CN105703834B - 一种控制光功率的方法和主节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制光功率的方法和装置，应用于光突发传输网OBTN，包括：OBTN的主节点更新带宽地图，根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；主节点根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；主节点根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；主节点根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。本发明减小了OBTN网络的光功率的波动范围。
Description
技术领域
本发明涉及光网络技术，尤指一种光突发传送网(OBTN，Optical BurstTransport Network)的控制光功率的方法和主节点。
背景技术
全球数据流量***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，Multi-ServiceTransfer Platform)，并逐步演进至今天的分组传送网(PTN，Packet TransportNetwork)，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 Division Multiplexing)和光传送网(OTN，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。
在接入网中，吉比特无源光网络(GPON，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(OLT，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(ONU，Optical Network Unit)，同时，在下行帧头中携带上行帧的带宽地图，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OLT。这样，GPON一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一般采用星形/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。
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)。光突发传送网(OBTN，Optical Burst Transport Network)采用基于光突发(OB，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。图1为4节点OBTN单向环形网络示意图，每个节点配置一对快速可调谐突发发射机和快速可调谐突发接收机(可扩展为多个)，整网有两个波长作为数据通道，一个波长作为控制通道，节点A为主节点。OBTN技术特征简述如下：
(1)数据通道中最基本的传输单元为OB。OB间有保护时间作为间隔，若干OB组成一个数据帧，不同波长通道的相应OB帧和OB时隙起始位置需要对齐。数据通道采用突发光接收机/发射机，突发数据在源宿节点对间是光层直传，不需要中间节点作电层转发。源端需要将客户侧数据包汇聚并封装至OB发送。
(2)控制通道与数据通道相分离。OBTN采用独立的波长通道承载控制信息，其中包括操作维护管理(OAM，Operations Administration and Maintenance)信息、用于搜集各节点带宽请求的带宽报告和指示各节点发送/接收数据的带宽地图，且控制帧先于对应的数据帧发送。控制通道可以采用普通的光接收机/发射机作为收发设备，在每个节点都进行电域处理，以接收和更新相应控制信息。
(3)采用快速可调谐光器件实现基于OB的全光交换。OBTN节点可以快速调节(ns(纳秒)级)发射机/接收机的发射/接收波长，以根据带宽地图选择相应的波长和OB时隙进行突发数据发送/接收，以实现基于OB的全光交换。
(4)流量感知的实时光层资源调度。OBTN采用集中式控制方式，各从节点通过控制帧周期性上报带宽请求至主节点，主节点根据当前资源状态和带宽分配策略进行波长和OB时隙分配，并将分配结果记入带宽地图，再由控制帧分发至各从节点，以根据流量需求实现光层资源快速调度。
OBTN网络中光层资源的快速调度，导致数据通道中光功率发生突发性的波动，而且波动范围大。目前的OBTN网络采用突发适应的光放大设备，对线路中的合波光功率进行放大，但是大范围光功率波动的突发光放大设备成本高，技术难度高，不易实现。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种控制光功率的方法和主节点，能够减小OBTN网络的光功率的波动范围。
为了达到上述目的，本发明提出了一种控制光功率的方法，应用于光突发传输网OBTN，包括：
OBTN的主节点更新带宽地图，根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；
主节点根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；
主节点根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；
