CN1588825A - 光突发交换网络边缘节点结构及实现方法 - Google Patents

Abstract

一种光突发交换网络边缘节点结构及实现方法，用于光通信技术领域。边缘节点结构包括：控制包和光包发射模块、波分复用器、自适应流量组装模块、偏置确定模块自适应流量组装模块连接偏置确定模块然后连入控制包发射模块，光包发射模块和控制包发射模块一起连入波分复用器传送，自适应流量组装模块内部的控制包触发模块输出连入AAR(p)滤波器，1(n－I)与e(n)存储器输出也连接到AAR(p)滤波器作为输入，AAR(p)滤波器的输出连接包长确定模块，包长确定模块输出连接动态BAT决定模块。本发明方法在光网边缘节点结构中添加一个包含AAR线性预测滤波器的自适应流量组装模块和与之紧密结合的偏置确定模块，在边缘节点同时保证数据包的公平性和提供QoS保证。

Description

光突发交换网络边缘节点结构及实现方法

技术领域

本发明涉及一种用于光通信技术领域的网络结构及实现方法，特别是一种基于网络实时业务动态自适应组装的光突发交换边缘节点结构及实现方法。

背景技术

光突发交换(OBS)网络降低了对光开关和光缓存的要求，能很好支持突发性分组业务，在当前光技术条件下实现大分组交换和透明传输，成为光通信领域研究的热点之一。它由若干边缘节点和核心节点构成，边缘节点负责完成与传统网络的接口，入口边缘节点按照目的地址和服务质量(QoS)的要求把传统电子包组装成突发，并为每个突发创建一个控制分组先于突发一段时间在单独的密集波分复用(DWDM)信道中发送出去，这段时间称为偏置时间。核心节点对控制分组进行光-电-光转换和处理为相应的突发包建立全光通路，突发经过一段延迟后直接在预先设置的全光通道中透明传输。出口边缘节点再根据控制分组包含的信息把突发还原为电子包最终到达传统网络终端。OBS网络边缘节点必须充分发挥电和光足够的智能，突发组装(burst assembling)是OBS网络的关键技术，边缘节点对业务量的整合、控制包的产生和输出光包特性直接决定了核心光网性能。为了充分利用现有电子设备灵活的存储和控制功能并结合光通信的大容量优势，要求在网络边缘对流量实时处理并保证不同业务类的时延公平性和QoS，这对边缘节点结构设计提出了很大的挑战。

经对现有技术文献的检索发现，边缘节点结构(Yi jun Xiong，Marc Vandenhoute，and Hakki C.Cankaya.Control Architecture in Optical Burst-Switched WDMNetworks<光突发交换波分复用网络的控制结构>，IEEE Journal on SelectedAreas in Communications<电气和电子工程师协会通信精选领域期刊>，2000，18(10)：1838-1850)沿用传统电路交换的流量模式，仍然采用固定包长和时间的组装方法，组装和偏置时间带来了额外时延，无法适应数据网络突发性和自相似性要求；现有边缘节点结构没有涉及区分业务的公平性，网络中不同类业务对时延要求不同，高优先级业务必须保证较小时延，而低优先级业务可以容忍相对大的时延，在没有时延公平性的基础上保证QoS就失去了意义；传统边缘节点结构只是片面增大额外的偏置时间，通过大偏置时间来区分业务类的优先级以保证在核心节点的QoS，这极大的增加了整个光网络的时延，对多跳数、大半径网络甚至丧失了OBS网络单向预约低时延的优势；已有的边缘节点设计中组装粒度是预先设定的，对实际网络流量缺乏灵活性并且增加了开销和时延。现有边缘节点结构的这些限制因素增加了核心光网的压力，网络吞吐量性能恶化，流量整形后的偏置时间形成机制增大了光网时延，同时也降低了光网络的鲁棒特性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种光突发交换网络边缘节点结构及实现方法，使其提高了网络利用率和网络灵活性，更适应现有网络业务长程相关自相似特点，实时估计网络流量特性，使光网带宽利用率和吞吐量更符合实时的光网络流量特性。增强了光网络自身对多业务大容量的适应能力，有利于构建一个自适应、灵活的光突发交换网络。本发明的边缘节点结构能够同时为不同类业务提供QoS保证和公平性，从根本上降低了由于业务组装而引入的大时延和额外开销，并为光核心网络QoS、路由和竞争解决奠定了基础。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明光突发交换网络边缘节点结构包括：光包发射模块和控制包发射模块、波分复用器、自适应流量组装模块、偏置确定模块，其连接关系为：自适应流量组装模块连接偏置确定模块然后连入控制包发射模块，光包发射模块和控制包发射模块一起连入波分复用器传送。自适应流量组装模块内部包括控制包触发模块、AAR(p)滤波器、l(n-I)与e(n)存储器、包长确定模块、动态BAT决定模块，控制包触发模块输出连入AAR(p)滤波器，l(n-I)与e(n)存储器输出也连接到AAR(p)滤波器作为输入，AAR(p)滤波器的输出连接包长确定模块，包长确定模块输出连接动态BAT决定模块。

