CN101193049B - 一种集成边缘节点的核心节点交换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种集成边缘节点的核心节点交换设备，包括：光电/电光变换器、核心交换模块、波分解复用器、合波器，还包括：边缘节点交换模块，用于从外部接收IP数据包，并将从内部收到的IP数据包转发出去；突发汇聚/解汇聚模块，用于将从外部收到的IP数据包组装形成突发数据和突发报头分组BHP数据，并将内部的突发数据还原成IP数据包，发送给边缘节点交换模块；电存储器，用于接收、发送并存储突发数据以及相应的BHP数据；核心节点交换控制模块，用于调度控制电存储器将存储的BHP数据经电光变换器、合波器输出，并控制突发数据经核心交换模块和合波器输出，或根据需要缓存后转发；以及将BHP数据控制信息记录到电存储器，并接收对应的突发数据经边缘节点交换模块输出。

Description

一种集成边缘节点的核心节点交换设备

技术领域

本发明属于通信系统中的交换控制技术领域。

背景技术

通信系统一般由终端、接入、传输和交换等部分构成，其中交换主要实现通信网络中不同用户间的连接，如电路交换系统中连接的建立、分组交换系统中业务的转发等。

当前，网络业务量高速增长，对光网络的传输和交换提出了新的要求。随着波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)技术的发展，在光网络的单根光纤中可容纳多个高速波长信道，目前的数据显示可达到200多个波长信道，且单个波长信道上OC-48(2.5Gb/s)和OC-192(10Gb/s)等高速率的传输已经商用化，OC-768(40Gb/s)的传输速率也在实验室中试验成功，因此单根光纤链路的总速率可达到Tb/s的数量级。如此高的传输速率对网络的交换节点产生了巨大的压力，如果在中间交换节点通过O/E(光/电)和E/O(电/光)变换将数据转换到电域进行交换的方法势必不能满足高速的要求，会导致速率瓶颈，所以要求数据在光域透明地进行交换，即全光交换。

与电域中的交换技术相对应，光网络中的光交换技术也可以概括为三大类：光路交换(OCS，Optical Circuit Switching)、光分组交换(OPS，OpticalPacket Switching)和光突发交换(OBS，Optical Burst Switching)。

光路交换，即波长路由(Wavelength Routing)，是利用动态路由和波长分配，通过光交叉连接设备OXC和光分插复用器OADM，实现端到端的透明的“虚波长通道(Virtual Wavelength Path)”，使光信号在经过中间节点时不需光/电或电/光转换，而直接通过提供的光路(Lightpath)到达目的节点。光路交换提供的交换粒度(即基本交换单位)为波长，不适合传输突发性较强的分组业务，需要在上面覆盖组合因特网分组业务的层次结构，这样就增加了系统的复杂性，降低了传输效率。

光分组交换技术则试图直接在光层上实现细小粒度的分组交换，以适合突发性较强的业务，并通过统计复用，提高带宽的利用率。因此，光分组交换是一种前途非常看好的技术。但是由于在一些关键性的光器件如高速光开关、光缓存器、光逻辑器件等都没有取得重大的技术突破，因此光分组交换控制部分还不能完成复杂的逻辑处理功能，仍然要由电信号来控制，即所谓的电控光交换。另外，相对于成熟的硅技术，即电域大规模集成电路制造技术而言，光域的集成度很低。因此，要实现光控光交换、从实验室走向实用，则还有相当长的距离。

针对光路交换和光分组交换存在的问题，提出了交换颗粒度介于光路与分组之间的一种折衷光交换技术——光突发交换，其技术实现较光分组交换简单，但组网能力又比光路交换灵活高效，能有效结合光路交换和光分组交换的优势。

