專利名稱：一種Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)路徑計(jì)算領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法。
背景技術(shù)：
Clos網(wǎng)絡(luò)是目前數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)中的一種常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖I是基本三級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，第一級(jí)是由A個(gè)輸入端口為Ii1個(gè)、輸出端口為m個(gè)的模塊組成,第二級(jí)是由m個(gè)輸入端口為!T1個(gè)、輸出端口為r2個(gè)的模 塊組成，第三級(jí)是由r2個(gè)輸入端口為m個(gè)、輸出端口為n2個(gè)的模塊組成。每一個(gè)輸入模塊都與每一個(gè)中間級(jí)模塊相連，同樣每一個(gè)輸出模塊也都同每一個(gè)中間級(jí)模塊相連?？芍嘏艧o阻塞是指不管網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，只要連接有空閑的輸入輸出端，任何時(shí)刻都可以在網(wǎng)絡(luò)中直接或者對(duì)已有的連接重新選擇路由來建立一個(gè)連接。對(duì)于對(duì)稱的三級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)(ηι=η2=η)，要實(shí)現(xiàn)可重排無阻塞的條件是m > n，即第一級(jí)模塊的輸出端口數(shù)要大于等于輸入端口數(shù)。圖2是三級(jí)對(duì)稱Clos網(wǎng)絡(luò)的阻塞與重排過程。如圖2 (a)所示，圖中建立了從輸入端口 O到輸出端口 d的連接經(jīng)過了路徑Cl，輸入端口 2到輸出端口 a的連接經(jīng)過了路徑C2，此時(shí)如果要建立一條從輸入端口 I到輸出端口 b的連接和一條從輸入端口 3到輸出端口 c的連接就會(huì)發(fā)生阻塞。在三級(jí)對(duì)稱Clos網(wǎng)絡(luò)中，可以通過重新調(diào)整已有的從輸入端口2到輸出端口 a的連接，使其由路徑C2變成路徑RC2，路徑調(diào)整后輸入端口 I到輸出端口 b以及輸入端口 3到輸出端口 c的連接就能夠建立了。在五級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)中，任意相鄰的三級(jí)都可視為一個(gè)基本的三級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)滿足可重排無阻塞條件時(shí)，每個(gè)三級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)都可視為三級(jí)Clos可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)，即可對(duì)已有路徑進(jìn)行重排，使得有阻塞的網(wǎng)絡(luò)變?yōu)闊o阻塞的網(wǎng)絡(luò)。圖3是五級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，第一級(jí)每個(gè)模塊的輸出端是由η(n=4)個(gè)FTL (Fast Tunable Laser快速可調(diào)激光器)組成，第二級(jí)為光開關(guān)，第三級(jí)為AWG(Arrayed Waveguide Grating陣列波導(dǎo)光柵),第四級(jí)為光開關(guān),第五級(jí)為交叉板。在整個(gè)路徑分配的過程中，第一級(jí)模塊為每個(gè)時(shí)隙分配不同的波長并根據(jù)路徑選擇來確定發(fā)往哪個(gè)光開關(guān)。AWG根據(jù)接收信號(hào)的不同波長自動(dòng)分配相應(yīng)的輸出端口。在五級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)到最終路徑分配結(jié)束為一次交換調(diào)度。首先需要進(jìn)行業(yè)務(wù)生成，當(dāng)生成業(yè)務(wù)占業(yè)務(wù)容量(整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中能夠承載的業(yè)務(wù)路徑的數(shù)量)的百分比為100%時(shí)，稱為滿配業(yè)務(wù)。