CN103716721A - 向分组光网络的目的地节点提供外部光数据分组的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及向分组光网络的目的地节点提供外部光数据分组的方法和系统。说明了一种把外部光数据分组(222)提供给分组光网络(202)的目的地节点的方法和系统。分组光网络(202)包括多个节点(210-216)，和用于在多个节点(210-216)之间光学地传送本地光数据分组的第一光数据通道(224)。外部光数据分组(222)被光学地转换(230)，以便通过分组光网络(202)的第二光数据通道(226)传送给目的地节点，第一和第二光数据通道(224、226)彼此独立，转换后的外部光数据分组(222)被光学地传送给分组光网络(202)，然后转换后的光数据分组(222)通过第二光数据通道(226)被传给目的地节点。

Description

向分组光网络的目的地节点提供外部光数据分组的方法和系统
技术领域
本发明的实施例涉及允许光分组被光学地提供给分组光网络，例如，允许两个或者更多的分组光网络之间的光通信的途径，从而能够实现两个或者更多的分组光网络，例如分组光移动通信网络之间的光学旁路。 
背景技术
图1表示相互通信的光网络的例子。图1(a)是交换信号/消息的两个分组光网络的一般表示。图1(b)是作为移动核心网络和移动城域/接入网的网络的更详细表示。图1(c)是图1(b)的移动网络的可能实现的更详细表示。 
如图1(a)中所示，示意地表示了第一分组光网络100和第二分组光网络102。在每个网络100、102内，发生用箭头104和106表示的只在相应网络100和102内的本地通信量108。另外，可能期望在网络100和102之间交换信息，这被称为交叉通信量。网络100和102是光网络，本地通信量104、106是基于光信号产生的，当在网络100和102之间通信时，交叉通信量108需要在两个网络100和102之间传送信号或消息。 
图1(b)表示图1(a)中所示的结构的例子，其中网络100是移动通信系统的移动核心网络，包括多个节点，例如仅仅被示意地表示成移动核心网络100中的相应节点的分组数据网络网关110(P-GW)、服务网关112(S-GW)和移动管理实体114(MME)。图1(b)中的第二分组光网络102是包括用基站116a-116c示意表示的多个移动接入区的移动城域/接入网络102。每个接入区服务多个移动用户，基站根据X2协 议相互通信，从而产生X2通信量106。移动城域/接入网络102和移动核心网络100需要相互通信，例如，需要存在移动城域/接入网络102的相应基站116a到116c与服务网关112之间的通信(参见S1通信量108)。 
图1(c)表示图1(b)的更详细图示，尤其表示关于移动核心网络100和移动城域/接入网络102的更多细节。移动核心网络100可包括HOPR网格(HOPR=混合光电子路由器)，移动城域/接入网络102可包括多个POADM环(POADM=分组光分/插复用)。网络100包括关于图1(b)说明的节点110-114，每个节点包括必需的资源110a、112a、114a，例如CPU、存储元件等等。此外，每个节点包括光电子路由器110b、112b和114b，用于在各个节点之间交换光信号，和把光信号转换成电信号，以便由相应资源处理。图1(c)中的网络100显示另外的光电子路由器118和120，用于提供节点110与112之间，和节点112与114之间的备选连接，或者用于为网络100提供另外的接入点。 
移动城域/接入网络102包括几个POADM环，例如122a-122c。第一个POADM环包括例如利用X2协议彼此通信，从而产生本地通信量106a的3个基站124a-124c。本地通信量106a基于光信号。POADM环122b包括按照X2协议相互通信，从而产生本地通信量106b的4个基站126a-126d。同样地，POADM环122c包括按照X2协议相互通信，从而产生本地通信量106c的4个基站128a-128d。和环122a中一样，环122b和122c中的基站之间的通信基于在各个基站之间交换的光信号。在每个环内，基站之一，例如基站124a、126a和128a被定义为与移动核心网络接口的集线器节点，以便把各个环耦接到核心网络实体。第一个环122a的基站124a连接到服务网关节点112，第二个环122b的第一个基站126a同样如此。通过该接口，分别发生服务网关112与第一个环122a之间，和服务网关112与第二个环122b之间的交叉通信量108a和108b。第三个环122c通过核心网络100的另一个接入节点118耦接到说明的相应网关，从而在移动核心网络和第三个环122c之间产生相应的交叉通信量108c。交叉通信量 108a-108c可包括S1通信量。 
