一种利用无线光通信加速光突发交换资源预约的网络技术的制作方法

文档序号:5101114阅读:202来源:国知局

专利名称::一种利用无线光通信加速光突发交换资源预约的网络技术的制作方法
技术领域
:本发明属于光通信技术及其实现领域,其实施涉及光纤通信、无线激光通信,涉及光网络通过无线光核心节点配合相关网元减少光突发交换(OpticalBurstSwitching,OBS)单向预约资源所需时间等处理花销,涉及预约域,涉及光纤通信网络与无线激光通信网络一体化操作带来的高资源利用率和高服务质量。
背景技术
:密集波分复用(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)光传输提供了前所未有的巨大带宽,随着DWDM技术和相应设备的成熟应用,为克服电交换容量瓶颈,降低网络成本,提高网络灵活性、灵敏性、生存性,业务在光层实现交换成为了近来的研究热点。光交换包括光路交换(波长路由),光分组交换,光突发交换。随着分组业务的爆炸式增长,优化支持分组业务成为了未来网络发展的必然趋势。光路交换是光域内面向连接的电路交换,是一种大颗粒的交换方式,目前已实现实用化。但光波长交换是以每个波长作为交换单位,光波长独占,交换带宽利用率低、灵活性差,支持突发性极强的IP业务的性能不佳。光分组交换是在光域面向非连接的“存储—转发”交换方式,统计复用网络通道带宽资源等,其交换单位是高速传输的光分组,带宽利用效率最佳,是光交换的理想形式,但由于其实现必需的光缓存器等器件、以及光同步等技术很不成熟,分组交换的支撑技术还有许多关键点尚待突破。光突发交换粒度介于大粒度的波长和细粒度的分组之间,技术实现较简单,组网能力灵活高效,很好地折中了在光域支持分组交换的性能要求和在光域支持分组交换的实现难度,市场前景光明,近来倍受业界关注,见表一。表一由一些IP分组组装成的突发分组(Burst)是OBS网络中的基本交换单位,每个Burst的分组头,即其控制分组(BurstHeaderPacket,BHP)一一对应于一个突发数据分组,二者的物理通道相互独立,在DWDM系统中,BHP传输占用部分波长,突发数据分组传输则占用所有其它波长。BHP包含突发数据分组传输交换所必需的控制信息,通过边缘节点设置恰当的偏置时间(offsettime),即BHP与相应突发数据分组的出发时间间隔,BHP先于突发数据分组传输发送,在核心节点转换到电域内,根据其所含的突发数据分组到达时间、持续时间、目的地址等,执行输出波长预约、路由判断、控制光交换矩阵、更新BHP相应数据域等预留资源操作。使得当突发数据分组到达时,其所需通道已配置好,从而实现光域数据的透明性传输。偏置时间与优先级有关,其最小值以保障突发数据分组在传送全程都不跑到其相应BHP前面为限制。如图1所示,纯光纤OBS网络由光纤通过DWDM技术链接的边缘节点和核心节点构成,光突发交换通过节点系列操作完成。源边缘节点完成BHP的生成和在控制通道上的带外提前发送,IP分组的缓存、封装、组装成光突发包,以及光突发包经一定偏置时间后在数据通道上发往相应BHP为其完成预留资源的邻接核心节点等操作。核心节点完成根据BHP的控制信息配置光路,对到达的突发包进行交换等操作。目的边缘节点完成将成功传送到达的突发包拆分回IP分组等操作。资源预约是OBS的第一步,通过BHP发送一个Setup消息来完成,表二所列的各方案在如何判断突发数据分组的开始和结束,如何确定突发数据分组占用节点资源的时间等方面各有其特点。其中,Explicitsetupandexplicitrelease方案,在Setup消息到达时,立即对交换模块进行相应的配置,包括对交义矩阵的设置以及对输出波长的预约,收到Release消息时释放资源。直接把Setup消息到达时间当作突发数据分组的开始时间,把Release消息的到达时间当作突发数据分组的结束时间,与突发数据分组实际占用资源时间误差最大;而Estimatedsetupandestimatedrelease方案,精度最高,用之于纯有线OBS网络,其传输介质为光纤,按一定路由算法确定各交换核心节点后,BHP经输入边缘节点发送给最邻近核心节点,由近至远,直至目<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="840">资源预约方案Setup消息Release消息预约资源时刻预约根据释放资源时刻释放根据Explicitsetupandexplicitrelease有有Setup消息到达时刻Setup消息收到ReleaseRelease消息Explicitsetupandestimatedrelease有无Setup消息到达时刻Setup消息估计释放资源时刻突发数据分组的持续时Estimatedsetupandexplicitrelease有有估计突发数据分组开始时刻Setup消息收到ReleaseRelease消息Estimatedsetupandestimatedrelease有无估计突发数据分组开始时刻Setup消息估计释放资源时刻突发数据分组的长度</table></tables>表二的核心节点,依次预约Burst在各节点所需交换资源,以建立连接。如图2所示,BHP预约资源的核心节点数为TH,突发长度为LB,用于第j个核心节点(1≤j≤TH)控制处理时间花销为dj,则所需偏置时间(记为Toffset)可表示为Toffset&GreaterEqual;&Sigma;i=1THdj;]]>对第i(1≤i≤TH)个核心节点,若其对BHP处理完成时刻为Tic,输出链路带宽预留开始时刻Ti,则带宽将预留直到突发数据分组离开节点时刻,即Ti+LB释放,参见图3。Burst可能成功交换必须具备的条件是相应BHP为其交换传输在必经的节点都成功预约了所需资源。否则的话,这次突发数据分组将被丢弃,可见,资源预约是光突发交换的关键。光突发交换仅占用节点资源一个突发数据分组的时间,连接建立不必等待资源预约是否成功的信息反馈,延迟较低,这正是高信道利用率的基础。在纯光纤OBS网络中,所需的最小偏置时间为&Sigma;j=1THdj,]]>相应的处理花销等,带来了时延问题;可用于BHP及其相应突发数据分组的网络资源有限,尤其是同时在一个核心节点预约资源的各BHP随机地来自各边缘节点,竞争(contention)恶化了网络性能,使得资源使用效率等极其低下,对此,纯光纤OBS网络技术里现有的解决方案,效能有限,并可能进一步加剧时延问题。网络在提供服务时,资源利用效率和服务质量(QoS)等不理想,极大地降低了OBS网络机制的合理性和OBS网络的应用前景,必须加以妥善解决。突破点就是在以单向处理的方式处理资源预约时,提高效率,在保障预约质量的同时,尽量减小所需时间等花销。资源预约方案实现的速度取决于传送路径上各节点获取BHP相关信息、处理控制信息的方式和速度。本发明通过光纤通信网络与无线激光通信网络一体化操作的预约域运行,极大地提高了网络效率高。OBS网络利用无线激光通信的技术基础如下近年,光通信业界大力开发无线激光宽带服务设备,以光作载波、以自由空间作传输媒介的无线激光通信,其通信距离,近至数百米,远至数千公里,并且,无线激光通信造价远低于光纤通信,性能优异、性价比高。例如Lucent公司在2001年就实现了160Gbps的无线激光数据通信;1995年,分别属于美国和日本的两颗卫星在近40000km的距离上成功进行了数据通信;同年,TrexEnterprises公司的第一代大气飞行平台无线激光通信机(lasercom)通信距离达150km等等;1996年,美日两国进行了长达三个月的卫星与地面站的无线激光通信实验;德国航空航天中心2005年成功进行了大气平流层至地面10Gbps无差错数据传输试验。NASA,JPLandMIT为2009年升空的火星探测飞船开发的无线激光通信距离达1.4亿公里;从六十年代末至今,我们一直从事无线激光通信技术及其实现研究,取得若干国家级奖励成果。无线激光发信机(电光变换)、无线激光收信机(光电变换)、无线激光通信网络交换技术及其实现于无线激光节点、悬空无线通信平台姿态控制技术及其结合无线通信的实现(例如美国的电晕离子推进器大气无线通信平台姿态控制、各国的大气外卫星姿态控制)、ATP(即捕获、跟踪、瞄准)技术以及自适应技术等为点对点无线激光通信链路,为无线激光通信网络开发奠定良好根基。无线激光通信带宽比美光纤,能提供类似运行光纤通信传输,无线激光通信与光纤通信有很多共通之处,现有光纤通信网络的技术及其实现,例如IP适配,光突发交换,光分组交换,波长选路技术,光迹技术等,无线激光通信都是可以支持的。同时,无线激光通信的传输摆脱了有线介质的束缚,从而拥有了有线光通信所不具备的拓扑直观性、灵活性和移动性,以及模块化设备制造的便利性,使得无线激光通信具备不受环境等约束而追求最优化支持业务、高效使用通信资源等建网通信的优势。同时,对光纤,光传播速率约为200km/ms左右,而对无线激光通信,光传播速率约为380km/ms,可见,光传输信息在无线激光通信链路中的速度远大于其在光纤链路中的速度。并且无线激光节点处理速度不小于光纤节点,并且具有将纯光纤OBS网络设备的一次处理任务,一体化智能空域分段处理的功能优势,带来了处理的灵活性,节约了资源,缩小处理空闲时间等。基于独特物理拓扑和可移动代理的快速无线激光通信网络集成智能群发控制,支持GMPLS流量工程等协议作用于Burst路由,对每一业务单元数据量很小、每一业务单元近似为等长的、需在电域处理的BHP处理,根据业务量大小,配置节点处理能力的大小,可使得每个节点处理发送时间花销相差甚微。从而,无线激光通信在用于提高处理效率方面就有了得天独厚的优势,拥有减少偏置时间和减少相关处理时间等花销的巨大潜力,无线激光通信将为OBS网络技术进步及应用等带来巨大突破。
发明内容本发明涉及无线激光通信加速光突发交换资源预约的预约域适配体系与协议;预约域结构及相应支持技术;预约域边缘节点接口;预约域核心节点接口;无线光核心节点;预约域支持资源预约的方式及相应运作机制;预约域资源分配机制及其实现等方面内容。本发明给出了无线激光通信加速光突发交换资源预约的技术及其实现。本发明用之于单向资源预约,具有大大提升操作速度的特点;此外,本发明使得品质相似的光纤通信网络与无线激光通信网络一体化操作,例如有线光与无线激光资源分配是在同一个边缘资源分配模块控制之下集成工作,强化了对OBS网络的业务支持,提高了运行速度、运行稳健性和高品质鲁棒性。本发明大大郫益于提高光纤网络资源利用率、QoS保障能力和OBS网络的灵活扩展性等。一、为方便叙述和说明,作如下定义可视传输限制无线激光通信的激光载波在自由空间中传播时,如果受到障碍物阻挡,就会被吸收和散射,从而,就无法有效地把所携带信息传输至目的地,因此,收发双方进行有效通信的前提就是它们的发信端口和收信端口必须能够没有阻挡地连成直线,即无线激光通信受到可视传输限制。边缘节点接口为各边缘节点向无线光核心节点发送BHP的执行者,正是此接口将边缘节点决策的资源预约消息最终变换为无线激光信号,并发入无线激光通信边缘链路中。其主要功能模块包括边缘ATP模块、边缘快速自适应模块、边缘无线激光电光调制模块、边缘无线激光形成模块、边缘无线激光合波模块、边缘增益控制模块、边缘无线激光资源预约信号发射模块。边缘节点即内含边缘节点接口的OBS网络边缘节点,为Burst的生成和发送者。无线光核心节点为接收边缘节点发送的BHP和以无线激光为载波组播BHP的实施者,加速OBS单向资源预约的关键。无线光核心节点为三维空分结构,可划分为接收BHP独立实体、处理BHP实体、组播BHP独立实体,这三个功能实体及各功能模块的空间分布有一定的自由,即各自具备一定的独立活动空间。其主要功能模块有核心边缘ATP模块、核心ATP模块、核心边缘快速自适应模块、核心快速自适应操作、核心无线激光资源预约信号接收模块、核心无线激光分波模块、核心无线激光光电转换模块、核心无线激光控制逻辑模块、核心无线激光节点资源分配模块、核心无线激光电光调制模块、核心无线激光形成模块、核心无线激光合波模块、核心无线激光立体开关式交换组播阵列、核心增益控制模块、组播无线激光资源预约信号发射模块。核心节点接口内含于OBS网络核心节点,负责接收无线光核心节点组播BHP、将之转换为光纤核心节点能处理的信号、并送入相应光纤核心节点处理模块。主要功能模块包括附加ATP模块、附加快速自适应模块、附加无线激光资源预约信号接收模块、耦合模块。核心节点为内含核心节点接口并通过接口接收和处理BHP,并负责交换光突发数据分组的OBS网络核心节点。无线激光通信网络与纯光纤通信网络互补而构成预约域的有关无线激光通信部分,包括边缘节点接口、无线光通信核心节点、核心节点接口等。无线激光通信链路按无线激光通信网络组网规划,能够有效通信的无线激光通信发收物理连结端口对的通信通路,即无线激光通信的发信端口发出的激光束可穿越其与无线激光通信收信端口间无阻挡的可视自由空间、并能有效携带所需传送信息到达对端而建立点对点无线传输直连线,一条无线激光通信链路对应一对无线激光通信发收物理连结端口对。随业务、端口对应流量工程等化分归入一定类别,同一类别的收发端口对类别决定了相应无线激光通信链路的类别。在本发明中包括无线激光通信边缘链路和无线激光通信核心链路。无线激光通信链路的建立受到可视传输限制。无线激光通信链路环境无线激光通信链路实际上是相互通信的收发双方中间的一个细窄的自由空间,即无线激光通信链路是自由空间的一部分,其特征参数是随自由空间的特征参数(例如背景噪声、大气湍流等特征参数)变化而变化,故而无线激光通信的传输质量等就受到这些自由空间的特征参数的影响,这些影响无线激光通信的特征参数就是无线激光通信链路环境。为适应无线激光通信链路环境,无线激光通信采用ATP操作、自适应操作等来保障无线激光通信链路良好的可用性和可靠性。空分指设备的装配位置在物理空间上是分开的,例工作接口与备份接口;工作接口端口与备份端口;工作无线光核心节点与备份无线光核心节点;工作无线光核心节点端口与备份无线光核心节点端口等等。边缘Burst路由处理边缘节点根据路由协议确定一突发数据分组在光纤网络传输交换的路由,即源始路由。边缘Burst路由处理包含GMPLS流量工程等协议与实现机制作用于Burst的源始路由。偏置时间子模块边缘节点中按本发明的预约域偏置时间设定方法(参见“