光突发交换的关键思想是充分利用光纤的巨大带宽和电子控制的灵活性，将控制与数据分离。数据以突发数据(Data Burst)的形式在光域传输和交换；而控制分组(突发报头分组，Burst Header Packet，BHP)和突发数据一一对应，也在光域中传输，但在交换节点被转换到电域处理。在功能上BHP类似于电路交换网络中的信令，故BHP称为信令消息。BHP所携带的控制信息主要包括偏移时间、突发长度、数据通道，采用通用多协议交换GMPLS时还包括一些标签。与传统分组交换不同的是，BHP与突发数据在物理通道上是分离的，是一种带外信令，DWDM(密集波分复用)传输系统中可用一个或多个专门的波长作为控制通道传送BHP；而且光突发交换中，BHP信令不必等待目的端的反馈确认，即资源预约是单向的。

为了避免交换节点在处理BHP时缓冲突发数据，光突发交换中还采用了延迟预约(Delayed Reservation)，并在BHP和突发数据之间引入了偏移时间(Offset Time)。即先发送BHP，经过设定的偏移时间后再发送突发数据。只要合理设置偏移时间，正常情况下，对于所有光突发交换网络中的节点，BHP都要比对应的突发数据先到达。BHP到达中间的核心节点后，转换为电信号进行处理，核心节点的交换控制模块将根据BHP所携带的控制信息和核心节点的当前状态进行调度和资源的预约。若预约成功，则根据BHP的要求为其对应的突发数据预留资源，并完成对相关硬件的配置，以保证后续的突发数据到达时相应的数据通道已经配置好，突发数据可以透明地经过节点；若出现资源的竞争和冲突，核心节点的交换控制模块还需要根据一定的冲突解决方案完成相应操作。

一个光突发交换网络主要由边缘节点、核心节点和DWDM链路构成，网络结构见附图1。

边缘节点作为传统IP路由器和光突发交换核心网络之间的接口，主要负责处理IP数据包和突发数据。一方面，边缘节点集中从外部进入光突发交换网络的IP数据包，根据一定的策略汇聚将IP数据包组装得到突发数据，这一过程称为突发汇聚，汇聚后的突发数据和BHP经过调度后，输入到电存储器和电光变换器送往光突发交换核心网络；另一方面，边缘节点接收由光电变换器和电存储器输出的网络内部突发数据，还原成IP数据包后，这一过程称为突发解汇聚，解汇聚后的IP数据包将按要求被转发到光突发交换网络外部的路由器。边缘节点的结构框图见附图2。

核心节点则主要完成BHP的交换调度、系统资源管理和配置、冲突的解决，以及对QoS(Quality of Service)的支持。核心节点根据BHP携带的控制信息和节点当前的状态信息进行资源的预约和仲裁。若预约成功，需完成对交换矩阵、可调谐波长变换器(TWC，Tunable Wavelength Converter)、光纤延迟线(FDL，Fiber Delay Line)等资源的配置，以保证后续的数据到达时透明地穿过节点。若出现资源的竞争和冲突，核心节点还需要根据一定的冲突解决方案完成相应操作。

核心节点的结构框架如附图3所示，主要包括光交换模块、交换控制模块和协议处理模块。在交换控制模块提供的配置信息控制下，这些部件协调工作，共同为数据提供透明的通道。交换控制模块功能包括对信令处理、转发表的查找、资源的预约及冲突判决和处理等。协议处理模块主要实现高层协议的处理，包括转发表的维护与更新等。光交换模块主要由波分解复用器、空分交叉矩阵、TWC、FDL和合波器等构成，其中TWC和FDL是可选的。

其中，波分解复用器用于将输入的多波长复合光信号分解成多个单波长光信号，将输入端口输入的信号分解后输出控制波长和数据波长，所述控制波长经依次相连的光电变换器、交换控制模块和电光变换器后，输出到合波器；所述数据波长输入到空分交叉矩阵、TWC和FDL，经过波长变换器输入到合波器，或者直接输入到合波器；

空分交叉矩阵的作用是将指定时段的指定输入端口的光信号交换到指定的输出端口；TWC的作用是将输入的任意波长的光信号转换成指定输出波长的光信号；合波器的作用是将输入的多个单波长光信号复合成一个多波长光信号输出。

