一种片上光网络拓扑及数据传输方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种片上光网络拓扑及数据传输方法。

背景技术：

随着硅基光电子技术的成熟和集成光互连技术的发展，光通信正成为片上核间互连最具前景的解决方案。但是，由于片上光存储无法有效集成，同时光逻辑处理技术尚不成熟，因此在设计中，片上光网络(英文全称：Optical Network-on-Chip，英文简称：ONoC)通常采用光电路交换(英文全称：Optical Circuit Switching，英文简称：OCS)机制实现知识产权(英文全称：intellectual property，英文简称：IP)核之间的预约通信。源节点向目的节点发送数据信息之前，需要预约通信链路并独占该部分资源，即其他节点无法共享该资源。因此，光电路交换的链路利用率较低，网络阻塞较为严重，并且无法实现多个IP核与同一个IP核之间的同时通信。

示例的，采用光电路交换机制的片上光网络广泛使用Mesh拓扑结构，如图1所示，光路由器(R)两两相互连接，每个光路由器连接一个IP核。IP核与光路由器一一对应，所有的光路由器交换规模均为5×5，即每个光路由器可以与四个光路由器和一个IP核通信，片上光网络中采用XY维序路由算法。虽然，Mesh拓扑规则，结构简单，易于实现，但是，基于Mesh拓扑结构实现的片上光网络，根据光电路交换机制的技术特点，资源预约过程中将出现严重的阻塞，进而影响资源利用率与网络性能，无法实现多个IP核与同一个IP核之间的同时通信，网络资源浪费严重。

因此，如何实现多个IP核与同一个IP核之间的同时通信，又提高网络资源利用率是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种片上光网络拓扑及数据传输方法，能够实现 多个IP核与同一个IP核之间的同时通信，又提高网络资源利用率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种片上光网络拓扑，包括：

n*m个节点，且所述n*m个节点以n行m列部署在所述片上光网络上，所述n为大于等于1的整数，所述m为大于等于1的整数；

n个第一方向总线，每个所述第一方向总线通过微环谐振器耦合m个所述节点，所述m个所述节点处于同一行，所述n个第一方向总线之间相互平行，所述微环谐振器用于从所述第一方向总线耦合入数据信息的光信号，或向所述第一方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述微环谐振器为宽带微环谐振器或窄带微环谐振器，第一类节点连接所述第一方向总线的m个所述微环谐振器，所述第一类节点为与所述第一方向总线连接的m个所述节点中第1个节点或第m个节点，第二类节点连接所述第一方向总线的m+1个所述微环谐振器，所述第二类节点为与所述第一方向总线连接的m+1个所述节点中第2个节点至第m-1个节点中任意一个；

m个第二方向总线，每个所述第二方向总线通过宽带微环谐振器和窄带微环谐振器耦合n个所述节点，所述n个所述节点处于同一列，所述m个第二方向总线之间相互平行，所述宽带微环谐振器用于向所述第二方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述窄带微环谐振器用于从所述第二方向总线耦合入数据信息的光信号，第三类节点连接所述第二方向总线的n-1个所述窄带微环谐振器和一个所述宽带微环谐振器，所述第三类节点为与所述第二方向总线连接的n个所述节点中第1个节点或第n个节点，第四类节点连接所述第二方向总线的n-1个所述窄带微环谐振器和两个所述宽带微环谐振器，所述第四类节点为与所述第二方向总线连接的n个所述节点中第2个节点至第n-1个节点中任意一个；

其中，每个所述第一方向总线与每个所述第二方向总线相互垂直，所述n个第一方向总线中每个第一方向总线与所述m个第二方向总线中每个第二方向总线不相交；

所述第一方向总线用于传输处于同一行的所述节点的数据信息的光信号；

所述第二方向总线用于传输处于同一列的所述节点的数据信息的光信号；

每个所述节点用于通过所述第一方向总线和/或所述第二方向总线与 n*m-1个所述节点中至少一个进行数据信息交互。

结合第一方面，在第一种可实现方式中，每个所述节点包括：

本地缓存，用于缓存所述数据信息；

网络互连协议IP核，用于处理所述数据信息；

光电转换单元，用于将所述数据信息的光信号转换为所述数据信息的电信号，或者，将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号，供所述第一方向总线传输或所述第二方向总线传输；