发明内容三”)确定偏置时间的功能模块。Burst资源可获得权限与Burst优先级相关,优先级较高,则资源可获得权限较大。边缘节点资源分配模块边缘节点的重要功能模块,主要负责按Burst资源可获得权限、偏置时间、以及当前资源占用状况分类排队调度,给Burst分配光纤信道,给BHP分配无线激光信道或光纤信道。无线光核心节点资源分配模块无线光核心节点的重要功能模块,主要负责按Burst资源可获得权限和当前资源占用状况分类排队调度,给BHP组播分配无线激光信道。预约域服务于BHP,由一个无线光核心节点(预约域无线光核心节点与其备份)、若干边缘节点和若干核心节点构成,只有位于预约域内的边缘节点和核心节点才可能得到无线光核心节点的服务,与本发明相关的关键技术是切线法(参见“
发明内容二、三、四、五、六”)。OBS光纤网络通过接口与一个无线光核心节点互联,在一体化控制下,无缝分工协作,以加速光突发交换预约资源,比之纯光纤网络处理BHP,偏置时间所需减小了,动态范围增加了。预约域大小和范围随业务而定,并受无线激光传输的可视传输限制、无线激光通信链路环境、光纤网络核心节点所需处理的业务、随造价要求而定的无线激光网元作用范围和性能等限制。预约域光纤网络预约域所含除无线光核心节点、边缘节点接口、核心节点接口外,所有与光纤相关部分。预约域光纤网络中心为预约域光纤网络地理拓扑中的一特殊位置点,如在垂直于此点上方一定高度放置一无线光核心节点,则属于此预约域的整个光纤网络都能得到所放置的无线光核心节点的服务。预约域主轴将预约域无线光核心节点所在位置、预约域光纤网络中心、地心三者相连而成的直线。无线光核心节点高度预约域光纤网络中心至无线光核心节点的距离。预约域光纤网络边缘圆预约域光纤网络中离预约域光纤网络中心最远的节点绕预约域主轴旋转在地球表面所划成的圆,预约域光纤网络边缘圆圆心就是预约域光纤网络中心。预约域光纤网络地理区域预约域光纤网络边缘圆内所围地球表面区域,所有边缘节点和核心节点都放置在此区域内。所有预约域网元都包含于此区域与无线光核心节点所构成的椎形封闭体内。预约域旋转面预约域光纤网络边缘圆上任意一点与无线光核心节点所连直线段,绕预约域主轴旋转可形成一锥形旋转面(参见图四)。预约域有效覆盖预约域旋转面与预约域光纤网络地理区域所围成的封闭体内含的三维立体空间就是预约域的可通信空间。假如在封闭圆锥体顶点放置适当工作参数的无线光核心节点,则只有位于预约域有效覆盖内的边缘节点可经其与无线光核心节点的点对点无线激光通信边缘链路、核心节点可经其与无线光核心节点的点对点无线激光通信核心链路得到无线光核心节点的有效服务。预约域侧投影平面预约域光纤网络边圆上或圆内任意一点与预约域主轴所决定的任意一个平面。无线激光通信边缘链路连结边缘节点与无线光核心节点的无线激光通信链路。每一条无线激光通信边缘链路具体连结边缘节点接口的一发送BHP端口与无线光核心节点一接收BHP端口。边缘ATP操作边缘ATP模块匹配核心边缘ATP模块,双方通过相互配合,完成边缘节点无线激光发信模块规定端口和无线光核心节点无线激光收信模块相应端口的瞄准捕获和跟踪,保障无线激光通信边缘链路有效连结。边缘快速自适应操作通过边缘快速自适应模块或核心边缘快速自适应模块,快速相位探测和快速相位补偿,附以功率调节等手段,及时地补偿正常无线激光通信所需,以保证无线激光通信边缘链路良好的可用性和可靠性。无线激光通信核心链路连结无线光核心节点与核心节点的无线激光通信链路。每一条无线激光通信核心链路具体连结无线光核心节点接口的一发送BHP端口与核心节点一接收BHP端口。一次组播BHP涉及若干无线激光通信核心链路。核心ATP操作核心ATP模块匹配附加ATP模块,双方通过相互配合,完成无线光核心节点的无线激光发信模块规定端口和核心节点的无线激光收信模块相应端口的瞄准捕获和跟踪,保障预约域无线激光通信核心链路有效连结。核心快速自适应操作通过核心快速自适应模块或附加快速自适应模块,快速相位探测和快速相位补偿,附以功率调节等手段,及时地补偿无线信道参数,以保证无线激光通信核心链路良好的可用性和可靠性。无线激光通信边缘链路初始化在边缘ATP操作和边缘快速自适应操作的基础上,配合边缘无线激光电光调制模块、边缘无线激光形成模块、边缘无线激光发射模块操作,使边缘节点的发信端口同无线光核心节点的配对收信端口在可视对端连线有效连接范围内,发信端口无线激光信号载送的信息能够有效地通过自由空间传送至收信端口。无线激光通信边缘链路维持操作在边缘ATP操作和边缘快速自适应操作的基础上,配合边缘无线激光电光调制模块、边缘无线激光形成模块、边缘无线激光发射模块操作,与无线激光数据(BHP)传输同步地实时动态调整初始化后的无线激光通信边缘链路,使在无线信道参数发生变化时,能够及时得到系统补偿,以保证连结边缘节点和无线光核心节点的无线激光通信链路良好的可用性和可靠性。无线激光通信边缘链路生存保障无线激光通信边缘链路初始化后,在发生链路故障时,按照生存性策略,完成切换至已初始化的备份无线激光通信边缘链路,并进行相应链路维持操作;使用备份发信端口、或备份收信端口,重建无线激光通信边缘链路,并重新初始化等操作;以保障BHP的无线激光信号传送不被此链路故障中断(参见“
发明内容五”)。预定边缘无线激光信道在完成无线激光通信边缘链路初始化后,由边缘节点资源分配模块分配给一个BHP在无线激光通信边缘链路中传输的通路,一般为占用某一波长的一个时间段,即一个时槽。无线激光通信核心链路初始化在核心ATP操作和核心快速自适应操作的基础上,配合核心无线激光电光调制模块、核心无线激光形成模块、核心无线激光立体开关式交换组播阵列、组播无线激光资源预约信号发射模块等操作,使无线光核心节点的发信端口同核心节点配对收信端口在可视对端连线有效连接范围内,发信端口无线激光信号载送的信息(BHP)能够有效地通过自由空间传送至收信端口,建立初始无线激光通信核心链路连结。无线激光通信核心链路维持操作在核心ATP操作和核心快速自适应操作的基础上,配合核心无线激光电光调制模块、核心无线激光形成模块、核心无线激光立体开关式交换组播阵列、组播无线激光资源预约信号发射模块等操作,与无线激光数据(BHP)传输同步地实时动态调整初始化后的无线激光通信核心链路,使在无线信道参数发生变化时,能够及时得到系统补偿,以保证连结无线光核心节点同核心节点的无线激光通信核心链路良好的可用性和可靠性。无线激光通信核心链路生存保障无线激光通信核心链路初始化后,在发生链路故障时,按照生存性策略,完成切换至已初始化的备份无线激光通信核心链路,并进行相应链路维持操作;使用备份发信端口、或备份收信端口,重建预约域无线激光通信核心链路,并重新初始化等操作;以保障BHP的无线激光信号传送不被此链路故障中断(参见“
发明内容五”)。预定BHP的无线激光通信核心信道无线激光通信核心链路初始化后,由核心无线激光节点资源分配模块分配给一个BHP在无线激光通信核心链路中传输的通路,一般为占用某一波长的一个时间段,即一个时槽。边缘无线激光信号的形成由边缘无线激光电光调制模块驱动边缘无线激光形成模块完成电光转换(E/O),即相应各模块配合将BHP的电信号经E/O变换为适合在无线激光通信链路中传输的BHP的无线激光信号,也就是通过边缘无线激光电光调制模块驱动边缘无线激光形成模块将电信号BHP转换为无线激光信号BHP(边缘无线激光信号BHP)。BHP的核心无线激光信号的形成由核心无线激光电光调制模块驱动核心无线激光形成模块完成电光转换(E/O),即相应各模块配合将BHP的电信号经E/O变换为适合在无线激光通信核心链路中传输的BHP的无线激光信号,也就是通过核心无线激光电光调制模块驱动核心无线激光形成模块将电信号BHP转换为无线激光信号BHP(核心无线激光信号BHP)。无线激光信号的发送包括BHP的边缘无线激光信号的发送和BHP的核心无线激光信号的发送。BHP的边缘无线激光信号的发送将边缘无线激光信号BHP经边缘无线激光合波模块合波,然后,在边缘增益控制模块等辅助控制下,将合波边缘无线激光信号BHP经边缘无线激光资源预约信号发射模块发送进入无线激光通信边缘链路中预定边缘无线激光信道传输。BHP的核心无线激光信号的发送将核心无线激光信号BHP经核心无线激光合波模块合波,然后,将合波核心无线激光信号BHP经核心无线激光立体开关式交换组播阵列操作、并在核心增益控制模块等辅助控制下,经组播无线激光资源预约信号发射模块发送进入无线激光通信核心链路中预定核心信道传输。边缘无线激光BHP传播时间花销从边缘节点传播BHP的无线激光信号至无线光核心节点所需传播时间。二、本发明预约域构架、组建和工作模式预约域构架是本发明运行的基础,预约域工作模式必须运行在按适当体系组建的预约域,才会获得应有的网络效率。(一)、预约域构架和组建准则本发明预约域结构如图5所示,由预约域光纤网络和预约域无线激光通信网络两个部分互补无缝镕为高效一体化光网络。组建预约域包括全新组建预约域和组建无线激光通信网络改造已建纯光纤网络为预约域两种情形。(1)、总则①、对预约域光纤网络以组建纯光纤OBS网络技术为参照,按业务需求分配节点位置,设计预约域光纤网络;以尽量减小建设成本,尽量减小预约域无线激光通信网络运行花销、尽量减小OBS网络运行花销,兼顾能获得尽量高的资源利用效率和QoS,作为优化主要依据。②、对预约域无线激光通信网络在能满足业务需求前提下,主要考虑预约域光纤网络的预约需求,通过集成或分离式边缘节点私有短程链路链接两种方式,合理为边缘节点绑定边缘节点接口,为核心节点绑定核心节点接口,选定无线光核心节点放置点,在可满足业务需求的前提下,优化无线激光通信链路包括使无线光核心节点高度尽量低,无线激光通信边缘链路最大值尽量短,无线激光通信核心链路最大值尽量短,无线激光通信链路总长度尽量短,所需无线光通信设备价格尽量低。③、通过无线光网络对预约域光纤网络的构架约束和调节,将预约域光纤网络网元和无线光核心节点安排在尽量小的空间内,尽量减小时间花销等花销。④、具体计算方式方法参见“
发明内容六”所述。(2)、关键细则①、从预约服务出发,使OBS网络正常运行能够使用尽量小的偏置时间下界,能够尽量扩大偏置时间动态范围,并照顾能够以尽量小的花销满足QoS要求。②、以预约域光纤网络地理区域为底、以无线光核心节点为椎形封闭体顶点,从预约域光纤网络地理区域的具体状况出发,考虑预约域内地理等环境约束因素和价格要求,考虑此区域的具有一定海拔高度的物体包括高山等自然体和高楼等人工建筑对放置无线光核心节点及相关无线光通信链路的影响,在满足业务需求的前提下,力求使此区域与无线光核心节点所构成的椎形封闭体结构紧畴。③、价格是根据业务需求决定组建预约域构架设计方式内容和网元构成的一个主要因数。一方面,无线激光通信链路作用距离越远,所需网元链路处理功能就越强大;另一方面,需要节点处理的业务量越大、业务构成和模型越复杂,所需节点业务处理功能就越强大。价格越高的网络设备,其技术含量越高、工艺难度越高,造价和运行费用越高,性能指标也就越高,肯定能满足较低需求水平的业务要求,但本发明的组建预约域技术以优化网络构成和布局为基础,以获得尽量高的性价比为宗旨,在价格等要求一定的情况下,通过巧妙布局预约域,特别是根据业务和地理等因数,确立预约域无线激光通信网络的各网元位置,并利用无线激光通信设备模块化和空分,以无线激光通信链路为单元,分别确立各相关网元的功能及其性能强弱,合理搭配;以及优化预约域光纤网络各网元布局,优化预约域光纤网络和预约域无线激光通信网络的相对位置,获得适中的性价比。④、全新组建预约域灵活性最大,比之组建预约域无线激光通信网络改造已建纯光纤网络情形,其光纤通信网络和无线激光通信网络可统一布局,拥有优化全域紧畴组建的优势,其网络效率会更高。⑤、对于组建无线激光通信网络改造已建纯光纤网络,因作为预约域光纤网络的纯光纤网络主体部分已确定(其有线网络灵活性主要由分离式边缘节点私有短程链路链接方式提供),组建的主要任务就仅仅是组建预约域无线激光通信网络。(3)、决策优化当无线光核心节点高度需求计算结果(参见“
发明内容六”)小于预约域光纤网络地理区域内某物体高度,因而在计算位置放置无线光核心节点会使得预约域光纤网络的一些节点与无线光核心节点链路被阻断时①、若不改变无线光核心节点高度,在预约域光纤网络地理区域上空重新选定无线光核心节点的放置点,能避开此物体对无线激光通信链路的阻挡,且预约域光纤网络内各节点能得到同品质的服务,则围绕此位置计算节点间无线激光通信距离的极限作用距离,计算组建预约域和运行价格所需,对新建网络还包括考虑与光纤长度互相影响的结果的计算;②、若不改变无线光核心节点高度,在预约域光纤网络地理区域上空重新选定无线光核心节点的放置点,不能避开此物体对无线激光通信链路的阻挡,则不改变预约域主轴,仅提升无线光核心节点一定高度后,使得无线激光通信链路刚好能避开所有物体对其的阻挡,使预约域光纤网络内各节点能得到所需的服务,然后,围绕此位置计算节点间无线激光通信距离的极限作用距离,计算组建预约域和运行价格所需,对新建网络还包括考虑与光纤长度互相影响的结果的计算;③、若不改变无线光核心节点高度,在预约域光纤网络地理区域上空重新选定无线光核心节点的放置点,不能避开此物体对无线激光通信链路的阻挡,则在提升无线光核心节点高度后,重定预约域主轴,使得无线激光通信链路能避开所有物体对其的阻挡,且所需提升无线光核心节点高度的提升量最小,使预约域光纤网络内各节点能得到所需的服务,然后,围绕此位置计算节点间无线激光通信距离的极限作用距离,计算组建预约域和运行价格所需,对新建网络还包括考虑与光纤长度互相影响的结果的计算;④、若以此物体所在位置为预约域主轴通过位置,以其高度为无线光核心节点高度,能避开所有物体对无线激光通信链路的阻挡,使预约域光纤网络内各节点能得到所需的服务,则围绕此位置计算节点间无线激光通信距离的极限作用距离,计算组建预约域和运行价格所需,对新建网络还包括考虑与光纤长度互相影响的结果的计算;⑤、对全新组建预约域,在能满足业务需求的前提下,适当地在设计中收或放光纤网络各部分,多次计算①②③④;⑥、对改造已建纯光纤网络,计算①②③④一次;⑦、节点位置可在预约域主轴选定后优化放置点,计算组建预约域和运行价格所需;⑧、比较以上各结果,选择最适宜的方案实现。(二)、本发明工作模式分为两个部分(1)、预约域运行过程预约域运行的最独特的关键部分是BHP发送和处理,预约域的光突发交换(OBS)单向预约资源的加速是建立在点对点无线激光通信和点对多点无线激光通信基础上,如图6所示,围绕BHP发送和处理的预约域光突发交换可分为四个阶段完成,第一阶段边缘节点生成突发数据分组和相应BHP,通过边缘节点的偏置时间子模块设定偏置时间,通过边缘节点与无线光核心节点的点对点无线激光通信,将BHP经由无线激光通信边缘链路传送至无线光核心节点。