现有技术中研究了光交换模块的结构，根据空分交叉矩阵的类型，有固定交叉结构、重配置结构、无阻塞结构、严格无阻塞结构、广播选择结构、调谐选择等；根据TWC的配置，有波长专用TWC的结构、链路共享TWC的结构、节点共享TWC的结构、带反馈TWC的结构；另外根据FDL的配置也有不同的结构，有部分共享FDL结构、带反馈FDL结构。附图4为一种带反馈FDL的核心节点交换结构。

FDL需要的光纤一般比较长，对于50μs的延时，需要约10km的光纤，如果在每个输入波长或输入端口配上如此多的光纤，整个核心交换模块的体积必然非常庞大。所以希望整个交换模块共享所有的FDL资源，带反馈FDL的交换模块则能很好地满足这一要求，如附图4所示，带反馈FDL分别连接在空分交叉矩阵的两端。需要说明的是，核心节点交换控制模块和光交换模块之间是控制与被控制关系，由于图中连线较多，所以之间的关系没有用连线表示出来；而且所有输入端口的控制波长实际上可为多个，这里为了避免增加连线而只画了一个控制波长；另外，协议处理模块和标签表等未画出。后续的附图中也将在这几个方面做类似处理。

从以上阐述可知目前光突发交换研究中主要存在以下问题：

光突发交换提供的是一种尽力服务(Best effort Services)，数据丢失率的理论下限为爱尔兰公式计算的全忙概率。数据丢失率定义为网络中丢失的数据与总的数据之比。在光突发交换中，由于其独有的一些特点，数据丢失率相对于电域传统分组交换网络的要高很多，因此突发数据丢失率是衡量光突发交换网络性能的关键指标之一。

FDL不能提供随机访问，不是严格意义上的缓存器，而只能提供固定时延，数据缓存能力和解决竞争冲突的能力有限，而且FDL的单位延时和级数设计较复杂，须考虑的因素较多。冲突的定义是：来自不同输入端口的多个数据包同时要到同一输出端口的某个特定波长信道上去的时候，就会产生竞争，称这种竞争为“冲突”，在分组交换中称为“外部阻塞”。FDL解决冲突的能力较弱，会造成突发数据的大量丢失。再者，配置大量的FDL会增大设备的体积。

另外，实际的光突发交换网络中任意一个核心节点都可能连接若干边缘节点，边缘节点和核心节点的关系如附图5所示，但是边缘节点和核心节点的结构设计现在大多是相互独立的，因此模块之间不可能实现共用和优化。如边缘节点和核心节点都有光电和电光变换器，边缘节点的光电和电光变换器用于BHP和突发数据的发送、接收，核心节点的光电和电光变换器则仅用于BHP的发送和接收，这在一定程度上造成了资源的重复配置和浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在光突发交换网络中集成边缘节点的核心节点的交换结构，从而使得一些模块能被共用，达到优化配置的目的。降低了成本并提高了网络性能。

为了解决上述问题，本发明提出了一种集成边缘节点的核心节点交换设备，应用于光突发交换网络，包括：光电/电光变换器、核心交换模块、波分解复用器、合波器，其特征在于，还包括：

边缘节点交换模块，用于从外部接收进入光突发交换网络的IP数据包，并将从内部收到的IP数据包转发出去；

突发汇聚/解汇聚模块，用于将所述从外部收到的IP数据包组装形成突发数据和相应的突发报头分组BHP数据，并将从内部收到的突发数据还原成IP数据包，发送给所述边缘节点交换模块；

