專利名稱：光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通訊和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
Internet網(wǎng)上數(shù)據(jù)流的急劇增長(zhǎng)，要求極大增加通訊網(wǎng)中的核心路由器的容量，核心路由器容量增加的關(guān)鍵是提高輸入和輸出線卡的處理速率、提高核心路由器中互連交換網(wǎng)絡(luò)的容量。容量為80Gbps、160Gbps、320Gbps等路由交換設(shè)備已相繼供應(yīng)市場(chǎng)。在以上容量的路由交換設(shè)備基礎(chǔ)上，若要將容量進(jìn)一步擴(kuò)大，一種有效的方法是采用寬帶光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板技術(shù)，將幾臺(tái)容量相同的諸如80Gbps、160Gbps、320Gbps路由交換設(shè)備互連起來(lái)，形成更大容量的路由交換設(shè)備。如將2、4、8…臺(tái)80Gbps的路由交換系統(tǒng)互連在一起，可形成160Gbps、320Gbps、640Gbps等路由交換設(shè)備。將2、4、8…臺(tái)160Gbps的路由交換系統(tǒng)互連在一起形成320Gbp、640GBps、1.28Tbps等路由交換設(shè)備。將2、4、8…臺(tái)320Gbps的路由交換系統(tǒng)互連在一起形成640GBps、1.28Tbps、2.56Tbps等路由交換設(shè)備?；?20(×2)Gbps路由交換系統(tǒng)可擴(kuò)展到T比特路由交換系統(tǒng)的互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)，可采用兩種類型的互連交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其一為高密度的光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其二為高密度的全光光纖互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。加拿大北方電訊NOTEL在T比特路由器的產(chǎn)品中曾采用光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但至今未透露技術(shù)細(xì)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，將數(shù)臺(tái)320Gbps路由交換設(shè)備互連在一起，可擴(kuò)展到數(shù)倍容量、構(gòu)成容量為T比特路由交換系統(tǒng)。
本發(fā)明一種光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，用于320Gbps路由交換設(shè)備，由四組2.5Gbps光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成，每一組子系統(tǒng)包括M/2塊64×64開關(guān)交換芯片和兩塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板；第一塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板輸入端口排列M×32條光纖通道、用于連接320Gbps路由交換設(shè)備，每32條光纖順序均勻分成M/2束、M×32條光纖的相同順序的M束光纖在該光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板輸出端口構(gòu)成M/2×64條光纖通道、用于連接M/2塊64×64開關(guān)交換芯片；第二塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板結(jié)構(gòu)和光纖連接方式與第一塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板關(guān)于所述64×64開關(guān)交換芯片軸對(duì)稱；其中M＝2N，N為自然數(shù)。
所述的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，其中可以M＝4。
所述的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，其中也可以M＝8。
圖1所示是使用本發(fā)明光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，將M＝2N臺(tái)容量為320Gbps路由交換設(shè)備互連成一體、其容量擴(kuò)展到Tbps的路由交換設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，它由4、8…臺(tái)320Gbps的雙向可擴(kuò)展的路由交換設(shè)備和本發(fā)明光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板組成。每一臺(tái)320Gbps可擴(kuò)展的路由交換設(shè)備包括如下信息處理過程32個(gè)輸入、輸出10Gbps線卡，每一個(gè)線卡的分組信息串并到2.5Gbps四個(gè)處理層面，在四個(gè)層面上分組信息用2.5Gbps的速率進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，每一層面上速率為2.5Gbps的32個(gè)輸入端口的分組信息，通過開關(guān)速率為2.5Gbps的64×64開關(guān)芯片構(gòu)成可擴(kuò)展的電子互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由尋徑，交換到輸出端口，再將四個(gè)層面上2.5Gbps速率的32個(gè)輸出通道中分組信息串并轉(zhuǎn)換到32個(gè)輸出10Gbps線卡進(jìn)行輸出。每一臺(tái)320Gbps的路由設(shè)備的每一個(gè)層面，都采用開關(guān)速率為2.5Gbps的64×64開關(guān)芯片作為路由尋徑開關(guān)，其中32輸入和32輸出端是用于在本設(shè)備內(nèi)的輸入和輸出端口分組信息進(jìn)行交換時(shí)，提供高速路由交換通道。而64×64開關(guān)芯片中其他32輸入和輸出端是給本臺(tái)的輸入分組信息要交換到其他三臺(tái)或七臺(tái)設(shè)備中輸出端時(shí)，提供高速路由交換通道，它是可擴(kuò)展的備用端口，具有可擴(kuò)展備用端口的路由交換設(shè)備稱為可擴(kuò)展的路由交換設(shè)備系統(tǒng)。
