專利名稱：光突發(fā)交換網(wǎng)絡中區(qū)分業(yè)務的實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)或光纖通信領域中的一種光突發(fā)交換網(wǎng)絡中區(qū)分業(yè)務的實現(xiàn)方法，特別適用于一種實現(xiàn)光突發(fā)交換(OBS，OpticalBurst Switching)網(wǎng)絡中DSH(Differential Service Hybrid，區(qū)分業(yè)務混合)信令協(xié)議的連接建立機制，主要解決了在OBS網(wǎng)絡中高效率地實現(xiàn)電路仿真實時業(yè)務的交換控制與傳輸技術。
背景技術：
互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展導致了網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)業(yè)務顯現(xiàn)爆炸式的增長，因此對高速寬帶網(wǎng)絡的交換和傳輸方面提出了更高的要求。波分復用(WDM)技術的發(fā)展和成熟使得在一根光纖中可以同時容納數(shù)百個波長信道，而每個波長信道速率可高達幾十甚至上百G比特，這樣在大容量的中間交換節(jié)點實現(xiàn)全光交換已經(jīng)成為可能，于是提出了下一代光互聯(lián)網(wǎng)(IP over WDM)的概念。基于傳統(tǒng)電域中的交換技術，目前在光域中實現(xiàn)與正在研究的主要光交換技術有三種，即光路交換，簡稱OCS(Optical Circuit Switching)，光分組交換，簡稱OPS(Optical Packet Switching)和光突發(fā)交換，簡稱OBS(Optical BurstSwitching)。其中OBS結合了OCS和OPS的優(yōu)點，又克服了二者的不足，并且易于實現(xiàn)，能很好地支持突發(fā)業(yè)務。
OBS網(wǎng)絡是由多個邊緣結點，簡稱EN(Edge Node)路由器和核心結點，簡稱CN(Core Node)路由器所組成的。參見圖1，圖1是OBS網(wǎng)絡拓撲結構示意圖。源EN可以將輸入的具有相同目的邊緣地址的多個分組業(yè)務數(shù)據(jù)包組裝成一個較長的數(shù)據(jù)突發(fā)，簡稱DB(DataBurst)，同時生成一個相應的、較短的突發(fā)控制分組，簡稱BCP(BurstControl Packet)。每個BCP中包含有DB在OBS網(wǎng)絡中傳輸交換所必需的一些控制信息，如源和目的邊緣結點地址、偏移時間(offsettime)、DB長度/持續(xù)時間、服務質量要求，簡稱QoS(Quality ofService)、存活時間，簡稱TTL(Time-To-Live)和波長信道編號及路由信息等。當DB組裝完畢之后，源邊緣結點首先在控制波長信道上向下游的核心結點發(fā)送一個BCP分組。BCP到達相鄰核心結點時經(jīng)過光電變換后在電域內得到處理，并根據(jù)其內所包含的信息為對應的DB預約波長信道，設置CN內部的光交換矩陣。如果波長信道預約成功，則該BCP將被轉發(fā)至下游CN，重復上述預約過程，直到目的邊緣結點。如果預約失敗，該BCP將被丟棄。經(jīng)過一個設定的偏移時間(offset time)之后，源EN再將DB經(jīng)數(shù)據(jù)波長信道發(fā)往該核心結點而不必等待目的邊緣結點反饋關于預約光路的波長分配確認消息。這就是所謂的單向預約機制。這樣DB就可以以光信號形式直接通過核心結點完成DB交換而不必經(jīng)過光緩存，在BCP所預約的數(shù)據(jù)波長信道上傳輸，實現(xiàn)了OBS網(wǎng)絡內的全光交換。但是，OBS這種單向預約機制卻造成了多個DB在核心結點的競爭，導致DB丟失率較高。
