一種實(shí)現(xiàn)時(shí)隙同步的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),尤指一種應(yīng)用于光突發(fā)傳送網(wǎng)(OBTN, Optical BurstTransport Network)的實(shí)現(xiàn)時(shí)隙同步的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]全球數(shù)據(jù)流量爆炸式增長(zhǎng)，以視頻和流媒體業(yè)務(wù)為代表的新興業(yè)務(wù)快速發(fā)展，使動(dòng)態(tài)、高帶寬和高質(zhì)量要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為網(wǎng)絡(luò)流量主體，并驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向分組化演進(jìn)。在傳送網(wǎng)方面，可以看到，從傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系(SDH, Synchronous Digital Hierarchy)電路交換網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展到具備多業(yè)務(wù)接入功能的基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP，Mult1-Service Transfer Platform),并逐步演進(jìn)至今天的分組傳送網(wǎng)(PTN, PacketTransport Network)，正是網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)化發(fā)展的結(jié)果。究其根本，電路交換網(wǎng)絡(luò)僅能提供剛性的管道和粗粒度交換，無(wú)法有效滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)性和突發(fā)性需求，而分組交換網(wǎng)絡(luò)的柔性管道和統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性，是天然適應(yīng)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的。然而，目前的分組交換基本上是基于電層處理的，成本高，能耗大，隨著流量的快速增長(zhǎng)，其處理瓶頸日漸凸顯，難以適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)高速、靈活、低成本和低能耗的需要。光網(wǎng)絡(luò)具備低成本、低能耗和高速大容量的優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)的光電路交換網(wǎng)絡(luò)(如波分復(fù)用(WDM,Wavelength Divis1n Multiplexing)和光傳送網(wǎng)(0ΤΝ,Optical Transport Network))僅能提供大粒度的剛性管道,缺乏電分組交換的靈活性，不能有效的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
[0003]在接入網(wǎng)中，吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(GP0N,Gigabit-Capable Passive OpticalNetwork)技術(shù)一定程度上結(jié)合了光層和電層的優(yōu)勢(shì)。在下行方向，其采用光層廣播的方式，將光線路終端(0LT,Optical Line Terminal)發(fā)送的下行信號(hào)通過(guò)光分路器分發(fā)給各光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU,Optical Network Unit),同時(shí),在下行巾貞頭中攜帶上行巾貞的帶寬地圖，以指示各ONU上行數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間和長(zhǎng)度；在上行方向，各ONU按照帶寬地圖指示發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)光耦合器復(fù)用至一條波長(zhǎng)通道并上傳至0LT。這樣，GPON—方面具備光層高速大容量和低成本的特點(diǎn)，另一方面，在上行方向上實(shí)現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)的光層統(tǒng)計(jì)復(fù)用，提高了靈活性和帶寬利用率。GPON —般采用星形/樹(shù)形組網(wǎng)拓?fù)洌涔ぷ髟磉m合承載多點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的匯聚型流量(南北流量占主導(dǎo)地位)，因此在接入網(wǎng)中獲得成功應(yīng)用和大規(guī)模部署。
[0004]然而，針對(duì)非匯聚型應(yīng)用場(chǎng)景，如城域核心網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心內(nèi)部交換網(wǎng)絡(luò)，東西向流量占比很大，甚至居于主導(dǎo)地位，GPON技術(shù)顯然是不適合的(東西向流量需要OLT電層轉(zhuǎn)發(fā)，且GPON容量有限)。OBTN采用基于光突發(fā)(0B，Optical Burst)的全光交換技術(shù)，具備網(wǎng)絡(luò)任意節(jié)點(diǎn)對(duì)間光層帶寬按需提供和快速調(diào)度能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種流量(如南北向突發(fā)流量、東西向突發(fā)流量等)場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)適應(yīng)和良好支持，能夠提升資源利用效率和網(wǎng)絡(luò)靈活性，同時(shí)保留光層高速大容量和低成本的優(yōu)點(diǎn)，且適用于星形/樹(shù)形/環(huán)形各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。同時(shí)，數(shù)據(jù)通道和控制通道采用不同的波長(zhǎng)傳遞，非常方便控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的分開(kāi)處理。
