JP7103617B2 - Wisdom definition Optical tunnel network system and network system control method - Google Patents

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Description

本発明は、エッジデータセンターネットワークシステム制御方法に関し、特にエッジデータセンターに適用される光トンネルネットワークシステムの制御方法に関する。 The present invention relates to an edge data center network system control method, and more particularly to an optical tunnel network system control method applied to an edge data center.

データセンターネットワーク(Data Center Networks;DCNs)は、クラウド/エッジデータセンターで信頼性が高く効率的なネットワークインフラストラクチャを提供して、例えば、クラウドコンピューティング(cloud computing)、エッジコンピューティング(edge computing)、データストレージ(data storage)、データマイニング(data mining)又はソーシャルネットワーキング(social networking)等のような、様々なクラウド/エッジ又はエンタープライズアプリケーション及びサービスをサポートするために設計される。 Data Center Networks (DCNs) provide a reliable and efficient network infrastructure for cloud / edge data centers, such as cloud computing and edge computing. Designed to support a variety of cloud / edge or enterprise applications and services, such as data storage, data mining or social networking, etc.

データ交換として電気スイッチを使用する既存のDCNsアーキテクチャでは、伝送速度は依然として電気スイッチのスイッチング能力によって制限されている。また、データ伝送中の大量の光電変換及び電気光学変換は、膨大な電力消費を引き起こす。電気スイッチ自体もパケットルーティングを決定するために多くの演算を必要とし、電力を消費し伝送遅延を増加させるだけでなく、冷却コストも増加させる。更に、電気スイッチのシステムアーキテクチャが固定されている場合、より多くのキャビネット又はより高性能のサーバをサポートするようにアップグレードすることは困難であり、システム伝送速度を向上させる時に元の電気スイッチを交換する必要があるため、展開コストが増加する。 In existing DCNs architectures that use electrical switches for data exchange, transmission rates are still limited by the switching capabilities of the electrical switches. In addition, a large amount of photoelectric conversion and electro-optical conversion during data transmission cause enormous power consumption. The electrical switch itself also requires a lot of computation to determine packet routing, which not only consumes power and increases transmission delay, but also increases cooling costs. Moreover, if the system architecture of the electric switch is fixed, it is difficult to upgrade to support more cabinets or higher performance servers, and the original electric switch is replaced when increasing the system transmission speed. This increases deployment costs.

本発明の一態様は、光トンネルスケジューリングモジュールがルーティング経路表により光トンネルネットワークを計画し前記光トンネルネットワークの光トンネルネットワークデータにより制御コマンドを伝送し、光トンネルネットワークが複数の光トンネルを含み、前記光トンネルがそれぞれルーティング経路と波長を含むことと、設定管理モジュールが制御コマンドにより制御信号を複数の光スイッチ又は複数のトップオブラックスイッチに出力することと、帯域幅使用率監視モジュールがトップオブラックスイッチから光トンネルの複数のデータストリームのデータストリームの統計データを受信し、データストリームの統計データによりデータストリームのデータフローと光トンネル帯域幅使用率を計算し、前記光トンネル帯域幅使用率がプリセット間隔を超える場合、帯域幅負荷通知を伝送することと、光トンネルスケジューリングモジュールが帯域幅負荷通知により改めて光トンネルネットワークを計画することと、を含むネットワークシステム制御方法である。 In one aspect of the present invention, the optical tunnel scheduling module plans an optical tunnel network based on a routing route table, transmits control commands based on the optical tunnel network data of the optical tunnel network, and the optical tunnel network includes a plurality of optical tunnels. Each optical tunnel contains a routing path and wavelength, the configuration management module outputs control signals to multiple optical switches or multiple top-of-black switches by control commands, and the bandwidth utilization monitoring module top-of-black. Receives the data stream statistical data of multiple data streams of the optical tunnel from the switch, calculates the data flow of the data stream and the optical tunnel bandwidth utilization from the data stream statistical data, and presets the optical tunnel bandwidth utilization. It is a network system control method including transmitting a bandwidth load notification when the interval is exceeded and the optical tunnel scheduling module replanning the optical tunnel network by the bandwidth load notification.

本発明の一態様は、光トンネルを作るように複数の光スイッチ及び複数のトップオブラックスイッチを制御することに用いられるネットワークシステムコントローラであって、ネットワークシステムコントローラは、共有データベースと、共有データベースに結合されて、トポロジーデータによりルーティング経路表を計算し、ルーティング経路表を共有データベースに記憶することに用いられるトポロジトランスモジュールと、共有データベースに結合されて、ルーティング経路表により光トンネルネットワークを構築し、光トンネルネットワークの光トンネルネットワークデータにより制御コマンドを伝送することに用いられる光トンネルスケジューリングモジュールと、前記光トンネルスケジューリングモジュールに結合されて、制御コマンドにより制御信号に転換し光スイッチ及びトップオブラックスイッチに出力することに用いられる設定管理モジュールと、共有データベースと光トンネルスケジューリングモジュールに結合されて、トップオブラックスイッチからデータストリームの統計データを受信し、データストリームの統計データによりデータストリームのデータフローと光トンネル帯域幅使用率を計算し、光トンネル帯域幅使用率により光トンネル帯域幅負荷通知を光トンネルスケジューリングモジュールに伝送することに用いられ、光トンネルスケジューリングモジュールが光トンネル帯域幅使用率と光トンネルネットワークデータにより改めて光トンネルネットワークを計画することに更に用いられる帯域幅使用率監視モジュールと、を含むネットワークシステムコントローラである。 One aspect of the present invention is a network system controller used to control a plurality of optical switches and a plurality of top-of-rack switches to form an optical tunnel, wherein the network system controller is a shared database and a shared database. The topology transformer module, which is combined and used to calculate the routing route table from the topology data and store the routing route table in the shared database, is combined with the shared database to build an optical tunnel network with the routing route table. The optical tunnel scheduling module used to transmit control commands based on the optical tunnel network data of the optical tunnel network and the optical tunnel scheduling module are combined and converted into control signals by the control commands to become optical switches and top-of-black switches. Combined with the configuration management module used for output, the shared network and the optical tunnel scheduling module, it receives the statistical data of the data stream from the top-of-black switch, and the data flow and optical of the data stream are based on the statistical data of the data stream. It is used to calculate the tunnel bandwidth utilization and transmit the optical tunnel bandwidth load notification to the optical tunnel scheduling module by the optical tunnel bandwidth utilization, which is used by the optical tunnel scheduling module for the optical tunnel bandwidth utilization and the optical tunnel network. A network system controller that includes a bandwidth utilization monitoring module that is further used to re-plan the optical tunnel network with data.

要するに、本発明の各実施例に提出されたソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、リアルタイムで知恵定義光トンネルネットワークシステム100における、ネットワークトポロジー構造、波長割当状況、ネットワークルーティング割当状況、波長帯域幅使用状況、及びデータストリームのフローを含むネットワーク環境状態を継続的に監視することにより、そして設計されたスマートアルゴリズムにより最適な光トンネル配置及びデータストリームガイドを行う。ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、ルーティング及び波長の衝突を回避するという条件で、快速に最適な経路ルーティング及び波長選択スイッチ設定を決めて、システムの最高のスループットを達成し、更にデータストリームの伝送遅延を最小にさせる。 In short, the software-defined network controller 500 submitted to each embodiment of the present invention has a network topology structure, a wavelength allocation status, a network routing allocation status, a wavelength bandwidth usage status, and a wavelength bandwidth usage status in the wisdom-defined optical tunnel network system 100 in real time. Optimal optical tunnel placement and data stream guidance are provided by continuously monitoring network environment conditions, including data stream flow, and by designed smart algorithms. The software-defined network controller 500 determines the optimum route routing and wavelength selection switch settings for rapid operation on the condition that routing and wavelength collisions are avoided, achieves the highest throughput of the system, and further reduces the transmission delay of the data stream. Minimize.

本発明の一部の実施例による知恵定義光トンネルネットワークシステムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wisdom definition optical tunnel network system by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による光分岐挿入サブシステムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical branch insertion subsystem according to some examples of this invention. 同じポッドにおける各光分岐挿入サブシステムにおける伝送モジュールと伝送モジュールとの接続関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection relationship between the transmission module and the transmission module in each optical branch insertion subsystem in the same pod. 光コンバイナによる衝突を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the collision by an optical combiner. デマルチプレクサによる衝突を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the collision by a demultiplexer. 本開示内容の一部の実施例によるポッド内(intra-Pod)光トンネル及び光信号の流れ方向を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow direction of an optical tunnel and an optical signal in a pod (intra-pod) according to a part of Examples of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例による光スイッチングリンクサブシステムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical switching link subsystem by a part of embodiment of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例による光路切替サブモジュールの内部設計を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal design of the optical path switching submodule by a part of embodiment of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例によるインターコネクトラインモジュール及びフェールオーバーサブモジュール(failover module)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the interconnect line module and the failover submodule (failover module) by a part of embodiment of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例による第2層ネットワークにおける光スイッチングリンクサブシステム間の相互接続ネットワークを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the interconnection network between optical switching link subsystems in the 2nd layer network by a part of embodiment of this disclosure content. 図7Aの一部の拡大模式図である。FIG. 7A is an enlarged schematic view of a part of FIG. 7A. 本開示内容の一部の実施例による保護回路動作模式図である。It is a schematic diagram of the protection circuit operation according to a part of Examples of this disclosure content. ポーリング機構におけるマイクロコントローラ410の判断方法を示す流れ図である。It is a flow chart which shows the determination method of the microcontroller 410 in the polling mechanism. 本開示内容の一部の実施例によるマイクロコントローラが中断メカニズムを実行する操作模式図である。It is an operation schematic diagram which executes the interruption mechanism by the microcontroller by a part of embodiment of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例によるマイクロコントローラが中断メカニズムを実行する操作模式図である。It is an operation schematic diagram which executes the interruption mechanism by the microcontroller by a part of embodiment of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例によるポッド間(inter-Pod)光トンネル経路を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an inter-pod optical tunnel path according to some examples of the present disclosure. それぞれ光スイッチングリンクサブシステムにおける光路切替サブモジュールの設置模式図である。It is a schematic installation diagram of the optical path switching submodule in each optical switching link subsystem. それぞれ光スイッチングリンクサブシステムにおける光路切替サブモジュールの設置模式図である。It is a schematic installation diagram of the optical path switching submodule in each optical switching link subsystem. 本開示内容の一部の実施例による第1層ネットワークのポッドの保護経路設計模式図である。It is a schematic diagram of the protection path design of the pod of the 1st layer network by some examples of the contents of this disclosure. 本開示内容の一部の実施例による第1層ネットワークT1のポッドの保護経路設計模式図である。It is a protection path design schematic diagram of the pod of the 1st layer network T1 by a part of embodiment of this disclosure content. 本開示内容の一部の実施例による第1層ネットワークと第2層ネットワークとの間の保護経路設計模式図である。It is a schematic diagram of the protection path design between the 1st layer network and the 2nd layer network by a part of Examples of this disclosure content. 本発明の一部の実施例による知恵定義光トンネルネットワークシステムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wisdom definition optical tunnel network system by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラの機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the software-defined network controller according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラの細部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed function of the software-defined network controller according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラの細部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed function of the software-defined network controller according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例による事前割り当てサブモジュールによって作られた光トンネルネットワークにおける何れか1つの光分岐挿入サブシステムと他の光分岐挿入サブシステムとの間の光トンネルを示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an optical tunnel between any one optical branch insertion subsystem and another optical branch insertion subsystem in an optical tunnel network created by a pre-allocated subsystem according to some embodiments of the present invention. .. 本発明の一部の実施例による事前割り当てサブモジュールによって作られた光トンネルネットワークにおける1つの特定光分岐挿入サブシステムと他の光分岐挿入サブシステムとの間の光トンネルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical tunnel between one specific optical branch insertion subsystem and another optical branch insertion subsystem in the optical tunnel network made by the pre-allocated subsystem according to some examples of the present invention. 本発明の一部の実施例による事前割り当てサブモジュールが光トンネルネットワークを構築するアルゴリズムの模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an algorithm in which pre-allocated submodules according to some embodiments of the present invention construct an optical tunnel network. 本発明の一部の実施例による事前割り当てサブモジュールの動作流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation flow of the pre-allocation submodule according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネル分割を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical tunnel division by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネル分割を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical tunnel division by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による高負荷トンネルを処理する流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of processing a high load tunnel by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネルの統合を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the integration of the optical tunnel by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネルの統合を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the integration of the optical tunnel by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による低負荷トンネルを処理する流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow of processing a low load tunnel by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネル割り当てアルゴリズムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical tunnel allocation algorithm by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラの細部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed function of the software-defined network controller according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネルの中継を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relay of an optical tunnel by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラの細部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed function of the software-defined network controller according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例による光トンネルデータフローを計算することを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows to calculate the optical tunnel data flow by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例によるポッド内のルーティング経路関数のアルゴリズムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the algorithm of the routing route function in a pod according to some examples of this invention. 本発明の一部の実施例によるポッド内の光トンネルを構築することを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows constructing the optical tunnel in a pod by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例によるポッド間のルーティング経路関数のアルゴリズムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the algorithm of the routing route function between pods by a part of Example of this invention. 本発明の一部の実施例によるポッド間の光トンネルを構築することを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows constructing the optical tunnel between pods by a part of Example of this invention.

以下、本発明の態様をよりよく理解させるために、実施例を挙げて添付図面に合わせて詳しく説明するが、提供される実施例は本開示に含まれる範囲を制限するものではなく、構造操作の説明はその実行する順序を制限するものではなく、素子から改めて組み合わせられた如何なる構造も、その発生した均等な効果を持つ装置も、本開示に含まれる範囲にある。また、業界の基準及び慣用作法によると、図面は単に説明を補助するためのものであり、原サイズに基づいて描かれたものではなく、実際的に、説明しやすくするために各種の特徴のサイズは任意に増加又は減少してよい。下記説明において、容易に理解させるために、同じ素子に同一の記号を付けて説明する。 Hereinafter, in order to better understand the aspects of the present invention, examples will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the provided examples do not limit the scope included in the present disclosure and structural operations. The description of the above does not limit the order of execution, and any structure recombined from the element and the device having the equal effect generated thereof are within the scope of the present disclosure. Also, according to industry standards and conventions, the drawings are merely to assist in the explanation, not based on the original size, and in practice, various features to make it easier to explain. The size may be increased or decreased arbitrarily. In the following description, the same element will be described with the same symbol for easy understanding.

全体の明細書と特許請求の範囲に用いられる用語(terms)は、特に明記される以外、通常、用語ごとにこの分野、この開示の内容と特殊内容に使用される一般的な意味を持つ。業者へ本開示に関する記述における規定外の案内を提供するように、本開示を記述するためのある用語について、以下又はこの明細書の別所で検討する。 The terms (terms) used in the entire specification and claims have general meanings used in this field, the content of this disclosure and the special content, for each term, unless otherwise specified. Certain terms for describing this disclosure will be considered below or elsewhere in this specification to provide vendors with unspecified guidance in the description of this disclosure.

次に、本発明に使用される「含む」、「備える」、「有する」、「含有」等は、何れも開放的な用語であり、つまり、「~を含むが、それに限定されない」ことを指す。なお、本発明に使用される「及び/又は」は、関連する列挙される項目における1つ又は複数の項目における任意の1つ及びそのすべての組合せを含む。 Next, "including", "providing", "having", "containing" and the like used in the present invention are all open terms, that is, "including, but not limited to". Point to. In addition, "and / or" used in the present invention includes any one and all combinations thereof in one or more of the related listed items.

本文において、ある素子が「接続」又は「結合」されると呼ばれる時に、「電気的接続」、「ファイバーで接続」又は「電気的結合」を指すことができる。「接続」又は「結合」も2つ又は複数の素子の間に互いに合わせて操作又は交互することを指すことに用いられることができる。なお、本文において、「第1の」、「第2の」等の用語で異なる素子を説明するが、前記用語は同じ技術用語で説明した素子又は操作のみを区別することに用いられる。文脈が明確に示されない限り、前記用語は順序又は順位を特に指し又は暗示しなく、本発明を制限するためのものでもない。本開示において、1x1、1x2、1x3、2x1、2x2、5x1、6x4及びNxM等の記述はそれぞれ1イン1アウト、1イン2アウト、1イン3アウト、2イン1アウト、2イン2アウト、5イン1アウト、6イン4アウト及びNインMアウトの入力端子数と出力端子数を説明する。 In the text, when an element is referred to as being "connected" or "coupled," it can refer to "electrical connection," "fiber connection," or "electrical coupling." "Connect" or "coupling" can also be used to refer to interlocking or alternating between two or more elements. In the text, different elements will be described by terms such as "first" and "second", but the terms are used to distinguish only the elements or operations described by the same technical terms. Unless the context is explicitly stated, the terms do not specifically refer to or imply order or order and are not intended to limit the invention. In the present disclosure, the descriptions such as 1x1, 1x2, 1x3, 2x1, 2x2, 5x1, 6x4 and NxM are 1 in 1 out, 1 in 2 out, 1 in 3 out, 2 in 1 out, 2 in 2 out, 5 respectively. The number of input terminals and the number of output terminals of in 1 out, 6 in 4 out, and N in M out will be described.

図1を参照されたい。図1は本発明の一部の実施例による知恵定義光トンネルネットワークシステム100を示す模式図である。一部の実施例において、知恵定義光トンネルネットワークシステム100はエッジデータセンター(Edge Data Center)内に適用されることのできる知恵定義光トンネルネットワークシステム(Intelligence-defined Optical Tunnel Network System、OPTUNS)であり、既存のデータセンターの複雑で、多層で、電気的に交換されるネットワークシステムを取り替えることに用いられる。 See FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a wisdom-defined optical tunnel network system 100 according to some examples of the present invention. In some embodiments, the Wisdom-Defined Optical Tunnel Network System 100 is a Wisdom-Defined Optical Tunnel Network System (OPTUNS) that can be applied within an Edge Data Center. Used to replace the complex, multi-layered, electrically exchanged network systems of existing data centers.

図1に示すように、一部の実施例において、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は第1層ネットワークT1及び第2層ネットワークT2を含む。第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との間はシングルモードファイバで相互接続される。一部の実施例において、第1層ネットワークT1及び第2層ネットワークT2はそれぞれ光交換ネットワークである。 As shown in FIG. 1, in some embodiments, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 includes a first layer network T1 and a second layer network T2. The first layer network T1 and the second layer network T2 are interconnected by a single mode fiber. In some embodiments, the first layer network T1 and the second layer network T2 are optical exchange networks, respectively.

図1に示すように、一部の実施例において、第1層ネットワークT1は複数のポッドを含み、図面に示されるポッドP1~P4のように、この実施例において、ポッドP1~P4はそれぞれ光ノードポッドである。理解を容易にし、説明を単純化するために、第1層ネットワークT1における一部のポッドは図1に示されない。 As shown in FIG. 1, in some embodiments, the first layer network T1 includes a plurality of pods, and like the pods P1 to P4 shown in the drawings, in this embodiment, the pods P1 to P4 are light, respectively. It is a node pod. For ease of understanding and simplification of the description, some pods in the first tier network T1 are not shown in FIG.

第1層ネットワークT1におけるポッドP1~P4の何れか1つは、光ノードとして複数の光分岐挿入サブシステム(Optical Add-Drop Subsystem;OADS)200a~200eを含む。光分岐挿入サブシステム200a~200eは、それぞれ複数のトップオブラック(Top of Rack;ToR)スイッチToRa、ToRbによって対応する複数のラック900a、900bにおけるサーバーとデータ伝送を行うことに用いられる。図1に示すように、一部の実施例において、各ポッドP1~P4はそれぞれ5つの光分岐挿入サブシステムを含む。説明を単純化するために、模式図で2組のトップオブラックスイッチToRa、ToRbとラック900a、900bだけを示す。 Any one of the pods P1 to P4 in the first layer network T1 includes a plurality of optical branch insertion subsystems (Optical Add-Drop Subsystem; OADS) 200a to 200e as optical nodes. The optical branch insertion subsystems 200a to 200e are used for data transmission with a server in a plurality of racks 900a and 900b corresponding to each of a plurality of Top of Rack (ToR) switches ToRa and ToRb, respectively. As shown in FIG. 1, in some embodiments, each pod P1 through P4 comprises five optical branch insertion subsystems, respectively. For simplification of the description, only two sets of top-of-black switches ToRa, ToRb and racks 900a, 900b are shown in a schematic diagram.

実際には、残りの光分岐挿入サブシステムも対応するトップオブラックスイッチによってその対応するサーバーと接続されてデータ伝送を行う。また、各ポッドP1~P4に含まれる光分岐挿入サブシステムの数も実際の要求に応じて調整されてよく、図1は例にすぎず、本発明を限定するために使用されるものではない。 In practice, the remaining optical branch insertion subsystems are also connected to their corresponding servers by the corresponding top-of-rack switches for data transmission. Also, the number of optical branch insertion subsystems included in each pod P1 to P4 may be adjusted according to actual requirements, and FIG. 1 is merely an example and is not used to limit the present invention. ..

光分岐挿入サブシステム200aを例として、ポッドP1における光分岐挿入サブシステムの何れか1つは第1の伝送モジュール210と第2の伝送モジュール220を含む。第1の伝送モジュール210は第1の周波数帯によってデータ伝送を行うように配置される。第2の伝送モジュール220は第1の周波数帯と異なる第2の周波数帯によってデータ伝送を行うように配置される。一部の実施例において、第1の伝送モジュール210と第2の伝送モジュール220はそれぞれ光伝送モジュールであり、第1の周波数帯は特定の波長範囲内の波長周波数帯であり、第2の周波数帯は別の特定の波長範囲内の別の波長周波数帯である。図1に示すように、同じポッドP1において、光分岐挿入サブシステムの何れか1つ(例えば、光分岐挿入サブシステム200a)における第1の伝送モジュール210と隣接する光分岐挿入サブシステム(例えば、光分岐挿入サブシステム200b)における第1の伝送モジュール210とが互いに接続して、第1の伝送リングを形成する。類似的に、光分岐挿入サブシステムの何れか1つ(例えば、光分岐挿入サブシステム200a)における第2の伝送モジュール220と隣接する光分岐挿入サブシステム(例えば、光分岐挿入サブシステム200b)における第2の伝送モジュール220とが互いに接続して、第2の伝送リングを形成する。一部の実施例において、上記第1の伝送リングにおける第1の伝送モジュール210は互いに光ファイバーによって接続されてよく、上記第2の伝送リングにおける第2の伝送モジュール220は互いに光ファイバーによって接続されてよい。 Taking the optical branch insertion subsystem 200a as an example, any one of the optical branch insertion subsystems in the pod P1 includes a first transmission module 210 and a second transmission module 220. The first transmission module 210 is arranged so as to perform data transmission in the first frequency band. The second transmission module 220 is arranged so as to perform data transmission in a second frequency band different from the first frequency band. In some embodiments, the first transmission module 210 and the second transmission module 220 are optical transmission modules, respectively, the first frequency band is a wavelength frequency band within a specific wavelength range, and the second frequency. A band is another wavelength frequency band within another particular wavelength range. As shown in FIG. 1, in the same pod P1, an optical branch insertion subsystem (eg, optical branch insertion subsystem) adjacent to the first transmission module 210 in any one of the optical branch insertion subsystems (eg, optical branch insertion subsystem 200a). The first transmission module 210 in the optical branch insertion subsystem 200b) is connected to each other to form a first transmission ring. Similarly, in any one of the optical branch insertion subsystems (eg, optical branch insertion subsystem 200a), in an optical branch insertion subsystem (eg, optical branch insertion subsystem 200b) adjacent to the second transmission module 220. The second transmission module 220 connects to each other to form a second transmission ring. In some embodiments, the first transmission modules 210 in the first transmission ring may be connected to each other by optical fibers, and the second transmission modules 220 in the second transmission ring may be connected to each other by optical fibers. ..

注意すべきなのは、一部の実施例において、同じポッドP1の各光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210の配置された第1の周波数帯は互いに異なり、各光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第2の伝送モジュール220の配置された第2の周波数帯も互いに異なる。光分岐挿入サブシステム200a~200eの細部モジュール、周波数帯配置及び具体操作については、対応する図面に合わせて、以下の段落で説明する。 It should be noted that in some embodiments, the first frequency bands in which the first transmission module 210 is located in each optical branch insertion subsystem 200a-200e of the same pod P1 are different from each other, and each optical branch insertion sub The second frequency band in which the second transmission module 220 is arranged in the systems 200a to 200e is also different from each other. The detailed modules, frequency band arrangements and specific operations of the optical branch insertion subsystems 200a-200e will be described in the following paragraphs according to the corresponding drawings.

図1に示すように、一部の実施例において、第2層ネットワークT2は、光ノードとして複数の光スイッチングリンクサブシステム(Optical Switch Interconnect Subsystem;OSIS)400a~400eを含む。構造上、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの何れか2つの間は対応する第1のラインによって対応する水平伝送光信号を伝送して、各光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の通信を実現する。つまり、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eは互いにメッシュ状ネットワーク(Mesh Network)と類似する構造により光ファイバーで互いに接続することで、何れか一対の光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の光ファイバーネットワークと何れか他の一対の光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の光ファイバーネットワークが互いに独立して動作する。一部の実施例において、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の光ファイバーネットワークはリボン状光ファイバー(Ribbon Fiber)により実現されてよい。従って、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の接続は外観が1つのリング形メッシュ構造R2のように見える。 As shown in FIG. 1, in some embodiments, the layer 2 network T2 includes a plurality of optical switching link subsystems (OSIS) 400a-400e as optical nodes. Structurally, between any two of the optical switching link subsystems 400a to 400e, the corresponding horizontal transmission optical signal is transmitted by the corresponding first line, and communication between the optical switching link subsystems 400a to 400e is performed. Realize. That is, the optical switching link subsystems 400a to 400e are connected to each other by optical fibers by a structure similar to a mesh network, so that the optical switching link subsystems 400a to 400e can be connected to the optical fiber network between any pair of optical switching link subsystems 400a to 400e. The optical fiber networks between any other pair of optical switching link subsystems 400a-400e operate independently of each other. In some embodiments, the optical fiber network between the optical switching link subsystems 400a-400e may be implemented by a ribbon fiber. Therefore, the connection between the optical switching link subsystems 400a-400e looks like a single ring mesh structure R2 in appearance.

光スイッチングリンクサブシステム400a~400eはそれぞれ第1層ネットワークT1における光分岐挿入サブシステム(Optical Add-Drop Subsystem;OADS)からの光信号を受信し、ルーティングスイッチング及び光波長スイッチングの後で第1層ネットワークT1における別の光分岐挿入サブシステムに渡すことに用いられる。 Optical switching link subsystems 400a to 400e receive optical signals from optical add-drop subsystems (OADS) in the first layer network T1, respectively, and are first layer after routing switching and optical wavelength switching. It is used to pass to another optical branch insertion subsystem in network T1.

ソフトウェア定義ネットワークコントローラ(Software-Defined Networking Controller;SDNコントローラ)500は対応する制御信号を各トップオブラックスイッチToRa、ToRb、光分岐挿入サブシステム200a~200e、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eに出力して光トンネルネットワークを確立し光トンネルをスケジュールすることに用いられる。このように、各サーバーの間は光信号により、第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2における光ファイバーネットワークによってシステムにおけるデータ伝送を実現することができる。 The software-defined network controller (Software-Defined Networking Controller; SDN controller) 500 outputs the corresponding control signals to the respective top oblack switches ToRa, ToRb, optical branch insertion subsystems 200a to 200e, and optical switching link subsystems 400a to 400e. It is used to establish an optical tunnel network and schedule optical tunnels. In this way, data transmission in the system can be realized by the optical fiber network in the first layer network T1 and the second layer network T2 by the optical signal between the servers.

注意すべきなのは、図1に示される光スイッチングリンクサブシステムと光分岐挿入サブシステムの数は例示だけであり、本発明を限定するものではない。異なる実施例において、知恵定義光トンネルネットワークシステム100における光スイッチングリンクサブシステム400a~400eと光分岐挿入サブシステム200a~200eの数を実際の要求に応じて徐々に増やし、そして/又は減らし、ネットワークシステム100の通常動作を維持することができる。従って、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は、高い展開の柔軟性を有する。 It should be noted that the number of optical switching link subsystems and optical branch insertion subsystems shown in FIG. 1 is an example only and does not limit the present invention. In different embodiments, the number of optical switching link subsystems 400a-400e and optical branch insertion subsystems 200a-200e in the wisdom-defined optical tunnel network system 100 is gradually increased and / or decreased according to actual requirements, network system. It is possible to maintain 100 normal operations. Therefore, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 has high deployment flexibility.

このように、知恵定義光トンネルネットワークシステム100において、特定の光スイッチングリンクサブシステム400a~400eと光分岐挿入サブシステム200a~200e及び光信号の波長の組み合わせを選択することで、キャビネットとキャビネット間のデータ交換の光トンネル(即ち、光経路と光波長の組み合わせ)を確立して、データ伝送の超低レイテンシを実現することができる。 In this way, in the wisdom-defined optical tunnel network system 100, by selecting a specific optical switching link subsystem 400a to 400e, an optical branch insertion subsystem 200a to 200e, and a combination of optical signal wavelengths, the space between cabinets can be selected. It is possible to establish an optical tunnel for data exchange (that is, a combination of an optical path and an optical wavelength) to realize ultra-low latency of data transmission.

また、ある実施例において、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は密度波長多重光(Dense Wavelength Division Multiplexing;DWDM)技術を用いて、密度波長多重光トランシーバモジュール(DWDM transceiver)により複数の光波長が知恵定義光トンネルネットワークシステム100で同時にデータを送信することができるが、本開示における知恵定義光トンネルネットワークシステム100は密度波長多重光技術に限定されず、他の波長分波多工(Wavelength Division Multiplexing;WDM)又は他の等価性を有する多重光伝送技術を採用してよい。これにより、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は低レイテンシ、高周波帯域幅、低電力消費を実現でき、既存の従来のデータセンターで使用されている電気交換ネットワークシステムと比べて、より優れた性能を有する。 Further, in a certain embodiment, the wisdom definition optical tunnel network system 100 uses density wavelength division multiplexing (DWDM) technology, and a plurality of optical wavelengths are defined by wisdom definition by a density wavelength division multiplexing optical transceiver module (DWDM transmission). Although data can be transmitted simultaneously by the optical wavelength division multiplexing (WDM), the wisdom definition optical tunnel network system 100 in the present disclosure is not limited to the wavelength division multiplexing optical technology, and other wavelength division multiplexing (WDM). Alternatively, a multiple optical transmission technology having other equivalence may be adopted. As a result, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 can achieve low latency, high frequency bandwidth, and low power consumption, and has better performance than the electric exchange network system used in existing conventional data centers. ..

