光子分組交換機的基數(shù)增強的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]當前的網(wǎng)絡(luò)分組交換機從另一交換機或者終端節(jié)點接收分組數(shù)據(jù)，并將該分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地終端節(jié)點或者另一中間交換機。網(wǎng)絡(luò)分組交換機主要使用分組交換機處的電子輸出/輸出(I/O)連接。許多網(wǎng)絡(luò)分組交換機被封裝在單個專用集成電路(ASIC)中，并且因而通過各自封裝處的功率和引線數(shù)限制兩者而在外部帶寬方面受到限制。
【附圖說明】
[0002]圖1圖示了光交換模塊的示例。
[0003]圖2圖示了光交換模塊的另一示例。
[0004]圖3圖示了光復用器的示例。
[0005]圖4圖不了光復用器的另一個不例。
[0006]圖5圖示了用于增加光子分組交換機(photonic packet switch)的基數(shù)(radix)的方法的示例。
【具體實施方式】
[0007]本公開涉及利用光輸入/輸出連接和交換機核心的光子分組交換機的基數(shù)增強。為了最小化大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的等待時間，希望的是增加所給定的光子分組交換機(例如，連接到更大可能數(shù)量的離散源和目的地的交換機)的端口數(shù)。通過使用到所述分組交換機的光輸入或者來自所述分組交換機的光輸出中的每一個的密集波分復用(DWDM)，光子分組交換機內(nèi)的集成光子學允許高帶寬和多端口數(shù)的結(jié)合。通過與光子分組交換機一起利用光復用器和解復用器的布置，可以提供單個光交換模塊，其能夠支持增加數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出連接，而此外不增加到所述交換機的物理I/O連接的數(shù)量。
[0008]圖1圖示了光交換模塊100的示例。光交換模塊100使用光復用和解復用來增加光子分組交換機110的基數(shù)，所述光子分組交換機可作為光交換模塊100的一部分被包括。如此處所述的，術(shù)語“基數(shù)”指的是光子分組交換機110的端口 114的數(shù)量。因而，與復用和解復用的扇入(fan-1n)和扇出(fan-out)特性有關(guān)的光子分組交換機110的端口 114的數(shù)量(如此處所述的)可以對應于交換機基數(shù)。如此處所述的，給定的端口 114包括兩個分離的并獨立的數(shù)據(jù)信道，例如一個輸入信道和一個輸出信道。光子分組交換機110還包括交換機核心120用以處理源自多個光輸入信號ΙΝ_0ΡΤ的輸入數(shù)據(jù)分組，所述多個光輸入信號ΙΝ_0ΡΤ可以分別從多個輸入信道被提供給交換機核心120，使得多個光輸入信號IN_OPT中的每一個都可以與多個端口 114中的一個相關(guān)聯(lián)。在一些示例中，交換機核心120可以被配置成電交換機核心。在其它示例中，交換機核心可以被配置成光交換機核心或者混合電光核心。
[0009]例如，端口 114中的每一個都可以包括光至電(0/E)轉(zhuǎn)換器、電數(shù)據(jù)緩沖器和/或路由邏輯。交換機核心120可以具有控制路徑和數(shù)據(jù)路徑，其中控制路徑處理例如仲裁、流量控制以及錯誤檢測與恢復。數(shù)據(jù)路徑將數(shù)據(jù)(例如分組)從輸入信道移動到與端口 114相關(guān)聯(lián)的對應的輸出信道，所述輸出信道諸如通過路由邏輯確定。因而，端口 114中的每一個還可以包括電至光(E/Ο)轉(zhuǎn)換器用以將從交換機核心120提供的電信號轉(zhuǎn)換為光信號用于從各自的輸出信道傳輸。
[0010]光交換模塊100還可以包括光復用器(即MUX)級150和光解復用器(即DEMUX)級160。在圖1的示例中，光復用器級150包括至少一個光復用器162，其耦合到與端口 114相關(guān)聯(lián)的各自的輸入信道(例如，通過光波導，諸如光纖)。(多個)光復用器162分別包括一組光輸入端用以通過復用不同波長的各自組光輸入信號來增加光子分組交換機110的交換機基數(shù)，所述光輸入信號在圖1的示例中表明為光輸入信號I λ glj I λ τ，其中T是正整數(shù)，其表示用于所給定的復用器162的分離的輸入信號的數(shù)量。光輸入信號I Aglj I λ τ中的每一個可以與一個或多個不同的波長相關(guān)聯(lián)(例如，波分復用(WDM)信號，例如稀疏WDM或者DWDM信號)。例如，光輸入信號I λ jlj I λ τ可以從諸如光發(fā)送器終端和/或光路由器的各種源被提供。
