CN104753623B - 一种光交换装置 - Google Patents

一种光交换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104753623B
CN104753623B CN201310726630.2A CN201310726630A CN104753623B CN 104753623 B CN104753623 B CN 104753623B CN 201310726630 A CN201310726630 A CN 201310726630A CN 104753623 B CN104753623 B CN 104753623B
Authority
CN
China
Prior art keywords
input
photoswitch
slot
output
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310726630.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104753623A (zh
Inventor
章春晖
张鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201310726630.2A priority Critical patent/CN104753623B/zh
Priority to PCT/CN2014/083544 priority patent/WO2015096480A1/zh
Priority to EP14875867.5A priority patent/EP3082346B1/en
Publication of CN104753623A publication Critical patent/CN104753623A/zh
Priority to US15/192,801 priority patent/US9800959B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN104753623B publication Critical patent/CN104753623B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0011—Construction using wavelength conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0016—Construction using wavelength multiplexing or demultiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0024—Construction using space switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0052—Interconnection of switches
    • H04Q2011/0056—Clos
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0052—Interconnection of switches
    • H04Q2011/0058—Crossbar; Matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/1301—Optical transmission, optical switches

Abstract

本发明实施例公开了一种光交换装置，用于实现上下波和波长转换的端口共用，提高端口资源的利用率，减小丢包率。光交换装置包括：光交换装置包括：输入端口组、输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵和输出端口组，输入端口组包括多个输入插槽，每个输入插槽上有多个输入端口，输入分配矩阵包括多个第一光开关，第一光开关的输入端口和输入插槽的输入端口连接，交叉矩阵包括多个第二光开关，第一光开关的输出端口和第二光开关的输入端口连接，输出分配矩阵包括多个第三光开关，第三光开关的输入端口和第二光开关的输出端口连接，输出端口组包括多个输出插槽，每个输出插槽上有多个输出端口，输出插槽的输出端口和第三光开关的输出端口连接。

Description

一种光交换装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光交换装置。
背景技术
密集型光波复用(DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing)是将一组光波长组合起来用一根光纤进行传送的技术，可以提高现有的光纤骨干网的带宽。在给定的信息传输容量不变的情况下，可以减少所需要的光纤的总数量。
随着光波复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)光网络中城域网和骨干网的交换节点吞吐容量要求越来越高，单个波长的速率也越来越高，相干技术引入后，上下波和波长转换设备的复杂度和成本急剧增加，因此光交叉节点需要使用多个维度共用上下波和波长转换的结构。通过使用大规模的光开关，将每个维度的波长全部展开，在光开关中进行交换和上下，可以实现上下波和波长转换的共用。但大规模的光开关工艺难度很高，目前业界的光开关端口数量远不能满足骨干网的需求。另外通过一些小的光开关的组合，也可以使多个维度共用上下波和波长转换。
现有技术中存在一种基于波长平面的光交换方法，来自各个维度的WDM光通过光波解复用分开，然后将相同的波长送入同一个小开关(即波长平面)；每个波长的光在各自的波长平面进行调度；完成调度后，将各自维度的WDM光复用到一起。其中，每个波长平面内预留一定的输入输出端口用于上下波和波长转换，并且预留的端口和一个波长转换开关相连，波长转换开关也预留一定的端口用于上下波使用。当有一个波长需要下波时，就从对应波长平面预留的输出端口进入波长转换开关，再从波长转换开关输出到下波端口；当有一个波长需要上载时，从波长转换开关的上波端口上来，经波长转换开关送到对应的波长平面，在对应的波长平面交换到目标维度去；当有一个波长需要转换时，从对应的波长平面的预留端口下来到达波长转换开关，完成波长转换之后，交换到目标波长平面中，再调度到对应的波长平面。
如上介绍的基于波长平面的光交换方法中，由于每个波长平面都需要预留一定的端口做波长上下，当上下波和波长转换比例较高时，很容易出现某个波长需要全上或全下的情况，故每个波长平面都需要预留足够多的端口，并且波长转换开关的端口数量相应也需要很多，如果用光开关来实现，目前的业界在工艺上难以实现，若每个波长平面预留的端口数较少时又容易造成丢包。另外由于波长平面的端口都是固定用来做光波调度，而波长转换开关上的端口也只能固定用来做上下波和波长转换，因此波长转换开关的端口太多也容易造成资源浪费，并且灵活性差。
发明内容
本发明实施例提供了一种光交换装置，用于实现上下波和波长转换的端口共用，提高端口资源的利用率，减小丢包率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种光交换装置，所述光交换装置包括：输入端口组、输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵和输出端口组，其中，
所述输入端口组包括多个输入插槽，所述输入插槽上有多个输入端口，所述输入插槽用于输入各个维度的光信号，或用于输入需要进行上波的光信号，或用于输入波长转换之后的光信号；
所述输入分配矩阵和所述输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，所述输入分配矩阵包括多个第一光开关，所述第一光开关的输入端口和所述输入插槽的输入端口连接；
所述交叉矩阵包括多个第二光开关，所述第二光开关对应一个或多个波长，所述第二光开关的输入端口和所述第一光开关的输出端口连接；
所述输出分配矩阵包括多个第三光开关，所述第三光开关的输入端口和所述第二光开关的输出端口连接；
所述输出端口组和所述输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，所述输出端口组包括多个输出插槽，所述输出插槽上有多个输出端口，所述输出插槽的输出端口和所述第三光开关的输出端口连接，所述输出插槽用于输出各个维度的光信号，或用于输出需要进行下波的光信号，或用于输出需要进行波长转换的光信号。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述输入分配矩阵和所述输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输入插槽的输入端口分为多个组，将每组的输入端口分别和所述输入分配矩阵的各个第一光开关连接，并且多组的输入端口之间以交错连接的方式分别与所述输入分配矩阵的各个第一光开关连接；
所述输出端口组和所述输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输出插槽的输出端口分为多个组，将每组的输出端口和所述输出分配矩阵的各个第三光开关连接，并且多组的输出端口之间以交错连接的方式分别与所述输出分配矩阵的各个第三光开关连接。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述输入端口组包括的多个输入插槽分为两种类型：第一类型输入插槽、第二类型输入插槽，所述第一类型输入插槽用于输入需要进行维度调度的光信号，所述第二类型输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或波长转换之后的光信号；
所述输出端口组包括的多个输出插槽分为两种类型：第一类型输出插槽、第二类型输出插槽，所述第一类型输出插槽用于输出需要进行维度调度的光信号，所述第二类型输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第二类型输入插槽，包括：上波输入插槽和转换输入插槽，其中，所述上波输入插槽用于输入需要进行上波的光信号，所述转换输入插槽，用于输入波长转换之后的光信号；