説明を単純化するために、以下の段落では、それぞれ第1層ネットワークT1における光分岐挿入サブシステム200a~200e及びそのネットワークインフラストラクチャ設計、第2層ネットワークT2における光スイッチングリンクサブシステム400a~400e及びそのネットワークインフラストラクチャ設計、第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との間の互いに接続されたインフラストラクチャ設計、第1層ネットワークT1の保護経路設計、並びに第2層ネットワークT2の保護経路設計に対して順に関連する図面に合わせて説明する。 For simplification of the description, in the following paragraphs, the optical branch insertion subsystems 200a-200e and their network infrastructure design in the first layer network T1, the optical switching link subsystems 400a-400e and in the second layer network T2, respectively. For the network infrastructure design, the interconnected infrastructure design between the first layer network T1 and the second layer network T2, the protection route design of the first layer network T1, and the protection route design of the second layer network T2. On the other hand, it will be described in order according to the related drawings.

図2を参照されたい。図2は本発明の一部の実施例による光分岐挿入サブシステム200を示す模式図である。光分岐挿入サブシステム200は第1層ネットワークT1のキャビネットの間のデータ伝送光トンネルを構築するコアスイッチングノードである。図2に示すように、光分岐挿入サブシステム200は、第1の伝送モジュール210及び第2の伝送モジュール220のような2つ又は複数の互いに独立した伝送モジュールを含む。第1の伝送モジュール210と第2の伝送モジュール220との間は順に異なる波長周波数帯(wavelength band)を用いる。一部の実施例において、第1の伝送モジュール210及び第2の伝送モジュール220に用いられる波長周波数帯は互いに隣接する。具体的に、波長周波数帯は特定の複数のその周波数(即ち、周波数=光速/波長)に従い小から大に配列された波長の組み合わせである。 See FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical branch insertion subsystem 200 according to some embodiments of the present invention. The optical branch insertion subsystem 200 is a core switching node that constructs a data transmission optical tunnel between the cabinets of the first layer network T1. As shown in FIG. 2, the optical branch insertion subsystem 200 includes two or more independent transmission modules such as the first transmission module 210 and the second transmission module 220. Different wavelength frequency bands (wavelength bands) are used in order between the first transmission module 210 and the second transmission module 220. In some embodiments, the wavelength frequency bands used for the first transmission module 210 and the second transmission module 220 are adjacent to each other. Specifically, a wavelength frequency band is a combination of wavelengths arranged from small to large according to a specific plurality of specific frequencies (that is, frequency = speed of light / wavelength).

図2に示すように、第1の及び第2の伝送モジュール210、220は入力サブモジュールとしてそれぞれマルチプレクサ212、222を含み、また、第1の及び第2の伝送モジュール210、220は出力サブモジュールとしてそれぞれ切替サブモジュール214、224及びデマルチプレクサ216、226を含む。具体的に、第1の伝送モジュール210における切替サブモジュール214は第1のビームスプリッタSP11、第2のビームスプリッタSP12、光信号増幅器EFDA1、第1の波長選択スイッチWSS11及び第2の波長選択スイッチWSS12を含む。類似的に、第2の伝送モジュール220の切替サブモジュール224も第3のビームスプリッタSP21、第4のビームスプリッタSP22、光信号増幅器EFDA2、第3の波長選択スイッチWSS21及び第4の波長選択スイッチWSS22を含む。第2の伝送モジュール220のマルチプレクサ222(その機能と操作については、後の実施例における第1の伝送モジュール210のマルチプレクサ212を参照されたい)は前記トップオブラックスイッチToRにおける対応する1つに接続されて複数の挿入ポートによってトップオブラックスイッチToRから複数の第2のアップロード光信号(UL9~UL16)を受信し、前記第2のアップロード光信号(UL9~UL16)を第2の合成光信号Sig21に統合することに用いられる。第3のビームスプリッタSP21(その機能と操作については、後の実施例における切替サブモジュール214の第1のビームスプリッタSP11を参照されたい)は第2の伝送リングRing2に設けられ前記第2の合成光信号Sig21を受信し第5の水平伝送光信号TSh5と第3の上り伝送光信号TSu3にコピーし、第2の伝送リングRing2によって第5の水平伝送光信号TSh5を同じポッドにおける別の光分岐挿入サブシステムの第2の伝送モジュール220に伝送し、第2の垂直ポート221によって前記第3の上り伝送光信号TSu3を伝送する。光信号増幅器EFDA2(その機能と操作については、後の実施例における切替サブモジュール214の光信号増幅器EFDA1を参照されたい)は第2の伝送リングRing2に設けられ第3のビームスプリッタSP21に結合されて、第5の水平伝送光信号TSh5を増幅し増幅された第5の水平伝送光信号TSh5'を同じポッドにおける別の光分岐挿入サブシステムの第2の伝送モジュール220に出力することに用いられる。第4のビームスプリッタSP22(その機能と操作については、後の実施例における切替サブモジュール214の第2のビームスプリッタSP12を参照されたい)は第2の伝送リングRing2に設けられ、同じポッドにおける別の光分岐挿入サブシステムの前記第2の伝送モジュール220の前記第5の水平伝送光信号TSh5'を受信し第3の下り伝送光信号TSd3と第6の水平伝送光信号TSh6にコピーし、前記第2の伝送リングRing2によって前記第6の水平伝送光信号TSh6を伝送する。第3の波長選択スイッチWSS21(その機能と操作については、後の実施例における切替サブモジュール214の第1の波長選択スイッチWSS11を参照されたい)は第2の伝送リングRing2に結合され、第4のビームスプリッタSP22から前記第3の下り伝送光信号TSd3を受信し又は前記光スイッチングリンクサブシステム400eから第4の下り伝送光信号TSd4を受信し、前記第3の下り伝送光信号TSd3又は第4の下り伝送光信号TSd4を選択的に出力することに用いられる。第4の波長選択スイッチWSS22(その機能と操作については、後の実施例における切替サブモジュール214の第2の波長選択スイッチWSS12を参照されたい)は前記第2の伝送リングRing2に設けられ、第6の水平伝送光信号TSh6を受信し第7の水平伝送光信号TSh7を前記第3のビームスプリッタSP21に出力することに用いられる。第3のビームスプリッタSP21は第7の水平伝送光信号TSh7を受信し第8の水平伝送光信号TSh7dと第4の上り伝送光信号TSu4にコピーし、第2の伝送リングRing2によって第8の水平伝送光信号TSh7dを伝送し、第2の垂直ポート221によって第4の上り伝送光信号TSu4を光スイッチングリンクサブシステム400eに伝送することに更に用いられる。第1の伝送リングRing1における光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200bまでの光経路が切断される場合、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は対応的にトップオブラックスイッチToRと第2の伝送モジュール220における第3の波長選択スイッチWSS21及び第4の波長選択スイッチWSS22を設けて第2の伝送リングRing2上光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200bまでの光トンネルを確立する。 As shown in FIG. 2, the first and second transmission modules 210 and 220 include multiplexers 212 and 222 as input submodules, respectively, and the first and second transmission modules 210 and 220 are output submodules. Includes switching submodules 214, 224 and demultiplexers 216, 226, respectively. Specifically, the switching submodule 214 in the first transmission module 210 includes a first beam splitter SP11, a second beam splitter SP12, an optical signal amplifier EFDA1, a first wavelength selection switch WSS11, and a second wavelength selection switch WSS12. including. Similarly, the switching submodule 224 of the second transmission module 220 also has a third beam splitter SP21, a fourth beam splitter SP22, an optical signal amplifier EFDA2, a third wavelength selection switch WSS21 and a fourth wavelength selection switch WSS22. including. The multiplexer 222 of the second transmission module 220 (see the multiplexer 212 of the first transmission module 210 in a later embodiment for its function and operation) is connected to the corresponding one in the top-of-black switch ToR. Then, a plurality of second upload optical signals (UL9 to UL16) are received from the top-o-black switch ToR by the plurality of insertion ports, and the second upload optical signals (UL9 to UL16) are used as the second composite optical signal Sigma21. Used to integrate into. A third beam splitter SP21 (see the first beam splitter SP11 of the switching submodule 214 in a later embodiment for its function and operation) is provided in the second transmission ring Ring2 and the second synthesis. The optical signal Sig21 is received and copied to the fifth horizontal transmission optical signal TSh5 and the third uplink transmission optical signal TS3, and the fifth horizontal transmission optical signal TSh5 is branched into another optical signal in the same pod by the second transmission ring Ring2. It is transmitted to the second transmission module 220 of the insertion subsystem, and the third uplink transmission optical signal TS3 is transmitted through the second vertical port 221. The optical signal amplifier EFDA2 (see the optical signal amplifier EFDA1 of the switching submodule 214 in a later embodiment for its function and operation) is provided in the second transmission ring Ring2 and coupled to the third beam splitter SP21. It is used to amplify the fifth horizontal transmission optical signal TSh5 and output the amplified fifth horizontal transmission optical signal TSh5'to the second transmission module 220 of another optical branch insertion subsystem in the same pod. .. A fourth beam splitter SP22 (see the second beam splitter SP12 of the switching submodule 214 in later embodiments for its function and operation) is provided in the second transmission ring Ring2 and is separate in the same pod. The fifth horizontal transmission optical signal TSh5'of the second transmission module 220 of the optical branch insertion subsystem of the above is received and copied to the third downlink transmission optical signal TSd3 and the sixth horizontal transmission optical signal TSh6. The sixth horizontal transmission optical signal TSh6 is transmitted by the second transmission ring Ring2. The third wavelength selection switch WSS21 (see the first wavelength selection switch WSS11 of the switching submodule 214 in a later embodiment for its function and operation) is coupled to the second transmission ring Ring2 and the fourth. The third downlink optical signal TSd3 is received from the beam splitter SP22 of the above, or the fourth downlink optical signal TSd4 is received from the optical switching link subsystem 400e, and the third downlink optical signal TSd3 or the fourth is received. It is used to selectively output the downlink transmission optical signal TSd4. A fourth wavelength selection switch WSS22 (see the second wavelength selection switch WSS12 of the switching submodule 214 in a later embodiment for its function and operation) is provided on the second transmission ring Ring2. It is used to receive the horizontal transmission optical signal TSh6 of No. 6 and output the seventh horizontal transmission optical signal TSh7 to the third beam splitter SP21. The third beam splitter SP21 receives the seventh horizontal transmission optical signal TSh7, copies it to the eighth horizontal transmission optical signal TSh7d and the fourth uplink transmission optical signal TS4, and makes the eighth horizontal by the second transmission ring Ring2. It is further used to transmit the transmitted optical signal TSh7d and to transmit the fourth uplink transmitted optical signal TS4 to the optical switching link subsystem 400e through the second vertical port 221. When the optical path from the optical branch insertion subsystem 200a to the optical branch insertion subsystem 200b in the first transmission ring Ring 1 is cut off, the software-defined network controller 500 corresponds to the top-of-black switch ToR and the second transmission module. A third wavelength selection switch WSS21 and a fourth wavelength selection switch WSS22 in 220 are provided to establish an optical tunnel from the second transmission ring Ring2 upper optical branch insertion subsystem 200a to the optical branch insertion subsystem 200b.

マルチプレクサ212は第1の伝送モジュール210の入力サブモジュールとされる。類似的に、マルチプレクサ222が第2の伝送モジュール220の入力サブモジュールとされる。構造上、マルチプレクサ212、222がそれぞれトップオブラックスイッチにおける光分岐挿入サブシステム200に対応する1つ(即ち、トップオブラックスイッチToR)に接続される。マルチプレクサ212、222は、トップオブラックスイッチToRにより複数の第1のアップロード光信号UL1~UL8、第2のアップロード光信号UL9~UL16を受信し、第1のアップロード光信号UL1~UL8、第2のアップロード光信号UL9~UL16を第1の合成光信号Sig11及び第2の合成光信号Sig21に統合するための複数の挿入ポート(add-port)を有する。 The multiplexer 212 is an input submodule of the first transmission module 210. Similarly, the multiplexer 222 is an input submodule of the second transmission module 220. Structurally, the multiplexers 212 and 222 are each connected to one (ie, top-of-black switch ToR) corresponding to the optical branch insertion subsystem 200 in the top-of-black switch. The multiplexers 212 and 222 receive a plurality of first upload optical signals UL1 to UL8 and second upload optical signals UL9 to UL16 by the top-of-black switch ToR, and receive the first upload optical signals UL1 to UL8 and the second upload optical signals UL1 to UL8. It has a plurality of insertion ports (add-ports) for integrating the uploaded optical signals UL9 to UL16 into the first synthetic optical signal Sigma11 and the second synthetic optical signal Sigma21.

具体的に、マルチプレクサ212、222の各挿入ポート(add-port)は光ファイバーでキャビネットにおけるトップオブラックスイッチToR出入ポートにおけるその波長周波数帯に対応する異なる光波密度波長多重光トランシーバモジュール(DWDM transceiver)の伝送端に接続される。一部の実施例において、マルチプレクサ212、222における各挿入ポートの受信可能な波長信号は一定であり、1つの挿入ポートは1種類の波長信号を受信する。 Specifically, each insertion port (add-port) of the multiplexer 212 and 222 is an optical fiber of a different light wave density wavelength division multiplexing optical transceiver module (DWDM transmission) corresponding to its wavelength frequency band at the top-of-rack switch ToR entry / exit port in the cabinet. Connected to the transmission end. In some embodiments, the receivable wavelength signal of each insertion port in the multiplexers 212 and 222 is constant and one insertion port receives one type of wavelength signal.

図2に示すように、第1のアップロード光信号UL1~UL8はそれぞれ第1の周波数帯における複数の波長λ1~λ8を有する。類似的に、第2のアップロード光信号UL9~UL16はそれぞれ第2の周波数帯における複数の波長λ9~λ16を有する。これにより、マルチプレクサ212、222はトップオブラックスイッチToRから第1の伝送モジュール210及び第2の伝送モジュール220に配置された波長周波数帯(即ち、波長λ1~λ8と波長λ9~λ16)の光信号を受信し、異なる光波長信号を1本の光ファイバーに統合して、第1の合成光信号Sig11及び第2の合成光信号Sig21で伝送することができる。 As shown in FIG. 2, the first uploaded optical signals UL1 to UL8 each have a plurality of wavelengths λ1 to λ8 in the first frequency band. Similarly, the second uploaded optical signals UL9 to UL16 each have a plurality of wavelengths λ9 to λ16 in the second frequency band. As a result, the multiplexers 212 and 222 are optical signals of the wavelength frequency bands (that is, the wavelengths λ1 to λ8 and the wavelengths λ9 to λ16) arranged in the first transmission module 210 and the second transmission module 220 from the top-of-black switch ToR. Can be received, different optical wavelength signals can be integrated into one optical fiber, and transmitted by the first combined optical signal Sigma 11 and the second combined optical signal Sigma 21.

第1の伝送モジュール210の切替サブモジュール214は第1のビームスプリッタSP11、光信号増幅器EDFA1、第2のビームスプリッタSP12、第1の波長選択スイッチ(Wavelength Selective Switch;WSS)WSS11及び第2の波長選択スイッチWSS12を含む。類似的に、第2の伝送モジュール220の切替サブモジュール224も第3のビームスプリッタSP21、光信号増幅器EDFA2、第4のビームスプリッタSP22、第3の波長選択スイッチWSS21及び第4の波長選択スイッチWSS22を含む。 The switching submodule 214 of the first transmission module 210 includes a first beam splitter SP11, an optical signal amplifier EDFA1, a second beam splitter SP12, a first wavelength selection switch (Waverength Selective Switch; WSS) WSS11 and a second wavelength. Includes selection switch WSS12. Similarly, the switching submodule 224 of the second transmission module 220 also has a third beam splitter SP21, an optical signal amplifier EDFA2, a fourth beam splitter SP22, a third wavelength selection switch WSS21 and a fourth wavelength selection switch WSS22. including.

切替サブモジュール214、224の主な機能は入力サブモジュール(即ち、マルチプレクサ212、222)から伝送された第1の合成光信号Sig11及び第2の合成光信号Sig21を第2層ネットワークにおける光スイッチングリンクサブシステム400a、400eに順次にアップロードし或いは東へ又は西へ同じポッドにおける他の光分岐挿入サブシステム200に伝送し、光スイッチングリンクサブシステム400a、400e又は同じポッドにおける他の光分岐挿入サブシステム200からの光信号を受信サブモジュール216、226に交換する。例えば、図1においてポッドP1における光分岐挿入サブシステム200aの切替サブモジュール214、224は同じようなポッドP1における他の4つの光分岐挿入サブシステム200に伝送されてよい。また、図1においてポッドP2における光分岐挿入サブシステムは同じようなポッドP2における他の4つの光分岐挿入サブシステムの光信号を伝送/受信することができ、同様に、図1において何れか1つのポッドにおける光分岐挿入サブシステムは同じポッドにおける他の4つの光分岐挿入サブシステムの光信号を伝送/受信することができる。 The main function of the switching submodules 214 and 224 is to connect the first synthetic optical signal Sigma11 and the second synthetic optical signal Sigma21 transmitted from the input submodule (that is, the multiplexer 212 and 222) to the optical switching link in the second layer network. Sequentially upload to subsystems 400a, 400e or transmit east or west to another optical branch insertion subsystem 200 in the same pod and optical switching link subsystem 400a, 400e or another optical branch insertion subsystem in the same pod. The optical signal from 200 is exchanged for the receiving submodules 216 and 226. For example, in FIG. 1, switching submodules 214 and 224 of the optical branch insertion subsystem 200a in the pod P1 may be transmitted to four other optical branch insertion subsystems 200 in a similar pod P1. Also, in FIG. 1, the optical branch insertion subsystem in pod P2 can transmit / receive optical signals of the other four optical branch insertion subsystems in similar pod P2, as well as any one in FIG. The optical branch insertion subsystem in one pod can transmit / receive the optical signals of the other four optical branch insertion subsystems in the same pod.

説明を単純化するために、以下の段落では、第1の伝送モジュール210を例として各素子の操作に対して説明する。第2の伝送モジュール220の内部素子、操作は第1の伝送モジュール210と類似するため、ここで説明しない。 In order to simplify the description, in the following paragraphs, the operation of each element will be described by taking the first transmission module 210 as an example. Since the internal elements and operations of the second transmission module 220 are similar to those of the first transmission module 210, they will not be described here.

図2に示すように、構造上、第1のビームスプリッタSP11は第1の伝送リングRing1に設けられ、第1の合成光信号Sig11を受信し第1の水平伝送光信号TSh1と第1の上り伝送光信号TSu1にコピーし、第1の伝送リングRing1によって第1の水平伝送光信号TSh1を伝送し、第1の垂直ポート211によって第1の上り伝送光信号TSu1を光スイッチングリンクサブシステム400aに伝送することに用いられる。 As shown in FIG. 2, structurally, the first beam splitter SP11 is provided on the first transmission ring Ring1, receives the first synthetic optical signal Sig11, and receives the first horizontal transmission optical signal TSh1 and the first uplink. It is copied to the transmission optical signal TS1, the first horizontal transmission optical signal TSh1 is transmitted by the first transmission ring Ring1, and the first uplink transmission optical signal TS1 is transmitted to the optical switching link subsystem 400a by the first vertical port 211. Used for transmission.

一部の実施例において、光信号増幅器EDFA1はエルビウムドープファイバ増幅器(Erbium doped fiber amplifier;EDFA)で実現されてよい。光信号増幅器EDFA1は第1の伝送リングRing1に設けられ第1のビームスプリッタSP11に結合され、第1の水平伝送光信号TSh1を増幅し増幅された第1の水平伝送光信号TSh1'を同じポッドにおける他の光分岐挿入サブシステム200の第1の伝送モジュール210に出力することに用いられる。これにより、図2に示す実施例において、光信号増幅器EDFA1は西に伝送される光信号パワーを増幅し、目的地に伝送するのに十分な電力があることを確保することができるが、本開示は西に伝送される方向に限定されず、実際の用途では伝送方向がネットワーク配置によって調整されてよい。 In some embodiments, the optical signal amplifier EDFA1 may be implemented in an erbium-doped fiber amplifier (EDFA). The optical signal amplifier EDFA1 is provided in the first transmission ring Ring1 and is coupled to the first beam splitter SP11. It is used to output to the first transmission module 210 of another optical branch insertion subsystem 200 in the above. Thereby, in the embodiment shown in FIG. 2, the optical signal amplifier EDFA1 can amplify the optical signal power transmitted to the west and ensure that there is sufficient power to transmit to the destination. The disclosure is not limited to the direction of transmission to the west, and in practical use the transmission direction may be adjusted by network arrangement.

図2に示すように、構造上、第2のビームスプリッタSP12は第1の伝送リング上Ring1に設けられ、同じ光ノードポッドにおける他の光分岐挿入サブシステム200の第1の伝送モジュール210からの第1の水平伝送光信号TSh1'を受信し第1の下り伝送光信号TSd1と第2の水平伝送光信号TSh2にコピーし、第1の伝送リングRing1によって第2の水平伝送光信号TSh2を伝送することに用いられる。 As shown in FIG. 2, structurally, the second beam splitter SP12 is provided on Ring 1 on the first transmission ring from the first transmission module 210 of another optical branch insertion subsystem 200 in the same optical node pod. The first horizontal transmission optical signal TSh1'is received, copied to the first downlink transmission optical signal TSd1 and the second horizontal transmission optical signal TSh2, and the second horizontal transmission optical signal TSh2 is transmitted by the first transmission ring Ring1. Used to do.

第1の波長選択スイッチWSS11は、第1の伝送リングRing1に結合され、第2のビームスプリッタSP12から第1の下り伝送光信号TSd1を受信し又は光スイッチングリンクサブシステム400aから第2の下り伝送光信号TSd2を受信し、合成光信号Sig12として第1の下り伝送光信号TSd1又は第2の下り伝送光信号TSd2をデマルチプレクサ216に選択的に出力することに用いられる。 The first wavelength selection switch WSS11 is coupled to the first transmission ring Ring1 to receive the first downlink optical signal TSd1 from the second beam splitter SP12 or the second downlink from the optical switching link subsystem 400a. It is used to receive the optical signal TSd2 and selectively output the first downlink transmission optical signal TSd1 or the second downlink transmission optical signal TSd2 as the composite optical signal Sigma12 to the demultiplexer 216.

具体的に、第1の波長選択スイッチWSS11は1つの2x1(2イン1アウト)の波長選択スイッチであり、対応する光信号をデマルチプレクサ216に出力するように通過する特定光波長信号を選択することに用いられる。一部の実施例において、この2x1の波長選択スイッチは2つの1x1の波長選択スイッチに加え1つの2x1の光コンバイナ(Combiner)を含むことで実現されてよく、光コンバイナによって2つの1x1(1イン1アウト)の波長選択スイッチによってフィルタリングされた2つの光信号に対して統合を行い、統合後の合成光信号Sig12を受信サブモジュールのデマルチプレクサ216に出力する。 Specifically, the first wavelength selection switch WSS11 is one 2x1 (2 in 1 out) wavelength selection switch, and selects a specific optical wavelength signal that passes so as to output the corresponding optical signal to the demultiplexer 216. Used for. In some embodiments, the 2x1 wavelength selection switch may be implemented by including two 1x1 wavelength selection switches plus one 2x1 optical combiner, which may include two 1x1 (1 in) optical combiners. The two optical signals filtered by the wavelength selection switch (1 out) are integrated, and the integrated optical signal Sigma 12 is output to the demultiplexer 216 of the receiving submodule.

第2の波長選択スイッチWSS12は第1の伝送リングRing1に設けられ、第2のビームスプリッタSP12から第2の水平伝送光信号TSh2を受信し第3の水平伝送光信号TSh3を第1のビームスプリッタSP11に出力することに用いられる。第1のビームスプリッタSP11は第3の水平伝送光信号TSh3を受信し第4の水平伝送光信号TSh3dと第2の上り伝送光信号TSu2にコピーし、第1の伝送リングRing1によって第4の水平伝送光信号TSh3dに伝送し、第1の垂直ポート211によって第2の上り伝送光信号TSu2を光スイッチングリンクサブシステム400aに伝送することに用いられる。 The second wavelength selection switch WSS12 is provided on the first transmission ring Ring1, receives the second horizontal transmission optical signal TSh2 from the second beam splitter SP12, and transfers the third horizontal transmission optical signal TSh3 to the first beam splitter. It is used to output to SP11. The first beam splitter SP11 receives the third horizontal transmission optical signal TSh3, copies it to the fourth horizontal transmission optical signal TSh3d and the second uplink transmission optical signal TS2, and uses the first transmission ring Ring1 to copy the fourth horizontal transmission light signal TS2. It is used to transmit to the transmitted optical signal TSh3d and to transmit the second uplink transmitted optical signal TS2 to the optical switching link subsystem 400a through the first vertical port 211.

つまり、第1のビームスプリッタSP11は2x2(2イン2アウト)のビームスプリッタであり、2つの入力端(Input Port)と2つの出力端(Output Port)を含み、1つの入力端が第1の合成光信号Sig11を受信することに用いられ、第1のビームスプリッタSP11が受信された第1の合成光信号Sig11を2つの出力端にコピーすることに用いられ、別の入力端が第3の水平伝送光信号TSh3を受信することに用いられ、第1のビームスプリッタSP11が第3の水平伝送光信号TSh3を2つの出力端にコピーすることに用いられる。第1のビームスプリッタSP11の出力端は第1の水平伝送光信号TSh1又は第4の水平伝送光信号TSh3dを出力することに用いられ、別の出力端は第1の上り伝送光信号TSu1又は第2の上り伝送光信号TSu2を出力することに用いられる。第2のビームスプリッタSP12は1x2(1イン2アウト)のビームスプリッタであり、同じ光ノードポッドにおける他の光分岐挿入サブシステム200の第1の伝送モジュール210からの第1の水平伝送光信号TSh1'をコピーし2つに分割する。図2に示す実施例における1方は第2の水平伝送光信号TSh2として西に順次に同じポッドP1の他の光分岐挿入サブシステムに伝送され、他方は第1の下り伝送光信号TSd1として下に光受信サブモジュール(即ち、デマルチプレクサ216)に伝送されるが、本開示は西に伝送される方向に限定されず、実際の用途では伝送方向がネットワーク配置によって調整されてよい。 That is, the first beam splitter SP11 is a 2x2 (2 in 2 out) beam splitter, includes two input ends (Input Port) and two output ends (Output Port), and one input end is the first. Used to receive the composite light signal Sigma11, the first beam splitter SP11 is used to copy the received first composite light signal Sigma11 to the two output ends, with another input end being the third. It is used to receive the horizontal transmission optical signal TSh3, and the first beam splitter SP11 is used to copy the third horizontal transmission optical signal TSh3 to the two output ends. The output end of the first beam splitter SP11 is used to output the first horizontal transmission light signal TSh1 or the fourth horizontal transmission light signal TSh3d, and another output end is the first uplink transmission light signal TS1 or the first. It is used to output the uplink transmission optical signal TS2 of 2. The second beam splitter SP12 is a 1x2 (1 in 2 out) beam splitter, the first horizontal transmission optical signal TSh1 from the first transmission module 210 of another optical branch insertion subsystem 200 in the same optical node pod. Copy'and split it in two. In the embodiment shown in FIG. 2, one is sequentially transmitted to the west as a second horizontal transmission optical signal TSh2 to another optical branch insertion subsystem of the same pod P1, and the other is lower as a first downlink transmission optical signal TSd1. Although transmitted to an optical reception submodule (ie, demultiplexer 216), the present disclosure is not limited to the direction of transmission to the west, and in practical use the transmission direction may be adjusted by network arrangement.

第2の水平伝送光信号TSh2は1x1の第2の波長選択スイッチWSS12を通して、第2の波長選択スイッチWSS12により第3の水平伝送光信号TSh3として通過する第2の水平伝送光信号TSh2の特定光波長信号を選択して、前記の第1のビームスプリッタSP11によりコピーと分割を行い、図2に示す実施例における1つの光信号は第4の水平伝送光信号TSh3dとして順次に西に同じ光ノードポッドにおける他の光分岐挿入サブシステムに伝送され、他方の光信号は第2の上り伝送光信号TSu2として対応する光スイッチングリンクサブシステム400aに出力されるが、本開示は西に伝送される方向に限定されず、実際の用途では伝送方向がネットワーク配置によって調整されてよい。 The second horizontal transmission light signal TSh2 passes through the 1x1 second wavelength selection switch WSS12 as the third horizontal transmission light signal TSh3 by the second wavelength selection switch WSS12, and the specific light of the second horizontal transmission light signal TSh2. A wavelength signal is selected, copied and divided by the first beam splitter SP11, and one optical signal in the embodiment shown in FIG. 2 is sequentially the same optical node to the west as the fourth horizontal transmission optical signal TSh3d. The other optical signal is transmitted to the other optical branch insertion subsystem in the pod and the other optical signal is output to the corresponding optical switching link subsystem 400a as the second uplink optical signal TS2, but the disclosure is directed westward. In actual use, the transmission direction may be adjusted by the network arrangement.

図3Aを併せて参照されたい。図3Aは同じポッドP1における各光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210と第2の伝送モジュール220の接続関係を示す模式図である。 See also FIG. 3A. FIG. 3A is a schematic diagram showing a connection relationship between the first transmission module 210 and the second transmission module 220 in the optical branch insertion subsystems 200a to 200e in the same pod P1.

注意すべきなのは、図3Aに示すように、一部の実施例において、各光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210と第2の伝送モジュール220はそれぞれ第1の伝送リングRing1、第2の伝送リングRing2によって水平伝送光信号TSh1~TSh3及びTSh3dを伝送する。第1の伝送リングRing1及び第2の伝送リングRing2の光伝送方向で互いに対向する。例として、各第1の伝送モジュール210は第1の伝送リングRing1で西へ(即ち、時計回りの方向)信号を伝送し、各第2の伝送モジュール220は第2の伝送リングRing2で東へ(即ち、反時計回りの方向)信号を伝送するが、本開示内容はこれらに限定されない。他の実施例において、第1の伝送リングRing1、第2の伝送リングRing2は同じ光伝送方向で水平伝送光信号TSh1~TSh3及びTSh3dを伝送してよい。 It should be noted that, as shown in FIG. 3A, in some embodiments, the first transmission module 210 and the second transmission module 220 in each optical branch insertion subsystem 200a-200e are the first transmission ring Ring1 respectively. , The horizontal transmission optical signals TSh1 to TSh3 and TSh3d are transmitted by the second transmission ring Ring2. The first transmission ring Ring1 and the second transmission ring Ring2 face each other in the optical transmission direction. As an example, each first transmission module 210 transmits a signal west (ie, clockwise) on the first transmission ring Ring 1, and each second transmission module 220 travels east on the second transmission ring Ring 2. Signals (ie, counterclockwise) are transmitted, but the disclosure is not limited to these. In another embodiment, the first transmission ring Ring1 and the second transmission ring Ring2 may transmit the horizontal transmission optical signals TSh1 to TSh3 and TSh3d in the same optical transmission direction.

また、図3Aに示すように、光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210はそれぞれ複数の対応する第1の垂直ポート(図面の実線矢印に示すように)によって光スイッチングリンクサブシステム400aに結合され、光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第2の伝送モジュール220はそれぞれ複数の対応する第2の垂直ポート(図面の点線矢印に示すように)によって光スイッチングリンクサブシステム400aと隣接する光スイッチングリンクサブシステム400eに結合される。 Also, as shown in FIG. 3A, each of the first transmission modules 210 in the optical branch insertion subsystems 200a-200e has an optical switching link sub with a plurality of corresponding first vertical ports (as shown by the solid dashed lines in the drawing). Coupled to the system 400a, the second transmission module 220 in the optical branch insertion subsystems 200a-200e is respectively connected to the optical switching link subsystem 400a by a plurality of corresponding second vertical ports (as shown by the dotted arrows in the drawing). It is coupled to the adjacent optical switching link subsystem 400e.

