CN105229953A

CN105229953A - 光子分组交换机的基数增强

Info

Publication number: CN105229953A
Application number: CN201380074166.1A
Authority: CN
Inventors: M·麦克拉伦; R·G·博索莱尔; N·P·朱皮; M·菲奥伦蒂诺; A·L·戴维斯; N·穆拉利曼诺哈; S·李
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2016-01-06
Also published as: EP2951940B1; EP2951940A4; KR20150103246A; US20150373433A1; WO2014120203A1; EP2951940A1; US9832550B2

Abstract

系统可以包括光复用器，用以将具有各自波长的多个光输入信号组合成宽信道光输入信号，所述宽信道光输入信号被提供给输入信道。所述系统还包括光子分组交换机，所述光子分组交换机包括交换机核心和定义光子分组交换机的交换机基数的多个端口。输入信道和输出信道可以与多个端口之一相关联。光子分组交换机可以处理宽信道光输入信号并可以生成宽信道光输出信号，其被提供给输出信道。所述系统进一步包括光解复用器，用以将宽信道光输出信号分离成多个具有各自波长的光输出信号。所述光复用器和所述光解复用器可以共同地向所述系统提供大于所述交换机基数的基数。

Description

光子分组交换机的基数增强

背景技术

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

图1图示了光交换模块的示例。

图2图示了光交换模块的另一示例。

图3图示了光复用器的示例。

图4图示了光复用器的另一个示例。

图5图示了用于增加光子分组交换机(photonicpacketswitch)的基数(radix)的方法的示例。

具体实施方式

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。

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-in)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IN_OPT的输入数据分组，所述多个光输入信号IN_OPT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。

例如，端口114中的每一个都可以包括光至电(O/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/O)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。

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Iλ₁到Iλ_T，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Iλ₁到Iλ_T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Iλ₁到Iλ_T可以从诸如光发送器终端和/或光路由器的各种源被提供。

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OUT_OPT(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Oλ₁到Oλ_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Oλ₁到Oλ_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Oλ₁到Oλ_R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Oλ₁到Oλ_R中的每一个可以对应于光输入信号Iλ₁到Iλ_T中的各自一个。作为另一个示例，光输入信号Iλ₁到Iλ_T的数量可以不同于光输出信号Oλ₁到Oλ_R的数量。

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Iλ₁到Iλ_T作为多个(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IN_OPT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OUT_OPT，并将宽信道信号分离成对应于光输出信号Oλ₁到Oλ_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。

此外，端口114可以分别被配置成接收宽信道光输入信号IN_OPT并且提供宽信道光输出信号OUT_OPT。然而，宽信道光输入信号IN_OPT不局限于由光复用器162提供，并且宽信道光信号OUT_OPT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IN_OPT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OUT_OPT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110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。

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。

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，可以在集成基底上提供光交换模块200。类似于如先前在图1的示例中所述的，光交换模块200使用光复用和解复用来增加光子分组交换机210的有效基数。用以实现这样的复用和解复用的组件可以作为光交换模块200的一部分被包括。

光子分组交换机210包括交换机核心220用以处理被提供给多个输入信道214的输入数据信号中的数据分组，所述输入信道214在图2的示例中表明为从P₁到P_Q编号，其中Q是正整数。输入信道214中的每一个可以与同光子分组交换机210相关联的端口相关联，使得光子分组交换机210包括Q个端口(即，具有与对Q个端口进行馈送的源的数量有关的基数)。例如，交换机核心220可以被配置为电交换机核心，但可以替代地被配置为光交换机核心。光子分组交换机210还包括多个O/E转换器216，所述转换器216耦合到各自的光输入信道214并且被配置成将光输入信号转换为相应的电信号。可以通过例如光电二极管执行O/E转换。电信号分别被提供给输入缓冲器级222中的多个输入缓冲器218中各自的一个。输入缓冲器218可以存储由输入数据信号所提供的数据分组，使得数据分组可以由交换机核心220处理。例如，交换机核心220可以被配置为电交换机核心用以提供电数据路径中的数据分组的处理。作为另一示例，交换机核心220可以被配置为光交换机核心用以提供光子数据路径中的数据分组的处理。例如，光子分组交换机210可以因而进一步地包括在输入缓冲器218和交换机核心220之间的E/O转换器用以提供光子数据路径中的数据分组的处理。