主节点根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。
优选地，所述节点在所述第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目为所述第(N+1)时间段内所述节点用于数据传输的突发光数目和直通转发其他节点的数据的突发光数目之和。
优选地，该方法之前还包括：
主节点确定各节点第一时间段内输出的非突发光信号数目。
优选地，所述各节点第一时间段内输出的非突发光信号数目满足公式
其中，A1为光突发传送网OBTN中任意一个节点第一时间段内所需的最大输出突发光信号数目，X1为所述任意一个节点第一时间段内所需的非突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，P2为任意非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，C任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数。
优选地，所述主节点根据各节点的变化比例确定各节点的非突发光信号数目包括：
确定出的各节点的非突发光信号数目满足公式
其中，A2为任意一个节点第N时间段内所需的输出突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，X2为所述节点第N时间段内输出的非突发光信号数目，P2为所述任意非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，A3为所述节点的第(N+1)时间段内所需的输出的突发光信号数目，X3为所述节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数，C任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值。
优选地，所述主节点根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号包括：
所述主节点根据所述各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，生成控制帧信息，通过输出的携带有控制帧信息的控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内打开或关闭对应数目的预先配置的非突发光信号发送单元。
本发明还提出了一种放大突发光信号的方法，包括：
在光突发传输网OBTN的线路上持续传输一个或一个以上非突发光信号。
优选地，所述OBTN的任意一个节点的最大输出突发光信号数目，非突发光信号的数目和输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数满足公式
其中，A1为光突发传送网OBTN网络中任一节点所需的最大输出突发光信号数目，X1为所述节点所需的非突发光信号数目，P1为所述突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，P2为所述非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，C为在所述节点的合波器输入端任意一个光信号的光功率的最大值和最小值之间的比值，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数。
本发明还提出了一种主节点，至少包括：
更新模块，用于更新带宽地图；
获取模块，用于根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；
确定模块，用于根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；
控制模块，用于根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。
优选地，所述确定模块还用于：
确定所述各节点第一时间段内输出的非突发光信号数目。
优选地，所述确定模块具体用于：
根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目确定各节点的变化比例；
根据公式确定各节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目；
其中，A2为任意一个节点第N时间段内所需的输出突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，X2为所述节点第N时间段内输出的非突发光信号数目，P2为所述任意非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，A3为所述节点的第(N+1)时间段内所需的输出的突发光信号数目，X3为所述节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数，C任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值。
优选地，所述控制模块具体用于：
根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，生成控制帧信息，通过输出的携带有控制帧信息的控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内打开或关闭对应数目的预先配置的非突发光信号发送单元。
