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WO2013143420A1 - 波长标签传输方法及装置 - Google Patents

波长标签传输方法及装置 Download PDF

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WO2013143420A1
WO2013143420A1 PCT/CN2013/073092 CN2013073092W WO2013143420A1 WO 2013143420 A1 WO2013143420 A1 WO 2013143420A1 CN 2013073092 W CN2013073092 W CN 2013073092W WO 2013143420 A1 WO2013143420 A1 WO 2013143420A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wavelength
wavelength label
label information
frame
unit
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/073092
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
华锋
尚迎春
陈勋
刘征
沈百林
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中兴通讯股份有限公司 filed Critical 中兴通讯股份有限公司
Publication of WO2013143420A1 publication Critical patent/WO2013143420A1/zh

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    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0254—Optical medium access
    • H04J14/0256—Optical medium access at the optical channel layer
    • H04J14/0258—Wavelength identification or labelling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
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    • H04J14/0267—Optical signaling or routing
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    • H04J14/0254—Optical medium access
    • H04J14/0272—Transmission of OAMP information
    • H04J14/0276—Transmission of OAMP information using pilot tones
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    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
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    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0037—Operation
    • H04Q2011/0039—Electrical control

Definitions

  • the present invention relates to wavelength label technology, and in particular to a wavelength label transmission method and apparatus. Background technique
  • the wavelength labeling technique is used to implement the wavelength trace function of a pure optical layer in a wavelength division multiplexing network, especially a wavelength reconfigurable optical add/drop multiplexing system, which can distinguish and identify wavelengths from different addresses in the system.
  • the wavelength labeling technology implements a wavelength label signal for each wavelength signal at the source end of the wavelength path of the wavelength division multiplexing optical switching system, and detects and identifies the label of each wavelength passing through the point at each point of the wavelength path. Wavelength path monitoring and automatic discovery.
  • the wavelength label can be implemented by adding a topping signal to the wavelength signal. This method can bind the wavelength label to the corresponding wavelength signal and has less influence on the original signal quality.
  • the topping technology involved in the wavelength labeling technology is as follows: In a wavelength division multiplexing system, a pilot tone signal is applied to each wavelength to implement a variety of special applications, which has been studied in the industry. The topping signal is sometimes called the low-frequency dither signal, and the effect of the wavelength signal loading and tuning signal on the transmission performance is almost negligible.
  • a method of identifying a wavelength channel namely by two or more low frequencies, is described in US Patent Application Publication No. US20030067647 A1, issued on Apr. 10, 2003, the disclosure of which is incorporated herein in The topping frequency is used to identify a wavelength channel.
  • the number of wavelength channels that the wavelength division multiplexing optical switching system can support is certain, the number of network elements included in the system should be determined according to the requirements of the application.
  • the method of the patent is used to identify the wavelength channel, and the required low frequency frequency resources increase as the number of system wavelengths increases, and also increases with the number of network elements. And increase, so the scalability of this wavelength identification system is not very good.
  • the interval between the low frequency frequencies in the low frequency band is small, and the precision required for the spectrum analysis transformation at the receiving end is high, so that the calculation amount of the spectrum analysis is performed. Larger, the receiving end needs more time to perform spectrum analysis, and more hardware resources are required.
  • the prior art represented by the above patent has the following defects: in the case where there is noise in the actual system, the receiving end may be misjudged, and the wavelength of the wavelength label and/or its source address information is incorrect. The analysis, but the receiving end can not actively detect and correct the error in the case of receiving errors.
  • the existing wavelength labeling technology cannot fully meet the requirements for reliable and scalable transmission of wavelength labels in large-scale WDM optical switching networks. Summary of the invention
  • the main object of the present invention is to provide a wavelength label transmission method and apparatus, which can effectively support wavelength path monitoring and automatic discovery in a wavelength division multiplexing system, and can also timely detect the reception error of a wavelength label.
  • a method for transmitting a wavelength label comprising: encapsulating wavelength label information into a wavelength label information frame; determining a low frequency perturbation modulation frequency of the wavelength label according to a wavelength channel of the wavelength label information frame, and modulating the wavelength label information frame And to the low frequency perturbation modulation frequency, and transmitted through the wavelength channel.
  • the method Before modulating the wavelength label information frame onto the low frequency perturbation modulation frequency, the method further comprises: encoding the wavelength label information frame.
  • the encapsulating the wavelength label information into a wavelength label information frame is: encapsulating the frame into a frame by adding a frame header and a frame parity bit to the wavelength label information.
  • the encoding the wavelength label information frame is: encoding the remaining information except the frame header of the wavelength label information frame.
  • the method further includes: separately setting a low frequency perturbation modulation frequency for carrying the wavelength label information frame for each wavelength channel.
  • a wavelength tag transmission method comprising: splitting a received optical signal, and One of the optical signals is subjected to photoelectric conversion and analog-to-digital conversion; spectral analysis is performed on the converted optical signal to obtain a frequency value of the low-frequency perturbation frequency in the optical signal and bit information carried therein; and the wavelength is obtained from the bit information A label information frame, and obtaining wavelength label information from the wavelength label information frame.
  • Obtaining a wavelength label information frame from the bit information if: the sender encodes the wavelength label information frame, and then decodes the bit information to form a wavelength label information frame; If the wavelength label information frame is not encoded, the bit information is directly framing to obtain a wavelength label information frame.
