一种数据传输方法、网络设备和系统的制作方法

专利名称：一种数据传输方法、网络设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据传输方法、网络设备和系统。
背景技术：
在城域传送网络中，接入点一般通过光纤直联的方式接入到汇聚点；而在数据通 信网络中，位于边缘层的DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer数字用户 线接入复用器)一般都通过光纤直联的方式连接到交换机上。因此，城域传送网络的边缘 层存在大量的星形或者树形组网。另一方面，近年来由于用户流量持续增长，传统的铜线传输技术不能用户接入带 宽的需求，FTTx中主流的技术P0N(Passive Optical Network无源光网络)开始兴起。PON 技术增加了光纤接入的带宽并大大延长了传输距离。例如光纤在IOM的速率上能够支持 的传输距离可以达到几十乃至上百公里。同时，传输距离的扩展则意味着一个汇聚点能接 入的用户数或者说覆盖面积大为增加。因此，现有的城域传送网络存在以下变化趋势第一，接入网络和传送网络逐渐融合，要求尽可能延伸传输距离，增大覆盖面积， 减少中间局点；第二，多种业务网络融合，即Trip-PLAY，视频、语音以及数据可能同时接入，还要 保证语音、专线以及视频医疗等质量要求较高业务的传输需求；第三，随着HDTV、IPTV、视频游戏等大带宽业务的发展，必然推动用户带宽的进一 步增长。总结以上，在城域传送网络或者在今后的接入网中(这两个部分可能会逐步融 合)，存在大量的星形或树形组网的需求。同时，这种类型的网络又要求满足长距离、大带 宽、高传输质量。针对上述需求场景，现有的技术之一是CWDM/WDM(包含WDM-P0N，即波分复用 Ρ0Ν)，其主要特点是点对点传输。如图1所示，S-Node是主节点，L-Node是从节点。在每个 从节点和主节点之间的流量不超过线路速率情况下，则每个从节点和主节点之间都采用一 个波长，则需要2个光模块。图1中整个系统需要2*N个光模块。采用CWDM/WDM技术，从 节点和主节点采用单独的波长传输数据，带宽可以达到2. 5G，传输质量能够得到保证。传输 距离方面可以达到几十公里，甚至更远。然而，采用CWDM/WDM技术的主要缺点在于所需光模块数量过多。如图1所示，整 个系统需要2*N个光模块，导致组网成本偏高。另外，由于光纤中传输的波长数量有限，因 此，采用CWDM/WDM方式，系统能支持的从节点数量有限。针对上述需求，另一个现有技术是Ρ0Ν(这里主要指的是TDMAP0N，即时分复用 Ρ0Ν)。如图2所示，从主节点(S-Node)到从节点(L-Node)的数据采用广播的方式进行发 送，而从节点到主节点的数据采用突发的方式发送，所有的从节点共享主节点的接收带宽。 可以看出，整个PON系统只需要N+1个光模块，比CWDM/WDM的方式，数量大为减少。发明人在对现有技术的研究过程中发现PON系统应用在上述场景中存在以下问题(以G-PON为例，E-PON的问题类似)首先，是传输质量需要进一步提升。在GPON系统中，从节点的光突发信号都是变 长的。主节点通过DBA(Dynamic Bandwidth Allocation动态带宽分配)算法计算出带宽 地图下发给从节点，其中，带宽地图中包括各个从节点的突发长度和位置，从节点根据上行 带宽地图进行数据发送。这样，一个节点带宽的调整就会导致其它节点突发位置发生变化。 这意味着即使其它节点不需要带宽调整，其业务时钟的也会发生抖动。其次，GPON技术为了适配现有的接入网，基于相对较小的带宽来设计，因此带宽调 整是以字节为粒度，同时为了保证一定的带宽利用率，因此突发之间的间隔不能太大，突发 中的前导时间不能太长。这些限制，使得突发接收机以及采用EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier掺铒光纤放大器)放大，实现都很困难。针对传送网接入层层或者接入网中长距离、大带宽、高传输质量的需要，还有一种 现有技术是WDM+TDM P0N，S卩在这种网络中既存在波分复用，也存在时分复用。如图3所 示，下行方向，主节点S-Node采用连续模式发送，通过多个波长发送数据，经过分波器进行 波长分离送到不同的耦合器；耦合器通过光分路送到不同的从节点L-Node ；上行方向，从 节点采用突发模式发送数据，经过耦合器合路后，再送入合波器进行波长复用后送到主节 点S-Node。这种技术方案可以达到较大分光比，例如可以实现在同一光纤中支持40波； 耦合器支持1 32分路的条件下，分光比可以达到1 1280。由于WDM+TDM PON中采用的耦合器以及分波/合波器插损都较大，一般在上述网 络中，都需要光放进行光功率补偿。在WDM+TDM PON系统中，时分复用部分还是采用现有技 术二中TDMAP0N方案，也就是说，随着带宽情况调整变化，光突发的长度仍然是不固定，位 置也可以变动。由于不同波长的光突发开始位置可能依次相邻。这时采用多波长光放会导 致不同波长之间会相互影响。也就是说，在光放的输入端，一个波长输入光功率发生变化 (对应光突发开始或者结束的位置)，相应地，在输出端，即使另外一个波长的输入功率未 发生变化，也会导致它的输出光功率发生变化。这样，就会导致某一个波长上的光功率持续 变化，而变化频度和幅度不确定，最终可能导致突发接收机功率锁定错误或者无法锁定，无 法正确接收信号，系统不可用。但是，如果不采用光功率放大，WDM+TDM PON技术也不能满 足长距离、大带宽的需求。

发明内容
本发明实施例提供了一种数据传输的方法、网络设备和系统，能够支持长距离，大 带宽、高传输质量的需求，同时容易实现突发放大以及高速率突发接收。为达到上述目的，本发明实施例提供了一种数据传输方法，该方法包括第一节点接收第二节点发送的光突发信号，将所述光突发信号转换成对应的电信 号光突发单元0BU;其中，所述光突发信号的长度相对固定；所述第一节点从所述光突发单元OBU中解适配出上行业务信号，并从所述OBU中 提取出所述第二节点的上行带宽请求信息；所述第一节点根据包含所述上行带宽请求信息的上行带宽计算参数计算获得上 行带宽地图；所述第一节点将下行业务信号和所述上行带宽地图适配到连续模式信号中，进行
8电光转换，并以连续模式光信号发送。本发明的另一个实施例提供了一种数据传输方法，该方法包括第二节点接收第一节点发送的携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续模式 光信号，进行光电转换，得到携带所述下行业务信号和上行带宽地图的连续模式信号；所述第二节点从所述连续模式信号中提取出需要在本节点下落的下行业务信号 和上行带宽地图；所述第二节点根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和所述第二节点的上行带 宽请求信息适配到光突发单元OBU信号中；所述第二节点对所述光突发单元OBU进行电光转换，产生光突发信号，以突发模 式发送；其中，所述光突发信号长度相对固定。本发明实施例还提供一种网络设备，包括连续模式光接收机，用于接收携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续模式光 信号，并对所述连续模式光信号进行光电转换，得到携带所述下行业务信号和上行带宽地 图的连续模式信号；下行解适配模块，用于从所述连续模式信号中提取出在本地下落的下行业务信 号，并从所述连续模式信号的开销中提取出上行带宽地图；上行适配模块，用于根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和上行带宽请求信 息适配到传输层容器中，然后再将传输层容器适配到光突发单元OBU中；突发模式发送机，用于对所述光突发单元OBU进行电光转换，形成光突发信号，以 突发模式发送；其中，所述光突发信号的长度相对固定。