図2に戻って参照されたい。図2に示すように、デマルチプレクサ216、226は光分岐挿入サブシステム200の出力サブモジュールとされる。構造上、デマルチプレクサ216、226はそれぞれ第1の波長選択スイッチWSS11、WSS21に結合され、トップオブラックスイッチにおける対応する1つ(例えば、トップオブラックスイッチToR)に接続され、第1の下り伝送光信号TSd1又は第2の下り伝送光信号TSd2を受信し複数のダウンロード光信号DL1~DL8、DL9~DL16に逆多重化し、ダウンロード光信号DL1~DL8、DL9~DL16をトップオブラックスイッチToRに伝送することに用いられる。 Please return to FIG. 2 for reference. As shown in FIG. 2, demultiplexers 216 and 226 are output submodules of the optical branch insertion subsystem 200. Structurally, the demultiplexers 216 and 226 are coupled to the first wavelength selection switches WSS11 and WSS21, respectively, and connected to the corresponding one in the top-of-black switch (eg, top-of-black switch ToR) for first downlink transmission. Receives the optical signal TSd1 or the second downlink optical signal TSd2, demultiplexes it into a plurality of downloaded optical signals DL1 to DL8, DL9 to DL16, and transmits the downloaded optical signals DL1 to DL8, DL9 to DL16 to the top oblack switch ToR. Used to do.

具体的に、デマルチプレクサ216、226はそれぞれサイクリックデマルチプレクサ(cyclic DEMUX)を含み、波長選択スイッチWSS11及びWSS21からの各波長を含む合成光信号Sig12及びSig22を受信し、選択的に対応するドロップポート(drop-port)を通過しそれに入るように特定の波長周波数帯の光信号をフィルタリングすることに用いられる。例として、知恵定義光トンネルネットワークシステムが合計40の波長を使用することを仮定し、その周波数がλ1~λ40のように小さいものから大きいものへと配列される、各波長周波数帯がそれぞれ8つの波長を有し、各独立した第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220がそれぞれ8つのドロップポートを有する。8つのチャンネル(Channel)を有する1つのサイクリックデマルチプレクサは入られた最も多くの40の波長を周期的な順序で配列し、波長選択スイッチWSS11及びWSS21によりデマルチプレクサ216及び226に入る波長信号を選択し、波長選択スイッチWSS11及びWSS21により選択された8つの波長信号がそれぞれ第1の伝送モジュール210のデマルチプレクサ216(又は第2の伝送モジュール220のデマルチプレクサ226)の対応する8つのドロップポートに入り、各ドロップポートは同じ選択で1つの対応する波長信号だけが入る。例として、一例において、サイクリックデマルチプレクサの波長配置は以下の表1に示される通りである。

Figure 0007103617000001
(表1:サイクリックデマルチプレクサの波長配置) Specifically, the demultiplexers 216 and 226 each include a cyclic demultiplexer, which receives synthetic optical signals Sig12 and Sig22 containing each wavelength from the wavelength selection switches WSS11 and WSS21 and selectively corresponds to the drop. It is used to filter optical signals in a particular wavelength frequency band to pass through and enter a drop-port. As an example, assuming that the wisdom-defined optical tunnel network system uses a total of 40 wavelengths, the frequencies are arranged from small to large, such as λ1 to λ40, with eight wavelength frequency bands each. Each independent first transmission module 210 and second transmission module 220 has a wavelength and has eight drop ports. One cyclic demultiplexer with eight channels (Channel) arranges the most 40 wavelengths entered in a periodic order, and the wavelength selection switches WSS11 and WSS21 send the wavelength signals that enter the demultiplexers 216 and 226. The eight wavelength signals selected and selected by the wavelength selection switches WSS11 and WSS21 are assigned to the corresponding eight drop ports of the demultiplexer 216 of the first transmission module 210 (or the demultiplexer 226 of the second transmission module 220), respectively. Enter, each drop port will receive only one corresponding wavelength signal with the same selection. As an example, in one example, the wavelength arrangement of the cyclic demultiplexer is as shown in Table 1 below.
Figure 0007103617000001
(Table 1: Wavelength arrangement of cyclic demultiplexer)

表1に示すように、本例において、各波長周波数帯における第1の波長(λ1、λ9、λ17、λ25、λ33)は第1のドロップポートに入り、第2の波長(λ2、λ10、λ18、λ26、λ34)は第2のドロップポートに入り、以下同様である。各ドロップポートは光ファイバーでトップオブラックスイッチの出入ポートにおけるそのモジュール周波数帯波長のDWDM光トランシーバモジュールに対応する受信端に接続される。例として、第1のドロップポートはトップオブラックスイッチの出入ポートにおける周波数帯における第1の波長λ1のDWDM光トランシーバモジュールの受信端に接続される。このように、デマルチプレクサ216、226の各ドロップポートは複数の波長サイクル番号の光信号を受信することができる。 As shown in Table 1, in this example, the first wavelength (λ1, λ9, λ17, λ25, λ33) in each wavelength frequency band enters the first drop port and the second wavelength (λ2, λ10, λ18). , Λ26, λ34) enter the second drop port, and so on. Each drop port is optical fiber connected to the receiving end corresponding to the DWDM optical transceiver module of its module frequency band wavelength at the entry / exit port of the top-of-black switch. As an example, the first drop port is connected to the receiving end of a DWDM optical transceiver module of first wavelength λ1 in the frequency band at the entry / exit port of the top-of-black switch. In this way, each drop port of the demultiplexer 216, 226 can receive optical signals having a plurality of wavelength cycle numbers.

注意すべきなのは、同じ波長の光信号が同時に第1の及び第2の伝送モジュール210、220の同じ光ファイバーによって伝送すると、信号干渉が発生し、衝突(conflict)が発生する可能性がある。図3Bと図3Cを併せて参照されたい。図3Bと図3Cはそれぞれ光コンバイナによる衝突を示す模式図及びデマルチプレクサによる衝突を示す模式図である。図3Bに示すように、第1の波長選択スイッチWSS11が第2のビームスプリッタSP12から受信された第1の下り伝送光信号TSd1、光スイッチングリンクサブシステム400aから受信された第2の下り伝送光信号TSd2には同じ波長(例えば、λ1)の光信号を含む場合、2x1の第1の波長選択スイッチWSS11における2つの1x1の波長選択スイッチの何れもλ1が通過することを選択すると、2x1の光コンバイナによって同時に2つの波長がλ1である光信号を1本の光ファイバーに統合しデマルチプレクサ216に出力して衝突が発生する。 It should be noted that if optical signals of the same wavelength are simultaneously transmitted by the same optical fiber of the first and second transmission modules 210, 220, signal interference may occur and collision may occur. See also FIGS. 3B and 3C. 3B and 3C are a schematic diagram showing a collision by an optical combiner and a schematic diagram showing a collision by a demultiplexer, respectively. As shown in FIG. 3B, the first wavelength selection switch WSS11 receives the first downlink transmission optical signal TSd1 received from the second beam splitter SP12, and the second downlink transmission light received from the optical switching link subsystem 400a. When the signal TSd2 contains an optical signal of the same wavelength (for example, λ1), if both of the two 1x1 wavelength selection switches in the 2x1 first wavelength selection switch WSS11 select that λ1 passes, 2x1 light. The combiner simultaneously integrates an optical signal having two wavelengths of λ1 into one optical fiber and outputs it to the demultiplexer 216 to cause a collision.

図3Cに示すように、第2種の衝突はデマルチプレクサ216による衝突である。サイクリックデマルチプレクサの設計により、各ドロップポートは5種の波長サイクリング順に配列される(前記表1に示すように)波長を受信することができる。第1の波長選択スイッチWSS11は第2のビームスプリッタSP12から受信された第1の下り伝送光信号TSd1、光スイッチングリンクサブシステム400aから受信された第2の下り伝送光信号TSd2を仮定し、それぞれ第1の下り伝送光信号TSd1における波長がλ1である光信号と第2の下り伝送光信号TSd2における波長がλ9である光信号を通過させるように選択して、2つの異なる波長の光が成功に1本の光ファイバーに統合して合成光信号Sig12としてデマルチプレクサ216に伝送されることができるが、デマルチプレクサ216を通過した後で、波長λ1と波長λ9の光信号が同じドロップポート(例えば、第1のドロップポート)に導入される。最後、波長λ1と波長λ9の光信号は同じDWDM光トランシーバモジュールの受信端に到達する。同じDWDM光トランシーバモジュールの受信端は一回に1つの波長信号だけを受信でき、そうでなければ干渉が発生する。この場合に衝突が発生する。従って、一部の実施例において、デマルチプレクサ216の受信設計により、2本の光トンネルが異なる波長λ1、λ9を使っても衝突が発生する。従って、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ(Software-Defined Networking Controller;SDN Controller)500によって光トンネルネットワークのスケジューリング制御を行って、衝突の条件の発生を避け、光トンネルネットワークの利用率を最適化する。 As shown in FIG. 3C, the second type collision is a collision caused by the demultiplexer 216. The design of the cyclic demultiplexer allows each drop port to receive wavelengths arranged in five wavelength cycling orders (as shown in Table 1 above). The first wavelength selection switch WSS11 assumes a first downlink optical signal TSd1 received from the second beam splitter SP12 and a second downlink optical signal TSd2 received from the optical switching link subsystem 400a, respectively. Two different wavelengths of light succeeded by selecting to pass an optical signal having a wavelength of λ1 in the first downlink light signal TSd1 and an optical signal having a wavelength of λ9 in the second downlink optical signal TSd2. It can be integrated into one optical fiber and transmitted to the demultiplexer 216 as a composite optical signal Sigma12, but after passing through the demultiplexer 216, the optical signals of wavelength λ1 and wavelength λ9 are the same drop port (eg,). It will be introduced in the first drop port). Finally, the optical signals of wavelength λ1 and wavelength λ9 reach the receiving end of the same DWDM optical transceiver module. The receiving end of the same DWDM optical transceiver module can receive only one wavelength signal at a time, otherwise interference will occur. A collision occurs in this case. Therefore, in some embodiments, due to the reception design of the demultiplexer 216, collisions occur even if the two optical tunnels use different wavelengths λ1 and λ9. Therefore, the software-defined network controller (Soft-Defined Networking Controller; SDN Controller) 500 controls the scheduling of the optical tunnel network to avoid the occurrence of collision conditions and optimize the utilization rate of the optical tunnel network.

以上、光分岐挿入サブシステム200の内部モジュール及び操作に対する説明である。次に、以下の段落では、光分岐挿入サブシステム200a~200eが互いに接続してポッドP1を形成するネットワークインフラストラクチャ設計に対して説明する。再び図3Aを参照されたい。図3Aに示すように、光分岐挿入サブシステム200a~200eは光ファイバーで直列に1つのポッド(Pod)P1を形成する。前記のように、1つのポッドで直列に接続可能な光分岐挿入サブシステム200a~200eの数は各独立した第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220に配置された波長数及び知恵定義光トンネルネットワークシステム100によってサポートされる総波長の種類数に依存する。各光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220は隣接する光分岐挿入サブシステム200a~200eの対応する第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220と直列に接続され、1つのリング(Ring)状ネットワークを構成する。従って、1つのポッドは複数の独立したリング状ネットワークを含む。同じ伝送リング(例えば、第1の伝送リングRing1)に属する各伝送モジュール(例えば、第1の伝送モジュール210)に用いられる周波数帯波長は互いに重複できなく、波長周波数に応じて小さいものから大きいものまで反時計回りに配列される。また、伝送リングの間は互いに独立するので、異なるリングで同じ波長を重複して使用することができる。つまり、一部の実施例において、第1の伝送リングRing1、第2の伝送リングRing2に用いられる波長種類及び数は何れも同じである。 The above is a description of the internal modules and operations of the optical branch insertion subsystem 200. Next, in the following paragraphs, the network infrastructure design in which the optical branch insertion subsystems 200a to 200e are connected to each other to form the pod P1 will be described. See FIG. 3A again. As shown in FIG. 3A, the optical branch insertion subsystems 200a-200e form one pod P1 in series with an optical fiber. As described above, the number of optical branch insertion subsystems 200a to 200e that can be connected in series by one pod is the number of wavelengths and wisdom definitions arranged in the first transmission module 210 and the second transmission module 220, respectively. It depends on the total number of wavelength types supported by the optical tunnel network system 100. The first transmission module 210 and the second transmission module 220 in each optical branch insertion subsystem 200a to 200e are the corresponding first transmission module 210 and second transmission module 220 of the adjacent optical branch insertion subsystems 200a to 200e. And are connected in series to form one ring-shaped network. Therefore, one pod contains a plurality of independent ring-shaped networks. The frequency band wavelengths used for each transmission module (for example, the first transmission module 210) belonging to the same transmission ring (for example, the first transmission ring Ring1) cannot overlap with each other, and are small to large depending on the wavelength frequency. Are arranged counterclockwise. Moreover, since the transmission rings are independent of each other, the same wavelength can be used in duplicate in different rings. That is, in some embodiments, the wavelength types and numbers used for the first transmission ring Ring1 and the second transmission ring Ring2 are all the same.

図3AのポッドP1インフラストラクチャを例として、2本の光ファイバーはそれぞれ各光分岐挿入サブシステム200a~200eの対応する第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220と直列に接続されて、2つの独立した第1の伝送リングRing1と第2の伝送リングRing2を形成する。第1の伝送リングRing1は西へ(即ち、時計回りの方向)光信号を伝送し、第2の伝送リングRing2は東へ(即ち、反時計回りの方向)光信号を伝送する。第1の伝送リングRing1における第1の光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210で波長λ1-λ8を含む周波数帯を使用し、東の次の光分岐挿入サブシステム200eにおける第1の伝送モジュール210はλ9-λ16を使用し、東のまた次の光分岐挿入サブシステム200dにおける第1の伝送モジュール210はλ17-λ24を使用し、以下同様である。 Taking the pod P1 infrastructure of FIG. 3A as an example, the two optical fibers are connected in series with the corresponding first and second transmission modules 210 and 220 of the respective optical branch insertion subsystems 200a-200e, respectively. It forms two independent first transmission ring Ring1 and second transmission ring Ring2. The first transmission ring Ring1 transmits an optical signal to the west (ie, clockwise) and the second transmission ring Ring2 transmits an optical signal to the east (ie, counterclockwise). The first transmission module 210 of the first optical branch insertion subsystem 200a in the first transmission ring Ring 1 uses the frequency band including the wavelengths λ1-λ8, and the first in the next optical branch insertion subsystem 200e in the east. The transmission module 210 uses λ9-λ16, and the first transmission module 210 in the eastern and next optical branch insertion subsystem 200d uses λ17-λ24, and so on.

特に注意すべきなのは、第2の伝送リングRing2における各第2の伝送モジュール220に用いられる波長周波数帯は第1の伝送モジュール210からずれて隣接し、例えば第1の光分岐挿入サブシステム200aにおける第2の伝送モジュール220はλ9-λ16(光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210と波長λ1-λ8を含む周波数帯を使用しずれて隣接している)を使用し、東の次の光分岐挿入サブシステム200eの第2の伝送モジュール220はλ17-λ24(光分岐挿入サブシステム200eの第1の伝送モジュール210と波長λ9-λ16を含む周波数帯を使用しずれて隣接している)を使用し、東のまた次の光分岐挿入サブシステム200dの第2の伝送モジュール220はλ25-λ32を使用し、以下同様である。つまり、同じポッドP1において、光分岐挿入サブシステム200aにおける第1の伝送モジュール210の配置された第1の周波数帯と光分岐挿入サブシステム200bにおける第2の伝送モジュール220の配置された第2の周波数帯は、同じ波長の組み合わせを含む。 Of particular note is that the wavelength frequency band used for each second transmission module 220 in the second transmission ring Ring 2 is offset from and adjacent to the first transmission module 210, for example in the first optical branch insertion subsystem 200a. The second transmission module 220 uses λ9-λ16 (which is offset and adjacent to the first transmission module 210 of the optical branch insertion subsystem 200a using a frequency band containing the wavelengths λ1-λ8) and is next to the east. The second transmission module 220 of the optical branch insertion subsystem 200e is adjacent to the first transmission module 210 of the optical branch insertion subsystem 200e using a frequency band including the wavelength λ9-λ16. ) Is used, and the second transmission module 220 of the next optical branch insertion subsystem 200d in the east uses λ25-λ32, and so on. That is, in the same pod P1, the first frequency band in which the first transmission module 210 is arranged in the optical branch insertion subsystem 200a and the second transmission module 220 in which the second transmission module 220 is arranged in the optical branch insertion subsystem 200b are arranged. The frequency band includes the same combination of wavelengths.

このような配置により、各光分岐挿入サブシステム200a~200eは16の波長周波帯域幅をサポートすることができる。1つのポッドP1が直列に接続可能な最も多くの光分岐挿入サブシステム200の数はシステムに用いられる波長種類に依存する。図1のインフラストラクチャを例として、知恵定義光トンネルネットワークシステム100が共に40種の波長をサポートすることを仮定すると、1つの独立リングで5つの異なる波長周波数帯の独立モジュールを直列に接続することができ、1つのポッドP1で5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eを直列に接続することができることと同等する(図3Aに示す)。 With such an arrangement, each optical branch insertion subsystem 200a-200e can support 16 wavelength frequency bandwidths. The number of most optical branch insertion subsystems 200 to which one pod P1 can be connected in series depends on the wavelength type used in the system. Taking the infrastructure of FIG. 1 as an example, assuming that the wisdom-defined optical tunnel network system 100 both supports 40 wavelengths, one independent ring connects five independent modules of different wavelength frequency bands in series. This is equivalent to being able to connect five optical branch insertion subsystems 200a-200e in series with one pod P1 (shown in FIG. 3A).

また、各伝送リングRing1、Ring2に用いられる伝送波長種類及び数は何れも同じであるので、第1の伝送リングRing1内で40種の波長(λ1~λ40)を使用し、第2の伝送リングRing2も同様にλ1~λ40を使用する。このリング状設計インフラストラクチャで、1つの光分岐挿入サブシステム200a~200eは同時に東へ又は西へ同じポッドP1の他の光分岐挿入サブシステムの光信号を伝送し受信することができる。 Further, since the transmission wavelength types and numbers used for the respective transmission rings Ring1 and Ring2 are the same, 40 types of wavelengths (λ1 to λ40) are used in the first transmission ring Ring1 and the second transmission ring is used. Ring2 also uses λ1 to λ40 in the same manner. With this ring-shaped design infrastructure, one optical branch insertion subsystem 200a-200e can simultaneously transmit and receive optical signals of another optical branch insertion subsystem of the same pod P1 to the east or west.

なお、ポッドリング状ネットワークインフラストラクチャには2つの設計特点を含み、それぞれインクリメンタル式(incremental)インフラストラクチャ設計と波長再利用(wavelength reuse)特性であり、その具体内容は以下の段落でそれぞれ詳しく説明される。 The podling-like network infrastructure includes two design features, which are incremental infrastructure design and wavelength reuse characteristics, the specifics of which are explained in detail in the following paragraphs. To.

インクリメンタル式インフラストラクチャ設計のその精神は以下の2種の構築方式で明らかにされる。第1は1つのポッドで必要なキャビネット数に応じて必要な光分岐挿入サブシステム200a~200eのノードを次第に添加し直列接続することができる。第2は1つのポッドP1で独立伝送リングRing1、Ring2の数を次第に増加することができる。 The spirit of incremental infrastructure design is clarified by the following two construction methods. First, one pod can be connected in series by gradually adding the necessary nodes of the optical branch insertion subsystems 200a to 200e according to the required number of cabinets. Second, the number of independent transmission rings Ring1 and Ring2 can be gradually increased by one pod P1.

例として、光分岐挿入サブシステムがモジュール化設計を採用し、第1層ネットワークT1の各ポッドがリング状設計インフラストラクチャを採用するので、これにより1つのポッドで異なる数で直列に弾性的に接続可能な光分岐挿入サブシステム200a~200eを有する。つまり、要求が増えるにつれて、1つのポッドで必要なキャビネット数に応じて必要な光分岐挿入サブシステム200a~200eを次第に添加し直列に接続することができる。例えば、必要なキャビネット数が少ない(例えば、3つのキャビネット)場合、ポッドP1でリング状に直列に接続される3つの光分岐挿入サブシステム200a~200cだけを含んでよい。必要なキャビネット数が増加する(例えば、5つのキャビネット)場合、ポッドP1は5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eを含みリング状直列に接続されるように拡張することができる。 As an example, the optical branch insertion subsystem adopts a modular design, and each pod of the first layer network T1 adopts a ring-shaped design infrastructure, which allows one pod to elastically connect in series in different numbers. It has possible optical branch insertion subsystems 200a-200e. That is, as the demand increases, the required optical branch insertion subsystems 200a to 200e can be gradually added and connected in series according to the number of cabinets required in one pod. For example, if the number of cabinets required is small (eg, three cabinets), it may include only three optical branch insertion subsystems 200a-200c connected in series in a ring on the pod P1. As the number of cabinets required increases (eg, 5 cabinets), the pod P1 can be expanded to include five optical branch insertion subsystems 200a-200e and be connected in a ring-like series.

また、同じポッド内で独立伝送リングRing1、Ring2の数を増加してよい。例として、キャビネットにおけるサーバー数が増加し又は周波帯域幅がアップグレードする場合、全体のキャビネットによるネットワークトラフィックも比較的増加する。この場合、2つの方法で解決できる。第1の方法は光分岐挿入サブシステム200a~200eに用いられる波長数が変わらない場合、知恵定義光トンネルネットワークシステムがデータレートの透明性(data rate transparency)を有する特性に基づいて、より高速のDWDM光トランシーバモジュールを交換できて、サーバー数の増加又は周波帯域幅のアップグレードによるネットワークトラフィックをサポートする。例えば、各波長の伝送速度は10Gbit/sから100Gbit/sにアップグレードされて、システム伝送率の柔軟的な適用を高め、ハード機器のアップグレードコストを大幅に節約する。 Further, the number of independent transmission rings Ring1 and Ring2 may be increased in the same pod. As an example, as the number of servers in a cabinet increases or the frequency bandwidth upgrades, the network traffic from the entire cabinet also increases relatively. In this case, it can be solved by two methods. The first method is faster, based on the property that the wisdom-defined optical tunnel network system has data rate transparency when the number of wavelengths used in the optical branch insertion subsystems 200a-200e does not change. The DWDM optical transceiver module can be replaced to support network traffic by increasing the number of servers or upgrading the wavelength bandwidth. For example, the transmission rate of each wavelength is upgraded from 10 Gbit / s to 100 Gbit / s, increasing the flexible application of system transmission rate and significantly saving the upgrade cost of hardware equipment.

第2の方法は波長伝送速率が変わらない場合、キャビネットに用いられる波長数を高めるように次第に光分岐挿入サブシステム200における伝送モジュールの数を増加することができる。伝送モジュールが互いに独立するので、1つのポッドで次第に伝送リングの数を増加して、キャビネット内のサーバー数の増加又は周波帯域幅のアップグレードによるネットワークトラフィックをサポートする。同じポッドに形成可能な独立伝送リング数は独立伝送モジュールに用いられる波長数及びシステムに用いられる波長種類に依存する。例として、知恵定義光トンネルネットワークシステム100が40種の波長を使用する場合、1つの光分岐挿入サブシステム200は最大5つの異なる波長周波数帯の独立モジュールを含んでよく、それぞれλ1-λ8、λ9-λ16、λ17-λ24、λ25-λ32及びλ33-λ40の周波数帯を使用する。対応的に、1つのポッドは最大5つの伝送リングを形成することができる。 In the second method, if the wavelength transmission rate does not change, the number of transmission modules in the optical branch insertion subsystem 200 can be gradually increased so as to increase the number of wavelengths used in the cabinet. Since the transmission modules are independent of each other, one pod gradually increases the number of transmission rings to support network traffic by increasing the number of servers in the cabinet or upgrading the frequency bandwidth. The number of independent transmission rings that can be formed in the same pod depends on the number of wavelengths used in the independent transmission module and the wavelength type used in the system. As an example, if the Wisdom Definition Optical Tunnel Network System 100 uses 40 different wavelengths, one optical branch insertion subsystem 200 may include up to 5 independent modules in different wavelength frequency bands, λ1-λ8, λ9, respectively. The frequency bands of -λ16, λ17-λ24, λ25-λ32 and λ33-λ40 are used. Correspondingly, one pod can form up to five transmission rings.

つまり、一部の実施例において、光分岐挿入サブシステム200の何れか1つはN個の互いに独立した伝送モジュールを含んでよく、これにより同じポッドにおける光分岐挿入サブシステム200が対応するN個の伝送リングによって互いに接続される。1つの光分岐挿入サブシステム200におけるN個の伝送モジュールは対応する光経路によって第2層ネットワークT2における2つの隣接する光スイッチングリンクサブシステムに結合され、1つの光分岐挿入サブシステム200におけるN個の伝送モジュールの1つが対応する光経路によって第1層ネットワークT1における同じ光ノードポッドの隣接する光分岐挿入サブシステムにおける対応する伝送モジュールに結合され、Nが2以上の正整数である。 That is, in some embodiments, any one of the optical branch insertion subsystems 200 may include N mutually independent transmission modules, whereby the corresponding N optical branch insertion subsystems 200 in the same pod. Connected to each other by a transmission ring. The N transmission modules in one optical branch insertion subsystem 200 are coupled to two adjacent optical switching link subsystems in the second layer network T2 by the corresponding optical path, and N in one optical branch insertion subsystem 200. One of the transmission modules of is coupled to the corresponding transmission module in the adjacent optical branch insertion subsystem of the same optical node pod in the first layer network T1 by the corresponding optical path, where N is a positive integer greater than or equal to 2.

要するに、第1層ネットワークT1におけるポッドインクリメンタル式インフラストラクチャ設計の2種の構築方式は、光ファイバーによって必要な光分岐挿入サブシステム200ノードの対応する独立伝送モジュールに直列に接続されるだけでリング状ネットワークインフラストラクチャを形成でき、従ってシステムインフラストラクチャがアップグレードする配線の複雑さを大幅に低下させることができる。 In short, the two construction methods of pod incremental infrastructure design in the first layer network T1 are a ring network that is simply connected in series with the corresponding independent transmission module of the 200 nodes of the optical branch insertion subsystem required by optical fiber. Infrastructure can be formed and therefore the complexity of the wiring that the system infrastructure upgrades can be significantly reduced.

また、前の段落で説明したように、第1層ネットワークT1で同じ波長の組み合わせを再利用でき、これは第1層ネットワークT1における波長再利用特性である。具体的に、波長再利用特性はネットワークインフラストラクチャの2か所に表示される。第1、各Podにおける複数の独立伝送リングRing1、Ring2は同じ波長の組み合わせを再利用できる。第2、異なるポッドのポッド内(intra-Pod)光信号は同じ波長の組み合わせを再利用できる。 Further, as described in the previous paragraph, the same wavelength combination can be reused in the first layer network T1, which is a wavelength reuse characteristic in the first layer network T1. Specifically, the wavelength reuse characteristics are displayed in two places on the network infrastructure. First, a plurality of independent transmission rings Ring1 and Ring2 in each Pod can reuse the same wavelength combination. Second, the intra-pod optical signals of different pods can reuse the same wavelength combination.

同じポッドにおける各伝送リングは何れも同じ波長(例えば、λ1)の光信号を再利用し伝送することができる。異なるポッドにおいても、同じ波長(例えば、λ1)の光信号を再利用し伝送して衝突が発生しない。以上のネットワークインフラストラクチャの設計によって、少ない波長種類を利用するだけで大量のキャビネット間のデータ伝送をサポートすることができて、そして知恵定義光トンネルネットワークシステム100における各光ファイバーの各波長が1つの対応する光信号だけを通過させるように伝送することに用いられ、及び全体のネットワークシステムに用いられる波長種類の上限(例えば、40種の波長)の制限を克服することができる。 Each transmission ring in the same pod can reuse and transmit an optical signal of the same wavelength (for example, λ1). Even in different pods, optical signals of the same wavelength (for example, λ1) are reused and transmitted so that collision does not occur. With the above network infrastructure design, it is possible to support data transmission between a large number of cabinets by using a small number of wavelength types, and each wavelength of each optical fiber in the wisdom-defined optical tunnel network system 100 corresponds to one. It is used to transmit only the optical signal to be transmitted, and can overcome the limitation of the upper limit of the wavelength type (for example, 40 kinds of wavelengths) used in the whole network system.

図3Dを参照されたい。図3Dは本開示内容の一部の実施例によるポッド内(intra-Pod)光トンネル及び光信号の流れ方向を示す模式図である。以下の段落では、図3Dに基づきポッド内光トンネルの確立に必要な光分岐挿入サブシステム200a~200e内の波長選択スイッチに対する、及び光信号の流れ方向を説明する。 See Figure 3D. FIG. 3D is a schematic view showing an intra-pod optical tunnel and a flow direction of an optical signal according to some examples of the present disclosure. The following paragraphs describe the flow direction of the optical signal to the wavelength selection switches in the optical branch insertion subsystems 200a-200e required to establish the optical tunnel in the pod based on FIG. 3D.

図3D及び図2に示すように、光分岐挿入サブシステム200aに対応するユニットは第1の伝送モジュール210を使用してデータを同じポッドP1における光分岐挿入サブシステム200bに対応するユニットと光分岐挿入サブシステム200cに対応するユニットに伝送しようとする。それぞれ2つのデータを伝送するために、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500が2本のポッド内光トンネルを確立することができ、そのうちの1本が光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200bまでの経路RT1を使用し、波長λ1を選択して使用し、別の1本が光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200cまでの経路RT2を使用し、波長λ2を選択して使用する。光トンネルを確立するために、経路を通過するすべての波長選択スイッチを設定して通過する特定の波長を選択する。従って、経路RT1は目的地の光分岐挿入サブシステム200bにおける第1の伝送モジュール210における2x1の第1の波長選択スイッチ(図2における第1の波長選択スイッチWSS11)を設定するだけで光トンネルを確立でき、経路RT2は光分岐挿入サブシステム200bにおける第1の伝送モジュール210が東西方向での1つの1x1の第2の波長選択スイッチ(図2における第2の波長選択スイッチWSS12)及び目的地の光分岐挿入サブシステム200cにおける第1の伝送モジュール210における2x1の第1の波長選択スイッチ(図2における第1の波長選択スイッチWSS11)を設定する必要がある。 As shown in FIGS. 3D and 2, the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200a uses the first transmission module 210 to transfer data to the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200b in the same pod P1. Attempts to transmit to the unit corresponding to the insertion subsystem 200c. To transmit two data each, the software-defined network controller 500 can establish two intrapod optical tunnels, one of which is from the optical branch insertion subsystem 200a to the optical branch insertion subsystem 200b. Path RT1 is used, wavelength λ1 is selected and used, another one uses path RT2 from the optical branch insertion subsystem 200a to the optical branch insertion subsystem 200c, and wavelength λ2 is selected and used. To establish an optical tunnel, set all wavelength selection switches that pass through the path to select specific wavelengths that pass through. Therefore, the path RT1 establishes an optical tunnel simply by setting a 2x1 first wavelength selection switch (first wavelength selection switch WSS11 in FIG. 2) in the first transmission module 210 in the destination optical branch insertion subsystem 200b. The path RT2 can be established and the first transmission module 210 in the optical branch insertion subsystem 200b has one 1x1 second wavelength selection switch in the east-west direction (second wavelength selection switch WSS12 in FIG. 2) and the destination. It is necessary to set the 2x1 first wavelength selection switch (first wavelength selection switch WSS11 in FIG. 2) in the first transmission module 210 in the optical branch insertion subsystem 200c.

