CN114915867A - 通信方法、光信号交换装置、通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种通信方法、光信号交换装置、通信系统，属于通信领域。所述通信系统包括：N个发射机，M个接收机和光信号交换装置，所述N和所述M均为大于1的正整数；所述N个发射机中每个发射机用于向所述光信号交换装置发送一路第一光信号；所述光信号交换装置用于将所述N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于所述N路第一电信号生成一路第二光信号，将所述第二光信号广播发送至所述M个接收机，所述第二光信号携带的原始数据和所述N路第一光信号携带的原始数据相同；所述M个接收机中每个接收机用于接收所述光信号交换装置发送的第二光信号，并解调所述第二光信号。本申请能够降低通信系统中的通信时延。

Description

通信方法、光信号交换装置、通信系统

技术领域

本申请涉及通信领域，特别涉及一种通信方法、光信号交换装置、通信系统。

背景技术

目前的通信系统包括多个通信节点以及多级交换机。任意两个通信节点间进行通信，源通信节点的发射机所发送的数据都需要通过至少一个交换机来传输至目的通信节点的交换机中。

其中，若通信节点与交换机通过光纤连接，发射机发送的携带数据的光信号在每经过一个交换机时，该交换机均需要对接收的光信号进行一次光电转换后，再通过一次电光转换将光信号发出。而发射机和接收机之间的数据传输往往需要经过多跳交换机，造成通信系统中通信节点之间的较大的通信时延。

发明内容

本申请实施例提供了一种通信方法、光信号交换装置、通信系统。能够降低通信系统中的通信时延。所述技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种通信系统，该通信系统可以为车载通信系统、数据中心系统、物联网系统或工业互联系统。该通信系统包括：N个发射机，M个接收机和光信号交换装置，该N和该M均为大于1的正整数。该N个发射机中每个发射机用于向该光信号交换装置发送一路第一光信号。该光信号交换装置用于将该N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号。基于该N路第一电信号生成一路第二光信号。将该第二光信号广播发送至该M个接收机。该第二光信号携带的原始数据和该N路第一光信号携带的原始数据相同。该M个接收机中每个接收机用于接收该光信号交换装置发送的第二光信号，并解调该第二光信号。

本申请实施例中，N个发射机和M个接收机通过光信号交换装置进行通信。光信号交换装置用于将发射机发送的第一光信号处理成一路第二光信号后，广播给M个接收机。如此，发射机和接收机之间的数据传输仅需要一跳光信号交换装置。因此降低了发射机和接收机之间的通信时延。

在本申请实施例中，该第二光信号携带的原始数据中来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源。该每个接收机用于在该第二光信号携带的原始数据中。获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据。如此，可以实现发射机和接收机之间点对点、点对多点或者多点对多点的通信。其中，通信系统支持的电物理资源的数量大于或等于发射机的数量，以保证不同发射机可以分配到不同的电物理资源。

其中，前述第二光信号携带的原始数据中，来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源可以通过建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系来实现。该关联关系的建立过程可以由光信号交换装置执行，也可以由N个发射机执行，本申请实施例以以下两种实现方式为例进行说明。

第一种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置建立。通过光信号交换装置集中建立不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系可以实现数据的集中处理，便于管理。

在该第一种建立方式中，N个发射机处并未将原始数据与不同电物理资源关联。如此可以视为该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同。或者，该N个发射机发射的N个第一光信号与电物理资源不相关。则该光信号交换装置，包括：N个光电转换模块，N个资源调制模块，光信号生成结构以及广播结构。该N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应。该N个资源调制模块分别与该N个光电转换模块一一对应。该N个光电转换模块用于将对应的发射机发送的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至对应的资源调制模块。该N个资源调制模块用于将接收的该第一电信号调制到对应的电物理资源上，并将调制后第一电信号传输至该光信号生成结构。其中，不同的资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。该光信号生成结构，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号。该广播结构，用于将该第二光信号广播发送至该M个接收机。

前述电物理资源与光载波不同，该电物理资源在不同应用场景中可以为不同的通信资源。相应的，通信系统中的信号传输原理也不同。本申请实施例以以下两种可选示例为例进行说明：

在第一种建立方式的第一种示例中，该物理资源为频域资源。通信系统基于频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)原理进行通信。

在第一种示例的第一种实现方式中，N个资源调制模块用于对模拟信号进行载波调制。该电物理资源为射频载波，该第一电信号为模拟信号。该N个资源调制模块，用于对接收的该第一电信号采用对应的射频载波进行载波调制，得到调制后的第一电信号。该N个资源调制模块产生的调制后的任意两个第一电信号正交。

与该第一种示例的第一种实现方式对应的，每个接收机还用于：将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，每个接收机还用于将该第二光信号转换为模拟信号；将该模拟信号转换为数字信号；获取该接收机对应的子载波上的数字信号。该接收机对应的子载波与该接收机对应的射频载波一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为频域资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在第一种示例的第二种实现方式中，N个资源调制模块用于对数字信号进行载波调制。电物理资源为子载波，第一电信号为模拟信号。N个资源调制模块，用于将接收的第一电信号转换为数字信号。将该数字信号映射(也称加载)在对应的子载波上。再将映射在子载波上的数字信号转换为模拟信号，得到调制后的第一电信号。N个资源调制模块中与N个数字信号对应的子载波不同，且任意两个子载波正交。

与该第一种示例的第二种实现方式对应的，每个接收机还用于：将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，每个接收机还用于将该第二光信号转换为模拟信号；将该模拟信号转换为数字信号；获取该接收机对应的子载波上的数字信号。该接收机对应的子载波与该接收机对应的射频载波一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为频域资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在第二种示例中，该电物理资源为码资源。通信系统基于码分多址(CodeDivision Multiple Access，CDMA)原理进行通信。

在第二种示例的第一种实现方式中，N个资源调制模块用于对模拟信号进行扩频调制。电物理资源为扩频码，该扩频码为模拟扩频码，如二电平序列电信号。第一电信号为模拟信号，如电压信号。该N个资源调制模块，用于对接收的该第一电信号采用对应的扩频码进行扩频调制，得到调制后的第一电信号。该N个资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的任意两个该扩频码正交。

与该第二种示例的第一种实现方式对应的，每个接收机还用于：将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的扩频码(即模拟扩频码)进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，每个接收机还用于将该第二光信号转换为模拟信号，将该模拟信号转换为数字信号，采用该接收机对应的扩频码(即数字扩频码)解码该数字信号得到解码后的数字信号。该接收机对应的模拟扩频码与该接收机对应的数字扩频码一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为码资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在第二种示例的第二种实现方式中，N个资源调制模块用于对数字信号进行扩频调制。电物理资源为扩频码，该扩频码为数字扩频码，如数字序列。第一电信号为模拟信号。N个资源调制模块，用于将接收的第一电信号转换为数字信号。采用对应的扩频码编码该数字信号得到扩频数字信号。再将扩频数字信号转换为模拟信号，得到调制后的第一电信号。N个资源调制模块中与N个数字信号对应的扩频码不同，且任意两个扩频码正交。

与该第二种示例的第二种实现方式对应的，每个接收机还用于：将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的扩频码(即模拟扩频码)进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，每个接收机还用于将该第二光信号转换为模拟信号，将该模拟信号转换为数字信号，采用该接收机对应的扩频码(即数字扩频码)解码该数字信号得到解码后的数字信号。该接收机对应的模拟扩频码与该接收机对应的数字扩频码一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为码资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

前述第一种建立方式中，当光信号交换装置采用电物理资源在模拟域对模拟信号进行调制时，由于无需进行模拟信号到数字信号的转换，基本不会带来额外的处理延时。因此，相对于采用电物理资源在数字域进行调制的方式，时延更低，通信效率更高。

第二种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由发射机建立。在该第二种建立方式中，N个发射机处将原始数据与不同电物理资源关联，如此该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同，而光信号交换装置处无需再建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系。则该光信号交换装置，包括：N个光电转换模块，光信号生成结构以及广播结构，该N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应。该N个光电转换模块，用于将接收的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至该光信号生成结构。该光信号生成结构，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号。该广播结构，用于将该第二光信号广播发送至该M个接收机。

在第二种建立方式的第一种示例中，该电物理资源为频域资源。通信系统基于FDMA原理进行通信。假设频域资源为子载波，该原始数据为数字信号。不同发射机的原始数据与不同子载波的关联关系由发射机建立。则该每个发射机还用于将该数字信号映射在与该发射机对应的子载波上之后，基于映射在子载波上的数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号，该N个发射机中不同发射机对应的子载波不同，且任意两个该子载波正交。每个接收机还用于将第二光信号转换为模拟信号。对模拟信号采用接收机对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，该每个接收机还用于将该第二光信号转换为模拟信号；将该模拟信号转换为数字信号；获取该接收机对应的子载波上的数字信号。该接收机对应的子载波与该接收机对应的射频载波一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为频域资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在第二种建立方式的第二种示例中，该电物理资源为码资源，发射机和接收机基于CDMA原理进行通信。假设码资源为扩频码，如数字扩频码，该原始数据为数字信号。不同发射机的原始数据与不同扩频码的关联关系由发射机建立。则该每个发射机还用于采用与该发射机对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号。基于该扩频数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号。该N个发射机对应的扩频码不同，且任意两个该扩频码正交。该每个接收机还用于将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的扩频码(即模拟扩频码)进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，该每个接收机还用于将该第二光信号转换为模拟信号，将该模拟信号转换为数字信号。采用该接收机对应的扩频码解码该数字信号得到解码后的数字信号。该接收机对应的模拟扩频码与该接收机对应的数字扩频码一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为码资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在一种可选示例中，该光信号生成结构包括：电耦合器和光调制器。该电耦合器，用于将接收的N路第一电信号耦合为至少一路第二电信号。该光调制器，用于基于该至少一路第二电信号进行调制，得到该第二光信号。

可选地，该光电转换模块，包括：光探测器和放大器。该光探测器用于将接收的第一光信号转换为第三电信号，并将该第三电信号传输至该放大器。该放大器用于将该第三电信号放大得到该第一电信号。通过设置该放大器，可以实现插损补偿。示例地，该放大器为跨阻放大器(Trans-Impedance Amplifier，TIA)。当该光信号交换装置支持光信号的直接接收时，该光探测器可以为光电二极管探测器或雪崩光电二极管探测器等。当该光信号交换装置支持光信号的相干接收时，该光探测器可以为相干接收机。

第二方面，本申请提供一种光信号交换装置。该光信号交换装置包括：转换结构、光信号生成结构和广播结构。该转换结构，用于将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，该N为大于1的正整数。该光信号生成结构，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号。该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同。该广播结构，用于将该第二光信号广播发送至M个接收机。该M均为大于1的正整数。

本申请实施例中，N个发射机和M个接收机通过光信号交换装置进行通信，光信号交换装置用于将发射机发送的第一光信号处理成一路第二光信号后，广播给M个接收机。如此，发射机和接收机之间的数据传输仅需要一跳光信号交换装置。因此降低了发射机和接收机之间的通信时延。

