專利名稱：實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒奥酚善鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及片上光互連網(wǎng)絡(luò)(Optical-Network-On-Chip)通信系統(tǒng)中的低阻塞通信方法及路由器，用于確定IP核之間的通信方式及光通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。
背景技術(shù)：
隨著超大規(guī)模集成電路工藝的發(fā)展，電子元件的尺寸將進(jìn)一步縮小，同時(shí)芯片的工作頻率會(huì)提升至G赫茲甚至更高。此時(shí)，片上網(wǎng)絡(luò)采用的傳統(tǒng)電互連構(gòu)架會(huì)出現(xiàn)明顯的技術(shù)瓶頸諸如寄生效應(yīng)，電磁干擾，信號(hào)時(shí)延等，這些問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重限制片上電互連網(wǎng)絡(luò)的工作帶寬。同時(shí)，電互連構(gòu)架的能耗也成為研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。與電互連技術(shù)相比，在片上網(wǎng)絡(luò)引入光互連技術(shù)能夠有效解決帶寬、時(shí)延以及能耗等技術(shù)瓶頸。近年來(lái)隨著納米光技術(shù)的發(fā)展，與COMS兼容的光發(fā)射器，調(diào)制器，探測(cè)器取得了突破性進(jìn)展，這使片上網(wǎng)絡(luò)的光互連具有較高的技術(shù)可行性。尤其是基于絕緣硅的微環(huán)諧振器布局緊湊，開關(guān)時(shí)延極小，損耗和功耗較低，成為設(shè)計(jì)片上網(wǎng)絡(luò)的光傳輸層路由器的主流器件。由于復(fù)雜的光邏輯技術(shù)和光緩存技術(shù)尚未成熟，目前片上網(wǎng)絡(luò)光互連架構(gòu)所采用的交換方式多為光電路交換，其不利因素在于帶寬的利用率較低，隨著源節(jié)點(diǎn)注入率的增加，網(wǎng)絡(luò)阻塞會(huì)比較嚴(yán)重。尤其在目前片上網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域廣泛使用的Mesh網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中，由于光路由器僅使用單波長(zhǎng)通信，建鏈分組在預(yù)約光路徑的過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)輸出端口占用，只能阻塞在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)等待端口釋放，但該分組所預(yù)約的前一段鏈路并未釋放。因此，在Mesh網(wǎng)絡(luò)中，單一節(jié)點(diǎn)的阻塞可能會(huì)影響到其他節(jié)點(diǎn)的通信。通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多路片上光信號(hào)共享路徑傳輸，有效解決Mesh網(wǎng)絡(luò)的阻塞問(wèn)題，但目前缺乏有效的通信方法和路由器支持Mesh網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享路徑的多波長(zhǎng)通信° M. Briere 等人在文章"System level assessment of an optical NoC in MPSoC"(Automation and Test in Europe Conference, 2007)中提出一種支持多波長(zhǎng)通信的路由器λ-router，若使用該路由器構(gòu)建Mesh網(wǎng)絡(luò)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，則需要在每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)額外設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器以保證片上光信號(hào)沿正確路徑傳輸，同時(shí)需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的調(diào)度算法和控制機(jī)制以避免波長(zhǎng)沖突，這會(huì)增加片上網(wǎng)絡(luò)的成本開銷，控制開銷和網(wǎng)絡(luò)能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提出一種實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒奥酚善鳎越鉀Q光片上網(wǎng)絡(luò)Mesh結(jié)構(gòu)中光鏈路利用率較低，網(wǎng)絡(luò)阻塞嚴(yán)重的問(wèn)題，保證網(wǎng)絡(luò)的開銷和能耗較低，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐和性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的通信方法，包括如下步驟(1)將路由器的本地輸入輸出端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與IP核相連，將該路由器的東向、西向、南向和北向輸入輸出端口分別與相鄰的路由器相連，以建立光傳輸網(wǎng)絡(luò)；(2)在電控制網(wǎng)絡(luò)和光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，分別建立二維坐標(biāo)系并根據(jù)電控制網(wǎng)絡(luò)的二維坐標(biāo)確定當(dāng)前通信源節(jié)點(diǎn)位置(xsj，ysj)和目的節(jié)點(diǎn)位置(Xt^ytu)；(3)源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生建鏈分組，該建鏈分組攜帶源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，建鏈分組序號(hào)及初始分配的通信波長(zhǎng)序號(hào)，通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸，并在傳輸過(guò)程中預(yù)約沿途路徑和標(biāo)記通信波長(zhǎng)；(4)電控制網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)采用維序路由算法計(jì)算建鏈分組的輸出端口，該輸出端口為當(dāng)前建鏈分組的申請(qǐng)端口，查詢?cè)摱丝谑欠矜i定若端口已經(jīng)鎖定，執(zhí)行步驟(5)； 否則，中間節(jié)點(diǎn)鎖定端口，記錄該鎖定端口建鏈分組的路徑信息，發(fā)送建鏈分組；(5)判定路徑共享5a)讀取中間節(jié)點(diǎn)記錄中鎖定端口建鏈分組的路徑信息，其源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)位置分別為(Xsi，yj 和(Xdi，ydi)；5b)若鎖定端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向傳播，執(zhí)行步驟5c)；若鎖定端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維方向傳播，執(zhí)行步驟5d)；否則，執(zhí)行步驟k)；5c)若鎖定端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)(xdi，ydi)在申請(qǐng)端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟(7)；5d)若鎖定端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)(xsi，ysi)在申請(qǐng)端口建鏈分組的傳播路徑上， 