在上面说明的光网络100、102中，使用由于与电路由器/交换机相比，能耗较低并且容量较高而有利的光路由器/交换机。图2表示在电交换机/路由器和光交换机/路由器的能耗的比较。可以看出，路由器和以太网交换机(参见图2的上面两行)具有最高的能耗，当用光学组件实现交换机时，能耗不断降低，当用全光交换机(OOO交换机：光-光-光交换机)时，获得最低的能耗。随着网络中的数据通信量的增长，例如，由智能电话机的快速普及和LTE服务的商业化引起的移动数据通信量的增长，在核心网络和城域/接入网络之间，也需要把网络传输技术从电分组交换改变成光分组交换。由于在整个网络的不同部分中的不同要求，在相应的网络(例如，上面的核心网络100和城域/接入网络102)中，可以使用不同的光交换技术。这些网络具有关于成本、网络弹性、数据速率、数据聚合等的不同要求，在相应的网络内可以使用不同的光交换技术。 
从而，尽管已存在相应网络内的光通信的解决方案，不过目前仍然没有高效地互连不同的分组光网络的解决方案。相反，不同分组光网络的互连目前是电气实现的，即，上述交叉通信量108、108a-108c是电气实现的。不同分组光网络之间的交叉通信量总是被转换到电域，以电气方式处理的，例如在IP/以太网层中，以电气方式保存在例如电缓冲器中，随后被转换回光域，以致目标分组光网络能够理解该交叉通信量。这种OEO转换(OEO=光-电-光)和电气处理需要大量的时间，并且导致较高的能耗。此外，这样的互连点还构成不同分组光网络之间的通信量传输的瓶颈。 
当只考虑需要接收可由光域中的外部分组提供者生成的外部数据分组的单一光网络时，出现类似的问题。在这种情况下，和上面类似，必须提供外部光数据分组到电域的转换，电气地处理该数据分组，并将其转换回需要接收该外部数据分组的网络的光域，这同样导致就OEO转换和电气处理而论的上述问题。 
发明内容
按照实施例，把外部光数据分组提供给分组光网络的目的地节点的方法包含以下步骤，所述分组光网络具有多个节点，和在多个节点之间光学传送本地光数据分组的第一光数据通道：光学地转换外部光数据分组，以便通过分组光网络的第二光数据通道，传送给目的地节点，第一和第二光数据通道彼此独立；光学地把转换后的外部光数据分组传送给分组光网络；和通过第二光数据通道，把转换后的外部光数据分组传送给目的地节点，其中外部光数据分组包括报头和有效负载部分，其中报头包括控制信息，有效负载部分包括数据有效负载。 
另一个实施例涉及一种具有保存在计算机可读介质上的指令的计算机程序产品，当在计算机上被执行时，所述指令实现上述方法。 
按照另一个实施例，一种把外部光数据包提供给目的地节点的系统可包含：具有多个节点的分组光网络，用于在多个节点之间光学传送本地光数据分组的第一光数据通道，和用于在多个节点之间光学传送外部光数据分组的第二光数据通道，其中第一和第二光数据通道彼此独立，其中所述多个节点包含目的地节点；和光学地连接到分组光网络的外部节点，所述外部节点被配置成接收外部光数据分组，光学地转换接收的外部光数据分组，以便通过分组光网络的第二光数据通道，传送给目的地节点，和光学地把转换后的外部光数据分组传送给分组光网络，其中外部光数据分组包括报头和有效负载部分，其中报头包括控制信息，有效负载部分包括数据有效负载。 
按照实施例，第一和第二光数据通道具有分配的不同波长，光学转换外部光数据分组包括在分配给目的地节点的、用于通过第二光数据通道的传输的波长下，获得转换后的外部光数据分组的波长转换。波长转换可以把分组光网络的节点的目的地地址映射到分配给分组光网络的节点的、用于通过第二光数据通道的传输的波长的表为基础。用于通过第一和第二光数据通道的传输的波长可被动态或者预先地分配。 
按照实施例，所述方法还包括当收到外部光数据分组时，向分组 光网络发送通知，所述通知包括关于目的地节点的地址信息。分组光网络还可包括在多个节点之间传送控制通道信息的控制通道，所述方法还可包括根据收到的通知，为外部光分组准备控制报头，和在通过第二数据通道传送转换后的外部光分组时，通过控制通道传送控制报头。所述通知可包括关于外部光数据分组的附加信息，比如分组的QoS，根据所述附加信息进一步准备控制报头。 
按照实施例，分组光网络是分时隙（slotted）分组光网络，所述方法包括光学延迟转换后的外部光数据分组，以致转换后的外部光数据分组在下一个时隙中被传送，所述延迟小于或等于分时隙分组光网络中的单个时隙的持续时间。 
按照实施例，在光学耦接到分组光网络的外部节点接收外部光数据分组，其中外部数据分组在所述外部节点被光学转换。外部节点可以是包括通过另一个光数据通道通信的多个节点的另一个分组光网络的节点。所述分组光网络可包括按照第一种技术运行的移动接入网，所述另一个分组光网络可包括按照与第一种技术不同的第二种技术运行的移动核心网络，本地光数据分组可包括在移动接入网的基站之间传送的分组，外部光数据分组包含在移动核心网络的网关和移动接入网的基站之间传送的分组。 
