CN1842984A - 使用偏振来区别信息 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于在光或组合光/电网络内信号传送的系统，其中第一传输节点在所传送业务量上执行偏振复用，并在一个或多个中间节点在所发送业务量上执行一个或多个下列处理：按偏振进行解复用和/或偏振和/或SOP调准。另外，一种用于在光分组交换网络内分组处理的方法，其中在第一传输节点执行传送业务量的偏振解复用，并在一个或多个中间节点在所传送业务量上执行一个或多个下列处理：按偏振解复用和/或偏振和/或SOP调准。对偏振态的所述分离用于服务质量类的分离。
Description
技术领域
本发明涉及区分服务质量类以及区分通信网络内分组中的净荷和首标的偏振。更广义地说，本发明涉及所有类型的通信网络内偏振态的新的和改善的使用。
背景技术
随着光网络的引入和发展，目标是减少在电信和数据网络内数据传输的成本和复杂性。实现该点的要素是减少在光信号和电信号之间信号转换的数量。这种减少会减少网络单元内组件的数目并减少对电信号处理的需求。而且，网络单元内组件数目的减少会导致差错源的减少，因此减少对维修和维护的需求，并增加运行时间。这些因素也会导致成本降低的可能性。
尽管电信业处于低迷时期，但据报道，因特网的业务量出现了显著增长。因此，传输网络中ingreasing的业务量部分源于分组数据。由于明显的经济原因，应该在新交换技术表现出成熟性和成本效率时首先将其引入。因此，有必要开发支持从光电路交换(OCS)到光分组交换(OPS)主干网无缝迁移的灵活光网络。
因此，用光网络单元替代电网络单元，光网络单元具有能在分组交换网络内有效运行的功能性是必需的。在过去几年里，对光分组交换(OPS)和光突发交换(其中在光层利用光交换机直接交换分组或分组突发)进行了大量的研究。这些技术预期在大约四年内会在商业上受到关注。
五维
因为光信号处理仍不成熟，对于用信号传送不同类型的信息(如地址信息)存在极为受限制的可能性。在光纤中可用于传送信息的维是：强度、时间、频率、相位和偏振。经过若干年，建议所有这些维用于不同目的。
如今在光链路和网络中使用的调制格式基于NRZ格式和RZ格式，其中强度在最小级和最大级之间变化。用2、5和40Gb/sec之间的数据速率对信号进行时分复用(TDM)。在光线路交换网络中，可用和有用光频谱用于对一条光纤中的多个TDM信道进行复用，即所谓的波分复用(WDM)。也建议对于光网络将光频率用作标签，其中使用来自MPLS的框架。建议将相位和频率用作调制的形式，以便增加可能与偏振结合的谱效率。
光分组交换、地址、服务质量和信令
关于采用首标或标签的形式的地址信息的光分组交换传输是要讨论的问题。通常，在电路由器中，将在分组或帧的开始处传送首标，由此对地址信息和净荷进行时分复用。使用光分量在时域中解复用是困难的。因此，建议以不同方式执行与净荷分离的地址信息的传送，例如：
1a)通过使用分离的光波长来分离地址和净荷；然而，这得到波长的很差利用。
1b)使用光波长内分离的频率、即所谓的副载波调制(SCM)，这在利用光波长方面比使用分离的波长更有效。然而，该解决方案可能导致净荷信号的恶化。
1c)在欧洲发起的项目“STOLAS”中，建议为与净荷分离的分组首标的调制使用调频；然而，该方法也可能使净荷内的信号质量恶化。STOLAS是欧洲第5代计划“IST”中正在进行的项目。参考该项目内的这一主题：Sulur、T.K等人″IM/FSK Format forPayload/orthogonal Labelling IP Packets in IP over WDM NetworksSupported by GMPLS-based LOBS.″ONDM 2003，February 3-5，2003，Budapest，Hungary。
已提出若干技术用于带内首标编码，例如连续首标、副载波调制(SCM)和频移键控(FSK)。然而，它们需要先进的组件用于将首标和净荷分离并再插入新首标。为擦除旧首标，在可插入新首标之前，每个输入波长，连续首标需要诸如半导体光放大器(SOA)的快光门，而SCM和FSK需要光波长转换器。这增加了复杂和工艺上仍未成熟的组件的组件数。而且，如果期望属于不同服务质量类的分组的分离，则这通常基于首标信息的电处理来实现，因此并非全光学的。
