CN102726058B - 多框集群的光网络交换节点、光突发同步方法及线路框 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种多框集群的光网络交换节点、光突发同步方法及线路框。一种同步方法包括：选择基准框，基准框内的FTL所在的输出端口分别向其他线路框中的OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；每个线路框中的OR所在的接收端口根据其到基准框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收光突发测试信号的时间点和发送时隙编号，获取与基准框的时间相位差，根据时间差相位进行本地时钟相位的校准。本发明技术方案解决了光突发同步问题，实现了基于OTN的多框集群系统，增加了系统容量，降低了功耗。

Description

多框集群的光网络交换节点、光突发同步方法及线路框
技术领域
本发明实施例涉及网络通信技术，尤其涉及一种多框集群的光网络交换节点、光突发同步方法及线路框。
背景技术
随着时间的推移，第三代(3rd-Generation；简称为：3G)移动通信技术、交互式网络电视(Internet Protocol Television；简称为：IPTV)、视频会议、流媒体、点对点(Point-to-Point；简称为：P2P)等网际协议(Internet Protocol；简称为：IP)业务不断的迅速发展，使得IP网络流量急剧增长，互联网带宽需求呈现了爆炸性的增长。近几年来，互联网流量每12个月增长1倍，路由器的容量每18个月才增长1倍。互联网流量的发展远远超过路由器等设备容量提升的速度。当前可用的路由器单机和集群中核心路由器的容量已经分别突破1Tbps和100Tbps级别，尽管还有提高的余地，但路由器单机和集群节点的发展受限于高速率端口的光器件成熟度，并且由于路由器单机和集群节点电源功耗、散热、机房承重等因素，使得路由器单机和集群节点无法满足互联网流量的增长需求。
与IP业务承载网络和节点对应的支撑网络和节点，是并行发展中的传送网络和传送网节点。传送网络和节点不仅仅肩负着路由器节点之间的互联传送承载任务，还肩负着专线业务。业务的发展促进了全光交换技术的产生和发展。全光交换主要通过采用无源的光器件实现交换，具备鲜明的低功耗特征，业界和研究界针对IP和类IP业务的承载网络和节点技术提出了光分组交换/光突发交换(Optical Packet Switching/Optical Burst Switching；简称为：OPS/OBS)等概念，谋求直接在光信号上的处理、交换和缓存等。遗憾的是，目前OPS/OBS概念下的很多关键技术、光随机存储缓存器件、光报文和光突发头部直接在光域的处理技术和器件等，难以获得突破，无法实际商用。OPS/OBS概念技术也因为在数据丢失和可靠性方面不能适用于对可靠性要求比较高的传送应用场景。目前较为常见的传送网络主要有传统的同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy；简称为：SDH)、同步光纤网络(SynchronousOptical Network；简称为：SONET)和新兴的光传送网(Optical TransportNetwork；简称为：OTN)。新兴OTN是目前传送网中的主流技术，将逐步替代传统的SDH/SONET。随业务的发展，新兴OTN核心传送节点也面临着容量需求的问题。并且与路由器节点相比，新兴OTN核心传送节点面临的大容量需求远远超过路由器节点。一般而言，对OTN核心传送节点的容量需求是核心路由器节点的数倍到数十倍。
但是作为OTN和OTN核心传送节点的实现，机柜整机功耗意味着相应水平的散热需求。机房允许的热产生密度和功率消耗密度都有限制。机柜本身也有允许的热产生密度和功率消耗密度的限制。早在2003年，机柜设计功耗最大需求已经达到了10kw，而当时的机房平均能力设计在1.1kw每机柜，实际运行平均功耗在1.7kw左右；90％的机房能力设计在3kw每机柜，实际运行平均功耗在2kw左右；最高设计为6kw每机柜，而当时的最高功耗机柜已经达到了12kw。目前而言，2200mm(H)x600mm(W)x600mm(D)的标准电信设备的机柜，机柜整机功耗可以达到20～24kw左右，已经远高于目前标准机柜布局的机房4～6kw每机柜的临界极限散热能力，相当于机房的4～5个标准机柜功率和散热预算。另外，受限于高速电背板的信号衰减大，单个设备只能有75cm～100cm的传输距离，为了克服传输距离问题，这样的机柜中往往布放两个设备(框)，就算布放两个设备(框)的机柜整机容量也才在12.8T左右(其中，典型的每个设备的容量在6.4T左右)。目前，小于OTU-k线路带宽(2.5G；10G；40G；100G)的子波长带宽颗粒的交换依赖于OTN电节点，OTN电节点的容量需求也已经达到了一个P到数个P的P级别要求，面对P级别的容量需求，传统的OTN电节点也受整机电源功耗、散热、机房承重等因素的制约，难以实现突破的尴尬场景，于是多框集群成为了OTN未来发展的方向。对于OTN电节点来说，要实现多框级联只能采用光或电互连和全电交换，全电交换的功耗较大，限制了多设备级联能力的发挥。为了解决全电交换的功耗较大的问题，可以使用全光交换代替全电交换，但是对于全光交换来说光突发同步是实现全光交换的关键。
发明内容
本发明提供一种多框集群的光网络交换节点、光突发同步方法及线路框，用以解决光突发同步的问题，以实现基于OTN技术的多框集群系统、增加系统容量，满足日益增长的带宽需求，进而解决现有技术电交换节点因功耗较大限制多框集群实现的问题。
本发明一方面提供一种光突发同步方法，包括：
从与同一个全光交换单元连接的多个线路框中选择一个线路框作为基准框，所述基准框内的波长可调光发送激光器FTL所在的输出端口通过所述FTL分别向与所述同一个全光交换单元连接的多个线路框中的光接收模块OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；
与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据其到所述基准框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收所述光突发测试信号的时间点和所述光突发测试信号中携带的发送时隙编号，获取与所述基准框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并根据所述时间差相位调整所述OR所在的接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
本发明另一方面提供一种光突发同步方法，包括：
从与同一个全光交换单元连接的多个线路框中选择一个线路框作为基准框；
与所述同一个全光交换单元连接的每个所述线路框中的波长可调光发送激光器FTL所在的输出端口通过所述FTL分别向所述基准框内的光接收模块OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；
所述基准框内的OR所在的接收端口根据其与每个线路框中的FTL所在的输出端口的光程差、接收到每个线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取所述基准框内的OR所在的接收端口与每个线路框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并将与每个线路框的FTL所在的输出端口的时间相位差分别发送给每个线路框的FTL所在的输出端口；
每个线路框的FTL所在的输出端口分别根据所述时间相位差，调整所述FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
本发明一方面提供一种线路框，包括：
接收端电交换单元和发送端电交换单元；所述接收端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个输出端口所连接的波长可调光发送激光器FTL；所述发送端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个接收端口所连接的光接收模块OR；
每个所述FTL所在的输出端口，用于在所述线路框被选为基准框时，向与所述基准线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框中的光接收模块OR所在的接收端口发送光突发测试信号，以使其他线路框中的OR所在的接收端口根据其与所述基准框内发送所述基准测试信号的FTL所在的输出端口的光程差、接收所述光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取与所述基准框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述OR所在接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位；
每个所述OR所在的接收端口，用于在与所述线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框中的一个线路框被选为基准框时，接收由所述基准框内的FTL所在的输出端口通过所述FTL发送的光突发测试信号，并根据其到所述基准框内发送所述光突发测试新信号的FLT所在的输出端口的光程差、接收所述光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取与所述基准框内发送所述光突发测试信号的FTL所在的输出端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述OR所在的接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
本发明另一方面提供一种线路框，包括：
接收端电交换单元和发送端电交换单元；所述接收端点交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个输出端口所连接的波长可调光发送激光器FTL；所述发送端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个接收端口所连接的光接收模块OR；
每个所述FLT所在的输出端口，用于从所在线路框向与所述线路框连接于同一个全光交换单元且被选择为基准框的基准框内的OR所在的接收端口发送光突发测试信号，并接收所述基准框内的OR所在的接收端口发送的所述线路框的FTL所在的输出端口与所述基准框内的OR所在的接收端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位；所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；所述时间相位差是由所述基准框内的OR所在的接收端口根据其与所述线路框内发送所述光突发测试信号的FTL所在的输出端口的光程差、接收到所述线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号获取的；