則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟(7)；5e)若申請(qǐng)端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)與鎖定端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)X維坐標(biāo)相同，執(zhí)行步驟5f)；否則，執(zhí)行步驟證)；5f)若申請(qǐng)端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)與鎖定端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)Y維坐標(biāo)相同， 執(zhí)行步驟5g)；否則，執(zhí)行步驟證)；5g)若申請(qǐng)端口的建鏈分組與鎖定端口的建鏈分組沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維和Y維的傳播方向一致，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟證)；5h)若申請(qǐng)端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向傳播，且目的節(jié)點(diǎn)(xdj，ydJ) 在鎖定端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟5i)；5i)若申請(qǐng)端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維方向傳播，且源節(jié)點(diǎn)(xsj，ySJ)在鎖定端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟(7)；(6)在共享路徑條件下，對(duì)申請(qǐng)端口的建鏈分組進(jìn)行處理；(7)將申請(qǐng)端口的建鏈分組緩存在中間節(jié)點(diǎn)等待輸出端口解鎖；(8)判斷建鏈分組是否到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，若建鏈分組未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，返回步驟 (4)；若建鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟(9)；(9)目的節(jié)點(diǎn)接收建鏈分組，將建鏈分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)，建鏈分組序號(hào)，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息寫入響應(yīng)分組，將響應(yīng)分組通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)回源節(jié)點(diǎn)；(10)判斷響應(yīng)分組是否到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，若響應(yīng)分組未到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，則中間節(jié)點(diǎn)對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行處理以避免光路徑波長(zhǎng)沖突，若響應(yīng)分組到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟(11)；(11)源節(jié)點(diǎn)接收響應(yīng)分組，檢查響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)和建鏈分組序號(hào)， 從本地?cái)?shù)據(jù)分組隊(duì)列中提取數(shù)據(jù)分組，根據(jù)通信波長(zhǎng)序號(hào)使用相應(yīng)的波長(zhǎng)通過(guò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，然后產(chǎn)生拆鏈分組，該拆鏈分組攜帶建鏈分組序號(hào)、源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)往目的節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)分組通過(guò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)；(12)判斷拆鏈分組是否到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，若拆鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，則銷毀該拆鏈分組，通信過(guò)程完成；若拆鏈分組未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)拆鏈分組攜帶的建鏈分組序號(hào)釋放通信波長(zhǎng)并對(duì)輸出端口進(jìn)行標(biāo)記，然后繼續(xù)向目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該拆鏈分組。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的路由器包括8根光波導(dǎo)，8個(gè)寬帶微環(huán)諧振器和8個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組，所述光波導(dǎo)用于實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)的傳輸，所述寬帶微環(huán)諧振器和窄帶微環(huán)諧振器組用于實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)的轉(zhuǎn)向，其特征在于光波導(dǎo)包括兩根水平方向的U形光波導(dǎo)201和202，六根L形光波導(dǎo)203、204、226、 227,228,229和一根彎曲光波導(dǎo)213，該彎曲波導(dǎo)包括6個(gè)90度拐點(diǎn)和1個(gè)180度拐點(diǎn)；水平方向的兩根U形光波導(dǎo)201和202與豎直方向的兩根L形光波導(dǎo)203和204 十字交叉布局，形成第一組8個(gè)交叉點(diǎn)205，206，207，208，209，210，211和212，該第一組交叉點(diǎn)中交叉點(diǎn)210和交叉點(diǎn)211的一側(cè)各設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器，交叉點(diǎn)209和交叉點(diǎn) 212的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器；L形光波導(dǎo)204與U形光波導(dǎo)201在右上角相互平行的間隔內(nèi)設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器，L形光波導(dǎo)203與U形光波導(dǎo)202在左下角相互平行的間隔內(nèi)設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器； 彎曲光波導(dǎo)213水平設(shè)置并與水平方向的一根U形光波導(dǎo)202及豎直方向的兩根 L形光波導(dǎo)203和204交叉，形成第二組3個(gè)交叉點(diǎn)223，224和225，該彎曲光波導(dǎo)被7個(gè)拐點(diǎn)分為8段光波導(dǎo)，其中，第1段光波導(dǎo)與U形光波導(dǎo)202平行，第4段光波導(dǎo)與L形光波導(dǎo)204平行，第6段光波導(dǎo)與L形光波導(dǎo)203平行，第8段光波導(dǎo)與U形光波導(dǎo)201平行， 在這些光波導(dǎo)的平行間隔內(nèi)各設(shè)有一個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組；L形光波導(dǎo)2 平行設(shè)置在U形光波導(dǎo)201的左端點(diǎn)位置，L形光波導(dǎo)227平行設(shè)置在U形光波導(dǎo)202的右端點(diǎn)位置，L形光波導(dǎo)2 平行設(shè)置在L形光波導(dǎo)204的上端點(diǎn)位置，L形光波導(dǎo)2 平行設(shè)置在L形光波導(dǎo)203的下端點(diǎn)位置，在這些光波導(dǎo)的平行間隔內(nèi)各設(shè)有一個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組。