公知原理
1)在一条光纤上两个数据信道的复用/解复用的偏振使用(通过偏振来复用)是一种公知原理。
2)使用偏振找到比特序列上的起始点和停止点是公知的，随后改变偏振态。
3)采用与不同的光数据信道可根据其波长分离的方式相同的方式通过偏振分离不同的光数据信道。基于正交偏振之间的分离的光添加/丢弃实体类似于通过文献中说明和提到的波长的使用来区分的相似实体。
4)通过使用偏振分离首标和净荷已获得专利。
介绍
在统计复用分组交换网络中，由于统计复用的真实性质，不能保证如固定延迟和没有分组丢失之类的服务。这可能会排除严格实时应用的使用，其中延迟是关键的，并且分组丢失应当在绝对最小值，例如用于远程控制外科手术。然而，如果通过诸如静态或动态波长路由光网络(S-WRON或D-WRON)的网络沿具有预分配资源的路径发送分组，则能够提供没有引起分组丢失的争用和固定延迟的确保服务(GS)。与S-WRON相比，D-WRON通过动态重配置波长路径来适应业务量需求，从而增加了吞吐率。然而，控制平面在ms到s时标上起作用，并且不能优化到OPS的突发业务量模式，其中分组持续时间通常在μs范围内。因此，即使D-WRON也不能实现统计复用的吞吐率和粒度。
分组交换
分组交换可以是部分光和部分电的或者全部是光的。
在EP 07944684 A1中描述了具有一个或多个节点和发送偏振分组信号的发射机的光分组交换网络。分组信号包括通过正交偏振相互分离的首标和净荷。而且，从CA 2352113中公知一种通信的光学方法，其中使用高速偏振位填充方法。该方法描述为了将数据分组分离而使用偏振位填充、而不是对来自不同调制器的数据流进行多路复用的方法。这增加了光网络内数据的传输速度。
作为克服电带宽瓶颈的方法来提倡光分组交换(OPS)。然而，如果要实现OPS节点，也必须证明它们是节省成本的。本发明提出为在OPS中的控制信息的低成本分离和再插入以及服务质量(QoS)类之间的光学区分而使用偏振复用。这两种应用可同时或分开执行。
在本发明中，提出在单个光网络层中将统计复用分组交换网络(OPS)的属性与光电路交换网络(例如S-WRON/D-WRON)允许的GS相结合。这要求电路交换GS分组和OPS分组有效地共享数据层资源。提出允许完全共享链路带宽并允许通过增加OPS能力从S-WRON迁移到更有效组合网络的节点设计。使用模拟器来研究节点的效率。
通过为分离分组并发送控制信息而使用正交偏振态(SOP)，作为在本发明中呈现的这里提出的技术来克服上述缺点。与上述解决方案相比，通过为首标/净荷分离使用按波长的偏振分束器(PBS)，复杂性和成本显著降低。
发明内容
本发明设法避免与如今的解决方案有关的上述问题，因为它提供了一种用于在光或组合光/电网络内信号传送的方法和系统，其特征在于，在第一传输节点执行传送业务量的偏振复用，并在一个或多个中间节点执行所传送业务量的一个或多个下列处理：
所接收业务量的偏振的解复用和/或
所接收业务量的偏振复用和/或时分复用，和/或
所接收业务量的SOP调准。
附图说明
包括的并构成说明书一部分的附图说明本发明的实施例，并与描述一起作为对本发明的要点的说明。
图1示出属于分配相对正交偏振态的不同服务质量类的分组。因此对于接收机通过使用简单的偏振分束器以光学方式分离两类优先级变得可能，
图2示出提出的节点设计。共享第一交换机和分组交换机中使用的资源。需要的输入数目等于输入光纤的数目乘以链路波长的数目，GS＝确保服务、&＝光与门，
图3示出实验性设置。PC＝偏振控制器、即用于调整偏振态的装置。
图4示出两种信号的灵敏度曲线，两者用于背对背(点画线)和在出口节点。使用在两个发射机上的调制来测量用于首标/净荷分离的传输的特性，因此这是最关键的情况，具有两种偏振信号之间的串扰。同时两个发射机的调制等于同时发送首标和净荷，或具有同时传送的不同服务质量类的两个分组。使用该原理防止如图2所示节点的使用，因为事实是该节点依靠只是偏振态之一的同时调制，而另一个用作控制信号。每次利用一个发射机的调制的试验表明较少的信号恶化。这等于连续发送首标和净荷并具有正连续发送的属于不同服务质量的分组。图2示出的节点支持该原理。调制一个偏振态，而另一个作为控制信号，以便指示首标是要传送到BE分组还是GS分组。