本发明实施例还提供一种网络设备，包括突发模式光接收机，用于接收携带了上行业务信号和上行带宽请求信息的光突发 信号并进行光电转换，将所述光突发信号转换成光突发单元0BU;所述光突发信号长度相 对固定；上行解适配模块，用于从所述光突发单元OBU中解适配出所述上行业务信号，并 提取出所述上行带宽请求信息；上行带宽管理器，根据上行带宽地图计算参数计算获得上行带宽地图；下行适配模块，用于将下行业务信号适配到连续模式信号的净荷区，并在所述连 续模式信号的开销中携带所述上行带宽地图；连续模式光发送机，用于对所述连续模式信号进行电光转换，并以连续模式光信 号发送。本发明实施例提供一种网络系统，一种网络系统，其特征在于，包括一个第一节 点，至少一个第二节点；其中所述第一节点，接收第二节点发送的光突发信号，将所述光突发信号转换成对应 的电信号光突发单元OBU ；其中，所述光突发信号的长度相对固定；从所述光突发单元OBU 中解适配出上行业务信号，并从所述OBU中提取出所述第二节点的上行带宽请求信息；根 据包含所述上行带宽请求信息的上行带宽计算参数计算获得上行带宽地图；将下行业务 信号和所述上行带宽地图适配到连续模式信号中，进行电光转换，并以连续模式光信号发 送；
所述第二节点，接收第一节点发送的携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续 模式光信号，进行光电转换，得到携带所述下行业务信号和上行带宽地图的连续模式信号； 从所述连续模式信号中提取出需要在本节点下落的下行业务信号和上行带宽地图；根据所 述上行带宽地图，将上行业务信号和所述第二节点的上行带宽请求信息适配到光突发单元 OBU信号中；对所述光突发单元OBU进行电光转换，产生光突发信号，以突发模式发送；其 中，所述光突发信号长度相对固定。本发明实施例还提供一种网络系统，包括第一主节点和第二主节点，和至少一个 网络设备作为从节点；其中，所述第一主节点发送到所述从节点的连续模式信号和所述从节点发送到所 述第二主节点的光突发信号，采用不同波长在同一方向的光纤中传输；所述第二主节点发送到所述从节点的连续模式信号和所述从节点发送到所述第 一主节点的光突发信号，采用不同波长在同一方向的光纤中传输。本发明实施例的技术方案中，通过把OB (Optical Burst光突发)帧划分为不同的 OBU(Optical Burst Unit光突发单元)，使得OBU长度相对固定。所谓长度相对固定，即 OBU的长度如果调整的话，需要提前通知链路上的相关节点，当然OBU长度也可以采用固定 值而不用调整。突发接收机接收时在突发信号前导的时间内更加容易锁定输入功率，光信 号功率不会出现持续较长时间调整的情况，接收机更加容易正确接收，减少误码率。多波长 光放大时，光纤中的光功率变化比较有规律，容易控制；同时，可以根据OB帧头和OB长度信 息，提前设置控制信号，实现多波长的突发放大。对于接收机而言，光突发信号功率波动限 制在光突发信号的开始部分(前导区域)，接收机较容易锁定输入功率，实现正确接收，更 有利于支持WDM+TDM PON的应用形式，从而方便实现更远距离以及更高速率的星形和树形 网络系统，支持长距离，大带宽、高传输质量的应用需求。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1现有技术一中采用CWDM/WDM组成星形网络的示意图；图2为现有技术二中PON网络架构示意图，图3为现有技术三中WDM+TDM PON的网络架构示意图；图4为本发明实施例中网络系统的结构示意图；图5为本发明实施例中OB帧的示意图；图6为本发明实施例中光突发单元OBU的帧结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种业务数据传输方法流程示意图；图8为本发明实施例中TPU的帧格式示意图；图9为本发明实施例中上行业务信号适配到OBU的示意图；图10为本发明实施例中TPU跨越OBU边界的示意11为本发明实施例中GEM帧适配到OBU的示意图12为本发明实施例中提供的一种网络设备的结构示意图；图13为本发明实施例中提供的一种兼容G-PON的网络设备结构示意图；图14为本发明实施例中一种数据传输方法的流程示意图；图15为本发明实施例中上行带宽地图的示意图；图16为本发明实施例中根据初始计算的T-CONT确定实际分配的T-CONT数量的 示意图；图17为本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图；图18为本发明实施例提供的一种兼容G-PON的网络设备的结构示意图；图19为本发明实施例中双归属环网的结构示意图；以及图20为本发明实施例中双归属环形网络的主、从节点的示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。为能更清楚的描述本发明实施例中的数据传输方法、网络设备和网络系统，本发 明实施例以一个通信网络为例，但此通信网络不应成为对本发明的限制。本发明的实施例 提供了一种由两种不同类型的节点组成的系统，可以组成星形或树形的网络架构。如图4 所示，S-Node是第一节点，在该网络系统中可以作为主节点；L-Node是第二节点，在该网络 系统中可以作为从节点。主节点和从节点之间通过光纤连接，相互之间可以传输数据，从节 点之间没有数据传输，是相互隔离的。主节点到从节点的方向为下行方向；反之，从节点到 节点的方向为上行方向。本发明实施例提供的网络系统中，上行方向上，从节点是通过光突发(Optical Burst，以下简称0B)通道来传送业务信号给主节点。OB通道为在光纤的一个或者多个波 长上划分出的子波长通道，节点通过对承载业务数据的OB通道对应的OB进行处理，从而实 现对OB通道的处理。请参考图5，图5为本发明实施例中OB帧的示意图。如图5所示，可 以在一个波长上分别划分出数个时隙，称为OB时隙。其中，t2为OB时隙的长度，OB时隙中 的有效载荷为0B，OB长度为tl，在tl时间内激光器开启时才可能有数据传输；t3为保护 时间，保护时间主要指OB发送、接收以及切换时，光器件开启、关闭所需的时间。多个OB时 隙组成一帧，称为OB帧，T为帧周期，图中所示为OBl至OBn组成一帧。在一个波长中，以T
为单位周期性发送OB帧。其中0B1、0B2......OBn的长度可以相同，也可以不同，即划分的
OB时隙的长度可以相同，也可以不同。不同周期同一位置的OB组成一个OB通道，例如OBl
通道、0B2通道......OBn通道等。需要说明的是，OB通道的持续时间并没有限定，即极端
情况下，一个OB通道也可能只持续了一帧的时间。在这种情况下，可以通过一些控制协议 实现带宽的动态复用。OBU(Optical Burst Unit，光突发单元)是OB在电层中对应的电信 号(0B为光信号)，为电层中的物理层容器。在数据传输过程中，首先业务数据会被适配成 OBU, OBU经过电光转换形成0B，这些OB再以时间间隔T进行传送，从而完成整个业务数据 的传送。