所述第二类型输出插槽，包括：下波输出插槽和转换输出插槽，其中，所述下波输出插槽用于输出需要进行下波的光信号，所述转换输出插槽，用于输出需要进行波长转换的光信号。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，当所述第二光开关对应于M个波长时，所述第二光开关和所述第一光开关通过M根光纤连接两者之间的端口，所述M为非零自然数。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述输入分配矩阵的第一光开关和所述输出分配矩阵的第三光开关为同一个光开关，所述第一光开关的输入端口和第三光开关的输出端口为所述同一个光开关的输入端口，所述第一光开关的输出端口和第三光开关的输入端口为所述同一个光开关的输出端口。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述交叉矩阵的多个第二光开关中每T个第二光开关合并为一个光开关，所述输入分配矩阵的多个第一光开关中每个第一光开关拆分为T个光开关，拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关连接，所述T为非零自然数。
结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，
所述输入端口组包括N个输入插槽，每个输入插槽上有K个输入端口，其中，2N/3个输入插槽用于输入各个维度的光信号，N/3个输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或进行波长转换之后的光信号，其中，所述N和K都为非零自然数；
所述输入分配矩阵包括N个第一光开关，所述第一光开关的输入端口数量为2K个，所述第一光开关的输出端口数量为2K个，每个输入插槽的K个输入端口和所述N个第一光开关的输入端口连接；
所述交叉矩阵包括K/3个第二光开关，所述第二光开关的输入端口数量为3N个，所述第二光开关的输出端口数量为3N个，每个第二光开关对应3个波长，每个第一光开关的2K个输出端口和所述K/3个第二光开关连接；
所述输出分配矩阵包括N个第三光开关，所述第三光开关的输入端口数量为2K个，所述第三光开关的输出端口数量为2K个，每个第三光开关的2K个输入端口和所述K/3个第二光开关连接；
所述输出端口组包括N个输出插槽，每个输出插槽上有K个输出端口，每个输出插槽的K个输出端口和所述N个第三光开关连接，2N/3个输出插槽用于输出各个维度的光信号，N/3个输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述交叉矩阵包括的K/3个第二光开关中相邻的2个第二光开关合并为一个光开关，合并后的每个光开关对应六个波长，所述输入分配矩阵包括的N个第一光开关中每个第一光开关拆分为两个光开关，拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关连接。
结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，
所述输入端口组包括N个输入插槽，每个输入插槽上有K个输入端口，其中，N/2个输入插槽用于输入各个维度的光信号，N/2个输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或进行波长转换之后的光信号，其中，所述N和K都为非零自然数；
所述输入分配矩阵包括N个第一光开关，所述第一光开关的输入端口数量为K个，所述第一光开关的输出端口数量为K个，每个输入插槽的K个输入端口和所述N个第一光开关的输入端口连接；
所述交叉矩阵包括K/2个第二光开关，所述第二光开关的输入端口数量为2N个，所述第二光开关的输出端口数量为2N个，每个第二光开关对应2个波长，每个第一光开关的K个输出端口和所述K/2个第二光开关连接；
所述输出分配矩阵包括N个第三光开关，所述第三光开关的输入端口数量为K个，所述第三光开关的输出端口数量为K个，每个第三光开关的K个输入端口和所述K/2个第二光开关连接；
所述输出端口组包括N个输出插槽，每个输出插槽上有K个输出端口，每个输出插槽的K个输出端口和所述N个第三光开关连接，N/2个输出插槽用于输出各个维度的光信号，N/2个输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
结合第一方面，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述输入分配矩阵和所述输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输入端口组包括的N个输入插槽，所述N个输入插槽分别为：第一输入插槽、第二输入插槽、…、第N输入插槽，每个输入插槽上的K个输入端口都分为N组，每个输入插槽上的N组输入端口分别为：第一组输入端口、第二组输入端口、…、第N组输入端口，每组输入端口都包括有K/N个输入端口；所述输入分配矩阵的N个第一光开关分别为：第一个第一光开关、第二个第一光开关、…、第N个第一光开关，其中，所述N和K都为非零自然数；
对于所述第一输入插槽，所述第一输入插槽的第一组输入端口和所述第一个第一光开关连接，所述第一输入插槽的第二组输入端口和所述第二个第一光开关连接，…，所述第一输入插槽的第N组输入端口和所述第N个第一光开关连接；
对于所述第二输入插槽，所述第二输入插槽的第一组输入端口和所述第二个第一光开关连接，所述第二输入插槽的第二组输入端口和所述第三个第一光开关连接，…，所述第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和所述第N个第一光开关连接，所述第二输入插槽的第N组输入端口和所述第一个第一光开关连接；
对于所述第N输入插槽，所述第N输入插槽的第一组输入端口和所述第N个第一光开关连接，所述第N输入插槽的第二组输入端口和所述第一个第一光开关连接，…，所述第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和所述第(N－2)个第一光开关连接，所述第二输入插槽的第N组输入端口和所述第(N－1)个第一光开关连接。
结合第一方面，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述输出端口组和所述输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输出端口组包括的N个输出插槽，所述N个输出插槽分别为：第一输出插槽、第二输出插槽、…、第N输出插槽，每个输出插槽上的K个输出端口都分为N组，每个输出插槽上的N组输出端口分别为：第一组输出端口、第二组输出端口、…、第N组输出端口，每组输出端口都包括有K/N个输出端口；所述输出分配矩阵的N个第三光开关分别为：第一个第三光开关、第二个第三光开关、…、第N个第三光开关，其中，所述N和K都为非零自然数；
对于所述第一输出插槽，所述第一输出插槽的第一组输出端口和所述第一个第三光开关连接，所述第一输出插槽的第二组输出端口和所述第二个第三光开关连接，…，所述第一输出插槽的第N组输出端口和所述第N个第三光开关连接；
对于所述第二输出插槽，所述第二输出插槽的第一组输出端口和所述第二个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第二组输出端口和所述第三个第三光开关连接，…，所述第二输出插槽的第(N－1)组输出端口和所述第N个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第N组输出端口和所述第一个第三光开关连接；
…
对于所述第N输出插槽，所述第N输出插槽的第一组输出端口和所述第N个第三光开关连接，所述第N输出插槽的第二组输出端口和所述第一个第三光开关连接，…，所述第二输出插槽的第(N－1)组输出端口和所述第(N－2)个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第N组输出端口和所述第(N－1)个第三光开关连接。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
在本发明实施例中，光交换装置包括：输入端口组、输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵和输出端口组，输入端口组包括多个输入插槽，每个输入插槽上有多个输入端口，输入分配矩阵包括多个第一光开关，第一光开关的输入端口和输入插槽的输入端口连接，交叉矩阵包括多个第二光开关，第一光开关的输出端口和第二光开关的输入端口连接，输出分配矩阵包括多个第三光开关，第三光开关的输入端口和第二光开关的输出端口连接，输出端口组包括多个输出插槽，每个输出插槽上有多个输出端口，输出插槽的输出端口和第三光开关的输出端口连接。输入端口组对于各个维度输入的光信号可以传输给输入分配矩阵，由输入分配矩阵将光信号传输给交叉矩阵，交叉矩阵再将光信号传输给输出分配矩阵，最后到达输出端口组，从而实现各个维度的光信号的调度，另外对于需要进行上波的光信号可以通过输入插槽的输入端口输入到光交装置中，对于进行波长转换之后的光信号也可以通过输入插槽的输入端口输入到光交换装置中，另外需要进行下波的光信号可以通过输出插槽的输出端口输出去，对于需要进行波长转换的光信号也可以通过输出插槽的输出端口输出去，从而实现了对光信号的上下波和波长转换。本发明实施例中每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，并且光信号的维度调度、上下波和波长转换共享光交换装置的端口，故可以避免端口资源的浪费，提高端口资源的利用率，另外输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵均通过若干个光开关来实现，多个光开关中都设置输入端口和输出端口，可以避免单个光开关中端口过多造成的工艺难度过大而不可能实现的问题，灵活性较强。每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，故光信号在进行维度调度、上下波和波长转换时总是可以到达输出端口组的任何一个输出端口，可以减小丢包率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光交换装置的组成结构示意图；
图2为本发明实施例提供的光交换装置的一种应用场景示意图；
图3-a为本发明实施例提供的线路板的组成结构示意图；
图3-b为本发明实施例提供的支路板的组成结构示意图；
图4为本发明实施例提供的输入分配矩阵和输出分配矩阵、交叉矩阵的连接方式方式示意图；
图5为本发明实施例中另一种光交换装置的组成结构示意图；
图6为本发明实施例提供的输入分配矩阵和输入端口组之间的分组交错连接对照图；
图7-a为本发明实施例提供的光交换装置的下波实现方式示意图；
图7-b为本发明实施例提供的光交换装置的上波实现方式示意图；
图8为本发明实施例中另一种光交换装置的组成结构示意图；
图9为本发明实施例中另一种光交换装置的组成结构示意图；