光信号伝送中に、まず、波長λ1と波長λ2の光信号は、対応するキャビネット(Rack)におけるトップオブラックスイッチ出入ポートの対応するDWDM光トランシーバモジュールによって光分岐挿入サブシステム200aにおける第1の伝送モジュール210aの対応する挿入ポートに伝送され、マルチプレクサ212により1本の光ファイバーに統合され、また2x2の第1のビームスプリッタSP11によってコピーされ分割されて西に伝送され、この場合、光信号は光信号増幅器EDFA1により光パワーが増幅されて第1の伝送リングRing1により光分岐挿入サブシステム200bにおける第1の伝送モジュール210bに伝送される。光信号が第1の伝送モジュール210bに伝送されてから、波長λ1と波長λ2の光信号は第2のビームスプリッタSP12によってコピーされ2つの光信号に分割されて、1つの光信号が下に伝送され、別の光信号が西に光分岐挿入サブシステム200cに伝送される。下に伝送された光信号は2x1の第1の波長選択スイッチWSS11によって波長λ1の光信号を通過させデマルチプレクサ216に伝送するように選択し、最後にデマルチプレクサ216の第1のドロップポートにより対応するキャビネットにおけるトップオブラックスイッチ出入ポートのDWDM光トランシーバモジュールに対応する受信端に伝送され、キャビネットからキャビネットまでの光信号伝送を完成する。 During optical signal transmission, first, the optical signals of wavelength λ1 and wavelength λ2 are first transmitted in the optical branch insertion subsystem 200a by the corresponding DWDM optical transceiver module of the top oblack switch entry / exit port in the corresponding cabinet (Rack). It is transmitted to the corresponding insertion port of module 210a, integrated into one optical fiber by the multiplexer 212, and copied and divided by the 2x2 first beam splitter SP11 and transmitted west, in which case the optical signal is an optical signal. The optical power is amplified by the amplifier EDFA1 and transmitted to the first transmission module 210b in the optical branch insertion subsystem 200b by the first transmission ring Ring1. After the optical signal is transmitted to the first transmission module 210b, the optical signals of wavelength λ1 and wavelength λ2 are copied by the second beam splitter SP12 and divided into two optical signals, and one optical signal is transmitted downward. Then, another optical signal is transmitted to the west to the optical branch insertion subsystem 200c. The optical signal transmitted below is selected by the 2x1 first wavelength selection switch WSS11 to pass the optical signal of wavelength λ1 and transmitted to the demultiplexer 216, and finally is supported by the first drop port of the demultiplexer 216. It is transmitted to the receiving end corresponding to the DWDM optical transceiver module of the top-of-rack switch input / output port in the cabinet to complete the optical signal transmission from cabinet to cabinet.

一方、西に伝送される光信号は1x1の第2の波長選択スイッチWSS12によって波長λ2の光信号を通過させるように選択し、2x2の第1のビームスプリッタSP11はそれをコピーし分割して西に伝送し、この場合、光信号は光信号増幅器EDFA1により光パワーが増幅されて第1の伝送リングRing1により光分岐挿入サブシステム200cにおける第1の伝送モジュール210cに伝送される。光信号が第1の伝送モジュール210cに伝送されてから、波長λ2の光信号は1x2の第2のビームスプリッタSP12によってコピーされ2つ光信号に分割されて、1つの光信号が下に伝送され、別の光信号が引き続き西に伝送される。下に伝送された光信号は2x1の第1の波長選択スイッチWSS11によって波長λ2の光信号を通過させデマルチプレクサ216に伝送するように選択し、そしてデマルチプレクサ216の第2のドロップポートにより対応するキャビネットにおけるトップオブラックスイッチ出入ポートのDWDM光トランシーバモジュールに対応する受信端に伝送され、キャビネットからキャビネットまでの光信号伝送を完成する。 On the other hand, the optical signal transmitted to the west is selected by the 1x1 second wavelength selection switch WSS12 to pass the optical signal of wavelength λ2, and the 2x2 first beam splitter SP11 copies and divides it to the west. In this case, the optical power is amplified by the optical signal amplifier EDFA1 and transmitted to the first transmission module 210c in the optical branch insertion subsystem 200c by the first transmission ring Ring1. After the optical signal is transmitted to the first transmission module 210c, the optical signal of wavelength λ2 is copied by the second beam splitter SP12 of 1x2 and divided into two optical signals, and one optical signal is transmitted downward. , Another optical signal continues to be transmitted west. The optical signal transmitted below is selected by the 2x1 first wavelength selection switch WSS11 to pass the optical signal of wavelength λ2 and transmitted to the demultiplexer 216, and is supported by the second drop port of the demultiplexer 216. It is transmitted to the receiving end corresponding to the DWDM optical transceiver module of the top-of-rack switch input / output port in the cabinet, and completes the optical signal transmission from cabinet to cabinet.

また、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は第1の伝送モジュール210cにおける1x1の第2の波長選択スイッチ(図2における第2の波長選択スイッチWSS12を参照されたい)を設定することに用いられて、西に伝送される波長λ2の光信号をフィルタリングしブロックし、波長λ2の光信号が順次に次の光分岐挿入サブシステム200dに伝送されることを避ける。 Also, the software-defined network controller 500 is used to set a 1x1 second wavelength selection switch in the first transmission module 210c (see second wavelength selection switch WSS12 in FIG. 2) to the west. The transmitted optical signal of wavelength λ2 is filtered and blocked to prevent the optical signal of wavelength λ2 from being sequentially transmitted to the next optical branch insertion subsystem 200d.

これにより、異なる波長が同じ伝送リングRing1で異なる光トンネルを確立することを実現できて、それぞれデータを異なる光ノードに伝送する。このように、第1層ネットワークT1において、同じポッド内の各光分岐挿入サブシステム200a~200eの異なるラックに対応するサーバーの間のデータ伝送を実現することができる。 As a result, it is possible to establish different optical tunnels with the same transmission ring Ring1 having different wavelengths, and each data is transmitted to different optical nodes. In this way, in the first layer network T1, data transmission between servers corresponding to different racks of each optical branch insertion subsystem 200a to 200e in the same pod can be realized.

再び図1を参照されたい。前の図1に示すように、第1層ネットワークT1には複数のポッドP1~P4を含み、ポッドP1~P4が第2層ネットワークT2と互いに接続されることにより1つの規模が大きいネットワークインフラストラクチャを形成することができる。以下、それぞれ第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との互いに接続されるインフラストラクチャ設計、第2層ネットワークT2の内部インフラストラクチャ、及びポッド間の光信号伝送操作を説明する。 See FIG. 1 again. As shown in FIG. 1 above, the first layer network T1 includes a plurality of pods P1 to P4, and one large-scale network infrastructure is provided by connecting the pods P1 to P4 to the second layer network T2. Can be formed. Hereinafter, the infrastructure design in which the first layer network T1 and the second layer network T2 are connected to each other, the internal infrastructure of the second layer network T2, and the optical signal transmission operation between the pods will be described.

構造上、第2層ネットワークT2における何れか1つの光スイッチングリンクサブシステム(例えば、光スイッチングリンクサブシステム400a)は同時に第1層ネットワークT1における2つの隣接するポッド(例えば、ポッドP1、ポッドP2)に接続される。これにより、第2層ネットワークT2における光スイッチングリンクサブシステム400a~400eによって、異なるポッドが対応するサーバーの間のデータ伝送を実現することができる。 Structurally, any one optical switching link subsystem (eg, optical switching link subsystem 400a) in the second layer network T2 simultaneously has two adjacent pods (eg, pods P1, pod P2) in the first layer network T1. Connected to. Thereby, the optical switching link subsystems 400a to 400e in the second layer network T2 can realize data transmission between the corresponding servers by different pods.

具体的に、ポッドP1における光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210は、それぞれ複数の対応する第1の垂直ポートによって光スイッチングリンクサブシステム400aに結合され、光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第2の伝送モジュール220は、それぞれ複数の対応する第2の垂直ポートによって隣接する光スイッチングリンクサブシステム400aの光スイッチングリンクサブシステム400eに結合される。また、ポッドP2における第2の伝送モジュール220はそれぞれ複数の対応する第2の垂直ポートによって光スイッチングリンクサブシステム400aに結合される。 Specifically, the first transmission module 210 in the optical branch insertion subsystems 200a-200e in the pod P1 is coupled to the optical switching link subsystem 400a by a plurality of corresponding first vertical ports, respectively, and the optical branch insertion subsystem The second transmission module 220 in 200a-200e is coupled to the optical switching link subsystem 400e of the adjacent optical switching link subsystem 400a by a plurality of corresponding second vertical ports, respectively. Also, the second transmission module 220 in the pod P2 is coupled to the optical switching link subsystem 400a by a plurality of corresponding second vertical ports, respectively.

つまり、何れか1つの第2層ネットワークT2の光スイッチングリンクサブシステム400a~400eは2つの隣接するポッドにおける光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける対応する異なる伝送リングの第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220に結合される。何れか1つの第1層ネットワークT1の同じポッドにおける光分岐挿入サブシステム200a~200eもそれぞれ異なる第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220によって同時に第2層ネットワークT2における光スイッチングリンクサブシステム400a~400eにおける隣接する両者に結合される。 That is, the optical switching link subsystems 400a-400e of any one of the second layer networks T2 are the first transmission modules 210, first of the corresponding different transmission rings in the optical branch insertion subsystems 200a-200e in the two adjacent pods. It is coupled to the transmission module 220 of 2. Optical branch insertion subsystems 200a to 200e in the same pod of any one first layer network T1 are also different optical switching link subsystems in the second layer network T2 by the first transmission module 210 and the second transmission module 220, respectively. It is coupled to both adjacent neighbors in 400a-400e.

このように、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の相互接続ネットワークと協働して、第1層ネットワークT1の各ポッドの間は任意の光分岐挿入サブシステム200a~200eを構築して1つ又は複数の光スイッチングリンクサブシステム400a~400eによって、また他の光分岐挿入サブシステム200a~200eの間に伝送されるエンドツーエンド(end-to-end)光トンネルに接続される。 In this way, in cooperation with the interconnection network between the optical switching link subsystems 400a to 400e, an arbitrary optical branch insertion subsystem 200a to 200e is constructed between the pods of the first layer network T1. It is connected to an end-to-end optical tunnel transmitted by one or more optical switching link subsystems 400a-400e and between other optical branch insertion subsystems 200a-200e.

説明を容易にするために、以下の段落を図面に合わせて、光スイッチングリンクサブシステム400aの内部の具体構造と光信号伝送を実現するための対応する動作を説明する。図4を参照されたい。図4は本開示内容の一部の実施例による光スイッチングリンクサブシステム400aを示す模式図である。注意すべきなのは、図4は光スイッチングリンクサブシステム400aを例としてその構造と操作を説明するが、残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eの構造と操作も同様であるため、説明しない。 For ease of explanation, the following paragraphs have been adapted to the drawings to describe the internal concrete structure of the optical switching link subsystem 400a and the corresponding operation for realizing optical signal transmission. See FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing an optical switching link subsystem 400a according to some embodiments of the present disclosure. It should be noted that FIG. 4 describes the structure and operation of the optical switching link subsystem 400a as an example, but the structure and operation of the remaining optical switching link subsystems 400b to 400e are the same and will not be described.

光スイッチングリンクサブシステム400aは主に異なるポッドの間の光トンネルを確立する中継ノードとする。図4に示すように、光スイッチングリンクサブシステム400aの内部設計は受信サブモジュール420、出力サブモジュール440、光路切替サブモジュール460及び相互接続ラインモジュール480に分けられる。相互接続ラインモジュール480はフェールオーバーサブモジュール490を更に含む。 The optical switching link subsystem 400a is primarily a relay node that establishes an optical tunnel between different pods. As shown in FIG. 4, the internal design of the optical switching link subsystem 400a is divided into a receiving submodule 420, an output submodule 440, an optical path switching submodule 460 and an interconnect line module 480. The interconnect line module 480 further includes a failover submodule 490.

光スイッチングリンクサブシステム400aは、数が等しく、第1層ネットワークT1で各ポッドにおける光分岐挿入サブシステム200の数に対応する複数の挿入ポートとドロップポートを含む。例として、各ポッドがそれぞれ5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eを含む場合、光スイッチングリンクサブシステム400aは隣接する2つのポッドP1、P2における共に10の光分岐挿入サブシステムを接続する必要があるので、10の挿入ポートと10のドロップポートを必要とする。 The optical switching link subsystem 400a is equal in number and includes a plurality of insertion ports and drop ports corresponding to the number of optical branch insertion subsystems 200 in each pod in the first layer network T1. As an example, if each pod contains 5 optical branch insertion subsystems 200a-200e, the optical switching link subsystem 400a needs to connect 10 optical branch insertion subsystems in both adjacent 2 pods P1 and P2. So we need 10 insert ports and 10 drop ports.

図面に示すように、受信サブモジュール420は各挿入ポートに結合され、それぞれ光スイッチングリンクサブシステム400aに対応する第1のポッドP1に対応する複数の第1の光分岐挿入サブシステム200a~200eから複数の第1の上り伝送光信号TSu1a~TSu1eを受信し、且つ第2のポッドP2に対応する複数の第2の光分岐挿入サブシステム200a~200eと複数の第3の上り伝送光信号TSu3a~TSu3eを受信する。 As shown in the drawings, the receiving submodule 420 is coupled to each insertion port from a plurality of first optical branch insertion subsystems 200a-200e corresponding to the first pod P1 corresponding to the optical switching link subsystem 400a, respectively. A plurality of second optical branch insertion subsystems 200a to 200e and a plurality of third uplink transmission optical signals Tsu3a to receive a plurality of first uplink transmission optical signals Su1a to Tsu1e and correspond to the second pod P2. Receives TSu3e.

光スイッチングリンクサブシステム400aは光ファイバーでそれぞれ第1層ネットワークT1における2つの隣接するポッドP1、P2内のすべての光分岐挿入サブシステム200a~200eに接続される。光分岐挿入サブシステム200a~200eからの光信号を統合しフィルタリングするために、一部の実施例において、受信サブモジュール420は2つの波長周波数帯マルチプレクサ(band MUX)BMUX1、BMUX2を含み、それぞれポッドP1、P2における光分岐挿入サブシステム200a~200eからの異なる波長周波数帯を有する第1の上り伝送光信号TSu1a~TSu1e、第3の上り伝送光信号TSu3a~TSu3eを受信し、それらを合成光信号SigU1、SigU2として1本の光ファイバー内に統合し光路切替サブモジュール460に入らせる。 The optical switching link subsystem 400a is connected by optical fiber to all the optical branch insertion subsystems 200a-200e in the two adjacent pods P1 and P2 in the first layer network T1, respectively. In some embodiments, the receiving submodule 420 includes two wavelength frequency band multiplexers (band MUX) BMUX1 and BMUX2 to integrate and filter the optical signals from the optical branch insertion subsystems 200a-200e, respectively. The first uplink transmission optical signals Tsu1a to Tsu1e and the third uplink transmission optical signals Tsu3a to Tsu3e having different wavelength frequency bands from the optical branch insertion subsystems 200a to 200e in P1 and P2 are received, and they are combined optical signals. As Sigma1 and Sigma2, they are integrated into one optical fiber and put into the optical path switching submodule 460.

一部の実施例において、2つの波長周波数帯マルチプレクサBMUX1、BMUX2は異なるポッドP1、P2の光分岐挿入サブシステムの異なる伝送リングを接続する。例として、図1と図4に示すように、波長周波数帯マルチプレクサBMUX1は下へポッドP1内の各光分岐挿入サブシステム200a~200eの第1の伝送モジュール210を接続し、波長周波数帯マルチプレクサBMUX2は下へポッドP2内の各光分岐挿入サブシステム200a~200eの第2の伝送モジュール220を接続する。理解を容易にするために、第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との間の接続については、後の段落で詳細に説明される。 In some embodiments, the two wavelength frequency band multiplexers BMUX1 and BMUX2 connect different transmission rings of optical branch insertion subsystems of different pods P1 and P2. As an example, as shown in FIGS. 1 and 4, the wavelength frequency band multiplexer BMUX1 connects the first transmission module 210 of each optical branch insertion subsystem 200a to 200e in the pod P1 downward, and the wavelength frequency band multiplexer BMUX2 Connects the second transmission module 220 of each optical branch insertion subsystem 200a-200e in the pod P2 downward. For ease of understanding, the connection between the first tier network T1 and the second tier network T2 will be described in detail in a later paragraph.

従って、図1に示す実施例において、1つのポッドP1が最大5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eを含み、各伝送リングの対応する光分岐挿入サブシステム200a~200eにおける第1の伝送モジュール210及び第2の伝送モジュール220の何れも異なる波長周波数帯を使用すると、光スイッチングリンクサブシステム400aの配置された波長周波数帯マルチプレクサBMUX1、BMUX2はそれぞれ5バンド(5-band)のマルチプレクサであり、これにより5つの異なる波長周波数帯の光信号をそれぞれ5つの挿入ポートを通過させる。例として、第1の挿入ポートから波長周波数帯マルチプレクサBMUX1に入る光信号は、波長がλ1~λ8である光信号だけが通過し、残りの波長の光信号が波長周波数帯マルチプレクサBMUX1によってフィルタリングされ、第2の挿入ポートから波長周波数帯マルチプレクサBMUX1に入る光信号は、波長がλ9-λ16である光信号だけが通過し、以下同様である。 Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, one pod P1 includes up to five optical branch insertion subsystems 200a-200e, and the first transmission module 210 in the corresponding optical branch insertion subsystems 200a-200e of each transmission ring. When different wavelength frequency bands are used for both the second transmission module 220 and the second transmission module 220, the wavelength frequency band multiplexers BMUX1 and BMUX2 in which the optical switching link subsystem 400a is arranged are 5-band (5-band) multiplexers, respectively. Allows optical signals of five different wavelength frequency bands to pass through each of the five insertion ports. As an example, the optical signal entering the wavelength frequency band multiplexer BMUX1 from the first insertion port passes only the optical signal having wavelengths λ1 to λ8, and the optical signals of the remaining wavelengths are filtered by the wavelength frequency band multiplexer BMUX1. As the optical signal entering the wavelength frequency band multiplexer BMUX1 from the second insertion port, only the optical signal having a wavelength of λ9-λ16 passes, and so on.

出力サブモジュール440は各ドロップポートに結合され、光路切替サブモジュール460からの合成光信号SigD1、SigD2を第1層ネットワークT1におけるポッドP1、P2に伝送することに用いられる。具体的に、出力サブモジュール440は、主にビームスプリッタSPLT1、SPLT2を含む。構造上、ビームスプリッタSPLT1はポッドP1における光分岐挿入サブシステム200a~200eを接続し、ビームスプリッタSPLT2はポッドP2における光分岐挿入サブシステム200a~200eを接続する。ビームスプリッタSPLT1、SPLT2はそれぞれ光路切替サブモジュール460からの合成光信号SigD1、SigD2をコピーし第2の下り伝送光信号TSd2a~TSd2e及び第4の下り伝送光信号TSd4a~TSd4eに分割し第1層ネットワークT1におけるポッドP1、P2の各光分岐挿入サブシステム200a~200eに伝送する。 The output submodule 440 is coupled to each drop port and is used to transmit the combined optical signals SigmaD1 and SigmaD2 from the optical path switching submodule 460 to the pods P1 and P2 in the first layer network T1. Specifically, the output submodule 440 mainly includes beam splitters SPLT1 and SPLT2. Structurally, the beam splitter SPLT1 connects the optical branching insertion subsystems 200a-200e in the pod P1, and the beam splitter SPLT2 connects the optical branching insertion subsystems 200a-200e in the pod P2. The beam splitters SPLT1 and SPLT2 copy the combined optical signals SigmaD1 and SigmaD2 from the optical path switching submodule 460 and divide them into the second downlink optical signals TSd2a to TSd2e and the fourth downlink transmitted optical signals TSd4a to TSd4e, respectively, to form the first layer. It is transmitted to the optical branch insertion subsystems 200a to 200e of the pods P1 and P2 in the network T1.

従って、図1に示す実施例において、1つのポッドP1が最大5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eを含むと、1x5のビームスプリッタSPLT1は合成光信号SigD1をコピーし5つの第2の下り伝送光信号TSd2a~TSd2eに分割しそれぞれポッドP1における5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eの第1の伝送モジュール210に出力する。別の1x5のビームスプリッタSPLT2は合成光信号SigD2をコピーし5つの第4の下り伝送光信号TSd4a~TSd4eに分割しそれぞれポッドP2における5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eの第2の伝送モジュール220に出力する。 Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, if one pod P1 includes up to five optical branch insertion subsystems 200a-200e, the 1x5 beam splitter SPLT1 copies the combined optical signal SigmaD1 and five second downlink transmissions. The optical signals are divided into TSd2a to TSd2e and output to the first transmission module 210 of the five optical branch insertion subsystems 200a to 200e in the pod P1, respectively. Another 1x5 beam splitter SPLT2 copies the composite optical signal SigmaD2 and divides it into five fourth downlink transmission optical signals TSd4a-TSd4e, respectively, in the second transmission module of the five optical branch insertion subsystems 200a-200e in the pod P2. Output to 220.

構造上、光路切替サブモジュール460は受信サブモジュール420、出力サブモジュール440及びインターコネクトラインモジュール480に結合され、受信サブモジュール420、出力サブモジュール440及びインターコネクトラインモジュール480の間に光信号を伝送することに用いられる。 Structurally, the optical path switching submodule 460 is coupled to the receive submodule 420, the output submodule 440 and the interconnect line module 480, and transmits an optical signal between the receive submodule 420, the output submodule 440 and the interconnect line module 480. Used for.

一部の実施例において、光路切替サブモジュール460は波長選択を行うように1つのNxMの波長選択スイッチを含み、これにより光スイッチングリンクサブシステム400aが第1層ネットワークT1からの光信号を東へ、西へ他の光スイッチングリンクサブシステム(例えば、光スイッチングリンクサブシステム400b~400e)に伝送し又は下へ第1層ネットワークT1における他のポッドに伝送してよく、東、西の他の光スイッチングリンクサブシステム400b~400eからの光信号を受信し第1層ネットワークT1におけるポッドP1、P2に伝送してよい。NとMは2以上の任意の正整数であり、1つの光分岐挿入サブシステム200に含まれる伝送モジュールの数及び第2層ネットワークT2に含まれる互いに接続される光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの数に依存する。 In some embodiments, the optical path switching submodule 460 includes one NxM wavelength selection switch to perform wavelength selection, which causes the optical switching link subsystem 400a to east the optical signal from the first layer network T1. Can be transmitted west to other optical switching link subsystems (eg, optical switching link subsystems 400b-400e) or down to other pods in layer 1 network T1 and other east, west light. Optical signals from the switching link subsystems 400b to 400e may be received and transmitted to the pods P1 and P2 in the first layer network T1. N and M are two or more arbitrary positive integers, the number of transmission modules included in one optical branch insertion subsystem 200, and the interconnected optical switching link subsystems 400a-400e included in the second layer network T2. Depends on the number of.

図1に示す実施例を例として、1つの光分岐挿入サブシステム200が2つの独立した第1の伝送モジュール210、第2の伝送モジュール220を含むので、光スイッチングリンクサブシステム400aには2組のマルチプレクサBMUX1、BMUX2が配置される。対応して、光路切替サブモジュール460は第1のアップリンク入力端と第2のアップリンク入力端を含み、それぞれマルチプレクサBMUX1とマルチプレクサBMUX2に結合され、それぞれ合成光信号SigU1と合成光信号SigU2を受信することに用いられる。 As an example of the embodiment shown in FIG. 1, since one optical branch insertion subsystem 200 includes two independent first transmission modules 210 and a second transmission module 220, there are two sets in the optical switching link subsystem 400a. The multiplexers BMUX1 and BMUX2 of the above are arranged. Correspondingly, the optical path switching submodule 460 includes a first uplink input end and a second uplink input end, and is coupled to a multiplexer BMUX1 and a multiplexer BMUX2, respectively, to receive a composite optical signal Sigma1 and a composite optical signal Sigma2, respectively. Used to do.

なお、第2層ネットワークT2には共に5つの接続される光スイッチングリンクサブシステム400a~400eがあるので、各光スイッチングリンクサブシステム(例えば、光スイッチングリンクサブシステム400a)は他の4つの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eから接続されるラインを有する。従って、光路切替サブモジュール460は対応する複数の下り入力端を含み、インターコネクトラインモジュール480に結合され、それぞれ残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eからの水平伝送光信号を受信することに用いられる。従って、本例において、光路切替サブモジュール460の入力端の数は2つのアップリンク入力端に加え4つの下り入力端であり、Nの値は6である。 Since the second layer network T2 has five connected optical switching link subsystems 400a to 400e, each optical switching link subsystem (for example, optical switching link subsystem 400a) has four other optical switching. It has lines connected from link subsystems 400b-400e. Therefore, the optical path switching submodule 460 includes a plurality of corresponding downlink input terminals, is coupled to the interconnect line module 480, and is used to receive horizontal transmission optical signals from the remaining optical switching link subsystems 400b to 400e, respectively. .. Therefore, in this example, the number of input ends of the optical path switching submodule 460 is four downlink input ends in addition to the two uplink input ends, and the value of N is 6.

一方、光スイッチングリンクサブシステム400aは下へデータを2つのポッドP1、P2に伝送することに用いられるので、光スイッチングリンクサブシステム400aに2つのビームスプリッタSPLT1、SPLT2が配置される。対応して、光路切替サブモジュール460は第1の下り出力端と第2の下り出力端を含み、それぞれビームスプリッタSPLT1とビームスプリッタSPLT2に結合され、ビームスプリッタSPLT1が第2の下り伝送光信号TSd2a~TSd2eを出力することに用いられ、ビームスプリッタSPLT2が第4の下り伝送光信号TSd4a~TSd4eを出力することに用いられる。 On the other hand, since the optical switching link subsystem 400a is used to transmit data downward to the two pods P1 and P2, two beam splitters SPLT1 and SPLT2 are arranged in the optical switching link subsystem 400a. Correspondingly, the optical path switching submodule 460 includes a first downlink output end and a second downlink output end, and is coupled to the beam splitter SPLT1 and the beam splitter SPLT2, respectively, and the beam splitter SPLT1 is the second downlink transmission optical signal TSd2a. It is used to output ~ TSd2e, and the beam splitter SPLT2 is used to output the fourth downlink transmission optical signals TSd4a to TSd4e.

また、光スイッチングリンクサブシステム400aは東へ、西へ双方向で信号を残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eに出力することに用いられる。従って、光路切替サブモジュール460は第1のアップリンク出力端と第2のアップリンク出力端を含み、それぞれインターコネクトラインモジュール480に結合され、水平伝送光信号を残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eに出力することに用いられる。従って、本例において共に4つの出力端を必要とし、Mの値が4である。 The optical switching link subsystem 400a is used to output signals to the remaining optical switching link subsystems 400b to 400e in both directions to the east and west. Therefore, the optical path switching submodule 460 includes a first uplink output terminal and a second uplink output end, each of which is coupled to an interconnect line module 480 to transmit the horizontal transmission optical signal to the remaining optical switching link subsystems 400b to 400e. It is used to output to. Therefore, in this example, four output ends are required for each, and the value of M is 4.

このインフラストラクチャにおいて、既存の光切替サブモジュールに比べ、6x4(6イン4アウト)の光路切替サブモジュール460はライン設計を簡素化し、少ないラインを使用するだけでなく、更に光信号強度を検出するフェールオーバーサブモジュール490と協働することに用いられてよい(図6を参照されたい)。 In this infrastructure, compared to existing optical switching submodules, the 6x4 (6 in 4 out) optical path switching submodule 460 simplifies line design, uses fewer lines, and even detects optical signal intensity. It may be used to work with the failover submodule 490 (see Figure 6).

図5を参照されたい。図5は本開示内容の一部の実施例による光路切替サブモジュール460の内部設計を示す模式図である。図5に示すように、6x4の光路切替サブモジュール460は、複数の入力ビームスプリッタ462a~462f、波長選択スイッチアレイ464、複数の出力光コンバイナ466a~466d、及び複数の光信号増幅器468a~468dを含む。具体的に、光路切替サブモジュール460において、入力ビームスプリッタ462a~462fの数は入力端の数Nに対応し、出力光コンバイナ466a~466d、及び光信号増幅器468a~468dの数は出力端の数Mに対応する。本例において、6x4の光路切替サブモジュール460は6つの入力ビームスプリッタ462a~462f、及び4つの出力光コンバイナ466a~466d、4つの光信号増幅器468a~468dを含む。波長選択スイッチアレイ464は14の1x1の波長選択スイッチ464a~464nからなるアレイである。この実施例において、6つの入力ビームスプリッタ462a~462fは4つの下り伝送される入力ビームスプリッタ462a~462d及び2つの上り伝送される入力ビームスプリッタ462e~462fを含む。14の波長選択スイッチ464a~464nは4つの水平に伝送される波長選択スイッチ464a~464d、第1部の下り伝送される波長選択スイッチ464e~464i、第2部の下り伝送される波長選択スイッチ464j~464nを含む。4つの出力光コンバイナ466a~466dは2つの水平に伝送される出力光コンバイナ466a~466b及び2つの下り伝送される出力光コンバイナ466c~466dを含む。 See FIG. FIG. 5 is a schematic view showing the internal design of the optical path switching submodule 460 according to some examples of the present disclosure contents. As shown in FIG. 5, the 6x4 optical path switching submodule 460 includes a plurality of input beam splitters 462a to 462f, a wavelength selection switch array 464, a plurality of output optical combiners 466a to 466d, and a plurality of optical signal amplifiers 468a to 468d. include. Specifically, in the optical path switching submodule 460, the number of input beam splitters 462a to 462f corresponds to the number N of input ends, and the number of output optical combiners 466a to 466d and the number of optical signal amplifiers 468a to 468d are the number of output ends. Corresponds to M. In this example, the 6x4 optical path switching submodule 460 includes six input beam splitters 462a-462f, four output optical combiners 466a-466d, and four optical signal amplifiers 468a-468d. The wavelength selection switch array 464 is an array consisting of 14 1x1 wavelength selection switches 464a to 464n. In this embodiment, the six input beam splitters 462a-462f include four downlink input beam splitters 462a-462d and two uplink input beam splitters 462e-462f. The wavelength selection switches 464a to 464n of 14 are four horizontally transmitted wavelength selection switches 464a to 464d, a first part downlink transmission wavelength selection switch 464e to 464i, and a second part downlink transmission wavelength selection switch 464j. Includes ~ 464n. The four output light combiners 466a to 466d include two horizontally transmitted output light combiners 466a to 466b and two downlink transmitted output light combiners 466c to 466d.