本发明还提出了一种节点，至少包括：非突发光信号发送单元和/或非突发光信号接收单元；
其中，非突发光信号发送单元，用于在主节点的控制下发送或不发送非突发光信号；
非突发光信号接收单元，用于接收对应的非突发光信号。
与现有技术相比，本发明包括：OBTN的主节点更新带宽地图，根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；主节点根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；主节点根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；主节点根据各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。通过本发明的方案，主节点根据各节点的突发光信号数目控制各节点传输对应的非突发光信号，从而将各节点的输出光功率变化比例控制在一定范围内，即减小了OBTN网络的光功率的波动范围。
或者，本发明包括：在OBTN的线路上持续传输一个或一个以上非突发光信号。通过本发明的方案，在各节点之间持续传输非突发光信号，从而减小了OBTN网络的光功率的波动范围。
附图说明
下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
图1为4节点OBTN单向环形网络示意图；
图2为本发明的一种控制光功率的方法流程图；
图3为本发明的另一种控制光功率的方法流程图；
图4为本发明的主节点的结构组成示意图；
图5为本发明的主节点或从节点的具体实施例的结构组成示意图；
图6为本发明的另一种主节点的具体实施例的结构组成示意图；
图7为本发明的另一种从节点的具体实施例的结构组成示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。
参见图2，本发明提出了一种控制光功率的方法，应用于OBTN，该方法包括：
步骤200、OBTN的主节点确定各节点第一时间段内输出的非突发光信号数目。
本步骤中，各节点第一时间段内输出的非突发光信号数目满足公式(1)。
其中，A1为光突发传送网OBTN中任意一个节点第一时间段内所需的最大输出突发光信号数目，X1为任意一个节点第一时间段内所需的非突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，P2为任意非突发光信号输入到节点的合波器的最小光功率，C为在节点的合波器输入端任意一个光信号的光功率的最大值和最小值之间的比值，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数。
其中，为了OBTN网络中各个波长光信号波分复用的稳定传输，一般情况下，突发光信号输入到合波器的光功率和非突发光信号输入到合波器的光功率的动态范围保持一致。
其中，本节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数是指输入到输出光功率放大器的光功率的突发响应变化倍数
输入光功率放大器和输出光功率放大器的最大放大倍数之和可以是上一节点的合波器的光功率***损耗、上一节点到本节点之间的光纤的光功率***损耗、本节点的分波器的光功率***损耗、本节点的光开关阵列的光功率***损耗和各个光纤接头光功率***损耗之和对应的光功率衰减倍数。
例如，图1中，已知节点D的合波器的光功率***损耗为6dB，节点D到节点A之间光纤光功率***损耗为10dB，节点A的第一分波器的光功率***损耗为6dB，节点A的第二分波器的光功率***损耗为6dB，节点A的光突发交换单元的光功率***损耗为3dB，用于设备间连接的各个光纤接头的光功率***损耗合计为3dB。
由此可知从节点D的合波器的光信号输入端到节点A的合波器的光信号输入端损耗合计为(6+10+6+6+3+3＝34dB)。可以配置节点A的输入光功率放大器为固定增益+17dB,可以设置节点D的输出光功率放大器为固定增益+17dB，节点A和节点D的光功率放大器均采用采用(EDFA，Erbium-doped Optical Fiber Amplifier)掺铒光纤放大器。选取节点D的输出光功率放大器的输出光功率放大器动态响应范围为10dB(dB为光功率放大器的瞬态响应倍数，10dB为10倍)。则节点D的起始点到节点A中的结束点之间的光功率损耗配置为0(-34dB+17dB+17dB)。也就是如果节点D的突发光信号在起始点的光功率值为X，在A节点的光突发交换单元直通，到达节点A的结束点的光功率值仍为X。
例如，图1中，单向环形的OBTN网络中，主节点A输出到从节点B、从节点B输出到从节点C、从节点C输出到从节点D、从节点D输出到从节点A的突发光信号数目的最大值都是16个波长信道，则A1＝16,任意信道的最大光功率和最小光功率之间的差值均为3dB，则C＝2，且均配置各个节点满足P1＝P2，四个节点的输出光功率放大器的动态响应范围均为10dB，则B＝10。分别将节点A、B、C、D的各参数代入公式(1)，得到结果均为X1>＝4。由此可得，可以预先在各节点中配置至少X1＝4个波长信道的非突发光信号的发送单元和对应的非突发光信号接收单元。也就是只需要使主节点A输出到从节点B、从节点B输出到从节点C、从节点C输出到从节点D、从节点D输出到从节点A，满足公式(1)。本例中预先配置非突发光信号的发送单元和对应的非突发光信号接收单元具体为：节点A发送，节点A接收的2个非突发波长信号λ1、λ2，λ1、λ2在节点B、C、D为直通，即在节点A中配置用于发送非突发波长信号λ1、λ2的发送单元和用于接收非突发波长信号λ1、λ2的接收单元；节点A发送，节点B接收的2个非突发波长信号λ3、λ4；节点B发送，节点C接收的2个非突发波长信号λ3、λ4；节点C发送，节点D接收的2个非突发波长信号λ3、λ4；节点D发送，节点A接收的2个非突发波长信号λ3、λ4。
