CN116233034A - 一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法 - Google Patents

一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116233034A
CN116233034A CN202211605050.3A CN202211605050A CN116233034A CN 116233034 A CN116233034 A CN 116233034A CN 202211605050 A CN202211605050 A CN 202211605050A CN 116233034 A CN116233034 A CN 116233034A
Authority
CN
China
Prior art keywords
packet
radio frequency
optical
service
service data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211605050.3A
Other languages
English (en)
Inventor
沈俊
杨凯
李建国
安建平
卜祥元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN202211605050.3A priority Critical patent/CN116233034A/zh
Publication of CN116233034A publication Critical patent/CN116233034A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/25—Routing or path finding in a switch fabric
    • H04L49/253—Routing or path finding in a switch fabric using establishment or release of connections between ports
    • H04L49/254—Centralised controller, i.e. arbitration or scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/60—Software-defined switches
    • H04L49/602—Multilayer or multiprotocol switching, e.g. IP switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/90—Buffering arrangements
    • H04L49/9057—Arrangements for supporting packet reassembly or resequencing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开的一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法，属于网络通信技术领域。本发明通过利用光、射频、分组混合交换控制系统统一调度光业务、射频业务、分组业务，满足光至光、光至射频、光至分组、射频至光、射频至射频、射频至分组、分组至光、分组至射频、分组至分组业务的光、射频、分组混合交换的使用要求，降低控制协议开销，显著提高光、射频、分组控制效率；通过对各种业务特征及交换机输入输出端口占用情况、缓存区利用情况的分析和处理，结合QoS要求调度光业务、射频业务和分组业务，按照吞吐率最高原则分配光、射频和分组交换资源，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，降低交换时延。

Description

一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法
技术领域
本发明主要涉及一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法，属于网络通信技术领域。
背景技术
当前激光、射频、分组混合交换，将光、射频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、射频仅作为电业务的底层。在光、射频、分组混合交换机中，具体表现为光交换单元、射频交换单元和分组交换通过光电接口、射频调制/解调接口相连的三台独立交换机，采用三套独立控制管理机制。其实质是三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，光交换单元、射频交换单元、分组交换间仅为业务交互，并无控制管理交互，易出现激光、射频、分组承载的业务在输出端口处的冲突现象，交换性能大幅度下降。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法，通过利用光、射频、分组混合交换控制系统统一调度光业务、射频业务、分组业务，避免传统的多套控制体系，能够满足光至光、光至射频、光至分组、射频至光、射频至射频、射频至分组、分组至光、分组至射频、分组至分组业务的光、射频、分组混合交换的使用要求，降低控制协议开销，显著提高光、射频、分组控制效率；通过对各种业务特征及交换机输入输出端口占用情况、缓存区利用情况的分析和处理，结合QoS要求调度光业务、射频业务和分组业务，按照吞吐率最高原则分配光、射频和分组交换资源，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，降低交换时延。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明公开的一种光、射频、分组混合交换控制系统，包括光交换模块、O/E模块、E/O模块、分组交换模块、调制模块、解调模块、射频交换模块、激光、射频、分组交换控制模块、转发表模块。
