CN101409587A - 一种发送数据的方法、系统和网络节点 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发送数据的方法、系统和网络节点，其中，方法包括：在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中，叶网络节点将来自根网络节点的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到根网络节点。该方法只需在每个网络节点中设置一个激光器，当网络节点需要发送数据时，利用接收端网络节点的激光器在以自身为根网络节点的对称树中发送的下行光进行反射后得到的上行光，发送数据到该接收端网络节点。当网络中有多个网络节点之间需要互相发送数据时，无需在每个网络节点中为了形成多条光路设置多个激光器，大大节省了汇聚网中激光器的数目，降低了汇聚网全光化的成本。

Description

一种发送数据的方法、系统和网络节点
技术领域
本发明涉及光网络技术，特别涉及一种光网络中发送数据的方法、系统和网络节点。
背景技术
随着端到端技术，组播电视等新业务的不断涌现，用户对接入带宽的需求日益增加，光网络技术应运而生。随着光接入网的不断发展，全光网络是一个主要的技术方向，但汇聚网的全光化是主要的技术瓶颈。
目前，在汇聚网中，是基于光路(Light Path)实现通信的，Light Path是指从端到端的光路，汇聚网中的多个网络节点能够在网络节点之间建立的端到端的光路上进行通信。当汇聚网中一个网络节点需要向另一个网络节点发送数据时，将要发送的数据调制在自身激光器发出的光上，将该调制后的光发送给另一网络节点。但是，现有技术中这种基于Light Path发送数据的方法需要在汇聚网中的每一个网络节点上设置的激光器数目是由形成光路的个数决定的，例如，当一个汇聚网中有4个网络节点时，如图1所示，为了实现各网络节点之间可以相互发送数据，就需要在每一个网络节点中设置3个激光器，以便形成3条光路，分别在与除了自身的其它3个网络节点形成的光路上进行通信，这样该含有4个网络节点的汇聚网就共需要12个激光器。因此，采用现有技术的方法时，当汇聚网中含有多个网络节点时，就会使得汇聚网的全光化成本很高。
发明内容
本发明实施例提供了一种发送数据的方法、系统和网络节点，以便于节省汇聚网中激光器的数目，降低汇聚网全光化的成本。
一种发送数据的方法，该方法包括：
在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中，叶网络节点将所述根网络节点发送的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点。
一种发送数据的系统，该系统包括：在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中的根网络节点和叶网络节点；
根网络节点，用于向所述叶网络节点发送下行光，接收所述叶网络节点发送的数据；
叶网络节点，用于将所述根网络节点发送的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点。
一种网络节点，该网络节点包括：
光处理单元，用于将根网络节点发送的下行光进行反射，或将接收到的下行光转发给相邻的其它网络节点；
数据发送单元，用于利用所述光处理单元反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点。
一种网络节点，该网络节点包括：
激光器，用于产生下行光；
光分插复用器，用于向以自身所在网络节点为根网络节点的对称树中的叶网络节点广播所述激光器产生的下行光；
数据接收单元，用于接收所述叶网络节点发送的数据。
由以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的方法、系统和网络节点，在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中，叶网络节点将来自根网络节点的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到根网络节点。这样，只需在每个网络节点中设置一个激光器，当网络节点需要发送数据时，利用接收端网络节点的激光器在以自身为根网络节点的对称树中发送的下行光进行反射后得到的上行光，发送数据到该接收端网络节点。当网络中有多个网络节点之间需要互相发送数据时，无需在每个网络节点中为了形成多条光路设置多个激光器，大大节省了汇聚网中激光器的数目，降低了汇聚网全光化的成本。
附图说明
图1为现有技术中含有4个网络节点时的激光器设置图；
图2a为本发明实施例提供的光传送网中网络节点示意图；