每个OR所在的接收端口，用于在所述线路框被选为基准框时，接收与所述基准线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框内的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号，并根据其与其他线路框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收到其他线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号中的发送时隙编号，获取与其他线路框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并将所述时间相位差发送给其他线路框内的FTL所在的输出端口，以使其他线路框内的FTL所在的输出端口根据所述时间相位差调整其上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
本发明一方面提供一种多框集群的光网络交换节点，包括本发明一方面提供的任一线路框和全光交换单元；
所述全光交换单元包括：多个输入端和多个输出端；每个所述接收端电交换单元的每个输出端口通过所连接的FTL分别与所述全光交换单元的一个输入端相连接，每个所述发送端电交换单元的每个接收端口通过所连接的OR分别与所述全光交换单元的一个输出端相连接；
每个所述接收端电交换单元，用于通过所述接收端电交换单元的多个接收端口接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过所述接收端电交换单元的多个输出端口所连接的FTL进行电光转换后输出给所述全光交换单元；
所述全光交换单元，用于对所述接收端电交换单元输出的多路数据单元进行全光空分交换后输出给所述发送端电交换单元；
所述发送端电交换单元，用于通过所述发送端电交换单元的多个接收端口所连接的OR对所述全光交换单元输出的多路数据单元进行光电转换，然后对光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过所述发送端电交换单元的多个输出端口输出多路数据单元。
本发明另一方面提供一种多框集群的光网络交换节点，包括本发明另一方面提供的任一线路框和全光交换单元；
所述全光交换单元包括：多个输入端和多个输出端；每个所述接收端电交换单元的每个输出端口通过所连接的FTL分别与所述全光交换单元的一个输入端相连接，每个所述发送端电交换单元的每个接收端口通过所连接的OR分别与所述全光交换单元的一个输出端相连接；
每个所述接收端电交换单元，用于通过所述接收端电交换单元的多个接收端口接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过所述接收端电交换单元的多个输出端口所连接的FTL进行电光转换后输出给所述全光交换单元；
所述全光交换单元，用于对所述接收端电交换单元输出的多路数据单元进行全光空分交换后输出给所述发送端电交换单元；
所述发送端电交换单元，用于通过所述发送端电交换单元的多个接收端口所连接的OR对所述全光交换单元输出的多路数据单元进行光电转换，然后对光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过所述发送端电交换单元的多个输出端口输出多路数据单元。
本发明一方面提供的光突发同步方法、线路框及多框集群的光网络交换节点，从连接于同一个全光交换单元的多个线路框中选择一个线路框作为基准框，并由基准框向其他线路框发送携带发送时隙的光突发测试信号，而其他线路框根据各自与基准框之间的光程差、接收光测试信号的本地时间以及光测试信号中携带的基准框侧的发送时隙获取各自与基准框的时间相位差，进而基于时间相位差进行本地时钟相位的校准，使得各个线路框发送的携带相同时隙编号的光突发信号能够同时到达全光交换单元，实现了光突发同步，进而实现了采用电交换-全光空分交换-电交换的交换方式，充分利用全光空分交换的低功耗特点，实现了基于OTN技术的多框集群系统，通过多框集群增大了OTN核心节点的容量，提高了传送网的带宽利用率，解决了现有技术中OTN电节点受整机电源功耗、散热、机房承重等因素的制约，难以实现扩容的问题。
本发明另一方面提供的光突发同步方法、线路框及多框集群的光网络交换节点，从连接于同一个全光交换单元的多个线路框中选择一个线路框作为基准框，其他线路框分别向基准框发送携带发送时隙的光突发测试信号，由基准框根据与其他线路框、接收到光突发测试信号的时间以及光突发测试信号携带的发送时隙获取与其他线路框的时间相位差，并将获取的时间相位差反馈给其他线路框，使其他线路框根据时间相位差进行本地时钟相位的校准，使得各个线路框发送的携带相同时隙编号的光突发信号能够同时到达全光交换单元，实现了光突发同步，进而实现了采用电交换-全光空分交换-电交换的交换方式，充分利用全光空分交换的低功耗特点，实现了基于OTN技术的多框集群系统，通过多框集群增大了OTN核心节点的容量，提高了传送网的带宽利用率，解决了现有技术中OTN电节点受整机电源功耗、散热、机房承重等因素的制约，难以实现扩容的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的多框集群的光网络交换节点的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的多框集群的光网络交换节点的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的多框集群的光网络交换节点中的部分结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的光突发同步方法的流程图；
图5为本发明另一实施例提供的光突发同步方法的流程图；
图6为本发明一实施例提供的用于实现本发明实施例提供的光突发同步方法的线路框的结构示意图；
图7为本发明另一实施例提供的用于实现本发明实施例提供的光突发同步方法的线路框的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一实施例提供的多框集群的光网络交换节点的结构示意图。如图1所示，本实施例的光网络交换节点包括：至少一个接收端电交换单元11、至少一个全光交换单元12和至少一个发送端电交换单元13。其中，相互对应的接收端电交换单元11和发送端电交换单元13位于一个线路框内。
其中，每个接收端电交换单元11包括多个接收端口111、多个输出端口112和每个输出端口112所连接的快速波长可调激光器(Fast Tunable Laser；简称为：FTL)113；每个接收端电交换单元11具有相同数量的接收端口111、输出端口112和FTL113，且每个接收端电交换单元11的接收端口111和输出端口112之间具有对应关系。每个发送端电交换单元13包括多个接收端口131、多个输出端口132和每个接收端口131所连接的光接收模块(OpticalReceiver；简称为：OR)133；每个发送端电交换单元13具有相同数量的接收端口131、输出端口132和OR133，且每个发送端电交换单元13的接收端口131和输出端口132之间具有对应关系。在图1中示出每个接收端电交换单元11包括4个接收端口111、4个输出端口112和每个输出端口112所连接的FTL113，4个接收端口111分别为：第一接收端口、第二接收端口、第三接收端口和第四接收端口，4个输出端口112分别包括：第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口。每个发送端电交换单元13包括4个接收端口131、4个输出端口132和每个接收端口131连接的OR133；4个接收端口131也分别为第一接收端口、第二接收端口、第三接收端口和第四接收端口，4个输出端口132分别为第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口。其中，所有第一接收端口对应的编号相同，为1；所有第二接收端口对应的编号相同，为2；所有第三接收端口对应的编号相同，为3，所有第四接收端口对应的编号相同，为4。同理，所有第一输出端口、所有第二输出端口、所有第三输出端口和所有第四输出端口分别对应的编号也相同，分别为1、2、3和4。
其中，接收端电交换单元11的接收端口111和输出端口112之间还包括其他电路，发送端电交换单元12的接收端口131和输出端口132之间同样包括其他电路，在图1中均用一“矩形框”表示。
每个全光交换单元12包括多个输入端12a和多个输出端12b。其中，输入端12a与输出端12b的数量相同，并具有对应关系。
每个接收端电交换单元11的每个输出端口112分别通过所连接的FTL113与一个全光交换单元12的一个输入端12a相连接；每个发送端电交换单元13的每个接收端口131分别通过所连接的OR1313与一个全光交换单元12的一个输出端12b相连接。
每个接收端电交换单元11，用于通过其多个接收端口111接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过其多个输出端口112所连接的FTL113进行电光转换后输出给全光交换单元12。全光交换单元12，用于通过其输入端12a接收接收端电交换单元11输出的经电光转换的多路数据单元，并对接收到的经电光转换后的多路数据单元进行全光空分交换，然后通过其输出端12b输出给发送端电交换单元13。发送端电交换单元13，用于通过其多个接收端口131和接收端口131所连接的OR133接收全光交换单元12输出的多路数据单元并对全光交换单元12输出的多路数据单元进行光电转换，然后对经光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过其多个输出端口132输出多路数据单元。
本实施例的多框集群的光网络交换节点，通过采用电交换-全光空分交换-电交换的交换方式，充分利用全光空分交换的低功耗特点，实现了基于OTN技术的多框集群系统，通过多框集群增大了OTN核心节点的容量，提高了传送网的带宽利用率，解决了现有技术中OTN电节点受整机电源功耗、散热、机房承重等因素的制约，难以实现扩容的问题。
图2为本发明另一实施例提供的多框集群的光网络交换节点的结构示意图。本实施例基于图1所示实施例实现，如图2所示，本实施例的全光交换单元12为AWGR。
具体的，每个接收端交换单元11的输出端口112通过所连接的FTL113分别与一个AWGR12的一个输入端相连接，每个发送端电交换单元13的接收端口131通过所连接的OR133分别与一个AWGR12的一个输出端相连接。其中，所有接收端电交换单元11的相同编号的输出端口112分别通过所连接的FTL113连接于同一个AWGR12的不同输入端。如图2所示，所有接收端电交换单元11的第一输出端口均通过所连接的FTL与第一个AWGR12的不同输入端相连接，所有接收端电交换单元11的第二输出端口均通过所连接的FTL与第二个AWGR12的不同输入端相连接，等等。其中，所有发送端电交换单元13的相同编号的接收端口131分别通过所连接的OR133与同一个AWGR12的不同输出端连接，并且连接该AWGR12的不同输入端的所有接收端电交换单元11的相同编号的输出端口112的编号与连接该AWGR12的不同输出端的所有发送端电交换单元13的相同编号的接收端口131的编号相同。如图2所示，所有发送端电交换单元13的第一接收端口通过所连接的OR分别与第一个AWGR12的不同输出端相连接，所有发送端电交换单元13的第二接收端口通过所连接的OR分别与第二个AWGR12的不同输出端相连接，等等。
