專利名稱：一種混合光交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種涉及光電路交換(ocs)和光突發(fā)交換
(OBS)的混合光交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法。
背景技術(shù)：
最初的光網(wǎng)絡(luò)通過點(diǎn)與點(diǎn)之間光纖鏈路的互聯(lián)組成，通常用于構(gòu)建骨干傳送網(wǎng)。光信 號在光纖的一個(gè)波長信道上傳送，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都要將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行處理，然 后再次轉(zhuǎn)換為光信號以便繼續(xù)傳送。由于骨干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的連通度很低，待傳送的數(shù)據(jù) 中大約70%是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)需要經(jīng)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。由于電域的處 理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光域的傳輸速度，因此，電域處理能力是光網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。針對這個(gè)問題， 研究者們提出了一些解決方案，產(chǎn)生了WDM (Wavelength Division Multiplex波分復(fù)用) 光網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的交換技術(shù)一光電路交換(Optical Circuit Switching, OCS)、光分組交換
(Optical Packet Switching, OPS)和光突發(fā)交換(Optical Burst Switching, OBS)。
光電路交換(ocs)和傳統(tǒng)的電路交換類似，數(shù)據(jù)傳送前需要建立從源到宿的光路
(lightpath，由所經(jīng)多個(gè)物理光纖鏈路上同一波長的波長信道組成)；光路建立后可以實(shí)現(xiàn) 業(yè)務(wù)流在光域的端到端透明傳輸；然而當(dāng)業(yè)務(wù)流呈現(xiàn)高突發(fā)性時(shí)，考慮光路建立、維護(hù)和 拆除等開銷，完全根據(jù)業(yè)務(wù)請求動(dòng)態(tài)地建立和拆除光路就難以實(shí)現(xiàn)。光分組交換(OPS) 與傳統(tǒng)的分組網(wǎng)絡(luò)(交換)類似，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，由于它可以統(tǒng)計(jì)復(fù)用波長資源，因 而適合承載突發(fā)業(yè)務(wù)；然而OPS對光器件要求很高，其實(shí)用化前景受制于光器件技術(shù)， 短期內(nèi)還無法大面積商用。光突發(fā)交換(OBS)是OCS、 OPS兩種交換方式的折中；其傳 送的方法是:數(shù)據(jù)到達(dá)OBS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)按照目的地址和其他屬性(如服務(wù)質(zhì)量QoS， Quality of Service)被分類，同類的多個(gè)數(shù)據(jù)分組被匯聚成突發(fā)包(Burst)，同時(shí)生成一個(gè)獨(dú)立的 控制分組，即突發(fā)頭(Burst Head Packet, BHP)，突發(fā)頭(BHP)先于突發(fā)包(Burst)進(jìn) 入控制信道，在途徑的每一個(gè)OBS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處為對應(yīng)的Burst預(yù)約波長資源(傳輸信道)， 使得Burst能夠?qū)崿F(xiàn)全光路交換;然而OBS存在的關(guān)鍵問題是沒有解決好預(yù)約沖突的問題， 因而傳送過程中突發(fā)包(Burst)被丟棄的現(xiàn)象(事故)無法避免和有效降低。