本发明对自适应流量组装模块和偏置确定模块还作出了重大改进：

自适应流量组装模块的AAR(p)滤波器将预测时间内的包长加权和p阶自回归(AR(p))模型结合，估计本次突发的包长；

自适应流量组装模块的动态BAT决定模块根据估计包长和前次负载，动态确定本次BAT，保证区分类的时延公平性；偏置确定模块是本发明的重要特征，它根据动态BAT值确定基于不同类QoS的偏置时间区分。

本发明基于以上的结构技术特征，边缘节点能够实时估计网络流量特性，动态调整突发组装时间，在突发组装完成前提前估计包长和确定偏置时间从而发送控制包，为网络业务提供自适应性、灵活性、时延公平性和QoS保证。

自适应流量组装模块的控制包触发模块通知AAR(p)线性预测滤波器进行包长估计，调用l(n-I)与e(n)存储器的过去包长和估计值计算自适应系数，同时检查预测时间值，加入本次突发组装预测时间内的流量l(n+1)并计算本次流量加权系数w(-1)，在包长确定模块估计出本次突发集中包长L(n+1)，再由动态BAT决定模块根据最近一次包长与组装时间的关系估计负载，动态调整组装时间，为不同类设置不同的阈值实现基于类区分的时延公平性，完成更接近网络实时业务流量特性的动态自适应组装。偏置确定模块按照组装模块的动态BAT确定基于不同类QoS的偏置时间值实现基于类区分的QoS保证，因为无论大小偏置时间均不占用额外的偏置时间，唯一减少了突发包的估计时间，而在这种情况下本发明采用的动态自适应组装算法恰好为这一问题提供了保证。最大阈值和偏置时间区分的设置在不改变时延条件下充分保证了高优先级业务时延小的公平性和大偏置时间的QoS。估计包长和偏置时间确定后经控制包发射模块进行电光转换进入波分复用器发送，光包发射模块在偏置时间后将数据突发包电光转换复用进波分复用器传送。

以下对本发明光突发交换网络边缘节点结构进一步作出限定：

本发明光突发交换网络边缘节点结构还可进一步包括：线卡路由信息处理模块、电子交换机、多个边缘节点数据集中队列、波长选择器、路由波长调度器、控制包产生。其连接关系为：线卡路由信息处理模块是与外部路由器的接口，另一端与电子交换机相连，电子交换机出口连接到多个边缘节点的数据集中队列，同时数据集中队列与自适应流量组装模块双向连接：边缘节点的数据集中队列连接自适应流量组装模块中的控制包触发模块，还连接l(n-I)与e(n)存储器输入，它的动态BAT决定模块的输出反馈连接回边缘节点的数据集中队列。偏置确定模块连入路由波长调度器，路由波长调度器连接波长选择器，输出端接入控制包产生模块。边缘节点的数据集中队列出口连接波长选择器。

