基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法及裝置製造方法

2023-07-09 08:20:26

基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法及裝置，其中，上述方法包括：獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識；按照上述標識對用於承載靈活柵格標籤信息的每個子載波進行歸類；在上述標識對應的波長信道內，根據歸類後的子載波信息確定波長信道的頻率範圍；根據頻率範圍為除波長信道之外的其它波長信道分配頻譜資源，其中，上述波長信道和其它波長信道共同用於發送靈活柵格標籤信息。採用本發明提供的上述技術方案，解決了相關技術中，尚無有效地解決由於靈活柵格通道子載波連續問題而導致的通道範圍不易確定等技術問題，從而實現了對靈活柵格標籤的信息發送。
【專利說明】基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法及裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信領域，尤其是涉及一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法及 裝直。

【背景技術】
[0002] 可重構分插復用器（Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer，簡稱 ROADM)可以通過軟體配置實現通道波長的本地上下及直通，增強了光網絡業務傳送的 靈活性。現有R0ADM系統具備波長無關性、方向無關性、波長競爭無關性（Colorless、 Directionless、Contentionless，簡稱⑶C)。傳統波分復用系統採用固定柵格技術，通道 柵格為50GHz或100GHz。超100G傳送技術催生了靈活柵格（gridless或flexible grid) 需求，以適應不同調製碼型、不同速率的波分復用傳送需求。靈活柵格技術最早於2011年 2月由國際電信聯盟第15研究組（ITU-T SG15)的G. 694. 1標準對其進行了初步標準化，標 準草案文稿內部版本為VI. 2,規範標稱中心頻率為193. ΙΤΗζ+ηΧΟ. 00625THZ，其中η為整 數，規範頻寬為12. 5GHzXm，其中m為正整數。本專利中具備靈活柵格技術的R0ADM系統簡 稱 Flex R0ADM 系統。
[0003] 靈活柵格波長標籤技術用於實現波分復用網絡，尤其是波長可動態重構的光分插 復用系統中的純光層的波長蹤跡功能，能區分和識別來自系統中不同地址的波長。靈活柵 格波長標籤技術通過在波分復用光交換系統的波長路徑源端為每個波長信號附加波長標 籤信號、子載波信息等，並在波長路徑經過的各點來檢測和識別經過該點的各個波長的標 籤，來實現波長路徑的監測及自動發現等功能。
[0004] 靈活柵格波長標籤的實現可以通過在波長信號上附加調頂信號的方法，這種方法 可以將靈活柵格波長標籤與對應的波長信號綁定，同時對原有信號質量影響較小。靈活柵 格波長標籤技術涉及到的調頂技術介紹如下：波分復用系統中為每個波長加載一個調頂 (pilot tone)信號，可以實現多種特殊的應用，這在業界早有研究。調頂信號有時也叫低頻 微擾（low-frequency dither)信號，波長信號加載調頂信號對傳輸性能的影響幾乎可以忽 略不計。
[0005] 但是，相關技術中只考慮到固定的頻率間隔業務傳輸，沒有考慮到超100Gb/S業 務速率情況下靈活柵格信息的攜帶，更未考慮到靈活柵格通道子載波的連續問題。
[0006] 針對相關技術中的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。


【發明內容】

[0007] 針對相關技術中，尚無有效地解決由於靈活柵格通道子載波連續問題而導致的通 道範圍不易確定等技術問題，本發明提供了一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法及 裝置，以至少解決上述問題。
[0008] 根據本發明的一個方面，提供了一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法，包 括：獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識；按照上述標識對用於承載靈活柵 格標籤信息的每個子載波進行歸類；在上述標識對應的波長信道內，根據歸類後的子載波 信息確定波長信道的頻率範圍；根據頻率範圍為除波長信道之外的其它波長信道分配頻譜 資源，其中，波長信道和其它波長信道共同用於發送靈活柵格標籤信息。
[0009] 優選地，根據歸類後的子載波信息確定波長信道的頻率範圍，包括：在標識所對應 的波長信道內的子載波頻率不連續時，根據波長信道內各子載波中心頻率和各子載波頻寬 確定頻率範圍。
