通信工程师互联网技术考试波长路由交换结构

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1、波长路由交换结构
有三种波长路由交换结构，整个交换结构分为两个阶段：第一阶段光分组送人ODLs解决资源竞争；第二阶段，光分组利用波长路由交换结构正确选路至输出端口。
①输人缓冲交换结构
输人、输出接口为每纤一波，输出波长随光分组信号可变。它包含调度部分和交换部分，如图2-19所示。调度部分由JV个TWC,两个KXK阵列波导光栅（AWG)和JW个ODLs组成，K是N与M的最大值。AWG是基于波长的光路由器件（任意人口到任意出口）。它们组合提供N个独立波长光分组的光缓存，每个光分组有M种状态。输人第一个AWGi口的光分组经过特定时延将会从第二个AWG的/口输出。时延的长度由进人第一个AWG的光分组的波长决定。特别的，每个TWC将完成输人光分组波长转换，光分组在经过AWG选路后加入ODLs缓存以获得适当的延迟。光分组的延迟原则：第一，两个光包不能同时出现在同一交换输出端口的同一时隙；第二，两个光分组不能在同一时隙出现在相同的光缓存输出端。交换部分由AWG和TWC组成，负责将所有光分组选路到目的端口。TWC为光分组对应出口分配可用波长。光交换缓存存在一种线头（head-of-line)阻塞效应，是输人缓冲交换所固有的。当输人i口的光包1和光包1后面的光包2同时要选路到输出口1时，如果光包1必须时延1个时隙，按照第二条延迟原则.即使不从1口输出，光包2至少要延迟1个时隙；若包1延迟多于一个时隙,那么只要输出端口处没有光包冲突，包2则不需要延迟便可直接输出。

　　②输人缓冲分配网络结构
这种结构被KEOPS项目所采用，如图2-20所示，人、出仍然是一纤一波，输出波长随光包可变。交换结构分两级，竞争解决级和交换分组级。第一级的TWC决定光分组应该发送到哪一个ODL中.每个解复用输出口均与ODL相连。第二级用于交换光数据包到正确输出端口，ODL通过第二级的解复用器连到输出端U。TWC决定光分组发送到哪一个输出端口。从逻辑上讲,第一级又可分为两部分:分配和输人缓存。分配部分把光分组从同-输人口分配至不同的输人缓存器。去掉分配部分，网络就是图2-20的输人缓存网络。分配网络克服了线头阻塞的问题?输人缓存网络中的光包1和光包2在这种结构下可以选路到不同的ODL组中，所以无论光包1延迟多少个时隙，对光包2的延迟没有任何影响。时隙t到达的光分组选路到d时隙的ODL受限于下面三个条件：第一，在f+d时隙，没有其他光分组在同一输出端口输出；第二，交换分组级在时隙t+d没有其他光分组到达同一个TWC,第三，时，没有输人、输出端口相同的光分组出现。光分组应该选择满足这个条件的最小时延ODL进行光缓存。输人缓冲分配网络结构在WDM的M条光纤链路、各纤N个波长情况下,可以扩展至N个平面,外加M个复用/解复用器分别连接输入、输出光纤，每个平面是一个NXN标准波长路由交换。然而WDM交换出纤承载多个波长，控制部分必须保证复用器中没有波长冲突。

　　③WAPSNET交换结构
英国EPSRC计划的WAPSNET项目建议的交换结构如图2-19所示。交换结构中包括2NX2N的AWG,N组ODLs和4JV个TWC,交换结构分两部分：首先光分组选路至ODLs解决争用，然后进人相应的输出端口。结构中的2NX2NAWG和N组ODLs把这两个部分紧密结合在一起。输人侧的2N个用来选择AWG输出。

输出端口前N个TWC用来为再循环的光分组选择正确的光纤延迟线（ODLs）,后N个TWC转换光分组到输出接口需要的波长上，而且交换矩阵内部的可用波长多于输人、输出的波长数。WASPNET结构的控制策略是基于FIFCKFirstInFirstOut)算法的，并保证只有一个光包通过复用/解复用和光纤延迟线输出，FIFO策略确保光连接上的光包有序交换，这种结构的优点是支持光分组传送的优先级，保证高优先级别光分组的优先传输交换。它用于WDM时,需增加复用/解复用器，多平面波长输人、输出矩阵。每纤1个波长的N条输人、输出光纤，需要n个平面，每个平面对应N条光纤中的一个波长。比如每条输人光纤的波长均被解复用到第1个平面，即同…输人平面具有相同的波长。可以使用SCWP解决竞争，每一个平面上允许动态波长分配方案，但输出波长可以互不相同。在一个时隙内，多个光分组不仅可以从WDM交换结构的同一端口输出，也可以从一个平面的同一端口输出。NXNAWG插人到2NX2NAWG右边的从N+1到2N端口的N个TWCs与输出平面接口之间。N个TWCs具备更多功能，不仅为输出端口分配可用波长，同时决定光分组的最终路由，控制单元保证复用器无波长冲突。

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