图10为本发明实施例提供的光交换装置的上下波实现方式示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种光交换装置，用于实现上下波和波长转换的端口共用，提高端口资源的利用率，减小丢包率。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
以下分别进行详细说明。
本发明光交换装置的一个实施例，请参阅如图1所示，该光交换装置100可包括：输入端口组101、输入分配矩阵102、交叉矩阵103、输出分配矩阵104和输出端口组105，其中，
输入端口组101包括多个输入插槽，上述输入插槽上有多个输入端口，上述输入插槽用于输入各个维度的光信号，或用于输入需要进行上波的光信号，或用于输入进行波长转换之后的光信号；
输入分配矩阵102和输入端口组101通过光纤交叉连接的方式连接，上述输入分配矩阵102包括多个第一光开关，第一光开关的输入端口和上述输入插槽的输入端口连接；
交叉矩阵103包括多个第二光开关，第二光开关对应一个或多个波长，上述第二光开关的输入端口和上述第一光开关的输出端口连接；
输出分配矩阵104包括多个第三光开关，上述第三光开关的输入端口和上述第二光开关的输出端口连接；
输出端口组105和输出分配矩阵104通过光纤交叉连接的方式连接，输出端口组105包括多个输出插槽，上述输出插槽上有多个输出端口，上述输出插槽的输出端口和上述第三光开关的输出端口连接，上述输出插槽用于输出各个维度的光信号，或用于输出需要进行下波的光信号，或用于输出需要进行波长转换的光信号。
在本发明实施例中，输入端口组和外界光信号输入设备相连接，输入端口组接收外界光信号输入设备输入的光信号，其中外界光信号输入设备具体可以指的是与光交换装置处于同一个光传输网络的上一节点设备，上一节点设备将光信号传输给本发明实施例提供的光交换装置，光交换装置的输入端口组从上一节点设备接收到各个维度的光信号，另外外界光信号输入设备还可以指的是与光交换装置连接的波长汇聚转换板，波长汇聚转换板对光信号的上下波和波长转换时，具体的，波长汇聚转换板将需要进行上波的光信号输入到光交换装置，并且波长汇聚转换板在对光信号进行波长转换之后还可以将光信号输入到光交换装置中，波长汇聚转换板和本发明实施例提供的光交换装置相连接，波长汇聚转换板用于完成上下波和波长转换的功能，当本地光信号需要上波时，可以经过波长汇聚转换板通过光交换装置的输入端口组上波到光交换装置中，光交换装置对于需要进行下波的光信号从输出端口组输出给光交换装置，波长汇聚转换板可以将下波后的光信号下载到本地，另外，从光交换装置下载下来的光信号，还可以直接在波长汇聚转换板中进行波长转换，然后再将转换过波长后的光信号直接通过光交换装置的输入端口组上波到光交换装置中。
举例说明如下，请参阅如图2所示，为本发明实施例提供的光交换装置的一种应用场景示意图，假设在深圳有一个光交换装置，用于调度广州、武汉、北京、深圳共四个地区的光信号，来自武汉和到武汉区的光信号称为维度1，来自北京和到北京区的光信号称为维度2，来自广州和到广州区的信号称为维度3，则每个维度可以有多个波长的光信号，并且不同维度的光信号波长可以相同也可以不同，来自深圳本地的光信号可以直接从深圳本地路由器通过光交换装置的输入端口组上波到光交换装置，实现对光信号的上波，需要到深圳的光信号从光交换装置的输出端口组下波到深圳本地路由器，实现对光信号的下波。光交换装置可以对各个维度的光信号进行维度调度，光交换装置还可以将光信号输入到波长汇聚转换板，由波长汇聚转换板对光信号进行上下波和波长转换，由于光交换装置中每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，光信号的维度调度、上下波和波长转换共享光交换装置的端口，故可以避免端口资源的浪费，提高端口资源的利用率。以输入端口组为例，这里共享光交换装置的端口指的是输入多个维度进行维度调度的光信号、需要进行上波的光信号以及进行波长转换之后的光信号都可以共用输入端口组的多个输入端口，而并需要局限于为每个波长平面分配专用的端口，从而提高了本发明实施例中光交换装置的端口资源利用率。
需要说明的是，每个维度都有多个波长的光信号，如果维度1的波长1的光信号要调度到维度3上，维度2的波长1的光信号也调度到维度3上，维度1和维度2的波长都是波长1的光信号就会发生冲突，因为两个带有信号的波长1的光信号若直接调度到维度3上，则两个光信号就会合到一起，维度3上面的光信号就都没有了，所以需要先把维度2的波长1的光信号从光交换装置里面调出来，然后进行波长转换，转到波长2上面去，然后在上波到光交换装置中，然后再调到维度3上，如此在进行光信号的维度调度时就需要对光信号进行波长转换。
需要说明的是，在本发明实施例中，光交换装置中设置有多个插槽，用于连接与光交换装置处于同一个光传输网络的上一节点设备，或连接波长汇聚转换板，因光交换装置中设置的插槽用于输入端口组和输出端口组的不同，将插槽分别定义为输入插槽和输出插槽，其中，输入插槽属于输入端口组，输出插槽属于输出端口组，并且本发明实施例中端口指的是关开关的传输光口，并且为了便于描述，也根据端口所用于的功能不同将端口分别定义为输入端口和输出端口。
在本发明的一些实施例中，输入端口组包括多个输入插槽，其中每个输入插槽上都设置有多个输入端口，通常每个输入插槽上设置的输入端口数量会大于或等于各个光信号的所有波长总数，例如外界光信号输入设备输入给光交换装置的共有20种波长不同的光信号，则在每个输入插槽中设置的输入端口数量通常需要20个输入端口，或者20个以上的输入端口，但是为了不造成端口资源的浪费，每个输入插槽中设置的输入端口数量能够保证所有波长不同的光信号都可以输入到输入端口中即可。
在本发明的一些实施例中，输入端口组中包括的多个输入插槽，有的输入插槽中输入的光信号是用于维度调度的，有的输入插槽中输入的光信号是需要进行上波的光信号和进行波长转换之后的光信号，其中可以根据所有维度的所有光信号中需要进行上下波和波长转换的比例来分配哪些输入插槽用于输入进行维度调度的光信号、哪些输入插槽用于输入进行光信号的上波和进行波长转换之后的光信号，其中所有光信号中需要进行上下波和波长转换的比例指的是需要进行上波的光信号、需要进行下波的光信号以及需要进行波长转换的光信号占光交换装置中的所有光信号的比例大小。在本发明的一些实施例中，输入端口组中的所有输入插槽可以分为两类：第一类型输入插槽、第二类型输入插槽，其中，第一类型输入插槽用于输入需要进行维度调度的光信号，第二类型输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或波长转换之后的光信号。对于第一类型输入插槽可以插入线路板以输入对需要进行维度调度光信号，对于第二类型输入插槽可以插入支路板，以输入需要进行上波的光信号或波长转换之后的光信号，其中光信号的上下波和波长转换是在波长汇聚转换板中进行的，当然光信号的上下波和波长转换也可在专用的光信号处理设备中实现。
具体的，在本发明的一些实施例中，对于第二类型输入插槽，具体可以指两种类型的输入插槽，其中，第二类型输入插槽，包括：上波输入插槽和转换输入插槽，其中，上波输入插槽用于输入需要进行上波的光信号，转换输入插槽，用于输入波长转换之后的光信号。也就是说，可以为输入插槽配置为传输特定类型的光信号，具体实现方式可以由第二类型输入插槽来实现，可以由上波输入插槽和转换输入插槽来分别实现，此处仅作说明。
举例说明，对于输入插槽中输入的光信号，每一个维度的光信号对应有一个线路板，一个线路板包括一个多路复用器(MUX)和一个多路解复用器(DEMUX)，如图3-a所示，为本发明实施例提供的线路板的组成结构示意图，需要说明的是，图中所示的线路板没有画出放大器等中继器件。另外对于输入插槽用于输入各个维度的光信号，或输入需要进行上波的光信号，或输入波长转换之后的光信号，每个维度分别对应有一个支路板，支路板可以将光开关的端口引到外面的本地路由器上，如图3-b所示，为本发明实施例提供的支路板的组成结构示意图，其中，图中所示的支路板没有画出放大器等中继器件，光信号的上波、下波、波长转换都需要通过该支路板输出或输入。
例如，对于输入插槽中输入的光信号，如果每个维度的光信号都包括有40个波长的光信号，那么线路板中就需要MUX和DEMUX各40个端口，所以输入端口组中的每个输入插槽的槽位就是80个端口，线路板插进去到输入插槽中刚好能匹配上。如果每个维度的光信号都包括有80个波长的光信号，那么线路板中就需要MUX和DEMUX各80个端口。支路板为了能够适配槽位，通常也做成和线路板一样的端口数，每个线路板占一个输入插槽的槽位，每个支路板占一个输入插槽的槽位。
在本发明实施例中，输入分配矩阵包括多个第一光开关，第一光开关的输入端口和输入插槽的输入端口连接，输入分配矩阵和输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接。其中输入分配矩阵包括有多个光开关，为了区分输入分配矩阵中包括的光开关、交叉矩阵中包括的光开关、输出分配矩阵中包括的光开关，对光开关的命名方式进行区分定义，将输入分配矩阵包括的光开关定义为“第一光开关”，将交叉矩阵包括的关开关定义为“第二光开关”，将输出分配矩阵包括的光开关定义为“第三关开关”。
对于本发明实施例中提供的光开关，通常具有输入端口和输出端口，任意输入端口输入的光信号可以从任意的输出端口输出，并且若干个光开关集成在一个器件或模块中，称之为光开关阵列。不同波长的光信号混合在一起从输入端口中输入，关开关可以选择某几个波长从一个输出端口输出，另几个波长从其它的输出端口输出。
需要说明的是，在本发明实施例中，输入分配矩阵和输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，其中输入分配矩阵和输入端口组之间的连接方式是光纤交叉连接，指的是输入端口组中的每个输入插槽分别和输入分配矩阵中的每个第一光开关都通过光纤连接，例如，输入端口组中包括有输入插槽1、输入插槽2、输入插槽3，则输入插槽1和输入分配矩阵中的每个第一光开光都通过光纤连接，则输入插槽2和输入分配矩阵中的每个第一光开光都通过光纤连接，则输入插槽3和输入分配矩阵中的每个第一光开光都通过光纤连接。
在本发明的一些实施例中，输入分配矩阵和输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，具体可以包括：输入插槽的输入端口分为多个组，将每组的输入端口分别和输入分配矩阵的各个第一光开关连接，并且多组的输入端口之间以交错连接的方式分别与输入分配矩阵的各个第一光开关连接。通常可以将每个输入插槽的所有输入端口大致均分为多个组，并且分组后的每一组输入端口都和输入分配矩阵的各个第一光开关分别连接，其中输入端口组包括的每个输入插槽都按照前述的输入插槽与各个第一光开关的连接方式与输入分配矩阵的各个第一光开关进行连接。通过如上的输入插槽与各个第一光开关的连接方式可以保证每个输入插槽输入的各个波长的光信号可以传输到输入分配矩阵的每一个第一光开关的各个输入端口。其中，每组的输入端口分别与输入分配矩阵的各个第一光开关以交错连接的方式连接，该交错连接可以指的是各个组的输入端口和输入分配矩阵的各个第一光开关连接时各个组的输入端口之间是相互交错的，具体可以参阅本发明实施例中后续实施例的说明以及附图。
