專利名稱：一種解決組播競爭的共享波長轉(zhuǎn)換裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖通信技術領域，具體涉及一種用于解決光組播波長競爭的共享波長轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術：
隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡中單點發(fā)送、多點接收，多點資源提供、單點搜索，多點發(fā)送、多點接收的組播類應用越來越多，網(wǎng)絡帶寬的消耗和擁塞發(fā)生快速增加，使網(wǎng)絡資源日趨緊張。光域組播利用組播交叉連接器、分光器和光開關矩陣實現(xiàn)組播數(shù)據(jù)批量轉(zhuǎn)發(fā)，并充分利用成熟的DWDM高速光傳輸技術，有利于提高光組播樹建立的帶寬利用率、降低時延和保證服務質(zhì)量。與點到點單播比較，寬帶組播需要將一個輸入光信號復制為多個光信號進調(diào)度到輸出端口傳輸，具有需求網(wǎng)絡的帶寬高、時延敏感、接收者數(shù)量大的特點，組播使 光網(wǎng)絡交換和傳輸資源捉襟見肘，組播分組在交換機產(chǎn)生競爭的概率增加。緩存或波長變換解決競爭失敗光數(shù)據(jù)包的緩存或偏轉(zhuǎn)波長能降低端口爭用導致的丟包率下降問題。但是，由于全光器件的滯后發(fā)展和光域缺乏類似于電子域可用的RAM(隨機存儲器)，在解決交換機輸出端口資源爭用方案中，隨著光波長轉(zhuǎn)換器成本的下降和技術的發(fā)展，在實際的光組播交換機結構設計中，采用波長轉(zhuǎn)換技術解決光分組沖突必是一種行之有效的光域組播沖突解決方法。在光組播交換機結構中配置波長轉(zhuǎn)換器可以用來解決沖突光分組的光波長域調(diào)度和組播轉(zhuǎn)發(fā)方法。波長轉(zhuǎn)換器在光組播交換機的配置方式有獨占式和共享式兩種。獨占式配置方法就是為交換機的每個波長信道配置一個獨用的波長變換器，但其波長轉(zhuǎn)換能力一般無法充分利用；反饋共享式波長變換器的所有輸入輸出端口在共享池中共享所有可用波長，波長轉(zhuǎn)換器的沖突解決能力能被充分利用。根據(jù)波長轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換能力，波長轉(zhuǎn)換器可以分為單波長轉(zhuǎn)換器和多波長轉(zhuǎn)換器。其中的單波長轉(zhuǎn)換器根據(jù)波長轉(zhuǎn)換范圍又可分為固定單波長轉(zhuǎn)換器(FWC)、有限范圍單波長轉(zhuǎn)換器(LRWC)和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器(FRWC)t5FWC是把某個固定的輸入波長變換為某個固定的輸出波長，其波長轉(zhuǎn)換能力非常有限，不能實現(xiàn)波長域組播，但成本卻是最低的。LRWC能將一個輸入波長轉(zhuǎn)換為特定波長集合范圍的另一個波長，實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換的范圍也比較有限。FRWC可以將一個波長轉(zhuǎn)換成波長域中任意一個波長，具有很理想的波長變換性能，結合分光器就可實現(xiàn)光域波長轉(zhuǎn)換和組播功能，但FRWC實現(xiàn)技術復雜，且全范圍單波長轉(zhuǎn)換的成本較高，不宜過多采用。多波長轉(zhuǎn)換器是一次就能實現(xiàn)一個輸入波長轉(zhuǎn)換成多個可用的另一組波長，同時實現(xiàn)光分組的波長沖突解決和光信號復制組播功能。隨著光器件技術的發(fā)展，具有光信號復制和波長轉(zhuǎn)換功能的多波長變換器(MWC Multi-wavelength converter)有望改善基于分光器的光組播交換機的波長域沖突解決方法。多波長轉(zhuǎn)換器可以分為全范圍多波長轉(zhuǎn)換器(FRMWC : Fu 11-range Multi-wavelength converter)和有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器(LRMWC :Limited-range Multi-wavelength converter)兩種。全范圍多波長轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)困難且技術復雜，而有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器LRMWC (Limited Range Wavelength Converters)能實現(xiàn)一波長轉(zhuǎn)換到一定波長范圍內(nèi)的另一組波長，實現(xiàn)技術相對容易些?，F(xiàn)有的相關研究表明一種實現(xiàn)較小轉(zhuǎn)換范圍的多波長轉(zhuǎn)換器解決低負載時組播沖突的性能近似達到使用多個FRMWC時的性能。本發(fā)明結合全范圍單波長轉(zhuǎn)換器和有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的特點，設計了基于輸出共享全范圍單波長轉(zhuǎn)換器和基于反饋共享的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器聯(lián)合配置的光組播交換機結構，并設計了光組播交換機的波長轉(zhuǎn)換器分配方法，以提高有限數(shù)目的全范圍波長轉(zhuǎn)換器和有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的性價比和光組播沖突解決性能，降低光組播交換機丟包率。