一种实现时隙同步的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光网络技术,尤指一种应用于光突发传送网(OBTN, Optical BurstTransport Network)的实现时隙同步的方法和装置。
【背景技术】
[0002]全球数据流量爆炸式增长，以视频和流媒体业务为代表的新兴业务快速发展，使动态、高带宽和高质量要求的数据业务成为网络流量主体，并驱动网络向分组化演进。在传送网方面，可以看到，从传统的同步数字体系(SDH, Synchronous Digital Hierarchy)电路交换网络，发展到具备多业务接入功能的基于SDH的多业务传送平台(MSTP，Mult1-Service Transfer Platform),并逐步演进至今天的分组传送网(PTN, PacketTransport Network)，正是网络流量数据化发展的结果。究其根本，电路交换网络仅能提供刚性的管道和粗粒度交换，无法有效满足数据业务的动态性和突发性需求，而分组交换网络的柔性管道和统计复用特性，是天然适应于数据业务的。然而，目前的分组交换基本上是基于电层处理的，成本高，能耗大，随着流量的快速增长，其处理瓶颈日渐凸显，难以适应未来网络高速、灵活、低成本和低能耗的需要。光网络具备低成本、低能耗和高速大容量的优势，但传统的光电路交换网络(如波分复用(WDM,Wavelength Divis1n Multiplexing)和光传送网(0ΤΝ,Optical Transport Network))仅能提供大粒度的刚性管道,缺乏电分组交换的灵活性，不能有效的承载数据业务。
[0003]在接入网中，吉比特无源光网络(GP0N,Gigabit-Capable Passive OpticalNetwork)技术一定程度上结合了光层和电层的优势。在下行方向，其采用光层广播的方式，将光线路终端(0LT,Optical Line Terminal)发送的下行信号通过光分路器分发给各光网络单元(0NU,Optical Network Unit),同时,在下行巾贞头中携带上行巾贞的带宽地图，以指示各ONU上行数据的发送时间和长度；在上行方向，各ONU按照带宽地图指示发送数据，经过光耦合器复用至一条波长通道并上传至0LT。这样，GPON—方面具备光层高速大容量和低成本的特点，另一方面，在上行方向上实现了多路数据的光层统计复用，提高了灵活性和带宽利用率。GPON —般采用星形/树形组网拓扑，其工作原理适合承载多点对单点的汇聚型流量(南北流量占主导地位)，因此在接入网中获得成功应用和大规模部署。
[0004]然而，针对非汇聚型应用场景，如城域核心网和数据中心内部交换网络，东西向流量占比很大，甚至居于主导地位，GPON技术显然是不适合的(东西向流量需要OLT电层转发，且GPON容量有限)。OBTN采用基于光突发(0B，Optical Burst)的全光交换技术，具备网络任意节点对间光层带宽按需提供和快速调度能力，可实现对各种流量(如南北向突发流量、东西向突发流量等)场景的动态适应和良好支持，能够提升资源利用效率和网络灵活性，同时保留光层高速大容量和低成本的优点，且适用于星形/树形/环形各种网络拓扑。同时，数据通道和控制通道采用不同的波长传递，非常方便控制信号和数据信号的分开处理。
[0005]但目前的光突发交换网都需要配置延时光纤(FDL)以使环长为时隙长度的整数倍，在节点也需要配置延时光纤以使数据帧和控制帧达到某一关系，如具有相同的达到时间；且须光突发包为固定长度，保护间隔也为固定长度。FDL的配置，会使网络的设计复杂化，其长度控制比较繁琐，对光功率也会造成一定的损失，对节点的时隙同步的时间精度的提高需要大量的FDL阵列来实现，而这是不现实的。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提出了一种实现时隙同步的方法和装置，能够提高时隙同步的时间精度。
