专利名称：光标签编解码方法及编解码器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及光分组交换技术领域，尤其涉及一种光标签编解码方 5 法及编解码器。
背景技术：
作为光分组交换中的关键技术之一，全光标签处理一直备受关 注。它通常包括标签识别，标签擦除与标签重写入。尽管目前标签的 全光擦除与重写入有很多实现方案，但由于全光逻辑器件及全光信号 10 处理技术还很不成熟，标签的识别主要还是在电域内完成。而另一方 面，基于光正交码标签(简称光码标签)的全光识别，只需一组编解 码器即可，实现难度小，成本低。然而，对光码标签的擦除与重写入 目前却并不容易实现，这需要引入额外的光源，编码器及光开关。因 此，.目前尚不存在一种实用且完整的全光标签处理解决方案。
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发明内容
本发明的目的是克服现有技术的光网络中标签识别与标签擦除 及重写入之间的矛盾。
为了达到上述目的，本发明的技术方案提出 一种光标签编解码方
法，该方法包括以下步骤 20 Sll、釆用光纤布拉格光栅作为光标签的编解码器；
S12、在所述光纤光栅上刻写层叠型编解码信息，所述层叠型编 解码信息为若千个正交码字的叠加。
上述的光标签编解码方法中，步骤S12具体包括 利用相位掩膜板刻写所述层叠型解码信息，使得光纤布拉格光栅 25 折射率调制的包络按照叠加正交码字的特征随空间变化。 上述的光标签编解码方法中，还包括513、 在光分组交换网络中，根据各个端口所有可能通向的目的 节点，为每个端口分配 一个使用所述层叠型光标签解码方法的解码 器，此时所有光标签仅需使用单个正交码字进行编码。
上述的光标签编解码方法中，步骤S13具体包括 5 S131、釆用不同的正交码字分别对应所述光分组交换网络中的各
个节点；
S132、对每个端口使用其所有可能通向的目的节点对应的正交码 字的叠加，作为层叠型解码信息，为其分配所述的层叠型解码器。 上述的光标签编解码方法中，设层叠型编码信息为m个普通正 10交码的叠加，则单个光脉冲经过层叠型光标签编码器后得到同时携带 m个路由信息的层叠型光标签，m为大于l的自然数。 上述的光标签编解码方法中，还包括
514、 按照釆用的路径为数据包分配一个所述层叠型光标签，则 所有端口的层叠型解码器仅需使用两个正交码字的层叠型解码信息，
15—个正交码字表示将数据包路由到下一个节点；另一个正交码字表示
数据包在下一个节点处需继续转发。
本发明的技术方案还提出一种光标签编解码器，釆用光纤布拉格
光栅制作，其特征在于，利用相位掩膜板在所述光纤光栅上刻写层叠
型编解码信息，所述层叠型编解码信息为若干个普通正交码的叠加。 20 本发明的技术方案通过将多个路由信息集成到一个标签或解码
器里，有效的避免了对标签的擦除与重写入操作，仅对标签识别，即
可完成路由控制，从而实现了全光的标签处理。
图1为光纤光栅折射率调制幅度与曝光时间的关系曲线； 25 图2为本发明层叠型光标签编解码方法实施例一釆用的装置图； 图3为本发明实施例一中层叠型解码器对不同标签解码的实验结
果图；图4为本发明层叠型光标签编解码方法实施例二应用的网络拓朴
及标签分配图5为本发明层叠型光标签编解码方法实施例三应用的网络拓扑
及标签分配图。
具体实施例方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 本发明的层叠型光标签编解码方法中，釆用光纤布拉格光栅作为 光码标签的编解码器，利用相位掩模板在光纤光栅上刻写层叠型的编
解码信息。设光纤光栅的折射率调制的分布函数如下其中^嫂(力为一个光栅周期内折射率变化的平均值，^表示调制 深度，A表示光栅周期，-(z)描述调制中的啁P秋。
当^/, (z)比较小时，光纤光栅的频率响应函数//(w)与、// (z)近似 满足傅立叶变换的关系
于是W)与(z)具有 一 致的函数分布。如果编解码器的时域冲 20 击响应分别为& (,)与& (,),则入射光脉冲与最后解码结果K0之间 的关系为
xo=x(,) & (/) & (o=0) & (,》
由于wo与^(0函数表达式与编解码器折射率调制的空间分布 函数一致，而后者则可以看成是编解码码字包络与一个正弦周期函数
25的乘积，因此编解码器对光脉冲的作用可以近似看成是光脉冲按照编
其中《为光纤光栅的有效折射率，C为真空的光速。
又因为光纤光栅的时域冲击响应为解码码字的线性卷积在时域的扩充。
根据这一原理，假设A、 B、 C、 D是四个N码片的双极性正交 码，如果编码器釆用码片A+B+C,解码器仍用码片D,则解码结果 为(A+B+C)②D二(A(8)D)+(B(g)D)+(C8)D),即等价于A、 B、 C与D分 5别卷积后在时域的叠加。如果D恰好与A, B, C中的某一个匹配， 解码结果中将得到一个自相关峰，如果D与A、 B、 C均正交，则解 码结果为互相关基底。于是编码后得到的标签A+B+C便同时携带了 三个路由信息，可将其称为层叠标签。反之，如果编码器釆用码片D， 解码器采用码片A+B+C,则只要D与A、 B、 C中的一个匹配，解 io 码时便可获得自相关峰。于是此时解码器可以识别多种标签，这种解 码器可称为层叠解码器。
由于层叠型编解码器与传统的基于光纤光栅的光码分多址编解 码器仅仅是编解码码字有区别，其实现工艺完全相同，不会引入额外 的复杂度。
15 与传统的基于光纤光栅的光码分多址编解码器不同，层叠型解码
器码字的各个码片的绝对值不相等，因此不同码片的曝光时间也不相 同。图1给出的是实验测得的光纤光栅折射率调制幅度与曝光时间的 关系曲线。利用这一曲线，对于不同的码片，可以根据其所需的折射 率调制幅度选择合适的曝光时间，从而可以制作出不同的层叠型解码
20 器。
可以通过在网络的不同位置釆用不同的层叠解码器，同时为每个 数据包分配合适的层叠标签，来简化各个节点处的标签处理操作。既 可以按照网络的各个端口所有可能通向的目的节点为每个端口分配
一个层叠型解码器，这时所有标签均只需用单个的正交码字编码；也
25 可以按照数据包采用的路径为其分配一个层叠型光标签，这时所有端
口的层叠型解码器只需用两个正交码字的叠加编码，一个表示将数据 包路由到下一个节点的本地网络，另一个表示数据包在下一个节点处需继续转发。两种分配策略下，在网络的各个核心节点，只需对标签 识别即可完成路由，从而避免了对光标签的擦除及重写入，实现了全 光标签处理。
综上所述，利用本发明的光标签编解码方法，仅使用一根光纤光 5 栅即可实现对多个标签信号的全光识别；仅使用一个光标签，即可完 成整条路径的路由操作。下面以两个组网的具体实施例对本发明方法 进一步加以阐述。
实施例一是层叠型解码器对不同标签解码的实验结果，本实施例
釆用31码片的M-Gold序列作为基本码字，将若干个M-Gold码叠加
io 构成层叠解码器的码字。选取四个M-Gold序列A、 B、 C、 D,分别 编码构成四个标签，以A、 B、 C叠加编码构成一个层叠解码器。采 用图2所示的装置测试了层叠解码器的解码性能。首先由2皮秒脉冲 光纤激光器21产生重复频率10GHz的短脉冲序列，码型发生器22 产生622.5Mb/s的电脉冲序列，经微波移相器23移相后输出用来控
15制强度调制器24， 10G短脉冲序列经过强度调制器24后重复频率降 为622.5MHz,从而保证了后续编解码过程中相邻脉冲的编解码结果 在时域不会交叠。此脉冲序列经EDFA ( Erbium-doped Optical Fiber Amplifer,掺铒光纤放大器)251、环行器261及光纤光栅编码器271 完成编码，再经过EDFA 252、环行器262及光纤光栅解码器272完
20 成解码。编码器271分别釆用A、 B、 C、 D四种码字编码，解码器 272是A、 B、 C叠加后的层叠解码器。
其中图中各器件可釆用下例的具体产品、型号2皮秒脉冲光纤 激光器21釆用Calmar Optcom公司的PSL-10-2T;码型发生器22釆 用AdvanTest公司D3186;微波移相器23由北京大华西宝公司提供；
25 强度调制器24釆用JDS Uniphase公司的OC-192; EDFA 251、 252 由上海光网络公司提供；环行器261、 262由无锡爱沃富光电科技有 限公司提供；FBG编解码器271、 272为自主制作；用于观测实验结果的数字釆样示波器28则釆用Tektronix公司的TDS8200。
图3给出了四种标签经过层叠解码器后的解码结果，如图所示， 层叠解码器对A、 B、 C的解码结果均可获得一个自相关峰，而对D 的解码结果为互相关基底。自相关、互相关峰值比大于8dB。可以通 5过增加码字的长度或优化码字的数学结构，获得更高的自相关、互相 关峰值比。
图4为本发明层叠型光标签编解码方法实施例二应用的网络拓 扑及标签分布图，其给出了如何在网络的不同位置配置不同的层叠型 解码器及分配层叠标签。如图所示，本实施例采用的是14节点的
ioNSFNET网络拓扑；并釆用14个基本正交码字，用0, 1, 2,…， 13来代表。每个节点i(i二O, 1， 2,…,13)具有一个以第i个基本码 字编码的本地解码器，可以将数据包路由到此节点的本地网络。节点 的其他端口则配置层叠型解码器。以节点0为例，综合考虑路径跳数 及路径总长度后，为了获得最佳路径，目的节点为1， 3， 5, 9的数
15 据包应从端口 0—1输出，于是在此端口可配置一个码字为1+3+4+9 的层叠型解码器，类似地，0 —2端口可以配置一个码字为2+7+8+13 的层叠型解码器，0 —6端口则可以配置一个码字为5+6+10+11+12的 层叠型解码器。其他节点的各个端口也可以根据同样的准则配置不同 的层叠型解码器。这样分配之后，去往节点i的数据包，其标签只需
20用基本码字i编码，即可通过网络上配置的各个层叠型解码器最终到 达其目的节点。在上面给出的分配方案下，任意两个节点之间只存在 一条路径，如果需要引入新的路径，可以引入新的基本码字。例如， 如果从节点0到2的数据包需要通过路径0—1—2传送，可以引入一 个新的正交码字14并将其增加到端口 0—1、 1—2的层叠型解码器及
25节点2的本地解码器中。这样，只需让此数据包的标签用码字14编 码，它即可沿着路径0—1—2最终进入节点2的本地网络。
图5为本发明层叠型光标签编解码方法实施例三应用的网络拓扑及标签分布图，本实例仍釆用NSFNET网络拓扑；并釆用28个基
本正交码字，分别用0、 0，、 1、 1，..... 13、 13，代表。节点i的本地
解码器用基本码字i编码，而与节点j相连的端口 i—j则釆用层叠型 解码器j+j'。如果某个数据包需要从节点l传到节点5，首先为其分 5配一条路径，比如1 — 3 — 4 — 5,之后此数据包的标签只需采用层叠 型标签3'+4'+5，它便可以沿着分配的路径到达目的节点。
综上所述，本发明的技术方案通过将多个路由信息集成到一个标 签或解码器里，有效的避免了对标签的擦除与重写入操作，仅对标签 识别，即可完成路由控制，从而实现了全光的标签处理。如实施例二 io 及实施例三中该方法应用的网络所示，数据包在各个核心节点都只需 通过标签识别操作即可完成路由，从而避免了标签擦除及重写入，实 现了全光路由。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域 的普通技术人员能够显而易见地想到一些雷同、替代方案，均应落入 15本发明保护的范围。
权利要求
1、一种光标签编解码方法，其特征在于，该方法包括以下步骤S11、采用光纤布拉格光栅作为光标签的编解码器；S12、在所述光纤光栅上刻写层叠型编解码信息，所述层叠型编解码信息为若干个正交码字的叠加。
2、 如权利要求1所述的光标签编解码方法，其特征在于，步骤 S12具体包括利用相位掩膜板刻写所述层叠型解码信息，使得光纤布拉格光栅 io折射率调制的包络按照叠加正交码字的特征随空间变化。
3、 如权利要求1所述的光标签编解码方法，其特征在于，该方 法还包括S13、 在光分组交换网络中，根据各个端口所有可能通向的目的 节点，为每个端口分配一个使用所述层叠型光标签解码方法的解码15器，此时所有光标签仅需使用单个正交码字进行编码。
4、 如权利要求3所述的光标签编解码方法，其特征在于，步骤 S13具体包括S131、釆用不同的正交码字分别对应所述光分组交换网络中的各S132、对每个端口使用其所有可能通向的目的节点对应的正交码字的叠加，作为层叠型解码信息，为其分配所述的层叠型解码器。
5、 如权利要求1所述的光标签编解码方法，其特征在于，设层 叠型编码信息为m个普通正交码的叠加，则单个光脉冲经过层叠型 光标签编码器后得到同时携带m个路由信息的层叠型光标签，m为大于l的自然数。
6、 如权利要求5所述的光标签编解码方法，其特征在于，该方 法还包括S14、 按照釆用的路径为数据包分配一个所述层叠型光标签，则所有端口的层叠型解码器仅需使用两个正交码字的层叠型解码信息， 一个正交码字表示将数据包路由到下一个节点；另一个正交码字表示 数据包在下一个节点处需继续转发。
7、 一种光标签编解码器，釆用光纤布拉格光栅制作，其特征在5于，利用相位掩膜板在所述光纤光栅上刻写层叠型编解码信息，所述 层叠型编解码信息为若干个普通正交码的叠加。
全文摘要
本发明涉及一种光标签编解码方法，包括以下步骤首先，采用光纤布拉格光栅作为光标签的编解码器；再利用相位掩膜板在所述光纤光栅上刻写层叠型编解码信息，其中，层叠型编解码信息为若干个正交码字的叠加。本发明的技术方案还提出一种对应的编解码器。上述本发明的技术方案通过将多个路由信息集成到一个标签或解码器里，有效的避免了对标签的擦除与重写入操作，仅对标签识别，即可完成路由控制，从而实现了全光的标签处理。
文档编号H04Q11/00GK101483793SQ200910001599
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月15日 优先权日2008年10月22日
发明者谢世钟, 明 辛, 陈宏伟, 陈明华 申请人:清华大学