[發明專利]一種并行計算廣播通信的方法

有效

• 申請號: 201510671311.5
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN105338433B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 趙寶康;董德尊;盧凱;羅章;毛席龍;吳俊杰;張百達;謝旻;保金幀
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04B10/11
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

1.一種并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所有需要發送廣播數據的節點將數據發送到列頭交換機，通過在列頭交換機的機柜頂上放置自由光發射設備將光纖中的信號轉化為自由空間光；在接收數據的機柜上放置自由光分光及接收設備進行分光和接收，使得機柜之間的廣播通信能夠通過自由光分光及接收設備將自由空間光在物理層發送到所有接收端；機柜內部服務器之間的廣播通信則通過有線鏈路傳輸；

所述方法通過四次交換機完成全網廣播時，假設網絡規模為m排機柜，每排有n個機柜，具體步驟如下：

S100：(0,0)機柜頂上在水平方向和垂直方向分別放置自由光單向發射設備，用于向同一排和同一列的機柜發送廣播數據；(0,j)1≤j≤n機柜頂上水平方向放置自由光分光及接收設備用于接收數據，垂直方向上放置自由光單向發射設備，用于將廣播數據在同一列進行轉發；(i,j)1≤i≤m,1≤j≤n機柜頂上放置自由光分光及接收設備，用于接收垂直方向發送過的廣播數據；

S200：廣播源節點通過有線的方式將數據發送到柜頂交換機(i,j)；

S300：柜頂交換機通過有線的方式將數據發送到同一排列頭機柜的交換機(i,0)；

S400：機柜(i,0)的柜頂交換機通過有線的方式將數據發送到(0,0)機柜的柜頂交換機；

S500：(0,0)機柜的柜頂交換機利用自由光將廣播數據發送給同一排所有的機柜，每個機柜通過自由光分光及接收設備，接收到(0,0)機柜發送的廣播數據；

S600：(0,j)0≤j≤n機柜向同一列的所有機柜轉發廣播數據，完成全網廣播。

2.根據權利要求1所述的并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所述自由光發射設備為光纖準直器。

3.根據權利要求2所述的并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所述光纖準直器為單向光纖準直器，用來經光模塊發射端及光纖傳來的信號轉化為一個方向的自由空間光。

4.根據權利要求2所述的并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所述光纖準直器為雙向光纖準直器，用來經光模塊發射端、光纖及光纖分路器傳來的信號轉化為兩個方向的自由空間光。

5.一種并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所有需要發送廣播數據的節點將數據發送到列頭交換機，通過在列頭交換機的機柜頂上放置自由光發射設備將光纖中的信號轉化為自由空間光；在接收數據的機柜上放置自由光分光及接收設備進行分光和接收，使得機柜之間的廣播通信能夠通過自由光分光及接收設備將自由空間光在物理層發送到所有接收端；機柜內部服務器之間的廣播通信則通過有線鏈路傳輸；

所述方法通過三次交換機完成全網廣播，假設網絡規模為m排機柜，每排有n個機柜，具體步驟如下：

S100：(i,0)1≤i≤m機柜在柜頂的第(i,i)個位置下面放置自由光雙向發射設備，上面放置自由光單向發射設備，柜頂的第(k,k)0≤k≤m,k≠i個位置放置自由光分光及接收設備；(i,j)0≤i≤m,1≤j≤n機柜柜頂上第(i,i)個位置下面放置自由光雙向發射設備，上面放置自由光分光及接收設備，柜頂的第(k,k)0≤k≤m,k≠i個位置放置自由光分光及接收設備；

S200：廣播源節點通過有線的方式將數據發送到柜頂交換機(i,j)；

S300：柜頂交換機通過有線的方式將數據發送到同一排列頭機柜的交換機(i,0)；

S400：(i,0)機柜的柜頂交換機利用自由光將廣播數據發送給同一排所有的機柜，每個機柜通過自由光分光及接收設備，接收到(i,0)機柜發送的廣播數據；

S500：(i,j)0≤j≤n機柜向同一列的所有機柜轉發廣播數據，完成全網廣播。

6.根據權利要求5所述的并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所述自由光發射設備為光纖準直器。

7.根據權利要求6所述的并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所述光纖準直器為單向光纖準直器，用來經光模塊發射端及光纖傳來的信號轉化為一個方向的自由空間光。

8.根據權利要求6所述的并行計算廣播通信的方法，其特征在于，所述光纖準直器為雙向光纖準直器，用來經光模塊發射端、光纖及光纖分路器傳來的信號轉化為兩個方向的自由空間光。