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图6为本发明实施例中OBU的帧格式示意图，如图6所示，一个OBU主要包括功率 锁定、定时、定界、开销和净荷，功率锁定和定时部分也可以合并，称为前导。其中，功率锁定 用于突发接收机锁定OBU的功率，定时可以用于突发接收机恢复出OBU的时钟，定界可以用 于定出OBU的边界，其他开销中包含一些控制或者管理信息，净荷承载的是OBU的净荷。本发明实施例中，OBU的长度情况可以有三种类型第一种不同的OBU长度是等长 的；第二种OBU长度是不同的，但是长度固定，不可调整；第三种，OBU长度可以调整，但是 调整速度较慢。第三种类型的OBU在实际应用中，当OBU的长度需要调整时，可以通过某种 方式通知链路上的相关节点。因此，在一定的时间范围内，可以将OBU长度认为是相对固定 的。在后面的描述中，都以OBU长度固定，并且一个OB帧中每个OB的长度相同的情形为例。 OB长度变化和不等长的情况处理过程相同，在此不再叙述。下面详细描述本发明实施例的网络系统，该网络系统可以是星形、树形或者双归 属的环形网络。其中包括一个主节点和至少一个从节点。该系统可用于不同的应用场景， 例如时分复用或者波分复用加时分复用。下面以时分复用的场景为例对该网络系统进行 详细说明下行方向上，主节点采用光层广播的方式将下行业务信号发送到从节点，即将主 节点发出的光通过分路器分成多路，每路连接一个从节点。在波分加时分复用的情形也是 类似，不同的是下行方向上有多个波长。对每个下行波长，主节点采用连续模式发送数据， 达到分路器后再分光，实现光层广播。其中，携带了下行业务信号的连续光信号中还包括上 行带宽地图；此上行带宽地图用于包括分配给从节点的光突发通道的序号和数量等信息；上行方向上，从节点到主节点采用0B(0ptical Burst光突发)通道进行连接。从 节点根据主节点发送的上行带宽地图中分配给各从节点的OBU的数量和序号，将上行业务 信号适配到不同的OBU后，进行光电转化，以突发模式发送突发光信号，经过合路器合路后 送入主节点接收。而在时分复用加波分复用的情形中，从节点也是按照分配的波长采用不 同的OB通道发送数据。从节点发送光突发信号经过合路器合路后，再经过合波器合波处 理，送入主节点。由此可以看出，波分加时分复用的情形，实际上可以看作是多个时分复用 的系统叠加，可以通过波长来来区分不同的时分复用系统。因此下面主要以时分复用的场 景为例进行说明主、从节点的结构功能和主、从节点之间的数据传输过程。本发明实施例的网络系统中，上行方向上主、从节点之间采用OB通道连接，从而 保证光突发的位置相对固定。当某个从节点的带宽调整时，其它从节点的光突发位置尽可 能不发生变化，业务时钟的抖动较小。避免了因为一个从节点带宽的调整导致其它的从节 点突发位置的变化而引发的时钟抖动。同时，从节点的光突发位置相对固定，多波长光放大 时，光纤中的光功率变化比较有规律，容易控制，并且可以根据OB帧头和OB长度信息，提前 设置控制信号，实现多波长的突发放大；突发接收机接收时在突发信号前导的时间内更加 容易锁定输入功率，光突发信号功率不会出现持续较长时间调整的情况，接收机更加容易 正确接收，减少无码率，从而方便实现更远距离以及更高速率的星形和树形系统，也有利于 支持WDM+TDM PON的应用形式符合长距离、大带宽、高传输质量的应用需求。在本发明的另一个实施例中，公开了一种业务数据传输方法。如图7所示，该方法 包括S702、第二节点接收第一节 发送的携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续模式光信号，进行光电转换，得到携带下行业务信号和上行带宽地图的连续模式信号；S704、第二节点从连续模式信号中提取出需要在本节点下落的下行业务信号和上 行带宽地图；S706、第二节点根据上行带宽地图，将上行业务信号和从节点的上行带宽请求信 息适配到光突发单元OBU信号中；S708、第二节点对光突发单元OBU进行电光转换，产生光突发信号，以突发模式发 送；其中，光突发信号长度相对固定。其中，在星形或者树形网络系统中，第一节点可以作为主节点，第二节点可以作为 从节点。具体地，从节点从连续帧的净荷中提取下行业务信号，并从连续帧的开销中提取 上行带宽地图，根据上行带宽地图中从节点的节点标识得到分配给各从节点的光突发通道 的数量和序号。其中，下行业务信号可以是承载不同类型客户业务信号的业务承载容器， 这个业务承载容器可以是多种封装格式的，例如可以是由不同类型的客户业务信号封装 成的ATM信元或者GEM帧。从节点还需要根据下行业务信号的路由信息，例如GEM中的 Port-ID,端口号等对下行业务信号进行过滤，保留本从节点应该接收下来的业务承载容 器；非本从节点接收的业务承载容器则丢弃。在本发明的一个实施例中，传输层容器可以是一个有长度指示字段变长的传输层 容器，在此及以下称为TPU(Transmission Payload Unit，传输净荷单元)。请参考图8，图 8为本发明一个实施例中TPU的帧格式示意图。如图8所示，TPU由头部、开销和净荷三部 分。其中，头部包括长度指示字段和头部校验字段。在本发明实施例中，带宽调整以OB通道为单位，但是带宽请求则是按照TPU进行 分别统计的。从节点根据收集到分配给本节点的各TPU实际需要的带宽信息，形成上行带 宽请求信息，携带在TPU中发送到主节点。可选地，可以根据上行带宽地图中分配的光突发单元0BU，计算出需要的传输净荷 单元TPU的数量；将上行业务信号适配到TPU的净荷区中，并在TPU的中携带上行带宽请求 信息；将TPU适配到分配的光突发单元OBU的净荷区，生成光突发单元0BU。其中，在TPU的 中携带上行带宽请求信息具体可以是在TPU的开销中携带在TPU的中携带上行带宽请求信 息；或者将上行带宽请求信息适配到TPU的净荷区，生成专门用于传送上行带宽请求信息 的TPU管理包。如前所述，不同类型的客户业务信号封装经过客户侧处理后被封装成ATM信元或 者GEM帧格式的上行业务信号。GEM根据不同的业务种类划分(采用Port ID识别，参见 GPON的相关标准)，一般情形下，按照端口设置业务种类。相应地，TPU也按照业务种类划 分不同类型。TPU类型划分和GPON中的T-CONT类型划分情况类似，参见GPON的相关标准。 例如这里以上行业务信号为GEM帧为例，详细说明上行业务信号适配到OBU的过程，(其 它类型的传输层容器的适配过程情况类似)。请参考图9，图9为上行业务信号适配到OBU 的示意图。如图9所示，多个GEM帧可以适配到一个TPU中；多个TPU可以适配到一个OBU 的净荷区。在上述适配过程中，由于OBU的长度是固定的，每个从节点有可能分配2个以上的 0BU,这两个OBU (可以称为一个级联的0BU，下面为了叙述方便，还是称为两个0BU)有可能不是相邻的，因此将变长的传输容器封装到长度相对固定的物理层容器，需要解决变长的 TPU如何跨越OBU边界的问题。请参考图10，图10为TPU跨越OBU边界的示意图。如图10 所示，当某从节点分配了两个OBU，OBUl和0BU3，且OBUl和0BU3是不相邻的。当TPU2无 法完全适配到OBUl的净荷区中，必须跨越OBUl和0BU3时，则可使用TPU2头部的长度指示 字段来指示OBUl和0BU3中的TPU2的长度。由此可看出，在TPU的头部增加长度指示之后，可以对跨越OBU边界的容器进行完 整性校验，降低出错率。另外一方面，主节点在计算上行带宽地图，给各从节点分配OBU时， 只需计算出分配给各从节点的OBU的数量和序号，无需考虑TPU的长度，以及TPU是否跨越 OBU边界的问题，从而能够更加方便、灵活对从节点进行带宽分配。进一步地，TPU或者T-CONT适配进OBU净荷区时，存在空闲字节的情况下，可以使 用以字节为单位的固定图案填充空闲字节。其中，填充字节数量由上行带宽地图分配的OBU 以及传输层容器TPU的长度决定。当TPU能够完全填充OBU的净荷区时，不需要填充字节； 否则需要使用固定图案填充空闲字节。本发明实施例中，选择固定图案字节填充OBU净荷区的空闲字节，相对于插入 Idle帧来说，能实现完全填充；其次，避免了因为预设一个空的TPU导致的优先级控制以及 带宽调整的复杂度；第三，TPU可以跨越OBU的边界，但不用跨越OB帧的边界，降低了带宽 调整的复杂度。