其中，前述第二光信号携带的原始数据中，来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源可以通过建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系来实现。该关联关系的建立过程可以由光信号交换装置执行，也可以由N个发射机执行，本申请实施例以以下两种实现方式为例进行说明。

第一种建立方式，该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同。该转换结构，包括：N个光电转换模块，N个资源调制模块。该N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应。该N个资源调制模块分别与该N个光电转换模块一一对应。该N个光电转换模块用于将对应的发射机发送的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至对应的资源调制模块。该N个资源调制模块用于将接收的该第一电信号调制到对应的电物理资源上，并将调制后第一电信号传输至该光信号生成结构。其中，不同的资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

第二种建立方式，该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同。该转换结构，包括：N个光电转换模块。该N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应。该N个光电转换模块，用于将接收的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至该光信号生成结构。

可选地，电耦合器和光调制器。该电耦合器，用于将接收的N路第一电信号耦合为至少一路第二电信号。该光调制器，用于基于该至少一路第二电信号进行调制，得到该第二光信号。

示例地，该光电转换模块，包括：光探测器和放大器。该光探测器用于将接收的第一光信号转换为第三电信号，并将该第三电信号传输至该放大器。该放大器用于将该第三电信号放大得到该第一电信号。例如，该光探测器为光电二极管探测器或雪崩光电二极管探测器。和/或，该放大器为TIA。

该第二方面所提供的光信号交换装置的结构和效果可以参考前述第一方面中的相关内容。

第三方面，本申请提供一种通信方法，包括：N个发射机中每个发射机向光信号交换装置发送一路第一光信号，该N为大于1的正整数。该光信号交换装置将该N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于该N路第一电信号生成一路第二光信号，将该第二光信号广播发送至该M个接收机，该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同，该M为大于1的正整数。该M个接收机中每个接收机接收该光信号交换装置发送的第二光信号，并解调该第二光信号。

在本申请实施例中，该第二光信号携带的原始数据中来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源。如此，可以实现发射机和接收机之间点对点、点对多点或者多点对多点的通信。相应的，该解调该第二光信号的过程，包括：该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据。

其中，前述第二光信号携带的原始数据中，来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源可以通过建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系来实现。该关联关系的建立过程可以由光信号交换装置执行，也可以由N个发射机执行，本申请实施例以以下两种实现方式为例进行说明。

第一种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置建立。在该第一种建立方式中，该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同。该光信号交换装置将该N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号的过程，包括：对于该N路第一电信号中的每路第一电信号，将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号。不同的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

在该第一种建立方式的第一种示例中，该物理资源为频域资源。通信系统基于FDMA原理进行通信。

在第一种示例的第一种实现方式中，该光信号交换装置用于对模拟信号进行载波调制。该电物理资源为射频载波，该第一电信号为模拟信号，该将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号的过程，包括：该光信号交换装置对该第一电信号采用对应的射频载波进行载波调制，得到调制后的第一电信号，该N个资源调制模块产生的调制后的任意两个第一电信号正交。

在第一种示例的第二种实现方式中，该光信号交换装置用于对数字信号进行载波调制。电物理资源为子载波，第一电信号为模拟信号。该将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号的过程，包括：该光信号交换装置将接收的第一电信号转换为数字信号，将该数字信号映射(也称加载)在对应的子载波上，再将映射在子载波上的数字信号转换为模拟信号，得到调制后的第一电信号。该N个资源调制模块产生的调制后的任意两个第一电信号正交。

与前述第一种示例中的两种实现方式对应的，该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：与该第一种示例的第一种实现方式对应的，每个接收机将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，每个接收机将该第二光信号转换为模拟信号；将该模拟信号转换为数字信号；获取该接收机对应的子载波上的数字信号。该接收机对应的子载波与该接收机对应的射频载波一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为频域资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在第二种示例中，该电物理资源为码资源。通信系统基于CDMA原理进行通信。

在第二种示例的第一种实现方式中，该光信号交换装置用于对模拟信号进行扩频调制。电物理资源为扩频码，该扩频码为模拟扩频码。第一电信号为模拟信号。该将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号的过程，包括：该光信号交换装置对该第一电信号采用对应的扩频码进行扩频调制，得到调制后的第一电信号。该N个调制后的第一电信号对应的任意两个该扩频码正交。

在第二种示例的第二种实现方式中，该光信号交换装置用于对数字信号进行扩频调制。电物理资源为扩频码，该扩频码为数字扩频码。第一电信号为模拟信号。该将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号的过程，包括：该光信号交换装置将接收的第一电信号转换为数字信号，采用对应的扩频码编码该数字信号得到扩频数字信号，再将扩频数字信号转换为模拟信号，得到调制后的第一电信号。该N个调制后的第一电信号对应的任意两个该扩频码正交。

与前述第一种示例中的两种实现方式对应的，该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：每个接收机将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的扩频码(即模拟扩频码)进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，该每个接收机将该第二光信号转换为模拟信号；将该模拟信号转换为数字信号；采用该接收机对应的扩频码(即数字扩频码)解码该数字信号得到解码后的数字信号。该接收机对应的模拟扩频码与该接收机对应的数字扩频码一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为码资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

第二种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由发射机建立。在该第二种建立方式中，N个发射机处将原始数据与不同电物理资源关联。如此该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同，而光信号交换装置处无需再建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系。

在第二种建立方式的第一种示例中，该电物理资源为频域资源。通信系统基于FDMA原理进行通信。假设频域资源为子载波，该原始数据为数字信号。则每个发射机通过以下方式生成第一光信号：该每个发射机将该数字信号映射在与该发射机对应的子载波上之后，基于映射在子载波上的数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号。该N个发射机中不同发射机对应的子载波不同，且任意两个该子载波正交。

相应的，该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：每个接收机将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，该每个接收机将该第二光信号转换为模拟信号；将该模拟信号转换为数字信号；获取该接收机对应的子载波上的数字信号。该接收机对应的子载波与该接收机对应的射频载波一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为频域资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

在第二种建立方式的第二种示例中，该电物理资源为码资源，发射机和接收机基于CDMA原理进行通信。假设码资源为扩频码，如数字扩频码，该原始数据为数字信号。则每个发射机通过以下方式生成第一光信号：该每个发射机采用与该发射机对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号。基于该扩频数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号。该N个发射机对应的扩频码不同，且任意两个该扩频码正交。

相应的，该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：每个接收机将第二光信号转换为模拟信号；对模拟信号采用接收机对应的扩频码(即模拟扩频码)进行解调得到解调后的模拟信号；将解调后的模拟信号转换为数字信号。或者，该每个接收机将该第二光信号转换为模拟信号。将该模拟信号转换为数字信号。采用该接收机对应的扩频码(即数字扩频码)解码该数字信号得到解码后的数字信号。该接收机对应的模拟扩频码与该接收机对应的数字扩频码一一对应，两者可以在数字域和模拟域相互转换，两者为码资源在数字域和模拟域的两种表现形式。

第四方面，本申请提供一种通信方法，该通信方法包括：将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号。该N为大于1的正整数。基于该N路第一电信号生成一路第二光信号。该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同。将该第二电信号转换为第二光信号。将该第二光信号广播发送至M个接收机。该M均为大于1的正整数。

示例地，该N个发射机发送的N个第一光信号对应的电物理资源相同。该将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号的过程，包括：对于该N路第一电信号中的每路第一电信号。将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号。不同的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

第五方面，本申请提供一种通信装置，该通信装置可以包括至少一个模块，该至少一个模块可以用于实现上述第三方面或者第三方面的各种可能实现提供的通信方法。

第六方面，本申请提供一种通信装置，该通信装置可以包括至少一个模块，该至少一个模块可以用于实现上述第四方面或者第四方面的各种可能实现提供的通信方法。例如，该通信装置包括：光电转换模块，用于将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，该N为大于1的正整数。生成模块，用于基于该N路第一电信号生成一路第二光信号，该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同。电光转换模块，用于将该第二电信号转换为第二光信号。广播模块，用于将该第二光信号广播发送至M个接收机，该M均为大于1的正整数。

在本申请实施例中，该第二光信号携带的原始数据中来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源，该每个接收机用于在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据。如此，可以实现发射机和接收机之间点对点、点对多点或者多点对多点的通信。其中，通信系统支持的电物理资源的数量大于或等于发射机的数量，以保证不同发射机可以分配到不同的电物理资源。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种通信系统的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的又一种通信系统的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种示意性的该光信号交换装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图；

图6是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图；

图7是本申请实施例提供的一种示意性的光信号交换装置的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图；

图9是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图；

图10是本申请实施例提供的一种示意性的通信系统的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种光信号生成结构的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种示意性的光电转换模块的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种光信号交换装置的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的另一种光信号交换装置的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的又一种光信号交换装置的结构示意图；

图16是本申请实施例提供的一种通信方法流程图；

图17是本申请实施例提供一种通信方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的原理和技术方案更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种通信系统10的结构示意图。如图1所示，该通信系统10包括：N个发射机101，M个接收机102和光信号交换装置103。该N和该M均为大于1的正整数。发射机的数量和接收机的数量可以相等也可以不相等。

该N个发射机101中每个发射机101用于向该光信号交换装置103发送一路第一光信号。该光信号交换装置103用于将该N个发射机101发送的N路第一光信号转换(也称转化)为N路第一电信号。基于该N路第一电信号生成一路第二光信号。将该第二光信号广播发送至该M个接收机102。该M个接收机102中每个接收机102用于接收该光信号交换装置103发送的第二光信号，并解调该第二光信号。

其中，第二光信号携带的原始数据和N路第一光信号携带的原始数据相同。任一光信号携带的原始数据是调制在该光信号上的数据，例如，携带在该光信号上的比特信息。第一光信号和第二光信号携带的原始数据来自于发射机的信号源。该信号源可以输出电信号，该电信号可以为模拟信号或数字信号。

本申请实施例中，N个发射机和M个接收机通过光信号交换装置进行通信，光信号交换装置用于将发射机发送的第一光信号处理成一路第二光信号后，广播给M个接收机。如此，发射机和接收机之间的数据传输仅需要一跳光信号交换装置，因此降低了发射机和接收机之间的通信时延。

需要说明的是，前述调制指的是发送端基于电信号输出光信号的过程；相应的，解调指的是接收端将光信号还原为电信号的过程。前述光源可以为激光光源或其他光源。在通信系统中，通常每一次电光转换需要进行一次调制过程，每一次光电转换需要进行一次解调过程。例如，前述第一光信号是发射机作为发送端通过信号调制得到的。相应的，光信号交换装置作为接收端对第一光信号进行解调得到第一电信号。第二光信号是光信号交换装置作为发送端通过信号调制得到的。相应的，接收机作为接收端对第二光信号进行解调得到所需电信号。

本申请实施例的通信系统包括两个子通信系统，分别是N个发射机和光信号交换装置的接收端组成的第一子通信系统，以及光信号交换装置的发送端与M个接收机组成的第二子通信系统。在不同的应用场景中，发送端的调制机制不同和接收端的解调机制不同。相应的，由前述两个子通信系统中的每个子通信系统为不同类型的子通信系统。本申请实施例以以下两种类型的子通信系统为例进行说明：

