传输网发展的趋势是数字化,综合化,宽带化,而光纤作为传输媒质的出现,无疑给传输网的进一步发展开避了一个更为开阔的前景,所以光传输网将成为传输网的必然趋势。由于光传输设备是光传输网的核心,所以光传输设备的发展决定了光传输网的功能能否有效实现。而Clos交叉矩阵是一种可以满足传输设备对交叉矩阵要求的理想结构,它广泛应用于光传输设备。Clos交叉矩阵通过使用多个较小交换容量的交换单元来构建大容量交叉矩阵网络,它具有良好的可扩展性、高度的灵活性和可靠性。而Clos交叉矩阵关键技术包括Clos交叉矩阵的可扩展技术和考虑QoS业务的Clos交叉矩阵调度算法。本文主要对Clos交叉矩阵关键技术进行研究,主要的工作和贡献包括以下三个方面:1.针对Clos交叉矩阵的扩展性问题,本文提出了一种新的Clos交叉矩阵扩展方案——合并倍数扩展方案。它对Clos交叉矩阵的每一级的交换单元采用两两合并的方式实现交换容量倍数的升级。在Clos交叉矩阵的第一级模块和第三级模块进行的逻辑上的合并,合并后它们的物理特性并没有改变,只是两个模块的端口连接关系改变;第二级模块进行的是物理上的合并,物理特性发生改变,也就是成为一个新的交换模块。2.通过对比说明了Clos交叉矩阵合并倍数扩展方案优势所在;并对各种Clos交叉矩阵扩展方案进行了仿真验证,结果证明合并倍数扩展方案具有较好的阻塞率性能。3.实现Clos交叉矩阵调度算法的QoS业务。Clos交叉矩阵调度算法包括单播算法和组播算法。单播算法主要说明Paull算法,组播算法主要是第一级扇出算法(First Fanout Multicast Algorithm)和中间级优先扇出算法。为了实现Paull算法和第一级扇出算法的QoS业务,引入了权重矩阵和权重树结构.当需要保障高优先级的链路的时候,可以通过对权重树进行宽度搜索,能更快的找到需要移动的低优先链路。仿真证明具有QoS功能的调度算法能够更好的对不同优先级的业务区别服务。