通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣播選擇交換結(jié)構(gòu)

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(1)廣播選擇交換結(jié)構(gòu)
廣播交換選擇結(jié)構(gòu)有兩種：KEOPS廣播選擇交換結(jié)構(gòu)和循環(huán)光緩沖廣播選擇開關(guān)。不同波長(zhǎng)上的輸人光分組復(fù)用進(jìn)交換單元，然后廣播至所有輸出端口，最后，波長(zhǎng)選擇器在輸出端口選擇特定波長(zhǎng)和光分組輸出。這種交換結(jié)構(gòu)支持IP多播。
①KEOPS廣播選擇交換結(jié)構(gòu)
它是歐洲ACTS計(jì)劃KEOPS項(xiàng)目開發(fā)的，如圖2-17所示。輸人、輸出N條光纖每條僅承載一個(gè)波長(zhǎng)，輸人端口波長(zhǎng)隨光分組變化，因此FWC必須轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)以滿足輸出光信號(hào)波長(zhǎng)的需要。交換結(jié)構(gòu)由波長(zhǎng)編碼、緩存和波長(zhǎng)選擇三部分組成。輸人波長(zhǎng)編碼器由]V個(gè)固定波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器（FWC)，N條單波長(zhǎng)輸人光纖和波分復(fù)用器構(gòu)成。光緩存模塊包含一個(gè)分光器、K條ODLs和一個(gè)空分交換矩陣（分光器、光開關(guān)、合波器)。最后，波長(zhǎng)選擇器模塊含有N個(gè)波長(zhǎng)選擇器、解復(fù)用器、光開關(guān)和復(fù)用器。這三部分構(gòu)成了KEOPS廣播選擇交換結(jié)構(gòu)。光交換是時(shí)隙同步的，在每一時(shí)隙開始，F(xiàn)WC將輸人波長(zhǎng)的光分組轉(zhuǎn)換到固定的波長(zhǎng)上，N個(gè)FWCs的輸出端復(fù)用經(jīng)分光器饋送至K條不同時(shí)延的ODLs。每條ODL具有光包時(shí)隙整數(shù)倍的不同時(shí)延。ODLi延遲一個(gè)時(shí)隙的光分組。N個(gè)光分組同時(shí)緩存入K條ODLs，在下一時(shí)隙的開始，KXJV個(gè)最大數(shù)量的光分組從/C條ODLs輸出，只有其中的N個(gè)光包直接無碰撞進(jìn)人終點(diǎn)輸出端口，中間需經(jīng)過合光器、光開關(guān)和復(fù)用/解復(fù)用器。每一個(gè)ODL的輸出光信號(hào)通過分光器分配至N個(gè)輸出端口，仍然保持每一個(gè)波長(zhǎng)承載N個(gè)光分組中的一個(gè)。端口的信號(hào)被送人出口，路這樣的光信號(hào)在進(jìn)人合光器之前通過光開關(guān)選擇一路輸出至第）個(gè)合光器出口，解復(fù)用后N個(gè)波長(zhǎng)的光分組，再經(jīng)過波長(zhǎng)選擇光開關(guān)，輸出其中的一個(gè)波長(zhǎng)光分組，整個(gè)交換過程由控制單元管理。緩存模塊和波長(zhǎng)選擇模塊每個(gè)包都有一個(gè)副本，有利于緩存溢出的靈活管理，這種結(jié)構(gòu)支持多播。這種交換的光分組由光包頭、凈荷和保護(hù)時(shí)間構(gòu)成。光包頭包含目的節(jié)點(diǎn)、凈荷類型、優(yōu)先級(jí)等信息。凈荷是用戶數(shù)據(jù)。保護(hù)時(shí)間插人光包頭和凈荷或同一波長(zhǎng)連續(xù)光包之間，補(bǔ)償中間器件對(duì)光包頭的處理時(shí)間。光包頭采用低固定速率（如622M)編碼，凈荷速率可以在幾百M(fèi)bps-10Gbps之間變化。而且光包長(zhǎng)具有固定的持續(xù)時(shí)間（如1.64fxs),但光包的大?。ū忍?cái)?shù)〉是可變的。這種定時(shí)長(zhǎng)包格式有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一，WDM光包開關(guān)邏輯處理速度依賴于包頭速率,而不是凈荷傳輸率;第二,WDM包交換的ODL緩沖器（光纖長(zhǎng)度決定)不需要隨著傳輸比特率的變化而不斷調(diào)整，只與光包時(shí)長(zhǎng)有關(guān)。KEOPS的這種廣播選擇結(jié)構(gòu)的輸人、輸出接口可以用M條光纖復(fù)用/解復(fù)用n個(gè)波長(zhǎng)，即總數(shù)為N=MXn條光纖輸人的等效結(jié)構(gòu)。

②循環(huán)光緩沖廣播選擇交換結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)主要是使用了循環(huán)光緩存結(jié)構(gòu)，它來源于ATM交換中的starlite結(jié)構(gòu)，仍采用每纖一波長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，并且輸出端口隨著光分組波長(zhǎng)可變，如圖2-18所示。廣播選擇交換結(jié)構(gòu)，利用耦合器將WDM個(gè)輸人波長(zhǎng)信號(hào)分配到N個(gè)1調(diào)光濾波器和M個(gè)固定光濾波器中(AOJV)。輸人信號(hào)來自N個(gè)從TWC輸出的光波長(zhǎng)信號(hào)和耦合M路經(jīng)FOF和光門輸出后又經(jīng)過一時(shí)隙延遲后的反饋信號(hào)。光交換基于時(shí)隙同步，受控制單元控制。每一個(gè)時(shí)隙開始，控制單元得到輸人光分組的目的端口地址，在一個(gè)時(shí)隙延遲內(nèi)，通知輸人TWC和輸出TOF光開關(guān)。JW個(gè)輸入光分組耦合后其中的N個(gè)從TOF輸出，剩余的光分組再循環(huán)至ODL,重新進(jìn)人輸人端耦合等待下一時(shí)隙輸出。

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