另外，输出端口组和输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，可以包括：输出插槽的输出端口分为多个组，将每组的输出端口和输出分配矩阵的各个第三光开关连接，并且多组的输出端口之间以交错连接的方式分别与所述输出分配矩阵的第三光开关连接。输出端口组和输出分配矩阵之间的光纤交叉连接的方式与前述的输入端口和输入分配矩阵之间的光纤交叉连接的方式相类似。
在本发明实施例中，输入分配矩阵和输入端口组连接，并且输入分配矩阵还和交叉矩阵连接，交叉矩阵包括多个第二光开关，其中交叉矩阵中包括有多个光开关，为了和前述的输入分配矩阵中包括的光开关相区分，将交叉矩阵中包括的光开关定义为第二光开关，并且每个第二光开关都对应一个或多个波长，第二光开关的输入端口和输入分配矩阵的第一光开关的输出端口连接，假设共有100个波长分别为λ1、λ2、…λ100，交叉矩阵中包括有20个第二光开关，则将100个波长均分为20组，每组有5个波长，由于交叉矩阵包括有20个第二光开关，则每个第二光开关对应5个波长，具体为第一个第二光开关对应的波长λ1、λ2、…λ5，第二个第二光开关对应的波长λ6、λ7、…λ10，第三个第二光开关对应的波长λ11、λ12、…λ15，…，第二十个第二光开关对应的波长λ96、λ97、…λ100，另外每个第二光开关对应哪5个波长可以根据具体的应用场景灵活设定，此处不做限定。
在本发明的一些实施例中，当第二光开关对应于M个波长时，第二光开关和第一光开关通过M根光纤连接两者之间的端口，其中，M为非零自然数。例如，每一个第二光开关对应于5个波长时，每个第二光开关和每个第一光开关之间可以通过5根光纤连接两者之间的端口。
在本发明实施例中，交叉矩阵和输入分配矩阵相连接，并且交叉矩阵和输出分配矩阵相连接，输出分配矩阵包括有多个第三光开关，其中输出分配矩阵中包括有多个光开关，为了和前述的输入分配矩阵中包括的光开关、交叉矩阵中包括的光开关相区分，将输出分配矩阵中包括的光开关定义为第三光开关，则交叉矩阵包括的第二光开关的输入端口和第一光开关的输出端口连接，交叉矩阵包括的第二光开关的输出端口和第三光开关的输入端口连接。交叉矩阵和输出分配矩阵的连接方式与前述的交叉矩阵和输入分配矩阵的连接方式相类似，此处不再赘述。
在本发明实施例中，光交换装置中输出端口组和输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，输出端口组包括多个输出插槽，输出插槽上有多个输出端口，输出插槽的输出端口和第三光开关的输出端口连接，输出插槽用于输出各个维度的光信号，或用于输出需要进行下波的光信号，或用于输出需要进行波长转换的光信号。输出插槽构成的输出端口组用于连接与光交换装置处于同一个光传输网络的下一节点设备，或连接波长汇聚转换板。通常每个输出插槽上设置的输出端口数量会大于或等于各个光信号的所有波长总数，例如外界光信号输入设备输入给光交换装置的共有20种波长不同的光信号，则在每个输出插槽中设置的输出端口数量通常需要20个输出端口，或者20个以上的输出端口，但是为了不造成端口资源的浪费，每个输出插槽中设置的输出端口数量能够保证所有波长不同的光信号都可以输出到输出端口中即可。
在本发明的一些实施例中，输出端口组中包括的多个输出插槽，有的输出插槽用于输出需要进行维度调度的光信号，有的输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或输出需要进行波长转换的光信号，其中可以根据所有维度的所有光信号中需要进行上下波和波长转换的比例来分配哪些输出插槽输出维度调度后的光信号、哪些输出插槽输出上下波和波长转换后的光信号。在本发明的一些实施例中，输出端口组中的所有输出插槽可以分为两类：第一类型输出插槽、第二类型输出插槽，其中，第一类型输出插槽用于输出需要进行维度调度的光信号，第二类型输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。对于第一类型输出插槽可以插入线路板以输出需要进行维度调度的光信号，对于第二类型输出插槽可以插入支路板以输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。对输出插槽中插入的线路板和支路板的说明，可以参阅前述图3-a和图3-b中的说明。
具体的，在本发明的一些实施例中，对于第二类型输出插槽，具体可以指两种类型的输出插槽，其中，第二类型输出插槽，包括：下波输出插槽和转换输出插槽，其中，下波输出插槽用于输出需要进行下波的光信号，转换输出插槽，用于输出需要进行波长转换的光信号。也就是说，可以为输出插槽配置为传输特定类型的光信号，具体实现方式可以由第二类型输出插槽来实现，可以由下波输出插槽和转换输出插槽来分别实现，此处仅作说明。
在本发明实施例中，上下波和波长转换、维度调度可以共用光交换装置中的各个输入端口和输出端口，通过输入端口组中的输入端口输入的每个维度的每个波长的光信号都可以到达任何一个输出端口组的任何一个输出端口，这样就可以保证输入插槽和输出插槽上的端口的利用率最高。本发明实施例中使用了三级的光开关，分别定义为第一光开关、第二光开关、第三光开关，其中将多个第一光开关的组合定义为输入分配矩阵，将多个第三光开关的组合定义为输出分配矩阵，将多个第二光开关的组合定义为交叉矩阵，两边的输入分配矩阵和输出分配矩阵的端口将线路板和支路板的端口全部重排。如果某个波长的光信号在前一时刻是调度到其他维度，下一时刻是下波(上波)或波长转换，则这个切换过程主要通过输入分配矩阵和输出分配矩阵完成。中间一级为交叉矩阵，用于光信号的维度之间的调度，例如维度1的波长1的光信号要到调度到维度2的波长1上去，就在中间的交叉矩阵完成，另外在某些分配矩阵上下波负荷已满的情况下，也可以通过交叉矩阵分流。
需要说明的是，在本发明的一些实施例中，输入分配矩阵和输出分配矩阵具体可以通过唯一的一个分配矩阵来实现，即本发明实施例中光交换装置可以包括输入端口组、分配矩阵、交叉矩阵、输出端口组，其中分配矩阵可以同时实现输入分配矩阵和输出分配矩阵的功能，输入端口组和分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，分配矩阵和交叉矩阵连接，并且分配矩阵和输出端口组通过光纤交叉连接的方式连接。从光开关组合的角度来看，输入分配矩阵和输出分配矩阵具体可以通过一个分配矩阵来实现，但是从光开关的角度来看，输入分配矩阵的第一光开关和输出分配矩阵的第三光开关为同一个光开关，第一光开关的输入端口和第三光开关的输出端口为同一个光开关的输入端口，第一光开关的输出端口和第三光开关的输入端口为同一个光开关的输出端口。
举例说明如下，请参阅如图4所示，为本发明实施例提供的输入分配矩阵和输出分配矩阵、交叉矩阵的连接方式方式示意图，其中，输入分配矩阵和输出分配矩阵为同一个分配矩阵，以分配矩阵中包括有两个关开关为例进行说明，为了便于作图说明分配矩阵和交叉矩阵之间的连接方式，在图4中仍将分配矩阵拆分为输入分配矩阵和输出分配矩阵来描述，用“1/2”表示输入分配矩阵，用“2/2”表示输出分配矩阵，“1/2”和“2/2”合起来表示一个分配矩阵，其中线路板和支路板插入到输入端口组、输出端口组上，输入分配矩阵和线路板、交叉矩阵连接，交叉矩阵和输出分配矩阵连接，输出分配矩阵和支路板连接。
在本发明的一些实施例中，交叉矩阵的多个第二光开关中每T个第二光开关合并为一个光开关，输入分配矩阵的多个第一光开关中每个第一光开关拆分为T个光开关，拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关连接，其中，T为非零自然数。也就是说，本发明实施例中，为了降低输入分配矩阵中光开关的规模，可以将交叉矩阵中的第二光开关进行合并，将输入分配矩阵中的第一光开关进行拆分，其中合并的含义为多个小的光开关的功能由一个大的光开关实现，拆分的含义为一个大的光开关的功能由若干个小的光开关来实现，以T为2为例，可以将交叉矩阵中每2个第二光开关合并为一个光开关，将输入分配矩阵中每个第一光开关拆分为2个光开关，则拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关相连接，通过对输入分配矩阵中第一光开关的拆分，可以降低输入分配矩阵的光开关规模，从而可以进一步的降低使用大规模光开关的成本。
通过如上对本发明实施例的说明可知，光交换装置包括：输入端口组、输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵和输出端口组，输入端口组包括多个输入插槽，每个输入插槽上有多个输入端口，输入分配矩阵包括多个第一光开关，第一光开关的输入端口和输入插槽的输入端口连接，交叉矩阵包括多个第二光开关，第一光开关的输出端口和第二光开关的输入端口连接，输出分配矩阵包括多个第三光开关，第三光开关的输入端口和第二光开关的输出端口连接，输出端口组包括多个输出插槽，每个输出插槽上有多个输出端口，输出插槽的输出端口和第三光开关的输出端口连接。输入端口组对于各个维度输入的光信号可以传输给输入分配矩阵，由输入分配矩阵将光信号传输给交叉矩阵，交叉矩阵再将光信号传输给输出分配矩阵，最后到达输出端口组，从而实现各个维度的光信号的调度，另外对于需要进行上波的光信号可以通过输入插槽的输入端口输入到光交装置中，对于进行波长转换之后的光信号也可以通过输入插槽的输入端口输入到光交换装置中，另外需要进行下波的光信号可以通过输出插槽的输出端口输出去，对于需要进行波长转换的光信号也可以通过输出插槽的输出端口输出去，从而实现了对光信号的上下波和波长转换。本发明实施例中每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，并且光信号的维度调度、上下波和波长转换共享光交换装置的端口，故可以避免端口资源的浪费，提高端口资源的利用率，另外输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵均通过若干个光开关来实现，多个光开关中都设置输入端口和输出端口，可以避免单个光开关中端口过多造成的工艺难度过大而不可能实现的问题，灵活性较强。每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，故光信号在进行维度调度、上下波和波长转换时总是可以到达输出端口组的任何一个输出端口，减小丢包率。在光交换系统节点中，不同维度的光信号可以共用光交换装置的上下波端口。
