[發明專利]一種基于資源不可用約束的連接請求路由和重排方法

有效

• 申請號: 201210344839.8
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102882807A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 陳錫蓮;許渤;邱昆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861;H04L12/733;H04Q11/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于光交換技術領域，更為具體地講，涉及多級Clos結構中一種基于資源不可用約束的連接請求路由和重排方法。

背景技術

隨著網絡流量的極速增加，對超大容量超高速度的網絡交換節點也提出更高要求。多級交換機和路由系統使用電處理，會帶來更多的能耗和溫控管理要求，而限制了它的擴展性。光交換結構可以彌補電處理能耗的劣勢，所以光交換成為研究的熱點。

為實現超大容量超高速的光交換結構，可以使用多平面多級的Clos結構作為光交換結構實現的拓撲結構。

關于多級Clos結構，其光連接請求路由和重排方法采用經典的PAULL算法進行。PAULL算法中沒有任何約束，例如3級Clos結構中，在選擇中間級模塊的時候，依據某種策略，如負載策略選擇中間級模塊，只要中間級模塊滿足到連接請求的輸入模塊和輸出模塊都有空閑資源即可。現在存在著一種約束：中間級模塊雖然滿足到連接請求的輸入級模塊和輸出模塊均有空閑資源可用，但是某些具體實現過程中要求該連接請求不能選擇該中間級模塊，這個約束為資源不可用。此時在該約束條件下，不能直接使用PAULL算法，例如：

1、在基于多級Clos結構的光交換結構中，具體實現時使用FTL（Fast?Tunable?Laser，快速可調激光器）和AWG（Arrayed?Waveguide?Grating，陣列波導光柵）器件的組合，既能滿足光交換速度的要求，又能實現大規模端口數目。器件上如果用FTL的同步突發方式在交換結構中交換光突發顆粒，則在路由算法上將每一個光突發顆粒看作是一個連接請求，同時需要將鏈路資源時隙化，使用PAULL路由和重排算法，可以將每一個連接請求分配到獨立的時隙鏈路資源。這樣一定會存在兩條連接請求分配的鏈路資源完全一樣，但時隙相鄰。在這種條件下，將兩條連接請求分配的鏈路資源對應到器件上，可以發現兩個光突發顆粒會經過相同的FTL，相同的AWG輸入端口和輸出端口。因為FTL是根據AWG的輸入端口和輸出端口的調諧特性，得到需要調諧的波長值去配置工作波長，既然兩個連接請求的AWG的輸入端口和輸出端口都一致，則FTL相鄰兩個時隙調諧的波長值是一致的，對于現有的FTL是不能正常工作的。要想FTL正常工作，則兩個連接請求的鏈路資源不能完全一樣，此時必定出現資源不可用的約束。

2、資源不可用約束還體現在對于全光交換模塊，由于不存在光緩存，對于每個時隙的光突發信號要求從相同的時隙進入交換模塊，也必須要在相同的時隙從交換模塊出來。對于光交換結構，光交換模塊會有多個輸入端口和輸出端口，在某一個時隙，多個輸入端口進來的光信號的波長如果是相同的，由于器件的約束可能會出現光信號的串擾，該時隙下出現資源不可用的約束，需要調整連接請求占用的時隙鏈路資源。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于資源不可用約束的連接請求路由和重排方法，對滿足連接請求到輸入模塊、輸出模塊都有時隙空閑的中間模塊在出現資源不可用時，進行連接請求路由和重排。

為實現上述目的，本發明基于資源不可用約束的連接請求路由和重排方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）、對于需要新建的連接請求r（I_m，O_m，s），在時隙矩陣的時隙s中，找出中間級模塊集合W(r)；其中，中間級模塊集合W(r)中的中間級模塊w滿足到連接請求r的輸入模塊I_m對應鏈路上的時隙s空閑，同時到連接請求r的輸出模塊O_m對應鏈路上的時隙s空閑；

如果中間級模塊W(r)不為空，進入步驟（2）.如果中間級模塊W(r)為空，進入步驟（4）；

（2）、能否找到不發生資源不可用事件的中間級模塊w，能找到，則進入步驟（3），如果找不到，則選擇負載最輕的中間級模塊w，進入步驟（7）；

（3）、占用模塊w到連接請求r的輸入模塊I_m的對應時隙鏈路，到連接請求r的輸出模塊O_m的對應時隙鏈路，更新時隙矩陣，結束；

（4）、找出中間級模塊集合A(r)，找出中間級模塊B(r)；其中，中間級模塊集合A(r)中的中間級模塊a滿足到連接請求r的輸入模塊對應鏈路上的時隙s被占用，到連接請求r的輸出模塊對應鏈路上的時隙s有空閑，中間級模塊B(r)中的中間級模塊b滿足到連接請求r的輸入模塊I_m對應鏈路上的時隙s有空閑，到連接請求r的輸出模塊O_m對應鏈路上的時隙s被占用；

如果中間級集合A(r)或者B(r)為空，則進入步驟（5）否則進入步驟（6）；

（5）、不滿足重排要求，結束；