CN101720050B - 用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置 - Google Patents

Abstract

用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，包括业务源模块，业务源模块通过BCP信道与控制模块连接，业务源模块的通过光发射模块与光交叉连接模块连接；光交叉连接模块受控于控制模块；光交叉连接模块中设有第一解复用器，第一复用器，第一解复用器通过信道单元与第一复用器连接；信道单元由与BDP数据的波长一一对应的传输信道组成；控制模块包括辨识单元和分析单元；光交叉连接模块中波长转换单元，信道单元的其中一个输出端与波长转换单元的输入端连接，波长转换单元的输出端与信道单元的其中一个输出端连接；分析单元分别于信道单元和波长转换单元连接。本发明具有抗拥塞能力强，结构简单，成本低的优点。

Description

用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置

技术领域

本发明属于光突发交换(Optical Burst Switching，OBS)网络领域，尤其是OBS网络中的核心节点结构。具体涉及用于OBS网络核心节点中的光交叉连接(Optical Cross Connection，OXC)结构及OXC的控制方法。

技术背景

随着密集波分复用(DWDM)技术的日渐成熟，通信网络的容量越来越大。目前，单根光纤能够承载十几个甚至上百个传输信道，而每个传输信道的传输容量可以达到40Gbps甚至更高。虽然通信网络的传输容量已经能够满足各种业务的需求，但同时带来的是对交换系统发展的压力。目前网络节点的交换能力不足，成为限制当前网络发展的一个瓶颈。为了增加交换能力、降低交换成本，发展光交换技术势在必行。光交换技术主要有3种：光线路交换(OCS)、光分组交换(OPS)和光突发交换(OBS)。OBS使用的带宽粒度介于OCS和OPS之间，与OCS相比，OBS的带宽利用率更高；与OPS相比，OBS对光器件的要求更低。可以说，OBS结合了两者的优点又克服两者的部分缺点，是两者之间的平衡选择。因此，OBS是下一代网络中最具潜力的交换技术之一，近年来OBS技术已成为光通信领域的研究热点。

OBS网络由边缘节点和核心节点两个部分组成。其中核心节点主要负责路由交换功能。光交叉连接(OXC)系统是OBS核心节点的关键部分，其性能优劣直接决定了OBS核心节点的性能，甚至整个OBS网络的性能。因此，设计一个性能优异、操作可靠的OXC系统作为核心节点，对于OBS网络的实用化具有非常重要的意义。

根据OXC波长转换能力的强弱，OXC结构可以分为两种：图1所示的是一种不能转换输入波长，即不具备波长转换能力的OXC，被称作波长选择交叉连接器(WSXC)。例如文献(S.Okamoto，A.Watanabe，K.-I.Sato，Optical path cross-connect node architectures forphotonic transport network，Journal of Lightwave Technology，vol.14，issue 6，pp1410-1422，1996)中提及的OXC即为WSXC。它具有p个输入/输出链路，每个链路内传输n个波长。本发明假定p为3，n为4。图1中的WSXC是由解复用器，3×3光开关，复用器组成的一个简单的WSXC型的OXC。各个链路里的采用波分复用方式进行传输的一组波长分别由解复用器进行解复用功能，然后相同波长的信道成为一组，进入对应波长的光开关，由对应的光开关执行交换功能。虽然WSXC提供了强大的交换连接功能，但是当一个新的连接请求需要占用一条已经连接的繁忙通道时，拥塞就出现了。

图2所示的是一种具有波长转换(Wavelength Conversion，WC)能力的OXC，称作波长内部可变交叉连接器(WIXC)，WIXC能够把任意输入光纤的一个任意传输信道交换到任意输出光纤的一个任意传输信道上去。例如文献(E.Karasan，E.Ayanoglu，Performance ofWDM transport networks，IEEE Journal on Selected Areas inCommunications，vol.16，issue 7，pp1081-1096，1998)中提及的OXC即为WIXC，它具有p个输入/输出链路，每个链路内传输n个波长。本发明假定p为3，n为4。图中的WIXC由解复用器，光开关矩阵，波长转换器和复用器组成。光开关矩阵能够将输入链路中的任意波长信号交换到任意输出链路中去。每个波长转换器都有能力将输入波长转换成其它任意波长。因此在WIXC中，如果一个新的信号连接与已经建立的信号连接相冲突，那么它可以将冲突波长转换成其它空闲波长。很明显，与WSXC相比，WIXC具有更强的应对拥塞的能力。只有在输出光纤中的所有波长都有被占用的情况下，拥塞才会发生。