所述光交换模块，根据激光、射频、分组控制模块的配置指令，接收来自M个不同激光终端的光业务数据以及转发光业务数据至M个激光终端之一。
所述O/E、E/O模块分别为光-电转换模块、电-光转换模块，用于光信号与电信号之间的相互转换。
所述分组交换模块，接收并判断来自N个信号处理器的分组业务数据，并转发给激光、射频、分组控制模块；转发分组业务数据至N个信号处理器之一。
所述调制、解调模块分别用于处理分组交换模块产生的分组业务数据至特定的调制方式，上变频至射频并给到射频交换模块；处理来自射频交换模块的射频信号，下变频至基带并给到分组交换模块。
所述射频交换模块，根据激光、射频、分组控制模块的配置指令，接收来自P个微波通道的射频业务数据以及转发射频业务数据至P个微波通道之一。
所述激光、射频、分组控制模块，接收来自分组交换模块的分组业务数据，根据分组业务数据的配置指令以及光、射频、分组混合交换控制方法，生成配置指令以分别配置光交换模块、射频交换模块，并将配置信息送至转发表。
所述转发表模块用于记录数据帧地址。
本发明还公开的一种光、射频、分组混合交换控制方法，基于所述光、射频、分组混合交换控制系统实现。所述一种光、射频、分组混合交换控制方法，包括如下步骤：
步骤1：根据业务特征收集光、射频、分组业务的状态信息。所述状态信息包括光、射频和分组业务自身参数特征、QoS要求及交换机当前状态。所述交换机当前状态包括输入输出端口占用情况、中间交叉节点、时隙、波长以及缓存区利用情况。交换机当前状态可用混合交换矩阵A(i,j)且i,j≤(M+N+P)表示，射频、分组端口缓存情况分别为B1、B2、…BP，C1、C2、…CN。
所述各种业务自身参数为平均突发长度、业务量；所述QoS要求为各业务优先级Q。
步骤2：根据业务特征以及光、射频、分组业务的状态信息，为光至分组、分组至光、光至光、分组至分组、射频至分组、射频至射频、分组至射频业务计算内部路径。
步骤2.1：计算光至分组业务内部路径。所述光至分组业务目的是将光业务数据拆分成X个分组并交换至分组交换模块输出端口K。所述分组交换模块输出端口K对应连接N个信号处理器之一。
步骤2.1.a：判断混合交换矩阵A(i,j)满足条件A(i,K)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值是否存在。若存在，则选择其中的X行相应的输入端口来接收光业务数据，转至步骤2.1.c；否则，则转至步骤2.1.b；
步骤2.1.b：比较分组交换模块各端口缓存状态C1、C2、…CN，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收光业务数据；
步骤2.1.c：将光业务数据封装为分组业务数据格式，并发送至相应X个分组输入端口处。
步骤2.2：计算分组至光业务内部路径。所述分组至光业务目的是将Y路分组业务数据汇聚成1路并交换至光交换模块输出端口H。所述光交换模块输出端口H对应连接M个激光终端之一。
步骤2.2.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,H)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则选择其中的1行相应的光输入端口来接收光业务数据，转至步骤2.2.c；若不满足该条件，则转至步骤2.2.b；
步骤2.2.b：将分组业务进行缓存，当有满足条件A(i,H)＝0且1≤i≤(M+N)的i值出现时，转至步骤2.2.c；当不满足该条件，转至步骤2.2.b；
步骤2.2.c：将分组业务数据汇聚封装为光业务数据。
步骤2.3：计算光至光业务内部路径。所述光至光业务目的是将光业务数据交换至光交换模块输出端口J。所述光交换模块输出端口J对应连接M个激光终端之一。
步骤2.3.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.3.c；若A(i,J)＝1(1≤i≤(M+N+P))，转至步骤2.3.b；
步骤2.3.b：将输入光业务数据进行延迟，当A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)时，转至步骤2.3.c；
步骤2.3.c：如果无其他光业务数据输出至端口J，将该业务直接输出；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Q，若有其他业务优先值更高，则转至步骤2.3.b。
步骤2.4：计算分组至分组业务内部路径。所述分组至分组业务目的是将分组业务数据交换至分组交换模块输出端口L。所述分组交换模块输出端口L对应连接N个信号处理器之一。
步骤2.4.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,L)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则将该业务直接输出；若A(i,L)＝1且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.4.b；
步骤2.4.b：当有多个输入端口业务要输出至端口L时，并且L端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口，则转至步骤2.4.d；若L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，则转至步骤2.4.c；
步骤2.4.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J2时，转至步骤2.4.d；
步骤2.4.d：当本业务优先级为输出至端口J2的所有业务中优先级最高时，则将该业务输出至端口L；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L。所述轮询指针，每输出一个业务，轮询指针指向下一个有业务的输入端口；
步骤2.4.e：通过分组交换模块将各种分组业务数据交换至相应端口。
步骤2.5：计算射频至分组业务内部路径。所述射频至分组业务目的是将射频业务数据拆分成X个分组并交换至分组交换模块输出端口K。所述分组交换模块输出端口K对应连接N个信号处理器之一。