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的光組播交換機配置全范圍單波長轉(zhuǎn)換器或有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器解決光組播沖突的能力有限和需求波長轉(zhuǎn)換器數(shù)目多、波長轉(zhuǎn)換器利用率低的問題，本發(fā)明設計了一種基于輸出共享的全范圍單波長轉(zhuǎn)換結合基于反饋共享的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換解決組播競爭的共享波長轉(zhuǎn)換裝置，及波長轉(zhuǎn)換能力分配方法，解決光組播交換機組播沖突的問題。
本發(fā)明設計一種基于輸出共享的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器和基于反饋共享的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的波長轉(zhuǎn)換解決光組播交換機端口組播沖突的方法，該波長轉(zhuǎn)換裝置包括反饋共享連接的多個有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器(LMWC)、輸出共享的多個全范圍單波長轉(zhuǎn)換器(FRWC)、光復用器(MUX)、光解復用器(DEMUX)、光開關(S0A)、分光器(Splitter)和沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換控制模塊。多個有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接在交換機的擴展輸出端，組播沖突的光分組經(jīng)過有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器后，復制組播到對應的光解復用器輸入端，光解復用器的輸出端連接交換機的擴展輸入端口，多個全范圍的單波長轉(zhuǎn)換器輸入端連接交換機的擴展輸出端口，全范圍的單波長轉(zhuǎn)換器輸出端連接分光器，分光器復制后的每個光信號分別通過一全光開關連接到光纖線路輸出，沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換控制模塊將光組播調(diào)度分配到可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器或全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，并控制相應波長轉(zhuǎn)換器進行波長轉(zhuǎn)換和光信號復制組播，以解決光組播的波長沖突問題沖突光分組經(jīng)復制和波長轉(zhuǎn)換后，多波長轉(zhuǎn)換器的輸出端經(jīng)多波長解復用后連接光組播交換機擴展輸入端口，在光組播交換機的擴展輸出端口連接輸出共享的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，解決多波長轉(zhuǎn)換器仍然沒有解決的沖突光分組的波長轉(zhuǎn)換。沖突的光組播經(jīng)過有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器后，沖突的波長轉(zhuǎn)換成另一組(多個)空閑可用的波長，同時解決沖突光分組的波長轉(zhuǎn)換和光信號復制組播。全范圍單波長轉(zhuǎn)換器采用輸出共享的連接方式連接在光組播交換機的各個擴展輸出端口，沖突的一個光分組先通過FRWC波長轉(zhuǎn)換解決波長沖突，再將輸出信號連接到一個分光器(Splitter)輸入端，根據(jù)光組播要求將光信號通過分光器(Splitter)后實現(xiàn)信號多路復制的組播，并控制分光器后需要組播的輸出支路的光開關SOA閉合，選擇將光信號組播到不同的輸出端口的光復用器輸入端，合并其它波長光信號后通過光波長復用器合波后輸出到光組播交換機的輸出端□。若從輸入波長端口到達光組播交換機入口的光組播調(diào)度到輸出波長端口時沒有遇到?jīng)_突，則光組播交換機直接調(diào)度該分組到達輸出目的端口 ；若到達輸出端口的光組播遇到?jīng)_突，首先查詢反饋共享的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器是否可用？如果可用，則選擇一個可用的LMWC，同時實現(xiàn)沖突光組播信號的多波長轉(zhuǎn)換和復制組播；若沖突光組播找不到可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器，則選擇可用的全范圍輸出共享全范圍波長轉(zhuǎn)換器，將沖突光分組波長轉(zhuǎn)換為另一個空閑可用的波長，并通過分光器復制光信號，然后，控制分光器輸出支路的SOA開關閉合將組播信號選通到交換機的不同輸出端口，這樣不僅解決了光組播中一個沖突分組波長的轉(zhuǎn)換問題，還解決了一個波長光分組復制組播為多個相同波長光信號的問題。