  • the method further includes: amplifying and sampling the one of the optical signals.
  • a wavelength tag transmission device includes a package unit, a frequency generation unit, a modulation unit, and a force port unit; wherein:
  • a packaging unit configured to encapsulate the wavelength label information into a wavelength label information frame
  • a frequency generating unit configured to generate a low frequency perturbation modulation frequency corresponding to a wavelength channel of the wavelength label information frame
  • a modulating unit configured to modulate the wavelength label information frame onto the low frequency perturbation modulation frequency
  • a loading unit configured to load the modulated wavelength label information frame signal into the wavelength channel for transmission.
  • the device also includes:
  • a coding unit configured to encode the wavelength label information frame
  • the modulating unit is further configured to modulate the encoded wavelength label information frame onto the low frequency perturbation modulation frequency.
  • the encapsulating unit is further configured to add a frame header and a frame check bit to the wavelength label information to encapsulate the frame.
  • the coding unit is further configured to encode the remaining information of the wavelength label information frame except the frame header.
  • a wavelength label transmission device includes a beam splitting unit, a processing unit, a spectrum analyzing unit, and a framing unit; wherein:
  • a light splitting unit configured to split the received optical signal
  • the processing unit is configured to perform photoelectric conversion and analog-to-digital conversion on one of the optical signals; and the spectrum analyzing unit is configured to perform spectrum analysis on the converted optical signal to obtain a frequency value of the low frequency perturbation frequency in the optical signal and carry it Bit information;
  • the framing unit is configured to obtain the wavelength label information frame from the bit information group frame, and obtain the wavelength label information from the wavelength label information frame.
  • the apparatus further includes: a decoding unit configured to decode the bit information when the bit information is decoded.
  • the processing unit is further configured to amplify and sample the one of the optical signals before performing analog-to-digital conversion on the optical signals of one of the optical signals.
  • the wavelength label information is encapsulated into a wavelength label information frame, and the wavelength label information frame is encoded; the low frequency perturbation modulation frequency of the wavelength label is determined according to the wavelength channel of the wavelength label information frame, and the encoded
  • the wavelength label information frame is modulated onto the low frequency perturbation modulation frequency and transmitted through the wavelength channel.
  • the data frame carried on the wavelength label transmits information such as the wavelength signal source address, and the wavelength tag transmission error is detected in time by the check bit in the data frame.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for transmitting a wavelength label according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a wavelength label transmission apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of another wavelength label transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the basic idea of the present invention is: encapsulating wavelength label information into a wavelength label information frame, encoding a wavelength label information frame; determining a low frequency perturbation modulation frequency of the wavelength label according to a wavelength channel of the wavelength label information frame, and encoding the encoded wavelength
  • the tag information frame is modulated onto the low frequency perturbation modulation frequency and transmitted over the wavelength channel.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for transmitting a wavelength label according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wavelength label transmission method of this example includes the following steps:
  • Step 101 Encapsulate a wavelength label information frame.
  • the source address information of the wavelength label to be transmitted is filled in the frame data, and the upper frame header and the frame check bit are added to form a wavelength label information frame.
  • the header is a special sequence that does not appear in subsequent encoded frame data, so the start of a wavelength label information frame can be identified by this special sequence. For example, if the frame data is encoded by 4B5B encoding, the frame header may take the illegal codeword in the 4B5B encoding, such as 11000 01101.
  • the frame check in this example uses a simple Cyclic Redundancy Check (CRC), and other error detection/correction methods such as Forward Error Correction (FEC).
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • FEC Forward Error Correction
  • Step 102 Encode the wavelength label information frame.
  • the encoding is performed according to the encoding rule, so that the phenomenon of long connection 0 and long connection 1 does not occur after the coding, which is convenient. Subsequent receivers process.
  • the encoding method uses 4B5B encoding, and other methods, such as 8B10B, scrambling code, etc., may also be used.
  • Step 103 Determine a modulation frequency according to the wavelength channel.
  • the frequency may be generated by a digital frequency synthesizer, and modulating the encoded wavelength label information frame signal to the low frequency perturbation modulation
  • the modulation method can be selected from an amplitude modulation that is easier to implement, or other modulation methods, such as frequency modulation. Since the number of frequencies required in the present invention is at least the same as the number of wavelengths of the system, a larger frequency interval can be taken in the optional low frequency band 10 ⁇ ⁇ 1 ,, which requires lower frequency accuracy for the digital frequency synthesizer.
  • Step 104 Load a wavelength label information frame signal onto the optical channel.
  • a modulated low frequency perturbation signal to control a wavelength tag loading device such as a dimmable attenuator, with a suitable modulation depth (ranging from 3% to 8%, either empirically or by simulation) to low frequency perturbation
  • a modulation depth ranging from 3% to 8%, either empirically or by simulation
  • the above steps are methods for transmitting wavelength labels, and the above methods are applicable to the transmitting ends of various optical communication systems.
  • the wavelength label transmission method described with reference to the flowchart shown in Fig. 1 is inexpensive, and the transmission method and reception method of the wavelength label are collectively described.
  • Step 105 split, photoelectrically convert, amplify, and sample the received optical signal.