还可以预先配置非突发光信号的发送单元和对应的非突发光信号接收单元为节点A发送节点B接收，节点B发送节点C接收，节点C发送节点D，节点D发送节点A接收，各段均配置4个非突发波长信号λ1、λ2、λ3、λ4。
还可以采用其他的配置方法，只要满足X1>＝4的所有配置方法均在本发明的保护范围内。
步骤201、主节点更新带宽地图，根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目。
本步骤中，N为大于或等于1的整数。
本步骤中，节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目为第(N+1)时间段内节点用于数据传输的突发光数目和直通转发其他节点的数据的突发光数目之和。
例如，图1中，主节点A的控制通道收发和处理单元接收控制帧，将从控制帧中获得的从节点B、从节点C、从节点D的带宽请求，和主节点的客户侧业务处理单元产生的主节点A的带宽需求传输给带宽地图分配单元，带宽地图分配单元进行带宽分配计算，生成新的带宽地图。
主节点A生成新的带宽地图后，假设带宽地图信息为第(N+1)时间段内，需要节点A输出的突发光信号数目为0个波长，节点B输出的突发光信号数目为8个波长，节点C输出的突发光信号数目为1个波长，节点D输出的突发光信号数目为16个波长，其中，有较高优先级的节点D到节点A的业务需要传输，需要2个波长传输。
步骤202、主节点根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例。
本步骤中，节点的变化比例为第N时间段内输出的光信号数目和第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目的比值。
其中，第N时间段内输出的光信号数目为第N时间段内输出的突发光信号数目和非突发光信号数目之间的和。
假设本例中，如图1所示，在第N时间段内，节点A输出的突发光信号数目为16个波长，非突发光信号λ1、λ2已经打开；节点B输出的突发光信号数目为16个波长，没有打开非突发光信号λ3、λ4；节点C输出的突发光信号数目为16个波长，没有打开非突发光信号λ3、λ4；节点D输出的突发光信号数目为16个波长，没有打开非突发光信号λ3、λ4，那么节点A、节点B、节点C、节点D第N时间段内输出的光信号数目均为18个。
步骤203、主节点根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目。
本步骤中，节点的非突发光信号数目满足公式(2)。
其中，A2为该节点第N时间段内所需的输出突发光信号数目，P1为突发光信号输入到该节点的合波器的最小光功率，X2为该节点第N时间段内输出的非突发光信号数目，P2为非突发光信号输入到该节点合波器的最小光功率，A3为该节点的第(N+1)时间段内所需的输出的突发光信号数目，X3为该节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目，B为该节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数，C为任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值。
具体的，C可以是在任意节点的合波器输入端任意一个光信号的光功率的最大值和最小值之间的比值。例如，在任意节点的合波器输入端的任意一个光信道的光功率范围为(-8dBm)～(-11dBm)，则光功率的最大值和最小值之间相差为3dB，则C＝2。
本例中，主节点根据公式(2)计算结果如下，显然A2、A3、X2、X3均为大于等于0的整数。
节点A中，A2＝16，A3＝0，X2＝2，P1＝P2，B＝10，则X3>＝3.6,可以取X3＝4；
节点B中，A2＝16，A3＝8，X2＝2，P1＝P2，B＝10，则X3>＝0,可以取X3＝0；
节点C中，A2＝16，A3＝1，X2＝2，P1＝P2，B＝10，则X3>＝2.6,可以取X3＝3；
节点D中，A2＝16，A3＝16，X2＝2，P1＝P2，B＝10，则X3>＝0,可以取X3＝0。
步骤204、主节点根据各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。
本例中，依据步骤203的结果，主节点得到在第(N+1)时间段内需进行如下操作：
主节点A保持打开非突发波长信号λ1、λ2不变，新增打开本节点的非突发波长信号λ3、λ4；
节点B接收主节点控制信息，不动作；
节点C接收主节点控制信息，新增打开本节点的非突发波长信号λ3或λ4；
节点D接收主节点控制信息，因为有较高优先级的节点D到节点A的业务需要传输，需要2个波长传输。可以新增打开本节点的非突发波长信号λ3和λ4传递高优先级业务。
本步骤中，主节点根据各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目打开或关闭预先配置的非突发光信号发送单元。