在OBS網(wǎng)絡中最重要的協(xié)議是信令控制協(xié)議。根據(jù)結點對DB數(shù)據(jù)波長信道的4種建立和釋放方式，即明確建立與明確釋放、明確建立與估計釋放、估計建立與明確釋放、估計建立與估計釋放，主要有三類信令控制方案RFD(Reserve-a-Fixed Duration)、TAG(Tell-and-go)和IBT(In-Band-Terminator)。經(jīng)過改進后較實用的信令協(xié)議有TAW(tell-and-wait)、JET(Just-enough-Time)和JIT(Just-in-time)等。其中，TAW是一種雙向信令協(xié)議方式，實現(xiàn)簡單，它基本上采用了OCS交換系統(tǒng)的信令方式，是一種顯式建立、顯式釋放方法，適合于對時延不敏感的非實時性業(yè)務。但是由于建立和拆除波長信道鏈路的時間太長，使得DB對波長信道的總占用總時間太長，而且隨著距離或跳數(shù)的增加，波長信道的無效占用時間越來越長，導致系統(tǒng)的波長利用率太低，端到端的時延太大。所以它不適用于大量的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸與交換。但是，TAW卻能夠保證端到端可靠連接情況下DB的無丟失可靠傳輸。JIT是一種基于TAG方案的單雙向信令相結合的一種混合信令協(xié)議方式，是Wei，J.Y等人在論文“用于光突發(fā)交換網(wǎng)絡的JIT信令”(Journal of Lightwave Technology，Vol.18(12)，2000，pp2019-2037)中提出的。它采用估計建立、顯式釋放方法，以估計時間建立波長鏈路和顯示拆除鏈路方式來實現(xiàn)對OBS網(wǎng)絡中各核心結點中波長信道的控制，實現(xiàn)DB端到端的傳輸。但是JIT對于結點的操控要求太高，實現(xiàn)較困難，并且存在DB高丟失率問題。JET協(xié)議由M.Yoo等人在論文“Just-Enough-Time(JET)A HighSpeed Protocol for Burst Traffic in Optical Networks”(IEEE/LEOSTechnologies for a Global Information Infrastructure，1997，pp26-27)中提出，是一種基于RFD方案的單向信令協(xié)議方式，而RFD是TAG的一種改進形式。JET是目前在OBS網(wǎng)絡研究中最廣泛采用的一種信令協(xié)議。JET采用估計建立、估計釋放方法，適合于突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸與交換。雖然JET波長調度實現(xiàn)簡單，對結點的操控容易，有較高的波長信道利用率，DB端到端的時延較小，適合于對DB丟失不敏感的突發(fā)業(yè)務，可以進行簡單的區(qū)分服務，但是也無法解決因DB競爭而造成的DB高丟失率問題。所以JET不適合于具有恒定比特率的電路仿真實時業(yè)務。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種在光突發(fā)交換網(wǎng)絡中創(chuàng)建了一個無論是實時(電路仿真)業(yè)務還是非實時(數(shù)據(jù))業(yè)務都能適應的環(huán)境，改善OBS網(wǎng)絡的QoS性能的光突發(fā)交換網(wǎng)絡中區(qū)分業(yè)務的實現(xiàn)方法。本發(fā)明具有解決DB高丟失率及低波長利用率等特點，特別適用于OBS網(wǎng)絡中高效率地實現(xiàn)電路仿真實時業(yè)務的交換與傳輸技術。