[0005]但目前的光突發(fā)交換網(wǎng)都需要配置延時(shí)光纖(FDL)以使環(huán)長(zhǎng)為時(shí)隙長(zhǎng)度的整數(shù)倍，在節(jié)點(diǎn)也需要配置延時(shí)光纖以使數(shù)據(jù)幀和控制幀達(dá)到某一關(guān)系，如具有相同的達(dá)到時(shí)間；且須光突發(fā)包為固定長(zhǎng)度，保護(hù)間隔也為固定長(zhǎng)度。FDL的配置，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)復(fù)雜化，其長(zhǎng)度控制比較繁瑣，對(duì)光功率也會(huì)造成一定的損失，對(duì)節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙同步的時(shí)間精度的提高需要大量的FDL陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這是不現(xiàn)實(shí)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)時(shí)隙同步的方法和裝置，能夠提高時(shí)隙同步的時(shí)間精度。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)時(shí)隙同步的方法，應(yīng)用于光突發(fā)傳送網(wǎng)0ΒΤΝ，包括:
[0008]主節(jié)點(diǎn)根據(jù)OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度進(jìn)行OBTN的時(shí)隙同步訓(xùn)練。
[0009]優(yōu)選地，該方法還包括:
[0010]所述主節(jié)點(diǎn)對(duì)所述OBTN進(jìn)行路徑檢測(cè)獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
[0011]所述主節(jié)點(diǎn)從獲得的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇核心路徑，檢測(cè)所述核心路徑和/或非核心路徑的長(zhǎng)度，根據(jù)所述核心路徑的長(zhǎng)度，或所述核心路徑和非核心路徑的長(zhǎng)度計(jì)算所述時(shí)隙長(zhǎng)度。
[0012]優(yōu)選地，所述主節(jié)點(diǎn)對(duì)OBTN進(jìn)行路徑檢測(cè)獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括:
[0013]所述主節(jié)點(diǎn)分別向與自身相連的所有從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)發(fā)送包含有所述主節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)信息的第一測(cè)試控制幀；
[0014]所述從節(jié)點(diǎn)或所述代理主節(jié)點(diǎn)接收到第一測(cè)試控制幀后，將自身的節(jié)點(diǎn)信息添加到第一測(cè)試控制幀中形成路徑，并在固定的延時(shí)后向與自身相連的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送添加自身的節(jié)點(diǎn)信息后的第一測(cè)試控制幀；
[0015]所述主節(jié)點(diǎn)接收到所有第一測(cè)試控制幀后，對(duì)所述所有第一測(cè)試控制幀中的路徑進(jìn)行整合以獲得所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選地，所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度進(jìn)行OBTN的時(shí)隙同步訓(xùn)練包括:
[0017]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度確定所述OBTN的核心路徑中主節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第一時(shí)間間隔，根據(jù)所述第一時(shí)間間隔和所述時(shí)隙長(zhǎng)度確定所述核心路徑中各從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)自身接收或發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第三延時(shí)，所述代理主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述代理主節(jié)點(diǎn)的第三延時(shí)和所述時(shí)隙長(zhǎng)度確定所述OBTN的非核心路徑中各從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)自身接收或發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第四延時(shí)。
[0018]優(yōu)選地，所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度確定核心路徑中主節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第一時(shí)間間隔包括:
[0019]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度依次向所述核心路徑的從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)發(fā)送第一測(cè)試數(shù)據(jù)幀和第二測(cè)試控制幀；從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)在接收到第二測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后轉(zhuǎn)發(fā)第二測(cè)試控制幀給核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在接收到第一測(cè)試數(shù)據(jù)幀后直接轉(zhuǎn)發(fā)第一測(cè)試數(shù)據(jù)幀給核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；所述主節(jié)點(diǎn)測(cè)量接收所述第二測(cè)試控制幀和所述第一測(cè)試數(shù)據(jù)幀回到主節(jié)點(diǎn)的第一延時(shí)；