第二阶段无线光核心节点接受处理BHP,通过无线光核心节点与边缘Burst路由处理的各核心节点的点对多点无线激光通信完成BHP在小于其第一阶段所需时间内完成BHP经由无线激光通信核心链路的组播操作,将BHP传送至边缘Burst路由处理的核心节点。第三阶段边缘Burst路由处理的核心节点接受处理BHP,上游核心节点经由光纤信道向其邻接下游核心节点发送端口信息等,以在光纤链路建立连接;第四阶段偏置时间后,通过边缘节点经由光纤链路发送突发数据分组。(2)、网络维持最独特的关键部分是无线激光通信链路维持操作和无线激光通信链路生存保障。(三)、具体来讲,本发明工作模式包含相关节点对链路的操作、相关边缘节点对BHP的操作、相关无线光核心节点对BHP的操作、相关核心节点对BHP的操作、相关Burst系列操作五个部分。主要过程及相关功能阐述如下(1)、相关节点对链路的操作由无线激光通信边缘链路初始化完成建立无线激光通信边缘链路;由无线激光通信边缘链路维持操作保障已建成的无线激光通信边缘链路的可用性和可靠性;由无线激光通信边缘链路生存保障使预约域无线激光通信边缘链路获得良好的生存性。由无线激光通信核心链路初始化完成建立无线激光通信核心链路;由无线激光通信核心链路维持操作保障已建成无线激光通信核心链路的可用性和可靠性;由无线激光通信核心链路生存保障使核心链路获得良好的生存性。(2)、边缘节点对BHP的操作源边缘节点完成BHP的生成和在控制通道上的带外提前发送等对BHP相应操作。关键过程为由边缘节点的偏置时间子模块设定偏置时间,为BHP完成预定边缘无线激光信道,并由其内含边缘节点接口为BHP完成边缘无线激光信号的形成和BHP的边缘无线激光信号的发送,从而使无线激光BHP进入无线激光通信边缘链路传送。(3)、无线光核心节点对BHP的操作由无线光核心节点完成BHP接收和组播系列操作包括预定BHP的无线激光通信核心信道、BHP的核心无线激光信号的形成、BHP的核心无线激光信号的发送等。(4)、核心节点对BHP的操作①、通过其内含核心节点接口完成核心节点接收无线激光信号BHP。②、由其控制单元经由连接相邻节点间的光纤信道完成端口信息的交换等。(5)、节点对数据的操作由源边缘节点完成IP分组的缓存、封装、组装成光突发包;光突发包经一定偏置时间后,在光纤数据通道上发往相应BHP为其完成预留资源的邻接核心节点等操作。核心节点完成根据BHP的控制信息配置光路,对到达的突发包进行交换等操作。目的边缘节点完成将成功传送到达的突发包拆分回IP分组等操作。三、预约域偏置时间设定方法①、对每一个边缘Burst路由处理的核心节点,在突发数据分组到达前,都必须有足够的时间处理BHP,方可保障成功交换,偏置时间就是为保障突发数据分组在传送全程都不跑到其相应BHP前面,而给各边缘Burst路由处理的核心节点添加的控制时延。②、若边缘Burst路由处理的某个核心节点预约资源全过程完成在突发数据分组经光纤信道到达此核心节点前,则此核心节点预约所需增加的处理时间为零,否则,必须为其增加必要的时间,以满足处理所需;对边缘Burst路由处理的各个核心节点为处理所增加的时间求和,其值就是偏置时间。③、预约域偏置时间设定方法具体阐述如下记BHP预约资源的核心节点数为TH,第j个核心节点(1≤j≤TH)控制处理时间花销为dj,突发数据分组由边缘节点传播至边缘Burst路由处理的第一个核心节点所需传播时间花销为tfiber1,突发数据分组由边缘Burst路由处理的第j(1≤j≤(TH))个核心节点传播至边缘Burst路由处理的第(j+1)个核心节点所需传播时间花销为tfiberj,边缘节点对BHP的有关无线激光信号处理发送时间花销为tS1,边缘无线激光信号BHP在无线激光边缘链路的传播时间花销为tEDGE,无线光核心节点接收边缘无线激光信号BHP、处理之并发送核心无线激光信号BHP时间花销为tw1,核心无线激光信号BHP传播至边缘Burst路由处理的第j个核心节点的传播时间花销为tWCj,光突发数据由边缘节点至边缘Burst路由处理的第j个核心节点的传播时间为tfj④、预约域偏置时间设定方法具体步骤如下步骤I、如tOFS1+d1>tfiber1,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,跳转步骤III;步骤II、如tOFS1+d1≤tfiber1,则ΔToffset1=0,跳转步骤V;步骤III、如(tOFS2+d2)>(tOFS1+d1+tfiber2),则ΔToffset2=tOFS2+d2-tOFS1-d1-tfiber2,跳转步骤VII;步骤IV、如(tOFS2+d2)≤(tOFS1+d1+tfiber2),则ΔToffset2=0,跳转步骤IX;步骤V、如(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),则ΔToffset2=tOFS2+d2-tfiber1-tfiber2,跳转步骤XI;步骤VI、如(tOFS2+d2)≤(tfiber1+tfiber2),则ΔToffset2=0,跳转步骤XIII;步骤VII、如(tOFS3+d3)>(tOFS1+d1+tOFS2+d2),则ΔToffset3=tOFS3+d3-tOFS2-tOFS1-d2-d1;步骤VIII、如(tOFS3+d3)≤(tOFS1+d1+tOFS2+d2),则ΔToffset3=0;步骤IX、如(tOFS3+d3)>(2tOFS1+2d1+tfiber2),则ΔToffset3=tOFS3+d3-2tOFS1-2d1-tfiber2;步骤X、如(tOFS3+d3)≤(2tOFS1+2d1+tfiber2),则ΔToffset3=0;步骤XI、如(tOFS3+d3)>(tOFS2+d2),则ΔToffset3=tOFS3+d3-tOFS2-d2;步骤XII、如(tOFS3+d3)≤(tOFS2+d2),则ΔToffset3=0;步骤XIII、如(tOFS3+d3)>(tfiber1+tfiber2+tfiber3),则ΔToffset3=tOFS3+d3-tfiber1-tfiber2-tfiber3;步骤XIV、如(tOFS3+d3)≤(tfiber1+tfiber2+tfiber3),则ΔToffset3=0;其余步骤依此类推,若运行至某步骤K(1≤K≤TH)跳转条件不成立,且后续跳转条件均不成立,结束,所需偏置时间为Toffset=&Sigma;j=1K&Delta;Toffsetj]]>。可见,只要网络参数配置设计得当,OBS运行于预约域,比之运行于纯光纤网络,所需偏置时间会大为减少,最小可能降至零。四、本发明的单向预约资源工作过程具体阐述如下先于突发数据发送的各BHP由边缘节点在组装其相应的Burst的过程中形成,其中,有关偏置时间的操作主要围绕偏置时间子模块完成。在无线激光通信边缘链路初始化和无线激光通信核心链路初始化后,伴随无线激光通信边缘链路维持操作,边缘节点完成各BHP边缘无线激光信号的形成;然后,由边缘节点资源分配模块按照BHP资源可获得权限将其分类,并根据当前资源占用状况排队调度,分别为各BHP完成预定边缘无线激光信道,并经边缘无线激光合波模块合波后,由边缘无线激光发射模块完成BHP的无线激光信号的发送。BHP在无线激光通信边缘链路传输过程中,无线激光通信边缘链路维持操作将保障无线激光通信边缘链路为高质量链路,从而保障单向预约资源消息的有效发送。同时,无线激光通信边缘链路生存保障使无线激光通信边缘链路获得良好的生存性。在执行无线激光通信边缘链路生存保障操作后,与故障无线激光通信边缘链路相关的预约资源相关操作将通过执行保护操作或恢复操作后的可正常工作的无线激光通信边缘链路执行。BHP经无线激光通信边缘链路传输至无线光核心节点后,被核心无线激光资源预约信号接收模块接收,经核心无线激光分波模块分波后,各无线激光BHP被送入核心无线激光光电转换模块进行光电变换,直接再生电信号BHP,再由核心控制逻辑模块取出由边缘Burst路由处理的核心节点地址信息,配合核心无线激光节点资源分配模块按照各节点发来的BHP资源可获得权限将其再次综合分类,并根据当前资源占用状况排队调度,生成各BHP组播树,伴随核心链路维持操作,预定核心无线激光信道。通过BHP的核心无线激光信号的形成再生无线激光信号BHP,经核心无线激光合波模块合波后,由BHP的核心无线激光信号的发送完成无线光核心节点对BHP的处理。核心无线激光合波模块对各BHP组播树各树枝在无线激光域的映射并行独立处理,换句话说,就是在各树枝所对应的无线激光通信链路上,由相应核心无线激光合波模块对去往同一目的光纤核心节点的无线激光信号BHP并行操作预定核心信道及相应调度,将合波后的无线激光资源预约信号送至核心无线激光立体开关式交换组播阵列,由组播无线激光资源预约信号发射模块组播发送至边缘Burst路由处理的核心节点。无线激光通信核心链路维持操作将保障无线激光通信核心链路为高质量链路,从而保障光纤网络核心节点有效接收单向预约资源消息。同时,无线激光通信核心链路生存保障使无线激光通信核心链路获得良好的生存性。在执行无线激光通信核心链路生存保障操作后,与故障无线激光通信核心链路相关的预约资源相关操作将通过执行保护操作或恢复操作后的可正常工作的无线激光通信核心链路执行。最后,由核心节点接口通过附加无线激光资源预约信号接收模块、耦合模块等的操作完成核心节点接收无线激光信号BHP并将之转换为核心节点能够进行下一步资源预约处理的信号。最后,边缘Burst路由处理的上游核心节点向下游核心节点发送端口信息,建立连结。五、本发明的无线激光通信链路鲁棒控制操作在预约域运行中,系统为各节点随网络业务需求等分类别配置工作无线激光通信链路,配置备份无线激光通信链路,配置自由备份端口构成的自由备份端口组,每个自由备份端口组里的每一个自由备份端口都具备一定的机动能力,在其所在自由备份端口组恢复责任区域内,可与对端节点的相应类别端口完成重建链路系列操作。每个端口含有若干波长作业务传输载体,业务可以按类别,在相应QoS策略处理的基础上,业队务分级的同一等级业务,可自由在其当前可选端口的可选波长内任选一个波长工作;当对应某波长的设备发生故障时,可自动选择另一个可选波长工作,端口随其服务的业务类别分成不同端口类别。当工作无线激光通信链路一端的某一端口发生故障,即此端口不能工作时,根据业务需求执行生存方案。(1)、生存方案包括生存方案一、或生存方案二、或生存方案三。①、生存方案一系统立即执行将业务由故障无线激光通信链路切换至专用备份无线激光通信链路的切换操作,维持网络正常运行。同时,如对端节点的端口仍可正常工作,则可在内置快速故障探测定位的基础上,由相关节点按发生端口损坏端口类别作相应处理。假如发生端口损坏端口所属节点的自由备份端口组里此类别还有可分配的自由备份端口,此节点就在相应类别自由备份端口组里分配一自由备份端口,与其对端节点的仍可正常工作的那个端口重建无线激光通信链路,作相应类别备份无线激光通信链路;如此类别没有可分配的自由备份端口了,则仍可正常工作的那个端口就变为对端节点的相应类别自由备份端口,归入其相应类别自由备份端口组。如对端节点的端口也同时发生故障,则系统只作切换处理。②、生存方案二系统在相应类别备份无线激光通信链路组分配一备份无线激光通信链路替换故障无线激光通信链路,维持网络正常运行。同时,如对端节点的端口仍可正常工作,则可在内置快速故障探测定位的基础上,由相关节点按发生端口损坏端口类别作相应处理。假如发生端口损坏端口所属节点的自由备份端口组里此类别还有可分配的自由备份端口,此节点就在相应类别自由备份端口组里分配一自由备份端口,与其对端节点的仍可正常工作的那个端口重建无线激光通信链路,并归入相应类别备份无线激光通信链路组;如此类别没有可分配的自由备份端口了,则仍可正常工作的那个端口就变为对端节点的相应类别自由备份端口,归入其相应类别自由备份端口组。如对端节点的端口也同时发生故障,则系统只作分配一备份无线激光通信链路替换故障无线激光通信链路相关处理。③、生存方案三此方案没有预建在工作无线激光通信链路发生故障时可替换之的备份无线激光通信链路,如对端节点的端口仍可正常工作,则可在内置快速故障探测定位的基础上,由相关节点按发生端口损坏端口类别作相应处理。假如发生端口损坏端口所属节点的自由备份端口组里此类别还有可分配的自由备份端口,此节点就在相应类别自由备份端口组里分配一自由备份端口,与其对端节点的仍可正常工作的那个端口重建无线激光通信链路,系统以其为工作无线激光通信链路,围绕其作相关操作。如对端节点的端口也同时发生故障,则系统同时在双方自由备份端口组里各分配一自由备份端口,并完成重建工作无线激光通信链路相关操作。生存方案一和生存方案二属于保护方案,生存方案三属于恢复方案,采用前者的生存操作速度比后者快,采用生存方案一的生存操作速度最快。故障发生时,控制系统在进行生存处理的同时,向管理系统报警。当节点控制系统工作控制核心模块发生故障时,由备份自动接替工作。(2)、生存操作包括以边缘节点接口为主的无线激光通信边缘链路生存操作,以无线光核心节点为主的无线激光通信边缘链路生存操作,以无线光核心节点为主的无线激光通信核心链路生存操作,以核心节点接口为主的无线激光通信核心链路生存操作。①、以边缘节点接口为主的无线激光通信边缘链路生存操作当工作边缘节点接口的某端口发生故障而不能工作时,边缘节点接口的内置快速故障探测定位单元立即感知,如生存方案采用生存方案一,则系统自动完成无线激光通信边缘链路切换;如生存方案采用生存方案二,则系统会分配一相应类别备份无线激光通信边缘链路替代故障无线激光通信边缘链路,即剔除故障无线激光通信边缘链路;同时,无论采用生存方案一还是采用生存方案二,倘若故障无线激光通信边缘链路的无线光核心节点端口仍可正常工作,则系统在边缘节点就选一相应类别备份空闲端口与之建立无线激光通信边缘链路,并归入相应类别备份无线激光通信边缘链路。