为便于更好的理解和实施本发明实施例的上述方案，下面举例相应的应用场景来进行具体说明。
请参阅如图5所示，为本发明实施例中另一种光交换装置的组成结构示意图，其中，
输入端口组包括N个输入插槽，每个输入插槽上有K个输入端口，其中，2N/3个输入插槽用于输入各个维度的光信号，N/3个输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或进行波长转换之后的光信号，其中，所述N和K都为非零自然数；
输入分配矩阵包括N个第一光开关，第一光开关的输入端口数量为2K个，第一光开关的输出端口数量为2K个，每个输入插槽的K个输入端口和N个第一光开关的输入端口连接；
交叉矩阵包括K/3个第二光开关，第二光开关的输入端口数量为3N个，第二光开关的输出端口数量为3N个，每个第二光开关对应3个波长，每个第一光开关的2K个输出端口和K/3个第二光开关连接；
输出分配矩阵包括N个第三光开关，第三光开关的输入端口数量为2K个，第三光开关的输出端口数量为2K个，每个第三光开关的2K个输入端口和K/3个第二光开关连接；
输出端口组包括N个输出插槽，每个输出插槽上有K个输出端口，每个输出插槽的K个输出端口和N个第三光开关连接，2N/3个输出插槽用于输出各个维度的光信号，N/3个输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
其中，对于输入端口组中包括的N个输入插槽，每个输入插槽都有K个槽位，每个槽位对应一个输入端口，则每个输入插槽上有K个输入端口，当上下波和波长转换的最大比例为50％时，输入插槽上插入的线路板数量小于槽位数量的2/3，本发明实施例可以实现所有的维度所有波长的光信号都可以使用全部的上下波和波长转换端口，图5中以2/3的槽位插入线路板，剩余槽位全部插入支路板为例。
在本发明的一些实施例中，输入分配矩阵和输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，具体为：输入端口组包括的N个输入插槽分别为：第一输入插槽、第二输入插槽、…、第N输入插槽，每个输入插槽上的K个输入端口都分为N组，每个输入插槽上的N组输入端口分别为：第一组输入端口、第二组输入端口、…、第N组输入端口，每组输入端口都包括有K/N个输入端口；输入分配矩阵的N个第一光开关分别为：第一个第一光开关、第二个第一光开关、…、第N个第一光开关，其中，
对于第一输入插槽，第一输入插槽的第一组输入端口和第一个第一光开关连接，第一输入插槽的第二组输入端口和第二个第一光开关连接，…，第一输入插槽的第N组输入端口和第N个第一光开关连接；
对于第二输入插槽，第二输入插槽的第一组输入端口和第二个第一光开关连接，第二输入插槽的第二组输入端口和第三个第一光开关连接，…，第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和第N个第一光开关连接，第二输入插槽的第N组输入端口和第一个第一光开关连接；
…
对于第N输入插槽，第N输入插槽的第一组输入端口和第N个第一光开关连接，第N输入插槽的第二组输入端口和第一个第一光开关连接，…，第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和第(N－2)个第一光开关连接，第二输入插槽的第N组输入端口和第(N－1)个第一光开关连接。
输入分配矩阵和输入端口组通过如上说明的分组交错连接的方式相连接，可以保证输入分配矩阵的每一个第一光开关的输入波长都不相同，为了更简洁的说明输入分配矩阵和输入端口组之间的分组交错连接，请参阅如图6所示的输入分配矩阵和输入端口组之间的分组交错连接对照图，其中，
图6中横轴表示的是输入分配矩阵包括的N个第一光开关，其中，横轴中“1”表示第一个第一光开关，“2”表示第二个第一光开关，…，“N”表示第N个第一光开关，图6中纵轴表示的是输入端口组包括的N个输入插槽，其中，纵轴中“1”表示第一输入插槽，“2”表示第二输入插槽，…，“N”表示第N输入插槽，图6中纵轴以右的内容表示的是每个输入插槽上的N组输入端口，例如，对于纵轴第一输入插槽“1”的行，分别用“1”表示第一组输入端口，“2”表示第二组输入端口，…，“N”表示第N组输入端口，对于纵轴第二输入插槽“2”等行右边表示的含义相类似，例如，对于纵轴第三输入插槽“3”的行，分别用“N-1”表示第(N-1)组输入端口，“N”表示第N组输入端口，…，“N-2”表示第(N-2)组输入端口。
需要说明的是，在图6所示的光交换装置中，对于输入分配矩阵包括的光开关(即第一光开关)共有N个，分别为光开关1、光开关2、…、光开关N，对于输出分配矩阵包括的光开关(即第三光开关)共有N个，分别为光开关1、光开关2、…、光开关N，交叉矩阵共包括有K/3个光开关(即第二光开关)，分别为光开关1、光开关2、…、光开关K/3，每个光开关对应3个波长，其中光开关1对应的波长为λ1、λ1+K/3、λ1+2K/3，光开关2对应的波长为λ2、λ2+K/3、λ2+2K/3，…，光开关K/3对应的波长为λK/3、λ2K/3、λ1。
在图6中，输入分配矩阵和输出分配矩阵使用同一组光开关来实现，共包含N个光开关，每个光开关的规模均为2k*2k，其中N个光开关中每个光开关有一半的端口属于输入分配矩阵，N个光开关中每个光开关有一半的端口属于输出分配矩阵。
在本发明的一些实施例中，输出端口组和输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，具体可以包括：
所述输出端口组包括的N个输出插槽，所述N个输出插槽分别为：第一输出插槽、第二输出插槽、…、第N输出插槽，每个输出插槽上的K个输出端口都分为N组，每个输出插槽上的N组输出端口分别为：第一组输出端口、第二组输出端口、…、第N组输出端口，每组输出端口都包括有K/N个输出端口；所述输出分配矩阵的N个第三光开关分别为：第一个第三光开关、第二个第三光开关、…、第N个第三光开关，其中，所述N和K都为非零自然数；
对于所述第一输出插槽，所述第一输出插槽的第一组输出端口和所述第一个第三光开关连接，所述第一输出插槽的第二组输出端口和所述第二个第三光开关连接，…，所述第一输出插槽的第N组输出端口和所述第N个第三光开关连接；
对于所述第二输出插槽，所述第二输出插槽的第一组输出端口和所述第二个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第二组输出端口和所述第三个第三光开关连接，…，所述第二输出插槽的第(N－1)组输出端口和所述第N个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第N组输出端口和所述第一个第三光开关连接；
…
对于所述第N输出插槽，所述第N输出插槽的第一组输出端口和所述第N个第三光开关连接，所述第N输出插槽的第二组输出端口和所述第一个第三光开关连接，…，所述第二输出插槽的第(N－1)组输出端口和所述第(N－2)个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第N组输出端口和所述第(N－1)个第三光开关连接。
需要说明的是，输出端口组和输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接与前述的输入分配矩阵和输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接相类似，举例说明也可参阅前述图6所示的实施例，不同之处在于图6中以输入端口、输入分配矩阵为例，此处举例可以为输出端口、输出分配矩阵，此处不再赘述。
在本发明实施例中，输入分配矩阵和交叉矩阵的连接方式为：输入分配矩阵的每个光开关有K个输出端口，分别连接到交叉矩阵的K/3个光开关上。输入分配矩阵的每个光开关和交叉矩阵的每个光开关有3个端口相连。输出分配矩阵与交叉矩阵的连接方式和输入分配矩阵与交叉矩阵的连接方式相同。输出端口组与输出分配矩阵的光纤连接方式和输入端口组与输入分配矩阵的连接方式相同。
本发明实施例中提供的光交换装置，支路板的波长上下和波长转换的端口被均分到输入分配和输出分配矩阵的光开关中。此时每个光开关中都有2/3的端口分配给来自线路板的各个波长信道，剩余1/3的端口分配来自支路板的上下波和波长转换功能。
接下来对本发明实施例提供的光交换装置的上下波过程进行说明，请参阅如图7-a所示，为本发明实施例提供的光交换装置的下波实现方式示意图。由于输入分配矩阵和输出分配矩阵的光开关是共用的同一个组光开关，在对光信号进行下波时，可以直接跳过中间的交叉矩阵，直接从输入分配矩阵调到输出分配矩阵的下波端口，如图7-a中的虚线所示。如果对应的输出分配矩阵的光开关内的下波端口已经用完，则通过中间的交叉矩阵调度到其他输出分配矩阵的光开关进行下波，如图7-a中实线所示。光交换装置在收到下波请求时，优先从图7-a中虚线表示的下波通道对光信号进行下波，通过实线所示的下波路径，实现了任何维度的任何一个波长的光信号都可以从任意一个下波端口下载。当某个输入分配矩阵内的光开关需要全部下波时，一半的光信号可以通过虚线所示的路径下波，另一半光信号可以通过实线所示的路径下波。
请参阅如图7-b所示，为本发明实施例提供的光交换装置的上波实现方式示意图。由于输入分配矩阵和输出分配矩阵的光开关是共用的同一个组光开关，在对光信号进行上波时，可以直接跳过中间的交叉矩阵，直接从输出分配矩阵调到输入分配矩阵的上波端口，如图7-b中的虚线所示。如果对应的输入分配矩阵的光开关内的上波端口已经用完，则通过中间的交叉矩阵调度到其他输入分配矩阵的光开关进行上波，如图7-b中实线所示。光交换装置在收到上波请求时，优先从图7-b中虚线表示的上波通道对光信号进行上波，通过实线所示的上波路径，实现了任何维度的任何一个波长的光信号都可以从任意一个上波端口上载。当某个输出分配矩阵内的光开关需要全部上波时，一半的光信号可以通过虚线所示的路径上波，另一半光信号可以通过实线所示的路径上波。
当需要波长转换时，可以通过图7-a中的某种路径下波，在波长转换板转换后，通过图7-b中的某种路径上载。
需要说明的是，本发明实施例中可以根据节点上下波和波长转换比例对线路板和支路板的比例进行动态调整。当上下波比例较高时，可以增加支路板的比例。以8个维度96波的系统50％上下波为例，8*96*(1+50％)＝1152，若采用现有技术的方式需要一个1152*1152的全交叉光开关，这个目前在业界的工艺上无法实现。但通过本发明实施例提供的方案，只需要最大规模为192*192的光开关就可以实现，而这种规模的光开关在业界已经有产品可以实现。