WIXC主要针对骨干网应用，承载业务一般是STM-16/OC-48或STM-64/OC-192甚至STM-256/OC-768。节点内使用O/E/O波长转换器，以实现大容量、长距离传输。交叉矩阵既可以由光交叉完成，也可用电交叉实现。WIXC的优点是可以实现严格无阻塞的波长交换，实现波长重用，提供虚波长路由(VWP)。缺点是系统透明性较差，并且由于大量使用O/E/O波长转换器，价格昂贵。WSXC主要针对本地网或城域网应用。节点内一般不使用或部分使用O/E/O波长转换器，以兼容多速率、多业务，节点内光交叉矩阵可由若干个较小规模的光开关构成。其优点是价格较低，缺点是波长交换能力差，很难实现波长重用。

发明内容

为克服现有技术中WSXC的易出现拥塞，WIXC的系统透明性差，价格昂贵的缺点，本发明提供了一种抗拥塞能力强，结构简单，成本低的用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置。

用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，包括能循环地、先后产生BCP和与其对应的BDP的业务源模块，所述的业务源模块通过BCP信道与控制模块连接，所述的业务源模块通过光发射模块与光交叉连接模块连接，所述的光发射模块设有多根与所述的光交叉连接模块的输入端连接的输入光纤，所述的光交叉连接模块通过多根输出光纤与光接收模块连接；所述的光交叉连接模块受控于所述的控制模块；

所述的光交叉连接模块中设有与输入光纤一一对应、将BDP解复用为多个波长有差异的BDP数据的第一解复用器，与输出光纤一一对应、将多个波长有差异的BDP数据复用为目标数据包的第一复用器，所述的第一解复用器通过信道单元与所述的第一复用器连接；所述的信道单元由与BDP数据的波长一一对应的传输信道组成；

其特征在于：所述的控制模块包括与BCP信道连接、能根据当前BCP判断与其对应BDP是否发生传输拥塞的辨识单元和与所述的光交叉连接模块连接、寻找处于空闲状态的传输信道并获取空闲信道波长的分析单元；

所述的光交叉连接模块中设有将拥塞BDP的波长转换为空闲信道波长的波长转换单元，所述的信道单元的其中一个输出端与所述的波长转换单元的输入端连接，所述的波长转换单元的输出端与所述的信道单元的其中一个输入端连接；

所述的分析单元分别与所述的信道单元和波长转换单元连接。

进一步，所述的BCP中包括该控制包的类型信息，和与其对应的BDP的优先级、数据类型、光波长号、源地址、目的地址、BDP包长度、偏置时间和校验位；所述的BDP由多个以太网数据包组成，所述的BDP由保护字段、同步字段、突发包长度、分组个数、分组长度、IP分组、数据填充、校验字段、保护字段组成；所述的BCP的产生比所述的BDP早一个偏置时间。

进一步，所述的传输信道为能将指定的输入端与所要求的输出端相连通的第一光开关；所述的波长转换单元包括输入端分别与所述的第一光开关的输出端连接的第二光开关，和输出端分别与所述的第一光开关的输入端连接的波长转换器，所述的第二光开关的输出端与所述的波长转换器一一对应。

进一步，所述光发射模块包括基于DFB的、能将输入的电信号转换成光信号发射出去的光发射机和第二复用器；所述光接收模块是由能将接收到的光信号转换成电信号的光接收机和第二解复用器构成。

进一步，所述的光发射模块的光发射机和第二复用器分三组构成发射单元，每个发射单元通过一根输出光纤与所述的光交叉连接模块中的一个第一解复用器连接；所述的光接收模块的光接收机和第二解复用器分三组构成接收单元，每个接受单元通过一根输入光纤与所述的光交叉连接模块中的一个第一复用器连接；每根光纤具有4个数据波长信道；所述的光交叉连接模块中设有4个第一光开关和1个第二光开关，所述的光开关均为4×4光开关，所述的波长转换器为单路波长转换器。