第一种类型，该子通信系统可以为直调直检系统。直调直检系统也称强度调制和直接检测(Intensity Modulation Direct Detection，IM/DD)系统。

在直调直检系统中，发送端用于调制光信号的强度(即对光信号进行强度调制)以得到调制后的光信号。接收端用于采用光探测器直接检测接收到的光信号。该光探测器可以为光电二极管探测器(Photodiode Detector，PD)，或雪崩光电二极管探测器(AvalanchePhotodiode Detectors，APD)。

第二种类型，该子通信系统为相干通信系统。示例地，该相干通信系统可以为偏振复用相干系统。例如，偏振分割多路复用(Polarization Division Multiplexing，PDM)-正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)系统。

在相干通信系统中，发送端用于采用光信号进行调制以得到调制后的光信号。例如，对光信号的强度进行直接调制得到调制后的光信号。或者，对光信号进行相干调制得到调制后的光信号。示例地，该相干调制为QPSK调制。接收端用于采用光信号对接收到的光信号进行相干接收，并对接收的光信号进行解调。其中，相干接收过程可以包括：将接收到的光信号与一本振(Local Oscillator)光信号进行相干耦合后，采用相干接收机(也称平衡接收机)对耦合后的光信号进行探测，得到探测到的光信号。

如前所述，无论第一子通信系统是直调直检系统还是相干通信系统，在该第一子通信系统中，每个发射机101都需要采用光信号进行调制得到该第一光信号。在一种可选示例中，该通信系统包括与N个发射机101一一对应的N个光源，每个光源用于向对应的发射机101提供光信号，以供该发射机101采用该光信号进行调制。在另一种可选示例中，如图2所示，图2是本申请实施例提供的另一种通信系统10的结构示意图。该通信系统10还包括该N个发射机101共用的第一光源池104。该每个发射机101用于采用该第一光源池104提供的光信号进行调制得到该第一光信号。示例地，每个发射机101分别通过光纤与该第一光源池连接，通过该光纤接收第一光源池传输的光信号。由于单个光源的制造成本较高，且容易损坏。本申请通过共用第一光源池，可以实现光源的集中管理和维护，方便在光源出现故障时进行及时地故障诊断，降低光源使用和维护成本，提高光源的安全性和可靠性。并且，该第一光源池可以包括一个或多个光源，第一光源池包括的光源可以一体化封装。例如封装成为一个可以发出一路或多路光信号的光芯片或光模块。如此，可以节约制造成本。进一步的，若该第一光源池包括的光源的数量小于N，相对于为每个发射机101设置一个光源的情况，可以减少通信系统中发射机101所使用的光源数量，节约使用成本。

当第二子通信系统为相干通信系统时，每个接收机102都需要采用光信号对该第二光信号进行信号解调。如采用光信号对第二光信号进行相干接收，并对接收的第二光信号进行解调。在一种可选示例中，该通信系统包括与M个接收机102一一对应的M个光源。每个光源用于向对应的接收机102提供光信号，以供该接收机102采用该光信号进行第二光信号的解调。在另一种可选示例中，如图3所示，图3是本申请实施例提供的又一种通信系统10的结构示意图。该通信系统还包括该M个接收机102共用的第二光源池105。该每个接收机102用于采用该第二光源池105提供的光信号对该第二光信号进行信号解调。示例地，每个接收机102分别通过光纤与该第二光源池连接。通过该光纤接收第二光源池传输的光信号。参考前述第一光源池的效果。本申请通过共用第二光源池，可以实现光源的集中管理和维护，方便在光源出现故障时进行及时地故障诊断。降低光源使用和维护成本，提高光源的安全性和可靠性。并且，该第二光源池可以包括一个或多个光源，第二光源池包括的光源可以一体化封装。例如封装成为一个可以发出一路或多路光信号的光芯片或光模块。如此，可以节约制造成本。进一步的，若该第二光源池包括的光源的数量小于M，相对于为每个接收机102设置一个光源的情况，可以减少通信系统中接收机102所使用的光源数量，节约使用成本。

前述第一光源池中的光源的类型可以相同也可以不同。前述第二光源池中的光源的类型可以相同也可以不同。若光源池中的光源类型相同，可以进一步便于光源的管理。另外，在相干通信系统中，若N个发射机共用的第一光源池104，M个接收机共用的第二光源池105，该第一光源池104和第二光源池105还可以集成为同一光源池。如此可以进一步节约使用和维护成本。

本申请实施例提供的通信系统，该第二光信号携带的原始数据中，来自不同发射机101的原始数据对应不同的电物理资源。该每个接收机102用于在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机102对应的电物理资源所对应的原始数据。如此，可以实现发射机和接收机之间点对点、点对多点或者多点对多点的通信。其中，通信系统支持的电物理资源的数量大于或等于发射机的数量，以保证不同发射机可以分配到不同的电物理资源。

其中，前述第二光信号携带的原始数据中，来自不同发射机101的原始数据对应不同的电物理资源可以通过建立来自不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系来实现。该关联关系的建立过程可以由光信号交换装置103执行，也可以由N个发射机101执行。本申请实施例以以下两种建立方式为例进行说明。

第一种建立方式，不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置103建立。在该第一种建立方式中，N个发射机101处并未将原始数据与不同电物理资源关联。如此可以视为该N个发射机101发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同。或者，该N个发射机101发射的N个第一光信号与电物理资源不相关。通过光信号交换装置集中建立不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系可以实现数据的集中处理，便于管理。

图4是本申请实施例提供的一种示意性的该光信号交换装置103的结构示意图。如图4所示，该光信号交换装置103包括：N个光电转换模块1031，N个资源调制模块1032，光信号生成结构1033以及广播结构1034。该N个光电转换模块1031分别与N个发射机101一一对应。该N个资源调制模块1032分别与该N个光电转换模块1031一一对应。图4以N＝3为例进行说明，但并不对N的数量进行限定。

该N个光电转换模块1031用于将对应的发射机101发送的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至对应的资源调制模块1032。示例地，每个光电转换模块1031可以采用直接接收或相干接收的方式接收该第一光信号，并将其转换为第一电信号。该N个资源调制模块1032用于将接收的第一电信号调制到对应的电物理资源上，并将调制后第一电信号传输至该光信号生成结构1033。其中，不同的资源调制模块1032产生的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。由于不同发射机101发送的第一电信号均携带原始数据，通过N个资源调制模块1032将接收的第一电信号调制到对应的电物理资源上。可以实现不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联。该光信号生成结构1033，用于基于接收的N路第一电信号(即前述N路调制后的第一电信号)生成一路第二光信号。该广播结构1034，用于将该第二光信号广播发送至该M个接收机102。

其中，前述资源调制模块1032可以通过多种方式确定第一电信号对应的电物理资源。例如，每个资源调制模块1032预先配置有自身对应的电物理资源。在接收到第一电信号时，将自身对应的电物理资源作为第一电信号对应的电物理资源。又例如，每个资源调制模块1032预先配置有发射机与电物理资源的第一对应关系。在接收到第一电信号时，查询该第一对应关系，得到发送该第一电信号的发射机所对应的电物理资源，将查询得到的电物理资源确定为第一电信号对应的电物理资源。再例如，每个发射机发送的第一光信号还携带地址数据。该地址数据包括在原始数据的基础上添加的目的地址。相应的，每个资源调制模块在接收第一电信号后，解析第一电信号携带的地址数据，基于该地址数据指示的地址查询地址与电物理资源的对应关系，将查询得到的电物理资源作为第一电信号对应的电物理资源。

前述电物理资源与光载波不同，该电物理资源在不同应用场景中可以为不同的通信资源。相应的，通信系统中的信号传输原理也不同。本申请实施例以以下两种可选示例为例进行说明：

在第一种建立方式的第一种示例中，该电物理资源为频域资源。通信系统基于频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)原理进行通信。

在该第一种示例的第一种实现方式中，N个资源调制模块1032用于对模拟信号进行载波调制。电物理资源为射频(Radio Frequency，RF)载波，第一电信号为模拟信号，如电压信号。N个资源调制模块1032，用于对接收的第一电信号采用对应的射频载波进行载波调制，得到调制后的第一电信号。例如，N个资源调制模块1032用于调制N路第一电信号的射频载波为不同频率的单频信号。如此，实现N个资源调制模块1032产生的调制后的任意两个第一电信号正交。需要说明的是，在模拟域中，将模拟信号采用对应的射频载波进行载波调制指的是基于该模拟信号对射频载波的幅度或强度进行调制。

则与该第一种示例的第一种实现方式对应的，每个接收机102还用于执行以下步骤：

A1、接收第二光信号，并将接收的第二光信号转换为模拟信号。

示例地，每个接收机102可以采用直接接收或相干接收的方式接收该第二光信号。参考前述第一种示例的第一种实现方式中N个资源调制模块1032的动作。由于在光信号交换装置侧，第一电信号为模拟信号，第二光信号是基于N路调制后的第一电信号得到的，则接收机将接收的第二光信号转换得到的模拟信号包括该N路调制后的第一电信号。

A2、对模拟信号采用接收机对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号。

由于该模拟信号包括该N路调制后的第一电信号，接收机可以采用接收机102对应的射频载波进行解调得到解调后的模拟信号。该解调后的模拟信号包括该接收机对应的射频载波能够解调的一路或多路模拟信号。

A3、将解调后的模拟信号转换为数字信号。

示例地，每个接收机可以通过对解调后的模拟信号进行模拟到数字变换(Analogto Digital Conversion，ADC)采样或时钟数据恢复(clock data recovery，CDR)采样得到数字信号。

在该第一种示例的第二种实现方式中，N个资源调制模块1032用于对数字信号进行载波调制。电物理资源为子载波，第一电信号为模拟信号。N个资源调制模块1032，用于将接收的第一电信号转换为数字信号，将该数字信号映射(也称加载)在对应的子载波上，再将映射在子载波上的数字信号转换为模拟信号，得到调制后的第一电信号。其中，前述将接收的第一电信号转换为数字信号的过程可以包括：通过对接收的第一电信号进行ADC采样得到数字信号；或者，通过对接收的第一电信号进行CDR采样得到数字信号。

例如，N个资源调制模块1032中与N个数字信号对应的子载波不同，且任意两个子载波正交。如此，实现N个资源调制模块1032产生的调制后的任意两个第一电信号正交。需要说明的是，在数字域中，将数字信号映射在对应的子载波上指的是将该数字信号与子载波相乘，该过程称为载波调制。

则与该第一种示例的第二种实现方式相应的，每个接收机102还用于执行以下步骤：

B1、接收第二光信号，并将接收的第二光信号转换为模拟信号。

示例地，每个接收机102可以采用直接接收或相干接收的方式接收该第二光信号。

B2、将该模拟信号转换为数字信号。

示例地，每个接收机可以通过对模拟信号进行ADC采样或CDR采样得到数字信号。参考前述第一种示例的第二种实现方式中N个资源调制模块1032的动作，第二光信号是基于N路映射在子载波上的数字信号所转换得到的模拟信号调制得到的，因此转换得到的数字信号包括N路映射在子载波上的数字信号。

