CN116405177B - 基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及装置，包括：获取光网络的发射通道数量，确定各发射通道的优先级；将第一通道中的第一有效数据包通过光交换设备发送至接收端；关闭第一通道对应的光开关，开启第二通道对应的光开关，第二通道为第一通道的下一级发射通道；确定保护序列帧；在第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送保护序列帧；将第二通道中的第二有效数据包通过光交换设备发送至接收端，所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间。该方法可防止时钟数据恢复失锁并可降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及光交换技术领域，尤其涉及一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及装置。
背景技术
随着高清流媒体、云计算和5G服务等相关应用的流量需求增长，数据中心（DNs）传统的电交换方式面临诸多挑战，例如带宽小、时延高、功耗大、成本高等。光交换技术因为对调制格式和链路速率的透明特性，可以突破电交换技术的带宽瓶颈；同时，因为不需要各种用于光电转换的专用电路和调制设备，光交换可以显著降低数据中心网络的部署成本，而且还可以避免传统电交换开关处光-电-光转换带来的网络传输延迟；因此，光交换技术为解决数据中心电交换网络所面临的诸多挑战提供了新思路。与电子开关不同，光开关每次切换数据包都会重新在收发器之间创建新的瞬时物理链接，接收器的时钟频率和相位也会随着数据包的切换而产生变化，从而在接收端造成耗时很长的时钟数据恢复（CDR）过程。在光交换机切换配置过程中，如果数据包之间时间间隔过长会造成接收端长时间接收不到光信号，收发器本地时钟与接收光信号的时钟相位会产生显著的差异，导致相位检测器（PD）会输出错误的相位差信号，最终导致CDR失锁。光网络中的CDR过程并不用于有效数据的接收，而是用于提取时钟信号，如果CDR的锁定时间过长，将导致有效数据传输接收受到限制，进而影响整个光网络的吞吐量。由此可知，优化CDR锁定时间是提高光网络利用率的关键；因此，需要纳秒级突发模式CDR接收器来恢复数据包的时钟频率和相位，从而提高整个光网络的利用率。
目前为了实现收发器快速CDR，有的采用基于门控振荡器或过采样的体系结构；该结构虽然可实现CDR的纳秒级别的锁定，但是该结构提高了了收发器设计的复杂度和成本。因此，在防止时钟数据恢复失锁的前提下如何降低成本是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及装置，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。
根据本发明的一个方面，本发明公开了一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，所述方法包括：
基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
获取光网络的发射通道数量，并确定各所述发射通道的优先级；
基于确定的所述发射通道的优先级将第一通道中的第一有效数据包通过光交换设备发送至接收端；
关闭第一通道对应的光开关，开启第二通道对应的光开关，所述第二通道为第一通道的下一级发射通道；
确定保护序列帧，所述保护序列帧包括保护帧帧头、保护帧数据和保护帧帧尾；
在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧；
将第二通道中的第二有效数据包通过光交换设备发送至接收端，所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间。
在本发明的一些实施例中，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，包括：
在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道依次连续发送多个保护帧帧头、多个保护帧数据和多个保护帧帧尾。
在本发明的一些实施例中，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道依次连续发送多个保护帧帧头、多个保护帧数据和多个保护帧帧尾，包括：
获取第一通道对应的光开关关闭的时间段长度和/或第二通道对应的光开关开启的时间段长度；
基于获取到的时间段长度分别确定所发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量。
在本发明的一些实施例中，基于获取到的时间段长度分别确定所发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量，包括：
确定发送时间周期，并计算时间段长度与发送时钟周期的第一比值；
基于所述第一比值与3的第二比值确定保护帧帧头和保护帧帧尾的数量，且在所述第二比值为非整数时，所述保护帧帧头和保护帧帧尾的数量为不大于所述第二比值的最大整数；
计算所述保护帧帧头的数量与2的乘积，以及第一比值与所述乘积的差值，基于所述差值确定保护帧数据的数量，且在所述差值为非整数时，所述保护帧数据的数量为不大于所述差值的最大整数。
在本发明的一些实施例中，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，包括：
