专利名称：光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法
技术领域：
本发明涉及光通信网络的复用方法，尤指一种能有效避免冲突的突发统计复用方法。
背景技术：
随着信息化程度的加深，人类对通信的容量、速率、质量以及服务等级的要求越来越高。个人计算机和Internet的普及、数据业务与电子邮件通信的飞速发展给当今的通信网络提出了革命性的要求。目前由业务层、同步数字系列(SDH)层和物理层所构成的多层网络结构将不再能够满足今后数据业务的增长，而且任何具有SDH复用结构的网络都将导致不必要的光电转换而提高了转发成本和操作复杂度。目前波分复用技术(WDM)已广泛应用于电信网，而基于WDM多信道传输和可灵活联网的光分插复用器(OADM)、光分叉连接器(OXC)设备的多波长联网技术也在飞速发展，因此人们期望使用这种光网络的多路复用光学链路，有效的将Internet的路由器直接互联起来。
至今为止，已经提出的较好解决方案主要有三种一种是基于多协议波长交换(MPλS)技术，即光电路交换(OCS)；另一种是光分组交换(OPS)技术，再一种就是光突发交换(OBS)技术。下面分别介绍它们特点及其存在的关键问题。
A、OCS鉴于多协议标签交换(MPLS)技术和基于波长级的光联网技术的发展与进步，人们自然而然地想到能否将MPLS技术和光网络技术结合起来，即基于多协议波长交换(MPλS)技术。这种方案在OXC/OADM技术中综合了目前先进MPLS的流量工程控制层技术，由具有可控交换机构的可重构、可编程的OXC和OADM或WADM(光波分插复用器)，以及相应的智能控制模块来实现光层交换和路由，这样不仅降低了网络管理的复杂度，而且IP路由器可从光传输网动态地获得所需的带宽，使按需的带宽分配成为可能，因此特别适用于由可重构的OXC和OADM组成的以数据业务为核心的光互联网络系统中。
多协议波长交换目前还存在许多限制。一是光网络节点不能将多个波长合并到一个波长上；另一个限制是光网络节点不能在光域中执行类似于标签出栈、入栈的操作；另一个主要的制约因素是资源分配的粒度问题，由于技术的制约，波长标签交换路由器还只能提供非常少量的实用化光信道通道，因此当为固定带宽建立光信道通道时必然导致资源的浪费。
不难看出，基于波长选路的光网络仍然没有摆脱电路交换方式的羁绊，交换粒度太粗(波长级)。如果用它来承载以IP包为代表的呈爆炸式增长的数据业务，则缺乏灵活性且对光学带宽的利用率极低。
B、OPS电域的分组交换获得了巨大成功，人们就自然想到了光的分组交换(OPS)，实现光分组统计复用带宽资源，提高链路利用率。虽然分组交换技术在灵活性和带宽利用率方面表现出独有的优势，而且能够以非常细的交换粒度按需地共享一切可用的带宽资源，但又由于光的分组/包交换一直面临成本和一些难以克服的技术障碍，如分组同步技术、分组/包冲突(对资源的竞争)问题以及合理高效的交换结构和分组格式，因而一时也不能进入实用阶段。
C、OBS鉴于目前光信号处理技术尚未足够成熟，因而无法实现全光分组交换的实际情况，同时为了克服交换中的电子瓶颈问题和提高带宽利用率，人们提出光突发交换技术，参考文献见M.Yoo，M.Jeong and C.Qiao，″A High SpeedProtocol for Bursty Traffic in Optical Networks″，in SPIE′s All-OpticalCommunication SystemsArchitecture，Control and Protocol Issues，Vol.3230，pp.79-90，Nov.1997.。
突发交换与分组交换和电路交换技术相比较，有以下优点交换粒度大于分组交换小于电路交换；带宽建立后无需目的端的确认，时延小；突发数据流直接通过中间的交换节点，而分组交换必须在每一个中间节点上进行存储-转发操作。
