一種控制光功率的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 ] 本發(fā)明設(shè)及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤指一種光突發(fā)傳送網(wǎng)（OBTN，化tical Burst Transport化twork)的控制光功率的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 全球數(shù)據(jù)流量爆炸式增長(zhǎng)，W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W看到，從傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系（SDH，Sync虹onous 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， Multi-Service Transfer Platform)，并逐步演進(jìn)至今天的分組傳送網(wǎng)（PTN，Packet 化ansport 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(mǎn)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W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 Division Multiplexing)和 光傳送網(wǎng)（OTN，化tical化ansport化twork)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，Gig油it-Cap油Ie Passive Optical Network)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，化tical 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，化tical化twork化it),同時(shí)，在下行帖頭中攜帶上行帖的帶寬地圖，W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) 光禪合器復(fù)用至一條波長(zhǎng)通道并上傳至化T。運(yùn)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)?，其工作原理適合承載多點(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，如城域核屯、網(wǎng)和數(shù)據(jù)中屯、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（東西向流量需要化T電層轉(zhuǎn) 發(fā)，且GPON容量有限）。光突發(fā)傳送網(wǎng)（0BTN，Optical Burst Transport ^twork)采用 基于光突發(fā)（OB，化tical 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)?。圖1為4節(jié)點(diǎn)OBTN單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 示意圖，每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置一對(duì)快速可調(diào)諧突發(fā)發(fā)射機(jī)和快速可調(diào)諧突發(fā)接收機(jī)（可擴(kuò)展為多 個(gè)），整網(wǎng)有兩個(gè)波長(zhǎng)作為數(shù)據(jù)通道，一個(gè)波長(zhǎng)作為控制通道，節(jié)點(diǎn)A為主節(jié)點(diǎn)。OBTN技術(shù) 特征簡(jiǎn)述如下： 陽(yáng)0化](1)數(shù)據(jù)通道中最基本的傳輸單元為0B。OB間有保護(hù)時(shí)間作為間隔，若干OB組成 一個(gè)數(shù)據(jù)帖，不同波長(zhǎng)通道的相應(yīng)OB帖和OB時(shí)隙起始位置需要對(duì)齊。數(shù)據(jù)通道采用突發(fā) 光接收機(jī)/發(fā)射機(jī)，突發(fā)數(shù)據(jù)在源宿節(jié)點(diǎn)對(duì)間是光層直傳，不需要中間節(jié)點(diǎn)作電層轉(zhuǎn)發(fā)。源 端需要將客戶(hù)側(cè)數(shù)據(jù)包匯聚并封裝至OB發(fā)送。
[0006] (2)控制通道與數(shù)據(jù)通道相分離。OBTN采用獨(dú)立的波長(zhǎng)通道承載控制信息，其中 包括操作維護(hù)管理（0AM，Operations A血inistration and Maintenance)信息、用于捜集 各節(jié)點(diǎn)帶寬請(qǐng)求的帶寬報(bào)告和指示各節(jié)點(diǎn)發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的帶寬地圖，且控制帖先于對(duì)應(yīng) 的數(shù)據(jù)帖發(fā)送?？刂仆ǖ揽蒞采用普通的光接收機(jī)/發(fā)射機(jī)作為收發(fā)設(shè)備，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都 進(jìn)行電域處理，W接收和更新相應(yīng)控制信息。
[0007] (3)采用快速可調(diào)諧光器件實(shí)現(xiàn)基于OB的全光交換。OBTN節(jié)點(diǎn)可W快速調(diào)節(jié) (ns (納秒）級(jí)）發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的發(fā)射/接收波長(zhǎng)，W根據(jù)帶寬地圖選擇相應(yīng)的波長(zhǎng)和OB 時(shí)隙進(jìn)行突發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送/接收，W實(shí)現(xiàn)基于OB的全光交換。
[0008] (4)流量感知的實(shí)時(shí)光層資源調(diào)度。OBTN采用集中式控制方式，各從節(jié)點(diǎn)通過(guò)控 制帖周期性上報(bào)帶寬請(qǐng)求至主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前資源狀態(tài)和帶寬分配策略進(jìn)行波長(zhǎng)和 OB時(shí)隙分配，并將分配結(jié)果記入帶寬地圖，再由控制帖分發(fā)至各從節(jié)點(diǎn)，W根據(jù)流量需求實(shí) 現(xiàn)光層資源快速調(diào)度。
[0009] OBTN網(wǎng)絡(luò)中光層資源的快速調(diào)度，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通道中光功率發(fā)生突發(fā)性的波動(dòng)，而 且波動(dòng)范圍大。目前的OBTN網(wǎng)絡(luò)采用突發(fā)適應(yīng)的光放大設(shè)備，對(duì)線路中的合波光功率進(jìn)行 放大，但是大范圍光功率波動(dòng)的突發(fā)光放大設(shè)備成本高，技術(shù)難度高，不易實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種控制光功率的方法和裝置，能夠減小OBTN 網(wǎng)絡(luò)的光功率的波動(dòng)范圍。
[0011] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種控制光功率的方法，應(yīng)用于光突發(fā)傳輸網(wǎng) 0BTN，包括：
[0012] OBTN的主節(jié)點(diǎn)更新帶寬地圖，根據(jù)更新后的帶寬地圖獲取各節(jié)點(diǎn)在第（N+1)時(shí)間 段內(nèi)輸出的突發(fā)光信號(hào)數(shù)目；N為大于或等于1的整數(shù)；
