专利名称：一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统及方法
技术领域：
本发明属于网络技术范畴，是一种数据建立时间的测量方法。可以用于网络中可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量。所测量的值对一些网络参数的设置(如OBS网络中偏置时间的设置)有着重要的参考意义。
背景技术：
随着网络带宽需求的持续增加，WDM技术得到了广泛的应用。而作为WDM技术中的关键技术之一——可调谐接收技术也在光分插复用(OADM)中得到广泛应用。然而现有的可调谐器件从一个频率调谐到另一个频率时，由于光器件内部调谐机理，需要一段时间才能稳定的工作于新的频率上。
一个可调谐光突发接收系统可以抽象为一个三端口的单元，一个数据输入端口，输入的信号可以是多个波长的WDM信号；一个数据输出端口，输出的信号为系统已经过滤除的要接收的信号。一个控制端口，输入的是一些调谐器件的控制信号，指示突发数据单元下载所需要的数据。
可调谐光突发接收系统数据建立时间测量的示意图如图1所示开始时，系统调谐到某一频率f0，从WDM信号中接收频率为f0上的信号。某一时刻，系统调谐到频率f1，由于系统稳定工作需要一段时间，接下来系统输出将不确定，我们将这段不确定时间称之为系统数据建立时间。
在系统数据建立时间内，由于信号形式的不确定，可能引起一系列的问题，如接收时钟的失步等。这个问题在支持突发接收的网络中(如OBS网络)尤显突出。
因此，准确的测量这段时间在一个可调谐光突发接收系统非常重要，但是，现有技术中还没有针对此时间段的测量方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，提出一种系统，可以测量可调谐光突发接收系统的数据建立时间，从而方便对突发数据接收的调度。
为了达到上述目的，本发明提供了一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统，所述系统包括一个数据源，包括码组产生单元，用于产生两路同频、同相以及内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；一个计数单元，与码组产生单元相连，用以确定调谐后同步码组的发送数量；数据源在开始发送一定数量的同步码组以后，向控制模块发送一个控制信号，通知控制模块进行调谐接收单元(TRU)的调谐；一个并/串变换单元，用以将数据源发出的并行信号转换为串行信号；一个电/光(E/O)转换单元，用以将两路电信号转换为不同频率的光信号；一个耦合器，用以将光电转换单输出的不同波长的光信号耦合到光纤上并继续传输至可调谐接收单元(TRU)；一个可调谐接收单元(TRU)，用以从耦合器接收到的信号中滤出所需要的信号并将滤出的信号传输至光/电转换单元；
一个光/电(O/E)转换单元，用以将滤出的光信号转换为电信号；一个串/并变换单元，用以将光/电转换单元输出的串行信号转换为并行信号；一个数据接收模块，用以接收串/并变换单元输出的并行信号，判断接收到信号的正确性，并向数据源的码组产生单元发送一个控制信号，通知其减小或增大一个调谐后发送的同步码组数；一个控制模块，用以在接收到调谐开始命令后，对可调谐接收单元进行调谐控制。
本发明的另一目的是提供一种在可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法。
为实现上述目的，本发明的一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法，该方法通过一个数据源产生两路同频、同相以及内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；一个并/串变换单元将数据源发出的并行信号转换为串行信号；一个电/光(E/O)转换单元将两路电信号转换为不同频率的光信号；一个耦合器将光电转换单输出的不同波长的光信号耦合到光纤上并继续传输至可调谐接收单元(TRU)；一个可调谐接收单元(TRU)从耦合器接收到的信号中滤出所需要的信号并将滤出的信号传输至光/电转换单元；一个光/电(O/E)转换单元，将两路电信号转换为不同频率的光信号；一个串/并变换单元，将光/电转换单元输出的串行信号转换为并行信号；一个数据接收模块，接收串/并变换单元输出的并行信号，判断接收到信号的正确性，并向数据源的码组产生单元发送一个控制信号，通知其减小或增大一个调谐后发送的同步码组数；一个控制模块，用以在接收到调谐开始命令后，对可调谐接收单元进行调谐控制，按照本发明，所述方法包括以下步骤(A).