[发明专利]一种可变颗粒度的光电混合交换结构

说明书

本发明公开了一种可变颗粒度的光电混合交换结构，所述可变颗粒度的光电混合交换结构包括：时片控制单元、交换控制器、光交换矩阵、中心控制器、光电适配单元、分组交换单元和业务接入单元；可变颗粒度的光电混合交换结构以时分光交换技术为基础，利用长度可变的光时片承载业务数据，能够实现可变颗粒度的骨干光交换，具有颗粒度细、资源利用率高的优点，并且可变颗粒度的光电混合交换结构进一步与波分复用交换体制相结合，当波长的数量增加时很容易进行扩展，以满足更大容量的业务需求，具有很好的系统可扩展性。

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，特别是涉及可变颗粒度的光电混合交换结构。

背景技术

随着社会的发展，宽带多媒体业务的需求不断增长，导致通信网络规模与业务数据量的不断增长，因此对通信网络的容量以及交换节点的处理能力提出了越来越高的要求。而现有的电分组交换网络存在通信带宽低、交换容量有限、能耗与成本高等缺点，面临着巨大的考验。光通信由于其传输速率高、安全性和可靠性高、保密性强、终端设备体积小、重量轻、功耗低等优点，使得采用光电混合交换结构成为未来高速通信网络的发展趋势。

现有的光交换技术主要包括光电路交换技术(OCS)、光分组交换技术(OPS)与光突发交换技术(OBS)。

光电路交换技术与电路交换类似，在传输数据之前必须建立源端和目的端的连接，然后独占信道传输光信号，最后拆除连接。在传输期间，别的用户不能共享此信道，故其对资源的占用较大。并且光电路交换能提供的交换粒度为波长级，交换粒度相对较粗，导致网络带宽利用率较低。

光分组交换是在光域里采用统计复用技术，可以提供超细子波长粒度的交换，高效地传输IP分组。但目前光分组交换技术还存在很多难点，比如需要全光缓存与全光逻辑器件，而这些器件目前均不成熟，无法实际应用，并且在可以预见的将来，其发展前景并不乐观。

光突发交换技术是一种介于光电路交换与光分组交换之间的很有发展潜力的交换模式，它融合了两者的优势又克服了两者的缺点。然而，在能耗方面，由于光包交换技术涉及到许多电处理过程，例如光包头的解析、用于拥塞控制的电缓存、光-电/电-光转换等，使得基于OBS的光网络的系统能耗通常较大。此外，由于业务无法通过通道资源预留从根源上避免冲突的产生，而光缓存技术又非常不成熟、电缓存技术代价较大且不能充分发挥光交换的优势，因此OBS的控制管理和拥塞控制就变得非常复杂和困难，目前技术尚不成熟，难以用于实际的商用设备中。

因此希望有一种可变颗粒度的光电混合交换结构可以克服或至少减轻现有技术中电分组交换网络存在的通信带宽低、交换容量有限和能耗与成本高的缺点，以及现有光交换技术中存在的交换粒度粗、光缓存器件不成熟和拥塞控制复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变颗粒度的光电混合交换结构，以时分光交换技术为基础，具有交换性能好、颗粒度细、资源利用率高和可扩展性好的优点。

本发明提供一种可变颗粒度的光电混合交换结构，包括：时片控制单元、交换控制器、光交换矩阵、中心控制器、光电适配单元、分组交换单元和业务接入单元；

时片控制单元电连接光交换矩阵，时片控制单元根据时片资源分配结果，用长度可变的时片来承载接收的业务光信号并发送至光交换矩阵，光交换矩阵与光电适配单元互通，实现光交换矩阵与光电适配单元间的双向通道，光交换矩阵将光信号发送至光电适配单元并接收光电适配单元发送的光信号，光电适配单元将接收的光信号转换成电信号，或将接收的电信号转换成光信号，光电适配单元与分组交换单元互通，光电适配单元将电信号发送至分组交换单元，分组交换单元对电信号进行分组交换，分组交换单元分别连接业务接入单元、分组输入端口和分组输出端口，业务接入单元用于用户业务的接入以及业务数据的收发，业务接入单元电连接业务终端；