当上下波和波长转换的最大比例为50％时，请参阅如图8所示，为本发明实施例中另一种光交换装置的组成结构示意图，其中，交叉矩阵包括的K/3个第二光开关中相邻的2个第二光开关合并为一个光开关，合并后的每个光开关对应六个波长，输入分配矩阵包括的N个第一光开关中每个第一光开关拆分为两个光开关，拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关连接。
本发明实施例可以交叉矩阵中相邻的两个光开关合并成一个，即一个交叉矩阵的光开关中对应有六个波长，与此同时将输入分配矩阵的一个光开关拆分成两个，输出分配矩阵的一个光开关拆分为两个，输入分配矩阵中的一个光开关和交叉矩阵中的一个光开关之间仍然只有三根光纤连接，光孔槽位组不做改变。其中输入分配矩阵和交叉矩阵的光纤连接方式和调度方法与前述的实施例基本一致。通过拆分输入分配矩阵和输出分配矩阵的光开关，可以进一步降低输入分配矩阵和输出分配矩阵的光开关的规模。以8个维度96波的系统50％上下波为例，通过本发明实施例的实现方式，输入分配矩阵和输出分配矩阵只需要最大96*96的光开关就可以实现。当然针对本发明实施例中图8所示的光交换装置，还可以进一步的进行光开关的拆分，由可以进一步的减少光开关的规模。
请参阅如图9所示，为本发明实施例中另一种光交换装置的组成结构示意图，其中，
输入端口组包括N个输入插槽，每个输入插槽上有K个输入端口，其中，N/2个输入插槽用于输入各个维度的光信号，N/2个输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或进行波长转换之后的光信号，其中，所述N和K都为非零自然数；
输入分配矩阵包括N个第一光开关，第一光开关的输入端口数量为K个，第一光开关的输出端口数量为K个，每个输入插槽的K个输入端口和N个第一光开关的输入端口连接；
交叉矩阵包括K/2个第二光开关，第二光开关的输入端口数量为2N个，第二光开关的输出端口数量为2N个，每个第二光开关对应2个波长，每个第一光开关的K个输出端口和K/2个第二光开关连接；
输出分配矩阵包括N个第三光开关，第三光开关的输入端口数量为K个，第三光开关的输出端口数量为K个，每个第三光开关的K个输入端口和K/2个第二光开关连接；
输出端口组包括N个输出插槽，每个输出插槽上有K个输出端口，每个输出插槽的K个输出端口和N个第三光开关连接，N/2个输出插槽用于输出各个维度的光信号，N/2个输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
在本发明实施例中，假设光交换装置支持K个波长，光交换装置有N个插槽，可以插入线路板进行维度的调度，也可以插入支路板，将波长导入或导出，在波长汇聚转换板上进行上下波和波长转换。每个插槽有K个输入端口和K个输出端口，为了描述方便，将一个插槽分开成两类，一个是输入插槽，一个是输出插槽，各个插槽都有K个端口。
在本发明实施例中，输入分配矩阵和交叉矩阵的连接方式为：输入分配矩阵的每个光开关有K个输出端口，分别连接到交叉矩阵的K/2个光开关上。输入分配矩阵的每个光开关和交叉矩阵的每个光开关有2个端口相连。输出分配矩阵与交叉矩阵的连接方式和输入分配矩阵与交叉矩阵的连接方式相同。输出端口组与输出分配矩阵的光纤连接方式和输入端口组与输入分配矩阵的连接方式相同。
输入分配矩阵和输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，具体为：输入端口组包括的N个输入插槽分别为：第一输入插槽、第二输入插槽、…、第N输入插槽，每个输入插槽上的K个输入端口都分为N组，每个输入插槽上的N组输入端口分别为：第一组输入端口、第二组输入端口、…、第N组输入端口，每组输入端口都包括有K/N个输入端口；输入分配矩阵的N个第一光开关分别为：第一个第一光开关、第二个第一光开关、…、第N个第一光开关，其中，
对于第一输入插槽，第一输入插槽的第一组输入端口和第一个第一光开关连接，第一输入插槽的第二组输入端口和第二个第一光开关连接，…，第一输入插槽的第N组输入端口和第N个第一光开关连接；
对于第二输入插槽，第二输入插槽的第一组输入端口和第二个第一光开关连接，第二输入插槽的第二组输入端口和第三个第一光开关连接，…，第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和第N个第一光开关连接，第二输入插槽的第N组输入端口和第一个第一光开关连接；
对于第N输入插槽，第N输入插槽的第一组输入端口和第N个第一光开关连接，第N输入插槽的第二组输入端口和第一个第一光开关连接，…，第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和第(N－2)个第一光开关连接，第二输入插槽的第N组输入端口和第(N－1)个第一光开关连接。
输入分配矩阵和输入端口组通过如上说明的分组交错连接的方式相连接，可以保证输入分配矩阵的每一个第一光开关的输入波长都不相同，为了更简洁的说明输入分配矩阵和输入端口组之间的分组交错连接，请参阅如图6所示的输入分配矩阵和输入端口组之间的分组交错连接对照图，此处不再描述。
请参阅如图10所示，为本发明实施例提供的光交换装置的上下波实现方式示意图。其中有N/2个线路板插入到输入插槽中，输入分配矩阵的光开关中有一半的端口被指定用于光信号的维度调度，另外，支路板可以配置N/2个插入到输入插槽中，也可以少于N/2个插入到输入插槽中，由于输入分配矩阵和输出分配矩阵的光开关是共用的同一个组光开关，在对光信号进行上波时，可以直接跳过中间的交叉矩阵，直接从输出分配矩阵调到输入分配矩阵的上波端口，如图10中的虚线所示。光交换装置在收到上波请求时，从图10中虚线表示的上波通道对光信号进行上波，通过虚线所示的上波路径，实现了任何维度的任何一个波长的光信号都可以从任意一个上波端口上载。当某个输出分配矩阵内的光开关需要全部上波时，全部的光信号都可以通过虚线所示的路径上波。由于输入分配矩阵和输出分配矩阵的光开关是共用的同一个组光开关，在对光信号进行下波时，可以直接跳过中间的交叉矩阵，直接从输入分配矩阵调到输出分配矩阵的下波端口，如图10中的实线所示。光交换装置在收到下波请求时，从图10中实线表示的下波通道对光信号进行下波，通过实线所示的下波路径，实现了任何维度的任何一个波长的光信号都可以从任意一个下波端口下载。当光信号需要波长转换时，则先通过图10中所示的实线路径下载到支路板，再到达波长汇聚转换板进行波长转换，转换完的光信号通过图10所示的虚线路径上传到对应维度的对应波长当中去。
在实际使用中，本发明实施例中光交换装置可以根据节点上下波和波长转换比例对线路板和支路板的比例进行动态调整。当上下波比例较高时，可以增加支路板的比例。当系统是8个维度80波时，预留100％上下波端口。如果按照现有技术的方式采用一个全交叉光开关，需要1280*1280光开关，目前业界的工艺水平还达不到这种要求。如果采用本发明实施例的方案来实现，则需要32个80*80的光开关和40个32*32的光开关，而目前业界的工艺水平就可以实现。
本发明实施例提供的光交换装置具有如下有益效果：
1、本发明实施例提供的光交换装置实现了所有维度所有波长的光信号共用全部的上下波和波长转换的端口，提升了波长上下、转换类单板的使用效率。因此在配置同样比例的波长上下和转换单板的条件下，本发明提供的光交换装置比各维度分别配波长上下和转换单板的方案冲突率和丢包率低；
2、本发明实施例通过若干个小规模的光开关交叉相连，完成了共用上下波和波长转换的功能，解决了目前单个光开关方案中大规模的光开关器件无法获得的问题；
3、本发明实施例的所有的插槽的槽位都是完全相同的，在实际的使用中，可以在任意槽位插入线路板或支路板，都不影响系统的性能，不需要人为指定哪些槽位插入何种单板，系统较为简洁；
4、由于本发明实施例中波长上下和转换是共用端口的，在实际应用中，可以根据当前业务上下和波长冲突概率，增减波长上下和转换类单板，系统灵活性很高；
5、本发明实施例提供的光交换装置的结构方案易于实现交换节点的扩容升级，当系统维度增加时，仍然可以使用较小的光开关来实现节点功能。
通过如上对本发明实施例的说明可知，光交换装置包括：输入端口组、输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵和输出端口组，输入端口组包括多个输入插槽，每个输入插槽上有多个输入端口，输入分配矩阵包括多个第一光开关，第一光开关的输入端口和输入插槽的输入端口连接，交叉矩阵包括多个第二光开关，第一光开关的输出端口和第二光开关的输入端口连接，输出分配矩阵包括多个第三光开关，第三光开关的输入端口和第二光开关的输出端口连接，输出端口组包括多个输出插槽，每个输出插槽上有多个输出端口，输出插槽的输出端口和第三光开关的输出端口连接。输入端口组对于各个维度输入的光信号可以传输给输入分配矩阵，由输入分配矩阵将光信号传输给交叉矩阵，交叉矩阵再将光信号传输给输出分配矩阵，最后到达输出端口组，从而实现各个维度的光信号的调度，另外对于需要进行上波的光信号可以通过输入插槽的输入端口输入到光交装置中，对于进行波长转换之后的光信号也可以通过输入插槽的输入端口输入到光交换装置中，另外需要进行下波的光信号可以通过输出插槽的输出端口输出去，对于需要进行波长转换的光信号也可以通过输出插槽的输出端口输出去，从而实现了对光信号的上下波和波长转换。本发明实施例中每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，并且光信号的维度调度、上下波和波长转换共享光交换装置的端口，故可以避免端口资源的浪费，提高端口资源的利用率，另外输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵均通过若干个光开关来实现，多个光开关中都设置输入端口和输出端口，可以避免单个光开关中端口过多造成的工艺难度过大而不可能实现的问题，灵活性较强。每个维度的每个波长的光信号都可以从输入端口组输入，到达输出端口组的任何一个输出端口，故光信号在进行维度调度、上下波和波长转换时总是可以到达输出端口组的任何一个输出端口，减小丢包率。
需要说明的是，对于前述的光信号传输的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种光交换装置，其特征在于，所述光交换装置包括：输入端口组、输入分配矩阵、交叉矩阵、输出分配矩阵和输出端口组，其中，
所述输入端口组包括多个输入插槽，所述输入插槽上有多个输入端口，所述输入插槽用于输入各个维度的光信号，或用于输入需要进行上波的光信号，或用于输入波长转换之后的光信号；
所述输入分配矩阵和所述输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，所述输入分配矩阵包括多个第一光开关，所述第一光开关的输入端口和所述输入插槽的输入端口连接；
所述交叉矩阵包括多个第二光开关，所述第二光开关对应一个或多个波长，所述第二光开关的输入端口和所述第一光开关的输出端口连接；