要想讓每一臺(tái)320Gbps的雙向可擴(kuò)展的路由交換設(shè)備的速率為10Gbps 32個(gè)輸入端口的分組信息可以無(wú)阻塞地交換到其他三臺(tái)或七臺(tái)設(shè)備的3×32或7×32個(gè)速率為10Gbps輸出端口中任意一個(gè)輸出端口，從路由交換網(wǎng)絡(luò)層面上，首先在速率為2.5Gbps的每一個(gè)層面上，對(duì)不同的四臺(tái)或八臺(tái)32個(gè)輸入、輸出端口之間的路由交換，提供一套光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進(jìn)行路由尋徑；其中，每一臺(tái)320Gbps可擴(kuò)展的路由交換設(shè)備各自獨(dú)立的進(jìn)行如下信息處理過程32個(gè)輸入、輸出10Gbps線卡，每一個(gè)線卡的分組信息串并到2.5Gbps四個(gè)處理層面，在四個(gè)層面上分組信息用2.5Gbps的速率進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，每一層面上速率為2.5Gbps的32個(gè)輸入端口的分組信息，通過開關(guān)速率為2.5Gbps的64×64開關(guān)芯片構(gòu)成可擴(kuò)展的電子互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由尋徑，交換到輸出端口，如果輸出端口仍然是本設(shè)備的輸出端口，則交換到本設(shè)備的輸出端口。如果分組信息是需要從其他三臺(tái)或七臺(tái)的輸出端口輸出，則該分組信息通過64×64開關(guān)芯片中其他32光備用的輸出端口輸出，經(jīng)過本發(fā)明光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，提供高速通道，路由尋徑到其他三臺(tái)或七臺(tái)的2.5Gbps層面上的輸出端口。最后，將四個(gè)層面上2.5Gbps速率的32個(gè)輸出通道中分組信息串并轉(zhuǎn)換到32個(gè)輸出10Gbps線卡進(jìn)行輸出。由此可以得知，基于四臺(tái)或八臺(tái)容量為320Gbps路由交換設(shè)備擴(kuò)展到容量為Tbps的路由交換系統(tǒng)設(shè)備，不同設(shè)備之間的分組交換是在速率為2.5Gbps層面上進(jìn)行的，所以，需要四組速率為2.5Gbps光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。將四組速率為2.5Gbps光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組合在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)，形成一整套本發(fā)明光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板。
使用本發(fā)明光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，可以方便地將2、4、8…臺(tái)320Gbps的路由交換系統(tǒng)互連在一起形成640GBps、1.28Tbps、2.56Tbps等路由交換設(shè)備。


圖1基于320Gbps路由交換設(shè)備擴(kuò)展到T比特路由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為基于320Gbps路由交換設(shè)備可擴(kuò)展到1.28T比特路由交換系統(tǒng)的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)背板拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖3為基于320Gbps路由交換設(shè)備可擴(kuò)展到2.56Tbps路由交換系統(tǒng)的互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖4為可擴(kuò)展到T比特路由系統(tǒng)的320Gbps路由交換設(shè)備中可擴(kuò)展電子互連網(wǎng)絡(luò)背板；圖5所示由四臺(tái)320(×2)Gbps擴(kuò)展到1.28(×2)Tbps比特路由系統(tǒng)，其光纖互連背板的總圖；
圖6為用于320(×2)Gbps路由交換系統(tǒng)可擴(kuò)展到1.28T比特路由交換系統(tǒng)的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板；圖7、用于320(×2)Gbps路由交換系統(tǒng)可擴(kuò)展到2.56T比特路由交換系統(tǒng)的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明基于四臺(tái)320Gbps路由交換設(shè)備擴(kuò)展到容量1.28Tbps比特路由交換系統(tǒng)的互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。圖中下面一排表示該系統(tǒng)包括四個(gè)獨(dú)立的320Gbps路由交換設(shè)備，每一臺(tái)分別有32個(gè)10Gbps的輸入、輸出端口，分成四個(gè)2.5Gbps層面對(duì)分組信息進(jìn)行處理和路由交換。四臺(tái)設(shè)備每一個(gè)2.5Gbps層面之間的四組32輸入、輸出的分組信息交換，通過一個(gè)核心互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供尋徑交換通道。