CN105959241B - 一种星载光电混合交换统一调度方法 - Google Patents
一种星载光电混合交换统一调度方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种星载光电混合交换统一调度方法,涉及数据通信传输技术领域;采用一体化调度管理单元为各种业务计算内部路径;包括输入业务为光业务,输出端口为分组端口;输入业务为分组业务,输出端口为光输出端口;输入业务为光业务,输出端口为光端口;输入业务为分组业务,输出端口为分组端口四种情况;利用一个统一的业务调度单元,通过对各种业务特征、QoS要求及交换机当前状态的分析和处理,根据QoS要求调度光电业务,按照吞吐率最高原则分配光电交换资源,为各业务计算出高效的内部路径,从而避免交换单元内部拥塞,提高混合交换机吞吐率、交换时延等性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据通信传输技术领域,特别是一种星载光电混合交换统一调度方法。
背景技术
从目前空间信息网络的需求和发展来看,呈现以下显著特点:
(1)空间信息组网向动态异构协同发展;
(2)空间信息网络链路由单一微波向微波/激光混合发展;
(3)空间信息网络向灵活动态弹性组网方向发展;
空间信息网络主要由天基骨干信息网络、天基广域移动接入网、天基时频基准网组成。天基骨干信息网络负责汇聚整个天基信息骨干业务与接入业务,形成异构承载网(承载骨干业务:如光业务)与异质业务网(承载接入业务:如IP业务),天基骨干信息网络数据的分类、汇聚、融合及分发等过程主要依靠星载光电混合交换技术完成,具体表现为:1)控制面、管理面的融合;2)数据面体现为骨干链路和接入链路的支持;3)骨干业务与接入业务的分类、汇聚、融合及分发。
如图1所示为传统光电业务混合交换流程图,将激光链路定位为仅是在物理层作为高速通道传输汇聚后的低速业务,也就是说光层仅作为电业务的底层。在光电混合交换机中,具体表现为光交换单元和电交换单元通过O/E、E/O接口相连的两台独立交换机,采用两套独立控制管理机制,其实质是两套完全独立交换机的集合体。由于缺乏统一的调度管理机制,光与电交换单元并不了解其他交换单元的当前状态,会出现各种业务在输出端口处的冲突现象,造成业务的拥塞,难以协调控制与管理、资源利用率不高,交换性能大幅度下降。
查阅国内外文献及专利库,没有找到与本发明思想相同的文章及专利。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种星载光电混合交换统一调度方法,利用一个统一的业务调度单元,通过对各种业务特征、QoS要求及交换机当前状态的分析和处理,根据QoS要求调度光电业务,按照吞吐率最高原则分配光电交换资源,为各业务计算出高效的内部路径,从而避免交换单元内部拥塞,提高混合交换机吞吐率、交换时延等性能。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的:
一种星载光电混合交换统一调度方法,星载光电混合交换统一调度包括如下步骤:
步骤(一)、一体化调度管理单元根据输入业务从光交换单元或分组交换单元接收状态信息;所述输入业务包括光业务和分组业务;并根据状态信息建立光电混合交换调度矩阵A(i,j);其中,i代表混合交换机输入端口号;j代表混合交换机输出端口号;i为正整数;j为正整数;
步骤(二)、通过光电混合交换调度矩阵自动分配当前状态下任一输入端口与输出端口之间的连接关系;并自动判断混合交换机输入业务的输入端口类型和输出端口类型;其中,所述输入端口类型包括光输入端口和分组输入端口;所述输出端口类型包括光输出端口和分组输出端口;根据输入业务为光业务或分组业务,判断该业务在混合交换机的输出端口为光输出端口或分组输出端口;
步骤(三)、一体化调度管理单元计算各种输入业务的内部路径,主要包括以下四种情况:
当输入业务为光业务,输出端口为分组端口时;将输入的光业务输出至所述分组端口;
当输入业务为分组业务,输出端口为光端口时;将输入的分组业务汇聚后从所述光端口输出;
当输入业务为光业务,输出端口为光端口时,将输入的光业务从所述光端口输出;
当输入业务为分组业务,输出端口为分组端口时,将输入的分组业务从所述分组端口输出;