图5示出作为具有硬连线交叉耦合矩阵的S-WRON节点的嵌入部分的节点的OPS部分。在S-WRON配置实例中，每一个节点连接到具有可用于每个输出的′k′波长连接的输入。固定波长转换器允许S-WRON的在线重配置。FDL＝光纤延迟线、n＝链路波长的数目、N＝链路输入的数目。
图6示出具有32个λ的排他BE业务量以及具有50kb的10％和30％和500B分组长度的10和50％的GS份额的系统的PLR，
图7示出具有128个λ的排他BE业务量以及具有50kb的10％和30％和500B分组长度的10和50％的GS份额的系统的PLR，
图8示出混合交换机的草图。路由器可处理两种服务质量类，尽力而为(BE)和第一优先级业务量。光的偏振用于用信号传送服务质量类。以电方式管理BE，而以光方式处理第一优先级业务量。在光交换机中，波长决定将分组转发到何处，
图9示出具有服务质量优先级的可缩放设计。由在输入端的分组的偏振态决定分组是否具有优先级，
图10示出具有多个节点和在其中一些节点间的服务质量连接的网络，
图11示出具有37个节点、最大节点度为5的泛欧洲网络的参考方案。
具体实施方式
在下面，参照附图给出本发明的详细描述。如前面提到的，存在与OPS有关的若干问题。本发明通过为信号传送使用偏振通过其它要点来纠正这些问题。
可以设想以不同方式使用的信号传送：
3a)同步，偏振态在每一分组开始时改变。
3b)由正交偏振态将每一分组内的首标和净荷分离。
3c)通过将不同优先级分配给待处理的分组来将服务质量类分离，因此在发射机端具有不同的偏振。
图1示出偏振态如何可用于两种不同的服务质量类之间的光学分离的实例。可利用相同原理以光方式在首标和净荷之间进行分离。利用偏振分束器，本方法可根据波长将信息分离。如果具有多个波长的WDM信号被发向分束器，则分束器将用作用于首标和净荷或用于所有波长的服务质量类的解复用器。
图2说明本发明的一个实施例。通过以标记为′1′的SOP发送首标以及以与′1′正交的SOP′2′发送净荷来实现首标和净荷分离。允许关于比特率以及首标和净荷的信号格式完全透明，使用PBS实现分离。
另外，关于分组丢失和延迟，如果对于确保服务(GS)需要很高的服务质量，例如远程图像指导的外科手术，则使用波长路由器根据GS分组的波长信息单独转发GS分组。通过以SOP′2′传送BE分组，同时以SOP′1′传送GS分组，可将这些分组与例如尽力而为(BE)分组分离，如图2。GS分组然后通过允许GS的波长路由网络，而BE分组将在每个节点的输出端与GS分组交织在一起，从而增加了链路的利用率。将GS分组延迟等于每一节点中最长的BE分组，使得通过检测在输入端的GS分组，可以预留输出端并确定目前尚未传送BE分组。以这种方式，避免了BE和GS分组之间的分组争用。
可组合两种描述的实施例。则将以SOP′1′发送GS分组，没有正交偏振首标，而以SOP′2′发送BE分组，具有同时以SOP′1′传送的首标。当以SOP′1′观察一个信号时，一个信号同时以SOP′2′出现，SOP′1′中的信号被识别为BE分组的首标。如果没有信号同时以SOP′2′出现，信号被识别为GS分组。当使用该方法时，在两个SOP中的信号的同时存在的检测使GS分组和BE首标能够区别开。如果使用连续BE首标，发送来自两个SOP的信号到光与门可实现区别。如果SOP′2′为高，则通过与门转发SOP′1′中的GS分组，而如果SOP′2′为低，则SOP′1′中的BE首标存在并由该门阻塞。
如果仅实现一个应用，可在两个SOP中同时发送BE和GS分组或者首标和BE分组。这可能使链路的带宽利用率翻倍。
本发明的示范实施例
本原理的传输性质与偏振复用有许多共同之处：根据光纤的双折射、PMD和链路距离，将信号去偏振。然而，与传统偏振复用(其中仅在接收机节点进行偏振解复用)不同，本发明包括在所有中间“核心节点”中的偏振解复用、偏振、SOP重新调准和偏振复用。这增加了去偏振和SOP中变化的容限，因此允许更长的传输距离。