[0011]此外，光解復用器級160包括至少一個光解復用器164，其耦合到與端口 114相關(guān)聯(lián)的各自的輸出信道(例如通過光波導)。(多個)光解復用器162分別類似地包括一組光輸出端用以通過將多個光輸出信號0UT_0PT(諸如每一個光輸出信號對應于多個輸出信道中的各自一個輸出信道)解復用成不同波長的光輸出信號來增加光子分組交換機110的交換機基數(shù)，所述光輸出信號在圖1的示例中表明為光輸出信號0λ#1」0λ R，其中R是正整數(shù)，其表示來自所給定的解復用器164的輸出信號的數(shù)量。光輸出信號0λ$」0λ R中的每一個都可以同樣地包括一個或多個不同波長。光輸出信號OAgIj 0λ [；可以被提供給各種目的地、諸如光接收器終端和/或光路由器用于進一步處理和/或路由。作為一個示例，T和R可以是相等的，使得光輸出信號O λ glj O λ K中的每一個可以對應于光輸入信號I λ I到I 的各自一個。作為另一個不例，光輸入信號I λ jlj I λ τ的數(shù)量可以不同于光輸出信號O λ glj O λ [；的數(shù)量。
[0012]作為進一步的示例，(多個)光復用器162可以分別被配置成接收各自組光輸入信號I λ jlj I λ ^乍為多個(例如T個)細信道，并且將它們組成成單個寬信道，所述寬信道作為光輸入信號ΙΝ_0ΡΤ中的一個被提供給分組交換機110。如此處使用的，術(shù)語“寬信道”指的是具有給定波長數(shù)量(例如，16)的光信號，并且術(shù)語“細信道”指的是光信號具有小于寬信道中給定波長數(shù)量的波長數(shù)量(例如1，2，4)?？梢曰凇吧热搿币蜃訉τ诮o定的光復用器162將細信道的多個波長組合成寬信道，使得可以從具有扇入因子為4的光復用器162之一作為4個細信道的組合提供具有16個波長的給定寬信道信號，其中所述細信道分別包括4個波長。以類似但是相反的方式，(多個)光解復用器164因而可以分別被配置成從光子分組交換機110接收為寬信道信號的光輸出信號0UT_0PT，并將寬信道信號分離成對應于光輸出信號O λ jlj O λ R的各自多個細信道。類似于如關(guān)于(多個)光復用器162所述的，可以從寬信道中分裂的細信道的波長數(shù)量可以基于“扇出”因子。
[0013]此外，端口 114可以分別被配置成接收寬信道光輸入信號ΙΝ_0ΡΤ并且提供寬信道光輸出信號0UT_0PT。然而，寬信道光輸入信號ΙΝ_0ΡΤ不局限于由光復用器162提供，并且寬信道光信號0UT_0PT不局限于被提供給光解復用器164。替代地，在某些示例中，寬信道光輸入信號ΙΝ_0ΡΤ可以從光交換模塊100外部的光源直接提供。此外，寬信道光輸出信號0UT_0PT可以直接被提供給光交換模塊100外部的光接收器。針對每個輸入和輸出信道的操作模式(例如，直接從/向源或者從/向復用器/解復用器接收/發(fā)送寬信道任一種)可以基于光子分組交換機I1中的控制寄存器或者配置設(shè)置。因此，端口 114中的每一個可以選擇性地被配置成操作用以增加光子分組交換機110的基數(shù)或者作為高帶寬DWDM端口操作。
[0014]通過將光子分組交換機110和交換機核心120與集成CMOS光子學組合并且進一步地使用光復用器/解復用器級150和160，光交換模塊100可以在一個示例中起極高端口數(shù)交換機的作用，或者在另一示例中起具有高帶寬DWDM端口的高端口數(shù)交換機的作用。因而，光交換模塊100可以包括任意數(shù)量的復用器和解復用器，其連接到分組交換機110的各自的輸入和輸出信道。復用器和解復用器的配置和數(shù)量可以根據(jù)所使用的(多個)光復用器162和(多個)光解復用器164的各自的扇入和扇出因子來增加交換機基數(shù)。
[0015]圖2圖示了光交換模塊200的另一示例。光交換模塊200可以在實現(xiàn)分組交換的各種光學應用的任一種中實現(xiàn)。例如，可以在集成基