在每次交換調(diào)度時(shí)，根據(jù)所需的業(yè)務(wù)量，為每一個(gè)業(yè)務(wù)分配一條可用的路徑?，F(xiàn)有的交換調(diào)度方法是生成多少的業(yè)務(wù)，就分配多少條路徑，如果為非滿配業(yè)務(wù)，則網(wǎng)絡(luò)中會(huì)存在很多空閑鏈路。五級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)的第一級(jí)輸出端由FTL組成，F(xiàn)TL本身具有這樣一個(gè)特性當(dāng)FTL在一個(gè)時(shí)隙開啟后，如果下一時(shí)隙沒有業(yè)務(wù)，它不會(huì)自動(dòng)關(guān)斷，而是仍然按照上一時(shí)隙的波長繼續(xù)發(fā)光。而第三級(jí)模塊AWG是根據(jù)FTL的波長來決定信號(hào)從哪一端口輸出。這樣一來，在非滿配業(yè)務(wù)情況下，由于FTL器件特性,某一端口在上一時(shí)隙發(fā)送了一束固定波長的光波，如果在下一時(shí)隙沒有承載業(yè)務(wù)，它就會(huì)按照上一時(shí)隙的在該端口的波長繼續(xù)發(fā)光，這樣就可能會(huì)影響下一時(shí)隙路徑中以相同波長傳輸?shù)男畔ⅰD4是非滿配業(yè)務(wù)的路徑分配圖。如圖4所示，模塊1、2的輸出端是FTL組成，模塊A、B、C、D為光開關(guān)，模塊3、4為AWG，在模塊I和2輸出的時(shí)候就決定了每個(gè)時(shí)隙的波長，方框代表路徑標(biāo)識(shí)(a、b、c、d代表了不同的波長，對(duì)應(yīng)模塊3、4上a、b、c、d四個(gè)輸出端口，3、4代表了路徑分配是選擇模塊3還是模塊4，其中未標(biāo)注的時(shí)隙表示空閑時(shí)隙，沒有承載業(yè)務(wù))。在時(shí)隙1，模塊I的輸出端口 2的業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)為d3(即在第3模塊d端口輸出)，輸出端口 I的路徑標(biāo)識(shí)為a3。在時(shí)隙2，模塊I的輸出端I為d3，而端口 2為空閑時(shí)隙。由于FTL的器件特性，此刻端口 2不會(huì)關(guān)斷，仍然按照時(shí)隙I繼續(xù)發(fā)送業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)為d3的光波。這樣當(dāng)?shù)诙r(shí)隙的業(yè)務(wù)傳送到模塊3時(shí)就會(huì)出現(xiàn)干擾，使得業(yè)務(wù)的信息發(fā)生變化，受到影響。目前對(duì)于Clos網(wǎng)絡(luò)中的FTL器件約束，尚無有效的硬件或軟件手段來解決
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，消除現(xiàn)有Clos網(wǎng)絡(luò)中由于FTL器件約束造成的光波干擾。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，其特征在于，包括以下步驟(I)、設(shè)置Clos網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，生成有效業(yè)務(wù)；(2)、對(duì)生成的有效業(yè)務(wù)依次進(jìn)行路徑計(jì)算，對(duì)其中存在阻塞的路徑調(diào)用重排算法進(jìn)行重排；(3)、判斷Clos網(wǎng)絡(luò)是否為滿配業(yè)務(wù)，如果是，調(diào)度過程結(jié)束；如果不是，進(jìn)入步驟