B3、获取转换得到的数字信号中接收机对应的子载波上的数字信号。

参考B2，每个接收机获取对应的子载波上的数字信号的过程包括：在该N路映射在子载波上的数字信号中选择自身对应的一路或多路数字信号(即自身对应的子载波上映射的数字信号)的过程。由于模拟信号和数字信号实际上是原始数据的不同表现形式，接收机根据自身需求可以将得到的数字信号转换得到模拟信号作为所需获取的原始数据，也可以不再对该数字信号进行处理，直接将该得到的数字信号作为所需获取的原始数据。

前述第一种示例的第一种实现方式中，是以光信号交换装置在模拟域对模拟信号形式的第一电信号进行载波调制，接收机在模拟域对模拟信号进行解调为例进行说明；前述第一种示例的第二种实现方式中，是以光信号交换装置在数字域对数字信号形式的第一电信号进行载波调制，接收机在数字域对数字信号进行解调为例进行说明。该两种可选实现方式中，光信号交换装置实际对携带相同原始数据的第一电信号的处理结果相同，也即是无论在模拟域进行载波调制还是在数字域进行载波调制，N个资源调制模块1032输出的调制后的第一电信号相同，则后续生成的第二光信号也相同。相应的，M个接收机在将接收的第二电信号转换为模拟信号后，无论在模拟域进行解调还是在数字域进行解调，最终得到的数字信号相同。也即是，与前述第一种示例的两种可选实现方式相应的，M个接收机可以执行前述步骤A1至A3，也可以执行前述步骤B1至B3，最终处理得到的数字信号相同。其中，对于同一接收机，步骤A2中接收机对应的射频载波与步骤B3中接收机对应的子载波可以一一对应转换。

图5是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图。图5假设N＝3，M＝3，其中，3个发射机分别为发射机1011至1013，3个接收机分别为发射机1021至1023。图5中，在模拟域，横线上的每个梯形表示一个射频载波，横线上的带有阴影的梯形表示采用一个射频载波调制后的模拟信号，表示该频率的射频载波被占用；空白的梯形表示未被占用的射频载波，即空闲射频载波。在数字域，横线上的每个梯形表示一个子载波，横线上的带有阴影的梯形表示映射有数字信号的子载波，表明该子载波被占用。空白的梯形表示未映射有数字信号的子载波，表明该子载波未被占用，也即是该子载波为空闲子载波。下面以光信号交换装置在模拟域进行载波调制，接收机在数字域进行数字信号解调(即执行前述步骤B1至B3)为例对图5进行说明，图5示意性地示出了4个频率不同的射频载波，分别为射频载波a、b、c和d。假设来自发射机1011至1013的原始数据x1、x2和x3分别与射频载波a、b和c对应，接收机1021至1023分别与射频载波a、b和c对应。以光信号交换装置103对来自发射机1011的原始数据x1进行处理为例。结合图4可知，在光信号交换装置103中，与发射机1011对应的光电转换模块1031将该发射机1011发送的携带原始数据x1的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至对应的资源调制模块1032；该资源调制模块1032将接收的第一电信号采用射频载波a调制，并将调制后第一电信号传输至该光信号生成结构1033。来自发射机1012和1013的原始数据x2和x3的处理方式同理。最终，与发射机1011至1013对应的资源调制模块1032输出的调制后的第一电信号分别为调制在射频载波a、b和c上的，且分别携带原始数据x1、x2和x3的3路第一电信号。该光信号生成结构1033，用于基于接收的3路调制后的第一电信号生成一路第二光信号，该第二光信号包括分别调制在射频载波a、b和c上的原始数据x1、x2和x3。该广播结构1034，用于将该第二光信号广播发送至该3个接收机102。该每个接收机102将该第二光信号转换为模拟信号，该模拟信号包括前述调制在射频载波a、b和c上的模拟信号形式的原始数据x1、x2和x3；接收机将该模拟信号转换为数字信号后，会得到映射在与射频载波a、b和c分别对应的子载波上的数字信号形式的原始数据x1、x2、x3。则接收机1021至1023分别在射频载波a、b和c对应的子载波上，获取数字信号形式的原始数据x1、x2、x3。通过上述过程，实现了发射机1011到接收机1021之间的点到点的数据传输，发射机1012到接收机1022之间的点到点的数据传输，以及发射机1013到接收机1023之间的点到点的数据传输。

在第一种建立方式的第二种示例中，该电物理资源为码资源。通信系统基于码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)原理进行通信。

在该第二种示例的第一种实现方式中，N个资源调制模块1032用于对模拟信号进行扩频调制。电物理资源为扩频码，该扩频码为模拟扩频码，如二电平序列电信号。第一电信号为模拟信号，如电压信号。N个资源调制模块1032，用于对接收的第一电信号采用对应的扩频码进行扩频调制，得到调制后的第一电信号。该N个资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的任意两个所述扩频码正交。

则与该第二种示例的第一种实现方式中对应的，每个接收机102还用于执行以下步骤：

C1、接收第二光信号，并将接收的第二光信号转换为模拟信号。

示例地，每个接收机102可以采用直接接收或相干接收的方式接收该第二光信号。参考前述第二种示例的第一种实现方式中N个资源调制模块1032的动作。由于在光信号交换装置侧，第一电信号为模拟信号，第二光信号是基于N路调制后的第一电信号得到的，则接收机将接收的第二光信号转换得到的模拟信号包括该N路调制后的第一电信号。

C2、对模拟信号采用接收机对应的扩频码进行解调得到解调后的模拟信号。

由于该模拟信号包括该N路调制后的第一电信号，接收机可以采用接收机102对应的扩频码进行解调得到解调后的模拟信号。该解调后的模拟信号包括该接收机对应的扩频码能够解调的一路或多路模拟信号。该扩频码为模拟扩频码。

C3、将解调后的模拟信号转换为数字信号。

步骤C3可以参考前述步骤A3，本申请实施例对此不做赘述。

在该第二种示例的第二种实现方式中，N个资源调制模块1032用于对数字信号进行扩频调制。电物理资源为扩频码，该扩频码为数字扩频码，如数字序列。第一电信号为模拟信号。N个资源调制模块1032，用于将接收的第一电信号转换为数字信号，采用对应的扩频码编码该数字信号得到扩频数字信号，再将扩频数字信号转换为模拟信号，得到调制后的第一电信号。例如，N个资源调制模块1032中与N个数字信号对应的扩频码不同，且任意两个扩频码正交。如此，实现N个资源调制模块1032产生的调制后的任意两个第一电信号正交。需要说明的是，在数字域中，采用扩频码对数字信进行编码的过程称为扩频调制。其中，前述将接收的第一电信号转换为数字信号的过程可以包括：通过对接收的第一电信号进行模拟到数字变换ADC采样得到数字信号；或者，通过对接收的第一电信号进行CDR采样得到数字信号。

与前述第二种示例的第二种实现方式对应的，每个接收机102还用于执行以下步骤：

D1、接收第二光信号，并将接收的第二光信号转换为模拟信号。

示例地，每个接收机102可以采用直接接收或相干接收的方式接收该第二光信号。

D2、将该模拟信号转换为数字信号。

示例地，每个接收机可以通过对模拟信号进行ADC采样或CDR采样得到数字信号。参考前述第二种示例的第二种实现方式中N个资源调制模块1032的动作，第二光信号是基于N路扩频数字信号所转换得到的模拟信号调制得到的，因此转换得到的数字信号包括N路扩频数字信号。

D3、采用该接收机对应的扩频码解码该数字信号得到解码后的数字信号。

参考D2，接收机102基于对应的扩频码解码该数字信号得到解码后的数字信号的过程包括：基于对应的扩频码解码该N路扩频数字信号的过程。由于不同的扩频码相互正交，因此，接收机102对应的扩频码能够解码的数字信号是：数字域中，光信号交换装置采用相同扩频码编码得到的扩频数字信号。由于模拟信号和数字信号实际上是原始数据的不同表现形式，接收机根据自身需求可以将得到的数字信号转换得到模拟信号作为所需获取的原始数据，也可以不再对该得到的数字信号进行处理，直接将该数字信号作为所需获取的原始数据。

前述第二种示例的第一种实现方式中，是以光信号交换装置在模拟域对模拟信号形式的第一电信号进行扩频调制，接收机在模拟域对模拟信号进行解调为例进行说明；前述第一种示例的第二种实现方式中，是以光信号交换装置在数字域对数字信号形式的第一电信号进行扩频调制，接收机在数字域对数字信号进行解调为例进行说明。该两种可选实现方式中，光信号交换装置实际对携带相同原始数据的第一电信号的处理结果相同，也即是无论在模拟域进行载波调制还是在数字域进行扩频调制，N个资源调制模块1032输出的调制后的第一电信号相同，则后续生成的第二光信号也相同。相应的，M个接收机在将接收的第二电信号转换为模拟信号后，无论在模拟域进行解调还是在数字域进行解调，最终得到的数字信号相同。也即是，与前述第一种示例的两种可选实现方式对应的，M个接收机可以执行前述步骤C1至C3，也可以执行前述步骤D1至D3，最终处理得到的数字信号相同。其中，对于同一接收机，步骤C2中接收机对应的模拟扩频码与步骤D3中接收机对应的数字扩频码可以一一对应转换。

图6是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图。图6假设N＝3，M＝4，其中，3个发射机分别为发射机1011至1013，4个接收机分别为发射机1021至1024。下面以光信号交换装置在模拟域进行扩频调制，接收机在数字域进行数字信号解调(即执行前述步骤C1至C3)为例对图6进行说明。图6中，假设来自发射机1011至1013的原始数据x1、x2和x3分别与模拟扩频码e、f和g对应，接收机1021和1022分别与模拟扩频码e和f对应，接收机1023和1024均与模拟扩频码g对应。以光信号交换装置103对来自发射机1011的原始数据x1进行处理为例。结合图4可知，在光信号交换装置103中，与发射机1011对应的光电转换模块1031将该发射机1011发送的携带原始数据x1的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至对应的资源调制模块1032；该资源调制模块1032将接收的第一电信号采用模拟扩频码e调制，并将调制后第一电信号传输至该光信号生成结构1033。来自发射机1012和1013的原始数据x2和x3的处理方式同理。最终，与发射机1011至1013对应的资源调制模块1032输出的调制后的第一电信号分别为：经过模拟扩频码e、f和g调制的，且分别携带原始数据x1、x2和x3的3路调制后的第一电信号x1e、x2f和x3g。该光信号生成结构1033，用于基于接收的3路调制后的第一电信号生成一路第二光信号，该第二光信号包括分别调制后的第一电信号x1e、x2f和x3g。该广播结构1034，用于将该第二光信号广播发送至该4个接收机102。该每个接收机102将该第二光信号转换为模拟信号，该模拟信号包括前述调制后的第一电信号x1e、x2f和x3g；接收机将该模拟信号转换为数字信号，该数字信号包括与调制后的第一电信号x1e、x2f和x3g对应的3路扩频数字信号。则接收机1021至1024分别采用模拟扩频码e、f和g对应的数字扩频码解码3路扩频数字信号，接收机1021至1022分别得到原始数据x1、x2，接收机1023和1024均得到原始数据x3。通过上述过程，实现了发射机1011到接收机1021之间的点到点的数据传输，发射机1012到接收机1022之间的点到点的数据传输，以及发射机1013到接收机1023和1024之间的点到多点的数据传输。

