射频交换矩阵的交叉系统实现方法
【专利摘要】本发明涉及射频交换矩阵的交叉系统的实现方法， 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，本交换方法将复杂的M×N交换矩阵，分解为简单的交换矩阵的组合，将系统的复杂性降低，设计风险性降低，灵活性提高。
【专利说明】射频交换矩阵的交叉系统实现方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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MXN交换，需要N个I XM和M个NX 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MXN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。
[0003]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MXN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。
[0004]
【发明内容】
[0005]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。
[0006]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I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AXN射频交换矩阵模块作为最小交换单元，是由AXN射频交换矩阵模块作为最小交换单元，与(M/A) X I的开关共同搭建成MXN的交换网络，其特征在于:系统采用模块化设计，将单级MXN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 X 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) Xl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，(Μ/A)个输入板卡和N个输出板卡连同背板组成了 MXN射频交换矩阵，并且通过将多个(M/A) Xl的开关做到一个输出板上，进而来减少输出板数量。
[0007]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16X32为例。我们采用新的交换方法后可以用4个4X32为最小交换单元，32个4X I的开关来搭建两级交换网络，背板的走线只需要有4X32=128根，而对于传统的CROSSBAR交换结构，需要的背板走线是16X32=512跟，可以看到极大的减少了背板的走线数量。
[0008]2、交换规模的灵活性大大增强。比如设计成16X32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 12X32 ;少一个输出卡后，交换矩阵的规模就变为了 16X28。可以通过插卡数量来灵活的调整交换规模。
[0009]3、可以降低系统设计风险。对于MXN交换矩阵来说，可以先设计出它的最小交换单元AXM模块，不管时间上还是费用上，都比直接设计MXN要优化，从而降低设计的风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]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16X32的新交换矩阵以4X32为最小交换模块的交叉方法示意图；
图5、为16X32的新交换矩阵以2X32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】
[0011]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，MXN的交换是以AXN射频交换矩阵模块作为最小交换单元，与(M/A) X I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AXN，第二级交换是指Μ/A个AXN与N个(M/A)X1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=I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AXN射频交换矩阵模块构成，输出板主要由AXN与N个(M/A)X I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。
[0012]以16X32射频交换矩阵为例，如图4所示，最小的交换模块为4X32，进而可以得到背板上的走线数量为4X32=128根。而采用比之简单的最小交换模块2X32，如图5所示，我们可以得到背板上的走线数量为8X32=256根。
[0013]考虑两种极端情况:第一种采用最简单的最小交换模块，即A=l，则背板走线数量为最大16X32=512，此时情况与图2相同；第二种采用最简单的背板走线1X32根，SPA=16，则最小交换模块为16X32，这种情况下，最小交换模块已经与要设计的模块一样。从两种极端情况可以看出，本设计的灵活之处在于可以兼顾最小交换模块的设计难度和背板走线数量。根据具体的情况设计出适合自己的交换网络。
[0014]图6为射频交换矩阵框图。
[0015]根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
【权利要求】
1.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I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AXN射频交换矩阵模块作为最小交换单元，是由AXN射频交换矩阵模块作为最小交换单元，与(M/A) Xl的开关共同搭建成MXN的交换网络，其特征在于:系统采用模块化设计，将单级MXN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AXN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) Xl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，(Μ/A)个输入板卡和N个输出板卡连同背板组成了 MXN射频交换矩阵，并且通过将多个(M/A) Xl的开关做到一个输出板上，进而来减少输出板数量。
【文档编号】H04L12/931GK104468416SQ201410671629
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】王东峰, 李洋, 张睿, 王文博, 杨纯璞, 刘佳, 王卫龙, 钱瑞杰, 孙毅, 陈伟峰, 宋春颖, 韩哲, 程晔 申请人:天津光电通信技术有限公司