操作上、入力ビームスプリッタ462a~462fはそれぞれ下り入力端、第1のアップリンク入力端又は第2のアップリンク入力端に結合され、対応して複数の第1の光信号をコピーし波長選択スイッチアレイ464における複数の波長選択スイッチ464a~464nに出力する。波長選択スイッチ464a~464nはそれぞれ受信しソフトウェア定義ネットワークコントローラ500から出力される制御信号CSに基づき第1の光信号の対応する波長を選択して第2の光信号として対応する出力光コンバイナ466a~466dに出力する。出力光コンバイナ466a~466dはそれぞれ第2の光信号における対応する2つ又は複数を受信し合成して、複数の第3の光信号を光信号増幅器468a~468dに出力する。これにより、光信号増幅器468a~468dは第3の光信号を増幅でき、増幅された第3の光信号をそれぞれ第1の下り出力端、第2の下り出力端、第1のアップリンク出力端又は第2のアップリンク出力端によって合成光信号SigD1、SigD2、SigE0、SigW0として出力される。以下の段落では、それぞれ各デバイスユニットの操作を説明する。 Operationally, the input beam splitters 462a to 462f are coupled to the downlink input end, the first uplink input end, or the second uplink input end, respectively, and correspondingly copy a plurality of first optical signals to a wavelength selection switch. Output to a plurality of wavelength selection switches 464a to 464n in the array 464. The wavelength selection switches 464a to 464n each select the corresponding wavelength of the first optical signal based on the control signal CS received from the software-defined network controller 500 and correspond as the second optical signal. Output to 466d. The output optical combiners 466a to 466d receive and synthesize the corresponding two or more of the second optical signals, respectively, and output the plurality of third optical signals to the optical signal amplifiers 468a to 468d. As a result, the optical signal amplifiers 468a to 468d can amplify the third optical signal, and the amplified third optical signal is output to the first downlink output end, the second downlink output end, and the first uplink output end, respectively. Alternatively, it is output as synthetic optical signals SigmaD1, SigmaD2, SigmaE0, and SigmaW0 by the second uplink output end. The following paragraphs describe the operation of each device unit.

具体的に、上り伝送される入力ビームスプリッタ462eは第1のアップリンク入力端に結合され、上り伝送される入力ビームスプリッタ462fは第2のアップリンク入力端に結合され、マルチプレクサBMUX1とマルチプレクサBMUX2から合成光信号SigU1と合成光信号SigU2を受信することに用いられる。上り伝送される入力ビームスプリッタ462e、462fはそれぞれ合成光信号SigU1、SigU2をコピーし3つに分割することに用いられ、そしてまたそれぞれ波長選択スイッチアレイ464の3つの異なる1x1の波長選択スイッチ464a~464nを接続する。図面に示すように、上り伝送される入力ビームスプリッタ462eは波長選択スイッチ464a、464c、464nに接続され、対応して第1の水平伝送信号H1E、第2の水平伝送信号H1W及び第3の下り伝送信号U1D2を出力する。上り伝送される入力ビームスプリッタ462fは波長選択スイッチ464b、464d、464iに接続され、対応して第1の水平伝送信号H2E、第2の水平伝送信号H2W及び第3の下り伝送信号U2D1を出力する。 Specifically, the uplink-transmitted input beam splitter 462e is coupled to the first uplink input end, and the uplink-transmitted input beam splitter 462f is coupled to the second uplink input end from the multiplexer BMUX1 and the multiplexer BMUX2. It is used to receive the synthetic light signal Sigma1 and the synthetic light signal Sigma2. The uplink-transmitted input beam splitters 462e, 462f are used to copy and split the combined optical signals Sigma1 and Sigma2, respectively, and also to the three different 1x1 wavelength selection switches 464a of the wavelength selection switch array 464, respectively. Connect 464n. As shown in the drawing, the input beam splitter 462e to be transmitted upstream is connected to the wavelength selection switches 464a, 464c, 464n, and corresponds to the first horizontal transmission signal H1E, the second horizontal transmission signal H1W, and the third downlink. The transmission signal U1D2 is output. The uplink-transmitted input beam splitter 462f is connected to the wavelength selection switches 464b, 464d, and 464i, and correspondingly outputs the first horizontal transmission signal H2E, the second horizontal transmission signal H2W, and the third downlink transmission signal U2D1. ..

光路切替サブモジュール460の下り入力端はそれぞれ東、西の各2つの光スイッチングリンクサブシステムからの光信号を受信することに用いられる。例として、光スイッチングリンクサブシステム400aにおける光路切替サブモジュール460に対して、下り入力端はそれぞれ東の光路切替サブモジュール460b、460cからの水平光信号SigE1、SigE2、及び西の光路切替サブモジュール460e、460dからの水平光信号SigW1、SigW2を受信することに用いられる。光信号SigE1、SigE2、SigW1、SigW2はそれぞれ下り入力端によって光ファイバーにより1x2の下り入力ビームスプリッタ462a、462b、462c、462dに接続されて、光信号をコピーし2つに分割してから、またそれぞれ1x1の波長選択スイッチ464a~464nにおける対応する1つを接続する。 The downlink input ends of the optical path switching subsystem 460 are used to receive optical signals from two optical switching link subsystems, east and west, respectively. As an example, with respect to the optical path switching submodule 460 in the optical switching link subsystem 400a, the downlink input ends are the horizontal optical paths Sigma1 and Sigma2 from the eastern optical path switching submodules 460b and 460c, and the west optical path switching submodule 460e, respectively. It is used to receive the horizontal optical signals SigmaW1 and SigmaW2 from 460d. The optical signals SigE1, SigE2, SigW1, and SigW2 are connected to 1x2 downlink input beam splitters 462a, 462b, 462c, and 462d by optical fibers at the downlink input ends, respectively, and the optical signal is copied and divided into two, and then each of them is used again. Connect the corresponding one of the 1x1 wavelength selection switches 464a-464n.

具体的に、下り伝送される入力ビームスプリッタ462a~462dの何れか1つ下り入力端における対応する1つはに結合されて、対応する光スイッチングリンクサブシステム400b~400eから受信された水平光信号SigE1、SigE2、SigW1、SigW2をコピーし、対応する第1の下り伝送信号E1D1、E2D1、W1D1、W2D1と第2の下り伝送信号E1D2、E2D2、W1D2、W2D2を波長選択スイッチアレイ464における波長選択スイッチ464a~464nの対応する1つに出力することに用いられる。 Specifically, any one of the downlink input beam splitters 462a to 462d, the corresponding one at the downlink input end, is coupled to and the horizontal optical signal received from the corresponding optical switching link subsystems 400b to 400e. SigE1, SigE2, SigW1, and SigW2 are copied, and the corresponding first downlink transmission signals E1D1, E2D1, W1D1, W2D1 and the second downlink transmission signals E1D2, E2D2, W1D2, and W2D2 are selected by the wavelength selection switch array 464. It is used to output to the corresponding one of 464a to 464n.

図面に示すように、一例において、下り伝送される入力ビームスプリッタ462aは第1の下り伝送信号E1D1、第2の下り伝送信号E1D2を接続し対応する波長選択スイッチ464e、464jに出力する。下り伝送される入力ビームスプリッタ462bは第1の下り伝送信号E2D1、第2の下り伝送信号E2D2を接続し対応する波長選択スイッチ464f、464kに出力する。下り伝送される入力ビームスプリッタ462cは第1の下り伝送信号W1D1、第2の下り伝送信号W1D2を接続し対応する波長選択スイッチ464g、464lに出力する。下り伝送される入力ビームスプリッタ462dは第1の下り伝送信号W2D1、第2の下り伝送信号W2D2を接続し対応する波長選択スイッチ464h、464mに出力する。 As shown in the drawings, in one example, the downlink transmission input beam splitter 462a connects the first downlink transmission signal E1D1 and the second downlink transmission signal E1D2 and outputs them to the corresponding wavelength selection switches 464e and 464j. The downlink transmission input beam splitter 462b connects the first downlink transmission signal E2D1 and the second downlink transmission signal E2D2 and outputs them to the corresponding wavelength selection switches 464f and 464k. The downlink transmission input beam splitter 462c connects the first downlink transmission signal W1D1 and the second downlink transmission signal W1D2 and outputs them to the corresponding wavelength selection switches 464g and 464l. The downlink transmission input beam splitter 462d connects the first downlink transmission signal W2D1 and the second downlink transmission signal W2D2 and outputs them to the corresponding wavelength selection switches 464h and 464m.

波長選択スイッチアレイ464の14の波長選択スイッチ464a~464nにおいて、4つの水平に伝送される波長選択スイッチ464a、464b、464c、464dは、それぞれ第2層ネットワークT2に伝送される東、西の他の光路切替サブモジュール460の水平伝送信号H1E、H2E、H1W、H2Wに対して波長を選択することに用いられ、その対応する波長を選択して対応する第3の光信号として出力する。第1部の下り伝送される波長選択スイッチ464e~464i及び第2部の下り伝送される波長選択スイッチ464j~464nは、下へ第1層ネットワークT1における2つの隣接するポッドに伝送される下り伝送信号に対して波長を選択することに用いられる。 In the 14 wavelength selection switches 464a to 464n of the wavelength selection switch array 464, the four horizontally transmitted wavelength selection switches 464a, 464b, 464c, and 464d are the east and west others transmitted to the second layer network T2, respectively. It is used to select a wavelength for the horizontal transmission signals H1E, H2E, H1W, and H2W of the optical path switching submodule 460, and the corresponding wavelength is selected and output as a corresponding third optical signal. The downlink wavelength selection switches 464e to 464i of the first part and the downlink wavelength selection switches 464j to 464n of the second part are transmitted downward to two adjacent pods in the first layer network T1. Used to select the wavelength for the signal.

具体的に、第1部の下り伝送される波長選択スイッチ464e~464iはそれぞれ下り伝送信号E1D1、E2D1、W1D1、W2D1と下り伝送信号U2D1の対応する波長を選択して対応する第3の光信号として出力することに用いられる。第2部の下り伝送される波長選択スイッチ464j~464nはそれぞれ下り伝送信号E1D2、E2D2、W1D2、W2D2と下り伝送信号U1D2の対応する波長を選択して対応する第3の光信号として出力することに用いられる。このように、第1部の下り伝送される波長選択スイッチ464e~464iは下のポッドP1に伝送される光信号に対して波長を選択することができる。第2部の下り伝送される波長選択スイッチ464j~464nは下のポッドP2に伝送される光信号に対して波長を選択することができる。 Specifically, the downlink wavelength selection switches 464e to 464i of the first part select the corresponding wavelengths of the downlink transmission signals E1D1, E2D1, W1D1, W2D1 and the downlink transmission signal U2D1, respectively, and correspond to the third optical signal. It is used to output as. The downlink wavelength selection switches 464j to 464n of the second part select the corresponding wavelengths of the downlink transmission signals E1D2, E2D2, W1D2, W2D2 and the downlink transmission signal U1D2, respectively, and output them as the corresponding third optical signals. Used for. In this way, the downlink wavelength selection switches 464e to 464i of the first part can select the wavelength with respect to the optical signal transmitted to the lower pod P1. The downlink wavelength selection switches 464j to 464n of the second part can select the wavelength with respect to the optical signal transmitted to the lower pod P2.

要するに、波長選択スイッチアレイ464における14の波長選択スイッチ464a~464nが波長選択の動作を完成してから、波長選択スイッチアレイ464が出力する第3の光信号は共に4つの伝送方向を有し、それぞれ東、西、ポッドP1及びポッドP2への方向である。伝送方向が同じである各波長選択スイッチ464a~464nはまた出力光コンバイナ466a~466dにおける対応する1つに接続されて、光信号を1本の光経路に統合する。 In short, after the 14 wavelength selection switches 464a to 464n in the wavelength selection switch array 464 complete the wavelength selection operation, the third optical signal output by the wavelength selection switch array 464 both has four transmission directions. The directions are east, west, pod P1 and pod P2, respectively. Each wavelength selection switch 464a-464n having the same transmission direction is also connected to the corresponding one in the output optical combiners 466a-466d to integrate the optical signal into one optical path.

図5の実施例に示すように、水平に伝送される出力光コンバイナ466aは水平に伝送される波長選択スイッチ464a、464bが出力する第3の光信号を合成することに用いられる。別の水平に伝送される出力光コンバイナ466bは水平に伝送される波長選択スイッチ464c、464dが出力する第3の光信号を合成することに用いられる。下り伝送される出力光コンバイナ466cは第1部の下り伝送される波長選択スイッチ464e~464iが出力する第3の光信号を合成することに用いられる。別の下り伝送される出力光コンバイナ466dは第2部の下り伝送される波長選択スイッチ464j~464nが出力する第3の光信号を合成することに用いられる。 As shown in the embodiment of FIG. 5, the horizontally transmitted output optical combiner 466a is used to synthesize a third optical signal output by the horizontally transmitted wavelength selection switches 464a and 464b. Another horizontally transmitted output optical combiner 466b is used to synthesize a third optical signal output by the horizontally transmitted wavelength selection switches 464c and 464d. The downlink output optical combiner 466c is used to synthesize a third optical signal output by the downlink wavelength selection switches 464e to 464i of the first part. Another downlink-transmitted output optical combiner 466d is used to synthesize a third optical signal output by the downlink-transmitted wavelength selection switches 464j to 464n in the second part.

最後、出力光コンバイナ466a~466dはそれぞれ光信号増幅器468a~468dにおける対応する1つに接続されて光信号強度を強め、最後に出力される合成光信号SigD1、SigD2、SigE0、SigW0が目的地に伝送するのに十分なパワーを有することを確保する。 Finally, the output optical combiners 466a to 466d are connected to the corresponding ones in the optical signal amplifiers 468a to 468d, respectively, to enhance the optical signal intensity, and the combined optical signals SigD1, SigD2, SigE0, and SigW0 output at the end are set as the destination. Ensure that you have enough power to transmit.

注意すべきなのは、第1層ネットワークT1における光通信と類似しており、複数の同じ波長の光信号が同時に光路切替サブモジュール460に入る場合、同じ波長の光信号が同じ出力光コンバイナ466a~466dを通過することで衝突が発生することがある。 It should be noted that, similar to optical communication in the first layer network T1, when multiple optical signals of the same wavelength enter the optical path switching submodule 460 at the same time, the optical signals of the same wavelength are the same output optical combiners 466a to 466d. A collision may occur by passing through.

例として、ポッドP1、ポッドP2からの光信号SigU1、SigU2の何れも東へ伝送される場合、両者の信号波長の何れもλ5であると、出力光コンバイナ466aによって2つのλ5光信号を1本の光ファイバーに統合して衝突が発生する。類似的に、光信号SigU1、SigU2が西に伝送されると出力光コンバイナ466bを通過して衝突が発生する可能性がある。なお、東、西の第1の光スイッチングリンクサブシステム400b、400eからの2つ光信号SigE1、SigW1の両者の信号波長の何れもλ6であると、5x1の出力光コンバイナ466cを通過しポッドP1へ、その統合される光信号の衝突が発生する。類似的に、光信号がポッドP2に伝送されると、5x1(5イン1アウト)の出力光コンバイナ466dを通過して衝突が発生する可能性がある。 As an example, when both the optical signals Sigma1 and Sigma2 from the pod P1 and the pod P2 are transmitted to the east, if both signal wavelengths are λ5, the output optical combiner 466a outputs two λ5 optical signals. Collision occurs by integrating with the optical fiber of. Similarly, when the optical signals Sigma1 and Sigma2 are transmitted to the west, they may pass through the output optical combiner 466b and a collision may occur. If both the signal wavelengths of the two optical signals SigmaE1 and SigmaW1 from the first optical switching link subsystems 400b and 400e in the east and west are λ6, they pass through the 5x1 output optical combiner 466c and pass through the pod P1. A collision of the integrated optical signals occurs. Similarly, when an optical signal is transmitted to the pod P2, it may pass through a 5x1 (5 in 1 out) output optical combiner 466d and cause a collision.

図6を参照されたい。図6は本開示内容の一部の実施例によるインターコネクトラインモジュール480を示す模式図である。インターコネクトラインモジュール480は光スイッチングリンクサブシステム400a~400eを接続することに用いられる。光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの何れか2つの間は対応する第1のライン(即ち、正常ライン)によって対応する水平伝送光信号を伝送する。一部の実施例において、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの何れか2つの間は第1のラインと異なる第2のライン(即ち、保護回路)により接続される。インターコネクトラインモジュール480はフェールオーバーサブモジュール(failover module)490を含む。 See FIG. FIG. 6 is a schematic view showing the interconnect line module 480 according to some examples of the present disclosure contents. The interconnect line module 480 is used to connect the optical switching link subsystems 400a-400e. Between any two of the optical switching link subsystems 400a-400e, the corresponding horizontal transmission optical signal is transmitted by the corresponding first line (ie, the normal line). In some embodiments, any two of the optical switching link subsystems 400a-400e are connected by a second line (ie, a protection circuit) different from the first line. The interconnect line module 480 includes a failover submodule (failover module) 490.

具体的に、インターコネクトラインモジュール480はアップロード端In1、In2、東方向の出力端E1~E2、東方向の保護出力端E3~E6、東方向の入力端E7~E8、東方向の保護入力端E9~E12、西方向の入力端W1~W2、西方向の保護入力端W3~W6、西方向の出力端W7~W8、西方向の保護出力端W9~W12、インターコネクトビームスプリッタ481~486及びフェールオーバーサブモジュール(failover module)490を含む。 Specifically, the interconnect line module 480 has upload ends In1 and In2, eastward output ends E1 to E2, eastern protective output ends E3 to E6, eastern input ends E7 to E8, and eastern protective input ends E9. ~ E12, west direction input ends W1 to W2, west direction protection input ends W3 to W6, west direction output ends W7 to W8, west direction protection output ends W9 to W12, interconnect beam splitters 481 to 486, and failover Includes a submodule (failover model) 490.

インターコネクトラインモジュール480は光スイッチングリンクサブシステム400aが東西の他の光スイッチングリンクサブシステム400b~400eと互いに接続するための内部ラインを含む。図面に示すように、インターコネクトラインは正常ラインと保護回路を含む。正常ライン(図面で実線に示すように)はシステムが正常である状況で光信号を伝送することに用いられる。保護路線(図面で点線に示すように)は正常ラインが切断する場合で、逆方向で光信号の伝送を引き継ぐことに用いられる。インターコネクトラインの数がシステムが接続する光スイッチングリンクサブシステム400a~400e総数に依存する。例として、本実施例は5つの光スイッチングリンクサブシステム400a~400eで互いに接続される場合形成されるライン図である。実際に、第2層ネットワークT2における光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間で互いに接続される構造は実に1つのメッシュ状(Mesh)構造である。従って、基本的に1本の東への出力ラインNLE0を有し、1本の西への出力ラインNLW0を有し、2本の東の光スイッチングリンクサブシステム(例えば、400b、400c)からの入力ラインNLE1、NLE2及び2本の西の光スイッチングリンクサブシステム(例えば、400e、400d)からの入力ラインNLW1、NLW2を有し、共に2本の正常実線で光路切替サブモジュール460に接続され、及び共に4本の正常実線でフェールオーバーサブモジュール490に接続される。 The interconnect line module 480 includes an internal line for the optical switching link subsystem 400a to connect to the other optical switching link subsystems 400b-400e in the east and west. As shown in the drawing, the interconnect line includes a normal line and a protection circuit. Normal lines (as shown by solid lines in the drawing) are used to transmit optical signals in situations where the system is normal. The protected line (as shown by the dotted line in the drawing) is used to take over the transmission of optical signals in the opposite direction when the normal line is cut off. The number of interconnect lines depends on the total number of optical switching link subsystems 400a-400e to which the system connects. As an example, this embodiment is a line diagram formed when connected to each other by five optical switching link subsystems 400a-400e. In fact, the structures connected to each other between the optical switching link subsystems 400a-400e in the second layer network T2 are indeed one mesh structure. Thus, it basically has one east output line NLE0 and one west output line NLW0 from two east optical switching link subsystems (eg, 400b, 400c). It has input lines NLE1, NLE2 and input lines NLW1, NLW2 from two west optical switching link subsystems (eg, 400e, 400d), both connected to the optical path switching submodule 460 with two normal solid lines. And both are connected to the failover submodule 490 with four normal solid lines.

一方、保護出力ラインPLW0、PLE0と保護入力ラインPLE1、PLE2、PLW1、PLW2(点線)が正常ラインと一つ一つ対応するので、少なくとも6本ある。残りのラインが乗り継ぎラインであり、一部のラインがインターコネクトビームスプリッタ481~486によって光信号をコピーし分割し、同時に光スイッチングリンクサブシステム及び次の光スイッチングリンクサブシステムに伝送し、別の一部が直接本光スイッチングリンクサブシステムを通過し東西へ次の光スイッチングリンクサブシステムに接続される。 On the other hand, since the protection output lines PLW0 and PLE0 and the protection input lines PLE1, PLE2, PLW1 and PLW2 (dotted lines) correspond to the normal lines one by one, there are at least six lines. The remaining lines are transit lines, some of which copy and divide the optical signal by interconnect beam splitters 481-486 and simultaneously transmit it to the optical switching link subsystem and the next optical switching link subsystem, another one. The unit directly passes through the main optical switching link subsystem and is connected to the next optical switching link subsystem from east to west.

入力ラインNLE1、NLE2、NLW1、NLW2と保護入力ラインPLE1、PLE2、PLW1、PLW2はフェールオーバーサブモジュール490に接続される。図6に示す実施例において、入力ラインNLE1、NLE2、NLW1、NLW2と保護入力ラインPLE1、PLE2、PLW1、PLW2は直接フェールオーバーサブモジュール490に接続されるが、本開示はこれに限定されず、他の実施例において、入力ラインNLE1、NLE2、NLW1、NLW2と保護入力ラインPLE1、PLE2、PLW1、PLW2は間接的にフェールオーバーサブモジュール490に接続される可能性がある。一方、出力ラインNLE0、NLW0は直接光路切替サブモジュール460に接続される。 The input lines NLE1, NLE2, NLW1, NLW2 and the protective input lines PLE1, PLE2, PLW1 and PLW2 are connected to the failover submodule 490. In the embodiment shown in FIG. 6, the input lines NLE1, NLE2, NLW1, NLW2 and the protected input lines PLE1, PLE2, PLW1 and PLW2 are directly connected to the failover submodule 490, but the present disclosure is not limited thereto. In another embodiment, the input lines NLE1, NLE2, NLW1, NLW2 and the protected input lines PLE1, PLE2, PLW1, PLW2 may be indirectly connected to the failover submodule 490. On the other hand, the output lines NLE0 and NLW0 are directly connected to the optical path switching submodule 460.

ポッドP1又はポッドP2から他の光スイッチングリンクサブシステム400b~400eに出力する信号について、まず、光路切替サブモジュール460から出て、東、西へ伝送しようとする2本の光ファイバーはそれぞれインターコネクトラインモジュール480の第1のアップロード端In1と第2のアップロード端In2に接続される。 Regarding the signal output from pod P1 or pod P2 to other optical switching link subsystems 400b to 400e, first, the two optical fibers that are to be transmitted from the optical path switching submodule 460 to the east and west are interconnect line modules, respectively. It is connected to the first upload end In1 and the second upload end In2 of the 480.

第1のアップロード端In1と第2のアップロード端In2はそれぞれ1つの1x2のインターコネクトビームスプリッタ485、486に接続される。インターコネクトビームスプリッタ485は光路切替サブモジュール460から受信された合成光信号SigW0をコピーし、それぞれ第1の西方向の出力端W7(即ち、ラインNLW0)によって水平伝送光信号SigW7として出力され第1の東方向の保護出力端E3(即ち、ラインPLE0)によって別の水平伝送光信号として出力されることに用いられる。類似的に、インターコネクトビームスプリッタ486は光路切替サブモジュール460から受信された合成光信号SigE0をコピーし、それぞれ第1の東方向の出力端E1(即ち、ラインNLE0)によって水平伝送光信号SigE1として出力され、第1の西方向の保護出力端W9(即ち、ラインPLW0)によって水平伝送光信号SigW9として出力されることに用いられる。 The first upload end In1 and the second upload end In2 are connected to one 1x2 interconnect beam splitters 485 and 486, respectively. The interconnect beam splitter 485 copies the combined optical signal SigmaW0 received from the optical path switching submodule 460, and is output as the horizontal transmission optical signal SigmaW7 by the first westward output end W7 (that is, the line NLW0), respectively. It is used to be output as another horizontal transmission optical signal by the protection output end E3 (that is, line PLE0) in the east direction. Similarly, the interconnect beam splitter 486 copies the combined light signal Sigma E0 received from the optical path switching submodule 460 and outputs it as a horizontally transmitted light signal Sigma E1 by the first eastern output end E1 (ie, line NLE0), respectively. It is used to be output as a horizontal transmission optical signal SigmaW9 by the first westward protection output end W9 (that is, line PLW0).

つまり、インターコネクトビームスプリッタ485、486はそれぞれ光信号をコピーし2つに分割することに用いられ、一方が正常方向(即ち、正常ラインNLW0、NLE0)へ光スイッチングリンクサブシステム400e及び400d、光スイッチングリンクサブシステム400b及び400cに伝送され、他方が逆方向(即ち、保護入力ラインPLE0、PLW0)に伝送される。 That is, the interconnect beam splitters 485 and 486 are used to copy the optical signal and split it into two, respectively, and one of them is the optical switching link subsystems 400e and 400d and optical switching in the normal direction (that is, normal lines NLW0 and NLE0). It is transmitted to the link subsystems 400b and 400c, and the other is transmitted in the opposite direction (ie, protection input lines PLE0, PLW0).

図面に示すように、インターコネクトラインモジュール480は第1の方向(例えば、東へ)で対応する水平伝送光信号SigE1を光スイッチングリンクサブシステム400b及び400cに伝送し、第1の方向と異なる第2の方向(例えば、西へ)で対応する水平伝送光信号SigW7を光スイッチングリンクサブシステム400e及び400dに伝送する。つまり、正常経路において、インターコネクトラインモジュール480は2つの異なる方向で光信号を残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eに伝送する。 As shown in the drawing, the interconnect line module 480 transmits the corresponding horizontal transmission optical signal SigmaE1 in the first direction (eg, to the east) to the optical switching link subsystems 400b and 400c, and the second direction is different from the first direction. The corresponding horizontal transmission optical signal SigmaW7 is transmitted to the optical switching link subsystems 400e and 400d in the direction of (for example, to the west). That is, in the normal path, the interconnect line module 480 transmits optical signals to the remaining optical switching link subsystems 400b-400e in two different directions.

類似的に、他の光スイッチングリンクサブシステム400b~400eから受信しポッドP1又はポッドP2に出力する信号も、正常ライン及び保護回路に分けられる。正常ラインについて、正常ラインNLE1、NLW1は第1の東方向の入力端PiE1、第1の西方向の入力端PiW1という2つの入力ポートから接続されて、東の第1の光スイッチングリンクサブシステム400b及び西の第1の光スイッチングリンクサブシステム400eからの信号を受信することに用いられる。 Similarly, signals received from other optical switching link subsystems 400b-400e and output to pod P1 or pod P2 are also divided into normal lines and protection circuits. Regarding the normal line, the normal lines NLE1 and NLW1 are connected from two input ports, the first eastern input end PiE1 and the first westward input end PiW1, and the eastern first optical switching link subsystem 400b. And used to receive signals from the first optical switching link subsystem 400e in the west.

第1の東方向の入力端E7、第1の西方向の入力端W1はそれぞれ隣接する光スイッチングリンクサブシステム400b、400eのインターコネクトラインモジュール480における第1の西方向の出力端W7と第1の東方向の出力端E1から水平伝送光信号SigW7'、SigE1'を受信する。正常ラインで、NLE1、NLW1はそれぞれ1つのインターコネクトビームスプリッタ482、481に接続されて、水平伝送光信号SigW7'、SigE1'をコピーし2つに分割し、一方が引き続き西、東へ伝送され、他方がローカルのフェールオーバーサブモジュール490へ伝送される。 The first eastern input end E7 and the first westward input end W1 are the first westward output ends W7 and the first in the interconnect line module 480 of the adjacent optical switching link subsystems 400b and 400e, respectively. The horizontal transmission optical signals SigmaW7'and SigmaE1'are received from the output terminal E1 in the east direction. On the normal line, NLE1 and NLW1 are connected to one interconnect beam splitter 482, 481, respectively, and the horizontal transmission optical signals SigmaW7'and Sigma1' are copied and divided into two, one of which is continuously transmitted to the west and east. The other is transmitted to the local failover submodule 490.

図面に示すように、東西への2本のラインは最後に次の出力ポート位置に接続される。つまり、インターコネクトビームスプリッタ481は第1の西方向の入力端W1から受信された水平伝送光信号SigE1'をコピーし、第2の東方向の出力端E2によって水平伝送光信号SigE2として出力されることに用いられる。インターコネクトビームスプリッタ482が第1の東方向の入力端E7から受信された水平伝送光信号SigW7'をコピーし、第2の西方向の出力端W8によって水平伝送光信号SigW8として出力されることに用いられる。また、ローカルフェールオーバーサブモジュール490へ伝送される2本のラインがそれぞれ出力ポートO4、O8に接続される。 As shown in the drawing, the two lines from east to west are finally connected to the next output port position. That is, the interconnect beam splitter 481 copies the horizontal transmission optical signal Sigma E1'received from the first westward input terminal W1 and outputs it as the horizontal transmission optical signal Sigma E2 by the second eastward output terminal E2. Used for. Used for the interconnect beam splitter 482 to copy the horizontal transmission optical signal SigmaW7'received from the first eastward input end E7 and output it as the horizontal transmission optical signal SigmaW8 by the second westward output end W8. Be done. Further, the two lines transmitted to the local failover submodule 490 are connected to the output ports O4 and O8, respectively.

第2組の正常ラインNLE2、NLW2は、それぞれ第2の東方向の入力端E8及び第2の西方向の入力端W2から接続されるラインであり、東の第2の光スイッチングリンクサブシステム400c及び西の第2の光スイッチングリンクサブシステム400dからの水平伝送光信号SigW8'、SigE2'を受信し、それぞれ出力ポートO3、O7に接続され直接ローカルのフェールオーバーサブモジュール490に接続されることに用いられる。 The second set of normal lines NLE2 and NLW2 are lines connected from the second eastward input end E8 and the second westward input end W2, respectively, and are the eastern second optical switching link subsystem 400c. And the horizontal transmission optical signals SigmaW8'and SigmaE2' from the second optical switching link subsystem 400d in the west are received, connected to the output ports O3 and O7, respectively, and directly connected to the local failover submodule 490. Used.

保護回路について、基本設計原理としては、正常ラインに対応するが逆方向に伝送されるラインを配置して、正常(実線)経路と同じである目的地の光スイッチングリンクサブシステムノードに接続される。 As for the protection circuit, the basic design principle is to arrange a line corresponding to the normal line but transmitted in the opposite direction, and connect it to the optical switching link subsystem node of the destination which is the same as the normal (solid line) path. ..

正常ラインと異なり、5つの光スイッチングリンクサブシステム400a~400eが互いに接続される場合で、保護経路は正常経路の逆方向へまず2つの光スイッチングリンクサブシステムノードを通過してから正常経路と同じである目的地の光スイッチングリンクサブシステムノードに到達することができる。 Unlike the normal line, when five optical switching link subsystems 400a to 400e are connected to each other, the protection path is the same as the normal path after first passing through the two optical switching link subsystem nodes in the opposite direction of the normal path. You can reach the optical switching link subsystem node of your destination.