步骤(四)、根据一体化调度管理单元对输入业务的内部路径的计算结果,将输入业务分类,通过光交换单元或分组交换单元,输出至相应的光端口或分组端口。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述步骤(一)中,光电混合交换调度矩阵的建立方法为:光电混合交换机包括M个光端口和N个分组端口;其中光交换单元的调度矩阵为M×M;分组交换单元的调度矩阵为N×N;则光电混合交换机的光电混合交换调度矩阵A(i,j),其中(i,j)≤M+N;M为正整数;N为正整数。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述步骤(三)中,当输入业务为光业务,输出端口为分组端口时;将输入的光业务输出至分组端口的步骤如下:
S1、设此时输入光业务的输出分组端口号为K;光电混合交换调度矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,K)=0且(M+1)≤i≤(M+N)的i值存在;则转至S3;若不满足该条件,则转至S2;
S2、将分组业务进行缓存,当满足条件A(i,K)=0且1≤i≤M的i值存在,转至S3;当不满足该条件,重复S2;
S3、将光业务数据封装为分组数据格式,发送至相应的分组业务输入端口处;
S4、当分组业务输出端口当前状态空闲,则转至步骤(四);当分组业务输出端口当前状态忙碌,则将业务进行缓存,当输出端口号空闲时,优先输出该业务,转至步骤(四)。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述步骤(三)中,当输入业务为分组业务,输出端口为光端口时,将输入的分组业务汇聚后从光端口输出的步骤如下:
S1、设此时输入分组业务的光输出端口号为H,混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,H)=0,其中1≤i≤M时的i存在,则转至步骤S3;当不满足该条件,则转至步骤S2;
S2、将分组业务进行缓存,当有满足条件A(i,H)=0且1≤i≤M的i值出现时,转至S3;当不满足该条件,则重复S2继续缓存;
S3、将分组业务数据汇聚封装为光业务数据;
S4、将该业务从分组交换单元输出至光交换单元,并转至步骤(四)。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述步骤(三)中,当输入业务为光业务,输出端口为光端口时,将输入的光业务输出至光端口的步骤如下:
S1、设此时输入光业务的光输出端口号为J;混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,J)=0,其中1≤i≤M的i存在时,则转至步骤S3;若A(i,j)=1,其中1≤i≤M,转至S2;
S2、将输入光业务进行延迟,当满足条件A(i,J)=0,其中1≤i≤M时的i存在时,转至步骤S3;
S3、当没有其他光业务输出至端口J,将该业务直接输出,转至步骤(四);当有多个输入端口业务要输出至端口J时,比较该业务与其他业务优先值;当有其他业务优先值更高,则转至S2;当本业务优先值最高,则转至步骤(四)。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述步骤(三)中,当输入业务为分组业务,输出端口为分组端口时,将输入的分组业务输出至分组端口的步骤如下:
S1、设此时输入分组输出端口号为J1,混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,J1)=0,其中M+1≤i≤M+N的i存在时,则将该业务直接输出,转至步骤(四);当A(i,J1)=1,其中M+1≤i≤M+N时,转至步骤S2;
S2、当有多个输入端口业务要输出至端口J1时,若J1端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至S4;若J1端口不是所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至S3;
S3、按待输出业务数目多少对所有分组输出端口轮询处理,首先判断待输出业务数目最少的输出端口,当轮询至输出端口J1时,转至S4;
