专利名称：智能光交叉连接矩阵及其控制方法
技术领域：
本发明涉及光通信和光网络节点光交叉连接的配置方案及其控制方法，特别涉及
一种智能光交叉连接矩阵及其控制方法。
背景技术：
随着电信网络宽带化的高速发展，国际、国内的电信市场规模翻了几番，光纤作为电信传输的主要介质铺设遍及各个角落。光通信技术发展迅速，需要不断的升级和对原有的光纤网络进行改造和升级，但是光纤网络一旦铺设完毕就很难进行改动和升级。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，提供一种可以应用于光纤网络节点，端口属性(输入或输出)可以根据网络需要定义的，满足路由选配时，不切换路由不受任何影响的适用于光网络节点的智能光交叉连接矩阵_ 一种智能光交叉连接矩阵及其控制方法。
本发明的第一个目的是提出一种智能光交叉连接矩阵。 为实现上述目的本发明采取的技术方案是一种智能光交叉连接矩阵，其特征在于光交叉连接矩阵结构为星状CROSSBAR网络，它的N个端口中的任何一个都可以严格无阻塞的切换到其它的N-1个端口中的任何一个。该矩阵由N个1X(N-1)光开关模块IpI2、……IN基于类似CROSSBAR网络结构，相互交叉连接组成星状网络。该网络具有N个端口 ，每个端口即可以作为输入端口 ，也可以作为输出端口 ，每个端口可以任意链接到剩余的N-l个端口。该矩阵具有严格无阻塞特性。 星状交叉连接网络是第一个光开关模块的L的1、2、……N-l号输出端口分别
连接到12、13、……I,的l号输出端口 ；第二个光开关模块的12的2、3、……N-l号输出端
口分别连接到I3、I4、……IN的2号输出端口 ；第三个光开关模块的I3的3、4、……N-l号
输出端口分别连接到14、15、……Iw的3号输出端口 ；依次类推，第(N-l)个光开关模块的
I吣的N-l号输出端口连接到Iw的(N-l)号输出端口。该矩阵可以实现N个光纤路由的交
换，放在光纤网络的节点处，可以在不改变原有光纤网络的同时改变光纤网络的组网形式。
调整N的值可以实现不同交叉容量的矩阵。该智能光交叉连接矩阵具有严格无阻塞特性。 本发明的第二个目的是提出一种新型智能光交叉连接矩阵的控制方法。 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种新型智能光交叉连接矩阵的
控制方法，其特征在于对光交叉连接矩阵中的光开关模块进行切换的步骤如下 1、为智能光交叉连接矩阵中的每个光开关模块标号lply……IN; 2、为矩阵中每个光开关模块的输出端口标号为1、2、……(N-l); 3、列出一对网络端口对应的目的连接状态(Ii， Ij)，要求Ii < Ij ; 4、首先将步骤3中的矩阵目的连接状态与矩阵的初始连接状态进行逐一比较，如
果所比较的连接状态相同，则不用切换。如果所比较的连着状态不同，则将第Ii个光开关
的输入端口和它的第(Ij-1)个输出端口相连，将第Ij个光开关的输入端口和它的第Ii个输出端口相连，即完成一次目的连接状态的切换； 5、光开关模块切换后，不会影响已经建立的不需要切换的路由； 6、本次交叉连接状态完成后，如需再次切换矩阵连接状态，只需重复4、5步骤，直
至矩阵连接状态切换完毕。 本发明的有益效果是1 、交叉连接形式自由，适合光纤网络节点处光交叉连接路由配置；2、交叉容量可调，适合不同规模的光网络节点；3、具有严格无阻塞特性，满足光网络系统对路由选配时不切换的路由不产生误码的要求，保证每次配置有尽量少的光开关发生切换；4、算法效率高、准确可靠，当目的输出状态与初始输出状态有M个状态值不同时，只需计算M次。
图1是大规模严格无阻塞光交叉连接矩阵结构示意图。 图2表示在一种配置下光交叉连接矩阵的初始连接状态(N = 6)。 图3表示经过一次切换后，矩阵连接的状态； 图4表示经过二次切换后，矩阵连接的状态； 图5是本发明对大规模严格无阻塞光交叉连接矩阵的控制方法流程图。
具体实施例方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。 由6个1 X 5光开关模块I" I2、 I3、 14、 15、 16组成具有6个端口的智能光交叉连接矩阵。该矩阵结构为星状CROSSBAR网络(见图1)。 星状交叉连接网络是第一个光开关模块的L的1、2、……5号输出端口分别连接到12、13、……Ie的l号输出端口 ；第二个光开关模块的12的2、3、……5号输出端口分别连接到13、14、……Ie的2号输出端口 ；第三个光开关模块的13的3、4、……5号输出端口分别连接到14、15、……Ie的3号输出端口 ；依次类推，第5个光开关模块的15的5号输出端口连接到16的5号输出端口。将图2中的初始连接状态(1，2)， (3，4)， (5，6)变换至图4所示的目的连接状态
