光子分组交换机的基数增强的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]当前的网络分组交换机从另一交换机或者终端节点接收分组数据，并将该分组转发到目的地终端节点或者另一中间交换机。网络分组交换机主要使用分组交换机处的电子输出/输出(I/O)连接。许多网络分组交换机被封装在单个专用集成电路(ASIC)中，并且因而通过各自封装处的功率和引线数限制两者而在外部带宽方面受到限制。
【附图说明】
[0002]图1图示了光交换模块的示例。
[0003]图2图示了光交换模块的另一示例。
[0004]图3图示了光复用器的示例。
[0005]图4图不了光复用器的另一个不例。
[0006]图5图示了用于增加光子分组交换机(photonic packet switch)的基数(radix)的方法的示例。
【具体实施方式】
[0007]本公开涉及利用光输入/输出连接和交换机核心的光子分组交换机的基数增强。为了最小化大规模网络中的等待时间，希望的是增加所给定的光子分组交换机(例如，连接到更大可能数量的离散源和目的地的交换机)的端口数。通过使用到所述分组交换机的光输入或者来自所述分组交换机的光输出中的每一个的密集波分复用(DWDM)，光子分组交换机内的集成光子学允许高带宽和多端口数的结合。通过与光子分组交换机一起利用光复用器和解复用器的布置，可以提供单个光交换模块，其能够支持增加数量的网络输入和输出连接，而此外不增加到所述交换机的物理I/O连接的数量。
[0008]图1图示了光交换模块100的示例。光交换模块100使用光复用和解复用来增加光子分组交换机110的基数，所述光子分组交换机可作为光交换模块100的一部分被包括。如此处所述的，术语“基数”指的是光子分组交换机110的端口 114的数量。因而，与复用和解复用的扇入(fan-1n)和扇出(fan-out)特性有关的光子分组交换机110的端口 114的数量(如此处所述的)可以对应于交换机基数。如此处所述的，给定的端口 114包括两个分离的并独立的数据信道，例如一个输入信道和一个输出信道。光子分组交换机110还包括交换机核心120用以处理源自多个光输入信号ΙΝ_0ΡΤ的输入数据分组，所述多个光输入信号ΙΝ_0ΡΤ可以分别从多个输入信道被提供给交换机核心120，使得多个光输入信号IN_OPT中的每一个都可以与多个端口 114中的一个相关联。在一些示例中，交换机核心120可以被配置成电交换机核心。在其它示例中，交换机核心可以被配置成光交换机核心或者混合电光核心。
[0009]例如，端口 114中的每一个都可以包括光至电(0/E)转换器、电数据缓冲器和/或路由逻辑。交换机核心120可以具有控制路径和数据路径，其中控制路径处理例如仲裁、流量控制以及错误检测与恢复。数据路径将数据(例如分组)从输入信道移动到与端口 114相关联的对应的输出信道，所述输出信道诸如通过路由逻辑确定。因而，端口 114中的每一个还可以包括电至光(E/Ο)转换器用以将从交换机核心120提供的电信号转换为光信号用于从各自的输出信道传输。
[0010]光交换模块100还可以包括光复用器(即MUX)级150和光解复用器(即DEMUX)级160。在图1的示例中，光复用器级150包括至少一个光复用器162，其耦合到与端口 114相关联的各自的输入信道(例如，通过光波导，诸如光纤)。(多个)光复用器162分别包括一组光输入端用以通过复用不同波长的各自组光输入信号来增加光子分组交换机110的交换机基数，所述光输入信号在图1的示例中表明为光输入信号I λ glj I λ τ，其中T是正整数，其表示用于所给定的复用器162的分离的输入信号的数量。光输入信号I Aglj I λ τ中的每一个可以与一个或多个不同的波长相关联(例如，波分复用(WDM)信号，例如稀疏WDM或者DWDM信号)。例如，光输入信号I λ jlj I λ τ可以从诸如光发送器终端和/或光路由器的各种源被提供。