為了使有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器的波長轉(zhuǎn)換和分配有效，沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換控制模塊需要監(jiān)視組播交換機各輸入端口波長請求、輸出端口波長信道忙閑和可用波長分配使用情況，將輸入端口波長請求的光組播調(diào)度到空閑的輸出端口波長信道上。如果輸出端口該波長信道被占用，則該組播遇到了波長沖突。本發(fā)明還提出一種解決光組播沖突的共享波長轉(zhuǎn)換方法，當一個光分組到達交換 機輸入端口請求調(diào)度到交換機輸出端口遇到?jīng)_突時，建立波長轉(zhuǎn)換的最小權重匹配偶圖并建立偶圖轉(zhuǎn)換的權重矩陣；根據(jù)權重矩陣尋找可用的波長編號，根據(jù)波長編號首選可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器，將沖突光分組轉(zhuǎn)換后組播到交換機擴展輸入端口 ；若有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器都不可用，再選擇可用的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，全范圍單波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后通過分光器輸出到交換機的輸出端口。將沖突的光組播通過上述的波長轉(zhuǎn)換分配方法，首先選擇反饋共享有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器進行組播多波長變換，反饋傳輸?shù)焦饨M播交換機的輸入端并等待光組播交換機調(diào)度到輸出端口 ；若失敗，則選擇輸出共享的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，將沖突的每一個分組波長轉(zhuǎn)換為另一個空閑可用波長，并通過分光器復制組播為多個相同波長的光組播信號，最后通過光組播交換機調(diào)度到節(jié)點的輸出端口。若上述遇到輸出波長沖突的光組播選擇有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器解決波長沖突都失敗，則丟棄該光組播。根據(jù)波長編號選擇可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器進一步包括，在權重矩陣中找到輸出端可用的波長編號，如果匹配的輸出波長與輸入波長編號相同則直接原波長調(diào)度輸出；當一個輸入波長編號匹配2個或2個以上輸出波長編號時，則沖突調(diào)度及波長轉(zhuǎn)換模塊控制輸入波長通過有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸出波長；當一個輸入波長編號只匹配一個不同編號的輸出波長時，則沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換模塊控制輸入波長通過全范圍單波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的波長調(diào)度到光組播交換機的輸出端口?；诜答伖蚕淼挠邢薹秶嗖ㄩL轉(zhuǎn)換器和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器的波長轉(zhuǎn)換沖突解決光組播交換機結構具有體積較小，使用波長轉(zhuǎn)換器數(shù)目少的特點。結合有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器優(yōu)先分配使用的控制方法，有利于提高波長轉(zhuǎn)換器的利用率，降低光組播交換機的丟包率和光組播交換機的實現(xiàn)。


圖I光組播交換機配置全范圍單波長轉(zhuǎn)換器和有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器裝置圖2沖突光分組的多波長轉(zhuǎn)換及調(diào)度流程3波長轉(zhuǎn)換器波長轉(zhuǎn)換能力的加權偶圖匹配示意圖(轉(zhuǎn)換度數(shù)d = 2)圖4有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的波長轉(zhuǎn)換權重矩陣建立示意圖(d = 2)圖5有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器波長轉(zhuǎn)換結果示意圖(d = 2)