在本实施例中，连接FTL113的接收端电交换单元11的输出端口112(简称为FTL113所在的输出端口112)主要负责电突发信号的生成、参考时钟时刻指示加以发送、对FTL113的电光转换FTL波长的电控制等。连接OR133的发送端电交换单元13的接收端口131(简称为OR133所在的接收端口131)主要负责光波信号到电信号的转换等。其中，FTL113通过光纤与AWGR12连接，AWGR12通过光纤与OR133连接，于是来自于FTL113的上行光波信号经过上行光纤被发送到AWGR12，从AWGR12输出的下行光波信号经过下行光纤被发送到OR133。在具体实施中，接收端电交换单元11的每个接收端口111接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换后，由每个输出端口112输出给所连接的FTL113，由FTL113对经过第一级电交换后的电时分突发数据单元进行电光转换，形成时分光突发信号，并将时分光突发信号发送给全光交换单元12，即AWGR12。每个AWGR12，用于将相同时隙上来自不同FTL113的时分光突发信号交换到不同的输出端发送给不同的发送端电交换单元13。发送端电交换单元13先由其OR133接收AWGR12发送的时分光突发信号，并将时分光突发信号转换为一路电时分突发数据单元，然后发送给与OR133所连接的接收端口131，然后进行第二级电交换，最后通过其相应输出端口132输出电时分突发数据单元，从而使电时分突发数据单元离开集群节点。
在实际应用过程中，本实施例的光网络交换节点在逻辑上可以与查尔斯三级网络相对应。例如，部分接收端电交换单元11(除FTL之外的部分)可以为查尔斯三级网络(即三级CLOS交换网络)的第一级(Stage 1；简称为：S1)，部分发送端电交换单元13(除OR之外的部分)可以为三级CLOS交换网络的第三级(Stage 3；简称为：S3)；而中间的全光交换单元12并结合接收端电交换单元11中的FTL和发送端电交换单元13中的OR可以为三级CLOS交换网络的第二级(Stage 2；简称为：S2)。其中，在本实施例中的电时分突发数据单元可以为ODU-k信号，S1和S3可以实现ODU-k信号的电域交换，k可以取0到4的中任意整数值。例如：S1和S3的接收端口(即接收端电交换单元11的接收端口111和发送端电交换单元13的接收端口131)可以传输ODU-2或OTU-2信号，也可以传输ODU-3或OTU-3信号。并且当每个S1和每个S3包括4个接收端口时，4个接收端口均可以传输ODU-2或OTU-2信号，或者4个接收端口中有1个传输ODU-3或OTU-3信号，其他传输ODU-2或OTU-2信号。在具体实施过程中，S1可以将ODU-k信号中的低一级信号数据单元，最小到ODU-0解复用出来，并进行无阻塞的全交换。完成S1的交换后，各个ODU-k信号被S2中的FTL所在的输出端口完成突发封装，由S2中的FTL发送到AWGR，进行S2上的全光交换。相应的，S2中的OR所在的接收端口完成突发封装的ODU-k信号的解封装，ODU-k无阻塞全交换，并封装到高阶ODU-k/OTU-k中通过标准的OTN接口，离开集群节点。
其中，AWGR是全光交换系统中常用的、核心的无源光交换器件。AWGR的主要特性是某波长的光突发信号从其某输入端输入时，从哪个输出端输出，取决于光突发信号本身的波长；例如：从AWGR的第1输入端输入的不同波长的光突发信号，将从AWGR的不同输出端输出；并且输出到同一输出端的光突发信号的波长也不相同。对一4x4的多重复周期(n+1)的AWGR，其中n＞＝0，其对不同波长的光突发信号的空分交换特性如表1所示。
表1
其中，以第1输入端和第1输出端为例，对表1的意思进行说明。即由第1输入端输入的波长分别为λ1、λ5、......、λ4n+1的光突发信号分别在第1输出端输出，对于其他输入端和输出端可类比第1输入端和第1输出端的关系。另外，从横向看表1，即分析第1输出端-第4输出端分别输出的光突发信号的波长可见，每个输出端输出的光突发信号的波长均不同。
其中，AWGR被广泛用于光波复用(Wavelength Division Multiplexing；简称为：WDM)或密集型光波复用(Dense Wavelength Division Multiplexing；简称为：DWDM)网络，用于实现波长级别的交换，对应的交换带宽颗粒往往为10Gbps，40Gbps，100Gbps的大颗粒带宽，本实施例通过将AWGR应用于多框集群系统中，作为多框集群系统的全光交换单元，实现电交换-全光空分交换-电交换的三级交换模式，充分利用了AWGR具有大带宽颗粒的优势，实现了全光交换的多框集群系统。另外，由于AWGR是采用无源的光器件实现交换的，其功耗非常低，与电交换节点不同，AWGR不再受其功耗、散热等因素的限制，与电交换节点相比其灵活性更强，进一步保证了多框集群系统的发展，为满足互联网逐渐增长的流量需求打下了基础。
在实际实现过程中，上述实施例提供的多框集群的传送网系统中的一个接收端电交换单元11和一个发送端电交换单元13作为电交换单元(线路框)的上行和下行部分，构成完整意义的电交换节点单元，通常被部署在一个线路框内，在逻辑上来看，S1、与S1连接的FTL、S3和与S3连接的ROSA部署在线路框内；而全光交换单元12中的AWGR12通常被部署在集中交叉框。其中，AWGR12与FTL121之间的交叉连接由FTL113输出的光突发信号的波长决定，也就是说全光交换单元12中的交叉连接控制实际上是对FTL转换成不同波长的光突发信号的波长配置控制过程。其中，对于有200个线路框的传送网集群系统而言，每个AWGR就要接收到200个FTL发送的光突发信号，如果各路光突发信号到达AWGR的时刻与AWGR的本地时间不匹配，则就会造成AWGR完成空分交换后的光突发信号之间发生重叠碰撞(也即相同波长的不同突发信号重叠在一起同时到达OR，OR因此不能正确接收和处理这些信号)，导致发送端电交换单元不能实现时分接收，导致系统传输失败，或者需要在接收端电交换单元之前部署多接收机，进行波分接收，这又会增加系统的复杂度和成本。
基于上述可见，对多框集群的光网络交换节点而言，各光突发信号之间的同步问题是本发明实施例提供的多框集群的光网络交换节点所面临的重要问题。其中，光突发信号的同步被称为光突发同步。下面以图3所示的多框集群的光网络交换节点中的部分结构进行ODU-2中包含最小颗粒ODU-0的全光交换为例，对光突发同步进行说明。
首先，假设FTL发送到光纤线路(简称为光路)上的光突发数据单元是以3为周期的，即每个突发数据包封装有1个ODU-0的数据流。每3个连续的光突发组成一个帧，每个光突发对应一个时隙，即一个帧包含3个时隙。其中，若n个帧组成一个复帧，则一个复帧包含3xn个时隙，可以承载3xn个光突发信号。
在图3中仅示出4个线路框，分别为线路框1、2、3和4。其中，每个线路框分别包括S1、S3、FTL和OR，在图3中仅示出每个线路框中编号为1的一个FTL和一个OR，分别为FTL1_1、FTL2_1、FTL3_1、FTL4_1和OR1_1、OR2_1、OR3_1、OR4_1。FTL1_1、FTL2_1、FTL3_1、FTL4_1依次与AWGR的输入端连接，OR1_1、OR2_1、OR3_1、OR4_1依次与AWGR的输出端连接。
对于各个FTL在同一复帧的同一帧的同一时隙发送的光突发信号，要求同时到达AWGR，如果各个FTL在同一复帧的同一帧的同一时隙发送的光突发信号未同时到达AWGR，则说明光突发不同步，反之，说明光突发同步。为便于描述光突发同步，需要定义一个基准时间。其中，可以以任何一个FTL或AWGR作为基准点，而将基准点的本地时间作为基准时间，其他FTL或AWGR向该基准时间看齐。当选定基准点后，将以基准点的某一本地时间点为基准，由基准点发送的携带基准点时间的对应时隙编号指示了特定基准时间相位的光突发信号到达一地点A时信号携带的时隙编号对应的基准点处的本地时间记为地点A的参考基准时间的本地时间(或者由地点A发送的携带特定时隙编号的特定相位的光突发信号到达基准点时，时隙编号和到达时刻与基准点的时间一致的时候，A点发送该信号的时刻时A点的本地时间为地点A参考基准时间的本地时间)，也就是参考基准时间的光突发信号的光程上的地点A的到达时间为地点A以基准时间为参考的本地时间(该本地时间与基准点上的基准时间之差，等于光信号走完基准点到A点所需要花费的时间)。
为便于描述，本示例以AWGR的本地时间为基准时间。如图3所示，若线路框1、2、3和4与AWGR之间的上行光程和下行光程均一定，光突发信号的传输速度也一定，则在某时刻上，线路框1、2、3和4的S1和S3在AWGR的本地时间与AWGR的基准时间(即AWGR的本地时间)之间一致，则各线路框的FTL所在输出端口参考各自的本地时间发送光突发信号在AWGR的本地时间的同一时刻到达，满足系统的突发信号同步要求。
例如：假设FTL1_1与AWGR之间的上行时差为6.3个光时隙，FTL2_1与AWGR之间的上行时差为7个光时隙，FTL3_1与AWGR之间的上行时差为5.7个光时隙，FTL4_1与AWGR之间的上行时差为7.4个光时隙。同时，假设各FTL的波长配置如表2所示。
表2
由表2可知，FTL1_1分别配置了如下波长和连接关系：(1)线路框1经过FTL1_1连接到AWGR的第1输入端到AWGR的第3输出端(即OR3_1)到线路框3建立了一个基于第1时隙的子波长连接，以及线路框3到线路框1的一个反向连接。(2)线路框1经过FTL1_1连接到AWGR的第1输入端到AWGR的第2输出端(OR2_1)到线路框2建立了一个基于第2时隙的子波长连接；以及线路框2到线路框1的一个反向连接。(3)线路框1经过FTL1_1连接到AWGR的第1输入端到AWGR的第4输出端(OR4_1)到线路框4建立了一个基于第3时隙的子波长连接；以及线路框4到线路框1的一个反向连接。关于其他FTL与此类似，其中空闲表示在该时隙上未进行连接建立。
基于上述，为了实现突发同步，各FTL发送突发信号的时间关系如下：假设某一时刻，距离AWGR存在6.3光时隙的光路程的FTL1_1正在发送第(N+1)复帧的第2帧的第1时隙的光突发信号；则距离AWGR存在7.0光时隙的光路程的FTL2_1，第(N+1)复帧的第2帧的第1时隙的光突发信号已经发送完，正在准备下一时隙的光突发信号的发送；距离AWGR存在5.7光时隙的光路程的FTL3_1正在发送第(N+1)复帧的第1帧的第3时隙的光突发信号；距离AWGR存在7.4光时隙的光路程的FTL4_1正在发送第((N+1)复帧的第2帧的第2时隙的光突发信号。由上述可见，各个FTL到AWGR的光路程的光传输延迟，与各个FTL本地时间形成了合理的补偿匹配，在AWGR处，此时来自各FTL的第N复帧的倒数第二帧的第3时隙已经穿越了AWGR，来自各FTL的第N复帧的最后一帧的第1时隙的光突发信号即将到来。