針對上述單一的光交換方式存在的缺陷及IP業(yè)務(wù)的高突發(fā)性、業(yè)務(wù)量大小不可預(yù)測， 業(yè)務(wù)量持續(xù)時(shí)間頻繁變化等特點(diǎn)，人們將不同的光交換技術(shù)進(jìn)行綜合利用。由于光分組交 換技術(shù)在現(xiàn)有的技術(shù)條件下難以實(shí)現(xiàn)，因此， 一般是把光電路交換和光突發(fā)交換技術(shù)結(jié)合 起來、組成混合光交換技術(shù)；該混合光網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)主要包括主從型和平行型。主從型網(wǎng) 絡(luò)由客戶層(Client)和服務(wù)層(Server)構(gòu)成，；其中，Client層采用OBS/OPS交換，Server 層采用OCS交換，突發(fā)包/分組在Client層交換，通過Server層的光路到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)；本質(zhì)上主從型網(wǎng)絡(luò)仍屬于OBS交換。平行型網(wǎng)絡(luò)由并行存在的OBS和OCS兩層組成，網(wǎng) 絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)均由OBS模塊和OCS模塊構(gòu)成，兩種交換模式相對獨(dú)立，共享網(wǎng)絡(luò)資源；網(wǎng) 絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)將IP分組根據(jù)其持續(xù)時(shí)間,服務(wù)質(zhì)量要求等分為短業(yè)務(wù)流(突發(fā)業(yè)務(wù)流)和長 業(yè)務(wù)流(正常業(yè)務(wù)流)，使用OBS傳送短業(yè)務(wù)流，OCS傳送長業(yè)務(wù)流，且業(yè)務(wù)傳送方式不 再改變。該平行型網(wǎng)絡(luò)僅將OCS、 OBS簡單疊加，沒能將其有機(jī)結(jié)合在一起、協(xié)同傳輸， 加之IP分組的難度較大，因此該混合光網(wǎng)絡(luò)交換方式亦難以有效降低丟包率。
此外，業(yè)務(wù)傳送的安全性，是光網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)解決的另一重要方面。美國FCC的統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)顯示，若一傳輸容量為Tb/s的光纖發(fā)生故障，將至少影響1200萬對電話業(yè)務(wù)。因此， 在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，如何保證使受影響的業(yè)務(wù)得以繼續(xù)順利傳送亦是光網(wǎng)絡(luò)傳輸中的重要 任務(wù)?，F(xiàn)有用于應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)故障的保護(hù)性措施是增設(shè)專用的備用光路，即針對每個(gè)可能發(fā)生 故障的區(qū)間預(yù)設(shè)保護(hù)性的備用光路，用以分流受阻的業(yè)務(wù)；即針對每個(gè)可能發(fā)生故障的區(qū) 間預(yù)設(shè)備用光路，用以傳輸受阻(亦稱"失效")的業(yè)務(wù)；根據(jù)備用資源可否共享，備用 光路又分為專用的備用光路和共享的備用光路兩大類；根據(jù)實(shí)施保護(hù)的方式，保護(hù)又分為 鏈路保護(hù)、分段保護(hù)和通路保護(hù)。
基于鏈路的保護(hù)是指在建立每一條工作光路時(shí)，針對該光路經(jīng)過的每條鏈路預(yù)設(shè)一條 備用光路，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生鏈路故障時(shí)，原擬經(jīng)過該鏈路工作光路上的數(shù)據(jù)流改由該備用光路 傳輸，從而繞過故障點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行；
分段保護(hù)是指將工作光路分成若干段，然后對每個(gè)段分別建立備用光路，當(dāng)某段工作 光路發(fā)生故障時(shí)，發(fā)生故障的工作光路段上承載的數(shù)據(jù)會(huì)被切換到相應(yīng)的備用光路上傳 輸。
基于通路的保護(hù)是指在建立工作光路的同時(shí)，在同一源目節(jié)點(diǎn)對間建立一條備用光路。
