[发明专利]多级互连绝对无阻塞光交换矩阵结构及其控制方法

说明书

本发明涉及光通信和光网络传输信道中多端口光开关的配置方案及其控制方法，适用于光节点中信道选配。

光网络要求信道选配时，不切换的信道要尽可能不产生误码，即每次配置要保证尽量少的光开关发生切换。传统的办法是用查表求解的方法，将光开关的配置方案列表以数组的形式存放在程序存贮区，网管下达配置后，单板程序查该表，以获得光开关的控制方案，再根据光开关的当前状态，从几种方案中选择最优方案去控制光开关动作。因查表需要列出各个状态和由一个状态变化到另外所有状态的变换情况，所以这种查表法非常繁琐。

本发明的目的就是要解决上述已有技术中存在的问题，提供一种可满足光网络对信道选配时，不切换的信道尽可能不产生误码要求的简便可行的各个光开关的配置变化方案-多级互连绝对无阻塞光交换矩阵结构及其控制方法。

本发明的第一个目的可以通过以下方式实现。

由光纤与光开关组成矩阵，该矩阵的结构是：同一行相邻两个光开关之间为平行连接，相邻两行中互为对角位置的两个光开关之间为交叉连接，各行所设开关的数量相同，相邻两行的光开关位置一一对应。

所述的光开关为2×2型；所述同一行相邻两个光开关为平行连接，其中奇数行的相邻光开关之间是前一光开关的第1输出口连接后一光开关的第1输入口，偶数行的相邻光开关之间是前一光开关的第2输出口连接后一光开关的第2输入口；所述相邻两行中互为对角位置的两个光开关之间为交叉连接，其中奇数行前一光开关的第2输出口连接与其对角的偶数行光开关的第1输入口，偶数行前一光开关的第1输出口连接与其对角的奇数行光开关的第2输入口。

本发明的第二个目的可以通过以下方式实现。

控制本发明的多级互连绝对无阻塞光交换矩阵结构中有关光开关变换的步骤如下：

(1)为光交换矩阵(以下简称矩阵)每个输入端口标号；

(2)列出1种配置下矩阵中各个光开关的输出状态，得到历史状态的状态数组、矩阵的初始输出态；

(3)列出需要变换到的矩阵的输出态；

(4)将步骤(2)中矩阵的初始输出态与步骤(3)所列的需要的输出态进行逐一比较，找出两者不同输出态的端口，明确应掉换的输出态；

(5)查对步骤(2)中得到的历史状态的状态数组，确定需要发生状态变换的光开关；

(6)变换步骤(5)中所确定的光开关的状态，得到相应输出端口变换到的输出态。

当需要变换到的输出态与初始输出态相比，只有1个输出端口的输出态需要掉换时，按前面所述的变换步骤操作1次即可得到最终需要的输出态；当需要变换到的输出态与初始输出态相比，有2个或2个以上输出端口的输出态需要变换时，每次按前面所述的变换步骤只掉换其中1对端口的输出态，将由此得到的矩阵输出态作为后一次变换的初始输出态，而前一次配置情况下矩阵中各光开关的输出状态，则作为后一次变换的历史状态的状态数组，再重复上述步骤的(4)-(6)，进行下一次输出态的变换；以此类推，逐一掉换，得到最终需要的输出态。

本发明的主要优点是：1、满足光网络系统对信道选配时不切换的信道尽可能不产生误码的要求，保证了每次配置中有尽量少的光开关发生切换，并且不影响不需变化的光通道；2、简化了路由算法，提高算法效率，对各个光开关的配置变化方案简便可行，根据网管下达的配置命令，迅速选出最佳方案，控制某几个光开关动作，就可实现光节点中信道的选配，突出体现了简洁、高效、快速的特点。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1、图2、图3、图4、图5分别是不同输出态的由8个2×2搭建的4×4光开关矩阵结构示意图。其中：

图1表示在1种配置下，上述4×4开关矩阵的初始输出态；

图2表示仅经过1次变换、调节动作1个光开关，就得到的该矩阵的所需最终输出态；

图5表示经过3次变换、调节动作3个光开关，才得到的所需最终输出态；

图3、图4分别表示由图1的初始输出态变换至图5的最终输出态，所经过的2次中间变换的输出态；

图6是本发明对多级互连绝对无阻塞光交换矩阵结构控制方法的流程图。

实施例中采用的光开关是2×2型，由8个2×2光开关通过光纤连接搭建成无阻塞4×4光开关矩阵。

实施例1：

欲将图1所示光开关矩阵的输出态，变换至图2所示的需要的输出态，其控制变化光开关配置的步骤如下：

(1)首先为每个输入端口标号为1,2,3,4。

(2)依次按照这个标号列出在一种配置下各个光开关的输出状态。如：

1,2    1,3    1,4    1,2