在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和第二通道对应的光开关开启的时间段内分别通过第一通道和第二通道发送所述保护序列帧；
将所述第一通道和第二通道发送的所述保护序列帧进行光信号耦合；
将耦合后的光信号通过所述光交换设备发送至所述接收端。
在本发明的一些实施例中，所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间，包括：
所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定第一个保护帧帧头的接收时间以及最后一个保护帧帧尾的接收时间；
将所述第一个保护帧帧头的接收时间作为保护序列帧的接收开始时间，将所述最后一个保护帧帧尾的接收时间作为保护序列帧的接收结束时间。
在本发明的一些实施例中，在各通道对应的光开关关闭的时间段内和光开关开启的时间段内均通过对应的发射通道发送所述保护序列帧。
在本发明的一些实施例中，所述光交换设备为空间光调制器、半导体光放大器、阵列波导光栅路由器或电吸收调制器。
根据本发明的另一方面，还公开了一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复系统，该系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如上任一实施例所述方法的步骤。
根据本发明的再一方面，还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上任一实施例所述方法的步骤。
本申请上述实施例所公开的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及装置，在第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，即通过在TX端（发射端）发射的连续两个有效数据包之间插入保护序列帧，则可确保RX端（接收端）接收到的光信号的连续性，从而避免长时间丢失光信号造成CDR失锁的现象的发生，确保数据传输的稳定性和可靠性；另外，该方法不需要额外部署特殊的硬件设备，因此该方法在防止时钟数据恢复失锁的前提下还降低了成本。
本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
图1为本发明一实施例的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法的流程示意图。
图2为本发明另一实施例的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法的流程示意图。
图3为本发明一实施例的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复系统的架构示意图。
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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
应该强调，术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
光交换设备是不需要经过电光-光电转换，直接进行光信号交换的数据交换的设备。光交换设备大大提高了交换的速率，而光交换设备的光开关每次重新在收发器之间创建瞬时物理链接时都会产生CDR锁定时间。因此，CDR锁定时间对网络的利用率至关重要，网络利用率随着CDR锁定时间的增加而减少；因此为了提高网络利用率，则需要尽可能的减少CDR锁定的时间。为了提高网络利用率，防止CDR失锁，本申请提供了一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及装置。
图1为本发明一实施例的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法的流程示意图，参考图1，该光交换网络时钟数据恢复方法至少包括步骤S10至S60。
步骤S10：获取光网络的发射通道数量，并确定各所述发射通道的优先级。
在该步骤中，首先确定各发射通道的优先级，使得各发射通道中的有效数据包基于各发射通道的优先级依次被发送。示例性的，发射通道的总数量若为M+1，则M+1个发射通道的优先级为{0,1,2,...,M}，并且M+1个发射通道对应的时隙记为{Tslot0,Tslot1,...,Tslotm}。具体的，当一个发射通道的有效数据包发射完毕后，会按照优先级的顺序切换到下一个发射通道，即下一级的发射通道内的有效数据包会进行发射，依次循环可将多个TX端光信号分时复用到同一个输出光链路中。
步骤S20：基于确定的所述发射通道的优先级将第一通道中的第一有效数据包通过光交换设备发送至接收端。
在该步骤中，首先可将第一通道中的第一有效数据包通过光交换设备发送至接收端，此时第一通道对应的光开关为开启状态，而若当第一通道中的第一有效数据包被发射完毕之后，则会进一步的按照发射通道的优先级切换至下一级通道。可以理解的，在该步骤中限定的第一通道可为0级通道、1级通道…M-1级通道。
步骤S30：关闭第一通道对应的光开关，开启第二通道对应的光开关，所述第二通道为第一通道的下一级发射通道。
当第一通道中的有效数据包被发射完毕之后，则此时发射通道被切换至第一通道的下一级通道，因而在光交换设备中，第一通道对应的光开关从开启状态变为关闭状态，而第二通道对应的光开关从关闭状态变为开启状态。在该步骤中，若第一通道为0级通道时，则第二通道为1级通道；类似的，当第一通道为M-1级通道时，则第二通道相应的为M级通道。另外，光交换系统中发射通道的总数量不做具体限定，可以根据实际需要进行设定。