图2b为本发明实施例提供的以图2a为例的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的发送数据的系统结构图；
图4为本发明实施例提供的含有4个网络节点时的激光器设置图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明实施例提供的方法主要包括：在以一个接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中，叶网络节点将来自根网络节点的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到该根网络节点。
需要说明的是，在本发明实施例中，将从根网络节点发送至叶网络节点的光称为下行光，将从叶网络节点发送至根网络节点的光称为上行光。
当叶网络节点要向根网络节点发送业务数据时，可以向该根网络节点发送数据传输请求，该根网络节点接收到叶网络节点发送的数据传输请求后，向该叶网络节点发送允许应答，该叶网络节点接收到允许应答后，利用将根网络节点发送的下行光进行反射后得到的上行光发送数据到根网络节点。
图2a为光传送网中网络节点示意图，下面以网络节点A为根网络节点时所在的对称树为例，对本发明实施例提供的方法进行详细的描述。在以网络节点A为根网络节点的对称树中，其它网络节点B至I都为叶网络节点。该实施例中，以网络节点I向网络节点A发送数据为例。图2b为本发明实施例提供的以图2a为例的方法流程图，如图2b所示，该方法包括以下步骤：
步骤201：在汇聚网中建立以各网络节点为根节点的对称树拓扑。
在该方法中首先需要在汇聚网中建立以各网络节点为根节点的对称树拓扑，当汇聚网中有多个网络节点时，由于网状(Mesh)汇聚网中的网络节点都可能成为接收端网络节点，所以，可以以每一个网络节点为根网络节点分别建立对称树。由于网元在启动时，每个网络节点都不发送数据，但可以发送控制报文，汇聚网中的各网络节点可以交换控制信息，因此可以使用最短路径网桥算法生成对称树拓扑，且每一个网络节点中都保存有自身所在对称树的拓扑信息，从自身保存的拓扑信息中可以获取到在自身所在的对称树中的根网络节点信息、以及各网络节点之间的连接关系。其中，利用最短路径网桥算法生成对称树拓扑的方法为现有技术，在此不再赘述。
本步骤中建立对称树拓扑的操作是信令面上的操作。
步骤202：各对称树中的根网络节点在以自身为网络节点的对称树中广播各自特定波长的下行光。
本步骤中，不同对称树中的根网络节点可以发送不同波长的下行光，用不同波长来标识该下行光是由具体哪个对称树中的根网络节点发送的。
步骤203：网络节点I向网络节点A发送数据传输请求。
在该步骤中，网络节点I可以根据自身保存的对称树拓扑信息，查找以网络节点A为根网络节点的对称树，并利用该对称树向该网络节点A发送数据传输请求。
网络节点I可以根据对称树拓扑信息，将该数据传输请求经由网络节点F、网络节点C、网络节点B发送给网络节点A；或者，将该数据传输请求经由网络节点H、网络节点E、网络节点B发送给网络节点A；或者采用其它路径。该数据传输请求中可以包含网络节点A的标识，其它网络节点接收到该请求后，根据该网络节点A的标识判断不是发送给自己的就将该请求进行转发，直至发送至网络节点A。
本步骤中发送数据传输请求的操作仍是信令面上的操作。
步骤204：网络节点A接收到网络节点I发送的数据传输请求后，通过动态带宽分配(DBA，Dynamic Bandwide distribution)算法，向网络节点I发送允许应答。
通过DBA算法，为各发送请求的网络节点分配数据发送的时间，从而避免多个网络节点同时发送数据造成的冲突。通过该DBA算法，可以为该发送请求的网络节点I分配数据发送时间，该数据发送时间可以包括网络节点I发送数据的时间点，还可以包括数据发送的时间长度。DBA算法只是本发明实施例采用的其中一种方式来进行网络节点的数据发送时间的分配，以避免冲突，当然，也可以采用其它算法来进行数据发送时间的分配。
本步骤中，向网络节点I发送的允许应答可以包含网络节点I的标识，还可以包含网络节点A广播的下行光的特定波长信息。各叶网络节点接收到该允许应答后，可以根据该允许应答中包含的网络节点I的标识判断是否是发送给自身的，如果不是，则转发该允许应答，直至发送至网络节点I。另外，该允许应答中还可以包含通过DBA算法分配的数据发送时间信息。
步骤205：网络节点I接收到网络节点A发送的允许应答后，将网络节点A发送的特定波长的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到网络节点A。
本步骤中，网络节点I接收到的允许应答后，根据该允许应答中包含的网络节点I的标识判断该允许应答是发送给自己的，并根据该允许应答中包含的特定波长信息，将特定波长的下行光进行反射。并在允许应答中包含的数据发送时间信息指示的时间发送数据到网络节点A。
