[发明专利]兼容OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络及通信方法

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种兼容OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络及通信方法。

背景技术

近几年，随着用户接入业务的不断丰富，业务流量的不断增加，大容量和高宽带已经成为网络发展的主要方向。当今的网络，骨干网容量随着高密度WDM（Wavelength-division multiplexing，波分复用）技术的发展已经扩大了几个量级，用户端局域网速率也因为低成本吉比特以太网的出现和发展上了一个大台阶，然而对于城域接入网来说，它的传输速率成为了扩展全网带宽的瓶颈。与此同时，在2012年OFC（Optical Fiber Communication Conference，国际光通信会议）会议上，国外学者公布的研究结果表明，核心网、城域网和接入网能耗分别占通信网络总能耗的19%、14%和67%。因此，新型接入网的课题已经成为现阶段网络研究的重点之一。与此同时，在新型接入网中实现光虚拟专用网络OVPN通信也成为了研究的重点。

目前，光虚拟专用网络OVPN的主要研究方向包括基于无源光网络PON（Passive Optical Network，无源光纤网络）的OVPN（Optical Virtual Private Network，光虚拟专用网）研究和基于城域接入融合网络的OVPN网络研究等。对于不同的接入方式来说，基于PON网络的OVPN研究主要又分为基于时分复用的OVPN的研究，基于波分复用的OVPN的研究及基于正交频分复用OFDMA的OVPN的研究；基于城域接入融合网络的OVPN网络研究主要包括基于波分复用的OVPN的研究。

在已有的OVPN通信的方案中，例如在文献13.Y.Tian,Q.Chang,and Y.Su,“A two-stage metro-access integrated network enabling all-optical virtual private network,”IEEE OECC,1-2(2008).中，作者提出了基于TDM（Time-Division Multiplexing，时分复用）/WDM的城域接入网的OVPN的实现方法。但是，由于此融合网络采用DPSK和ASK调制技术，使得网络数据传输速率受限。为了进一步提高OVPN通信速率，国内外许多学者将目光集中到OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交频分复用技术）调制上，利用OFDM多载波调制特性和其对光纤信道色散的鲁棒性，以较小的代价实现10Gbps以上的光信号传输。例如，在文献D.Lei,Z.Ying,P.Xiaodan,Y.Xianbin,L.Deming,and T.M.Idelfonso,“Intra and inter-PON ONU to ONU virtual private networking using OFDMA in a ring topology,”in Proc.IEEE MWP(2011).中，作者利用虚拟树形PON结构，在PON系统当中传递OFDM信号进行OVPN通信；在文献15.C.F.Zhang,J.Huang,C.Chen,and K.Qiu,“All-optical virtual private network and ONUs communication in optical OFDM-based PON system,”Opt.Express19(24),24816-24821(2011).中，作者利用OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址接入）的子载波分配技术在PON系统中进行OVPN通信。

然而，在目前OVPN网络研究当中，基于OFDMA的城域接入融合网OVPN通信的研究还处于盲点。为了满足下一代城域接入融合网用户对OVPN通信的需求，需要提出可支持OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络构架。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种兼容OVPN通信的OFDMA城域接入融合网络及通信方法，基于OFDMA城域接入融合网络实现OVPN，使OVPN具有更高的可扩展性、灵活性，同时保证整个城域接入融合网络的低成本特性。

为实现上述发明目的，本发明OFDMA城域接入融合网络的OVPN系统，其特征在于包括：