按照实施例，分组光网络包括光纤，其中在相同的光纤中传送用于第一和第二数据通道的光分组。 
从而，按照本发明的实施例，提供一种允许把光分组传送给分组光网络的有利方式，所述方式避免了现有途径的上述问题，尤其是关于长等待时间、延迟和高能耗的问题，所述问题起因于在光信号被发送给在光域中运行的接收光网络之前，常规途径需要把光信号转换到电域，主要是为了缓存和处理，从而需要从电域到光域的再转换。光分组可来自外部来源，比如生成需要按照它们能够被光网络处理的方式，提供给光网络的光学格式的数据分组的数据处理单元，或者另一方面，光分组可源于另一个分组光网络，并且需要以它们能够被接收光网络理解的格式，被传送给目标分组光网络，以便与目标分组光网 络通信。 
按照本发明的实施例，通过把外部光分组提供给具有用于传送本地通信量的第一光数据通道，另外具有用于传送外部分组的第二光数据通道的分组光网络，避免了与现有途径相关的问题。为了允许把外部分组传给期望的节点，只在光域中需要外部分组的转换，例如通过按照这样的方式更改波长，以致在外部分组中使用的光信号的波长对应于分配给目的地节点的、用于通过第二光数据通道的传输的波长。 
本发明的实施例还提供一种在不同的分组光网络之间光学传递分组，从而提供“光学旁路”的方法。按照实施例，提供用于交叉通信量的专用数据通道，和用于本地通信量的专用数据通道，从而允许改善不同数据光网络的互连。 
本发明的途径是有利的，因为它允许减小不同分组光网络之间的分组交换的能耗和等待时间，而不影响本地通信量。例如，实验已表明能耗可被减小多达90%，等待时间可被减小多达90%。结果，能够预期较小的运营支出(OPEX)和较小的资本支出(CAPEX)。例如，在移动网络的领域中，充分利用快速并且能量高效的光传输，从而借助由较少的OEO转换和减少的电气处理次数引起的更高效的传输，导致上面提及的低OPEX，还导致上面提及的低CAPEX，因为需要较少的电缓冲器和降低的冷却系统要求，另外还提供更高的网络容量、带宽。此外，由于传输延迟较小，因此能够预期较高的客户满意度，并且由于能耗较低，CO2排放将被减少。 
从而，按照实施例，提供一种实现不同的分组光传输网络之间的光学连接的设备和方法，并且按照实施例，数据通信量被分成交叉通信量和本地通信量，这两种通信量是在分离的数据通道中传送的。不同的分组光网络之间的分组交换的对应过程包括交换控制信息，转换控制信息，以便实现时间同步和必要的资源分配的新途径。 
附图说明
下面根据附图，更详细地说明本发明的实施例，其中： 
图1表示相互通信的光网络的例子，其中图1(a)是交换信号/消息的两个分组光网络的一般表示，其中图1(b)是作为移动核心网络和移动城域/接入网的网络的更详细表示，其中图1(c)是图1(b)的移动网络的可能实现的更详细表示； 
图2表示比较在电交换机/路由器和光交换机/路由器的能耗的表格； 
图3表示将从外部节点接收外部光数据分组的光网络的图示； 
图4表示当未预留资源地传送光分组时，在图3的网络的边缘节点之间交换的光分组和消息的处理； 
图5按照和图4类似的方式，表示当预留资源地传送光分组时交换的光分组和消息的处理； 
图6表示按照本发明的实施例，用于把外部光数据包提供给目的地节点的系统的图示； 
图7按照与图4和5类似的方式，表示当实现本发明的为本地通信量和交叉通信量提供分离的数据通道的途径时，在各个网络以及在网络之间发生的活动； 
图8表示图6中描述的情形的各个元件之间的信令图。 
具体实施方式
下面，说明实现光学旁路，以便光学地把来自外部节点，例如第一光网络的节点的光分组传给接收分组光网络的本发明的实施例。迄今为止，常规途径需要把光分组转换到电域，处理该分组，并把该分组转换回光域。为了避免这样的问题，按照本发明，如上所述提供光学旁路，然而，实现这样的旁路存在几个挑战： 
1.控制平面中的转换：两个互连的分组光网络可具有不同的控制机制，例如，可存在不同的寻址方案，处理QoS的不同方式，等等。此外，分组光网络之一可具有带内控制通道，而另一个分组光网络可具有专用控制通道。 
2.用户平面中的转换：互连的分组光网络的数据传输系统彼此无 关，从而一个网络可以利用同步传输，按照同步传输，在固定时隙中传送光分组，而另一个网络可以利用异步传输。资源存取/分配机制(波长、时隙)也可能完全不同。 
3.此外，在网络之中，既存在本地通信量(同一分组光网络内的通信量)，又存在交叉通信量，并且交叉通信量不应影响本地通信量的传输，反之亦然。 