倘若边缘节点在相应类别没有可分配的自由备份端口了,则就将故障无线激光通信边缘链路仍可正常工作的那个无线光核心节点端口归入相应类别自由备份端口组;如果发生故障的无线激光通信边缘链路连结的边缘节点接口端口和无线光核心节点端口同时发生故障,则此故障无线激光通信边缘链路相关边缘ATP操作等就立即失效,从而系统就立即感受到工作无线激光通信链路中断,对生存方案一,则系统只完成自动切换;对生存方案二,则系统只完成分配相应类别备份无线激光通信边缘链路替代出故障无线激光通信边缘链路操作,相应类别可分配的备份无线激光通信边缘链路也因此而少了一条。如生存方案采用生存方案三,倘若此故障无线激光通信边缘链路的无线光核心节点端口仍可正常工作,则系统在边缘节点就在相应类别选一备份空闲端口与之建立无线激光通信边缘链路。倘若边缘节点相应类别没有可分配的自由备份端口了,则就将故障无线激光通信边缘链路仍可正常工作的那个无线光核心节点端口归入相应类别自由备份端口组。为避免系统因ATP部件等故障而导致对链路状态的误判,采用ATP备份机制,即当一ATP部件发生故障,内置快速故障探测定位单元立即激活备份ATP部件工作。②、以无线光核心节点为主的无线激光通信边缘链路生存操作当无线光核心节点的某端口发生故障而不能工作时,无线光核心节点的内置快速故障探测定位单元立即感知,如生存方案采用生存方案一,则系统自动完成无线激光通信边缘链路切换;如系统生存方案采用生存方案二,则系统会分配相应类别备份无线激光通信边缘链路替代故障无线激光通信边缘链路,即剔除故障无线激光通信边缘链路。同时,无论采用生存方案一还是采用生存方案二,倘若故障无线激光通信边缘链路的边缘节点接口端口仍可正常工作,则系统就在无线光核心节点选一相应类别备份空闲端口与之建立无线激光通信边缘链路,并归入相应类别备份无线激光通信边缘链路。倘若无线光核心节点在相应类别没有可分配的自由备份端口了,则就将仍可正常工作的那个边缘节点接口端口归入相应类别自由备份端口组。如果发生故障的无线激光通信链路连结的边缘节点接口端口和无线光核心节点端口同时发生故障,则此故障无线激光通信边缘链路相关边缘ATP操作等就立即失效,从而系统就立即感受到工作无线激光通信链路中断,对生存方案一,则系统只完成自动切换;对生存方案二,则系统只完成分配相应类别备份无线激光通信边缘链路替代出故障无线激光通信边缘链路操作,相应类别可分配的备份无线激光通信边缘链路也因此而少了一条。如系统生存方案采用生存方案三,倘若此故障无线激光通信边缘链路的边缘节点接口端口仍可正常工作,则系统就在无线光核心节点相应类别选一备份空闲端口与之建立无线激光通信边缘链路。倘若无线光核心节点相应类别没有可分配的自由备份端口了,则就将仍可正常工作的那个故障无线激光通信边缘链路的边缘节点接口端口归入相应类别自由备份端口组。为避免系统因ATP部件等故障而导致对链路状态的误判,采用ATP备份机制,即当一ATP部件发生故障,内置快速故障探测定位单元立即激活同链路备份ATP部件工作。③、以无线光核心节点为主的无线激光通信核心链路生存操作当工作无线激光通信核心链路相关无线光核心节点的某端口发生故障而不能工作时,无线光核心节点的快速故障探测定位单元可立即探知,如生存方案采用生存方案一,则系统完成自动切换操作;如生存方案采用生存方案二,则系统会分配相应类别备份无线激光通信核心链路替代发生故障的无线激光通信核心链路,即剔除故障无线激光通信核心链路。同时,无论采用生存方案一还是采用生存方案二,倘若故障无线激光通信核心链路连结的核心节点接口端口仍可正常工作,则系统就在无线光核心节点分配相应备份端口建立与此核心节点接口端口的无线激光通信核心链路,并归入相应类别备份无线激光通信核心链路;如无线光核心节点没有同类别的自由备份端口可分配了,则就将对端仍可正常工作的那个核心节点接口端口归入相应类别自由备份端口组。如果发生故障的无线激光通信核心链路连结的无线光核心节点与核心节点接口端口同时发生故障,则核心ATP操作等就立即失效,从而系统就立即感受到工作无线激光通信链路中断,对生存方案一,则系统就只完成自动切换;对生存方案二,则系统就只完成分配相应类别备份无线激光通信核心链路替代出故障无线激光通信核心链路操作,相应类别可分配的备份无线激光通信核心链路也因此而少了一条。如系统生存方案采用生存方案三,倘若此故障无线激光通信核心链路的核心节点接口端口仍可正常工作,则系统就在无线光核心节点相应类别选一备份空闲端口与之建立无线激光通信核心链路。倘若无线光核心节点相应类别没有可分配的自由备份端口了,则就将故障无线激光通信核心链路仍可正常工作的那个核心节点接口端口归入相应类别自由备份端口组。为避免系统因ATP部件等故障而导致对链路状态的误判,采用ATP备份机制,即当一ATP部件发生故障,内置快速故障探测定位单元立即激活同链路备份ATP部件工作。在需要时,如工作无线光核心节点失效或端口不够用时,操作还可结合空分备份无线光核心节点进行,此时所有属于备份无线光核心节点的端口划归相应级别备份端口。④、以核心节点接口为主的无线激光通信核心链路生存操作当工作无线激光通信核心链路相关工作核心节点接口的某端口发生故障而不能工作时,核心节点接口的快速故障探测定位单元可立即探知,如生存方案采用生存方案一,则系统完成自动切换操作;如生存方案采用生存方案二,则系统会分配相应类别备份无线激光通信核心链路替代此发生故障的无线激光通信核心链路,即剔除故障无线激光通信核心链路。同时,无论采用生存方案一还是采用生存方案二,倘若故障无线激光通信核心链路连结的无线光核心节点端口仍可正常工作,则系统就在核心节点接口分配相应备份端口建立与此无线光核心节点端口的无线激光通信核心链路,并归入相应类别备份无线激光通信核心链路;如核心节点接口没有同类别的自由备份端口可分配了,则就将对端仍可正常工作的那个无线光核心节点端口归入相应类别自由备份端口组。如果发生故障的无线激光通信核心链路连结的无线光核心节点与核心节点接口端口同时发生故障,则核心ATP操作等就立即失效,从而系统就立即感受到工作无线激光通信链路中断,对生存方案一,则系统就只完成自动切换;对生存方案二,则系统就只完成分配相应类别备份无线激光通信核心链路替代出故障无线激光通信核心链路操作,相应类别可分配的备份无线激光通信核心链路也因此而少了一条。如系统生存方案采用生存方案三,倘若故障无线激光通信核心链路的无线光核心节点端口仍可正常工作,则系统就在核心节点接口相应类别选一备份空闲端口与之建立无线激光通信核心链路。倘若核心节点相应类别没有可分配的自由备份端口了,则就将故障无线激光通信核心链路仍可正常工作的那个无线光核心节点端口归入相应类别自由备份端口组。为避免系统因ATP部件等故障而导致对链路状态的误判,采用ATP备份机制,即当一ATP部件发生故障,内置快速故障探测定位单元立即激活同链路备份ATP部件工作。六、预约域构建和运行相关计算无线激光通信链路为点对点通信链路,受可视传输限制,本发明的计算就是以此为链路限制展开,构建预约域时,参照“
发明内容二、(一)”,首先根据业务需求确定预约域光纤网络边缘圆和预约域光纤网络中心,以为满足业务需求而设计的最大跨距的两个节点在地表的最短连线弧为预约域光纤网络边缘圆直径,以其中点作预约域光纤网络边缘圆圆心,即预约域光纤网络中心,预约域光纤网络边缘圆直径绕预约域光纤网络边缘圆圆心与地心连线旋转而成的旋转面所涵盖地球表面积就是预约域光纤网络地理区域,然后,作预约域光纤网络边缘圆上任意一点与地心连线(定义为边缘圆地心连线),作此点由地表向空中离地方向的切线(定义为边缘圆空切线),并在切线上为预约域光纤网络地理区域确定放置无线光核心节点点,确定预约域主轴。预约域有效覆盖的母锥体就由边缘圆地心连线、边缘圆空切线、预约域主轴所围成的直角三角形绕预约域主轴旋转而成,边缘圆空切线与预约域主轴的交点就是放置无线光核心节点的理想位置,构建预约域有效覆盖的母锥体是构建预约域的第一步;预约域光纤网络地理区域切割预约域有效覆盖极限母锥体,并将之分割为空间部分与地球体部分,预约域有效覆盖就是剔出母锥体所含地球体的预约域光纤网络地理区域与无线光核心节点之间的空间部分,构建预约域有效覆盖后,就确定了预约域的边界;然后,即可在预约域有效覆盖内,在能满足业务需求的前提下,根据组建花销和运行花销等指标要求优化预约域构建,使得性价比适中。(1)、预约域有效覆盖的母锥体如图7所示,B是预约域光纤网络边缘圆上一点,B点与地心O点连线为BO直线段,为地球半径,约等于6376km;BT直线段为B点切线段,无线光核心节点放置在T点;TO直线段为地心与切线上T点连线段,即预约域主轴所在;BO垂直BT;预约域有效覆盖的母锥体就由BO、BT绕TO旋转而成。②、预约域有效覆盖极限母锥就是能够构建的最大预约域有效覆盖的母锥体,即边缘圆地心连线、边缘圆空切线、预约域主轴所能围成的最大直角三角形绕预约域主轴旋转而成的母锥体。(2)、预约域有效覆盖①、如图7所示,TO与地球表面交点M为预约域光纤网络边缘圆圆心,即预约域光纤网络中心,MO为地球半径,直线段BT和直线段ET分别在TM两侧与地球表面相切,两直线段长度相等,OB为地球半径,OB垂直BT,OE为地球半径,OE垂直ET,角BTM等于角ETM,弧BME为预约域光纤网络边缘圆直径,弧BM长度等于弧EM长度,预约域有效覆盖在预约域侧投影平面的投影关于预约域主轴对称。②、封闭图形TBME所示为预约域有效覆盖在B点决定的预约域侧投影平面的投影,此投影绕预约域主轴旋转而成的封闭体内含空间,即TBME围绕TM轴旋转而成的旋转体所内含的三维立体空间范围,就是预约域有效覆盖。③、将图7解析至图8,预约域光纤网络地理区域面积SSE=4πRh,h为割BE的中点H与预约域光纤网络中心连线的长度,即直线HM的长度。如在T点放置适当性能的无线光核心节点,则只有位于地球表面在SSE面积内的匹配此无线光核心节点的边缘节点和核心节点通过预约域规划相应的、在快速无线激光通信网络集成智能群发控制控制下、但各自可独立工作的点对点无线激光链路才能得到有效服务。④、预约域有效覆盖极限就是预约域有效覆盖极限母锥对应的预约域有效覆盖,即受可视传输限制,即能够构建的最大预约域的预约域有效覆盖。⑤、对应预约域有效覆盖极限BME弧线长度最大值约为2πR/3,即约等于13353km,此时TM长度约等于R,即约等于6376km,BT长度约等于11043km,SSE约等于4πR2/3,即约等于70286839km2,以上参数表征了预约域有效覆盖的极限。(3)、切线法构建预约域工程实现时,切线法构建预约域具有设计简单方便、布局紧凑、高效利用无线激光资源服务于光突发交换等特点。将图7解析至图9,BDC弧长度为2πR(∠BOD)/180,如以其为预约域光纤网络边缘圆直径可满足业务需求,则作弧BD与弧CD,二者等长,D点就是预约域光纤网络中心,其与地心O点连线交地表B点的边缘圆空切线BT于A点,A点就是所构建预约域放置无线光核心节点的位置,直线段AO就是预约域主轴所在,AB绕AO旋转所成旋转面与预约域光纤网络地理区域围成的锥形体就是所构建的预约域有效覆盖,角BAD等于角CAD。①、与预约域光纤网络边缘圆上节点相关无线激光通信链路参数计算BA的长度是预约域光纤网络边缘圆上节点与无线光核心节点通信需要的预约域无线激光通信链路长度,为此预约域的预约域无线激光通信链路长度的最大值,BA=Rtan(∠BOA)=6376tan(∠BOA)km,其对应的传播时间为tEDGE=BA/(3.8×105)秒,AO=BA2+R2]]>,无线光核心节点高度AO=AO-R=BA2+R2-R;]]>②、与预约域光纤网络地理区域内节点相关无线激光通信链路参数计算I点是预约域光纤网络内一点,为节点j所在位置,故而,I与预约域主轴所决定侧投影平面,称为I侧投影平面,如图10所示,B0为I侧投影平面与预约域光纤网络边缘圆交点,弧B0DC0亦是预约域光纤网络边缘圆直径,其长度等于弧BDC长度,AI=B0A2+2R2-2&times;R&times;B0A2+R2cos(&angle;IOD)]]>为预约域光纤网络边缘圆内节点与无线光核心节点通信需要的预约域无线激光通信链路长度,相应传播时间花销tWCj=AI/(3.8×105)秒。③、切线法构建的预约域处理BHP时间花销计算对于纯光纤网络,如需处理BHP预约资源的节点数为n,边缘节点的处理发送时间花销为ts,核心节点j的处理发送时间花销为dj,tw=infdj,从核心节点j传播BHP至核心节点(j+1)的时间花销为tfiberj,则BHP所需时间花销为tFBHPn≥ts+ntw+tfiber1+tfiber2+…+tfiberj+…+tfibe(rn-1);对于预约域,如核心节点的接收处理时间花销为tCW(包括无线接收处理时间花销tCWW和光纤接收处理时间花销tCWF),第j个核心节点传送其端口信息至第(j+1)个核心节点的时间花销为tcWCj,tcWCj与tfiberj可比拟,tcWCj中的最大值记为tcWC,tWCj中的最大值记为tWC。则传送BHP所需总的时间花销tOFSn≤ts1+tEDGE+tw1+tWC+tCW+tcWC;本发明使BHP的时间花销减量ΔTWLEE≥(tFBHPn--tOFSn)。已有的光通信实践显示,虽然随无线激光设备的设计和构建不同,以及业务规模、业务需求等不同,无线激光通信所需处理时间花销有可能不同,但无线激光通信的处理时间花销与光纤通信的处理时间花销可比拟,在结合具体业务需求设计具体的预约域时,所选用无线激光设备也一定要匹配光纤设备。就一次资源预约处理而言,预约域边缘节点处理并通过边缘节点接口单播发送BHP的适合无线激光信道传输的无线激光信号与纯光纤网络的边缘节点处理发送BHP的适合光纤信道传输的光纤信号,二者时间花销可比拟;无线光核心节点单播接受、处理、发送BHP无线激光信号与纯光纤网络核心节点接受、处理、发送BHP光纤信号,二者时间花销可比拟,同时,适配预约域业务规模的无线光核心节点,其得当的电存储分布,其适中的树形集中处理结构和适中的分布处理能力,匹配其具有灵活指配能力的空分多端口结构,使得其在任意时刻,并行处理预约域内到达无线光核心节点的BHP包括组播和并行发送,使得预约域无线光核心节点对无线激光BHP的处理包括在电域生成组播树地址处理和调制和发送组播树各树枝无线激光BHP等,与其单播处理的时间花销可比拟,无线光核心节点接收处理发送时间花销tw1与纯光纤网络核心节点的接收处理发送时间花销tw可比拟。核心节点通过核心节点接口接收处理无线激光BHP时间花销tCW不大于纯光纤网络核心节点接收处理光纤信道传来的BHP光信号的时间花销tw,同时,无线激光信号在无线激光通信链路的传播速度(3.8×108)显然大于光信号在光纤通信链路中的传播速度(2×108)。