專利名稱：一種光分組全光交換方法、邊緣節(jié)點(diǎn)及核心節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光分組全光交換方法、邊緣節(jié)點(diǎn)及核心節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以突發(fā)性為顯著標(biāo)志的IP業(yè)務(wù)呈爆炸性增長，對(duì) 網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求不斷的擴(kuò)大。隨著密集波分復(fù)用(DWDM:Dense WavelengthDivision Multiplexing)技術(shù)的不斷發(fā)展，光通信的傳輸容量大大增加，其已達(dá)到每秒兆兆字節(jié) (Tb/s)的數(shù)量級(jí)，大大滿足了數(shù)據(jù)信息在傳輸方面的需求。因此，核心交換網(wǎng)絡(luò)大多采用了 光通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 目前，光通信技術(shù)中不可缺少的交換方法仍是傳統(tǒng)的進(jìn)行光-電-光轉(zhuǎn)換的光交 換方法，該光交換方法具體可包括核心路由器接收到來自源邊緣路由器的DWDM光信號(hào) 后，將該DW匿光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，并在電域中存儲(chǔ)該電信號(hào)，其中，該源邊緣路由 器用于匯聚來自IP層的數(shù)據(jù)。這里，DW匿光信號(hào)由包頭和凈荷兩部分組成，其中，包頭中包 含光信號(hào)的目的地址，而凈荷中包含到達(dá)該目的地址的通信數(shù)據(jù)。之后，核心路由器讀取該 電信號(hào)所包含的目的地址，并在預(yù)先存儲(chǔ)的路由表中查找下一跳路由；當(dāng)查找到下一跳路 由時(shí)，將上述電信號(hào)再轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的DW匿光信號(hào)，并將該光信號(hào)發(fā)送給下一跳，若該下一 跳還為核心路由器，則該核心路由器繼續(xù)按上述操作執(zhí)行，直至到達(dá)目的邊緣路由器為止， 該目的邊緣路由器用于將光信號(hào)發(fā)送給目的地址的用戶終端。 可見，上述光交換方法中，核心路由器每次接收到DWDM光信號(hào)后，都需要對(duì)接收 的DW匿光信號(hào)中所包含的包頭和凈荷進(jìn)行光_電_光轉(zhuǎn)換，這樣，大大浪費(fèi)了光信號(hào)傳輸 的時(shí)間。 隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，目前還出現(xiàn)了一種光分組交換(0PS :OpticalPacket Switching)技術(shù)，其中，光標(biāo)記交換(0LS:0ptical Label Switching)是目前光分組交換 中最典型的一種交換方法，該光標(biāo)記交換方法無需對(duì)DWDM光信號(hào)中的凈荷進(jìn)行光_電_光 轉(zhuǎn)換，在該光標(biāo)記交換方法中，利用光信號(hào)傳輸時(shí)的最小單位光分組來傳輸光信號(hào)，該光分 組中攜帶凈荷和光標(biāo)記，其中，光標(biāo)記中包含凈荷要到達(dá)的目的地址，凈荷中包含到達(dá)該目 的地址的通信數(shù)據(jù)。當(dāng)核心路由器接收到來自源邊緣路由器的光分組后，由于目前核心路 由器的發(fā)展還不成熟，核心路由器還不能識(shí)別出該光分組中的光標(biāo)記信息，因此，需要將光 標(biāo)記轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在電閾中存儲(chǔ)該電信號(hào)，而利用光緩存器暫時(shí)在光域中緩存光分組中 的凈荷，之后，讀取該電信號(hào)中所包含的目的地址，在自身所存儲(chǔ)的路由表查找到下一跳路 由；之后，將上述電信號(hào)再轉(zhuǎn)換為光標(biāo)記，并將該凈荷和該光標(biāo)記攜帶在光分組中發(fā)送出 去，若該下一跳還為核心路由器，則該核心路由器按上述操作繼續(xù)執(zhí)行，直至到達(dá)目的邊緣 路由器為止。 可見，上述光標(biāo)記交換方法中，雖然實(shí)現(xiàn)了不對(duì)凈荷進(jìn)行光-電-光轉(zhuǎn)換，但由于 還需要將光標(biāo)記進(jìn)行光_電_光轉(zhuǎn)換，所以，現(xiàn)有的光標(biāo)記交換方法只是光電混合型分組交
4換，仍然沒有實(shí)現(xiàn)核心交換網(wǎng)中的全光交換，也會(huì)由于對(duì)光標(biāo)記進(jìn)行光-電-光轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致 光信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間增加。 為了充分發(fā)揮光通信的優(yōu)勢，避免進(jìn)行光-電-光轉(zhuǎn)換，目前出現(xiàn)了一種有利于 向全光通信過渡的多波長標(biāo)記方式的光分組交換方法，該方法中，無需上述對(duì)光標(biāo)記進(jìn)行 光-電-光轉(zhuǎn)換。具體地，在該光分組交換方法中，光分組攜帶了光分組頭(相當(dāng)于光標(biāo) 記)和凈荷，其中，光分組頭和凈荷在時(shí)域上有先后次序，是分開的，光分組頭由若干具有 不同波長的光脈沖組成，波長的不同組合代表不同的路由信息，當(dāng)接收到光分組頭時(shí)，解讀 該光分組頭中的路由信息，并根據(jù)下一條路由產(chǎn)生新的光分組頭替換上一個(gè)光分組頭，之 后，將凈荷和新的光分組頭發(fā)送出去，若下一跳還為核心路由器，則該核心路由器按上述操 作繼續(xù)執(zhí)行，直至到達(dá)目的邊緣路由器為止。 可見，上述光分組交換方法中，雖然不需要對(duì)光標(biāo)記進(jìn)行光_電_光轉(zhuǎn)換，但是該 方法在每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)都要進(jìn)行光標(biāo)記的替換操作，即用下個(gè)節(jié)點(diǎn)需要的光標(biāo)記替換本節(jié)點(diǎn) 的光標(biāo)記，這需要復(fù)雜的硬件和精確的控制來實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)和操作上難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光分組全光交換方法、在實(shí)現(xiàn)全光交換的同時(shí)，無須進(jìn)行 光標(biāo)記的替換，實(shí)現(xiàn)簡單； 本發(fā)明實(shí)施例提供一種光分組全光交換系統(tǒng)、在實(shí)現(xiàn)全光交換的同時(shí)，無須進(jìn)行 光標(biāo)記的替換，實(shí)現(xiàn)簡單； 本發(fā)明實(shí)施例提供一種邊緣節(jié)點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)全光交換的同時(shí)，無須進(jìn)行光標(biāo)記的替 換，實(shí)現(xiàn)簡單。 本發(fā)明實(shí)施例提供一種核心節(jié)點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)全光交換的同時(shí)，無須進(jìn)行光標(biāo)記的替 換，實(shí)現(xiàn)簡單。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的