(4)；(4)、生成無效業(yè)務(wù)，為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)，并為無效業(yè)務(wù)分配編號(hào)，直到所有輸入模塊無空閑端口為止；(5)、按照分配的編號(hào)，根據(jù)無效業(yè)務(wù)輸入輸出模塊號(hào)對(duì)生成的無效業(yè)務(wù)依次進(jìn)行路徑計(jì)算，如果有路徑堵塞，則對(duì)存在阻塞的路徑調(diào)用重排算法進(jìn)行重排，直到所有無效業(yè)務(wù)路徑都計(jì)算完畢為止；在所述的Clos網(wǎng)絡(luò)中，輸入模塊的端口數(shù)小于等于輸出模塊的端口數(shù)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用上述方案的Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配，通過引入無效業(yè)務(wù)，將空閑時(shí)隙以無效業(yè)務(wù)進(jìn)行填充，使空閑時(shí)隙不會(huì)因?yàn)镕TL的器件約束仍然以上一個(gè)時(shí)隙的業(yè)務(wù)的波長發(fā)光，而是以不同于現(xiàn)有時(shí)隙其他有效業(yè)務(wù)的波長發(fā)光，從而消除對(duì)現(xiàn)有時(shí)隙的有效業(yè)務(wù)的干擾。上述方案的Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法中，為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)可以采用隨機(jī)分配策略進(jìn)行分配。上述方案的Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法中，為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)可以采用依次分配策略進(jìn)行分配。所述依次分配策略包括以下步驟
4. I)、讀取空閑輸入模塊隊(duì)列中的第一個(gè)模塊號(hào)賦給無效業(yè)務(wù)作為輸入模塊號(hào)，讀取空閑輸出模塊隊(duì)列中的第一個(gè)模塊號(hào)賦給無效業(yè)務(wù)作為輸出模塊號(hào)；其中，空閑輸入模塊隊(duì)列由所有存在空閑輸入模塊的模塊號(hào)組成，空閑輸出模塊隊(duì)列由所有存在空閑輸出模塊的模塊號(hào)組成；4. 2)、輸入模塊號(hào)對(duì)應(yīng)模塊占用的時(shí)隙數(shù)加I,輸出模塊號(hào)對(duì)應(yīng)模塊占用的時(shí)隙數(shù)加I ;4. 3)、判斷輸入模塊號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)隙數(shù)是否達(dá)到最大；如果達(dá)到最大，則刪除空閑輸入模塊隊(duì)列的第一個(gè)模塊號(hào)，進(jìn)入步驟4. 4);如果沒有達(dá)到最大，則不作任何操作，進(jìn)入步驟4.4)；4. 4)、判斷輸出模塊號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)隙數(shù)是否達(dá)到最大；如果達(dá)到最大，則刪除空閑輸出隊(duì)列的第一個(gè)模塊號(hào)，進(jìn)入步驟4. 5);如果沒有達(dá)到最大，則不作任何操作，進(jìn)入步驟4. 5);4. 5)、判斷輸入模塊隊(duì)列是否為空，如果不為空，則返回驟4. I)生成下一項(xiàng)無效業(yè)·務(wù)并為其分配輸入/輸出模塊號(hào)，如果為空，則無效業(yè)務(wù)生成完畢。采用上述依次分配策略進(jìn)行無效業(yè)務(wù)的生成，較隨機(jī)分配策略進(jìn)行了算法優(yōu)化，提升了運(yùn)行效率。綜上所述，本發(fā)明Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，實(shí)現(xiàn)了以下有益效果(I)通過增加無效業(yè)務(wù)的配置，實(shí)現(xiàn)了在有效業(yè)務(wù)非滿配的情況下讓每個(gè)空閑時(shí)隙不干擾其他同一時(shí)隙的路徑數(shù)據(jù)信息。(2)雖然增加了無效業(yè)務(wù)部分的路徑計(jì)算，但是對(duì)交換調(diào)度過程的運(yùn)行效率并未造成太多的影響。(3)采用依次分配策略生成無效業(yè)務(wù)，可以較大幅度減少調(diào)度過程的運(yùn)行時(shí)間，提高了交換調(diào)度的效率。


圖I是基本三級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是三級(jí)對(duì)稱Clos網(wǎng)絡(luò)的阻塞與重排過程；圖3是五級(jí)Clos網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖4是非滿配業(yè)務(wù)的路徑分配圖；圖5是本發(fā)明Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法的一種具體實(shí)施方式