例えば、本光スイッチングリンクサブシステムの東のラインが切断することを仮定すると、東の2つの光スイッチングリンクサブシステムへの光信号は必ず西へ向かい保護経路を通過して伝送(西の2つの光スイッチングリンクサブシステムは影響を受けず、依然として正常径路を使用する)しなければならない。これらの光信号は必ずまず2つの光スイッチングリンクサブシステムをバイパスするだけで東の2つの光スイッチングリンクサブシステムに到達することができる。光信号は西の2つの光スイッチングリンクサブシステムを通過する時にそれらを受信させる必要がない。 For example, assuming that the eastern line of this optical switching link subsystem is disconnected, the optical signal to the two optical switching link subsystems in the east always goes west and is transmitted through the protection path (two in the west). The optical switching link subsystem is unaffected and must still use the normal path). These optical signals can always reach the two optical switching link subsystems in the east by simply bypassing the two optical switching link subsystems first. Optical signals do not need to be received as they pass through the two optical switching link subsystems in the west.

従って、光スイッチングリンクサブシステム400aは東、西への保護経路でビームスプリッタが置いていない2本の光ファイバーをそれぞれ有する。図面に示すように、第1の東方向の保護入力端E9と第1の西方向の保護入力端W3は、それぞれ隣接する光スイッチングリンクサブシステム400b、400eのインターコネクトラインモジュール480における第1の西方向の保護出力端W9と第1の東方向の保護出力端E3から水平伝送光信号を受信し、第2の西方向の保護出力端W10と第2の東方向の保護出力端E4によって水平伝送光信号を出力することに用いられる。 Therefore, the optical switching link subsystem 400a has two optical fibers that are not placed by the beam splitter in the protection path to the east and west, respectively. As shown in the drawing, the first eastward protection input end E9 and the first westward protection input end W3 are the first west in the interconnect line module 480 of the adjacent optical switching link subsystems 400b and 400e, respectively. Horizontal transmission optical signal is received from the directional protection output end W9 and the first eastward protection output end E3, and horizontally transmitted by the second westward protection output end W10 and the second eastward protection output end E4. It is used to output an optical signal.

類似的に、第2の東方向の保護入力端E10と第2の西方向の保護入力端W4は、それぞれ隣接する光スイッチングリンクサブシステム400b、400eのインターコネクトラインモジュール480における第2の西方向の保護出力端W10と第2の東方向の保護出力端E4から水平伝送光信号を受信し、第3の西方向の保護出力端W11と第3の東方向の保護出力端E5によって水平伝送光信号を出力することに用いられる。 Similarly, the second eastern protection input end E10 and the second westward protection input end W4 are the second westward direction in the interconnect line module 480 of the adjacent optical switching link subsystems 400b and 400e, respectively. The horizontal transmission optical signal is received from the protection output end W10 and the second eastward protection output end E4, and the horizontal transmission optical signal is received by the third westward protection output end W11 and the third eastward protection output end E5. Is used to output.

第3の東方向の保護入力端E11と第3の西方向の保護入力端W5はそれぞれ隣接する光スイッチングリンクサブシステム400b、400eのインターコネクトラインモジュール480における第3の西方向の保護出力端W11と第3の東方向の保護出力端E5から水平伝送光信号を受信することに用いられる。 The third eastern protection input end E11 and the third westward protection input end W5 are the third westward protection output end W11 in the interconnect line module 480 of the adjacent optical switching link subsystem 400b and 400e, respectively. It is used to receive a horizontal transmission optical signal from the third protection output terminal E5 in the east direction.

インターコネクトビームスプリッタ484、483はそれぞれ第3の東方向の保護入力端E11と第3の西方向の保護入力端W5に結合され、受信された水平伝送光信号をコピーし、次の出力ポート位置に接続され、第4の西方向の保護出力端W12と第4の東方向の保護出力端E6によって水平伝送光信号を出力し、出力端O2、O6によって水平伝送光信号をフェールオーバーサブモジュール490に出力することに用いられる。 The interconnect beam splitters 484 and 483 are coupled to the third eastern protection input end E11 and the third westward protection input end W5, respectively, to copy the received horizontal transmission optical signal to the next output port position. Connected, the horizontal transmission optical signal is output by the fourth westward protection output end W12 and the fourth eastward protection output terminal E6, and the horizontal transmission optical signal is output to the failover submodule 490 by the output terminals O2 and O6. Used for output.

最後に、第4の東方向の保護入力端E12と第4の西方向の保護入力端W6はそれぞれ隣接する光スイッチングリンクサブシステム400b、400eのインターコネクトラインモジュール480における第4の西方向の保護出力端W12と第4の東方向の保護出力端E6から水平伝送光信号を受信し、出力端O1、O5によって水平伝送光信号をフェールオーバーサブモジュール490に出力することに用いられる。 Finally, the fourth eastern protection input end E12 and the fourth westward protection input end W6 are the fourth westward protection outputs in the interconnect line modules 480 of the adjacent optical switching link subsystems 400b and 400e, respectively. It is used to receive the horizontal transmission optical signal from the end W12 and the fourth eastward protection output end E6, and output the horizontal transmission optical signal to the failover submodule 490 by the output ends O1 and O5.

図面に示すように、フェールオーバーサブモジュール490はインターコネクトビームスプリッタ483、484、第4の東方向の保護入力端E12及び第4の西方向の保護入力端W6に結合される。また、フェールオーバーサブモジュール490も正常経路上のインターコネクトビームスプリッタ481及び482、第2の東方向の入力端E8及び第2の西方向の入力端W2に結合される。これにより、フェールオーバーサブモジュール490は、正常経路又は保護経路からの水平伝送光信号を受信するように選択することに用いられ、正常経路からインターコネクトビームスプリッタ481及び482、第2の東方向の入力端E8及び第2の西方向の入力端W2によって水平伝送光信号を光路切替サブモジュール460に出力し、又は選択的に保護経路でインターコネクトビームスプリッタ483、484、第4の東方向の保護入力端E12及び第4の西方向の保護入力端W6によって水平伝送光信号を光路切替サブモジュール460に出力する。 As shown in the drawings, the failover submodule 490 is coupled to the interconnect beam splitters 483, 484, the fourth eastern protection input end E12 and the fourth westward protection input end W6. The failover submodule 490 is also coupled to the interconnect beam splitters 481 and 482 on the normal path, the second eastern input end E8 and the second westward input end W2. Thereby, the failover submodule 490 is used to select to receive the horizontally transmitted optical signal from the normal path or the protection path, from the normal path to the interconnect beam splitters 481 and 482, the second eastern input. The horizontal transmission optical signal is output to the optical path switching submodule 460 by the end E8 and the second west input end W2, or selectively in the protection path, the interconnect beam splitters 483, 484, and the fourth east direction protection input end. The horizontal transmission optical signal is output to the optical path switching submodule 460 by the E12 and the fourth protection input terminal W6 in the west direction.

図面に示すように、フェールオーバーサブモジュール490は複数の光スイッチ492、494、496、498を含み、光スイッチ492、494、496、498がそれぞれ第1のライン(即ち、正常ライン)と第2のライン(即ち、保護回路)によって残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eにおける対応する1つから第1の水平伝送光信号(正常ラインによって伝送され)と第2の水平伝送光信号(保護回路によって伝送され)を受信し、ここの第1の水平伝送光信号と第2の水平伝送光信号とは、リング形メッシュ構造R2における異なる光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の互いに伝送される水平伝送光信号を指し、マイクロコントローラ(MCU)410から出力される選択信号SSに対応して第1の水平伝送光信号と第2の水平伝送光信号1つを光路切替サブモジュール460に出力し、リング形メッシュ構造R2における水平伝送光信号について、後の実施例で更に説明される。 As shown in the drawing, the failover submodule 490 includes a plurality of optical switches 492, 494, 496, 498, wherein the optical switches 492, 494, 496, 498 are the first line (that is, the normal line) and the second, respectively. 1st to 1st horizontal transmission optical signal (transmitted by normal line) and 2nd horizontal transmission optical signal (protection circuit) in the remaining optical switching link subsystems 400b-400e by the line (ie, protection circuit). The first horizontal transmission optical signal and the second horizontal transmission optical signal here are transmitted to each other between different optical switching link subsystems 400a-400e in the ring-shaped mesh structure R2. Refers to the horizontal transmission optical signal, and outputs the first horizontal transmission optical signal and one second horizontal transmission optical signal to the optical path switching submodule 460 corresponding to the selection signal SS output from the microcontroller (MCU) 410. , The horizontal transmission optical signal in the ring-shaped mesh structure R2 will be further described in a later embodiment.

図7A、図7Bを参照されたい。図7Aは本開示内容の一部の実施例による第2層ネットワークT2における光スイッチングリンクサブシステム400a~400e間の相互接続ネットワークを示す模式図である。図7Bは図7Aの一部の拡大模式図である。 See FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A is a schematic diagram showing an interconnection network between the optical switching link subsystems 400a to 400e in the second layer network T2 according to a part of the embodiment of the present disclosure. FIG. 7B is an enlarged schematic view of a part of FIG. 7A.

相互接続ネットワークは主に光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間に伝送される光トンネルを構築することに用いられ、これにより各光スイッチングリンクサブシステム400a~400eが接続される第1層ネットワークT1における各ポッドの間は相互に光信号を伝送することができる。前記のように、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の相互接続ネットワークは実に1つのメッシュ状構造である。リボン状光ファイバー(Ribbon Fiber)における複数本の光ファイバーによって、各光スイッチングリンクサブシステム400a~400eから他の光スイッチングリンクサブシステムまでの接続は互いに独立しており、例として、光スイッチングリンクサブシステム400aから他の光スイッチングリンクサブシステム400b~400eまでの接続、光スイッチングリンクサブシステム400bから他の光スイッチングリンクサブシステム400a;400c;400d;400eまでの接続は互いに独立している。 The interconnect network is mainly used to construct an optical tunnel transmitted between optical switching link subsystems 400a to 400e, whereby the first layer network T1 to which each optical switching link subsystem 400a to 400e is connected. Optical signals can be transmitted to each other between the pods in. As mentioned above, the interconnect network between the optical switching link subsystems 400a-400e is indeed one mesh structure. The multiple optical fibers in the Ribbon Fiber allow the connections from each optical switching link subsystem 400a-400e to another optical switching link subsystem to be independent of each other, for example, the optical switching link subsystem 400a. The connections from the optical switching link subsystems 400b to 400e to the other optical switching link subsystems 400b to 400e, and the connections from the optical switching link subsystem 400b to the other optical switching link subsystems 400a; 400c; 400d; 400e are independent of each other.

リボン状光ファイバーを採用する関係で、外観から見てすべての光スイッチングリンクサブシステム400a~400eは1本のリング状の構造で接続されるもののように、配線の複雑さを簡素化する。なお、このメッシュ状ネットワークインフラストラクチャにより、異なる光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間のデータは衝突なしに同じ波長の組み合わせを使用して同時に伝送することができ、波長の再利用性の特徴を強調している。 Due to the adoption of ribbon-shaped optical fibers, all optical switching link subsystems 400a-400e are apparently connected in a single ring-like structure, simplifying wiring complexity. Note that this mesh-like network infrastructure allows data between different optical switching link subsystems 400a-400e to be transmitted simultaneously using the same wavelength combination without collisions, which is characterized by wavelength reusability. I'm emphasizing.

図4と図6に合わせて、図7A、図7Bに示される光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の相互接続ネットワークをよりよく理解する。 A better understanding of the interconnect network between the optical switching link subsystems 400a-400e shown in FIGS. 7A and 7B, in conjunction with FIGS. 4 and 6.

図7Aに示すように、通常の状況で、光スイッチングリンクサブシステム400aは、正常経路で東の2つのノードの光スイッチングリンクサブシステム400b、400cに光信号を伝送し/東の2つのノードの光スイッチングリンクサブシステム400b、400cから光信号を受信し、西の2つのノードの光スイッチングリンクサブシステム400d、400eに光信号を伝送し/西の2つのノードの光スイッチングリンクサブシステム400d、400e光信号を受信する。図6に示される内部インターコネクトラインモジュール480の設計に合わせて、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eが光ファイバーで互いに接続される場合、光スイッチングリンクサブシステム400aのインターコネクトラインにおける東方向の出力端E1~E6、東方向の入力端E7~E12の光経路はそれぞれ光ファイバーで接続され次の光スイッチングリンクサブシステム400bインターコネクトラインにおける西方向の入力端W1~W6、西方向の出力端W7~W12の光経路に対応し、以下同様である。 As shown in FIG. 7A, under normal circumstances, the optical switching link subsystem 400a transmits an optical signal to the optical switching link subsystems 400b, 400c of the two east nodes on a normal path / two nodes in the east. Receives optical signals from the optical switching link subsystems 400b and 400c and transmits the optical signals to the optical switching link subsystems 400d and 400e of the two western nodes / optical switching link subsystems 400d and 400e of the two western nodes. Receive an optical signal. According to the design of the internal interconnect line module 480 shown in FIG. 6, when the optical switching link subsystems 400a to 400e are connected to each other by an optical fiber, the output ends E1 to the east direction in the interconnect line of the optical switching link subsystem 400a. The optical paths of the input ends E7 to E12 in the east direction of E6 are connected by optical fibers, respectively, and the optical paths of the input ends W1 to W6 in the west direction and the output ends W7 to W12 in the west direction in the next optical switching link subsystem 400b interconnect line. The same applies to the following.

また、光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの相互接続構造により、同じ波長の組み合わせ(λ5、λ6、λ7、λ8)で衝突なしに相互に光信号を伝送し、波長再利用の特性を有する。図面に示すように、光スイッチングリンクサブシステム400aは波長の組み合わせλ5、λ6、λ7、λ8によりそれぞれ光信号を光スイッチングリンクサブシステム400b~400eに伝送してよい。光スイッチングリンクサブシステム400bも衝突なしに波長の組み合わせλ5、λ6、λ7、λ8でそれぞれ光信号を光スイッチングリンクサブシステム400c~400e、400aに伝送してもよい。類似的に、同じ波長の組み合わせλ5、λ6、λ7、λ8は他の光スイッチングリンクサブシステムが相互に光信号を伝送するために他の光スイッチングリンクサブシステム400c~400eを再利用してよく、その内容をここで説明しない。 Further, due to the interconnection structure of the optical switching link subsystems 400a to 400e, optical signals are transmitted to each other without collision with the same combination of wavelengths (λ5, λ6, λ7, λ8), and have the characteristic of wavelength reuse. As shown in the drawings, the optical switching link subsystem 400a may transmit optical signals to the optical switching link subsystems 400b to 400e by wavelength combinations λ5, λ6, λ7, and λ8, respectively. The optical switching link subsystem 400b may also transmit optical signals to the optical switching link subsystems 400c to 400e and 400a with wavelength combinations λ5, λ6, λ7 and λ8, respectively, without collision. Similarly, the same wavelength combination λ5, λ6, λ7, λ8 may reuse other optical switching link subsystems 400c-400e for other optical switching link subsystems to transmit optical signals to each other. Its contents are not explained here.

図7Aに示す例において、経路RTaは第1層ネットワークT1におけるポッドP2からの光信号SigAが波長λ5で光スイッチングリンクサブシステム400aが正常経路によって東の第1のノード(光スイッチングリンクサブシステム400b)に伝送される。伝送中に、光スイッチングリンクサブシステム400aの6x4の波長選択スイッチ(即ち、光路切替サブモジュール460)はポッドP2からの光信号SigAを選択して東へ伝送し内部インターコネクトラインにおける1x2のインターコネクトビームスプリッタ486によってコピーし正常方向(即ち、東)に分割し次のノード(光スイッチングリンクサブシステム400b)に伝送する。光信号SigAが目的地の光スイッチングリンクサブシステム400bの内部インターコネクトラインに入る場合、1x2のインターコネクトビームスプリッタ481によってコピーし光スイッチングリンクサブシステム400bのフェールオーバーサブモジュール490に分割し伝送し、この場合、フェールオーバーサブモジュール490は正常経路上の光信号を通過させ光スイッチングリンクサブシステム400bの6x4の波長選択スイッチ(即ち、光路切替サブモジュール460)に伝送して波長を選択し受信する。光信号の具体的な伝送細部は図7Bに示され、ここで説明しない。 In the example shown in FIG. 7A, the path RTa is the first node (optical switching link subsystem 400b) east of the optical switching link subsystem 400a with the optical signal Sigma from the pod P2 in the first layer network T1 at the wavelength λ5 and the normal path. ) Is transmitted. During transmission, the 6x4 wavelength selection switch (ie, optical path switching submodule 460) of the optical switching link subsystem 400a selects the optical signal Sigma from the pod P2 and transmits it eastward to the 1x2 interconnect beam splitter in the internal interconnect line. It is copied by 486, split in the normal direction (ie, east) and transmitted to the next node (optical switching link subsystem 400b). When the optical signal Sigma enters the internal interconnect line of the destination optical switching link subsystem 400b, it is copied by the 1x2 interconnect beam splitter 481 and divided and transmitted to the failover submodule 490 of the optical switching link subsystem 400b, in this case. , The failover submodule 490 passes an optical signal on the normal path and transmits it to a 6x4 wavelength selection switch (that is, an optical path switching submodule 460) of the optical switching link subsystem 400b to select and receive a wavelength. Specific transmission details of the optical signal are shown in FIG. 7B and are not described herein.

一方、経路RTbは、第1層ネットワークT1におけるポッドP1からの光信号SigBが波長λ7で光スイッチングリンクサブシステム400aにより正常経路によって西の第2のノード(光スイッチングリンクサブシステム400d)に伝送されることを示す。伝送中に、光スイッチングリンクサブシステム400aの6x4の波長選択スイッチ(即ち、光路切替サブモジュール460)はポッドP1からの光信号SigBを選択して西に伝送しその内部インターコネクトラインにおける1x2のインターコネクトビームスプリッタ485によってコピーし正常方向(西)へ分割し次のノード(光スイッチングリンクサブシステム400e)に伝送する。 On the other hand, in the path RTb, the optical signal Sigma B from the pod P1 in the first layer network T1 is transmitted to the second node (optical switching link subsystem 400d) in the west by the optical switching link subsystem 400a at the wavelength λ7 by the normal path. Indicates that. During transmission, the 6x4 wavelength selection switch (ie, optical path switching submodule 460) of the optical switching link subsystem 400a selects the optical signal Sigma B from pod P1 and transmits it west to the 1x2 interconnect beam in its internal interconnect line. It is copied by the splitter 485, divided in the normal direction (west), and transmitted to the next node (optical switching link subsystem 400e).

光信号SigBが光スイッチングリンクサブシステム400eの内部インターコネクトラインに入る場合、1x2のインターコネクトビームスプリッタ482によってコピーし西に分割して引き続き次のノード(光スイッチングリンクサブシステム400d)に伝送する。光信号SigBが目的地の光スイッチングリンクサブシステム400dの内部のインターコネクトラインに入る場合、直接光スイッチングリンクサブシステム400dのフェールオーバーサブモジュール490に伝送され、この場合、フェールオーバーサブモジュール490は正常経路上の光信号を通過させ光スイッチングリンクサブシステム400dの6x4の波長選択スイッチ(即ち、光路切替サブモジュール460)に伝送して波長を選択し受信する。 When the optical signal Sigma B enters the internal interconnect line of the optical switching link subsystem 400e, it is copied by the 1x2 interconnect beam splitter 482, divided westward, and continuously transmitted to the next node (optical switching link subsystem 400d). When the optical signal Sigma B enters the interconnect line inside the destination optical switching link subsystem 400d, it is transmitted directly to the failover submodule 490 of the optical switching link subsystem 400d, in which case the failover submodule 490 is in the normal path. The above optical signal is passed through and transmitted to a 6x4 wavelength selection switch (that is, an optical path switching submodule 460) of the optical switching link subsystem 400d to select and receive a wavelength.

図8Aを参照されたい。図8Aは本開示内容の一部の実施例による保護回路動作模式図である。図8Aに示すように、光スイッチングリンクサブシステム400aと光スイッチングリンクサブシステム400eの間のリボン状光ファイバーが切断することを仮定し、これにより光スイッチングリンクサブシステム400aが正常経路によって西へ光信号SigCを光スイッチングリンクサブシステム400eに伝送することができなく、光信号を光スイッチングリンクサブシステム400dに伝送することができない。この場合、光スイッチングリンクサブシステム400eのフェールオーバーサブモジュール490は東の第1の光スイッチングリンクサブシステム400aからの光強度が急に弱くなることを検出し、接続を自動的に保護経路RTcに切り替える。 See FIG. 8A. FIG. 8A is a schematic diagram of the operation of the protection circuit according to a part of the embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 8A, it is assumed that the ribbon-shaped optical fiber between the optical switching link subsystem 400a and the optical switching link subsystem 400e is cut, so that the optical switching link subsystem 400a has an optical signal westward by a normal path. SigC cannot be transmitted to the optical switching link subsystem 400e, and the optical signal cannot be transmitted to the optical switching link subsystem 400d. In this case, the failover submodule 490 of the optical switching link subsystem 400e detects that the light intensity from the first optical switching link subsystem 400a in the east suddenly weakens, and automatically shifts the connection to the protection path RTc. Switch.

実際に、光スイッチングリンクサブシステム400a、400eの間のリボン状光ファイバーが切断すると、同時に他の光スイッチングリンクサブシステムの信号伝送に影響をもたらす。 In fact, the disconnection of the ribbon-shaped optical fiber between the optical switching link subsystems 400a, 400e simultaneously affects the signal transmission of other optical switching link subsystems.

本例では、各光スイッチングリンクサブシステム400a~400eは東/西の他の2つの光スイッチングリンクサブシステムからの光信号を受信する状態は、以下の表2に示される通りである。

Figure 0007103617000002
表2.OSIS光信号の受信状態 In this example, the states in which each optical switching link subsystem 400a-400e receives optical signals from the other two optical switching link subsystems in the east / west are as shown in Table 2 below.
Figure 0007103617000002
Table 2. OSIS optical signal reception status

表2において、標識Oは、正常経路によって光信号を受信できることを示すが、標識Xは、正常経路によって光信号を受信できなく、必ずフェールオーバーサブモジュール490によって接続を保護経路に切り替えて光信号を受信しなければならないことを示す。従って、光スイッチングリンクサブシステム400cだけがリボン状光ファイバーの切断による影響を受けなく、他の光スイッチングリンクサブシステムの一部の受信経路がリボン状光ファイバーの切断による影響を受け、フェールオーバーサブモジュール490によって接続を保護経路に切り替える必要がある。 In Table 2, the indicator O indicates that the optical signal can be received by the normal path, but the indicator X cannot receive the optical signal by the normal path, and the failover submodule 490 always switches the connection to the protection path and the optical signal. Indicates that must be received. Therefore, only the optical switching link subsystem 400c is not affected by the disconnection of the ribbon-shaped optical fiber, and some reception paths of other optical switching link subsystems are affected by the disconnection of the ribbon-shaped optical fiber, and the failover submodule 490 Need to switch the connection to a protected path.

実際に、通常の状況で、光信号SigCは光スイッチングリンクサブシステム400a内のインターコネクトビームスプリッタ485によってコピーし2つの光に分割し同時に正常経路(即ち、第1の水平伝送光信号は西へ)及び保護経路(即ち、第2の水平伝送光信号の東への経路RTc)に伝送する。光信号SigCが保護経路によって東へ伝送される場合、2つのノード(光スイッチングリンクサブシステム400b、400c)を通過してその内部のインターコネクトビームスプリッタを通過しなく、そしてまた光スイッチングリンクサブシステム400dに伝送する。光信号SigCが光スイッチングリンクサブシステム400dの内部インターコネクトラインに入る場合、1x2のインターコネクトビームスプリッタ483によってコピーし東へ分割し引き続き次のノード(光スイッチングリンクサブシステム400e)に伝送する。 In fact, under normal circumstances, the optical signal Sigma C is copied by the interconnect beam splitter 485 in the optical switching link subsystem 400a and split into two lights at the same time in the normal path (ie, the first horizontal transmission optical signal goes west). And the protection path (ie, the path RTc to the east of the second horizontal transmission optical signal). When the optical signal Sigma C is transmitted east by a protection path, it passes through two nodes (optical switching link subsystems 400b, 400c) and not through its internal interconnect beam splitter, and also the optical switching link subsystem 400d. To transmit to. When the optical signal Sigma enters the internal interconnect line of the optical switching link subsystem 400d, it is copied by the 1x2 interconnect beam splitter 483, divided eastward, and continuously transmitted to the next node (optical switching link subsystem 400e).

最後、光信号SigCが目的地の光スイッチングリンクサブシステム400eの内部インターコネクトラインに入る場合、直接光スイッチングリンクサブシステム400eのフェールオーバーサブモジュール490に伝送される。この場合、フェールオーバーサブモジュール490は既に保護経路に切り替えられるので、光信号SigCは通過して光スイッチングリンクサブシステム400eの6x4の波長選択スイッチ(即ち、光路切替サブモジュール460)に伝送されて波長を選択し受信する。 Finally, when the optical signal Sigma enters the internal interconnect line of the destination optical switching link subsystem 400e, it is transmitted directly to the failover submodule 490 of the optical switching link subsystem 400e. In this case, since the failover submodule 490 has already been switched to the protection path, the optical signal Sigma passes through and is transmitted to the 6x4 wavelength selection switch (that is, the optical path switching submodule 460) of the optical switching link subsystem 400e to have a wavelength. Select and receive.

これにより、光スイッチングリンクサブシステム400aにおけるフェールオーバーサブモジュール490における光スイッチ492、494、496、498は、残りの光スイッチングリンクサブシステム400b~400eにおける対応する1つからそれぞれ正常ラインによって第1の水平伝送光信号を受信し、保護回路によって第2の水平伝送光信号を受信し、選択信号SSに対応して第1の水平伝送光信号と第2の水平伝送光信号1つを光路切替サブモジュール460に出力することができる。このように、正常ラインが切断又は他の故障により第1の水平伝送光信号が失い又は信号強度が低下する場合、対応する光スイッチ492、494、496、498は保護経路に切り替えられ、第2の水平伝送光信号により信号伝送を行うことができる。 As a result, the optical switches 492, 494, 494, and 498 in the failover submodule 490 in the optical switching link subsystem 400a are first from the corresponding ones in the remaining optical switching link subsystems 400b to 400e by normal lines, respectively. The horizontal transmission optical signal is received, the second horizontal transmission optical signal is received by the protection circuit, and the first horizontal transmission optical signal and one second horizontal transmission optical signal are switched to the optical path switching sub corresponding to the selection signal SS. It can be output to module 460. Thus, if the normal line is disconnected or other failure causes the first horizontal transmission optical signal to be lost or the signal strength to be reduced, the corresponding optical switches 492, 494, 494, 498 are switched to the protection path and the second Signal transmission can be performed by the horizontal transmission optical signal of.

再び図6を参照されたい。図6に示すように、フェールオーバーサブモジュール490は、光スイッチ492、494、496、498に加え、更に4つの分光検出器(tap photodetector;tap PD)491、493、495、497が配置される。前の段落で説明したように、2x1の光スイッチ492、494、496、498はそれぞれ東及び西の各2つの光スイッチングリンクサブシステムの正常経路(実線)及び保護経路(点線)からの光信号を受信することに用いられる。 See FIG. 6 again. As shown in FIG. 6, in the failover submodule 490, in addition to the optical switches 492, 494, 494, and 498, four spectrodetectors (tap PD) 491, 493, 495, and 497 are arranged. .. As explained in the previous paragraph, the 2x1 optical switches 492, 494, 496, 498 are optical signals from the normal and protective paths (dotted) of each of the two east and west optical switching link subsystems. Is used to receive.

図面に示すように、同じ2x1の光スイッチ492、494、496、498の正常経路及び保護経路に入る光信号は、ソース端でインターコネクトビームスプリッタ485、486によりコピーされ分割されてそれぞれ正常方向と相逆方向から伝送され、従って、2つ光信号に記載の情報内容が同じである。各2x1の光スイッチ492、494、496、498のデフォルトの切り替え設定は正常経路の光信号を通過させることである。 As shown in the drawing, the optical signals entering the normal path and the protection path of the same 2x1 optical switches 492, 494, 496, 498 are copied and divided by the interconnect beam splitters 485 and 486 at the source end, and are in phase with the normal direction, respectively. It is transmitted from the opposite direction, and therefore the information content described in the two optical signals is the same. The default switching setting of each 2x1 optical switch 492, 494, 496, 498 is to pass an optical signal of a normal path.

なお、一部の実施例において、分光検出器491、493、495、497の役割は、2%の入力光信号(optical input power)を対応する電流値に転換し、またアナログデジタル変換器(Analog-to-Digital Converter)の板によって対応する電圧値に転換し、これにより光スイッチ492、494、496、498がそれぞれ前記電圧値に応じて切り替えられることである。 In some embodiments, the role of the spectroscopic detectors 491, 493, 495, 497 is to convert a 2% optical input power to the corresponding current value and also to an analog-to-digital converter (Analog). -To-Digital Converter) is converted to the corresponding voltage value, whereby the optical switches 492, 494, 494, and 498 are switched according to the voltage value, respectively.

例として、電圧値が臨界値より低い(即ち、切断又は信号が不良であると検出する)場合、光スイッチングリンクサブシステム400a内のマイクロコントローラ(Micro-controller unit;MCU)410は信号SSを出力し対応する2x1の光スイッチ492、494、496、498を切り替えて、保護経路の光信号を通過させるように変更する。これにより、マイクロコントローラ410は、フェールオーバーサブモジュール490から出力される第2の水平伝送光信号を制御するように、第1の水平伝送光信号の信号強度が閾値よりも小さい時に選択信号SSをフェールオーバーサブモジュール490に出力することに用いられる。 As an example, if the voltage value is lower than the critical value (ie, it detects a disconnection or a bad signal), the microcontroller (Micro-controller unit; MCU) 410 in the optical switching link subsystem 400a outputs the signal SS. Then, the corresponding 2x1 optical switches 492, 494, 494, and 498 are switched so as to pass the optical signal of the protection path. As a result, the microcontroller 410 sets the selection signal SS when the signal intensity of the first horizontal transmission optical signal is smaller than the threshold value so as to control the second horizontal transmission optical signal output from the failover submodule 490. It is used to output to the failover submodule 490.

具体的に、マイクロコントローラ410がいつ光路切替を起動するかは2種類の異なる判断方式を有する。まず、第1の判断メカニズムはポーリング(Polling)メカニズムである。図8Bを参照されたい。図8Bはポーリング機構におけるマイクロコントローラ410の判断方法800を示す流れ図である。ポーリング機構において、マイクロコントローラ410はずっと各分光検出器491、493、495、497の電圧状態をアクティブに監視し、切断を発見すると光スイッチの切り替えを行う。一部の実施例において、マイクロコントローラ410は、判断方法800に対応する操作を実行するように、ドライバを実行することができる。 Specifically, when the microcontroller 410 activates the optical path switching has two different determination methods. First, the first judgment mechanism is a polling mechanism. See FIG. 8B. FIG. 8B is a flow chart showing a determination method 800 of the microcontroller 410 in the polling mechanism. In the polling mechanism, the microcontroller 410 actively monitors the voltage state of each spectrodetector 491, 493, 495, 497, and switches the optical switch when it finds a disconnection. In some embodiments, the microcontroller 410 can execute the driver to perform the operation corresponding to the determination method 800.