S4、当本业务优先级为输出至端口J1的所有业务中优先级最高时,则将该业务输出至端口J1,转至步骤(四);当该业务优先级不是最高且轮询指针没有指向该输入端口则将该业务进行缓存,直至该业务优先级最高或轮询指针指向该输入端口时,将该业务输出至端口J1,转至步骤(四)。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述S3中,将光业务数据封装为分组数据的具体封装方法为:内部定长信元的空标志位设置为“0”;业务类型设置为“10”;根据业务特征填写单/组/广播,“00”表示单播业务,“01”表示组播业务,“10”表示广播业务;同时根据输入光业务特征填写优先级、业务识别符、业务序号及有效长度信息;外部输入端口号填写该业务的光输入端口号;内部输入端口号填写上述a中选择的光业务输入端口号;外部输出端口号设置为“K”。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述S3中,将分组业务数据汇聚封装为光业务数据的具体方法为:去掉分组数据的内部标签,将具有相同业务标识符的内部信元按照业务序号及有效长度排列起来,汇聚成光业务数据。
在上述的一种星载光电混合交换统一调度方法,所述S4中,轮询指针功能为每输出一个业务,轮询指针指向下一个有业务的输入端口。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
(1)本发明采用了一体化调度管理单元进行统一调度光电交换业务,提高了混合交换机的性能,实现了光电业务的QoS要求;
(2)本发明根据4种情况进行输入业务路径的计算,根据各种状态信息合理分配交换机内部资源,为各种业务选择高效的内部路径,避免多个业务数据发送至同一输出端口的现象,提高了混合交换机吞吐率、交换时延等性能,实现了交换单元内部的拥塞控制。
(3)本发明采用了一体化调度管理单元来统一控制光电业务的转换,集中考虑了光、电交换机业务自身参数特征、QoS要求及交换机当前状态(输入输出端口占用情况、缓存区利用情况),选择业务量较少的内部输入/输出端口来完成光电业务的转换,通过合理分配交换机内部资源,提高了混合交换机带宽及缓存器资源利用率,实现了光电业务的适配。
附图说明
图1为现有技术传统光电业务混合交换原理图;
图2为本发明一体化调度管理单元工作原理图;
图3为本发明星载光电混合交换统一调度流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:
星载光电混合交换机中输入业务包括光业务和电业务,混合交换机按照各种业务的输出端口号指示将各业务输出至相应的输出端口处。本发明利用一个统一的业务调度单元,通过对各种业务特征、QoS要求及交换机当前状态(输入输出端口占用情况、缓存区利用情况)的分析和处理,根据QoS要求调度光电业务,按照吞吐率最高原则分配光电交换资源,为各业务计算出高效的内部路径,从而避免交换单元内部拥塞,提高混合交换机吞吐率、交换时延等性能。
如图2所示为一体化调度管理单元工作原理图,由图可知,星载光电混合交换统一调度包括如下步骤:
步骤(一)、一体化调度管理单元根据输入业务从光交换单元或分组交换单元接收状态信息;所述输入业务包括光业务和分组业务;并根据状态信息建立光电混合交换调度矩阵A(i,j);其中,i代表混合交换机输入端口号;j代表混合交换机输出端口号;i为正整数;j为正整数;
其中,光电混合交换调度矩阵的建立方法为:光电混合交换机包括M个光端口和N个分组端口;其中光交换单元的调度矩阵为M×M;分组交换单元的调度矩阵为N×N;则光电混合交换机的光电混合交换调度矩阵A(i,j),其中(i,j)≤M+N;M为正整数;N为正整数。
步骤(二)、通过光电混合交换调度矩阵自动分配当前状态下任一输入端口与输出端口之间的连接关系;并自动判断混合交换机输入业务的输入端口类型和输出端口类型;其中,所述输入端口类型包括光输入端口和分组输入端口;所述输出端口类型包括光输出端口和分组输出端口;根据输入业务为光业务或分组业务,判断该业务在混合交换机的输出端口为光输出端口或分组输出端口;
步骤(三)、一体化调度管理单元计算各种输入业务的内部路径,主要包括以下四种情况:
当输入业务为光业务,输出端口为分组端口时;将输入的光业务输出至所述分组端口;将输入的光业务输出至分组端口的步骤如下:
S1、设此时输入光业务的输出分组端口号为K;光电混合交换调度矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,K)=0且(M+1)≤i≤(M+N)的i值存在;则转至S3;若不满足该条件,则转至S2;
S2、将分组业务进行缓存,当满足条件A(i,K)=0且1≤i≤M的i值存在,转至S3;当不满足该条件,重复S2;
