[发明专利]一种多级子带交换网络构建方法

说明书

一种多级子带交换网络构建方法，基于N个交换容量为W₀的TST子带交换单元构建交换容量为NW₀的子带交换网络，根据交换关系计算子带映射函数和子带逆映射函数，在子带交换之前首先进行子带映射，在子带交换之后再进行子带逆映射，从而利用多个小容量子带交换单元建立更大容量的TST子带交换网络。本发明针对子带交换规模进一步增加和单个TST子带交换单元容量有限的矛盾，给出了利用多个小容量TST子带交换单元构建大容量子带交换网络的方法，特别适用于对高通量卫星柔性转发载荷交换网络的设计和实现。

技术领域

本发明涉及一种多级子带交换网络构建方法，属于通信技术领域。

背景技术

子带交换结构是针对数字信道化处理后的子带数据进行交换而提出的，这种交换结构的特点是端口数量多、数据吞吐量大、交换路径预先定义，是一种典型的电路交换结构，在实现上通常由时分交换单元和空分交换单元组合构成，交换级数至少为3级，第一级为M个时分交换单元，第二级为1个空分交换单元，第三级为M个时分交换单元。时分交换单元完成同一个端口上N个子带之间的位置交换，等效于端口相同但频点不同的子带之间的频率变换；空分交换单元完成不同端口上相同子带之间的位置交换，等效于端口不同但频点相同的子带之间的端口交换。时分交换单元的交换容量为子带数量与每个子带的数据速率的积，假设每个子带的数据速率为B，时分交换单元的子带数量为K，则时分交换单元的交换容量W₁＝KB，通常时分交换单元由一组乒乓存储器实现。因此单个存储器的带宽决定了时分交换单元的上限，即存储器的时钟频率为F，数据位宽为D，则存储器的带宽为W₂＝FD，存储器的带宽W₂需要超过子带数据的总带宽W₁，即W₂≥W₁。对于一个具有M个端口的子带交换单元，其所能支持的最大子带数据吞吐量为W_Total＝MFD，对于具体的实现来说，端口数量M受限于其间的IO数量，工作频率F受限于器件的器件的速度，位宽D受限于器件的规模，因此对于超过W_Total的子带交换需求，是单个TST子带交换单元所无法实现的。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种多级子带交换网络构建方法。

本发明的技术解决方案是：

一种多级子带交换网络构建方法，包括步骤如下：

(1)定义所需构建的交换网络端口数量为M，每个端口包含K个子带，包括N个交换平面，每个交换平面包含一个端口数量为M，子带数量为的小容量子带交换单元；

(2)为每一个交换输入端口定义子带映射函数，用于将交换输入端口的K个子带划分为N个子集，每个子集中的子带数量为

(3)利用N个交换平面，分别对来自M个交换输入端口的N个子集进行交换，其中N个交换平面与每个交换输入端口的N个子集一一对应；

(4)为每个交换输出端口定义子带逆映射函数，用于将发送到同一个交换输出端口的N个子集合成为K个子带，从而完成多级子带交换网络构建。

对于各交换输入端口子带划分后的N个子集，属于同一个子集的子带输入到同一个交换平面的同一个端口，且同一个交换平面的同一个端口输入的子带均来自于同一个交换输入端口的同一个子集。

所述子带映射函数，将同一个交换输入端口的K个子带划分为N个子集，每个子集中的子带数量为且两个不同的子集之间的交集为空集，所有子集的并集为映射前子带集合。

所述步骤(2)的实现方法如下：

(2.1)对同一个交换输入端口的K个子带进行编号，分别用1、2、3......K表示；

(2.2)为每个交换输入端口定义子带映射函数FC_M，其中为形成第i个子集的子带映射函数；