交换单元，用于将所述本地缓存的所述数据信息传输至所述光电转换单元或所述IP核，或者将所述光电转换单元接收到的所述数据信息存入所述本地缓存；

其中，所述交换单元分别与所述本地缓存、所述IP核和所述光电转换单元连接，所述光电转换单元与所述第一方向总线或所述第二方向总线连接。

结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，所述本地缓存包括n个缓存队列；

其中，一个所述缓存队列的缓存深度为n*(m-1)，所述一个所述缓存队列用于缓存接收到的所述数据信息，n-1个所述缓存队列的缓存深度为m-1，所述n-1个所述缓存队列用于缓存通过所述第二方向总线传输的所述数据信息。

结合第一种可实现方式或第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，

所述第一类节点连接的一个所述微环谐振器用于向所述第一方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第一类节点连接的m-1个所述微环谐振器用于从所述第一方向总线耦合入数据信息的光信号；

所述第二类节点连接的两个所述微环谐振器用于向所述第一方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第二类节点连接的m-1个所述微环谐振器用于从所述第一方向总线耦合入数据信息的光信号。

结合第三种可实现方式，在第四种可实现方式中，

所述第三类节点连接的所述宽带微环谐振器用于向所述第二方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第三类节点连接的n-1个所述窄带微环谐振器用于从所述第二方向总线耦合入数据信息的光信号；

所述第四类节点连接的两个所述宽带微环谐振器用于向所述第二方 向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第四类节点连接的n-1个所述窄带微环谐振器用于从所述第二方向总线耦合入数据信息的光信号。

第二方面，提供一种数据传输方法，应用于源节点，包括：

生成数据信息，所述数据信息包括所述源节点的地址、目的节点的地址和数据分组，所述源节点的地址为所述源节点在所述片上光网络上的位置坐标，所述源节点处于所述片上光网络上的x行y列，所述目的节点的地址为所述目的节点在所述片上光网络上的位置坐标，所述目的节点处于所述片上光网络上的x′行y′列，所述x大于等于1小于等于m，所述x′大于等于1小于等于m，所述y大于等于1小于等于n，所述y′大于等于1小于等于n；

比较所述源节点的地址与所述目的节点的地址，得到比较结果，所述比较结果包括x等于x′且y不等于y′，或，x不等于x′且y等于y′，或，x不等于x′且y不等于y′；

根据所述比较结果将所述数据信息传输至所述目的节点。

结合第二方面，在第一种可实现方式中，当x等于x′且y不等于y′时，所述根据所述比较结果将所述数据信息传输至所述目的节点包括：

向所述目的节点发送控制信息，所述控制信息用于指示所述目的节点对应的第i个微环谐振器处于谐振状态，所述第i个微环谐振器的波长为所述源节点连接的微环谐振器的波长，所述源节点连接的微环谐振器为发送所述数据信息的光信号或所述控制信息的微环谐振器，所述i大于等于1小于等于m-1，所述微环谐振器为宽带微环谐振器或窄带微环谐振器；

将所述数据信息的光信号的波长调制为所述源节点发送所述数据信息的微环谐振器的波长；

向所述目的节点发送所述数据信息的光信号。

结合第二方面，在第二种可实现方式中，当x不等于x′且y等于y′时，所述根据所述比较结果将所述数据信息传输至所述目的节点包括：

将所述数据信息的光信号的波长调制为所述第i个窄带微环谐振器的波长；

向所述目的节点发送所述数据信息的光信号。

结合第二方面，在第三种可实现方式中，当x不等于x′且y不等于y′时，所述根据所述比较结果将所述数据信息传输至所述目的节点包括：

向中间节点发送控制信息，所述控制信息用于指示所述中间节点对应 的第j个微环谐振器处于谐振状态，所述第j个微环谐振器的波长为所述源节点连接的微环谐振器的波长，所述源节点连接的微环谐振器为发送所述数据信息的光信号或所述控制信息的微环谐振器，所述中间节点处于所述片上光网络上的x行y′列，所述j大于等于1小于等于m-1，所述微环谐振器为宽带微环谐振器或窄带微环谐振器；

