CN101212818A - 网络节点及缓存装置及调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缓存装置,包括:至少一个内部交换单元,至少一个基本缓存单元,所述内部交换单元包括至少两个输入端、两个输出端,所述内部交换单元通过所述两个输入端中的一个输入端、所述两个输出端中的一个输出端与基本缓存单元相间隔构成封闭连接,所述内部交换单元的另一输入端接收光波,所述内部交换单元根据第一控制信号输出所述光波,所述基本缓存单元用于对来自所述内部交换单元的所述光波缓存。同时,本发明还提供了一种网络节点及调度方法,使用本发明的技术方案,使网络节点的规模小,易于实用化,同时减少数据包的丢失率,避免了队头阻塞。
Description
技术领域
本发明涉及光网络技术领域,特别涉及光分组交换网络中网络节点及缓存装置及调度方法。
背景技术
随着分组业务的迅速增长,未来的通信网络设计应以优化支持分组为主要目标,光网络分组交换技术能拓宽现有的网络带宽,且网络节点有很高的信息吞吐量,适合支持突发性强,业务变化频繁的分组业务,尤其是IP业务。
现在,光分组交换网络一般由边缘节点和核心节点构成,它们通过密集波分复用DWDM光纤链路相连,数据包从边缘节点通过DWDM光纤链路的传送到达核心节点,然后通过核心节点的交换模块完成交换,最终被发送至目的边缘节点。
图1为核心节点结构前馈连接的一种方案,该结构有P个入端口对应到P个出端口,每个端口有M个波长,采用了1个PM×PM规模的交换阵,即该交换阵包含PM个入端口和PM个出端口,所述连接方案对解波分复用器输出的光波采用波长变换器TWC进行波长变换后进入光缓存,光缓存输出的光波经所述PM×PM规模的交换阵后进入相应输出端口的合波器,其中,光缓存的结构如图2所示,每个多级缓存单元FDL由4个单级FDL构成。此前馈连接方案的缺点为:为每个波长配置专用的多级FDL,FDL需求数量较多,使核心节点规模较大,且采用单平面的交换矩阵结构,即PM×PM规模的交换矩阵结构,所述交换矩阵是由开关构成,如果利用1×2基本光开关表示,需要基本光开关的数量为2×PM(PM-1)个,因此使核心节点规模更大,难以集成实现;光缓存因采用线形连接结构,FDL个数有限,存在一个缓存时间的上限值,当数据包需要的缓存时间超过该上限值时,数据包就只能被丢弃;采用的光缓存在交换平面的前面,存在队头阻塞的问题,即对从同一个入端口依次来的两个相同波长的突发数据,要到达不同的出端口,如果前面的突发数据在光缓存中做了延迟从而与后来的突发数据出光缓存的时间交叠,必然引起后来的突发数据在本来交换平面空闲的情况下被丢弃,不能发送到相应的出端口。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供网络节点及缓存装置及调度方法,减少核心节点的规模,设计实用化的核心节点。
为解决上述技术问题,本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种缓存装置,包括:至少一个内部交换单元,至少一个基本缓存单元,所述内部交换单元包括至少两个输入端、两个输出端,所述内部交换单元通过所述两个输入端中的一个输入端、所述两个输出端中的一个输出端与基本缓存单元相间隔构成封闭连接,所述内部交换单元的另一输入端接收光波,所述内部交换单元根据第一控制信号输出所述光波,所述基本缓存单元用于对来自所述内部交换单元的所述光波缓存。
优选的,所述内部交换单元根据所述第一控制信号使所述光波输出到所述基本缓存单元或从另一输出端输出。
优选的,所述缓存装置包括至少两个内部交换单元,所述内部交换单元级连构成封闭连接。
一种网络节点,包括:解波分复用器,至少一个缓存装置,与缓存装置一一对应的合波器,其中,
解波分复用器,用于将接收的波长信号分解,将分解得到的光波输出到缓存装置;
缓存装置包括:至少一个内部交换单元,至少一个基本缓存单元,所述内部交换单元包括至少两个输入端、两个输出端,所述内部交换单元通过所述两个输入端中的一个输入端、所述两个输出端中的一个输出端与基本缓存单元相间隔构成封闭连接,所述内部交换单元的另一输入端接收光波,所述内部交换单元根据第一控制信号输出所述光波,所述基本缓存单元用于对来自所述内部交换单元的所述光波缓存;
合波器,用于将来自所述缓存装置的所述内部交换单元的所述光波复用输出。
优选的,所述内部交换单元根据所述第一控制信号使所述光波输出到所述基本缓存单元或从另一输出端输出到所述合波器。
优选的,所述网络节点在所述解波分复用器和所述缓存装置之间还包括波长变换器,
波长变换器,用于对所述解波分复用器输出的光波进行波长变换,将变换后的光波输出到所述缓存装置。
优选的,所述网络节点在所述波长变换器和所述缓存装置之间还包括光开关,
光开关,用于根据第二控制信号将所述波长变换器输出的光波传送到所述缓存装置。
优选的,所述缓存装置包括至少两个内部交换单元,所述内部交换单元级连构成封闭连接。