因而，上述混合光交換網(wǎng)絡(luò)存在只能按預(yù)先設(shè)定的傳送方式進(jìn)行，傳輸?shù)撵`活性差； 在業(yè)務(wù)傳送的安全性方面，針對每個(gè)可能發(fā)生故障的區(qū)間(段)預(yù)設(shè)保護(hù)性的備用光路， 這些備用光路在網(wǎng)絡(luò)無故障發(fā)生時(shí)均處于閑置狀態(tài)，因而存在網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率較低、應(yīng)對 網(wǎng)絡(luò)故障的處理方法落后，網(wǎng)絡(luò)資源的閑置率高、浪費(fèi)大，丟包率及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行成本較高 等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在背景技術(shù)基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)一種混合光交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法，以 有效提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率和混合光交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，確保業(yè)務(wù)傳送的安全性，有效 降低丟包率及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行成本等目的。
本發(fā)明的解決方案是針對背景技術(shù)存在的缺陷，將原固定采用OBS傳送短業(yè)務(wù)流(突發(fā) 業(yè)務(wù)流)，OCS傳送長業(yè)務(wù)流(正常業(yè)務(wù)流)的傳輸方式，改為當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常工作時(shí)，全 部數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))流均由OCS光路(層)傳送；當(dāng)數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))量突發(fā)性增長造成光路過載時(shí)，再通過OBS發(fā)送其超過OGS光路承載能力的溢出數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))流；而在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生
故障時(shí)、即出現(xiàn)一條或多條OCS光路故障時(shí)，亦通過該OBS光路(層)，將受阻的數(shù)據(jù) (業(yè)務(wù))繼續(xù)傳送到目的節(jié)點(diǎn)；本解決方案中網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)內(nèi)的OBS和OCS模塊均具有 OBS和OCS的交換能力；本發(fā)明即以此實(shí)現(xiàn)其目的。因而本發(fā)明方法包括
A. 建立混合光交換網(wǎng)絡(luò)
首先根據(jù)數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))量、鏈路可用波長信息，建立光路，組成ocs傳輸層，同時(shí)
為不同源目節(jié)點(diǎn)對確定OCS路由并建立相應(yīng)的路由表(OCS路由表)；然后再設(shè)置OBS 傳輸層，配置OBS層每條鏈路的可用波長、為不同源目節(jié)點(diǎn)對確定OBS路由，并建立相 應(yīng)的路由表(OBS路由表)；在配置OBS層各鏈路可用波長時(shí)，每條鏈路均用一個(gè)波長信 道作為控制信道，用于傳送突發(fā)頭，其余波長信道用于傳送突發(fā)包；網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)仍由 OBS模塊和OCS模塊組成；
B. 數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))傳送流程，包括
步驟l.O.選擇OCS光路根據(jù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)包為IP分組形式)的源目地址
禾口ocs路由表，確定ocs傳輸光路；
步驟l丄判斷光路是否暢通針對由步驟1.0.選定的光路，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中光路檢 測模塊的實(shí)時(shí)信息及光路緩存占用情況判斷光路是否暢通，若不暢通，則經(jīng)1丄1或1丄2 轉(zhuǎn)步驟2.0處理；否則轉(zhuǎn)步驟1.2;
步驟1.2 .數(shù)據(jù)包發(fā)送將由步驟1.1進(jìn)入的數(shù)據(jù)放入光路緩存，并記錄光路緩存占用 情況，然后將緩存中的隊(duì)頭數(shù)據(jù)包經(jīng)OCS光路發(fā)送至步驟3.0;
步驟2.0.突發(fā)包/突發(fā)頭生成當(dāng)由步驟U經(jīng)U.l或U.2進(jìn)入溢出緩存的數(shù)據(jù)達(dá) 到匯聚門限值后、將其匯聚為突發(fā)包，同時(shí)生成對應(yīng)的突發(fā)頭，然后轉(zhuǎn)步驟2.1;