将所述数据信息的光信号的波长调制为所述源节点发送所述数据信息的微环谐振器的波长；

向所述中间节点发送所述数据信息的光信号。

结合第二方面、第一种可实现方式至第三种可实现方式中任意一种，在第四种可实现方式中，在所述根据所述比较结果将所述数据信息传输至所述目的节点之前，所述方法还包括：

将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

第三方面，提供一种数据传输方法，应用于中间节点，包括：

通过第j个微环谐振器接收源节点发送的数据信息的光信号，所述第j个微环谐振器的波长为所述源节点连接的微环谐振器的波长，所述源节点连接的微环谐振器为发送所述数据信息的光信号或所述控制信息的微环谐振器，所述j大于等于1小于等于m-1，所述微环谐振器为宽带微环谐振器或窄带微环谐振器；

将所述数据信息缓存到本地缓存；

将所述数据信息的光信号的波长调制为所述第i个窄带微环谐振器的波长；

向所述目的节点发送所述数据信息的光信号。

本发明提供的片上光网络拓扑及数据传输方法，该片上光网络拓扑包括n*m个节点，且所述n*m个节点以n行m列部署在所述片上光网络上，n个第一方向总线，每个所述第一方向总线连接m个所述节点，所述m个所述节点处于同一行，所述n个第一方向总线之间相互平行；m个第二方向总线，每个所述第二方向总线连接n个所述节点，所述n个所述节点处于同一列，所述m个第二方向总线之间相互平行；其中，每个所述第一方向总线与每个所述第二方向总线相互垂直，所述n个第一方向总线中每个第一方向总线与所述m个第二方向总线中每个第二方向总线不相交；所述第一方向总线用于传输处于同一行的所述节点的控制信息和数据信息的光信号；所述第二方向总线用于传输处于同一列的所述节点的数据信息的光 信号；每个所述节点用于通过所述第一方向总线和/或所述第二方向总线与n*m-1个所述节点中至少一个进行数据信息交互。相对于现有技术的Mesh拓扑结构，本发明提供的片上光网络拓扑结构采用第一方向总线和第二方向总线的二维总线的结构设计，在该片上光网络上进行数据信息传输时，在第一方向总线上采用源节点的微环谐振器的波长传输数据信息，在第二方向总线上采用目的节点的窄带微环谐振器的波长传输数据信息，从而有效地实现多个IP核与同一个IP核之间的同时通信，又提高网络资源利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供一种采用光电路交换机制的片上光网络广泛使用Mesh拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例提供一种片上光网络拓扑结构示意图；

图3为本发明实施例提供一种节点结构示意图；

图4为本发明实施例提供一种总线结构示意图；

图5为本发明实施例提供另一种总线结构示意图；

图6为本发明实施例提供一种数据传输方法流程图；

图7为本发明实施例提供另一种数据传输方法流程图；

图8为本发明实施例提供又一种数据传输方法流程图；

图9为本发明实施例提供另一种片上光网络拓扑结构示意图；

图10为本发明实施例提供另一种节点结构示意图；

图11为本发明实施例提供又一种总线结构示意图；

图12为本发明实施例提供再一种总线结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例提供一种片上光网络拓扑，如图2所示，包括：

n*m个节点(英文全称：Node，英文简称：N)10，且所述n*m个节点10以n行m列部署在所述片上光网络上，即该片上光网络拓扑一共包括n行节点，每行包括m个节点，所述n为大于等于1的整数，所述m为大于等于1的整数。对n*m个节点可以从0到n*m-1进行编号，第一行为N₀、N₁、N₂…N_m-1，第二行为N_m、N_m+1、N_m+2…N_2m-1，第三行为N_2m、N_2m+1、N_2m+2…N_3m-1，第n行为N_(n-1)m、N_(n-1)m+1、N_(n-1)m+2…N_nm-1；