[0010] 優選地，根據歸類後的子載波信息確定波長信道的頻率範圍，包括：在標識所對應 的波長信道內的子載波頻率連續時，根據波長信道的中心頻率和波長信道的頻寬確定頻率 範圍。
[0011] 優選地，獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識，包括：從用於發送靈 活柵格標籤信息的數據幀中獲取標識，其中，上述數據幀中攜帶有標識。
[0012] 優選地，上述數據幀中還攜帶有以下信息：上述波長信道的標稱中心頻率、各子載 波中心頻率在頻譜中的位置標識、帶寬粒度個數。
[0013] 根據本發明的另一個方面，提供了一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配裝置， 包括：獲取模塊，用於獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識；分類模塊，用於 按照上述標識對用於承載靈活柵格標籤信息的每個子載波進行歸類；確定模塊，用於在上 述標識對應的波長信道內，根據歸類後的子載波信息確定波長信道的頻率範圍；分配模塊， 用於根據頻率範圍為除波長信道之外的其它波長信道分配頻譜資源，其中，波長信道和其 它波長信道共同用於發送靈活柵格標籤信息。
[0014] 優選地，確定模塊，用於在標識所對應的波長信道內的子載波頻率不連續時，根據 波長信道內各子載波中心頻率和各子載波頻寬確定頻率範圍。
[0015] 優選地，確定模塊，用於在標識所對應的波長信道內的子載波頻率連續時，根據波 長信道的中心頻率和波長信道的頻寬確定頻率範圍。
[0016] 優選地，獲取模塊，用於從用於發送靈活柵格標籤信息的數據幀中獲取標識，其 中，數據幀中攜帶有標識。
[0017] 優選地，獲取模塊，還用於在數據幀中攜帶以下信息時獲取標識：上述波長信道的 標稱中心頻率、各子載波中心頻率在頻譜中的位置標識、帶寬粒度個數。
[0018] 通過本發明，由於根據波長信道的標識對用於承載靈活柵格標籤信息的每個子載 波進行歸類，並根據歸類後的子載波信息確定該波長信道的頻率範圍，進而為其它波長信 道分配頻譜資源的技術手段，解決了相關技術中，尚無有效地解決由於靈活柵格通道子載 波連續問題而導致的通道範圍不易確定等技術問題，從而實現了對靈活柵格標籤的信息發 送。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發 明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0020] 圖1為根據本發明實施例1的基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法的流程圖；
[0021] 圖2為根據本發明實施例1的基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配裝置的結構框 圖；
[0022] 圖3為根據本發明實施例2的波長標籤數據幀格式示意圖；
[0023] 圖4為根據本發明實施例2的波長標籤傳輸方法流程圖；
[0024] 圖5為根據本發明實施例2的波長標籤傳輸裝置的組成結構示意圖；
[0025] 圖6為根據本發明實施例2的另一波長標籤傳輸裝置的組成結構示意圖；
[0026] 圖7為根據本發明實施例2的固定柵格與靈活柵格網絡頻譜示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的 情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0028] 實施例1
[0029] 圖1為根據本發明實施例1的基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法的流程圖。 如圖1所示，該方法包括：
[0030] 步驟S102,獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識；
[0031] 步驟S104,按照標識對用於承載靈活柵格標籤信息的每個子載波進行歸類；
[0032] 在本實施例中，上述標識用於表示各子載波所在的通道標識，例如通道編號等。
[0033] 步驟S106,在上述標識對應的波長信道內，根據歸類後的子載波信息確定上述波 長信道的頻率範圍；
[0034] 步驟S108,根據頻率範圍為除上述波長信道之外的其它波長信道分配頻譜資源， 其中，波長信道和其它波長信道共同用於發送上述靈活柵格標籤信息。
[0035] 通過上述各個處理步驟，由於採用了根據波長信道的標識對用於承載靈活柵格標 籤信息的每個子載波進行歸類，並根據歸類後的子載波信息確定該波長信道的頻率範圍， 進而為其它波長信道分配頻譜資源的技術手段，因此，從根本上避免了靈活柵格通道子載 波連續問題導致的通道範圍不易確定等問題。
[0036] 在步驟S106中，確定波長信道的頻率範圍時，可以分為兩種情況：