在本发明各实施例中，如果FTL1_1在AWGR的本地时间，FTL2_1在AWGR的本地时间，FTL3_1在AWGR的本地时间和FTL4_1在AWGR的本地时间，四个在AWGR的本地时间相同，则称实现了光突发同步。
基于上述同步的实现，在AWGR上完成了空分交换的光突发信号，即使经过了不同的光路程，在各个OR的本地时间也是同步的，不存在突发信号的重叠碰撞问题。
对于全光交换的光突发同步问题，现有技术也存在几种解决方案。例如：使用集中统一时间和时钟分发，实现各框光突发信号的同步。但这要求使用的时间分发系统与各个FTL/OR到AWGR的光程相匹配，存在工程上的困难。通常只适用于小型的单框节点设备，对于多框节点场景，框与框之间的分发延迟和信号传输延迟都是随机分布的，统一时钟和相位的实现相对较为困难。或者在光突发信号到达的交换设备(AWGR)的前端增加光延迟线实现的缓存设备，对齐后再进行光交换，并在统一的严格同步后的下一时隙发送出去。其中光缓冲存储器件还不成熟，而且价格昂贵，采用光纤为基本的延迟器件的光缓存的缓存能力有限，体积庞大且成本高，尤其不适用于多框集群系统中。又例如：现有技术中还存在用电存储器缓存替换光延迟线缓存的方案，但该方案需要先进行光电转换，再进行电存储，然后再经过电光转换才能输出到下一级，其处理相对复杂、成本昂贵、且功耗较大，对于对功耗相对敏感的多框集群系统也不适用。
由上述分析可见，现有技术中各种实现光突发同步的方法均不适用于多框集群系统，故本发明以下实施例为基于FTL和AWGR实现的大容量的多框集群的光网络交换节点的光突发同步提供了解决方案。
图4为本发明一实施例提供的光突发同步方法的流程图。如图4所示，本实施例的光突发同步方法包括：
步骤401、从与同一个全光交换单元连接的多个线路框中选择一个线路框作为基准框。
在本实施例中，以全光交换单元为AWGR为例。
本实施例所述的同步是指在各框经FTL发送到同一个AWGR的所有携带相同时隙编号的光突发信号同时到达该AWGR，故本实施例针对每个AWGR进行说明。如图3所示，有4个线路框与同一个AWGR连接。本实施例可以从中选择任意一个线路框作为基准框。
步骤402、基准框内的FTL所在的输出端口分别向与同一个全光交换单元连接的多个线路框中的OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号。
在本实施例中，与同一个AWGR连接的相对应的FTL和OR位于同一线路框内，如图3所示。其中，基准框内的FTL所在地输出端口可以不同的突发开销时隙逐一向与同一个AWGR连接的多个线路框(包括基准框在内)发送光突发测试信号；每个线路框内的OR所在的接收端口在不同突发开销时隙上接收上述光突发测试信号。
在本实施例中，以基准框的时间为基准，所有线路框均向基准框的时间对齐。为了便于各线路框中的OR向基准框对齐，基准框中的FTL所在的输出端口在发送的光突发测试信号中携带发送该光突发测试信号的发送时隙编号。由于整个系统中，各种光突发信号的发送都是以突发时隙为基准的，故本实施例直接携带发送时隙编号来表征光突发测试信号是在基准框的FTL所在输出端口的哪个时间点发送的。
步骤403、与同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据其到基准框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收到光突发测试信号的时间点和光突发测试信号中携带的发送时隙编号，获取OR所在的接收端口上的电突发信号接收所参考的本地时间相位与从基准框经FTL发送过来的光突发开销突发信号指示的基准时间相位之差(即时间相位差)，并根据该时间相位差调整OR所在的接收端口上电突发数据接收所参考的时钟相位，并根据OR到对应的位于同一线路框内的FTL的光程差调整OR对应的位于同一线路框内的FTL所在输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。简单的说，就是OR所在的接收端口将其本地时钟的时间对准到携带基准时隙编号的基准突发信号的到达时刻所指示的时间上，并相应的也校正FTL所在发送端口上的突发数据发送所参考的时钟到正确的时间。
与同一AWGR连接的每个线路框中的OR所在的接收端口接收到光突发测试信号时，记录接收光突发测试信号的时间，即OR所在的接收端口接收电突发数据所参考的本地时钟所对应的光突发测试信号到达该OR的时刻。该到达时刻具体由OR接收所参考的时钟的计数器的数值(时隙/脉冲)来表征的。
在本实施例中，与同一AWGR连接的每个线路框中的OR所在的接收端口已经预先获取其与所在相同线路框中的对应的FTL所在的输出端口之间的光程差，该光程差具体为光突发测试信号从与该OR同一线路框的对应的FTL所在的输出端口经过AWGR将光突发测试信号传输到该OR所在的接收端口所需要的传输时间，通常该光程差是固定的。
基于上述，每个线路框的OR所在的接收端口根据光突发测试信号的到达时刻、OR所在的接收端口与该OR对应的同一线路框的FTL所在的输出端口之间的光程差和光突发测试信号中携带的发送时隙编号，获得与各个线路框的FTL所在的输出端口发送电突发数据所参考的本地时钟时间与设计期望的本地时钟时间之间的时间相位差，也就是时间差，并将各线路框的FTL所在的输出端口发送电突发数据所参考的本地时钟时间校正到设计期望的本地时钟时间。则这个FTL所在的输出端口参考起本地时钟时间发送的光突发信号到达AWGR的时刻与从基准框FTL所在的输出端口参考基准时间发送的携带相同时隙编号的光突发信号到达AWGR的时刻是相同的。
以一个线路框内的OR和对应的FTL为例，该OR所在的接收端口接收到突发数据单元的前边界的时刻上，其接收数据所参考的本地时钟时间，与从接收到的突发信号所携带的FTL所在的输出端口在发送该信号的时刻的发送时隙编号标识的时间点一致，则同一时刻上，OR所在的接收端口所参考的本地时钟时间与FTL所在的输出端口发送数据所参考的本地时钟时间之差正好等于光突发测试信号从FTL所在的输出端口传输到OR所在的接收端口所消耗的传输时间。
由于与该OR对应的FTL与该OR处于同一线路框内，可以共用同一本地参考时钟。如果该OR所在的接收端口接收到来自基准框的突发信号所携带的发送时隙编号标识的期望时间点与该信号到达OR所在的接收端口时，OR所在的接收端口所参考的时钟时间不一致的时候，相应的，与该OR对应的位于同一线路框的FTL所在的输出端口发送数据所参考的时钟与基准框不同步，参考该时钟发送出来的光突发信号将可能与基准框的FTL所在的输出端口发送出来的光突发信号发生冲突。
实际上，来自基准框的突发信号到达的OR所在的接收端口所参考的本地时间的设计期望数值由突发信号携带的发送时隙编号标识的时间点指示。该OR所在的接收端口可以用于对其接收信号所参考的本地时钟的时间计数器的计数值进行调整，实现对该OR本身所在的接收端口接收数据所参考的时钟的时间相位的调整。相应地，由于该OR的所在的接收端口接收数据所参考的本地时间与该OR对应的位于同一线路框的FTL所在的输出端口的发送数据所参考的本地时间两者存在固定时差，该固定时差即为该OR所在的接收端口与该OR对应的位于同一线路框的FTL所在的输出端口之间的光程差。通常，同一线路框内的OR所在接收端口和FTL所在输出端口之间的光程差是可以与先获知的。故，该OR所在的接收端口还可以同时对与其对应的位于同一线路框的FTL所在的输出端口发送数据所参考的相位时间进行调整。具体的，该FTL/OR对所在线路框根据该OR所在的接收端口和与该OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口之间的光程差，参考OR所在的接收端口的本地时钟相位调整与该OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口的时钟相位。
对时钟相位进行调整的过程具体为：将OR所在的接收端口所参考的本地时钟的时间校正到与来自基准线路框的携带时隙突发信号的到达时刻所指示的设计期望时间，并根据OR所在的接收端口与该OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口之间的光程差进一步校正FTL所在的输出端口所参考的本地时钟的时间到期望的时间。
另外，本实施例的光突发同步方法，从与同一个AWGR连接的多个线路框中选择一个基准框，并由该基准框的FTL所在的输出端口参考其本地参考时钟向其他线路框发送携带时隙编号的光突发测试信号，由其他线路框的OR所在的接收端口根据光突发测试信号的发送时隙、达到时刻以及与OR相对应的相同线路框中的FTL之间的光程差，调整OR和FTL所在接收和发送端口所参考的本地时钟，能够在多框集群的光网络交换节点内部实现各线路框之间的相位对齐，从而使得各线路框发出的光突发信号在同一时刻到达AWGR，实现了系统的同步，也就解决了不同步引起的碰撞问题。
进一步，在上述实施例中，为了提高每个OR所在的接收端口和每个OR对应的FTL所在的输出端口之间的光程差的准确性，可以在OR所在的接收端口使用该光程差对与OR对应的FTL所在的输出端口的时间相位进行调整之前，与某个OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口可以向该OR所在的接收端口发送光突发环回信号，所述光突发环回信号携带有发送时隙编号。该OR所在的接收端口根据接收到的光突发环回信号的时间和光突发环回信号中携带的发送时隙编号，获取与该OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口之间的光程差。但获取光程差的方法并不限于这一种，例如：由OR所在的接收端口向与其对应的FTL所在的输出端口发送光突发环回信号。
由于各个线路框的时钟计数器依赖于本地晶体振荡器产生的标称频率的计数脉冲来计数时间。这些晶体振荡器的实际频率与标称频率之间存在随机差异，频率高的晶体振荡器，将导致相位比基准框的时间相位超前并累积。特别地，当各个线路框的本地时钟的振荡频率存在差异时，还需要进一步抑制这种由本地时钟振荡频率的漂移引起的相位差异。针对该问题，本实施例的光突发同步方法还包括抑制时钟振荡频率漂移引起的相位差异的步骤。具体的，与同一个AWGR连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据预设的检测周期，在连续两次或者两次以上(多次)接收到来自基准线路框的基准光突发测试信号之间，OR所在的接收端口参考本地晶体频率产生的时钟脉冲计数并记录计数结果，并根据先后两个计数结果的差值与期望的设计数值(两个或者多个复帧周期的时间长度)之间的差异，调整OR所在的接收端口所参考的时钟和与OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口发送数据所参考的时钟基于执行本地晶体频率产生的时钟脉冲计数器的吞吐脉冲进位控制。其中，光突发测试信号是周期性发送的，该光突发测试信号的发送周期一般比相位检测周期要小(两次或者多次基准突发信号周期为依次检测周期)。例如：光突发测试信号的发送周期为毫秒级，而相位检测周期一般为秒级。也就是说，每隔一段时间，对本地时钟振荡频率要与基准框的频率进行一次比较，实现对频率差异和差异的变化(漂移)的检测。根据检测的结果，更新吞吐脉冲的控制的具体脉冲数量，实时更新和补偿各个线路框与基准框的时钟计数所依赖的晶体频率的差异。对于明显的频率差异，通过吞吐脉冲实现补偿；对于通过吞吐脉冲难以补偿的细微差异，根据预设相位检测周期，确保每隔一段时间，对本地时钟振荡频率漂移引起的可以识别的相位差异做一次校准补偿。