光突发交换缓解了OPS的同步问题、交换速率等技术难题，但同OPS一样有一个致命的问题就是分组冲突问题。OBS网络可用分组冲突问题解决方案目前有以下四种一是光纤延线；二是波长变换；三是偏射路由；四是分段丢弃。但由于没有光RAM，分组冲突问题始终无法根本解决，以达到实用水平。根据参考文献M.Yoo，C.Qiao and S.Dixit，″QoSPerformance in IP over WDM Networks″，IEEE J.Selected Areas inCommunications(JSAC)，Special Issue on the Protocols for NextGeneration Optical Internet，Vol.18，No.10，pp.2062-2071，Oct.2000.及H.L.Vu，and M.Zukerman，″Blocking probability for Priority Classesin Optical Burst Switching Networks″，IEEE Communications Letters，vol.6，issue 5，pg.214-216，May 2002.中的相关技术进行仿真和分析结果，即使是单跳OBS系统，8个波长，且支持全波长变换，当负载为0.4时，丢包率＞10-2，即便是32个波长，当负载为0.5时，丢包率为＞10-4，也远小于数据网的一般要求10-5，如图1所示。
发明内容
鉴于现有技术的缺点，本发明提出能完全避免光突发数据分组冲突的复用方法——光突发统计复用方法，充分利用快速的光子技术和灵活的电子存储、处理技术，使得带宽资源可以高效统计复用，且通过合理控制，避免光分组冲突，大大改善了网络性能。
本发明提供一种光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，适用于单向预留的环形拓扑网络，包括下列步骤网络节点接收来自子网的业务分组，形成突发数据分组；根据突发数据分组信息产生建立链路的光突发控制分组；通过控制信道将上述光突发控制分组发送出去，为光突发数据分组在下游节点预留带宽资源；下游网络节点接收上述光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；经过光突发控制分组中指定的偏置时间后，直接在所预留的波长上发送上述光突发数据分组。
所述网络节点接收来自子网的业务分组后，根据目的网络节点地址和服务类别信息形成突发数据分组；所述光突发控制分组包括相应光突发数据分组的分组类型、偏置时间、突发长度和波长标识信息；若该网络节点数据信道或控制信道带宽资源不可用，则等待，直到有可用资源时，通过控制信道将上述光突发控制分组发送出去，为光突发数据分组在下游节点预留带宽资源。
若上述光突控制分组的目的节点地址是该网络节点，则根据其分组类型建立链路或释放链路，通知该节点在突发控制分组指定的时间和波长上接收对应的光突发数据分组或释放相应的资源，将其分成原来的业务分组，并分别发送到各自的目的子网中。
若上述的光突控制分组的目的节点地址不是该网络节点，则根据其分组类型为其预留或释放相应的带宽资源，并修改偏置时间，通过控制信道发送到下一节点，并在光突发控制分组指定的时刻，配置好可调OADM光分插复用器模块，让光突发数据分组透明经过中间网络节点。
若发现请求预留的带宽资源与某个网络节点的光突发数据已预留的带宽资源发生冲突，请拆除该网络节点被冲突的光突发数据分组所请求的带宽资源，产生并发送释放资源的光突发控制分组，分组类型为释放链路，避免冲突发生，同时在电域对上述突发数据分组进行存储，等待资源空闲时重发。
所述的网络节点结构包括输入/输出模块、业务会聚模块、快速可调OADM模块、调度模块、接收模块、发送模块、控制模块和路由交换模块；所述输入/输出模块从子网接收业务数据或输出数据给子网；通过会聚模块进行分类汇聚，形成突发数据分组；调度模块根据可用资源信息进行调度管理，生成建立链路的突发控制分组；再经由控制模块处理成帧后，然后进行电光转换，并将突发控制分组通过控制信道发送到下游节点；通过一定的偏置时间后，在调度模块的控制下，配置发送模块和快速可调OADM模块发送该光突发数据分组至下游节点；同时当控制模块在控制信道上接收到光突发控制分组时，进行光电转换，解析出其中的控制信息；为其相应的光突发数据分组预留或释放资源，并在指定时刻配置好可调光分插复用器，让光突发数据分组透明经过该网络节点；或将接收到的光突发数据分组拆帧，并传送至路由交换模块，将这些业务分组分别发送至各自的子网；若发现本节点与上游节点的两个光突发数据分组有冲突时，在调度模块的控制下，通过控制模块，产生并发送释放链路的光突发控制分组，释放相应的带宽资源，以免资源冲突。
所述的光突发控制分组在从源节点至目的节点所经过的每一个节点中，进行光电光转换，在电域进行资源预留；所述的光突发数据分组在源节点和目的节点之间的中间节点不进行光电光处理，在光域完全透明传输。
所述的环形拓扑网络通过两个背靠背的光突发分插复用器节点形成环形级联网。