来自接入层路由器的电数据包由线卡路由信息处理模块完成包头识别和路由选择，进入电子交换机选择该数据包相应的输出端口和业务类队列，在对应边缘节点类的数据集中队列中缓存排队，同时与自适应流量组装模块交互，当电子数据包为当前数据集中队列的第一个到达包时，触发自适应流量组装模块，并接受其反馈的动态组装时间。多个边缘节点数据集中队列完成动态组装后，路由波长调度器驱动波长选择器为相应的数据集中队列组装好的突发包选择输出波长，从而进入光包发射模块电光转换后复用进波分复用器传送。

本发明光突发交换网络边缘节点结构的实现方法，具体如下：

在光网边缘节点结构中添加一个包含AAR线性预测滤波器的自适应流量组装模块和与之紧密结合的偏置确定模块。自适应流量组装模块实时的适应网络边缘接入业务长程相关的自相似特性，采用归一化最小均方误差预测解决方法，自适应流量组装模块的AAR(p)滤波器在预测时间内，根据相应端口和业务队列过去p次包长和自适应系数及当前已到达流量提前自适应自回归估计包长。自适应流量组装模块的动态BAT决定模块根据上次网络负载动态调整不同端口和不同类的突发组装时间以适应实时流量特性，并且为高优先级业务设计较小的阈值，为低优先级设计相对较大的阈值，这样在网络边缘节点预先为不同类业务提供了时延公平性。这种基于最近一次负载估计同时考虑不同类时延公平性的BAT确定是本发明的重要创新；同时偏置时间确定模块通过权值，在突发组装时间内为高优先级业务设计大偏置时间，为低优先级业务设计相对小的偏置时间，这样在不占用额外偏置时间条件下，不同类业务的偏置时间区分为突发包在核心光网传输交换提供QoS保证。这种根据自适应组装模块的动态BAT估计来确定基于不同类QoS的偏置时间区分方法是本发明的重要创新。本发明的这两点重要创新在动态自适应最大突发组装时间决定基础上，既保证了高优先级业务时延小的公平性又保证了大偏置时间的QoS，在光网络核心节点获得基于业务类区分的高利用率、低时延和低丢包率。

以下通过步骤对本发明作进一步的具体限定：

(1)电路由器的数据包在线卡处进行路由信息处理，完成包头识别和路由选择，再通过电子数据交换选择输出端口和业务类队列，然后在边缘节点相应的数据集中队列缓存排队完成动态自适应流量组装。

(2)相应端口和业务类集中队列中第一个包到达触发该突发对应的自适应自回归AAR线性预测滤波器。同时调用前次包长预测值L(n)以便于计算误差信息e(n)＝l(n)-L(n)，并且在预测时间结束时由突发集中队列把当前已到达包长信息l(n+1)传递给AAR滤波器。

(3)调用过去p次包长值l(n-I)，I＝0，1，......p，根据上一步提供的误差信息e(n)计算自适应系数，然后结合当前已到达的包长信息l(n+1)来估计包长，表达式(1)(2)给出了单步包长预测值L(n+1)的估计方法，其中的w(-1)项是引入的本次预测时间内已到达流量l(n+1)的加权，它是光突发交换JET协议中突发组装时间和当前n+1次流

$L(n+1)=\underset{i=0}{\overset{p-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}w\left(i\right)l(n-i)+\mathrm{\&alpha;l}(n+1)\frac{T_a}{T_a-T_o}=\underset{i=-1}{\overset{p-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}w\left(i\right)l(n-i)--\left(1\right)$

$\stackrel{\&RightArrow;}{w}(n+1)=\stackrel{\&RightArrow;}{w}\left(n\right)+\frac{\mathrm{\&mu;}[l\left(n\right)-L\left(n\right)]\stackrel{\&RightArrow;}{l}(n-1)}{{\left|\right|\stackrel{\&RightArrow;}{l}(n-1)\left|\right|}^2}--\left(2\right)$

