基于SPI协议的光波长变换方法以及相关设备

文档序号:30584221发布日期:2022-06-29 16:14阅读:68来源:国知局
基于SPI协议的光波长变换方法以及相关设备
基于spi协议的光波长变换方法以及相关设备
技术领域
1.本公开涉及光通信技术领域,尤其涉及一种基于spi协议的光波长变换方法以及相关设备。


背景技术:

2.随着网络技术的快速发展,各种数据业务也层出不穷并迅猛的增长。光纤的利用也得到了广泛的应用,在光层上采用波分复用技术来扩大网络的传输带宽和提高传输效率,具有十分重要的意义。目前,在光网络中主要有三种交换技术,他们分别是光路交换、光分组交换、光突发交换。光路交换技术稳定,但带宽利用不高,不具备承受复杂性的大数据网络,光分组交换在数据处理方面对器件的要求很高,光突发交换是介于这两种技术之间的,并结合了他们的优势。
3.现有技术的光波长变换,大多使用固有硬件实现,没有使用软件协议层方法控制光波长变换,因此灵活性不足,对于高速的光突发交换场景,应用条件受限。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本公开的目的在于提出一种基于spi协议的光波长变换方法以及相关设备。
5.基于上述目的,本公开提供了一种基于spi协议的光波长变换方法,包括:
6.获取待发送数据的突发控制分组,根据所述突发控制分组得到对应该突发数据分组的路由信息;
7.响应于所述路由信息与当前spi协议数据中的路由信息不同,根据所述路由信息生成新的spi协议数据;其中,spi协议数据,包括:状态信息和路由信息;
8.响应于所述新的spi协议数据的状态信息与所述当前spi协议数据的状态信息不同,根据所述新的spi协议数据的路由信息,得到所述突发数据分组的波长数据;
9.根据所述波长数据,生成承载所述突发数据分组的光波。
10.基于同一发明构思,本公开还提供了一种基于spi协议的光波长变换装置,包括:
11.数据获取模块,用于获取待发送数据的突发控制分组,根据所述突发控制分组得到对应该突发数据分组的路由信息;
12.控制管理模块,用于响应于所述路由信息与当前spi协议数据中的路由信息不同,根据所述路由信息生成新的spi协议数据;其中,spi协议数据,包括:状态信息和路由信息;
13.波长判断模块,用于响应于所述新的spi协议数据的状态信息与所述当前spi协议数据的状态信息不同,根据所述新的spi协议数据的路由信息,得到所述突发数据分组的波长数据;
14.波长变换模块,用于根据所述波长数据,生成承载所述突发数据分组的光波。
15.基于同一发明构思,本公开还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上任意一
项所述的方法。
16.基于同一发明构思,本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行如上任一所述方法。
17.从上面所述可以看出,本公开提供一种基于spi协议的光波长变换方法以及相关设备,根据接收到的数据的突发控制分组中的路由信息,生成spi协议数据,根据spi协议数据中的路由信息控制可调谐激光器产生不同的光波,承载突发数据分组。通过spi协议,实现光波长的变换,满足高速的光突发交换场景,提高了光突发交换的灵活性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本公开实施例的基于spi协议的光波长变换方法流程图;
20.图2为本公开实施例的spi协议数据结构示意图;
21.图3为本公开实施例的基于spi协议的光波长变换装置结构示意图;
22.图4为本公开实施例的基于spi协议的光波长变换装置的方法实现流程示意图;
23.图5为本公开实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
24.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
25.需要说明的是,除非另外定义,本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
26.如背景技术部分所述,在相关技术中,现有技术的光波长变换,大多使用固有硬件实现,没有使用软件协议层方法控制光波长变换,因此灵活性不足,对于高速的光突发交换场景,应用条件受限。
27.针对上述相关技术存在的问题,本公开实施例提供了一种基于spi协议的光波长变换方法,根据接收到的数据的突发控制分组中的路由信息,生成spi协议数据,根据spi协议数据中的路由信息控制可调谐激光器产生不同的光波,承载突发数据分组。通过spi协议,实现光波长的变换,满足高速的光突发交换场景,提高了光突发交换的灵活性。
28.以下,通过具体的实施例进一步详细说明本公开的技术方案。
29.首先,本说明书一个或多个实施例提供了一种方法。参照图1,所述方法包括以下步骤:
30.步骤s101,获取待发送数据的突发控制分组,根据所述突发控制分组得到对应该突发数据分组的路由信息。