本发明另一种光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，适用于单向预留的环形拓扑网络，包括下列步骤
网络节点接收来自子网的业务分组，形成突发数据分组；根据突发数据分组信息产生光突发控制分组；将光突发控制分组通过控制信道发送出去，为光突发数据分组在下游节点请求预留带宽资源；下游网络节点接收光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；经过光突发控制分组中指定的偏置时间后，让光突发数据分组经过一个固定长度的光纤延迟线(FDL)的延时，直接在预留的波长上发送光突发数据分组。
若上述光突发控制分组的目的节点地址是该网络节点，则通知该节点在突发控制分组指定的时间和波长上接收对应的光突发数据分组并将其拆帧，并分别发送到各自的目的子网中。
若上述光突发控制分组的目的节点地址不是该网络节点，则为其预留相应的带宽资源，并修改偏置时间信息，通过控制信道发送到下一节点；在光突发控制分组指定的时刻，配置好可调光分插复用器模块，让光突发数据分组经过一个固定长度的FDL的延时，透明经过中间网络节点；同时以便其相应的光突发控制分组处理并预留资源，以有效避免光突发数据分组冲突发生。
上述的网络节点，其结构包括输入/输出模块、业务会聚模块、快速可调OADM模块、调度模块、接收模块、发送模块、控制模块和路由交换模块；其中快速可调OADM模块中有固定长度的FDL，所述输入/输出模块从子网接收业务数据或输出数据给子网，由会聚模块根据进行分类汇聚，形成突发数据分组；由调度模块根据可用资源信息进行调度管理，生成突发控制分组；再经由控制模块处理成帧后，然后进行电光转换，并将突发控制分组通过控制信道发送到下游节点；通过一定的偏置时间后，在调度模块的控制下，配置发送模块和快速可调OADM模块，将该光突发数据分组发送至下游节点；同时当控制模块在控制信道上接收到光突发控制分组时，进行光电转换，解析出其中的控制信息；若该光突发控制分组的目的地址不是该网络节点的地址时，则为其相应的光突发数据分组预留资源，并在指定时间配置好可调OADM，让光突发数据分组通过FDL，延迟一个固定时间后，透明经过该网络节点，以便其相应的光突发控制分组处理并预留资源，有效避免冲突；若该光突发控制分组的目的地址是该网络节点的地址时，则在其指定的时刻，配置好可调OADM和其它相应的接收模块，将接收到的光突发数据分组至路由交换模块；再根据该突发数据分组的头信息和其相应的突发控制分组信息，将其分别发送至各自的子网。
所述的光突发控制分组包括下列字段突发数据长度、偏置时间、目的地址、服务类别、生存时间和帧校验序列。
本发明的有益效果如下通过采用环网拓扑结构组网，简化了网络节点及其控制；通过合理的单向资源预留机制，避免了OCS双向往返预留时延，并提高了链路利用率；通过光突发控制分组提前预留资源，避免了光突发分组之间的冲突，分组丢失率非常小，提高了网络性能；利用电存储器，缓存待发送的突发数据分组，避免突发数据分组丢失；采用快速可调OADM，实现子波长(光突发数据分组)的分插复用，控制简单，成本低，且实现了光分组(突发)的高效统计复用。
本发明无需波长变换、偏射路由、可调FDL等繁杂低效的冲突解决机制；光突发分组统计复用，高效的实现了波长再利用，充分利用了波长资源，带宽利用率非常高；易于实现流量工程(TE)和保护倒换。
充分发挥了先进的电子技术和大容量光交换技术的优势，中间节点只需处理光突发控制分组，光突发数据分组完全透明直通，吞吐量大，时延小；
成本低，只需快速可调OADM，无需OXC，光开关控制简单；可用于现有网络的升级，并有效支持环级联；应用于下一代具有很强突发性的城域网或广域网，充分利用带宽资源，节省网络建设、运营和维护成本。
图1为现有技术中单跳OBS系统在不同负载、不同波长情况下的丢包率示意图。
图2为本发明方法适用的单向控制的环形拓扑网络示意图。
图3为本发明方法一遇冲突抢占带宽资源机制示意图。
图4为本发明方法一所对应的网络节点结构示意图。
图5为本发明方法二延迟避免冲突机制示意图。
图6为本发明方法二所对应的网络节点结构示意图。
具体实施例方式