  • the received optical signal is split by a coupler, a small part (such as 5%) of the optical signal is taken out, sent to the PIN receiver for photoelectric conversion, and then amplified and sampled and modulo Number conversion.
  • Step 106 Perform frequency analysis on the converted optical signal.
  • the sampled signal is subjected to spectrum analysis by a chirp Z transform (CZT, Chirp Z Transform) transform or a Fast Fourier Transform (FFT) transform, and the frequency value of the low frequency perturbation frequency is obtained according to the result of the spectrum analysis.
  • the bit information carried by the bit recovers the wavelength channel information corresponding to the low frequency perturbation frequency.
  • Step 107 Decode the parsed bit information.
  • Step 108 Restore the wavelength label information frame.
  • the decoded information is framing and verified. Corresponding to the frame check byte generated by the CRC check by the sender, where the frame check is performed by the CRC check rule. If the intraframe data passes the CRC check, the frame of the wavelength source address byte in the frame is used. The internal payload is extracted as valid information. Otherwise, the CRC check error is reported and the error frame is discarded. If the sender uses FEC check, the receiver verifies with the FEC check rule. Since the FEC and CRC check methods are all prior art, the implementation details will not be described here.
  • the wavelength label transmission apparatus of this example includes a packaging unit 20, an encoding unit 21, a frequency generating unit 22, a modulation unit 23, and a loading unit. 24; where:
  • the encapsulating unit 20 is configured to encapsulate the wavelength label information into a wavelength label information frame.
  • the encapsulating unit 20 adds a frame header and a risk information bit to the wavelength label information to be sent to form a wavelength label information frame, and the frame check in this example.
  • Other error detection/correction methods such as FEC, can also be used to implement a simple CRC.
  • Wavelength tag information frame data except for completing wavelength tracking and wave
  • the corresponding extended information may also be added to the frame data of the wavelength label information frame according to other applications.
  • the encoding unit 21 is configured to encode the wavelength label information frame
  • the encoding unit 21 encodes the content of the frame other than the frame header of the wavelength label information frame.
  • 4B5B encoding is used, and other encoding formats such as 8B10B, scrambling code, and the like may be used as needed.
  • the frame header can be set to 11000 01101, which is an illegal codeword in 4B5B encoding, and thus does not appear in the encoded frame data.
  • the coding unit 21 is not a necessary technical feature of the implementation solution.
  • the wavelength label information frame is directly modulated by the modulation unit 23 to the corresponding one without encoding the wavelength label information frame. Low frequency perturbation modulation frequency.
  • the frequency generating unit 22 is configured to generate a low frequency perturbation modulation frequency corresponding to the wavelength channel of the wavelength label information frame;
  • the frequency generating unit 22 first determines the corresponding low frequency perturbation frequency based on the wavelength information of the wavelength signal, and then controls the digital frequency synthesizer to generate the low frequency. Since the number of frequencies required in the present invention is at least the same as the number of wavelengths of the system, a larger frequency interval can be taken in the optional low frequency band 10 ⁇ 1 ⁇ , which requires lower frequency accuracy for the digital frequency synthesizer.
  • a modulating unit 23 configured to modulate the wavelength label information frame onto the low frequency perturbation modulation frequency
  • the modulating unit 23 modulates the encoded or uncoded wavelength label information frame signal into the low frequency perturbation frequency by amplitude modulation, and the modulation method herein may also adopt other modulation methods such as frequency modulation.
  • the loading unit 24 is configured to load the modulated wavelength label information frame signal into the wavelength channel for transmission.
  • the loading unit 24 loads the modulated signal onto the wavelength channel signal with a suitable modulation depth, and controls the stability of the modulation depth. Specifically, the loading unit 24 can be modulated by Signal controlled tunable attenuators and other devices to achieve.
  • a low frequency perturbation modulation frequency carrying the wavelength label information frame needs to be separately set for each wavelength channel.
  • FIG. 2 is a wavelength label transmission apparatus mainly used for a transmitting end of an optical network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of another wavelength label transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the wavelength label transmission apparatus of this example includes a beam splitting unit 30, a processing unit 31, a spectrum analyzing unit 32, a decoding unit 33, and Framing unit 34; where:
  • the light splitting unit 30 is configured to split the received optical signal
  • the beam splitting unit 30 is composed of a fiber coupler that takes out 5% of the optical power for wavelength tag detection and reception.
  • the processing unit 31 is configured to perform photoelectric conversion and analog-to-digital conversion on one of the optical signals (such as 5% of the entire optical signal);
  • the processing unit 31 includes a PIN tube, an amplifier, and an analog-to-digital converter (ADC) for realizing photoelectric conversion.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the spectrum analyzing unit 32 is configured to perform spectrum analysis on the converted optical signal to obtain a frequency value of the low frequency perturbation frequency in the optical signal and bit information carried thereby;
  • the spectrum analysis unit 32 reads the output signal of the ADC in the processing unit 31, and performs spectral analysis using a chirped Z-transform (CZT) to obtain a low-frequency perturbation frequency existing in the signal.
  • CZT chirped Z-transform
  • the frequency value and the frequency signal amplitude information, and recover the wavelength channel information corresponding to the low frequency perturbation frequency and the code stream information thereon.
  • the decoding unit 33 is arranged to decode the bit information when the bit information is decoded.