[0037] 第1種情況
[0038] 在上述標識所對應的波長信道內的子載波頻率不連續時，根據波長信道內各子載 波中心頻率和各子載波頻寬確定頻率範圍。
[0039] 第2種情況
[0040] 在上述標識所對應的波長信道內的子載波頻率連續時，根據波長信道的中心頻率 和波長信道的頻寬確定頻率範圍。
[0041] 在本實施例中，獲取上述標識的方式有多種，例如可以在本地配置，還可以通過以 下方式獲取：從用於發送所述靈活柵格標籤信息的數據幀中獲取所述標識，其中，該數據幀 中攜帶有上述標識。
[0042] 在本實施中，上述數據幀的封裝過程如下：為波長標籤信息分別添加幀頭和幀體， 其中幀頭包括幀定位開銷、幀ID、幀長度、擴展欄位，幀體包括波長源地址、波長目的地址、 通道號、子載波是否連續、通道中心頻率、通道頻寬、子載波個數、子載波中心頻率、子載波 頻寬、擴展欄位、幀校驗位而封裝成幀，其中每個波長標籤信息幀攜帶一個通道(波長信道） 的信息，每個通道可能包含一個或多個子載波，且子載波可能是不連續的。
[0043] 在本實施例中，上述數據幀中還攜帶有以下信息：上述波長信道的標稱中心頻率、 各子載波中心頻率在頻譜中的位置標識、帶寬粒度個數。在具體實施時，上述三種信息的應 用過程可以表現為以下形式：
[0044] 通道範圍的確定分兩種情況：一種情況是通道是連續的情況，這種情況通道內各 子載波頻率是連續的，所以通道範圍和位置由通道的標稱中心頻率和通道的頻寬來確定， 通道的標稱中心頻率計算公式是193. ITHz+nX 0. 00625THZ，η為整數(可為負)，通道頻寬計 算公式是12. 5GHzXm，其中m為正整數。另一種情況通道不是連續的，這種情況通道範圍 和位置由通道內各子載波的標稱中心頻率和各子載波的頻寬來確定，各子載波的標稱中心 頻率和各子載波的頻寬計算公式跟通道的標稱中心頻率和通道的頻寬計算公式相同，只是 n, m (n，m均表示帶寬粒度個數）的值可能不一致，把各子載波的範圍加起來就是通道的範 圍，各子載波的標稱中心頻率也確定了通道的位置。
[0045] 在本實施例中還提供了一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配裝置，該裝置用於 實現上述實施例及優選實施方式，已經進行過說明的不再贅述，下面對該裝置中涉及到的 模塊進行說明。如以下所使用的，術語"模塊"可以實現預定功能的軟體和/或硬體的組 合。儘管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟體來實現，但是硬體，或者軟體和硬體的組合 的實現也是可能並被構想的。圖2為根據本發明實施例1的基於靈活柵格標籤的頻譜資源 分配裝置的結構框圖。如圖2所示，該裝置包括：
[0046] 獲取模塊20,連接至分類模塊22,用於獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信 道的標識；
[0047] 分類模塊22,連接至確定模塊24,用於按照上述標識對用於承載靈活柵格標籤信 息的每個子載波進行歸類；
[0048] 確定模塊24,連接至分配模塊26,用於在上述標識對應的波長信道內，根據歸類 後的子載波信息確定波長信道的頻率範圍；
[0049] 分配模塊26，用於根據頻率範圍為除上述波長信道之外的其它波長信道分配頻譜 資源，其中，上述波長信道和其它波長信道共同用於發送靈活柵格標籤信息。
[0050] 通過上述各個模塊實現的功能，同樣可以避免由於靈活柵格通道子載波連續問題 導致的通道範圍不易確定等問題。
[0051] 在本實施例中，上述確定模塊24,用於在標識所對應的波長信道內的子載波頻率 不連續時，根據波長信道內各子載波中心頻率和各子載波頻寬確定頻率範圍。在本實施例 中，上述確定模塊24,還可以用於在上述標識所對應的波長信道內的子載波頻率連續時，根 據波長信道的中心頻率和波長信道的頻寬確定頻率範圍。
[0052] 在本實施例中，獲取模塊20,用於從用於發送靈活柵格標籤信息的數據幀中獲取 標識，其中，數據幀中攜帶有標識。在數據幀中攜帶以下信息時，上述獲取模塊22獲取上述 標識：上述波長信道的標稱中心頻率、各子載波中心頻率在頻譜中的位置標識、帶寬粒度個 數。
[0053] 為了更好地理解上述實施例，以下結合實施例2和相關附圖詳細說明。
[0054] 實施例2
[0055] 本實施例從靈活柵格標籤信息的發送和接收兩個過程來說明。本實施例的主要目 的是提供一種靈活柵格波長標籤定義方案，有效的支持波分復用系統中的對Flex Roadm的 實現，支持對靈活柵格子載波信息的攜帶，支持對通道信息的攜帶，解決靈活柵格通道子載 波不連續的問題，支持對波長路徑監測和自動發現，還能及時發現波長標籤接收錯誤的情 況。
[0056] 發送側
[0057] 如圖3所示，數據幀結構由幀頭和幀體組成，幀頭是固定長度，幀體是可變長度， 幀體長度與實際子載波個數相關。在子載波不連續的情況下，通道中心頻率和通道帶寬可 以設為〇.