数据源同时发出两路同频同相且内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；(B)调谐可调接收器的接收波长至第一波长，发送一定数量的同步码组以后，通知控制模块开始调谐；(C)调谐可调接收器的接收波长至第二波长，数据源继续发送同步码组，并启动计数单元，记录当前已发送同步码组个数；(D)发送sup(n)个同步码组后发送一个特殊码组，并检查特殊码组的接收情况，其中，sup(n)为同步码组个数的上限值；(F)如正确接收，则递减一个sup(n)值，并返回步骤(A)；(G)如未正确接收，则递增一个sup(n)值，并输出此值N；(H)计算光突发接收系统数据建立时间tsu≈2N/f+td，其中，f(字节/秒)为数据源的数据速率，td为系统时延。
本发明的有益效果在于本发明所述的一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统及方法可以利用有限的器件，比较精确的测量出支持突发接收的网络中的频率切换的稳定时间。
图1为本发明所述的系统数据建立时间测量示意图。
图2为本发明的测量系统示意图。
图3为本发明第一种具体实施方式
的特殊码组的定义。
图4为本发明的测量系统操作流程。
图5为本发明所述的测量方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的测量系统如图2所示包括一个数据源1，包括码组产生单元，用于产生两路同频、同相以及内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；一个计数单元，与码组产生单元相连，用以确定调谐后同步码组的发送数量；数据源在开始发送一定数量的同步码组以后，向控制模块发送一个控制信号，通知控制模块进行调谐接收单元(TRU)的调谐；一个并/串变换单元2，用以将数据源发出的并行信号转换为串行信号；一个电/光(E/O)转换单元3，用以将两路电信号转换为不同频率的光信号；一个耦合器4，用以将光电转换单输出的不同波长的光信号耦合到光纤上并继续传输至可调谐接收单元(TRU)；一个可调谐接收单元(TRU)5，用以从耦合器接收到的信号中滤出所需要的信号并将滤出的信号传输至光电转换单元；一个光/电(O/E)转换单元6，用以将滤出的光信号转换为电信号；一个串/并变换单元7，用以将光电转换单元输出的串行信号转换为并行信号；一个数据接收模块8，用以接收串/并变换单元输出的并行信号，判断接收到信号的正确性，并向数据源的同步码组产生单元发送一个控制信号，控制其减小或增加一个发送数量；一个控制模块9，用以在接收到调谐开始命令后，对可调谐接收单元进行调谐控制。
本发明第一种具体实施方式
中的数据源1中的码组产生单元可以分别发送两种码采用千兆以太网中的/I2/(同步码组)，和采用不填充任何内容的千兆以太网帧(特殊码组)。
其中/I2/码组由两个字节的码字构成，在IEEE802.3中/I2/被定义为/K28.5/D16.2/。
特殊码组定义如图3所示，其中分组起始(SOP)1个字节，标志包起始。IEEE802.3中SOP被定义为K27.7前导码6个字节，为6个“55”，为一系列“10”，有利于网络的同步，IEEE802.3中Preamble被定义为/D21.2/帧起始定界符(SFD)1个字节，分隔符，IEEE802.3中SFD被定义为/K21.6/分组结尾(EOP)1个字节，特殊码组的结束标志，IEEE802.3中EOP被定义为/K29.7/数据源发出的码组首先经过8B/10B编码，然后经过串并变换，由电/光转换单元将两路数据适配到两路波长λ1、λ2上，然后经过一个耦合器耦合到一根光纤上输入到TRU，通过TRU调谐接收以后将信号环回到数据接收模块。通常测量的可调谐接收系统包括TRU、光/电转换、串并变换以及后端的数据接收模块。