进一步，所述的业务源模块使用泊松模型来描述数据网络的流量模型，满足下列基本假设：

(1)外部数据源产生流量的时间间隔为指数分布，即数据源到达过程为一泊松过程，令{G(i)|i＝1，2，…，N}，G(i)为数据包i和i+1的间隔时间；

(2)数据源一次产生流量的长度服从指数分布，令{H(i)|i＝1，2，…，N}，H(i)为数据包i的数据长度；

(3)G(i)和H(i)相互独立。

进一步，所述的业务源模块的传输控制协议为JET(Just EnoughTime)协议，所述JET协议使用延时预留(Delayed Reservation)方式预留带宽，即各个中间节点根据BCP中包含的BDP长度信息和偏置时间信息，自动地完成波长通路的选择、带宽资源的预留和释放以及交叉连接的建立与拆除；所述的BDP要等待一个偏置时间(OffsetTime)后才可以发送。

所述的业务源模块产生的BCP和BDP均为电信号。

本发明的光交叉连接方法，包括以下步骤：

1、由业务源模块循环产生突发控制包BCP和与该BCP对应的、携带有效信息的突发数据包BDP，所述的BCP中包括该控制包的类型信息，和与其对应的BDP的优先级、数据类型、光波长号、源地址、目的地址、BDP包长度、偏置时间和校验位；所述的BDP的光波长号表征传输该数据包的传输信道；将BCP通过BCP信道发送至控制模块，将BDP通过光发射模块分多条输入光纤传送至光交叉连接模块，所述的BDP为波分复用信号；

2、光交叉连接模块将每条输入光纤中的BDP解复用为多个BDP数据，BDP数据的波长有差异，相同波长的BDP数据被传送至同一个第一光开关；

3、由控制模块对各光开关的通路状态和命令值列表进行初始化，使各第一光开关的指定的输入端与要求的输出端连通、以形成传输信道，从而建立交叉连接；

4、控制模块接受来自业务源模块的BCP，根据与该BCP对应的BDP的当前光波长信号选择与其对应的第一光开关为当前光开关；

5、判断当前光开关是否已建立交叉连接，若当前光开关未建立连接，则查找该光开关的命令值列表、建立交叉连接，并设置当前光开关交叉连接的持续时间；若当前光开关已建立连接，则判断当前信道是否空闲，若信道空闲则认为无需将对应的BDP数据进行波长转换，若当前信道繁忙则认为需将对应的BDP数据进行波长转换；

6、若需要进行波长转换，则判断对应的BDP数据是否能进行波长转换，若该BDP数据能进行波长转换，则寻找空闲的传输信道光开关，以该空闲信道的波长为目的波长、以该空闲信道对应的光开关为当前光开关，将BDP由原波长转换为目的波长、并发送至当前光开关；若该BDP不能进行波长转换，则将此数据包抛弃；

7、判断当前光开关是否已建立交叉连接，若当前光开关未建立连接，则查找该光开关的命令值列表、以建立交叉连接；设置当前光开关的交叉连接持续时间；

8、将不同信道输出的BDP数据复用为目标数据包，将目标数据包在交叉连接持续时间内发送至光接收模块；

9、控制模块等待接收下一个BCP，光交叉连接模块等待接收下一个BDP，重复执行步骤4-8。

本发明通过辨识单元根据BCP中的偏置时间，和对应BDP的波长、源地址和目的地址，判断当前BDP是否会发生拥塞，若发生拥塞则通过分析单元控制波长转换单元将当前BDP的波长转换为空闲信道的波长，从而保证数据的通畅传输。

本发明的有益效果主要表现在：1、是一种结构简单可靠，基于成熟光学器件技术的OXC系统，可以用于OBS网络的核心节点；2、具有全光交叉连接功能；3、同时允许四个波长信号进行波长转换功能；4、采用FPGA控制业务源模块和控制模块，支持OXC控制算法的执行，进而能够有效地利用现有的网络资源，降低网络的拥塞概率，提高网络的性能；5、配备业务源模块和光收发模块后，就能够检测光交叉连接模块的性能，可以作为光网络教学实验设备；6、与不具备波长转换能力的OXC系统(即已有技术1所示的WSXC)相比具有很大的优势，对波长资源的利用更加地充分。与具有完全波长转换能力OXC系统(即已有技术2所示的WIXC)比较，提高波长转换器利用率，减少了波长转换器数量，因此降低了成本和控制难度，增加了可行性。

