专利名称：一种实现对波长标签进行编码的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现对波长标签进行编码的方法和系统。
背景技术：
随着WDM(Wavelength Division Multiplex,波分复用)的发展，当前的光通信网络可在同一根光纤中同时传输几十个至几百个波长的光信号，而且基于 ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer,可重构光分插复用器)的技术方便了光通信中各个波长的按需配置，使得光网络中的各波长在两个站点之间并非保持同样的路径，或者某波长也并非永远分配给某两个站点。为了进行网络拓扑识别和光信道探测，可以在光网络中的波长上叠加低频的标签信号，同时在网络中的各节点上识别光通道中的标签信号，通过解出标签信号中所携带的信息，得到光信号在网络中的传输路径和其它波长相关等信息。加载光标签信号的方式包括使用电可调光衰减器、带有低速调制方式的光发射器、带有低速调制方式的高速业务调制器、光放大器等。波长标签信号的调制深度通常设置在2% 10%之间。波长标签技术涉及到的技术介绍如下波分复用系统中为每个波长加载一个调顶 (pilot tone)信号，可以实现多种特殊的应用，这在业界早有研究。调顶信号有时也叫低频微扰(low-frequency dither)信号,波长信号加载调顶信号对传输性能的影响几乎可以忽略不计。目前现存的技术，仅仅研究了如何利用EVOA(Electrical Variable Optical Attenuator,电可调光衰减器)器件将标签信号加载到波长信道上，但所加载的标签信号是一个具有特定频率的连续模拟信号，是一个仅能表征标签频率的信号，并且并没有实现波长标签的数据编码。在通信网络中，接收端需要从接收的数据中提取时序信息来实现同步，这就需要线路中传输的二进制码流中包含足够的跳变，即不能有过多的连续高电平或连续低电平，而这就需要用到数据编码技术。数据编码是为了信号同步和抗干扰，具体编码方法分为模拟信号编码和数字信号编码，模拟信号编码通常称为信号调制，包括幅移键控(ASK， Amplitude Shift Keying)法，频移键控(FSK, Frequency Shift Keying)法，相移键控 (PSK，Phase Shift Keying)法。常用的数字信号编码有不归零(NRZ，Non Return to Zero)码、差分不归零DNRZ码、曼彻斯特(Manchester)码及差分曼彻斯特(Differential Manchester)码等。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现对波长标签进行编码的方法和系统，以实现对波长标签进行编码。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种实现对波长标签进行编码的方法，该方法包括
针对波长标签确定数据编码的需求，确定满足所述编码需求的编码方式，确定所述编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。所述确定数据编码的需求的方法为确定数据流的起始位置；确定有所需数量的均衡的跳变。在确定数据流的起始位置时，在非法码字空间中选择合适的码字作为起始位置标识。该方法还包括在非法码字中找到0和I均衡出现的码字，用来作为特殊的起始位置标识；在非法码字中找到的所述码字，是独立的码字，或是由多个非法码字组合成的特殊非法码字。确定的所述编码方式为4B5B编码方法；确定所述码字映射关系时，所挑选的合法码字为I)连0的长度不大于3 ；2)连I的长度不小于2。一种实现对波长标签进行编码的系统，该系统包括编码需求确定单元、编码方式确定单元、码字映射关系确定单元；其中，所述编码需求确定单元，用于针对波长标签确定数据编码的需求；所述编码方式确定单元，用于针对波长标签确定满足所述编码需求的编码方式；所述码字映射关系确定单元，用于针对波长标签确定所述编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。所述编码需求确定单元在确定数据编码的需求时，用于确定数据流的起始位置；确定有所需数量的均衡的跳变。所述编码需求确定单元在确定数据流的起始位置时，用于在非法码字空间中选择合适的码字作为起始位置标识。所述编码需求确定单元，还用于在非法码字中找到0和I均衡出现的码字，用来作为特殊的起始位置标识；在非法码字中找到的所述码字，是独立的码字，或是由多个非法码字组合成的特殊非法码字。确定的所述编码方式为4B5B编码方法；所述码字映射关系确定单元在确定所述码字映射关系时，所挑选的合法码字为I)连0的长度不大于3 ；2)连I的长度不小于2。本发明实现对波长标签进行编码的技术实现了对波长标签进行编码，具有实现简单、成本低的突出优势。对波长标签进行数据编码，可以改善信道的码字均衡性，并消除码字中可能出现的长的连0或长的连1，从而确保接收端具有更好的信噪比；另外还可以提供更多的数据流控制信息。而如果不对波长标签进行数据编码，则信道的码字均衡性则无法保证，且数据流的控制信息将无法在波长标签中进行传递。