另外，网络节点A还可以将特定波长的下行光和允许应答发送到网络节点I的特定端口，网络节点I从该特定端口接收到允许应答后，将从该特定端口接收到的下行光进行反射，并在允许应答中包含的数据发送时间信息指示的时间发送数据到网络节点A。采用这种方式时，根网络节点无需在允许应答中携带特定波长信息，叶网络节点也无需根据允许应答中的特定波长信息识别该特定波长的光。
本实施例中，各对称树中的叶网络节点有两种工作模式，一种是检测模式，另一种是远端调制模式。各网络节点没有接收到发送给自身的允许应答时，自身的工作模式都为检测模式，将接收到的光信号转发出去，从而使得根网络节点广播的下行光能够达到发送请求的叶网络节点。当网络节点接收到发送给自身的允许应答时，将自身的工作模式切换为远端调制模式，将特定波长的下行光进行反射，并将要发送的数据调制在反射后得到的上行光上，并将该调制后的上行光发送给根网络节点。
另外，在图2所示的流程中，各对称树中的根网络节点可在接收到叶网络节点发送的数据传输请求后，再在以自身为根网络节点的对称树中广播下行光。即将步骤202放在步骤203之后执行，在这种方式下，不限定步骤202和步骤204的执行先后顺序。
在上述流程中，当汇聚网的网络结构比较简单，网络节点数目较少时，叶网络节点也可以不向根网络节点发送数据传输请求，直接利用根网络节点发送的下行光反射后得到的上行光发送数据到根网络节点。
图3为本发明实施例提供的发送数据的系统结构图，如图3所示，该系统主要包括：在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中的根网络节点300和叶网络节点310。
根网络节点300，用于向叶网络节点310广播下行光，接收叶网络节点310发送的数据。
叶网络节点310，用于将根网络节点300广播的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到根网络节点300。
其中，叶网络节点300为该对称树中要发送数据到根网络节点的叶网络节点。不需要发送数据的其它叶网络节点将接收到的下行光进行转发，不将该下行光进行反射。
另外，叶网络节点310，还可以用于向根网络节点300发送数据传输请求，接收到所述根网络节点发送的包含自身网络节点标识的允许应答后，执行所述将根网络节点300广播的下行光进行反射的操作。
根网络节点300，还可以用于接收到叶网络节点310发送的数据传输请求后，向该叶网络节点310发送包含叶网络节点310标识的允许应答。
其它叶网络节点，接收到允许应答后，根据该允许应答中包含的叶网络节点310标识的允许应答，判断该允许应答不是发送给自身的，将该允许应答转发给相邻的叶网络节点。
其中，叶网络节点310可以包括：光处理单元311和数据发送单元312。
光处理单元311，用于将根网络节点300广播的下行光进行反射，或将接收到的下行光转发给相邻的其它网络节点。
数据发送单元312，用于利用光处理单元311反射后得到的上行光发送数据到根网络节点300。
该叶网络节点310还可以包括：信令交互单元313，用于发送数据传输请求，接收包含自身所在网络节点标识的允许应答后，通知光处理单元311执行所述将根网络节点300广播的下行光进行反射的操作；接收到包含其它网络节点标识的允许应答或没有接收到允许应答后，通知光处理单元311执行所述将接收到的下行光转发给相邻的其它网络节点的操作。
其中，数据发送单元312可以包括：数据获取单元3121、调制单元3122和发送单元3123。
数据获取单元3121，用于获取要发送的数据。
调制单元3122，用于利用数据获取单元3122获取的数据对接收到的来自根网络节点300的上行光进行调制。
发送单元3123，用于发送调制单元3122调制后的上行光。
该叶网络节点310还可以包括：拓扑信息存储单元314，用于存储自身所在网络节点所在对称树的拓扑信息。
信令交互单元313，用于根据拓扑信息存储单元314存储的拓扑信息，向自身所在对称树的根网络节点300发送数据传输请求。
叶网络节点310要发送数据到汇聚网中的一个汇聚网络节点时，根据拓扑信息存储单元314中存储的拓扑信息，查找以该汇聚网络节点为根网络节点的对称树拓扑信息，并根据该拓扑信息，在该对称树中，向根网络节点发送数据传输请求。
其中，叶网络节点310可以为半导体光放大器(RSOA，ReflectiveSemiconductor optical Amplifier)，该RSOA可以有两种工作模式，一种是检测模式，另一种是远端调制模式。当信令交互单元313接收包含自身所在网络节点标识的允许应答后，通知光处理单元311将工作模式切换为远端调制模式，根据允许应答中包含的特定波长信息，将特定波长的下行光进行反射，发送单元312将要发送的数据调制在该特定波长的下行光进行反射后形成的上行光上，并将该调制后的上行光发送给根网络节点300。
根网络节点300可以包括：激光器301、数据接收单元302和光分插复用器303。