[0011]此外，光解复用器级160包括至少一个光解复用器164，其耦合到与端口 114相关联的各自的输出信道(例如通过光波导)。(多个)光解复用器162分别类似地包括一组光输出端用以通过将多个光输出信号0UT_0PT(诸如每一个光输出信号对应于多个输出信道中的各自一个输出信道)解复用成不同波长的光输出信号来增加光子分组交换机110的交换机基数，所述光输出信号在图1的示例中表明为光输出信号0λ#1」0λ R，其中R是正整数，其表示来自所给定的解复用器164的输出信号的数量。光输出信号0λ$」0λ R中的每一个都可以同样地包括一个或多个不同波长。光输出信号OAgIj 0λ [；可以被提供给各种目的地、诸如光接收器终端和/或光路由器用于进一步处理和/或路由。作为一个示例，T和R可以是相等的，使得光输出信号O λ glj O λ K中的每一个可以对应于光输入信号I λ I到I 的各自一个。作为另一个不例，光输入信号I λ jlj I λ τ的数量可以不同于光输出信号O λ glj O λ [；的数量。
[0012]作为进一步的示例，(多个)光复用器162可以分别被配置成接收各自组光输入信号I λ jlj I λ ^乍为多个(例如T个)细信道，并且将它们组成成单个宽信道，所述宽信道作为光输入信号ΙΝ_0ΡΤ中的一个被提供给分组交换机110。如此处使用的，术语“宽信道”指的是具有给定波长数量(例如，16)的光信号，并且术语“细信道”指的是光信号具有小于宽信道中给定波长数量的波长数量(例如1，2，4)。可以基于“扇入”因子对于给定的光复用器162将细信道的多个波长组合成宽信道，使得可以从具有扇入因子为4的光复用器162之一作为4个细信道的组合提供具有16个波长的给定宽信道信号，其中所述细信道分别包括4个波长。以类似但是相反的方式，(多个)光解复用器164因而可以分别被配置成从光子分组交换机110接收为宽信道信号的光输出信号0UT_0PT，并将宽信道信号分离成对应于光输出信号O λ jlj O λ R的各自多个细信道。类似于如关于(多个)光复用器162所述的，可以从宽信道中分裂的细信道的波长数量可以基于“扇出”因子。
[0013]此外，端口 114可以分别被配置成接收宽信道光输入信号ΙΝ_0ΡΤ并且提供宽信道光输出信号0UT_0PT。然而，宽信道光输入信号ΙΝ_0ΡΤ不局限于由光复用器162提供，并且宽信道光信号0UT_0PT不局限于被提供给光解复用器164。替代地，在某些示例中，宽信道光输入信号ΙΝ_0ΡΤ可以从光交换模块100外部的光源直接提供。此外，宽信道光输出信号0UT_0PT可以直接被提供给光交换模块100外部的光接收器。针对每个输入和输出信道的操作模式(例如，直接从/向源或者从/向复用器/解复用器接收/发送宽信道任一种)可以基于光子分组交换机I1中的控制寄存器或者配置设置。因此，端口 114中的每一个可以选择性地被配置成操作用以增加光子分组交换机110的基数或者作为高带宽DWDM端口操作。
[0014]通过将光子分组交换机110和交换机核心120与集成CMOS光子学组合并且进一步地使用光复用器/解复用器级150和160，光交换模块100可以在一个示例中起极高端口数交换机的作用，或者在另一示例中起具有高带宽DWDM端口的高端口数交换机的作用。因而，光交换模块100可以包括任意数量的复用器和解复用器，其连接到分组交换机110的各自的输入和输出信道。复用器和解复用器的配置和数量可以根据所使用的(多个)光复用器162和(多个)光解复用器164的各自的扇入和扇出因子来增加交换机基数。
[0015]图2图示了光交换模块200的另一示例。光交换模块200可以在实现分组交换的各种光学应用的任一种中实现。例如，可以在集成基