n个第一方向总线11，每个所述第一方向总线11通过微环谐振器耦合m个所述节点10，所述m个所述节点10处于同一行，所述n个第一方向总线11之间相互平行，所述微环谐振器用于从所述第一方向总线耦合入数据信息的光信号，或向所述第一方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述微环谐振器为宽带微环谐振器或窄带微环谐振器，第一类节点连接所述第一方向总线的m个所述微环谐振器，所述第一类节点为与所述第一方向总线连接的m个所述节点中第1个节点或第m个节点，第二类节点连接所述第一方向总线的m+1个所述微环谐振器，所述第二类节点为与所述第一方向总线连接的m+1个所述节点中第2个节点至第m-1个节点中任意一个；

m个第二方向总线12，每个所述第二方向总线12通过宽带微环谐振器和窄带微环谐振器耦合n个所述节点10，所述n个所述节点10处于同一列，所述m个第二方向总线12之间相互平行，所述宽带微环谐振器用于向所述第二方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述窄带微环谐振器用于从所述第二方向总线耦合入数据信息的光信号，第三类节点连接所述第二方向总线的n-1个所述窄带微环谐振器和一个所述宽带微环谐振器，所述第三类节点为与所述第二方向总线连接的n个所述节点中第1个节点或第n个节点，第四类节点连接所述第二方向总线的n-1个所述窄带微环谐振器和两个所述宽带微环谐振器，所述第四类节点为与所述第二方向总线连接的n个所述节点中第2个节点至第n-1个节点中任意一个；

其中，每个所述第一方向总线11与每个所述第二方向12总线相互垂直，所述n个第一方向总线11中每个第一方向总线与所述m个第二方向总 线12中每个第二方向总线不相交；

所述第一方向总线用于传输处于同一行的所述节点的数据信息的光信号；

所述第二方向总线用于传输处于同一列的所述节点的数据信息的光信号；

每个所述节点用于通过所述第一方向总线和/或所述第二方向总线与n*m-1个所述节点中至少一个进行数据信息交互。

需要说明的是，第一方向总线可以处于第一平面，第二方向总线可以处于第二平面，第一平面和第二平面可以是电路板的不同层面，因此，所述第一方向总线与所述第二方向总线相互垂直且不相交。

其中，每个所述第一方向总线通过微环谐振器耦合m个所述节点，使得节点通过微环谐振器与第一方向总线进行数据信息的传输。每个所述第二方向总线通过宽带微环谐振器和窄带微环谐振器耦合m个所述节点，使得节点通过宽带微环谐振器和窄带微环谐振器与第二方向总线进行数据信息的传输。

相对于现有技术的Mesh拓扑结构，本发明提供的片上光网络拓扑结构采用第一方向总线和第二方向总线的二维总线的结构设计，在该片上光网络上进行数据信息传输时，在第一方向总线上采用源节点的微环谐振器的波长传输数据信息，在第二方向总线上采用目的节点的窄带微环谐振器的波长传输数据信息，从而有效地实现多个IP核与同一个IP核之间的同时通信，又提高网络资源利用率。

具体的，如图3所示，每个所述节点10包括：

本地缓存101，用于缓存所述数据信息；

网络互连协议IP核102，用于处理所述数据信息；

光电转换单元103，用于将所述数据信息的光信号转换为所述数据信息的电信号，或者，将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号，供所述第一方向总线传输或所述第二方向总线传输；

交换单元104，用于将所述本地缓存的所述数据信息传输至所述光电转换单元或所述IP核，或者将所述光电转换单元接收到的所述数据信息存入所述本地缓存；

其中，所述交换单元分别与所述本地缓存、所述IP核和所述光电转换单元连接，所述光电转换单元与所述第一方向总线或所述第二方向总线 连接。

所述本地缓存101包括n个缓存队列1011；

其中，一个所述缓存队列的缓存深度为n*(m-1)，所述一个所述缓存队列用于缓存接收到的所述数据信息，n-1个所述缓存队列的缓存深度为m-1，所述n-1个所述缓存队列用于缓存通过所述第二方向总线传输的所述数据信息。