步驟2.1 .確定OBS傳送光路根據(jù)突發(fā)頭記錄的目的節(jié)點(diǎn)信息及OBS路由表確定 OBS傳送光路后，轉(zhuǎn)步驟2.2發(fā)送；
步驟2.2.發(fā)送突發(fā)頭及突發(fā)包首先將由步驟2.1或/和步驟4.1進(jìn)入的突發(fā)頭經(jīng)選定
的光路控制信道發(fā)送到步驟4.0;隨后再將對應(yīng)的突發(fā)包經(jīng)該光路的數(shù)據(jù)信道亦發(fā)送到步 驟4.0;
步驟3.0.數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)根據(jù)步驟1.2經(jīng)OCS光路進(jìn)入的數(shù)據(jù)包頭記錄 的目的地址判斷該數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)；若是則轉(zhuǎn)步驟5.0;否則返回步驟1.0;
步驟4.0.突發(fā)頭/突發(fā)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)由步驟2.2經(jīng)OBS光路進(jìn)入的數(shù)據(jù)包， 根據(jù)突發(fā)頭記錄的目的地址判斷該數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)；若是則轉(zhuǎn)步驟5.0;否則轉(zhuǎn)
步驟4.1;
步驟4丄轉(zhuǎn)發(fā)處理由步驟4.0進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其突發(fā)頭記錄的目的地址及OBS 路由表確定轉(zhuǎn)發(fā)光路，并為對應(yīng)突發(fā)包預(yù)約數(shù)據(jù)信道，若預(yù)約成功則返回步驟2.2發(fā)送； 反復(fù)進(jìn)行步驟2.2、 4.0、 4.1，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)5.0;否則轉(zhuǎn)步驟6.0;步驟5.0.接收數(shù)據(jù)包由步驟3.0或/和步驟4.0到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，按常規(guī)方法 處理后轉(zhuǎn)發(fā)給目的地址；
步驟6.0.丟棄處理:將由步驟4.1轉(zhuǎn)入的預(yù)約數(shù)據(jù)信道未成功的突發(fā)頭及突發(fā)包丟棄， 并記錄丟棄量。
上述網(wǎng)絡(luò)中OCS光路所占波長資源與OBS光路所占波長資源之比》1。 本發(fā)明將通常采用的OCS、 OBS兩種交換方式有機(jī)地結(jié)合起來組成混合光交換網(wǎng)絡(luò)， 且由OBS模塊和OCS模塊組成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同時(shí)具有OBS和OCS的交換能力；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正 常運(yùn)行時(shí)，全部數(shù)據(jù)流均通過OCS光路層傳送；當(dāng)數(shù)據(jù)量突發(fā)性增長造成OCS光路過載 時(shí)，再通過OBS光路發(fā)送其超過OCS光路承載的溢出數(shù)據(jù)流；而在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)、即 出現(xiàn)一條或多條OCS光路故障時(shí)，亦通過該OBS光路(層)，將受阻的數(shù)據(jù)流繼續(xù)傳送； 即在不設(shè)置任何備用光路的條件下、便可將因數(shù)椐量突發(fā)增長產(chǎn)生的溢出數(shù)據(jù)流及因光路 故障而受阻的數(shù)據(jù)流及時(shí)、安全地傳送到目的節(jié)點(diǎn)。從而具有網(wǎng)絡(luò)資源的利用率及傳輸效 率高，有效地提高了數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))傳送的安全性和可靠性，丟包率大幅度下降，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn) 行成本低等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明混合光交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送流程示意圖； 圖2為本發(fā)明混合光網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)示意圖中A、 B、 C、 D均為OBS交換模塊，a、 b、 c、 d為OCS交換模塊，A-a、 B-b、 C- c及D-d分別為網(wǎng)絡(luò)的4個(gè)節(jié)點(diǎn)；虛線框表示沿OBS光路傳送的突發(fā)頭和突發(fā)包，實(shí) 線框表示沿OCS光路傳送的數(shù)據(jù)包；