的流程圖；圖6是本發(fā)明中空閑輸入/輸出模塊隊(duì)列的示意圖；圖7是本發(fā)明中無效業(yè)務(wù)依次分配策略的流程圖；圖8是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)交換調(diào)度過程的運(yùn)行時(shí)間比較圖；圖9是本發(fā)明中無效業(yè)務(wù)依次分配策略與隨機(jī)分配策略的運(yùn)行時(shí)間比較圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。實(shí)施例圖5是本發(fā)明Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法進(jìn)行測試時(shí)的一種具體實(shí)施方式
的流程圖。如圖5所示，具體實(shí)施流程包括步驟501 :設(shè)置Clos網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，包括設(shè)置有效業(yè)務(wù)占業(yè)務(wù)容量的百分比；步驟502 :根據(jù)步驟501中設(shè)置的參數(shù)生成有效業(yè)務(wù)；步驟503 :查詢有效業(yè)務(wù)，并判斷有效業(yè)務(wù)是否結(jié)束，即是否還有有效業(yè)務(wù)未進(jìn)行路徑計(jì)算；如果有效業(yè)務(wù)尚未結(jié)束則進(jìn)入步驟504 ;如果有效業(yè)務(wù)已經(jīng)結(jié)束，進(jìn)入步驟507?！?br> 步驟504 :對(duì)本次查詢的有效業(yè)務(wù)進(jìn)行路徑計(jì)算。步驟505 :判斷步驟504中所計(jì)算的路徑是否阻塞；如果不阻塞則返回步驟503繼續(xù)進(jìn)行有效業(yè)務(wù)查詢；如果阻塞則進(jìn)入步驟506 ；步驟506 :調(diào)用重排算法對(duì)有效業(yè)務(wù)的路徑進(jìn)行調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)中不存在路徑阻塞的情況；返回步驟503繼續(xù)進(jìn)行有效業(yè)務(wù)查詢；步驟503至506形成了一個(gè)循環(huán)，對(duì)步驟502生成的有效業(yè)務(wù)依次進(jìn)行路徑計(jì)算，對(duì)存在阻塞的路徑調(diào)用重排算法進(jìn)行重排。當(dāng)所有有效業(yè)務(wù)均完成路徑分配，即查詢有效業(yè)務(wù)已經(jīng)結(jié)束，進(jìn)入步驟507。步驟507 :根據(jù)步驟501中設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)判斷網(wǎng)絡(luò)是否為滿配業(yè)務(wù)。如果是滿配業(yè)務(wù)，那么調(diào)度過程結(jié)束；如果是非滿配業(yè)務(wù)，進(jìn)入步驟508。步驟508 :為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)，即生成無效業(yè)務(wù)。在本步驟中，可采用隨機(jī)分配策略進(jìn)行輸入輸出模塊號(hào)的分配，也可以采用依次分配策略進(jìn)行分配。步驟509 :為無效業(yè)務(wù)分配編號(hào)。步驟510 :查詢無效業(yè)務(wù)，并判斷無效業(yè)務(wù)是否結(jié)束，即是否還有無效業(yè)務(wù)未進(jìn)行路徑計(jì)算。如果無效業(yè)務(wù)尚未結(jié)束則進(jìn)入步驟511 ;如果無效業(yè)務(wù)已經(jīng)結(jié)束，進(jìn)入步驟514。步驟511 :對(duì)本次查詢的無效業(yè)務(wù)進(jìn)行路徑計(jì)算。步驟512 :判斷步驟511中所計(jì)算的路徑是否阻塞；如果不阻塞則返回步驟510繼續(xù)進(jìn)行無效業(yè)務(wù)查詢；如果阻塞則進(jìn)入步驟513。步驟513 :調(diào)用重排算法對(duì)無效業(yè)務(wù)的路徑進(jìn)行調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)中不存在路徑阻塞的情況。無效業(yè)務(wù)的路徑重排過程有可能涉及到有效業(yè)務(wù)的路徑。