可选的，一个所述缓存队列的缓存深度为n*m-1，所述一个所述缓存队列用于缓存接收到的所述数据信息，n-1个所述缓存队列的缓存深度为m，所述n-1个所述缓存队列用于缓存通过所述第二方向总线传输的所述数据信息。

所述第一类节点连接的一个所述微环谐振器用于向所述第一方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第一类节点连接的m-1个所述微环谐振器用于从所述第一方向总线耦合入数据信息的光信号；

示例的，如图4所示，在该片上光网络中，第一方向总线连接的第一行的m个所述节点中第1个节点为节点N₀，该节点N₀连接m个微环谐振器，该m个微环谐振器的波长分别为λ₀、λ₁、λ₂…λ_m-1。波长为λ₀的微环谐振器用于发送控制信息或该节点N₀生成的数据信息的光信号。波长为λ₁的微环谐振器用于接收控制信息或节点N₁发送的数据信息的光信号。同理，波长分别为λ₂…λ_m-1的微环谐振器用于接收控制信息或该第一行中N₂…N_m-1的节点发送的数据信息。

第一方向总线连接的第一行的m个所述节点中第m个节点为节点N_m-1，该节点N_m-1连接m个微环谐振器，该m个微环谐振器的波长分别为λ₀、λ₁、λ₂…λ_m-1。波长为λ_m-1的微环谐振器用于发送控制信息或该节点N_m-1生成的数据信息的光信号。波长为λ₀的微环谐振器用于接收控制信息或节点N₀发送的数据信息的光信号。同理，波长分别为λ₁…λ_m-2的微环谐振器用于接收控制信息或该第一行中N₁…N_m-2的节点发送的数据信息的光信号。

所述第二类节点连接的两个所述微环谐振器用于向所述第一方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第二类节点连接的m-1个所述微环谐振器用于从所述第一方向总线耦合入数据信息的光信号。

示例的，如图4所示，在该片上光网络中，第一方向总线连接的第一行的m个所述节点中第2个节点为节点N₁，该节点N₁连接m+1个微环谐振器，该m+1个微环谐振器的波长分别为λ₀、λ₁、λ₁、λ₂…λ_m-1。波长为λ₁的微环 谐振器用于发送控制信息或该节点N₁生成的数据信息的光信号。波长为λ₀的微环谐振器用于接收控制信息或节点N₀发送的数据信息的光信号。波长分别为λ₂…λ_m-1的微环谐振器用于接收控制信息或该第一行中N₂…N_m-1的节点发送的数据信息的光信号。需要说明的是，节点N₁连接的两个波长为λ₁的微环谐振器以便于节点N₁向该节点N₁的两侧发送生成的数据信息的光信号。在节点N₁发送数据信息时，选择与目的节点相同方向的波长为λ₁的微环谐振器发送数据信息。

需要说明的是，第二类节点之所以要使用两个相同的波长微环谐振器就是为了当前节点能够向该当前节点的两边发送数据信息。

当源节点与目的节点处于同一行是，源节点可以向目的节点发送控制信息，控制目的节点的微环谐振器处于谐振状态，以便于将源节点传输给该目的节点的数据信息耦合到该目的节点的微环谐振器，使该目的节点接收到该数据信息。

如表1所示，第一方向总线上第一行各个节点连接的窄带微环谐振器的波长分配。

表1第一方向总线的波长分配

所述第三类节点连接的所述宽带微环谐振器用于向所述第二方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第三类节点连接的n-1个所述窄带微环谐振器用于从所述第二方向总线耦合入数据信息的光信号；

示例的，如图5所示，在该片上光网络中，第二方向总线连接的第m列的n个所述节点中第1个节点为节点N_m-1，该节点N_m-1连接n-1个窄带微环谐振器，该n-1个窄带微环谐振器的波长分别为λ_n-1、λ_2(n-1)…λ_(n-1)(n-1)。宽带微环谐振器(WG₀)用于发送该节点N_m-1生成的数据信息的光信号，宽带微环谐振器(WG₀)可以同时实现多个窄带微环谐振器的功能，即在调制 一个数据信息的光信号的波长时，同时还可以调制另一个数据信息的光信号的波长，同时耦合调制的多个数据信息。波长为λ_(n-1)的窄带微环谐振器用于接收节点N_2m-1发送的数据信息的光信号。同理，波长分别为λ_2(n-1)…λ_(n-1)(n-1)的窄带微环谐振器用于接收该第m列中N_3m-1…N_nm-1的节点发送数据信息的光信号。