交换机核心220可以包括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。数据路径将数据分组从输入信道214移动到多个输出信道228中的相应的一个，所述输出信道228在图2的示例中表明为从P₁到P_Q编号，诸如由路由逻辑确定的。在图2的示例中，交换机核心220可以使用路由逻辑来将数据分组提供给输出缓冲器级226的多个输出缓冲器224。存储在输出缓冲器224中的输出数据分组可以(例如作为分组)被提供给各自的E/O转换器226。E/O转换器226中的每一个可以被耦合以将来自输出缓冲器224中的各自一个的电数据转换成相应的光数据信号，所述光数据信号被提供给多个输出信道228中的各自的一个。这样的E/O转换可以例如通过激光器的直接调制或者通过(可能共享的)激光源的间接调制来执行。输出信道228中的每一个可以对应于输入信道214中的各自一个，使得输入信道214中的给定的一个与输出信道228中的给定的一个可以共同地形成光子分组交换机210的给定端口。因此，可以从光子分组交换机210的各自的输出信道228作为光输出信号提供输出信号。

光交换模块200还可以包括光复用器(MUX)级250和光解复用器(DEMUX)级260。在图2的示例中，光复用器级250包括复数M个光复用器262，其分别通过波导254耦合到输入信道214中的各自一个，其中M是小于或等于Q的正整数。光复用器262分别包括接收各自多个光输入信号Iλ₁到Iλ_X的一组X个光输入端，其中X是正整数，所述光输入信号分别可以具有分离的波长或者波长带(例如，通过WDM)。虽然图2的示例表明光复用器262中的每一个都接收X个光输入信号，应理解的是，光复用器262不局限于分别接收相同数目(quantity)的光输入信号。光输入信号Iλ₁到Iλ_X中的每一个都可以作为细信道信号被提供，使得光复用器262中的每一个被配置成基于各自光复用器262中的每一个的扇入因子将光输入信号Iλ₁到Iλ_X组合成单个宽信道光信号，所述宽信道光信号在图2的示例中表明为光输入信号Iλ_{W_1}到Iλ_{W_M}。光输入信号Iλ_{W_1}到Iλ_{W_M}中的每一个因而可以驱动各自的光输入信道P₁到P_Q。

在图2的示例中，类似于光复用器级250，光解复用器级260包括复数N个光解复用器264，所述光解复用器分别通过波导256耦合到输出信道228中的各自一个，其中N是小于或等于Q的正整数。例如，N和M可以是相等的，使得经复用的输入信道214中的每一个可以与经解复用的输出信道228中的给定一个相关联，以跨分组交换机210的端口提供对称。然而，在其它示例中，应理解的是，N和M可以是不相等的。光解复用器264分别包括一组X个光输出端，其提供各自的多个光输出信号Oλ₁到Oλ_X，所述光输出信号分别可以具有分离的波长或者波长带，诸如对应于被提供给光复用器262中的给定一个的各自的光输入信号Iλ₁到Iλ_X。类似于先前关于光复用器262所述的，光解复用器264中的每一个不局限于提供相同数目的光输出信号。光解复用器264中的每一个被配置成基于将单个宽信道光输出信号光解复用成较细的光信号来作为细信道信号提供光输出信号Oλ₁到Oλ_X，所述宽信道光输出信号在图2的示例中表明为光输出信号Oλ_{W_1}到Oλ_{W_N}。与宽信道信号Oλ_{W_1}到Oλ_{W_N}中的波长数量有关的在输出信号Oλ₁到Oλ_X的每一个中的一个或多个波长的数量对应于各自光解复用器264中的每一个的扇出因子。

光子分组交换机210因而提供一种方式，多个细信道光输入信号可以以所述方式被组合成多个较少宽信道光输入信号。这样的宽信道光输入信号中的每一个被提供给输入信道214，并且从各自输出信道228所提供的多个宽信道输出信号被解复用成更多多个细信道光输出信号。因此，光复用器级250和光解复用器级260协作以增加光子分组交换机210的基数，以便提供比典型的光子分组交换机更大数目的端口之间的交换能力。