—種光分組全光交換方法，該方法包括 源邊緣節(jié)點(diǎn)將來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光分組的凈荷，并確定來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)在 光網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，獲得路由信息； 源邊緣節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由信息進(jìn)行光碼分復(fù)用OC匿編碼，生成路由路徑上每個(gè)核心 節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行分組交換所需要的光碼標(biāo)記，將所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上按時(shí)隙分開并按路由順 序排列組成標(biāo)記棧； 將標(biāo)記棧與凈荷耦合形成光分組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送； 核心節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的光分組的標(biāo)記棧中的首個(gè)光碼標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼；并將 光分組的凈荷部分延遲一個(gè)時(shí)隙，再與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組； 核心節(jié)點(diǎn)根據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與所述首個(gè)光碼 標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出； 所述從核心節(jié)點(diǎn)輸出的光分組被繼續(xù)傳輸至下一跳核心節(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)目的邊緣 節(jié)點(diǎn)為止。 較佳地，所述路由信息包括 路由路徑中經(jīng)過的所有核心節(jié)點(diǎn)的先后順序以及每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中具體的交換輸
5出端口對(duì)應(yīng)的光正交碼碼字。 較佳地，所述0CDM編碼可以采用時(shí)域、頻域或多維編碼方式。 較佳地，所述將生成的所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上按路由順序排列組成標(biāo)記棧，包 括 將光分組的持續(xù)時(shí)間劃分為N個(gè)時(shí)隙，N等于該光分組在路由路徑上需要經(jīng)過的 核心節(jié)點(diǎn)數(shù)目，將光碼標(biāo)記按照路由順序排列組成標(biāo)記棧，其中每個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)一個(gè)核 心節(jié)點(diǎn)，并占用一個(gè)時(shí)隙；其中N > 1。 —種光分組全光交換系統(tǒng)，包括源邊緣節(jié)點(diǎn)、目的邊緣節(jié)點(diǎn)以及源邊緣節(jié)點(diǎn)和目
的邊緣節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)；來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)通過源邊緣節(jié)點(diǎn)和核心節(jié)點(diǎn)傳輸
到目的邊緣節(jié)點(diǎn)，并通過目的邊緣節(jié)點(diǎn)將IP網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送到最終目的地址； 所述源邊緣節(jié)點(diǎn)，用于將來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光分組的凈荷；確定來自IP網(wǎng)的
數(shù)據(jù)在光網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，獲得路由信息；根據(jù)路由信息進(jìn)行OC匿編碼，生成路由路徑
上每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行分組交換所需要的光碼標(biāo)記，并在時(shí)域上按路由順序排列組成標(biāo)記
棧； 所述光分組全光交換系統(tǒng)還包括光分組耦合器，與所述源邊緣節(jié)點(diǎn)相連，用于耦 合凈荷和標(biāo)記棧，形成光分組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送； 所述核心節(jié)點(diǎn)，與光分組耦合器相連，用于對(duì)光分組的標(biāo)記棧中的首個(gè)光碼標(biāo)記 進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼；將光分組的凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙，再與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組；根 據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。
較佳地，所述光分組耦合器集成于源邊緣節(jié)點(diǎn)中。 —種邊緣節(jié)點(diǎn)，該邊緣節(jié)點(diǎn)包括激光器、激光調(diào)制器以及由寬帶光源、調(diào)制器和
OC匿編碼器組成的標(biāo)記生成部分； 所述寬帶光源，用于產(chǎn)生光信號(hào)； 所述調(diào)制器，與寬帶光源相連，用于對(duì)所述寬帶光源產(chǎn)生的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；
所述0C匿編碼器，與所述調(diào)制器相連，用于對(duì)調(diào)制后的光信號(hào)進(jìn)行0C匿編碼，生 成路由路徑中某個(gè)核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光分組交換所需要的光碼標(biāo)記；
所述激光器，用于產(chǎn)生光信號(hào)； 所述激光調(diào)制器，與所述激光器相連，用于將接收到的IP網(wǎng)數(shù)據(jù)調(diào)制到激光器產(chǎn) 生的光信號(hào)上，形成凈荷； 當(dāng)標(biāo)記生成部分多于一組時(shí)，對(duì)應(yīng)于該一組以外的每一組標(biāo)記生成部分，該邊緣 節(jié)點(diǎn)還包括標(biāo)記延遲器與所述該一組以外的每一組標(biāo)記生成部分中的OC匿編碼器相連， 用于按照路由順序?qū)ι傻墓獯a標(biāo)記按時(shí)隙進(jìn)行延遲，使生成的所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上按 時(shí)隙分開。 較佳地，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括耦合器，與所述0C匿編碼器和所述激光調(diào)制器分別 相連，用于將所述凈荷和由所有光碼標(biāo)記組成的標(biāo)記棧進(jìn)行耦合，形成光分組并向核心節(jié) 點(diǎn)發(fā)送。
—種核心節(jié)點(diǎn)，該核心節(jié)點(diǎn)包括 光環(huán)行器，用于將進(jìn)入核心節(jié)點(diǎn)的光分組發(fā)送到帶阻濾波器，接收帶阻濾波器反 射回的標(biāo)記棧，并發(fā)送到分光器；
6
帶阻濾波器與所述光環(huán)行器連接，用于對(duì)光分組進(jìn)行帶阻濾波，光分組中的凈荷 部分將透射至光延遲器，而標(biāo)記棧將被反射回光環(huán)行器； 光延遲器，與帶阻濾波器連接，用于對(duì)光分組中的凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙，并輸出至耦 合為； 分光器，與光環(huán)行器相連，用于將標(biāo)記棧的光信號(hào)分為兩路，分別輸出到耦合器和 相關(guān)解碼陣列； 耦合器，與光延遲器和分光器分別相連，用于將標(biāo)記棧和凈荷耦合形成光分組，并 輸出至光交換單元； 相關(guān)解碼陣列，與分光器相連，用于對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼，并 將解碼結(jié)果輸出閾值判決單元； 閾值判決單元，與相關(guān)解碼器相連，用于對(duì)相關(guān)解碼陣列輸出的解碼結(jié)果進(jìn)行閾 值判決，并將判決結(jié)果發(fā)送至光交換單元； 光交換單元，與閾值判決單元相連，根據(jù)閾值判決單元的判決結(jié)果控制所述從耦 合器輸入的光分組從與首個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。 較佳地，所述相關(guān)解碼陣列包括至少一個(gè)相關(guān)解碼器，每一個(gè)相關(guān)解碼器與光交 換單元中的一個(gè)輸出端口對(duì)應(yīng)；所述閾值判決單元包括至少一個(gè)閾值判決器；閾值判決器 與所述相關(guān)解碼器一一對(duì)應(yīng)，每一個(gè)相關(guān)解碼器和與其對(duì)應(yīng)的閾值判決器相連。