本發(fā)明的方法是將TAW和JET改進并相結合以形成一個新的信令協(xié)議，即區(qū)分服務混合信令協(xié)議(DSH，Differentiated Service HybridSignaling Protocol)。它從根本上改進了現(xiàn)有OBS網(wǎng)絡的信令體系結構。DSH混合信令中包含兩類信令，即JET信令和改進的TAW信令。后者稱為TDMOCS(Time Division Multiplexing OCS)信令。這種新信令的基本原理是在OBS網(wǎng)絡中根據(jù)用戶高層的呼叫請求消息，通過雙向預留資源的TAW協(xié)議為實時業(yè)務(如，TDM、多路數(shù)字話音、視頻等)建立端到端的，以時隙為單位的虛通路(VC，VirtualChannel)，并在該呼叫持續(xù)時間內對周期性發(fā)送的實時業(yè)務DB保持預留的波長信道時隙資源。它使OCS系統(tǒng)中的呼叫在保持期間內獨占波長信道方式改變?yōu)槎鄠€呼叫對波長信道的時隙共享方式，即實現(xiàn)了多個實時業(yè)務對同一波長信道的時分復用。TDMOCS不僅可以保證實時業(yè)務的端到端無損傳輸與交換，而且還能通過時分復用的方式有效地提高OBS網(wǎng)絡的波長利用率，改善OBS網(wǎng)絡的QoS性能。對于非實時業(yè)務，仍然采用單向預留資源的JET協(xié)議。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，它包括步驟①當業(yè)務到達輸入邊緣結點時，業(yè)務分類器將各種業(yè)務進行篩選，電路仿真實時業(yè)務和非實時突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務被分別送入相應的數(shù)據(jù)突發(fā)組裝器，根據(jù)不同的組裝策略將它們組裝成DB并送入緩沖器中等待排隊處理和調度輸出，其中DB為數(shù)據(jù)突發(fā)；②對于非實時業(yè)務，邊緣結點按照JET信令方式首先發(fā)送突發(fā)控制分組BCP，在偏移時間之后資源預留器發(fā)出對應的DB，下游的核心結點按照BCP的要求為隨后到達的DB預留波長信道，其中BCP為突發(fā)控制分組；③對于實時業(yè)務，邊緣結點BCP控制器完成呼叫信令的產(chǎn)生及處理，記錄和管理結點中已經(jīng)存在的所有呼叫的狀態(tài)，當一個實時業(yè)務呼叫結束后，刪除該呼叫的所有信息，當端到端虛通路建立之后，資源分配器在調度器的控制下，在確定的時刻周期性地將實時業(yè)務DB從邊緣結點發(fā)出；④源邊緣結點收到實時業(yè)務的呼叫時，該結點沿控制波長信道發(fā)出一個連接建立消息BCP，沿途通知下游各核心結點準備為隨后的實時業(yè)務DB在數(shù)據(jù)波長信道中按照該BCP消息中波長信道編號、DB長度、發(fā)送周期的要求建立虛通路，尋找并預留周期性的時隙資源；⑤當目的邊緣結點成功收到連接建立消息BCP時，它將從空閑的時隙單元集內選定一個時隙單元信道，并向源邊緣結點反饋一個證實消息以通知呼叫發(fā)出者，虛通路已建立，可以開始傳送業(yè)務；
⑥當源邊緣結點組裝完該實時業(yè)務的第一個DB后，它將在預定的時刻發(fā)出虛通路啟用消息BCP，沿途通知下游各核心結點按要求啟用虛通路，如果發(fā)生競爭，作為最高優(yōu)先級它可以強占低優(yōu)先級，即非實時業(yè)務，DB已經(jīng)預約或正在使用的波長信道；⑦源邊緣結點將按照被接收的實時業(yè)務到達的順序將其組裝成n個固定長度的DB，啟用消息BCP發(fā)出之后，經(jīng)過一定的偏移時間，源邊緣結點將沿著已經(jīng)啟用的虛通路發(fā)出第一個數(shù)據(jù)突發(fā)DB-1，隨后按周期T依次調度發(fā)出所有的數(shù)據(jù)突發(fā)DB-2，DB-3，....