所述兩根水平方向的U形光波導(dǎo)201和202的左端點(diǎn)構(gòu)成西向輸入輸出端口，右端點(diǎn)構(gòu)成東向輸入輸出端口 ；該西向輸入輸出端口和東向輸入輸出端口分別與相鄰路由器相連。所述兩根豎直方向的L形波導(dǎo)203和204的上端點(diǎn)構(gòu)成北向輸入輸出端口，下端點(diǎn)構(gòu)成南向輸入輸出端口 ；該北向輸入輸出端口和南向輸入輸出端口分別與相鄰路由器相連。所述彎曲波導(dǎo)213的左端點(diǎn)構(gòu)成本地輸入端口 ；所述L形光波導(dǎo)2 的左端點(diǎn)、L 形光波導(dǎo)227的右端點(diǎn)、L形光波導(dǎo)228的上端點(diǎn)和L形光波導(dǎo)229的下端點(diǎn)共同構(gòu)成本地輸出端口，該本地輸入端口和本地輸出端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與IP核相連。所述寬帶微環(huán)諧振器工作于多波長(zhǎng)模式，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器處于開通狀態(tài)時(shí)，其諧振波長(zhǎng)為集合{λ” λ2... λη}；所述窄帶微環(huán)諧振器組包括η個(gè)窄帶微環(huán)，η為整數(shù)，每個(gè)窄帶微環(huán)工作于單波長(zhǎng)模式，且處于開通狀態(tài)時(shí)的諧振波長(zhǎng)分別為λ” λ2... λη。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明由于采用了共享路徑傳輸?shù)耐ㄐ欧椒?，克服了傳統(tǒng)片上網(wǎng)絡(luò)Mesh結(jié)構(gòu)采用單一波長(zhǎng)通信，網(wǎng)絡(luò)阻塞較大，鏈路利用率較低的問(wèn)題。
2)本發(fā)明由于采用了原有電控制網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行路徑共享和波長(zhǎng)分配策略，克服了多波長(zhǎng)路由中控制邏輯和調(diào)度算法復(fù)雜，實(shí)際實(shí)現(xiàn)比較困難的問(wèn)題，最大限度減小了控制開銷。3)本發(fā)明由于采用了寬帶微環(huán)諧振器和窄帶微環(huán)諧振器組構(gòu)建多波長(zhǎng)路由器，克服了傳統(tǒng)多波長(zhǎng)路由器無(wú)法有效支持Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共享路徑傳輸?shù)膯?wèn)題。4)本發(fā)明由于采用了在波導(dǎo)相平行的間隔內(nèi)設(shè)置窄帶微環(huán)諧振器組，克服了傳統(tǒng)多波長(zhǎng)路由器波導(dǎo)交叉較多，片上光信號(hào)傳輸時(shí)插入損耗和能耗較大的問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)妥枞ㄐ欧椒ǖ牧鞒虉D；圖2是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善鹘Y(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明路由器中片上光信號(hào)組傳輸路徑示意圖；圖4是本發(fā)明路由器中位于光波導(dǎo)交叉點(diǎn)位置的寬帶微環(huán)諧振器工作原理圖；圖5是本發(fā)明路由器中位于光波導(dǎo)平行間隔位置的寬帶微環(huán)諧振器工作原理圖；圖6是本發(fā)明的路由器中窄帶微環(huán)諧振器組工作原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒?，包括如下步驟步驟1，建立光傳輸網(wǎng)絡(luò)，將路由器的本地輸入輸出端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與IP核相連，東向、西向、北向和南向的輸入輸出端口分別與相鄰的路由器相連。步驟2，建立坐標(biāo)系2a)在電控制網(wǎng)絡(luò)中，以左下角為原點(diǎn)，水平向右為X維正方向，豎直向上為Y維正方向，建立二維坐標(biāo)系XY，其坐標(biāo)值為(X，y)；根據(jù)該二維坐標(biāo)系確定當(dāng)前通信原點(diǎn)的位置 (xSJ, ySJ)和目的節(jié)點(diǎn)的位置(xdj，ydJ)；2b)在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，以左下角為原點(diǎn)，水平向右為X'維正方向，豎直向上為Y' 正方向，建立二維坐標(biāo)系X' Y'，其坐標(biāo)值為(X'，1’ )。步驟3，源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生建鏈分組，該建鏈分組攜帶源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，建鏈分組序號(hào)及初始分配的通信波長(zhǎng)序號(hào)，通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸，并在傳輸過(guò)程中預(yù)約沿途路徑和標(biāo)記通信波長(zhǎng)。步驟4，電控制網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)采用維序路由算法計(jì)算建鏈分組的輸出端口，該輸出端口為建鏈分組的申請(qǐng)端口，查詢?cè)摱丝谑欠矜i定若端口已經(jīng)鎖定，執(zhí)行步驟5 ；否則， 中間節(jié)點(diǎn)鎖定端口，記錄鎖定端口建鏈分組的路徑信息，發(fā)送建鏈分組；其中所述維序路由算法是片上網(wǎng)絡(luò)常用的路由算法，該路由算法具有容易實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單，無(wú)活鎖和死鎖的優(yōu)點(diǎn)， 在該路由算法中，分組首先沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維進(jìn)行路由，直到到達(dá)與目的節(jié)點(diǎn)在同一列的節(jié)點(diǎn)位置，然后該分組沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維路由到目的節(jié)點(diǎn)；其中所述路徑信息包括建鏈分組序號(hào)，建鏈分組源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)位置信息，建鏈分組攜帶的通信波長(zhǎng)信息，建鏈分組的輸入端口和輸出端口信息。步驟5，判定路徑共享
5a)讀取中間節(jié)點(diǎn)記錄中鎖定端口建鏈分組的路徑信息，其源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)位置分別為(Xsi，yj 和(Xdi，ydi)；5b)若鎖定端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向傳播，執(zhí)行步驟5c)；若鎖定端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維方向傳播，執(zhí)行步驟5d)；否則，執(zhí)行步驟k)；5c)若鎖定端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)(xdi，ydi)在申請(qǐng)端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟6 ；否則，執(zhí)行步驟7 ；其中，所述建鏈分組的傳播路徑是建鏈分組在電控制網(wǎng)絡(luò)中從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有鏈路和中間節(jié)點(diǎn)， 若一個(gè)節(jié)點(diǎn)是該建鏈分組傳播所經(jīng)過(guò)的中間節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)在該建鏈分組的傳播路徑上；5d)若鎖定端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)(xsi，ysi)在申請(qǐng)端口建鏈分組的傳播路徑上， 