图3表示将从外部节点，接收外部光数据分组的光网络的示意图。图3表示移动核心网络200的一部分，和移动城域/接入网202的图示。核心网络200可以是具有如同参考图1(c)说明的结构的网络，并且可包括HOPR网格。图中表示了核心节点204，例如，实现核心网络的服务网关(S-GW)的核心节点。节点204包括为实现期望的功能(就当前情况来说，服务网关)而必需的资源204a，例如CPU核芯、存储元件等等。此外，节点204包括按照上面参考图1(c)所述的类似方式，连接到资源204a，此外连接到核心网络200的相应光学传输线路206a、206b，以便提供到光域中的其它核心的连接的光电子路由器204b。借助光学传输线路206a、206b，在网络200的不同节点之间传送网络200内的本地通信量。 
移动网络/接入网络202包括多个节点210-216，例如基站。在所示的例子中，各个节点是移动接入网络的基站，每个节点还包括光电子路由器210a-216a和相应的无线电设备210b-216b，以便与由相应的基站210-216服务的移动用户通信。基站210-216由光分组环218连接，如用光学传输线路218a-218d示意所示。为了在光分组环218中交换光分组，向相应节点210-216分配不同的波长，按照分配给目的地节点的波长，生成将在网络202内传送给目的地节点的分组，以致通过光分组环218，该分组可从源节点被发送给目标节点。 
在图3中，基站210构成网络202的集线器节点，所述集线器节点是把网络202连接到核心网络200的节点，如用虚线220示意所示，即，将通过连接220传送的网络200、202之间的交叉通信量。 
尽管图3把节点204表示成核心网络200的一部分，不过在其它 实施例中，只设置需要从外部节点向其传递光分组的网络202。在这种情况下，节点204可以是不连接到任何网络的外部节点。节点204可以是向移动网络202的用户提供特定服务的服务节点，可在所述节点以光分组的形式，生成必要的数据分组，按照本发明，应利用光学旁路把所述光分组传送给网络202，而没有到电域的任何转换。当考虑图3的环境，并且假定节点204是核心网络的一部分时，本发明的目的是借助两个分组光网络202和200之间的连接220，实现光学旁路。然而，由于例如就寻址和服务质量要求而论的不同控制机制，以及考虑到导致不同的资源分配/媒体存取方案、不同的波长分配和不同的时隙同步的独立数据传送平面，这不是一项容易的任务。 
不失一般性地，现在考虑图3中的情形，图3描述具有包括HOPR网格的移动核心网络200，和包括POADM环218的移动城域/接入网202的移动分组光网络的例子。HOPR技术是本申请的申请人的一种已知的分组交换技术，它利用MPLS技术(MPLS：多协议标签交换)交换光分组。控制信息作为MPLS标签被包含在分组报头中。移动城域/接入网利用POADM技术(分组光分/插复用-参见参考文献[1])，它是一种不同的根据用于光分组的传送的同步时隙环结构工作的分组交换技术。在该技术中，控制信息被包含在分离的控制通道中。 
如图3中所示，核心网络200和城域/接入网202通过在核心网络一侧的核心节点204，和在城域/接入网一侧的集线器节点210相互连接。按照3GPP定义，城域/接入网202中的本地通信量可以是各个基站之间的X2通信量。按照3GPP定义，交叉通信量220可以是整个移动网络的网关和基站之间的S1通信量。来自核心网络200的通信量(称为下游S1通信量)应能够被光学注入城域/接入网202中，而不影响本地通信量(X2通信量)。 
为了更详细地理解该处理，下面更详细地考虑信息交换和处理。 
假定将从核心网络，或者从核心节点传给城域/接入网络202的光分组222经光传输线路206a，到达核心节点204。核心节点204可判读光分组的目的地地址，并向光分组环218的集线器节点210发送 通知，其中所述通知包括从接收的光分组222取回的目的地地址。光分组可包括报头222a和有效负载部分222b，目的地地址可由核心节点204从在光分组222的报头222a中提供的信息中取回。 
集线器节点210根据目的地地址，确定具有用于期望的目的地地址的所需波长的时隙何时可用，并把该信息提供给核心节点204，核心节点204随后进行光分组222的必要波长转换，然后光学地把数据报传给集线器节点210。集线器节点210准备控制报头，并把控制报头连同数据有效负载一起注入光分组环218中。 
然而，已发现这种资源存取途径难以即时地实现上述任务。 