进一步地，从节点可以从连续模式信号中提取上行帧头信息，并根据所述上行帧 头信息控制上行突发光信号的发送时间，保证不同的光突发信号的上行帧头保持对齐或者 固定相位关系。在本发明的另一个实施例中，传输层容器可以沿用GPON中的T-CONT，适配到 T-CONT的上行业务信号的业务承载容器依旧可以是GEM，物理层依旧为OB (在GPON中称为 Burst，在这里为了叙述方便，统一为0B)，也即在这种情形下，OBU帧结构和GPON中的Burst 帧结构一样，这样GPON设备中的硬件部分可以沿用；上行方向，还是以OB通道为单位进行 连接，也就是说上行方向上OB光突发长度之间的间隔相对固定。上行业务信号适配到OBU 的具体过程与TPU类似，在此不在赘述。需要说明的是，由于T-CONT中没有长度指示字段，从节点在将T-CONT适配到OBU 的过程中，T-CONT不能跨越OBU的边界。因此，这种情况下，需要修正分配给各从节点的 T-CONT的长度和位置信息，从而保证OB的长度相对固定，同时T-CONT能够刚好封装进OBU 净荷区，分配给从节点的T-CONT不跨越OBU的边界。关于主节点GPON计算带宽地图的具 体过程在后面主节点的处理流程加以详细说明，在此不再赘述。因此，在兼容G-PON体制的情况下，从节点根据根据节点标识从上行带宽地图获 得本从节点分配的T-CONT的长度和位置；将上行业务信号适配到T-CONT的净荷区中，并在 T-CONT中携带上行带宽请求信息；将T-CONT适配到分配的光突发单元OBU的净荷区，生成 光突发单元0BU。在上行业务信号适配过程中，上行业务信号与传输层容器的带宽差异主要靠GEM 封装进T-CONT中时填充固定塞入字节来解决。下面以上行业务信号为GEM的业务承载容 器来解释说明。请参考图11，图11为GEM帧适配到OBU的示意图。如图11所示，当GEM适 配到上行带宽地图分配的T-CONT时，存在空闲字节时，可以在T-CONT的净荷区填充固定图
14案的填充字节来消除带宽差异。本发明实施例中，传输层容器采用GPON中的T-C0NT，业务承载容器为GEM，传输容 器沿用GPON中的T-C0NT，物理层容器为Optical Burst (在GPON中称为Burst，在这里为 了叙述方便，统一为0B，也即在这种情形下，OBU帧结构和GPON中的Burst帧结构一样)，这 样设备中的硬件部分可以沿用以更好地兼容已有的GPON设备，可以方便地实现平滑升级。本发明的另一个实施例提供了一种网络设备，可以作为前述网络系统中的从节 点。图12为本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。如图12所示，该网络设备 包括连续模式光接收机121、下行解适配模块122、上行适配模块123和突发模式发送机 124。在下行方向上，连续模式光接收机121接收携带了下行业务信号的连续模式光信 号，进行光电转换，得到携带下行业务信号的连续模式信号；下行解适配模块122从连续帧 提取出开销信息和净荷，得到下行业务信号。其中，净荷中的下行业务信号可以是承载不同 类型客户业务信号的业务承载容器，这个业务承载容器可以是多种封装格式的，例如可以 是由不同类型的客户业务信号封装成的ATM信元或者GEM帧。提取出的开销信息中包括上 行带宽地图信息和其它开销信息，例如控制管理信息等。上行带宽地图包括分配给从节点 的OBU的序号和数量或者T-CONT的长度和位置信息，下行解适配模块122还需要根据路由 信息，例如业务承载容器中一般都包含的地址信息(GEM中的Port-ID，端口号等)对下行 业务信号进行过滤，保留本从节点应该接收下来的下行业务信号，非本从节点接收的下行 业务信号则被丢弃。上行方向上，上行适配模块123根据上行带宽地图，将上行业务信号适配到传输 层容器中，并在传输层容器中携带上行带宽请求信息(如前所述，上行带宽请求信息在传 输层容器中是可选的，并不是每个传输层容器中都带有上行带宽请求信息。当然，也可以设 置为每个传输层容器都携带。)。然后再将传输层容器适配到光突发单元OBU中。突发模 式发送机124对光突发单元进行电光转换，产生光突发信号，以突发模式发送。进一步地，该网络设备还包括上行客户业务信号处理模块125和上行带宽监测器 126。当各种不同类型的上行客户业务信号接入网络设备时，上行客户业务信号处理模块 125首先对接入的上行客户业务信号进行性能检测和转发等处理，还需要按照业务类型检 测上行客户业务信号的流量，并将流量信息转换成带宽请求信息，发送给上行带宽监测器 126 ；上行带宽监测器126将接收到的流量信息转化成上行带宽请求信息发送给上行适配 模块123。其中，检测上行客户业务信号的流量具体可以采用检测不同类型业务的对应 Buffer (缓存器)深度等来实现。Buffer的深度主要取决于两个方面，一是上行客户业 务信号的带宽，决定了 Buffer的入口流量；二是上行带宽地图中分配的上行带宽，这决定 Buffer的出口流量，通过两者的差值可以确定Buffer的深度。在本发明的另一个实施例中，传输层容器采用的是TPU。相应地，上行业务信号适 配模块123具体包括上行带宽信息转化单元1231、TPU适配模块1232、物理层容器适配模 块1233。如图12所示，上行带宽信息转化单元1231根据上行带宽地图分配的光突发单元 OBU的数量计算出传输净荷单元TPU的数量和长度；TPU适配模块1232将上行业务信号适 配到上行带宽信息转换单元1231确定的传输净荷单元TPU的净荷域中，将上行带宽请求信
15息携带在传输净荷单元TPU的开销中，或者将上行带宽请求信息适配到传输层容器的净荷 区中，生成管理包，即专门用于传输上行带宽请求信息的传输层容器；物理层容器适配模 块1233，将传输净荷单元适配到上行带宽地图分配的光突发单元OBU的净荷区。进一步的，上行适配模123块进一步包括固定字节填充单元1234。当TPU适配到 光突发单元OBU的净荷区后，OBU的净荷区还存在空闲字节时，使用以字节为单位的固定图 案字节填充所空闲字节。在本发明的另一个实施例中，为了兼容现有的GPON设备，传输层容器采用G-PON 中的T-C0NT。由于本实施例中传输层容器采用了 T-C0NT，上行适配模块的具体结构和图12 中不同，其它模块的功能结构基本相同，因此在此仅重点描述与上一实施例中不同之处，其 它不再赘述。请参考图13，图13为本发明实施例中提供的一种兼容G-PON的网络设备结构示意 图。如图13所示，上行适配模块133具体包括上行带宽信息转化单元1331，T-CONT适配 模块1332，物理层容器适配模块1333。上行带宽信息转化单元13315从上行带宽地图中获 得分配的T-CONT的长度和位置信息；T-CONT适配模块1332将上行业务信号适配到上行带 宽信息转换单元1331确定的T-CONT中，也可以将上行带宽请求信息携带在T-CONT中；物 理层容器适配模块1333将T-CONT适配到上行带宽地图分配的光突发单元OBU的净荷区。进一步的，上行适配模133块进一步包括固定字节填充单元1334。当GEM适配到 上行带宽地图分配的T-CONT存在空闲字节时，固定字节填充单元1334可以在T-CONT的净 荷区填充固定图案的填充字节来消除带宽差异。上述装置模块之间具体的信号处理、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例 基于同一构想，可参见本发明方法实施例的具体描述，此处不再赘述。在本发明的另一个实施例中，公开了一种数据传输方法。图14为本发明实施例中 一种数据传输方法的流程示意图。