則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟6 ；否則執(zhí)行步驟7 ；5e)若申請(qǐng)端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)與鎖定端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)X維坐標(biāo)相同，執(zhí)行步驟5f)；否則，執(zhí)行步驟證)；5f)若申請(qǐng)端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)與鎖定端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)Y維坐標(biāo)相同， 執(zhí)行步驟5g)；否則，執(zhí)行步驟證)；5g)若申請(qǐng)端口建鏈分組與鎖定端口建鏈分組沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維和Y維的傳播方向一致，則申請(qǐng)端口建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟6 ；否則，執(zhí)行步驟證)；5h)若申請(qǐng)端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向傳播，且目的節(jié)點(diǎn)(xdj，ydJ) 在鎖定端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟6 ；否則，執(zhí)行步驟5i)；5i)若申請(qǐng)端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維方向傳播，且源節(jié)點(diǎn)(xsj，ySJ)在鎖定端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟6 ；否則， 執(zhí)行步驟7 ；步驟6，在共享路徑條件下，對(duì)申請(qǐng)端口的建鏈分組進(jìn)行處理6a)根據(jù)申請(qǐng)端口檢查中間節(jié)點(diǎn)記錄的建鏈分組通信波長(zhǎng)，若所有通信波長(zhǎng)均標(biāo)記占用，則執(zhí)行步驟7 ；否則，執(zhí)行步驟6b)；6b)檢查申請(qǐng)端口的建鏈分組所攜帶通信波長(zhǎng)序號(hào)是否為可用通信波長(zhǎng)，若是，則標(biāo)記該通信波長(zhǎng)占用，記錄建鏈分組的路徑信息，執(zhí)行步驟6c)；否則，隨機(jī)為申請(qǐng)端口的建鏈分組分配可用通信波長(zhǎng)并標(biāo)記該波長(zhǎng)占用，記錄該建鏈分組的路徑信息，改寫該建鏈分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)，執(zhí)行步驟6c)；其中，所述的可用通信波長(zhǎng)是記錄中未標(biāo)記占用的通信波長(zhǎng)；6c)檢查鎖定端口的建鏈分組是否僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向或Y維方向傳播，若是，則將鎖定端口建鏈分組的路徑信息改寫為申請(qǐng)端口建鏈分組的路徑信息，發(fā)送申請(qǐng)端口的建鏈分組；否則，僅發(fā)送申請(qǐng)端口的建鏈分組。步驟7，將申請(qǐng)端口的建鏈分組緩存在中間節(jié)點(diǎn)等待輸出端口解鎖。步驟8，比較建鏈分組所攜帶的目的節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)和該建鏈分組所到達(dá)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，若位置坐標(biāo)不同，則建鏈分組未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，返回步驟4 ；否則，建鏈分組建鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟9。步驟9，目的節(jié)點(diǎn)接收建鏈分組，將建鏈分組攜帶波長(zhǎng)序號(hào)、建鏈分組序號(hào)、源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)位置信息寫入響應(yīng)分組，再將響應(yīng)分組通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)回源節(jié)點(diǎn)。
步驟10，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)記錄檢查響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)是否被共享路徑的其他響應(yīng)分組占用，若其他響應(yīng)分組占用該通信波長(zhǎng)，則該響應(yīng)分組緩存在中間節(jié)點(diǎn)等待波長(zhǎng)的釋放；否則，中間節(jié)點(diǎn)記錄該響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)，根據(jù)中間節(jié)點(diǎn)位置配置光傳輸網(wǎng)絡(luò)中相同坐標(biāo)位置路由器的輸入輸出端口，轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)分組。步驟11，比較響應(yīng)分組所攜帶的源節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)和該響應(yīng)分組所到達(dá)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，若位置坐標(biāo)不同，則響應(yīng)分組未到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，返回步驟10，若位置坐標(biāo)相同，則響應(yīng)分組到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟12。步驟12，源節(jié)點(diǎn)接收響應(yīng)分組，檢查響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)和建鏈分組序號(hào)，根據(jù)通信波長(zhǎng)序號(hào)使用相應(yīng)波長(zhǎng)通過(guò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，然后產(chǎn)生拆鏈分組，該拆鏈分組攜帶建鏈分組序號(hào)，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)位置信息，通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)往目的節(jié)點(diǎn)， 數(shù)據(jù)分組通過(guò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。步驟13，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)拆鏈分組攜帶的建鏈分組序號(hào)釋放通信波長(zhǎng)，檢查記錄中是否有其他建鏈分組占用該輸出端口，若記錄中沒(méi)有其他建鏈分組占用該輸出端口，則標(biāo)記輸出端口解鎖并轉(zhuǎn)發(fā)該拆鏈分組，否則，仍標(biāo)記輸出端口鎖定，轉(zhuǎn)發(fā)該拆鏈分組。步驟14，比較拆鏈分組所攜帶目的節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)和該拆鏈分組所到達(dá)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，若位置坐標(biāo)不同，則拆鏈分組未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，返回步驟13，否則，拆鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟15。步驟15，拆鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，銷毀該拆鏈分組，通信過(guò)程完成。