步骤2.5.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,K)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值存在，则选择其中的X行相应的输入端口来接收射频业务数据，转至步骤2.5.c；若不存在，则转至步骤2.5.b；
步骤2.5.b：比较分组交换单元各端口缓存状态C1、C2、…CN，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收射频业务数据；
步骤2.5.c：将射频业务数据封装为分组业务数据格式发送至相应X个分组输入端口处。
步骤2.6：计算射频至射频业务内部路径。所述射频至射频业务目的是将射频业务数据交换至射频交换模块输出端口R。所述射频交换模块输出端口R对应连接P个微波通道之一。
步骤2.6.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.6.c；若A(i,J)＝1且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.6.b；
步骤2.6.b：将输入射频业务数据进行延迟，当A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)时，转至步骤2.6.c；
步骤2.6.c：如果无其他射频业务数据输出至端口R，将该业务直接输出；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Q，若有其他业务优先值更高，则转至步骤2.6.b。
步骤2.7：计算分组至射频业务内部路径。所述分组至射频业务目的是将Z路分组业务数据汇聚成1路并交换至射频交换模块输出端口R。所述射频交换模块输出端口R对应连接P个激光终端之一。
步骤2.7.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,R)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则选择其中的1行相应的射频输入端口来接收射频业务数据，转至步骤2.7.c；若不满足该条件，则转至步骤2.7.b；
步骤2.7.b：将分组业务进行缓存，当有满足条件A(i,R)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值出现时，转至步骤2.7.c；当不满足该条件，转至步骤2.7.b；
步骤2.7.c：将分组业务数据汇聚封装为射频业务数据。
步骤3：根据不同的业务特征以及光、射频、分组业务的状态信息，通过步骤1、2的所述光、射频、分组混合交换控制方法，按照吞吐量最高原则，合理分配控制系统资源，建立光、射频、分组业务之间的高效的内部路径，实现模块之间高效的信息交互，避免交换模块内部拥塞，提高光电混合交换机吞吐率，降低交换时延。
有益效果：
1、本发明公开的一种光、射频、分组交换控制系统及方法，采用一套光、射频、分组交换控制系统，避免传统的多套控制体系，能够满足光至光、光至射频、光至分组、射频至光、射频至射频、射频至分组、分组至光、分组至射频、分组至分组业务的光、射频、分组混合交换的使用要求，降低控制协议开销，显著提高光、射频、分组控制效率。
2、本发明公开的一种光、射频、分组交换控制系统及方法，通过对各种业务特征及交换机输入输出端口占用情况、缓存区利用情况的分析和处理，结合QoS要求调度光业务、射频业务和分组业务，按照吞吐率最高原则分配光、射频和分组交换资源，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，降低交换时延。
附图说明
图1光、射频、分组混合交换控制系统。
图2光、射频、分组至分组混合交换一体化控制方法。
图3光、分组至光混合交换一体化控制方法。
图4分组、射频至射频混合交换一体化控制方法。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
实施例1：
本实施例公开的一种光、射频、分组混合交换控制方法，如图2、图3、图4所示，基于光、射频、分组混合交换控制方法给出了一种光、射频、分组混合交换控制系统，如图1所示。该系统包括光交换模块、O/E模块、E/O模块、分组交换模块、调制模块、解调模块、射频交换模块、激光、射频、分组交换控制模块、转发表模块。
所述光交换模块，根据激光、射频、分组控制模块的配置指令，接收来自M个不同激光终端的光业务数据以及转发光业务数据至M个激光终端之一。
所述O/E、E/O模块分别为光-电转换模块、电-光转换模块，用于光信号与电信号之间的相互转换。
所述分组交换模块，接收并判断来自N个信号处理器的分组业务数据，并转发给激光、射频、分组控制模块；转发分组业务数据至N个信号处理器之一。
所述调制、解调模块分别用于处理分组交换模块产生的分组业务数据至特定的调制方式，上变频至射频并给到射频交换模块；处理来自射频交换模块的射频信号，下变频至基带并给到分组交换模块。
所述射频交换模块，根据激光、射频、分组控制模块的配置指令，接收来自P个微波通道的射频业务数据以及转发射频业务数据至P个微波通道之一。
所述激光、射频、分组控制模块，接收来自分组交换模块的分组业务数据，根据分组业务数据的配置指令以及光、射频、分组混合交换控制方法，生成配置指令以分别配置光交换模块、射频交换模块，并将配置信息送至转发表。
所述转发表模块用于记录数据帧地址。
本发明还公开的一种光、射频、分组混合交换控制方法，基于所述光、射频、分组混合交换控制系统实现。所述一种光、射频、分组混合交换控制方法，包括如下步骤：
步骤1：根据业务特征收集光、射频、分组业务的状态信息。所述状态信息包括光、射频和分组业务自身参数特征、QoS要求及交换机当前状态。所述交换机当前状态包括输入输出端口占用情况、中间交叉节点、时隙、波长以及缓存区利用情况。交换机当前状态可用混合交换矩阵A(i,j)且i,j≤(M+N+P)表示，射频、分组端口缓存情况分别为B1、B2、…BP，C1、C2、…CN。