[0058] 幀頭包括但不限於幀定位開銷、幀ID、幀長度、擴展欄位組成。
[0059] 巾貞定位開銷用來定義巾貞的起始位置，例如可以和光傳輸網絡（Optical Transport Network，簡稱為0ΤΝ)的幀定位開銷一致的0xF6F6F6282828的字符序列表示，也可以用其 它特殊字符序列，保證這個字符序列不會出現在後續編碼的幀數據中，因而可以通過這個 特殊序列識別一個波長標籤信息幀的起始。
[0060] 幀ID作為數據幀的一個編號，可以是1，2,3…等編號，也可以是其它形式的編號 組成。
[0061] 幀長度用來表示數據幀體的長度，用來作數據幀長度的定位和對數據幀各欄位長 度的定界，此欄位可選。
[0062] 擴展欄位用來作為以後擴展之用，如不考慮擴展此欄位可選。
[0063] 幀體包括但不限于波長源地址、波長目的地址、通道號、子載波是否連續、通道中 心頻率、通道頻寬、通道子載波個數、各子載波中心頻率、各子載波頻寬、擴展欄位、CRC校驗 組成，但不限於這些欄位組成。
[0064] 波長源地址表示波長的來源節點地址，可以是IP位址，也可以是一個編號如1，2， 3···，也可以是媒體接入控制（Medium/MediaAccess Control,簡稱為MAC)地址，或根據需 要的其它地址方式組成。
[0065] 波長目的地址表示波長的發送目的節點地址，可以是IP位址，也可以是一個編號 如1，2,3···，也可以是MAC(Medium/MediaAccess Control)地址，或根據需要的其它地址方 式組成。
[0066] 通道號表示各通道的編號，可以用1、2…i表示，也可用其它方式表示，通過通道 號可以把每個子載波按通道號進行歸類，這樣解決了子載波頻率範圍不連續的問題。
[0067] 子載波是否連續表示當前通道號內載載波是否連續，可以用1表示連續，0表示不 連續，如果連續則可用通道中心頻率和通道頻寬來表示通道範圍，如果不連續，則只能用本 通道內各子載波中心頻率和各子載波頻寬來表示通道範圍。
[0068] 通道中心頻率和通道頻寬在子載波連續時有效，當子載波連續時表示當前通道 的標稱中心頻率，計算公式為193. ΙΤΗζ+ηΧΟ. 00625THz，n為整數(可為負）；通道頻寬為 12. 5GHz Xm，其中m為正整數；當子載波不連續時通道中心頻率和通道頻寬可以取值為0. [0069] 子載波個數用來表示本通道內子載波的個數，每個通道內可能有一個或多個子載 波信息，如圖1中的通道內子載波個數i，表示通道內有i個子載波，它們分別是子載波1、 子載波2…子載波i。
[0070] 子載波中心頻率表示當前子載波的標稱中心頻率，計算公式為 193. 1ΤΗζ+ηΧ0· 00625THZ，η為整數；子載波頻寬為12. 5GHzXm，其中m為正整數。
[0071] 擴展欄位，作幀體擴展之用，如不考慮擴展，此欄位可選。
[0072] CRC(Cyclic Redundancy Check)校驗，循環冗餘校驗，實現對數據巾貞簡單的循環 冗餘校驗，也可採用其它檢錯/糾錯方法，如前向糾錯（Forward Error Correction,簡稱 為FEC)等，如不考慮校驗此欄位可選。
[0073] 如圖4所示，本實施例的波長標籤傳輸方法包括以下步驟：
[0074] 步驟S402,封裝波長標籤信息幀。
[0075] 在波長標籤發送端，首先組幀，按照圖3的格式生成數據幀的幀頭和幀體，根據規 則生成數據幀各欄位。
[0076] 首先依次生成幀頭的幀定位開銷、幀ID、幀長度、擴展欄位，不限於生成這些欄位。
[0077] 幀定位開銷本實施例中採用0xF6F6F6282828的字符序列表示，也可以用其它特 殊字符序列，保證這個字符序列不會出現在後續編碼的幀數據中，因而可以通過這個特殊 序列識別一個波長標籤信息幀的起始。
[0078] 幀ID本實施例中用1，2, 3…i等編號，也可以是其它形式的編號組成。
[0079] 幀長度在幀體沒有生成前可以先預留字節長度，待幀體生成完後，統計幀體長度， 然後把長度值填充即可，長度單位可採用字節表示。
[0080] 擴展欄位在沒有使用前可以先預留字節長度即可。
[0081] 然後生成幀體的波長源地址、波長目的地址、通道號、子載波是否連續、通道中心 頻率和通道頻寬。
