一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开的一种光、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。本发明专利技术通过利用光、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。换时延。换时延。

【技术实现步骤摘要】
一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法


[0001]本专利技术主要涉及一种光、射频、分组混合交换控制系统及方法，属于网络通信


技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]本专利技术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。
[0004]本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0005]本专利技术公开的一种光、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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]所述转发表模块用于记录数据帧地址。
[0013]本专利技术还公开的一种光、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：
[0014]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、
…
B
P
，C1、C2、
…
C
N
。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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；
[0019]步骤2.1.b：比较分组交换模块各端口缓存状态C1、C2、
…
C
N
，选择缓存容量较小的X个分组输入端口接收光业务数据；
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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；
[0023]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；
[0024]步骤2.2.c：将分组业务数据汇聚封装为光业务数据。
[0025]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。
[0026]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；
[0027]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；
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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)，则将该业务直接输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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、
…
B
P
，C1、C2、
…
C
N
；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、
…
C
N

【专利技术属性】
技术研发人员：沈俊，杨凯，李建国，安建平，卜祥元，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：