一种调度方法,用于在光网络中传输数据包,包括:
A、根据使用级数确定路径;
B、根据所述路径上每个基本缓存单元上游的内部交换单元的出端口状态信息判断所述每个基本缓存单元是否都能预约,如果是,再根据所述路径上接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的出端口状态信息判断所述接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的第一端口是否能预约,如果是,数据包从所述路径通过,更新所述路径上每个内部交换单元的出端口状态信息。
优选的,步骤B包括:
B1、判断当前预约成功的基本缓存单元级数m是否小于所述使用级数,如果是,执行B2,如果否,执行B3;
B2、根据所述路径上接第m级基本缓存单元输出端的第n+1级内部交换单元的出端口状态信息,判断所述第n+1级内部交换单元的接下游基本缓存单元的第二端口是否能预约,如果是,m增1,已使用的内部交换单元级数n增1,返回执行B1;
B3、根据所述路径上接第m级基本缓存单元输出端的第n+1级内部交换单元的出端口状态信息,判断所述第n+1级内部交换单元的第一端口是否能预约,如果是,数据包从所述路径通过并从所述第n+1级内部交换单元的第一端口输出,更新所述路径上每个内部交换单元的出端口状态信息。
优选的,所述内部交换单元为3×3光开关,步骤B2还包括:
当所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口不能预约时,执行步骤:B21、根据所述第n+1级内部交换单元的出端口状态信息判断所述第n+1级内部交换单元的接下游内部交换单元的第三端口是否能预约,如果是,n增1,返回执行B2。
优选的,步骤B2还包括:
当所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口能预约时,记录所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口被申请;当所述第n+1级内部交换单元的所述第三端口能预约时,记录所述第n+1级内部交换单元的所述第三端口被申请;当所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口和所述第三端口都不能预约时,执行步骤:B22、判断第n级内部交换单元的第三端口是否被申请,如果否,m减1,n减1,返回执行B21,如果是,n减1,返回执行B22。
优选的,步骤B1中所述判断当前预约成功的基本缓存单元级数m是否小于所述使用级数之前还包括:判断n是否大于预设的最大循环深度,如果否,继续执行,如果是,数据包丢失。
优选的,步骤A之前还包括:根据所述数据包获取波长状态信息,根据所述波长状态信息计算基本缓存单元使用级数;
当确定所述接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的第一端口能预约时,步骤B3还包括:更新所述波长状态信息。
以上技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用内部交换单元与基本缓存单元相间隔构成封闭连接的缓存装置,可以循环利用内部交换单元和基本缓存单元,使缓存装置规模较小,进而使核心节点的规模减小;本发明提供1×N的光开关完成交换功能,相比现有技术的单平面的交换矩阵结构,规模小,进一步减小核心节点的规模;
本发明所提供的网络节点的规模与现有技术的节点规模的比较如表1所示,假设4个入端口,每个入端口有8个波长,1×PM×PM的交换结构则为1×32×32的规模;本发明所提供的网络节点结构中的基本缓存单元也采用当前常用的单级FDL做为基本缓存单元。在现有技术中单级FDL延迟粒度的最优值为40μs,而本发明所提供的最优延迟粒度为20μs,因此采用2个单级FDL应等效于现有技术的1个单级FDL的延迟粒度;基本光开关表示一个1×2或2×1的光开关。从表1可以看出,本发明所提供的技术方案使用元件的个数比现有技术少,因而核心节点的规模比现有技术小。
元件 | 现有技术 | 本发明 |
基本光开关数 | 2112 | 608 |
解波分复用器 | 4 | 4 |
合波器 | 132 | 4 |
FDL | 128 | 128 |
表1核心节点规模比较表
2、本发明所提供的封闭的缓存装置提供了一种无限延迟的缓存方式,给需要较大延迟时间的数据包提供了足够的延迟时间,降低数据包的丢失率。
3、本发明所提供的网络节点通过配置光开关,去往不同出端口的数据包被送到相应的缓存装置上,经过缓存装置内部调度后再送到出端口的合波器,避免了队头阻塞的问题。
附图说明
图1为现有技术的核心节点结构图;
图2为现有技术的光缓存结构图;
图3为本发明所提供的网络节点结构图;
图4为本发明所提供的环形缓存装置结构图;
图5为本发明所提供的环形缓存装置结构图;
图6为本发明所提供的调度流程图;
图7为本发明所提供的单环缓存装置调度流程图;