[0082] 波長源地址表示波長的來源節點地址，本實施例中用1，2,3…i等編號表示，可以 是IP位址或MAC地址，等等。
[0083] 波長目的地址表示波長到達的目的節點地址，本實施例中用1，2, 3···等編號表示， 可以是IP位址或MAC地址，等等。
[0084] 通道號表示通道的編號，本實施例中用1，2,3…等編號表示，也可用其它方式表 示，通過通道號可以把每個子載波按通道號進行歸類，這樣解決了子載波頻率範圍不連續 的問題。
[0085] 子載波是否連續表示當前通道號內載載波是否連續，本實施例中用1表示連續， 0表示不連續，也可以用其它表示方法，如果連續則可用通道中心頻率和通道頻寬來表示通 道範圍，如果不連續，則只能用本通道內各子載波中心頻率和各子載波頻寬來表示通道範 圍。
[0086] 通道中心頻率和通道頻寬在子載波連續時有效，當子載波連續時表示當前通道的 標稱中心頻率，計算公式為193. ΙΤΗζ+ηΧΟ. 00625THz，n為整數(可為負）；
[0087] 通道頻寬為12. 5GHz Xm，其中m為正整數；當子載波不連續時通道中心頻率和通 道頻寬可以取值為〇.
[0088] 然後生成通道子載波個數，子載波中心頻率，頻寬，擴展欄位等。
[0089] 子載波個數用來表示本通道內子載波的個數，每個通道內可能有一個或多個子載 波信息。
[0090] 子載波中心頻率表示當前子載波的標稱中心頻率，計算公式為 193. 1ΤΗζ+ηΧ0· 00625THZ, η 為整數；
[0091] 子載波頻寬為12. 5GHz Xm，其中m為正整數。
[0092] 擴展欄位在沒有使用前可以先預留字節長度即可。
[0093] 等幀體生成完後，再統計幀體長度，並把長度寫到幀頭的幀長度欄位內，本專利不 限於此生成方式。
[0094] 步驟S404,對波長標籤信息幀進行編碼。
[0095] 對上述波長標籤信息幀除幀頭外的字節，即幀體部分，根據編碼規則進行編碼，數 據幀可以採用4B/5B編碼方式進行編碼，也可採用其它編碼方式，如8B/10B、擾碼等，無論 採用哪種編碼方式，必須滿足此編碼方式是可解碼的。
[0096] 步驟S406,根據波長信道確定調製頻率。
[0097] 根據上述波長標籤信息幀對應的波長信道確定該波長信道對應的低頻微擾調製 頻率，可通過數字頻率合成器產生該頻率，並將編碼後的波長標籤信息幀信號調製到該低 頻微擾調製頻率上，調製的方式可選用幅度調製，也可是其它的調製方式，如頻率調製等。
[0098] 步驟S408,將波長標籤信息幀信號加載到光信道上。
[0099] 使用調製後的低頻微擾信號控制波長標籤加載器件如可調光衰減器，以合適的調 制深度（3%?8%，可根據經驗設置或通過仿真方式確定）將低頻微擾信號加載到所對應的 波長信道，並發送。
[0100] 以上步驟，為波長標籤的發送方法，上述方法適用於各種光通信系統的發送端。
[0101] 接收側
[0102] 以下為靈活柵格波長標籤的接收過程。
[0103] 步驟S410,對所接收光信號分光、光電轉換、放大、採樣。
[0104] 在波長標籤接收端，對於接收到的光信號通過耦合器進行分光，將其中一小部分 (如5%)光信號取出來，送到PIN接收器進行光電轉換，然後進行放大並做採樣和模數轉換。
[0105] 步驟S412,對轉換後的光信號進行頻率分析。
[0106] 通過線性調頻Z (CZT, Z-transformation)變換或快速傅立葉變換（FFT, Fast Fourier Transform)變換等方法對採樣信號進行頻譜分析，根據頻譜分析的結果得到低頻 微擾頻率的頻率值及其所攜帶的比特信息，恢復出低頻微擾頻率所對應的波長信道信息。
[0107] 步驟S414,對解析的比特信息進行解碼。
[0108] 在頻譜分析後得到的比特信息中尋找幀頭所對應的特殊比特序列，如此處是 0xF6F6F6282828,然後對幀頭後面的幀數據進行解碼處理；如果發送端採用4B/5B編碼的 數據，則此處用相應的4B/5B解碼規則進行解碼處理。如果某一個碼字不在4B/5B編碼表 格中，則判斷發生錯誤，將此數據幀丟棄，報告解碼錯誤。如解碼時沒有錯誤，則將此解碼後 的數據組幀進行組幀。
[0109] 步驟S416,恢復波長標籤信息幀。
[0110] 對解碼後的信息進行組幀，並進行校驗。對於發送端採用CRC校驗生成的幀校驗 字節，此處通過CRC校驗規則進行幀校驗，如果幀內數據通過了 CRC校驗，則生成幀頭和幀 體。
