[發明專利]一種面向胖樹型拓撲結構的光路由器

有效

• 申請號: 201310659066.7
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103888361B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 竇強;李寶亮;馮權友;韓崗;王俊輝;魯佳;周樂文;彭超;任雙印;何磊;孫家輝;蘇醒;任斌;郭龍飛;葉進;覃晨
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04L12/771
• 分類號: H04L12/771;G06F15/173;H04L12/931
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心43202
• 代理人: 郭敏

1.一種面向胖樹型拓撲結構的光路由器，其特征在于面向胖樹型拓撲結構的光路由器由光交換陣列、光交換陣列控制邏輯和光交換陣列配置表組成，光交換陣列控制邏輯與光交換陣列、光交換陣列配置表、外部的電控制網絡路由器相連，光交換陣列配置表與光交換陣列控制邏輯相連；光交換陣列與光交換陣列控制邏輯相連；光交換陣列控制邏輯通過8個輸入端口從電控制網絡路由器接收鏈路建立請求和鏈路拆除請求信號，經過讀端口向光交換陣列配置表發出查表請求信號，并從光交換陣列配置表接收查表響應信號，從查表響應信號中獲取配置信息，并計算出光交換陣列的配置向量，將配置向量通過L位光開關控制信號線發送給光交換陣列，L為正整數；

所述光交換陣列是面向胖樹型拓撲結構的8×8光交換陣列，面向胖樹型拓撲結構的8×8光交換陣列由3級子交換陣列組成，子交換陣列之間通過光波導相連；每一級子交換陣列都是由若干個1×2光開關即PSE1和2×2光開關即PSE2構成；第一級光交換陣列與端口P1、P2、P3、P4和第二級光交換陣列相連，第三級光交換陣列與端口P5、P6、P7、P8和第二級光交換陣列相連；

第一級光交換陣列由4個PSE1構成，共分為兩組，每一組中兩個PSE1間相互交叉的光波導夾角均為90°，該級子光交換陣列實現P1、P2、P3、P4端口間的光交換；第一組由第一1×2光開關PSE1-1和第三1×2光開關PSE1-3構成，用于實現端口P1和P2之間的光交換；第二組由第二1×2光開關PSE1-2和第四1×2光開關PSE1-4構成，用于實現P3和P4端口間的光交換；端口P2的輸入連接到PSE1-1的輸入端口PSE1_I1，端口P1的輸出連接到PSE1-1的輸出端口PSE1_O2，PSE1-1的輸出端口PSE1_O1、輸入端口PSE1_I2分別接連到PSE2-1的輸入端口PSE2_I1和PSE2-2的輸出端口PSE2_O1；端口P1的輸入連接到PSE1-3的輸入端口PSE1_I1，端口P2的輸出連接到PSE1-3的輸出端口PSE1_O2，PSE1-3的輸入端口PSE1_I2、輸出端口PSE1_O1分別接連到PSE2-2的輸出端口PSE2_O2和PSE2-1的輸出端口PSE2_I2；端口P4的輸入連接到PSE1-2的輸入端口PSE1_I1，端口P3的輸出連接到PSE1-2的輸出端口PSE1_O2，PSE1-2的輸出端口PSE1_O1、輸入端口PSE1_I2分別接連到PSE2-3的輸入端口PSE2_I1和PSE2-4的輸出端口PSE2_O1；端口P3的輸入連接到PSE1-4的輸入端口PSE1_I1，端口P4的輸出連接到PSE1-4的輸出端口PSE1_O2，PSE1-4的輸出端口PSE1_O1、輸入端口PSE1_I2分別接連到PSE2-3的輸入端口PSE2_I2和PSE2-4的輸出端口PSE2_O2；