，DB-n，目的結點每收到一個DB后將通過控制波長信道向源邊緣結點反饋一個確認消息，其中n為自然數(shù)；⑧多個被接受的實時業(yè)務所分別周期性占用的時隙單元按照時分復用的方式共享同一個波長信道；⑨源邊緣結點收到實時業(yè)務的高層呼叫釋放消息后，隨即產(chǎn)生一個釋放消息BCP，經(jīng)中間核心結點向目的邊緣結點傳送，沿途拆除本次呼叫的虛通路，釋放該呼叫所占用波長的時隙信道資源；實現(xiàn)光突發(fā)交換網(wǎng)絡中的區(qū)分業(yè)務。
本發(fā)明相比背景技術具有如下優(yōu)點為了克服OBS網(wǎng)絡中單純使用TAW和JET信令的缺陷，將二者改造并相結合，使得在OBS網(wǎng)絡中能同時存在兩種信令分別對應處理不同的業(yè)務。這樣就可以使得OBS網(wǎng)絡在適應突發(fā)業(yè)務的基礎上也能很好地適應電路仿真實時業(yè)務。具體的講，就是將波長信道劃分為不同的時隙虛通路，這樣多個實時業(yè)務就可以以時分復用的方式實現(xiàn)對一條波長信道的復用，而且在該呼叫持續(xù)期間保持所建立的虛通路的連接。這種方式不僅能保證呼叫期間內實時業(yè)務的無損傳輸與交換，而且還能提高系統(tǒng)的波長信道利用率。
本發(fā)明DSH信令實現(xiàn)的是OBS網(wǎng)絡內的異步交換，它不需要在核心結點處設置復雜的、以光纖延遲線為主所組成的光同步裝置進行同步的時隙交換，所以能夠降低設備成本，制造簡單。


圖1是OBS網(wǎng)絡拓撲結構示意圖。
圖2是本發(fā)明適用于DSH信令的邊緣結點內部結構示意圖。
圖3是本發(fā)明DSH區(qū)分服務混合信令協(xié)議流程圖。
圖4是本發(fā)明DSH系統(tǒng)中波長信道上虛通路的時分復用示意圖。
圖4中，為了簡化分析，假設被接受的每個呼叫(如對應DB-1，DB-2，...，DB-k，...，DB-m所示的m個呼叫)在其保持期間THOLD內的各DB發(fā)送速率相等，故各DB的發(fā)送周期T亦相同，在每個周期T內每個呼叫僅占用一個固定的時隙，長度為δ，則每個呼叫內的所有信息將被組裝為N個DB傳輸。理想狀態(tài)下，理論上每個波長信道可以被劃分為m個時分復用的時隙虛通路，即一個波長信道可以同時容納(復接)m個電路仿真業(yè)務的呼叫。若各呼叫的發(fā)送速率不相等，但為倍數(shù)的關系，則以最小的時隙為準，其他被接受的呼叫可以同時占用多個時隙單元。
圖5是本發(fā)明DSH系統(tǒng)中信令對端到端虛通路的分配示意圖。
圖5中當OBS網(wǎng)絡中的各CN結點都配備了波長轉換器時，對于一個電路仿真業(yè)務的DB可以選擇同一波長(λ1)信道上的時隙(VC1)進行傳送，也可以選擇不同波長(λ1、λ3、λ2)信道上的時隙(VC2)進行傳送。這樣，可以利用LAUC或LAUC-VF等調度算法來分配波長信道，從而提高系統(tǒng)內部波長信道的利用率，并且有效地改善實時業(yè)務的呼損率。
圖6是本發(fā)明適用于DSH信令系統(tǒng)的核心結點內部結構示意圖。
圖6中為了提高波長利用率效率及降低實時業(yè)務的呼損率，在核心結點中可以配置全波長轉換器。DSH信令在建立虛通路和JET信令在為DB預約波長信道的過程中必須要首先確定結點的輸出端口和波長信道。BCP控制器根據(jù)DSH信令和JET信令分別為實時業(yè)務呼叫保持過程中所設定的DB波長時隙占用時間和非實時業(yè)務DB所預約的波長保持時間對光交換矩陣進行設置與控制，實現(xiàn)波長信道的分配。非實時業(yè)務DB的調度可以采用LAUC/LAUC-VF，HORIZEN等策略。一旦波長預約失敗，則丟棄該DB。由于虛通路為實時業(yè)務DB確保了波長信道時隙的周期性分配，所以呼叫保持過程中實時業(yè)務DB不會丟失。