如图14所示，该方法包括S142、第一节点接收第二节点发送的光突发信号，将所述光突发信号转换成对应 的电信号光突发单元0BU;其中，所述光突发信号的长度相对固定；S144、所述第一节点从所述光突发单元OBU中解适配出上行业务信号，并从所述 OBU中提取出第二节点的上行带宽请求信息；S146、所述第一节点根据包含所述上行带宽请求信息的上行带宽计算参数计算获 得上行带宽地图；S148、所述第一节点将下行业务信号和所述上行带宽地图适配到连续模式信号 中；主节点对连续模式数据帧进行电光转换，并以连续模式光信号发送。第一节点在星形或者树形网络系统中可以作为主节点；第二节点在该网络系统中 可以作为从节点。在上述过程中，上行方向主、从节点之间是通过OB通道连接的，这需要将变长的 传输容器封装进相对固定长度的物理层容器。因此在本发明的一个实施例中，传输层容器 采用的是具有长度指示字段的TPU。相应地，步骤S144具体包括主节点从光突发单元OBU解适配出传输净荷单元 TPU ；主节点从传输净荷单元TPU中解适配出上行业务信号和/或上行带宽请求信息。步骤S146具体包括主节点根据各从节点的上行带宽请求信息、可用上行总带宽、传输层容器的业务优先级，计算出分配给各从节点的OBU数量和序号。具体计算时，需要综合从节点的带宽请求信息、从节点业务优先级以及实际可以 分配的OBU数量，计算得出每个从节点应该分配的OBU数量。带宽的分配方法可以参考PON 系统中的DBA算法，在此不再赘述。和PON系统中的DBA算法不同的是，本发明实施例中需 要计算的是分配给每个从节点的OBU数量，因此，必须对DBA算法中使用的带宽进行修正。 首先，上行总带宽中需要扣除OBU之间的间隔；其次，每个从节点分配的可供分配的带宽不 是连续的，而是一个OBU的带宽的整数倍，即经过类似DBA算法得出的带宽值需要进行取 整运算。通过这些修正，上行带宽管理器可以计算出OBU数量，同时需要指示每个从节点应 该分配的OBU的序号，最终输出上行带宽地图，并携带在下行连续帧的开销中发送给从节 点ο请参考图15，图15为上行带宽地图的示意图，如图15所示，上行带宽地图中携带 了每个从节点的节点ID，以及分配给每个从节点的OBU的数量和序号，从而便于从节点接 收到上行带宽地图后，根据节点ID来获知本节点分配的OBU的数量和序号，并据此进行上 行业务信号的适配处理。本发明实施例中，传输层容器采用TPU。OBU的位置在上行帧中相对固定，可以简 化设计，主节点不需要明确指出每个TPU的具体位置。从节点收到上行带宽地图之后，根据 分配的OB通道数量、TPU种类以及申请的带宽，计算出每个TPU长度以及OB中填充字节数 量。从节点根据这些信息进行上行业务信号的适配，最终完成带宽调整。从前面对从节点的组成结构及功能描述中可知，传输层容器除了采用TPU之外， 还可以兼容现有GPON体制的方式，采用T-CONT作为传输容器。当传输容器采用T-CONT时， 计算上行带宽地图以及分配带宽的过程略有不同，下面将就传输层容器为T-CONT的情况， 进行详细说明。当采用T-CONT作为传输容器时，OB通道指配单元输出的还是现有的GPON体制下 的带宽地图，即需要指示每个T-CONT开始和结束的字节的位置，使之封装进OBU时使得 OBU的长度和间隔符合系统配置值，即保证OB长度和间隔相对固定。首先要计算出各个从节点分配的初始的T-C0NT，初始T-CONT长度和实际分配的 OB通道数量净荷区长度(称为OBU总带宽)之间关系又存在几种可能性。a)从节点对应的多个初始T-CONT长度和不超过一个OBU总带宽。此时主节点可 以采用多种方式调整T-CONT长度，使得该从节点对应得多个T-CONT刚好能封装进OBU净 荷区。具体可以只增加尽力传送业务对应的T-CONT长度、或者各类T-CONT按照比例增加 长度，等等。需要注意的是，在从节点业务承载容器封装进T-CONT中时，如果T-CONT带宽 有多余，在GPON中就会填充固定塞入字节，因此增长T-CONT长度的方式，按照现有标准设 计的GPON中从节点可以自行调整GEM适配过程，无需更改硬件；b)从节点对应的多个初始T-CONT长度和超过一个OBU总带宽。此时，如果不做 调整，就可能存在T-CONT跨越OBU边界的情形，但是在目前GPON系统的设计是不支持的。 此时需要主节点给从节点多分配几个T-CONT (有几个T-CONT需要跨越OBU边界就分配几 个)，将需要跨越OBU边界的T-CONT分为两个。实际实施中，可以使用上述方法确定上行带宽地图中实际分配T-C0NT。图16为 根据初始计算的T-CONT确定实际分配的T-CONT数量的示意图。如图16所示，某从节点分配了两个OBU，OBUl和0BU3，则T-CONT适配到OBU的情形如图16所示初始计算分配的 T-C0NT2需要跨越OBU边界，因此调整时，将T-C0NT2分为T-C0NT2和TC-0NT4，即新增了一 个T-C0NT4。另外，T-C0NT3封装进OBU净荷区后，OBU净荷区还有多余字节，因此将T-C0NT3 加长。通过上述几种方式，主节点通过计算和分配T-CONT的长度来保证T-CONT能够封 装到OBU中，从而保证了光突发OB的长度和间隔相对固定，相对于现有的G-PON系统，更加 有利于突发接收和放大。从上面可以看出，传输层容器采用TPU和兼容GPON体制两种情况下，上行带宽地 图计算过程中的区别当传输层容器采用TPU时，主节点只需要计算OBU的数量和序号，传 输容器TPU适配到OBU中可以是在从节点完成的，TPU封装进OBU时采用固定填充字节来 适配两者带宽差异(当然，也可以在主节点中计算出TPU的长度、数量和位置等信息；这种 情形下，下行带宽地图就和GPON类似)；采用兼容GPON体制的方法中，主节点需要计算出 传输容器T-CONT的长度和起始位置，并保证分配给各从节点的T-CONT不跨越OBU的；相应 地，从节点适配封装业务承载容器到传输容器T-CONT中时采用固定填充字节的方式来调 整带宽差异。在本发明的一个实施例中，当主节点计算出分配各从节点的OB通道数量发生变 化时，需要调整从节点分配的OB通道时，为了保证从节点的OB通道位置尽可能固定，具体 调整方法如下检视所有从节点，将不需要调整OB通道数量的节点所占的OB通道标识为“不可调 整”，当前未占用的OB通道标识为“空闲”，其它OB通道标识为“可调整”；检视所有需要调整OB通道数量的从节点，如果从节点需要减少OB通道数量时，保 留序号较小的OB通道，将其标识为“不可调整”；释放序号较大的OB通道，将其标识为“空 闲”；顺序检视剩下的所有标识为“可调整”的OB通道，如果其对应的从节点含有对高 优先级业务，例如时延抖动较敏感的业务(可以通过传输层容器的优先级来识别)，则优 先在原有的OB通道之后安排新增的OB通道，必要时可以调整节点只含有业务等级较低的 可调整的OB通道位置；顺序检视剩下的所有标识为“可调整”的OB通道，优先分配序号较小的空闲的OB通道。通过上述调整过程，能够优先保证高优先级业务的从节点的带宽需求，并且保持 不需要调整OB通道数量的从节点所分配的OB通道的位置不变，从而最大可能保持OB通道 的位置固定，便于突发放大和接收。本发明的另一个实施例提供了一种网络设备，可以作为前述网络系统中的主节 点。图17为本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。如图17所示，该网络设备 包括突发模式光接收机171、上行解适配模块172、上行带宽管理器173、下行适配模块174 和连续模式光发送机175。上行方向上，突发模式光接收机171接收OB光突发信号，进行光电转换，并进行物 理层的功率锁定、定时以及OB的定界等处理；然后将处理后的电信号OB发给上行解适配 模块172 ；上行解适配模块172从OBU中解适配出上行业务信号，并提取出上行带宽请求信