  • decoding unit 33 When decoding unit 33 decodes, it first looks for a frame header in the code stream signal. In this example, the frame header is 11000 01101, and then the frame data following the frame header is 4B5B decoded. At the time of decoding, if a certain codeword is not in the coding table of 4B5B, that is, when the error code occurs, the frame data is lost, and a decoding error is reported.
  • the decoding unit 33 is not a necessary technical feature for implementing the technical solution. In the case where the sender does not encode the wavelength label information frame, it is not necessary to decode the demodulated bit information.
  • the framing unit 34 is configured to obtain the wavelength label information frame from the bit information group frame, and obtain the wavelength label information from the wavelength label information frame.
  • the framing unit 34 framing the decoded data, composing the data decoded by 4B5B into one frame, and performing CRC check. If there is an error, a CRC check error is reported. If no error is found, the wavelength source address in the frame data is extracted for source address identification of the wavelength signal and other applications. Finally, other information such as wavelength information and address information contained in the wavelength label is recovered at the receiving end.
  • FIG. 3 is a wavelength label transmission apparatus mainly used for a receiving end of an optical network according to an embodiment of the present invention.
  • the invention encapsulates the wavelength label information into a wavelength label information frame, determines a low frequency perturbation modulation frequency of the wavelength label according to the wavelength channel of the wavelength label information frame, and modulates the wavelength label information frame to the low frequency perturbation modulation frequency. Sending, in this way, the modulation of the wavelength label signal can be completed with less low frequency perturbation frequency, and the information such as the wavelength signal source address can be transmitted through the data frame carried on the wavelength label, and the wavelength can be found in time through the check bit in the data frame. The condition of the tag transmission error.

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Abstract

本发明公开了一种波长标签传输方法及装置，方法包括：将波长标签信息封装为波长标签信息帧，对波长标签信息帧进行编码；根据波长标签信息帧的波长信道确定波长标签的低频微扰调制频率，并将编码后的波长标签信息帧调制到低频微扰调制频率上，并通过波长信道发送。对于接收到的光信号进行分光，并对其中一路光信号进行光电转换和模数转换；对转换后的光信号进行频谱分析，得到光信号中的低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息；对比特信息进行解码，得到波长标签信息帧，从而获取波长标签信息。本发明可以利用较少的低频微扰频率完成波长标签信号的调制，通过波长标签上所携带的数据帧传送波长信号源地址等信息，并通过校验位及时发现波长标签传输错误的情况。