本发明光突发复用方法适用于环形拓扑网络，称之为光突发复用环(OBMR)，网络结构如图2所示，它由多个光突发分插复用节点(OBADM)，通过光纤链路首尾相连而成。OBMR环基于WDM环，但与WDM环有本质的区别，在每个OBADM节点，只需分插复用所需要的波长上一个光突发分组，而不是整个波长，就可以高效的实现光突发数据分组统计复用。其链路，可以是单向的，也可以是双向的，由一根或多根光纤组成，每根光纤中有多个波长。每条单向链路中，有一个或多个波长用作控制信道，用于承载光突发控制分组和信令消息，其余信道全部用作数据信道，承载光突发数据分组。控制信道中的光突发控制分组在所经过的节点进行电处理，为其相应的光突发数据分组预留波长带宽资源，避免光突发数据分组冲突，而数据信道根据控制分组事先预留的资源在中间节点完全透明传输，无需光电光处理。在源节点插入光突发数据分组，在目的地址取出光突发数据分组，即光突发分组级分插复用。每个OBADM节点，再与一个或多个不同的子网相连，且业务形式可以是多种多样，可以是最为普遍的IP业务，也可以是其它任何形式的业务，如异步传输模式(ATM)信元、光纤分布式数据接口(FDDI)帧等等。
同SDH环一样，OBMR可以支持多个环级联，在级联节点，需将光突发控制分组和光突发数据分组以电的形式处理，再发送至另一个环上，即用两个背靠背的OBADM节点组成一个级联节点。下面介绍适用于上述环形拓扑的两种有效避免冲突的光突发分组统计复用方法本发明解决冲突的方法之一网络节点接收来自子网的业务分组，根据目的网络节点地址和服务类别信息形成突发数据分组；根据突发数据分组信息产生建立链路的光突发控制分组，光突发控制分组包括相应光突发数据分组的分组类型、偏置时间、突发长度和波长标识信息；若该网络节点数据信道或控制信道带宽资源不可用，则等待，直到有可用资源时，通过控制信道将上述光突发控制分组发送出去，为光突发数据分组在下游节点预留带宽资源；经过指定的偏置时间后，不必等待确认消息，直接在所预留的波长上发送上述光突发数据分组；下游网络节点接收上述光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；若上述光突控制分组的目的节点地址是该网络节点，则根据其分组类型建立链路或释放链路，通知该节点在突发控制分组指定的时间和波长上接收对应的光突发数据分组或释放相应的资源；若上述的光突控制分组的目的节点地址不是该网络节点，则根据其分组类型为其预留或释放相应的带宽资源，并修改偏置时间，通过控制信道发送到下一节点；在光突发控制分组指定的时刻，配置好可调光分插复用器模块，让光突发数据分组透明经过中间网络节点；若没有资源冲突发生，目的节点将在光突发控制分组中所指定的时刻指定的波长上接收到来自源节点的光突发数据分组，将其分成原来的业务分组，并分别发送到各自的目的子网中；若发现上述请求预留的带宽资源与某个网络节点的光突发数据已预留的带宽资源发生冲突，请拆除该网络节点被冲突的光突发数据分组所请求的带宽资源，产生并发送释放资源的光突发控制分组，分组类型为释放链路，避免冲突发生，同时在电域对上述突发数据分组进行存储，等待资源空闲时重发。
综上所述，本发明通过提前发送的光突发控制分组，若发现其将预留的资源与某个节点的某个光突发分组已预留的资源发生冲突，则抢占带宽资源，并释放该节点与之冲突的光突发分组预留的带宽资源，避免冲突发生，同时利用成熟灵活的电子技术缓存被抢占的光突发数据分组，并等待数据信道有空闲时重发，如图3所示，为本发明带宽资源抢占机制示意图，图中A、B、C、D、E分别代表环链中的五个节点，A至E、B至E、C至A、D至B、E至B，分别表示节点A有光突发数据需传送至节点E、节点B有光突发数据需传送至节点E、节点C有光突发数据需传送至节点A、节点D有光突发数据需传送至节点B、节点E有光突发数据需传送至节点B，其中有三个光突发数据分组由于与上游节点的光突发数据分组冲突而被抢占，这些光突发数据分组通过电缓存器缓存，等待一定时间后重新请求带宽资源，并重发。
若在发送完之前，没有上游节点预留该段资源，则表明，该突发分组将准确无误的传送到其目的地址所对应的节点。仿真分析研究表明，这种机制的链路利用率最大为25％左右，网络节点无FDL，成本低，适合于链路较短，适合于节点比较密集的城域网。