测量时，首先让系统稳定调谐于某一频率上，同时数据源不断发送/I2/码组。某时刻，将系统调谐到另一个频率，数据源仍不断发送/I2/码组。当数据源内计数单元当前的计数值CCV等于预设的sup(n)值时，数据源在/I2/码组中插入一段特殊码组SC，如果记从开始控制调谐到发送特殊码组的时间为T，我们在开始时设置一个比较大的T，使特殊码组能正确被接收端接收。然后不断缩小T，同时观察接收端能否正确接收特殊码组，当发送端从开始控制调谐到发送特殊码组的时间缩短到刚好能使特殊码组正确接收时，记此时的开始控制调谐到发送特殊码组的时间为min(T)，记可调谐光突发接收系统数据建立时间为tsu，时延为td(一般可以从手册上查得)，则有tsu＝min(T)+td本发明在测量min(T)时，采用的是计算T时间段内发送的/I2/个数值的办法。如果刚好能使特殊码组正确接收的临界/I2/码组个数为N，则我们可以认为这段临界时间值为min(T)≈2N/f这里f(字节/秒)为数据源的数据速率，因子2的出现是因为/I2/是由两个字节组成的码组。对应的，可调谐光突发接收系统数据建立时间可以近似为tsu≈2N/f+td这样近似的误差不超过2/f，因此数据源发送数据的速率越高，测量越精确。
针对上述可调谐测试系统，本发明所述的测量方法的数据源操作如图4所示，测量方法的流程图如图5所示通过下面的测量算法可以精确测量可调谐接收系统的数据建立时间值。
1)首先将可调谐接收单元(TRU)调谐到λ1上，数据源发送固定数量的同步码组/I2/，发送这段同步码组的目的是使TRU前端的器件能正确发送数据；2)数据源在发送一定长度的/I2/码组后，通知控制模块控制突发数据接收单元调谐到λ2上，同时仍然发送/I2/码组，但是这时码组的数目是可调的，也就是我们设置一个/I2/码组上限数，记为sup(n)；3)当数据源发送sup(n)个/I2/码组后，接下来将发送一个特殊码组(SpecialCodes)，而后继续发送/I2/码组；4)数据接收模块不断检测接收的数据，如果发现特殊码组的存在，说明可调谐器件已经先于发送特殊码组准备好，此时缩小sup(n)，从步骤1开始重复进行测量，直到特殊码组刚好能被接收模块正确接收，此时的sup(n)值即为N值；5)按照公式tsu＝2N/f+td计算数据建立时间，其中，td为系统固有时延。
权利要求
1.一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统，其特征在于所述系统包括一个数据源，包括码组产生单元，用于产生两路同频、同相以及内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；一个计数单元，与码组产生单元相连，用以确定调谐后同步码组的发送数量；数据源在开始发送一定数量的同步码组以后，向控制模块发送一个控制信号，通知控制模块进行调谐接收单元(TRU)的调谐；一个并/串变换单元，用以将数据源发出的并行信号转换为串行信号；一个电/光(E/O)转换单元，用以将两路电信号转换为不同频率的光信号；一个耦合器，用以将光电转换单输出的不同波长的光信号耦合到光纤上并继续传输至可调谐接收单元(TRU)；一个可调谐接收单元(TRU)，用以从耦合器接收到的信号中滤出所需要的信号并将滤出的信号传输至光/电转换单元；一个光/电(O/E)转换单元，用以将滤出的光信号转换为电信号；一个串/并变换单元，用以将光/电转换单元输出的串行信号转换为并行信号；一个数据接收模块，用以接收串/并变换单元输出的并行信号，判断接收到信号的正确性，并向数据源的码组产生单元发送一个控制信号，通知其减小或增大一个调谐后发送的同步码组数；一个控制模块，用以在接收到调谐开始命令后，对可调谐接收单元进行调谐控制。
2.根据权利要求1所述的可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统，其特征在于所述同步码组为采用千兆以太网中的/I2/。
3.根据权利要求2所述的可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统，其特征在于所述特殊码组为采用不填充任何内容的千兆以太网帧。
4.根据以上权利要求中任意一项所述的可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统，其特征在于所述千兆以太网帧包括一个字节的分组起始(SOP)，该字节标志包起始，IEEE802.3协议中(SOP)被定义为(K27.7)；六个字节的前导码(Preamble)；此六个字节为六个“55”，由一系列“10”构成，用于网络的同步，在IEEE802.3协议中(Preamble)被定义为/D21.2/；一个字节的帧起始定界符(SFD)，该字节为分隔符，在IEEE802.3中(SFD)被定义为/K21.6/；一个字节的分组结尾(EOP)，该字节为特殊码组的结束标志，在IEEE802.3中(EOP)被定义为/K29.7/。