較佳地，所述光延遲器采用光纖延遲線或其他能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)延遲的器件實(shí)現(xiàn)。
較佳地，所述光交換單元采用光控開關(guān)陣列實(shí)現(xiàn)。 由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明的這種光分組全光交換方法和用于實(shí)現(xiàn)該方法的 光分組全光交換系統(tǒng)、邊緣節(jié)點(diǎn)及核心節(jié)點(diǎn)，采用了OC匿技術(shù)生成路由路徑中每個(gè)節(jié)點(diǎn)所 需的光碼標(biāo)記。各光碼標(biāo)記按時(shí)間先后串行排列形成基于時(shí)間的光碼標(biāo)記棧，再和凈荷組 成光分組進(jìn)入到光網(wǎng)絡(luò)中傳輸。核心節(jié)點(diǎn)對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼，確定 光分組的輸出端口 ，同時(shí)通過對(duì)凈荷進(jìn)行延遲，并再次與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組，新的 光分組中與凈荷同步的首個(gè)標(biāo)記變?yōu)槭讉€(gè)標(biāo)記之后的下一個(gè)標(biāo)記，從而達(dá)到將標(biāo)記棧中 首個(gè)標(biāo)記從標(biāo)記棧中去除的目的，同時(shí)控制新的光分組從首個(gè)光碼標(biāo)記指示的輸出端口輸 出，將新光分組發(fā)送至下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。光分組的識(shí)別和交換可以全部使用光學(xué)器件，實(shí)現(xiàn)全光 交換，且由于不需要進(jìn)行標(biāo)記的替換，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)非常簡單。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的全光交換方法流程圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的光分組結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中光學(xué)相關(guān)運(yùn)算解碼原理示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙后形成的新光分組結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的光分組全光交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明主要是采用了 OC匿技術(shù)生成路由路徑中每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的光碼標(biāo)記，各光
碼標(biāo)記按時(shí)間先后串行排列形成基于時(shí)間的光碼標(biāo)記棧，再和凈荷組成光分組進(jìn)入到光網(wǎng)
絡(luò)中傳輸。光分組中，凈荷和標(biāo)記棧在頻域范圍分開。核心節(jié)點(diǎn)對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn)
行識(shí)別得到路由信息，同時(shí)通過對(duì)凈荷進(jìn)行延遲，并再次與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組，新
的光分組中與凈荷同步的首個(gè)標(biāo)記變?yōu)楸惶崛?biāo)記之后的下一個(gè)標(biāo)記，從而達(dá)到將標(biāo)記棧
中首個(gè)標(biāo)記從標(biāo)記棧中去除的目的，同時(shí)根據(jù)路由信息控制新的光分組的交換，將新光分
組發(fā)送至下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于不需要進(jìn)行標(biāo)記的替換，光分組交換的實(shí)現(xiàn)將非常簡單。 本發(fā)明實(shí)施例適用于由邊緣節(jié)點(diǎn)與核心節(jié)點(diǎn)組成的光分組交換網(wǎng)絡(luò)，其中每一個(gè)
核心節(jié)點(diǎn)都擁有一個(gè)唯一的光正交碼作為標(biāo)識(shí)碼，不同核心節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)碼彼此正交，屬于
同一個(gè)正交碼集。同樣，在每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)內(nèi)，每個(gè)輸出端口也對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的光正交碼。邊
緣節(jié)點(diǎn)是光網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的交界點(diǎn)，用于光、電數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，核心節(jié)點(diǎn)用于光分組的路由
和交換。光分組交換網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫乾F(xiàn)有成熟技術(shù)，這里就不再贅述了。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的光分組全光交換方法流程圖，如圖1所示，該方法包括 步驟101，源邊緣節(jié)點(diǎn)將來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光分組的凈荷。 源邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)通過合適的算法進(jìn)行匯聚，即將擁有相同目的地
址的數(shù)據(jù)匯聚到一起，再通過激光器產(chǎn)生的光信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)制器調(diào)制后形成凈荷，具體的
匯聚過程和算法以及將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為凈荷是現(xiàn)有成熟技術(shù)，這里就不再贅述了。當(dāng)然，不進(jìn)行
數(shù)據(jù)匯聚也是可以的，也可以直接將來自IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為凈荷。 步驟102，源邊緣節(jié)點(diǎn)確定來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)在光網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，獲得路由信 息。 源邊緣節(jié)點(diǎn)根據(jù)IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)的目的地址選擇合適的光網(wǎng)絡(luò)的路由路徑，確定完 整的光網(wǎng)絡(luò)的路由路徑中需要經(jīng)過的所有核心節(jié)點(diǎn)，以及每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中具體的交換輸出 端口。其中路由信息包括路由路徑中經(jīng)過的所有核心節(jié)點(diǎn)的先后順序以及每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中 具體的交換輸出端口對(duì)應(yīng)的光正交碼碼字。