[0111] 先生成幀頭，依次提取幀定位開銷、幀ID、幀長度、擴展欄位等信息。
[0112] 然後生成幀體，依次提取波長源地址、波長目的地址、通道號、子載波是否連續、通 道中心頻率、通道頻寬、通道子載波個數、各子載波中心頻率、各子載波頻寬、擴展欄位、CRC 校驗等欄位有效信息。
[0113] 提取信息時採用地址偏移的方式，按字節順序提取，每提取一個欄位則組成相對 應的幀欄位，直到把所有欄位組幀完畢。
[0114] 反之，則上報CRC校驗錯誤，並將此錯誤幀丟棄。如發送端採用FEC校驗，則接收 端也以FEC校驗。
[0115] 如圖5所示，本實施例的波長標籤傳輸裝置包括：封裝單元50、編碼單元52、頻率 生成單元54、調製單元56和加載單元58 ;其中：
[0116] 封裝單元50,與編碼單元52連接，用於將波長標籤信息封裝為波長標籤信息幀；
[0117] 封裝單元52,為要發送的波長標籤信息添加上幀頭和校驗後組成一個波長標籤信 息幀，本示例中的幀校驗採用CRC校驗，也可採用其它檢錯/糾錯方法，如FEC等。波長標 籤信息幀數據除了包括：
[0118] 波長追蹤和波長路徑發現所必須的波長信號源地址信息；
[0119] 通道號、子載波個數、子載波中心頻率和頻寬等信息的攜帶，解決了靈活柵格光傳 輸通道內子載波不連續導致不好確定通道範圍的問題，並解決了對發送的任意子載波中心 頻率和頻寬的獲取問題，同時對靈活柵格網絡定位通道號和子載波更方便和準確。
[0120] 攜帶了每個通道內每個子載波的中心頻率和頻寬信息，對獲取子載波信息更方 便。
[0121] 也可以根據需要將相應的擴展信息加入到波長標籤信息幀的數據中，如發送、接 收的時間信息，網絡鏈路信息等等。
[0122] 編碼單元52,與調製單元56連接，用於對所述波長標籤信息進行編碼。
[0123] 編碼單元52對波長標籤信息幀除幀頭外的幀內容進行編碼，本實施例中採用 4B/5B編碼，數據幀可以採用4B/5B編碼方式進行編碼，根據需要也可採用其它編碼方式， 如8B/10B、擾碼等，無論採用哪種編碼方式要求此編碼方式是可解碼的。本示例中幀頭採用 0ΤΝ幀定位方式0xF6F6F6282828,該序列是4B5B編碼中的違法碼字，因此不會在編碼後的 幀數據中出現。此步驟作為可選項，如波長信道性能較佳的情況下，可以跳過此步驟直接由 調製單元304將波長單元標籤信息幀調製到對應的低頻微擾頻率上。
[0124] 頻率生成單元54,與調製單元56連接，用於生成波長標籤信息幀的波長信道對應 的低頻微擾頻率。頻率生成單元56首先根據波長信號的波長信息確定其所對應的低頻微 擾頻率，然後控制數字頻率合成器生成此低頻頻率。
[0125] 調製單元56,用於將所述波長標籤信息幀調製到所述低頻微擾頻率上，將經過編 碼後的或未經編碼波長標籤信息幀信號採用幅度調製方式調製到低頻微擾頻率上，此處調 制方式也可以採用頻率調製方式等其它調製方式。
[0126] 加載單元58,用於將調製後的所述波長標籤信息幀信號加載到所述波長信道中發 送，將調製後的信號以一個合適的調製深度加載到波長信道信號上去，並控制調製深度的 穩定性，具體的，加載單元58可以通過用調製信號控制可調光衰減器等器件來實現。
[0127] 本實施例中，需為每一波長信道分別設置承載所述波長標籤信息幀的低頻微擾頻 率。
[0128] 圖5所示的上述裝置主要用於光網絡的發送端。
[0129] 圖5中所示的波長標籤傳輸裝置中的各處理單元的實現功能可參照前述波長標 籤傳輸方法的相關描述而理解。圖5中所示的波長標籤傳輸裝置中各處理單元的功能可通 過運行於處理器上的程序而實現，也可通過具體的邏輯電路(例如處理器）而實現。
[0130] 圖6為本發明實施例的另一波長標籤傳輸裝置的組成結構示意圖，如圖6所示，本 示例的波長標籤傳輸裝置包括分光單元60、處理單元62、頻譜解析單元64、解碼單元66和 組幀單元68 ;其中：
[0131] 分光單元60，連接至處理單元62，用於對接收到的光信號進行分光；分光單元60， 由光纖耦合器構成，其將5%的光功率取出用于波長標籤檢測和接收。
[0132] 處理單元62,連接至頻譜解析單元64,用於對其中一路光信號（如整個光信號的 5%)進行光電轉換和模數轉換；