激光器301，用于产生下行光。
光分插复用器303，用于向以自身所在网络节点为根网络节点的对称树中的叶网络节点广播激光器301产生的下行光。
数据接收单元302，用于接收叶网络节点310发送的数据。
该根网络节点300还可以包括：信令交互单元304，用于接收叶网络节点310发送的数据传输请求，采用DBA算法为发送数据传输请求的叶网络节点310分配数据发送的时间，并向叶网络节点310发送包含数据发送时间信息和该叶网络节点310标识的允许应答。
该根网络节点300还包括：波长调节单元305，用于根据以自身所在网络节点为根网络节点建立的对称树，将激光器301广播的下行光调整为与该对称树对应的特定波长的下行光。
每一个对称树可以对应一个特定波长，这样，各叶网络节点可以根据特定波长区分是哪一个根网络节点发送的下行光，以免发生冲突。
光分插复用器303可以将该特定波长的下行光发送到叶网络节点的特定端口，信令交互单元304也可以将允许应答发送的叶网络节点的该特定端口，这样，叶网络节点从该特定端口接收到允许应答后，便可以将从该特定端口接收到的下行光进行反射。
上述的信令交互单元304包括：信令接收单元3041、DBA单元3042、应答生成单元3043和应答发送单元3044。
信令接收单元3041，用于接收叶网络节点310发送的数据传输请求。
DBA单元3042，用于在信令接收单元3041接收到数据传输请求后，采用DBA算法为发送数据传输请求的叶网络节点310分配数据发送时间。
应答生成单元3043，用于根据DBA单元3042分配的数据发送时间，生成包含数据发送时间信息和该叶网络节点标识的允许应答。
应答发送单元3044，用于发送应答生成单元3043生成的允许应答。
该根网络节点300还可以包括：拓扑信息存储单元306，用于存储自身所在网络节点所在对称树的拓扑信息。
波长调节单元305，根据该拓扑信息存储单元306存储的对称树的拓扑信息，将激光器301产生的下行光调整为与该对称树对应的特定波长的下行光。
该光分插复用器303，根据该拓扑信息存储单元306存储的对称树的拓扑信息在该对称树中广播下行光。
当然，在汇聚网中，有些网络节点可能同时作为一个对称树的根网络节点和另一个对称树的叶网络节点，所以，可能同时包含上述根网络节点和叶网络节点的结构，该同时包含上述根网络节点和叶网络节点结构的网络节点也在本发明保护的范围内。
由以上描述可以看出，本发明实施例提供的方法、系统和网络节点，在以一个汇聚网络节点为根网络节点所建立的对称树中，叶网络节点将来自根网络节点的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到根网络节点。这样，只需在每个网络节点中设置一个激光器，当网络节点需要发送数据时，利用接收端网络节点的激光器在以自身为根网络节点的对称树中发送的下行光进行反射后得到的上行光，发送数据到该接收端网络节点。当网络中有多个网络节点之间需要互相发送数据时，无需在每个网络节点中为了形成多条光路设置多个激光器，大大节省了汇聚网中激光器的数目，降低了汇聚网全光化的成本。
例如，当汇聚网中存在4个网络节点时，如图5所示，为了实现各网络节点之间可以相互发送数据，只需要在每个网络节点中设置一个激光器，其它3个网络节点均可以利用该网络节点中的激光器发送的下行光进行反射后形成的上行光来发送数据，而不必在每个网络节点中设置3个激光器，这样，在存在4个网络节点的汇聚网中，共需要设置4个激光器，这与现有技术中需要设置12个激光器的方法相比，大大节约了激光器的个数，降低了汇聚网全光化的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (17)

1、一种发送数据的方法，其特征在于，该方法包括：
在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中，叶网络节点将所述根网络节点发送的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：利用最短路径网桥算法建立以接收端网络节点为根网络节点的对称树。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，叶网络节点将所述根网络节点发送的下行光进行反射之前还包括：叶网络节点向所述根网络节点发送数据传输请求，接收到所述根网络节点发送的包含所述叶网络节点自身标识的允许应答后，执行所述将所述根网络节点发送的下行光进行反射的步骤。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述允许应答的发送包括：
所述根网络节点接收到所述数据传输请求后，采用动态带宽分配DBA算法为所述发送数据传输请求的叶网络节点分配数据发送的时间，并向所述叶网络节点发送包含数据发送时间信息的允许应答；