S3、将光业务数据封装为分组数据格式,发送至相应的分组业务输入端口处;
S4、当分组业务输出端口当前状态空闲,则转至步骤(四);当分组业务输出端口当前状态忙碌,则将业务进行缓存,当输出端口号空闲时,优先输出该业务,转至步骤(四);
其中将光业务数据封装为分组数据的具体封装方法为:内部定长信元的空标志位设置为“0”;业务类型设置为“10”;根据业务特征填写单/组/广播,“00”表示单播业务,“01”表示组播业务,“10”表示广播业务;同时根据输入光业务特征填写优先级、业务识别符、业务序号及有效长度信息;外部输入端口号填写该业务的光输入端口号;内部输入端口号填写上述a中选择的光业务输入端口号;外部输出端口号设置为“K”。
当输入业务为分组业务,输出端口为光端口时;将输入的分组业务汇聚后从所述光端口输出;将输入的分组业务汇聚后从光端口输出的步骤如下:
S1、设此时输入分组业务的光输出端口号为H,混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,H)=0,其中1≤i≤M时的i存在,则转至步骤S3;当不满足该条件,则转至步骤S2;
S2、将分组业务进行缓存,当有满足条件A(i,H)=0且1≤i≤M的i值出现时,转至S3;当不满足该条件,则重复S2继续缓存;
S3、将分组业务数据汇聚封装为光业务数据;
S4、将该业务从分组交换单元输出至光交换单元,并转至步骤(四);
其中,将分组业务数据汇聚封装为光业务数据的具体方法为:去掉分组数据的内部标签,将具有相同业务标识符的内部信元按照业务序号及有效长度排列起来,汇聚成光业务数据。
当输入业务为光业务,输出端口为光端口时,将输入的光业务从所述光端口输出;将输入的光业务输出至光端口的步骤如下:
S1、设此时输入光业务的光输出端口号为J;混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,J)=0,其中1≤i≤M的i存在时,则转至步骤S3;若A(i,j)=1,其中1≤i≤M,转至S2;
S2、将输入光业务进行延迟,当满足条件A(i,J)=0,其中1≤i≤M时的i存在时,转至步骤S3;
S3、当没有其他光业务输出至端口J,将该业务直接输出,转至步骤(四);当有多个输入端口业务要输出至端口J时,比较该业务与其他业务优先值;当有其他业务优先值更高,则转至S2;当本业务优先值最高,则转至步骤(四)。
当输入业务为分组业务,输出端口为分组端口时,将输入的分组业务从所述分组端口输出;将输入的分组业务输出至分组端口的步骤如下:
S1、设此时输入分组输出端口号为J1,混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,J1)=0,其中M+1≤i≤M+N的i存在时,则将该业务直接输出,转至步骤(四);当A(i,J1)=1,其中M+1≤i≤M+N时,转至步骤S2;
S2、当有多个输入端口业务要输出至端口J1时,若J1端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至S4;若J1端口不是所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至S3;
S3、按待输出业务数目多少对所有分组输出端口轮询处理,首先判断待输出业务数目最少的输出端口,当轮询至输出端口J1时,转至S4;
S4、当本业务优先级为输出至端口J1的所有业务中优先级最高时,则将该业务输出至端口J1,转至步骤(四);当该业务优先级不是最高且轮询指针没有指向该输入端口则将该业务进行缓存,直至该业务优先级最高或轮询指针指向该输入端口时,将该业务输出至端口J1,转至步骤(四);
其中,轮询指针功能为每输出一个业务,轮询指针指向下一个有业务的输入端口。
步骤(四)、根据一体化调度管理单元对输入业务的内部路径的计算结果,将输入业务分类,通过光交换单元或分组交换单元,输出至相应的光端口或分组端口。
总体方案
本发明通过对混合交换机中各种业务及各交换单元状态进行分析和处理,为各种业务计算高效的内部路径,从而实现光电业务的统一调度,附图1为星载光电混合交换机调度方法总体方案。
如图3所示为星载光电混合交换统一调度流程图,由图可知,主要步骤为:
(1)根据业务特征收集状态信息。