附图说明

图1是已有技术WSXC结构

图2是已有技术WISC结构

图3是本发明有限波长内部可变光交叉连接器(L-WIXC)结构示意图

图4是4×4光开关中6个2×2关开关的排列结构示意图

图5是控制模块的主要端口示意图

图6是交叉连接方法的流程图

图7是配备业务源模块、光发射模块和光接收模块后作为光网络教学

实验设备的结构示意图

图8是光发射模块结构示意图

图9是光接收模块结构示意图

图10是业务源模块的主要端口示意图

图11为光开关通路状态及命令值列表

具体实施方式

实施例一

参照图3-6、11

用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，包括能循环地、先后产生BCP和与其对应的BDP的业务源模块，所述的业务源模块通过BCP信道与控制模块连接，所述的业务源模块通过光发射模块与光交叉连接模块连接，所述的光发射模块设有多根与所述的光交叉连接模块的输入端连接的输入光纤，所述的光交叉连接模块通过多根输出光纤与光接收模块连接；所述的光交叉连接模块受控于所述的控制模块；

所述的光交叉连接模块中设有与输入光纤一一对应、将BDP解复用为多个波长有差异的BDP数据的第一解复用器，与输出光纤一一对应、将多个波长有差异的BDP数据复用为目标数据包的第一复用器，所述的第一解复用器通过信道单元与所述的第一复用器连接；所述的信道单元由与BDP数据的波长一一对应的传输信道组成；

所述的控制模块包括与BCP信道连接、能根据当前BCP判断与其对应BDP是否发生传输拥塞的辨识单元和与所述的光交叉连接模块连接、寻找处于空闲状态的传输信道并获取空闲信道波长的分析单元；

所述的光交叉连接模块中设有将拥塞BDP的波长转换为空闲信道波长的波长转换单元，所述的信道单元的其中一个输出端与所述的波长转换单元的输入端连接，所述的波长转换单元的输出端与所述的信道单元的其中一个输入端连接；

所述的分析单元分别与所述的信道单元和波长转换单元连接。

所述的BCP中包括该控制包的类型信息，和与其对应的BDP的优先级、数据类型、光波长号、源地址、目的地址、BDP包长度、偏置时间和校验位；所述的BDP由多个以太网数据包组成，所述的BDP由保护字段、同步字段、突发包长度、分组个数、分组长度、IP分组、数据填充、校验字段、保护字段组成；所述的BCP的产生比所述的BDP早一个偏置时间。

所述的传输信道为能将指定的输入端与所要求的输出端相连通的第一光开关；所述的波长转换单元包括输入端分别与所述的第一光开关的输出端连接的第二光开关，和输出端分别与所述的第一光开关的输入端连接的波长转换器，所述的第二光开关的输出端与所述的波长转换器一一对应。

所述光发射模块包括基于DFB的、能将输入的电信号转换成光信号发射出去的光发射机和第二复用器；所述光接收模块是由能将接收到的光信号转换成电信号的光接收机和第二解复用器构成。

所述的光发射模块的光发射机和第二复用器分三组构成发射单元，每个发射单元通过一根输出光纤与所述的光交叉连接模块中的一个第一解复用器连接；所述的光接收模块的光接收机和第二解复用器分三组构成接收单元，每个接受单元通过一根输入光纤与所述的光交叉连接模块中的一个第一复用器连接；每根光纤具有4个数据波长信道；所述的光交叉连接模块中设有4个第一光开关和1个第二光开关，所述的光开关均为4×4光开关，所述的波长转换器为单路波长转换器。

所述的业务源模块使用泊松模型来描述数据网络的流量模型，满足下列基本假设：

(1)外部数据源产生流量的时间间隔为指数分布，即数据源到达过程为一泊松过程，令{G(i)|i＝1，2，…，N}，G(i)为数据包i和i+1的间隔时间；

(2)数据源一次产生流量的长度服从指数分布，令{H(i)|i＝1，2，…，N}，H(i)为数据包i的数据长度；

(3)G(i)和H(i)相互独立。

所述的业务源模块的传输控制协议为JET(Just Enough Time)协议，所述JET协议使用延时预留(Delayed Reservation)方式预留带宽，即各个中间节点根据BCP中包含的BDP长度信息和偏置时间信息，自动地完成波长通路的选择、带宽资源的预留和释放以及交叉连接的建立与拆除；所述的BDP要等待一个偏置时间(Offset Time)后才可以发送。

