专利名称:严格无阻塞的交换网络的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及通信领域中的数据交换网络，具体涉及一种严格无阻塞的交换网络。该交换网络采用6个NxN（N必须为4的倍数）的交换芯片，实现一个交叉规模为2Nx2N的严格无阻塞交换网络。每个NxN交换芯片都设有N个入通道和N个出通道，6个NxN交换芯片配合，构建出2Nx2N交换网络结构，即可实现2N个通道入2N个通道出的严格无阻塞交换网络。本实用新型所产生的有益效果是：精简了交换架构，降低了级联走线的数量和难度，降低了硬件成本，提高了交换时选择路由的灵活性。
【专利说明】严格无阻塞的交换网络
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及通信领域中的数据交换网络，具体涉及一种严格无阻塞的交换网 络。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术的迅速发展，人们对数据交换的需求逐渐提高。传统的交换技术，女口 化ossBar交换和Clos网络，虽然满足了一定的应用需求，能够保证交换是严格无阻塞或广 义无阻塞的，但也有一些不足，如；交换结构鹿大，级联走线复杂，硬件成本过高等。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的就是要解决上述现有技术中存在的问题，特别提供一种结构精 简，级联走线巧妙的严格无阻塞的交换网络。
[0004] 本实用新型采取的技术方案是；一种严格无阻塞的交换网络，其特征在于：该交 换网络为2化2N交换网络，由6个化N且N必须为4的倍数的交换芯片搭建而成，每个化N 交换芯片都设有N个入通道和N个出通道，其中的第一化N交换芯片、第二化N交换芯片、 第H化N交换芯片和第四化N交换芯片分别设有与交换网络外部连接的N/2个入通道和与 交换网络内部连接的N/2个入通道W及与交换网络内部连接的N个出通道；第五化N交换 芯片和第六化N交换芯片分别设有与交换网络内部连接的N个入通道W及与交换网络外部 连接的N个出通道；其中第一化N交换芯片和第二化N交换芯片的N/4个入通道和N/4个 出通道分别与第H化N交换芯片和第四化N交换芯片的N/4个出通道及N/4个入通道相 连；第一化N交换芯片和第二化N交换芯片的N/2个出通道分别与第五化N交换芯片的两 组N/2个入通道相连；第H化N交换芯片和第四化N交换芯片的N/2个出通道分别与第六 化N交换芯片的两组N/2个入通道相连。
[0005] 本实用新型采用6个化N (N必须为4的倍数）的交换芯片，实现一个交叉规模为 2化2N的严格无阻塞交换网络。每个化N交换芯片为N个通道入和N个通道出，6个化N交 换芯片配合，构建出图1所示的2化2N交换网络结构，即可实现2N个通道入2N个通道出的 严格无阻塞交换网络。
[0006] 本实用新型所产生的有益效果是；精简了交换架构，降低了级联走线的数量和难 度，降低了硬件成本，提高了交换时选择路由的灵活性。
【附图说明】
[0007] 图1是2化2N交换网络示意图；
[0008] 图2是32x32交换网络示意图；
[0009] 图3是32x32交换网络详细结构图；
[0010] 图4是8x8交换网络示意图；
[0011] 图5是4x4交换网络示意图（a);
[0012] 图6是4x4交换网络示意图（b);
[0013] 图7是4x4交换网络详细结构图；
[0014] 图8是32x32光通信设备前视图；
[0015] 图9是32x32光通信设备侧视图；
[0016] 图10是32x32光通信设备通信示意图；
[0017] 图11是32x32 clos交换网络示意图。
【具体实施方式】
[0018] W下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：
[0019] 参照图1，本实用新型的严格无阻塞的交换网络为2化2N交换网络，由6个化N且 N必须为4的倍数的交换芯片搭建而成，每个化N交换芯片都设有N个入通道和N个出通 道，其中的第一化N交换芯片1、第二化N交换芯片2、第H化N交换芯片3和第四化N交换 芯片4分别设有与交换网络外部连接的N/2个入通道和与交换网络内部连接的N/2个入通 道W及与交换网络内部连接的N个出通道；第五化N交换芯片5和第六化N交换芯片6分 别设有与交换网络内部连接的N个入通道W及与交换网络外部连接的N个出通道；其中第 一化N交换芯片1和第二化N交换芯片2的N/4个入通道和N/4个出通道分别与第H化N 交换芯片3和第四化N交换芯片4的N/4个出通道及N/4个入通道相连；第一化N交换芯 片1和第二化N交换芯片2的N/2个出通道分别与第五化N交换芯片5的两组N/2个入通 道相连；第H化N交换芯片3和第四化N交换芯片4的N/2个出通道分别与第六化N交换 芯片6的两组N/2个入通道相连。
[0020] 实施例：下面W N=16为例，进行详细说明。
[0021] 参照图2,采用6个3316交换芯片，实现一个交叉规模为32x32的严格无阻塞交 换网络。其中3316交换芯片为16通道入和16通道出，能够实现16x16的交换结构。6个 3316交换芯片配合，构建出图2所示的交换结构，即可实现32通道入32通道出的严格无阻 塞交换网络。