四個(gè)2.5Gbps層面有四套互連交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。由四套互連交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成的核心互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將四個(gè)獨(dú)立的320Gbps路由交換設(shè)備互連在一起，構(gòu)成為一個(gè)容量1.28Tbps路由交換系統(tǒng)?；?20Gbps路由交換設(shè)備可擴(kuò)展到2.56Tbps路由交換系統(tǒng)的互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示，系統(tǒng)包括八臺(tái)320Gbps路由交換設(shè)備。八臺(tái)設(shè)備每一個(gè)2.5Gbps層面之間的八組32輸入、輸出的分組信息交換，通過如圖3所示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)核心互連交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)提供尋徑交換通道。一套由四組互連交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成的核心互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將八臺(tái)320Gbps路由交換設(shè)備互連在一起，構(gòu)成為一個(gè)容量寬帶2.56Tbps路由交換系統(tǒng)。
每一臺(tái)獨(dú)立雙向320Gbps的路由交換設(shè)備包括了32個(gè)10Gbps輸入和輸出線卡，按照分組信息并串到2.5Gbps四個(gè)處理層面上進(jìn)行內(nèi)部標(biāo)志提取、轉(zhuǎn)發(fā)，每一層面上速率為2.5Gbps的32個(gè)輸入、輸出端口的分組信息通過一個(gè)如圖4所示的可擴(kuò)展的電子互連背板進(jìn)行尋徑交換。每一層面上可擴(kuò)展電子互連網(wǎng)絡(luò)背板的可擴(kuò)展性，主要決定于該系統(tǒng)中的電子互連網(wǎng)絡(luò)背板所用的交換芯片。320Gbps路由交換設(shè)備中可擴(kuò)展的電子互連網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用64×64交換芯片，每一層面的64×64交換芯片的32個(gè)輸入和輸出口是用于本系統(tǒng)中32個(gè)輸入和輸出端口的分組信息路由交換，而另外32個(gè)輸出口是用于交換到其他320Gbps的路由交換系統(tǒng)的分組信息提供路由尋徑的通道。而另外32個(gè)輸入口為來(lái)自其他七個(gè)獨(dú)立的320Gbps的路由交換系統(tǒng)中的分組信息，要到本臺(tái)路由器的32個(gè)輸出端口，提供路由尋徑的通道。
基于320Gbps路由交換設(shè)備可擴(kuò)展到1.28Tbps的路由交換系統(tǒng)，由4臺(tái)320Gbps的可擴(kuò)展的路由交換系統(tǒng)和一套核心互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。因?yàn)橐慌_(tái)320Gbps的可擴(kuò)展的路由交換系統(tǒng)安裝在一個(gè)機(jī)柜之中，四臺(tái)獨(dú)立的機(jī)柜之間的互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于距離較長(zhǎng)、速度高、密度大，都是采用高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板技術(shù)，由四臺(tái)320(×2)Gbps擴(kuò)展到1.28(×2)Tbps的T比特路由系統(tǒng)，其光纖互連背板的總圖，如圖5所示。四臺(tái)320Gbps獨(dú)立的設(shè)備之間的核心互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種本發(fā)明的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板。該光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板是由四個(gè)層面的光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成。每一個(gè)層面的光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)提供四臺(tái)獨(dú)立320Gbps路由設(shè)備一個(gè)2.5Gbps層面上，四組32×32輸入、輸出端口之間的路由交換通道。一個(gè)層面上的光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是由兩塊64×64芯片和一套寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)背板組成，每一套雙向的寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)背板由兩塊寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)背板組成。兩塊64×64芯片承擔(dān)分組信息的路徑選取，寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)背板提供寬帶信息傳輸通道。光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板包括4×2塊64×64芯片和四套寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)背板。