本步骤中，可以预先在一个或多个节点中配置非突发光信号发送单元和对应的非突发光信号接收单元。例如，在节点A中预先配置非突发光信号发送单元和非突发光信号接收单元。如果节点A计算得到在第(N+1)时间段内，需要在节点B中传输一个非突发光信号，需要在节点C和节点D中传输两个非突发光信号，则节点A在第(N+1)时间段内打开非突发光信号发送单元，使其发送两个非突发光信号，则打开的两个非突发光信号经过节点B、节点C和节点D最终传输到节点A由节点A的非突发光信号接收单元接收。
本步骤中，非突发光信号的波长可以是第(N+1)时间段内没有使用的非突发光信号的任意波长。
本步骤中，非突发光信号可以是无信息的光信号，也可以是传输任意信息的光信号。
本步骤中，非突发光信号可以传输优先级较高的业务数据，也可以作为固定的信息通道。
本步骤中，主节点可以采用发送控制帧的方式控制各节点打开或关闭非突发光信号。具体地，主节点根据各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，通过输出的携带有控制帧信息的控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内打开或关闭对应数目的预先配置的非突发光信号发送单元。其中，控制帧信息可以包括节点标识、指示节点的一个或多个非突发光信号发送单元打开或关闭的标识。其中，节点标识可以是节点名称，指示节点的一个或多个非突发光信号发送单元打开或关闭的标识可以包含两部分，一部分指示是需要打开或者关闭，另一部分为非突发光信号发送单元的标识。
这样，各节点接收到控制帧后，在控制帧的对应关系中查找自身对应的指示打开或关闭的标识，从而进行非突发光信号的打开和关闭。
本发明的方法中，各节点在主节点的控制下在第(N+1)时间段内打开或关闭非突发光信号，并将第(N+2)时间段内的带宽请求发送给下一个节点。
参见图3，本发明还提出了一种控制光功率的方法，包括：
步骤300、在OBTN的线路上持续传输一个或一个以上非突发光信号。
本方法中，可以预先在一个或多个节点中配置非突发光信号发送单元和对应的非突发光信号接收单元。
该方法之前还包括：
步骤301、根据突发光信号的最大数目和输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数确定非突发光信号的数目。
本发明的方法中，可以根据非突发光信号的数目确定预先配置的非突发光信号发送单元和对应的非突发光信号接收单元的数目。
具体地，突发光信号的最大数目，非突发光信号的数目和输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数满足公式(1)。
参考上例，相同配置的单向环形的OBTN网络中，主节点A输出到从节点B、从节点B输出到从节点C、从节点C输出到从节点D、从节点D输出到从节点A的突发光信号数目的最大值都是16个波长信道，则A1＝16,任意信道的最大光功率和最小光功率之间的差值均为3dB，则C＝2，且均配置各个节点P1＝P2，四个节点的输出光功率放大器的输出光功率放大器动态响应范围均为10dB则B＝10。分别将节点A、B、C、D的各参数代入公式(1)，得到结果均为X1>＝4。由此可得，可以预先在各节点中配置至少X1＝4个波长信道的非突发光信号的发送单元和对应的非突发光信号接收单元。也就是只需要使主节点A输出到从节点B、从节点B输出到从节点C、从节点C输出到从节点D、从节点D输出到从节点A，满足公式(1)。预先配置非突发光信号的发送单元和对应的非突发光信号接收单元持续传输，例如，由节点A发送，节点A接收的4个持续的非突发波长信号λ1、λ2，λ3、λ4，在经过节点B、C、D时为直通。
还可以采用其他的配置方法，只要满足X1>＝4的所有配置方法均在本发明的保护范围内。
其中，非突发光信号可以是无信息的光信号，也可以是传输任意信息的光信号。
其中，非突发光信号可以传输优先级较高的业务数据，也可以作为固定的信息通道。
参见图4，本发明还提出了一种主节点，至少包括：
更新模块，用于更新带宽地图；
获取模块，用于根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；
确定模块，用于根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；
控制模块，用于根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，生成控制帧信息，输出控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。
本发明的主节点中，确定模块还用于：
确定给节点第一时间段内输出的非突发光信号数目。
本发明的主节点中，确定模块具体用于：
根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目确定各节点的变化比例；
根据公式确定各节点的非突发光信号数目；
其中，A2为任意一个节点第N时间段内所需的输出突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到该节点的合波器的最小光功率，X2为该节点第N时间段内输出的非突发光信号数目，P2为非突发光信号输入到该节点合波器的最小光功率，A3为该节点的第(N+1)时间段内所需的输出的突发光信号数目，X3为该节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目，B为该节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数，C为在该节点的合波器输入端任意一个光信号的光功率的最大值和最小值之间的比值.
