[发明专利]射频交换矩阵的交叉系统实现方法

说明书

技术领域

    本发明涉及电子信息技术领域，特别涉及一种射频交换矩阵的交叉系统实现方法。

背景技术

    传统的射频交换矩阵的交叉方法是通过crossbar网络实现的。具体的说就是要实现M×N交换，需要N个1×M和M个N×1，实现线路的全连接，通道的完全无阻塞传输。其主要有几个缺点：1、内部连线数量多，需要M×N根线，如果是板上走线，需要占用很大面积布线，来防止线间串扰，如果是线缆连接，则需要更大的空间。2、内部连线多带来的还有就是线路传输的接插件较多，设备体积较大。3、配置灵活性差，交换容量变化时，设备的交换方法要重新设计。4、系统设计风险大，不能按模块设计将风险分担出去。

    本交换结构的目的就是要解决上述交换网络中存在的问题。本交换方法采用模块化设计，分组交换技术，将复杂的M×N交换矩阵，分解为简单的交换矩阵的组合，也可以说将单级交换变为两级交换，将系统的复杂性降低，设计风险性降低，灵活性提高。

发明内容

    鉴于传统射频交换矩阵的交换方法存在的问题，本发明提供一种新的交换方法，以优化射频交换矩阵的设计，减少系统的复杂，降低设计的风险。

    本发明是通过这样的技术方案实现的：射频交换矩阵的交叉系统实现方法，射频交换矩阵的交换是由射频交换矩阵的最小交换单元与多选1的开关共同组成。射频交换矩阵的交叉系统包括功能模块，将功能模块分为输入板、输出板、背板，系统由A×N射频交换矩阵模块作为最小交换单元，是由A×N射频交换矩阵模块作为最小交换单元，与(M/A)×1的开关共同搭建成M×N的交换网络，其特征在于：系统采用模块化设计,将单级M×N射频交换矩阵用分组交换思路变为二级交换网络，兼顾最小模块设计难度和背板走线数量，灵活设计所需网络，把A×N射频交换矩阵模块做成一个共A个输入通道的输入单元的插卡模块，(M/A)×1的开关做成一个单输出通道的输出单元插卡模块，输入单元交换完毕的信号通过背板走线传送给输出板，输出板开关切换到对应通道将信号输出，（M/A）个输入板卡和N个输出板卡连同背板组成了M×N射频交换矩阵，并且通过将多个（M/A）×1的开关做到一个输出板上，进而来减少输出板数量。

    本发明的有益效果是：

1、 可以有选择的控制背板走线数量。背板的走线数量取决于两级交换中间的连线数量。简单的以16×32为例。我们采用新的交换方法后可以用4个4×32为最小交换单元，32个4×1的开关来搭建两级交换网络，背板的走线只需要有4×32=128根，而对于传统的CROSSBAR交换结构，需要的背板走线是16×32=512跟，可以看到极大的减少了背板的走线数量。

2、 交换规模的灵活性大大增强。比如设计成16×32的交换矩阵，它分为4个输入单元和8个输出单元，如果少一个输入卡后，交换矩阵的规模就变为了12×32；少一个输出卡后，交换矩阵的规模就变为了16×28。可以通过插卡数量来灵活的调整交换规模。

3、 可以降低系统设计风险。对于M×N交换矩阵来说，可以先设计出它的最小交换单元A×M模块，不管时间上还是费用上，都比直接设计M×N要优化，从而降低设计的风险。

附图说明

图1、为本发明的交换矩阵的交叉方法示意图；

图2、为传统射频交换矩阵的交叉方法示意图；

图3、为系统整体的交换结构图；

图4、为16×32的新交换矩阵以4×32为最小交换模块的交叉方法示意图；

图5、为16×32的新交换矩阵以2×32为最小交换模块的交叉方法示意图；

图6、射频交换矩阵框图。

具体实施方式

  为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：

如图1所示，M×N的交换是以A×N射频交换矩阵模块作为最小交换单元，与(M/A)×1的开关共同组成的两级交换结构来实现。第一级交换是指最小交换模块A×N，第二级交换是指M/A个A×N与N个（M/A）×1的开关完成的交换。  可以看到图2所示的交换网络是图1交换网络在A=1时的特例，在这种情况下，交换网络由二级交换变为一级交换，也不再是分组交换。如图3所示，简单的交换系统架构为输入板，背板，输出板。输入板由A×N射频交换矩阵模块构成，输出板主要由A×N与N个（M/A）×1的开关构成，背板主要走输入板到输出板的交换走线。本交换设计的特征在于，可以灵活的改变背板上的走线数量，让交换先在输入板上进行一级交换，然后信号才经过背板到输出板。