所述各种业务自身参数为平均突发长度、业务量；所述QoS要求为各业务优先级Q。
步骤2：根据业务特征以及光、射频、分组业务的状态信息，为光至分组、分组至光、光至光、分组至分组、射频至分组、射频至射频、分组至射频业务计算内部路径。
步骤2.1：计算光至分组业务内部路径。所述光至分组业务目的是将光业务数据拆分成X个分组并交换至分组交换模块输出端口K。所述分组交换模块输出端口K对应连接N个信号处理器之一。
步骤2.1.a：判断混合交换矩阵A(i,j)满足条件A(i,K)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值是否存在。若存在，则选择其中的X行相应的输入端口来接收光业务数据，转至步骤2.1.c；否则，则转至步骤2.1.b；
步骤2.1.b：比较分组交换模块各端口缓存状态C1、C2、…CN，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收光业务数据；
步骤2.1.c：将光业务数据封装为分组业务数据格式，并发送至相应X个分组输入端口处。
步骤2.2：计算分组至光业务内部路径。所述分组至光业务目的是将Y路分组业务数据汇聚成1路并交换至光交换模块输出端口H。所述光交换模块输出端口H对应连接M个激光终端之一。
步骤2.2.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,H)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则选择其中的1行相应的光输入端口来接收光业务数据，转至步骤2.2.c；若不满足该条件，则转至步骤2.2.b；
步骤2.2.b：将分组业务进行缓存，当有满足条件A(i,H)＝0且1≤i≤(M+N)的i值出现时，转至步骤2.2.c；当不满足该条件，转至步骤2.2.b；
步骤2.2.c：将分组业务数据汇聚封装为光业务数据。
步骤2.3：计算光至光业务内部路径。所述光至光业务目的是将光业务数据交换至光交换模块输出端口J。所述光交换模块输出端口J对应连接M个激光终端之一。
步骤2.3.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.3.c；若A(i,J)＝1(1≤i≤(M+N+P))，转至步骤2.3.b；
步骤2.3.b：将输入光业务数据进行延迟，当A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)时，转至步骤2.3.c；
步骤2.3.c：如果无其他光业务数据输出至端口J，将该业务直接输出；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Q，若有其他业务优先值更高，则转至步骤2.3.b。
步骤2.4：计算分组至分组业务内部路径。所述分组至分组业务目的是将分组业务数据交换至分组交换模块输出端口L。所述分组交换模块输出端口L对应连接N个信号处理器之一。
步骤2.4.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,L)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则将该业务直接输出；若A(i,L)＝1且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.4.b；
步骤2.4.b：当有多个输入端口业务要输出至端口L时，并且L端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口，则转至步骤2.4.d；若L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，则转至步骤2.4.c；
步骤2.4.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J2时，转至步骤2.4.d；
步骤2.4.d：当本业务优先级为输出至端口J2的所有业务中优先级最高时，则将该业务输出至端口L；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L。所述轮询指针，每输出一个业务，轮询指针指向下一个有业务的输入端口；
步骤2.4.e：通过分组交换模块将各种分组业务数据交换至相应端口。
步骤2.5：计算射频至分组业务内部路径。所述射频至分组业务目的是将射频业务数据拆分成X个分组并交换至分组交换模块输出端口K。所述分组交换模块输出端口K对应连接N个信号处理器之一。
步骤2.5.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,K)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值存在，则选择其中的X行相应的输入端口来接收射频业务数据，转至步骤2.5.c；若不存在，则转至步骤2.5.b；
步骤2.5.b：比较分组交换单元各端口缓存状态C1、C2、…CN，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收射频业务数据；
步骤2.5.c：将射频业务数据封装为分组业务数据格式发送至相应X个分组输入端口处。
步骤2.6：计算射频至射频业务内部路径。所述射频至射频业务目的是将射频业务数据交换至射频交换模块输出端口R。所述射频交换模块输出端口R对应连接P个微波通道之一。
步骤2.6.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.6.c；若A(i,J)＝1且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.6.b；
步骤2.6.b：将输入射频业务数据进行延迟，当A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)时，转至步骤2.6.c；
步骤2.6.c：如果无其他射频业务数据输出至端口R，将该业务直接输出；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Q，若有其他业务优先值更高，则转至步骤2.6.b。