电存储器，用于接收、发送并存储所述形成的突发数据以及相应的BHP数据；

核心节点交换控制模块，在发送路径上，用于调度控制所述电存储器将所述存储的BHP数据经电光变换器、合波器输出，并将所述存储的突发数据通过电光变换器、核心交换模块和合波器输出，或按照指定时间缓存后输出；在接收路径上，从不同输入端口，通过波分解复用器、光电变换器接收BHP数据，将其中的控制信息记录到所述电存储器中，并据此经过核心交换模块、光电变换器接收对应的突发数据到电存储器中，最终经突发解汇聚模块、边缘节点交换模块输出。

其中，核心交换模块可以包括：空分交叉矩阵，用于将指定时段的指定输入端口的突发数据交换到指定的输出端口。

其中，核心交换模块还可以包括：波长变换器，用于在发送路径上，将从空分交叉矩阵输出的所述数据波长进行波长变换后输入到合波器。

其中，核心节点交换控制模块可以包括：调度模块、定时模块和记录模块，

调度模块，用于在发送路径上，按照一定的调度算法和核心节点的状态信息进行调度，根据调度结果，选择合适的空闲时间将BHP经合波器输出；

定时模块，用于在发送路径上，经过设定的偏移时间后，将所述突发数据经合波器输出；用于在接收路径上，经过给定的偏移时间后，将所述突发数据经边缘节点交换模块输出；

记录模块，用于在接收路径上，有空闲反馈波长时，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，准备接收与BHP对应的突发数据。

其中，所述记录模块可以用于：在发送路径上，当输出端口有空闲的数据波长时，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，并把BHP送入电存储器的输出队列，准备经由合波器输出。

其中，所述核心节点交换控制模块还可以包括：修改模块，用于在发送路径上，实际发送BHP前修改BHP的转发标签和偏移时间；在接收路径上，将记录到电存储器中的BHP数据销毁。

其中，所述核心节点交换控制模块还可以包括：计算模块，用于在发送路径上，当有空闲的反馈波长时，计算需要的延时和偏移时间，再将BHP发送到控制波长上，经合波器输出。

其中，所述核心节点交换控制模块还可以包括：配置模块，用于在发送路径上，在对应的突发数据到达时配置好空分交叉矩阵。

其中，所述核心节点交换控制模块还可以包括：预约模块，用于预约空闲的数据波长，让实时性业务的突发数据优先预约波长资源；以及预约空闲的反馈波长，让突发数据通过反馈波长进入电存储器进行缓存。

其中，空分交叉矩阵和光电、电光变换器之间可以建立反馈通路。

其中，所有突发汇聚模块/突发解汇聚模块都可以连接到电存储器上。

与现有技术相比，本发明将边缘节点集成到核心节点中，新的核心节点交换结构将边缘节点和核心节点的数据发送、接收融合在一起，减少了光电和电光变换器的数量，从而降低了成本；并可利用边缘节点的光电变换器、电光变换器和电存储器为核心节点提供数据缓冲能力，减少突发数据的丢失，提高了网络性能，同时可为网络灵活提供QoS支持；当边缘节点增加时，可只适当增加电存储器的容量、提高处理器的处理能力，而不需要增加光交换模块的输入、输出端口，可保持空分交叉矩阵不变，因此具有良好的扩展性。

附图说明

图1是现有技术中光突发交换网络结构图。

图2是现有技术中边缘节点的结构图。

图3是现有技术中核心节点的结构图。

图4是现有技术中带反馈FDL的核心节点交换结构图。

图5是现有技术中边缘节点和核心节点的关系图。

图6是实施例中集成边缘节点的核心节点交换结构图。

图7是实施例中核心节点交换控制模块结构图。

具体实施方式

图6所示为实施例中集成边缘节点的核心节点交换结构图。包括了现有核心节点的一些模块和器件，主要有核心节点交换控制模块、核心交换模块、波分解复用器、合波器，该核心交换模块包括空分交叉矩阵和波长变换器；由于该交换结构集成了边缘节点，因此还包括现有边缘节点的一些模块和器件，有边缘节点交换模块、突发汇聚模块、突发解汇聚模块和光电或电光变换器；在现有核心节点交换控制模块和边缘节点中都有电存储器，而在集成的结构中，电存储器同时连接于核心节点和边缘节点上，可为多个模块共用。

