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专利号: 2017103135019
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.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,其特征在于:该方法包括以下步骤:

S1:在组播交换节点中,每个输入端口到达的业务先通过一个1×M的带宽可变波长选择开关(Bandwidth-Variable Wavelength Selective Switch,BV-WSS)将不同业务占用的频谱进行分离;如果是单播业务,就直接发送到交换矩阵中;如果是组播业务,先通过分光器将业务复制为S份,再通过光开关来控制组播数,然后发送到交换矩阵中;

S2:若到达的单播或组播业务无频谱冲突,则直接输出到输出端口;

若到达的单播或组播业务存在频谱冲突,先利用有限范围频谱转换器(Limited Range Spectrum Converter,LRSC)将冲突的业务转换到相邻的空闲频谱上;

若还有剩余的业务仍处于冲突状态,则再通过光纤延迟线(Fiber Delay Line,FDL)继续解决冲突;

S3:通过LRSC或FDL后无冲突的业务,发送到输出端的耦合器合路输出;仍有冲突的业务会被丢弃;

所述S2中利用有限范围频谱转换器将冲突的业务转换到相邻的空闲频谱上具体为:利用基于最小差值的调度算法,最小化不可用的频谱;所述S2中通过光纤延迟线继续解决冲突具体为:利用基于低时延的调度算法,在FDL输入端选择不冲突的频谱,以及通过构建频域和时域联合的辅助图,选择辅助图中延迟后不冲突的频谱,消除业务在FDL输入端和目的输出端的频谱冲突;

所述的基于最小差值的调度算法,包括以下步骤:

S201A:将各个冲突业务按所占频隙数降序排序,并依次求各个冲突业务所占频谱的转换范围与输出端空闲频谱块的交集[fx,fy],[fx,fy]=[fmax(1,a-d),fmin(r,b+d)]∩[fg,fh];其中,fa、fb分别为冲突业务所占频谱的首、尾频隙索引值,d为LRSC的频谱转换度,fg、fh为输出端空闲频谱的首、尾频隙索引值,fx、fy为交集频谱的首、尾频隙索引值,整根光纤的频隙索引值为1到r;

S202A:比较交集频谱块大小Fi与业务所需频隙数大小Ft,其中,Fi=fy-fx+1,Ft=fb-fa+

1;如果交集所在的频谱块大小刚好等于业务所需的频隙数Fi=Ft,优先选择该频谱块分配给相应的业务;如果交集频谱块大于业务所需的频隙数Fi>Ft,分别比较交集频谱块与该空闲频谱块起始位置的差值和结束位置的差值,选择差值最小的交集频谱块Dmin,Dmin=min{fx-fg;fh-fy},将差值最小一端的连续空闲频谱分配给相应的业务;如果交集频谱块小于业务所需的频隙数Fi

S203A:经上述步骤后仍未分配的冲突业务进入下一阶段的冲突解决,利用FDL来解决;

所述基于低时延的调度算法,包括以下步骤:

S201B:按照业务所占频隙数从大到小的顺序依次为冲突的业务排序在集合Q中,集合Q中冲突的业务共计数为Num_CT个;

S202B:根据所有FDL中已缓存业务情况,联合时域和频域考虑,将所有FDL中去往不同输出端的缓存业务分别聚合,为每个输出端分别构建时频域联合的缓存辅助图;辅助图中横轴表示缓存时隙,纵轴表示业务占用的频隙索引值;

S203B:对于各个冲突的业务,依次查看第1根FDL输入端的频谱是否空闲;若不空闲,则查看下一个业务;若空闲,则查看对应的输出端缓存辅助图在对应缓存时隙的频谱是否空闲;若空闲,则进行业务分配;若不空闲,则查看下一个业务,直到查看完所有的冲突业务,进入步骤S204B;

S204B:对于剩余的冲突业务查看下一根FDL,重复步骤S203B直到业务分配完,或无可用的FDL,进入步骤S205B;其中,B根FDL的选择顺序是由缓存长度递增的顺序进行分配;

S205B:分别传输经上述步骤已经分配的业务,阻塞不能分配的业务。

2.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述组播交换节点包括N个输入/输出端口,N+B个1×M的BV-WSS,N×W个分光器,N×W×S个光开关,1个交换矩阵,N×L个LRSC,B根FDL和N+B个耦合器;所述LRSC采用输出端共享的配置方式,每个输出端共用L个LRSC;所述FDL采用反馈共享的配置方式,利用简并式的FDL,即相邻的FDL以缓存粒度D依次增加,B根FDL可提供的缓存长度由D依次递增到B×D;每根FDL可利用整根光纤的所有频谱,即可同时缓存多个占用不重叠的频谱的业务。