18息；上行带宽管理器173根据上行带宽地图计算参数计算出上行带宽地图；上行带宽地图 包括分配给从节点的光突发通道的序号和数量。下行方向上，下行适配模块174将承载了下行业务信号适配到连续模式数据帧的 净荷区，并在连续模式数据帧的开销中携带上行带宽地图以及一些其他的管理及控制信 息；连续模式光发送机175对连续模式的数据帧进行电光转换，并以连续模式光信号发送。 其中，下行方向的连续模式的数据帧可以采用GPON的下行帧或者其它连续模式的帧结构， 本发明实施例在此不做限定。在本发明的另一个实施例中，传输层容器可以采用TPU，则上行解适配模块172具 体包括物理层容器解适配模块1721和TPU解适配模块1722。其中，物理层容器解适配模 块1721从OBU中解适配出TPU ；TPU解适配模块1722从TPU中解适配出上行业务信号，并 从TPU提取出各从节点的上行带宽请求信息。在本实施例中，传输层容器是变长的TPU，并且可以跨越OBU的边界，因此只需计 算出分配给从节点的OBU的数量和序号。相应地，上行带宽管理器173包括带宽分配单 元1731和OBU序号确定单元1732。如图17所示，带宽分配单元1731根据上行带宽请求 信息、整个网络可用带宽以及各个从节点的业务优先级，计算出每个从节点分配的OBU的 数量。带宽的分配方法可以参考PON系统中的DBA算法，在此不再赘述。和PON系统中的 DBA算法不同的是，本发明实施例中带宽分配单元需要计算的是分配给每个从节点的OBU 数量，因此，上行带宽管理器必须对DBA算法中使用的带宽进行修正。首先，上行总带宽中 需要扣除OBU之间的间隔；其次，每个从节点分配的可供分配的带宽不是连续的，而是一个 OBU的带宽的整数倍，即经过类似DBA算法得出的带宽值需要进行取整运算。通过 这些修 正，OBU序号确定单元1732得到分配给每个从节点的OBU的序号。该网络设备进一步包括上行帧头处理模块178。上行帧头处理模块178主要对主 节点自主产生的系统帧头进行调整，形成系统的上行帧头。其中，下行信号适配模块174可 以通过管理信息字段将上行帧头信息(可能是一组信息，例如，主节点根据测距结果，计算 出每个从节点应该修正的数值，从而使得从节点按照主节点设定的上行帧头发送数据)送 到每个从节点，每个从节点以主节点指定的上行帧头为基准，进行OB的发送，从而保证不 同的从节点发送的OB帧的帧头是对齐的或者保持固定的相位关系。在时分复用加上波分 复用系统中，每个波长对应的上行帧帧头需要对齐，此时不同的上行帧头处理模块之间通 过系统帧头进行帧头对齐，以确保每个从节点发送的不同波长上的上行OB帧帧头是对齐 的或者保证固定的相位关系。该网络设备进一步包括客户侧业务处理模块176和下行带宽管理器177。其中，客 户侧业务处理模块176和提取出来的下行方向的各类下行客户业务信号的流量信息并转 换成带宽信息，发送给下行带宽管理器177 ；相应地，下行适配模块174也将当前可用下行 带宽信息发送给下行带宽管理器177，下行带宽管理器177根据两者以及下行客户业务信 号的种类，计算出下行方向上每个从节点分配的带宽，客户侧业务处理模块176和下行适 配模块174根据下行带宽管理器分配给各从节点的带宽，完成将下行客户业务信号适配到 业务承载容器以及将业务承载容器适配到连续帧的处理过程。具体来说，客户侧业务处理模块可以采用检测Buffer深度等方式来获得下行客 户业务信号的流量信息，Buffer深度就取决于客户侧业务信号流量以及允许的下行带宽的差值。根据Buffer深度的情况，就知道两者是否适配，是否需要进行调整，从而形成下行带 宽请求信息送给下行带宽管理器。下行带宽管理器177再根据新的带宽信息等计算下行带 宽，从而可以进行持续调整，动态满足下行带宽需求。这部分和GPON中下行方向带宽调整 的方式类似，在此不再赘述。在本发明的一个实施例中，为了兼容现有的G-PON体制，传输层容器仍然可以采 用G-PON中可变长的T-C0NT，并且可以不跨越OBU的边界。请参考图18，图18为本发明实 施例提供的一种兼容G-PON的网络设备的结构示意图。如图18所示，由于本实施例中传输 层容器采用了 T-C0NT，上行解适配模块的具体结构和上行带宽管理器和图17中不同，其它 模块的功能结构基本相同，因此在此仅重点描述与上一实施例中不同之处，其它不再赘述。如图18所示，上行带宽管理器183输出的上行带宽地图中除了分配的OBU数量及 其序号之外，还需要计算出T-CONT的长度和起始位置。因此，上行带宽管理器183进一步 包括初始计算单元1833和T-CONT确定单元1834。其中，初始计算单元1733根据分配给 各从节点的OBU数量计算出各从节点的初始分配的T-CONT长度；T-CONT确定单元1734确 定上行带宽地图中T-CONT长度和位置。对比一下TDM+WDM PON中的情形，可以得知本发明实施例中光突发是规则分布的， 位置相对固定的、对于突发光放来说，多个波长的输入光和单个波长的输入光光功率包络 是类似的，也就是多波长控制和单波长控制类似，从而更容易实现多波长的突发放大，规避 了 TDM+WDM PON中带宽调整时不同的波长之间互相影响，导致无法有效的进行多波长放大 的问题。上述装置模块之间具体的信号处理、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例 基于同一构想，可参见本发明方法实施例的具体描述，此处不再赘述。本发明的另一实施例还提供一种由上述一个主节点和至少一个从节点组成的网 络系统，该网络系统可以是星形或者树形的网络。组成该网络系统的主、从节点的结构以及 主、从节点之间数据传输、交互的方法已经在前面的实施例中进行了详细描述，在此不再赘 述。由于在城域汇聚/接入层存在大量的双归属环形组网，上述在星形或者树形的应 用可以扩展到双归属环形组网。如图19所示，在双归属环网中，存在两个主节点Sl和S2， 多个从节点W N ？之间没有数据传输，它们只和主节点之间有数据传输。对于这种应用， 可以将双归属环等效为以Sl为主节点的星形/树形组网和以S2为主节点的星形/树形组 网，因此，在以Sl或者以S2为主节点的双归属环形网络中，同样可以采用上述星形或者树 形网络中的主、从节点的结构和数据传输方法，即下行采用连续模式传输数据，通过光层 广播把数据发送给从节点；上行采用突发模式传输数据，从节点和主节点之间采用OB通道 连接。实际应用中，双归属环网的节点之间一般是通过两根光纤连接的，一根光纤对应一个 传输方向，可以在光纤中通过波长划分，实现Sl下行和S2上行数据共用光纤；相应地，Sl 上行S2下行数据共用光纤。请参考图20，图20为双归属环形网络中主、从节点的示意图。如图20所示，主节 点(S节点)上行方向和下行方向信号分别采用不同方向的光纤进行传输，一个主节点可以 支持多个星形/树形网络叠加。例如，环上共有m个从节点，主节点和1 ml个从节点之间 采用发射机1和接收机1，和ml+1 m2个从节点之间采用发射机2和接收机2，等等。从节点在输入光纤方向，首先采用分波器将光纤中的多个波长分开，然后在分配的波长上采 用分路器取出下行信号，送到下行接收机。其次，上行发射机发送的上行信号通过一个合路 器合入相应波长中，然后经过一个合波器合进光纤中输出。从节点支持和两个主节点之间 传输数据。在双归属环网中，采用上述星形/树形叠加的方式，可以简化测距的方法。以W 节点和N2节点的内环方向为例，m到S2上行帧头锁定SI到m的下行帧头，即m到S2的 上行帧头和Sl到m的下行帧头保持固定相位关系；同样N2到S2上行帧头锁定Sl到N2 的下行帧头。这样，按照这种方式，m和N2发到S2的突发信号就按照同一基准到达S2，不 会发生冲突。外环方向的情况也是类似。由此可看出，在该实施例中，通过锁定一个从节点 分别和两个主节点的的上、下行帧头的相位关系，可以有效地避免从节点之间的光突发出 现冲突，简化了测距的方法。