所述输出分配矩阵包括多个第三光开关，所述第三光开关的输入端口和所述第二光开关的输出端口连接；
所述输出端口组和所述输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，所述输出端口组包括多个输出插槽，所述输出插槽上有多个输出端口，所述输出插槽的输出端口和所述第三光开关的输出端口连接，所述输出插槽用于输出各个维度的光信号，或用于输出需要进行下波的光信号，或用于输出需要进行波长转换的光信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入分配矩阵和所述输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输入插槽的输入端口分为多个组，将每组的输入端口分别和所述输入分配矩阵的各个第一光开关连接，并且多组的输入端口之间以交错连接的方式分别与所述输入分配矩阵的各个第一光开关连接；
所述输出端口组和所述输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输出插槽的输出端口分为多个组，将每组的输出端口和所述输出分配矩阵的各个第三光开关连接，并且多组的输出端口之间以交错连接的方式分别与所述输出分配矩阵的各个第三光开关连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入端口组包括的多个输入插槽分为两种类型：第一类型输入插槽、第二类型输入插槽，所述第一类型输入插槽用于输入需要进行维度调度的光信号，所述第二类型输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或波长转换之后的光信号；
所述输出端口组包括的多个输出插槽分为两种类型：第一类型输出插槽、第二类型输出插槽，所述第一类型输出插槽用于输出需要进行维度调度的光信号，所述第二类型输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二类型输入插槽，包括：上波输入插槽和转换输入插槽，其中，所述上波输入插槽用于输入需要进行上波的光信号，所述转换输入插槽，用于输入波长转换之后的光信号；
所述第二类型输出插槽，包括：下波输出插槽和转换输出插槽，其中，所述下波输出插槽用于输出需要进行下波的光信号，所述转换输出插槽，用于输出需要进行波长转换的光信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，当所述第二光开关对应于M个波长时，所述第二光开关和所述第一光开关通过M根光纤连接两者之间的端口，所述M为非零自然数。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述输入分配矩阵的第一光开关和所述输出分配矩阵的第三光开关为同一个光开关，所述第一光开关的输入端口和第三光开关的输出端口为所述同一个光开关的输入端口，所述第一光开关的输出端口和第三光开关的输入端口为所述同一个光开关的输出端口。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述交叉矩阵的多个第二光开关中每T个第二光开关合并为一个光开关，所述输入分配矩阵的多个第一光开关中每个第一光开关拆分为T个光开关，拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关连接，所述T为非零自然数。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述输入端口组包括N个输入插槽，每个输入插槽上有K个输入端口，其中，2N/3个输入插槽用于输入各个维度的光信号，N/3个输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或进行波长转换之后的光信号，其中，所述N和K都为非零自然数；
所述输入分配矩阵包括N个第一光开关，所述第一光开关的输入端口数量为2K个，所述第一光开关的输出端口数量为2K个，每个输入插槽的K个输入端口和所述N个第一光开关的输入端口连接；
所述交叉矩阵包括K/3个第二光开关，所述第二光开关的输入端口数量为3N个，所述第二光开关的输出端口数量为3N个，每个第二光开关对应3个波长，每个第一光开关的2K个输出端口和所述K/3个第二光开关连接；
所述输出分配矩阵包括N个第三光开关，所述第三光开关的输入端口数量为2K个，所述第三光开关的输出端口数量为2K个，每个第三光开关的2K个输入端口和所述K/3个第二光开关连接，所述输入分配矩阵的第一光开关和所述输出分配矩阵的第三光开关为同一个光开关；
所述输出端口组包括N个输出插槽，每个输出插槽上有K个输出端口，每个输出插槽的K个输出端口和所述N个第三光开关连接，2N/3个输出插槽用于输出各个维度的光信号，N/3个输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述交叉矩阵包括的K/3个第二光开关中相邻的2个第二光开关合并为一个光开关，合并后的每个光开关对应六个波长，所述输入分配矩阵包括的N个第一光开关中每个第一光开关拆分为两个光开关，拆分后的每个光开关和合并后的每个光开关连接。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述输入端口组包括N个输入插槽，每个输入插槽上有K个输入端口，其中，N/2个输入插槽用于输入各个维度的光信号，N/2个输入插槽用于输入需要进行上波的光信号或进行波长转换之后的光信号，其中，所述N和K都为非零自然数；
所述输入分配矩阵包括N个第一光开关，所述第一光开关的输入端口数量为K个，所述第一光开关的输出端口数量为K个，每个输入插槽的K个输入端口和所述N个第一光开关的输入端口连接；
所述交叉矩阵包括K/2个第二光开关，所述第二光开关的输入端口数量为2N个，所述第二光开关的输出端口数量为2N个，每个第二光开关对应2个波长，每个第一光开关的K个输出端口和所述K/2个第二光开关连接；
所述输出分配矩阵包括N个第三光开关，所述第三光开关的输入端口数量为K个，所述第三光开关的输出端口数量为K个，每个第三光开关的K个输入端口和所述K/2个第二光开关连接；
所述输出端口组包括N个输出插槽，每个输出插槽上有K个输出端口，每个输出插槽的K个输出端口和所述N个第三光开关连接，N/2个输出插槽用于输出各个维度的光信号，N/2个输出插槽用于输出需要进行下波的光信号或需要进行波长转换的光信号。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入分配矩阵和所述输入端口组通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输入端口组包括的N个输入插槽，所述N个输入插槽分别为：第一输入插槽、第二输入插槽、…、第N输入插槽，每个输入插槽上的K个输入端口都分为N组，每个输入插槽上的N组输入端口分别为：第一组输入端口、第二组输入端口、…、第N组输入端口，每组输入端口都包括有K/N个输入端口；所述输入分配矩阵的N个第一光开关分别为：第一个第一光开关、第二个第一光开关、…、第N个第一光开关，其中，所述N和K都为非零自然数；
对于所述第一输入插槽，所述第一输入插槽的第一组输入端口和所述第一个第一光开关连接，所述第一输入插槽的第二组输入端口和所述第二个第一光开关连接，…，所述第一输入插槽的第N组输入端口和所述第N个第一光开关连接；
对于所述第二输入插槽，所述第二输入插槽的第一组输入端口和所述第二个第一光开关连接，所述第二输入插槽的第二组输入端口和所述第三个第一光开关连接，…，所述第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和所述第N个第一光开关连接，所述第二输入插槽的第N组输入端口和所述第一个第一光开关连接；
…
对于所述第N输入插槽，所述第N输入插槽的第一组输入端口和所述第N个第一光开关连接，所述第N输入插槽的第二组输入端口和所述第一个第一光开关连接，…，所述第二输入插槽的第(N－1)组输入端口和所述第(N－2)个第一光开关连接，所述第二输入插槽的第N组输入端口和所述第(N－1)个第一光开关连接。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出端口组和所述输出分配矩阵通过光纤交叉连接的方式连接，包括：
所述输出端口组包括的N个输出插槽，所述N个输出插槽分别为：第一输出插槽、第二输出插槽、…、第N输出插槽，每个输出插槽上的K个输出端口都分为N组，每个输出插槽上的N组输出端口分别为：第一组输出端口、第二组输出端口、…、第N组输出端口，每组输出端口都包括有K/N个输出端口；所述输出分配矩阵的N个第三光开关分别为：第一个第三光开关、第二个第三光开关、…、第N个第三光开关，其中，所述N和K都为非零自然数；
对于所述第一输出插槽，所述第一输出插槽的第一组输出端口和所述第一个第三光开关连接，所述第一输出插槽的第二组输出端口和所述第二个第三光开关连接，…，所述第一输出插槽的第N组输出端口和所述第N个第三光开关连接；
对于所述第二输出插槽，所述第二输出插槽的第一组输出端口和所述第二个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第二组输出端口和所述第三个第三光开关连接，…，所述第二输出插槽的第(N－1)组输出端口和所述第N个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第N组输出端口和所述第一个第三光开关连接；
…
对于所述第N输出插槽，所述第N输出插槽的第一组输出端口和所述第N个第三光开关连接，所述第N输出插槽的第二组输出端口和所述第一个第三光开关连接，…，所述第二输出插槽的第(N－1)组输出端口和所述第(N－2)个第三光开关连接，所述第二输出插槽的第N组输出端口和所述第(N－1)个第三光开关连接。
CN201310726630.2A 2013-12-25 2013-12-25 一种光交换装置 Active CN104753623B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310726630.2A CN104753623B (zh) 2013-12-25 2013-12-25 一种光交换装置
PCT/CN2014/083544 WO2015096480A1 (zh) 2013-12-25 2014-08-01 一种光交换装置
EP14875867.5A EP3082346B1 (en) 2013-12-25 2014-08-01 Optical switching device