具體實施例方式該波長轉(zhuǎn)換裝置包括有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器、全范圍單波長轉(zhuǎn)換器、光復用器、光解復用器、分光器和光開關，可實現(xiàn)到達光組播交換機入口的光組播因輸出沖突而受阻塞的光組播在波長域解決組播的沖突競爭問題。解決沖突競爭問題采用如下方法實現(xiàn)，對到達光組播交換機輸入端口的沖突光組播分組，首選有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器將沖突的光分組波長轉(zhuǎn)換成另一組的可用波長，即沖突光分組在光域進行組播和波長轉(zhuǎn)換；如果沖突光分組沒有找到可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器，則次選全范圍單波長轉(zhuǎn)換器進行單一波長轉(zhuǎn)換和分光器進行光信號復制組播。有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)沖突光組播的波長轉(zhuǎn)換和光信號復制，而全范圍單波長轉(zhuǎn)換器又可以彌補有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器波長轉(zhuǎn)換能力的不足，將沖突光分組的波長轉(zhuǎn)換為另一個可用波長，兩者結合使用可減少需求的波長轉(zhuǎn)換器數(shù)目。下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。 如圖I所示為光組播交換機配置全范圍單波長轉(zhuǎn)換器和有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器裝置，為反饋共享連接的解決組播競爭的共享波長轉(zhuǎn)換裝置。本實施例以交換節(jié)點配置NXM個的基本輸入/輸出波長端口為例對本發(fā)明方案作具體說明交換節(jié)點配置N個基本輸入/輸出光纖端口，每個光纖端口配置I個光復用器/解復用器，可進行M波長復用/解復用，這樣，交換節(jié)點就有NXM個基本的輸入/輸出波長端口 ；共享波長轉(zhuǎn)換模塊配置P個LMWC，R個FRWC，每個LMWC輸出端配置一個k波長解復用器，每個FRWC輸出端配置一個I:N的分光器，這樣，交換節(jié)點還需要配置P+R個擴展輸出光纖端口，PX k個擴展輸入波長端口。因此，光交換節(jié)點需要配置的輸出端口總數(shù)目為NXM+P+R個，輸入端口總數(shù)目為NXM+PXk個，R個分光器，RXN個光開關。因此，該沖突解決裝置結構包括P個反饋共享連接的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器和R個輸出共享連接的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，N個M波長光復用器和N個M波長光解復用器，R個分光器，每個分光器將一個輸入光信號I :N分為N路光信號輸出，P個k波長光解復用器，RXN個SOA光開關。其中，N為光分組交換機輸入/輸出端口數(shù)，由光交換機的交換規(guī)模確定。本實施例中我們可取N=8，P和R表示光交換機配置的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器數(shù)目，可根據(jù)光交換機的交換規(guī)模確定。k由光組播的目的節(jié)點數(shù)確定，N個光復用器各自實現(xiàn)將M路波長信號復用為一根光纖信號輸出，而光的解復用器功能相反。交換機輸出端每個分光器后面連接N個光開關,實現(xiàn)光信號選擇N個輸出端口的目的。光波長轉(zhuǎn)換結構連接的光組播交換機具有N個光纖輸入/輸出端口，每根光纖有W個波長信道，有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的多波長轉(zhuǎn)換能力用k表示，且I〈 k < M，實現(xiàn)將一個沖突的輸入波長轉(zhuǎn)換為一合波波長，再通過光解復用器，將這組合波的波長解復用為k個單波長輸入到光組播交換機擴展輸出端口。R個全范圍單波長轉(zhuǎn)換器連接在光組播交換機擴展輸出端口，每一個受沖突且在有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器無法解決沖突的光分組進入一個全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)受阻塞的波長轉(zhuǎn)換為另一個可用波長，并通過分光器實現(xiàn)一個波長復制為k個相同波長的光組播信號，然后通過控制光開關實現(xiàn)各波長組播信號調(diào)度到不同輸出端口完成光組播信號的分發(fā)。有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器采用最大偶圖匹配最小權重調(diào)度方法(MW-MBM)計算受阻塞組播的最小權重波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，根據(jù)波長轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換距離設置不同的權重值，轉(zhuǎn)換距離越小轉(zhuǎn)換權重值就越小，如果波長轉(zhuǎn)換器不能轉(zhuǎn)換到輸出的空閑波長上，則轉(zhuǎn)換的權重值為無窮大，通過在輸入沖突波長與輸出波長之間建立的轉(zhuǎn)換權重關系可得到交換機一個調(diào)度周期內(nèi)輸入沖突組播的波長轉(zhuǎn)換權重矩陣，對此波長轉(zhuǎn)換權重矩陣求解最優(yōu)的輸入阻塞波長與輸出可用波長之間的最小權重匹配，按此最小權重匹配調(diào)度沖突組播到對應的波長轉(zhuǎn)換器上，可以保證沖突解決時波長轉(zhuǎn)換的距離最小。