參照?qǐng)D2，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善鳎?根光波導(dǎo)，8個(gè)寬帶微環(huán)諧振器和8個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組，其中，8個(gè)寬帶微環(huán)諧振器分別用整數(shù)1-8標(biāo)記； 8個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組分別用整數(shù)9-16標(biāo)記，每個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組包括η個(gè)窄帶微環(huán)，η 為整數(shù)。光波導(dǎo)包括兩根水平方向的U形光波導(dǎo)201和202、六根L形光波導(dǎo)203、204、226、 227、228、229和一根彎曲光波導(dǎo)213 ；其中，彎曲光波導(dǎo)包括6個(gè)90度拐點(diǎn)214、215、216、 217、218、219和一個(gè)180度拐點(diǎn)220 ；該彎曲光波導(dǎo)被這7個(gè)拐點(diǎn)分為8段光波導(dǎo)，左端點(diǎn) 222和拐點(diǎn)214之間的光波導(dǎo)為第1段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)214和拐點(diǎn)215之間的光波導(dǎo)為第2段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)215和拐點(diǎn)216之間的光波導(dǎo)為第3段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)216和拐點(diǎn)217之間的光波導(dǎo)為第4段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)217和拐點(diǎn)218之間的光波導(dǎo)為第5段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)218和拐點(diǎn) 219之間的光波導(dǎo)為第6段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)219和拐點(diǎn)220之間的光波導(dǎo)為第7段光波導(dǎo)，拐點(diǎn)220和右端點(diǎn)221之間的光波導(dǎo)為第8段光波導(dǎo)。水平方向上的兩根U形光波導(dǎo)201和202與豎直方向上的兩根L形光波導(dǎo)203和 204十字交叉布局，形成第一組8個(gè)交叉點(diǎn)205、206、207、208、209、210、211和212，該第一組交叉點(diǎn)中交叉點(diǎn)210的一側(cè)設(shè)有寬帶微環(huán)諧振器2，交叉點(diǎn)211的一側(cè)設(shè)有寬帶微環(huán)諧振器6，交叉點(diǎn)209的兩側(cè)分別設(shè)有寬帶微環(huán)諧振器1和4，交叉點(diǎn)212的兩側(cè)分別設(shè)有寬帶微環(huán)諧振器5和7 ;L形光波導(dǎo)204與U形光波導(dǎo)201在右上角相互平行的間隔內(nèi)設(shè)有寬帶微環(huán)諧振器3，L形光波導(dǎo)203與U形光波導(dǎo)202在左下角相互平行的間隔內(nèi)設(shè)有寬帶微環(huán)諧振器8 ；該水平方向上的U形光波導(dǎo)的左端點(diǎn)234和235構(gòu)成西向輸入輸出端口，右端點(diǎn) 236和237構(gòu)成東向輸入輸出端口，豎直方向上的兩根L形波導(dǎo)的上端點(diǎn)240和241構(gòu)成北向輸入輸出端口，下端點(diǎn)238和239構(gòu)成南向輸入輸出端口 ；其中西向輸入輸出端口與該路由器西向相鄰路由器的東向輸入輸出端口連接，東向輸入輸出端口與該路由器東向相鄰路由器的西向輸入輸出端口連接，北向輸入輸出端口與該路由器北向相鄰路由器的南向輸入輸出端口連接，南向輸入輸出端口與該路由器南向相鄰路由器的北向輸入輸出端口連接。彎曲波導(dǎo)213水平設(shè)置并與水平方向的一根U形波導(dǎo)202及豎直方向的兩根L形波導(dǎo)203和204交叉，形成第二組3個(gè)交叉點(diǎn)223、2M和225，其中，彎曲光波導(dǎo)的第1段光波導(dǎo)與U形光波導(dǎo)202平行，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組9 ；彎曲光波導(dǎo)的第4 段光波導(dǎo)與L形光波導(dǎo)204平行，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組10 ；彎曲光波導(dǎo)的第6段光波導(dǎo)與L形光波導(dǎo)203平行，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組11 ；彎曲光波導(dǎo)的第8段光波導(dǎo)與U形光波導(dǎo)201平行，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組12。第3根L形光波導(dǎo)2 平行設(shè)置在U形光波導(dǎo)201的左端點(diǎn)位置，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組13，第4根L形光波導(dǎo)227平行設(shè)置在U形光波導(dǎo)202的右端點(diǎn)位置，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組16，第5根L形光波導(dǎo)2 平行設(shè)置在L形光波導(dǎo)204的上端點(diǎn)位置，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組15，第6根L形光波導(dǎo)2 平行設(shè)置在L形光波導(dǎo)203的下端點(diǎn)位置，在平行的間隔內(nèi)設(shè)有窄帶微環(huán)諧振器組14 ；上述彎曲光波導(dǎo)的左端點(diǎn)222構(gòu)成本地輸入端口，L形光波導(dǎo)2 的左端點(diǎn)230、L 形光波導(dǎo)227的右端點(diǎn)231、L形光波導(dǎo)228的上端點(diǎn)232和L形光波導(dǎo)229的下端點(diǎn)233 共同構(gòu)成本地輸出端口 ；該本地輸入端口和本地輸出端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與IP核相連。上述路由器的光波導(dǎo)用于實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)的傳輸，寬帶微環(huán)諧振器及窄帶微環(huán)諧振器組用于實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)的轉(zhuǎn)向，其中，寬帶微環(huán)諧振器工作于多波長(zhǎng)模式，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器處于開通狀態(tài)時(shí)，其諧振波長(zhǎng)為集合{λρ λ2... λ J，窄帶微環(huán)諧振器組包括η 個(gè)窄帶微環(huán)，每個(gè)窄帶微環(huán)工作于單波長(zhǎng)模式，且處于開通狀態(tài)時(shí)的諧振波長(zhǎng)分別為λ ” λ2... λ η;片上光信號(hào)可使用的通信波長(zhǎng)包括λ ” λ 2... λη，其中，使用不同通信波長(zhǎng)的多個(gè)片上光信號(hào)能同時(shí)沿相同的光波導(dǎo)傳輸，這些光信號(hào)構(gòu)成片上光信號(hào)組；默認(rèn)情況下所有微環(huán)諧振器均處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)片上光信號(hào)組從輸入端口進(jìn)入路由器后首先沿光波導(dǎo)傳輸，若到達(dá)處于關(guān)閉狀態(tài)的寬帶微環(huán)諧振器位置，片上光信號(hào)組沿原波導(dǎo)傳輸；若到達(dá)處于開通狀態(tài)的寬帶微環(huán)諧振器位置，片上光信號(hào)組會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)向并耦合至與寬帶微環(huán)諧振器相切的另外一根波導(dǎo)傳輸；到達(dá)窄帶微環(huán)諧振器組位置，若該窄帶微環(huán)諧振器組中η個(gè)窄帶微環(huán)均處于關(guān)閉狀態(tài)，則片上光信號(hào)組沿原波導(dǎo)傳輸，若該窄帶微環(huán)諧振器組中諧振波長(zhǎng)為λ ” 1彡i彡η的窄帶微環(huán)處于開通狀態(tài)，則片上光信號(hào)組中通信波長(zhǎng)為λ i的光信號(hào)發(fā)生轉(zhuǎn)向并耦合至與窄帶微環(huán)諧振器組相切的另外一根光波導(dǎo)中傳輸，該片上光信號(hào)組中的其余波長(zhǎng)的光信號(hào)仍沿原波導(dǎo)傳輸。