存在许多可以被利用以实现光复用器级250和解复用器级260中的光复用和解复用功能的方法。例如，复用器262和/或解复用器264可以被实现成硅阵列波导光栅(AWG)、微环谐振腔滤波器、光交织器和多模干涉(MMI)接收器中的一个或多个，用以提供各自的复用器和/或解复用器功能。例如，光复用器262、光解复用器264和相关联的各自的波导254和256可以被制造在其上提供有光子分组交换机210的集成基底上，使得可以在单个集成封装中提供光交换模块200以提供光子分组交换机210的端口之间的光输入信号和光输出信号的交换。

图3图示了光复用器300的示例。复用器300可以对应于图2的示例中的任何一个或多个光复用器262。作为一个示例，光复用器300被配置成将一组4个细信道光输入信号组合成单个宽信道光输入信号Iλ_W，所述细信道光输入信号在图3的示例中表明为具有不同波长的光输入信号Iλ₁到Iλ₄。虽然图3的示例表明4个细信道光输入信号被组合成单个宽信道光输入信号，要理解的是，光复用器300可以被配置成将比4个细信道光输入信号更多或更少的细信道光输入信号组合成宽信道光输入信号。

在图3的示例中，光复用器300包括阵列波导光栅(AWG)302，其被配置成将细信道光输入信号Iλ₁到Iλ₄组合成宽信道光输入信号Iλ_W。可以基于在将细信道光输入信号Iλ₁到Iλ₄组合成宽信道光输入信号Iλ_W方面的各种设计选择和限制来使用AWG302。例如，AWG302可以以一种方式被制造成无源的并且对温度变化不灵敏的。应理解的是，虽然图3的示例表明使用AWG302用于光复用器300，同样地可以实现AWG用于解复用器以将宽信道光输入信号Iλ_W分裂成多个不同波长的细信道光输入信号Iλ₁到Iλ₄。

图4图示了光复用器350的另一个示例。复用器350可以对应于图2的示例中的任何一个或多个光复用器262。光复用器350被配置成将一组4个不同波长的细信道光输入信号组合成单个宽信道光输入信号Iλ_W，所述细信道光输入信号在图4的示例中表明为光输入信号Iλ₁到Iλ₄。虽然图4的示例表明4个细信道光输入信号被组合成单个宽信道光输入信号，应理解的是，光复用器350可以被配置成将比4个细信道光输入信号更多或更少的细信道光输入信号组合成宽信道光输入信号。

光复用器350可以包括一个或多个微环谐振腔352，其被配置成用作滤光器以将细信道光输入信号Iλ₁到Iλ₄组合成宽信道光输入信号Iλ_W。类似于先前在图3的示例中所述的，可以基于在将细信道光输入信号Iλ₁到Iλ₄组合成宽信道光输入信号Iλ_W方面的各种设计选择和限制来使用(多个)微环谐振腔352。例如，(多个)微环谐振腔352可以以比图3的示例中AWG302更紧凑的方式来制造。例如，通过将(多个)微环谐振腔352的滤波环制造成是用以选择单独的波长所使用的环的N倍，(多个)微环谐振腔352可以具有较小环的1/N的自由光谱范围(FSR)，并且因而可以选择N个波长的子集。然而，(多个)微环谐振腔352实现有源光复用，其可能需要环调谐(例如热调谐)以基本上补偿由温度变化所引起的谐振频率漂移。

在又一示例中，多个小型环可以作为(多个)微环谐振腔352被使用以用作滤波器阵列来提供在波长选择方面的灵活性。然而，在较大数量的环情况下，可以利用更多的调谐电路。使用滤波器阵列，还将会有可能以电子方式控制单独的微环下路滤波器，将它们移入和移出激活的波长来提供可重构的光复用器结构。例如，这将允许动态控制用于将波长分配给特定的源和目的地。

返回参考图2的示例，光交换模块200可以包括宽信道输入信号Iλ_{W_1}，其通过波导254直接被提供给输入信道214(例如，输入信道“P₀”)，而不与光复用器级250中的给定的光复用器262相关联。因此，光子分组交换机210可以被配置成直接从外部光源(例如光发送器或者路由器)接收宽信道光输入信号，以及如上所述的，宽信道光输入信号由经复用的细信道光输入信号得出。类似地，宽信道输入信号Iλ_{W_1}通过波导256从输出信道228(例如输出信道“P₀”)被提供，而不与光解复用器级260中的给定的光解复用器264相关联。例如，宽信道光输出信号Oλ_{W_1}可以与宽信道光输入信号Iλ_{W_1}相关联。然而，应理解的是，在其上提供光输入信号Iλ_{W_1}和光输出信号Oλ_{W_1}的输入信道214和输出信道228不局限于与相同端口相关联。此外，虽然图2的示例仅仅表明单个输入信道214和单个输出信道228，在所述单个输入信道214和单个输出信道228上提供非复用的/经解复用的宽信道光信号Iλ_{W_1}和Oλ_{W_1}，应理解的是，多个输入信道214和多个输出信道228可以被实现用于接收和发送各自的非复用的/经解复用的宽信道输入和光输出信号Iλ_{W_1}和Oλ_{W_1}，并且多个输入信道214和输出信道228不局限于是相等的。

为了在从光复用器级250输入和不从光复用器级250输入并且输出到光解复用器级260和不输出到光解复用器级260的宽信道光信号之间进行区分，光子分组交换机210包括信道控制组件270。例如，信道控制组件270可以包括控制寄存器，其具有对应于输入信道214和输出信道228中的每一个的条目。例如，基于每个寄存器的给定的二进制状态，所述状态对应于输入信道214和输出信道228中的各自一个，信道控制组件270可以为输入和/或输出信道中的每一个配置控制路径。例如，信道控制组件270可以控制各自的输入缓冲器218和输出缓冲器224能够如何缓冲各自的光输入信号和光输出信号的数据分组，和/或交换机核心220如何控制各自的数据分组的交换。因而，输入缓冲器218、输出缓冲器224和/或交换机核心220可以基于信道控制组件270中控制寄存器的各自寄存器的状态对于与组合的细信道光信号组有关的宽信道光信号以不同的方式对待各自的输入信道214和输出信道228。因而，被组合成宽信道信号的细信道信号组可以被看成是分离的数据流，而不是用于光信号Iλ_{W_1}和Oλ_{W_1}的宽信道单个数据流。例如，各自的输入缓冲器218和输出缓冲器224缓冲输入和光输出信号的数据分组的方式以及交换机核心220为各自的数据分组设置路由逻辑的方式，相对于宽信道光信号对于细信道光信号、诸如基于定时和路由信息可以是不同的。

信道控制组件270的控制寄存器可以被装备有模式信号MODE，其可以诸如在光子分组交换机210的启动过程期间设置控制寄存器的条目。模式信号MODE可以例如通过串行连接被提供给信道控制组件270。作为另一示例，可以提供分离的模式信号来为输入信道214和输出信道228中的每一个设置各自的操作模式。在一些示例中，可以基于输入信道214和输出信道228的指定的功能来设置(例如，硬编码)信道控制组件270的控制寄存器的条目。

作为又一示例，信道控制组件270可以被配置成在各自的输入信道214和输出信道228的每一个处实现配置的动态发现。例如，如果每个通道(1ane)独立地(例如，利用分离的定时信息)操作，则可以实现这样的动态发现。在该上下文中，通道指的是包含从节点提供的数据流的独立受控制的波长或者波长带。在图2的示例中，输入信号Iλ_{W_1}可以包含多个通道，每个通道可以对应于来自公共节点或者分离节点的各自数据流。类似地，被提供给每个光复用器262的每个细信道Iλ₁到Iλ_X可以对于通道，所述通道可以从一个或多个各自节点被提供。然而，在输入信道214中的每一个处，可能在通道如何被组合以提供用于每个各自输入信道的宽信道信号之间不存在区别。