[0133] 處理單元62包括用於實現光電轉換的PIN管、放大器和模擬數字轉換器（ADC) 等。將其中一路光信號取出來，送到PIN管進行光電轉換，然後進行放大（由放大器進行放 大）並做採樣和模數轉換（具體由模擬數字轉換器進行模數轉換）。
[0134] 頻譜解析單元64,讀取處理單元62中的ADC的輸出信號，並採用線性調頻Z變換 進行頻譜分析，得到信號中所存在的低頻微擾頻率的頻率值和頻率信號幅度信息，並恢復 出低頻微擾頻率的頻率所對應的波長信息和其上的碼流信息。
[0135] 解碼單元66,連接至組幀單元68,用於在所述比特信息進行了解碼，對所述比 特信息進行解碼。解碼單元66解碼時，首先在碼流信號中尋找幀頭，此示例中是幀頭為 0xF6F6F6282828,然後對幀頭後面的幀數據進行4B/5B解碼。在解碼時，如果一個碼字不在 4B/5B的編碼表格中，即發生錯碼時，則將此幀數據丟失，並報告解碼錯誤。
[0136] 本示例中解碼單元66並非實現技術方案的必要技術特徵，在發送方未對波長標 籤信息幀進行編碼的情況下，不必對解調出的比特信息進行解碼。
[0137] 組幀單元68,用於將所述比特信息組幀得到波長標籤信息幀，從所述波長標籤信 息幀中獲取波長標籤信息。組幀單元68在解碼時沒有錯誤時，將此解碼後的數據進行組 幀，將4B/5B解碼後的數據組成一幀，並時行CRC校驗，如果有錯誤，則上報CRC校驗錯誤。 如果未發現錯誤，則將幀數據中的波長源地址、波長目的地址、通道號、子載波是否連續、通 道中心頻率、通道頻寬、通道子載波個數、各子載波中心頻率、各子載波頻寬、子載波個數、 幀長度、擴展欄位等提取出來。
[0138] 波長源地址用于波長信號的源地址識別及其他應用；
[0139] 波長目的地址用于波長信號的目的地址識別及其他應用；
[0140] 通道號用於記錄各通道的編號，通過通道號可以知道其對應的子載波；
[0141] 通道子載波個數用來表示本通道內子載波的個數，每個通道內可能有一個或多個 子載波信息；
[0142] 子載波是否連續欄位用於表示通道內子載波是否連續；
[0143] 通道中心頻率和通道頻寬在子載波連續情況下得到通道標稱中心頻率和頻寬的 值；
[0144] 通過通道子載波個數得到本通道內子載波的個數；
[0145] 通過子載波中心頻率得到每個通道各子載波的中心頻率；
[0146] 通過子載波頻寬用於得到每個通道各子載波的頻寬；
[0147] 最終，在接收端將波長標籤包含的波長信息、地址信息、靈活柵格信息等其它信息 恢復出來。
[0148] 圖6中所示的波長標籤傳輸裝置主要用於光網絡的接收端。
[0149] 圖6中所示的波長標籤傳輸裝置中的各處理單元的實現功能可參照前述波長標 籤傳輸方法的相關描述而理解。圖6所示波長標籤傳輸裝置中各處理單元的功能可通過運 行於處理器上的程序而實現，也可通過具體的邏輯電路而實現。
[0150] 如圖7所示，在固定柵格網絡中，承載不同速率業務的波長的相鄰通道的間隔固 定為50GHz，同時每個波長分配固定50GHz的光頻譜帶寬資源。而對於靈活柵格的光網絡， 可以根據實際情況，為高速的業務分配較多的頻譜帶寬資源，對於較低的分配較少並且夠 用的光頻譜資源，這樣網絡的帶寬利用率會大為增加，其一個通道的光譜寬度可為12. 5G、 25G、50G、100GHz等，同時每個通道的子載波個數可能不連續，如圖7中的通道3,所以在靈 活柵格網絡中，對於連續子載波的通道，可以用通道中心頻率和頻寬來表示通道範圍，但對 於不連續子載波的通道，不能用通道中心頻率和通道頻寬來確定通道載波信息，此時確定 通道載波信息的方式為：應用子載波中心頻率和子載波頻寬來確定載波信息。
[0151] 通過上述實施例可以看出，本發明實施例實現了以下有益效果：
[0152] 可以利用較少的低頻微擾調製頻率完成波長標籤信號的調製，並且可以通過波長 標籤上所攜帶的數據幀傳送波長信號源地址、子載波所在通道號、通道中心頻率、通道頻 寬、子載波個數，子載波中心頻率和頻寬等信息，解決了靈活柵格光傳輸通道內子載波不連 續導致不好確定通道範圍的問題。
[0153] 在另外一個實施例中，還提供了一種軟體，該軟體用於執行上述實施例及優選實 施方式中描述的技術方案。
[0154] 在另外一個實施例中，還提供了一種存儲介質，該存儲介質中存儲有上述軟體，該 存儲介質包括但不限於：光碟、軟盤、硬碟、可擦寫存儲器等。