另外，边缘节点的调度及控制功能可以并入核心节点交换控制模块，BHP和突发数据的发送、突发数据的接收可并入电存储器。在图6中虚线以上的部分，除了电光或光电变换器外，各模块都工作在电域；相反地，在中间虚线的以下部分，各模块都工作在光域。除电存储器的连接关系不同外，图中各模块和器件的连接关系和功能与现有技术相同。

新的交换结构中输入和输出端口各为P个，每个端口有(M+1)个波长，其中一个用于传输BHP，为控制波长；其它M个波长传输突发数据，为数据波长；反馈波长为N个；空分交叉矩阵有输入和输出端口各(PM+N)个，若以输入和输出端口数之积表示空分交叉矩阵的规模，则新的交换结构中空分交叉矩阵的规模为(PM+N)×(PM+N)；波长变换器配置在空分交叉矩阵的输出端，但反馈波长上不需要配置，因此共有PM个；波分解复用器和合波器的数量与端口数相同，各为P个。

在现有核心节点交换结构中，边缘节点的突发数据发送和突发数据接收模块需分别连接到核心节点的一个输入端口和输出端口。因此每增加一个边缘节点，都要相应增加光交换模块的输入、输出端口，使空分交叉矩阵的端口增加、规模增大。但在新的核心节点交换结构中，可以将所有边缘节点的突发汇聚模块和突发解汇聚模块都连接到电存储器；当边缘节点增加时，可只适当增加电存储器的容量、提高处理器的处理能力，而不需要增加光交换模块的输入、输出端口，可保持空分交叉矩阵不变，因此具有良好的扩展性。

边缘节点BHP的收发与核心节点BHP的收发都是通过相同的光电或电光变换器实现，因此集成后减少了光电和电光变换器的数量以及减少边缘节点的硬件开销。

边缘节点突发数据的收发是通过光电或电光变换器、电存储器和反馈波长实现，这个反馈通路也可以代替带反馈FDL交换结构中的FDL，用作核心节点中冲突数据的缓存和发送。由于电存储器能提供高速、大容量的随机存储，因此可大大减少突发数据的丢失。反馈波长就是边缘节点突发数据接收和发送时所用的波长，与传统的带反馈FDL或TWC的交换结构相比，不会因为使用反馈波长而增加空分交叉矩阵的规模。

图7是实施例中核心节点交换控制模块结构图。该核心节点交换控制模块可以包括：

调度模块110，用于在发送路径上，按照一定的调度算法和核心节点的状态信息进行调度，根据调度结果，选择合适空闲时间将BHP经合波器输出；

定时模块120，用于在发送路径上，经过设定的偏移时间后，将所述突发数据经合波器输出；用于在接收路径上，经过给定的偏移时间后，将所述突发数据经边缘节点交换模块输出；

记录模块130，用于在接收路径上，有空闲反馈波长时，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，准备接收与BHP对应的突发数据；在发送路径上，当输出端口有空闲数据波长时，将BHP中控制信息记录到电存储器中的相应队列，把BHP送入电存储器的输出队列，准备经由合波器输出；

修改模块140，用于在发送路径上，实际发送BHP前修改BHP的转发标签和偏移时间；在接收路径上，将记录到电存储器中的BHP数据销毁；

配置模块150，用于在发送路径上，在对应的突发数据到达时配置好空分交叉矩阵；

计算模块160，用于在发送路径上，当有空闲的反馈波长时，计算需要的延时和偏移时间，再将BHP发送到控制波长上，经合波器输出；

预约模块，用于预约空闲的数据波长，让实时性业务的突发数据优先预约波长资源；以及预约空闲的反馈波长，让突发数据通过反馈波长进入电存储器进行缓存。

一种边缘节点的BHP和突发数据的发送过程，包括以下步骤：

步骤110，边缘节点收到来自线卡的数据后，送入突发汇聚模块并按照一定的突发汇聚模块算法进行汇聚，汇聚后形成突发数据和相应的BHP，两者分别被送入电存储器中相应的发送队列；