图I为本发明实施例实现对波长标签进行编码的流程图；图2为本发明实施例的优选数据编码示意图；图3为本发明实施例的优选数据编码的码字空间分布示意图；图4为本发明实施例实现对波长标签进行编码的系统图。
具体实施例方式在实现对波长标签进行编码时，从总体的操作思路的角度出发，可以进行包括以下步骤的操作步骤A、确定数据编码的需求，并进行分析。不同的信道有不同的数据编码要求，例如对于较高波特率的信道，编码效率是需要考虑的重要需求；而对于电平漂移比较敏感的信道，码流均衡性则是需要考虑的重要需求。步骤B、选择并设计满足编码需求的编码方式。编码是以牺牲有效带宽为代价来换取其他性能改善的技术，满足编码需求的编码方式可以有多种。步骤C、详细设计编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。对于同一种编码方式，数据和码字的映射关系可以是有差别的，这取决于各个码字在传输的具体应用中出现的统计概率等因素。按照上述技术方案的步骤，可以得到一个适合波长标签的编码方法。下面结合附图对波长标签数据编码的方法进行说明。在实际应用时，可以进行如图I所示的操作，图I给出了数据编码的技术方案流程图，该流程可以包括以下步骤步骤110、确定数据编码的需求。具体而言，波长标签在随光路发送时，可以按照预定的波特率发送数据信息。对于一路光信号，波长标签的一个波特可以携带一个比特的信息，所以波长标签可以理解为串行信道的一种表现形式。串行信道可以细分为同步串行信道和异步串行信道。异步串行通信时，需要有一定的机制来控制数据流的分段，即需要确定数据流的起始位置。所以得出数据编码的一个需求，即需要能够确定数据流的起始位置。波长标签的发送端存在电光转换，接收端会存在光电转换，所以需要考虑到电信号在传输的过程中存在的失真问题，例如电平漂移等；另外，需要考虑到连续的长串相同信号所带来的接收端误码的问题，如果出现长的连续的0或者连续的1，接收端甚至无法实现正确的判决，所以可以得出数据编码的另一个需求，即数据流中需要有足够数量的跳变 (从逻辑0到逻辑I或者是从逻辑I到逻辑0的翻转)，并且是尽量均衡的跳变。比如当达到传输比特总数的30%到60%时，即认为有足够数量的跳变。可见，数据编码应该满足两个基本的需求，一个需求是确定数据流的起始位置；另一个需求是有满足当前需要的足够数量的跳变，并且是尽量均衡的跳变。步骤120、选择并设计满足编码需求的编码方式。具体而言，根据前述的需求，可以考虑如下几种备选的编码方法。
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1)4B5B 编码。4B5B编码方法是把4位数据转换成5位符号以供传输，这些符号保持线路的交流 (AC)平衡，信号的直流(DC)分量变化小于额定中心点的10%。4B5B编码的效率为80%。4B5B编码中，有16个码字对应于4位数据的16种状态，这些与数据形成映射关系的码字称为合法码字。5位符号的组合状态一共有32种，除去16种合法码字，另外的16 种码字称为非法码字。4B5B编码中，每个合法的数据码字中，最长只有3个连续的0，这个特征可以用来避免连续的长串连0的出现。另外，由于4B5B编码中存在大量的非法码字，这些非法码字可以用来作为数据起始位置的标识。所以，4B5B编码是可以满足所述编码需求的。2)四插入编码。四插入编码是比特流中插入冗余比特的方法，可以消除长的连0或连I。如如果遇到4个连续的0，那么插入ー个I ;如果遇到4个连续的1，那么插入ー个O。数据流的起始位置用6个连续的I来标识。所以，四插入编码是可以满足所述编码需求的。3)扰码编码。扰码编码利用伪随机原理对数据流中的某些数据位进行翻转处理，从而降低了连 0或连I出现的概率，利用特殊的定义的码流作为数据流的起始位置标识。所以扰码编码是可以满足所述编码需求的。4)帧内字节编码。帧内字节编码利用特殊定义的码流作为帧头，用来标识数据流的起始位置，而帧内有效字节的高两位固定为0B10，从而避免了长连0和长连I的出现，编码效率为75%。所以帧内字节编码是可以满足所述编码需求的。5)码字内编码。码字内编码利用高波特率的数据流实现低波特率的通信信道，多个波特分为ー 组，用来表示ー个低速率的信号。码字内编码利用特殊定义的码字组合状态作为帧头，用来表示数据流的起始位置，而每个低速码字在内部编码时，強制使0和I均有机会出现，从而避免长的连0或者长的连I的问题。所以，码字内编码是可以满足所述编码需求的。在具体应用时，可以根据实际应用环境选择上述的编码方法，如4B5B编码。步骤130、详细设计编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。
具体而言，挑选出来的合法码字最好具备如下特点I)连0的长度不大于3。2)连I的长度不小于2。图2给出了 4B5B编码的码字映射表，4比特的16种状态被映射为5比特的16种状态，这样，5比特的32种状态中，有16种非法码字可以供选为起始位置标识，而且连0数少于3个的组合状态多于16个，所以完全可以满足映射需求。下面举例说明如何选择合适的特殊非法码字作为起始位置标识。图3给出了 4B5B编码的码字空间分布图，可以考虑在非法码字空间中选择合适的码字作为起始位置标识。在非法码字中，可以找到0和I出现得比较均衡的码字，用来作为特殊的起始位置标识。合法码字中，连0的最长个数为3，那么可以考虑使用连0的个数为4的非法码字