具体的，每个线路框可以采用基于较高频率的本地时钟的振荡频率产生的时钟脉冲在两个或者多个来自基准框的光突发测试信号的两次到达时刻之间对本地时钟脉冲进行计数(频率越高，越能精确的探测差异和漂移)。如果连续的两个或多个(n大于等于2个)光突发测试信号达到时刻之间的计数结果相同并且与设计期望一致，说明本地时钟的振荡频率符合设计预期并未发生漂移，也未因为漂移产生额外的相位差异。如果连续的两个或多个(n大于等于2个)光突发测试信号的达到时刻之间的计数结果不相同并与设计期望有差异，说明本地时钟的振荡频率与基准框频率有差异，而且差异正在发生变化(发生了漂移)，则根据最新的计数结果与设计期望值的差值，通过对本地时钟进行计数产生本地时间的计数器进行吞脉冲或吐脉冲处理，实现频率差异的补偿吸收调整。对于因晶体振荡器的频率高导致相位比基准框的时间相位超前并累积的线路框，可以对该线路框的时间相位进行吐脉冲处理，使其计数器多计数若干脉冲后再行进位，从而实现晶振频率与基准框晶振频率差异的补偿。反之，对该线路框的时间相位进行吞脉冲处理，使其计数器少计数若干个脉冲就进位。通过这种方式可以进一步提高相位同步的准确性。
图5为本发明另一实施例提供的光突发同步方法的流程图。如图5所示，本实施例的方法包括：
步骤501、从与同一个全光交换单元连接的多个线路框中选择一个线路框作为基准框。
在本实施例中，也以全光交换单元为AWGR为例。
本步骤与步骤401相类似，在此不再赘述。
步骤502、与同一个全光交换单元连接的每个线路框中的FTL所在的输出端口分别在不同的开销时隙向基准框内的OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号。
在本实施例中，由所有与同一个AWGR连接的线路框中的FTL所在的输出端口分别向基准框内的OR所在的接收端口发送光突发测试信号。由基准框的OR所在的接收端口检测每个线路框对应端口经FTL发送的携带时隙编号的光突发测试信号在基准框以OR所在的接收端口所参考的本地时钟的实际到达时刻和期望到达时刻之间的差异，获得每个线路框发送端口相对于基准框期望的相位差异。
步骤503、基准框内的OR所在的接收端口根据其与每个线路框中的FTL所在的输出端口的光程差、接收到每个线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取基准框内的OR所在的接收端口与每个线路框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并将与每个线路框的FTL所在的输出端口的时间相位差分别发送给每个线路框的FTL所在的输出端口。
具体的，所述实际每个线路框发送端口相对于基准框期望的相位差异，由基准框内的OR所在的接收端口根据接收到每个线路框对应端口经FTL发送的携带的发送时隙编号(对应发送端口参考其本地时钟时间经FTL发送光突发测试信号的时间)的光突发测试信号的实际到达时刻，获取每个线路框内的FTL所在的输出端口参考其本地时钟时间经FTL发送的突发信号在基准线路框OR及OR所在的接收端口参考该接收端口的本地时间的实际到达时刻与设计期望到达时刻之间的时间相位差，并将与每个线路框的FTL所在的输出端口所参考的时钟时间的时间相位差分别发送给每个线路框的FTL所在端口。
当线路框的FTL与基准框的OR之间存在时间相位差时，基准框的OR将时间相位差发送给该线路框的FTL。
步骤504、每个线路框的FTL分别根据时间相位差，调整FTL本身的时钟相位。
接收到时间相位差的FTL根据时间相位差，对本身的时钟相位进行调整。如果时间相位差表明FTL本身的时钟相位超前，则将FTL所在的输出端口的时钟时间计数器减少时间相位差对应的计数数值。如果时间相位差表明FTL本身的时钟相位滞后，则将FTL所在的输出端口的时钟时间计数器增加时间相位差对应的计数数值，以实现相位对齐。
本实施例的光突发同步方法，从与同一个AWGR连接的多个线路框中选择一个基准框，每个线路框内的FTL均向基准框发送光突发测试信号，由基准框的OR所在的接收端口根据光突发测试信号的发送时隙、实际到达时刻与在基准框OR所在端口上的期望到达时刻的差，获取各线路框FTL所在端口发送数据的参考时钟时间与对准到基准框的期望时钟时间相位差并分别反馈给各线路框，各线路框分别根据时间相位差进行时间相位调整，能够在多框集群的光网络交换节点内部实现各线路框之间的相位对齐，从而使得各线路框发出的光突发信号在同一时刻到达AWGR，实现了系统的同步，也就解决了不同步引起的碰撞问题。
特别地，当各个线路框的本地时钟的振荡频率存在差异时，还需要进一步抑制这种由本地时钟振荡频率的漂移引起的相位差异。针对该问题，本实施例的光突发同步方法还包括抑制时钟振荡频率漂移引起的相位差异的步骤。具体的，与同一个AWGR连接的每个线路框中的FTL所在的输出端口参考起本地时钟时间，根据预设复帧周期在对应其框编号的开销时隙上重复发送突发开销信号，基准框内的OR所在端口获取连续的两次或者多次同一线路框发送的突发信号在基准线路框OR所在端口上的实际到达时刻与基准框期望的到达时刻之间的差异，如果差异不存在变化，则线路框的晶振频率与基准框晶振频率没有差异，不存在漂移；如果有变化，随着时间的推移，差异会变的越来越大，我们称因为晶振频率差异引发在相位的相对漂移。对于明显的频率差异，通过吞吐脉冲实现补偿；对于通过吞吐脉冲难以补偿的细微差异，根据预设相位检测周期，确保每隔一段时间，对本地时钟振荡频率漂移引起的可识别的相位差异做一次校准补偿。
具体的，基准线路框基于较高频率的时钟计数脉冲进行计数的基准框OR所在端口的参考时钟计数器为参考，同一线路框的不同突发的实际到达时刻与期望到达时刻的差异如果一致，，说明FTL所在线路框和基准线路框本地时钟的振荡频率一致而且未发生频率漂移，未产生额外的相位差异。如果连续两个或者多个所描述即使到达时刻与期望到达时刻的时钟相位差不相同，说明本地时钟的振荡频率有差异，发生了相位漂移，则需要根据两次实际到达时刻与期望到达时刻的差异的差值，通过更新对FTL所在的输出端口所参考的本地时钟进行计数产生本地时间的计数器进行吞脉冲或吐脉冲处理，实现对相位的调整。通过这种方式可以进一步提高相位同步的准确性。
上述图4或图5所示实施例从原理上对本发明提供的光突发同步方法进行了说明，以下实施例将结合实际应用场景对本发明的光突发同步方法做进一步详细说明。
本实施例以图3所示的与一个AWGR连接有4个线路框的结构为例进行说明。
在实际应用中，相对应的S1和S3部署在同一个线路框内。如图3所示，线路框1、2、3和4分别包括一个S1和一个OR，并且每个S1与一个FTL连接，每个S3与一个OR连接。也就是说，一个FTL和一个OR相对应，并且部署在同一线路框内。在每个线路框内，都有一个具有一定频率精度的本地晶振，该本地晶振产生一个给定标称频率的时钟脉冲。例如：标称频率可以为38.88兆赫(MHz)或155.52MHz或311.04MHz等。同时，在每个线路框中至少还会有一个时钟和同步模块，用于对该标称频率的时钟脉冲进行计数，产生每个线路框需要的各种时间周期和边界，例如发送侧的本地参考时钟时间和接收侧的本地参考时钟时间。
例如：如果假设标称频率为38.88MHz，也就是说一秒钟内产生38,880,000个时钟脉冲，如果一秒钟对应64800个时隙，则一个时隙包括600个连续时钟脉冲。其中，一个时隙不能全部用于发送光突发信号，需要为先后两个光突发信号之间保留一定的间隔，以便于FTL、OR等硬件能够为后一个光突发信号做好发送和接收准备。在本发明各实施例中，将该保留间隔称为突发间隔(BurstGap)。例如：一个包含600个时钟脉冲的时隙，可以用前100个时钟脉冲和后100个时钟脉冲作为突发间隔，而用中间400个时钟脉冲来传输光突发信号。其中，每个时隙结束后可通过进位来计数该时隙在复帧内的时隙编号(ID)。
在本实施例中，每个线路框内的时钟和同步模块除了为S1和FTL提供了工作参考时钟，还提供了基于时钟的计数值输出，用来指示光突发信号的发送边界(开始/结束)和时隙边界(开始/结束)，并且还为S3和OR记录光突发信号的到达时刻提供了条件。
基于上述为了实现各线路框发送的光突发信号能够在同一时间到达AWGR，即为了实现光突发同步，本实施例选择线路框1作为基准框。
其中，一种具体实现光突发同步的方法包括：
线路框1内的FTL1_1分别向线路框1、2、3和4内的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1发送光突发测试信号。具体的，在本实施例中，定义4个开销帧构成一个开销复帧，每个开销帧包括81时隙，其中，每个开销帧中有一个时隙用于发送光突发测试信号，称为开销时隙，每个开销帧中的开销时隙的位置是固定的；每个时隙包括600个时钟脉冲。其中，开销复帧的第0帧的开销时隙分配给基准框自发自收；开销复帧的第1帧的开销时隙分配给线路框1和线路框2之间的双向通信(包括发送和接收)；开销复帧的第2帧的开销时隙分配给线路框1和线路框3之间的双向通信；开销复帧的第3帧的开销时隙分配给线路框1和线路框4之间的双向通信。
在此说明，开销复帧包含的开销帧的个数要大于或等于每个AWGR连接的线路框的个数。例如：当一个AWGR同时连接200个线路框时，至少需要定义200个开销帧构成一个开销复帧。其中，每个开销帧的分配方法与上述相同。
线路框1分别在分配给线路框1、2、3和4使用的开销帧的开销时隙上向每个线路框1、2、3和4中的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1发送光突发测试信号，并且在光突发测试信号中携带发送该光突发测试信号的时隙编号。在本实施例中，任何一个开销时隙上，只有一个线路框内的OR(包括基准框本身在内)和线路框1在进行双向通信。对线路框1而言，前后两个光突发测试信号之间的间隔为时间为81*4-1＝323，具有强大的频率差异吸收能力，不会轻易发生开销突发之间的重叠碰撞。