[0020]所述代理主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度依次向所述代理主節(jié)點(diǎn)所在的非核心路徑的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送第二測(cè)試數(shù)據(jù)幀和第三測(cè)試控制幀；從節(jié)點(diǎn)在接收到第三測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后轉(zhuǎn)發(fā)第三測(cè)試控制幀給非核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在接收到第二測(cè)試數(shù)據(jù)幀后直接轉(zhuǎn)發(fā)第二測(cè)試數(shù)據(jù)幀給非核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；所述代理主節(jié)點(diǎn)測(cè)量接收所述第三測(cè)試控制幀和所述第二測(cè)試數(shù)據(jù)幀回到所述代理主節(jié)點(diǎn)的第二延時(shí)；
[0021]所述主節(jié)點(diǎn)接收到來(lái)自所述代理主節(jié)點(diǎn)的所述第二延時(shí)；
[0022]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述第一延時(shí)和所述第二延時(shí)確定所述核心路徑中所述主節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述控制幀比所述數(shù)據(jù)幀提前的第一時(shí)間間隔。
[0023]優(yōu)選地，所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度確定核心路徑中主節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第一時(shí)間間隔包括:
[0024]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度依次向所述核心路徑的從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)發(fā)送第二測(cè)試控制幀；所述從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)在接收到第二測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后轉(zhuǎn)發(fā)所述第二測(cè)試控制幀給核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在接收到所述第一測(cè)試數(shù)據(jù)幀后直接轉(zhuǎn)發(fā)所述第一測(cè)試數(shù)據(jù)幀給核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；所述主節(jié)點(diǎn)獲取從發(fā)送所述第二測(cè)試控制幀到接收所述第二測(cè)試控制幀之間的第二時(shí)間間隔，計(jì)算獲得的第二時(shí)間間隔和所述核心路徑的長(zhǎng)度之間的差值即得到第一延時(shí)；
[0025]所述代理主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度依次向自身所在的非核心路徑的從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)發(fā)送第三測(cè)試控制幀；所述從節(jié)點(diǎn)在接收到所述第三測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后轉(zhuǎn)發(fā)所述第三測(cè)試控制幀給所述非核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在接收到所述第二測(cè)試數(shù)據(jù)幀后直接轉(zhuǎn)發(fā)所述第二測(cè)試數(shù)據(jù)幀給所述非核心路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；所述代理主節(jié)點(diǎn)獲取從發(fā)送所述第三測(cè)試控制幀到接收所述第三測(cè)試控制幀之間的第三時(shí)間間隔，計(jì)算獲得的第三時(shí)間間隔和所述自身所在的非核心路徑的長(zhǎng)度之間的差值即得到第二延時(shí)；
[0026]所述主節(jié)點(diǎn)接收到來(lái)自所述代理主節(jié)點(diǎn)的所述第二延時(shí)；
[0027]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述第一延時(shí)和所述第二延時(shí)確定所述核心路徑中所述主節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第一時(shí)間間隔。
[0028]優(yōu)選地，所述根據(jù)第一時(shí)間間隔和OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度確定各從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)自身接收控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第三延時(shí)包括:
[0029]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述時(shí)隙長(zhǎng)度依次向所述核心路徑的從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)發(fā)送第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀和第四測(cè)試控制幀，保持比所述第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀提前所述第一時(shí)間間隔發(fā)送所述第四測(cè)試控制幀；
[0030]所述從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)測(cè)量自身接收到第四測(cè)試控制幀和第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀的第三延時(shí)，并在接收到所述第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀后向所述核心路徑的下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀，在接收到所述第四測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后向所述核心路徑的下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述第四測(cè)試控制幀。