示出通过使用所描述的实施例之一的网络模型的信号路径的质量。图3示出试验设置，对应于由入口节点、核心节点和出口节点构成的网络。使用具有长度211-1的PRBS的两个分离和去相关位生成器以2.488Gb/s调制在相同波长上的两个光发射机。使用偏振保持耦合(PM)耦合器将信号组合，并使用EDFA将信号放大。在第一25kmSMF链路之后，信号到达“核心节点”。手动偏振控制器(PC)确保理想的SOP以允许最优分离PBS中的两个信号。为了模仿信号的转发，使用PM耦合器组合两个支路，并通过第二25km SMF链路发送到接收机节点。这里，在发送到接收机之前，再次重新调准并分离两个信号。比较不同配置中的传输路径和背对背误码率(BER)曲线来得到功率损失。因为由于光纤环境条件的变化、比如温度变化而在光纤中发生偏振变化，所以必须连续监视并优化在PBS输入端的SOP。由环境导致的变化的频率通常低于1Hz；因此能使用自动偏振优化。
测试说明两个实施例的两种不同的传输方案。在两个发射机上使用调制来测量首标-净荷分离的传输特征，而通过每次仅对一个发射机进行调制来实现属于不同服务质量类的分组的分离，而另一个发射机处于CW模式。最关键的应用是在对两个偏振态进行调制时。然而，如图4所示，分离分组被证明具有很适中的损失。通过线性拟合将试验点互连，考虑除两个出口节点序列的最新测量外的全部。这些被省略，因为在测量期间绝对SOP中的漂移，从而发生次优首标-净荷分离。这可使用自动PC而避免。如图4所示，可观察到在BER为10-9时最大损失小于0.5dB。
因此，已经说明了光分组交换网络中用于首标和净荷分离以及用于光学服务质量区分的偏振复用的使用。描述了分组交换节点的原理并以试验验证了通过网络模型的信号路径的质量。使用该原理，显著降低了对复杂的高成本组件的需求，并且实现了光学服务质量分组分离。在通过建议的光分组交换节点和2×25km SMF之后，在接收机节点观察到最大损失仅为0.5dB。
节点设计的最佳模式
图5示出根据本发明提出的节点设计，其中OPS模块添加到S-WRON节点。分组分为两类：沿预分配的S-WRON路径的“GS”以及没有服务保证并用分组交换模块交换的尽力而为类“BE”。在输入端，通过基于首标中的信息来设置1×2交换机，或如图5所示通过使用正交偏振态(SOP)将两个分组类分离。然后，将每个偏振态分配给每个服务类。
如图5所示，因为GS分组目的地由交叉耦合矩阵的配置和分组各自的波长决定，所以GS首标是多余的。与在OCS网络中使用波长预留的光学服务质量分离的现有技术中已知的原理相反，因为使用SOP实现服务类分离，所以波长域能完全用于波长路由目的。
如果GS分组到达交换机，在对应于最大BE分组的持续时间DBEMAX的FDL中延迟分组之前，在输入端提供分组的控制电寄存器。然后预留为之调度分组的输出端。如果BE分组当前传播通过预留的输出端，因为FDL中的延迟，它不会与新到达的GS分组冲突。或者，在GS分组到达之前通过发送控制分组可预留输出端DBEMAX。如果SOP用于对分组类进行分离，则应采用与GS分组相同的SOP发送控制分组，使得能够与可能较早传送的BE分组同时传输。
性能分析
通过模拟得到分组延迟和分组丢失。使用产生固定长度分组的独立的异步业务量发生器。BE分组具有500B的长度，而GS分组长度是变化的，并设置为500B或50kB。在到达输入端的GS分组进入输出之前，预留输出端DBEMAX。
分组到达间隔时间是负指数分布的(泊松)，对应于每个波长上的最大负载的0.8的负载。分组到达(BE和GS)均匀分布在交换机输入端。BE分组目的地是均匀分布的，因此也在输出端之中均匀分布。GS分组被转发到固定目的地和波长，均匀分布，因此避免与其它GS分组发生拥塞。
采取电缓冲，因此BE分组能在缓冲器中停留任意时间周期。对于缓冲器大小没有限制；然而缓冲器所寄存的最大填充量为632个分组。因此避免使用很大的缓冲器。通常目的输出端一变得可用就调度缓冲的分组，但是分组的重排序可能发生在极少情况下。
在节点度为8、用于32和128个波长的传输网络中分析节点性能，节点性能随缓冲器输入的数目变化。在60个缓冲器输入、50％GS业务量份额、50kB GS分组长度、也给出最大缓冲器填充量的情况下，测量的最大延迟是分组持续时间的0.21倍。这通常远远低于传输延迟，因此可忽略。图6和图7分别示出对于以字节测量的总业务量负载的10％和50％的GS分组份额，示出PLR的模拟结果。