因此，通過(guò)設(shè)置路由器中不同位置寬帶微環(huán)諧振器的工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)組從不同輸入端口到達(dá)不同輸出端口 ；通過(guò)設(shè)置窄帶微環(huán)諧振器組中特定窄帶微環(huán)的工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)特定波長(zhǎng)的光信號(hào)從片上光信號(hào)組分離或注入。實(shí)施例1參照?qǐng)D3，片上光信號(hào)組G1沿圖中虛線所示的路徑從路由器東向輸入端口進(jìn)入路由器，此時(shí)，片上光信號(hào)組G1包括通信波長(zhǎng)為X1的光信號(hào)和通信波長(zhǎng)為入2的光信號(hào)，該片上光信號(hào)組首先沿光波導(dǎo)傳輸，到達(dá)窄帶微環(huán)諧振器組16位置時(shí)，由于諧振波長(zhǎng)為λ 2的窄帶微環(huán)處于開通狀態(tài)，片上光信號(hào)組G1中波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)發(fā)生轉(zhuǎn)向并耦合至另外一根波導(dǎo)301傳輸，此時(shí)光信號(hào)組G1中剩余波長(zhǎng)為λ工的光信號(hào)，由于寬帶微環(huán)諧振器2和4 均處于關(guān)閉狀態(tài)，波長(zhǎng)為λ工的光信號(hào)沿原波導(dǎo)傳輸，在窄帶微環(huán)諧振器組9位置，由于諧振波長(zhǎng)為λ 的窄帶微環(huán)處于開通狀態(tài)，沿本地輸入端口注入，且通信波長(zhǎng)為入 的光信號(hào)在該位置發(fā)生轉(zhuǎn)向，并耦合至波長(zhǎng)為X1的光信號(hào)所傳輸?shù)墓獠▽?dǎo)，此時(shí)，光信號(hào)組G1包括波長(zhǎng)為入工和波長(zhǎng)為λ η的光信號(hào)，由于寬帶微環(huán)諧振器8處于關(guān)閉狀態(tài)，光信號(hào)組G1沿光波導(dǎo)從路由器西向輸出端口輸出；上述實(shí)例實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)從本地端口輸出，波長(zhǎng)為λη的光信號(hào)從本地端口輸入路由器，波長(zhǎng)為X1的光信號(hào)由路由器的東向至西向傳播。實(shí)施例2參照?qǐng)D4，兩根波導(dǎo)402和403十字交叉，形成一個(gè)交叉點(diǎn)，寬帶微環(huán)諧振器401位于波導(dǎo)交叉點(diǎn)的一側(cè)；圖4(a)是關(guān)閉狀態(tài)下片上光信號(hào)組經(jīng)過(guò)寬帶微環(huán)諧振器的傳輸示意圖，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器401處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，片上光信號(hào)組沿原光波導(dǎo)傳輸；圖4(b)是開通狀態(tài)下片上光信號(hào)組經(jīng)過(guò)寬帶微環(huán)諧振器的傳輸示意圖，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器401處于開通狀態(tài)時(shí)，片上光信號(hào)組發(fā)生90度轉(zhuǎn)向并耦合至另外一根光波導(dǎo)傳輸。實(shí)施例3參照?qǐng)D5，寬帶微環(huán)諧振器501位于波導(dǎo)502和503的平行間隔內(nèi)；圖5 (a)是關(guān)閉狀態(tài)下片上光信號(hào)組經(jīng)過(guò)寬帶微環(huán)諧振器的傳輸示意圖，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器501處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，片上光信號(hào)組沿原光波導(dǎo)傳輸；圖5(b)是開通狀態(tài)下片上光信號(hào)組經(jīng)過(guò)寬帶微環(huán)諧振器的傳輸示意圖，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器501處于開通狀態(tài)時(shí)，片上光信號(hào)組發(fā)生180度轉(zhuǎn)向并耦合至另外一根光波導(dǎo)傳輸。實(shí)施例4參照?qǐng)D6，兩根波導(dǎo)602和603平行排列，窄帶微環(huán)諧振器組601位于兩根波導(dǎo)的平行間隔內(nèi)；其中圖6(a)為所有窄帶微環(huán)諧振器處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)片上光信號(hào)組的傳輸路徑示意圖，此時(shí)，片上光信號(hào)組沿原波導(dǎo)傳輸；圖6(b)為諧振波長(zhǎng)為Xi的窄帶微環(huán)諧振器處于開通狀態(tài)時(shí)片上光信號(hào)組的傳輸路徑示意圖，此時(shí)波長(zhǎng)為λ i的光信號(hào)發(fā)生180度轉(zhuǎn)向并耦合至另外一根光波導(dǎo)傳輸，其余波長(zhǎng)的光信號(hào)仍沿原光波導(dǎo)傳輸。
權(quán)利要求
1. 一種實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒?，包括如下步驟(1)將路由器的本地輸入輸出端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與IP核相連，將該路由器的東向、西向、南向和北向輸入輸出端口分別與相鄰的路由器相連，以建立光傳輸網(wǎng)絡(luò)；(2)在電控制網(wǎng)絡(luò)和光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，分別建立二維坐標(biāo)系并根據(jù)電控制網(wǎng)絡(luò)的二維坐標(biāo)確定當(dāng)前通信源節(jié)點(diǎn)位置(xsj，ysj)和目的節(jié)點(diǎn)位置(Xt^ytu)；(3)源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生建鏈分組，該建鏈分組攜帶源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，建鏈分組序號(hào)及初始分配的通信波長(zhǎng)序號(hào)，通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸，并在傳輸過(guò)程中預(yù)約沿途路徑和標(biāo)記通信波長(zhǎng)；(4)電控制網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)采用維序路由算法計(jì)算建鏈分組的輸出端口，該輸出端口為當(dāng)前建鏈分組的申請(qǐng)端口，查詢?cè)摱丝谑欠矜i定若端口已經(jīng)鎖定，執(zhí)行步驟(5)；否則， 中間節(jié)點(diǎn)鎖定端口，記錄該鎖定端口建鏈分組的路徑信息，發(fā)送建鏈分組；(5)判定路徑共享5a)讀取中間節(jié)點(diǎn)記錄中鎖定端口建鏈分組的路徑信息，其源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)位置分別為 0csi，ysi)禾口 