上述的网络节点结构如图4所示，包括输入/输出模块、业务会聚模块、快速可调OADM模块、调度模块、接收模块、发送模块、控制模块和路由交换模块；所述输入/输出模块从子网接收业务数据或输出数据给子网；通过输入/输出模块接收的业务数据由会聚模块根据目的地址和服务类别进行分类汇聚，形成突发数据分组；由调度模块根据可用资源信息进行调度管理，生成建立链路的突发控制分组，它包括相应光突发数据分组的分组类型、偏置时间、突发长度和波长标识信息；再经由控制模块处理成帧后，然后进行电光转换，并将突发控制分组通过控制信道发送到下游节点；通过一定的偏置时间后，在调度模块的控制下，配置发送模块和快速可调OADM模块发送该光突发数据分组至下游节点；同时当控制模块在控制信道上接收到光突发控制分组时，进行光电转换，解析出其中的控制信息；若光突发控制分组的分组类型是释放链路，则释放相应的资源；若光突发控制分组的分组类型是建立链路，则若该光突发控制分组的目的地址不是该网络节点的地址时，则为其相应的光突发数据分组预留或释放资源，并在指定时刻配置好可调光分插复用器，让光突发数据分组透明经过该网络节点，若该光突发控制分组的目的地址是该网络节点，则在其指定的时刻，配置好可调光分插复用器和其它相应的接收模块，将接收到的光突发数据分组拆帧，并传送至路由交换模块，将这些业务分组分别发送至各自的子网；若发现本节点与上游节点的两个光突发数据分组有冲突时，在调度模块的控制下，通过控制模块，产生并发送释放链路的光突发控制分组，释放相应的带宽资源，以免资源冲突。
本发明解决冲突的方法之二本发明另一种光通信网络的光突发统计复用方法，适用于单向预留的环形拓扑网络，包括下列步骤
网络节点接收来自子网的业务，根据目的网络节点地址和服务类别信息形成突发数据分组；根据突发数据分组信息产生光突发控制分组，它包括相应光突发数据分组的偏置时间、突发长度和波长标识信息；若该网络节点输出数据信道和控制信道资源不可用时，则等待，直到有可用资源时，将光突发控制分组通过控制信道发送出去，为光突发数据分组在下游节点请求预留带宽资源；经过指定的偏置时间后，不必等待确认消息，直接在预留的波长上发送光突发数据分组；下游网络节点接收光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；若上述光突发控制分组的目的节点地址是该网络节点，则通知该节点在突发控制分组指定的时间和波长上接收对应的光突发数据分组；若上述光突发控制分组的目的节点地址不是该网络节点，则为其预留相应的带宽资源，并修改偏置时间信息，通过控制信道发送到下一节点；在光突发控制分组指定的时刻，配置好可调光分插复用器模块，让光突发数据分组经过一个固定长度的FDL的延时，透明经过中间网络节点；同时以便其相应的光突发控制分组处理并预留资源，以有效避免光突发数据分组冲突发生；目的节点将在光突发控制分组中所指定的时刻指定的波长上接收到来自源节点的光突发数据分组，将其拆帧，并分别发送到各自的目的子网中。
本发明的上述方法是利用固定长度的FDL(其延迟时间略大于最大突发长度的光突发数据持续时间)，将经过OBADM节点的所有光突发数据分组延迟一个固定时间，让光突发控制分组得以处理并预留资源，同时保证光突控制分组到达时该节点在上述光突发控制分组预留的波长上正在发送的光突发数据分组发送完成，保证该突发控制分组相应的突发数据分组不会与其它突发数据分组发生冲突。以图5为例加以说明如下，图中A、B、C、D、E分别代表环链中的五个节点，A至E、B至E、C至A、D至B、E至B，分别表示几个业务流，即节点A有光突发数据需传送至节点E、节点B有光突发数据需传送至节点E、节点C有光突发数据需传送至节点A、节点D有光突发数据需传送至节点B、节点E有光突发数据需传送至节点B。每个光突发数据分组在每一个节点都有一个固定时延，以免光突发分组之间冲突发生。仿真分析结果表明，即使对于具有较高突发性的业务，方法二链路利用率也可高达80％左右，非常高。因为每个节点有固定长度的FDL，成本略高，传输时延略大，适合于节点比较稀疏的广域网。
本发明方法二所对应的网络节点OBADM结构示意图如图6所示，该种网络节点的结构与图4所示的结构差别在于快速可调OADM中有固定长度的FDL，将经过网络节点的每一光突发数据分组延迟一个固定的时间，以便其相应的光突发控制分组处理并预留资源，以有效避免光突发数据分组冲突。
在同一个OBMS环中，只能使用其中一种方法。级联的两个或多个环，可用不同的方法，且互不影响。本发明通过控制信道，可以支持多种信令消息，易于实现流量工程(TE)和快速保护倒换等等，可扩展性较好。
权利要求