基于320Gbps路由交換設(shè)備可擴(kuò)展到1.28Tbps的路由交換系統(tǒng)，本發(fā)明的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，由四組光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成，每一組光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)將獨(dú)立的四臺(tái)320(×2)Gbps路由交換系統(tǒng)中一個(gè)2.5Gbps層面上的四組32個(gè)輸入和32輸出口的分組信息處理互連在一起，提供128×128的路由交換尋徑通道。每一組光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由兩塊64×64交換芯片和一套高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板組成。四個(gè)層面由四套2.5Gbps光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成，每一套雙向的高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板包括兩塊高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板。64×64芯片承擔(dān)分組信息的路徑選取，寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)背板提供寬帶信息傳輸通道。本發(fā)明的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，見圖6，它包括4×2塊包括64×64交換芯片的分組信息處理模板和四套雙向128×128高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板。
320Gbps路由交換設(shè)備可擴(kuò)展到2.56Tbps路由交換系統(tǒng)的光電混合互連交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括了八臺(tái)320Gbps路由交換設(shè)備，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示的光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由四組光電混合互連交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成。每一組子系統(tǒng)包括四片64×64交換芯片和一套雙向256×256高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板。整個(gè)光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板包括4×4塊包括64×64交換芯片的分組信息處理模塊和四套雙向256×256高密度的光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板，見圖7。
權(quán)利要求
1.一種光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，用于320Gbps路由交換設(shè)備，由四組2.5Gbps光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成，每一組子系統(tǒng)用于M臺(tái)設(shè)備中每一層2.5Gbps層面的互連，每一組子系統(tǒng)包括M/2塊64×64開關(guān)交換芯片和兩塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板；第一塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板輸入端口排列M×32條光纖通道、用于連接320Gbps路由交換設(shè)備，每32條光纖順序均勻分成M/2束、M×32條光纖的相同順序的M束光纖在該光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板輸出端口構(gòu)成M/2×64條光纖通道、用于連接M/2塊64×64開關(guān)交換芯片；第二塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板結(jié)構(gòu)和光纖連接方式與第一塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板關(guān)于所述64×64開關(guān)交換芯片軸對(duì)稱；其中M＝2N，N為自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，其特征為M＝4。
3.如權(quán)利要求1所述的光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，其特征為M＝8。
全文摘要
光電混合光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)背板，屬于通訊和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，將數(shù)臺(tái)320Gbps路由交換設(shè)備擴(kuò)展到數(shù)倍容量、構(gòu)成容量為T比特路由交換系統(tǒng)。本發(fā)明由四組2.5Gbps光電混合光纖互連網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成，每一組子系統(tǒng)用于M臺(tái)設(shè)備中每一層2.5Gbps層面的互連，每一組子系統(tǒng)包括M/2片64×64開關(guān)交換芯片和兩塊雙向(M×32)×(M×32)光纖互連網(wǎng)絡(luò)背板；其中M＝文檔編號(hào)H04L12/02GK1619986SQ20041001305
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者曹明翠, 羅志祥 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)