所述的业务源模块产生的BCP和BDP均为电信号。

本发明的光交叉连接方法，包括以下步骤：

1、由业务源模块循环产生突发控制包BCP和与该BCP对应的、携带有效信息的突发数据包BDP，所述的BCP中包括该控制包的类型信息，和与其对应的BDP的优先级、数据类型、光波长号、源地址、目的地址、BDP包长度、偏置时间和校验位；所述的BDP的光波长号表征传输该数据包的传输信道；将BCP通过BCP信道发送至控制模块，将BDP通过光发射模块分多条输入光纤传送至光交叉连接模块，所述的BDP为波分复用信号；

2、光交叉连接模块将每条输入光纤中的BDP解复用为多个BDP数据，BDP数据的波长有差异，相同波长的BDP数据被传送至同一个第一光开关；

3、由控制模块对各光开关的通路状态和命令值列表进行初始化，使各第一光开关的指定的输入端与要求的输出端连通、以形成传输信道，从而建立交叉连接；

4、控制模块接受来自业务源模块的BCP，根据与该BCP对应的BDP的当前光波长信号选择与其对应的第一光开关为当前光开关；

5、判断当前光开关是否已建立交叉连接，若当前光开关未建立连接，则查找该光开关的命令值列表、建立交叉连接，并设置当前光开关交叉连接的持续时间；若当前光开关已建立连接，则判断当前信道是否空闲，若信道空闲则认为无需将对应的BDP数据进行波长转换，设置当前光开关交叉连接的持续时间，若当前信道繁忙则认为需将对应的BDP数据进行波长转换；

6、若需要进行波长转换，则判断对应的BDP数据是否能进行波长转换，若该BDP数据能进行波长转换，则寻找空闲的传输信道光开关，以该空闲信道的波长为目的波长、以该空闲信道对应的光开关为当前光开关，将BDP由原波长转换为目的波长、并发送至当前光开关；若该BDP不能进行波长转换，则将此数据包抛弃；

7、判断当前光开关是否已建立交叉连接，若当前光开关未建立连接，则查找该光开关的命令值列表、以建立交叉连接；设置当前光开关的交叉连接持续时间；

8、将不同信道输出的BDP数据复用为目标数据包，将目标数据包在交叉连接持续时间内发送至光接收模块；

9、控制模块等待接收下一个BCP，光交叉连接模块等待接收下一个BDP，重复执行步骤4-8。

本发明通过辨识单元根据BCP中的偏置时间，和对应BDP的波长、源地址和目的地址，判断当前BDP是否会发生拥塞，若发生拥塞则通过分析单元控制波长转换单元将当前BDP的波长转换为空闲信道的波长，从而保证数据的通畅传输。

参照附图3，它表现为一个3链路4波长的单向传输系统，主要包括1个交叉连接模块(由3个复用器、3个解复用器、4个4×4的第一光开关、1个4×4的第二光开关和4个波长转换器组成)和1个控制模块。

所述的3条输入光纤和3条输出光纤均为标准单模光纤，每条光纤传送的4个波长，波长分别为1490nm、1510nm、1530nm、1550nm，承载BDP数据信号，而BCP控制信号则通过普通电线进行传送。

所述的复用器/解复用器将在1490nm、1510nm、1530nm、1550nm四个波长信道中传输的BDP信号复用成一个复用信号并送入一根光纤链路中，或者将在一根光纤链路中传输的波分复用信号解复用到1490nm、1510nm、1530nm、1550nm四个波长信道，每一个波长信道连接到一个对应特定波长的4×4光开关。

所述的4×4光开关的功能是根据控制信号将指定的输入端与它所要求的输出端相连通，但不能同时有两路输入端选择同一输出端，这样的命令是非法命令。

所述的4×4光开关内部结构是由6个2×2光开关构成，参照附图4，每个光开关有平行与交叉两个状态。一个4×4光开关共有24种通路状态，各种通路状态及对应的控制码在图11中详细列出。控制码由是8位长的二进制数，为D7D6D5D4D3D2D1D0。其中D1D0两位数控制输入端口1的输出方向，D2D3控制输入端2，以此类推。