返回步驟513繼續(xù)進(jìn)行無效業(yè)務(wù)查詢。步驟510至513形成了一個(gè)循環(huán)，對(duì)步驟509編號(hào)的無效業(yè)務(wù)依次進(jìn)行路徑計(jì)算，對(duì)存在阻塞的路徑調(diào)用重排算法進(jìn)行重排。當(dāng)所有無效業(yè)務(wù)均完成路徑分配，即查詢無效業(yè)務(wù)已經(jīng)結(jié)束，調(diào)度過程結(jié)束。圖6是本發(fā)明中空閑輸入/輸出模塊隊(duì)列的不意圖。在有效業(yè)務(wù)生成完畢后,將有空閑時(shí)隙的輸入/輸出模塊號(hào)以及每個(gè)模塊已占用的時(shí)隙數(shù)量保存下來，作為無效業(yè)務(wù)分配輸入/輸出模塊號(hào)的依據(jù)。如圖6所示，圖6 (a)表示輸入模塊占用時(shí)隙數(shù)數(shù)組，數(shù)組的下標(biāo)代表了輸入模塊號(hào)，存放的數(shù)值為已該模塊已占用的時(shí)隙數(shù)量。本實(shí)施例中輸入模塊號(hào)為I 9，每個(gè)輸入模塊最多可承載20個(gè)時(shí)隙的業(yè)務(wù)。從圖6 (a)中可以看出，此時(shí)I號(hào)模塊只被占用了 3個(gè)時(shí)隙，還有空閑時(shí)隙，則將模塊號(hào)I存入圖6(b)中所示的空閑輸入模塊隊(duì)列。而2號(hào)模塊的占用時(shí)隙數(shù)已經(jīng)達(dá)到最大值20，所以在空閑輸入模塊隊(duì)列中沒有模塊號(hào)2。根據(jù)圖6 (a),即可以得出空閑輸入模塊隊(duì)列中包含的模塊號(hào)為1、3、4、6、7、8?？臻e輸出模塊隊(duì)列的構(gòu)建與空閑輸入模塊隊(duì)列的構(gòu)建方式是一樣的。圖6 (C)表不輸出模塊占用時(shí)隙數(shù)數(shù)組，圖6 (d)表不空閑輸出模塊隊(duì)列。本實(shí)施例中輸出模塊號(hào)為a i,每個(gè)輸出模塊最多可承載20個(gè)時(shí)隙的業(yè)務(wù)。在步驟508中，為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)時(shí)就從空閑輸入/輸出模塊隊(duì)列中將模塊號(hào)讀取出來，分配給無效業(yè)務(wù)。可以采用隨機(jī)分配策略，也可以采用依次分配策略進(jìn)行分配。圖7是本發(fā)明中無效業(yè)務(wù)依次分配策略的流程圖。如圖7所示，無效業(yè)務(wù)依次分配策略的具體流程包括 步驟701 :讀取空閑輸入模塊隊(duì)列中的第一個(gè)模塊號(hào)賦給無效業(yè)務(wù)作為輸入模塊號(hào)。在本實(shí)施例中第一個(gè)無效業(yè)務(wù)的輸出模塊號(hào)為I。步驟702 :讀取空閑輸出模塊隊(duì)列中的第一個(gè)模塊號(hào)賦給無效業(yè)務(wù)作為輸出模塊號(hào)。在本實(shí)施例中第一個(gè)無效業(yè)務(wù)的輸出模塊號(hào)為a。步驟703 :輸入模塊號(hào)對(duì)應(yīng)模塊占用的時(shí)隙數(shù)加I。在本實(shí)施例中，未分配前，圖6Ca)中I號(hào)模塊占用的時(shí)隙數(shù)為3，則第一個(gè)無效業(yè)務(wù)分配后該值變?yōu)?。步驟704 :輸出模塊號(hào)對(duì)應(yīng)模塊占用的時(shí)隙數(shù)加I。在本實(shí)施例中，未分配前，圖6(C)中a號(hào)模塊占用的時(shí)隙數(shù)為19，則第一個(gè)無效業(yè)務(wù)分配后該值變?yōu)?0。步驟705 :判斷輸入模塊號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)隙數(shù)是否達(dá)到最大。如果達(dá)到最大，則進(jìn)入步驟706 :刪除空閑輸入模塊隊(duì)列的第一個(gè)模塊號(hào)，進(jìn)入步驟707 ;如果沒有達(dá)到最大，則跳過步驟706，直接進(jìn)入步驟707。本實(shí)施例中，分配后I號(hào)模塊占用的時(shí)隙數(shù)為4，未達(dá)到最大值20，直接進(jìn)入步驟707。步驟707 :判斷輸出模塊號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)隙數(shù)是否達(dá)到最大。