[发明专利]多维光电子交换机

说明书

一种用于将光信号从输入装置传输到输出装置的L维光电子交换机，所述光电子交换机包括：多个叶交换机，每个叶交换机具有基数R，并且以L维阵列布置，其中每个维度i具有相应尺寸R_i(i=1、2、...、L)，每个叶交换机具有带坐标的相关联L元组(x₁、...、x_L)，从而给出其相对于L个维度中的每一者的位置；其中每个叶交换机是L个子阵列的成员，所述L个子阵列中的每一者与所述L个维度中的不同维度相关联，并且包括：多个R_i叶交换机，其坐标仅在第i维上存在差别，每个叶交换机具有用于连接到输入装置或输出装置的C个客户端端口以及用于连接到脊交换机的F个架构端口；多个S_i脊交换机，每个脊交换机具有用于连接到所述叶交换机的所述架构端口的R个架构端口，并且其中在给定的子阵列中，所述子阵列中的每个叶交换机经由光有源交换机连接到每个脊交换机。

领域

根据本发明的实施方案的一个或多个方面涉及光电子交换机，并且更具体地讲，涉及多维光电子交换机以及其中使用的交换元件。

背景

数据流量的目前和持续增长以及数据中心对交换速度和降低能源消耗的要求带动了大量近期的创新。具体地讲，已经意识到，光交换提供了许多期望的属性但光学装置需要由包括传统电子数据服务器的电子装置控制并且与其连接。

光学装置本身不一定减小交换机的尺寸或复杂性。为了提高光交换单元的组装和应用的灵活性，期望提高光交换机的可扩展性。做到这样的一种方式涉及交换网络内的部件的拓扑。期望产生高度可扩展的光交换单元。因此，仍要求最佳地受益于光学器件的速度和组装在适于巨大可扩展性的架构中的CMOS电子器件的灵活性的包交换。

概述

在较高的水平，本发明的总体结构涉及叶交换机(其为客户端侧交换机，输入装置和输出装置可以连接到所述叶交换机)的阵列，所述阵列包括许多子阵列，每个子阵列与不同的维度相关联，并且其中可以经由脊交换机(其为架构侧交换机，没有外部连接)在给定的子阵列内沿该维度的“方向”发生交换。为了最容易地理解信号可以如何从源叶交换机交换到目的地叶交换机，考虑二维阵列，其中源叶交换机和目的地叶交换机定位在不同的行(其为与“水平”维度相关联的子阵列)和列(其为与“垂直”维度相关联的子阵列)中。信号随后将在两次跳跃中进行交换：第一次跳跃使信号从源叶交换机到达同一行中的另一中间叶交换机，所述另一中间叶交换机与目的地叶交换机在同一列中。随后，在第二次跳跃中，信号沿着所述列从中间叶交换机交换到目的地叶交换机。因此，可以看出，当光电子交换机延伸到L个维度时，信号(例如，其可以是数据包)可以在最多L次跳跃中从任何源叶交换机交换到任何目的地叶交换机，每次跳跃局限于单个子阵列。