对线路框1、2、3和4来说，都会周期性的接收到来自线路框1(作为基准线路框)在不同开销帧的开销时隙上发送的光突发测试信号。线路框1、2、3和4中的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1分别记录接收到光突发测试信号时的本地系统时间，该本地系统时间是由线路框1、2、3和4中的时钟和同步模块对本地晶振进行计数生成的供OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1使用，而记录下来的本地系统时间即为光突发测试信号的到达时刻。其中，线路框1、2、3和4中的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1本地系统时间与线路框1内的FTL1_1的本地系统时间之间存在固定的时差(即光程差)，因此，线路框1、2、3和4内的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1根据记录下来的光突发测试信号的到达时刻、来自线路框1的基准光突发测试信号内携带的时隙编号，对各自的OR所参考的本地系统时钟时间进行校准。另外，由于每个线路框内的FTL侧的本地系统时间和OR侧的本地系统时间之间也存在固定的时差，故线路框2、3和4内的OR2_1、OR3_1和OR4_1除了对各自的本地系统时间进行校准之外，还可以对同一线路框内的FTL2_1、FTL3_1和FTL4_1侧的本地系统时间进行校准。在实际应用中，同一线路框中OR侧的本地系统时间可以是FTL的本地系统时间的延迟输出，也就是说，OR需要将对其本地系统时间进行校准时的时间差增加相应延迟后来校准同一线路框内的FTL的本地系统时间。延迟是指同一线路框内OR与FTL之间的光程差。
在上述技术方案中，线路框1、2、3和4内的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1与线路框1内的FTL1_1之间的光程差是预先获知的。线路框1、2、3和4内的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1分别与FTL1_1、FTL2_1、FTL3_1和FTL4_1之间的光程差也是预先获知的。
本实施例通过定义开销复帧并引入一个周期性的开销时隙用于实现同步，在开销时隙上发送的光突发测试信号可实现任意线路框之间的来回通信，可直接由硬件完成同步控制，不需要软件和网管的介入，从而解决了受软件处理速度的限制的问题。
在上述技术方案中，为了提高对各个OR和FTL的本地系统时间的校准精度，本实施例中，在每个开销复帧中某一个开销时隙，可以定义为环回时隙，不仅基准框在该时隙内向第一框(其本身)发送开销突发，每个线路框都向自己发送环回开销突发。用于供每个线路框内的FTL向该线路框内的OR发送光突发环回信号，以对同一线路框内的FTL和OR之间的光程差进行实时测试。较为优选地，该环回时隙为第一个开销时隙。
以图3所示结构为例，线路框1、2、3和4内的FTL1_1、FTL2_1、FTL3_1和FTL4_1分别在各自的环回时隙内向OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1发送光突发环回信号，并在光突发环回信号携带发送该光突发环回信号的时隙编号。线路框1、2、3和4内的OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1记录光突发环回信号的到达时刻，将到达时刻与光突发环回信号内携带的时隙编号对应的时间点做差，获取彼此之间的光程差，为OR1_1、OR2_1、OR3_1和OR4_1分别对FTL1_1、FTL2_1、FTL3_1和FTL4_1的本地系统时间进行校准打下基础。
通常，某个线路框内会包含多个FTL和多个OR，且每个FTL和对应的OR会连接不同的AWGR。每个AWGR对应一个平面，平面之间不相关，也就是说，对于连接同一个AWGR的FTL和OR之间需要实现同步，且其同步与连接其他AWGR的FTL和OR不相关。在本实施例中从每个线路框中选择一个OR所在的接收端口用来进行同步。该OR所在的接收端口可能会接收到多种光突发信号，故该OR所在的接收端口首先可以对其接收到的所有光突发信号进行过滤，从中提取出光突发环回信号和光突发测试信号。本实施例除了由OR所在的接收端口接收突发数据所参考的时间相位进行时间校准之外，还可以将这两个信号的到达时刻和这两个信号中携带的时隙编号送到时钟和同步模块，由时钟和同步模块进行时间校准。
进一步，在上述技术方案的基础上，在一些场景中，每个线路框的本地晶振固有频率相互之间不一致(存在差异)，还可能会随温度等的变化发生漂移，这种差异和漂移引起基于其发生的频率计数产生的时钟单位实际长度在各个线路框上存在差异。本实施例提供一种抑制本地晶振固有频率差异以及其漂移引起的时钟单位实际长度和相位变化和飘移的方法。每个线路框中的OR所在接收端口可以使用较高频率的时钟脉冲在两次或者多次光突发测试信号之间对较高频率的本地晶振频率脉冲进行计数并记录计数结果，并获取至少两个计数结果，然后通过判断至少两个计数结果是否相同，来判断是否发生晶振漂移，并根据计数结果的差值来进行时间校准。其中，对两个光突发测试信号之间的时间间隔进行计数的操作可以每隔一段时间执行一次，即按照预设的相位检测周期，周期性的执行计数操作，并通过将两个相位检测周期得到的计数结果进行比较判断是否需要进行相位调整，这样可以减轻整个系统的开销和负担。仍以图3中的线路框2为例，假设线路框2中的OR2_1每隔一段时间(例如1秒钟)就在两次光突发测试信号之间对本地晶振进行计数，在得到两个计数结果后，将两个计数结果进行比较。例如：如果第一个计数结果计数了9,720,000个时钟脉冲，第二个计数结果为9,720,000+9.72个时钟脉冲，前后两次计数结果不同，说明线路框2的本地晶振的时钟脉冲频率发生了漂移，比之前要快1ppm，故需要补偿这个频率偏差，通过吞吐脉冲对本地时钟和同步模块的时隙计数进行校准处理。
图6为本发明一实施例提供的用于实现本发明实施例提供的光突发同步方法的线路框的结构示意图。如图6所示，本实施例的线路框包括：接收端电交换单元61和发送端电交换单元62。接收端电交换单元61包括：多个接收端口611、多个输出端口612和每个输出端口612连接的FTL613。发送端电交换单元62包括：多个接收端口621、多个输出端口622和每个接收端口621连接的OR623。其中，FTL所连接的输出端口又被称为FTL所在的输出端口；OR所连接的接收端口又被称为OR所在的接收端口。一个线路框往往包含若干对FTL613和OR623端口对。其中，每个FTL613所在的输出端口612，用于在该线路框被选择为基准框时，向与该基准线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框中的OR所在的接收端口发送光突发测试信号，以使其他线路框中的OR所在的接收端口根据其与基准框内发送基准测试信号的FTL613所在的输出端口612的光程差、其他线路框中的OR所在的接收端口接收到光突发测试信号的实际时间和光突发测试信号携带的发送时隙编号，与其他线路框的OR所在的接口端口接收数据所参考的本地参考时钟进行比较，而获取来自基准框的基准突发测试信号在其他线路框的OR所在的接收端口的到达相位与其他线路框的OR所在的接收端口的本地接收参考时间之间的相位差(简称为与基准框内的FTL所在的输出端口的时间相位差)，并根据获取的时间相位差调整其他线路框内的OR所在的接收端口接收突发数据所参考的时钟相位和与该其他线路框内的OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口发送突发数据所参考的时钟相位。
每个OR623所在的接收端口621，用于在与该线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框中的一个线路框被选为基准框时，接收由基准框内的FTL所在的输出端口经FTL发送的光突发测试信号，并根据该OR623所在的接收端口621到基准框内发送光突发测试信号的FTL所在的输出端口的光程差、接收到光突发测试信号的实际时间和光突发测试信号携带的发送时隙编号，与该OR623所在的接收端口621接收突发数据所参考的本地参考时钟进行比较，而获取来自基准框的基准突发测试信号在该OR623所在的接收端口621的到达相位与该OR623所在的接收端口621的本地接收参考时间的相位差(简称为与基准框内发送光突发测试信号的FTL所在的输出端口的时间相位差)，并根据时间相位差调整该OR623所在的接收端口621接收突发数据所参考的时钟相位和与该OR623对应的位于同一线路框内的FTL613所在的输出端口612发送突发数据所参考的时钟相位。
其中，本实施例的线路框中的OR623所在的接收端口621具体根据所述的时间相位差与OR623所在的输出端口和与该OR623对应的位于同一线路框内的FTL613所在的输出端口612之间的光程差，调整该OR623对应的位于同一线路框内的FTL613所在的输出端口612发送突发数据所参考的时钟相位(或者说是突发数据发送所参考的时钟相位)。
本实施例的节点设备可用于执行图4所示光突发同步方法的流程，其具体工作原理不再赘述，详见方法实施例的描述。
进一步，本实施例的线路框的FTL613所在的输出端口612还经所连接的FTL613向与该FTL613对应的位于同一线路框的OR623发送光突发环回信号，所述光突发环回信号携带有发送时隙编号。
相应的，本实施例线路框的OR623所在的接收端口621接收光突发环回信号，并根据接收到光突发环回信号的时间和光突发环回信号携带的发送时隙编号，获取与该OR623对应的位于同一线路框内的FTL613所在的输出端口612之间的光程差。OR623所在的接收端口621结合所获取的时间相位差和该FTL613所在的输出端口612到该OR623所在的接收端口621的光程差，调整FTL613所在的输出端口612发送数据所参考的时钟相位。
更进一步，本实施例提供的线路框的OR623所在的接收端口621还根据预设相位检测周期，在连续两次或多次接收到光突发测试信号之间对本地时钟计数结果与设计期望数值之间的差异，调整OR623所在的接收端口621接收突发数据所参考的时钟相位(或者说调整OR623所在的接收端口621上的突发数据接收所参考的时钟相位，又或说，调整OR623所在的接收端口621的时钟相位指示计数器时间单位的计数节拍数)，并调整与该OR623对应的位于同一线路框内的FTL613所在的输出端口612的时钟相位指示计数器时间单位的计数节拍数(或者说调整FTL613所在的输出端口612上的突发数据发送所参考的时钟相位)，从而矫正时间单位长度在各个线路框上的不一致。
其中，全光交换单元可由AWGR实现，但不限于此。
在实际应用中，上述光突发同步流程中的控制和管理功能可由线路框中的中央处理单元(Central Processing Unit；简称为：CPU)及软件子系统来实现。例如：光突发测试信号的接收与发送可由CPU及软件子系统完成；而关于时间相位差的获取以及对时钟相位的调整可由时钟和同步模块来完成。
本实施例的线路框在未被选为基准框时，接收基准框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号，并由其OR所在的接收端口根据光突发测试信号的发送时隙、到达时刻以及与线路框内的FTL所在的输出端口之间的光程差，获取本实施例的线路框与基准框的时间相位差，线路框的OR根据时间相位差进行本身所在接收端口接收突发数据所参考的时间相位和FTL所在输出端口发送突发数据所参考的时间相位的调整，能够在多框集群的光网络交换节点内部实现各线路框之间的相位对齐，从而使得各线路框发出的携带有相同时隙编号的光突发信号在同一时刻到达AWGR，实现了系统的同步，也就解决了不同步引起的碰撞问题。