1.光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，适用于单向预留的环形拓扑网络，包括下列步骤网络节点接收来自子网的业务分组，形成突发数据分组；根据突发数据分组信息产生建立链路的光突发控制分组，所述的光突发控制分组中，包含设定的偏置时间；通过控制信道将上述光突发控制分组发送出去，为突发数据分组在下游节点预留带宽资源；下游网络节点接收上述光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；经过光突发控制分组中指定的偏置时间后，直接在所预留的波长上发送上述光突发数据分组。
2.如权利要求1所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述网络节点接收来自子网的业务分组后，根据目的网络节点地址和服务类别信息形成突发数据分组；所述光突发控制分组还包括相应光突发数据分组的分组类型、突发长度和波长标识信息。
3.如权利要求2所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于若该网络节点数据信道或控制信道带宽资源不可用，则等待，直到有可用资源时，通过控制信道将上述光突发控制分组发送出去，为光突发数据分组在下游节点预留带宽资源。
4.如权利要求2所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于若上述光突控制分组的目的节点地址是该网络节点，则根据其分组类型建立链路或释放链路，通知该节点在突发控制分组指定的时间和波长上接收对应的光突发数据分组或释放相应的资源，将其分成原来的业务分组，并分别发送到各自的目的子网中。若上述的光突控制分组的目的节点地址不是该网络节点，则根据其分组类型为其预留或释放相应的带宽资源，并修改偏置时间，通过控制信道发送到下一节点，并在光突发控制分组指定的时刻，配置好可调OADM光分插复用器模块，让光突发数据分组透明经过中间网络节点。
5.如权利要求1至4其中之一所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于若发现请求预留的带宽资源与某个网络节点的光突发数据已预留的带宽资源发生冲突，请拆除该网络节点被冲突的光突发数据分组所请求的带宽资源，产生并发送释放资源的光突发控制分组，分组类型为释放链路，避免冲突发生，同时在电域对上述突发数据分组进行存储，等待资源空闲时重发。
6.如权利要求5所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的网络节点结构包括输入/输出模块、业务会聚模块、快速可调OADM模块、调度模块、接收模块、发送模块、控制模块和路由交换模块；所述输入/输出模块从子网接收业务数据或输出数据给子网；通过会聚模块进行分类汇聚，形成突发数据分组；调度模块根据可用资源信息进行调度管理，生成建立链路的突发控制分组；再经由控制模块处理成帧后，然后进行电光转换，并将突发控制分组通过控制信道发送到下游节点；通过一定的偏置时间后，在调度模块的控制下，配置发送模块和快速可调OADM模块发送该光突发数据分组至下游节点；同时当控制模块在控制信道上接收到光突发控制分组时，进行光电转换，解析出其中的控制信息；为其相应的光突发数据分组预留或释放资源，并在指定时刻配置好可调光分插复用器，让光突发数据分组透明经过该网络节点；或将接收到的光突发数据分组拆帧，并传送至路由交换模块，将这些业务分组分别发送至各自的子网；若发现本节点与上游节点的两个光突发数据分组有冲突时，在调度模块的控制下，通过控制模块，产生并发送释放链路的光突发控制分组，释放相应的带宽资源，以免资源冲突。
7.如权利要求1至4其中之一所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的光突发控制分组在从源节点至目的节点所经过的每一个节点中，进行光电光转换，在电域进行资源预留；所述的光突发数据分组在源节点和目的节点之间的中间节点不进行光电光处理，在光域完全透明传输。
8.如权利要求1至4其中之一所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的环形拓扑网络通过两个背靠背的光突发分插复用器节点形成环形级联网。