對于到達光組播交換機輸入端口的交換受阻塞的光組播，光分組波長轉(zhuǎn)換沖突解決和光信號復制的流程分為二個階段階段一，根據(jù)最大偶圖匹配最小權重調(diào)度算法(MW-MBM :Maximum BipartiteMatching with Minimum edges Weights)分配多波長轉(zhuǎn)換器解決受阻塞的光組播沖突,保證最大偶圖匹配的同時，保證需求的多波長轉(zhuǎn)換LMWC的轉(zhuǎn)換度數(shù)最小，減少無效的波長轉(zhuǎn)換，保證光信號的質(zhì)量。階段二，光組播在多波長轉(zhuǎn)換器沖突解決不成功的情況下，選擇全范圍單波長轉(zhuǎn)換器解決光組播或單播的沖突。如圖2所示沖突光分組的多波長轉(zhuǎn)換及調(diào)度流程圖。·階段一當一個光分組到達交換機輸入端口請求調(diào)度到交換機輸出端口遇到?jīng)_突時，查詢沖突分組波長、波長轉(zhuǎn)換器可轉(zhuǎn)換范圍和輸出端口的可用波長，建立波長轉(zhuǎn)換的最小權重匹配偶圖并建立偶圖轉(zhuǎn)換的權重矩陣；在權重矩陣中找到輸出端可用的波長編號，如果可用的輸出波長與輸入波長相同則直接原波長調(diào)度輸出，不需要波長轉(zhuǎn)換；如果輸出波長與輸入波長編號不同，這時要判斷一個輸入波長與幾個輸出波長編號匹配，其中，匹配指滿足組播目的節(jié)點數(shù)目要求的可用輸出波長。當一個輸入波長匹配多個(大于等于2個)輸出波長時，則沖突調(diào)度及波長轉(zhuǎn)換模塊控制輸入波長通過LMWC (有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換這多個輸出波長；當一個輸入波長只匹配一個不同編號的輸出波長時，則沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換模塊控制輸入波長通過FRWC (全范圍單波長轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換為匹配的輸出波長編號；將轉(zhuǎn)換后的波長調(diào)度到光組播交換機的輸出端口。階段二 在階段一失敗的情況下，即交換機無可用的LMWC，則查找最小權重的可用FRWC解決光組播的單波長轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的波長通過分光器將一個波長信號復制為多個波長信號，同時實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換及復制組播的功能。圖3為波長轉(zhuǎn)換器波長轉(zhuǎn)換能力的加權偶圖匹配示意圖，Pk代表第k個輸入請求的沖突的光分組，λ h代表光分組所承載的波長，根據(jù)輸入請求沖突光分組承載波長與波長轉(zhuǎn)換器可轉(zhuǎn)換的空閑波長之間建立偶圖匹配，偶圖匹配的左端節(jié)點代表輸入波長、右端節(jié)點代表輸出波長，左端到右端有實線連接代表輸入波長(如括號中所示的λ4)可以轉(zhuǎn)換為實線連接的右端波長編號。其中，(a)圖代表沒有加權如轉(zhuǎn)換偶圖匹配不意圖，(b)圖代表加權轉(zhuǎn)換后的偶圖匹配示意圖，且連接線(Pk，Ah)上加上權重w (k，h)，當輸入波長入“勺光分組化可以通過波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換且可轉(zhuǎn)換波長范圍為begin (Xpk)到end (λρ1 )時。為了比較方便，我們根據(jù)波長轉(zhuǎn)換器的可轉(zhuǎn)換波長范圍對各波長值從小到大設置從O開始的整數(shù)值，在波長轉(zhuǎn)換圖上對應波長范圍的每一個右端可轉(zhuǎn)換波長編號表示為ik，則w(k，h)權值為轉(zhuǎn)換波長編號ik與輸入波長編號h相減的絕對值；否則，w(k, h)權值為無窮大c ，代表由于受波長轉(zhuǎn)換范圍限制，請求的輸入波長不能轉(zhuǎn)換為空閑的輸出波長。w(k，h)權值越小表示波長轉(zhuǎn)換代價越小，波長轉(zhuǎn)換成功的概率越大。因此，權重w(k，h)如下
權利要求
1.一種解決光組播沖突的共享波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括多個反饋共享連接的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器、多個輸出共享連接的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器、多個分光器、光復用器、光解復用器、光開關和沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換控制模塊，多個有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接在交換機的擴展輸出端，組播沖突的光分組經(jīng)過有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器后，復制組播到對應的光解復用器輸入端，光解復用器的輸出端連接交換機的擴展輸入端口，多個全范圍的單波長轉(zhuǎn)換器輸入端連接交換機的擴展輸出端口，全范圍的單波長轉(zhuǎn)換器輸出端連接分光器，分光器復制后的每個光信號分別通過一全光開關連接到光纖線路輸出，沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換控制模塊將光組播調(diào)度分配到可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器或全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，并控制相應波長轉(zhuǎn)換器進行波長轉(zhuǎn)換和光信號復制組播，以解決光組播的波長沖突問題。