每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)的交換輸出端口所對(duì)應(yīng)的光正交 碼碼字都是已知的，確定路由路徑后，路由信息就確定了。具體路由算法和路由選擇的過程 屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，這里就不再贅述了 。 步驟103，源邊緣節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由信息進(jìn)行OC匿編碼，依次生成路由路徑上每個(gè)核 心節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行光分組交換所需要的光碼標(biāo)記，將所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上分開并按路由順序 排列組成標(biāo)記棧。 每個(gè)光碼標(biāo)記由一個(gè)OC匿碼字編碼而成，在進(jìn)行OC匿編碼時(shí)，可以采用任意的適 用于OC匿的編碼方式，例如時(shí)域、頻域或多維編碼方式。選用的OC匿碼字可以是相干或非 相干的，本發(fā)明并不限定具體的OCDM編碼方式。OCDM編碼及其具體實(shí)現(xiàn)方式是現(xiàn)有成熟技 術(shù)，這里就不再贅述了。 光碼標(biāo)記可以按照路由路徑上各核心節(jié)點(diǎn)的順序依次生成，每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一 個(gè)光碼標(biāo)記。每個(gè)光碼標(biāo)記在時(shí)域上占用一個(gè)時(shí)隙，N個(gè)光碼標(biāo)記共占用N個(gè)時(shí)隙，且這N 個(gè)時(shí)隙的總時(shí)間與一個(gè)光分組的持續(xù)時(shí)間相同；即光分組的持續(xù)時(shí)間被劃分成N個(gè)時(shí)隙，N 等于該分組在光域路徑上需要經(jīng)過的核心節(jié)點(diǎn)數(shù)目，其中N^ 1。如路由路徑中需要經(jīng)過兩 個(gè)核心節(jié)點(diǎn)，則生成兩個(gè)標(biāo)記，并將光分組持續(xù)時(shí)間劃分兩個(gè)相等的時(shí)隙，光分組路由路徑 上的第一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)使用的標(biāo)記占用時(shí)隙1 ;第二個(gè)核心節(jié)點(diǎn)使用的標(biāo)記占用時(shí)隙2，每個(gè)標(biāo)記獨(dú)立占用一個(gè)時(shí)隙，各個(gè)標(biāo)記之間在時(shí)間上互不重疊，并按照路由順序排列，形成了基 于時(shí)間的標(biāo)記棧。具體來說，生成標(biāo)記時(shí)可以按照路由順序，依次生成，即在第一個(gè)標(biāo)記生 成后，延遲一個(gè)時(shí)隙再生成第二個(gè)標(biāo)記，將生成的兩個(gè)標(biāo)記直接進(jìn)行耦合，組成標(biāo)記棧；也 可以是同時(shí)生成兩個(gè)標(biāo)記，將第二個(gè)標(biāo)記延遲一個(gè)時(shí)隙之后再與第一個(gè)標(biāo)記耦合，形成標(biāo) 記棧；如果還有第三個(gè)標(biāo)記，則將第三個(gè)標(biāo)記延遲兩個(gè)時(shí)隙，再與前兩個(gè)標(biāo)記耦合形成標(biāo)記 棧；更多標(biāo)記的情況依此類推，這里就不再贅述了。 步驟104，將標(biāo)記棧與凈荷耦合形成光分組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送。 將標(biāo)記棧與凈荷耦合形成光分組。調(diào)制凈荷使用的光源的波長在標(biāo)記使用的光源 的波長帶寬之外，以保證凈荷和標(biāo)記之間互不干擾，凈荷和標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記同步對(duì)齊 地傳輸，發(fā)送至核心節(jié)點(diǎn)。標(biāo)記棧與凈荷的耦合可以在光碼標(biāo)記耦合成標(biāo)記棧的同時(shí)進(jìn)行， 這里并不限定具體的耦合順序。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中形成的光分組結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，光分組中分為凈 荷和標(biāo)記棧，其中標(biāo)記棧包括至少兩個(gè)在時(shí)域上分開的光碼標(biāo)記。圖中是以標(biāo)記l和標(biāo)記 2兩個(gè)標(biāo)記為例，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以更多，且調(diào)制凈荷使用的光源的波長與標(biāo)記使用的光源的 波長范圍不重疊，以保證凈荷和標(biāo)記棧在頻域上可以被區(qū)分開。 步驟105，核心節(jié)點(diǎn)對(duì)光分組的標(biāo)記棧中的首個(gè)光碼標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼。
核心節(jié)點(diǎn)從標(biāo)記棧中讀取與凈荷對(duì)齊的首個(gè)標(biāo)記，并進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)相關(guān)運(yùn)算解碼原理示意圖，如圖3所示，光碼標(biāo)記先經(jīng) 過分光分為多路，分別輸入多個(gè)相關(guān)解碼器中，分光的個(gè)數(shù)與相關(guān)解碼器個(gè)數(shù)相同，每個(gè)相 關(guān)解碼器對(duì)應(yīng)一種多波長組合，如果光碼標(biāo)記與某個(gè)相關(guān)解碼器的特征波長匹配，則經(jīng)過 相關(guān)解碼器后會(huì)有較高強(qiáng)度的自相關(guān)輸出，表現(xiàn)為一個(gè)強(qiáng)度較高的波峰波形，否則，將會(huì)有 較低強(qiáng)度的互相關(guān)輸出，表現(xiàn)為一個(gè)較為平緩的波形。根據(jù)相關(guān)解碼器的輸出情況，就可以 獲知光碼標(biāo)記與哪個(gè)相關(guān)解碼器匹配。相關(guān)解碼器實(shí)際上執(zhí)行的是光學(xué)相關(guān)運(yùn)算，光學(xué)相 關(guān)運(yùn)算可以使用無源光器件完成，具體光學(xué)相關(guān)運(yùn)算的方法屬于現(xiàn)有成熟技術(shù)，這里就不 再贅述了。 步驟106，核心節(jié)點(diǎn)將光分組的凈荷部分延遲一個(gè)時(shí)隙，再與標(biāo)記棧耦合形成新的 光分組。 核心節(jié)點(diǎn)將凈荷部分延遲一個(gè)時(shí)隙后再次與標(biāo)記棧耦合，形成新的光分組，此時(shí) 在該光分組中，凈荷將與下一個(gè)時(shí)隙中的標(biāo)記對(duì)齊，也就是說，與凈荷對(duì)齊的首個(gè)標(biāo)記將變 為第二時(shí)隙中的標(biāo)記，由于核心節(jié)點(diǎn)提取標(biāo)記時(shí)都是提取與凈荷對(duì)齊的首個(gè)標(biāo)記，因此，將 凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙后，相當(dāng)于將原先的首個(gè)標(biāo)記從光分組中除去，新的光分組的首個(gè)標(biāo)記 變?yōu)橄乱惶暮诵墓?jié)點(diǎn)所需要的標(biāo)記。 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙后形成的新光分組結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4 所示，還以兩個(gè)光碼標(biāo)記為例，原先與凈荷部分對(duì)齊的標(biāo)記是標(biāo)記1，由于凈荷部分延遲了 一個(gè)時(shí)隙，所以新的光分組中，凈荷將與標(biāo)記2對(duì)齊，標(biāo)記1將超前凈荷一個(gè)時(shí)隙，而核心節(jié) 點(diǎn)中，超前凈荷的時(shí)隙將被忽略。 