第二方向总线连接的第m列的n个所述节点中第n个节点为节点N_nm-1，该节点N_nm-1连接n-1个窄带微环谐振器，该n-1个窄带微环谐振器的波长分别为λ_n-2、λ_2n-3、λ_3n-4…。宽带微环谐振器(WG_n-1)用于发送该节点N_nm-1生成的数据信息的光信号，发送的数据信息的光信号可以是多个波长的数据信息的光信号。波长为λ_n-2的窄带微环谐振器用于接收节点N_m-1发送的数据信息的光信号。同理，波长分别为λ_n-2、λ_2n-3、λ_3n-4…的窄带微环谐振器用于接收该第m列中N_m-1…N_nm-2的节点发送数据信息的光信号。

所述第四类节点连接的两个所述宽带微环谐振器用于向所述第二方向总线耦合出所述数据信息的光信号，所述第四类节点连接的n-1个所述窄带微环谐振器用于从所述第二方向总线耦合入数据信息的光信号。

示例的，如图5所示，在该片上光网络中，第二方向总线连接的第m列的n个所述节点中第2个节点为节点N_2m-1，该节点N_2m-1连接n-1个窄带微环谐振器，该n-1个窄带微环谐振器的波长分别为λ₀、λ_2n-1…λ_(n-1)(n-1)+1。宽带微环谐振器(WG₀)用于发送该节点N_m-1生成的数据信息的光信号。波长为λ₀的窄带微环谐振器用于接收节点N₀发送的数据信息的光信号。波长分别为λ_2n-1…λ_(n-1)(n-1)+1的窄带微环谐振器用于接收该第m列中N_2m-1…N_nm-1的节点发送的数据信息的光信号。需要说明的是，节点N_2m-1连接的两个宽带微环谐振器以便于节点N_2m-1向该节点N_2m-1的两侧发送生成的数据信息的光信号。在节点N_2m-1发送数据信息时，选择与目的节点距离较近的一个宽带微环谐振器发送数据信息。

需要说明的是，有源微环谐振器就是微环谐振器处于常开状态，可以随时接收数据信息。由于第二方向总线的窄带微环谐振器是预先配置的波长，因此各个窄带微环谐振器的波长不同，处于第二方向总线的节点连接的窄带微环谐振器接收到的是相同波长的数据信息。

如表2所示，第二方向总线上第m列的各个节点连接的窄带微环谐振器的波长分配。

表2第二方向总线的波长分配

实施例2

本发明实施例提供一种数据传输方法，如图6所示，包括：

步骤201、源节点生成数据信息。

源节点的IP核生成数据信息。所述数据信息包括所述源节点的地址、目的节点的地址和数据分组，所述源节点的地址为所述源节点在所述片上光网络上的位置坐标，所述源节点处于所述片上光网络上的x行y列，所述目的节点的地址为所述目的节点在所述片上光网络上的位置坐标，所述目的节点处于所述片上光网络上的x′行y′列，所述x大于等于1小于等于m，所述x′大于等于1小于等于m，所述y大于等于1小于等于n，所述y′大于等于1小于等于n；

步骤202、源节点比较所述源节点的地址与所述目的节点的地址，得到比较结果。

源节点的IP核比较所述源节点的地址与所述目的节点的地址，得到比较结果。所述比较结果包括x等于x′且y不等于y′，或，x不等于x′且y等于y′，或，x不等于x′且y不等于y′。

当x等于x′且y不等于y′时，即源节点与目的节点属于同一行且不同列的两个节点，执行步骤203。

步骤203、源节点向目的节点发送控制信息。

源节点可以通过光网络以光信号的形式向目的节点发送控制信息，也可以通过电信号的形式向目的节点发送控制信息。所述控制信息用于指示所述目的节点对应的第i个微环谐振器处于谐振状态，所述第i个微环谐振器的波长(λ)为所述源节点连接的微环谐振器的波长，所述源节点连接的微环谐振器为发送所述数据信息的光信号或所述控制信息的微环谐振 器，所述i大于等于1小于等于m-1。