因而,ΔTWLEE≥ts+ntw+tfiber1+tfiber2+…+tfiberj+…+tfibe(rn-1)-(ts1+tEDGE+tw1+tWC+tCW+tcWC)≥(n-1)tw+tfiber1+tfiber2+…+tfiberj+…+tfibe(rn-1)-tEDGE-tWC-tCW-tcWC,ΔTWLEE表征了本发明释放的在纯光纤OBS网络用于资源预约的时间,由此可见,本发明可释放纯光纤OBS网络用于资源预约的时间(可用于QoS措施,可增大资源预约的处理能力),涉及的核心节点越多,则预约资源的时间花销减少量就越多。预约域构建灵活度大,可随业务要求而选择无线网络构建方式、规模、实现网元。图1是纯光纤OBS网络示意2为突发数据传送在纯光纤OBS网络所需偏置时间的说明辅助3为BHP在纯光纤OBS网络一个核心节点的时间花销的说明辅助图,其中Tic为核心节点完成处理BHP时刻,Ti为输出链路带宽预留开始时刻,Ti+LB为释放带宽时刻图4为预约域旋转面的说明辅助图,B是预约域光纤网络边缘圆上一点,M就是预约域光纤网络边缘圆圆心,BME弧就是一条预约域光纤网络边缘圆直径,T点为放置无线光核心节点位置,BT直线段或ET直线段绕TM旋转形成锥形旋转面图5为预约域结构的说明辅助6为围绕BHP发送和处理的预约域光突发交换的四个阶段的说明辅助7为预约域有效覆盖极限母锥体的说明辅助图,O为地心,B、M、E、T含义同图4,为它们可能取值的最值图8为计算预约域有效覆盖极限参数的辅助图,H为割BE的中点,其余符号含义同图7图9为计算切线法按实际业务需要构建所需规模预约域参数、与预约域光纤网络边缘圆上节点相关无线激光通信链路参数计算辅助图,BDC弧为预约域光纤网络边缘圆直径,D点为预约域光纤网络中心,A点为放置无线光核心节点位置,其余符号含义同图7图10为计算与预约域光纤网络地理区域内节点相关无线激光通信链路参数计算辅助图,I点核心节点j所在位置,B0和C0是预约域光纤网络边缘圆上两点,弧B0DC0为预约域光纤网络边缘圆直径,其余符号含义同图7图11按切线法构建类教育骨干网预约域说明辅助示意图,E1、E2、E3、E5、E6、E7为边缘节点,C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10为核心节点,W为无线光通信核心节点,链路含义同图5图12为切线法构建的大型城域网预约域说明辅助示意图,E1、E2、E3、E5、E6为边缘节点,C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8为核心节点,W为无线光通信核心节点,链路含义同图5图13为切线法构建的中等规模城域网预约域说明辅助示意图,E1、E2、E3、E5、E6、E7为边缘节点,C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9为核心节点,W为无线光通信核心节点,链路含义同图5图14为切线法构建的小型城域网预约域说明辅助示意图,E1、E2、E3、E5、E6为边缘节点,C1、C2、C3、C4、C5、C6为核心节点,W为无线光通信核心节点,链路含义同图5下面通过实例具体说明本
发明内容具体实施方式通过边缘链路综合控制操作,边缘工作接口或边缘备份接口都是通过其内含的端口建立无线激光通信边缘工作链路或边缘备份链路、并进行相应边缘操作的,二者在网络运行中相互交义转化。同时,每个端口含有若干波长作业务传输载体,业务可以按类别,在相应QoS策略等处理的基础上,自由在其当前可选端口的可选波长内任选一个波长工作。故而,简化每个边缘节点的边缘工作接口仅含有一个端口发送BHP,其备份边缘接口也只含有一个端口;简化每个核心节点的工作接口仅含有一个端口接收BHP,其备份接口也只含有一个端口;并随网络所需简化无线光核心节点,以端口为单位,可以清楚地描述和说明本发明的实施的。以下实例的计算主要根据“
发明内容二、三、六”进行。实例一按切线法构建类教育骨干网预约域如图11所示,E1、E2、E3、E5、E6、E7为边缘节点,每个边缘节点含一个工作边缘节点接口和一个与之空分的备份边缘节点接口;W为工作无线光核心节点含七个BHP接收端口和十个发送端口,备份级联无线光核心节点与之同构;C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10为核心节点,每个核心节点一个工作核心节点接口和一个备份核心节点接口。预约域光纤网络边缘圆直径L=1600km;光纤链路长度E1C1=1500km,E2C1=1500km,E3C5=1500km,E4C5=1500km,E5C5=1500km,E6C9=1500km,E7C9=1500km,C1C3=1000km,C1C2=1000km,C2C10=1000km,C2C6=2500km,C2C8=1800km,C2C7=2000km,C3C4=1000km,C4C5=1500km,C4C7=1000km,C7C5=2000km,C6C5=1500km,C9C6=1500km,C9C8=1500km,C10C9=1000km。预约域光纤网络地理区域约两千万平方公里,无线光核心节点高度AD=50km,tEDGE约等于2.118ms;C1决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C1至C的长度DLC1=700km,C2决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C2至C的长度DLC2=700km,C3决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C3至C的长度DLC3=400km,C4决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C4至C的长度DLC4=600km,C5决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C5至C的长度DLC5=700km,C6决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C6至C的长度DLC6=600km,C7决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C7至C的长度DLC7=200km。快速无线激光通信网络集成智能群发控制,使每个节点处理发送BHP时间花销近似为twedu(一)、对E1发往E3(或E4、或E5)的突发数据,或对E2发往E3(或E4、或E5)的突发数据(1)、假如当时的网络状态,突发数据可从源边缘节点(ESOURCE)发送,依次途经C1,C3,C4,C5到达目的边缘节点(EDESTION);其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向C1,C3,C4,C5组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms,tfiber3=5ms,tfiber4=7.5ms;tWC1约等于1.855ms,tWC2约等于1.066ms,tWC3约等于1.591ms,tWC4约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,tOFS2=ts1+tw1+3.184ms,tOFS3=ts1+tw1+3.709ms,tOFS4=ts1+tw1+3.973ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+3.973ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(2twedu+13.527ms)。(2)、假如当时的网络状态,突发数据从源边缘节点(ESOURCE)发送,依次途经C1,C3,C4,C7,C5到达目的边缘节点;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向C1,C3,C4,C7,C5组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms,tfiber3=5ms,tfiber4=5ms,tfiber5=10ms;tWC1约等于1.855ms,tWC2约等于1.066ms,tWC3约等于1.591ms,tWC4约等于0.546ms,tWC5约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,tOFS2=ts1+tw1+3.184ms,tOFS3=ts1+tw1+3.709ms,tOFS4=ts1+tw1+2.664ms,tOFS5=ts1+tw1+3.973ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+3.972ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(3twedu+18.527ms)。(3)、假如当时的网络状态,突发数据从源边缘节点(ESOURCE)发送,依次途经C1,C2,C7,C4,C5到达目的边缘节点;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向C1,C2,C7,C4,C5组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms,tfiber3=10ms,tfiber4=5ms,tfiber5=7.5ms;tWC1约等于1.855ms,twc2约等于1.855ms,twc3约等于0.546ms,twc4约等于1.591ms,twc5约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,tOFS2=ts1+tw1+3.973ms,tOFS3=ts1+tw1+2.664ms,tOFS4=ts1+tw1+3.709ms,tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+3.973ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(3twedu+21.027ms)。(4)、假如当时的网络状态,突发数据从源边缘节点(ESOURCE)发送,依次途经C1,C2,C7,C5到达目的边缘节点;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向C1,C2,C7,C5组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms,tfiber3=10ms,tfiber4=10ms;twc1约等于1.855ms,twc2约等于1.855ms,twc3约等于0.546ms,twc4约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,tOFS2=ts1+tw1+3.973ms,tOFS3=ts1+tw1+2.664ms,tOFS4=ts1+tw1+3.973ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+3.973ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twE)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(2twedu+18.527ms)。(5)、假如当时的网络状态,突发数据从源边缘节点(ESOURCE)发送,依次途经C1,C2,C6,C5到达目的边缘节点;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向C1,C2,C6,C5组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms,tfiber3=12.5ms,tfiber4=7.5ms;twc1约等于1.855ms,twc2约等于1.855ms,twc3约等于1.591ms,twc4约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,tOFS2=ts1+tw1+3.973ms,tOFS3=ts1+tw1+3.709ms,tOFS4=ts1+tw1+3.973ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+3.973ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(2twedu+16.027ms)。(6)、对本预约域中由源边缘节点(ESOURCE)发往目的边缘节点(EDESTION)的突发数据①、tcWC不大于10ms;②、其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向边缘Burst路由处理的相关核心节点经无线激光通信核心链路组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接;③、经任何路线传送,在核心网络中前两跳只有两条路线I、ESOURCE至C1,以及C1至C3,则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms;II、ESOURCE至C1,以及C1至C2,则C2,则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms;④、突发数据经预约域光纤网络任何路线传送,其所经核心节点数不小于4,第三跳长度最小为1000km,余下跳数的最短长度为1500km,与途经C1,C3,C4,C5到达目的边缘节点同;⑤、偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+3.973ms,tOFS2=ts1+tw1+3.184ms,tOFS3=ts1+tw1+3.709ms,tOFS4=ts1+tw1+3.973ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+3.973ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则Toffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;⑥、ΔTWLEE不小于(2twedu+13.527ms)。