[001引主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)第（N+1)時(shí)間段內(nèi)輸出的突發(fā)光信號(hào)數(shù)目和第N時(shí)間段內(nèi)輸出 的光信號(hào)數(shù)目確定各節(jié)點(diǎn)輸出到線路上的光功率的變化比例；
[0014] 主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的變化比例確定各節(jié)點(diǎn)的第（N+1)時(shí)間段內(nèi)非突發(fā)光信號(hào)數(shù) 目；
[0015] 主節(jié)點(diǎn)根據(jù)確定的各節(jié)點(diǎn)的第（N+1)時(shí)間段內(nèi)非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，控制各節(jié)點(diǎn)第 (N+1)時(shí)間段內(nèi)傳輸對(duì)應(yīng)數(shù)目的非突發(fā)光信號(hào)。
[0016] 優(yōu)選地，所述節(jié)點(diǎn)在所述第（N+1)時(shí)間段內(nèi)輸出的突發(fā)光信號(hào)數(shù)目為所述第 (N+1)時(shí)間段內(nèi)所述節(jié)點(diǎn)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐话l(fā)光數(shù)目和直通轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的突發(fā)光 數(shù)目之和。
[0017] 優(yōu)選地，該方法之前還包括：
[0018] 主節(jié)點(diǎn)確定各節(jié)點(diǎn)第一時(shí)間段內(nèi)輸出的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目。
[0019] 優(yōu)選地，所述各節(jié)點(diǎn)第一時(shí)間段內(nèi)輸出的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目滿(mǎn)足公式
[0020] 其中，Al為光突發(fā)傳送網(wǎng)OBTN中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)第一時(shí)間段內(nèi)所需的最大輸出突發(fā) 光信號(hào)數(shù)目，Xi為所述任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)第一時(shí)間段內(nèi)所需的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，Pi為任意突 發(fā)光信號(hào)輸入到所述節(jié)點(diǎn)的合波器的最小光功率，Pz為任意非突發(fā)光信號(hào)輸入到所述節(jié)點(diǎn) 的合波器的最小光功率，C任意信道的最大光功率和最小光功率之間的比值，B為所述節(jié)點(diǎn) 的輸出光功率放大器的輸入瞬態(tài)響應(yīng)倍數(shù)。
[0021] 優(yōu)選地，所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的變化比例確定各節(jié)點(diǎn)的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目包 括：
[0022] 確定出的各節(jié)點(diǎn)的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目滿(mǎn)足公式1
[0023] 其中，Az為任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)第N時(shí)間段內(nèi)所需的輸出突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，Pi為任意突 發(fā)光信號(hào)輸入到所述節(jié)點(diǎn)的合波器的最小光功率，Xz為所述節(jié)點(diǎn)第N時(shí)間段內(nèi)輸出的非突 發(fā)光信號(hào)數(shù)目，Pz為所述任意非突發(fā)光信號(hào)輸入到所述節(jié)點(diǎn)的合波器的最小光功率，A 3為 所述節(jié)點(diǎn)的第（N+1)時(shí)間段內(nèi)所需的輸出的突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，Xs為所述節(jié)點(diǎn)第（N+1)時(shí)間 段內(nèi)輸出的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，B為所述節(jié)點(diǎn)的輸出光功率放大器的輸入瞬態(tài)響應(yīng)倍數(shù)，C 任意信道的最大光功率和最小光功率之間的比值。
[0024] 優(yōu)選地，所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)確定的各節(jié)點(diǎn)的第（N+1)時(shí)間段內(nèi)非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目， 控制各節(jié)點(diǎn)第（N+1)時(shí)間段內(nèi)傳輸對(duì)應(yīng)數(shù)目的非突發(fā)光信號(hào)包括：
[0025] 所述主節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述各節(jié)點(diǎn)的第（N+1)時(shí)間段內(nèi)非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，生成控制帖 信息，通過(guò)輸出的攜帶有控制帖信息的控制帖，控制各節(jié)點(diǎn)第（N+1)時(shí)間段內(nèi)打開(kāi)或關(guān)閉 對(duì)應(yīng)數(shù)目的預(yù)先配置的非突發(fā)光信號(hào)發(fā)送單元。
[00%] 本發(fā)明還提出了一種放大突發(fā)光信號(hào)的方法，包括：
[0027] 在光突發(fā)傳輸網(wǎng)OBTN的線路上持續(xù)傳輸一個(gè)或一個(gè)W上非突發(fā)光信號(hào)。
[0028] 優(yōu)選地，所述OBTN的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的最大輸出突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，非突發(fā)光信號(hào)的 數(shù)目和輸出光功率放大器的輸入瞬態(tài)響應(yīng)倍數(shù)滿(mǎn)足公式
[0029] 其中，Al為光突發(fā)傳送網(wǎng)OBTN網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)所需的最大輸出突發(fā)光信號(hào)數(shù)目， Xi為所述節(jié)點(diǎn)所需的非突發(fā)光信號(hào)數(shù)目，P 1為所述突發(fā)光信號(hào)輸入到所述節(jié)點(diǎn)的合波器的 最小光功率，P,為所述非突發(fā)光信號(hào)輸入到所述節(jié)點(diǎn)的合波器的最小光功率，C為在所述節(jié) 點(diǎn)的合波器輸入端任意一個(gè)光信號(hào)的光功率的最大值和最小值之間的比值，B為所述節(jié)點(diǎn) 的輸出光功率放大器的輸入瞬態(tài)響應(yīng)倍數(shù)。
[0030] 本發(fā)明還提出了一種主節(jié)點(diǎn)，至少包括：
[0031] 更新模塊，用于更新帶寬地圖；
[0032] 獲取模塊，用于根據(jù)更新后的帶寬地圖獲取各節(jié)點(diǎn)在第