Description

波长标签传输方法及装置 技术领域
本发明涉及波长标签技术， 尤其涉及一种波长标签传输方法及装置。 背景技术
波长标签技术用于实现波分复用网络尤其是波长可动态重构的光分插 复用系统中的纯光层的波长踪迹功能， 其能区分和识别来自系统中不同地 址的波长。 波长标签技术通过在波分复用光交换系统的波长路径源端为每 个波长信号附加波长标签信号， 并在波长路径经过的各点来检测和识别经 过该点的各个波长的标签， 来实现波长路径的监测及自动发现等功能。
波长标签可以通过在波长信号上附加调顶信号的方法实现， 这种方法 可以将波长标签与对应的波长信号绑定， 同时对原有信号质量影响较小。 波长标签技术涉及到的调顶技术介绍如下： 波分复用系统中为每个波长加 载一个调顶（pilot tone )信号， 可以实现多种特殊的应用， 这在业界早有研 究。 调顶信号有时也叫低频微扰（low-frequency dither )信号， 波长信号加 载调顶信号对传输性能的影响几乎可以忽略不计。 例如 1993年英国 BT实 验室、 瑞典 Ericsson等多家单位在光波技术学报上联合发表的 "A transport network layer based on optical network elements (一种基于光网络网元的传送 网络层）"， 提出了利用调顶信号实现波分复用系统中故障管理所需的波长 信道的确认和功率管理。 还有公开号为 US005513029A、 公开日期为 1996 年 4月 30日、 申请人为加拿大 Nortel公司的 Kim B. Roberts的发明专利申 请涉及 " method and apparatus for monitoring performance of optical transmission systems" (光传输系统的性能监测的方法和装置）， 其提出了一 种监测光放大器性能的方法， 即监测已知调制深度的调顶信号， 能实现光 放大器的信号和噪声分量的预估。 此外， 1996 年美国贝尔实验室的 Fred Heismann等人在 ECOC 96会议上发表了 "signal tracking and performance monitoring in multi-wavelength optical networks (多波长光网络的信号跟踪和 性能监测）"， 论文编号为 WeB2.2, 公开了一种波分复用网络实现在线式波 长路由跟踪的方案， 即每个波长调制一个独一无二的调顶信号， 并通过频 移键控方式进行数字信息的编码， 在光网络中的任意站点监测调顶信号， 从而可以获知全网的波长路由信息。
公开号为 US20030067647A1、 公开日期为 2003年 4月 10日、 发明名 称为 "Channel identification in communications networks"的美国专利申请中 描述了一种识别波长通道的方法， 即通过两个或两个以上的低频调顶频率 来标识一个波长通道。 波分复用光交换系统所能支持的波长通道数量虽然 是一定的， 但是系统所包含的网元数目要根据应用的要求来确定。 对于具 有多个网元的波分复用光交换网络来说， 采用该专利的方法来标识波长通 道， 所需的低频频率资源随着系统波长数的增加而增加， 也随网元数的增 加而增加， 因此这种波长标识系统的可扩展性不是很好。 此外， 由于该专 利方法所需的低频频率较多， 导致在低频段各低频频率之间的间隔较小， 在接收端做频谱分析变换时所需达到的精度较高， 从而频谱分析的计算量 较大， 接收端做频谱解析所需时间较多， 所需的硬件资源也较多。
公开号为 CN101330485A、 公开日期为 2008年 12月 24日、 申请人为 华为技术有限公司的专利申请公开了一种光标识及调制、 解调方法及装置， 其描述了一种波长标签的实现， 即对于不同波长使用不同频率进行区分； 对于不同节点的相同波长使用相同的频率、 不同间隔时间的方式来区分。 根据该专利的方法， 实现为全网每个波长进行唯一标识仅需等于网络波长 数目的频率数目。 但是该方法仍有如下缺陷： 在接收端波长标签的时间长 度随系统网元数目的增加而增加， 在全网中存在相同波长的网元数目较多 的情况下， 如 64个网元， 则需要至少 64个间隔时间来区分来自这 64个网 元的相同波长， 因此接收端的检测效率和检测时间不能很好地控制。
另外， 上述专利为代表的现有技术还存在如下缺陷， 即在实际系统存 在噪声的情况下接收端有可能发生误判， 对波长标签所携带的波长和 /或其 源地址的信息进行了错误的解析， 但是接收端在接收错误的情况下却不能 主动发现及糾正错误。 综上， 现有波长标签技术不能充分满足大规模波分 复用光交换网络中可靠地、 可扩展地传输波长标签的要求。 发明内容
有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种波长标签传输方法及装置， 能有效地支持波分复用系统中的波长路径监测和自动发现， 还能及时发现 波长标签接收错误的情况。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种波长标签传输方法， 包括： 将波长标签信息封装为波长标签信息 帧； 根据所述波长标签信息帧的波长信道确定所述波长标签的低频微扰调 制频率， 将所述波长标签信息帧调制到所述低频微扰调制频率上， 并通过 所述波长信道发送。
在将所述波长标签信息帧调制到所述低频微扰调制频率上之前 , 所述 方法还包括： 对所述波长标签信息帧进行编码。
所述将波长标签信息封装为波长标签信息帧， 为： 为所述波长标签信 息分别添加帧头和帧校险位而封装成帧。
所述对所述波长标签信息帧进行编码， 为： 对所述波长标签信息帧除 帧头外的其余信息进行编码。
所述方法还包括： 为每一波长信道分别设置承载所述波长标签信息帧 的低频微扰调制频率。