(二)、对E1发往E6的突发数据,或对E1发往E7的突发数据,或对E2发往E6的突发数据,或对E2发往E7的突发数据,经任何路线传送,在核心网络中前两跳只有两条路线I、ESOURCE至C1,以及C1至C3,则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms;II、ESOURCE至C1,以及C1至C2,则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms;①、经任何路线传送,其所经核心节点数不小于4,第三跳长度最小为1000km,与途经C1,C2,C10,C9到达目的边缘节点同;②、其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向边缘Burst路由处理的相关核心节点经无线激光通信核心链路组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。③、偏置时间设置tOFS1+d1=ts1+tw1+3.973ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.527ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.527ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.527ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.527ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;④、ΔTWLEE不小于(2twedu+13.527ms)。(三)、对E3发往E1的突发数据,或对E3发往E2的突发数据,或对E4发往E1的突发数据,或对E4发往E2的突发数据,或对E5发往E1的突发数据,或对E5发往E2的突发数据,与(一)比较,仅仅传送方向相反,其资源预约时间花销减少量同(一)(四)、对E6发往E1的突发数据,或对E6发往E2的突发数据,或对E7发往E1的突发数据,或对E7发往E2的突发数据,与(一)比较,仅仅传送方向相反,其资源预约时间花销减少量同(三)。(五)、对E6发往E3的突发数据,或对E6发往E4的突发数据,或对E6发往E5的突发数据,或对E7发往E3的突发数据,或对E7发往E4的突发数据,或对E7发往E5的突发数据的前两跳为(1)、ESOURCE至C9,以及C9至C6,则tfiber1=7.5m,tfiber2=7.5ms,余下可达路径中,最短路线为C6C5=1500km,传播BHP时间花销tfiber3=7.5ms;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向边缘Burst路由处理的相关核心节点经无线激光通信核心链路组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。相应的twc1约等于1.066ms,twc2约等于1.591ms,twc3约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1+d1=ts1+tw1+3.184ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>4.316ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-4.316ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-4.316ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤4.316ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(twedu+11.816ms)。(2)、ESOURCE至C9,以及C9至C8,则tfiber1=7.5ms,tfiber2=7.5ms,余下可达路径中,最短路线为经C7,C5到达E3或E4或E5,相应tfiber3=5ms,tfiber4=10ms;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向边缘Burst路由处理的相关核心节点经无线激光通信核心链路组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。相应无twc1约等于1.066ms,twc2约等于0.546ms,twc3约等于0.546ms,twc4约等于1.855ms。①、偏置时间设置tOFS1+d1=ts1+tw1+3.184ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>4.316ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-4.316ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-4.316ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤4.316ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;②、ΔTWLEE不小于(2twedu+16.816ms)。(3)、ESOURCE至C9,以及C9至C10,则tfiber1=7.5ms,tfiber2=5ms,余下可达路径中,最短路线为①、突发数据经C10,C2,C6,C5到达;(i)、相应tfiber3=5ms,tfiber4=12.5ms,tfiber5=7.5ms;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向边缘Burst路由处理的相关核心节点经无线激光通信核心链路组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。(ii)、偏置时间设置tOFS1+d1=ts1+tw1+3.709ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(iii)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.791ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.791ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.791ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.791ms,则(iv)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;ΔTWLEE不小于2twedu+16.291ms;或②、突发数据经C10,C2,C7,C5到达;(i)、相应tfiber3=5ms,tfiber4=10ms,tfiber5=10ms;其BHP由ESOURCE通过边缘节点接口经无线激光通信边缘链路发往W,再由W向边缘Burst路由处理的相关核心节点经无线激光通信核心链路组播,最后由相关下游核心节点向邻接上游核心节点经光线链路传送端口等信息,建立连接。(ii)、偏置时间设置tOFS1+d1=ts1+tw1+3.709ms+twedu,tfiber1=7.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(iii)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twedu)>3.791ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twedu-3.791ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twedu-3.791ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twedu)≤3.791ms,则(iv)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;ΔTWLEE不小于(2twedu+18.791ms)。(六)、对E3发往E6的突发数据,或对E3发往E7的突发数据,或对E4发往E6的突发数据,或对E4发往E7的突发数据,或对E5发往E6的突发数据,或对E5发往E7的突发数据,与(五)比较,仅仅传送方向相反,其资源预约时间花销减少量同(五)。实例二按切线法构建的大型城域网预约域如图12所示,光纤网络边缘圆直径L=200km,光纤链路长度如下E1C1=100km,E2C1=100km,E3C8=100km,E4C8=100km,E5C6=100km,E6C6=100km,C1C2=90km,C2C3=70km,C3C8=70km,C1C4=90km,C4C5=60km,C5C6=80km,C6C7=80km,C7C8=90km;预约域光纤网络地理区域约31431.22平方公里。tEDGE约等于0.264ms,无线光核心节点高度AD=0.79km;C1决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C1至C的长度DLC1=60km,C2决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C2至C的长度DLC2=90km,C3决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C3至C的长度DLC3=50km,C4决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C4至C的长度DLC4=90km,C5决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C5至C的长度DLC5=70km,C6决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C6至C的长度DLC6=50km,C7决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C7至C的长度DLC7=60km,C8决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C8至C的长度DLC8=90km。快速无线激光通信网络集成智能群发控制,使每个节点处理发送BHP时间花销近似为twb1(1)、对E1(或E2)发往E3(或E4)的突发数据①、由E1(或E2)发送,经C1、C2、C3、C8核心节点到达E3(或E4);或②、由E1(或E2)发送,经C1、C4、C5、C6、C7、C8核心节点到达E3(或E4)。比较①至②两条可能路线,C1C2=C1C4=90km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,相关无线激光通信核心链路twc1约等于0.158ms,twc2约等于0.237ms,twc3约等于0.132ms,twc4约等于0.237ms;故而③、tOFS1=ts1+tw1+0.422ms,tOFS2=ts1+tw1+0.501ms,tOFS3=ts1+tw1+0.396ms,tOFS4=ts1+tw1+0.501ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.422ms+twb1,tfiber1=0.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twb1)>0.078ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twb1-0.078ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twb1-0.078ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twb1)≤0.078ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;④、ΔTWLEE不小于(2twb1+0.778ms)。(2)、对E1(或E2)发往E5(或E6)的突发数据①、由E1(或E2)发送,经C1、C4、C5、C6核心节点到达E5(或E6);或②、由E1(或E2)发送,经C1、C2、C3、C8、C7、C6核心节点到达E5(或E6)。比较①至②两条可能路线,C1C2=C1C4=90km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,相关无线激光通信核心链路twc1约等于0.158ms,twc2约等于0.237ms,twc3约等于0.185ms,twc4约等于0.132ms;故而③、tOFS1=ts1+tw1+0.422ms,tOFS2=ts1+tw1+0.501ms,tOFS3=ts1+tw1+0.449ms,tOFS4=ts1+tw1+0.396ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.422ms+twb1,tfiber1=0.