前述第一种建立方式中，当光信号交换装置采用电物理资源在模拟域对模拟信号进行调制时，由于无需进行模拟信号到数字信号的转换，基本不会带来额外的处理延时。因此，相对于采用电物理资源在数字域进行调制的方式，时延更低，通信效率更高。

第二种建立方式，不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系由发射机建立。在该第二种建立方式中，N个发射机101处将原始数据与不同电物理资源关联。如此该N个发射机101发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同。而光信号交换装置103处无需再建立来自不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系。图7是本申请实施例提供的一种示意性的光信号交换装置103的结构示意图。如图7所示，该光信号交换装置103，包括：N个光电转换模块1031，光信号生成结构1033以及广播结构1034，该N个光电转换模块1031分别与N个发射机101一一对应。该N个光电转换模块1031，用于将接收的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至该光信号生成结构1033。该光信号生成结构1033，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号。该广播结构1034，用于将该第二光信号广播发送至该M个接收机102。示例地，该广播结构1034可以为具有1个输入端M个输出端的1×M光耦合器(coupler)。具体用于将携带相同数据的第二光信号分别发送至M个接收机102。其中，广播至M个接收机的第二光信号的功率可以相同也可以不同，但携带的数据相同。

该电物理资源在不同应用场景中可以为不同的通信资源。相应的，通信系统中的信号传输原理也不同。本申请实施例以以下两种可选示例为例进行说明：

在第二种建立方式的第一种示例中，该电物理资源为频域资源。通信系统基于FDMA原理进行通信。假设频域资源为子载波，不同发射机101的原始数据与不同子载波的关联关系由发射机建立。

图8是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图。如图8所示，该每个发射机101还用于将数字信号映射在与该发射机101对应的子载波上之后，基于映射在子载波上的数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号。该N个发射机101中不同发射机101对应的子载波不同。例如，每个发射机用于执行以下步骤：

E1、将数字信号映射在与该发射机对应的子载波上。

示例地，每个发射机101可以将获取的一路数字信号先进行星座映射处理，再进行移频(也称频移)处理，以将该数字信号映射在对应的子载波上。其中，当原始数据为模拟信号时，该数字信号可以由信号源输出的模拟信号转换得到。当原始数据为数字信号时，该数字信号可以是信号源直接输出的数字信号。

E2、将映射在子载波上的数字信号转换为模拟信号。

示例地，每个发射机101可以通过数模转换模块进行数字信号到模拟信号的转换。

E3、基于模拟信号生成该第一光信号。

示例地，每个发射机101可以采用强度调制或相干调制的方式，基于模拟信号，将光信号调制成第一光信号。

相应的，每个接收机102还用于将该第二光信号转换为模拟信号，将该模拟信号转换为数字信号，并获取该接收机102对应的子载波上的数字信号。由于发射机建立不同发射机101的原始数据与不同子载波的关联关系的效果等价于光信号交换装置在模拟域建立来自不同发射机101的原始数据与不同射频载波的关联关系的效果，也等价于光信号交换装置在数字域建立来自不同发射机101的原始数据与不同子载波的关联关系的效果。因此，光信号交换装置可以直接将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于N路第一电信号生成一路第二光信号，再将第二光信号广播发送至M个接收机。具体过程参考前述图7中光信号交换装置的动作。相应的，接收机102的动作可以参考前述步骤A1至A3或者前述步骤B1至B3。本申请实施例对此不再赘述。

图8假设N＝3，M＝3。其中，3个发射机分别为发射机1011至1013，3个接收机分别为发射机1021至1023。图8中横线上的每个梯形的含义可以参考前述图5中数字域中横线上的梯形的含义。下面以发射机在数字域进行载波调制，接收机在数字域进行数字信号解调(即执行前述步骤B1至B3)为例对图8进行说明，图8示意性地示出了4个子载波，分别为子载波a、b、c和d，假设原始数据为数字信号。且发射机1011至1013分别与子载波a、b和c对应，接收机1021至1023分别与子载波a、b和c对应。以发射机1011为例，发射机1011还用于将数字信号x1映射在子载波a上之后，基于该数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号。如此，发射机1011生成的第一光信号与映射在子载波a上的数字信号x1对应。同理，发射机1012和1013生成的第一光信号分别与映射在子载波b和c上的数字信号x2和x3对应。则光信号交换装置将3个发射机发送的3路第一光信号转换为3路第一电信号，并基于该3路第一电信号生成一路第二光信号，之后发送该第二光信号。该第二光信号与映射在子载波a、b和c上的数字信号对应。该每个接收机102将该第二光信号转换为模拟信号，将该模拟信号转换为数字信号后，会得到映射在子载波a、b和c上的数字信号x1、x2、x3。则接收机1021至1023分别获取子载波a、b和c上的数字信号x1、x2、x3。通过上述过程，实现了发射机1011到接收机1021之间的点到点的数据传输，发射机1012到接收机1022之间的点到点的数据传输，以及发射机1013到接收机1023之间的点到点的数据传输。

在第二种建立方式的第二种示例中，该电物理资源为码资源，发射机和接收机基于CDMA原理进行通信。假设码资源为扩频码，如数字扩频码。不同发射机101的原始数据与不同扩频码的关联关系由发射机建立。图9是本申请实施例提供的一种通信系统的通信原理示意图。如图9所示，该每个发射机101还用于采用与该发射机101对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号，基于该扩频数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号。该N个发射机101对应的扩频码不同，且任意两个该扩频码正交。例如，每个发射机用于执行以下步骤：

F1、采用与发射机对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号。

示例地，每个发射机101可以将获取的一路数字信号先进行星座映射处理，再进行编码处理，以将数字信号编码为扩频数字信号。其中，当原始数据为模拟信号时，该数字信号可以由信号源输出的模拟信号转换得到。当原始数据为数字信号时，该数字信号可以是信号源直接输出的数字信号。

F2、将扩频数字信号转换为模拟信号。

示例地，每个发射机101可以通过数模转换模块进行扩频数字信号到模拟信号的转换。

F3、基于模拟信号生成该第一光信号。

示例地，每个发射机101可以采用强度调制或相干调制的方式，基于模拟信号，将光信号调制成第一光信号。

相应的，该每个接收机102还用于将该第二光信号转换为模拟信号，将模拟信号转换为数字信号，采用该接收机102对应的扩频码解码该数字信号得到解码后的数字信号。由于发射机建立不同发射机101的原始数据与不同扩频码的关联关系的效果等价于光信号交换装置在模拟域建立来自不同发射机101的原始数据与不同扩频码的关联关系的效果，也等价于光信号交换装置在数字域建立来自不同发射机101的原始数据与不同扩频码的关联关系的效果。因此，光信号交换装置可以直接将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于N路第一电信号生成一路第二光信号，再将第二光信号广播发送至M个接收机。具体过程参考前述图7中光信号交换装置的动作。相应的，接收机102的动作可以参考前述步骤C1至C3或前述步骤D1至D3。本申请实施例对此不再赘述。

图9假设N＝3，M＝3，其中，3个发射机分别为发射机1011至1013，3个接收机分别为发射机1021至1023。下面以发射机在数字域进行扩频调制，接收机在数字域进行数字信号解调(即执行前述步骤D1至D3)为例对图8进行说明，图9中，假设发射机1011至1013分别与扩频码e、f和g对应，接收机1021至1023分别与扩频码e、f和g对应。以发射机1011为例，发射机1011还用于采用扩频码e将数字信号x1编码为扩频数字信号x1e，基于该扩频数字信号x1e转换成的模拟信号生成该第一光信号。如此，发射机1011生成的第一光信号与扩频数字信号x1e对应。同理，发射机1012和1013生成的第一光信号分别与扩频数字信号x2f和x3g对应。则光信号交换装置将3个发射机发送的3路第一光信号转换为3路第一电信号，并基于该3路第一电信号生成一路第二光信号，之后发送该第二光信号。该第二光信号与扩频数字信号x1e、x2f和x3g对应。该每个接收机102将该第二光信号转换为模拟信号，将该模拟信号转换为数字信号后，会得到扩频数字信号x1e、x2f和x3g。则接收机1021至1023分别采用扩频码e、f和g解码扩频数字信号x1e、x2f和x3g，得到数字信号x1、x2、x3。通过上述过程，实现了发射机1011到接收机1021之间的点到点的数据传输，发射机1012到接收机1022之间的点到点的数据传输，以及发射机1013到接收机1023之间的点到点的数据传输。

其中，每个发射机可以通过多种方式确定发射机对应的电物理资源，以采用该电物理资源对原始数据进行处理。例如，每个发射机可以基于发射机与电物理资源的第一对应关系确定该发射机对应的电物理资源。该第一对应关系和第二对应关系可以预先配置。又例如，发射机对应的电物理资源可以由每个发射机在需要发送第一光信号时获取。示例地，每个发射机在确定获取的原始数据的目的地址后，基于该目的地址查询目的地址与电物理资源的对应关系，将与该目的地址对应的电物理资源确定为发射机对应的电物理资源。

在前述第二种建立方式的两种示例中，均以不同发射机101在数字域建立原始数据与不同电物理资源的关联关系为例进行说明。实际实现时，不同发射机101也可以在模拟域建立原始数据与不同电物理资源的关联关系。具体过程可以参考前述第一种实现方式中模拟域的处理过程，本申请实施例对此不做赘述。

需要说明的是，前述两种建立方式主要以来自每个发射机的原始数据对应1个电物理资源以及每个接收机对应1个或2个电物理资源为例进行说明。实际实现时，来自每个发射机的原始数据可以对应多个电物理资源，只要保证来自不同的发射机的原始数据对应的电物理资源不同即可。每个接收机也可以对应至少三个电物理资源。另外，前述实施例仅以电物理资源为射频载波、子载波或扩频码为例进行说明，实际实现时，电物理资源还可以为其他频域资源、其他码域资源或者时域资源。通信系统也可以采用其他通信原理实现发射机与接收机之间基于电物理资源的数据传输。例如，通信系统还可以采用时分多址(TimeDivision multiple access，TDMA)原理进行通信。但是，相对于采用TDMA原理进行通信，前述CDMA或FDMA原理进行通信的可靠性更高，时延更低。

在不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置103建立时，在一种示例中，每个接收机可以基于接收机与电物理资源的第二对应关系确定该接收机对应的电物理资源。该第二对应关系可以预先配置。例如，第二对应关系可以在通信系统部署时由人工配置。又例如，N个发射机101包括用于进行第二对应关系配置的管理发射机，该管理发射机通过光信号交换装置将该第二对应关系发送至M个接收机。在另一种示例中，接收机对应的电物理资源可以由每个接收机在需要解析第二光信号时获取。例如，每个发射机发送的第一光信号还携带地址数据，该地址数据包括在原始数据的基础上添加的目的地址。相应的，第二光信号也携带N个第一光信号中的地址数据。每个接收机在接收第二光信号后，解析第二光信号携带的N个地址数据，当N个地址数据中任一地址数据指示的目标地址为该接收机的地址时，将该任一地址所对应的电物理资源确定为该接收机对应的电物理资源。示例的，该目的地址可以为一段数字序列，例如二进制数字序列，只要能够起到地址标识作用即可。可选地，第一光信号基于电信号(如前述的模拟信号)调制得到，该电信号的格式参考传统的报文格式(也称帧格式)，如以太网报文格式。