一种波长标签传输方法， 包括： 对于接收到的光信号进行分光， 并对 其中一路光信号进行光电转换和模数转换； 对转换后的光信号进行频谱分 析， 得到光信号中的低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息； 从所 述比特信息中获取波长标签信息帧， 并从所述波长标签信息帧中获取波长 标签信息。
从所述比特信息中获取波长标签信息帧， 为： 若发送方对所述波长标 签信息帧进行了编码， 则通过对所述比特信息进行解码， 而组帧成波长标 签信息帧； 若发送方对所述波长标签信息帧未进行编码， 则直接对所述比 特信息进行组帧而获取波长标签信息帧。
对其中一路光信号进行光电转换后模数转换之前， 所述方法还包括： 对所述其中一路光信号进行放大、 采样。
一种波长标签传输装置， 包括封装单元、 频率生成单元、 调制单元和 力口载单元； 其中：
封装单元， 设置为将波长标签信息封装为波长标签信息帧；
频率生成单元， 设置为生成所述波长标签信息帧的波长信道对应的低 频微扰调制频率；
调制单元， 设置为将所述波长标签信息帧调制到所述低频微扰调制频 率上；
加载单元， 设置为将调制后的所述波长标签信息帧信号加载到所述波 长信道中发送。
所述装置还包括：
编码单元， 设置为对所述波长标签信息帧进行编码；
所述调制单元还设置为， 将编码后的所述波长标签信息帧调制到所述 低频微扰调制频率上。
所述封装单元还设置为， 为所述波长标签信息分别添加帧头和帧校验 位而封装成帧。 所述编码单元还设置为， 对所述波长标签信息帧除帧头外的其余信息 进行编码。
一种波长标签传输装置， 包括分光单元、 处理单元、 频谱解析单元和 组帧单元； 其中：
分光单元， 设置为对于接收到的光信号进行分光；
处理单元， 设置为对其中一路光信号进行光电转换和模数转换； 频谱解析单元， 设置为对转换后的光信号进行频谱分析， 得到光信号 中的低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息；
组帧单元， 设置为将所述比特信息组帧得到波长标签信息帧， 从所述 波长标签信息帧中获取波长标签信息。
所述装置还包括： 解码单元， 设置为在所述比特信息进行了解码时， 对所述比特信息进行解码。
所述处理单元在对其中一路光信号进行光电转换后模数转换之前， 还 设置为， 对所述其中一路光信号进行放大、 采样。
本发明中， 在发送端， 将波长标签信息封装为波长标签信息帧， 对波 长标签信息帧进行编码； 根据波长标签信息帧的波长信道确定波长标签的 低频微扰调制频率， 并将编码后的波长标签信息帧调制到低频微扰调制频 率上， 并通过波长信道发送。 在接收端， 对于接收到的光信号进行分光， 并对其中一路光信号进行光电转换和模数转换； 对转换后的光信号进行频 谱分析， 得到光信号中的低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息； 对比特信息进行解码， 得到波长标签信息帧， 从而获取波长标签信息。 本 过波长标签上所携带的数据帧传送波长信号源地址等信息， 通过数据帧中 的校验位及时发现波长标签传输错误的情况。 附图说明
图 1为本发明实施例的波长标签传输方法的流程图；
图 2为本发明实施例的波长标签传输装置的组成结构示意图； 图 3为本发明实施例的另一波长标签传输装置的组成结构示意图。 具体实施方式
本发明的基本思想为： 将波长标签信息封装为波长标签信息帧， 对波 长标签信息帧进行编码； 根据波长标签信息帧的波长信道确定波长标签的 低频微扰调制频率， 并将编码后的波长标签信息帧调制到低频微扰调制频 率上， 并通过波长信道发送。
为使本发明的目的， 技术方案和优点更加清楚明白， 以下举实施例并 参照附图， 对本发明进一步详细说明。
图 1为本发明实施例的波长标签传输方法的流程图， 如图 1所示， 本 示例的波长标签传输方法包括以下步驟：
步驟 101 , 封装波长标签信息帧。
在波长标签发送端， 将所要传输的波长标签的源地址信息填入帧数据 中， 添加上帧头和帧校验位， 组成波长标签信息帧。 帧头是一个特殊的序 列， 这个特殊序列不会出现在后续经过编码的帧数据中， 因而可以通过这 个特殊序列识别出一个波长标签信息帧的起始。 例如， 若帧数据采用 4B5B 编码方式进行编码， 则帧头可取 4B5B编码中的违法码字， 如 11000 01101。 本示例中的帧校验采用实现简单的循环冗余校验 （ CRC , Cyclical Redundancy Check ), 也可以采用其他检错 /纠错方法， 如前向纠错（FEC, Forward Error Correction )。
步驟 102 , 对波长标签信息帧进行编码。
对上述波长标签信息帧除帧头外的字节， 即数据部分和帧校验位， 根 据编码规则进行编码， 使得编码后不会出现长连 0和长连 1的现象， 便于 后续的接收端进行处理。 本示例中， 编码方式采用 4B5B编码， 还可以采用 其他方式， 如 8B10B、 扰码等。
步驟 103 , 根据波长信道确定调制频率。
根据上述波长标签信息帧所对应的波长信道确定该波长信道对应的低 频微扰调制频率， 可通过数字频率合成器产生该频率， 并将编码后的波长 标签信息帧信号调制到该低频微扰调制频率上， 调制的方式可选用较易实 现的幅度调制， 也可以是其他的调制方式， 如频率调制等。 由于本发明中 所需频率数最少仅需与系统的波长数相同， 故在可选的低频频段 10ΚΗζ~1ΜΗζ 内可取较大的频率间隔， 这对数字频率合成器的频率精度要 求较低。
步驟 104, 将波长标签信息帧信号加载到光信道上。
使用调制后的低频微扰信号控制波长标签加载器件如可调光衰减器， 以合适的调制深度（取值范围为 3%~8%, 可根据经验设置或通过仿真方式 确定）将低频微扰信号加载到所对应的波长信道， 并发送。
以上步驟， 为波长标签的发送方法， 上述方法适用于各种光通信系统 的发送端。
本发明中， 虽然以图 1 所示的流程图说明的波长标签传输方法， 但波 述的便宜， 将波长标签的发送方法及接收方法一并作了描述。