2.根據(jù)權利要求I所述的共享波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器和全范圍單波長轉(zhuǎn)換器采用最大偶圖匹配最小權重調(diào)度方法計算受阻塞組播的最小權重波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，根據(jù)波長轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換距離設置不同的權重值，如果波長轉(zhuǎn)換器不能轉(zhuǎn)換到輸出的空閑波長上，則轉(zhuǎn)換的權重值為無窮大。
3.根據(jù)權利要求I所述的共享波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，通過在輸入沖突波長與輸出波長之間建立的轉(zhuǎn)換權重關系得到交換機一個調(diào)度周期內(nèi)輸入沖突組播的波長轉(zhuǎn)換權重矩陣，對波長轉(zhuǎn)換權重矩陣求解最優(yōu)的輸入阻塞波長與輸出可用波長之間的最小權重匹配，按此最小權重匹配調(diào)度沖突組播到對應的波長轉(zhuǎn)換器上。
4.一種解決光組播沖突的共享波長轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，采用權利要求I所述的共享波長轉(zhuǎn)換裝置，當一個光分組到達交換機輸入端口請求調(diào)度到交換機輸出端口遇到?jīng)_突時，計算受阻塞的光分組可以轉(zhuǎn)換到相應波長的權重值，建立波長轉(zhuǎn)換的最小權重匹配偶圖及偶圖轉(zhuǎn)換的權重矩陣；根據(jù)權重矩陣尋找可用的波長編號，根據(jù)波長編號首選可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器，將沖突光分組轉(zhuǎn)換后組播到交換機擴展輸入端口 ；若有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器都不可用，再選擇可用的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，全范圍單波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后通過分光器輸出到交換機的輸出端口。
5.根據(jù)權利要求4所述的共享波長轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，根據(jù)波長編號選擇可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器進一步包括，在權重矩陣中找到輸出端可用的波長編號，如果匹配的輸出波長與輸入波長編號相同則直接原波長調(diào)度輸出；當一個輸入波長編號匹配2個或2個以上輸出波長編號時，則沖突調(diào)度及波長轉(zhuǎn)換模塊控制輸入波長通過有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸出波長；當一個輸入波長編號只匹配一個不同編號的輸出波長時，則沖突調(diào)度與波長轉(zhuǎn)換模塊控制輸入波長通過全范圍單波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的波長調(diào)度到光組播交換機的輸出端口。
6.根據(jù)權利要求4所述的共享波長轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，根據(jù)公式
全文摘要
本發(fā)明請求保護一種共享波長轉(zhuǎn)換裝置及方法。當一個光分組到達交換機輸入端口請求調(diào)度到交換機輸出端口遇到?jīng)_突時，建立波長轉(zhuǎn)換的最小權重匹配偶圖并建立偶圖轉(zhuǎn)換的權重矩陣；根據(jù)權重矩陣尋找可用的波長編號，根據(jù)波長編號首選可用的有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器，將沖突光分組轉(zhuǎn)換后組播到交換機擴展輸入端口；若有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器都不可用，再選擇可用的全范圍單波長轉(zhuǎn)換器，全范圍單波長轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后通過分光器輸出到交換機的輸出端口。本發(fā)明解決光組播的波長沖突問題，很好地降低了光組播的丟包率，提高了波長轉(zhuǎn)換器利用率。
文檔編號H04Q11/00GK102916890SQ201210395369
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權日2012年10月17日
發(fā)明者劉煥淋, 陳勇, 秦亮, 陳高翔, 吳帥勇, 石嵩磊 申請人:重慶郵電大學