步骤204、源节点将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

源节点的光电转换单元将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

步骤205、源节点将所述数据信息的光信号的波长调制为所述源节点发送所述数据信息的微环谐振器的波长。

步骤206、源节点向目的节点发送所述数据信息的光信号。

源节点先将所述数据信息的光信号耦合到微环谐振器，然后微环谐振器将所述数据信息的光信号传输到第一方向总线，通过第一方向总线向目的节点发送所述数据信息的光信号。源节点按照所述源节点发送所述数据信息的微环谐振器的波长发送所述数据信息的光信号。目的节点通过窄带微环谐振器从第二方向总线耦合进数据信息的光信号。

本发明实施例所述的数据传输方法采用源节点波长路由，不同源节点产生的数据信息使用不同波长进行调制传输，同一源节点产生的数据信息使用相同波长进行调制传输。第一方向总线中数据信息进行传输之前，源节点会向目的节点发送控制信息通知其目的节点的相应波长的微环谐振器进入谐振状态。从而实现了多个节点同时与同一个节点进行数据信息的传输，有效地提高了网络资源利用率。

可选的，当x不等于x′且y等于y′时，即源节点与目的节点属于同一列且不同行的两个节点，执行步骤207。如图7所示。在步骤202之后，所述方法还包括：

步骤207、源节点将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

源节点的光电转换单元将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

步骤208、源节点将所述数据信息的光信号的波长调制为所述第i个窄带微环谐振器的波长。

步骤209、源节点向目的节点发送所述数据信息的光信号。

源节点先将所述数据信息的光信号耦合到宽带微环谐振器，然后宽带微环谐振器将所述数据信息的光信号传输到第二方向总线，通过第二方向总线向目的节点发送所述数据信息的光信号。源节点按照第i个窄带微环 谐振器的波长向目的节点发送所述数据信息的光信号。目的节点通过窄带微环谐振器从第二方向总线耦合进数据信息的光信号。

本发明实施例所述的数据传输方法采用目的节点波长路由，不同目的节点的数据信息使用不同波长进行调制传输。第二方向总线中使用宽带微环谐振器将数据信息的光信号从源节点耦合进入第二方向总线。第二方向总线中的微环谐振器皆为无源微环谐振器，数据信息在第二方向总线中进行传输时无需控制分组。从而实现了多个节点同时与同一个节点进行数据信息的传输，有效地提高了网络资源利用率。

需要说明的是，当一个节点生成多个数据信息，需要将该多个数据信息需要传输给其他不同的节点，该节点可以将该多个数据信息先存储到本地缓存，等待该节点的IP核一个个处理给多个数据信息。

可选的，当x不等于x′且y不等于y′时，即源节点与目的节点属于不同行且不同列的两个节点，执行步骤2010。如图8所示。在步骤202之后，所述方法还包括：

步骤2010、源节点向中间节点发送控制信息。

源节点可以通过光网络以光信号的形式向目的节点发送控制信息，也可以通过电信号的形式向目的节点发送控制信息。所述控制信息用于指示所述中间节点对应的第j个微环谐振器处于谐振状态，所述第j个微环谐振器的波长为所述源节点连接的微环谐振器的波长，所述源节点连接的微环谐振器为发送所述数据信息的光信号或所述控制信息的微环谐振器，所述中间节点处于所述片上光网络上的x行y′列，所述j大于等于1小于等于m-1。

步骤2011、源节点将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

源节点的光电转换单元将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

步骤2012、源节点将所述数据信息的光信号的波长调制为所述源节点发送所述数据信息的微环谐振器的波长。

步骤2013、源节点向中间节点发送所述数据信息的光信号。

源节点先将所述数据信息的光信号耦合到微环谐振器，然后微环谐振器将所述数据信息的光信号传输到第一方向总线，通过第一方向总线向中间节点发送所述数据信息的光信号。源节点按照所述源节点发送所述数据 信息的微环谐振器的波长向中间节点发送所述数据信息的光信号。

