CN201178482Y - 大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置，包括微型计算机、主控制单元，子控制单元及由光纤和光开关模块组成的光路连接矩阵，微型计算机、主控制单元、子控制单元及光开关模块为串行连接，光开关模块的光路连接矩阵结构为三级对称CLOS网络，它包括由r个n×m光开关模块构成输入级；m个r×r光开光模块构成中间级；r个m×n光开关模块构成输出级，三级光开关模块之间为对称交叉连接，子控制单元设为三级，各级子控制单元的输入端分别连接主控制单元，各级子控制单元的输出端分别连接各级光开关模块。本实用新型有益效果是：具有容量大和严格无阻塞特性，由于提供计算机控制接口，从而实现了智能光交叉连接。

Description

大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置

技术领域

本实用新型涉及光通信、光网络传输、智能光交叉连接(IOXC)装置，特别涉及一种大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置。

背景技术

随着电信网络宽带化的高速发展，国际、国内的电信市场规模翻了几番，光纤作为电信传输的主要介质铺设遍及各个角落。在电信运营部门，仍然采用人工光纤配线的方式来进行光纤路由的切换；少数电信运营部门开始尝试采用光交叉连接模块进行光纤配线，但由于光交叉连接模块技术限制，交叉容量比较小(目前主流光开关模块交叉容量为32×32)，难以实现大规模光纤自动交叉连接。传统落后的人工光纤配线与高速增长的电信业务量的矛盾日益突出，对高效可靠的大规模智能光配线解决方案迫切需求的呼声越来越强烈。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述技术中存在的问题，提供一种可以满足信道路由选配时，不切换信道，不受任何影响而且结构简单的适用于大容量严格无阻塞智能光交叉连接的装置。

本实用新型为了实现上述目的所采取的技术方案是：一种大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置，包括微型计算机、主控制单元，子控制单元及由光纤和光开关模块组成的光路连接矩阵，其特征在于：所述的微型计算机、主控制单元、子控制单元及光开关模块为串行连接，所述光开关模块的光路连接矩阵结构为三级对称CLOS网络，它包括由r个n×m光开关模块I1、I2、…Ir构成输入级；m个r×r光开光模块R1、R2、…Rm构成中间级；r个m×n光开关模块O1、O2、…Or构成输出级，三级光开关模块之间为对称交叉连接，所述的子控制单元设为三级，分别是输入级、中间级和输出级，各级子控制单元的输入端分别连接主控制单元，各级子控制单元的输出端分别连接各级光开关模块。

三级光开关模块光交叉连接是输入级第一个n×m光开关模块T1的m路输出端口分别与中间级m个r×r光开关模块R1、R2、…Rm的第一路输入端口依次相连接；输入级第二个n×m光开关模块I2的m路输出端口分别与中间级m个r×r光开关模块R1、R2、…Rm的第二路输入端口依次相连接；依此类推：输入级第r个n×m光开关模块Ir的m路输出端口分别与中间级m个r×r光开关模块R1、R2、…Rm的第r路输入端口依次相连接；中间级m个r×r光开关模块R1、R2、…Rm的第一路输出端口与输出级的第一个m×n光开关模块O1的m路输入端口依次相连接；中间级m个r×r光开关模块R1、R2、…Rm的第二路输出端口分别与输出级的第二个m×n光开关模块O2的m路输入端口依次相连接；依此类推：中间级m个r×r光开关模块R1、R2、…Rm的第r路输出端口分别与输出级的第r个m×n光开关模块Or的m路输入端口依次相连接。该矩阵的网络结构基础是三级对称CLOS网络，该网络可以实现N×N(N＝n×r)个光纤路由的交换。调整n、r的值可以实现不同规模的网络，调整m的值可以采用不同光开关组相同交叉容量的矩阵。当m＝2n-1时，即保证该交叉连接矩阵严格无阻塞特性又保证了矩阵的经济性。

本实用新型具有以下有益效果：该装置利用光开关矩阵实现大规模光交叉连接；具有容量大和严格无阻塞特性，由于提供计算机控制接口，从而实现了智能光交叉连接。

附图说明

图1是本实用新型电路连接框图，并作为摘要附图。

图2是光开关模块的光交叉连接矩阵示意图。

图3是64×64光交叉连接矩阵示意图。

图4是本实用新型主控制单元电路框图。

具体实施方式

如图3所示，本实用新型将n、m、r分别确定为2、3、32，实现了64×64智能光交叉连接装置，其中m＝2n-1，满足严格无阻塞条件。适当调整n、m、r的值，可以实现更大规模的无阻塞智能光交叉连接装置。