在图6和7中，比较仅具有BE业务量的系统的性能。当纯BE业务量的PLR为10-6时，对于32个波长并且GS分组长度为500字节，对于10％GS业务量份额，降级为20，而对于50％GS业务量份额，降级大于30。如果使用50kB的GS分组长度，50％和10％曲线重叠，并且降级为10。对于128个波长，图7示出相同倾向。在纯BE系统PLR为10-6时，当分组长度为500字节时，对于GS分组可观察降级。在10％的GS业务量份额时，降级大约为10，对于50％GS业务量，降级大约为30。值得注意的是，当缓冲器接口的数量进一步增加时，导致较低PLR，当使用50kB长的GS分组时，也观察到降级。在纯BE系统PLR为10-7时，对于10％和50％GS业务量份额，降级分别是5和10。
图6和7说明预留时间引起的开销是PLR降级的主要原因。通常，可以观察减少PLR以及因此减少接口数所增加的降级。当GS分组长度大(50kB)时，降级较小，与GS业务量份额无关。然而，当GS和BE分组具有相等长度时，降级可为几十。从模拟结果推断，如果GS分组比DBEMAX长得多，则PLR损失低。因为给予GS分组绝对优先级，甚至当总业务量的50％为GS分组时，观察到的很低的BE PLR损失可能令人感到意外。然而，当系统中GS分组数量增加时，BE分组数量减少，导致BE分组之间争用的问题较少和在可用缓冲器资源上的负载较少。
结论
提出支持没有分组丢失并具有固定延迟的GS的根据本发明的OPS节点设计以及BE服务类。该设计通过从S-WRON模块开始并添加OPS模块来支持从电路交换到分组交换的迁移策略。通过统计复用的BE分组与沿预分配波长路径的GS分组交织来获得高容量利用率。如果GS分组比BE分组长得多，则显示出将GS分组引入系统的损失是非常适中的。因此必须要考虑将GS分组聚集成突发。
混合电/光交换机与服务质量
在下面部分描述一种混合结构，其中交换机构造为光转发一种质量类(GS)并且电转发另一种质量类(BE)。图8示出草图的构建的草图。
交换机具有两个交换矩阵，一个电交换矩阵和一个光交换矩阵。电交换矩阵非常类似于如今的从现有技术公知的电交换机交换矩阵，并以从现有技术“尽力而为”交换机公知的方式与控制实体一起工作。
认为光交换矩阵起到“波长路由器”的功能。向内波长发送到指定的光纤和向外波长。根据向内波长和向内光纤固定向外波长和向外光纤。如图8所示，在图解中仅使用一条光纤。该方法与MPLS有相似性，其中波长可被视为标签。
在输入端，根据光信号的偏振分离信号。该解决方案的优点是可用于分开应该作为第一优先级来处理和应该作为BE业务量来处理的业务量的纯光学实体。该解决方案假定，发送方通过发送具有相对于彼此正交偏振的优先级业务量和BE业务量，对这些业务量分类。该解决方案在原理上可能是对电交换机的增加，其中电交换机保持现在的样子，并处理“尽力而为”业务量，而光波长路由器处理第一优先级业务量。该设计将与图8所示的设计有所不同并且与图8所示的设计相比不是最优的。对于电交换机让光交换机在有可用容量时处理业务量不存在可能性。利用光部件因此变得不是最优的；然而，该设计变得相当简化。
在图8，认为若干波长预留给电交换机并且若干预留给光交换机。如果光交换机是附加的，则该波长数目可能是固定数目，或者它可能被集中控制。如果两种交换机从一开始就构建在一起，则波长数目可能更容易变化并且为动态的，并可在交换机内部处理。
具有电缓冲可能性的GS和BE分组的光交换
图9中给出另一个设计实例。通过总是延迟具有高优先级的分组(服务质量分组)，能够预留输出端，使得当分组出现在光缓冲器的输出端时目标输出端空闲。
在该设计中，BE分组可以在交换机的输出端在所有波长中自由选择。在交换机的第一级，选择输出波长。服务质量分组绕过该第一级，因此服务质量分组输入波长将决定在输出光纤的输出波长。由分组交换机的波长转换器的第二行设置的波长决定分组要转发到的输出光纤。在波长转换器的第三行，波长将被设置为匹配多路复用器的特定输入端的输入波长的固定波长。因此，不可能改变波长。
因为在该设计中不可能缓冲服务质量分组用于争用解决，预留方案将是必需的。在传送服务质量分组之前，应当预留从发射机到目的地的波长。这意味着每个接收机将能够从受限于接收机端的输入波长数目的多个目的地同时接收服务质量分组。为避免争用，仅允许一个源向节点中的每个输入波长产生分组。图10说明该原理。