圖7是本發(fā)明DSH信令通用消息格式示意圖。
本發(fā)明DSH信令中主要包括SETUP_BCP、START_BCP、RELEASE_BCP、FAIL、CON_ACK和DB_ACK等六種消息。
圖7中，Source Add.為源(邊緣)結點地址；Dest.Add.為目的(邊緣)結點地址；Type為信令消息類型；CoS為呼叫的優(yōu)先級別(在多個電路仿真業(yè)務之間也可以分為不同等級)；Call No.為每個呼叫的編號；Offset time為偏移時間，僅用于Start_BCP消息中，通知沿途各核心結點本次呼叫的第一個DB的到達時刻；Burst Length為呼叫保持過程中電路仿真業(yè)務DB的長度；DB Ch.No.為該呼叫中DB被分配的波長信道時隙編號及其重復周期T。
具體實施例方式
參照圖2至圖7，本發(fā)明包括步驟如下①當業(yè)務到達輸入邊緣結點時，業(yè)務分類器將各種業(yè)務進行篩選，電路仿真實時業(yè)務和非實時突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務被分別送入相應的數(shù)據(jù)突發(fā)組裝器，根據(jù)不同的組裝策略將它們組裝成DB并送入緩沖器中等待排隊處理和調度輸出。
本發(fā)明實施例業(yè)務分類參見圖2所示，圖2是本發(fā)明適用于DSH信令的邊緣結點內部結構示意圖。邊緣結點輸入的各種業(yè)務首先經(jīng)過業(yè)務分類器的篩選。電路仿真實時業(yè)務和非實時數(shù)據(jù)業(yè)務被分別送入相應的DB組裝器中，根據(jù)不同的組裝策略將它們組裝成DB并送入緩沖器中等待排隊處理和調度輸出。
②對于非實時業(yè)務，邊緣結點按照JET信令方式首先發(fā)送控制分組BCP，在偏移時間之后資源預留器發(fā)出對應的DB，下游的核心結點按照BCP的要求為隨后到達的DB預留波長信道。
③對于實時業(yè)務，邊緣結點BCP控制器完成呼叫信令的產(chǎn)生及處理，記錄和管理結點中已經(jīng)存在的所有呼叫的狀態(tài)，當一個實時業(yè)務呼叫結束后，刪除該呼叫的所有信息，當端到端虛通路建立之后，資源分配器在調度器的控制下，在確定的時刻周期性地將實時業(yè)務DB從邊緣結點發(fā)出。
④源邊緣結點收到實時業(yè)務的呼叫時，該結點沿控制波長信道發(fā)出一個連接建立消息BCP，沿途通知下游各核心結點準備為隨后的實時業(yè)務DB在數(shù)據(jù)波長信道中按照該BCP消息中波長信道編號、DB長度、發(fā)送周期的要求建立虛通路，尋找并預留周期性的時隙資源。
本發(fā)明實施例建立虛通路，當電路仿真業(yè)務的呼叫到達源邊緣結點時，該結點沿控制波長信道發(fā)出突發(fā)控制分組SETUP_BCP消息，并沿途通知下游各核心結點準備為隨后的DB在數(shù)據(jù)波長信道中按照SETUP_BCP消息中的要求(如波長信道編號、DB長度、發(fā)送周期T等)建立虛通路，尋找并預留周期性的時隙資源。若中間結點或鏈路故障或無可用資源，則向源邊緣結點反饋FAIL消息，沿途取消虛通路的預定并通知呼叫發(fā)起者拒絕此次呼叫。
當SETUP_BCP消息成功到達目的邊緣結點時，它將向源邊緣結點反饋CON_ACK證實消息以通知呼叫發(fā)出者虛通路已建立，可以開始傳送業(yè)務。如果在規(guī)定的TTL時間內源邊緣結點未能收到CON_ACK消息，則源邊緣結點通知呼叫發(fā)出者拒絕此次呼叫。
⑤當目的邊緣結點成功收到連接建立消息BCP時，它將從空閑的時隙單元集內選定一個時隙單元信道，并向源邊緣結點反饋一個證實消息以通知呼叫發(fā)出者，虛通路已建立，可以開始傳送業(yè)務。