31.在此步骤中,待发送的数据通过光突发交换(obs,optical burst switching,)技术进行传输,光突发交换技术的特点是突发数据分组(bdp,burst data packets)和控制分组(bcp,burst control packets)独立传送,突发数据分组承载数据,突发控制分组中包含路由信息,即目的地址、crc、标签、突发大小、偏置时间等,用于突发数据分组的网络控制和数据转发,突发控制分组要在obs网络的核心节点进行光电变换并进行电子处理,而突发数据分组不需光电/电光转换和和节点的电子处理,直接在端到端的透明传输信道中传输。突发数据分组和突发控制分组在时间上和信道上都是分离的。首先需要获取待发送数据的突发控制分组,从突发控制分组中通过数据查找获取路由信息,可以根据路由信息进行突发数据分组的数据转发。
32.将突发控制分组和突发数据分组分离的优点在于突发控制分组可以先于突发数据分组传输,以弥补突发控制分组在交换节点的处理过程中光/电/光变换及电处理造成的时延。随后发出的突发数据分组在交换节点进行全光交换透明传输,从而降低对光缓存器的需求,甚至降为零,避开了目前光缓存器技术不成熟的缺点。并且,由于突发控制分组大小远小于突发数据分组包大小,需要光/电/光变换和电处理的数据大为减小,缩短了处理时延,大大提高了交换速度。
33.在初次执行基于spi协议的光波长变换方法之前,首先需要将spi协议数据初始化为预设值,作为一个具体的实施方式,可以将协议数据初始化为0。
34.将spi协议数据初始化为一个具体的预设值,在初次进行基于spi协议的光波长变换方法时,获取到的路由信息可以与初始化的spi协议数据进行对比。
35.本公开实施例中光波长变换方法基于spi协议实现,spi(串行外围设备接口,serial peripheral interface,)协议,spi接口主要应用在eeprom,flash,实时时钟,ad转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。spi接口一般使用4条线通信:miso主设备数据输入,从设备数据输出;mosi主设备数据输出,从设备数据输入;miso与mosi都是串行线,即每个sclk时钟信号只传输1bit数据;sclk时钟信号,由主设备产生;cs从设备片选信号,由主设备控制,低电平有效。
36.其中,miso:主设备输入/从设备输出引脚。该引脚在从模式下发送数据,在主模式下接收数据;mosi:主设备输出/从设备输入引脚。该引脚在主模式下发送数据,在从模式下接收数据;sclk:串行时钟,输入,控制数据的输入与输出;cs:spi从设备是否被选中的,只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),对此spi从设备的操作才有效;eeprom:(electrically erasable programmable read only memory)是指带电可擦可编程只读存储器。flash:adobe flash是一种二维动画软件。;实时时钟:rtc(real_time clock)。是集成电路,通常称为时钟芯片。ad转换器:模拟数字转换器即a/d转换器,或简称adc,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。
37.基于spi协议进行光波长变换,支持全双工操作,操作简单,数据传输速率较高。通
过软件spi协议层灵活控制光波长变换,提高了光突发交换通信性能。步骤s102,响应于所述路由信息与当前spi协议数据中的路由信息不同,根据所述路由信息生成新的spi协议数据;其中,spi协议数据,包括:状态信息和路由信息。
38.在此步骤中,根据图2所示,spi协议数据结构中,包括两个部分,高八位的状态信息和低八位的路由信息,根据得到的路由信息,将路由信息和当前spi协议中的后八位路由信息进行比较,若是不同,则生成新的spi协议数据。
39.根据此spi协议数据的结构,将待发送数据的状态和路由信息区分开,若是待发送数据的突发控制分组中的路由信息和当前发送的数据的路由信息相同,表示两次的数据是同一个目的地址,即二者的状态是相同的,若是待发送数据的突发控制分组中的路由信息和当前发送的数据的路由信息不同,表示两次的数据不是同一个目的地址,即二者的状态是不同的,可以根据spi协议数据中的路由信息查询目的地址,能够简单快速的进行光波长变换,提高了光突发交换的通信性能。
40.根据所述路由信息生成新的spi协议数据,具体包括:获取所述路由信息,将所述路由信息和所述当前spi协议数据中的路由信息进行对比;响应于所述路由信息和所述当前spi协议数据中的路由信息不同,根据所述路由信息生成新的spi协议中的路由信息,并对所述当前spi协议数据中的路由信息增加预定值,生成所述新的spi协议数据的状态信息。
41.本公开实施例中,获取路由信息,当路由数据和当前保留的spi协议数据中后八位路由信息不同,则将spi协议数据中的路由数据改为获取到的心路由信息,由于获取的路由信息和上一个保留的spi协议数据中的路由信息不同,表示spi协议数据和当前的协议数据也不同,则,对当前保留的spi协议数据中的前八位的状态信息,增加特定值,生成新的状态信息,将spi协议数据中的状态信息改为新的状态信息,由此生成新的spi协议数据。
42.在具体的应用场景中,当前的spi协议数据为,前八位状态信息为00000001,后八位路由信息为10011000,获取到的路由信息为01001000,将获取到的路由信息01001000和当前的spi协议数据中的路由信息10011000进行对比,二者不同,则把spi协议数据中的路由信息改为01001000,对当前的状态信息增加1,生成新的状态信息00000010,把spi协议数据中的状态信息改为00000010,由此生成新的spi协议数据,前八位为00000010,后八位为01001000。