更具体地，当考虑机会资源存取时，这意味集线器节点210检查经过的时隙，并且每当发现空时隙时，向核心节点204指示传递光分组222。换句话说，每当在POADM网络202上，资源，例如时隙可用时，HOPR核心网络200就把光分组222传给POADM网络202。图4中详细地描述了这一点，并且假定在时间t0，分组222到达HOPR网络200。此时，借助核心节点204，消息S1被发送给网络202的集线器节点210，该消息包括分组222的目的地地址。在时间t0之后不久，在网络202的集线器节点210接收消息S1，并且在此时，第一时隙(时隙1)经过集线器节点210。每个时隙被假定具有100ns的长度。在图4中描述的情况下，另外假定集线器210认识到下一个时隙(时隙2)应可用，从而集线器节点210用信号向核心节点204通知该时隙(时隙2)可用，和为了允许到利用分组222的目的地地址指示的目的地节点的传递，该时隙中的光分组会需要什么波长。该信息在核心节点204被接收，在核心节点204，发生波长转换和分组交换。然而，这需要特定量的时间(在所示的例子中，318ns)，该时间大于网络202中的各个时隙的持续时间。当完成在核心节点204的处理的时候，网络202中的可用时隙(时隙2)已经过，即，网络202利用信号向网络200通知的可用时隙被错过。为了避免可用时隙的这种错过，两个网络的节点处理时间应精确映射，然而，考虑到节点之间的额外信令，以及信号传播延迟和信号处理，避免错过有价值的时隙的所需时间映射基本上 是不可能的。从而，在网络202的波长转换和分组交换之后，把波长转换后的分组传给网络202的信令S3会是这样的，以致用于该分组的时隙已过去。从而，由于当收到包括修改后的分组的消息S3时，不再知道网络202中的时隙实际上在哪里，因此参考图4说明的机会资源存取途径并不可行。 
为了解决刚刚提到的参考图4说明的问题，一种可能性会是当收到处理交叉通信量的请求时，预留网络202中的资源，如在参考文献[1]中所述。按照和图4类似的方式，图5表示当实现SWING(简单Wdm rING-参见参考文献[3])(一种分布式预留协议)时交换的分组和消息的处理。在这种情形下，在收到来自核心节点204的请求之后，POADM网络202将预留时隙和波长。在图5中，假定在时间t0，分组222到达核心节点200，核心节点200发出包括目的地地址的通知的消息S1，消息S1在网络202的集线器节点210被接收。集线器节点将预留当前时隙“时隙1”，以便传送分组。随后，集线器节点210借助消息S2，用信号通知时隙“时隙1”被预留，并将在2ms后再次出现。消息S2还包括为了到达网络202中的目的地节点而需要的波长的信息。在核心节点204收到消息S2之后，进行必要的波长转换和分组交换，这同样需要一些时间，例如380ns，随后转换后的分组需要借助消息S3，被传送给网络202。然而，在完成波长转换和分组交换的时候，和在消息S3到达网络202的时候，在下次收到为该分组预留的时隙“时隙1”之前，仅仅过去了该2ms时段的一小部分，结果导致在预留的时隙再次经过集线器节点，从而只有此时转换后的分组能够被注入网络202中之前，形成毫秒级的等待时间。结果，这需要把转换后的分组缓存在POADM网络202，或者缓存在HOPR网络200。然而，光延迟线不能应付毫秒量级的等待时间，相反它们只能应付一百或数百纳秒的等待时间，以致在图5的情形中，需要电缓冲器来缓存转换后的分组，以致再次需要OEO转换，而这是不希望的。 
换句话说，在图5中描述的情形中，已被转换的光分组需要或者在目标光网络(即，作为图5的例子中所示的POADM网络202的边缘 节点的集线器节点)中等待，或者在源光网络(即，作为图5中所示例子中的HOPR网络的边缘节点的核心节点204)中等待，直到预留的时隙到达为止。如上所述，该等待时间为毫秒量级，并且由于光缓存非常昂贵，且目前只有利用能够应付数百纳秒的延迟的光延迟线才可能实现光缓存，因此光分组需要被转换到电域，保存在电缓冲器中，并且当预留的时隙到达时，再转换回到光域。自然地，这增大能耗，并且会导致不希望的额外延迟。 
于是，按照本发明的实施例，提出了分别用于交叉通信量和用于本地通信量，以便互连不同的分组光网络的专用数据通道的概念，下面更详细地说明信息交换和数据报交换的对应新过程。 
图6表示按照本发明的实施例，把外部光数据包提供给目的地节点的系统的图示。图6表示和图3中类似的情形。在图6中，示意表示了光分组环218，然而，按照本发明的途径，光分组环218现在包括连接各个节点210-216，并且只用于节点210-216之间在网络202内交换的本地通信量的第一数据通道224。另外，光分组环218包括专用于在各个节点210-216之间传送来自交叉通信量220的光分组的另一个数据通道226。从而，按照本发明的途径，在网络202中，设置两个独立的数据通道224、226，其中第一个数据通道224用于本地通信量，而第二个数据通道226用于交叉通信量220。这种独立的数据通道的一个例子是具有与之相关的不同波长的数据通道的使用，并且由于WDM技术，利用不同波长运送的通信量可在同一光纤中被传送，而不会相互干扰。从而，光分组环218可用单一光纤实现，相应的数据通道224和226由相应的各组不同波长定义。