0cdi，ydi)；5b)若鎖定端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向傳播，執(zhí)行步驟5c)；若鎖定端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維方向傳播，執(zhí)行步驟5d)；否則，執(zhí)行步驟k)；5c)若鎖定端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)(xdi，ydi)在申請(qǐng)端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟(7)；5d)若鎖定端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)(xsi，ysi)在申請(qǐng)端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟(7)；5e)若申請(qǐng)端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)與鎖定端口建鏈分組的目的節(jié)點(diǎn)X維坐標(biāo)相同， 執(zhí)行步驟5f)；否則，執(zhí)行步驟5h)；5f)若申請(qǐng)端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)與鎖定端口建鏈分組的源節(jié)點(diǎn)Y維坐標(biāo)相同，執(zhí)行步驟5g)；否則，執(zhí)行步驟證)；5g)若申請(qǐng)端口的建鏈分組與鎖定端口的建鏈分組沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維和Y維的傳播方向一致，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟證)；5h)若申請(qǐng)端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向傳播，且目的節(jié)點(diǎn)(xdj，ydJ)在鎖定端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則， 執(zhí)行步驟5i)；5i)若申請(qǐng)端口的建鏈分組僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)Y維方向傳播，且源節(jié)點(diǎn)(xsj，ySJ)在鎖定端口建鏈分組的傳播路徑上，則申請(qǐng)端口的建鏈分組能共享路徑，執(zhí)行步驟(6)；否則，執(zhí)行步驟(7)；(6)在共享路徑條件下，對(duì)申請(qǐng)端口的建鏈分組進(jìn)行處理；(7)將申請(qǐng)端口的建鏈分組緩存在中間節(jié)點(diǎn)等待輸出端口解鎖；(8)判斷建鏈分組是否到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，若建鏈分組未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，返回步驟；若建鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟(9)；(9)目的節(jié)點(diǎn)接收建鏈分組，將建鏈分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)，建鏈分組序號(hào)，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息寫入響應(yīng)分組，將響應(yīng)分組通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)回源節(jié)點(diǎn)；(10)判斷響應(yīng)分組是否到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，若響應(yīng)分組未到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，則中間節(jié)點(diǎn)對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行處理以避免光路徑波長(zhǎng)沖突，若響應(yīng)分組到達(dá)源節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟(11)；(11)源節(jié)點(diǎn)接收響應(yīng)分組，檢查響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)和建鏈分組序號(hào)，從本地?cái)?shù)據(jù)分組隊(duì)列中提取數(shù)據(jù)分組，根據(jù)通信波長(zhǎng)序號(hào)使用相應(yīng)的波長(zhǎng)通過(guò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，然后產(chǎn)生拆鏈分組，該拆鏈分組攜帶建鏈分組序號(hào)、源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，通過(guò)電控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)往目的節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)分組通過(guò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)；(12)判斷拆鏈分組是否到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，若拆鏈分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，則銷毀該拆鏈分組， 通信過(guò)程完成；若拆鏈分組未到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)拆鏈分組攜帶的建鏈分組序號(hào)釋放通信波長(zhǎng)并對(duì)輸出端口進(jìn)行標(biāo)記，然后繼續(xù)向目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該拆鏈分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒ǎ渲胁襟E (2)所述的建立二維坐標(biāo)系，按以下步驟進(jìn)行2a)在電控制網(wǎng)絡(luò)中，以左下角為原點(diǎn)，水平向右為X維正方向，豎直向上為Y維正方向，建立二維坐標(biāo)系XY，其坐標(biāo)值為(x，y)；2b)在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，以左下角為原點(diǎn)，水平向右為X'維正方向，豎直向上為Y'維正方向，建立二維坐標(biāo)系X' Y'，其坐標(biāo)值為(x'，1’ )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒?，其中步驟 (6)所述的對(duì)申請(qǐng)端口的建鏈分組進(jìn)行處理，按以下步驟進(jìn)行6a)根據(jù)申請(qǐng)端口檢查中間節(jié)點(diǎn)記錄的建鏈分組通信波長(zhǎng)，若所有通信波長(zhǎng)均標(biāo)記占用，則執(zhí)行步驟7 ；否則，執(zhí)行步驟6b)；6b)檢查申請(qǐng)端口的建鏈分組所攜帶通信波長(zhǎng)序號(hào)是否為可用通信波長(zhǎng)，若是，則標(biāo)記該通信波長(zhǎng)占用，記錄該建鏈分組的路徑信息，執(zhí)行步驟6c)；否則，隨機(jī)為申請(qǐng)端口的建鏈分組分配可用通信波長(zhǎng)并標(biāo)記該通信波長(zhǎng)占用，記錄該建鏈分組路徑信息，改寫該建鏈分組攜帶波長(zhǎng)序號(hào)，執(zhí)行步驟6c)；6c)檢查鎖定端口的建鏈分組是否僅沿電控制網(wǎng)絡(luò)X維方向或Y維方向傳播，若是，則將鎖定端口建鏈分組的路徑信息改寫為申請(qǐng)端口建鏈分組的路徑信息，發(fā)送申請(qǐng)端口的建鏈分組；否則，僅發(fā)送申請(qǐng)端口的建鏈分組；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒ǎ渲胁襟E (10)所述的對(duì)響應(yīng)分組進(jìn)行處理，是由中間節(jié)點(diǎn)檢查響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)是否被共享路徑的其他響應(yīng)分組占用，若其他響應(yīng)分組占用該通信波長(zhǎng)，則將該響應(yīng)分組緩存在中間節(jié)點(diǎn)等待波長(zhǎng)釋放；否則，中間節(jié)點(diǎn)記錄響應(yīng)分組攜帶的通信波長(zhǎng)序號(hào)，根據(jù)中間節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)配置光傳輸網(wǎng)絡(luò)中相同坐標(biāo)路由器的輸入輸出端口，轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)分組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒?，其中步驟 (12)所述的對(duì)輸出端口進(jìn)行標(biāo)記，是由中間節(jié)點(diǎn)檢查記錄中是否有其他建鏈分組占用該輸出端口，若記錄中沒(méi)有其他建鏈分組占用該輸出端口，則標(biāo)記輸出端口解鎖；否則，仍標(biāo)記輸出端口鎖定。