43.步骤s103,响应于所述新的spi协议数据的状态信息与所述当前spi协议数据的状态信息不同,根据所述新的spi协议数据的路由信息,得到所述突发数据分组的波长数据。
44.在此步骤中,获取新的spi协议数据中的状态信息,当前spi协议数据中的状态信息不同,获取新的spi协议数据中的路由信息,得到对应的波长数据。
45.根据spi协议中的状态信息和路由信息,可以过spi协议,实现光波长的变换,不需要使用固有硬件实现,提高了光波长变换的灵活性。
46.本公开实施例中可以通过路由信息和预设的路由信息与波长数据的关联表,得到所述突发数据分组的波长数据。
47.本公开实施例中,每个路由信息都对应一个波长数据,可以根据spi协议中的路由信息,得到对应突发数据分组的波长数据,由此可以实现波长的变换。
48.在具体的应用场景中,当前的spi协议中的路由信息为10011000,对应的波长数据
为α,spi协议数据中的路由信息改为01001000,对应的波长数据为β,根据spi协议数据中的路由信息,得到波长数据β。
49.步骤s104,根据所述波长数据,生成承载所述突发数据分组的光波。
50.在此步骤中,获取到突发数据分组的波长数据的值,将数据值输入到可调谐激光器,可调谐激光器可以根据波长数据的值,生成所述突发数据分组的光波。根据波长数据的值,可以生成承载突发数据分组的光波,实现波长的转换,满足高速的光突发交换场景,提高了光突发交换的灵活性。
51.本公开实施例中,获取待发送数据的突发控制分组,获取待发送数据的突发控制分组,根据所述突发控制分组得到对应该突发数据分组的路由信息,之后还包括:响应于所述路由信息与当前spi协议数据中的路由信息相同,根据所述路由数据,得到所述突发数据分组的波长数据;根据所述波长数据,生成承载所述突发数据分组的光波。
52.本公开实施例中,当路由数据和当前保留的spi协议数据中后八位路由信息相同,直接通过路由信息得到突发数据分组的波长数据;不需要改变可调谐激光器的输入值,根据上次的波长数据,生成承载所述突发数据分组的光波。
53.基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本公开还提供了一种基于spi协议的光波长变换装置。
54.根据图3所述,基于spi协议的光波长变换装置,包括:
55.数据获取模块301,用于获取待发送数据的突发控制分组,根据所述突发控制分组得到对应该突发数据分组的路由信息;
56.控制管理模块302,用于响应于所述路由信息与当前spi协议数据中的路由信息不同,根据所述路由信息生成新的spi协议数据;其中,spi协议数据,包括:状态信息和路由信息;
57.波长判断模块303,用于响应于所述新的spi协议数据的状态信息与所述当前spi协议数据的状态信息不同,根据所述新的spi协议数据的路由信息,得到所述突发数据分组的波长数据;
58.波长变换模块304,用于根据所述波长数据,生成承载所述突发数据分组的光波。
59.作为一个可选的实施例,基于spi协议的光波长变换装置,还包括:
60.初始化模块,用于将spi协议数据初始化为0。
61.作为一个可选的实施例,波长判断模块303,还用于响应于所述路由信息与当前spi协议数据中的路由信息相同,根据所述路由数据,得到所述突发数据分组的波长数据。
62.作为一个可选的实施例,控制管理模块302,还用于获取所述路由信息,将所述路由信息和所述当前spi协议数据中的路由信息进行对比;
63.响应于所述路由信息和所述当前spi协议数据中的路由信息不同,根据所述路由信息生成新的spi协议中的路由信息,并对所述当前spi协议数据中的路由信息增加预定值,生成所述新的spi协议数据的状态信息。
64.作为一个可选的实施例,波长判断模块303,还用于根据所述路由信息和预设的路由信息与波长数据的关联表,得到所述突发数据分组的波长数据。
65.作为一个可选的实施例,波长变换模块304,还用于将所述波长数据输入到可调谐激光器,以使所述可调谐激光器生成承载所述突发数据分组的光波。
66.下面以具体的实施例来说明基于spi协议的光波长变换装置执行上述基于spi协议的光波长变换方法具体的实现流程,根据图4所示:
67.步骤s401,获取突发控制分组中的路由信息。
68.首先通过数据获取模块获取待发送数据的突发控制分组,通过数据查找获取突发控制分组中的路由信息。
69.步骤s402,判断突发控制分组中的路由信息与spi协议数据的路由信息是否相同;若是二者相同,执行步骤s403;若是二者不同,执行步骤s404。
70.通过控制管理模块判断控制分组中的路由信息与spi协议数据中的路由信息是否相同。
71.步骤s403,保持spi协议数据16位不变。
72.通过控制管理模块保持spi协议数据16位不变。突发控制分组中的路由信息和spi协议数据中的路由信息相同,表示二者的目的地址是一样的,即二者的状态是一样的,16位的spi协议数据就不需要进行改变。
73.步骤s404,根据突发控制分组中的路由信息生成新的16位spi协议数据。
74.通过控制管理模块生成新的16位spi协议数据。突发控制分组中的路由信息和spi协议数据中的路由信息不同,表示二者的目的地址是不一样的,即二者的状态也是不一样的,对spi协议数据的高8位加1,将突发控制分组中的路由信息写入spi协议数据低8位,生成新的16位spi协议数据。