如果達(dá)到最大，則進(jìn)入步驟708 :刪除空閑輸出模塊隊(duì)列的第一個(gè)值，進(jìn)入步驟709 ;如果沒有達(dá)到最大，則跳過步驟708，直接進(jìn)入步驟709。本實(shí)施例中，分配后a號(hào)模塊占用的時(shí)隙數(shù)為20，達(dá)到最大值，刪除空閑輸出模塊隊(duì)列的第一個(gè)模塊號(hào)，即在圖6 Cd)中刪除模塊號(hào)a，模塊號(hào)b成為空閑輸出隊(duì)列的新的第一個(gè)模塊號(hào)。步驟709 :判斷輸入模塊隊(duì)列是否為空，如果不為空，則返回步驟701生成下一個(gè)無效業(yè)務(wù)并為其分配輸入/輸出模塊號(hào)；如果為空，則無效業(yè)務(wù)生成完畢。步驟701至709形成一個(gè)循環(huán)，依次對(duì)空閑輸入模塊進(jìn)行無效業(yè)務(wù)分配，直到網(wǎng)絡(luò)中不存在空閑的輸入模塊為止。圖8是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)交換調(diào)度過程的運(yùn)行時(shí)間比較。如圖8所示，橫坐標(biāo)表示有效業(yè)務(wù)的百分比，縱坐標(biāo)表示交換調(diào)度過程運(yùn)行的時(shí)間。數(shù)據(jù)點(diǎn)為圓形的曲線代表了交換調(diào)度過程的整體時(shí)間，數(shù)據(jù)點(diǎn)為方形的曲線代表了無效業(yè)務(wù)的運(yùn)行時(shí)間，數(shù)據(jù)點(diǎn)為五角星的曲線代表了有效業(yè)務(wù)的運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)業(yè)務(wù)量為100%，即滿配業(yè)務(wù)時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間，就是采用本發(fā)明改進(jìn)前現(xiàn)有技術(shù)交換調(diào)度過程滿配業(yè)務(wù)時(shí)所消耗的運(yùn)行時(shí)間。如圖8所示，本發(fā)明的整體運(yùn)行時(shí)間，雖然較有效業(yè)務(wù)的運(yùn)行時(shí)間有一定的增加，但是對(duì)交換調(diào)度過程的運(yùn)行效率并未造成太多的影響。本發(fā)明引入無效業(yè)務(wù)后，無論有效業(yè)務(wù)占比為多少，整個(gè)交換調(diào)度過程都是以滿配業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量運(yùn)行。如圖8所示,有效業(yè)務(wù)量在低于30%時(shí)無效業(yè)務(wù)和有效業(yè)務(wù)總體運(yùn)行的時(shí)間都是低于現(xiàn)有技術(shù)調(diào)度過程中滿配業(yè)務(wù)的運(yùn)行時(shí)間，這是由于當(dāng)無效業(yè)務(wù)的生成采用依次分配策略進(jìn)行分配時(shí)，對(duì)業(yè)務(wù)生成方式做了優(yōu)化，使得整體性能得到提升。圖9是本發(fā)明中無效業(yè)務(wù)依次分配策略與隨機(jī)分配策略的運(yùn)行時(shí)間比較。如圖9所示，橫坐標(biāo)表示有效業(yè)務(wù)的百分比，縱坐標(biāo)表示運(yùn)行時(shí)間。數(shù)據(jù)點(diǎn)為圓形的曲線代表無效業(yè)務(wù)是采用依次分配策略生成，數(shù)據(jù)點(diǎn)為方形的曲線代表無效業(yè)務(wù)是采用隨機(jī)分配策略生成?？梢悦黠@看出，采用依次分配策略生成無效業(yè)務(wù)大大減少了運(yùn)行時(shí)間，提高了交換調(diào)度的效率。
盡管上面對(duì)本發(fā)明說明性的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式