所述的波长转换器用来完成单路波长转换，即输入1490nm或1510nm或1530nm或1550nm任意一路波长，将其转换成指定的1490nm或1510nm或1530nm或1550nm任意一个输出波长用于传输。

所述的控制模块以FPGA芯片为基础，嵌入一个优化的交叉连接算法，根据BCP控制信号来完成对交叉连接模块的控制。并且接收由光接收模块获得的数据信息，用以统计并分析整个系统传输数据的准确率。

参照附图5，所述的控制模块包括15个信号输入端，其中3个输入的是BCP控制信号，另外12个是BDP传输结束后用以标示其性能的电信号；5个信号输出端，与5个光开关相连。

实施例二

参照图7-11

本实施例为将本发明用作于光突发交换网络课程的教学实验设备，参照附图7，包括光交叉连接模块、控制模块、业务源模块、光发射模块和光接收模块。

参照附图8，所述光发射模块由12个基于DFB光发射机和3个复用器分成三组构成，所述的光发射机的功能是将输入的电信号转换成光信号发射出去。所述的光发射模块将业务源传输来的电信号BDP数转换成光信号的BDP数据，并复用到3条光纤链路中去。

参照附图9，所述光接收模块是由12个光接收机和3个解复用器分成三组构成，所述光接收机的功能是将接收到的光信号转换成电信号。所述的光接收模块将从光交叉连接模块中输出的光信号BDP数据解复用，并转换成电信号的BDP数据回馈到控制模块。

参照附图10，所述业务源模块的主体芯片是FPGA，包括有3个信号输入端，分别是电源、接地和复位。另有15个输出端，其中3个输出端输出的是BCP电信号，12个输出端是输出的是BDP电信号，分属3条光纤链路，每条光纤链路包括4个波长信道。3路BCP电信号连接到控制模块上，12路BDP电信号端与光发射模块中的DFB相连接。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，包括能循环地、先后产生BCP和与其对应的BDP的业务源模块，所述的业务源模块通过BCP信道与控制模块连接，所述的业务源模块通过光发射模块与光交叉连接模块连接，所述的光发射模块设有多根与所述的光交叉连接模块的输入端连接的输入光纤，所述的光交叉连接模块通过多根输出光纤与光接收模块连接；所述的光交叉连接模块受控于所述的控制模块；

所述的光交叉连接模块中设有与输入光纤一一对应、将BDP解复用为多个波长有差异的BDP数据的第一解复用器，与输出光纤一一对应、将多个波长有差异的BDP数据复用为目标数据包的第一复用器，所述的第一解复用器通过信道单元与所述的第一复用器连接；所述的信道单元由与BDP数据的波长一一对应的传输信道组成；

其特征在于：所述的控制模块包括与BCP信道连接、能根据当前BCP判断与其对应BDP是否发生传输拥塞的辨识单元和与所述的光交叉连接模块连接、寻找处于空闲状态的传输信道并获取空闲信道波长的分析单元；

所述的光交叉连接模块中设有将拥塞BDP的波长转换为空闲信道波长的波长转换单元，所述的信道单元的其中一个输出端与所述的波长转换单元的输入端连接，所述的波长转换单元的输出端与所述的信道单元的其中一个输入端连接；

所述的分析单元分别与所述的信道单元和波长转换单元连接；

所述的传输信道为能将指定的输入端与所要求的输出端相连通的第一光开关；所述的波长转换单元包括输入端分别与所述的第一光开关的输出端连接的第二光开关，和输出端分别与所述的第一光开关的输入端连接的波长转换器，所述的第二光开关的输出端与所述的波长转换器一一对应；

光交叉连接方法，包括以下步骤：

步骤1、由业务源模块循环产生突发控制包BCP和与该BCP对应的、携带有效信息的突发数据包BDP，所述的BCP中包括该控制包的类型信息，和与其对应的BDP的优先级、数据类型、光波长号、源地址、目的地址、BDP包长度、偏置时间和校验位；所述的BDP的光波长号表征传输该数据包的传输信道；将BCP通过BCP信道发送至控制模块，将BDP通过光发射模块分多条输入光纤传送至光交叉连接模块，所述的BDP为波分复用信号；