图8为本发明所提供的双环缓存装置调度流程图。
具体实施方式
本发明提供一种缓存装置,包括,至少一个内部交换单元,至少一个基本缓存单元,所述内部交换单元包括至少两个输入端、两个输出端,所述内部交换单元通过所述两个输入端中的一个输入端、所述两个输出端中的一个输出端与基本缓存单元相间隔构成封闭连接,所述内部交换单元的另一输入端接收光波,所述内部交换单元根据第一控制信号输出所述光波,所述基本缓存单元用于对来自所述内部交换单元的所述光波缓存。同时,本发明也提供一种网络节点和一种调度方法,为使本发明的技术方案更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明进一步详细说明。
参阅图3,本发明所提供的网络节点包括:解波分复用器301,1×P开关302,TWC303,缓存装置304,合波器305,控制模块306,其中,每个输入端口的光纤链路上复用的M个波长信号经解波分复用器301后,通过M路光纤分别与TWC 302相连。每个TWC 302输出的光波信号与一个1×P光开关303相连。光开关303的P个出口与P个缓存装置304一一对应。一个缓存装置304对应于一个出端口,缓存装置304的输出全部连接到相应的出端口的合波器305上。通过配置光开关303,去往不同出端口的数据包被送到相应的缓存装置304,经过缓存装置304内部调度后再送到出端口的合波器305上;当只有一个出端口,相应的仅一个缓存装置和合波器时,可以不需要光关开303;承载数据包控制信息的光波信号,经光电转换后传送到控制模块306,控制模块306根据波长状态表确定出端口,即确定相应的缓存装置,生成第二控制信号控制光开关303,使光波信号传送到相应的缓存装置,控制模块306根据波长状态表和内部交换单元的出端口状态表确定光波信号在缓存装置304的路径,生成第一控制信号控制缓存装置304;
其中,缓存装置304为环形缓存装置,参阅图4,缓存装置304内部仅由简单的2×2的光开关401作为内部交换单元,并将其和基本缓存单元BMU402相间隔连接成一个环,即单级BMU环,此缓存装置为单环缓存装置。所述单环缓存装置包括P×M个2×2的光开关401,P×M个BMU402,其中,每个2×2的光开关401中的另一个入端口连接一个输入光波,对应的出端口则连接到合波器上,BMU402用于对来自所述内部交换单元的光波缓存。参阅图5,缓存装置内部交换单元采用的是3×3光开关501,其中两对端口的连接方式与图4相同,构成单级BMU环,第三对端口则通过光纤直接相互级连构成一个环,即无BMU环,所述缓存装置内部就有两个环,一个单级BMU环和一个无BMU环,此缓存装置为双环缓存装置。缓存装置304也可以选用4×4的光开关作为内部交换单元,其中两个入端口连接到达缓存装置的入波长,相对应的两个出端口连接到合波器,另外两对端口的连接方式与图5相同,构成单级BMU环和无BMU环。其中,缓存装置中的内部交换单元在来自控制模块306的第一控制信号的作用下使光波信号输出到合波器或者输出到基本缓存单元;
其中,所述TWC用于对光波进行波长转换,使用TWC有利于解决数据包冲突,当存在多个相同波长的信号要同时交换到同一输出端口的同一波长时,可以分别将冲突信号变换到这个输出端口中其它的空闲波长上,从而避免了冲突;不使用TWC也不影响本发明的实现,在没有TWC的情况下,当存在多个相同波长的信号要交换到同一输出端口的同一波长时,只能使用BMU将相同波长的信号通过缓存再先后送到同一输出端口的同一波长上,而不能利用空闲波长。
数据包以光波为载体传送,从入端口到出端口之间有可能相互冲突,使用本发明所提供的网络节点中主要有以下两种冲突可能:一是出波长冲突,当两个数据包来自不同的入端口,并要求去往相同出端口的某个特定波长通道时,就会产生冲突,这种因竞争出端口波长通道而导致的冲突称为“出波长冲突”;二是缓存装置内部的冲突,当进入缓存装置内的两个数据包同时要占用同一个BMU资源时,就会在该BMU的入口处,也就是连接所述BMU的内部交换单元的出口处形成冲突。本发明所提供的网络节点存在这两种冲突,所以需要维护两类状态表来记录这两种资源的占用情况,分别称为波长状态表和内部交换单元出端口状态表。本发明所提供的调度方法如图6所示,该方法包括:
步骤601、获得数据包转发信息,所述信息包括:到达时刻arrT、数据包持续时间durT、输入端口和入波长、输出端口;
步骤602、根据输出端口查询其对应的波长状态表,并根据波长状态表计算BMU使用级数d,所述波长状态表为所述输出端口光纤链路上每个波长的使用情况;
步骤603、根据d确定路径P,所述P包括内部交换单元与基本缓存单元;
步骤604、根据路径P上每个基本缓存单元上游的内部交换单元的出端口状态表,判断每个基本缓存单元是否都能预约资源,如果是,执行步骤605,如果否,执行步骤607;