收集的信息包括光、电交换机业务自身参数特征、QoS要求及交换机当前状态(输入输出端口占用情况、缓存区利用情况)。假设光电混合交换机中有M个光端口(光交换单元调度矩阵为M×M),N个分组端口(分组交换单元调度矩阵为N×N)。
其中,各种业务自身参数为平均突发长度、业务量;QoS要求为各业务优先级P;交换机状态为混合交换矩阵A(i,j)(i,j≤(M+N)),各端口缓存情况为B1、B2···BA。
(2)根据业务类型、交换机状态信息为各种业务计算内部路径。
若业务为光业务,需拆分成X个分组并交换至分组输出端口K(光->分组)
a)混合交换矩阵A(i,j)中,满足条件A(i,K)=0且(M+1)≤i≤(M+N)的i值存在,则选择其中的相应的输入端口来接收光业务数据,转至c);若不存在,则转至b);
b)比较分组交换单元各端口缓存状态B1、B2···BN,选择缓存容量较小的分组输入端口接收光业务数据;
c)将光业务数据封装为内部分组数据格式(具体格式见附图2所示)发送至相应的分组输入端口处;
d)若业务输出端口当前状态空闲,则转至步骤(3);若业务输出端口当前状态忙碌,则将业务进行缓存,当输出端口号空闲时,优先输出该业务,转至步骤(3);
若业务为分组业务,需Y路分组业务汇聚成1路从光端口H输出:(分组->光)
a)混合交换矩阵A(i,j)中,满足条件A(i,H)=0且1≤i≤M,则选择其中的1行相应的光输入端口来接收光业务数据,转至c);若不满足该条件,则转至b);
b)将分组业务进行缓存,当有满足条件A(i,H)=0且1≤i≤M的i值出现时,转至c);当不满足该条件,转至b);
c)将分组业务数据汇聚封装为光业务数据;
d)将光业务数据输出至光交换单元,并转至步骤(3);
若业务为光业务,需要从光端口J输出:(光->光)
a)混合交换矩阵A(i,j)中,若A(i,J)=0(1≤i≤M),转至步骤c);若A(i,J)=1(1≤i≤M),转至步骤b);
b)将输入光业务进行延迟,当A(i,J)=0(1≤i≤M)时,转至步骤c);
c)如果无其他光业务输出至端口J,将该业务直接输出,转至步骤3);如果有多个输入端口业务要输出至端口J时,比较该业务与其他业务优先值P,若有其他业务优先值更高,则转至b),若本业务优先值最高,则转至步骤(3);
若业务为分组业务,需要从分组端口J1输出:(分组->分组)
a)混合交换矩阵A(i,j)中,若A(i,J1)=0((M+1)≤i≤(M+N)),则将该业务直接输出,转至步骤(3);若A(i,J1)=1((M+1)≤i≤(M+N)),转至步骤b);
b)当有多个输入端口业务要输出至端口J1时,若J1端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至d);若J1端口不是所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至c);
c)按待输出业务数目多少对所有分组输出端口轮询处理,首先判断待输出业务数目最少的输出端口,当轮询至输出端口J1时,转至d);
d)当本业务优先级为输出至端口J1的所有业务中优先级最高时,则将该业务输出至端口J1,转至步骤3);当该业务优先级不是最高且轮询指针(每输出一个业务,轮询指针指向下一个有业务的输入端口)没有指向该输入端口则将该业务进行缓存,直至该业务优先级最高或轮询指针指向该输入端口时,将该业务输出至端口J1,转至步骤3)。
(3)根据一体化调度结果,将各业务传输至光交换单元或分组交换单元,并输出至相应端口
内部信元格式
假设混合交换机中分组交换内部采用的是64字节的定长交换,如果光业务要交换至分组输出端口,那么需要将光业务数据拆分成带有内部标签的定长数据格式。本发明采用的内部封装格式如附图3所示。
其中:
(1)空标志(1bit):表示该信元是否为空信元;
●1:空信元;
●0:非空信元。
(2)业务类型(2bits):表示该业务数据类型;
●10:表示为光业务数据;
●01:表示为分组业务数据,输出至分组端口;
●11:表示为分组业务数据,输出至光端口。
(3)单/组/广播(2bits):指示业务数据为单播、组播或多播业务;
●00:表示为单播业务;
●01:表示为组播业务;
●10:表示为广播业务;
●11:保留。
(4)优先级(3bits):表示业务数据的优先级;
(5)业务识别符(8bits):用于识别拆分前业务数据;
(6)业务序号(8bits):用于识别拆分后数据在整个业务数据中的排序;
(7)有效长度(6bits):载荷域有效数据长度(以字节为单位);