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件 说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布 到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方 案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借 助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下 前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部 或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如 ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务 器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分的方法。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种数据传输方法，其特征在于，该方法包括第一节点接收第二节点发送的光突发信号，将所述光突发信号转换成对应的电信号光突发单元OBU；其中，所述光突发信号的长度相对固定；所述第一节点从所述光突发单元OBU中解适配出上行业务信号，并从所述OBU中提取出所述第二节点的上行带宽请求信息；所述第一节点根据包含所述上行带宽请求信息的上行带宽计算参数计算获得上行带宽地图；所述第一节点将下行业务信号和所述上行带宽地图适配到连续模式信号中，进行电光转换，并以连续模式光信号发送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点从所述光突发单元0BU中解适 配出上行业务信号，并从所述光突发单元0BU中提取出所述第二节点的上行带宽请求信息 的步骤具体包括所述第一节点从所述光突发单元0BU解适配出传输净荷单元TPU ；所述第一节点从所述传输净荷单元TPU中解适配出上行业务信号和上行带宽请求信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点从所述光突发单元信号0BU中 解适配出上行业务信号，并从所述光突发单元0BU中提取出所述第二节点的上行带宽请求 信息的步骤具体包括所述第一节点从所述光突发单元0BU解适配出T-C0NT ；所述第一节点从所述T-C0NT中解适配出上行业务信号，并从所述T-C0NT中提取出上 行带宽请求信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一节点根据包含所述上行带宽请求 信息的上行带宽计算参数计算获得上行带宽地图的步骤具体包括所述第一节点根据所述第二节点的上行带宽请求信息、可用上行总带宽、所述TPU的 业务优先级计算出分配给各从节点的0BU数量和序号。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一节点根据包含所述上行带宽请求 信息的上行带宽计算参数计算获得上行带宽地图的步骤具体包括所述第一节点根据所述上行带宽请求信息、可用上行总带宽、所述T-C0NT的业务优先 级计算出分配的0BU数量和序号；根据所述分配的0BU数量计算出各从节点的初始分配的T-C0NT长度；确定所述上行带宽地图中分配的T-C0NT数量和起始、结束位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一节点通过调整T-C0NT长度和/ 或数量，保证上行方向的光突发信号长度相对固定。
7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述第一节点计算出分配的0BU数量和序号发生变化时，保持不需要调整0B通道数量的第二节点所分配的0B通道的位置不变。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述第一节点计算出分配的0BU数量和序号发生变化时，对于高优先级业务的带宽需求，增加空闲的0B通道，和/或占用低优先级业务占用的可调整0B通道。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括所述第一节点根据系统帧头产生上行帧头，并在所述连续模式信号中携带所述上行帧头{曰息。
10.一种数据传输方法，其特征在于，该方法包括第二节点接收第一节点发送的携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续模式光信 号，进行光电转换，得到携带所述下行业务信号和上行带宽地图的连续模式信号；所述第二节点从所述连续模式信号中提取出需要在本节点下落的下行业务信号和上 行带宽地图；所述第二节点根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和所述第二节点的上行带宽请 求信息适配到光突发单元0BU信号中；所述第二节点对所述光突发单元0BU进行电光转换，产生光突发信号，以突发模式发 送；其中，所述光突发信号长度相对固定。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二节点从所述连续模式信号中提 取出需要在本节点下落的下行业务信号和上行带宽地图具体包括所述第二节点从所述连续模式信号的净荷中提取下行业务信号，根据所述下行业务信 号的路由信息对所述下行业务信号进行过滤，提取出需要在本地下路的下行业务信号；所述第二节点从所述连续模式信号中提取所述上行带宽地图，从所述上行带宽地图中 提取分配给本节点的光突发单元0BU的数量和序号；相应地，所述第二节点根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和/或从节点的上行 带宽请求信息适配到光突发单元0BU中的步骤具体包括根据所述上行带宽地图中分配的光突发单元0BU，计算出需要的传输净荷单元TPU的 数量和/或长度；将所述上行业务信号和/或所述上行带宽请求信息适配到所述TPU中； 将所述TPU适配到所述分配的光突发单元0BU的净荷区，生成光突发单元0BU。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二节点从所述连续模式信号中提 取出需要在本节点下落的下行业务信号和上行带宽地图具体包括所述第二节点从所述连续模式信号的净荷中提取下行业务信号，根据所述下行业务信 号的路由信息对所述下行业务信号进行过滤，提取出需要在本地下路的下行业务信号；所述从节点从所述连续模式信号的开销中提取所述上行带宽地图，从所述带宽地图中 获得分配的T-C0NT长度和起始、结束位置；相应地，所述第二节点根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和/或从节点的上行带宽请求 信息适配到光突发单元0BU中的步骤具体包括将所述上行业务信号和/或所述上行带宽请求信息适配到所述T-C0NT中； 将所述T-C0NT适配到所述分配的光突发单元0BU中，生成光突发单元0BU。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述TPU适配到光突发单元0BU的净荷区后，所述光突发单元0BU的净荷区还存在 空闲字节时，使用固定图案字节填充所述空闲字节。
14.如权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括所述第二节点从所述连续模式信号中提取上行帧头信息，并根据所述上行帧头信息控 制上行突发光信号的发送时间，保证不同的光突发信号的上行帧头保持对齐或者固定相位 关系。