步骤2.7：计算分组至射频业务内部路径。所述分组至射频业务目的是将Z路分组业务数据汇聚成1路并交换至射频交换模块输出端口R。所述射频交换模块输出端口R对应连接P个激光终端之一。
步骤2.7.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,R)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则选择其中的1行相应的射频输入端口来接收射频业务数据，转至步骤2.7.c；若不满足该条件，则转至步骤2.7.b；
步骤2.7.b：将分组业务进行缓存，当有满足条件A(i,R)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值出现时，转至步骤2.7.c；当不满足该条件，转至步骤2.7.b；
步骤2.7.c：将分组业务数据汇聚封装为射频业务数据。
步骤3：根据不同的业务特征以及光、射频、分组业务的状态信息，通过步骤1、2的所述光、射频、分组混合交换控制方法，按照吞吐量最高原则，合理分配控制系统资源，建立光、射频、分组业务之间的高效的内部路径，实现模块之间高效的信息交互，避免交换模块内部拥塞，提高光电混合交换机吞吐率，降低交换时延。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光、射频、分组混合交换控制系统，其特征在于：包括光交换模块、O/E模块、E/O模块、分组交换模块、调制模块、解调模块、射频交换模块、激光、射频、分组交换控制模块、转发表模块；
所述光交换模块，根据激光、射频、分组控制模块的配置指令，接收来自M个不同激光终端的光业务数据以及转发光业务数据至M个激光终端之一；
所述O/E、E/O模块分别为光-电转换模块、电-光转换模块，用于光信号与电信号之间的相互转换；
所述分组交换模块，接收并判断来自N个信号处理器的分组业务数据，并转发给激光、射频、分组控制模块；转发分组业务数据至N个信号处理器之一；
所述调制、解调模块分别用于处理分组交换模块产生的分组业务数据至特定的调制方式，上变频至射频并给到射频交换模块；处理来自射频交换模块的射频信号，下变频至基带并给到分组交换模块；
所述射频交换模块，根据激光、射频、分组控制模块的配置指令，接收来自P个微波通道的射频业务数据以及转发射频业务数据至P个微波通道之一；
所述激光、射频、分组控制模块，接收来自分组交换模块的分组业务数据，根据分组业务数据的配置指令以及光、射频、分组混合交换控制方法，生成配置指令以分别配置光交换模块、射频交换模块，并将配置信息送至转发表；
所述转发表模块用于记录数据帧地址。
2.一种光、射频、分组混合交换控制方法，基于如权利要求1所述的光、射频、分组混合交换控制系统实现，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1：根据业务特征收集光、射频、分组业务的状态信息；所述状态信息包括光、射频和分组业务自身参数特征、QoS要求及交换机当前状态；所述交换机当前状态包括输入输出端口占用情况、中间交叉节点、时隙、波长以及缓存区利用情况；交换机当前状态可用混合交换矩阵A(i,j)且i,j≤(M+N+P)表示，射频、分组端口缓存情况分别为B1、B2、…BP，C1、C2、…CN；
所述各种业务自身参数为平均突发长度、业务量；所述QoS要求为各业务优先级Q；
步骤2：根据业务特征以及光、射频、分组业务的状态信息，为光至分组、分组至光、光至光、分组至分组、射频至分组、射频至射频、分组至射频业务计算内部路径；
步骤2.1：计算光至分组业务内部路径；所述光至分组业务目的是将光业务数据拆分成X个分组并交换至分组交换模块输出端口K；所述分组交换模块输出端口K对应连接N个信号处理器之一；
步骤2.2：计算分组至光业务内部路径；所述分组至光业务目的是将Y路分组业务数据汇聚成1路并交换至光交换模块输出端口H；所述光交换模块输出端口H对应连接M个激光终端之一；
步骤2.3：计算光至光业务内部路径；所述光至光业务目的是将光业务数据交换至光交换模块输出端口J；所述光交换模块输出端口J对应连接M个激光终端之一；
步骤2.4：计算分组至分组业务内部路径；所述分组至分组业务目的是将分组业务数据交换至分组交换模块输出端口L；所述分组交换模块输出端口L对应连接N个信号处理器之一；
步骤2.5：计算射频至分组业务内部路径；所述射频至分组业务目的是将射频业务数据拆分成X个分组并交换至分组交换模块输出端口K；所述分组交换模块输出端口K对应连接N个信号处理器之一；
步骤2.6：计算射频至射频业务内部路径；所述射频至射频业务目的是将射频业务数据交换至射频交换模块输出端口R；所述射频交换模块输出端口R对应连接P个微波通道之一；
步骤2.7：计算分组至射频业务内部路径；所述分组至射频业务目的是将Z路分组业务数据汇聚成1路并交换至射频交换模块输出端口R；所述射频交换模块输出端口R对应连接P个激光终端之一；
步骤3：根据不同的业务特征以及光、射频、分组业务的状态信息，通过步骤1、2的所述光、射频、分组混合交换控制方法，按照吞吐量最高原则，合理分配控制系统资源，建立光、射频、分组业务之间的高效的内部路径，实现模块之间高效的信息交互，避免交换模块内部拥塞，提高光电混合交换机吞吐率，降低交换时延。
3.如权利要求2所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：步骤2.1实现方法为，
步骤2.1.a：判断混合交换矩阵A(i,j)满足条件A(i,K)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值是否存在；若存在，则选择其中的X行相应的输入端口来接收光业务数据，转至步骤2.1.c；否则，则转至步骤2.1.b；
步骤2.1.b：比较分组交换模块各端口缓存状态C1、C2、…CN，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收光业务数据；
步骤2.1.c：将光业务数据封装为分组业务数据格式，并发送至相应X个分组输入端口处。