以下， 描述波长标签的接收方法。
步驟 105 , 对所接收光信号分光、 光电转换、 放大、 采样。
在波长标签接收端， 对于接收到的光信号通过耦合器进行分光， 将其 中一小部分（如 5% )光信号取出来， 送到 PIN接收器进行光电转换， 然后 进行放大并故采样和模数转换。
步驟 106, 对转换后的光信号进行频率分析。 通过线性调频 Z变换（ CZT, Chirp Z Transform )变换或快速傅里叶变 换（FFT, Fast Fourier Transform ) 变换等方法对采样信号进行频谱分析， 根据频谱分析的结果得到低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息， 恢复出低频微扰频率所对应的波长信道信息。
步驟 107, 对解析的比特信息进行解码。
在频谱分析后得到的比特信息中寻找帧头所对应的特殊比特序列， 此 处是 11000 01101 , 然后根据解码规则对帧头后面的帧数据进行解码处理； 对应于发送端采用 4B5B编码的数据，此处用相应的 4B5B解码规则进行解 码处理。 如果某一个码字不在 4B5B的编码表格中， 即发生错码时， 则将此 帧数据丟弃， 并报告解码错误。 如果在解码时没有错误， 则将此解码后的 数据进行组帧。
步驟 108, 恢复波长标签信息帧。
对解码后的信息进行组帧， 并进行校验。 对应于发送端采用 CRC校验 生成的帧校验字节， 此处通过 CRC校验规则进行帧校验， 如果帧内数据通 过了 CRC校验， 则将帧内的波长源地址字节等帧内净荷作为有效信息提取 出来。 反之， 则上报 CRC校验错误， 并将此错误帧丟弃。 如果发送端采用 FEC校验， 则接收端以 FEC校验规则进行校验。 由于 FEC、 CRC校验方式 均为现有技术， 这里不再赘述其实现细节。
图 1 为本发明实施例的波长标签传输装置的组成结构示意图， 如图 1 所示， 本示例的波长标签传输装置包括封装单元 20、 编码单元 21、 频率生 成单元 22、 调制单元 23和加载单元 24; 其中：
封装单元 20, 设置为将波长标签信息封装为波长标签信息帧； 封装单元 20为要发送的波长标签信息添加上帧头和校险位后组成一个 波长标签信息帧， 本示例中的帧校验采用实现简单的 CRC, 也可以采用其 他检错 /纠错方法， 如 FEC等。 波长标签信息帧数据中除完成波长追踪和波 长路径发现所必须的波长信号的源地址信息外， 也可以根据其他应用需要 将相应的扩展信息加入到波长标签信息帧的帧数据中。
编码单元 21 , 设置为对所述波长标签信息帧进行编码；
编码单元 21对除波长标签信息帧帧头外的帧内容进行编码， 本示例中 采用 4B5B编码， 根据需要也可以采用其他编码格式， 如 8B10B、 扰码等。 当采用 4B5B编码时， 可将帧头设置为 11000 01101 , 该序列是 4B5B编码 中的违法码字， 因而不会在编码后的帧数据中出现。
本示例中， 编码单元 21并非是实现技术方案的必要技术特征， 在波长 信道性能较佳的情况下， 不必对波长标签信息帧进行编码而直接由调制单 元 23将波长标签信息帧调制到对应的低频微扰调制频率上。
频率生成单元 22, 设置为生成所述波长标签信息帧的波长信道对应的 低频微扰调制频率；
频率生成单元 22首先根据波长信号的波长信息确定其所对应的低频微 扰频率， 然后控制数字频率合成器生成此低频频率。 由于本发明中所需频 率数最少仅需与系统的波长数相同， 故在可选的低频频段 10ΚΗζ~1ΜΗζ内 可取较大的频率间隔， 这对数字频率合成器的频率精度要求较低。
调制单元 23 , 设置为将所述波长标签信息帧调制到所述低频微扰调制 频率上；
调制单元 23将经过编码后的或未经编码波长标签信息帧信号采用幅度 调制方式调制到低频微扰频率上， 此处的调制方式也可以采用频率调制方 式等其他调制方式。
加载单元 24, 设置为将调制后的所述波长标签信息帧信号加载到所述 波长信道中发送。
加载单元 24将调制后的信号以一个合适的调制深度加载到波长信道信 号上去， 并控制调制深度的稳定性， 具体的， 加载单元 24可以通过由调制 信号控制的可调光衰减器等器件来实现。
本发明中， 需为每一波长信道分别设置承载所述波长标签信息帧的低 频微扰调制频率。
本领域技术人员应当理解， 图 2 为本发明实施例的波长标签传输装置 主要用于光网络的发送端。
本领域技术人员应当理解， 图 2 中所示的波长标签传输装置中的各处 理单元的实现功能可参照前述波长标签传输方法的相关描述而理解。 本领 域技术人员应当理解， 图 2所示的波长标签传输装置中各处理单元的功能 可通过运行于处理器上的程序而实现， 也可通过具体的逻辑电路而实现。
图 3 为本发明实施例的另一波长标签传输装置的组成结构示意图， 如 图 3所示， 本示例的波长标签传输装置包括分光单元 30、 处理单元 31、 频 谱解析单元 32、 解码单元 33和组帧单元 34; 其中：
分光单元 30, 设置为对于接收到的光信号进行分光；
分光单元 30由光纤耦合器构成， 其将 5%的光功率取出用于波长标签 检测和接收。
处理单元 31 , 设置为对其中一路光信号（如整个光信号的 5% )进行光 电转换和模数转换；
处理单元 31包括用于实现光电转换的 PIN管、放大器和模拟数字转换 器（ADC )等。 将其中一路光信号取出来， 送到 PIN管进行光电转换， 然 后进行放大（可由放大器进行放大） 并做采样和模数转换（可由模拟数字 转换器进行模数转换）。
频谱解析单元 32, 设置为对转换后的光信号进行频谱分析， 得到光信 号中的低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息；
频谱解析单元 32读取处理单元 31中的 ADC的输出信号， 并采用线性 调频 Z变换（CZT )进行频谱分析， 得到信号中所存在的低频微扰频率的 频率值和频率信号幅度信息， 并恢复出低频微扰频率所对应的波长信道信 息和其上的码流信息。
解码单元 33 , 设置为在所述比特信息进行了解码时， 对所述比特信息 进行解码。