図8Bに示すように、判断方法800は工程S810~S840を含む。まず、工程S810において、マイクロコントローラ410におけるドライバ(driver)により順に各分光検出器491、493、495、497の電圧値を読み出す。次に、工程S820において、それぞれ分光検出器491、493、495、497が読み出される電圧値の大きさを予め定められる閾値と比較する。 As shown in FIG. 8B, the determination method 800 includes steps S810 to S840. First, in step S810, the voltage values of the spectroscopic detectors 491, 493, 495, and 497 are read out in order by the driver in the microcontroller 410. Next, in step S820, the magnitude of the voltage value read by the spectrodetectors 491, 493, 495, and 497, respectively, is compared with a predetermined threshold value.

電圧値が閾値よりも大きい場合、工程S830を実行し間隔時間(例えば:5秒間)を待ち、工程S810~S830を繰り返す。 When the voltage value is larger than the threshold value, step S830 is executed, an interval time (for example: 5 seconds) is waited, and steps S810 to S830 are repeated.

電圧値が閾値よりも小さい場合、工程S840を実行して、異常処理プログラムを実行する。工程S840は工程S841~S845を更に含む。まず、工程S841において、システムファームウェアのシステムレコードにより異常回数を判断する。つまり、ドライバは第1回に異常を検出するか又は第2回に異常を検出するかを判断することができる。 If the voltage value is smaller than the threshold value, step S840 is executed to execute the abnormality handling program. Step S840 further includes steps S841 to S845. First, in step S841, the number of abnormalities is determined from the system record of the system firmware. That is, the driver can determine whether to detect the abnormality in the first time or the abnormality in the second time.

ドライバが分光検出器491、493、495、497の1つの電圧値がプリセットの閾値よりも小さいと第1回検出する場合、対応する正常な受信経路は切断(fault condition)と見なされ、工程S842、S843を実行する。工程S842において、マイクロコントローラ410は選択信号SSを出力して対応する2x1の光スイッチ492、494、496、498を切り替え、これにより予備の保護経路の光信号を通過させる。工程S843において、マイクロコントローラ410は異常通知信号を出力して1つの分光検出器491、493、495、497の第1回の異常状況が発生することをシステムファームウェアに通知する。 If the driver first detects that one of the voltage values of the spectrodetectors 491, 493, 495, 497 is less than the preset threshold, the corresponding normal receive path is considered a fact connection and step S842. , S843 is executed. In step S842, the microcontroller 410 outputs a selection signal SS to switch the corresponding 2x1 optical switches 492, 494, 494, 498, thereby passing the optical signal of the spare protection path. In step S843, the microcontroller 410 outputs an abnormality notification signal to notify the system firmware that the first abnormality situation of one spectrodetector 491, 493, 495, 497 has occurred.

ドライバが分光検出器491、493、495、497の1つの電圧値が持続的に定められた閾値よりも小さいと第2回検出する場合、マイクロコントローラ410は対応する2x1の光スイッチ492、494、496、498を切り替えなく、工程S844、S845を実行する。工程S844において、マイクロコントローラ410は、異常通知信号を出力して1つの分光検出器491、493、495、497の第2回の異常状況が発生することをシステムファームウェアに通知する。次に、工程S845において、マイクロコントローラ410は異常の分光検出器491、493、495、497に対してポーリングしその状態を読み出す操作を停止する。 If the driver secondarily detects that one voltage value of the spectrodetectors 491, 493, 495, 497 is less than a persistently defined threshold, the microcontroller 410 has a corresponding 2x1 optical switch 492, 494, Steps S844 and S845 are executed without switching 496 and 498. In step S844, the microcontroller 410 outputs an abnormality notification signal to notify the system firmware that the second abnormality situation of one spectrodetector 491, 493, 495, 497 occurs. Next, in step S845, the microcontroller 410 stops the operation of polling the anomalous spectrodetectors 491, 493, 495, 497 and reading the state.

リボン状光ファイバーが修復されると、システムファームウェアは復元の動作を行うようにドライバに通知し、すべての2x1の光スイッチ492、494、496、498を改めて元の正常経路に切り替える。注意すべきなのは、判断方法800において、マイクロコントローラ410は持続的に電圧状態を調べ切断をするかを判断するので、マイクロコントローラ410の一部の計算資源が消費される。 When the ribbon optics are repaired, the system firmware notifies the driver to perform the restore operation and switches all 2x1 optical switches 492, 494, 494, 498 back to their original normal path. It should be noted that in the determination method 800, the microcontroller 410 continuously checks the voltage state and determines whether to disconnect, so that a part of the computational resources of the microcontroller 410 is consumed.

一方、第2種の判断メカニズムは中断(Interrupt)メカニズムである。中断メカニズムでマイクロコントローラ410は分光検出器491、493、495、497の状態を常に監視するわけではないが、切断が発生すると、マイクロコントローラ410は分光検出器491、493、495、497の状態を確認するためにトリガが中断され、対応する2x1の光スイッチ492、494、496、498の経路を切り替える。 On the other hand, the second type of judgment mechanism is an interrupt mechanism. In the interruption mechanism, the microcontroller 410 does not always monitor the state of the spectrodetectors 491, 493, 495, 497, but when a disconnect occurs, the microcontroller 410 checks the state of the spectrodetectors 491, 493, 495, 497. The trigger is interrupted to confirm, switching the path of the corresponding 2x1 optical switches 492, 494, 496, 498.

図8C、図8Dを参照されたい。図8C、図8Dは本開示内容の一部の実施例によるマイクロコントローラ410が中断メカニズムを実行する操作模式図である。図8Cに示すように、分光検出器491、493、495、497はそれぞれマイクロコントローラ410に接続される中断ピンITR1~ITR4を含む。分光検出器491を例として、第1回に分光検出器491の電圧値が閾値よりも小さい場合、その対応する中断ピンITR1~ITR4がトリガされてトリガ信号TS1を出力してマイクロコントローラ410に通知される。マイクロコントローラ410はトリガ信号TS1を受信する場合、対応するドライバを実行して判断方法800と類似する操作を実行する。 See FIGS. 8C and 8D. 8C and 8D are schematic operation diagrams in which the microcontroller 410 executes the interruption mechanism according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 8C, the spectrodetectors 491, 493, 495, 497 include interruption pins ITR1 to ITR4, respectively, which are connected to the microcontroller 410. Taking the spectrodetector 491 as an example, when the voltage value of the spectroscopic detector 491 is smaller than the threshold value in the first time, the corresponding interruption pins ITR1 to ITR4 are triggered to output the trigger signal TS1 and notify the microcontroller 410. Will be done. When the microcontroller 410 receives the trigger signal TS1, it executes the corresponding driver to perform an operation similar to the determination method 800.

具体的に、この場合マイクロコントローラ410は、まず分光検出器491の電圧値を読み出してそれが閾値よりも小さいことを確認する。電圧値が閾値よりも小さい場合、マイクロコントローラ410はシステムファームウェアFWのシステムレコードにより異常回数を判断する。 Specifically, in this case, the microcontroller 410 first reads the voltage value of the spectrodetector 491 and confirms that it is smaller than the threshold value. When the voltage value is smaller than the threshold value, the microcontroller 410 determines the number of abnormalities based on the system record of the system firmware FW.

マイクロコントローラ410は分光検出器491の電圧値がプリセットの閾値よりも小さいと第1回確認する場合、正常な受信経路が切断(fault condition)と見なされ、工程S842、S843を実行する。工程S842において、マイクロコントローラ410は選択信号SSを出力し対応する2x1の光スイッチ492を切り替えて予備の保護経路光信号を通過させる。工程S843において、マイクロコントローラ410は異常通知信号NS1を出力して現在第1回の異常状況が発生する分光検出器491があることをシステムファームウェアFWに通知する。 When the microcontroller 410 first confirms that the voltage value of the spectrodetector 491 is smaller than the preset threshold value, the normal reception path is regarded as a failure connection, and steps S842 and S843 are executed. In step S842, the microcontroller 410 outputs a selection signal SS and switches the corresponding 2x1 optical switch 492 to pass a spare protection path optical signal. In step S843, the microcontroller 410 outputs an abnormality notification signal NS1 to notify the system firmware FW that there is currently a spectrodetector 491 in which the first abnormal situation occurs.

類似的に、図8Dに示すように、第2回に分光検出器491の電圧値が閾値よりも小さい場合、中断ピンITR1は再度トリガされトリガ信号TS2を出力しマイクロコントローラ410に通知する。この場合マイクロコントローラ410は再度分光検出器491の電圧値を読み出してそれが閾値よりも小さいことを確認する。 Similarly, as shown in FIG. 8D, when the voltage value of the spectrodetector 491 is smaller than the threshold value in the second time, the interruption pin ITR1 is triggered again and outputs the trigger signal TS2 to notify the microcontroller 410. In this case, the microcontroller 410 reads the voltage value of the spectrodetector 491 again and confirms that it is smaller than the threshold value.

マイクロコントローラ410は分光検出器491の電圧値が持続的に定められた閾値よりも小さいと第2回検出する場合、マイクロコントローラ410は2x1の光スイッチ492を切り替えなく、工程S844を実行する。工程S844において、マイクロコントローラ410は、異常通知信号NS2を出力して1つの分光検出器491の第2回の異常状況が発生することをシステムファームウェアFWに通知する。 When the microcontroller 410 secondly detects that the voltage value of the spectrodetector 491 is continuously smaller than the predetermined threshold value, the microcontroller 410 executes step S844 without switching the 2x1 optical switch 492. In step S844, the microcontroller 410 outputs the abnormality notification signal NS2 to notify the system firmware FW that the second abnormality situation of one spectrodetector 491 has occurred.

類似的に、リボン状光ファイバーが修復されると、システムファームウェアFWは、マイクロコントローラ410に通知し、ドライバによって復元の動作を行い、すべての2x1の光スイッチ492、494、496、498を改めて元の正常経路に切り替える。 Similarly, when the ribbon-shaped optical fiber is repaired, the system firmware FW notifies the microcontroller 410, the driver performs the restore operation, and all 2x1 optical switches 492, 494, 496, 498 are re-original. Switch to the normal route.

要するに、図8Bに示されるポーリング機構又は図8C、図8Dに示される中断メカニズムによって、マイクロコントローラ410はフェールオーバーサブモジュール490を制御し、選択的に正常経路又は保護経路から光信号伝送を行い、第2層ネットワークT2における各光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの間の相互接続保護経路設計を実現することができる。 In short, by the polling mechanism shown in FIG. 8B or the interruption mechanism shown in FIGS. 8C and 8D, the microcontroller 410 controls the failover submodule 490 to selectively transmit optical signals from the normal or protected path. It is possible to realize the interconnection protection path design between each optical switching link subsystem 400a to 400e in the second layer network T2.

このように、第2層ネットワークT2における1本のリボン状光ファイバーが切断する場合、光信号は依然として保護経路によって目的地の光スイッチングリンクサブシステム400a~400eに伝送されて、これによって光信号伝送が影響を受けない。 Thus, when one ribbon-shaped optical fiber in the second layer network T2 is cut, the optical signal is still transmitted to the destination optical switching link subsystems 400a to 400e by the protection path, whereby the optical signal transmission is performed. Not affected.

図9を参照されたい。図9は本開示内容の一部の実施例によるポッド間(inter-Pod)光トンネル経路を示す模式図である。図9の実施例において、ポッドP1におけるラック900cは光信号を別のポッドP2におけるラック900a、900bに伝送しようとする。ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は2本のポッド間(inter-Pod)光トンネルを確立することに用いられる。具体的に、光トンネルは光信号の伝送経路及び選択光信号の波長を含む。ラック900cとラック900aの間の光トンネルはラック900cによってトップオブラックスイッチToRc、光分岐挿入サブシステム200c、光スイッチングリンクサブシステム400a、光分岐挿入サブシステム200a、トップオブラックスイッチToRaを通過してラック900aの経路RP1に到達し、波長λ5の伝送光信号の形成される光トンネルを選択し使用する。 See FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing an inter-pod optical tunnel path according to some examples of the present disclosure. In the embodiment of FIG. 9, the rack 900c in the pod P1 attempts to transmit an optical signal to the racks 900a, 900b in another pod P2. The software-defined network controller 500 is used to establish an inter-pod optical tunnel. Specifically, the optical tunnel includes the transmission path of the optical signal and the wavelength of the selected optical signal. The optical tunnel between the rack 900c and the rack 900a passes through the top oblack switch ToRc, the optical branch insertion subsystem 200c, the optical switching link subsystem 400a, the optical branch insertion subsystem 200a, and the top oblack switch ToRa by the rack 900c. An optical tunnel that reaches the path RP1 of the rack 900a and forms a transmission optical signal having a wavelength of λ5 is selected and used.

一方、ラック900cとラック900bの間の光トンネルはラック900cによってトップオブラックスイッチToRc、光分岐挿入サブシステム200c、光スイッチングリンクサブシステム400a、交換接続子システム400b、光分岐挿入サブシステム200b、トップオブラックスイッチToRbを通過してラック900bの経路RP2に到達し、波長λ6の伝送光信号の形成される光トンネルを選択し使用する。 On the other hand, the optical tunnel between the rack 900c and the rack 900b is top-of-black switch ToRc, optical branch insertion subsystem 200c, optical switching link subsystem 400a, exchange connector system 400b, optical branch insertion subsystem 200b, top by rack 900c. An optical tunnel is selected and used, which passes through the Oblack switch ToRb, reaches the path RP2 of the rack 900b, and forms a transmission optical signal having a wavelength of λ6.

この2本の光トンネルを確立するために、通過する特定の波長を選択するように必ず経路に沿った光分岐挿入サブシステム200a~200c及び光スイッチングリンクサブシステム400a、400bにおける6x4の波長選択スイッチ(即ち、光路切替サブモジュール460)を設定しなければならない。 6x4 wavelength selection switches in the optical branch insertion subsystems 200a-200c and the optical switching link subsystems 400a, 400b along the path to select the specific wavelength to pass through to establish these two optical tunnels. (That is, the optical path switching submodule 460) must be set.

図10Aと図10Bを参照されたい。図10Aと図10Bはそれぞれ光スイッチングリンクサブシステム400a、光スイッチングリンクサブシステム400bにおける光路切替サブモジュール460の設置模式図である。図10Aに示すように、経路RP1に対して光スイッチングリンクサブシステム400aにおける1つの1x1の波長選択スイッチ464n及び目的地の光分岐挿入サブシステム200aの第2の伝送モジュール220における2x1の波長選択スイッチWSS21の対応する1つの1x1の波長選択スイッチを設定するだけで光トンネルを確立することができる。 See FIGS. 10A and 10B. 10A and 10B are schematic installation diagrams of the optical path switching submodule 460 in the optical switching link subsystem 400a and the optical switching link subsystem 400b, respectively. As shown in FIG. 10A, one 1x1 wavelength selection switch 464n in the optical switching link subsystem 400a and a 2x1 wavelength selection switch in the second transmission module 220 of the destination optical branch insertion subsystem 200a with respect to the path RP1. An optical tunnel can be established simply by setting one corresponding 1x1 wavelength selection switch on the WSS21.

一方、図10A、図10Bに示すように、経路RP2に対して光スイッチングリンクサブシステム400aにおける1x1の波長選択スイッチ464a、光スイッチングリンクサブシステム400bにおける1x1の波長選択スイッチ464g、及び目的地の光分岐挿入サブシステム200bの第1の伝送モジュール210における2x1の波長選択スイッチWSS11の対応する1つの1x1の波長選択スイッチを設定するだけで光トンネルを確立することができる。 On the other hand, as shown in FIGS. 10A and 10B, the 1x1 wavelength selection switch 464a in the optical switching link subsystem 400a, the 1x1 wavelength selection switch 464g in the optical switching link subsystem 400b, and the destination light with respect to the path RP2. An optical tunnel can be established simply by setting one corresponding 1x1 wavelength selection switch of the 2x1 wavelength selection switch WSS11 in the first transmission module 210 of the branch insertion subsystem 200b.

このように、伝送中に、まず、波長λ5とλ6の光信号はラック900cのトップオブラックスイッチToRc出入ポートにおける対応するDWDM光トランシーバモジュールによって光分岐挿入サブシステム200cの第1の伝送モジュール210の対応する挿入ポートに伝送されて、マルチプレクサ212により1本の光ファイバーに統合され、また2x2の第1のビームスプリッタSP11によってコピーされ北へ分割され光スイッチングリンクサブシステム400aの対応する挿入ポートに伝送され、マルチプレクサBMUX1によって合成光信号SigU1に統合され光路切替サブモジュール460に伝送される。この場合λ5とλ6は1x3入力ビームスプリッタ462eによってコピーされ3つに分割され、一方は東へ他の光スイッチングリンクサブシステムに伝送され、他方は西へ他の光スイッチングリンクサブシステムに伝送され、最後の一方は南へ目的地のポッドP2における光分岐挿入サブシステム200a、200bに伝送される。 Thus, during transmission, the optical signals of wavelengths λ5 and λ6 are first subjected to the first transmission module 210 of the optical branch insertion subsystem 200c by the corresponding DWDM optical transceiver module at the top-of-rack switch ToRc entry / exit port of the rack 900c. It is transmitted to the corresponding insertion port, integrated into one optical fiber by the multiplexer 212, copied by the 2x2 first beam splitter SP11, split north and transmitted to the corresponding insertion port of the optical switching link subsystem 400a. , It is integrated into the combined optical signal Sigma1 by the multiplexer BMUX1 and transmitted to the optical path switching submodule 460. In this case, λ5 and λ6 are copied by a 1x3 input beam splitter 462e and split into three, one transmitted east to another optical switching link subsystem and the other west to another optical switching link subsystem. The last one is transmitted south to the optical branch insertion subsystems 200a, 200b at the destination pod P2.

南へ目的地のポッドP2における光分岐挿入サブシステム200aに伝送される光信号は波長選択スイッチ464nによって波長λ5が通過するように選択して、また5x1の出力光コンバイナ466dによりコピーされ1つに統合され、次にまた光信号増幅器468dによって光パワーを増幅する。ビームスプリッタSPLT2により合成光信号SigD2をコピーし分割して目的地のポッドP2における各光分岐挿入サブシステムに伝送する。 The optical signal transmitted to the optical branch insertion subsystem 200a in the destination pod P2 to the south is selected by the wavelength selection switch 464n so that the wavelength λ5 passes, and is also copied by the 5x1 output optical combiner 466d into one. It is integrated and then also amplifies the optical power by an optical signal amplifier 468d. The beam splitter SPLT2 copies the composite optical signal SigmaD2, divides it, and transmits it to each optical branch insertion subsystem in the destination pod P2.

図9に示すように、光分岐挿入サブシステム200aの第2の伝送モジュール220に伝送される光信号は2x1の波長選択スイッチ(図2の波長選択スイッチWSS21を参照されたい)の対応して受信された1x1の波長選択スイッチによって波長λ5が通過するように選択しデマルチプレクサ226等に伝送され、波長λ5は光分岐挿入サブシステム200aの第2の伝送モジュール220におけるデマルチプレクサ(図2における第2の伝送モジュール220のデマルチプレクサ226を参照されたい)の第5のドロップポートからラック900aのトップオブラックスイッチToRaの出入ポートの対応するDWDM光トランシーバモジュールの受信端に伝送され、ラック900cからラック900aまでの光信号伝送を完成する。 As shown in FIG. 9, the optical signal transmitted to the second transmission module 220 of the optical branch insertion subsystem 200a is received correspondingly by a 2x1 wavelength selection switch (see WSS21 wavelength selection switch in FIG. 2). The 1x1 wavelength selection switch is selected so that the wavelength λ5 passes and is transmitted to the demultiplexer 226 or the like, and the wavelength λ5 is the demultiplexer in the second transmission module 220 of the optical branch insertion subsystem 200a (second in FIG. 2). (See Demultiplexer 226 of Transmission Module 220 in Complete the optical signal transmission up to.

一方、東へ伝送される光信号は波長選択スイッチ464aによって波長λ6が通過するように選択して、また2x1の出力光コンバイナ466aによってコピーし1つに統合し、次にまた光信号増幅器468aによって光パワーを増幅し合成光信号SigE0として、光スイッチングリンクサブシステム400a、400b間のインターコネクトライン480によって東へ光スイッチングリンクサブシステム400bに伝送される。 On the other hand, the optical signal transmitted to the east is selected by the wavelength selection switch 464a so that the wavelength λ6 passes through, copied by the 2x1 output optical combiner 466a and integrated into one, and then again by the optical signal amplifier 468a. The optical power is amplified and transmitted as a combined optical signal SigmaE0 to the optical switching link subsystem 400b to the east by the interconnect line 480 between the optical switching link subsystems 400a and 400b.

図10Bに示すように、光信号が光スイッチングリンクサブシステム400bにおける光路切替サブモジュール460に伝送されてから、波長λ6の光信号は1x2の入力ビームスプリッタ462cによってコピーされ2つに分割され、一方の光信号は南へ目的地のポッドP2における各光分岐挿入サブシステムに伝送され、他方の光信号は南へ別のポッドにおける各光分岐挿入サブシステムに伝送される。 As shown in FIG. 10B, after the optical signal is transmitted to the optical path switching submodule 460 in the optical switching link subsystem 400b, the optical signal of wavelength λ6 is copied by a 1x2 input beam splitter 462c and split in two, while The optical signal is transmitted south to each optical branch insertion subsystem in the destination pod P2, and the other optical signal is transmitted south to each optical branch insertion subsystem in another pod.

南へ目的地のポッドP2に伝送される光信号は1x1の波長選択スイッチ464gによって波長λ6の光信号が通過するように選択して、また5x1の出力光コンバイナ466cによってコピーされ1つの光信号に統合され、また光信号増幅器468cによって光パワーを増幅し合成光信号SigD1として、ビームスプリッタSPLT1により合成光信号SigD1をコピーし分割して目的地のポッドP2における各光分岐挿入サブシステムに伝送する。 The optical signal transmitted to the destination pod P2 to the south is selected by the 1x1 wavelength selection switch 464g so that the optical signal of wavelength λ6 passes, and is copied by the output optical combiner 466c of 5x1 into one optical signal. Integrated, the optical power is amplified by the optical signal amplifier 468c to form the combined optical signal Sigma1, and the combined optical signal Sigma1 is copied and divided by the beam splitter SPLT1 and transmitted to each optical branch insertion subsystem in the destination pod P2.

光分岐挿入サブシステム200bに伝送される第1の伝送モジュール210の光信号は、2x1の波長選択スイッチ(図2の波長選択スイッチWSS11を参照されたい)の対応して受信された1x1の波長選択スイッチによって波長λ6の光信号が通過するように選択してデマルチプレクサ216に伝送し、波長λ6の光信号はデマルチプレクサ(図2における第1の伝送モジュール210のデマルチプレクサ216を参照されたい)の第6つのドロップポートからラック900bのトップオブラックスイッチToRbの出入ポートの対応するDWDM光トランシーバモジュールの受信端に伝送され、ラック900cをラック900bの光信号伝送を完成する。 The optical signal of the first transmission module 210 transmitted to the optical branch insertion subsystem 200b is a correspondingly received 1x1 wavelength selection by a 2x1 wavelength selection switch (see WSS11 wavelength selection switch in FIG. 2). The switch selects the optical signal of wavelength λ6 to pass and transmits it to the demultiplexer 216, and the optical signal of wavelength λ6 is of the demultiplexer (see demultiplexer 216 of the first transmission module 210 in FIG. 2). It is transmitted from the sixth drop port to the receiving end of the corresponding DWDM optical transceiver module of the input / output port of the top-of-rack switch ToRb of the rack 900b, and completes the optical signal transmission of the rack 900c through the rack 900b.

また、注意すべきなのは、前記の第2層ネットワークT2における各光スイッチングリンクサブシステム400a~400eの保護経路に加え、第1層ネットワークT1における同じポッドP1内の各光分岐挿入サブシステム200a~200eの間、及び第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2の間は、互いに独立した伝送リングRing1、Ring2によって経路保護を実現してよい。光ファイバーが切断し又は光ファイバーコネクタが損傷した場合、保護経路によって光信号を伝送するように変更して、システムが光ファイバーの切断により全体の光トンネルネットワークの信号が中断しないように確保する。説明を単純化するために、図11Aを参照されたい。図11Aは本開示内容の一部の実施例による第1層ネットワークT1のポッドP1の保護経路設計模式図である。 Also, it should be noted that in addition to the protection paths of the optical switching link subsystems 400a to 400e in the second layer network T2, the optical branch insertion subsystems 200a to 200e in the same pod P1 in the first layer network T1. In between, and between the first layer network T1 and the second layer network T2, route protection may be realized by transmission rings Ring1 and Ring2 that are independent of each other. If the fiber optic is cut or the fiber optic connector is damaged, the protection path is modified to carry the optical signal to ensure that the system does not interrupt the signal in the entire optical tunnel network due to the fiber optic disconnection. See FIG. 11A for simplification of the description. FIG. 11A is a schematic diagram of a protection path design of the pod P1 of the first layer network T1 according to some examples of the contents of the present disclosure.

図11Aに示すように、第1層ネットワークT1における各ポッドP1は複数の独立した伝送リングRing1、Ring2を含むので、1つのリング(例えば、伝送リングRing1)が切断される場合、経路の保護を達成するように他の伝送リングRing2によって光信号伝送を行ってよい。また、伝送リングRing1、Ring2の光ファイバーは別々に分離されるので、2本の独立した光ファイバーが同時に切断が発生する可能性が非常に低い。 As shown in FIG. 11A, each pod P1 in the first layer network T1 includes a plurality of independent transmission rings Ring1 and Ring2, so that if one ring (for example, transmission ring Ring1) is disconnected, the route is protected. Optical signal transmission may be performed by another transmission ring Ring2 to achieve this. Further, since the optical fibers of the transmission rings Ring1 and Ring2 are separated separately, it is very unlikely that two independent optical fibers will be cut at the same time.

本実施例において、ポッドP1内の各第1の伝送モジュール210の伝送リングRing1に対応する光ファイバーが切断される場合、一部の光分岐挿入サブシステムの第1の伝送モジュール210が西へ光信号を他の光分岐挿入サブシステムに伝送することができなくなり、例えば光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210が西へ伝送光信号を同じポッドP1における他の光分岐挿入サブシステム200b~200eに伝送することができない。この場合、伝送リングRing1によって光信号を伝送できない光分岐挿入サブシステム200a~200eは、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500によって対応するトップオブラックスイッチToR及び経路を通過する必要がある波長選択スイッチを設定して、これによって光信号が第2の伝送モジュール220によって東へ伝送リングRing2によって光信号を他の光分岐挿入サブシステム200a~200eに伝送する。 In this embodiment, when the optical fiber corresponding to the transmission ring Ring1 of each first transmission module 210 in the pod P1 is cut, the first transmission module 210 of some optical branch insertion subsystems has an optical signal to the west. Can no longer be transmitted to another optical branch insertion subsystem, for example, the first transmission module 210 of the optical branch insertion subsystem 200a transmits an optical signal west to another optical branch insertion subsystem 200b in the same pod P1. It cannot be transmitted to 200e. In this case, the optical branch insertion subsystems 200a to 200e, which cannot transmit an optical signal by the transmission ring Ring1, set the corresponding top-of-black switch ToR and the wavelength selection switch that needs to pass through the path by the software-defined network controller 500. As a result, the optical signal is transmitted east by the second transmission module 220, and the optical signal is transmitted to other optical branch insertion subsystems 200a to 200e by the ring Ring2.

図11Aに示すように、光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210aと光分岐挿入サブシステム200bの第1の伝送モジュール210bとの間の伝送リングRing1の一部は切断する。図2及び図3に示すように、光分岐挿入サブシステム200aに対応するユニットがデータを同じポッドP1における光分岐挿入サブシステム200bに対応するユニットに伝送しようとする場合、光分岐挿入サブシステム200aによって光分岐挿入サブシステム200bに伝送されたデータは、光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210aで正常経路(図3Dにおける経路RT1)を通過して西へ光分岐挿入サブシステム200bの第1の伝送モジュール210bに伝送される。図2及び図3Dの実施例において、上記データを伝送するために、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500が1本のポッド内光トンネルを確立することに用いられてよく、光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200bまでの経路RT1を使用し、波長λ1を選択して使用する。如何に経路RT1を確立するかは既に図4、図5、図6、図7A及び図7Bの実施例において完全的に説明された。しかし、図11Aに示すような実施例において、第1の伝送モジュール210aと210bとの間の正常経路(つまり図3Dに示すような経路RT1)で切断の状況は発生する。 As shown in FIG. 11A, a part of the transmission ring Ring1 between the first transmission module 210a of the optical branch insertion subsystem 200a and the first transmission module 210b of the optical branch insertion subsystem 200b is cut off. As shown in FIGS. 2 and 3, when the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200a attempts to transmit data to the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200b in the same pod P1, the optical branch insertion subsystem 200a The data transmitted to the optical branch insertion subsystem 200b by the optical branch insertion subsystem 200b passes through a normal path (path RT1 in FIG. 3D) in the first transmission module 210a of the optical branch insertion subsystem 200a to the west of the optical branch insertion subsystem 200b. It is transmitted to the first transmission module 210b. In the embodiments of FIGS. 2 and 3D, a software-defined network controller 500 may be used to establish an intra-pod optical tunnel to transmit the data and is optical branched from the optical branch insertion subsystem 200a. The path RT1 to the insertion subsystem 200b is used and the wavelength λ1 is selected and used. How to establish the route RT1 has already been fully explained in the examples of FIGS. 4, 5, 6, 7A and 7B. However, in the embodiment as shown in FIG. 11A, the disconnection situation occurs in the normal path between the first transmission modules 210a and 210b (that is, the path RT1 as shown in FIG. 3D).

図11Aに示すような例において、第1の伝送モジュール210aは、正常経路を通過して西へデータを第1の伝送モジュール210bに伝送することができない。一代替方式において、このデータは、第2の伝送リングRing2を通過して東へ伝送されてよい。図11Aに示すように、データは、まず光分岐挿入サブシステム200aの第2の伝送モジュール220aにアップロードされ、東へ第2の伝送モジュール220e、220d及220cを通過するように伝送され、光分岐挿入サブシステム200bの第2の伝送モジュール220bに到達する。そして、データは、第2の伝送モジュール220bによって光分岐挿入サブシステム200bに対応するユニットにダウンロードされる。この場合、上記経路(第2の伝送モジュール220aから、東へ第2の伝送モジュール220e、220d及220cを通過するように伝送され、光分岐挿入サブシステム200bの第2の伝送モジュール220bに到達する)は、正常経路(つまり図3Dに示すような経路RT1)に対応する保護経路と見なされる。 In the example shown in FIG. 11A, the first transmission module 210a cannot transmit data to the first transmission module 210b to the west through the normal path. In one alternative scheme, this data may be transmitted east through the second transmission ring Ring2. As shown in FIG. 11A, the data is first uploaded to the second transmission module 220a of the optical branch insertion subsystem 200a, transmitted eastward through the second transmission modules 220e, 220d and 220c, and optical branching. The second transmission module 220b of the insertion subsystem 200b is reached. Then, the data is downloaded by the second transmission module 220b to the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200b. In this case, it is transmitted from the second transmission module 220a to the east through the second transmission modules 220e, 220d and 220c, and reaches the second transmission module 220b of the optical branch insertion subsystem 200b. ) Is considered as a protected route corresponding to the normal route (that is, the route RT1 as shown in FIG. 3D).