4.如权利要求3所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：步骤2.2实现方法为，
步骤2.2.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,H)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则选择其中的1行相应的光输入端口来接收光业务数据，转至步骤2.2.c；若不满足该条件，则转至步骤2.2.b；
步骤2.2.b：将分组业务进行缓存，当有满足条件A(i,H)＝0且1≤i≤(M+N)的i值出现时，转至步骤2.2.c；当不满足该条件，转至步骤2.2.b；
步骤2.2.c：将分组业务数据汇聚封装为光业务数据。
5.如权利要求4所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：步骤2.3实现方法为，
步骤2.3.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.3.c；若A(i,J)＝1(1≤i≤(M+N+P))，转至步骤2.3.b；
步骤2.3.b：将输入光业务数据进行延迟，当A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)时，转至步骤2.3.c；
步骤2.3.c：如果无其他光业务数据输出至端口J，将该业务直接输出；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Q，若有其他业务优先值更高，则转至步骤2.3.b。
6.如权利要求5所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：步骤2.4实现方法为，
步骤2.4.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,L)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则将该业务直接输出；若A(i,L)＝1且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.4.b；
步骤2.4.b：当有多个输入端口业务要输出至端口L时，并且L端口为所有分组输出端口中待输出业务数目最少的端口，则转至步骤2.4.d；若L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，则转至步骤2.4.c；
步骤2.4.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J2时，转至步骤2.4.d；
步骤2.4.d：当本业务优先级为输出至端口J2的所有业务中优先级最高时，则将该业务输出至端口L；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L；所述轮询指针，每输出一个业务，轮询指针指向下一个有业务的输入端口；
步骤2.4.e：通过分组交换模块将各种分组业务数据交换至相应端口。
7.如权利要求6所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：步骤2.5实现方法为，
步骤2.5.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,K)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值存在，则选择其中的X行相应的输入端口来接收射频业务数据，转至步骤2.5.c；若不存在，则转至步骤2.5.b；
步骤2.5.b：比较分组交换单元各端口缓存状态C1、C2、…CN，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收射频业务数据；
步骤2.5.c：将射频业务数据封装为分组业务数据格式发送至相应X个分组输入端口处。
8.如权利要求7所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：2.6实现方法为，
步骤2.6.a：混合交换矩阵A(i,j)中，若A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.6.c；若A(i,J)＝1且1≤i≤(M+N+P)，转至步骤2.6.b；
步骤2.6.b：将输入射频业务数据进行延迟，当A(i,J)＝0且1≤i≤(M+N+P)时，转至步骤2.6.c；
步骤2.6.c：如果无其他射频业务数据输出至端口R，将该业务直接输出；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Q，若有其他业务优先值更高，则转至步骤2.6.b。
9.如权利要求8所述的一种光、射频、分组混合交换控制方法，其特征在于：2.7实现方法为，
步骤2.7.a：混合交换矩阵A(i,j)中，满足条件A(i,R)＝0且1≤i≤(M+N+P)，则选择其中的1行相应的射频输入端口来接收射频业务数据，转至步骤2.7.c；若不满足该条件，则转至步骤2.7.b；
步骤2.7.b：将分组业务进行缓存，当有满足条件A(i,R)＝0且1≤i≤(M+N+P)的i值出现时，转至步骤2.7.c；当不满足该条件，转至步骤2.7.b；
步骤2.7.c：将分组业务数据汇聚封装为射频业务数据。
CN202211605050.3A 2022-12-14 2022-12-14 一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法 Pending CN116233034A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211605050.3A CN116233034A (zh) 2022-12-14 2022-12-14 一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211605050.3A CN116233034A (zh) 2022-12-14 2022-12-14 一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116233034A true CN116233034A (zh) 2023-06-06