解码单元 33解码时， 首先在码流信号中寻找帧头， 此示例中是帧头为 11000 01101 , 然后对帧头后面的帧数据进行 4B5B解码。 在解码时， 如果 某一个码字不在 4B5B的编码表格中， 即发生错码时， 则将此帧数据丟失， 并报告解码错误。
本示例中， 解码单元 33并非是实现技术方案的必要技术特征， 在发送 方未对波长标签信息帧进行编码的情况下， 不必对解调出的比特信息进行 解码。
组帧单元 34, 设置为将所述比特信息组帧得到波长标签信息帧， 从所 述波长标签信息帧中获取波长标签信息。
组帧单元 34 在解码时没有错误时， 将此解码后的数据进行组帧， 将 4B5B解码后的数据组成一帧，并进行 CRC校验，如果有错误，则上报 CRC 校验错误。 如果未发现错误， 则将帧数据中的波长源地址提取出来， 用于 波长信号的源地址识别及其他应用。 最终， 在接收端将波长标签所包含的 波长信息和地址信息等其他信息恢复出来。
本领域技术人员应当理解， 图 3 为本发明实施例的波长标签传输装置 主要用于光网络的接收端。
本领域技术人员应当理解， 图 3 中所示的波长标签传输装置中的各处 理单元的实现功能可参照前述波长标签传输方法的相关描述而理解。 本领 域技术人员应当理解， 图 3 所示的波长标签传输装置中各处理单元的功能 可通过运行于处理器上的程序而实现， 也可通过具体的逻辑电路而实现。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。
工业实用性
本发明通过将波长标签信息封装为波长标签信息帧， 再根据波长标签 信息帧的波长信道确定波长标签的低频微扰调制频率 , 并将波长标签信息 帧调制到所述低频微扰调制频率上后发送， 这样， 可以利用较少的低频微 扰频率完成波长标签信号的调制， 并且可以通过波长标签上所携带的数据 帧传送波长信号源地址等信息， 通过数据帧中的校验位及时发现波长标签 传输错误的情况。

Claims

权利要求书
1、 一种波长标签传输方法， 包括：
将波长标签信息封装为波长标签信息帧；
根据所述波长标签信息帧的波长信道确定所述波长标签的低频微扰调 制频率， 将所述波长标签信息帧调制到所述低频微扰调制频率上， 并通过 所述波长信道发送。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 在将所述波长标签信息帧调制 到所述低频微扰调制频率上之前， 所述方法还包括：
对所述波长标签信息帧进行编码。
3、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述将波长标签信息封装 为波长标签信息帧， 为：
为所述波长标签信息分别添加帧头和帧校险位而封装成帧。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 所述对所述波长标签信息帧进 行编码， 为：
对所述波长标签信息帧除帧头外的其余信息进行编码。
5、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述方法还包括： 为每一波长信道分别设置承载所述波长标签信息帧的低频微扰调制频 率。
6、 一种波长标签传输方法， 包括：
对于接收到的光信号进行分光， 并对其中一路光信号进行光电转换和 模数转换；
对转换后的光信号进行频谱分析， 得到光信号中的低频微扰频率的频 率值及其所携带的比特信息；
从所述比特信息中获取波长标签信息帧， 并从所述波长标签信息帧中 获取波长标签信息。
7、 根据权利要求 6所述的方法， 其中， 从所述比特信息中获取波长标 签信息帧， 为：
若发送方对所述波长标签信息帧进行了编码， 则通过对所述比特信息 进行解码， 而组帧成波长标签信息帧； 若发送方对所述波长标签信息帧未 进行编码， 则直接对所述比特信息进行组帧而获取波长标签信息帧。
8、 根据权利要求 6所述的方法， 其中， 对其中一路光信号进行光电转 换后模数转换之前， 所述方法还包括：
对所述其中一路光信号进行放大、 采样。
9、 一种波长标签传输装置， 包括封装单元、 频率生成单元、 调制单元 和加载单元； 其中：
封装单元， 设置为将波长标签信息封装为波长标签信息帧；
频率生成单元， 设置为生成所述波长标签信息帧的波长信道对应的低 频微扰调制频率；
调制单元， 设置为将所述波长标签信息帧调制到所述低频微扰调制频 率上；
加载单元， 设置为将调制后的所述波长标签信息帧信号加载到所述波 长信道中发送。
10、 根据权利要求 9所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
编码单元， 设置为对所述波长标签信息帧进行编码；
所述调制单元还设置为， 将编码后的所述波长标签信息帧调制到所述 低频微扰调制频率上。
11、根据权利要求 9或 10所述的装置， 其中， 所述封装单元还设置为， 为所述波长标签信息分别添加帧头和帧校险位而封装成帧。
12、 根据权利要求 11所述的装置， 其中， 所述编码单元还设置为， 对 所述波长标签信息帧除帧头外的其余信息进行编码。
13、 一种波长标签传输装置， 包括分光单元、 处理单元、 频谱解析单 元和组帧单元； 其中：
分光单元， 设置为对于接收到的光信号进行分光；
处理单元， 设置为对其中一路光信号进行光电转换和模数转换； 频谱解析单元， 设置为对转换后的光信号进行频谱分析， 得到光信号 中的低频微扰频率的频率值及其所携带的比特信息；
组帧单元， 设置为将所述比特信息组帧得到波长标签信息帧， 从所述 波长标签信息帧中获取波长标签信息。
14、 根据权利要求 13所述的装置， 其中， 所述装置还包括： 解码单元， 设置为在所述比特信息进行了解码时， 对所述比特信息进 行解码。
15、 根据权利要求 13或 14所述的装置， 其中， 所述处理单元在对其 中一路光信号进行光电转换后模数转换之前， 还设置为， 对所述其中一路 光信号进行放大、 采样。
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