6作为特殊非法码字，用来确定数据流的起始位置。从非法码字空间中可以找到满足要求的有10000，00001，00000等码字。虽然这几个码字可以作为特殊非法码字，但是他们含有的I 和O的个数不够均衡，所以可以进一步从非法码字空间中选取多个非法码字以组合成为一个特殊非法码字，用来均衡I和O的个数。从非法码字空间中，可以找到11000和01101， 将这两个非法码字进行组合，可以得到一个具有4个连O、而I和O的个数又各为5个的码字，即得到一个完整的特殊非法码字为1100001101。为了保证前述的操作思路以及具体技术描述能够顺利实现，可以进行如图4所示的设置。参见图4，图4为本发明实施例实现对波长标签进行编码的系统图，该系统包括可以依次相连的编码需求确定单元、编码方式确定单元、码字映射关系确定单元。在实际应用时，编码需求确定单元能够确定数据编码的需求，并进行分析；编码方式确定单元能够选择并确定满足所述编码需求的编码方式；码字映射关系确定单元能够确定所述编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明实现对波长标签进行编码的技术实现了对波长标签进行编码，具有实现简单、成本低的突出优势。对波长标签进行数据编码， 可以改善信道的码字均衡性，并消除码字中可能出现的长的连O或长的连1，从而确保接收端具有更好的信噪比；另外还可以提供更多的数据流控制信息。而如果不对波长标签进行数据编码，则信道的码字均衡性则无法保证，且数据流的控制信息将无法在波长标签中进行传递。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现对波长标签进行编码的方法，其特征在于，该方法包括针对波长标签确定数据编码的需求，确定满足所述编码需求的编码方式，确定所述编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述确定数据编码的需求的方法为确定数据流的起始位置；确定有所需数量的均衡的跳变。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定数据流的起始位置时，在非法码字空间中选择合适的码字作为起始位置标识。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括在非法码字中找到O和I 均衡出现的码字，用来作为特殊的起始位置标识；在非法码字中找到的所述码字，是独立的码字，或是由多个非法码字组合成的特殊非法码字。
5.根据权利要求I至4任一项所述的方法，其特征在于，确定的所述编码方式为4B5B编码方法；确定所述码字映射关系时，所挑选的合法码字为1)连O的长度不大于3；2)连I的长度不小于2。
6.一种实现对波长标签进行编码的系统，其特征在于，该系统包括编码需求确定单元、 编码方式确定单元、码字映射关系确定单元；其中，所述编码需求确定单元，用于针对波长标签确定数据编码的需求；所述编码方式确定单元，用于针对波长标签确定满足所述编码需求的编码方式；所述码字映射关系确定单元，用于针对波长标签确定所述编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述编码需求确定单元在确定数据编码的需求时，用于确定数据流的起始位置；确定有所需数量的均衡的跳变。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述编码需求确定单元在确定数据流的起始位置时，用于在非法码字空间中选择合适的码字作为起始位置标识。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述编码需求确定单元，还用于在非法码字中找到O和I均衡出现的码字，用来作为特殊的起始位置标识；在非法码字中找到的所述码字，是独立的码字，或是由多个非法码字组合成的特殊非法码字。
10.根据权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，确定的所述编码方式为4B5B编码方法；所述码字映射关系确定单元在确定所述码字映射关系时，所挑选的合法码字为1)连O的长度不大于3；2)连I的长度不小于2。
全文摘要
本发明公开了一种实现对波长标签进行编码的方法和系统，可针对波长标签确定数据编码的需求，确定满足所述编码需求的编码方式，确定所述编码方式中的码字映射关系，据此对波长标签进行编码。本发明实现对波长标签进行编码的技术实现了对波长标签进行编码，具有实现简单、成本低的突出优势。对波长标签进行数据编码，可以改善信道的码字均衡性，并消除码字中可能出现的长的连0或长的连1，从而确保接收端具有更好的信噪比；另外还可以提供更多的数据流控制信息。而如果不对波长标签进行数据编码，则信道的码字均衡性则无法保证，且数据流的控制信息将无法在波长标签中进行传递。
文档编号H04Q11/00GK102595259SQ201210054798
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者刘征 申请人:中兴通讯股份有限公司