[发明专利]基于光时分复用技术的光包交换方法及节点汇聚装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术中的光子系统领域，尤其涉及一种基于光时分复用（OTDM）技术的光包交换网络节点的汇聚模块结构，适用于光包交换网络。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，宽带视频、多媒体业务、基于IP的实时/准实时业务等新兴宽带数据业务的社会需求不断增长。高速全光通信网络已成为通信网络的发展趋势。在众多的网络技术实现方案中，基于光纤波分复用（WDM）的全光网络方案能提供高速、大容量的传输及处理能力、良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，可以在很长的时间内适应高速宽带业务的带宽需求，成为下一代高速甚至超高速宽带网络的首选。

目前，在光纤交叉连接（OXC）和光分插复用设备（OADM）上的交换是基于波长的光交换，业务上的交换由下层的电路由器完成，交换速率受到核心路由器背板速率和数量的制约，且结构复杂、设备的成本高，成为电子瓶颈。为了解决电子瓶颈限制问题，实现全光交换，近几年在光交换中引入了光分组交换技术。光分组交换的引入被看作是与电分组系统的竞争，光分组交换适应了带宽需求增长的要求。光分组网络能在WDM的基础上提供统一的技术，支持高流量的骨干交换机与路由器以及互联的链路，具有可升级和灵活性等新一代光网络所应具备的关键的技术指标。文献：

（H.J.S.Dorren,M.T.Hill,Y.Liu,N.Calabretta,A.Srivatsa,F.M.Huijskens and G.D.Khoe；“Optical packet switching and buffering by using all-optical signal processing methods”，JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,VOL.21,NO.1,JANUARY 2003），公开了基于光时分复用（OTDM）技术的光包交换网络节点的结构。如图1所示。

图1交换节点装置中包括：解复用器Demultiplexer、时钟同步器Synchronization、缓冲区Buffering、交换矩阵Switching、复用器Multiplexer，通过时钟同步器Synch和缓冲器Buffer实现数据包在交换节点的同步，再通过交换矩阵交换后到达复用器完成汇聚功能。但由于该节点通过缓冲器仅实现数据包同步，以及通过交换矩阵进行交换，因此网络的灵活性较差，无法对数据包实现路由功能。为了解决这个问题，本发明提出了一种基于OTDM的光包交换节点的汇聚模块的结构，可以有效的降低网络管理难度，提高网络性能。

发明内容

本发明所要解决的技术方案在于针对现有技术的上述不足，提出一种基于光时分复用（OTDM）技术的光包交换网络节点的汇聚模块,降低对光波波长稳定性的要求, 能够实现波长稳定性并与光包路由功能的有机结合，减小光纤的非线性影响，降低网络管理难度，提高网络性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提出一种基于光时分复用技术的光包交换网络节点汇聚装置，包括：时钟发生器、连续波激光器、包头生成器、光纤延时线、分波器、光调制器、光合波器、光放大器、波长和时分复用帧选择组装调度器、数据缓冲器，连续波激光器根据时钟发生器的同步控制输出光波经过分波器到达光延时线；本地业务数据包在数据缓冲器内按照实时与非实时进行分类后转发至波长和时分复用帧选择组装调度器中，添加上时间戳并按照不同的调度转发机制输出至光调制器；光调制器将附有时间戳的本地业务数据包与延时线输出的光波进行调制后输出到光合波器中，数据包头与不同时隙接收的光包进行合波操作，得到时分复用帧经光放大器后输出。与数据包进行调制的光波可为唯一光源发出的波长等长的光波。

时钟发生器控制连续波激光器发出连续光波，从而达到时钟同步，光波经过分光器到达光延时线，先检查光纤延时线的状态，确定各延时线的光波到对应光调制器的时间，确定该光波可以使用的时隙，然后检查经过波长和时分复用帧选择组装调度器的数据包到达光调制器的状态，找到可以使用的时隙，通过波长和时分复用帧选择组装调度器控制将数据包添加上发往光调制器的时间戳，同时按照不同的转发调度机制（如优先级、路由等）转发至光调制器。光调制器将光波与带有时间戳的数据包进行调制后得到光包发往光合波器。