[0007]为了达到上述目的，本发明提出了一种实现时隙同步的方法，应用于光突发传送网0ΒΤΝ，包括:
[0008]主节点根据OBTN的时隙长度进行OBTN的时隙同步训练。
[0009]优选地，该方法还包括:
[0010]所述主节点对所述OBTN进行路径检测获取网络拓扑结构；
[0011]所述主节点从获得的网络拓扑结构中选择核心路径，检测所述核心路径和/或非核心路径的长度，根据所述核心路径的长度，或所述核心路径和非核心路径的长度计算所述时隙长度。
[0012]优选地，所述主节点对OBTN进行路径检测获取网络拓扑结构包括:
[0013]所述主节点分别向与自身相连的所有从节点或代理主节点发送包含有所述主节点的节点信息的第一测试控制帧；
[0014]所述从节点或所述代理主节点接收到第一测试控制帧后，将自身的节点信息添加到第一测试控制帧中形成路径，并在固定的延时后向与自身相连的其他节点发送添加自身的节点信息后的第一测试控制帧；
[0015]所述主节点接收到所有第一测试控制帧后，对所述所有第一测试控制帧中的路径进行整合以获得所述网络拓扑结构。
[0016]优选地，所述主节点根据OBTN的时隙长度进行OBTN的时隙同步训练包括:
[0017]所述主节点根据所述OBTN的时隙长度确定所述OBTN的核心路径中主节点发送控制帧比数据帧提前的第一时间间隔，根据所述第一时间间隔和所述时隙长度确定所述核心路径中各从节点或代理主节点自身接收或发送控制帧比数据帧提前的第三延时，所述代理主节点根据所述代理主节点的第三延时和所述时隙长度确定所述OBTN的非核心路径中各从节点或代理主节点自身接收或发送控制帧比数据帧提前的第四延时。
[0018]优选地，所述主节点根据OBTN的时隙长度确定核心路径中主节点发送控制帧比数据帧提前的第一时间间隔包括:
[0019]所述主节点根据所述OBTN的时隙长度依次向所述核心路径的从节点或代理主节点发送第一测试数据帧和第二测试控制帧；从节点或代理主节点在接收到第二测试控制帧的固定的延时后转发第二测试控制帧给核心路径的下一个节点，在接收到第一测试数据帧后直接转发第一测试数据帧给核心路径的下一个节点；所述主节点测量接收所述第二测试控制帧和所述第一测试数据帧回到主节点的第一延时；
[0020]所述代理主节点根据所述OBTN的时隙长度依次向所述代理主节点所在的非核心路径的从节点发送第二测试数据帧和第三测试控制帧；从节点在接收到第三测试控制帧的固定的延时后转发第三测试控制帧给非核心路径的下一个节点，在接收到第二测试数据帧后直接转发第二测试数据帧给非核心路径的下一个节点；所述代理主节点测量接收所述第三测试控制帧和所述第二测试数据帧回到所述代理主节点的第二延时；
[0021]所述主节点接收到来自所述代理主节点的所述第二延时；
[0022]所述主节点根据所述第一延时和所述第二延时确定所述核心路径中所述主节点发送所述控制帧比所述数据帧提前的第一时间间隔。
[0023]优选地，所述主节点根据OBTN的时隙长度确定核心路径中主节点发送控制帧比数据帧提前的第一时间间隔包括:
[0024]所述主节点根据所述OBTN的时隙长度依次向所述核心路径的从节点或代理主节点发送第二测试控制帧；所述从节点或代理主节点在接收到第二测试控制帧的固定的延时后转发所述第二测试控制帧给核心路径的下一个节点，在接收到所述第一测试数据帧后直接转发所述第一测试数据帧给核心路径的下一个节点；所述主节点获取从发送所述第二测试控制帧到接收所述第二测试控制帧之间的第二时间间隔，计算获得的第二时间间隔和所述核心路径的长度之间的差值即得到第一延时；
[0025]所述代理主节点根据所述OBTN的时隙长度依次向自身所在的非核心路径的从节点或代理主节点发送第三测试控制帧；所述从节点在接收到所述第三测试控制帧的固定的延时后转发所述第三测试控制帧给所述非核心路径的下一个节点，在接收到所述第二测试数据帧后直接转发所述第二测试数据帧给所述非核心路径的下一个节点；所述代理主节点获取从发送所述第三测试控制帧到接收所述第三测试控制帧之间的第三时间间隔，计算获得的第三时间间隔和所述自身所在的非核心路径的长度之间的差值即得到第二延时；