步骤605、根据路径P上接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的出端口状态表判断所述接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的第一端口是否能预约,如果是,执行步骤606,如果否,执行步骤607;
步骤606、数据包从所述路径通过,并从所述接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的的第一端口输出,更新波长状态表和P上每个内部交换单元出端口状态表,结束调度;
步骤607、预约失败,登记数据包丢失。
参阅图4所示的环形缓存装置结构图,本发明所提供的调度方法流程如图7所示,该方法包括:
步骤701、获得数据包转发信息,所述信息包括:到达时刻arrT、数据包持续时间durT、输入端口和入波长、输出端口;
步骤702、根据所述输出端口查询其对应的波长状态表,计算BMU使用级数d;根据d确定从入波长进入的内部交换单元开始的内部交换单元与基本缓存单元相间隔的路径P;
步骤703、设2×2内部交换单元的连接合波器的端口为第一端口,连接“有BMU环”的端口为第二端口,设m为当前预约成功的BMU级数,初值为0,因单环缓存装置中内部交换单元与BMU相间隔成一个环,所以m同时为内部交换单元已使用级数,MAXDepth为预设的最大循环深度,即允许的最大缓存级数;
步骤704、判断m是否大于MAXDepth,如果是,执行步骤708,如果否,执行步骤705;将m与MAXDepth进行比较是为避免数据包延迟时间太长,浪费资源;
步骤705、判断m是否小于d,如果是,执行步骤706,如果否,执行步骤709;
步骤706、判断第m+1级基本缓存单元是否能预约,即判断第m+1级内部交换单元的第二端口的资源在(arrT+m*g,arrT+m*g+durT)时间段是否空闲,如果是,执行步骤707,如果否,执行步骤708,其中g为延迟粒度,最优值为20us;
步骤707、m增1,返回执行步骤704;
步骤708、预约失败,登记数据包丢失,调度结束;
步骤709、判断第m+1级内部交换单元的第一端口的资源在(arrT+m*g,arrT+m*g+durT)时间段是否空闲,如果是,执行步骤710,如果否,返回执行步骤708;
步骤710、预约成功,更新波长状态表和P上所有内部交换单元的出端口状态表,数据包传送到出端口,结束调度。
参阅图5所示的环形缓存装置结构图,本发明所提供的调度方法流程如图8所示,该方法包括:
步骤801、获得数据包转发信息,所述信息包括:到达时刻arrT、数据包持续时间durT、输入端口和入波长、输出端口;
步骤802、根据所述输出端口查询对应的波长状态表,计算BMU延迟级数d,根据d确定包括内部交换单元和d个基本缓存单元的路径P;
步骤803、设3×3内部交换单元的连接合波器的端口为第一端口,连接“有BMU环”的端口为第二端口,连接“无BMU环”的端口为第三端口,设变量m为当前预约成功的BMU级数,赋初始值为0,变量n为已使用的交换单元个数,赋初始值为0,设MAXDepth为最大循环深度;
步骤804、判断n是否大于MAXDepth,如果是,执行步骤817,如果否,执行步骤805;将n与MAXDepth进行比较,为了避免光波在无BMU环中形成死循环;
步骤805、判断m是否小于d,如果否,执行步骤815,如果是,执行步骤806;
步骤806、判断第n+1级内部交换单元的第二端口的资源在(arrT+m*g,arrT+m*g+durT)时间段是否空闲,如果是,执行步骤807,如果否,执行步骤808;
步骤807、内部交换单元的使用级数n增加1,BMU的资源预约级数m增加1,记录所述第n+1级内部交换单元的第二端口被申请,返回执行步骤804;
步骤808、判断第n+1级的内部交换单元的第三端口的资源在(arrT+m*g,arrT+m*g+durT)时间段是否空闲,如果是,则执行步骤809,如果否,则执行步骤810;
步骤809、内部交换单元的使用级数n增加1,记录所述第n+1级内部交换单元的第三端口被申请,返回执行步骤804;
步骤810、判断m是否小于d,如果是,执行步骤811,如果否,执行步骤817;
步骤811、判断n是否大于0,如果是,执行步骤812,如果否,执行步骤817;
步骤812、判断第n级内部交换单元的第三端口的资源是否已经被申请,如果是,执行步骤813,如果否,执行步骤814;
步骤813、n减1,清除第n级内部交换单元的第三端口被申请的记录,返回执行步骤811;
步骤814、将BMU的资源预约级数m减1,n减1,清除第n级内部交换单元的第二端口被申请的记录,返回执行步骤808;
步骤815、判断第n+1级内部交换单元的第一端口在(arrT+m*g,arrT+m*g+durT)时间段是否空闲,如果是,执行步骤816,如果否,返回执行步骤808;
步骤816、资源全部预约成功,更新波长状态表和P上所有内部交换单元的出端口状态表,数据包传送到出端口,结束调度;
步骤817、资源预约失败,登记数据包丢失,结束调度。