所述发送数据到所述根网络节点包括：根据所述允许应答中包含的数据发送时间信息，在所述分配的数据发送时间发送数据到所述根网络节点。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根网络节点发送的下行光为特定波长的下行光；
所述叶网络节点将所述根网络节点发送的下行光进行反射包括：所述叶网络节点接收到所述允许应答后，根据所述允许应答中包含的特定波长的信息将所述特定波长的下行光反射；或者，
所述根网络节点将所述特定波长的下行光和允许应答发送到所述叶网络节点的特定端口，所述叶网络节点从所述特定端口接收到允许应答后，将从所述特定端口接收到的特定波长的下行光进行反射。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点包括：所述叶网络节点将要发送的数据调制在所述反射后得到的上行光上，并将该调制后的上行光发送给根网络节点。
7、一种发送数据的系统，其特征在于，该系统包括：在以接收端网络节点为根网络节点所建立的对称树中的根网络节点和叶网络节点；
根网络节点，用于向所述叶网络节点发送下行光，接收所述叶网络节点发送的数据；
叶网络节点，用于将所述根网络节点发送的下行光进行反射，并利用反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述叶网络节点，还用于向所述根网络节点发送数据传输请求，接收到所述根网络节点发送的包含自身网络节点标识的允许应答后，执行将所述根网络节点发送的下行光进行反射的操作；
所述根网络节点，还用于接收到所述叶网络节点发送的数据传输请求后，向所述叶网络节点发送包含所述叶网络节点标识的允许应答。
9、一种网络节点，其特征在于，该网络节点包括：
光处理单元，用于将根网络节点发送的下行光进行反射，或将接收到的下行光转发给相邻的其它网络节点；
数据发送单元，用于利用所述光处理单元反射后得到的上行光发送数据到所述根网络节点。
10、根据权利要求9所述的网络节点，其特征在于，该网络节点还包括：信令交互单元，用于发送数据传输请求，接收到包含自身所在网络节点标识的允许应答后，通知所述光处理单元执行所述将根网络节点发送的下行光进行反射的操作；接收到包含其它网络节点标识的允许应答或没有接收到允许应答后，通知所述光处理单元执行所述将接收到的下行光转发给相邻的其它网络节点的操作。
11、根据权利要求9所述的网络节点，其特征在于，所述数据发送单元包括：
数据获取单元，用于获取要发送的数据；
调制单元，用于利用所述数据获取单元获取的数据对所述上行光进行调制；
发送单元，用于发送所述调制单元调制后的上行光。
12、根据权利要求10所述的网络节点，其特征在于，该网络节点还包括：拓扑信息存储单元，用于存储自身所在网络节点所在对称树的拓扑信息；
所述信令交互单元，用于根据所述拓扑信息存储单元存储的拓扑信息，向自身所在对称树的根网络节点发送数据传输请求。
13、一种网络节点，其特征在于，该网络节点包括：
激光器，用于产生下行光；
光分插复用器，用于向以自身所在网络节点为根网络节点的对称树中的叶网络节点广播所述激光器产生的下行光；
数据接收单元，用于接收所述叶网络节点发送的数据。
14、根据权利要求13所述的网络节点，其特征在于，该网络节点还包括：信令交互单元，用于接收所述叶网络节点发送的数据传输请求，采用DBA算法为所述发送数据传输请求的叶网络节点分配数据发送的时间，并向所述叶网络节点发送包含数据发送时间信息和该叶网络节点标识的允许应答。
15、根据权利要求13所述的网络节点，其特征在于，该网络节点还包括：波长调节单元，用于根据以自身所在网络节点为根网络节点建立的对称树，将所述激光器产生的下行光调整为与该对称树对应的特定波长的下行光。
16、根据权利要求13所述的网络节点，其特征在于，所述信令交互单元包括：信令接收单元，用于接收叶网络节点发送的数据传输请求；
DBA单元，用于在所述信令接收单元接收到数据传输请求后，采用DBA算法为所述发送数据传输请求的叶网络节点分配数据发送时间；
应答生成单元，用于根据所述DBA单元分配的数据发送时间，生成包含数据发送时间信息和该叶网络节点标识的允许应答；
应答发送单元，用于发送所述应答生成单元生成的允许应答。
17、根据权利要求15所述的网络节点，其特征在于，该网络节点还包括：拓扑信息存储单元，用于存储自身所在网络节点所在对称树的拓扑信息；
所述波长调节单元，用于根据所述拓扑信息存储单元存储的对称树的拓扑信息，执行所述将激光器产生的下行光调整为与该对称树对应的特定波长的下行光的操作；
所述光分插复用器，用于根据所述拓扑信息存储单元存储的对称树的拓扑信息，执行所述向自身所在网络节点为根网络节点的对称树中的叶网络节点广播所述激光器产生的下行光的操作。
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