步驟107，核心節(jié)點(diǎn)根據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與首個(gè) 光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。 對(duì)光碼標(biāo)記進(jìn)行解碼后將得知首個(gè)光碼標(biāo)記與哪個(gè)相關(guān)解碼器匹配，此時(shí)，就可以根據(jù)已知的相關(guān)解碼器與輸出端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，控制光分組從與該相關(guān)解碼器所對(duì)應(yīng)的 輸出端口輸出，向下一跳發(fā)送。具體哪個(gè)相關(guān)解碼器對(duì)應(yīng)哪個(gè)輸出端口，可以是根據(jù)實(shí)際需 要預(yù)先設(shè)置的。對(duì)光分組輸出端口的控制可以使用光控開關(guān)陣列的方式實(shí)現(xiàn)，屬于現(xiàn)有成 熟技術(shù)，這里就不再贅述了。 步驟108，接收到該光分組的核心節(jié)點(diǎn)從步驟105開始繼續(xù)執(zhí)行，直至到達(dá)目的邊 緣節(jié)點(diǎn)為止。 所有接收到光分組的核心節(jié)點(diǎn)都同樣執(zhí)行步驟105 108，直到光分組被傳輸?shù)?br> 目的邊緣節(jié)點(diǎn)上，至此，完成了在光網(wǎng)絡(luò)中的光分組全光交換。而目的邊緣節(jié)點(diǎn)接收到光分
組后，會(huì)將光分組轉(zhuǎn)換為IP網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到最終目的地址。 其中，步驟105和106中對(duì)首個(gè)光碼標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼和將凈荷部分延遲一
個(gè)時(shí)隙的過程之間并不存在特定的執(zhí)行順序關(guān)系，它們可以是同時(shí)執(zhí)行的，對(duì)這兩個(gè)過程
的步驟編號(hào)只是為了便于描述。 以上是對(duì)本發(fā)明所提供的全光交換方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，下面對(duì)本發(fā)明提供的光 分組交換系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。光分組交換網(wǎng)絡(luò)中，一般包括源邊緣節(jié)點(diǎn)、目的邊緣節(jié)點(diǎn)以及 源邊緣節(jié)點(diǎn)和目的邊緣節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)；來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)通過源邊緣節(jié)點(diǎn) 和核心節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康倪吘壒?jié)點(diǎn)，并通過目的邊緣節(jié)點(diǎn)將IP網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送到最終目的地址； 為便于描述，下面以路由路徑中經(jīng)過兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行描述。 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的光分組全光交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，該系統(tǒng)包 括源邊緣節(jié)點(diǎn)501、第一核心節(jié)點(diǎn)502、第二核心節(jié)點(diǎn)503、光分組耦合器514和目的邊緣 節(jié)點(diǎn)504。 源邊緣節(jié)點(diǎn)501用于將來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光分組的凈荷；確定來自IP網(wǎng)的 數(shù)據(jù)在光網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，獲得路由信息；根據(jù)路由信息進(jìn)行OC匿編碼，生成路由路徑 上每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行光分組交換所需要的光碼標(biāo)記，并在時(shí)域上按路由路徑的到達(dá)順序 排列組成標(biāo)記棧。 光分組耦合器514，與源邊緣節(jié)點(diǎn)501相連，將凈荷和標(biāo)記棧進(jìn)行耦合，形成光分 組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送。 第一核心節(jié)點(diǎn)502，與光分組耦合器514相連，用于將接收到的光分組的凈荷和標(biāo) 記棧分開，從標(biāo)記棧中提取首個(gè)光碼標(biāo)記，進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼；將凈荷部分延遲一個(gè)時(shí)隙， 再與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組；根據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與 原先識(shí)別出的首個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。 第二核心節(jié)點(diǎn)503，與第一核心節(jié)點(diǎn)502相連，用于將接收到的光分組的凈荷和標(biāo) 記棧分開，從標(biāo)記棧中提取首個(gè)光碼標(biāo)記，進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼；將凈荷部分延遲一個(gè)時(shí)隙， 再與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組；根據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與 首個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。 目的邊緣路由器504，與第二核心節(jié)點(diǎn)503相連，用于將接收到的光分組轉(zhuǎn)換為IP 網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到最終目的地址。 其中，源邊緣節(jié)點(diǎn)501中包括由第一寬帶光源505、第一調(diào)制器506、第一0C匿編 碼器507組成的第一標(biāo)記生成部分；由第二寬帶光源508、第二調(diào)制器509、第二 OC匿編碼 器510、標(biāo)記延遲器511組成的第二標(biāo)記生成部分；由激光器512和激光調(diào)制器513組成的凈荷生成部分。其中第一標(biāo)記生成部分用于生成路由路徑中經(jīng)過的第一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光 分組交換所需的光碼標(biāo)記；第二標(biāo)記生成部分用于生成路由路徑中經(jīng)過的第二個(gè)核心節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行光分組交換所需的光碼標(biāo)記；凈荷生成部分用于將IP網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為凈荷。
第一寬帶光源505用于產(chǎn)生光信號(hào)。 第一調(diào)制器506與第一寬帶光源505相連，用于對(duì)光源505產(chǎn)生的光信號(hào)進(jìn)行調(diào) 制。 第一 OC匿編碼器507與第一調(diào)制器506相連，用于對(duì)調(diào)制后的光信號(hào)進(jìn)行OC匿
編碼，生成路由路徑中第一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光分組交換所需要的光碼標(biāo)記。 第二標(biāo)記生成部分中，第二寬帶光源508、第二調(diào)制器509、第二0CDM編碼器510
的功能和連接關(guān)系與第一標(biāo)記生成部分中的第一寬帶光源505、第一調(diào)制器506、第一 0C匿