在图6的例子中，假定本地通信量数据通道由分配给节点210-216的波长λ1～λ4形成，如图中所示。从而，取决于目的地，以分配给网络202中的目的地节点的波长提供本地通信量分组。此外，每个节点具有分配的另外的波长λ5～λ8，这些波长定义交叉通信量数据通道226，以致将从核心网络200传送给例如城域/接入网202的节点214的数据分组222被波长转换，从而它具有波长λ7，以致它可经环218，例如单一光纤被传送给 节点214。POADM环218的每个节点210-216包括两个接收器，一个用于接收为本地通信量分配的波长，另一个用于接收为本地通信量分配的波长。另外，可以设置相应的发射器，以使分组可被发送给其它的本地基站，或者被发送给核心网络。 
注意，核心网络200还可具有这样的结构，即，按照和网络202相似的方式，它可包括两个数据通道，一个数据通道用于本地通信量，一个用于源于网络202，需要经核心节点204传送给核心网络中的其它节点的交叉通信量。按照关于城域/接入网所述的类似方式，在核心网络中，当依据信号的不同波长分离信号时，两个数据通道的传输也可经由单一光纤。 
就用于两个独立的数据通道224和226的实际资源而论，注意按照实施例，可以根据统计信息，动态地或者预先地分配用于这些数据通道的波长。 
控制信息，例如波长-目的地地址映射表可被预先交换，并且与交叉通信量的发生无关。这样，源分组光网络(在图6的实施例中，核心网络200)能够进行波长转换，而不存在与目标分组光网络(图6的实施例中的城域/接入网202)的任何交互作用。在从源分组光网络获得到达分组的包括地址信息和可能的QoS信息的短通知之后，目标分组光网络200能够与源分组光网络处理并行地准备控制报头。可以与是否发生交叉数据通信量无关地定期进行时间同步。 
按照与图4和5类似的方式，图7表示当实现本发明的为本地通信量和交叉通信量提供分离的数据通道，从而为交叉通信量保证资源的可用性的途径时，在各个网络以及在网络之间发生的活动。基本上，在POADM网络202中的每个时隙，归因于能够被同时传送的不同通道，从网络200接收的交叉通信量光分组能够被传送。按照本发明的实施例，在某个时刻，在网络200和202之间，更具体地，在核心网络200的核心节点204和城域/接入网202的集线器节点210之间交换消息S1。消息S1包括与第二数据通道关联，并且分配给网络202的各个节点的波长的列表。也可实现网络之间的时间同步，稍后可每隔 预定时间重复时间同步。假定在时间t0，分组222到达，并且不存在网络之间的任何另外的信令，在核心节点204，根据在较早时候，借助消息S1获得的λ列表中的信息，发生波长转换和分组交换。在完成该处理之后，例如在该处理所需的380ns之后，借助消息S2或者借助消息S3，转换后的分组被传送给网络202。当利用消息S2在完成转换之后传送转换后的分组时，可以设置在网络202的光延迟线，以延迟接收的信号，直到下一个时隙(在该例子中，时隙n)开始为止。替换地，归因于同步，网络200知道网络202中的各个时隙出现在集线器节点210的时间，于是，光延迟线也可在核心节点204或者在核心网络200，从而按照当借助消息S3发送消息时，在期望的时隙“时隙n”开始时收到该消息的方式，延迟消息S3的发送。 
从而，按照本发明的途径，不需要电缓冲器，从而不需要OEO转换。 
图8表示图6中描述的情形的各个元件之间的信令图。在图8中，表示了HOPR节点204、POADM集线器210和POADM光纤218之间的信令。在规定的时间，例如在设置两个网络200和202的时候，或者在另一个时间，交换消息S1，以使两个网络的时间基准同步，并且把网络202中的目的地地址映射到核心通信量数据通道的特定波长的表也被发送给核心节点204。当在核心节点204收到待传送给网络202的分组时，向集线器210发送短通知S2，并在230，节点204根据预先知道的波长分配，进行接收的分组的必要转换，例如波长转换。在操作230之后，消息S3被发出，并且可在节点204或者在集线器210被延迟，以便与可用的下一个时隙对齐。并行地，在232，集线器210准备必要的控制通道信息，并借助消息S4，把所述控制通道信息传给光纤218，以致来自集线器210的信息和来自节点204的信息同时到达光纤210，更具体地在相同的时隙到达光纤210。从而，与上面的途径相比，在不同的分组光网络之间交换的信号被减少，在分组光网络的连接节点或边缘节点的过程被解耦，例如，可以并行地进行在节点204实现波长转换，和在节点232准备通道控制信息的操作230 和232。结果，在目标/源分组光网络的光分组的等待时间被减小到小于100ns，一般小于光纤218中的时隙的持续时间，如图7中所示，利用光延迟线，能够容易地实现这样的等待时间，从而避免了不必要并且不期望的电缓冲器，和相关的光电转换。 