本发明的主节点中，控制模块具体用于：
根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，生成控制帧信息，通过输出的携带有控制帧信息的控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内打开或关闭对应数目的预先配置的非突发光信号发送单元。
本发明还提出了一种节点，至少包括：非突发光信号发送单元和/或非突发光信号接收单元；
其中，非突发光信号发送单元，用于在主节点的控制下发送或不发送非突发光信号；
非突发光信号接收单元，用于接收对应的非突发光信号。
其中，非突发光信号发送单元可以配置成发送固定波长的非突发光信号，非突发光信号接收单元可以配置成接收任意波长的非突发光信号。
图5为主节点或从节点的结构组成示意图，参见图5，至少包括：
输入光功率放大器5061，用于对来自上一节点的合波光信号进行功率放大；
第一分波器500，用于分离放大后的合波光信号中的控制通道波长和数据通道波长，将控制通道波长发送给控制通道收发和处理单元504，将数据通道波长发送给第二分波器501；
第二分波器501，用于分离数据通道中的突发光信号和非突发光信号，将突发光信号发送给光突发交换单元502，将非突发光信号发送给合波器503；
其中，第二分波器可以是波长选择器(WSS，Wavelength Selective Switch)或者波长整列光栅(AWG，Arrayed Waveguide Grating)。
控制通道收发和处理单元504，用于接收和解析控制通道的控制帧信息，控制光突发交换单元502的光突发交换，接收客户侧业务处理单元505的带宽需求，生成新的控制帧，将控制帧发送给合波器503；
光突发交换单元502，用于将第二分波器501输出突发光信号和客户侧业务处理单元505的突发光信号进行光突发交换。接收控制通道收发和处理单元504的命令进行动作。本节点接收的突发光信号，由光突发交换单元502下路给客户侧业务处理单元505；本节点发送的突发光信号，由客户侧业务处理单元505上路给光突发交换单元502，再由光突发交换单元502输出给合波器503；本节点不处理的突发光信号，由光突发交换单元502直通发给合波器503。光突发交换单元502可以采用快速光开关阵列实现。
客户侧业务处理单元505，对突发光信号进行光突发发送和光突发接收，还要接收客户侧数据进行数据存储，生成本节点的带宽需求将带宽需求发送给控制通道收发和处理单元504
合波器503，用于对控制通道波长，突发光信号、非突发光信号进行波分复用合波，再将合波发送给输出光功率放大器5062；
输出光功率放大器5062，用于对合波进行功率放大后，发送给下一个节点。
图6为另一种主节点的结构组成示意图，参见图6，至少包括：
输入光功率放大器6061，用于对来自上一节点的合波光信号进行功率放大；
第三分波器600，用于分离放大后的合波中的控制通道和数据通道，将控制通道发送给控制通道收发和处理单元604，将数据通道发送给第四分波器601；
第四分波器601，用于分离数据通道中的突发光信号和非突发光信号，将突发光信号发送给光突发交换单元602，将非突发光信号发送给合波器603，或发送给非突发光信号接收单元6053；
光突发交换单元602，用于将第四分波器601输出的突发光信号和客户侧控制单元605的突发光信号进行光突发交换。接收控制通道收发和处理单元604的命令进行动作。在本节点接收的突发光信号，由光突发交换单元602下路给客户侧控制单元605的突发光信号接收单元6051；本节点发送的突发光信号，由客户侧控制单元605的突发光信号发送单元6052上路给光突发交换单元602，再由光突发交换单元602输出给合波器603；本节点不处理的突发光信号，由光突发交换单元602直通发给合波器603。光突发交换单元602可以采用快速光开关阵列实现。
客户侧控制单元605包括突发光信号接收单元6051和突发光信号发送单元6052，非突发光信号接收单元6053和非突发光信号发送单元6054，客户侧数据处理单元6055；
其中，突发光信号接收单元6051对突发光信号进行光电转换，突发光信号发送单元6052对突发光信号进行电光转换。
其中，客户侧数据处理单元6055接收客户侧数据进行数据存储，再发送给突发光信号发送单元6052，客户侧数据处理单元6055接收突发光信号接收单元6051的数据进行数据存储，再发送给客户侧。客户侧数据处理单元6055生成本节点的带宽需求，将带宽需求发送给控制通道收发和处理单元604。
其中，非突发光信号接收单元6053和非突发光信号发送单元6054是预先配置的，对一个或者多个固定波长的非突发光信号进行接收和发送。传输的非突发光信号可以是无信息的光信号，也可以是携带任意信息或者传输优先级较高的业务数据的光信号。客户侧数据处理单元6055接收客户侧数据进行数据存储，可以发送给非突发光信号发送单元6054进行传输，客户侧数据处理单元6055也可以接收非突发光信号接收单元6053的数据进行数据存储，再发送给客户侧。