圖3為實(shí)施例1的數(shù)據(jù)傳送原理其中，A、 B、 C、 D、 E表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的光突發(fā)交換模塊，a、 b、 c、 d、 e為OCS 交換模塊，m、 n均表示OCS光路暢通時(shí)由光路承載的數(shù)據(jù)，h、 b分別表示在OBS層傳送 的突發(fā)頭和突發(fā)包，粗實(shí)線表示一條從A到C的OCS光路，虛線表示從A到D的OCS光路， 雙點(diǎn)畫線表示A到C的0BS層通路。
圖4為實(shí)施例2 NSFNET-14網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖中0-13分別表示網(wǎng)絡(luò)的14個(gè) 節(jié)點(diǎn)位置。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例h本實(shí)施例以由五個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)為例，網(wǎng)絡(luò)中每根光纖上有5個(gè)波長， 各鏈路均為雙向鏈路，附圖3為本實(shí)例數(shù)據(jù)傳送原理示意圖
a.建立混合光交換網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)量矩陣r二
<formula>formula see original document page 6</formula>
建立ocs光路:a-b-c-d-e， a-b-c-d, d-e， b-d-c, e-c-a-b,共計(jì)占用12個(gè)波長；各光路平均承載量(107比特/ 秒)分別為50、 20、 15， 10， 7; OBS層與物理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)同構(gòu)，OBS層可用波長為其 余8個(gè)波長資源，其中每條鏈路上用一個(gè)波長信道作為傳送突發(fā)頭的控制信道，其他波長 信道作為傳送突發(fā)包的數(shù)據(jù)信道；
B.數(shù)據(jù)傳送當(dāng)數(shù)據(jù)流進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)后即按以下步驟進(jìn)行傳送
步驟1.0. OCS光路選擇根據(jù)各數(shù)據(jù)包的源目地址和OCS光路由表確定光路及對應(yīng)的 出端口；
步驟l丄判斷光路是否暢通根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的光路檢測模塊的實(shí)時(shí)信息及光路緩存 占用情況(本實(shí)施例緩存上限值為100個(gè)IP分組長度)判斷出端口對應(yīng)的光路是否暢通， 若光路暢通則轉(zhuǎn)步驟1,2(即當(dāng)光路處于正常負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)包由對應(yīng)光路傳送，本實(shí)施 例依次按照1.0-1.1-1.2-3.0-5.0步驟到達(dá)目的節(jié)點(diǎn))，否則(即當(dāng)光路過載或光路中斷時(shí)則) 轉(zhuǎn)步驟2.0;
歩驟L2.數(shù)據(jù)發(fā)送將由步驟l.l進(jìn)入的數(shù)據(jù)放入光路緩存，并記錄光路緩存占用情 況，然后將緩存中的隊(duì)頭數(shù)據(jù)包經(jīng)OCS光路發(fā)送至步驟3.0;
步驟2.0突發(fā)包/突發(fā)頭生成將由1.1經(jīng)步驟1丄1或1丄2進(jìn)入的數(shù)據(jù)包按照最小長 度-最大匯聚時(shí)間方法(Min-Burst-Length Max-Assembly-Period algorithm)匯聚為突發(fā)包， 同時(shí)生成對應(yīng)的突發(fā)頭，(匯聚處理中長度門限為100個(gè)IP分組長，時(shí)間門限為0.02秒) 然后轉(zhuǎn)步驟2.1確定OBS層路由；
步驟2.1確定OBS路由(傳送光路)按突發(fā)包擬到達(dá)的本地節(jié)點(diǎn)及OBS路由表確定 下一跳及本節(jié)點(diǎn)處的轉(zhuǎn)發(fā)端口 (當(dāng)光路a-b-c-d-e過載時(shí)，其過載數(shù)據(jù)作為溢出數(shù)據(jù)經(jīng)過突 發(fā)包組裝和生成突發(fā)頭后，確定的OBS路由為a-b，b-c,c-d,d-e)，然后轉(zhuǎn)步驟2.2發(fā)送；