步骤S40：确定保护序列帧，所述保护序列帧包括保护帧帧头、保护帧数据和保护帧帧尾。
在该步骤中，可自定义设置保护序列帧，保护序列帧为特殊的数据序列，即由三部分特殊的数据序列组成：保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾。
步骤S50：在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧。
在一实施例中，若将第一通道对应的光开关关闭的时间段记为Tfall，第二通道对应的光开关开启的时间段记为Trise，则光交换设备切换的时间Tswitch=Trise+Tfall。具体的在该步骤中，可仅在Tfall这一时间段内通过第一通道发送保护序列帧，也可仅在Trise这一时间段内通过第二通道发送保护序列帧，或也可在Tfall这一时间段内通过第一通道发送保护序列帧的同时也在Trise这一时间段内通过第二通道发送保护序列帧。
在该实施例中，在光开关开启时间段内和/或光开关关闭时间段内发射保护序列帧，则有效的防止了第一通道和第二通道内的有效数据包在光开关切换过程中被破坏。示例性的，保护帧帧头的特殊数据序列可设为“10011010”，保护帧帧尾特殊数据序列可设为“10101011”，保护帧数据特殊数据序列可设为“11001100”，此时所发送的保护序列帧如“10011010...11001100...10101011...”。可以理解的是，在该实施例中所列举的保护帧帧头、保护帧帧尾以及保护帧数据的数据序列均是一种示例，具体的也可以自定义为其他数据序列；但应注意的是，为了确保便于区分有效数据包和保护序列帧，则一般将保护序列帧的数据序列设置为与有效数据包的数据序列不同。
步骤S60：将第二通道中的第二有效数据包通过光交换设备发送至接收端，所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间。
当基于S50步骤通过对应的通道发射了保护序列帧之后，此时第一通道对应的光开关为关闭状态，而第二通道对应的光开关为开启状态，则此时进一步的将第二通道中的有效数据包发送至接收端。此时接收端以及接收到的为第一有效数据包、保护序列帧和第二有效数据包。由于保护序列帧的数据序列与第一有效数据包和第二有效数据包的数据序列均不同，则此时接收端通过比较其接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧的数据序列即可确定保护序列帧，进而可获得所接收到的保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间。
图2为本发明另一实施例的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法的流程示意图，通过图2可知，在该实施例中基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法具体的执行下述流程：1）确定光网络各发射通道的优先级；2）在当前通道对应光开关开启时间内插入保护序列帧；3）发送当前通道的有效数据包；4）在当前通道对应的光开关关闭时间内插入保护序列帧；切换至下一通道，并循环上述步骤（2）至（4），直至当前通道为最后一级的发射通道。
由上述内容可知，光交换的时间主要是由光开关的开启时间Trise和关闭时间Tfall导致，则光交换时间Tswitch=Trise+Tfall；CDR过程消耗的时间记为Tcdr，TX端（发射端）口数据包之间的传输时延记为Tdelay，则得到三者的关系为：Tdelay=Tswitch+Tcdr；光网络各TX端口光交换时很容易导致RX端（接收端）长时间丢失光信号，其本地时钟与接收到的信号时钟之间可能会产生显著的时钟差异，从而导致CDR失锁，数据包之间的时间间隔记为Tgap，即当Tgap≥Tunlock时CDR会失锁，Tunlock表示CDR失锁的时间阈值；反之，当Tgap≤Tunlock时CDR不会失锁。为了减小Tgap的时间，且为了防止在RX端口由于长时间丢失光信号而导致CDR失锁，实现RX端的快速CDR过程，本申请上述实施例提出的保护序列帧插入技术就是在光开关开启时间和光开关关闭时间段内插入保护序列帧。即在光开关开启完成后，通过对应发射通道发射有效数据包，在有效数据包发送完毕后，在光开关的关闭时间段内插入特殊数据序列的保护序列帧，进而切换至下一发射通道；本申请通过在数据帧中插入保护序列帧，可以保证数据的同步性，从而进一步提高数据传输的质量和效率；其次，通过在TX端的两个通道的有效数据包之间插入保护序列帧，可以保持RX端信号的连续性，从而避免长时间丢失光信号产生CDR失锁的情况，确保数据传输的稳定性和可靠性。
在一实施例中，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，具体包括：在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道依次连续发送多个保护帧帧头、多个保护帧数据和多个保护帧帧尾。
在该实施例中，接收端基于保护帧帧头和保护帧帧尾判断保护序列帧的开始和结束，因而为了进一步避免光开关在打开或关闭时由于破坏保护帧帧头或保护帧帧尾而导致接收端无法正确识别保护序列帧的情况发生，则在光开关关闭的时间段内和/或光开关开启的时间段内先连续发送多个保护帧帧头，再连续发送多个保护帧数据，最后连续发送多个保护帧帧尾。