步骤2、光交叉连接模块将每条输入光纤中的BDP解复用为多个BDP数据，BDP数据的波长有差异，相同波长的BDP数据被传送至同一个第一光开关；

步骤3、由控制模块对各光开关的通路状态和命令值列表进行初始化，使各第一光开关的指定的输入端与要求的输出端连通、以形成传输信道，从而建立交叉连接；

步骤4、控制模块接受来自业务源模块的BCP，根据与该BCP对应的BDP的当前光波长信号选择与其对应的第一光开关为当前光开关；

步骤5、判断当前光开关是否已建立交叉连接，若当前光开关未建立连接，则查找该光开关的命令值列表、建立交叉连接，并设置当前光开关交叉连接的持续时间，并转至步骤8；若当前光开关已建立连接，则判断当前信道是否空闲，若信道空闲则认为无需将对应的BDP数据进行波长转换，并设置当前光交叉连接的持续时间，若当前信道繁忙则认为需将对应的BDP数据进行波长转换；

步骤6、若需要进行波长转换，则判断对应的BDP数据是否能进行波长转换，若该BDP数据能进行波长转换，则寻找空闲的传输信道光开关，以该空闲信道的波长为目的波长、以该空闲信道对应的光开关为当前光开关，将BDP由原波长转换为目的波长、并发送至当前光开关；若该BDP不能进行波长转换，则将此数据包抛弃；

步骤7、判断当前光开关是否已建立交叉连接，若当前光开关未建立连接，则查找该光开关的命令值列表、以建立交叉连接；设置当前光开关的交叉连接持续时间；

步骤8、将不同信道输出的BDP数据复用为目标数据包，将目标数据包在交叉连接持续时间内发送至光接收模块；

步骤9、控制模块等待接收下一个BCP，光交叉连接模块等待接收下一个BDP，重复执行步骤4-8。

2.如权利要求1所述的用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，其特征在于：所述的BCP中包括该控制包的类型信息，和与其对应的BDP的优先级、数据类型、光波长号、源地址、目的地址、BDP包长度、偏置时间和校验位；所述的BDP由多个以太网数据包组成，所述的BDP由保护字段、同步字段、突发包长度、分组个数、分组长度、IP分组、数据填充、校验字段、保护字段组成；所述的BCP的产生比所述的BDP早一个偏置时间。

3.如权利要求2所述的用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，其特征在于：所述光发射模块包括基于DFB的、能将输入的电信号转换成光信号发射出去的光发射机和第二复用器；所述光接收模块是由能将接收到的光信号转换成电信号的光接收机和第二解复用器构成。

4.如权利要求3所述的用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，其特征在于：所述的光发射模块的光发射机和第二复用器分三组构成发射单元，每个发射单元通过一根输出光纤与所述的光交叉连接模块中的一个第一解复用器连接；所述的光接收模块的光接收机和第二解复用器分三组构成接收单元，每个接受单元通过一根输入光纤与所述的光交叉连接模块中的一个第一复用器连接；每根光纤具有4个数据波长信道；所述的光交叉连接模块中设有4个第一光开关和1个第二光开关，所述的光开关均为4×4光开关，所述的波长转换器为单路波长转换器。

5.如权利要求1-4之一所述的用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，其特征在于：所述的业务源模块使用泊松模型来描述数据网络的流量模型，满足下列基本假设：

(1)外部数据源产生流量的时间间隔为指数分布，即数据源到达过程为一泊松过程，令{G(i)|i＝1，2，…，N}，G(i)为数据包i和i+1的间隔时间；

(2)数据源一次产生流量的长度服从指数分布，令{H(i)|i＝1，2，…，N}，H(i)为数据包i的数据长度；

(3)G(i)和H(i)相互独立。

6.如权利要求5所述的用于光突发交换网络核心节点的光交叉连接装置，其特征在于：所述的业务源模块的传输控制协议为JET(Just Enough Time)协议，所述JET协议使用延时预留(DelayedReservation)方式预留带宽；所述的BDP要等待一个偏置时间(OffsetTime)后才可以发送。

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