步驟2.2發(fā)送突發(fā)頭及突發(fā)包將由步驟2.1或/和步驟4.1進(jìn)入的突發(fā)頭首先經(jīng)過通 往下一跳節(jié)點(diǎn)的控制信道發(fā)送到步驟4.0，繼后再將對應(yīng)的突發(fā)包經(jīng)過通往相同節(jié)點(diǎn)的數(shù) 據(jù)信道發(fā)送到步驟4.0 (即光路a-b-c-d-e過載時(shí)，突發(fā)頭和突發(fā)包即按a-b-c-d-e的順序轉(zhuǎn) 發(fā)、直到e止)；
步驟3.0由OCS光路傳送的數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)由步驟1.2送入的數(shù)據(jù)包，根 據(jù)數(shù)據(jù)包中紀(jì)錄的目的地址判斷該數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)；若是則直接轉(zhuǎn)步驟5.0;否 則返回步驟1.0;
步驟4.0判斷突發(fā)頭/突發(fā)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)由步驟2.2進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其突 發(fā)頭上的目的地址(例如為e)判斷是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)；若是則轉(zhuǎn)步驟5.0;否則轉(zhuǎn)步驟 4.1;(光路a-b-c-d-e過載時(shí)，其中溢出數(shù)據(jù)包的路由為a-b, b-c， c-d， d-e;此時(shí)到達(dá)網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)b,c,d的數(shù)據(jù)包都需經(jīng)本步驟判斷后轉(zhuǎn)發(fā)處理，才能到達(dá)目的地址e);
步驟4.1 OBS轉(zhuǎn)發(fā)處理由步驟4.0進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，根據(jù)突發(fā)頭記錄的擬到達(dá)的本地 節(jié)點(diǎn)(例如e)和OBS路由表確定下一跳及本節(jié)點(diǎn)處的轉(zhuǎn)發(fā)端口，并根據(jù)突發(fā)頭中信息為 對應(yīng)突發(fā)包預(yù)約波長資源，若通往下一跳節(jié)點(diǎn)的波長資源預(yù)約成功則返回步驟2.2;(光路a-b-c-d-e過載時(shí)，突發(fā)頭需要在b,c，d處預(yù)約波長資源，預(yù)約成功才能將突發(fā)頭和突發(fā)包 繼續(xù)向前傳送)否則轉(zhuǎn)步驟6.0;
步驟5.0到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)后的數(shù)據(jù)處理將由步驟3.0或/和步驟4.0進(jìn)入的數(shù)據(jù)包進(jìn)行 處理并轉(zhuǎn)發(fā)至目的地址并進(jìn)行數(shù)據(jù)量及平均時(shí)延數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等處理；
步驟6.0丟棄突發(fā)頭/突發(fā)包，記錄丟失量將由步驟4.1進(jìn)入的預(yù)約失敗的數(shù)據(jù)包作
丟棄處理并同時(shí)記錄其丟失量。
實(shí)施例2:本實(shí)施例采用NSFNET-14網(wǎng)絡(luò)，物理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如附圖4所示。網(wǎng)絡(luò)中
鏈路為雙向鏈路，波長復(fù)用數(shù)為16，業(yè)務(wù)量矩陣為
.05810 342 77701171 856 T= 41090 206 0 0 0 0
A.建立混合光交換網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)量矩陣T建立的OCS光路分別為0-1， 1-0, 1-2， 1-0-4-3，……共119條，各光路的平均承載量則分別為581、 777、 1171、 856、……；OBS
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與物理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)同構(gòu)，OCS光路建立后剩余的波長資源均配給OBS;在確 定OBS層路由時(shí)，本實(shí)施例先計(jì)算出節(jié)點(diǎn)對間的前K條最短路(K取4)，然后進(jìn)行路由 負(fù)載優(yōu)化，得到OBS路由表； B.數(shù)據(jù)包的傳送步驟