示例性的，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道依次连续发送多个保护帧帧头、多个保护帧数据和多个保护帧帧尾，具体包括：获取第一通道对应的光开关关闭的时间段长度和/或第二通道对应的光开关开启的时间段长度；基于获取到的时间段长度分别确定所发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量。
第一通道对应的光开关关闭的时间段长度可理解为上述的Tfall，第二通道对应的光开关开启的时间段长度可理解为上述的Trise，则基于具体的时间段长度Tfall或Trise即可确定最终所要发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量。
进一步的，基于获取到的时间段长度分别确定所发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量，包括：确定发送时间周期，计算时间段长度与发送时钟周期的第一比值；基于所述第一比值与3的第二比值确定保护帧帧头和保护帧帧尾的数量，且在所述第二比值为非整数时，所述保护帧帧头和保护帧帧尾的数量为不大于所述第二比值的最大整数；计算所述保护帧帧头的数量与2的乘积，以及第一比值与所述乘积的差值，基于所述差值确定保护帧数据的数量，且在所述差值为非整数时，所述保护帧数据的数量为不大于所述差值的最大整数。
在该实施例中，首先确定时间段长度Tfall与发送时钟周期的比值结果N或时间段长度Trise与发送时钟周期的比值结果N，则此时保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量之和应小于或等于该比值结果N。示例性的，若计算出了时间段长度Trise与发送时钟周期的比值N，则在光开关的开启时间段内，保护帧帧头、保护帧帧尾的数量均用N/3(若计算结果为小数，则向下取整数为M)，保护帧数据的数量为N-2*M，M为保护帧帧头和保护帧帧尾的数量；例如当N=8时，则保护帧帧头、保护帧帧尾的数量分别为8/3（由于计算结果为小数，则向下取整数为2），而保护帧数据的数量为8-4=4；即首先连续发送N/3（取整数）个保护帧帧头，再连续发送N-2*M个保护帧数据，最后连续发送N/3（取整数）个保护帧帧尾。基于该方法确保接收端将接收到的保护序列帧和有效数据包正确区分开。
由于在光开关的开启或关闭时间段内连续发送了多个保护帧帧头和多个保护帧帧尾，因而进一步的，接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间，包括：所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定第一个保护帧帧头的接收时间以及最后一个保护帧帧尾的接收时间；将所述第一个保护帧帧头的接收时间作为保护序列帧的接收开始时间，将所述最后一个保护帧帧尾的接收时间作为保护序列帧的接收结束时间。
在本发明一些实施例中，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，包括：在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和第二通道对应的光开关开启的时间段内分别通过第一通道和第二通道发送所述保护序列帧；将所述第一通道和第二通道发送的所述保护序列帧进行光信号耦合；将耦合后的光信号通过所述光交换设备发送至所述接收端。在该实施例中，第一通道发送的保护序列帧和第二通道发送的保护序列帧先进行光信号耦合，进而将耦合之后的光信号通过光交换设备发送至接收端。可以理解的，上述实施例中采用的光交换设备的类型不做具体限定，例如可以为空间光调制器、半导体光放大器、阵列波导光栅路由器或电吸收调制器等可以实现光信号切换的设备。
另外，由于在光交换网络中发射通道的数量一般为多个，因而为了更好的确保数据的高质量传输，则，在各通道对应的光开关关闭的时间段内和光开关开启的时间段内均通过对应的发射通道发送所述保护序列帧。
通过上述实施例可以发现，本发明所公开的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法在TX端的两个发射通道发射的有效数据包之间插入保护序列帧，可确保RX端接收到的光信号的连续性，从而避免因长时间丢失光信号而产生CDR失锁现象的发生，从而确保了数据传输的稳定性和可靠性。另外，在两个有效数据包之间插入保护序列帧之后，则可确保在光开关开启时间段内和光开关关闭时间段内被破坏的为保护序列帧而不是有效数据，从而防止了有效数据在光开关切换过程内被破坏，从而进一步提高了数据的准确性。
除上述之外，本申请上述实施例的保护基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法大大降低了光链路数据包之间的传输时延；由于Tdelay=Tswitch+Tcdr，而由于基于本申请的保护序列帧插入技术可有效防止CDR失锁，因而Tcdr=0，则∆T = Tswith，若某条光链路存在N个数据包，则该方法可以减少端到端之间的传输时间为（N-1）Tcdr。并且，本申请的光交换网络时钟数据恢复方法不需要额外部署特殊的硬件设备，从而可以在原来网络架构基础上直接实现快速CDR，从而降低了部署成本。
对应的，本发明还提供了一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复系统，该系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如上任一实施例所述方法的步骤。
