一种基于阵列波导光栅的无阻塞组播交换网络

摘要

本发明公开了一种基于阵列波导光栅(AWG)的无阻塞光组播交换网络设计方法，采用波长复制模块(WR‑module)与阵列波导光栅以递归的方式构建无阻塞光复制网络，通过级联进行数据复制的复制网络和进行点到点交换的复制网络构建无阻塞光组播交换网络；构建有r个输入/输出端口且每个端口承载m个波长的N×N光组播交换网络所需有源光器件的数量仅为O(Nlog_m N)，实现了系统可扩展，有效节约了硬件开销和能源耗损；将组播交换网络的路由拆分为复制网络中复杂度为O(1)的路由和点到点单播交换网络中的路由，使得组播交换网络的路由算法复杂度等同于单播交换网络中的路由算法复杂度。

主权项

一种基于阵列波导光栅的无阻塞光组播交换网络的构建方法，包括N个输入信道和N个输出信道，以及m×m波长复制模块WR‑module和m×mAWG，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1.构建有r个输入端口和r个输出端口、且每个端口承载m个波长的基于AWG的N×N复制网络在每个端口配置一个m×m WR‑module，即输入级和输出级各有r个m×m WR‑module，且同一级的每m个连续的m×m WR‑module连接一个m×mAWG，即输入侧和输出侧分别有r′个m×mAWG，其中r＝r′m，输入侧的r′个m×mAWG与输出侧的r′个m×mAWG之间有m个中间级复制网络输入侧的AWG的每个输出端口连接一个中间级复制网络的输入端口，输出侧的AWG的每个输入端口连接一个中间级复制网络的输出端口；以相同方式递归构建中间级复制子网络步骤2.构建中间级网络单元经过i次递归构建复制网络的子网后，中间级网络单元为基于AWG的三级复制网络，其由三级WR‑module和两个AWG构成，输入级有r_i个m×mWR‑module，中间级有m个r_i×r_i WR‑module，输出级有r_i个m×mWR‑module，其中r＝r_imⁱ，输入级与中间级由一个r_i×mAWG连接，中间级与输出级由一个m×r_iAWG连接；步骤3.构建基于AWG的N×N复制网络对的子网进行i＝log_mr‑1次递归分解，其由m×mWR‑module和m×mAWG构成，中间级网络单元为步骤4.构建基于AWG的N×N组播网络级联两个复制网络将输入侧完成复制功能的的输出级WR‑module与输出侧进行点到点交换的输入级WR‑module进行合并。