量预测时间的比值加权。本次流量特性固然与过去最近的p次包长有紧密联系，然而本次预测时间内的到达包有更大的相关性，将预测时间内包加权与AR(p)模型结合是本发明的重要创新。

(4)上一步骤得到本次流量预测值L(n+1)，传递给动态BAT决定模块，它根据最近一次包长与组装时间的关系估计负载，动态调整该端口和业务类集中队列的组装时间，为高优先级业务设定较小的阈值，为低优先级类设定较大的阈值，这样在动态调整的过程中组装时间的阈值区分保证了实时流量的低时延实现了公平性。完成更接近网络实时业务流量特性的动态自适应组装，这种基于最近一次负载估计和时延公平性的BAT确定是本发明的重要创新。

(5)承接步骤(3)的本次流量预测值L(n+1)同时传递给偏置确定模块，按照组装模块的动态BAT确定基于不同类QoS的偏置时间值，在高优先级类业务中设计较大的偏置时间，而在低优先级类业务中设计相对较小偏置时间，这种基于动态BAT估计的偏置时间区分方法是本发明的重要创新。然后相应的数据集中队列的突发包进行路由和波长选择。此时控制包产生经光包发射模块电光转换与经过偏置时间后的数据突发光包发射复用进光纤在核心网中传输。

本发明边缘节点结构实现方法步骤(4)中，控制包在队列预测时间结束后立即携带估计包长等信息发送，如果包长估计值大于实际值则进行无效填充发送；如果估计包长小于实际值则在相应的端口队列中保留剩余数据，等待下一个突发组装并与之合并发送。考虑到组装时间、偏置时间和预测时间的关系，实现方法包括了下面两种，使用时任选其一：

1>动态改变组装时间的纯自回归(AR)算法，没有当前预测时间内的包长加权，自适应改变组装时间，偏置时间按照不同类的权值分配(如6∶4∶3∶2)。

2>不同类的组装时间和偏置时间在一定的阈值范围内动态改变的AAR算法，预测时间内引入本次包长，是对纯AR模型的改进，自适应估计突发流量，使包长适应最近的流量特性。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)传统光突发交换控制包在组装时间和偏置时间完全完成后发送带来了很大的组装时延，并且对包长的估计并未考虑自相似业务特点和当前网络状况，数据突发性和长程相关性给核心节点带来很大的压力。本发明的自适应预测方法成功借鉴了传统成熟的DSP技术并加以改进引入了本次流量预测的加权，准确估计了突发数据流量特性，根据最近一次包长与组装时间的关系估计负载，再由本次估计包长和负载来动态调整不同端口不同类的组装时间以适应实时流量特性。提高了网络利用率和网络性能，从根本上降低了突发包组装时延和额外开销，使光网带宽利用率和吞吐量更符合实时的光网络流量特性。

(2)传统光网并未在边缘节点同时保证数据包的公平性和提供QoS保证。本发明在动态自适应组装时间确定的基础上为高优先级业务设定较小的阈值，为低优先级类设定较大的阈值，这样在动态调整的过程中组装时间的阈值区分保证了实时流量的低时延，实现了不同业务类时延的公平性。

(3)按照动态自适应组装时间和偏置时间加权算法设置不同类的偏置时间，在高优先级类业务中设计较大的偏置时间，而在低优先级类业务中设计相对较小偏置时间，因为无论大小偏置时间均不占用额外的偏置时间，唯一减少了突发包的估计时间，而在这种情况下采用的动态自适应组装算法恰好为这一问题提供了保证。

(4)最大阈值和偏置时间区分的设置在不改变时延条件下充分保证了高优先级业务时延小的公平性和大偏置时间的QoS，为JET协议不同类业务同时提供QoS保证和公平性，并为光核心网络QoS、路由和竞争解决奠定了基础，在光网络核心节点获得高利用率、低时延和低丢包率。