图3为本发明一实施例的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复系统的架构示意图，如图3所示，光交换机根据发射通道的优先级不同把TX端的光包转发至相同的输出端口，TX0、TX1…TXm表示该时钟数据恢复系统的m个发射端，RX0、RX1…RXm表示该时钟数据恢复系统的m个接收端，而data0、data1…datam分别表示TX0、TX1…TXm对应的各发射通道的有效数据包。根据图3可得知，在RX端，CDR消耗的时间Tcdr=0，从而接收端接收到的两个有效数据包之间的传输时延Tdelay=Tgap。
通过上述实施例可以发现，本申请所公开的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法及系统可防止CDR失锁，实现收发器的快速CDR，从而解决吞吐量低的问题；并且本申请从网络层去解决CDR失锁问题，不需要额外部署特殊的硬件设备，可以在原来网络结构基础上以低成本的方式实现快速CDR，从而提高了整个光网络的吞吐量和利用率。
另外，该发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上任一实施例所述方法的步骤。
本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
获取光网络的发射通道数量，并确定各所述发射通道的优先级；
基于确定的所述发射通道的优先级将第一通道中的第一有效数据包通过光交换设备发送至接收端；
关闭第一通道对应的光开关，开启第二通道对应的光开关，所述第二通道为第一通道的下一级发射通道；
确定保护序列帧，所述保护序列帧包括保护帧帧头、保护帧数据和保护帧帧尾；
在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧；
将第二通道中的第二有效数据包通过光交换设备发送至接收端，所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间。
2.根据权利要求1所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，包括：
在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道依次连续发送多个保护帧帧头、多个保护帧数据和多个保护帧帧尾。
3.根据权利要求2所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道依次连续发送多个保护帧帧头、多个保护帧数据和多个保护帧帧尾，包括：
获取第一通道对应的光开关关闭的时间段长度和/或第二通道对应的光开关开启的时间段长度；
基于获取到的时间段长度分别确定所发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量。
4.根据权利要求3所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，基于获取到的时间段长度分别确定所发送的保护帧帧头、保护帧数据以及保护帧帧尾的数量，包括：
确定发送时间周期，并计算时间段长度与发送时钟周期的第一比值；
基于所述第一比值与3的第二比值确定保护帧帧头和保护帧帧尾的数量，且在所述第二比值为非整数时，所述保护帧帧头和保护帧帧尾的数量为不大于所述第二比值的最大整数；
计算所述保护帧帧头的数量与2的乘积，以及第一比值与所述乘积的差值，基于所述差值确定保护帧数据的数量，且在所述差值为非整数时，所述保护帧数据的数量为不大于所述差值的最大整数。
5.根据权利要求1所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和/或第二通道对应的光开关开启的时间段内通过对应的发射通道发送所述保护序列帧，包括：
在所述第一通道对应的光开关关闭的时间段内和第二通道对应的光开关开启的时间段内分别通过第一通道和第二通道发送所述保护序列帧；
将所述第一通道和第二通道发送的所述保护序列帧进行光信号耦合；
将耦合后的光信号通过所述光交换设备发送至所述接收端。
6.根据权利要求1所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定保护序列帧的接收开始时间和接收结束时间，包括：
所述接收端基于接收到的第一有效数据包、第二有效数据包以及保护序列帧确定第一个保护帧帧头的接收时间以及最后一个保护帧帧尾的接收时间；
将所述第一个保护帧帧头的接收时间作为保护序列帧的接收开始时间，将所述最后一个保护帧帧尾的接收时间作为保护序列帧的接收结束时间。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，在各通道对应的光开关关闭的时间段内和光开关开启的时间段内均通过对应的发射通道发送所述保护序列帧。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复方法，其特征在于，所述光交换设备为空间光调制器、半导体光放大器、阵列波导光栅路由器或电吸收调制器。
9.一种基于保护序列帧的光交换网络时钟数据恢复系统，该系统包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现如权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
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