編碼器507相同，區(qū)別在于邊緣節(jié)點(diǎn)501中還包括一個(gè)標(biāo)記延遲器511 ，與所述第二 0CDM編
碼器510相連，用于將生成的光碼標(biāo)記延遲一個(gè)時(shí)隙，這樣生成的光碼標(biāo)記在耦合時(shí)將會(huì)
在時(shí)域上比第一標(biāo)記生成部分生成的標(biāo)記延遲一個(gè)時(shí)隙，使得標(biāo)記棧中的標(biāo)記可以在時(shí)域
上分開。 上述是需要生成兩個(gè)光碼標(biāo)記的情形，當(dāng)需要生成更多標(biāo)記時(shí)，可以增加更多的 標(biāo)記生成部分，當(dāng)標(biāo)記生成部分多于一組時(shí)，對(duì)應(yīng)于該一組以外的每一組標(biāo)記生成部分，該 邊緣節(jié)點(diǎn)還包括一個(gè)標(biāo)記延遲器與該一組以外的每一組標(biāo)記生成部分中的OCDM編碼器相 連，用于按照路由順序?qū)ι傻墓獯a標(biāo)記進(jìn)行延遲，使生成的所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上分開， 保證使每個(gè)光碼標(biāo)記占用一個(gè)時(shí)隙，互不重疊。 激光器512用于產(chǎn)生光信號(hào)。激光器512產(chǎn)生的光信號(hào)波長應(yīng)在第一寬帶光源 505及第二寬帶光源508產(chǎn)生的光信號(hào)的波長帶寬范圍之外。 激光調(diào)制器513與所述激光器512相連，用于將接收到的IP網(wǎng)數(shù)據(jù)調(diào)制到激光器 512產(chǎn)生的光信號(hào)上，形成凈荷。 經(jīng)第一 OC匿編碼器507和第二 OC匿編碼器510編碼生成的光碼標(biāo)記通過光分組 耦合器514進(jìn)行耦合，形成標(biāo)記棧，并進(jìn)一步與激光調(diào)制器513輸出的凈荷進(jìn)行耦合，形成 完整的光分組。凈荷和標(biāo)記棧同步地傳輸，發(fā)送至核心節(jié)點(diǎn)。另外，為保證信號(hào)質(zhì)量，在傳 輸路徑中，還可以通過光放大器進(jìn)行放大，例如在光分組耦合器514及第一核心節(jié)點(diǎn)之間， 以及第一核心節(jié)點(diǎn)與第二核心節(jié)點(diǎn)之間通過光放大器515進(jìn)行信號(hào)放大。另外，光分組耦 合器514也可以集成在源邊緣節(jié)點(diǎn)501中。 第一核心節(jié)點(diǎn)502中包括第一光環(huán)行器516、第一帶阻濾波器517、第一光延遲器 518、第一耦合器519、第一分光器520、第一相關(guān)解碼陣列521、第一閾值判決單元522和第 一光交換單元523。 其中，第一光環(huán)行器516用于將進(jìn)入第一核心節(jié)點(diǎn)的光分組發(fā)送到第一帶阻濾波
器517，接收第一帶阻濾波器517反射回的標(biāo)記棧，并發(fā)送到第一分光器520 ; 第一帶阻濾波器517與第一光環(huán)行器516連接，用于對(duì)光分組進(jìn)行帶阻濾波，光分
組中的凈荷部分將透射至第一光延遲器518，而標(biāo)記棧將被反射回第一光環(huán)行器516 ; 由于凈荷和標(biāo)記棧在頻域上是分開的，即凈荷和標(biāo)記?？墒褂貌煌ㄩL范圍的光
源進(jìn)行載波，因此核心節(jié)點(diǎn)可以使用如帶阻濾波器等光器件將光分組中的凈荷和標(biāo)記棧分
開，帶阻濾波器可以使?jié)M足一定波長范圍的信號(hào)透射，而其他信號(hào)反射，從而分開凈荷和標(biāo)記棧，當(dāng)然采用其他方式區(qū)分凈荷和標(biāo)記棧也是可以的。 第一光延遲器518，與第一帶阻濾波器517連接，用于對(duì)光分組中的凈荷延遲一個(gè) 時(shí)隙，并輸出至第一耦合器519， 一般使用光線延遲線或其他能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)延遲的器件實(shí) 現(xiàn)。 第一分光器520，與第一光環(huán)行器516相連，用于將標(biāo)記棧的光信號(hào)分為兩路，分 別輸出到第一耦合器519和第一相關(guān)解碼陣列521 ; 第一耦合器519，與第一光延遲器518和第一分光器520分別相連，用于將標(biāo)記棧 和經(jīng)第一光延遲器518延遲后的凈荷耦合形成新的光分組，并輸出至第一交換單元523。
第一相關(guān)解碼陣列521，與第一分光器520相連，用于對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn) 行光學(xué)相關(guān)解碼，其中可以包括至少一個(gè)相關(guān)解碼器；輸入的光碼標(biāo)記被分光到每個(gè)相關(guān) 解碼器進(jìn)行光學(xué)相關(guān)運(yùn)算，與標(biāo)記匹配的相關(guān)解碼器輸出高強(qiáng)度的自相關(guān)值，與標(biāo)記不匹 配的相關(guān)解碼器輸出低強(qiáng)度的互相關(guān)值；相關(guān)解碼器的輸出值將發(fā)送到第一閾值判決單元 522。 第一閾值判決單元522，與第一相關(guān)解碼陣列521相連，用于對(duì)第一相關(guān)解碼陣列 521輸出的解碼結(jié)果進(jìn)行閾值判決，并將判決結(jié)果發(fā)送至第一光交換單元523 ;其中包括至 少一個(gè)閾值判決器，閾值判決器與相關(guān)解碼陣列521中的相關(guān)解碼器一一對(duì)應(yīng)相連，相關(guān) 解碼器輸出的高強(qiáng)度自相關(guān)值經(jīng)閾值判決器后輸出的判決結(jié)果為"1 "，低強(qiáng)度的互相關(guān)值 經(jīng)閾值判決器后輸出的判決結(jié)果為"0"。 第一光交換單元523，與第一閾值判決單元522相連，根據(jù)第一閾值判決單元522 中各判決器的判決結(jié)果控制光控開關(guān)將第一耦合器519輸入的光分組交換到相應(yīng)的輸出 端口 ，例如當(dāng)與某個(gè)相關(guān)解碼器對(duì)應(yīng)的閾值判決器輸出的判決結(jié)果為"1 "時(shí)，將光分組交換 到與該相關(guān)解碼器對(duì)應(yīng)的輸出端口。 第二核心節(jié)點(diǎn)502中包括第二光環(huán)行器524、第二帶阻濾波器525、第二光延遲器 526、第二耦合器527、第二分光器528、第二相關(guān)解碼陣列529、第二閾值判決單元530和第 二光交換單元531 ;這些器件的連接關(guān)系和功能與第一核心節(jié)點(diǎn)502相同，這里就不再贅述 了。 下面舉個(gè)具體例子，例如源邊緣節(jié)點(diǎn)501根據(jù)路由算法確定光分組在路由路徑上 需要經(jīng)過兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)，即第一核心節(jié)點(diǎn)502和第二核心節(jié)點(diǎn)503，光分組須從第一核心節(jié) 點(diǎn)502的輸出端口 1輸出，從第二核心節(jié)點(diǎn)502的輸出端口 3輸出，最終到達(dá)目的邊緣節(jié)點(diǎn) 504。其中，第一核心節(jié)點(diǎn)502中與輸出端口 1對(duì)應(yīng)的光碼標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的碼字為100100100， 第二核心節(jié)點(diǎn)503中與輸出端口 3對(duì)應(yīng)的光碼標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的碼字為100010001。確定這 些路由信息后，即可根據(jù)這些路由信息進(jìn)行編碼，第一標(biāo)記生成部分選用碼字100100100 編碼第一核心節(jié)點(diǎn)502中與輸出端口 1對(duì)應(yīng)的光碼標(biāo)記l，第二標(biāo)記生成部分選用碼字 100010001編碼第二核心節(jié)點(diǎn)503中與輸出端口 3對(duì)應(yīng)的光碼標(biāo)記2。光碼標(biāo)記2通過標(biāo) 記延遲器511延遲一個(gè)時(shí)隙后與光碼標(biāo)記1及凈荷通過光分組耦合器514進(jìn)行耦合，組成 完整的光分組，并同步輸出至第一核心節(jié)點(diǎn)502。 