的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)、設(shè)置Clos網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，輸出生成有效業(yè)務(wù)； (2)、對(duì)生成的有效業(yè)務(wù)依次進(jìn)行路徑計(jì)算，對(duì)其中存在阻塞的路徑調(diào)用重排算法進(jìn)行重排； (3)、判斷Clos網(wǎng)絡(luò)是否為滿配業(yè)務(wù)，如果是，調(diào)度過程結(jié)束；如果不是，進(jìn)入步驟(4)； (4)、生成無效業(yè)務(wù)，為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)，并為無效業(yè)務(wù)分配編號(hào)，直到所有輸入模塊無空閑端口為止； (5)、按照分配的編號(hào)，根據(jù)無效業(yè)務(wù)輸入輸出模塊號(hào)對(duì)生成的無效業(yè)務(wù)依次進(jìn)行路徑計(jì)算，如果有路徑堵塞，則對(duì)存在阻塞的路徑調(diào)用重排算法進(jìn)行重排，直到所有無效業(yè)務(wù)路徑都計(jì)算完畢為止； 在所述的Clos網(wǎng)絡(luò)中，輸入模塊的端口數(shù)小于等于輸出模塊的端口數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，其特征在于，所述的為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)可采用隨機(jī)分配策略進(jìn)行分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，其特征在于，所述的為無效業(yè)務(wù)分配輸入輸出模塊號(hào)可采用依次分配策略進(jìn)行分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，其特征在于，所述的所述依次分配策略包括以下步驟 4.I)、讀取空閑輸入模塊隊(duì)列中的第一個(gè)模塊號(hào)賦給無效業(yè)務(wù)作為輸入模塊號(hào)，讀取空閑輸出模塊隊(duì)列中的第一個(gè)模塊號(hào)賦給無效業(yè)務(wù)作為輸出模塊號(hào)；其中，空閑輸入模塊隊(duì)列由所有存在空閑端口的輸入模塊的模塊號(hào)組成，空閑輸出模塊隊(duì)列由所有存在空閑端口的輸出模塊的模塊號(hào)組成； 4.2)、輸入模塊號(hào)對(duì)應(yīng)模塊占用的時(shí)隙數(shù)加1，輸出模塊號(hào)對(duì)應(yīng)模塊占用的時(shí)隙數(shù)加I ; 4.3)、判斷輸入模塊號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)隙數(shù)是否達(dá)到最大；如果達(dá)到最大，則刪除空閑輸入模塊隊(duì)列的第一個(gè)模塊號(hào)，進(jìn)入步驟4. 4);如果沒有達(dá)到最大，則不作任何操作，進(jìn)入步驟4. 4)； 4.4)、判斷輸出模塊號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)隙數(shù)是否達(dá)到最大；如果達(dá)到最大，則刪除空閑輸出隊(duì)列的第一個(gè)模塊號(hào)，進(jìn)入步驟4. 5);如果沒有達(dá)到最大，則不作任何操作，進(jìn)入步驟4. 5)； 4.5)、判斷輸入模塊隊(duì)列是否為空，如果不為空，則返回驟4. I)生成下一項(xiàng)無效業(yè)務(wù)并為其分配輸入/輸出模塊號(hào)，如果為空，則無效業(yè)務(wù)生成完畢。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Clos網(wǎng)絡(luò)中基于器件約束的路徑分配方法，通過引入無效業(yè)務(wù)，將空閑時(shí)隙以無效業(yè)務(wù)進(jìn)行填充，使空閑時(shí)隙不會(huì)因?yàn)镕TL的器件約束仍然以上一個(gè)時(shí)隙的業(yè)務(wù)的波長發(fā)光，而是以不同于現(xiàn)有時(shí)隙其他有效業(yè)務(wù)的波長發(fā)光，從而消除對(duì)現(xiàn)有時(shí)隙的有效業(yè)務(wù)的干擾。在進(jìn)行無效業(yè)務(wù)分配時(shí)，可采用依次分配策略進(jìn)行無效業(yè)務(wù)的生成，較隨機(jī)分配策略進(jìn)行了算法優(yōu)化，提升了運(yùn)行效率。
文檔編號(hào)H04L12/701GK102904805SQ20121044864
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者周宇萌, 邱昆, 許渤 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)