(8)外部输入端口号(8bits):指示业务数据报在混合交换机中的外部输入端口号。如果是光业务数据,该端口号为光输入端口号;如果是分组业务数据,该端口号为分组输入端口号。
(9)内部输入端口号(8bits):当业务数据为光业务数据时,指示光业务进入分组交换单元的内部输入端口;当业务数据为分组业务数据时,该端口号预留。
(10)外部输出端口号(16bits):指示业务数据报在混合交换机中的外部输出端口号。当业务类型为“10”或“01”时,该端口号为分组输出端口号;当业务类型为“11”时,该端口号为光输出端口号。
(11)内部输出端口号(16bits):当业务类型为“11”时,该端口号指示分组业务输出至光交换单元的内部输出端口;其他情况下该端口号预留。
(12)备用(2bits):保留域;
(13)载荷(54字节):原始光业务数据或分组业务数据。
这里以星上ATM业务与光业务混合交换、光业务需交换至分组输出端口为例详细说明星载光电混合交换统一调度方法的具体实施方式。
假设光电混合交换机中,光交叉矩阵为2×2,ATM交叉矩阵为8×8。目前光输入端口1需发送业务至ATM输出端口4,光业务需拆分成10个内部信元并交换至输出端口4。
首先,判断是否有满足条件A(i,4)=0且3≤i≤10的i值存在:
如果满足条件的i值存在,其中A(3,4)=0,A(4,4)=0,A(5,4)=0,那么选择ATM输入端口1、2、3接收光业务数据,并将光业务数据封装成相应的内部信元后,按序发送至ATM输出端口4处;
如果满足条件的i值不存在,那么在ATM输入端口中,选择缓存较小的几个输入端口来接收光业务数据。假设ATM输入端口1、2、3缓存信元数目最少,那么将光业务数据封装成相应的内部信元后,分别缓存至输入端口1、2、3处,并按序发送至ATM输出端口4处。
至此,完成星载光电混合交换统一调度方法。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:星载光电混合交换统一调度包括如下步骤:
步骤(一)、一体化调度管理单元根据输入业务从光交换单元或分组交换单元接收状态信息;所述输入业务包括光业务和分组业务;并根据状态信息建立光电混合交换调度矩阵A(i,j);其中,i代表混合交换机输入端口号;j代表混合交换机输出端口号;i为正整数;j为正整数;
步骤(二)、通过光电混合交换调度矩阵自动分配当前状态下任一输入端口与输出端口之间的连接关系;并自动判断混合交换机输入业务的输入端口类型和输出端口类型;其中,所述输入端口类型包括光输入端口和分组输入端口;所述输出端口类型包括光输出端口和分组输出端口;根据输入业务为光业务或分组业务,判断该业务在混合交换机的输出端口为光输出端口或分组输出端口;
步骤(三)、一体化调度管理单元计算各种输入业务的内部路径,主要包括以下四种情况:
当输入业务为光业务,输出端口为分组端口时;将输入的光业务输出至所述分组端口;
当输入业务为分组业务,输出端口为光端口时;将输入的分组业务汇聚后从所述光端口输出;
当输入业务为光业务,输出端口为光端口时,将输入的光业务从所述光端口输出;
当输入业务为分组业务,输出端口为分组端口时,将输入的分组业务从所述分组端口输出;
步骤(四)、根据一体化调度管理单元对输入业务的内部路径的计算结果,将输入业务分类,通过光交换单元或分组交换单元,输出至相应的光端口或分组端口;
所述步骤(一)中,光电混合交换调度矩阵的建立方法为:光电混合交换机包括M个光端口和N个分组端口;其中光交换单元的调度矩阵为M×M;分组交换单元的调度矩阵为N×N;则光电混合交换机的光电混合交换调度矩阵A(i,j),其中i≤M+N且j≤M+N;M为正整数;N为正整数;
所述步骤(三)中,当输入业务为光业务,输出端口为分组端口时;将输入的光业务输出至分组端口的步骤如下:
S1、设此时输入光业务的输出分组端口号为K;光电混合交换调度矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,K)=0且(M+1)≤i≤(M+N)的i值存在;则转至S3;若不满足该条件,则转至S2;
S2、将分组业务进行缓存,当满足条件A(i,K)=0且1≤i≤M的i值存在,转至S3;当不满足该条件,重复S2;
S3、将光业务数据封装为分组数据格式,发送至相应的分组业务输入端口处;
S4、当分组业务输出端口当前状态空闲,则转至步骤(四);当分组业务输出端口当前状态忙碌,则将业务进行缓存,当输出端口号空闲时,优先输出该业务,转至步骤(四)。