第二級光交換陣列由4個PSE1和8個PSE2組成，與第一級光交換陣列和第三級光交換陣列均相連；第一2×2光開關PSE2-1的輸出端口PSE2_O2、輸出端口PSE2_O1分別與第七1×2光開關PSE1-7的輸入端口PSE1_I1和第五2×2光開關PSE2-5的輸入端口PSE2_I1相連，第二2×2光開關PSE2-2的輸入端口PSE2_I1、PSE2_I2分別與第五1×2光開關PSE1-5的輸出端口PSE1_O2和第六2×2光開關PSE2-6的輸出端口PSE2_O2相連；第三2×2光開關PSE2-3的輸出端口PSE2_O1、PSE2_O2分別與第六1×2光開關PSE1-6的輸入端口PSE1_I1和第五2×2光開關PSE2-5的輸入端口PSE2_I2相連；第四2×2光開關PSE2-4的輸入端口PSE2_I1、PSE2_I2分別與第六2×2光開關PSE2-6的輸出端口PSE2_O1和第八1×2光開關PSE1-8的輸出端口PSE1_O2相連；第五2×2光開關PSE2-5的輸出端口PSE2_O1、PSE2_O2分別與第八1×2光開關PSE1-8的輸入端口PSE1_I1和第五1×2光開關PSE1-5的輸入端口PSE1_I1相連，第六2×2光開關PSE2-6的輸入端口PSE2_I1、PSE2_I2分別與第七1×2光開關PSE1-7的輸出端口PSE1_O2和第六1×2光開關PSE1-6的輸出端口PSE1_O2相連；第五1×2光開關PSE1-5的輸出端口PSE1_O1、輸入端口PSE1_I2分別與第九2×2光開關PSE2-9的輸入端口PSE2_I1和第八2×2光開關PSE2-8的輸出端口PSE2_O1相連，第六1×2光開關PSE1-6的輸出端口PSE1_O1、輸入端口PSE1_I2分別與第七2×2光開關PSE2-7的輸入端口PSE2_I2和第十二2×2光開關PSE2-12的輸出端口PSE2_O1相連；第七1×2光開關PSE1-7的輸入端口PSE1_I2、輸出端口PSE1_O1分別與第十2×2光開關PSE2-10的輸出端口PSE2_O2和第七2×2光開關PSE2-7的輸入端口PSE2_I1相連，第八1×2光開關PSE1-8的輸入端口PSE1_I2、輸出端口PSE1_O1分別與第八2×2光開關PSE2-8的輸出端口PSE2_O2和第十一2×2光開關PSE2-11的輸出端口PSE2_I1相連；第七2×2光開關PSE2-7的輸出端口PSE2_O1、PSE2_O2分別與第三級的第九2×2光開關PSE2-9的輸出端口PSE2_O2和第十一2×2光開關PSE2-11的輸出端口PSE2_O1相連，第八2×2光開關PSE2-8的輸入端口PSE2_I1、PSE2_I2分別與第三級的第十2×2光開關PSE2-10的輸出端口PSE2_O1和第十二2×2光開關PSE2-12的輸出端口PSE2_O1相連；

第三級光交換陣列由4個PSE2構成，實現端口P5、P6、P7、P8與第二級光交換陣列間的光交換；第九2×2光開關PSE2-9的輸入端口PSE2_I1、輸出端口PSE2_O2，第十2×2光開關PSE2-10的輸出端口PSE2_O1、PSE2_O2，第十一2×2光開關PSE2-11的輸入端口PSE2_I1、PSE2_I2，第十二2×2光開關PSE2-12的輸出端口PES2_O1，PSE2_O2分別與第二級的第八2×2光開關PSE2-8的輸入端口PSE2-I2和第六1×2光開關PSE1_6的輸入端口PSE1_I2相連，第九2×2光開關PSE2-9的輸出端口PSE2_O1、輸入端口PSE2_I2，第十2×2光開關PSE2-10的輸入端口PSE2_I1、PSE2_I2，第十一2×2光開關PSE2-11的輸出端口PSE2_O1、PSE2_O2，第十二2×2光開關PSE2-12的輸入端口PSE2_I2和第十2×2光開關PSE2-10的輸入端口PSE2_I1分別與端口P5的輸出和輸入相連，第九2×2光開關PSE2-9的輸出端口PSE2_O1和第十2×2光開關PSE2-10的輸入端口PSE2_I2分別與端口P6的輸出和輸入相連，第十一2×2光開關PSE2-11的輸出端口PSE2_O2和第十二2×2光開關PSE2-12的輸入端口PSE2_I2分別與端口P7的輸出和輸入相連，第十一2×2光開關PSE2-11的輸出端口PSE2_O2和第十二2×2光開關PSE2-12的輸入端口PSE2_I1分別與端口P8的輸出和輸入相連；

光交換陣列配置表是一個二維表，該表有83個表項，記錄所有可行的光交換陣列配置狀態；每個表項都是長度為32bit的0或1向量，用于表示為了實現兩個端口間的光交換，面向胖樹型拓撲結構的光交換陣列中32個微環應當處于的工作狀態：0代表微環處于OFF狀態，1代表微環處于ON狀態；輸入端口號和輸出端口號是該表的索引；

交換陣列控制邏輯由8個狀態寄存器、1個配置寄存器、1個鏈路建立有限狀態機和1個鏈路拆除有限狀態機組成，鏈路建立有限狀態機和鏈路拆除有限狀態機之間相互獨立，通過讀寫狀態寄存器和配置寄存器來實現對面向胖樹型拓撲結構的8×8光交換陣列的配置狀態的修改；配置寄存器記錄當前面向胖樹型拓撲結構的8×8光交換陣列中32個微環的工作狀態，長度為32bit；8個狀態寄存器分別記錄面向胖樹型拓撲結構的8×8光交換陣列的8個端口所采用的配置向量，長度均為32bit；鏈路建立有限狀態機與狀態寄存器、配置寄存器和光交換陣列配置表相連，狀態包括初始狀態、讀取配置1、讀取配置2、修改配置和拒絕請求5個狀態；鏈路拆除有限狀態機與狀態寄存器、配置寄存器相連，狀態包括初始狀態、修改配置寄存器、更新光交換陣列3個狀態。