如前所述，不同通信系统的发送端的调制机制不同和接收端的解调机制不同，和/或信号收发原理不同。因此，发射机和接收机执行的动作也不同。为了便于读者理解，图10是本申请实施例提供的一种示意性的通信系统的结构示意图，图10以该通信系统的结构为例对发射机和接收机的结构进行说明。其中，发射机101包括处理模块1011、数模转换模块1012和调制模块1013。处理模块1011用于接收信号源输出的电信号，并基于该电信号输出数字信号。数模转换模块1012用于将处理模块1011输出的数字信号转换为模拟信号。调制模块1013用于基于该模拟信号，采用光信号进行信号调制以得到第一光信号。处理模块1011输出的该数字信号与发射机所对应的电物理资源对应。该数模转换模块1012可以为数字到模拟变换(digital to analog conversion，DAC)芯片或者并行转换器(serdes)。

接收机102包括光电转换模块1021、模数转换模块1022和处理模块1023。光电转换模块1021用于接收光信号交换装置103发送的第二光信号，将第二光信号转换为模拟信号。模数转换模块1022用于将光电转换模块1021输出的模拟信号转换为数字信号。处理模块1023用于基于模数转换模块1022输出的数字信号获取电信号。该模数转换模块1022可以为ADC芯片或CDR芯片。

在参考前述第一种建立方式的第一种示例，当通信系统基于FDMA原理进行通信，光电转换模块1021、模数转换模块1022和处理模块1023用于分别执行前述步骤A1、A2和A3，或者，用于分别执行前述步骤B1、B2和B3。参考前述第一种建立方式的第二种示例，当通信系统基于CDMA原理进行通信时，光电转换模块1021、模数转换模块1022和处理模块1023用于分别执行前述步骤C1、C2和C3，或者，用于分别执行前述步骤D1、D2和D3。可选地，在该第一种实现方式中，当原始数据为数字信号时，在发射机101中，处理模块1011可以集成在数模转换模块1012上，由数模转换模块1012接收信号源输出的数字信号，并将该数字信号转换为模拟信号。进一步的，处理模块1011和数模转换模块1012可以集成在调制模块1013上，由调制模块1013接收信号源输出的数字信号，并将该数字信号转换为模拟信号，并基于该模拟信号，采用光信号进行信号调制以得到第一光信号。

在参考前述第二种建立方式的第一种示例，处理模块1011、数模转换模块1012和调制模块1013用于分别执行前述步骤E1、E2和E3。相应的，光电转换模块1021、模数转换模块1022和处理模块1023用于分别执行前述步骤A1、A2和A3，或者，用于分别执行前述步骤B1、B2和B3。参考前述第二种建立方式的第二种示例，当通信系统基于CDMA原理进行通信时，处理模块1011、数模转换模块1012和调制模块1013用于分别执行前述步骤F1、F2和F3。相应的，光电转换模块1021、模数转换模块1022和处理模块1023用于分别执行前述步骤C1、C2和C3，或者，用于分别执行前述步骤D1、D2和D3。相对于第一种建立方式，第二种建立方式中，处理模块1011减少了建立发射机的原始数据与电物理资源的关联关系的过程。

可选地，前述处理模块1011和处理模块1023均可以为数字信号处理(DigitalSignal Process，DSP)模块。在实际实现时，前述发射机和/或接收机还具有其他功能，相应地，其可以设置其他模块，或者在已有模块中增加新的功能。例如，发射机还包括：光放大器或光复用器中的一种或多种。接收机还包括：光分路器或光放大器中的一种或多种。进一步可选地，处理模块1023还用于对光纤色散和/或非线性影响进行补偿，和/或，处理模块1023还用于对光信号传输过程中所产生的误码进行纠错处理等等。

前述实施例中，通信系统中发射机和接收机均指的是处于工作状态的发射机和接收机。该工作状态指的是够进行通信的状态。在前述实施例中，均以光信号交换装置的输入端数量与通信系统中处于工作状态的发射机的数量相等，光信号交换装置的输出端数量与通信系统中处于工作状态的接收机的数量相等为例进行说明。在实际实现时，光信号交换装置的输入端数量可以大于通信系统中处于工作状态的发射机的数量，光信号交换装置的输出端数量可以大于通信系统中处于工作状态的接收机的数量。在一种情况下，光信号交换装置具有空闲输入端和空闲输出端，如此便于连接新的发射机和接收机，实现通信系统的扩容。在另一种情况下，光信号交换装置具有与处于非工作状态的发射机连接的输入端，当该发射机由非工作状态切换至工作状态时，光信号交换装置可以迅速响应该发射机发出的第一光信号。和/或，光信号交换装置具有与处于非工作状态的接收机连接的输出端，当该接收机由非工作状态切换至工作状态时，光信号交换装置可以将第二光信号也发送至该接收机。

图11是本申请实施例提供的一种光信号生成结构1033的结构示意图。如图11所示，该光信号生成结构1033包括：电耦合器1033a和光调制器1033b。

该电耦合器1033a，用于将接收的N路第一电信号耦合为至少一路第二电信号。需要说明的是，当光信号生成结构1033应用于图4中所示的光信号交换装置中时，该接收的第一信号为资源调制模块1032输出的调制后的第一电信号；当光信号生成结构1033应用于图7中所示的光信号交换装置中时，该接收的第一信号为光电转换模块1031输出的第一电信号。该光调制器1033b，用于基于该至少一路第二电信号进行调制，得到该第二光信号。

如前所述，该光信号交换装置103可以支持光信号的直接调制，也可以支持光信号的相干调制。针对不同的调制方式，电耦合器1033a和光调制器1033b执行的动作也不同。本申请实施例以以下三种情况为例进行说明：

在第一种情况下，光信号交换装置103可以支持光信号的直接调制。示例地，该电耦合器1033a，用于将接收的N路第一电信号耦合为一路第二电信号。该电耦合器可以为具有N个输入端1个输出端的N×1合路器(Combiner)。该耦合过程(也称合路过程)可以为N路第一电信号的叠加过程。该光调制器1033b，用于基于该一路第二电信号进行光信号的强度的直接调制，得到该第二光信号。该光调制器件可以为直接调制激光器(DirectlyModulated Laser，DML)、电吸收调制器(Electlro-absorption Modulator，EAM)、马赫增德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)。

在第二种情况下，光信号交换装置103可以支持光信号的相干调制。示例地，该电耦合器1033a，用于将接收的N路第一电信号耦合为一路第二电信号。该耦合过程可以为N路第一电信号的叠加过程。该光调制器1033b，用于基于该一路第二电信号进行光信号的相干调制，得到该第二光信号。

以相干调制为偏振复用相干调制为例。光调制器1033b，用于基于该一路第二电信号生成4路电信号。基于该4路电信号分别对2路正交(即偏振方向垂直)的偏振光信号进行相位调制，得到第二光信号。具体地，2路正交偏振光信号分别为第一偏振光信号和第二偏振光信号。光调制器1033b，用于采用该4路电信号中的2路电信号，调制第一偏振光信号得到调制后的第一偏振光信号。采用该4路电信号中的另外2路电信号，调制第二偏振光信号得到调制后的第二偏振光信号。再将调制后的第一光信号和调制后的第二偏振光信号合路得到该第二光信号。示例地，光调制器1033b包括激光器、偏振分束器、2个调制器和偏振合波器。激光器用于生成激光信号，偏振分束器用于将激光信号分成第一偏振光信号和第二偏振光信号。2个调制器分别用于进行前述第一偏振光信号和第二偏振光信号的调制。偏振合波器用于将调制后的第一光信号和调制后的第二偏振光信号合路得到该第二光信号。例如，前述第一偏振光信号和第二偏振光信号中的一个是x偏振光信号，另一个是y偏振光信号。

在第三种情况下，光信号交换装置103可以支持光信号的相干调制。参考前述第二种情况，由于相干调制通常需要4路电信号，因此，电耦合器1033a可以直接输出4路电信号，从而无需光调制器1033b执行生成4路光信号的动作，降低相干调制过程复杂度。则该电耦合器1033a，用于将接收的N路第一电信号耦合为4路第二电信号。该耦合过程可以为N路第一电信号划分为四组后，将每组第一电信号叠加的过程。示例地，该电耦合器包括4个具有S个输入端1个输出端的S×1合路器，S为正整数。该4个S×1合路器的输入端个数可以相等也可以不等，4个S×1合路器的输入端个数之和为N。将N路第一电信号按照与4个S×1合路器的对应关系，输入到4个S×1合路器中，由每个S×1合路器进行接收到的第一电信号的叠加，最终由4个S×1合路器输出4路第二电信号。该光调制器1033b，用于基于该4路第二电信号进行光信号的相干调制，得到该第二光信号。该调制过程参考前述第二种情况中的对应过程。示例地，在光调制器1033b中，该4路电信号中2路电信号输入一个调制器中，以用于调制第一偏振光信号。另外2路电信号输入另一个调制器中，以用于调制第二偏振光信号。

前述实施例中，均以输入电耦合器1033a的第一电信号为模拟信号为例进行说明。在实际实现时，输入电耦合器1033a的第一电信号也可以为数字信号。例如，在前述N个资源调制模块1032用于在数字域，对数字信号采用电物理资源进行调制的情况下，N个资源调制模块1032，也可以用于将接收的第一电信号转换为数字信号，将该数字信号采用对应的电物理资源进行调制，再将调制后的数字信号作为调制后的第一电信号输出。相应的，电耦合器1033a将接收的N路数字信号形式的第一电信号耦合为至少一路数字信号形式的第二电信号。光调制器1033b，可以先将该至少一路数字信号形式的第二电信号转换为至少一路模拟信号形式的第二电信号，再基于模拟信号形式的第二电信号进行调制，得到第二光信号。

前述实施例中，均假设该第一电信号为模拟信号，以该电耦合器的耦合过程为N路第一电信号的叠加过程为例进行说明。在实际实现时，电耦合器还可以通过其他方式进行N路第一电信号的耦合。在一种可选示例中，当第一电信号为模拟信号时，该电耦合器还可以先将N路模拟信号转换为数字信号，再采用求和的方式将N路数字信号耦合为一路数字信号。或者，该电耦合器还可以先将N路模拟信号转换为数字信号，再采用间插的方式将N路数字信号耦合为一路数字信号。在另一种可选示例中，当第一电信号为数字信号时，该电耦合器还可以采用求和的方式将N路数字信号耦合为一路数字信号。或者，该电耦合器还可以采用间插的方式将N路数字信号耦合为一路数字信号。例如，间插的方式可以包括N路数字信号逐字节间插或逐比特间插，以合为一路数字信号的过程。其中，间插的频率或单位可以预先设置，本申请实施例对此不作限定。