15.一种网络设备，其特征在于，包括连续模式光接收机，用于接收携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续模式光信 号，并对所述连续模式光信号进行光电转换，得到携带所述下行业务信号和上行带宽地图 的连续模式信号；下行解适配模块，用于从所述连续模式信号中提取出在本地下落的下行业务信号，并 从所述连续模式信号的开销中提取出上行带宽地图；上行适配模块，用于根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和上行带宽请求信息适 配到传输层容器中，然后再将传输层容器适配到光突发单元0BU中；突发模式发送机，用于对所述光突发单元0BU进行电光转换，形成光突发信号，以突发 模式发送；其中，所述光突发信号的长度相对固定。
16.如权利要求15所述的网络的设备，其特征在于，所述上行适配模块具体包括上行带宽信息转换模块，用于根据所述上行带宽地图分配的光突发单元0BU的数量计 算出传输净荷单元TPU的数量和长度；TPU适配模块，用于将上行业务信号适配到所述上行带宽信息转换模块确定的传输净 荷单元TPU的净荷区中，并将所述上行带宽请求信息携带在所述传输净荷单元TPU中；物理层容器适配模块，将所述适配后的传输净荷单元TPU适配到所述上行带宽地图分 配的光突发单元0BU的净荷区。
17.如权利要求15所述的网络的设备，其特征在于，所述上行适配模块具体包括上行带宽信息转换模块，用于从所述上行带宽地图中获得分配的T-C0NT的数量、长度 和位置信息；T-C0NT适配模块，用于将上行业务信号和上行带宽请求信息适配到所述上行带宽信息 转换模块确定的T-C0NT中；物理层容器适配模块，将所述T-C0NT适配到所述光突发单元0BU中。
18.如权利要求16所述的网络设备，其特征在于，所述适配模块进一步包括填充单元，用于当所述TPU适配到光突发单元0BU的净荷区后，所述光突发单元0BU的 净荷区还存在空闲字节时，使用固定图案填充所空闲字节。
19.如权利要求16或17所述的网络设备，其特征在于，进一步包括上行客户业务信号处理模块，用于将上行客户业务信号封装到业务承载容器中，生成 上行业务信号；上行带宽监测单元，用于监测所述上行客户业务信号的流量，并将所述流量信息转换 成上行带宽请求信息。
20.一种网络设备，其特征在于，包括突发模式光接收机，用于接收携带了上行业务信号和上行带宽请求信息的光突发信号 并进行光电转换，将所述光突发信号转换成光突发单元0BU;所述光突发信号长度相对固 定；上行解适配模块，用于从所述光突发单元0BU中解适配出所述上行业务信号，并提取出所述上行带宽请求信息；上行带宽管理器，根据上行带宽地图计算参数计算获得上行带宽地图； 下行适配模块，用于将下行业务信号适配到连续模式信号的净荷区，并在所述连续模 式信号的开销中携带所述上行带宽地图；连续模式光发送机，用于对所述连续模式信号进行电光转换，并以连续模式光信号发送。
21.如权利要求20所述的网络设备，其特征在于，所述上行解适配模块具体包括 物理层容器解适配模块，用于从所述光突发单元(0BU)中解适配出传输层净荷单元TPU ；TPU解适配模块，用于从传输层净荷单元中解适配出上行业务信号，并提取出上行带宽 请求信息。
22.如权利要求20所述的网络设备，其特征在于，所述上行信号解适配模块具体包括 物理层容器解适配模块，用于从所述光突发单元0BU中解适配出承载了上行业务信号的 T-C0NT ；T-C0NT解适配模块，用于从所述T-C0NT中解适配出上行业务信号和从所述T-C0NT中 提取出上行带宽请求信息。
23.如权利要求21所述的网络设备，其特征在于，所述上行带宽管理器具体包括带宽分配单元，用于根据上行带宽请求信息、可用上行总带宽、所述传输层容器的业务 优先级计算每个从节点分配的光突发单元0BU的数量；光突发单元序号确定单元，用于确定所述每个从节点分配的光突发单元0BU的序号。
24.如权利要求22所述的网络设备，其特征在于，所述上行带宽管理器具体包括带宽分配单元，用于根据上行带宽请求信息、可用上行总带宽、所述传输层容器的业务 优先级计算每个从节点分配的光突发单元0BU的数量。；光突发单元序号确定单元，用于确定所述每个从节点分配的光突发单元0BU的序号。 初始计算单元，根据所述分配给各从节点的0BU数量计算出各从节点的初始分配的 T-C0NT 长度。T-C0NT确定单元，用于确定所述上行带宽地图中分配的T-C0NT长度和位置。
25.如权利要求21所述的网络设备，其特征在于，进一步包括 上行帧头处理模块，用于根据系统帧头产生上行帧头；相应地，所述下行信号适配模块还用于在所述连续模式信号中携带所述上行帧头信息。
26.—种网络系统，其特征在于，包括一个第一节点，至少一个第二节点；其中所述第一节点，接收第二节点发送的光突发信号，将所述光突发信号转换成对应的电 信号光突发单元0BU ；其中，所述光突发信号的长度相对固定；从所述光突发单元0BU中解 适配出上行业务信号，并从所述0BU中提取出所述第二节点的上行带宽请求信息；根据包 含所述上行带宽请求信息的上行带宽计算参数计算获得上行带宽地图；将下行业务信号和 所述上行带宽地图适配到连续模式信号中，进行电光转换，并以连续模式光信号发送；所述第二节点，接收第一节点发送的携带了下行业务信号和上行带宽地图的连续模式 光信号，进行光电转换，得到携带所述下行业务信号和上行带宽地图的连续模式信号；从所 述连续模式信号中提取出需要在本节点下落的下行业务信号和上行带宽地图；根据所述上行带宽地图，将上行业务信号和所述第二节点的上行带宽请求信息适配到光突发单元0BU 信号中；对所述光突发单元0BU进行电光转换，产生光突发信号，以突发模式发送；其中，所 述光突发信号长度相对固定。
27.—种网络系统，包括如权利要求20所述的网络设备作为第一主节点和第二主节 点，和至少一个如权利要求15所述的网络设备作为从节点；其中，所述第一主节点发送到所述从节点的连续模式信号和所述从节点发送到所述第 二主节点的光突发信号，采用不同波长在同一方向的光纤中传输；所述第二主节点发送到所述从节点的连续模式信号和所述从节点发送到所述第一主 节点的光突发信号，采用不同波长在同一方向的光纤中传输。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于所述从节点向所述第一主节点发送的光突发信号的上行帧头和所述第二主节点向所 述从节点发送的连续模式信号的下行帧头保持对齐或者固定相位关系。
29.如权利要求27所述的系统，其特征在于所述从节点向所述第二主节点发送的光突发信号的上行帧头和所述第一主节点向所 述从节点发送的连续模式信号的下行帧头保持对齐或者固定相位关系。
全文摘要
本发明公开了一种数据传输方法、网络设备及系统，可应用在星形、树形网络以及双归属环网中。下行方向上，主节点采用光层广播的方式将下行业务信号发送到从节点，其中，携带了下行业务信号的连续光信号中还包括上行带宽地图；从节点到主节点采用OB(Optical Burst光突发)通道进行连接。从节点根据主节点发送的上行带宽地图中分配给各从节点的OBU的数量和序号，将上行业务信号适配到不同的OBU后，进行光电转化，以突发模式发送突发光信号。本发明提供的方法、设备及系统容易实现突发放大以及高速率突发接收，从而更好的满足长距离，大带宽、高传输质量的需求。
文档编号H04L12/56GK101895367SQ20091010761
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者操时宜, 李汉国 申请人:华为技术有限公司