步骤120，核心节点交换控制模块按照一定的调度算法和核心节点的状态信息进行调度，根据调度结果，选择合适的空闲时间将BHP经电光变换器发送到指定输出端口的控制波长上，最后通过合波器输出；

步骤130，经过设定的偏移时间后，突发数据通过电光变换器发送到空闲的反馈波长上，然后经过空分交叉矩阵交换到指定输出端口的空闲的数据波长上，最后通过波长变换器和合波器输出。

一种边缘节点的BHP和突发数据的接收过程，包括以下步骤：

步骤210，不同输入端口的BHP和突发数据经过波分解复用器后，被分开到不同的波长上，BHP通过控制波长和光电变换器到达核心节点交换控制模块进行分析和调度；

步骤220，BHP的目的地是与该核心节点相连的边缘节点，核心节点将查询在指定时间是否有空闲的反馈波长，如果没有空闲的反馈波长，则丢弃该突发数据，否则，执行步骤230；

步骤230，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，然后销毁BHP，并根据控制信息做好配置，准备接收与该BHP对应的突发数据；

步骤240，经过给定的偏移时间后，对应的突发数据从相同的输入端口进入，并通过一个数据波长到达空分交叉矩阵，空分交叉矩阵将其交换到一个空闲的反馈波长，然后通过光电变换器进入电存储器的输入队列，最后经突发解汇聚模块后输出到线卡。

一种核心节点的BHP和突发数据的接收、转发和冲突解决过程，包括以下步骤：

步骤310，不同输入端口的BHP和突发数据经过波分解复用器后，被分开到不同的波长上，BHP通过控制波长和光电变换器到达核心节点交换控制模块进行分析和调度；

步骤320，BHP要转发到下个核心节点，查询指定输出端口在指定时间是否有空闲的数据波长，如果有，执行步骤330，否则，执行步骤340；

步骤330，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，并把BHP送入电存储器的输出队列准备转发，在实际发送BHP前修改BHP的转发标签和偏移时间，然后通过电光变换器发送到指定输出端口的控制波长上，最后通过合波器输出；

同时，核心节点交换模块会在对应的突发数据到达时配置好空分交叉矩阵的光开关和波长变换器，使突发数据透明地交换到空分交叉矩阵的输出端，然后通过波长变换器和合波器输出。

步骤340，查询在指定时间是否有空闲的反馈波长，如果没有，则丢弃该BHP和对应的突发数据，否则，执行步骤350；

步骤350，查找空闲的反馈波长和指定输出端口的空闲的数据波长，计算需要的延时和偏移时间，再按BHP的正常转发过程将BHP发送到控制波长，并在对应的突发数据到达时配置好空分交叉矩阵的光开关，使突发数据透明地交换到反馈波长上，经光电转换后进入电存储器按照指定时间缓存，缓存后突发数据再次通过空分交叉矩阵，并经波长变换器和合波器在指定输出端口的空闲数据波长上输出。

步骤350，查找空闲的反馈波长和指定输出端口的空闲的数据波长，计算需要的延时和偏移时间，再按BHP的正常转发过程将BHP发送到控制波长，并在对应的突发数据到达时配置好空分交叉矩阵的光开关，使突发数据透明地交换到反馈波长上，并在指定输出端口的空闲数据波长上，将突发数据通过波长变换器和合波器输出。

在提供QoS支持时，可先通过对输出端口空闲的数据波长预约来实现。当实时性业务的突发数据与非实时业务的突发数据发生冲突，则让实时性业务的突发数据优先预约波长资源；如果不能预约到输出端口的空闲数据波长，则优先预约空闲的反馈波长，让突发数据通过反馈波长进入电存储器进行缓存。