[0155] 顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，並且在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或 步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。
[0156] 以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人 員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配方法，其特徵在於，包括： 獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識； 按照所述標識對用於承載所述靈活柵格標籤信息的每個子載波進行歸類； 在所述標識對應的波長信道內，根據歸類後的子載波信息確定所述波長信道的頻率範 圍； 根據所述頻率範圍為除所述波長信道之外的其它波長信道分配頻譜資源，其中，所述 波長信道和所述其它波長信道共同用於發送所述靈活柵格標籤信息。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據歸類後的子載波信息確定所述波長 信道的頻率範圍，包括： 在所述標識所對應的波長信道內的子載波頻率不連續時，根據所述波長信道內各子載 波中心頻率和各子載波頻寬確定所述頻率範圍。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據歸類後的子載波信息確定所述波長 信道的頻率範圍，包括： 在所述標識所對應的波長信道內的子載波頻率連續時，根據所述波長信道的中心頻率 和所述波長信道的頻寬確定所述頻率範圍。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，獲取用於發送靈活柵格標籤信 息的波長信道的標識，包括： 從用於發送所述靈活柵格標籤信息的數據幀中獲取所述標識，其中，所述數據幀中攜 帶有所述標識。
5. 根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述數據幀中還攜帶有以下信息：所 述波長信道的標稱中心頻率、各子載波中心頻率在頻譜中的位置標識、帶寬粒度個數。
6. -種基於靈活柵格標籤的頻譜資源分配裝置，其特徵在於，包括： 獲取模塊，用於獲取用於發送靈活柵格標籤信息的波長信道的標識； 分類模塊，用於按照所述標識對用於承載所述靈活柵格標籤信息的每個子載波進行歸 類； 確定模塊，用於在所述標識對應的波長信道內，根據歸類後的子載波信息確定所述波 長信道的頻率範圍； 分配模塊，用於根據所述頻率範圍為除所述波長信道之外的其它波長信道分配頻譜資 源，其中，所述波長信道和所述其它波長信道共同用於發送所述靈活柵格標籤信息。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述確定模塊，用於在所述標識所對應的 波長信道內的子載波頻率不連續時，根據所述波長信道內各子載波中心頻率和各子載波頻 寬確定所述頻率範圍。
8. 根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述確定模塊，用於在所述標識所對應的 波長信道內的子載波頻率連續時，根據所述波長信道的中心頻率和所述波長信道的頻寬確 定所述頻率範圍。
9. 根據權利要求6-8任一項所述的裝置，其特徵在於，所述獲取模塊，用於從用於發送 所述靈活柵格標籤信息的數據幀中獲取所述標識，其中，所述數據幀中攜帶有所述標識。
10. 根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述獲取模塊，還用於在所述數據幀中 攜帶以下信息時獲取所述標識：所述波長信道的標稱中心頻率、各子載波中心頻率在頻譜 中的位置標識、帶寬粒度個數。
【文檔編號】H04L5/00GK104104489SQ201310117917
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月7日 優先權日:2013年4月7日
【發明者】柯志勇, 華鋒 申請人:中興通訊股份有限公司