US15/192,801 US9800959B2 (en) 2013-12-25 2016-06-24 Optical switching apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310726630.2A CN104753623B (zh) 2013-12-25 2013-12-25 一种光交换装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104753623A CN104753623A (zh) 2015-07-01
CN104753623B true CN104753623B (zh) 2018-04-27

Family

ID=53477479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310726630.2A Active CN104753623B (zh) 2013-12-25 2013-12-25 一种光交换装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9800959B2 (zh)
EP (1) EP3082346B1 (zh)
CN (1) CN104753623B (zh)
WO (1) WO2015096480A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3238356B1 (en) * 2014-12-23 2019-05-08 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Datacentre for processing a service
EP3267604B1 (en) * 2015-04-13 2019-06-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical cross-connect node and optical signal exchange method
WO2018000311A1 (zh) * 2016-06-30 2018-01-04 华为技术有限公司 一种网络节点和上下波节点
US10645473B2 (en) * 2017-08-15 2020-05-05 Futurewei Technologies, Inc. All-optical networks based on switchable wavelength connects (SWCs)
CN108802901B (zh) * 2018-06-15 2019-06-18 华中科技大学 一种灵活带宽的多功能光电系统
CN110618491A (zh) * 2019-04-28 2019-12-27 中航光电科技股份有限公司 一种光交叉互联组件
CN112083530B (zh) * 2020-09-27 2022-11-29 北京泛在云科技有限公司 一种n×m有阻塞低成本的光交叉矩阵
CN113259790B (zh) * 2021-05-18 2022-11-15 天津市誉航润铭科技发展有限公司 可重排无阻塞全交叉光交叉连接矩阵及其控制方法
WO2024038541A1 (en) * 2022-08-18 2024-02-22 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Switching apparatus and switching system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102740177A (zh) * 2012-07-17 2012-10-17 上海汇珏网络通信设备有限公司 一种无阻塞可拓展多级光开关阵列及其工作方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3246457B2 (ja) * 1998-11-13 2002-01-15 日本電気株式会社 優先予約スケジューリング方式およびその方法
US6366716B1 (en) * 2000-06-15 2002-04-02 Nortel Networks Limited Optical switching device
JP2002101432A (ja) * 2000-07-21 2002-04-05 Fujitsu Ltd 光スイッチ網、光クロスコネクト装置および光分岐・挿入装置
JP4170577B2 (ja) * 2000-10-13 2008-10-22 富士通株式会社 光スイッチ拡張方法および光スイッチ、ならびに、光クロスコネクト装置
US20050213875A1 (en) * 2003-03-17 2005-09-29 Fujitsu Limited Optical cross-connect device and method of optical communication control
CN100428660C (zh) * 2004-01-14 2008-10-22 电子科技大学 一种具有内部加速的光突发交换节点
JP2006086854A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Fujitsu Ltd 光クロスコネクト装置
JP4382635B2 (ja) * 2004-11-10 2009-12-16 富士通株式会社 光伝送装置
CN100569005C (zh) * 2006-07-24 2009-12-09 重庆邮电大学 一种波长/波带共享转换装置
CN101667879A (zh) * 2009-10-10 2010-03-10 中兴通讯股份有限公司 一种实现多方向可重构光分插复用的方法和系统
EP2731285B1 (en) * 2011-07-29 2018-06-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Data crossing system and method
US9282384B1 (en) * 2014-10-07 2016-03-08 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for commutation in photonic switching

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102740177A (zh) * 2012-07-17 2012-10-17 上海汇珏网络通信设备有限公司 一种无阻塞可拓展多级光开关阵列及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104753623A (zh) 2015-07-01
US9800959B2 (en) 2017-10-24
US20160309243A1 (en) 2016-10-20
WO2015096480A1 (zh) 2015-07-02
EP3082346A4 (en) 2016-12-14
EP3082346B1 (en) 2018-03-07
EP3082346A1 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104753623B (zh) 一种光交换装置
US9654852B2 (en) Scalable hybrid packet/circuit switching network architecture
CN106817288B (zh) 一种数据中心网络系统及信号传输系统
US9048974B2 (en) Methods for expanding cross-connect capacity in a ROADM optical network
US9490928B2 (en) Arrayed waveguide grating based modular interconnection networks and methods for constructing and applying the same
US20130051798A1 (en) Methods and apparatuses for dwdm multi-mode switching router and dynamic multi-mode configuration and reconfiguration
CN105099556A (zh) 一种数据中心网络以及部署所述数据中心网络的方法
KR101730885B1 (ko) 고용량 네트워크 노드
CN102318364B (zh) 光交换设备及信号交换系统
CN102882811A (zh) 基于阵列波导光栅的数据中心光互连网络系统及通信方法
CN107113064A (zh) 光电交换机
CN104734799A (zh) 光交换架构
CN107094270A (zh) 可重构的互连系统及其拓扑构建方法
CN101262355A (zh) 一种数据交换处理板及其相应交换处理系统
CN104883224B (zh) 构建数据中心交换网络的方法及节点装置
CN107426635A (zh) 一种光互联系统
CN111654351B (zh) 绿色再生能量有效网络
Sivakumar et al. Performance evaluation of time switching in TDM wavelength routing networks
CN106716891B (zh) 一种集成型全光交换节点
CN101834690B (zh) 一种波长分配的计算方法及装置
Zhao et al. Nested rings: a simple scalable ring-based ROADM structure for neural application computing in mega datacenters
CN201846454U (zh) 用于光突发交换网络核心节点的多粒度光交叉连接装置
WO2013149660A1 (en) Apparatus and Method For Switching Information Transported Using a Hierarchical Data Structure
CN107493197A (zh) 一种针对光网络的拓扑重构方法
Comellas Colomé et al. Optical interconnection for datacenters: To switch or not to switch

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant