[发明专利]高容量交换系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更具体而言涉及在光传输网络中使用的高容量网络节点。

背景技术

在光传输网络中，需要可以在大量输入和输出端口之间灵活地交换大量高速数据信号的网络节点。如今，光接口可用于高达40G比特/秒的信号速率，并且正在研究用于100G比特/秒的信号速率的接口。如今，大型网络节点能够处理的总业务容量的范围高达数兆比特每秒。这种网络节点是基于高速电信号交换的。

考虑到核心网中不断增长的业务量需求，可以预计在未来将需要具有更高的交换容量的网络节点。在电气领域中执行交换的网络节点将根据占地面积和功耗而在尺寸上受到限制。全光交换技术正处于开发之中，但是当前允许以STS-1或分组粒度来交换100G比特/秒信号的光交换机仍然不可用，至少未用于大型交换机，而且一旦成熟之后成本也将相当高。

发明内容

本发明提供了一种在传输网络中使用的高容量交换系统，其包括多个输入/输出子系统和可被配置为将该输入/输出子系统互连的中央互连装置。该子系统具有用于从网络的传输线路接收数据信号并且向网络的传输线路发送数据信号的输入/输出线路模块，用于将该子系统连接到该互连装置的一个或多个链路模块，以及用于在子系统内的输入/输出模块与一个或多个链路模块之间在时域和空域中交换数据信号的本地交换装置。该链路模块适用于将来自同一输入/输出子系统的不同输入/输出线路模块的并且去往另一个所述输入/输出子系统的输入/输出线路模块的数据信号聚合成信号突发，并且向每个信号突发添加有效载荷间隔。该交换系统还具有调度器，该调度器在该有效载荷间隔期间将该互连装置配置为将信号突发交换到它们的目的地子系统。

在具体的实施方式中，该互连装置包括被配置为用于将所述子系统中的任意一个连接到任意一个的双向光环路形式的光纤互连。每个都以唯一波长进行发射的光发射器位于链路模块处，并且用于从光纤环路接收信号突发的可调谐光接收器也位于链路模块处。

在可选择的实施方式中，使用光空间交换矩阵来实现该互连装置。

这些实施方式针对不断增长的业务量需求提供了一种可以低成本实现的可扩展的并且灵活的技术方案。具体而言，该光环路实现在冗余、成本和功耗方面提供了优势。此外，其使得能够非常有效地实现组播连接。

附图说明

现在将参考附图来描述本发明的优选实施方式，其中：

图1显示了利用光交叉交换机的高容量网络节点的第一实施方式；

图2显示了利用光环路的高容量网络节点的第二实施方式；

图3显示了在图2的网络节点中使用的内部信号结构。

具体实施方式

鉴于现有交换系统的限制和缺点，发明人已想到新的节点架构和交换原理，以实现高容量高速光网络节点。该交换系统采用多个输入/输出搁板(shelf)以及中央交换结构和控制子系统，其中该输入/输出搁板携带多个I/O卡，诸如IP业务、SONET/SDH/OTH业务或以太网业务之类的传输业务在I/O卡处进入该系统。在优选实施方式中，该交换结构具有基于波分复用的简单的分路和延续架构。如下文中将更详细地解释的，将使用快速可调谐接收器来选择合适的业务信号。

图1显示了在第一实施方式中具有通过中央空间交换矩阵M互连的多个I/O搁板S1-Sn的大型交换系统1的设计。为了简单起见，显示了从左到右的业务流方向。但是，应该理解全部信号路径实际上都是双向的，并且每个I/O搁板都具有用于两个方向的集成在同一I/O板上的接收器和发射器。但是，在下文的描述中，对于左手边的搁板仅显示其用于交换系统1的接收器功能，而对于右手边的搁板仅显示其发射器功能。

输入侧搁板S1、……、Sn-1中的每一个都具有多个输入线路卡或模块I1-I4，多个中央级交换机CS1-CS4以及多个链路卡LC1-LC4。将输入线路卡I1-I4中的每一个经由中央级交换机CS1-CS4中的每一个连接到链路卡LC1-LC4中的每一个，如仅以输入线路卡I1与链路卡LC1的连接为例所显示的。在该实施方式中，显示了四个输入卡、四个中央级交换机和四个链路卡。但是，实施方式不限于该具体数目，并且输入线路卡、中央级交换机和链路卡的数目可以彼此不同。