75.步骤s405,通过spi接口发送16位spi协议数据。
76.通过控制管理模块的spi接口发送16位spi协议数据。
77.步骤s406,接收16位spi协议数据。
78.通过波长判断模块的spi接口接收16位spi协议数据。
79.步骤s407,判断spi协议数据中状态信息和当前spi协议数据的状态信息是否相同;若是不同,执行步骤s408-s409;若是相同,执行步骤s410。
80.通过波长判断模块判断spi协议数据中状态信息和当前spi协议数据的状态信息是否相同。
81.步骤s408,读取低8位的路由信息,根据路由信息,得到波长数据。
82.波长判断模块读取低8位的路由信息。接收的16位spi协议数据中的状态信息和当前spi协议数据中的状态信息不同,表示二者的状态是不一样的,即二者的路由信息是不一样的,需要获取低8位的路由信息,确定具体的目的地址。根据路由信息和预设的路由信息与波长数据的关联表,得到所述突发数据分组的波长数据。
83.步骤s409,将波长数据输入到可调谐激光器。
84.波长变换模块将波长数据输入到可调谐激光器。
85.步骤s410,不改变可调谐激光器输入。
86.控制管理模块接收的16位spi协议数据中的状态信息和当前spi协议数据中的状态信息相同,表示二者的状态是一样的,即二者的路由信息是一样的,二者路由信息一样,则需要的波长数据也是一样的,可调谐激光器不需要输入的波长数据。波长变换模块将原波长数据输入可调谐激光器。
87.步骤s411,可调谐激光器根据波长数据输出承载突发数据分组的光波。
88.为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
89.上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的自治域系统的排行方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
90.基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本公开还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的自治域系统的排行方法。
91.图5示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图,该设备可以包括:处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
92.处理器1010可以采用通用的cpu(central processing unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
93.存储器1020可以采用rom(read only memory,只读存储器)、ram(random access memory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1020中,并由处理器1010来调用执行。
94.输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
95.通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
96.总线1050包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
97.需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
98.上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
99.基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法。
100.本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或
其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
101.上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
102.所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
103.另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本公开实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本公开实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
104.尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
105.本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本公开实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
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