控制通道收发和处理单元604，用于接收和解析控制通道的控制帧信息，将各个从节点下一时间段内的带宽请求发送给带宽地图分配单元607，将本节点客户侧控制单元605下一时间段内的带宽需求也发送给带宽地图分配单元607；根据更新后的带宽地图获取各节点在下一时间段内输出的突发光信号和对应的数目；根据各节点在下一时间段内输出的突发光信号数目确定各节点的非突发光信号数目，将下一时间段内各从节点的突发光信号信息和确定的从节点的非突发光信号数目信息转换成控制帧信息，发出控制通道波长送给合波器603。控制通道收发和处理单元604同时在下一时间段对本节点客户侧控制单元605和光突发交换单元602进行控制，可以打开或者关闭本节点的一个或者多个非突发光信号发送单元6054。
带宽地图分配单元607，用于根据各节点的带宽请求更新带宽地图，将更新后的带宽地图发送给控制通道收发和处理单元604；
合波器603，用于将来自光突发交换单元602的突发光信号，来自第四分波器601的非突发光信号，来自非突发光信号发送单元6054的非突发光信号、来自控制通道收发和处理单元604的控制通道进行合波，将合波光信号发送给输出光功率放大器6062；
输出光功率放大器6062，用于对合波进行光功率放大后发送给下一个节点。
图7为另一种从节点的结构组成示意图，参见图7，至少包括：
输入光功率放大器7061，用于对来自上一节点的合波光信号进行功率放大；
第五分波器700，用于分离放大后的合波光信号中的控制通道和数据通道，将控制通道发送给控制通道收发和处理单元704，将数据通道发送给第六分波器701；
第六分波器701，用于分离数据通道中的突发光信号和非突发光信号，将突发光信号发送给光突发交换单元702，将非突发光信号发送给合波器703，或发送给非突发光信号接收单元7053；
光突发交换单元702，用于将突发光信号发送给突发光信号接收单元706，或发送给合波器703；将来自突发光信号发送单元707的突发光信号发送给合波器703；
光突发交换单元702，用于将第四分波器701输出的突发光信号和客户侧业务处理单元705的突发光信号进行光突发交换。接收控制通道收发和处理单元704的命令进行动作。在本节点接收的突发光信号，由光突发交换单元702下路给客户侧业务处理单元705的突发光信号接收单元7051；本节点发送的突发光信号，由客户侧业务处理单元705的突发光信号发送单元7052上路给光突发交换单元702，再由光突发交换单元702输出给合波器703；本节点不处理的突发光信号，由光突发交换单元702直通发给合波器703。光突发交换单元702可以采用快速光开关阵列实现。
客户侧控制单元705包括突发光信号接收单元7051和突发光信号发送单元7052，非突发光信号接收单元7053和非突发光信号发送单元7054，客户侧数据处理单元7055；
其中，突发光信号接收单元7051和突发光信号发送单元7052对突发光信号进行光电，电光转换。
其中，客户侧数据处理单元7055接收客户侧数据进行数据存储，再发送给突发光信号发送单元7052，客户侧数据处理单元7055接收突发光信号接收单元7051的数据进行数据存储，再发送给客户侧。客户侧数据处理单元7055生成本节点的带宽需求，将带宽需求发送给控制通道收发和处理单元704。
其中，非突发光信号接收单元7053和非突发光信号发送单元7054是预先配置的，对一个或者多个固定波长的非突发光信号进行接收和发送。传输的非突发光信号可以是无信息的光信号，也可以是携带任意信息或者传输优先级较高的业务数据的光信号。客户侧数据处理单元7055接收客户侧数据进行数据存储，可以发送给非突发光信号发送单元7054进行传输，客户侧数据处理单元7055也可以接收非突发光信号接收单元7053的数据进行数据存储，再发送给客户侧。
控制通道收发和处理单元704，用于接收和解析控制通道的控制帧信息。控制通道收发和处理单元704获取本节点在下一时间段内的突发光信号信息，控制光突发交换单元702进行动作。控制通道收发和处理单元704获取本节点在下一时间段内的非突发光信号信息，打开或者关闭本节点的一个或者多个非突发光信号发送单元7054。控制通道收发和处理单元704还要将本节点客户侧控制单元705下一时间段内的带宽需求转换成控制帧信息，发出控制通道波长送给合波器703。
合波器703，用于将来自光突发交换单元702的突发光信号，来自第六分波器701的非突发光信号，来自非突发光信号发送单元7054的非突发光信号、来自控制通道收发和处理单元704的控制通道进行合波，将合波光信号发送给输出光功率放大器7062；
输出光功率放大器7062，用于对合波进行光功率放大后发送给下一个节点。
需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种控制光功率的方法，其特征在于，应用于光突发传输网OBTN，包括：
OBTN的主节点更新带宽地图，根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；
主节点根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；
主节点根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；