本實(shí)施例進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)椐流為定長1250BytesIP包，波長信道傳輸速率為10Gb/s，突 發(fā)包匯聚采用與實(shí)施例1相同的最小長度-最大匯聚時(shí)間方法(長度門限為IOO個(gè)IP包長 度，時(shí)間門限為200nS)，單位偏移時(shí)間為20nS。數(shù)據(jù)包的傳送步驟與實(shí)施例l相同。
本實(shí)施例經(jīng)仿真運(yùn)行實(shí)驗(yàn)對比仿真平臺(tái)基于OPNET，測試是在相同的資源配置及網(wǎng) 絡(luò)業(yè)務(wù)量動(dòng)態(tài)變化的條件下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是將單一的光電路交換(OCS)網(wǎng)絡(luò)(即基 于保護(hù)的OCS網(wǎng)絡(luò))及傳統(tǒng)的平行型混合光交換網(wǎng)絡(luò)與本發(fā)明混合光交換網(wǎng)絡(luò)在丟包率 上的對比l.網(wǎng)絡(luò)輕負(fù)載時(shí)，且當(dāng)失效鏈路數(shù)分別為l， 2, 3時(shí)，基于保護(hù)的OCS網(wǎng)絡(luò) 的丟包率分別為1.82%、 5.89%、 10.98%，平行型混合光交換網(wǎng)絡(luò)的丟包率分別為2.95%、 7.55%、 10.42%，而本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)的丟包率僅為0%， 0°/。， 0.8%; 2.網(wǎng)絡(luò)中度負(fù)載時(shí)，失效 的鏈路數(shù)亦分別為l， 2， 3時(shí)其丟包率OCS網(wǎng)絡(luò)依次為1.61%、 6.28%、 15.1%，平行型 混合光交換網(wǎng)絡(luò)依次為4.65%、 8.73%、 12.74%，而本發(fā)明依次為0、 1.27%、 3.28%; 3.網(wǎng) 絡(luò)重負(fù)載時(shí)，失效的鏈路數(shù)分別為1， 2， 3時(shí)的丟包率OCS網(wǎng)絡(luò)依次為1.14%、 10.61%、 15.5%，平行型混合光交換網(wǎng)絡(luò)依次為5.69%、 9.84%、 14.69,而本發(fā)明側(cè)依次為0、 2.48% 及4.21%。本發(fā)明的丟包率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于基于保護(hù)的光電路交換(OCS)網(wǎng)絡(luò)及傳統(tǒng)的平行 型混合光交換網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1.一種混合光交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法，包括A.建立混合光交換網(wǎng)絡(luò)首先根據(jù)數(shù)據(jù)量、鏈路可用波長信息，建立光路，組成OCS傳輸層，同時(shí)為不同源目節(jié)點(diǎn)對確定OCS路由并建立相應(yīng)的路由表；然后再設(shè)置OBS傳輸層，配置OBS層每條鏈路的可用波長、為不同源目節(jié)點(diǎn)對確定OBS路由，并建立相應(yīng)的路由表；在配置OBS層各鏈路可用波長時(shí)，每條鏈路均用一個(gè)波長信道作為控制信道，用于傳送突發(fā)頭，其余波長信道用于傳送突發(fā)包；網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)仍由OBS模塊和OCS模塊組成；B.數(shù)據(jù)傳送流程，包括步驟1.0.選擇OCS光路根據(jù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的源目地址和OCS路由表，確定OCS傳輸光路；步驟1.1.判斷光路是否暢通針對由步驟1.0.選定的光路，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中光路檢測模塊的實(shí)時(shí)信息及光路緩存占用情況判斷光路是否暢通，若不暢通，則經(jīng)1.1.1或1.1.2轉(zhuǎn)步驟2.0處理；否則轉(zhuǎn)步驟1.2；步驟1.2.數(shù)據(jù)包發(fā)送將由步驟1.1進(jìn)入的數(shù)據(jù)放入光路緩存，并記錄光路緩存占用情況，然后將緩存中的隊(duì)頭數(shù)據(jù)包經(jīng)OCS光路發(fā)送至步驟3.0；步驟2.0.突發(fā)包/突發(fā)頭生成當(dāng)由步驟1.1經(jīng)1.1.1或1.1.2進(jìn)入溢出緩存的數(shù)據(jù)達(dá)到匯聚門限值后、將其匯聚為突發(fā)包，同時(shí)生成對應(yīng)的突發(fā)頭，然后轉(zhuǎn)步驟2.1；步驟2.1.