步骤2014、中间节点通过第j个微环谐振器接收源节点发送的数据信息的光信号。

所述第j个微环谐振器的波长为所述源节点连接的微环谐振器的波长，所述源节点连接的微环谐振器为发送所述数据信息的光信号或所述控制信息的微环谐振器，所述j大于等于1小于等于m-1。

步骤2015、中间节点将所述数据信息的光信号转换为所述数据信息的电信号。

中间节点的光电转换单元将所述数据信息的光信号转换为所述数据信息的电信号。

步骤2016、中间节点将所述数据信息缓存到本地缓存。

步骤2017、中间节点将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

源节点的光电转换单元将所述数据信息的电信号转换为所述数据信息的光信号。

步骤2018、中间节点将所述数据信息的光信号的波长调制为所述第i个窄带微环谐振器的波长。

步骤2019、中间节点向所述目的节点发送所述数据信息的光信号。

源节点先将所述数据信息的光信号耦合到宽带微环谐振器，然后宽带微环谐振器将所述数据信息的光信号传输到第二方向总线，通过第二方向总线向目的节点发送所述数据信息的光信号。中间节点按照第i个窄带微环谐振器的波长向目的节点发送所述数据信息的光信号。目的节点通过窄带微环谐振器从第二方向总线耦合进数据信息的光信号。

示例的，假设n等于4，m等于4，如图9所示，4*4的片上光网络拓扑，包括4*4个节点10以4行4列部署在所述片上光网络上，即该片上光网络拓扑一共包括4行节点，每行包括4个节点。对4*4个节点可以从0到15进行编号，第一行为N₀、N₁、N₂、N₃，第二行为N₄、N₅、N₆、N₇，第三行为N₈、N₉、N₁₀、N₁₁，第四行为N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅。

如图10所示，4*4的片上光网络的节点结构示意图。

如图11所示，4*4的片上光网络的第一方向总线结构。

如图12所示，4*4的片上光网络的第二方向总线结构。

示例的，假设节点N₀与节点N₁₄之间存在通信请求时，首先，节点N₀向 与节点N₁₄处于同一列的节点N₂发送控制信息，通知节点N₂对应第一方向总线上波长为λ₀的微环谐振器进入谐振状态，然后，节点N₂根据控制信息，以及表3中所示的节点N₀到节点N₂对应第一方向总线上波长为λ₀的微环谐振器进入谐振状态后，将数据信息调制成波长为λ₀的数据信息的光信号注入第一方向总线，经过微环谐振器耦合、检测器的光电转换后缓存至节点N₂中“到其他节点c”的缓存队列中，节点N₂再根据表4中所示的节点N₂到节点N₁₄的波长λ₂，将“到其他节点c”缓存队列中对应的数据信息调制成波长为λ₂的数据信息的光信号直接注入第二方向总线，经过传输及相应窄带微环谐振器的被动耦合后到达目的节点N₁₄。

表3 4*4第一方向总线的波长分配

表4 4*4第一方向总线的波长分配

示例的，节点N₀与节点N₁₄之间存在通信请求同时节点N₅与节点N₁₄之间存在通信请求。首先，节点N₅向与节点N₁₄处于同一列的节点N₆发送控制信息，通知节点N₆对应第一方向总线上波长为λ₅的微环谐振器进入谐振状态，然后，节点N₆根据控制信息，以及表3中所示的节点N₅到节点N₆对应第一方向总线上波长为λ₅的微环谐振器进入谐振状态后，将数据信息调制成波长为λ₅的数据信息的光信号注入第一方向总线，经过微环谐振器耦合、检测器的光电转换后缓存至节点N₆中“到其他节点c”的缓存队列中，节点N₆再根据表4中所示的节点N₆到节点N₁₄的波长λ₅，将“到其他节点 c”缓存队列中对应的数据信息调制成波长为λ₅的数据信息的光信号直接注入第二方向总线，经过传输及相应窄带微环谐振器的被动耦合后到达目的节点N₁₄。节点N₀、节点N₅与节点N₁₄之间通信是同时并且无相互干扰的。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存 储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。