[0031]優(yōu)選地，所述根據(jù)第一時(shí)間間隔和OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度確定非核心路徑中各從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)自身接收或發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第四延時(shí)包括:
[0032]所述代理主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述時(shí)隙長(zhǎng)度依次向所述非核心路徑的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送第四測(cè)試數(shù)據(jù)幀和第五測(cè)試控制幀，保持比第四測(cè)試數(shù)據(jù)幀提前所述代理主節(jié)點(diǎn)的第三延時(shí)和固定的延時(shí)之間的差值發(fā)送第五測(cè)試控制幀；
[0033]各從節(jié)點(diǎn)測(cè)量自身接收到第五測(cè)試控制幀和第四測(cè)試數(shù)據(jù)幀的第四延時(shí)，并在接收到所述第四測(cè)試數(shù)據(jù)幀后向非核心路徑的下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述第四測(cè)試數(shù)據(jù)幀，在接收到所述第五測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后向非核心路徑的下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)第五測(cè)試控制中貞。
[0034]優(yōu)選地，所述根據(jù)第一時(shí)間間隔和OBTN的時(shí)隙長(zhǎng)度確定非核心路徑中各從節(jié)點(diǎn)或代理主節(jié)點(diǎn)自身接收或發(fā)送控制幀比數(shù)據(jù)幀提前的第四延時(shí)包括:
[0035]所述代理主節(jié)點(diǎn)將來(lái)自所述主節(jié)點(diǎn)的第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀和第四測(cè)試控制幀轉(zhuǎn)發(fā)給下所述非核心路徑的各從節(jié)點(diǎn)；各從節(jié)點(diǎn)測(cè)量自身接收到所述第四測(cè)試控制幀和所述第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀的第四延時(shí)，并在接收到所述第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀后向所述非核心路徑的下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述第三測(cè)試數(shù)據(jù)幀，在接收到所述第四測(cè)試控制幀的固定的延時(shí)后向所述非核心路徑的下一個(gè)從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述第四測(cè)試控制幀。
[0036]優(yōu)選地，當(dāng)所述主節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自核心路徑的從節(jié)點(diǎn)的帶寬請(qǐng)求時(shí)，該方法還包括:
[0037]所述主節(jié)點(diǎn)將指示從節(jié)點(diǎn)采用一個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)時(shí)隙的信息包含在帶寬地圖信息中發(fā)送給所述核心路徑的各從節(jié)點(diǎn)和代理主節(jié)點(diǎn)；
[0038]核心路徑的從節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的帶寬地圖信息、第三延時(shí)和接收到控制幀的時(shí)隙位置，在對(duì)應(yīng)的時(shí)隙位置發(fā)送或接收數(shù)據(jù)幀和控制幀。
[0039]優(yōu)選地，當(dāng)所述主節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自非核心路徑的從節(jié)點(diǎn)的帶寬請(qǐng)求時(shí)，該方法還包括:
[0040]所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述帶寬請(qǐng)求確定所述從節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)到接收節(jié)點(diǎn)的路徑；
[0041]所述主節(jié)點(diǎn)判斷出確定的路徑中不跨代理主節(jié)點(diǎn)，將指示從節(jié)點(diǎn)采用一個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)時(shí)隙的信息中發(fā)送給非核心路徑的各從節(jié)點(diǎn)；
[0042]所述非核心路徑的從節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的帶寬地圖信息、第四延時(shí)和接收到控制幀的時(shí)隙位置在對(duì)應(yīng)的時(shí)隙位置發(fā)送或接收數(shù)據(jù)幀和控制幀。
[0043]優(yōu)選地，當(dāng)判斷出確定的路徑中跨代理主節(jié)點(diǎn)時(shí)，在所述主節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自非核心路徑的從節(jié)點(diǎn)的帶寬請(qǐng)求之前還包括:
[0044]各代理主節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身所在的非核心路徑的長(zhǎng)度計(jì)算非核心路徑中多余的時(shí)間長(zhǎng)度，并將計(jì)算得到的多余的時(shí)間長(zhǎng)度發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)；
[0045]在所述從節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的帶寬地圖信息、第四延時(shí)和接收到控制幀的時(shí)隙位置在對(duì)應(yīng)的時(shí)隙位置發(fā)送或接收數(shù)據(jù)幀和控制幀之前還包括:
[0046]所述主節(jié)點(diǎn)將指示從節(jié)點(diǎn)采用兩個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)時(shí)隙的信息包含在帶寬地圖信息中發(fā)送給所述核心路徑、所述非核心路徑上的各從節(jié)點(diǎn)和代理主節(jié)點(diǎn)。
[0047]本發(fā)明還提出了一種主節(jié)點(diǎn)