作为一个示例，在光子分组交换机210的初始化时，信道控制组件270可以命令光子分组交换机210通过每个波长或者波长群发送分离的识别请求，所述波长群被组合用以在各自的宽信道输入和输出信号中提供DWDM。因而，识别请求可以被编码到每个通道中，并被提供给每个输入信号Iλ_{W_1}和每个Iλ₁到Iλ_X的源。在一些示例中，其中每个输出信号Oλ_{W_1}和Oλ₁到Oλ_X的目的地可以不同于光输入信号的源，识别请求可以分别被提供给输出信号的目的地。作为响应，接收光识别请求信号的(多个)端点可以用唯一的节点标识符数据和通道位置来响应，所述节点标识符数据和通道位置可以在各自的输入信道214处被接收。在该上下文中，术语“通道位置”可以指的是来自节点的串行数据流到特定波长的映射。因而通道位置和唯一的节点标识符可以指示给定的通道是否是单个宽信道光信号(例如Iλ_{W_1})的部分或者对应于细信道光信号(或者是细信道光信号的部分)(例如对于每个Iλ₁到Iλ_X)。例如，如果多个输入波长具有分离节点但共享用于给定输入信道214的单个通道，则信道控制组件270可以标识输入信道214正接收已经从多个细信道光输入信号复用的宽信道光输入信号。因此，信道控制组件270可以在光子分组交换机210的启动过程期间实现自配置，用以基于用于每个通道的所标识的源和目的地来为每个输入信道214和输出信道228设置控制寄存器。

通过将光子分组交换机210和交换机核心220与集成CMOS光子学相组合，并且进一步地使用光复用器/解复用器级250和260，光交换模块200在一个示例中可以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。例如，128基数交换机集成电路(IC)可以与一组复用器262和解复用器264组合，其可以有效地产生2048基数设备。例如，如果128基数光子分组交换机210的每个端口实现数目64个λ宽I/O端口，其中“宽”指的是多个波长，则复用器262和解复用器264可以将单个64λ宽端口分裂成16个分离的4λ细信道端口。如此处所述的，各种其它扇入和扇出比可能用于复用器262和解复用器264。

鉴于以上所描述的前述结构和功能特征，参考图5将更好地领会示例方法。虽然为了简化说明的目的，所述方法被示出和描述为连续执行，应理解和领会的是，所述方法不受限于所示顺序，因为方法的部分可以以与此处所示的和描述的顺序不同的顺序和/或同时地执行。例如，这样的方法可以由以IC或者控制器方式配置的各种组件来执行。

图5图示了用于增加光子分组交换机的基数的方法400的示例。在402，不同波长的多个光输入信号(例如，图2的光输入信号Iλ₁到Iλ_X)被光复用以在光输入信道(例如图2的输入信道214)处提供经复用的光输入信号(例如图2的宽信道光输入信号Iλ_W)。在404，经复用的光输入信号从光输入信道被转换成对应于多个光输入信号的输入电数据分组。在406，通过数据路径来路由输入电数据分组以提供相应的输出电数据分组(例如通过图2的交换机核心220)。在408，得自于输入电数据分组的输出电数据分组被转换成包括多个不同波长的光输出信号(例如图2的宽信道光输出信号Oλ_W)，所述光输出信号被提供给光输出信道(例如，图2的输出信道228)。在410，光输出信号被光解复用成包括多个不同波长的多个各自的光输出信号(例如光输出信号Oλ₁到Oλ_X)。

以上所描述的均为示例。当然，不可能描述组件或者方法的每种可设想的组合，但本领域普通技术人员将认识到许多另外的组合和排列是可能的。因此，本发明意图包含落入本申请范围内的所有这样的变更、修改和变化，包括所附的权利要求。另外，在本公开或者权利要求叙述“一种”、“一个”、“第一”或者“另一”元件或者其等价物之处，应被解释成包括一个或多于一个这样的元件，既不要求也不排除两个或更多这样的元件。如此处所使用的，术语“包括”意谓包括但并非局限于，并且术语“包含”意谓包含但并非局限于。术语“基于”意谓至少部分地基于。

Claims

1.一种系统，包括：

光复用器，用以将具有各自波长的多个光输入信号组合成宽信道光输入信号，所述宽信道光输入信号被提供给输入信道；

光子分组交换机，其包括交换机核心和定义所述光子分组交换机的交换基数的多个端口，所述输入信道以及输出信道与所述多个端口之一相关联，所述光子分组交换机处理所述宽信道光输入信号，并且生成宽信道光输出信号，所述宽信道光输出信号被提供给所述输出信道；和