本发明增强了光网络自身对多业务、大容量的适应能力，有利于构建一个自适应、灵活的光突发交换网络，对任意业务模型和负载都能自动调节，控制突发分组的发送时机，降低冲突的发生。现在已公认分组业务具有自相似和长程相关特性，对于这种业务只有增加边缘路由节点的智能性，充分利用电层的缓存灵活特性，才能提高网络的自适应能力，简化核心光网的控制和管理，才能从根本上提高网络性能，增强网络自身的鲁棒性。

附图说明

图1本发明动态自适应流量组装光突发交换边缘节点结构图

其中，四个接入路由器数据包电子交换至N-1个边缘路由器节点，其中的λ₁，λ₂，λ₃，λ₄表示进入核心光网的传送波长。

图2本发明动态自适应流量组装光突发交换全网示意图

其中，边缘为边缘路由器节点，核心为核心路由器节点。

图3本发明区分业务阈值公平性和偏置QoS示意图

图中，白色阈值包含黑色斜线表示的偏置时间。

具体实施方式

如图1所示，本发明边缘路由器节点结构包括：光包发射模块1、波分复用器2、自适应流量组装模块3、偏置确定模块4、控制包发射模块5，其连接关系为：自适应流量组装模块3连接偏置确定模块4然后连入控制包发射模块5，光包发射模块1和控制包发射模块5一起连入波分复用器2传送，自适应流量组装模块3内部包括控制包触发模块6、AAR(p)滤波器7、l(n-I)与e(n)存储器8、包长确定模块9、动态BAT决定模块10，控制包触发模块6输出连入AAR(p)滤波器7，l(n-I)与e(n)存储器8输出也连接到AAR(p)滤波器7作为输入，AAR(p)滤波器7的输出连接包长确定模块9，包长确定模块9输出连接动态BAT决定模块10。

本发明边缘节点结构还包括：线卡路由信息处理模块11、电子交换机12、多个边缘节点数据集中队列13、波长选择器14、路由波长调度器15、控制包产生16，其连接关系为：线卡路由信息处理模块11是与外部路由器的接口，另一端与电子交换机12相连，电子交换机12出口连接到多个边缘节点的数据集中队列13，同时数据集中队列13与自适应流量组装模块3双向连接：边缘节点的数据集中队列13连接自适应流量组装模块3中的控制包触发模块6，还连接l(n-I)与e(n)存储器8输入，它的动态BAT决定模块10的输出反馈连接回边缘节点的数据集中队列13。偏置确定模块4连入路由波长调度器15，路由波长调度器15连接波长选择器14，输出端接入控制包产生模块16，边缘节点的数据集中队列13出口连接波长选择器14。

自适应流量组装模块3的控制包触发模块6通知AAR(p)线性预测滤波器7进行包长估计，调用l(n-I)与e(n)存储器8的过去包长和估计值计算自适应系数，同时检查预测时间值，加入本次突发组装预测时间内的流量l(n+1)并计算本次流量加权系数w(-1)，在包长确定模块9估计出本次突发集中包长L(n+1)，再由动态BAT决定模块10根据最近一次包长与组装时间的关系估计负载，动态调整组装时间。偏置确定模块4按照组装模块的动态BAT确定基于不同类QoS的偏置时间值，估计包长和偏置时间确定后经控制包发射模块5进行电光转换进入波分复用器2发送，光包发射模块1在偏置时间后将数据突发包电光转换复用进波分复用器2传送。

来自接入层路由器的电数据包由线卡路由信息处理模块11完成包头识别和路由选择，进入电子交换机12选择该数据包相应的输出端口和业务类队列，在对应边缘节点类的数据集中队列13中缓存排队，同时与自适应流量组装模块3交互，图1中表示了第一个边缘节点的两个类的集中队列。当电子数据包为当前数据集中队列的第一个到达包时，触发自适应流量组装模块3，并接受其反馈的动态组装时间。多个边缘节点数据集中队列13完成动态组装后，路由波长调度器15驱动波长选择器14为相应的数据集中队列组装好的突发包选择输出波长，从而进入光包发射模块1电光转换后复用进波分复用器2传送。