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twb1)>0.078ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twb1-0.078ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twb1-0.078ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twb1)≤0.078ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;④、ΔTWLEE不小于(2twb1+0.778ms)。(3)、对E3(或E4)发往E5(或E6)的突发数据①、由E3(或E4)发送,经C8、C7、C6核心节点到达E5(或E6),相关无线激光通信核心链路twc1约等于0.237ms,twc2约等于0.158ms,twc3约等于0.132ms;故而②、tOFS1=ts1+tw1+0.501ms,tOFS2=ts1+tw1+0.422ms,tOFS3=ts1+tw1+0.396ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.501ms+twb1,tfiber1=0.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twb1)>-0.001ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twb1+0.001ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+v+0.001ms;(ii)、ΔTWLEE不小于(twb1+0.399ms)。③、由E3(或E4)发送,经C3、C2、C1、C4、C5、C6核心节点到达E5(或E6),相关无线激光通信核心链路twc1约等于0.132ms,twc2约等于0.237ms,twc3约等于0.158ms,twc4约等于0.237ms,twc5约等于0.185ms,twc6约等于0.132ms;故而④、tOFS1=ts1+tw1+0.396ms,tOFS2=ts1+tw1+0.501ms,tOFS3=ts1+tw1+0.422ms,tOFS4=ts1+tw1+0.501ms,tOFS5=ts1+tw1+0.449ms,tOFS6=ts1+tw1+0.396ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.396ms+twb1,tfiber1=0.5ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twb1)>0.104ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twb1-0.104ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twb1-0.104ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+twb1)≤0.104ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;(iii)、ΔTWLEE不小于(4twb1+1.604ms)。(4)、对E3(或E4)发往E1(或E2)的突发数据,资源预约时间花销减少量同E1(或E2)发往E3(或E4)的突发数据。(5)、对E5(或E6)发往E1(或E2)的突发数据,资源预约时间花销减少量同E1(或E2)发往E5(或E6)的突发数据。(6)、对E5(或E6)发往E3(或E4)的突发数据,资源预约时间花销减少量类同E3(或E4)发往E5(或E6)的突发数据。实例三按切线法构建的中等规模城域网预约域如图13所示,光纤网络边缘圆直径L=90km,光纤链路长度如下E1C1=35km,E2C1=35km,E3C8=35km,E4C8=35km,E5C6=35km,E6C6=35km,E7C6=35km,C1C2=30km,C2C3=30km,C3C8=30km,C8C9=30km,C1C4=30km,C4C5=30km,C5C6=30km,C6C7=30km,C7C9=30km;预约域光纤网络地理区域约6364.93平方公里tEDGE约等于0.119ms,无线光核心节点高度AD=0.159km=159m;C1决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C1至C的长度DLC1=30km,C2决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C2至C的长度DLC2=20km,C3决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C3至C的长度DLC3=30km,C4决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C4至C的长度DLC4=35km,C5决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C5至C的长度DLC5=30km,C6决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C6至C的长度DLC6=30km,C7决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C7至C的长度DLC7=25km,C8决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C8至C的长度DLC8=20km,C9决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C9至C的长度DLC9=35km。快速无线激光通信网络集成智能群发控制,使每个节点处理发送BHP时间花销近似为twm1(1)、对E1(或E2)发往E3(或E4、或E7)的突发数据①、由E1(或E2)发送,经C1、C2、C3、C8、C9核心节点到达E3(或E4、或E7);或②、由E1(或E2)发送,经C1、C4、C5、C6、C7、C9核心节点到达E3(或E4、或E7)。③、比较①至②两条可能路线,C1C2=C1C4=30km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,故而④、tOFS1=ts1+tw1+0.198ms,tOFS2=ts1+tw1+0.172ms,tOFS3=ts1+tw1+0.198ms,tOFS4=ts1+tw1+0.172ms,tOFS5=ts1+tw1+0.212ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.198ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twm1)>-0.023ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twm1+0.023ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twm1+0.023ms。(iii)、ΔTWLEE不小于(3twm1+0.427ms)。(2)、对E1(或E2)发往E5(或E6)的突发数据①、由E1(或E2)发送,经C1、C4、C5核心节点到达E5(或E6);或②、由E1(或E2)发送,经C1、C2、C3、C8、C9、C7、C6、C5核心节点到达E5(或E6)。③、比较①至②两条可能路线,C1C2=C1C4=30km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,故而④、tOFS1=ts1+tw1+0.198ms,tOFS2=ts1+tw1+0.212ms,tOFS3=ts1+tw1+0.198ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.198ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twm1)>-0.023ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twm1+0.023ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twm1+0.023ms。(iii)、ΔTWLEE(twm1+0.127ms)。(3)、对E3(或E4、或E7)发往E5(或E6)的突发数据①、由E3(或E4、或E7)发送,经C9、C7、C6、C5核心节点到达E5(或E6);或②、由E3(或E4、或E7)发送,经C9、C8、C3、C2、C1、C4、C5核心节点到达E5(或E6)。③、比较①至②两条可能路线,C9C7=C9C8=30km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,故而④、tOFS1=ts1+tw1+0.212ms,tOFS2=ts1+tw1+0.185ms,tOFS3=ts1+tw1+0.198ms,tOFS4=ts1+tw1+0.198ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.212ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twm1)>-0.037ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twm1+0.037ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twm1+0.037ms。(iii)、ΔTWLEE不小于(2twm1+0.263ms)。(4)、对E3(或E4、或E7)发往E1(或E2)的突发数据①、由E3(或E4、或E7)发送,经C9、C8、C3、C2、C1核心节点到达E1(或E2);或②、由E3(或E4、或E7)发送,经C9、C7、C6、C5、C4、C1核心节点到达E1(或E2)。比较①至②两条可能路线,C9C8=C9C7=30km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,故而③、tOFS1=ts1+tw1+0.212ms,tOFS2=ts1+tw1+0.172ms,tOFS3=ts1+tw1+0.198ms,tOFS4=ts1+tw1+0.172ms,tOFS5=ts1+tw1+0.198ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.198ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则tOFS1+d1=ts1+tw1+0.212ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+tw)>-0.037ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twm1+0.037ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twm1+0.037ms。(iii)、ΔTWLEE不小于(3twm1+0.413ms)。(5)、对E5(或E6)发往E1(或E2)的突发数据①、由E5(或E6)发送,经C5、C4、C1核心节点到达E1(或E2);或②、由E5(或E6)发送,经C5、C6、C7、C9、C8、C3、C2、C1核心节点到达E1(或E2)。③、比较①至②两条可能路线,C5C4=C5C6=30km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,故而④、tOFS1=ts1+tw1+0.198ms,tOFS2=ts1+tw1+0.212ms,tOFS3=ts1+tw1+0.198ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.198ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twm1)>-0.023ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twm1+0.023ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twm1+0.023ms。(iii)、ΔTWLEE不小于(twm1+0.127ms)。(6)、对E5(或E6)发往E3(或E4、或E7)的突发数据①、由E5(或E6)发送,经C5、C6、C7、C9核心节点到达E3(或E4、或E7);或②、由E5(或E6)发送,经C5、C4、C1、C2、C3、C8、C9核心节点到达E3(或E4、或E7)。③、比较①至②两条可能路线,C9C7=C9C8=30km,故按二者中较短的路线计算,可知资源预约时间花销减少量下限;路线①短于路线②,故而④、tOFS1=ts1+tw1+0.198ms,tOFS2=ts1+tw1+0.198ms,tOFS3=ts1+tw1+0.185ms,tOFS4=ts1+tw1+0.212ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.198ms+twm1,tfiber1=0.175ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+twm1)>-0.023ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+twm1+0.023ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+twm1+0.023ms。