Family

ID=86575705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211605050.3A Pending CN116233034A (zh) 2022-12-14 2022-12-14 一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116233034A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020075871A1 (en) * 2000-09-12 2002-06-20 International Business Machines Corporation System and method for controlling the multicast traffic of a data packet switch
CN105959241A (zh) * 2016-04-27 2016-09-21 西安空间无线电技术研究所 一种星载光电混合交换统一调度方法
CN107333190A (zh) * 2017-06-01 2017-11-07 清华大学 一种可变颗粒度的光电混合交换结构
CN114024798A (zh) * 2021-11-25 2022-02-08 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种星载微波光电混合通信交换一体化系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020075871A1 (en) * 2000-09-12 2002-06-20 International Business Machines Corporation System and method for controlling the multicast traffic of a data packet switch
CN105959241A (zh) * 2016-04-27 2016-09-21 西安空间无线电技术研究所 一种星载光电混合交换统一调度方法
CN107333190A (zh) * 2017-06-01 2017-11-07 清华大学 一种可变颗粒度的光电混合交换结构
CN114024798A (zh) * 2021-11-25 2022-02-08 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种星载微波光电混合通信交换一体化系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11716557B2 (en) Reduced-complexity integrated guaranteed-rate optical packet switch
Aujla et al. Data offloading in 5G-enabled software-defined vehicular networks: A Stackelberg-game-based approach
EP2245881B1 (en) End-to--end packet aggregation in mesh networks
CN102971996B (zh) 带有分组突发的负载平衡的交换节点
CN101006690B (zh) 通信网络的拓扑和服务质量管理装置和方法
CN100425040C (zh) 天基网络星载路由交换方法
US7397792B1 (en) Virtual burst-switching networks
EP1501247B1 (en) Software configurable cluster-based router using stock personal computers as cluster nodes
CN100550849C (zh) 分组传送控制方法与系统
CN102802266B (zh) 一种高动态自组织网络高效tdma协议的实现方法
CN110290074B (zh) FPGA片间互连的Crossbar交换单元设计方法
EP4184937A1 (en) Method, apparatus, and system for communication in data centre
CN101631070A (zh) 三级交换系统及其调度方法
CN105959241B (zh) 一种星载光电混合交换统一调度方法
CN107343231A (zh) 非对称缓存与转发模块及由其组成的分组交换节点及网络
CN111654454B (zh) 基于Crossbar的双模混合交换装置和方法
CN105959163A (zh) 一种基于软件定义的无源光互连网络结构及数据通信方法
CN116155366B (zh) 一种基于软件定义网络的高通量卫星系统路由寻址方法
CN113133023B (zh) 通信方法、无线接入点、无线站点及无线局域网系统
CN116233034A (zh) 一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法
CN113285793B (zh) 一种基于全向定向天线通信的混合双工多址接入方法
CN110493822B (zh) 点对多点通信装置和系统
KR100423392B1 (ko) 무선 근거리 통신망 액세스 포인트 접속장치
CN115297065B (zh) 处理设备通信互连方法、装置、计算机设备和存储介质
US7359396B1 (en) Optical-core network with selective signal queueing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination