[发明专利]多数据率兼容型超高速自适应全光数据包速率倍增方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多数据速率和/或多通信协议兼容型自适应全光数据包的速率倍增 方法。它具有快速实时的信息处理能力，可满足超高速工作的要求。具体涉及一种多数 据率兼容型超高速自适应全光数据包速率倍增方法。

背景技术

随着互联网的普及应用和对多媒体通信及宽带业务需求的不断增加，各种通信协议 和标准被不断地制定出来或者得到了改进，例如，ATM、SDH、各种以太网(Ethernet) 协议、光纤通道(Fibre Channel)等等。这就对通信网络及系统的设计提出了挑战，即 如何确保所设计出的通信网/系统能自适应地兼容各种已有的通信协议和标准，而且还能 灵和地支持未来新通信协议/标准的应用以及系统的升级换代。但是，目前的互联网络和 长途通信系统在针对不同速率、不同协议的用户时，其传输和交换用的数据包都是采用 电子信号处理、光信号传输的方式进行。步骤如下：

1)根据IP协议、ATM协议、各种以太网协议、光纤通道协议等不同通信协议的要 求，将原始的用户数据或者通信网络接口单元的数据通过电信号处理，按照相关通信协 议的数据包帧结构的规定，封装成为具有指定速率的电数据包信号。

2)将封装好的电数据包通过电缆直接传输；或者通过电光转换后仍然保持原来电数 据包的帧结构和速率，但变成光数据包信号进行传输。

3)在光网络的某些节点上，如果遇到需要把不同的数据通信速率进行转换时，必须 首先将光数据包经过光电转换变成电数据包后，在电域中进行相应的数据信号速率转换， 再经过等速率的电光转换变成光数据包后进行下一步的通信。

这种方式存在的主要缺陷是：电数据包的封装处理、电光转换及光电转换过程都需要 在电域中实现。但是，电子器件与电路的处理速度和带宽都明显地低于光学器件，从而 使得采用电子信号处理方式的通信网络存在着传输速率受限的问题。这就造成了该类光 通信网络的传输速率的瓶颈限制。例如，目前商用化的SDH光纤系统最高做到了40Gb/s， 针对单波长来讲，商用化的光Ethernet网络的最高通信速率仅仅只达到10Gb/s。虽然这 种等速率的电光/光电转换方式被当前SDH系统、Ethernet网、密集波分复用系统/网络 等商用化光纤传输系统与通信网络所采用，但是，由于受电子瓶颈效应的限制，采用电 信号处理技术的光纤通信网将无法满足快速增长的IP数据业务的需求因此，无法支持 网络上不断提高的通信速率。另外，这种等速率电光/光电转换方式的应用也限制了网络 的可扩展性和对未来超高速通信协议的兼容能力。

随着40Gb/s光传输系统的商用化以及对160Gb/s光通信系统的研发，超高速、超大 容量、全光透明传输和交换的通信网络，即狭义上的全光互联网，成为未来互联网的发 展目标。而不同终端用户或网络接口设备的带宽速率的需求也可能是不同的，因此实现 全光的多速率接口、自适应的兼容各种不同速率的用户数据，将成为设计超高速全光互 联网的一个核心技术，它将直接影响到网络的可扩展性和工作灵活性。目前，实现超高 速全光互联网存在着下列技术难题：

1)需要将现有的低速光数据包信号变成超高速光数据包，然后进行传输与交换。这 就要求对光数据包的信号速率实现几倍、几十倍甚至上万倍的提升。

2)当不同终端用户或网络的接口设备具有不同的通信协议时，在实现超高速的光数 据包速率倍增过程中必须能兼容这些协议；而且在实现数据包的速率倍增后，还必须保 持原有通信协议的帧结构不变。

3)当不同终端用户或网络的接口设备具有不同速率的光数据包时，在实现超高速的 数据包速率倍增过程中必须能兼容，将各种较低速率的光数据包信号倍增成通信网络需 要的超高速光数据包信号。

4)上述过程必须是自适应的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多数据率兼容型超高速自适应全光数据包速率倍增方 法，其解决了背景技术中电光/光电转换过程中数据包速率受限的技术问题，同时还从根 本上解决了具有不同通信速率和/或协议的网络与系统之间的互联互通问题。

本发明的技术解决方案是：

一种多数据率兼容型超高速自适应全光数据包速率倍增方法，其实现步骤包括：

(1)低速数据包信号的脉冲宽度压缩：