图7为本发明另一实施例提供的用于实现本发明实施例提供的光突发同步方法的线路框的结构示意图。如图7所示，本实施例的线路框包括：接收端电交换单元71和发送端电交换单元72。其中，接收端电交换单元71包括：多个接收端口711、多个输出端口712和每个输出端口712所连接的FTL713。发送端电交换单元72包括：多个接收端口721、多个输出端口722和每个接收端口721连接的OR723。其中，每个FTL所连接的输出端口又称为FTL所在的输出端口，每个OR所连接的接收端口又称为OR所在的接收端口。
其中，每个FTL713所在的输出端口，用于向与本实施例的线路框连接于同一个全光交换单元且被选择为基准框的线路框内的OR发送光突发测试信号，并接收基准框内的OR所在的接收端口发送的线路框的FTL713所在的输出端口与基准框内的OR所在的接收端口之间的时间相位差，并根据时间相位差调整FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。基准框内的OR所在的接收端口检测到的本实施例的线路框内的FTL713所在的输出端口经过所连接的FTL713发送的携带时隙编号的光突发测试信号在基准框的OR所在的接收端口上的到达时间与基准框的OR所在的接收端口对其的期望到达时间相位的差异，作为时间相位差。具体的，基准框内的OR所在的接收端口根据接收到本实施例的线路框内的FTL713所在的输出端口发送的光突发测试信号的在基准框的OR所在的接收端口上的实际到达时间相位、基准框内的OR所在的接收端口与本实施例的线路框内的FTL713所在的输出端口之间的光程差和光突发测试信号携带的发送时隙编号，与基准框内的OR所在的接收端口对来自其他线路框的携带相同时隙编号的光突发测试信号的期望到达时间相位的差异而获取所述时间相位差。
每个OR723所在的接收端口721，用于在线路框被选为基准框时，接收与基准框连接于同一个全光交换单元的其他线路框内的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号，并根据其与其他线路框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收到线路框内的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和光突发测试信号携带的发送时隙编号，与基准框的OR所在的接收端口上期望的特定时隙编号的光突发测试信号的期望到达时间的比较结果，获取与其他线路框内的FTL所在的输出端口的时间相位差(即获取与其他线路框内的FTL所在的输出端口发送突发数据所参考的时间相位与期望的时间相位的差异)，并将该时间相位差发送给其他线路框内的FTL所在的输出端口，以使其他线路框内的FTL所在的输出端口根据时间相位差调整器上的电突发数据发送所参考的时钟相位，以使其他线路框的FTL所在的输出端口发送数据所参考的时间相位符合设计期望。
本实施例的线路框可用于执行图5所示光突发同步方法的流程，其具体工作原理不再赘述，详见方法实施例的描述。
更进一步，本实施例提供的线路框中的FTL713所在的输出端口712还根据预设检测周期，在连续两次或多次接收到基准框内的OR所在的接收端口返回的时间相位差之间对本地时钟计数并记录计数结果，并根据先后两个计数结果，调整FTL所在的输出端口上电突发数据发送所参考的时钟相位。
其中，由于与FTL713位于同一线路框内的OR723的时钟相位是FTL713的时钟相位的延迟，故FTL713对本身的时钟相位的调整相当于对OR723的时钟相位也做了调整。
其中，全光交换单元可由AWGR实现，但不限于此。
本实施例的线路框在未被选为基准框时，由其FTL向基准框发送光突发测试信号，由基准框的OR所在的接收端口根据光突发测试信号的发送时隙、到达时刻以及与线路框的FTL所在的输出端口之间的光程差，获取本实施例的线路框与基准框的时间相位差并分别反馈给本实施例的线路框，本实施例线路框的FTL根据时间相位差进行时间相位调整，能够在多框集群的光网络交换节点内部实现各线路框之间的相位对齐，从而使得各线路框发出的带有相同时隙编号的光突发信号在同一时刻到达AWGR，实现了系统的同步，也就解决了不同步引起的碰撞问题。
本发明一实施例提供一种多框集群的光网络交换节点，包括线路框和全光交换单元。
本实施例的线路框为图6所示的线路框，其工作原理可参见图4所示实施例实现，其具体结构如图6所示，在此不再赘述。
在本实施例中，全光交换单元包括：多个输入端和多个输出端；每个接收端电交换单元的每个输出端口通过所连接的FTL分别与全光交换单元的一个输入端相连接，每个发送端电交换单元的每个接收端口通过所连接的OR分别与全光交换单元的一个输出端相连接。
每个接收端电交换单元，用于通过接收端电交换单元的多个接收端口接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过接收端电交换单元的多个输出端口所连接的FTL进行电光转换后输出给全光交换单元。
全光交换单元，用于对接收端电交换单元输出的多路数据单元进行全光空分交换后输出给发送端电交换单元。
发送端电交换单元，用于通过发送端电交换单元的多个接收端口所连接的OR对全光交换单元输出的多路数据单元进行光电转换，然后对光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过发送端电交换单元的多个输出端口输出多路数据单元。
其中，全光交换单元可由AWGR实现。
本实施例提供的多框集群的光网络交换节点的具体结构、连接关系以及相关模块的功能可参见图1或图2所示，在此不再赘述。
本实施例的多框集群的光网络交换节点，基于上述实施例提供的线路框，解决了光突发同步的问题，实现了电交换-全光交换-电交换的交换方式，实现了基于OTN的多框集群系统，增加了多框集群系统的容量、降低了功耗。
本发明另一实施例提供一种多框集群的光网络交换节点，包括线路框和全光交换单元。
本实施例的线路框为图7所示的线路框，其工作原理可参见图5所示实施例的描述，其实现结构参见图7，在此不再赘述。
在本实施例中，全光交换单元包括：多个输入端和多个输出端；每个接收端电交换单元的每个输出端口通过所连接的FTL分别与全光交换单元的一个输入端相连接，每个发送端电交换单元的每个接收端口通过所连接的OR分别与全光交换单元的一个输出端相连接。
每个接收端电交换单元，用于通过接收端电交换单元的多个接收端口接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过接收端电交换单元的多个输出端口所连接的FTL进行电光转换后输出给全光交换单元。
全光交换单元，用于对接收端电交换单元输出的多路数据单元进行全光空分交换后输出给发送端电交换单元。
发送端电交换单元，用于通过发送端电交换单元的多个接收端口所连接的OR对全光交换单元输出的多路数据单元进行光电转换，然后对光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过发送端电交换单元的多个输出端口输出多路数据单元。
其中，全光交换单元可由AWGR实现。
本实施例提供的多框集群的光网络交换节点的具体结构、连接关系以及相关模块的功能可参见图1或图2所示，在此不再赘述。
本实施例的多框集群的光网络交换节点，基于上述实施例提供的线路框，解决了光突发同步的问题，实现了电交换-全光交换-电交换的交换方式，实现了基于OTN的多框集群系统，增加了多框集群系统的容量、降低了功耗。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种光突发同步方法，其特征在于，包括：
从与同一个全光交换单元连接的多个线路框中选择一个线路框作为基准框，所述基准框内的波长可调光发送激光器FTL所在的输出端口通过所述FTL分别向与所述同一个全光交换单元连接的多个线路框中的光接收模块OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；
与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据其到所述基准框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收所述光突发测试信号的时间点和所述光突发测试信号中携带的发送时隙编号，获取与所述基准框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述OR所在的接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
2.根据权利要求1所述的光突发同步方法，其特征在于，与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据所述时间相位差调整与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位包括：
与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据所述时间相位差和所述OR所在的接收端口和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口的光程差，调整与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
3.根据权利要求2所述的光突发同步方法，其特征在于，与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据所述时间相位差和所述OR所在的接收端口和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口的光程差，调整与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位之前包括：
与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口向所述OR所在的接收端口发送光突发环回信号，所述光突发环回信号携带有发送时隙编号；
所述OR所在的接收端口根据接收到所述光突发环回信号的时间和所述光突发环回信号中携带的发送时隙编号，获取与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口之间的光程差。
4.根据权利要求1或2或3所述的光突发同步方法，其特征在于，还包括：
与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的OR所在的接收端口根据预设相位检测周期，在连续两次或两次以上接收到所述光突发测试信号之间对本地时钟计数并记录计数结果，并根据先后两个所述计数结果，调整所述OR所在的接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
5.根据权利要求1或2或3所述的光突发同步方法，其特征在于，所述全光交换单元为列阵波导光栅路由器AWGR。
6.根据权利要求根据权利要求4所述的光突发同步方法，其特征在于，所述全光交换单元为列阵波导光栅路由器AWGR。
7.一种光突发同步方法，其特征在于，包括：