在图10示出的网络中，当服务质量信息从一个节点发送到另一节点时，例如从节点4到节点6，需要自始至终通过网络从节点4到节点6预留由一个或多个波长构成的路径。预留意味着如果波长沿该路线共享相同路径(光纤)，则其它节点都不能在预留的波长传送服务质量信息。如果两个节点以相同波长传送，则争用会发生。因为没有缓冲可用于服务质量分组，则必须将分组丢弃。这可通过使用波长预留而避免。
可再用和增加/丢弃波长。如图10所示，在节点N1，来自节点N2的输入波长、名为N2-λ4在N1被丢弃，并再用于将服务质量分组从节点N1发送到节点N6(N1-λ4)。
可缩放性
通常，在像这样的传送网络中的节点度大约为例如4-8。而且，在传送网络中节点的总数是有限的。在COST 266，给出泛欧洲网络的参考方案。图11说明该网络。在该网络中，有总共37个节点，并且它具有最大节点度为5。问题是服务质量资源的静态配置在传送网络中是否足够有效。这是否为真取决于网络中服务质量业务量的数量以及在每个节点中的波长数量。仅当大的波长数量可用时，描述的分组交换设计会是有效的。这是因为设计依赖于为争用解决使用波长维。波长数因此应当为32或更多。
用于可缩放性的动态波长分配
如果采用动态波长分配方案，则能够在需要时动态设置和取消波长。这会增加可用于传送服务质量分组的资源的利用率，因为它允许业务负载中的动态变化。如果稍微修改图9中的节点，在输出端用可调波长转换器替代固定波长转换器，则可允许用于服务质量路径的波长沿路线变化。这将允许网络中波长的较高再用因子。然而，必须解决当在可调波长转换器的输出端对不可预测的波长进行复用时的技术问题。通常，低损耗多路复用器将是波长敏感的。可评价在节点中交换波长的其它方法。
透明动态线路交换和/或突发交换
服务质量分组实际上并不需要是分组。它们可以是分组突发，即可以执行突发交换，或者它可为暂时线路、即线路交换。这完全取决于优选方法。当服务质量分组到达交换机的输入端时，将检测偏振态的变化。因此，知道它是服务质量分组。在服务质量分组的末端，必须将偏振态改回到“尽力而为状态”，使得当服务质量分组通过了偏振监视器时，交换机将知道分组的末端。然后将释放交换机中的输出端和资源，使得资源可由尽力而为分组使用。
因为仅通过偏振态的变化来检测服务质量分组的开始和停止，所以决不会将服务质量分组传给缓冲器，没有必要知道服务质量分组中的信息的内容。服务质量分组的物理格式、例如比特率和调制因此原则上可变化。关于透明性的限制将由波长转换器的特性来设置。
为转发服务质量分组，必须提前知道分组的目的地。这是为了让交换机能够设置在转换器的第二行中的波长转换器。应当提前发送关于服务质量分组的信息。对此存在两种方法：
4a)突发交换方法：如果在网络中存在很少服务质量路径并且必须经常再用它们，则应当使用该原理。可建立服务质量路径并持续对应于分组或分组突发长度的非常短的时间周期。
作为控制分组发送关于在特定输入端和波长出现的服务质量分组的目的地的信息。可在分开的波长或在相同的波长上发送控制分组，控制分组将包含说明一个或多个服务质量分组的目的地的首标。它不需要包含关于分组或分组突发的长度的信息，因为偏振态将说明分组或突发的开始和停止。在突发交换中，提前发出关于分组的到达时间的信息。这是为了让中间节点能够在控制分组中指定的时间周期期间预留带宽。然而，因为在光纤延迟线中在交换机中总是缓冲服务质量分组，所以不必提前预留带宽，这将在服务质量分组到达交换机时完成。另外，将需要转发信息的分发协议。包含在控制分组中的地址信息与如何设置波长转换器之间的映射的表是必需的。
4b)线路交换方法：当服务质量路径具有比分组突发长得多的持续时间时应当使用该原理。将波长转换器的输出波长设置为根据表的波长。通过分发转发信息的协议更新表。这意味着当服务质量分组到达时，不需要地址查找，从而避免了处理。然而，将在指定输入(波长)和指定输出波长之间存在映射，仅通过更新表可改变此映射。通过表的协议更新，从而限制服务质量路径的动态分配速度。
服务质量路径的利用
图9中的节点设计允许当不存在服务质量分组时，服务质量路径可由BE分组使用。光偏振态用于在服务质量和BE分组之间进行区分。因此，通过将这些分组交织在服务质量分组或突发之间，服务质量业务量未使用的大多数容量可由BE分组使用。技术上，当偏振为正交时，有可能同时传送服务质量分组和BE分组。这意味着使光纤中的容量加倍，然而，关于信号的传输质量，这也意味着许多技术挑战，因为会发生在两种偏振态的信号间的干扰。