本發(fā)明實施例虛通路連接建立證實，當SETUP_BCP消息成功到達目的邊緣結點時，它將向源邊緣結點反饋CON_ACK證實消息以通知呼叫發(fā)出者，虛通路已建立，可以開始傳送業(yè)務。如果在規(guī)定的TTL時間內源邊緣結點未能收到CON_ACK消息，則源邊緣結點通知呼叫發(fā)出者，拒絕此次呼叫。
⑥當源邊緣結點組裝完該實時業(yè)務的第一個DB后，它將在預定的時刻發(fā)出虛通路啟用消息BCP，沿途通知下游各核心結點按要求啟用虛通路，如果發(fā)生競爭，作為最高優(yōu)先級它可以強占低優(yōu)先級，即非實時業(yè)務，DB已經(jīng)預約或正在使用的波長信道。
本發(fā)明實施例啟用虛通路，當源邊緣結點接收到電路仿真業(yè)務并組裝完第一個DB后，它將在預定的時刻發(fā)出START_BCP消息，沿途通知下游各核心結點按要求啟用虛通路。如果發(fā)生沖突，作為最高優(yōu)先級它可以強占低優(yōu)先級(非實時業(yè)務)DB已經(jīng)預約或正在使用的波長信道。需要說明，在此之前盡管已預約了波長信道的時隙資源，但并沒有開始啟用，則這段時間仍可以為傳送非實時業(yè)務的DB所使用。
⑦源邊緣結點將按照被接收的實時業(yè)務到達的順序將其組裝成n個固定長度的DB，啟用消息BCP發(fā)出之后，經(jīng)過一定的偏移時間，源邊緣結點將沿著已經(jīng)啟用的虛通路發(fā)出第一個數(shù)據(jù)突發(fā)DB-1，隨后按周期T依次調度發(fā)出所有的數(shù)據(jù)突發(fā)DB-2，DB-3，....，DB-n，目的結點每收到一個DB后將通過控制波長信道向源邊緣結點反饋一個確認消息。
本發(fā)明實施例電路仿真業(yè)務傳輸，源邊緣結點將按照電路仿真業(yè)務到達的順序將其組裝成n個固定長度的DB。START_BCP消息發(fā)出之后，經(jīng)過一定的偏移時間，源EN沿著已經(jīng)啟用的虛通路發(fā)出第一個數(shù)據(jù)突發(fā)DB_1，隨后按周期T依次調度發(fā)出所有的數(shù)據(jù)突發(fā)DB_2，DB_3，....，DB_n。目的結點每收到一個DB后將通過控制信道向源邊緣結點反饋一個確認信息，即DB_ACK消息。在呼叫保持期間內，若源邊緣結點連續(xù)N個TTL期間內未收到相應的DB_ACK消息，則有可能出現(xiàn)通路故障，此時源邊緣結點向呼叫發(fā)出者發(fā)出FAIL消息通知，中斷此次呼叫連接。
⑧多個被接受的實時業(yè)務所分別周期性占用的時隙單元虛通路按照時分復用的方式共享同一個波長信道。
⑨源邊緣結點收到實時業(yè)務的高層呼叫釋放消息后，隨即產(chǎn)生一個釋放消息BCP，經(jīng)中間核心結點向目的邊緣結點傳送，沿途拆除本次呼叫的虛通路，釋放該呼叫所占用波長的時隙信道資源。
本發(fā)明實施例釋放虛通路，當源邊緣結點收到用戶高層的呼叫釋放消息后，隨即產(chǎn)生并發(fā)出RELEASE_BCP消息，經(jīng)中間結點向目的結點傳送，沿途拆除本次呼叫的虛通路，釋放該呼叫所占用的時隙信道資源。至此完成了一次電路仿真業(yè)務傳輸與交換的全過程。RELEASE_BCP消息發(fā)出之后邊緣結點將不再處理DB_ACK消息并停止本次呼叫連接中未完的TTL計時。
實現(xiàn)光突發(fā)交換網(wǎng)絡中的區(qū)分業(yè)務。
實施例本發(fā)明的實時業(yè)務處理的工作過程如下1、邊緣結點的業(yè)務分類器將電路仿真實時業(yè)務送達實時業(yè)務DB組裝器，組裝后的DB被送入緩沖器中等待排隊處理和調度輸出。參見圖2所示。BCP控制器負責呼叫信令的產(chǎn)生及處理，并負責記錄和管理結點中已經(jīng)存在的所有呼叫的連接狀態(tài)。在端到端虛通路建立之后的呼叫連接保持過程中，資源分配器在調度器的控制下，于確定的時刻周期性地將被接收的實時業(yè)務DB從邊緣結點發(fā)出。
2、電路仿真業(yè)務的呼叫到達源邊緣結點時，BCP控制器按要求產(chǎn)生并發(fā)出突發(fā)控制分組SETUP_BCP消息，消息格式見圖7所示，圖7是本發(fā)明DSH信令通用消息格式示意圖，沿途通知下游各核心結點準備為隨后的DB在數(shù)據(jù)波長信道中按照SETUP_BCP信令消息中的要求(如波長信道編號、DB長度、DB的周期等)建立虛通路，尋找并預留周期性的時隙資源。
3、核心結點收到SETUP_BCP消息以后，BCP控制器按照圖4、圖5所示，圖4是本發(fā)明DSH系統(tǒng)中波長信道上虛通路的時分復用示意圖，圖5是本發(fā)明DSH系統(tǒng)中信令對端到端虛通路的分配示意圖，首先搜尋是否有合適的空閑波長并在該波長上檢查一個周期T內是否有空閑的時隙。如果沒有符合要求的空閑波長和時隙，則返回FAIL消息，本次呼叫失敗。當SETUP_BCP消息成功到達目的邊緣結點時，它將從空閑時隙單元集中選定一個恰當?shù)臅r隙，并向源邊緣結點反饋CON_ACK證實消息以通知呼叫發(fā)出者虛通路已建立，可以開始傳送業(yè)務。
4、每個邊緣結點與核心結點內都設有一個虛通路管理表、突發(fā)DB管理表和多個定時器，對每個被接收的實時業(yè)務呼叫的周期、時隙啟用值、持續(xù)時間和非實時業(yè)務的波長信道預約值進行記錄管理，設定內部光交換矩陣。
當源邊緣結點組裝完被接收呼叫的實時業(yè)務的第一個DB后，它將在預定的時刻發(fā)出虛通路啟用消息START_BCP，沿途通知下游各核心結點按照各自定時器要求開始啟用虛通路。
5、源邊緣結點將按照每個被接收的電路仿真業(yè)務到達的順序將其分別組裝成n個固定長度的DB流。START_BCP消息發(fā)出之后，經(jīng)過一定的偏移時間，源EN沿著已經(jīng)啟用的虛通路發(fā)出第一個數(shù)據(jù)突發(fā)DB_1，隨后按周期T依次調度發(fā)出所有的數(shù)據(jù)突發(fā)DB_2，DB_3，....，DB_n。核心結點周期性地啟用對應的時隙虛信道，參見圖6所示，圖6是本發(fā)明適用于DSH信令系統(tǒng)的核心結點內部結構示意圖。目的結點每收到一個DB后將向源EN反饋一個確認信息，即DB_ACK消息。在呼叫保持期間內，路徑上的每個CN周期性地啟用N次虛通路，這樣就完成了一次實時業(yè)務的端到端的傳輸與交換。
6、當源邊緣結點收到呼叫釋放消息后，隨即產(chǎn)生RELEASE_BCP消息，經(jīng)中間結點向目的結點傳送，沿途拆除本次呼叫的虛通路。路徑中的CN釋放該呼叫所占用的時隙信道資源，刪除虛通路管理表中的呼叫記錄。至此完成一次電路仿真業(yè)務通信的全過程。
上述3、4、5、6步驟工作過程參照圖3所示，圖3是本發(fā)明DSH區(qū)分服務混合信令協(xié)議流程圖。
7、非實時業(yè)務的交換與傳輸，仍然按照JET單向預約信令執(zhí)行。但是，當與實時業(yè)務沖突時DB將被丟棄。
權利要求
1.一種光突發(fā)交換網(wǎng)絡中區(qū)分業(yè)務的實現(xiàn)方法，其特征在于包括步驟①當業(yè)務到達輸入邊緣結點時，業(yè)務分類器將各種業(yè)務進行篩選，電路仿真實時業(yè)務和非實時突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務被分別送入相應的數(shù)據(jù)突發(fā)組裝器，根據(jù)不同的組裝策略將它們組裝成DB并送入緩沖器中等待排隊處理和調度輸出，其中DB為數(shù)據(jù)突發(fā)；②對于非實時業(yè)務，邊緣結點按