(1，3)， (2，4)， (5，6)，其光开关配置控制步骤如下: 1、为光交叉连接矩阵中的每个光开关模块标号1、2、3、4、5、6 ; 2、列出一种配置下将矩阵初始连接状态，如(1，2)， (3，4)， (5，6); 3、列出矩阵需要变换到的目的连接状态，如(1，3)， (2，4)， (5，6); 4、首先比较第一个连接状态，初始连接状态的第一个连接状态为(1，2)，目的连接
状态第一个连接状态也为(1，3)，这两个状态不一致，需要切换，(如图2)。将第l个光开
关模块的输入端口与第2 (3-1)输出口相连接，将第3个光开关模块的输入端口与第1输出
端口相连接，如图3. 5、比较第二个连接状态，初始连接状态第二个连接状态为(3，4)，目的连接状态第二个连接状态为(2，4)，两个状态不同需要切换，将第2个光开关模块的输入端口与第3 (4-1)输出口相连接，将第3个光开关模块的输入端口与第2输出端口相连接，如图4。
6、比较第三个连接状态，初始连接状态第三个连接状态为(5， 6)，目的连接状态第
4三个连接状态为(5，6)，两个输出状态相同不需要切换。 此时初始连接状态变为(1，3)， (2，4)， (5，6)，如图5，这正是想要的目的连接状木 根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
权利要求
一种智能光交叉连接矩阵，其特征在于光交叉连接矩阵结构为星状CROSSBAR网络，它的N个端口中的任何一个都可以切换到其它的N-1个端口中的任何一个；该矩阵由N个1×(N-1)光开关模块I1、I2、……IN基于类似CROSSBAR网络结构，相互交叉连接组成星状网络；该网络具有N个端口，每个端口即可以作为输入端口，也可以作为输出端口，每个端口可以任意链接到剩余的N-1个端口，该矩阵具有严格无阻塞特性；星状交叉连接网络是第一个光开关模块的I1的1、2、……N-1号输出端口分别连接到I2、I3、……IN的1号输出端口；第二个光开关模块的I2的2、3、……N-1号输出端口分别连接到I3、I4、……IN的2号输出端口；第三个光开关模块的I3的3、4、……N-1号输出端口分别连接到I4、I5、……IN的3号输出端口；依次类推，第(N-1)个光开关模块的IN-1的N-1号输出端口连接到IN的(N-1)号输出端口。
2. —种智能光交叉连接矩阵的控制方法，其特征在于光交叉连接矩阵的控制方法包括对光交叉连接矩阵中的光开关模块进行切换的步骤，所述步骤如下步骤1 :为智能光交叉连接矩阵中的每个光开关模块标号Ip I2、……IN ;步骤2 :为矩阵中每个光开关模块的输出端口标号为1、2、……(N-l);步骤3 :列出一对网络端口对应的目的连接状态(Ii， Ij)，要求Ii < Ij ;步骤4 :首先将步骤3中的矩阵目的连接状态与矩阵的初始连接状态进行逐一比较，如 果所比较的连接状态相同，则不用切换。如果所比较的连着状态不同，则将第Ii个光开关 的输入端口和它的第(Ij-1)个输出端口相连，将第Ij个光开关的输入端口和它的第Ii个 输出端口相连，即完成一次目的连接状态的切换；步骤5 :光开关模块切换后，不会影响已经建立的不需要切换的路由；步骤6 :本次交叉连接状态完成后，如需再次切换矩阵连接状态，只需重复步骤4和步骤5，直至矩阵连接状态切换完毕。
全文摘要
本发明涉及一种智能光交叉连接矩阵及其控制方法，其特征在于光交叉连接矩阵结构为星状CROSSBAR网络，它的N个端口中的任何一个都可以切换到其它的N-1个端口中的任何一个；本发明交叉连接形式自由，适合光纤网络节点处光交叉连接路由配置；交叉容量可调，适合不同规模的光网络节点；具有严格无阻塞特性，算法效率高、准确可靠，当目的输出状态与初始输出状态有M个状态值不同时，只需计算M次。
文档编号H04Q11/00GK101720049SQ200910228938
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者刘佳, 封晨, 张志利, 杨林, 王文博, 陈伟峰 申请人:天津光电通信技术有限公司