图2给出了本发明所在的一个全网的光突发交换实例，接入层电路由器1发出的包在2光突发交换网络边缘节点路由器不同的端口动态自适应组装成不同类的突发分组，在预测时间结束时生成携带此突发分组的路由信息控制分组，并先于突发分组一段偏置时间沿控制信道发出，突发分组随后沿数据信道发出，控制分组在核心网络光交换路由器3经过光电转换后被处理，为随后到达的突发分组预约输出端口，然后在某些域做了必要的修改后，经电-光转换沿控制信道继续传往下一跳节点，直到出口边缘节点路由器，将数据突发分组拆分后还原为普通分组，转发至与之相连的目的电路由器。图中带箭头的细黑线表示控制信道波长，粗实线为突发数据信道。

图3对本发明提出的区分业务阈值公平性和偏置QoS保证作了形象说明，用动态自适应组装器预测包长从而动态的改变了不同业务类的组装时间后，为不同类的偏置时间分配一个不同的权值，图中的四个优先级类的权值依次是6∶4∶3∶2，公平性是要对每个类分配不同的最大阈值，然后在不同的组装时间内按照权值区分动态的改变不同类的偏置时间，不需要确定绝对值，从而提高资源利用率。

Claims (5)

1、一种光突发交换网络边缘节点结构，包括：光包发射模块(1)、波分复用器(2)、控制包发射模块(5)，其特征在于，还包括：自适应流量组装模块(3)、偏置确定模块(4)，其连接关系为：自适应流量组装模块(3)连接偏置确定模块(4)然后连入控制包发射模块(5)，光包发射模块(1)和控制包发射模块(5)一起连入波分复用器(2)传送，自适应流量组装模块(3)内部包括控制包触发模块(6)、AAR(p)滤波器(7)、l(n-I)与e(n)存储器(8)、包长确定模块(9)、动态BAT决定模块(10)，控制包触发模块(6)输出连入AAR(p)滤波器(7)，l(n-I)与e(n)存储器(8)输出也连接到AAR(p)滤波器(7)作为输入，AAR(p)滤波器(7)的输出连接包长确定模块(9)，包长确定模块(9)输出连接动态BAT决定模块(10)。

2、根据权利要求1所述的光突发交换网络边缘节点结构，其特征是，或者还包括：线卡路由信息处理模块(11)、电子交换机(12)、多个边缘节点数据集中队列(13)、波长选择器(14)、路由波长调度器(15)、控制包产生(16)，其连接关系为：线卡路由信息处理模块(11)是与外部路由器的接口，另一端与电子交换机(12)相连，电子交换机(12)出口连接到多个边缘节点的数据集中队列(13)，同时数据集中队列(13)与自适应流量组装模块(3)双向连接：边缘节点的数据集中队列(13)连接自适应流量组装模块(3)中的控制包触发模块(6)，还连接l(n-I)与e(n)存储器(8)输入，它的动态BAT决定模块(10)的输出反馈连接回边缘节点的数据集中队列(13)，偏置确定模块(4)连入路由波长调度器(15)，路由波长调度器(15)连接波长选择器(14)，输出端接入控制包产生模块(16)，边缘节点的数据集中队列(13)出口连接波长选择器(14)。

3、一种光突发交换网络边缘节点结构的实现方法，其特征在于，在光网边缘节点结构中添加一个包含AAR线性预测滤波器的自适应流量组装模块和与之紧密结合的偏置确定模块，自适应流量组装模块实时的适应网络边缘接入业务长程相关的自相似特性，采用归一化最小均方误差预测解决方法，自适应流量组装模块的AAR(p)滤波器在预测时间内，根据相应端口和业务队列过去p次包长和自适应系数及当前已到达流量提前自适应自回归估计包长，自适应流量组装模块的动态BAT决定模块根据上次网络负载动态调整端口和突发组装时间适应实时流量特性，并为高优先级业务设计较小的阈值，为低优先级设计相对较大的阈值，这样在网络边缘节点预先为各类业务提供了时延公平性；同时偏置时间确定模块通过权值，在突发组装时间内为高优先级业务设计大偏置时间，为低优先级业务设计相对小的偏置时间，这样在额外偏置时间为零的条件下，各类业务的偏置时间区分为突发包在核心光网传输交换提供QoS保证。