2.根据权利要求1所述的一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:所述步骤(三)中,当输入业务为分组业务,输出端口为光端口时,将输入的分组业务汇聚后从光端口输出的步骤如下:
S1、设此时输入分组业务的光输出端口号为H,混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,H)=0,其中1≤i≤M时的i存在,则转至步骤S3;当不满足该条件,则转至步骤S2;
S2、将分组业务进行缓存,当有满足条件A(i,H)=0且1≤i≤M的i值出现时,转至S3;当不满足该条件,则重复S2继续缓存;
S3、将分组业务数据汇聚封装为光业务数据;
S4、将该业务从分组交换单元输出至光交换单元,并转至步骤(四)。
3.根据权利要求1所述的一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:所述步骤(三)中,当输入业务为光业务,输出端口为光端口时,将输入的光业务输出至光端口的步骤如下:
S1、设此时输入光业务的光输出端口号为J;混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,J)=0,其中1≤i≤M的i存在时,则转至步骤S3;若A(i,j)=1,其中1≤i≤M,转至S2;
S2、将输入光业务进行延迟,当满足条件A(i,J)=0,其中1≤i≤M时的i存在时,转至步骤S3;
S3、当没有其他光业务输出至端口J,将该业务直接输出,转至步骤(四);当有多个输入端口业务要输出至端口J时,比较该业务与其他业务优先值;当有其他业务优先值更高,则转至S2;当本业务优先值最高,则转至步骤(四)。
4.根据权利要求1所述的一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:所述步骤(三)中,当输入业务为分组业务,输出端口为分组端口时,将输入的分组业务输出至分组端口的步骤如下:
S1、设此时输入分组输出端口号为J1,混合交换矩阵A(i,j)中,当满足条件A(i,J1)=0,其中M+1≤i≤M+N的i存在时,则将该业务直接输出,转至步骤(四);当A(i,J1)=1,其中M+1≤i≤M+N时,转至步骤S2;
S2、当有多个输入端口业务要输出至端口J1时,若J1端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至S4;若J1端口不是所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口,则转至S3;
S3、按待输出业务数目多少对所有分组输出端口轮询处理,首先判断待输出业务数目最少的输出端口,当轮询至输出端口J1时,转至S4;
S4、当本业务优先级为输出至端口J1的所有业务中优先级最高时,则将该业务输出至端口J1,转至步骤(四);当该业务优先级不是最高且轮询指针没有指向该输入端口则将该业务进行缓存,直至该业务优先级最高或轮询指针指向该输入端口时,将该业务输出至端口J1,转至步骤(四)。
5.根据权利要求1所述的一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:所述S3中,将光业务数据封装为分组数据的具体封装方法为:内部定长信元的空标志位设置为“0”;业务类型设置为“10”;根据业务特征填写单/组/广播,“00”表示单播业务,“01”表示组播业务,“10”表示广播业务;同时根据输入光业务特征填写优先级、业务识别符、业务序号及有效长度信息;外部输入端口号填写该业务的光输入端口号;内部输入端口号填写上述S1中选择的光业务输入端口号;外部输出端口号设置为“K”。
6.根据权利要求2所述的一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:所述S3中,将分组业务数据汇聚封装为光业务数据的具体方法为:去掉分组数据的内部标签,将具有相同业务标识符的内部信元按照业务序号及有效长度排列起来,汇聚成光业务数据。
7.根据权利要求4所述的一种星载光电混合交换统一调度方法,其特征在于:所述S4中,轮询指针功能为每输出一个业务,轮询指针指向下一个有业务的输入端口。
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