[0022] 32x32交换网络总体说明如下：
[0023] 本实施例的32x32交换网络由6个VSC3316交换芯片互联而成。其中，32个入通 道分别分布在编号为1、2、3、4的四个VSC3316交换芯片上，32个出通道分别分布在编号为 5、6的两个VSC3316交换芯片上。为描述清晰，W下将32个与交换网络外部相连的入通道 标记为im?IN32,32个与交换网络外部相连的出通道标记为0UT1?0UT32,标记后的交换网 络如图3所示。
[0024] 参照图3,32x32交换网络由6个VSC3316交换芯片搭建而成，每个VSC3316交换 芯片都设有16个入通道和16个出通道，其中的第一 VSC3316交换芯片1、第二VSC3316交 换芯片2、第H VSC3316交换芯片3和第四VSC3316交换芯片4分别设有与交换网络外部 连接的8个入通道，标记分别为im?IN8、IN9?IN16、IN17?IN24和IN25?IN32 ;还分别设有 与交换网络内部连接的8个入通道W及与交换网络内部连接的16个出通道；第五VSC3316 交换芯片5和第六VSC3316交换芯片6分别设有与交换网络外部连接的16个出通道，标记 分别为0UT1?0UT16和0UT1广0UT32,还设有与交换网络内部连接的16个入通道；其中第 一 VSC3316交换芯片1和第二VSC3316交换芯片2的4个入通道和4个出通道分别与第 H VSC3316交换芯片3和第四VSC3316交换芯片4的4个出通道及4个入通道相连；第一 VSC3316交换芯片1和第二VSC3316交换芯片2的8个出通道分别与第五VSC3316交换芯 片5的两组8个入通道相连；第H VSC3316交换芯片3和第四VSC3316交换芯片4的8个 出通道分别与第六VSC3316交换芯片6的两组8个入通道相连。
[00巧]32x32交换网络严格无阻塞证明；首先明确严格无阻塞的定义，对于一种交换网 络，严格无阻塞是指不管采用何种选路策略，都不存在任何阻塞状态。并且本实用新型所提 到的严格无阻塞，只限单播。单播是指，在一种交换网络中，任何一路输入最多只交换到一 路输出。
[0026] 要证明图3所示的32x32交换网络是严格无阻塞的，设计思路如下：
[0027] 1.剖析该网络的结构特点，并对该网络模型进行拆解，将32x32交换网络拆分为 四个8x8交换网络结构，8x8的交换网络结构图见图4。如果证明了该8x8交换网络是严格 无阻塞的，那么四个8x8交换网络构成的32x32交换网络也是严格无阻塞的，因为四个8x8 交换网络各自在做交换，互不影响。
[0028] 2.要证明图4所示的8x8交换网络是严格无阻塞的，可W先对8x8交换网络进行 拆解，拆解成如图5和图6所示的两个4x4交换网络。如果证明了两个4x4交换网络是严 格无阻塞的，那么两个4x4交换网络构成的8x8也是严格无阻塞的，因为两个4x4各自在做 交换，互不影响。
[0029] 3.因此，要证明32x32交换交换网络是严格无阻塞的，只要证明图5和图6所示 的两个4x4交换网络是严格无阻塞的即可。
[0030] 分析图5和图6所示的两个4x4交换网络，可W看出图5的4x4交换网络水平翻 转180度，即可得到图6所示的4x4交换网络。因此只要证明出图5所示的4x4交换网络 是严格无阻塞的，那么图6所示的4x4交换网络同样是严格无阻塞的。
[0031] 为证明图5所示网络，对图5所示的交换网络进行详细标注，详细结构图如图7所 /J、- 〇
[0032] 参照图7,标记IN1、IN2、IN3、IM分别为编号1、2、3、4的VSC3316交换芯片的入 端口；标记0UT1、0UT2、0UT3、0UT4分别为编号5、6的VSC3316交换芯片的出端口。
[0033] 依次列出W上四个入端口到两个出端口，所有可能的链路如下：
[0034]
【权利要求】
1. 一种严格无阻塞的交换网络，其特征在于：该交换网络为2化2N交换网络，由6个 化N且N必须为4的倍数的交换芯片搭建而成，每个化N交换芯片都设有N个入通道和N 个出通道，其中的第一化N交换芯片（1)、第二化N交换芯片（2)、第H化N交换芯片（3)和 第四化N交换芯片（4)分别设有与交换网络外部连接的N/2个入通道和与交换网络内部连 接的N/2个入通道W及与交换网络内部连接的N个出通道；第五化N交换芯片（5)和第六 化N交换芯片（6)分别设有与交换网络内部连接的N个入通道W及与交换网络外部连接的 N个出通道；其中第一化N交换芯片（1)和第二化N交换芯片（2)的N/4个入通道和N/4个 出通道分别与第H化N交换芯片（3)和第四化N交换芯片（4)的N/4个出通道及N/4个入 通道相连；第一化N交换芯片（1)和第二化N交换芯片（2)的N/2个出通道分别与第五化N 交换芯片（5)的两组N/2个入通道相连；第H化N交换芯片（3)和第四化N交换芯片（4)的 N/2个出通道分别与第六化N交换芯片（6)的两组N/2个入通道相连。
【文档编号】H04L12-931GK204291038SQ201420695646
【发明者】刘佳, 张睿, 张晓峰, 钱瑞杰, 王东锋, 陈伟峰, 孙静, 李洋, 王文博, 杨纯璞 [申请人]天津光电通信技术有限公司