確定OBS傳送光路根據(jù)突發(fā)頭記錄的目的節(jié)點(diǎn)信息及OBS路由表確定OBS傳送光路后，轉(zhuǎn)步驟2.2發(fā)送；步驟2.2.發(fā)送突發(fā)頭及突發(fā)包首先將由步驟2.1或/和步驟4.1進(jìn)入的突發(fā)頭經(jīng)選定的光路控制信道發(fā)送到步驟4.0；隨后再將對應(yīng)的突發(fā)包經(jīng)該光路的數(shù)據(jù)信道亦發(fā)送到步驟4.0；步驟3.0.數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)根據(jù)步驟1.2經(jīng)OCS光路進(jìn)入的數(shù)據(jù)包頭記錄的目的地址判斷該數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)；若是則轉(zhuǎn)步驟5.0；否則返回步驟1.0；步驟4.0.突發(fā)頭/突發(fā)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)由步驟2.2經(jīng)OBS光路進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，根據(jù)突發(fā)頭記錄的目的地址判斷該數(shù)據(jù)包是否到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)；若是則轉(zhuǎn)步驟5.0；否則轉(zhuǎn)步驟4.1；步驟4.1.轉(zhuǎn)發(fā)處理由步驟4.0進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其突發(fā)頭記錄的目的地址及OBS路由表確定轉(zhuǎn)發(fā)光路，并為對應(yīng)突發(fā)包預(yù)約數(shù)據(jù)信道，若預(yù)約成功則返回步驟2.2發(fā)送；反復(fù)進(jìn)行步驟2.2、4.0、4.1，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)5.0；否則轉(zhuǎn)步驟6.0；步驟5.0.接收數(shù)據(jù)包由步驟3.0或/和步驟4.0到達(dá)本地節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，按常規(guī)方法處理后轉(zhuǎn)發(fā)給目的地址；步驟6.0.丟棄處理將由步驟4.1轉(zhuǎn)入的預(yù)約數(shù)據(jù)信道未成功的突發(fā)頭及突發(fā)包丟棄，并記錄丟棄量。
2. 按權(quán)利要求1所述一種混合光交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸方法，其特征在于網(wǎng)絡(luò)中OCS光路 所占波長資源與OBS光路所占波長資源之比》1。
全文摘要
該發(fā)明屬于光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的數(shù)據(jù)傳送方法，該方法首先設(shè)置OCS和OBS混合交換網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)內(nèi)的OBS和OCS模塊均具有OBS和OCS的交換能力；其傳送方法為當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常工作時(shí)，全部數(shù)據(jù)流均由OCS光路傳送；當(dāng)數(shù)據(jù)量突發(fā)性增長造成光路過載時(shí)，再通過OBS發(fā)送其溢出的數(shù)據(jù)流；而在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生OCS光路失效時(shí)亦通過OBS光路傳送受阻的數(shù)據(jù)至目的節(jié)點(diǎn)；因而具有網(wǎng)絡(luò)資源利用率及傳輸效率高，可有效提高了數(shù)據(jù)傳送的安全性和可靠性，丟包率大幅度下降，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。克服了背景技術(shù)只能按設(shè)定方式傳送、對可能發(fā)生故障的區(qū)間均需設(shè)備用光路所存在的傳輸效率低，丟包率及資源的閑置率高、浪費(fèi)大，運(yùn)行成本較高等缺陷。
文檔編號H04L12/56GK101674500SQ20091006006
公開日2010年3月17日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者瑾 張, 徐世中, 晟 王, 雄 王 申請人:電子科技大學(xué)