[发明专利]弹性光网络的信道选择方法及装置

说明书

本发明提供一种弹性光网络的信道选择方法及装置，该方法包括判断光学滤波器当前信道的光功率是否低于预设光功率阈值，如是，从预设表格中查询光功率大于预设光功率阈值的目标信道的中心波长，并获取目标信道对应的第一目标射频信号的频率，使可调谐射频信号发生器输出第一目标射频信号，并将光学滤波器的中心波长调节至目标信道的中心波长。该装置包括具有处理器，该处理器能够执行上述的方法。本发明能够方便的对弹性光网络的信道进行切换与选择。

技术领域

本发明涉及光学通信的技术领域，具体地，是涉及一种弹性光网络的信道选择方法以及实现这种方法的装置。

背景技术

新一代通信技术是当前科技研究的重点技术，伴随着数据中心的大规模部署和基于云服务流量的持续增长，对网络带宽提出了巨大的需求。当前，网络通信运营商正在寻求更先进的光传输和光网络解决方案，以增加其网络容量。光网络技术将传统的ITU网络逐步向具有细粒度频谱的更高弹性光网络演进，这种技术通过按需频谱分配和实施先进的自适应调制格式，显著的提高频谱效率、提升网络的总体容量。此外，几个级联的子信道组成的超级信道，更能建立支持新的超级高带宽需求。

微波光子学是一种光子与射频相结合的信息交叉学科，其有效利用了光纤的低损耗、高带宽、抗干扰和微波无线的传输特性来解决传统的光纤通信向毫米波频段发展中的“瓶颈”问题。利用微波光子技术构建相位同步的多波长光梳，可为超高速信息传送提供频带宽度可调的“颗粒度”较小的“透明载体”，进而为新一代智能光网络提供高弹性光网络解决方案。

高阶正交振幅调制、相干调制与检测以及多载波技术，例如正交频分复用(OFDM)和奈奎斯特波分复用(Nyquist-WDM)技术在光传输技术中得到了广泛的研究。随着这些技术的进一步发展，将逐渐向城域网和接入网领域“渗透”。

由于波长转换器通常具有波长依赖性，在弹性光网络的波长转换中，需要权衡传输速率和频谱效率这对矛盾。在波长转换器的选择权衡中，路由和频谱分配算法可以用来处理复杂的调制格式、多波长竞争和网络配置等问题，并且这些算法也“非常支持”WDM的弹性光网络。

在弹性光网络WDM系统中，由于波长转换器的典型表现是波长的相关性，这使得其同时追求高比特率和高频谱效率的整体要求变得复杂。波长变换存在的这些可以预知的“矛盾”，可以通过路由和频谱分配算法来应对同时具有先进调制格式、多波长技术和光网络存在的“复杂场景”。

将微波光子学的技术应用在弹性光网络将大幅提高弹性光网络的通信质量与数据传输速度，例如通过对光信号的调制形成多波长的光信号，并且通过滤波器选择特定波长的光信号进行处理，从而实现光波长的选择，也就是实现了信道变换。因此，基于微波光子学的弹性光网络能够提供多个可用的信道，不同信道的中心波长不相同，为弹性光网络在现实应用提供便利。

微波光子信号处理是信道变换的前提和基础，相位同步锁定的多波长光信号的产生主要由射频信号通过双通道马赫-增德尔调制器(DMZM)调制窄带激光光波来实现，然后通过非对称射频相移处理、合理的参数配置、脉冲整形滤波来获得所需光信道，其原理如图1所示。

中心频率为15GHz至36GHz的射频(RF)信号从可调谐射频信号发生器(TRFG)11输出后，通过消光比为15dB、转换偏置电压和转换射频电压均为4V、插入损耗为5dB、偏置电压-1和偏置电压-2均为0V的双通道光电调制器13，双通道光电调制器13还接收激光发生器12输出的激光信号，通过射频信号对激光信号进行调制，获得调制中心频率为194.1THz、线宽为1MHz的窄带激光光波信号，如图1中右侧的多个信道的激光光波信号。此时，双通道光电调制器13的输出端形成由多个光波信道组成的已调光子载波信号，这些波长信道间隔与RF调制信号的频率相同。因此，可以通过配置可调谐射频信号发生器11的频率，获得信道间隔从15GHz到36GHz不等的多波长光信号。