6.一種實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善?，包?根光波導(dǎo)，8個(gè)寬帶微環(huán)諧振器和8個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組，所述光波導(dǎo)用于實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)的傳輸，所述寬帶微環(huán)諧振器和窄帶微環(huán)諧振器組用于實(shí)現(xiàn)片上光信號(hào)的轉(zhuǎn)向，其特征在于光波導(dǎo)包括兩根水平方向的U形光波導(dǎo)(201)和002)，六根L形光波導(dǎo)(203，204， 226，227，228，229)，一根彎曲光波導(dǎo)(213)，該彎曲波導(dǎo)包括6個(gè)90度拐點(diǎn)和1個(gè)180度拐占.^ \\\ 水平方向的兩根U形光波導(dǎo)(201)和(20 與豎直方向的兩根L形光波導(dǎo)(203)和 (204)十字交叉布局，形成第一組8個(gè)交叉點(diǎn)(205，206，207，208，209，210，211，212)，該第一組交叉點(diǎn)中交叉點(diǎn)(210)和交叉點(diǎn)011)的一側(cè)各設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器，交叉點(diǎn) (209)和交叉點(diǎn)(21 的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器；L形光波導(dǎo)(204)與U形光波導(dǎo) (201)在右上角相互平行的間隔內(nèi)設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器，L形光波導(dǎo)(20 與U形光波導(dǎo)(20 在左下角相互平行的間隔內(nèi)設(shè)有一個(gè)寬帶微環(huán)諧振器；彎曲光波導(dǎo)(21 水平設(shè)置并與水平方向的一根U形光波導(dǎo)(20 及豎直方向的兩根 L形光波導(dǎo)(20 和(204)交叉，形成第二組3個(gè)交叉點(diǎn)023，2 ，225)，該彎曲光波導(dǎo)被 7個(gè)拐點(diǎn)分為8段光波導(dǎo)，其中，第1段光波導(dǎo)與U形光波導(dǎo)(202)平行，第4段光波導(dǎo)與L 形光波導(dǎo)(204)平行，第6段光波導(dǎo)與L形光波導(dǎo)(203)平行，第8段光波導(dǎo)與U形光波導(dǎo) (201)平行，在這些光波導(dǎo)的平行間隔內(nèi)各設(shè)有一個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組；L形光波導(dǎo)(226)平行設(shè)置在U形光波導(dǎo)O01)的左端點(diǎn)位置，L形光波導(dǎo)(227)平行設(shè)置在U形光波導(dǎo)(20 的右端點(diǎn)位置，L形光波導(dǎo)(228)平行設(shè)置在L形光波導(dǎo)(204)的上端點(diǎn)位置，L形光波導(dǎo)(229)平行設(shè)置在L形光波導(dǎo)(20 的下端點(diǎn)位置，在這些光波導(dǎo)的平行間隔內(nèi)各設(shè)有一個(gè)窄帶微環(huán)諧振器組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善鳎涮卣髟谟?，所述兩根水平方向的U形光波導(dǎo)(201)和Q02)的左端點(diǎn)構(gòu)成西向輸入輸出端口，右端點(diǎn)構(gòu)成東向輸入輸出端口；該西向輸入輸出端口和東向輸入輸出端口分別與相鄰路由器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善?，其特征在于，所述兩根豎直方向的L形波導(dǎo)(20 和(204)的上端點(diǎn)構(gòu)成北向輸入輸出端口，下端點(diǎn)構(gòu)成南向輸入輸出端口 ；該北向輸入輸出端口和南向輸入輸出端口分別與相鄰路由器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善?，其特征在于，所述彎曲波?dǎo)013)的左端點(diǎn)構(gòu)成本地輸入端口 ；所述L形光波導(dǎo)0 )的左端點(diǎn)、L形光波導(dǎo) (227)的右端點(diǎn)、L形光波導(dǎo)0 )的上端點(diǎn)和L形光波導(dǎo)0 )的下端點(diǎn)共同構(gòu)成本地輸出端口，該本地輸入端口和本地輸出端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與IP核相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)穆酚善鳎涮卣髟谟?，所述寬帶微環(huán)諧振器工作于多波長(zhǎng)模式，當(dāng)寬帶微環(huán)諧振器處于開通狀態(tài)時(shí)，其諧振波長(zhǎng)為集合{λ” λ2... λη}；所述窄帶微環(huán)諧振器組包括η個(gè)窄帶微環(huán)，η為整數(shù)，每個(gè)窄帶微環(huán)工作于單波長(zhǎng)模式，且處于開通狀態(tài)時(shí)的諧振波長(zhǎng)分別為λ” λ2... λη。
全文摘要
本發(fā)明公開一種實(shí)現(xiàn)光片上網(wǎng)絡(luò)共享路徑傳輸?shù)牡妥枞ㄐ欧椒奥酚善?，主要解決現(xiàn)有光片上網(wǎng)絡(luò)Mesh結(jié)構(gòu)中使用單一波長(zhǎng)通信，網(wǎng)絡(luò)阻塞嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明的路由器包括光波導(dǎo)，寬帶微環(huán)諧振器和窄帶微環(huán)諧振器組，用于構(gòu)建片上網(wǎng)絡(luò)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，其通信方法是利用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)多對(duì)通信節(jié)點(diǎn)共享路徑傳輸，并利用原有電控制網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行路徑共享的判定和波長(zhǎng)的分配，當(dāng)建鏈分組因輸出端口鎖定而阻塞時(shí)，將執(zhí)行路徑共享判定并為能共享路徑的建鏈分組分配可用波長(zhǎng)，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該建鏈分組，最終由多個(gè)數(shù)據(jù)分組使用不同通信波長(zhǎng)進(jìn)行共享光路徑傳輸。本發(fā)明能夠有效支持片上網(wǎng)絡(luò)Mesh結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)通信，降低網(wǎng)絡(luò)阻塞，減小網(wǎng)絡(luò)開銷，提高網(wǎng)絡(luò)性能。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102333250SQ20111033002
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者余曉杉, 楊銀堂, 王琨, 白露瑩, 顧華璽 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)