(iii)、ΔTWLEE不小于(2twm1+0.277ms)。实例四按切线法构建的小型城域网预约域如图14所示,其光纤网络边缘圆直径L=40km,光纤链路长度如下C1C2=20km,C2C3=20km,C3C6=20km,C1C4=20km,C4C5=20km,C5C6=20km,E1C1=30km,E2C1=30km,E3C1=30km,E4C6=30km,E5C6=30km,E6C6=30km;预约域光纤网络地理区域约1257.3平方公里。tEDGE约等于0.053ms,无线光核心节点高度AD=0.0314km=31.4m;C1决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C1至C的长度DLC1=15km,C2决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C2至C的长度DLC2=16km,C3决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C3至C的长度DLC3=15km,C4决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C4至C的长度DLC4=17km,C5决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C5至C的长度DLC5=15km,C6决定的预约域侧投影平面交地表面的交线上C6至C的长度DLC6=16km;快速无线激光通信网络集成智能群发控制,使每个节点处理发送BHP时间花销近似为twll(1)、对E1(或E2、或E3)发往E4(或E5、或E6)的突发数据①、由E1(或E2、或E3)发送,经C1、C2、C3、C6核心节点到达E4(或E5、或E6),相应偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+0.093ms,tOFS2=ts1+tw1+0.096ms,tOFS3=ts1+tw1+0.093ms,tOFS4=ts1+tw1+0.096ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.093ms+tw11,tfiber1=0.15ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+tw11)>0.057ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+tw11-0.057ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+tw11-0.057ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+tw11)≤0.057ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;(iii)、ΔTWLEE不小于(2tw11+0.257ms)。②、由E1(或E2、或E3)发送,经C1、C4、C5、C6核心节点到达E4(或E5、或E6),相应偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+0.093ms,tOFS2=ts1+tw1+0.098ms,tOFS3=ts1+tw1+0.093ms,tOFS4=ts1+tw1+0.096ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.093ms+tw11,tfiber1=0.15ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+tw11)>0.057ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+tw11-0.057ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+tw11-0.057ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+tw11)≤0.057ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;(iii)、ΔTWLEE不小于(2tw11+0.257ms)。(2)、对E4(或E5、或E6)发往E1(或E2、或E3)的突发数据①、由E4(或E5、或E6)发送,经C6、C3、C2、C1核心节点到达E1(或E2、或E3),相应偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+0.096ms,tOFS2=ts1+tw1+0.093ms,tOFS3=ts1+tw1+0.096ms,tOFS4=ts1+tw1+0.093ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS1+d1=ts1+tw1+0.096ms+tw11,tfiber1=0.15ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+tw11)>0.054ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+tw11-0.054ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+tw11-0.054ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+tw11)≤0.054ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;(iii)、ΔTWLEE不小于(2tw11+0.257ms)。②、由E4(或E5、或E6)发送,经C6、C5、C4、C1核心节点到达E1(或E2、或E3),相应偏置时间设置tOFS1=ts1+tw1+0.096ms,tOFS2=ts1+tw1+0.093ms,tOFS3=ts1+tw1+0.098ms,tOFS4=ts1+tw1+0.093ms,按“
发明内容三、预约域偏置时间设定方法”tOFS+d1=ts1+tw1+0.096ms+tw11,tfiber1=0.15ms,假如tOFS1+d1>tfiber1成立,则(i)、由步骤I得出tOFS1+d1>tfiber1,即(ts1+tw1+tw11)>0.054ms,则ΔToffset1=tOFS1+d1-tfiber1,即ΔToffset1=ts1+tw1+tw11-0.054ms,跳转步骤III;跳转条件不成立,故而跳转步骤IV,ΔToffset2=0,跳转步骤IX;跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=ts1+tw1+tw11-0.054ms;否则,tOFS1+d1≤tfiber1一定成立,由步骤II得出(ts1+tw1+tw11)≤0.054ms,则(ii)、跳转步骤V,(tOFS2+d2)>(tfiber1+tfiber2),与步骤II结果矛盾,跳转条件不成立;故而跳转步骤VI,ΔToffset2=0,跳转步骤XIII,跳转条件不成立,后续跳转条件均不成立,结束;从而Toffset=0;(iii)、ΔTWLEE不小于(2twll+0.257ms)。本发明有益效果本发明首次在光突发交换中引入无线光通信网络技术,并镕为预约域,比之纯光纤OBS网络,本发明有效地减小了BHP预约资源所需时间花销,加速了资源预约,有效地减少了一次Burst数据传送中预约操作对网络容量的消耗,增大网络的资源预约处理能力;同时,采用无线激光通信网络作为预约网络,增加了预约的波长资源,是解决因资源预约带宽等短缺而带来的包丢失的有效手段;并且,无线激光通信网络可独立于处理突发数据包的光纤网络进行操作,使得OBS网络的可扩展性得到极大的增强,从而使限制OBS在大规模网络的应用的技术因素得到巨大改善。纯光纤OBS网络的预约运行机制为串行机制,BHP在某此突发数据传送相关路由上每个节点逐个传递和确认,配置好端口波长等资源后,改写BHP相关内容,然后向前传送并处理直至目的节点。预约域资源预约并行机制,BHP由无线激光边缘节点通过无线激光通信边缘链路发往无线光核心节点,经无线光核心节点向边缘Burst路由处理的各核心节点组播BHP,最后,由边缘Burst路由处理的各核心节点并行接收处理无线光核心节点发来的BHP,相关处理过程包括通知下游节点接收端口和接收上游节点的通知可同时并行发生和处理。从而在保障预约功能的同时,可以简化BHP结构,减少了预约资源需传送的数据量;并行预约运行机制使运行所需偏置时间在预约域中得以大幅度减少,且最小偏置时间为零,使动态范围大大增加。网络复用增益得到较大提升。在业务矩阵一定的情况下,为采取QoS保障措施赢得了时间;也提升了网络处理更大量业务的能力。边缘节点通过边缘节点接口只发送无线激光信号BHP,核心节点通过核心节点接口只接收无线激光信号BHP,简化了网络设备接口,便于实现和控制管理。属于各节点的有线光资源和无线激光资源由各节点的同一个资源分配模块统一调度、分配、管理,同品质、同源的无线激光通信网络与光纤网络无缝宽带弹性集成互联,实现了光网络一体化,有效地提高了OBS网络运行的品质和支持业务的能力。每个边缘节点或核心节点对本节点的事件都是由其中心处理,除了备份提供的第一重生存性保障外,不同于光纤链路的任一端光纤端口损坏将导致对端端口在人工更换故障端口前无法使用,边缘发送端口与核心收信端口之间的无线激光通信链路,在其中一个端口损坏时,可重新与损坏端口所在的节点另一空闲端口自动建立无线激光通信链路,从而获得了第二重生存性保障。本发明用于广域网和城域网等,均可取得良好效果。权利要求1.预约域构架方式方法、组建方式方法和工作模式方式方法,包含预约域构架和组建准则方式方法,包括总则方式方法、关键细则方式方法、决策优化方式方法。无线激光通信与光纤OBS集成网络的预约域构建体系与结构,无线激光通信网络与光纤网络互补的预约域设计方式方法,无线激光网络对光纤网络的构架预约域约束和调节方式方法。2.预约域中构建无线激光网络的系统方式方法,包含边缘节点接口的结构和构成成分,边缘节点接口在预约域的放置点,边缘节点接口与边缘节点集成及其工作的方式方法,边缘节点接口在预约域中与预约域光纤网络集成在同一资源分配模块等控制模块控制下,互补工作的方式方法,核心节点接口的结构和构成成分,核心节点接口在预约域的放置点,核心节点接口与核心节点集成及其工作的方式方法,核心节点接口在预约域中与预约域光纤网络,在同一核心节点控制模块控制下互补工作的设计方式方法,无线光核心节点的结构和构成成分,无线光核心节点在预约域中的有关空间放置位置相关设计方式方法,无线光核心节点工作模式方式方法,无线光核心节点与边缘节点的协同工作方式方法,无线光核心节点与核心节点的协同工作方式方法,边缘节点接口的生存保障设计方式方法,核心节点接口的生存保障设计方式方法,无线光核心节点的生存保障设计方式方法。无线激光通信链路的生存保障系统设计方式方法。3.利用预约域构架、组建和工作模式,利用预约域中构建无线激光网络的系统方式方法,光纤网络镕无线激光通信网络全新组建预约域方式方法。4.利用预约域构架、组建和工作模式,利用预约域中构建无线激光网络的系统方式方法,组建无线激光网络改造已建纯光纤OBS网络为预约域方式方法。5.预约域支持资源预约的无线光通信方式及相应运作机制,包含边缘节点经边缘节点接口发送边缘无线激光信号BHP至无线光核心节点方式方法,无线激光核心节点接收边缘无线激光信号BHP、处理、组播核心无线激光信号BHP至边缘Burst路由处理的核心节点方式方法,核心节点经核心节点接口接受核心无线激光信号BHP方式方法,核心节点处理BHP方式方法,邻接核心节点间交换端口信息操作方式方法。6.设置偏置时间的预约域偏置时间设定方式方法。7.预约域的加速预约资源相关方式方法,包含围绕无线激光网络发送、组播、接受BHP处理资源预约相关的工作方式方法,边缘节点对BHP的操作、无线光核心节点对BHP的操作、核心节点对BHP的操作操作运行机制,以及建立在其基础上的单向预约资源工作方式方法。8.无线激光通信链路鲁棒控制及通过相关模块协同操作方式方法,包含无线激光通信链路三种生存方案相关操作以边缘节点接口为主的无线激光通信边缘链路生存操作方式方法,以无线光核心节点为主的无线激光通信边缘链路生存操作方式方法,以无线光核心节点为主的无线激光通信核心链路生存操作方式方法,以核心节点接口为主的无线激光通信核心链路生存操作方式方法。9.预约域运行机制通过相应设备模块实现的方式方法,包含单向预约资源工作过程通过相应设备模块实现的方式方法。10.预约域有关端口操作的方式方法,包含无线激光通信边缘链路有关端口操作的方式方法,无线激光通信核心链路有关端口操作的方式方法,按收发端口类别决定了相应无线激光通信链路的类别,预约域光纤网络有关端口操作的方式方法。全文摘要本发明提供了光纤与同品质、同源无线激光通信集成光突发交换网络的预约域技术。预约域围绕切线法设计构建;偏置时间由偏置时间子模块运行预约域偏置时间设定方法设置;无线激光信号BHP由边缘节点接口发送入无线激光通信边缘链路,再由无线光核心节点接收、处理,经无线激光通信核心链路组播至边缘Burst路由处理的核心节点接口,通过核心节点处理BHP,邻接核心节点间交换端口信息等操作快速建立连接,依托空分模块化结构的无线光网元匹配光纤网元,良好的链路生存性,快速无线激光通信网络集成智能群发控制等技术,高质量地加速了预约域预约资源操作,使得比之于纯光纤光突发交换网络,预约域所需偏置时间、BHP占用资源时间大大减少,提升了网络处理能力。文档编号H04L12/56GK1852617SQ20061002068公开日2006年10月25日申请日期2006年4月11日优先权日2006年4月11日发明者蔡然申请人:蔡然
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