5.一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法，该方法通过一个数据源产生两路同频、同相以及内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；一个并/串变换单元将数据源发出的并行信号转换为串行信号；一个电/光(E/O)转换单元将两路电信号转换为不同频率的光信号；一个耦合器将光电转换单输出的不同波长的光信号耦合到光纤上并继续传输至可调谐接收单元(TRU)；一个可调谐接收单元(TRU)从耦合器接收到的信号中滤出所需要的信号并将滤出的信号传输至光/电转换单元；一个光/电(O/E)转换单元，用以将滤出的光信号转换为电信号；一个串/并变换单元，将光/电转换单元输出的串行信号转换为并行信号；一个数据接收模块，接收串/并变换单元输出的并行信号，判断接收到信号的正确性，并向数据源的码组产生单元发送一个控制信号，通知其减小或增大一个调谐后发送的同步码组数；一个控制模块，用以在接收到调谐开始命令后，对可调谐接收单元进行调谐控制；其特征在于该方法包括以下步骤(A).数据源同时发出两路同频同相且内容相同的数据流，数据流的内容包括同步码组和特殊码组；(B)调谐可调接收器的接收波长至第一波长，发送一定数量的同步码组以后，通知控制模块开始调谐；(C).调谐可调接收器的接收波长至第二波长，数据源继续发送同步码组，并启动计数单元，记录当前已发送同步码组个数；(D)发送sup(n)个同步码组后发送一个特殊码组，并检查特殊码组的接收情况，其中，sup(n)为同步码组个数的上限值；(F).如正确接收，则递减一个sup(n)值，并返回步骤(A)；(G).如未正确接收，则递增一个sup(n)值，并输出此值N；(H).计算光突发接收系统数据建立时间tsu≈2N/f+fd，其中，f(字节/秒)为数据源的数据速率，td为系统时延。
6.根据权利要求5所述的可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法，其特征在于所述同步码组为采用千兆以太网中的/I2/。
7.根据权利要求6所述的可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法，其特征在于所述特殊码组为采用不填充任何内容的千兆以太网帧。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法，其特征在于所述千兆以太网帧包括一个字节的分组起始(SOP)，该字节标志包起始，IEEE802.3协议中(SOP)被定义为(K27.7)；六个字节的前导码(Preamble)；此六个字节为六个“55”，由一系列“10”构成，用于网络的同步，在IEEE802.3协议中(Preamble)被定义为/D21.2/；一个字节的帧起始定界符(SFD)，该字节为分隔符，在IEEE802.3中(SFD)被定义为/K21.6/；一个字节的分组结尾(EOP)，该字节为特殊码组的结束标志，在IEEE802.3中(EOP)被定义为/K29.7/。
全文摘要
本发明公开了一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统，包括一个数据源，一个电/光(E/O)转换单元，一个耦合器，一个可调谐接收单元(TRU)，一个光/电(O/E)转换单元，一个串/并变换单元，一个数据接收模块，一个控制模块；本发明还公开了一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量方法。本发明的有益效果在于所述的一种可调谐光突发接收系统数据建立时间的测量系统及方法可以利用有限的器件，比较精确的测量出支持突发接收的网络中的频率切换的稳定时间。
文档编号H04Q11/00GK1777079SQ200510130449
公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者王宏祥, 纪越峰, 文敢 申请人:北京邮电大学