从与同一个全光交换单元连接的多个线路框中选择一个线路框作为基准框；
与所述同一个全光交换单元连接的每个所述线路框中的波长可调光发送激光器FTL所在的输出端口通过所述FTL分别向所述基准框内的光接收模块OR所在的接收端口发送光突发测试信号，所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；
所述基准框内的OR所在的接收端口根据其与每个线路框中的FTL所在的输出端口的光程差、接收到每个线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取所述基准框内的OR所在的接收端口与每个线路框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并将与每个线路框的FTL所在的输出端口的时间相位差分别发送给每个线路框的FTL所在的输出端口；
每个线路框的FTL所在的输出端口分别根据所述时间相位差，调整所述FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
8.根据权利要求7所述的光突发同步方法，其特征在于，还包括：
与所述同一个全光交换单元连接的每个线路框中的FTL所在的输出端口根据预设相位检测周期，在连续两次或两次以上接收到所述基准框内的OR所在的接收端口返回的时间相位差之间对本地时钟计数并记录计数结果，并根据先后两个所述计数结果，调整所述FTL所在的输出端口上电突发数据发送所参考的时钟相位。
9.根据权利要求7或8所述的光突发同步方法，其特征在于，所述全光交换单元为列阵波导光栅路由器AWGR。
10.一种线路框，其特征在于，包括：
接收端电交换单元和发送端电交换单元；所述接收端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个输出端口所连接的波长可调光发送激光器FTL；所述发送端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个接收端口所连接的光接收模块OR；
每个所述FTL所在的输出端口，用于在所述线路框被选为基准框时，向与所述基准线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框中的光接收模块OR所在的接收端口发送光突发测试信号，以使其他线路框中的OR所在的接收端口根据其与所述基准框内发送所述基准测试信号的FTL所在的输出端口的光程差、接收所述光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取与所述基准框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述OR所在接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位；
每个所述OR所在的接收端口，用于在与所述线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框中的一个线路框被选为基准框时，接收由所述基准框内的FTL所在的输出端口通过所述FTL发送的光突发测试信号，并根据其到所述基准框内发送所述光突发测试新信号的FTL所在的输出端口的光程差、接收所述光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号，获取与所述基准框内发送所述光突发测试信号的FTL所在的输出端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述OR所在的接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
11.根据权利要求10所述的线路框，其特征在于，所述OR所在的接收端口具体根据所述时间相位差和所述OR所在的输出端口和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口的光程差，调整与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口的电突发数据发送所参考的时钟相位。
12.根据权利要求11所述的线路框，其特征在于，每个所述FTL所在的输出端口还用于向与所述FTL对应的位于同一线路框内的OR所在的接收端口发送光突发环回信号，所述光突发环回信号携带有发送时隙编号；
所述OR所在的接收端口还用于根据接收到所述光突发环回信号的时间和所述光突发环回信号中携带的发送时隙编号，获取与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口之间的光程差。
13.根据权利要求10或11或12所述的线路框，其特征在于，所述OR所在的接收端口还用于根据预设相位检测周期，在连续两次或两次以上接收到所述光突发测试信号之间对本地时钟计数并记录计数结果，并根据先后两个所述计数结果，调整所述OR所在的接收端口上的电突发数据接收所参考的时钟相位和与所述OR对应的位于同一线路框内的FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
14.一种线路框，其特征在于，包括：
接收端电交换单元和发送端电交换单元；所述接收端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个输出端口所连接的波长可调光发送激光器FTL；所述发送端电交换单元包括多个接收端口、多个输出端口和每个接收端口所连接的光接收模块OR；
每个所述FTL所在的输出端口，用于从所在线路框向与所述线路框连接于同一个全光交换单元且被选择为基准框的线路框内的OR所在的接收端口发送光突发测试信号，并接收所述基准框内的OR所在的接收端口发送的所述线路框的FTL所在的输出端口与所述基准框内的OR所在的接收端口的时间相位差，并根据所述时间相位差调整所述FTL所在的输出端口上的电突发数据发送所参考的时钟相位；所述光突发测试信号携带有发送时隙编号；所述时间相位差是由所述基准框内的OR所在的接收端口根据其与所述线路框内发送所述光突发测试信号的FTL所在的输出端口的光程差、接收到所述线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号携带的发送时隙编号获取的；
每个OR所在的接收端口，用于在所述线路框被选为基准框时，接收与所述基准线路框连接于同一个全光交换单元的其他线路框内的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号，并根据其与其他线路框内的FTL所在的输出端口的光程差、接收到其他线路框的FTL所在的输出端口发送的光突发测试信号的时间和所述光突发测试信号中的发送时隙编号，获取与其他线路框内的FTL所在的输出端口的时间相位差，并将所述时间相位差发送给其他线路框内的FTL所在的输出端口，以使其他线路框内的FTL所在的输出端口根据所述时间相位差调整其上的电突发数据发送所参考的时钟相位。
15.根据权利要求14所述的线路框，其特征在于，所述线路框内的FTL所在的输出端口还用于根据预设相位检测周期，在连续两次或两次以上接收到所述基准框内的OR所在的接收端口返回的时间相位差之间对本地时钟计数并记录计数结果，并根据先后两个所述计数结果，调整所述FTL所在的输出端口上电突发数据发送所参考的时钟相位。
16.一种多框集群的光网络交换节点，其特征在于，包括权利要求10-13任一项所述的线路框和全光交换单元；
所述全光交换单元包括：多个输入端和多个输出端；每个所述接收端电交换单元的每个输出端口通过所连接的FTL分别与所述全光交换单元的一个输入端相连接，每个所述发送端电交换单元的每个接收端口通过所连接的OR分别与所述全光交换单元的一个输出端相连接；
每个所述接收端电交换单元，用于通过所述接收端电交换单元的多个接收端口接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过所述接收端电交换单元的多个输出端口所连接的FTL进行电光转换后输出给所述全光交换单元；
所述全光交换单元，用于对所述接收端电交换单元输出的多路数据单元进行全光空分交换后输出给所述发送端电交换单元；
所述发送端电交换单元，用于通过所述发送端电交换单元的多个接收端口所连接的OR对所述全光交换单元输出的多路数据单元进行光电转换，然后对光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过所述发送端电交换单元的多个输出端口输出多路数据单元。
17.根据权利要求16所述的多框集群的光网络交换节点，其特征在于，所述全光交换单元为列阵波导光栅路由器AWGR；
每个所述FTL与一个所述AWGR的一个输入端相连接；每个所述OR与一个所述AWGR的一个输出端相连接；相对应的一个FTL和一个OR位于同一线路框内，并分别与同一个AWGR的一个输入端和一个输出端连接；
所有所述接收端电交换单元的相同编号的输出端口分别通过所连接的FTL连接于同一个AWGR的不同输入端；所有所述发送端电交换单元的相同编号的输入接口分别通过所连接的OR连接于同一个AWGR的不同输出端。
18.根据权利要求17所述的多框集群的光网络交换节点，其特征在于，每个所述FTL，用于接收所述接收端电交换单元上与所述FTL相连的输出端口上的电时分突发数据单元，并将所述电时分突发数据单元转换为时分光突发信号后发送给所述AWGR；
每个所述AWGR，用于将相同时隙上来自不同所述FTL的时分光突发信号交换到不同的输出端发送给所述OR；
每个所述OR，用于接收所述AWGR发送的一个输出端上的时分光突发信号，并将所述时分光突发信号转换为电时分突发数据单元，然后发送给所述发送端电交换单元上与所述OR连接的输入端口。
19.根据权利要求17或18所述的多框集群的光网络交换节点，其特征在于，每个所述AWGR同时接收到相同时隙上的时分光突发信号，并将交换到不同输出端的时分光突发信号同时发送给与所述各个输出端连接的所述OR。
20.一种多框集群的光网络交换节点，其特征在于，包括权利要求14或15所述的线路框和全光交换单元；
所述全光交换单元包括：多个输入端和多个输出端；每个所述接收端电交换单元的每个输出端口通过所连接的FTL分别与所述全光交换单元的一个输入端相连接，每个所述发送端电交换单元的每个接收端口通过所连接的OR分别与所述全光交换单元的一个输出端相连接；
每个所述接收端电交换单元，用于通过所述接收端电交换单元的多个接收端口接收多路数据单元，对接收到的多路数据单元进行第一级电交换，并通过所述接收端电交换单元的多个输出端口所连接的FTL进行电光转换后输出给所述全光交换单元；
所述全光交换单元，用于对所述接收端电交换单元输出的多路数据单元进行全光空分交换后输出给所述发送端电交换单元；
所述发送端电交换单元，用于通过所述发送端电交换单元的多个接收端口所连接的OR对所述全光交换单元输出的多路数据单元进行光电转换，然后对光电转换后的多路数据单元进行第二级电交换后通过所述发送端电交换单元的多个输出端口输出多路数据单元。
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