9.光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，适用于单向预留的环形拓扑网络，包括下列步骤网络节点接收来自子网的业务分组，形成突发数据分组；根据突发数据分组信息产生光突发控制分组，所述的光突发控制分组中，包含设定的偏置时间；将光突发控制分组通过控制信道发送出去，为光突发数据分组在下游节点请求预留带宽资源；下游网络节点接收光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；经过光突发控制分组中指定的偏置时间后，让光突发数据分组经过一个固定长度的光纤延迟线的延时，直接在预留的波长上发送光突发数据分组。
10.如权利要求9所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于若上述光突发控制分组的目的节点地址是该网络节点，则通知该节点在突发控制分组指定的时间和波长上接收对应的光突发数据分组并将其拆帧，并分别发送到各自的目的子网中。
11.如权利要求9所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于若上述光突发控制分组的目的节点地址不是该网络节点，则为其预留相应的带宽资源，并修改偏置时间信息，通过控制信道发送到下一节点；在光突发控制分组指定的时刻，配置好可调光分插复用器模块，让光突发数据分组经过一个固定长度的光纤延迟线的延时，透明经过中间网络节点；同时以便其相应的光突发控制分组处理并预留资源，以有效避免光突发数据分组冲突发生。
12.如权利要求9、10或11所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的网络节点，其结构包括输入/输出模块、业务会聚模块、快速可调OADM模块、调度模块、接收模块、发送模块、控制模块和路由交换模块；其中快速可调OADM模块中有固定长度的光纤延迟线，所述输入/输出模块从子网接收业务数据或输出数据给子网，由会聚模块根据进行分类汇聚，形成突发数据分组；由调度模块根据可用资源信息进行调度管理，生成突发控制分组；再经由控制模块处理成帧后，然后进行电光转换，并将突发控制分组通过控制信道发送到下游节点；通过一定的偏置时间后，在调度模块的控制下，配置发送模块和快速可调OADM模块，将该光突发数据分组发送至下游节点；同时当控制模块在控制信道上接收到光突发控制分组时，进行光电转换，解析出其中的控制信息；若该光突发控制分组的目的地址不是该网络节点的地址时，则为其相应的光突发数据分组预留资源，并在指定时刻配置好可调OADM，让光突发数据分组通过光纤延迟线，延迟一个固定时间后，透明经过该网络节点，以便其相应的光突发控制分组处理并预留资源，有效避免冲突；若该光突发控制分组的目的地址是该网络节点的地址时，则在其指定的时刻，配置好可调OADM和其它相应的接收模块，将接收到的光突发数据分组至路由交换模块；再根据该突发数据分组的头信息和其相应的突发控制分组信息，将其分别发送至各自的子网。
13.如权利要求12所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的光突发控制分组包括下列字段突发数据长度、偏置时间、目的地址、服务类别、生存时间和帧校验序列。
14.如权利要求9、10或11所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的光突发控制分组在从源节点至目的节点所经过的每一个节点中，进行光电光转换，在电域进行资源预留；所述的光突发数据分组在源节点和目的节点之间的中间节点不进行光电光处理，在光域完全透明传输。
15.如权利要求9、10或11所述的光网络中避免光信号冲突的突发统计复用方法，其特征在于所述的环形拓扑网络通过两个背靠背的光突发分插复用器节点形成环形级联网。
全文摘要
本发明涉及光通信网络的光突发统计复用方法，适用于单向预留的环形拓扑网络，包括步骤网络节点接收来自子网的业务分组，形成突发数据分组；产生光突发控制分组；将光突发控制分组通过控制信道发送出去，为相应的光突发数据分组在下游节点预留带宽资源；下游网络节点接收光突发控制分组，通过光电转换，并在电域分析、处理；在光突发控制分组指定的时刻，配置好快速可调OADM模块，让光突发数据分组透明经过中间网络节点；若发现上述请求预留的带宽资源与某个网络节点的光突发数据已预留的带宽资源发生冲突，则拆除该网络节点被冲突的光突发数据分组所请求的带宽资源，并发送释放信道的光突发控制分组，避免冲突发生。
文档编号H04B10/20GK1512698SQ0215926
公开日2004年7月14日 申请日期2002年12月30日 优先权日2002年12月30日
发明者纪越峰, 唐建军 申请人:北京邮电大学