另外，所有进入电存储器、且需要转发的突发数据也可看作边缘节点突发汇聚后需发送的突发数据，因此还可按照实时性或优先级安排发送顺序，进一步为不同的业务提供不同的QoS支持。

Claims (10)

1.一种集成边缘节点的核心节点交换设备，应用于光突发交换网络，包括：光电/电光变换器、核心交换模块、波分解复用器、合波器，其特征在于，还包括：

边缘节点交换模块，用于从外部接收进入光突发交换网络的IP数据包，并将从内部收到的IP数据包转发出去；

突发汇聚/解汇聚模块，用于将所述从外部收到的IP数据包组装形成突发数据和相应的突发报头分组BHP数据，并将从内部收到的突发数据还原成IP数据包，发送给所述边缘节点交换模块；

电存储器，用于接收、发送并存储所述形成的突发数据以及发送相应的BHP数据；

核心节点交换控制模块，在发送路径上，用于调度控制所述电存储器将所述存储的BHP数据经电光变换器、合波器输出，并控制所述存储的突发数据通过电光变换器、核心交换模块和合波器输出，或根据需要缓存后转发；在接收路径上，从不同输入端口，通过波分解复用器、光电变换器接收BHP数据，将其中的控制信息记录到所述电存储器中，并据此经过核心交换模块、光电变换器接收对应的突发数据到电存储器，最终经突发解汇聚模块、边缘节点交换模块输出。

2.如权利要求1所述交换设备，其特征在于，所述核心交换模块包括：

空分交叉矩阵，用于将指定时段的指定输入端口的光信号交换到指定的输出端口。

3.如权利要求2所述交换设备，其特征在于，所述核心交换模块还包括：

波长变换器，用于将从空分交叉矩阵输出的数据波长进行波长变换后输入到合波器。

4.如权利要求2或3所述交换设备，其特征在于，核心节点交换控制模块包括：调度模块、定时模块和记录模块，

调度模块，用于在发送路径上，按照调度算法和核心节点的状态信息进行调度，根据调度结果，选择空闲时间将BHP经合波器输出；

定时模块，用于在发送路径上，经过设定的偏移时间后，将所述突发数据经核心交换模块和合波器直接输出，或根据需要在电存储器中缓存后转发；用于在接收路径上，经过给定的偏移时间后，将所述突发数据经边缘节点交换模块输出；

记录模块，用于在接收路径上，有空闲反馈波长时，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，准备接收与BHP对应的突发数据。

5.如权利要求4所述交换设备，其特征在于，所述记录模块用于：

在发送路径上，当输出端口有空闲的数据波长时，将BHP中的控制信息记录到电存储器中的相应队列，并把BHP送入电存储器的输出队列，准备经由合波器输出。

6.如权利要求5所述交换设备，其特征在于，所述核心节点交换控制模块进一步包括：

修改模块，用于在发送路径上，实际发送BHP前修改BHP的转发标签和偏移时间；在接收路径上，将记录到电存储器中的BHP数据销毁。

7.如权利要求4所述交换设备，其特征在于，所述核心节点交换控制模块进一步包括：

计算模块，用于在发送路径上，当有空闲的反馈波长时，计算需要的延时和偏移时间，再将BHP发送到控制波长上，经合波器输出。

8.如权利要求5或7所述交换设备，其特征在于，所述核心节点交换控制模块进一步包括：

配置模块，用于在发送路径上，在对应的突发数据到达时配置好空分交叉矩阵。

9.如权利要求4所述交换设备，其特征在于，所述核心节点交换控制模块进一步包括：

预约模块，用于预约空闲的数据波长，让实时性业务的突发数据优先预约波长资源；以及预约空闲的反馈波长，让突发数据通过反馈波长进入电存储器进行缓存。

10.如权利要求4所述交换设备，其特征在于，空分交叉矩阵和光电、电光变换器之间建立反馈通路。

Images