当使用图9中的节点设计时，能缓冲BE分组并沿到其目的地的路径分配随机波长。这允许更有效地利用波长以及预留用于服务质量分组传输的波长或路径的容量。当没有服务质量分组出现在预留的服务质量路径上时，BE分组如果在输入端之一或在缓冲器中可用，能切换到预留的服务质量路径。
当服务质量分组出现在交换机(节点)的输入端，分组将被发送到光缓冲器，具有对应于最长BE分组的长度的延迟。虽然服务质量分组在缓冲器中，从在交换机输出端的最后分组离开了输出端的时间起，在交换机输出端预留的服务质量路径将保持空闲，直到服务质量分组到达缓冲器的输出端。光缓冲器将给出可预测的延迟，因此不产生抖动，具有与节点之间光纤中的传输延迟相比可忽略的大小。
缩写词列表
| AWG | 阵列波导光栅，为波长路由或MUX/DEMUX使用干涉仪原理的组件。 |
| BE： | 尽力而为 |
| BER | 误码率 |
| Cw | 连续波，激光器发射光，未调制。 |
| D-WRON | 动态波长路由光网络 |
| EDFA | 掺铒光纤放大器。光纤放大的一种形式，其中传送的光信号通过部分掺铒光纤并由激光泵二极管放大。EDFA用于发射机升压放大器、内嵌重复放大器和接收机前置放大器。 |
| FDL | 光纤延迟线 |
| FSK | 频移键控。一种用于数据传输的调制技术。它对于1将频率移到载波以上，对于0(零)将频率移到载波以下 |
| GMPLS | 通用多协议标签交换 |
| GS | 确保服务 |
| IST | 用于支持多个项目的欧洲第5计划 |
| MPLS | 多协议标签交换，这是描述通过标签交换将IP和ATM集成的方法的“多协议转发标准”。IP和ATM交换机、即MPLS交换机包括具有MPLS软件的ATM硬件。软件是IP寻址、IP路由和标签分发协议。 |
| NRZ | 不归零 |
| OCS | 光电路交换(网络) |
| OPS | 光分组交换(网络) |
| OTDM | 光时分复用 |
| PBS | 偏振分束器 |
| PC | 偏振控制器 |
| PLR | 分组丢失率 |
| PM | 偏振保持 |
| PMD | 偏振模色散。由光纤电缆和其切口的形状的不规则性造成的色散效应。导致在两种不同偏振模中不同速度的光传播。 |
| PRBS | 伪随机比特序列/模式。具有随机数据(通常511或2047位)的属性、但是以另一个电路独立运行的方式产生的测试模式，能够在模式上同步并检测各个传输位错误。 |
| QoS | 服务质量 |
| RZ | 归零 |
| SCM | 副载波调制将信号与单个低频正弦波进行组合。该低频信号称为副载波。该组合信号然后被加到较高频率无线电信号。生成的高频无线电信号非常复杂并且原始信号由普通装置无法测得。为了检测由副载波调制的信号，必须将信号通过两个检测电路，一个用于将副载波与高频无线电传输分离，第二个用于将副载波与期望的信息分离。 |
| SMF | 单模光纤 |
| SOA | 半导体光放大器 |
| SOP | 偏振态 |
| S-WRON | 静态波长路由光网络 |
| WDM | 光波分复用 |
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Claims (23)
1.一种用于在光或组合光/电网络内信号传送的系统，其特征在于，在第一传输节点执行所传送业务量的偏振复用，以及在一个或多个中间节点执行所传送业务量的下列处理中的一个或多个：
所接收业务量的偏振的解复用和/或
所接收业务量的偏振复用和/或时分复用，和/或
所接收业务量的SOP调准。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，至少两个偏振态用于信号传送。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述网络是分组交换网络并且在每个新分组开始时改变偏振态。
4.如权利要求2和3其中之一所述的系统，其特征在于，在首标和净荷之间改变所述偏振态，以便在相应分组内将所述首标与所述净荷分离。