前述实施例中，均以光调制过程基于模拟信号执行为例进行说明。如前述调制模块1013和光调制器1033b均基于模拟信号进行光信号的调制。在实际实现时，光调制过程也可以基于数字信号执行，本申请实施例对此不做限定。

如前所述，该光信号交换装置103可以支持光信号的直接接收，也可以支持光信号的相干接收。前述光电转换模块1031包括光探测器，当该光信号交换装置103支持光信号的直接接收时，该光探测器可以为光电二极管探测器或雪崩光电二极管探测器等；当该光信号交换装置103支持光信号的相干接收时，该光探测器可以为相干接收机。

需要说明的是，第一光信号在传播过程中，可能存在插损。则光电转换模块中还可以设置放大器，以对插损进行补偿。图12是本申请实施例提供的一种示意性的光电转换模块1031的结构示意图。如图12所示，该光电转换模块1031，包括：光探测器1031a和放大器1031b。该光探测器1031a用于将接收的第一光信号转换为第三电信号，并将该第三电信号传输至该放大器1031b；该放大器1031b用于将该第三电信号放大得到该第一电信号。示例地，该放大器为跨阻放大器(trans-impedance amplifier，TIA)。TIA可以实现将较小的电流信号放大为电压信号。

本申请实施例提供的通信系统，由一跳光信号交换装置代替多级交换机，避免多级交换机带来的多次电光转换以及光电转换，使得通信系统具有大带宽低延时特性，能够有效满足大流量以及高品质的通信需求，实现各种通信场景的有效兼容。该通信系统既可以用于远程通信场景，又可以应用于近程通信场景。该通信系统中的光纤既能支持单波10G(即每个波的传输速率为10G)的传输速率，又能支持单波100G(即每个波的传输速率为100G)的传输速率，还能支持其他传输速率。示例地，该通信系统为车载通信系统、数据中心系统、物联网系统或工业互联系统等。在这些通信系统中，一方面，需要实现多点到多点的通信。而本申请实施例提供的通信系统，通过设置来自每个发射机的原始数据对应的一个或多个电物理资源，以及每个接收机对应一个或多个电物理资源，可以有效实现多点到多点的通信。另一方面，需要减少通信干扰，提高传输可靠性。而本申请实施例通过光纤和光耦合器进行发射机和接收机之间的通信，有效屏蔽了传输链路上的电磁干扰。例如，车载通信系统为车辆内部部署的通信系统。该车载通信系统包括多个通信节点，每个通信节点包括至少一个发射机和/或至少一个接收机。例如，每个通信节点包括一个发射机和一个接收机。该多个通信节点的发射机可以包括前述实施例中任一发射机。该多个通信节点的接收机可以包括前述实施例中的任一接收机。示例地，该多个通信节点包括以下至少两种：座舱数据中心(Cockpit Data Center，CDC，也称智能座舱)、移动数据中心(Mobile DataCenter，MDC，也称智能驾驶模块)、行车动态控制(Vehicle Dynamic Control，VDC)模块(也称整车控制模块)和车辆接口单元(Vehicle Interface Unit，VIU)。数据中心系统包括多个服务器，每个服务器包括至少一个发射机和/或至少一个接收机。例如，每个服务器包括一个发射机和一个接收机。该多个服务器的发射机可以包括前述实施例中任一发射机。该多个服务器的接收机可以包括前述实施例中的任一接收机。

图13是本申请实施例提供的一种光信号交换装置20的结构示意图，该光信号交换装置20可以应用于前述通信系统10中。该光信号交换装置20包括：转换结构201、光信号生成结构202和广播结构203。

该转换结构201，用于将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，该N为大于1的正整数；该光信号生成结构202，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号，该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同；该广播结构203，用于将该第二光信号广播发送至M个接收机，该M均为大于1的正整数。

本申请实施例中，N个发射机和M个接收机通过光信号交换装置进行通信，光信号交换装置用于将发射机发送的第一光信号处理成一路第二光信号后，广播给M个接收机。如此，发射机和接收机之间的数据传输仅需要一跳光信号交换装置，因此降低了发射机和接收机之间的通信时延。

参考前述系统实施例的第一种建立方式，不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置103建立。在该第一种建立方式中，N个发射机101处并未将原始数据与不同电物理资源关联。如此可以视为该N个发射机101发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同，或者，该N个发射机101发射的N个第一光信号与电物理资源不相关。

图14是本申请实施例提供的另一种光信号交换装置20的结构示意图。该转换结构201，包括：N个光电转换模块2011，N个资源调制模块2012，该N个光电转换模块2011分别与N个发射机一一对应，该N个资源调制模块2012分别与该N个光电转换模块2011一一对应。该N个光电转换模块2011用于将对应的发射机发送的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至对应的资源调制模块2012。该N个资源调制模块2012用于将接收的该第一电信号调制到对应的电物理资源上，并将调制后第一电信号传输至该光信号生成结构202，其中，不同的资源调制模块2012产生的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。该光电转换模块2011的功能可以参考图4中的光电转换模块1031的功能；资源调制模块2012的功能可以参考图4中的资源调制模块1032的功能。

参考前述系统实施例的第二种建立方式，不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系由发射机建立。在该第二种建立方式中，N个发射机101处将原始数据与不同电物理资源关联，如此该N个发射机101发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同，而光信号交换装置103处无需再建立来自不同发射机101的原始数据与不同电物理资源的关联关系。图15是本申请实施例提供的又一种光信号交换装置20的结构示意图。该转换结构201，包括：N个光电转换模块2011，该N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应；该N个光电转换模块2011，用于将接收的第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至该光信号生成结构202。

在一种可选示例中，该光信号生成结构202包括：电耦合器和光调制器；该电耦合器，用于将接收的N路第一电信号耦合为至少一路第二电信号；该光调制器，用于基于该至少一路第二电信号进行调制，得到该第二光信号。该光信号生成结构202的结构参考图11所示的光信号生成结构1033的结构。可选地，该光电转换模块2011，包括：光探测器和放大器；该光探测器用于将接收的第一光信号转换为第三电信号，并将该第三电信号传输至该放大器；该放大器用于将该第三电信号放大得到该第一电信号。该光电转换模块2011的结构可以参考图12所示的光电转换模块1031。示例地，该光探测器为光电二极管探测器或雪崩光电二极管探测器；和/或，该放大器为TIA。

图16是本申请实施例提供的一种通信方法流程图，该通信方法可以应用于如图1、图2图3、图5、图6、图8、图9或图10所示的通信系统。该方法包括：

S301、N个发射机中每个发射机向光信号交换装置发送一路第一光信号，该N为大于1的正整数。

S302、光信号交换装置将该N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于该N路第一电信号生成一路第二光信号，将该第二光信号广播发送至该M个接收机，该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同，该M为大于1的正整数。

S303、M个接收机中每个接收机接收该光信号交换装置发送的第二光信号，并解调该第二光信号。

本申请实施例中，第二光信号携带的原始数据中来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源。相应的，前述解调该第二光信号的过程可以，包括：该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据。

其中，前述第二光信号携带的原始数据中，来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源可以通过建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系来实现。该关联关系的建立过程可以由光信号交换装置执行，也可以由N个发射机执行，本申请实施例以以下两种实现方式为例进行说明。

第一种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置建立。在该第一种建立方式中，N个发射机处并未将原始数据与不同电物理资源关联。如此可以视为该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同，或者，该N个发射机发射的N个第一光信号与电物理资源不相关。

则前述S302中，光信号交换装置将该N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号的过程，包括：对于该N路第一电信号中的每路第一电信号，将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号；不同的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。相应的执行过程可以参考前述图4对应过程。

在该第一种建立方式的第一种示例中，该电物理资源为射频载波，该第一电信号为模拟信号。前述S302中，将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号的过程，包括：该光信号交换装置对该第一电信号采用对应的射频载波进行载波调制，得到调制后的第一电信号，该N个资源调制模块产生的调制后的任意两个第一电信号正交。相应的，前述S303中，每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程包括前述步骤A1至A3或者前述步骤B1至B3。

在该第一种建立方式的第二种示例中，该电物理资源为扩频码，该第一电信号为模拟信号。该前述S302中，将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号的过程，包括：该光信号交换装置对该第一电信号采用对应的扩频码进行扩频调制，得到调制后的第一电信号，该N个调制后的第一电信号对应的任意两个该扩频码正交。相应的，前述S303中，该每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：前述步骤C1至C3，或者前述步骤D1至D3。

在前述第一种建立方式中，均以光信号交换装置在模拟域建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系为例进行说明。实际实现时，光信号交换装置也可以在数字域建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系。具体过程可以参考前述系统实施例中第一种实现方式中数字域的处理过程，本申请实施例对此不做赘述。

第二种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由发射机建立。在该第二种建立方式中，N个发射机处将原始数据与不同电物理资源关联，如此该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同，而光信号交换装置处无需再建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系。

在该第二种建立方式的第一种示例中，该电物理资源为子载波，该原始数据为数字信号，则在S301之前，该每个发射机还可以将该数字信号映射在与该发射机对应的子载波上之后，基于映射在子载波上的数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号，该N个发射机中不同发射机对应的子载波不同，且任意两个该子载波正交。相应的，前述S303中，每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：前述步骤A1至A3或者前述步骤B1至B3。

在该第二种建立方式的第二种示例中，该电物理资源为扩频码，该原始数据为数字信号，则在S301之前，该每个发射机还可以采用与该发射机对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号，基于该扩频数字信号转换成的模拟信号生成该第一光信号，该N个发射机对应的扩频码不同，且任意两个该扩频码正交。相应的，前述S303中，每个接收机在该第二光信号携带的原始数据中，获取该接收机对应的电物理资源所对应的原始数据的过程，包括：前述步骤C1至C3，或者前述步骤D1至D3。

在前述第二种建立方式中，均以不同发射机在数字域建立原始数据与不同电物理资源的关联关系为例进行说明。实际实现时，不同发射机也可以在模拟域建立原始数据与不同电物理资源的关联关系。具体过程可以参考前述系统实施例中第一种实现方式中模拟域的处理过程，本申请实施例对此不做赘述。

本申请实施例中，N个发射机和M个接收机通过光信号交换装置进行通信，光信号交换装置用于将发射机发送的第一光信号处理成一路第二光信号后，广播给M个接收机。如此，发射机和接收机之间的数据传输仅需要一跳光信号交换装置，因此降低了发射机和接收机之间的通信时延。

需要说明的是，本申请实施例提供的通信方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

图17是本申请实施例提供一种通信方法的流程示意图。该通信方法可以应用于如图14或图15所示的光信号交换装置。该通信方法包括：

S401、将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，该N为大于1的正整数。

第一种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由光信号交换装置建立。在该第一种建立方式中，N个发射机处并未将原始数据与不同电物理资源关联。如此可以视为该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同，或者，该N个发射机发射的N个第一光信号与电物理资源不相关。则前述将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号的过程，包括：对于该N路第一电信号中的每路第一电信号，将该第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号；不同的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

第二种建立方式，不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系由发射机建立。在该第二种建立方式中，N个发射机处将原始数据与不同电物理资源关联，如此该N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同，而光信号交换装置处无需再建立来自不同发射机的原始数据与不同电物理资源的关联关系，直接将该N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号。