主节点根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点在所述第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目为所述第(N+1)时间段内所述节点用于数据传输的突发光信号数目和直通转发其他节点的数据的突发光信号数目之和。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法之前还包括：
主节点确定各节点第1时间段内输出的非突发光信号数目。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各节点第1时间段内输出的非突发光信号数目满足公式
其中，A1为光突发传送网OBTN中任意一个节点第1时间段内所需的最大输出突发光信号数目，X1为所述任意一个节点第1时间段内所需的非突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，P2为任意非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，C任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主节点根据各节点的变化比例确定各节点的非突发光信号数目包括：
确定出的各节点的非突发光信号数目满足公式
其中，A2为任意一个节点第N时间段内所需的输出突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，X2为所述节点第N时间段内输出的非突发光信号数目，P2为所述任意非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，A3为所述节点的第(N+1)时间段内所需的输出的突发光信号数目，X3为所述节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数，C任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主节点根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号包括：
所述主节点根据所述各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，生成控制帧信息，通过输出的携带有控制帧信息的控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内打开或关闭对应数目的预先配置的非突发光信号发送单元。
7.一种主节点，其特征在于，至少包括：
更新模块，用于更新带宽地图；
获取模块，用于根据更新后的带宽地图获取各节点在第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目；N为大于或等于1的整数；
确定模块，用于根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点输出到线路上的光功率的变化比例；根据各节点的变化比例确定各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目；
控制模块，用于根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，控制各节点第(N+1)时间段内传输对应数目的非突发光信号。
8.根据权利要求7所述的主节点，其特征在于，所述确定模块还用于：
确定所述各节点第1时间段内输出的非突发光信号数目。
9.根据权利要求7或8所述的主节点，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据各节点第(N+1)时间段内输出的突发光信号数目和第N时间段内输出的光信号数目，以及各个光信号进入线路传输的光功率确定各节点的变化比例；
根据公式确定各节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目；
其中，A2为任意一个节点第N时间段内所需的输出突发光信号数目，P1为任意突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，X2为所述节点第N时间段内输出的非突发光信号数目，P2为所述任意非突发光信号输入到所述节点的合波器的最小光功率，A3为所述节点的第(N+1)时间段内所需的输出的突发光信号数目，X3为所述节点第(N+1)时间段内输出的非突发光信号数目，B为所述节点的输出光功率放大器的输入瞬态响应倍数，C任意信道的最大光功率和最小光功率之间的比值。
10.根据权利要求7或8所述的主节点，其特征在于，所述控制模块具体用于：
根据确定的各节点的第(N+1)时间段内非突发光信号数目，生成控制帧信息，通过输出的携带有控制帧信息的控制帧，控制各节点第(N+1)时间段内打开或关闭对应数目的预先配置的非突发光信号发送单元。
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