5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，不同的偏振态用于QoS类的分离。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，QoS类由控制偏振态的第一传输节点给出。
7.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述偏振态的导出用于一个或多个QoS类的分离。
8.如权利要求1-4所述的系统，其特征在于，依据中间态将在偏振分束器的两个输出端都产生输出，使用偏振分束器，其中监测所述偏振分束器的输出端的结果以检测中间态，其中根据所述输出端之间的结果分布和与交换机组合用于监测的机制定义偏振态，以便以物理方式分离。
9.如权利要求1-4其中之一所述的系统，其特征在于，偏振分束器用于在所述偏振态之间进行分离。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传输节点和/或其它中间节点包括附加到S-WRON节点的OPS模块。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络还包括交换机，其中以光方式转发第一质量类的分组，并且以电方式转发第二质量类的分组。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一质量类为GS类型的，并且所述第二质量类为BE类型的。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，电交换矩阵为从现有技术中已知的类型的，而光交换矩阵为波长路由器。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，预留多个波长给电交换机，并且为光交换机预留多个波长。
15.一种用于在光分组交换网络内处理分组的方法，其特征在于，在第一传输节点执行所传送业务量的偏振复用，并在一个或多个中间节点执行所传送业务量的下列处理中的一个或多个：
所接收业务量的偏振的解复用和/或
所接收业务量的偏振复用和/或时分复用，和/或
所接收业务量的SOP调准。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，分组被分为第一类和第二类，其中所述第一类的分组在网络中沿预定义的路由，而分组交换模块交换所述第二类的分组。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，通过基于来自所述分组的首标信息设置交换机，在接收节点将分组分为两类。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，基于表示两种所述类的正交偏振态，在接收节点将分组分为两类。
19.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，当具有确保质量的第一分组到达交换机时，在第一预定时间周期在FDL中延迟所述第一分组之前，控制装置将记录第一分组出现在输入端，进而在所述第一分组应当被传送之处预留输出端。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一预定时间周期具有等于或长于第二分组的周期的时段，所述第二分组具有比所述第一分组低的QoS级，并且其中另一个分组具有最大允许的大小。
21.如权利要求15所述的方法，其特征在于，统计复用BE分组与GS分组交织在一起，其中GS分组沿预定波长路径。
22.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述网络包括交换机，其中以光方式转发第一质量类的分组，并且以电方式转发第二质量类的分组。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，电交换矩阵为众所周知的类型的，而光交换矩阵为波长路由器，并且在所述光交换机的输入端，依靠光信号的偏振来分离输入信号。
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