4、根据权利要求3所述的光突发交换网络边缘节点结构的实现方法，其特征是，以下通过步骤作进一步的具体限定：

(1)电路由器的数据包在线卡处进行路由信息处理，完成包头识别和路由选择，再通过电子数据交换选择输出端口和业务类队列，然后在边缘节点相应的数据集中队列缓存排队完成动态自适应流量组装；

(2)相应端口和业务类集中队列中第一个包到达触发该突发对应的自适应自回归AAR线性预测滤波器，同时调用前次包长预测值L(n)以便于计算误差信息e(n)＝l(n)-L(n)，并且在预测时间结束时由突发集中队列把当前已到达包长信息l(n+1)传递给AAR滤波器；

(3)调用过去p次包长值l(n-I)，I＝0，1，.......p，根据上一步提供的误差信息e(n)计算自适应系数，然后结合当前已到达的包长信息l(n+1)来估计包长，表达式(1)(2)给出了单步包长预测值L(n+1)的估计方法，其中的w(-1)项是引入的本次预测时间内已到达流量l(n+1)的加权，它是光突发交换JET协议中突发组装时间和当前n+1次流

$L(n+1)=\underset{i=0}{\overset{p-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}w\left(i\right)l(n-i)+\mathrm{\&alpha;l}(n+1)\frac{T_a}{T_a-T_o}=\underset{i=-1}{\overset{p-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}w\left(i\right)l(n-i)---\left(1\right)$

$\stackrel{\&RightArrow;}{w}(n+1)=\stackrel{\&RightArrow;}{w}\left(n\right)+\frac{\mathrm{\&mu;}[l\left(n\right)-L\left(n\right)]\stackrel{\&RightArrow;}{l}(n-1)}{{\left|\right|\stackrel{\&RightArrow;}{l}(n-1)\left|\right|}^2}---\left(2\right)$

量预测时间的比值加权；

(4)上一步骤得到本次流量预测值L(n+1)，传递给动态BAT决定模块，它根据最近一次包长与组装时间的关系估计负载，动态调整该端口和业务类集中队列的组装时间，为高优先级业务设定较小的阈值，为低优先级类设定较大的阈值，这样在动态调整的过程中组装时间的阈值区分保证了实时流量的低时延实现了公平性；

(5)承接步骤(3)的本次流量预测值L(n+1)同时传递给偏置确定模块，按照组装模块的动态BAT确定基于各类QoS的偏置时间值，在高优先级类业务中设计较大的偏置时间，而在低优先级类业务中设计相对较小偏置时间，然后相应的数据集中队列的突发包进行路由和波长选择，此时控制包产生经光包发射模块电光转换与经过偏置时间后的数据突发光包发射复用进光纤在核心网中传输；

5、根据权利要求4所述的光突发交换网络边缘节点结构的实现方法，其特征是，步骤(4)中，控制包在队列预测时间结束后立即携带估计包长信息发送，如果包长估计值大于实际值则进行无效填充发送，如果估计包长小于实际值则在相应的端口队列中保留剩余数据，等待下一个突发组装并与之合并发送，具体实现方法包括下面两种，使用时任选其一：

1>动态改变组装时间的纯自回归算法，当前预测时间内的包长加权项为零，在突发产生时刻完成预测，自适应改变组装时间，偏置时间按照各类的权值分配；

2>各类的组装时间和偏置时间在阈值范围内动态改变的AAR算法，预测时间内引入本次包长，是对纯AR模型的改进，自适应估计突发流量，使包长适应最近的流量特性。

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