就上面说明的本发明的途径来说，注意实施例并不仅仅关于改变用于在光通信网络中传送数据的数据通道的波长，相反，如上所述，本发明的途径针对一个或多个分组光网络，和把光数据分组从外部节点或者从外部网络提供给所述网络。分组光网络类似于非光学分组交换网络，因为通过网络发送的分组包括报头和有效负载，其中报头具有把分组路由到目的地的必要信息。从而，当把光数据分组交换到新的光网络时，必须考虑到接收光网络的先决条件，提供数据有效负载的波长转换，另外，必须按照控制信息，尤其是目的地的地址在目的地网络中也可获得并且可用的方式，转换分组的报头中的控制信息。 
于是，如同参考图8所述，光学转换外部光数据分组222包括两个步骤：数据有效负载的波长转换230，和根据外部光数据分组222中的控制信息，准备232控制报头或控制信息。之后，光学地把转换后的外部光数据分组传给分组光网络202包括把波长转换后的数据有效负载和准备的控制报头或控制信息发送给分组光网络202(参见消息S3和S4)。 
如上所述，进行上面的步骤，以便光学地把光数据分组传给接收网络，并且按照本发明的途径，为了避免进行到电域的中间转换的必要性，设置目的地网络中的附加控制通道，以致在完成数据的转换和控制信息的生成之后，光数据分组能够被传送给接收网络中的指定控制通道，以便通过利用为接收网络生成的控制信息，被路由到目的地。 
尽管关于设备说明了一些方面，不过显然这些方面也代表对应方法的说明，其中块或装置对应于方法步骤，或者方法步骤的特征。类似地，关于方法步骤说明的各个方面也代表对应设备的对应块或零件或特征的说明。 
取决于某些实现要求，本发明的实施例可用硬件或软件实现。可 以利用保存有电可读控制信号的数字存储介质，比如软盘、DVD、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存，完成所述实现，所述电可读控制信号与(或者能够与)可编程计算机系统协作，以致实现相应方法。 
按照本发明的一些实施例包含具有电可读控制信号的数据载体，所述电可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，以致实现这里说明的方法之一。 
通常，本发明的实施例可被实现成具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，所述程序代码能够实现所述方法之一。例如，程序代码可保存在机器可读载体上。 
其它实施例包含保存在机器可读载体上的，实现这里说明的方法之一的计算机程序。 
换句话说，于是，本发明的方法的一个实施例是具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码实现这里说明的方法之一。 
于是，本发明的方法的另一个实施例是一种数据载体(或者数字存储介质，或者计算机可读介质)，所述数据载体包含记录在上面的，用于实现这里说明的方法之一的计算机程序。 
于是，本发明的方法的另一个实施例是代表用于实现这里说明的方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。例如，所述数据流或信号序列可被配置成经数据通信连接，例如经因特网传送。 
另一个实施例包含配置成或者适合于实现这里说明的方法之一的处理装置，例如计算机，或者可编程逻辑器件。 
另一个实施例包含装有实现这里说明的方法之一的计算机程序的计算机。 
在一些实施例中，可以使用可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)来实现这里说明的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作，以实现这里说明的方法之一。通常，所述方法最好用任意硬件设备实现。 
上述实施例只是本发明的原理的举例说明。显然对本领域的技术人员来说，这里说明的安排和细节的各种修改和变化是显而易见的。于是，本发明仅由以下的专利权利要求书的范围限定，而不受利用这里的实施例的说明和解释给出的具体细节限定。 
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Claims (15)

1.一种用于把外部光数据分组(222)提供给分组光网络(202)的目的地节点的方法，所述分组光网络(202)包括多个节点(210-216)和在所述多个节点(210-216)之间光学地传送本地光数据分组的第一光数据通道(224)，所述方法包括：
光学地转换(230)外部光数据分组(222)以便通过分组光网络(202)的第二光数据通道(226)传送给目的地节点，第一和第二光数据通道(224，226)彼此独立；
光学地把转换后的外部光数据分组(222)传送给分组光网络(202)；以及