在以上所述的实施例中,在调度过程中,记录下已使用的内部交换单元n的端口申请情况,所述步骤812中判断第n级内部交换单元的第三端口的资源是否已经被申请,就是根据记录的申请情况进行判断的。
以上分析可以看出,本发明采用内部交换单元与基本缓存单元相间隔构成封闭连接的缓存装置,可以循环利用内部交换单元和基本缓存单元,使缓存装置规模较小,进而使核心节点的规模减小;本发明提供1×N的光开关完成交换功能,相比现有技术的单平面的交换矩阵结构,规模小,进一步较小核心节点的规模;本发明所提供的环形缓存装置提供了一种无限延迟的缓存方式,给需要较大延迟时间的数据包提供了足够的延迟时间,降低数据包的丢失率。本发明所提供的网络节点通过配置光开关,去往不同出端口的数据包被送到相应的缓存装置上,经过缓存装置内部调度后再送到出端口的合波器,避免了队头阻塞的问题。
以上对本发明所提供的一种网络节点及缓存装置及调度方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种缓存装置,其特征在于,包括:至少一个内部交换单元,至少一个基本缓存单元,所述内部交换单元包括至少两个输入端、两个输出端,所述内部交换单元通过所述两个输入端中的一个输入端、所述两个输出端中的一个输出端与基本缓存单元相间隔构成封闭连接,所述内部交换单元的另一输入端接收光波,所述内部交换单元根据第一控制信号输出所述光波,所述基本缓存单元用于对来自所述内部交换单元的所述光波缓存。
2.根据权利要求1所述的缓存装置,其特征在于:
所述内部交换单元根据所述第一控制信号使所述光波输出到所述基本缓存单元或从另一输出端输出。
3.根据权利要求1所述的缓存装置,其特征在于:所述缓存装置包括至少两个内部交换单元,所述内部交换单元级连构成封闭连接。
4.一种网络节点,其特征在于,包括:解波分复用器,至少一个缓存装置,与缓存装置一一对应的合波器,其中,
解波分复用器,用于将接收的波长信号分解,将分解得到的光波输出到缓存装置;
缓存装置包括:至少一个内部交换单元,至少一个基本缓存单元,所述内部交换单元包括至少两个输入端、两个输出端,所述内部交换单元通过所述两个输入端中的一个输入端、所述两个输出端中的一个输出端与基本缓存单元相间隔构成封闭连接,所述内部交换单元的另一输入端接收光波,所述内部交换单元根据第一控制信号输出所述光波,所述基本缓存单元用于对来自所述内部交换单元的所述光波缓存;
合波器,用于将来自所述缓存装置的所述内部交换单元的所述光波复用输出。
5.根据权利要求4所述的网络节点,其特征在于:
所述内部交换单元根据所述第一控制信号使所述光波输出到所述基本缓存单元或从另一输出端输出到所述合波器。
6.根据权利要求5所述的网络节点,其特征在于:所述网络节点在所述解波分复用器和所述缓存装置之间还包括波长变换器,
波长变换器,用于对所述解波分复用器输出的光波进行波长变换,将变换后的光波输出到所述缓存装置。
7.根据权利要求6所述的网络节点,其特征在于:所述网络节点在所述波长变换器和所述缓存装置之间还包括光开关,
光开关,用于根据第二控制信号将所述波长变换器输出的光波传送到所述缓存装置。
8.根据权利要求4或7所述的网络节点,其特征在于:所述缓存装置包括至少两个内部交换单元,所述内部交换单元级连构成封闭连接。
9.一种调度方法,用于在光网络中传输数据包,其特征在于,包括:
A、根据使用级数确定路径;
B、根据所述路径上每个基本缓存单元上游的内部交换单元的出端口状态信息判断所述每个基本缓存单元是否都能预约,如果是,再根据所述路径上接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的出端口状态信息判断所述接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的第一端口是否能预约,如果是,数据包从所述路径通过,更新所述路径上每个内部交换单元的出端口状态信息。
10.根据权利要求9所述的调度方法,其特征在于,步骤B包括:
B1、判断当前预约成功的基本缓存单元级数m是否小于所述使用级数,如果是,执行B2,如果否,执行B3;
B2、根据所述路径上接第m级基本缓存单元输出端的第n+1级内部交换单元的出端口状态信息,判断所述第n+1级内部交换单元的接下游基本缓存单元的第二端口是否能预约,如果是,m增1,已使用的内部交换单元级数n增1,返回执行B1;
B3、根据所述路径上接第m级基本缓存单元输出端的第n+1级内部交换单元的出端口状态信息,判断所述第n+1级内部交换单元的第一端口是否能预约,如果是,数据包从所述路径通过并从所述第n+1级内部交换单元的第一端口输出,更新所述路径上每个内部交换单元的出端口状态信息。
11.根据权利要求10所述的调度方法,所述内部交换单元为3×3光开关,其特征在于,步骤B2还包括:
当所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口不能预约时,执行步骤:B21、根据所述第n+1级内部交换单元的出端口状态信息判断所述第n+1级内部交换单元的接下游内部交换单元的第三端口是否能预约,如果是,n增1,返回执行B2。