照JET信令方式首先發(fā)送突發(fā)控制分組BCP，在偏移時間之后資源預留器發(fā)出對應的DB，下游的核心結點按照BCP的要求為隨后到達的DB預留波長信道，其中BCP為突發(fā)控制分組；③對于實時業(yè)務，邊緣結點BCP控制器完成呼叫信令的產(chǎn)生及處理，記錄和管理結點中已經(jīng)存在的所有呼叫的狀態(tài)，當一個實時業(yè)務呼叫結束后，刪除該呼叫的所有信息，當端到端虛通路建立之后，資源分配器在調度器的控制下，在確定的時刻周期性地將實時業(yè)務DB從邊緣結點發(fā)出；④源邊緣結點收到實時業(yè)務的呼叫時，該結點沿控制波長信道發(fā)出一個連接建立消息BCP，沿途通知下游各核心結點準備為隨后的實時業(yè)務DB在數(shù)據(jù)波長信道中按照該BCP消息中波長信道編號、DB長度、發(fā)送周期的要求建立虛通路，尋找并預留周期性的時隙資源；⑤當目的邊緣結點成功收到連接建立消息BCP時，它將從空閑的時隙單元集內選定一個時隙單元信道，并向源邊緣結點反饋一個證實消息以通知呼叫發(fā)出者，虛通路已建立，可以開始傳送業(yè)務；⑥當源邊緣結點組裝完該實時業(yè)務的第一個DB后，它將在預定的時刻發(fā)出虛通路啟用消息BCP，沿途通知下游各核心結點按要求啟用虛通路，如果發(fā)生競爭，作為最高優(yōu)先級它可以強占低優(yōu)先級，即非實時業(yè)務，DB已經(jīng)預約或正在使用的波長信道；⑦源邊緣結點將按照被接收的實時業(yè)務到達的順序將其組裝成n個固定長度的DB，啟用消息BCP發(fā)出之后，經(jīng)過一定的偏移時間，源邊緣結點將沿著已經(jīng)啟用的虛通路發(fā)出第一個數(shù)據(jù)突發(fā)DB-1，隨后按周期T依次調度發(fā)出所有的數(shù)據(jù)突發(fā)DB-2，DB-3，....，DB-n，目的結點每收到一個DB后將通過控制波長信道向源邊緣結點反饋一個確認消息，其中n為自然數(shù)；⑧多個被接受的實時業(yè)務所分別周期性占用的時隙單元按照時分復用的方式共享同一個波長信道；⑨源邊緣結點收到實時業(yè)務的高層呼叫釋放消息后，隨即產(chǎn)生一個釋放消息BCP，經(jīng)中間核心結點向目的邊緣結點傳送，沿途拆除本次呼叫的虛通路，釋放該呼叫所占用波長的時隙信道資源；實現(xiàn)光突發(fā)交換網(wǎng)絡中的區(qū)分業(yè)務。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光突發(fā)交換網(wǎng)絡中區(qū)分業(yè)務的實現(xiàn)方法，它涉及通信系統(tǒng)或光纖通信領域中的DSH信令協(xié)議的連接建立機制技術。本發(fā)明對于電路仿真實時業(yè)務，DSH信令根據(jù)用戶高層呼叫請求消息，在核心結點中完成對波長信道的時隙分配，建立OBS網(wǎng)絡中端到端虛通路，呼叫持續(xù)中保持虛通路連接。波長信道被劃分為多個時隙單元，每個呼叫周期性占用，多個呼叫時分復用共享一個波長信道。核心結點采用時隙異步交換機制，不使用復雜的光同步裝置。對非實時業(yè)務，仍采用JET信令。本發(fā)明具有解決DB高丟失率及低波長利用率等特點，特別適用于OBS網(wǎng)絡中高效率地實現(xiàn)電路仿真實時業(yè)務的交換與傳輸技術。
文檔編號H04B10/20GK101052000SQ20071006188
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權日2007年5月16日
發(fā)明者郭彥濤, 劉增基, 文愛軍, 張志卿 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所, 西安電子科技大學