光分組到達(dá)第一核心節(jié)點(diǎn)502后進(jìn)入第一光環(huán)行器516，第一光環(huán)行器516將光 分組輸出到第一帶阻濾波器517，經(jīng)第一帶阻濾波器517后，光分組被分為凈荷和標(biāo)記棧兩 部分。凈荷部分透射穿過第一帶阻濾波器517至第一光延遲器518中被延遲一個(gè)時(shí)隙后輸出至第一耦合器519。光碼標(biāo)記1和光碼標(biāo)記2組成的標(biāo)記棧被第一帶阻濾波器517反射 回第一光環(huán)行器516，并被第一光環(huán)行器516輸出到第一分光器520，標(biāo)記棧被第一分光器 520分成兩路，一路輸入第一相關(guān)解碼器陣列521進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼，另一路輸入第一耦合 器519與延遲一個(gè)時(shí)隙的凈荷耦合成新的光分組后輸入第一光交換單元523。輸入第一相 關(guān)解碼器陣列521的標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記，也就是標(biāo)記1將與第一相關(guān)解碼器陣列521中 與輸出端口 l對(duì)應(yīng)的某個(gè)相關(guān)解碼器匹配，輸出高強(qiáng)度的自相關(guān)值，再經(jīng)第一閾值判決單 元522判決后輸出"1"，光碼標(biāo)記2由于落后于光碼標(biāo)記l，則被忽略。第一光交換單元523 根據(jù)第一閾值判決單元522輸出結(jié)果，將新生成的光分組交換至與輸出為"l"的相關(guān)解碼 器所對(duì)應(yīng)的輸出端口 l，新生成的光分組中，光碼標(biāo)記1在時(shí)間上領(lǐng)先凈荷一個(gè)時(shí)隙，此時(shí) 與凈荷同步的是光碼標(biāo)記2，因此實(shí)現(xiàn)了將本節(jié)點(diǎn)使用的標(biāo)記從標(biāo)記棧中去除的目的。新 生成的光分組傳輸?shù)降诙诵墓?jié)點(diǎn)503后，第二核心節(jié)點(diǎn)503將會(huì)執(zhí)行與第一核心節(jié)點(diǎn)502 相同的步驟，去除光碼標(biāo)記2并控制新的光分組從輸出端口 3中輸出，最終傳輸?shù)侥康倪吘?節(jié)點(diǎn)504。 由上述的實(shí)施例可見，本發(fā)明的這種光分組全光交換方法和用于實(shí)現(xiàn)該方法的光 分組全光交換系統(tǒng)、邊緣節(jié)點(diǎn)及核心節(jié)點(diǎn)，采用了 OC匿技術(shù)生成路由路徑中每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需 的光碼標(biāo)記。各光碼標(biāo)記按時(shí)間先后串行排列形成基于時(shí)間的光碼標(biāo)記棧，再和凈荷組成 光分組進(jìn)入到光網(wǎng)絡(luò)中傳輸。核心節(jié)點(diǎn)對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼，確定光 分組的輸出端口 ，同時(shí)通過對(duì)凈荷進(jìn)行延遲，并再次與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組，新的光 分組中與凈荷同步的首個(gè)標(biāo)記變?yōu)槭讉€(gè)標(biāo)記之后的下一個(gè)標(biāo)記，從而達(dá)到將標(biāo)記棧中首個(gè) 標(biāo)記從標(biāo)記棧中去除的目的，同時(shí)控制新的光分組從首個(gè)光碼標(biāo)記指示的輸出端口輸出， 將新光分組發(fā)送至下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。光分組的識(shí)別和交換可以全部使用光學(xué)器件，實(shí)現(xiàn)全光交 換，且由于不需要進(jìn)行標(biāo)記的替換，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)非常簡單。 所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光分組全光交換方法，其特征在于，該方法包括源邊緣節(jié)點(diǎn)將來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光分組的凈荷，并確定來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)在光網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，獲得路由信息；源邊緣節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由信息進(jìn)行光碼分復(fù)用OCDM編碼，生成路由路徑上每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行分組交換所需要的光碼標(biāo)記，將所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上按時(shí)隙分開并按路由順序排列組成標(biāo)記棧；將標(biāo)記棧與凈荷耦合形成光分組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送；核心節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的光分組的標(biāo)記棧中的首個(gè)光碼標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼；并將光分組的凈荷部分延遲一個(gè)時(shí)隙，再與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組；核心節(jié)點(diǎn)根據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與所述首個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出；所述從核心節(jié)點(diǎn)輸出的光分組被繼續(xù)傳輸至下一跳核心節(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)目的邊緣節(jié)點(diǎn)為止。
2. 如權(quán)利要求1所述的光分組全光交換方法，其特征在于，所述路由信息包括路由路徑中經(jīng)過的所有核心節(jié)點(diǎn)的先后順序以及每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中具體的交換輸出端口對(duì)應(yīng)的光正交碼碼字。
3. 如權(quán)利要求1所述的光分組全光交換方法，其特征在于，所述OCDM編碼可以采用時(shí)域、頻域或多維編碼方式。
4. 如權(quán)利要求1所述的光分組全光交換方法，其特征在于，所述將生成的所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上按路由順序排列組成標(biāo)記棧，包括將光分組的持續(xù)時(shí)間劃分為N個(gè)時(shí)隙，N等于該光分組在路由路徑上需要經(jīng)過的核心節(jié)點(diǎn)數(shù)目，將光碼標(biāo)記按照路由順序排列組成標(biāo)記棧，其中每個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)，并占用一個(gè)時(shí)隙；其中N^ 1。
