[发明专利]基于阵列波导光栅的无阻塞Clos交换网络设计方法

权利要求书

1.一种基于阵列波导光栅的无阻塞Clos交换网络设计方法，包括以下参数：

N：大型规模交换机的交换规模，即最多允许同时参与交换的波长个数；

n：为小型AWG的尺寸；

d=log_nN，

其特征在于：

n×n的AWG：n个输入、n个输出的AWG；

n×n的TWC模块：由1×n波长解复用器、n个TWC和n×1的波长复用器构成；

n^d×n^d的WDM交换网络：该网络包含n^d-1个输入端口、n^d-1个输出端口，每个端口上包含d个波长；

二级AWG网络N_In^d-1,n：由n^d-2个n×n的AWG和n个n^d-2×1的波长复用器互联构成；二级AWG网络N₀n,n^d-1：由n个n^d-2×1的AWG和n^d-2个n×n的波长解复用器互联构成；三级网络δ_An,n^d-1,n：由n^d-1个n×n的TWC模块构成输入级，n个n^d-1×n^d-1的TWC模块构成中间级，n^d-1个n×n的TWC模块构成输出级，输入级和中间级之间由一个n^d-1×n的AWG相连，中间级和输出级之间由n×n^d-1的AWG连接；

三级网络δ_Bn,n^d-1,n：由n^d-1个n×n的TWC模块构成输入级，n个n^d-1×n^d-1的TWC模块构成中间级，n^d-1个n×n的TWC模块构成输出级，输入级和中间级之间由一个N_In^d-1,n网络相连，中间级和输出级之间由N₀n,n^d-1网络连接；

三级网络δ_Cn,n^d-1,n：由n^d-1个n×n的TWC模块构成输入级，n个n^d-1×n^d-1的WDM交换子网构成中间级，n^d-1个n×n的TWC模块构成输出级，相邻两级之间由n^d-2个n×n的AWG连接；

该方法具体包括如下步骤：

步骤1、将三级网络δ_An,n^d-1,n变换成为三级网络δ_Bn,n^d-1,n：

将网络δ_An,n^d-1,n中n^d-1×n的AWG分解为一个二级AWG网络N_I n^d-1,n，将n×n^d-1的AWG分解为一个二级AWG网络N₀n,n^d-1；

步骤2、把三级网络δ_Bn,n^d-1,n变换成三级网络δ_Cn,n^d-1,n：

将网络δ_Bn,n^d-1,n中每个由一个n^d-2×1的波长复用器、一个n^d-1×n^d-1的TWC模块和一个1×n^d-2的波长解复用器构成的部分替换成一个n^d-1×n^d-1的WDM交换网络，使所有n×n的AWG工作在同一波长集合Λ₀=λ₀,…,λ_n-1上；

步骤3、将用一个δ_Cn,n^d-2,n替换δ_Cn,n^d-1,n中的每个n^d-1×n^d-1的WDM交换网络，然后再用一个δCn,n^d-3,n替换δ_Cn,n^d-2,n中的每个n^d-2×n^d-2的WDM交换网络，如此递归重复，直到+_Cn,n²,n中的每个WDM网络被替换成δ_Cn,n,n为止。