基于统计复用的光片上网络系统及通信方法与流程

文档序号:13288517阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种基于统计复用的光片上网络,包括S型全互连网络和中央控制节点(1),所述S型全互连网络,包括N个输入节点(2)、N个输出节点(3)和一根S型光波导(4),N为正偶数,用于实现数据的发送和接收;所述中央控制节点(1),包括中央控制器(11)、第一输入单元(12)和第一输出单元(13),且该第一输入单元(12)位于中央控制器(11)与S型光波导之间,该第一输出单元(13)位于中央控制器(11)与S型光波导之间,用于实现信道资源分配、源节点的请求应答以及目的节点通知等操作;中央控制器(11)通过第一输入单元(12)和第一输出单元(13)与S型光波导(4)连接,以根据通信需求实现动态的信道资源分配;其特征在于:所述S型全互连网络中的每个输入节点(2),包括第二输入单元(21)和信道选择器(22),且该第二输入单元(21)通过n根电传输线与信道选择器(22)相连,并采用全光通信的方式发送分组;所述S型全互连网络中的每个输出节点(3),包括第二输出单元(31)和分组重构器(32),且该第二输出单元(31)通过n根电传输线与分组重构器(32)相连,并采用全光通信的方式接收分组。2.根据权利要求1所述的基于统计复用的光片上网络,其特征在于,第一输入单元(12)与第二输入单元(21)结构相同,即第一输入单元(12),包括n个第一调制器(121)和n个第一微环谐振器(122);第二输入单元(21),包括n个第二调制器(211)和n个第二微环谐振器(212);每个调制器通过一个微环谐振器与光波导连接,每个微环谐振器采用相同的结构,不同的谐振波长。3.根据权利要求1所述的基于统计复用的光片上网络,其特征在于,第一输出单元(13)与第二输出单元(31)结构相同,即第一输出单元(13),包括n个第一解调器(131)和n个第三微环谐振器(132);第二输出单元(31),包括n个第二解调器(311)和n个第四微环谐振器(312);\t每个解调器通过一个微环谐振器与光波导连接,每个微环谐振器采用相同的结构,不同的谐振波长。4.根据权利要求2或3所述的微环谐振器,其特征在于,每个微环谐振器,包括一根封闭的回路环形波导和两根直波导,回路环形波导和直波导之间存在耦合间隙,直波导为输入输出的信道。5.利用权利要求1网络进行通信的方法,包括:1)发送通信请求信息:每个输入节点在个请求时隙内,利用一个波长向中央控制节点发送通信请求信息,其中,请求信息包括:数据分组的长度和目的节点地址;N为网络中的输入节点数,n为信道中的可用波长数,r为整数,为向上取整运算;2)划分数据分组并分配传输波长:中央控制节点根据所收到的请求信息中的数据分组长度g,将数据分组划分为不同等级,并按照对应等级将原数据分组分成多个子分组,每个子分组占用一个传输波长,每个数据分组占用的传输波长数为Cg,即每个输入节点占用的传输波长数为Cg;将第1个至第k个数据传输时隙内的传输波长依次分配给各个输入节点,每分配完一个数据传输时隙的传输波长,就分配下一个数据传输时隙的传输波长,直至所有数据传输时隙的传输波长分配完毕,其中,为数据传输时隙的个数,∑Cg为总传输波长数,为向上取整运算;3)发送和接收确认信息:在m=k*r个仲裁时隙内,中央控制节点向所有输入节点和所有输出节点发送确认信息;输入节点和输出节点在第j个仲裁时隙收到该确认信息后,确定输入节点和输出节点的数据传输时隙和波长,其中h为整数,为向上取整运算;4)传输数据分组:在数据传输时隙内,各输入节点和输出节点根据步骤2)和步骤3)确定的传输波长,发送和接收数据分组。6.根据权利要求5所述的通信方法,其中步骤2)中将数据分组划分为不同等级,是将数据分组按其长度定为八个等级,将不同等级的数据分组再划分为不同数量的子分组:当数据分组的长度为[0,64)时,定义其为第一等级,不划分该数据分组;当数据分组的长度为[64,128)时,定义其为第二等级,并将该数据分组划分为两个子分组;当数据分组的长度为[128,256)时,定义其为第三等级,并将该数据分组划分为三个子分组;当数据分组的长度为[256,512)时,定义其为第四等级,并将该数据分组划分为四个子分组;当数据分组的长度为[512,576)时,定义其为第五等级,并将该数据分组划分为五个子分组;当数据分组的长度为[576,640)时,定义其为第六等级,并将该数据分组划分为六个子分组;当数据分组的长度为[640,768)时,定义其为第七等级,并将该数据分组划分为七个子分组;当数据分组的长度为[768,1024]时,定义其为第八等级,并将该数据分组划分为八个子分组;其中,数据分组长度的单位为bit,数据分组等级越高,划分的子分组数目越多,每个子分组采用一个波长传输,以保证所有数据分组都能在规定的时隙内完成传输。
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