64×64严格无阻塞智能光交叉连接装置，64路输入，64路输出，由32个2×3光开关、3个32×32光开关、32个3×2光开关个构成。

本实用新型的光开关矩阵为三级对称的CLOS网络，其光路连接为：1)输入级和中间级的连接：第一个2×3光开关的3路输出分别与3个32×32光开关第一路输入依次相连接，第二个2×3光开关的3路输出分别与3个32×32光开关第二路输入依次相连接，依此类推：第32个2×3光开关的3路输出分别与3个32×32光开关第三十二路输入依次相连接；2)中间级与输出级之间的连接：中间级3个32×32光开关的第一路输出依次与输出级的第一个3×2光开关3路输入相连，中间级3个32×32光开关的第二路输出依次与输出级的第二个3×2光开关3路输入相连，依此类推：中间级3个32×32光开关的第三十二路输出依次与输出级的第三十二个3×2光开关3路输入相连。

如图1、4所示，本实用新型的主控制单元包括现场可编程门阵列FPGA和数字信号处理器DSP，现场可编程门阵列FPGA与数字信号处理器DSP相连接，现场可编程门阵列FPGA通过串口分别与三级子控制单元相连接，数字信号处理器DSP通过串口或以太网与微型计算机相连接。三级子控制单元分别由单片机构成，单片机通过串口与主控制单元相连接，通过并口分别连接各级光开关模块。

数字信号处理器DSP将来自子控制单元的光开关状态信号转换成串口信号或以太网信号传送到计算机，供计算机监测使用；计算机发出的光开关状态切换信号通过串口或以太网口传送到数字信号处理器DSP进行转换，转换后再通过现场可编程门阵列FPGA、子控制单元传送到光开关模块。计算机中的控制软件可将光开关状态转成图形界面显示，便于用户操控。

主控制单元中的FPGA将DSP发出的控制信号解复接为若干路串行信号传送到子控制单元，以完成同时与若干光开关串口实现通信。

本实用新型中2×3光开关和3×2光开关为桂林光隆光电科技有限公司产品，32×32光开关为Polatis公司的产品。主控制单元的数字信号处理器DSP为TI公司的C2000系列，子控制单元的单片机均为新华龙公司的C8051F02X系列，现场可编程门阵列FPGA为XILINX公司XC3S100E。

Claims (4)

1、一种大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置，包括微型计算机、主控制单元，子控制单元及由光纤和光开关模块组成的光路连接矩阵，其特征在于：所述的微型计算机、主控制单元、子控制单元及光开关模块为串行连接，所述光开关模块的光路连接矩阵结构为三级对称CLOS网络，它包括由r个(n×m)光开关模块(I1、I2、…Ir)构成输入级；m个(r×r)光开光模块(R1、R2、…Rm)构成中间级；r个(m×n)光开关模块(O1、O2、…Or)构成输出级，三级光开关模块之间为对称交叉连接，所述的子控制单元设为三级，分别是输入级、中间级和输出级，各级子控制单元的输入端分别连接主控制单元，各级子控制单元的输出端分别连接各级光开关模块。

2、根据权利要求1所述的大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置，其特征在于：所述的三级光开关模块光交叉连接是输入级第一个(n×m)光开关模块(I1)的m路输出端口分别与中间级m个(r×r)光开关模块(R1、R2、…Rm)的第一路输入端口依次相连接；输入级第二个(n×m)光开关模块(I2)的m路输出端口分别与中间级m个(r×r)光开关模块(R1、R2、…Rm)的第二路输入端口依次相连接；依此类推：输入级第r个(n×m)光开关模块(Ir)的m路输出端口分别与中间级m个(r×r)光开关模块(R1、R2、…Rm)的第r路输入端口依次相连接；中间级m个(r×r)光开关模块(R1、R2、…Rm)的第一路输出端口分别与输出级的第一个(m×n)光开关模块(O1)的m路输入端口依次相连接；中间级m个(r×r)光开关模块(R1、R2、…Rm)的第二路输出端口分别与输出级的第二个(m×n)光开关模块(O2)的m路输入端口依次相连接；依此类推：中间级m个(r×r)光开关模块(R1、R2、…Rm)的第r路输出端口分别与输出级的第r个(m×n)光开关模块(Or)的m路输入端口依次相连接。

3、如权利要求1所述的大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置，其特征在于：所述的主控制单元包括现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)与数字信号处理器(DSP)相连接，现场可编程门阵列(FPGA)通过串口分别与三级子控制单元相连接，数字信号处理器(DSP)通过串口或以太网与微型计算机相连接。

4、如权利要求1所述的大容量严格无阻塞智能光交叉连接装置，其特征在于：所述的三级子控制单元分别由单片机构成，单片机通过串口与主控制单元相连接，通过并口分别连接各级光开关模块。

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