S402、基于该N路第一电信号生成一路第二光信号，该第二光信号携带的原始数据和该第一光信号携带的原始数据相同。

S403、将该第二电信号转换为第二光信号。

S404、将该第二光信号广播发送至M个接收机，该M均为大于1的正整数。

本申请实施例中，N个发射机和M个接收机通过光信号交换装置进行通信，光信号交换装置用于将发射机发送的第一光信号处理成一路第二光信号后，广播给M个接收机。如此，发射机和接收机之间的数据传输仅需要一跳光信号交换装置，因此降低了发射机和接收机之间的通信时延。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述图16和图17描述的通信方法的具体步骤以及效果，可以参考前述通信系统实施例中的对应过程以及效果，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“大于1的正整数”指的是至少两个。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。“A参考B”，指的是A与B相同，或者A在B的基础上进行简单变形。本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：

N个发射机，M个接收机和光信号交换装置，所述N和所述M均为大于1的正整数；

所述N个发射机中每个发射机用于向所述光信号交换装置发送一路第一光信号；

所述光信号交换装置用于将所述N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于所述N路第一电信号生成一路第二光信号，将所述第二光信号广播发送至所述M个接收机，所述第二光信号携带的原始数据和所述N路第一光信号携带的原始数据相同；

所述M个接收机中每个接收机用于接收所述光信号交换装置发送的第二光信号，并解调所述第二光信号。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述第二光信号携带的原始数据中来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源，所述每个接收机用于在所述第二光信号携带的原始数据中，获取所述接收机对应的电物理资源所对应的原始数据。

3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同；所述光信号交换装置，包括：

N个光电转换模块，N个资源调制模块，光信号生成结构以及广播结构，所述N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应，所述N个资源调制模块分别与所述N个光电转换模块一一对应；

所述N个光电转换模块用于将对应的发射机发送的第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号传输至对应的资源调制模块；

所述N个资源调制模块用于将接收的所述第一电信号调制到对应的电物理资源上，并将调制后第一电信号传输至所述光信号生成结构，其中，不同的资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同；

所述光信号生成结构，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号；

所述广播结构，用于将所述第二光信号广播发送至所述M个接收机。

4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述电物理资源为射频载波，所述第一电信号为模拟信号，所述N个资源调制模块，用于对接收的所述第一电信号采用对应的射频载波进行载波调制，得到调制后的第一电信号，所述N个资源调制模块产生的调制后的任意两个第一电信号正交；

所述每个接收机还用于将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，获取转换得到的数字信号中所述接收机对应的子载波上的数字信号。

5.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述电物理资源为扩频码，所述第一电信号为模拟信号，所述N个资源调制模块，用于对接收的所述第一电信号采用对应的扩频码进行扩频调制，得到调制后的第一电信号，所述N个资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的任意两个所述扩频码正交；

所述每个接收机还用于将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，采用所述接收机对应的扩频码解码所述数字信号得到解码后的数字信号。

6.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同；所述光信号交换装置，包括：N个光电转换模块，光信号生成结构以及广播结构，所述N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应；

所述N个光电转换模块，用于将接收的第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号传输至所述光信号生成结构；

所述光信号生成结构，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号；

所述广播结构，用于将所述第二光信号广播发送至所述M个接收机。

7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述电物理资源为子载波，所述原始数据为数字信号，所述每个发射机还用于将所述数字信号映射在与所述发射机对应的子载波上之后，基于映射在子载波上的数字信号转换成的模拟信号生成所述第一光信号，所述N个发射机中不同发射机对应的子载波不同，且任意两个所述子载波正交；

所述每个接收机还用于将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，获取转换得到的数字信号中所述接收机对应的子载波上的数字信号。

8.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述电物理资源为扩频码，所述原始数据为数字信号，所述每个发射机还用于采用与所述发射机对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号，基于所述扩频数字信号转换成的模拟信号生成所述第一光信号，所述N个发射机对应的扩频码不同，且任意两个所述扩频码正交；

所述每个接收机还用于将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，采用所述接收机对应的扩频码解码转换得到的数字信号得到解码后的数字信号。

9.根据权利要求3至8任一所述的通信系统，其特征在于，所述光信号生成结构包括：电耦合器和光调制器；

所述电耦合器，用于将接收的N路第一电信号耦合为至少一路第二电信号；

所述光调制器，用于基于所述至少一路第二电信号进行调制，得到所述第二光信号。

10.根据权利要求3至9任一所述的通信系统，其特征在于，所述光电转换模块，包括：光探测器和放大器；

所述光探测器用于将接收的第一光信号转换为第三电信号，并将所述第三电信号传输至所述放大器；

所述放大器用于将所述第三电信号放大得到所述第一电信号。

11.根据权利要求1至10任一所述的通信系统，其特征在于，所述通信系统为车载通信系统、数据中心系统、物联网系统或工业互联系统。

12.一种光信号交换装置，其特征在于，所述光信号交换装置包括：转换结构、光信号生成结构和广播结构；

所述转换结构，用于将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，所述N为大于1的正整数；

所述光信号生成结构，用于基于接收的N路第一电信号生成一路第二光信号，所述第二光信号携带的原始数据和所述第一光信号携带的原始数据相同；

所述广播结构，用于将所述第二光信号广播发送至M个接收机，所述M均为大于1的正整数。

13.根据权利要求12所述的光信号交换装置，其特征在于，所述N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同；所述转换结构，包括：

N个光电转换模块，N个资源调制模块，所述N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应，所述N个资源调制模块分别与所述N个光电转换模块一一对应；

所述N个光电转换模块用于将对应的发射机发送的第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号传输至对应的资源调制模块；

所述N个资源调制模块用于将接收的所述第一电信号调制到对应的电物理资源上，并将调制后第一电信号传输至所述光信号生成结构，其中，不同的资源调制模块产生的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

14.根据权利要求12所述的光信号交换装置，其特征在于，所述N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源不同；所述转换结构，包括：N个光电转换模块，所述N个光电转换模块分别与N个发射机一一对应；

所述N个光电转换模块，用于将接收的第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号传输至所述光信号生成结构。

15.根据权利要求13或14所述的光信号交换装置，其特征在于，所述光信号生成结构包括：电耦合器和光调制器；

所述电耦合器，用于将接收的N路第一电信号耦合为至少一路第二电信号；

所述光调制器，用于基于所述至少一路第二电信号进行调制，得到所述第二光信号。

16.根据权利要求13至15任一所述的光信号交换装置，其特征在于，所述光电转换模块，包括：光探测器和放大器；

所述光探测器用于将接收的第一光信号转换为第三电信号，并将所述第三电信号传输至所述放大器；

所述放大器用于将所述第三电信号放大得到所述第一电信号。

17.根据权利要求16所述的光信号交换装置，其特征在于，所述光探测器为光电二极管探测器或雪崩光电二极管探测器；和/或，所述放大器为TIA。

18.一种通信方法，其特征在于，包括：

N个发射机中每个发射机向光信号交换装置发送一路第一光信号，所述N为大于1的正整数；

所述光信号交换装置将所述N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，基于所述N路第一电信号生成一路第二光信号，将所述第二光信号广播发送至所述M个接收机，所述第二光信号携带的原始数据和所述第一光信号携带的原始数据相同，所述M为大于1的正整数；

所述M个接收机中每个接收机接收所述光信号交换装置发送的第二光信号，并解调所述第二光信号。

19.根据权利要求18所述的通信方法，其特征在于，所述第二光信号携带的原始数据中来自不同发射机的原始数据对应不同的电物理资源；

所述解调所述第二光信号，包括：

所述每个接收机在所述第二光信号携带的原始数据中，获取所述接收机对应的电物理资源所对应的原始数据。

20.根据权利要求19所述的通信方法，其特征在于，所述N个发射机发射的N个第一光信号对应的电物理资源相同；所述光信号交换装置将所述N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，包括：

对于所述N路第一电信号中的每路第一电信号，将所述第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号；不同的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

21.根据权利要求20所述的通信方法，其特征在于，所述电物理资源为射频载波，所述第一电信号为模拟信号，所述将所述第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号，包括：

所述光信号交换装置对所述第一电信号采用对应的射频载波进行载波调制，得到调制后的第一电信号，所述N个资源调制模块产生的调制后的任意两个第一电信号正交；

所述每个接收机在所述第二光信号携带的原始数据中，获取所述接收机对应的电物理资源所对应的原始数据，包括：

所述每个接收机将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，获取转换得到的数字信号中所述接收机对应的子载波上的数字信号。

22.根据权利要求20所述的通信方法，其特征在于，所述电物理资源为扩频码，所述第一电信号为模拟信号，所述将所述第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号，包括：

所述光信号交换装置对所述第一电信号采用对应的扩频码进行扩频调制，得到调制后的第一电信号，所述N个调制后的第一电信号对应的任意两个所述扩频码正交；

所述每个接收机在所述第二光信号携带的原始数据中，获取所述接收机对应的电物理资源所对应的原始数据，包括：

所述每个接收机将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，采用所述接收机对应的扩频码解码转换得到的数字信号得到解码后的数字信号。

23.根据权利要求19所述的通信方法，其特征在于，所述电物理资源为子载波，所述原始数据为数字信号，所述方法还包括：

所述每个发射机将所述数字信号映射在与所述发射机对应的子载波上之后，基于映射在子载波上的数字信号转换成的模拟信号生成所述第一光信号，所述N个发射机中不同发射机对应的子载波不同，且任意两个所述子载波正交；

所述每个接收机在所述第二光信号携带的原始数据中，获取所述接收机对应的电物理资源所对应的原始数据，包括：

所述每个接收机将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，获取转换得到的数字信号中所述接收机对应的子载波上的数字信号。

24.根据权利要求19所述的通信方法，其特征在于，所述电物理资源为扩频码，所述原始数据为数字信号，所述方法还包括：

所述每个发射机采用与所述发射机对应的扩频码将数字信号编码为扩频数字信号，基于所述扩频数字信号转换成的模拟信号生成所述第一光信号，所述N个发射机对应的扩频码不同，且任意两个所述扩频码正交；

所述每个接收机在所述第二光信号携带的原始数据中，获取所述接收机对应的电物理资源所对应的原始数据，包括：

所述每个接收机将所述第二光信号转换为模拟信号，将所述模拟信号转换为数字信号，采用所述接收机对应的扩频码解码转换得到的数字信号得到解码后的数字信号。

25.一种通信方法，其特征在于，所述通信方法包括：

将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，所述N为大于1的正整数；

基于所述N路第一电信号生成一路第二光信号，所述第二光信号携带的原始数据和所述第一光信号携带的原始数据相同；

将所述第二电信号转换为第二光信号；

将所述第二光信号广播发送至M个接收机，所述M均为大于1的正整数。

26.根据权利要求25所述的通信方法，其特征在于，所述N个发射机发送的N个第一光信号对应的电物理资源相同；所述将N个发射机发送的N路第一光信号转换为N路第一电信号，包括：

对于所述N路第一电信号中的每路第一电信号，将所述第一电信号调制在对应的电物理资源上，得到调制后的第一电信号；不同的调制后的第一电信号对应的电物理资源不同。

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