光解复用器，用以将所述宽信道光输出信号分离成具有各自波长的多个光输出信号，所述光复用器和所述光解复用器共同地向所述系统提供大于所述交换机基数的基数。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述光子分组交换机包括：

光至电(O/E)转换器，用以接收所述宽信道光输入信号，用于通过所述交换机核心处理与所述宽信道光输入信号相关联的输入数据分组；和

电至光(E/O)转换器，用于将与所述宽信道光输出信号相关联的输出数据分组从所述交换机核心发送到所述输出信道。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述光子分组交换机进一步地包括：

输入缓冲器，用以从所述O/E转换器接收所述宽信道光输入信号；和

输出缓冲器，用以将所述宽信道光输出信号从所述E/O转换器发送到所述输出信道。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述光子分组交换机进一步地包括信道控制组件，用以为各自多个输入信道中的每一个配置所述输入缓冲器，并且为各自多个输出信道中的每一个配置所述输出缓冲器，所述输入信道和所述输出信道与所述多个端口相关联以被耦合到或不耦合到各自的复用器和解复用器。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述信道控制组件用以在所述光子分组交换机初始化时实现动态发现，以配置与所述多个端口相关联的各自多个输入信道和各自多个输出信道中的每一个。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述光复用器和所述光解复用器中的每一个包括硅阵列波导光栅。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述光复用器和所述光解复用器中的每一个包括被配置为滤波器的微环谐振腔。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述微环谐振腔的滤波环被配置为是被用于选择单独的波长的选择环的N倍，以提供在滤波环和所述选择环之间1/N的自由光谱范围来选择N个波长的子集，其中N是正整数。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述光子分组交换机进一步地包括：

另一输入信道，其被配置成直接从外部光源接收另一宽信道光输入信号；和

另一输出信道，其被配置成直接向外部光接收器提供另一宽信道光输出信号。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述光复用器和所述光解复用器中的每一个包括交织器和多模干涉(MMI)滤波器中的一个。

11.一种方法，包括：

对不同波长的多个细信道光输入信号光复用以向光输入信道提供宽信道光输入信号；

将来自所述光输入信道的所述宽信道光输入信号转换成对应于所述多个细信道光输入信号的输入电数据分组；

通过数据路径路由所述输入电数据分组以提供相应的输出电数据分组；

将所述输出电数据分组转换成包括多个不同波长的宽信道光输出信号，所述宽信道光输出信号被提供给光输出信道；和

将所述宽信道光输出信号光解复用成包括另外多个不同波长的多个各自细信道光输出信号。

12.如权利要求11所述的方法，进一步地包括：

缓冲所述输入电数据分组；

处理缓冲的输入电数据分组；和

缓冲所述输出电数据分组。

13.如权利要求11所述的方法，进一步地包括在将所述输出电数据分组转换成所述宽信道光输出信号之前，根据与所述输出电数据分组相关联的路由逻辑来缓冲所述输出电数据分组。

14.如权利要求11所述的方法，进一步地包括：

对所述光输入信号进行滤波用以便于所述光复用；和

对所述光输出信号进行滤波用以便于所述光解复用。

15.一种系统，包括：

光复用器，用以将具有各自波长的光输入信号组合成宽信道光输入信号，所述宽信道光输入信号被提供给多个输入信道中的给定的输入信道；

光至电转换器，用以将所述宽信道光输入信号转换成输入电数据分组；

输入缓冲器，用以接收用于所述给定的输入信道的所述输入电数据分组；

交换机核心，用以处理来自所述输入缓冲器的所述输入电数据分组，并且用以生成相应的输出数据分组；

输出缓冲器，用以存储用于多个输出信道的给定的输出信道的所述输出数据分组；

电至光转换器，用以生成与所述输出数据分组相关联的并且被提供给所述给定的输出信道的宽信道光输出信号，其中所述宽信道光输出信号包括多个波长；

光解复用器，用以将所述宽信道光输出信号转换成多个细信道光输出信号，每个细信道光输出信号具有各自不同的波长；和

信道控制组件，用以基于模式信号配置所述输入缓冲器、所述交换机核心和所述输出缓冲器，以控制所述给定的输入信道和所述给定的输出信道之间的数据路径。