12.根据权利要求11所述的调度方法,其特征在于,步骤B2还包括:
当所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口能预约时,记录所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口被申请;当所述第n+1级内部交换单元的所述第三端口能预约时,记录所述第n+1级内部交换单元的所述第三端口被申请;当所述第n+1级内部交换单元的所述第二端口和所述第三端口都不能预约时,执行步骤:B22、判断第n级内部交换单元的第三端口是否被申请,如果否,m减1,n减1,返回执行B21,如果是,n减1,返回执行B22。
13.根据权利要求12所述的调度方法,其特征在于:
步骤B1中所述判断当前预约成功的基本缓存单元级数m是否小于所述使用级数之前还包括:判断n是否大于预设的最大循环深度,如果否,继续执行,如果是,数据包丢失。
14.根据权利要求9、10、11、12或13所述的调度方法,其特征在于:
步骤A之前还包括:根据所述数据包获取波长状态信息,根据所述波长状态信息计算基本缓存单元使用级数;
当确定所述接最后一个基本缓存单元输出端的内部交换单元的第一端口能预约时,步骤B3还包括:更新所述波长状态信息。
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
CN102427567A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-04-25 | 东南大学 | 基于光分组交换的异步多波长网状网自适应节点系统 |
CN101662704B (zh) * | 2008-08-26 | 2012-09-05 | 华为技术有限公司 | 获取光波长路径的方法、系统和节点设备 |
CN103401739A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种支持传感接入和光分组传输的传感网络的节点装置 |
CN107071594A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-18 | 重庆邮电大学 | 基于频谱转换和光缓存技术的组播交换节点冲突解决方法 |
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Families Citing this family (5)
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KR101727779B1 (ko) * | 2013-01-02 | 2017-04-17 | 한국전자통신연구원 | 파장 가변 광 모듈 기반 수동형 광 망 거리 확장장치 및 그 방법 |
CN104104617B (zh) * | 2014-08-07 | 2017-10-17 | 曙光信息产业(北京)有限公司 | 一种报文仲裁方法及装置 |
US9794657B1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-10-17 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for optical switching |
EP4314915A1 (en) * | 2021-03-28 | 2024-02-07 | NewPhotonics Ltd. | Optical switch with all-optical memory buffer |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5115428A (en) * | 1989-09-05 | 1992-05-19 | The University Of Colorado Foundation, Inc. | Serial array time-slot interchangers |
JPH06113348A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Hitachi Ltd | バッファ付き光交換回路 |
US5416769A (en) * | 1993-07-13 | 1995-05-16 | At&T Corp. | Controlled-feedback packet switching system |
US5402256A (en) * | 1994-03-31 | 1995-03-28 | At&T Corp. | Optical time slot interchanger apparatus and method of operation |