5. —種光分組全光交換系統(tǒng)，包括源邊緣節(jié)點(diǎn)、目的邊緣節(jié)點(diǎn)以及源邊緣節(jié)點(diǎn)和目的邊緣節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)；來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)通過源邊緣節(jié)點(diǎn)和核心節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康倪吘壒?jié)點(diǎn)，并通過目的邊緣節(jié)點(diǎn)將IP網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送到最終目的地址，其特征在于所述源邊緣節(jié)點(diǎn)，用于將來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光分組的凈荷；確定來自IP網(wǎng)的數(shù)據(jù)在光網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，獲得路由信息；根據(jù)路由信息進(jìn)行OC匿編碼，生成路由路徑上每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行分組交換所需要的光碼標(biāo)記，并在時(shí)域上按路由順序排列組成標(biāo)記棧；所述光分組全光交換系統(tǒng)還包括光分組耦合器，與所述源邊緣節(jié)點(diǎn)相連，用于耦合凈荷和標(biāo)記棧，形成光分組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送；所述核心節(jié)點(diǎn)，與光分組耦合器相連，用于對(duì)光分組的標(biāo)記棧中的首個(gè)光碼標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼；將光分組的凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙，再與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組；根據(jù)光碼標(biāo)記的解碼結(jié)果控制所述新生成的光分組從與光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種光分組全光交換系統(tǒng)，其特征在于，所述光分組耦合器集成于源邊緣節(jié)點(diǎn)中。
7. —種邊緣節(jié)點(diǎn)，其特征在于，該邊緣節(jié)點(diǎn)包括激光器、激光調(diào)制器以及由寬帶光源、調(diào)制器和OC匿編碼器組成的標(biāo)記生成部分；所述寬帶光源，用于產(chǎn)生光信號(hào)；所述調(diào)制器，與寬帶光源相連，用于對(duì)所述寬帶光源產(chǎn)生的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；所述0C匿編碼器，與所述調(diào)制器相連，用于對(duì)調(diào)制后的光信號(hào)進(jìn)行0C匿編碼，生成路由路徑中某個(gè)核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光分組交換所需要的光碼標(biāo)記；所述激光器，用于產(chǎn)生光信號(hào)；所述激光調(diào)制器，與所述激光器相連，用于將接收到的IP網(wǎng)數(shù)據(jù)調(diào)制到激光器產(chǎn)生的光信號(hào)上，形成凈荷；當(dāng)標(biāo)記生成部分多于一組時(shí)，對(duì)應(yīng)于該一組以外的每一組標(biāo)記生成部分，該邊緣節(jié)點(diǎn)還包括標(biāo)記延遲器與所述該一組以外的每一組標(biāo)記生成部分中的OC匿編碼器相連，用于按照路由順序?qū)ι傻墓獯a標(biāo)記按時(shí)隙進(jìn)行延遲，使生成的所有光碼標(biāo)記在時(shí)域上按時(shí)隙分開。
8. 如權(quán)利要求7所述的邊緣節(jié)點(diǎn)，其特征在于，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括耦合器，與所述OCDM編碼器和所述激光調(diào)制器分別相連，用于將所述凈荷和由所有光碼標(biāo)記組成的標(biāo)記棧進(jìn)行耦合，形成光分組并向核心節(jié)點(diǎn)發(fā)送。
9. 一種核心節(jié)點(diǎn)，其特征在于，該核心節(jié)點(diǎn)包括光環(huán)行器，用于將進(jìn)入核心節(jié)點(diǎn)的光分組發(fā)送到帶阻濾波器，接收帶阻濾波器反射回的標(biāo)記棧，并發(fā)送到分光器；帶阻濾波器與所述光環(huán)行器連接，用于對(duì)光分組進(jìn)行帶阻濾波，光分組中的凈荷部分將透射至光延遲器，而標(biāo)記棧將被反射回光環(huán)行器；光延遲器，與帶阻濾波器連接，用于對(duì)光分組中的凈荷延遲一個(gè)時(shí)隙，并輸出至耦合器；分光器，與光環(huán)行器相連，用于將標(biāo)記棧的光信號(hào)分為兩路，分別輸出到耦合器和相關(guān)解碼陣列；耦合器，與光延遲器和分光器分別相連，用于將標(biāo)記棧和凈荷耦合形成光分組，并輸出至光交換單元；相關(guān)解碼陣列，與分光器相連，用于對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)相關(guān)解碼，并將解碼結(jié)果輸出閾值判決單元；閾值判決單元，與相關(guān)解碼器相連，用于對(duì)相關(guān)解碼陣列輸出的解碼結(jié)果進(jìn)行閾值判決，并將判決結(jié)果發(fā)送至光交換單元；光交換單元，與閾值判決單元相連，根據(jù)閾值判決單元的判決結(jié)果控制所述從耦合器輸入的光分組從與首個(gè)光碼標(biāo)記對(duì)應(yīng)的端口輸出。
10. 如權(quán)利要求9所述的核心節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述相關(guān)解碼陣列包括至少一個(gè)相關(guān)解碼器，每一個(gè)相關(guān)解碼器與光交換單元中的一個(gè)輸出端口對(duì)應(yīng)；所述閾值判決單元包括至少一個(gè)閾值判決器；閾值判決器與所述相關(guān)解碼器一一對(duì)應(yīng)，每一個(gè)相關(guān)解碼器和與其對(duì)應(yīng)的閾值判決器相連。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的核心節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述光延遲器采用光纖延遲線或其他能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)延遲的器件實(shí)現(xiàn)。
12. 如權(quán)利要求9或10所述的核心節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述光交換單元采用光控開關(guān)陣列實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光分組全光交換方法、系統(tǒng)、邊緣節(jié)點(diǎn)及核心節(jié)點(diǎn)，采用OCDM技術(shù)生成路由路徑中每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的光碼標(biāo)記，各光碼標(biāo)記按延遲時(shí)間先后串行排列形成基于時(shí)間的光碼標(biāo)記棧，再和凈荷組成光分組進(jìn)入到光網(wǎng)絡(luò)中傳輸。核心節(jié)點(diǎn)對(duì)標(biāo)記棧中的首個(gè)標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別得到路由信息，同時(shí)通過對(duì)凈荷進(jìn)行延遲，并再次與標(biāo)記棧耦合形成新的光分組，新的光分組中與凈荷同步的首個(gè)標(biāo)記變?yōu)槭讉€(gè)標(biāo)記之后的下一個(gè)標(biāo)記，從而將標(biāo)記棧中首個(gè)標(biāo)記從標(biāo)記棧中去除，同時(shí)根據(jù)路由信息控制新的光分組的交換，將新光分組發(fā)送至下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于核心節(jié)點(diǎn)中對(duì)光分組的交換全部采用光器件完成，可以實(shí)現(xiàn)全光交換，且不需要進(jìn)行標(biāo)記的替換。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK101783973SQ20091007675
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者余重秀, 尹霄麗, 張琦, 忻向軍, 房杰, 李書文, 桑新柱, 王擁軍, 王葵如, 趙同剛, 馬建新 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)