通过第二光数据通道(226)把转换后的外部光数据分组(222)传送给目的地节点，
其中外部光数据分组包括报头(222a)和有效负载部分(222b)，并且其中所述报头(222a)包括控制信息，并且所述有效负载部分(222b)包括数据有效负载。
2.按照权利要求1所述的方法，其中
光学地转换(230)外部光数据分组(222)包括数据有效负载的波长转换(230)，和基于外部光数据分组(222)中的控制信息准备(232)控制报头或控制信息；并且
其中把转换后的外部光数据分组(222)光学地传送给分组光网络(202)包括把波长转换后的数据有效负载和所准备的控制报头或控制信息发送(S3、S4)给分组光网络(202)。
3.按照权利要求1所述的方法，其中
第一和第二光数据通道(224、226)具有分配的不同波长，并且
光学地转换外部光数据分组(222)包括：在分配给目的地节点的、用于通过第二光数据通道(226)的传输的波长下，获得转换后的外部光数据分组(222)的波长转换。
4.按照权利要求3所述的方法，其中所述波长转换以把分组光网络(202)的节点(210-216)的目的地地址映射到分配给分组光网络(202)的节点(210-216)的、用于通过第二光数据通道(226)的传输的波长的表为基础。
5.按照权利要求3所述的方法，其中用于通过第一和第二光数据通道(224、226)的传输的波长是动态或者预先分配的。
6.按照权利要求1所述的方法，还包括：
当收到外部光数据分组(222)时，向分组光网络(202)发送通知(S2)，所述通知包括关于目的地节点的地址信息。
7.按照权利要求6所述的方法，其中所述分组光网络(202)还包括用于在所述多个节点(210-216)之间传送控制通道信息的控制通道，并且其中所述方法包括：
基于收到的通知为外部光数据分组(222)准备(232)所述控制报头，和
在通过第二数据通道传送转换后的外部光数据分组时，通过所述控制通道传送所述控制报头。
8.按照权利要求6所述的方法，其中所述通知包括关于外部光数据分组(222)的附加信息，比如分组的QoS，基于所述附加信息进一步准备所述控制报头。
9.按照权利要求1所述的方法，其中所述分组光网络(202)是分时隙分组光网络(202)，并且其中所述方法包括：
光学地延迟转换后的外部光数据分组(222)，以致转换后的外部光数据分组(222)在下一个时隙中被传送，所述延迟小于或等于分时隙分组光网络(202)中的单个时隙的持续时间。
10.按照权利要求1所述的方法，其中在光学地耦接到所述分组光网络(202)的外部节点(204)处接收外部光数据分组(222)，其中外部光数据分组(222)在所述外部节点(204)处被光学地转换。
11.按照权利要求10所述的方法，其中所述外部节点(204)是包括通过另一个光数据通道(206a、206b)通信的多个节点的另一个分组光网络(200)的节点。
12.按照权利要求11所述的方法，其中所述分组光网络(202)包括按照第一种技术运行的移动接入网络，并且所述另一个分组光网络(200)包括按照与第一种技术不同的第二种技术运行的移动核心网络，并且其中所述本地光数据分组包括在移动接入网络的基站之间传送的分组，并且所述外部光数据分组(222)包括在移动核心网络的网关和移动接入网络的基站之间传送的分组。
13.按照权利要求1所述的方法，其中所述分组光网络(202)包括光纤，并且其中在同一光纤中传送第一和第二数据通道(224、226)的光数据分组。
14.一种包含保存在计算机可读介质上的指令的计算机程序产品，当在计算机上被执行时，所述指令实现按照权利要求1-13之一所述的方法。
15.一种用于把外部光数据包提供给目的地节点的系统，所述系统包括：
分组光网络(202)，包括多个节点(210-216)、用于在所述多个节点(210-216)之间光学地传送本地光数据分组的第一光数据通道(224)、以及用于在所述多个节点(210-216)之间光学地传送外部光数据分组(222)的第二光数据通道(226)，其中第一和第二数据通道彼此独立，并且其中所述多个节点(210-216)包括目的地节点；和
光学地连接到所述分组光网络(202)的外部节点(204)，所述外部节点(204)被配置成接收外部光数据分组(222)，光学地转换所接收的外部光数据分组(222)，以便通过分组光网络(202)的第二光数据通道(226)传送给目的地节点，并且光学地把转换后的外部光数据分组传送给所述分组光网络(202)，
其中所述外部光数据分组包括报头(222a)和有效负载部分(222b)，并且其中所述报头(222a)包括控制信息，并且所述有效负载部分(222b)包括数据有效负载。
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