[0026]所述主节点接收到来自所述代理主节点的所述第二延时；
[0027]所述主节点根据所述第一延时和所述第二延时确定所述核心路径中所述主节点发送控制帧比数据帧提前的第一时间间隔。
[0028]优选地，所述根据第一时间间隔和OBTN的时隙长度确定各从节点或代理主节点自身接收控制帧比数据帧提前的第三延时包括:
[0029]所述主节点根据所述时隙长度依次向所述核心路径的从节点或代理主节点发送第三测试数据帧和第四测试控制帧，保持比所述第三测试数据帧提前所述第一时间间隔发送所述第四测试控制帧；
[0030]所述从节点或代理主节点测量自身接收到第四测试控制帧和第三测试数据帧的第三延时，并在接收到所述第三测试数据帧后向所述核心路径的下一个从节点转发所述第三测试数据帧，在接收到所述第四测试控制帧的固定的延时后向所述核心路径的下一个从节点转发所述第四测试控制帧。
[0031]优选地，所述根据第一时间间隔和OBTN的时隙长度确定非核心路径中各从节点或代理主节点自身接收或发送控制帧比数据帧提前的第四延时包括:
[0032]所述代理主节点根据所述时隙长度依次向所述非核心路径的从节点发送第四测试数据帧和第五测试控制帧，保持比第四测试数据帧提前所述代理主节点的第三延时和固定的延时之间的差值发送第五测试控制帧；
[0033]各从节点测量自身接收到第五测试控制帧和第四测试数据帧的第四延时，并在接收到所述第四测试数据帧后向非核心路径的下一个从节点转发所述第四测试数据帧，在接收到所述第五测试控制帧的固定的延时后向非核心路径的下一个从节点转发第五测试控制中贞。
[0034]优选地，所述根据第一时间间隔和OBTN的时隙长度确定非核心路径中各从节点或代理主节点自身接收或发送控制帧比数据帧提前的第四延时包括:
[0035]所述代理主节点将来自所述主节点的第三测试数据帧和第四测试控制帧转发给下所述非核心路径的各从节点；各从节点测量自身接收到所述第四测试控制帧和所述第三测试数据帧的第四延时，并在接收到所述第三测试数据帧后向所述非核心路径的下一个从节点转发所述第三测试数据帧，在接收到所述第四测试控制帧的固定的延时后向所述非核心路径的下一个从节点转发所述第四测试控制帧。
[0036]优选地，当所述主节点接收来自核心路径的从节点的带宽请求时，该方法还包括:
[0037]所述主节点将指示从节点采用一个时隙长度来发送数据的一个时隙的信息包含在带宽地图信息中发送给所述核心路径的各从节点和代理主节点；
[0038]核心路径的从节点根据接收到的带宽地图信息、第三延时和接收到控制帧的时隙位置，在对应的时隙位置发送或接收数据帧和控制帧。
[0039]优选地，当所述主节点接收来自非核心路径的从节点的带宽请求时，该方法还包括:
[0040]所述主节点根据所述带宽请求确定所述从节点发送数据到接收节点的路径；
[0041]所述主节点判断出确定的路径中不跨代理主节点，将指示从节点采用一个时隙长度来发送数据的一个时隙的信息中发送给非核心路径的各从节点；
[0042]所述非核心路径的从节点根据接收到的带宽地图信息、第四延时和接收到控制帧的时隙位置在对应的时隙位置发送或接收数据帧和控制帧。
[0043]优选地，当判断出确定的路径中跨代理主节点时，在所述主节点接收来自非核心路径的从节点的带宽请求之前还包括:
[0044]各代理主节点根据自身所在的非核心路径的长度计算非核心路径中多余的时间长度，并将计算得到的多余的时间长度发送给主节点；
[0045]在所述从节点根据接收到的带宽地图信息、第四延时和接收到控制帧的时隙位置在对应的时隙位置发送或接收数据帧和控制帧之前还包括:
[0046]所述主节点将指示从节点采用两个时隙长度来发送数据的一个时隙的信息包含在带宽地图信息中发送给所述核心路径、所述非核心路径上的各从节点和代理主节点。
[0047]本发明还提出了一种主节点