[发明专利]一种光开关矩阵的状态配置方法

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种光开关矩阵的状态配置方法。

背景技术

光纤通信已成为各种信息网络的基础，其技术成果使诸多领域受益，不断提高着人们的生活水平。光纤通信网络的发展离不开光传输和光交换。目前，比较成熟的光交换技术是“光-电-光”的处理方式，不能与高速发展的光纤传输技术想匹配，越来越成为限制光纤通信网络发展的主要因素。

新一代的通信网络逐步向全光网络迈进，全光交换也受到人们越来越多的关注。光交换矩阵作为全光交换网络的核心，决定了光网络的容量、功能和性能。为了实现光交换功能，需对光开关矩阵中的光开关单元进行状态配置，即决定每个光开关单元的“开”和“关”状态。传统的光开关矩阵的状态配置方法是从网络路由算法演化而来，将光开关矩阵中的光开关单元视为网络中的节点，然后采用相应的路由算法计算路由。对于一组给定的光交换交换请求，路由算法往往只给出多组能够满足需求的路由方式，而没有根据光开关性能来确定最佳光开关配置状态(即没有确定输出损耗最低或信噪比最大的最佳路由)。此外，现有的光开关状态配置方法是针对完全理想的“开”和“关”前提下实现的，而实际中光开关并非理想器件，存在一定的分光比，会对整个光开关矩阵的性能产生不可忽略的影响(导致光开关矩阵出现一定插入损耗或信噪比)。

计算光开关矩阵性能的传统方法是：先采用路由算法计算光开关矩阵中理想光开关的配置状态，再计算不同路由方式下非理想光开关矩阵的性能，计算效率较低。事实上，光开关矩阵的状态配置方法与光交换网络的路由算法属于两个不同的问题。因此，需要有针对性地提出一种基于光开关性能的光开关矩阵优状态配置方法，使其既具有通用性，又能够解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光开关矩阵的状态配置方法，通过计算不同端口对应的光开关树的组播光功率，得到能够满足交换需求的光开关配置状态，同时获取该配置状态下光开关矩阵的性能，进而选择最佳的光开关配置状态，该方法计算简单、针对性强。

为实现上述发明目的，本发明提出的一种光开关矩阵的状态配置方法，包括以下步骤：

步骤1：构建光开关矩阵不同输入端口的光开关树：

根据光开关矩阵的拓扑结构，按照输入光信号可依次经过的光开关单元来构建不同输入端口的光开关单元树形图(简称光开关树)，其中的分叉点对应于光开关单元；

步骤2：计算满足典型光开关树组交换请求的光开关配置状态：

将能够遍及所有光开关单元的数量最少的光开关树组合成典型光开关树组，然后计算典型光开关树组中每个光开关树在不同光开关状态下的组播输出光功率，从而获得可满足典型光开关树组中单个光开关树单入单出交换需求的多种光开关配置状态；进而从获得的典型光开关树组中单个光开关树单入单出交换需求的多种光开关配置状态中可筛选出能够同时满足与典型光开关树组中光开关树的数量相等的多个单入单出的交换需求的光开关配置状态，即满足典型光开关树组交换请求的光开关配置状态；

步骤3：计算能够满足所有交换请求的光开关配置状态：

选择除步骤2中典型光开关树组之外的其余光开关树之一，计算所述其余光开关树在满足步骤2所得典型光开关树的任一种光开关配置状态基础上的组播输出光功率，可获得能够同时满足所述其余光开关树单入单出交换需求和步骤2中所述典型光开关树交换请求的光开关配置状态；最后在能够同时满足所述其余光开关树单入单出交换需求和步骤2中所述典型光开关树组交换请求的光开关配置状态中筛选出能够满足所有交换请求的一种或多种光开关配置状态；

步骤4：确定满足所有交换请求的最佳光开关配置状态；

根据光开关矩阵中每个光开关单元的分光比，计算出步骤3所得能够满足所有交换请求的一种或多种光开关配置状态的最终插入损耗或光信噪比，确定出满足所有交换请求的最佳光开关配置状态。

本发明的发明目的是这样实现的：