US20020118421A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-08-29 | Yijun Xiong | Channel scheduling in optical routers |
US20020118419A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-08-29 | Zheng Si Q. | Unified associative memory of data channel schedulers in an optical router |
EP1217863A2 (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-26 | Alcatel USA Sourcing, L.P. | Unified associative memory of data channel schedulers in an optical router |
US6856719B2 (en) * | 2001-03-12 | 2005-02-15 | Alliance Fiber Optic Products, Inc. | Optical switch system |
US7099587B2 (en) * | 2002-05-22 | 2006-08-29 | Doron Handelman | Apparatus and method for delaying optical signals for optical buffering and optical storage applications |
CN1141817C (zh) * | 2002-06-06 | 2004-03-10 | 上海交通大学 | 基于光突发交换的多粒度光路由器 |
CN1235357C (zh) * | 2003-06-26 | 2006-01-04 | 上海交通大学 | 支持突发及非突发业务的全光分组交换节点结构 |
US7313329B2 (en) * | 2003-09-04 | 2007-12-25 | The Regents Of The University Of California | All optical variable buffer queue useful in optical packet networks |
CN1283058C (zh) * | 2003-10-30 | 2006-11-01 | 上海交通大学 | 基于可调波长变换器共享的光包交换节点结构 |
CN100428660C (zh) * | 2004-01-14 | 2008-10-22 | 电子科技大学 | 一种具有内部加速的光突发交换节点 |
CN1717113A (zh) * | 2004-07-02 | 2006-01-04 | 电子科技大学 | 一种支持光突发/分组交换的光电混合交换结构 |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101662704B (zh) * | 2008-08-26 | 2012-09-05 | 华为技术有限公司 | 获取光波长路径的方法、系统和节点设备 |
CN102427567A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-04-25 | 东南大学 | 基于光分组交换的异步多波长网状网自适应节点系统 |
CN102427567B (zh) * | 2011-12-13 | 2013-12-25 | 东南大学 | 基于光分组交换的异步多波长网状网自适应节点系统 |
CN103401739A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种支持传感接入和光分组传输的传感网络的节点装置 |
CN103401739B (zh) * | 2013-08-05 | 2016-06-29 | 东南大学 | 一种支持传感接入和光分组传输的传感网络的节点装置 |
CN107071594A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-18 | 重庆邮电大学 | 基于频谱转换和光缓存技术的组播交换节点冲突解决方法 |
CN107318056A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-11-03 | 李景涛 | 基于阵列波导光栅的光交换装置及系统 |
CN107318056B (zh) * | 2017-05-05 | 2020-02-11 | 李景涛 | 基于阵列波导光栅的光交换装置及系统 |
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