図11Aの実施例は、第1の伝送リングRing1で切断する状況を展示する。本開示はこれに限定されない。別の実施例において、切断が第2の伝送リングRing2で(未図示)発生する場合、第1の伝送リングRing1で代替的な経路を確立してデータを伝送することができる。 The embodiment of FIG. 11A exhibits a situation of disconnection at the first transmission ring Ring1. The present disclosure is not limited to this. In another embodiment, if disconnection occurs in the second transmission ring Ring2 (not shown), an alternative path can be established in the first transmission ring Ring1 to transmit the data.

また、実際に、伝送リングRing1、Ring2が同時に切断される場合、切断の位置が特定条件に合致すると、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500によって改めてポッドにおける各光分岐挿入サブシステムの波長選択スイッチWSS11、WSS12、WSS21、WSS22及びポッドにおける各トップオブラックスイッチToRを設定することで、すべての光分岐挿入サブシステム200a~200eを相互通信可能にする。 Further, when the transmission rings Ring1 and Ring2 are actually disconnected at the same time, if the disconnection position meets a specific condition, the software-defined network controller 500 renews the wavelength selection switches WSS11, WSS12, of each optical branch insertion subsystem in the pod. By setting each top-of-black switch ToR in WSS21, WSS22 and pod, all optical branch insertion subsystems 200a-200e can communicate with each other.

図11Bを参照されたい。図11Bは本開示内容の一部の実施例による第1層ネットワークT1のポッドP1の保護経路設計模式図である。図11Bに示すように、伝送リングRing1、Ring2の切断が発生した位置は同じ接続点(即ち、光分岐挿入サブシステム200a、200bの間)にあり、1つのポッドP1で1つの接続点だけが同時に2つの伝送リングRing1、Ring2の切断が発生した場合、影響を受けた光分岐挿入サブシステム200a~200eはソフトウェア定義ネットワークコントローラ500により改めてトップオブラックスイッチToR及び経路を通過する必要がある波長選択スイッチを設定することで、影響を受けた光分岐挿入サブシステムが他の光分岐挿入サブシステム200a~200eと相互接続可能になる。光分岐挿入サブシステム200a、200bを例として、伝送リングRing1が切断される場合、光分岐挿入サブシステム200aに対して、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500はトップオブラックスイッチToR及び経路を通過する必要がある波長選択スイッチを設定してよく、これによって光信号は第2の伝送モジュール220aの波長を選択して東へ伝送リングRing2によって光信号を光分岐挿入サブシステム200bに伝送する。一方、光分岐挿入サブシステム200bに対して、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500はトップオブラックスイッチToR及び経路を通過する必要がある波長選択スイッチを設定してよく、これによって光信号は第1の伝送モジュール210bの波長を選択して西へ伝送リングRing1によって光信号を光分岐挿入サブシステム200aに伝送し、以下同様である。 See FIG. 11B. FIG. 11B is a schematic diagram of a protection path design of the pod P1 of the first layer network T1 according to some examples of the contents of the present disclosure. As shown in FIG. 11B, the disconnection of the transmission rings Ring1 and Ring2 occurs at the same connection point (that is, between the optical branch insertion subsystems 200a and 200b), and there is only one connection point in one pod P1. If two transmission rings Ring1 and Ring2 are disconnected at the same time, the affected optical branch insertion subsystems 200a-200e need to pass through the top-of-black switch ToR and the path again by the software-defined network controller 500. By configuring the switch, the affected optical branch insertion subsystem can be interconnected with other optical branch insertion subsystems 200a-200e. Taking the optical branch insertion subsystems 200a and 200b as an example, when the transmission ring Ring1 is disconnected, the software-defined network controller 500 needs to pass through the top-of-black switch ToR and the path with respect to the optical branch insertion subsystem 200a. A wavelength selection switch may be set so that the optical signal selects the wavelength of the second transmission module 220a and transmits the optical signal to the east through the transmission ring Ring 2 to the optical branch insertion subsystem 200b. On the other hand, for the optical branch insertion subsystem 200b, the software-defined network controller 500 may set a top-of-rack switch ToR and a wavelength selection switch that needs to pass through the path, whereby the optical signal is transmitted by the first transmission module. The wavelength of 210b is selected and the optical signal is transmitted to the west by the transmission ring Ring1 to the optical branch insertion subsystem 200a, and so on.

図11Bに示すように、光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210aと光分岐挿入サブシステム200bの第1の伝送モジュール210bとの間が切断することに加え(既に図11Aの実施例において説明された)、光分岐挿入サブシステム200aの第2の伝送モジュール220aと光分岐挿入サブシステム200bの第2の伝送モジュール220bとの間も別の切断は発生する。 As shown in FIG. 11B, in addition to disconnecting between the first transmission module 210a of the optical branch insertion subsystem 200a and the first transmission module 210b of the optical branch insertion subsystem 200b (already in the embodiment of FIG. 11A). Another disconnection also occurs between the second transmission module 220a of the optical branch insertion subsystem 200a and the second transmission module 220b of the optical branch insertion subsystem 200b.

正常な場合で(切断が発生しないと)、光分岐挿入サブシステム200bに対応するユニットがデータを同じポッドP1における光分岐挿入サブシステム200aに対応するユニットに伝送しようとすると、光分岐挿入サブシステム200bによって光分岐挿入サブシステム200aに発送されるデータは光分岐挿入サブシステム200bで正常経路を通過して東へ光分岐挿入サブシステム200aに伝送され、その正常経路が第2の伝送モジュール220bから第2の伝送リングRing2に沿って直接東へ第2の伝送モジュール220aに到達する。しかし、図11Bに示すように、第2の伝送モジュール220bから第2の伝送リングRing2に沿って東へ第2の伝送モジュール220aに到達する正常経路においても切断が発生する。 In the normal case (unless disconnection occurs), if the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200b attempts to transmit data to the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200a in the same pod P1, the optical branch insertion subsystem The data sent to the optical branch insertion subsystem 200a by the 200b passes through the normal path in the optical branch insertion subsystem 200b and is transmitted to the optical branch insertion subsystem 200a to the east, and the normal path is transmitted from the second transmission module 220b to the optical branch insertion subsystem 200a. It reaches the second transmission module 220a directly east along the second transmission ring Ring2. However, as shown in FIG. 11B, disconnection also occurs in the normal path from the second transmission module 220b to the second transmission module 220a east along the second transmission ring Ring2.

この場合、図11Bに示すように、切断のため第2の伝送モジュール220bから第2の伝送リングRing2に沿って直接東へデータを第2の伝送モジュール220aに伝送することができない。一代替方式において、このデータは、第1の伝送リングRing1を通過して西へ伝送されてよい。図11Bに示すように、データは、まず光分岐挿入サブシステム200bの第1の伝送モジュール210bにアップロードされ、西へ第1の伝送モジュール210c、210d及び210eを通過するように伝送され、光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210aに到達する。そして、データは、第1の伝送モジュール210aによって光分岐挿入サブシステム200aに対応するユニットにダウンロードされる。この場合、上記経路(光分岐挿入サブシステム200bの第1の伝送モジュール210bから、西へ第1の伝送モジュール210c、210d及び210eを通過するように伝送され、光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210aに到達する)は、正常経路(つまり第2の伝送モジュール220bから第2の伝送リングRing2に沿って直接東へ第2の伝送モジュール220aに伝送される)に対応する保護経路と見なされる。 In this case, as shown in FIG. 11B, data cannot be transmitted directly east from the second transmission module 220b to the second transmission module 220a along the second transmission ring Ring2 due to disconnection. In one alternative scheme, this data may be transmitted west through the first transmission ring Ring1. As shown in FIG. 11B, the data is first uploaded to the first transmission module 210b of the optical branch insertion subsystem 200b, transmitted westward through the first transmission modules 210c, 210d and 210e, and optical branching. The first transmission module 210a of the insertion subsystem 200a is reached. Then, the data is downloaded by the first transmission module 210a to the unit corresponding to the optical branch insertion subsystem 200a. In this case, it is transmitted from the first transmission module 210b of the optical branch insertion subsystem 200b to the west through the first transmission modules 210c, 210d and 210e, and is transmitted so as to pass through the first transmission module 210c, 210d and 210e of the optical branch insertion subsystem 200a. (Reaching the transmission module 210a) corresponds to a normal path (that is, transmitted directly east from the second transmission module 220b to the second transmission module 220a along the second transmission ring Ring2). Be considered.

図11Bの実施例は、第1の伝送リングRing1及び第2の伝送リングRing2のラインの一部で切断が発生する状況を展示する。別の実施例において、切断が第2の伝送リングRing2で発生する場合、第1の伝送リングRing1で代替的な経路を確立してデータを伝送することができる。類似的に、切断が第1の伝送リングRing1で発生する場合、第2の伝送リングRing2で代替的な経路を確立してデータを伝送することができる。 The embodiment of FIG. 11B exhibits a situation in which disconnection occurs in a part of the lines of the first transmission ring Ring1 and the second transmission ring Ring2. In another embodiment, if the disconnection occurs in the second transmission ring Ring2, an alternative route can be established in the first transmission ring Ring1 to transmit the data. Similarly, when disconnection occurs in the first transmission ring Ring 1, an alternative route can be established in the second transmission ring Ring 2 to transmit data.

つまり、SDNコントローラ500は伝送リングRing1での光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200bまでの光経路が切断される場合、対応的にトップオブラックスイッチToR及び経路を通過する必要がある波長選択スイッチを設けることに用いられてよくて、第2の伝送モジュール220a~220eにより伝送リングRing2での光分岐挿入サブシステム200aから光分岐挿入サブシステム200bまでの光トンネルを確立する。一部の実施例において、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、伝送リングRing2での光分岐挿入サブシステム200bから光分岐挿入サブシステム200aまでの光経路が切断される場合、対応的にトップオブラックスイッチToR及び経路を通過する必要がある波長選択スイッチを設けることに用いられてよくて、第1の伝送モジュール210a~210eにより伝送リングRing1での光分岐挿入サブシステム200bから光分岐挿入サブシステム200aまでの光トンネルを確立する。 That is, when the optical path from the optical branch insertion subsystem 200a to the optical branch insertion subsystem 200b in the transmission ring Ring1 is cut off, the SDN controller 500 needs to pass through the top-of-black switch ToR and the path correspondingly. It may be used to provide a wavelength selection switch, and the second transmission modules 220a-220e establish an optical tunnel from the optical branch insertion subsystem 200a to the optical branch insertion subsystem 200b at the transmission ring Ring2. In some embodiments, the software-defined network controller 500 responds to the top-of-rack switch ToR when the optical path from the optical branch insertion subsystem 200b to the optical branch insertion subsystem 200a at the transmission ring Ring 2 is disconnected. And may be used to provide a wavelength selection switch that needs to pass through the path, from the optical branch insertion subsystem 200b to the optical branch insertion subsystem 200a at the transmission ring Ring1 by the first transmission modules 210a-210e. Establish an optical tunnel.

図12を参照されたい。図12は本開示内容の一部の実施例による第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との間の保護経路設計模式図である。前の段落で説明したように、各光分岐挿入サブシステム200a~200eは光ファイバーで第2層ネットワークT2における2つの隣接する光スイッチングリンクサブシステム400a~400eに接続される。例として、光分岐挿入サブシステム200cの第1の伝送モジュール210c、第2の伝送モジュール220cはそれぞれ2つの隣接する光スイッチングリンクサブシステム400a、400eに接続される1対の光ファイバーをそれぞれ有する。従って、光分岐挿入サブシステム200cの光スイッチングリンクサブシステム400aに接続される光ファイバーが切断される場合、光分岐挿入サブシステム200cは別の光経路によって光信号を別の光スイッチングリンクサブシステム400eに伝送してから、また目的地の光スイッチングリンクサブシステム400aに伝送して、別の経路を保護する目的を達成する。 See FIG. FIG. 12 is a schematic diagram of a protection path design between the first layer network T1 and the second layer network T2 according to some examples of the present disclosure contents. As described in the previous paragraph, each optical branch insertion subsystem 200a-200e is connected by optical fiber to two adjacent optical switching link subsystems 400a-400e in the second layer network T2. As an example, the first transmission module 210c and the second transmission module 220c of the optical branch insertion subsystem 200c each have a pair of optical fibers connected to two adjacent optical switching link subsystems 400a, 400e, respectively. Therefore, when the optical fiber connected to the optical switching link subsystem 400a of the optical branch insertion subsystem 200c is cut, the optical branch insertion subsystem 200c transfers the optical signal to another optical switching link subsystem 400e by another optical path. After transmission, it is also transmitted to the destination optical switching link subsystem 400a to achieve the purpose of protecting another path.

図12を例として、図9の実施例と同じ、本例のポッドP1におけるラック900cは光信号を別のポッドP2におけるラック900aに伝送しようとする。正常な場合で(図9を参照すると)、ポッドP1のラック900cからデータをポッドP2のラック900aに伝送する正常経路は、光分岐挿入サブシステム200cの第1の伝送モジュールから上へ光スイッチングリンクサブシステム400aに到達し、そして下へ光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュールに到達するものである。図12において光分岐挿入サブシステム200cの第1の伝送モジュール210cの1つの光スイッチングリンクサブシステム400aに接続される光ファイバーが切断することを仮定する。この場合、図9に示すような正常経路によってデータをポッドP1のラック900cからデータをポッドP2のラック900aに伝送することができなく、この時に対応して保護経路を確立する。ソフトウェア定義ネットワークコントローラによってトップオブラックスイッチToRcの設定選択を設置して第2の伝送モジュール220cの波長伝送光信号を別の光スイッチングリンクサブシステム400eに伝送するように変更してから、また目的地の光分岐挿入サブシステム200aに伝送する。図面における経路RP3に示すように、一部の場合では、光信号はまず光スイッチングリンクサブシステム400eから別の光スイッチングリンクサブシステム400aに伝送されて、また光スイッチングリンクサブシステム400aにより目的地の光分岐挿入サブシステム200aに伝送される。具体的なエンドツーエンドの伝送細部については、前の段落で詳しく説明されたので、ここで説明しない。 Taking FIG. 12 as an example, the rack 900c in the pod P1 of this example attempts to transmit an optical signal to the rack 900a in another pod P2, which is the same as in the embodiment of FIG. In the normal case (see FIG. 9), the normal path for transmitting data from the rack 900c of the pod P1 to the rack 900a of the pod P2 is the optical switching link up from the first transmission module of the optical branch insertion subsystem 200c. It reaches the subsystem 400a and then reaches the first transmission module of the optical branch insertion subsystem 200a. In FIG. 12, it is assumed that the optical fiber connected to one optical switching link subsystem 400a of the first transmission module 210c of the optical branch insertion subsystem 200c is disconnected. In this case, the data cannot be transmitted from the rack 900c of the pod P1 to the rack 900a of the pod P2 by the normal route as shown in FIG. 9, and the protection route is established correspondingly at this time. After changing the setting selection of the top-of-black switch ToRc by the software-defined network controller to transmit the wavelength transmission optical signal of the second transmission module 220c to another optical switching link subsystem 400e, and then the destination again. Is transmitted to the optical branch insertion subsystem 200a. As shown in path RP3 in the drawings, in some cases the optical signal is first transmitted from the optical switching link subsystem 400e to another optical switching link subsystem 400a and then by the optical switching link subsystem 400a to the destination. It is transmitted to the optical branch insertion subsystem 200a. The specific end-to-end transmission details have been discussed in detail in the previous paragraph and will not be discussed here.

つまり、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、光分岐挿入サブシステム200cから光スイッチングリンクサブシステム400aまでの光経路が切断される場合、対応的にトップオブラックスイッチToRcを設けて光分岐挿入サブシステム200cから光スイッチングリンクサブシステム400eまでの光トンネル(例えば、経路RP3)を確立することに更に用いられてよい。類似的に、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、光分岐挿入サブシステム200cから光スイッチングリンクサブシステム400eまでの光経路が切断される場合、対応的にトップオブラックスイッチToRcを設けて光分岐挿入サブシステム200cから光スイッチングリンクサブシステム400aまでの光トンネルを確立することに用いられてよい。 That is, when the optical path from the optical branch insertion subsystem 200c to the optical switching link subsystem 400a is disconnected, the software-defined network controller 500 is provided with a top-of-black switch ToRc correspondingly from the optical branch insertion subsystem 200c. It may be further used to establish an optical tunnel (eg, path RP3) up to the optical switching link subsystem 400e. Similarly, the software-defined network controller 500 is provided with a top-of-rack switch ToRc to respond when the optical path from the optical branch insertion subsystem 200c to the optical switching link subsystem 400e is disconnected. It may be used to establish an optical tunnel from 200c to the optical switching link subsystem 400a.

このように、第1層ネットワークT1内部の光ファイバーが切断するか、第2層ネットワークT2内部の光ファイバーが切断するか、又は第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との間の垂直伝送光ファイバーが切断するかに関わらず、知恵定義光トンネルネットワークシステム100の何れも予備の経路によって光トンネルを確立し、各光ノードの間の信号伝送を実現して、異なるラックにおける異なるサーバーの間のデータ伝送を達成することができる。 Thus, the optical fiber inside the first layer network T1 is cut, the optical fiber inside the second layer network T2 is cut, or the vertical transmission optical fiber between the first layer network T1 and the second layer network T2 is cut. Regardless of disconnection, any of the wisdom-defined optical fiber network system 100 establishes an optical tunnel by a spare path, realizes signal transmission between each optical node, and data transmission between different servers in different racks. Can be achieved.

本開示内容の一部の実施例において、各波長選択スイッチの何れも1つ又は複数の1x1(1イン1アウト)の波長ブロッカー(Wavelength Blocker;WB)からなるアレイ設計によって実現される。波長ブロッカーは、切り替え速度を高めるために、デジタル光プロセッサ(Digital light processor;DLP)技術を採用してよい。一部の実施例において、そのアレイを切り替える時間は約100マイクロ秒間(microsecond;μs)だけを必要とするので、より高速でリアルタイムの全光データセンタネットワーク切り替え機能を有する。 In some embodiments of the present disclosure, each of the wavelength selection switches is realized by an array design consisting of one or more 1x1 (1 in 1 out) wavelength blockers (WB). The wavelength blocker may employ Digital light processor (DLP) technology to increase the switching speed. In some embodiments, the array switching time requires only about 100 microseconds (microseconds), thus providing a faster, real-time all-optical data center network switching function.

要するに、本発明の各実施例において、波長資源を節約するように知恵定義光トンネルネットワークシステム100で同じ波長を再利用できる新たなネットワークインフラストラクチャを提出する。また、第1層ネットワークT1にリング状のインフラストラクチャ設計を採用して、内部インフラストラクチャを交換せずに任意に単一ポッド内の光ノード数を増加でき、同じポッドの内部で伝送リングの数を増加することができる。優れた拡張性を持ち、より柔軟なインクリメンタル式インフラストラクチャ構築を達成することができる。例として、図1に示す実施例において、第1層ネットワークT1は4つのポッドP1~P4を含むが、本開示はこれに限定されず、全体のシステムがより多くのラックの間の情報交換を収容する必要があると、全体のネットワークインフラストラクチャを変えない場合で、より多くのポッド数を増加でき、例えば新たに第5のポッド、又更に第6のポッドを増加でき、以下同様である。また、図1に示す実施例において、ポッドP1に含まれる光ノード数は5つであり、例えば5つの光分岐挿入サブシステム200a~200eであるが、本開示はこれに限定されず、全体のシステムがより多くのラックの間の情報交換を収容する必要があると、全体のネットワークインフラストラクチャを変えない場合で、部分ポッド(又は全部ポッド)に1つ又は複数の光ノードを増加してよく、例として、拡張の必要がある場合、ポッドP1は更に1つの新たな光ノードを含んでよく、共に6つの光ノードを含むが、ポッドP2~P4は5つの光ノードを含むように維持することができる。新たに拡張する必要がある場合、他のポッド(例えばポッドP2)に新たな光ノードを追加してよい。以下も同様であるので、インクリメンタル式インフラストラクチャ構築を実現する。 In short, each embodiment of the present invention presents a new network infrastructure that allows the same wavelength to be reused in the Wisdom-Defined Optical Tunnel Network System 100 to conserve wavelength resources. In addition, by adopting a ring-shaped infrastructure design for the first layer network T1, the number of optical nodes in a single pod can be arbitrarily increased without replacing the internal infrastructure, and the number of transmission rings inside the same pod. Can be increased. It has excellent scalability and can achieve more flexible incremental infrastructure construction. As an example, in the embodiment shown in FIG. 1, the first layer network T1 includes four pods P1 to P4, but the present disclosure is not limited to this, and the entire system exchanges information between more racks. If it needs to be accommodated, it is possible to increase the number of pods, for example, a new fifth pod, and even a sixth pod, without changing the overall network infrastructure, and so on. Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the number of optical nodes included in the pod P1 is 5, for example, 5 optical branch insertion subsystems 200a to 200e, but the present disclosure is not limited to this, and the whole is not limited to this. If the system needs to accommodate the exchange of information between more racks, one or more optical nodes may be added to the partial pods (or all pods) without changing the overall network infrastructure. As an example, if expansion is needed, pod P1 may contain one more new optical node, both containing 6 optical nodes, while pods P2-P4 are maintained to contain 5 optical nodes. be able to. If new expansion is required, new optical nodes may be added to other pods (eg, pod P2). The same applies to the following, so incremental infrastructure construction will be realized.

一方、第2層ネットワークT2における光交換ラインを簡素化し、各光ファイバーが伝送する間に保護経路が設計され、第1層ネットワークT1内、第2層ネットワークT2内、又は第1層ネットワークT1と第2層ネットワークT2との間の光ファイバーが切断されることに関わらず、知恵定義光トンネルネットワークシステム100の何れも保護経路によって光信号の伝送を行うことができる。 On the other hand, the optical exchange line in the second layer network T2 is simplified, a protection path is designed while each optical fiber transmits, and the first layer network T1, the second layer network T2, or the first layer network T1 and the first layer are used. Regardless of the disconnection of the optical fiber between the two-layer network T2, any of the wisdom-defined optical tunnel network systems 100 can transmit an optical signal by a protection path.

このように、低レイテンシ、高周波帯域幅、低電力消費の知恵定義光トンネルネットワークシステム100を実現し、信頼性、拡張性、波長の再利用性を高め、配線の複雑さを低下させることができる。なお、光伝送システムの持つデータレートの透明性(data rate transparency)特性に基づいて、光トンネルネットワークは光素子設計を変更せずに一定の範囲内で任意の伝送率の光信号を支持することができる。従って、システムのアップグレードを行う時に、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は10GのDWDM光トランシーバモジュールを100G規格のDWDM光トランシーバモジュールに変更するだけで波長伝送率を10Gbit/sから100Gbit/sにアップグレードし、システム伝送率の柔軟性を大幅に向上させ、ハードウェア機器のアップグレードコストを大幅に節約することができる。 In this way, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 with low latency, high frequency bandwidth, and low power consumption can be realized, reliability, expandability, wavelength reusability can be improved, and wiring complexity can be reduced. .. Based on the data rate transparency characteristics of the optical transmission system, the optical tunnel network supports optical signals of arbitrary transmission rate within a certain range without changing the optical element design. Can be done. Therefore, when upgrading the system, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 upgrades the wavelength transmission factor from 10 Gbit / s to 100 Gbit / s simply by changing the 10 G DWDM optical transceiver module to the 100 G standard DWDM optical transceiver module. , The flexibility of system transmission rate can be greatly improved, and the upgrade cost of hardware equipment can be significantly saved.

図13を参照されたい。図13は、本発明の一部の実施例による知恵定義光トンネルネットワークシステム100を示す模式図である。図13に示すように、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ(Software-Defined Networking Controller;SDN controller)500を更に含む。操作上、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、命令を光スイッチ(例えば、光スイッチングリンクサブシステム400a、光分岐挿入サブシステム200)とトップオブラックスイッチToRに発信する。 See FIG. FIG. 13 is a schematic diagram showing a wisdom-defined optical tunnel network system 100 according to some examples of the present invention. As shown in FIG. 13, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 further includes a software-defined network controller (Software-Defined Networking Controller; SDN controller) 500. Operationally, the software-defined network controller 500 transmits commands to an optical switch (eg, optical switching link subsystem 400a, optical branch insertion subsystem 200) and a top-of-black switch ToR.

一部の実施例において、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、マイクロコントローラ(micro controller)、中央処理装置、マイクロプロセッサー(microprocessor)、デジタルシグナルプロセッサー(Digital Signal Processor;DSP)、特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit;ASIC)、複雑なプログラマブルロジックデバイス(Complex Programmable Logic Device;CPLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field-programmable gate array;FPGA)、ロジック回路又はコンピューターのような集積回路であってよく、計算又はデータ処理に用いられる。 In some embodiments, the software-defined network controller 500 is a microprocessor, a central processing unit, a microprocessor, a digital signal processor (DSP), and an application specific. Integrated circuits such as integrated circuits (ASICs), complex programmable logic devices (CPLDs), field programmable gate arrays (field-programmable gate arrays; FPGAs), logic circuits or computers. Used for data processing.

構造上、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、図面に示される光スイッチングリンクサブシステム400a、光分岐挿入サブシステム200とトップオブラックスイッチToRのような、光スイッチングリンクサブシステム、光分岐挿入サブシステムとトップオブラックスイッチに結合される。理解を容易にし説明を簡略化するために、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500と一部の素子の結合関係は図13に示されない。具体的に、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、イーサネット(登録商標)ケーブル(ethernet(登録商標) cable)によりすべての光スイッチングリンクサブシステム、光分岐挿入サブシステムとトップオブラックスイッチに結合されてよい。また、以下の実施例の説明内容と図面において、便利に説明するために、光スイッチングリンクサブシステムOSISを使用すると特定ではない何れか1つの光スイッチングリンクサブシステムを表し、光分岐挿入サブシステムOADSを使用すると特定ではない何れか1つの光分岐挿入サブシステムOADSを表す。例えば、光スイッチングリンクサブシステムOSISは、図1における5つの光スイッチングリンクサブシステム400a~400eにおける何れか1つの光分岐挿入サブシステムであってよい。光分岐挿入サブシステムOADSは、図1における25台の光分岐挿入サブシステム200における何れか1台の光分岐挿入サブシステムであってよい。 Structurally, the software-defined network controller 500 includes an optical switching link subsystem, an optical branch insertion subsystem and a top, such as the optical switching link subsystem 400a, optical branch insertion subsystem 200 and top of black switch ToR shown in the drawings. Combined with an oblack switch. For ease of understanding and simplification of description, the coupling relationship between the software-defined network controller 500 and some elements is not shown in FIG. Specifically, the software-defined network controller 500 may be coupled to all optical switching link subsystems, optical branch insertion subsystems and top-of-black switches by Ethernet cable. Further, in the description and drawings of the following examples, for the sake of convenience, the optical switching link subsystem OSIS represents any one optical switching link subsystem that is not specified to be used, and is an optical branch insertion subsystem OADS. Represents any one of the non-specific optical branch insertion subsystems OADS. For example, the optical switching link subsystem OSIS may be any one of the five optical switching link subsystems 400a-400e in FIG. 1. The optical branch insertion subsystem OADS may be any one of the 25 optical branch insertion subsystems 200 in FIG. 1.

図14を参照されたい。図14は、本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラ500の機能を示すブロック図である。図14に示すように、ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、光トンネルスケジューリングモジュール(Tunnel Scheduler)520、設定管理モジュール(Configuration Manager)540、帯域幅使用率監視モジュール(Bandwidth Usage Monitor)560、トポロジトランスモジュール(Topology Transformer)580と共有データベース(Shared Memory)590を含む。光トンネルスケジューリングモジュール520は、事前割り当てサブモジュール(Pre-allocation Module)522と動的割り当てサブモジュール(Dynamic Allocation)524を含む。設定管理モジュール540は、光ノード設定サブモジュール(Optical Node CM)542とトップオブラックスイッチ設定サブモジュール(ToR Switch CM)544を含む。帯域幅使用率監視モジュール560は、統計プロセッサー(Statistics Handler)562と波長利用プロセッサー(Wavelength Usage Handler)564を含む。 See FIG. FIG. 14 is a block diagram showing a function of the software-defined network controller 500 according to a part of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 14, the software-defined network controller 500 includes an optical tunnel scheduling module (Tunnel Scheduler) 520, a configuration management module (Configuration Manager) 540, a bandwidth utilization monitoring module (Bandwise User Controller) 560, and a topology transformer module (topological transformer module). Includes Topology Transfer 580 and Shared Memory 590. The optical tunnel scheduling module 520 includes a pre-allocation module 522 and a dynamic allocation submodule 524. The setting management module 540 includes an optical node setting submodule (Optical Node CM) 542 and a top-of-black switch setting submodule (ToR Switch CM) 544. The bandwidth utilization monitoring module 560 includes a statistical processor (Statistics Handler) 562 and a wavelength utilization processor (Wavelength Usage Handler) 564.

構造上、光トンネルスケジューリングモジュール520は、設定管理モジュール540、帯域幅使用率監視モジュール560と共有データベース590に結合される。帯域幅使用率監視モジュール560は、光トンネルスケジューリングモジュール520と共有データベース590に結合される。トポロジトランスモジュール580は、共有データベース590に結合される。一実施例において、設定管理モジュール540及び帯域幅使用率監視モジュール560は、実行可能なソフトウェアロジック命令を含み、上記のソフトウェアロジック命令がソフトウェア定義ネットワークコントローラ500における処理回路(例えばプロセッサー、制御ユニット又はシステムシングルチップ)にロードされ上記の処理回路によって実行される。設定管理モジュール540を実行することに用いられる処理回路は光スイッチングリンクサブシステムOSIS、光分岐挿入サブシステムOADSとトップオブラックスイッチToRに結合される。帯域幅使用率監視モジュール560を実行することに用いられる処理回路はトップオブラックスイッチToRに結合される。上記の設定管理モジュール540及び帯域幅使用率監視モジュール560は同じ又は異なる処理回路によって実行されてよい。 Structurally, the optical tunnel scheduling module 520 is combined with the configuration management module 540, the bandwidth utilization monitoring module 560 and the shared database 590. The bandwidth utilization monitoring module 560 is combined with the optical tunnel scheduling module 520 and the shared database 590. The topology transformer module 580 is coupled to the shared database 590. In one embodiment, the configuration management module 540 and the bandwidth utilization monitoring module 560 include executable software logic instructions, wherein the software logic instructions are a processing circuit (eg, processor, control unit or system) in the software-defined network controller 500. It is loaded into a single chip) and executed by the above processing circuit. The processing circuit used to execute the configuration management module 540 is coupled to the optical switching link subsystem OSIS, the optical branch insertion subsystem OADS and the top-of-black switch ToR. The processing circuit used to execute the bandwidth utilization monitoring module 560 is coupled to the top-of-black switch ToR. The configuration management module 540 and the bandwidth utilization monitoring module 560 may be executed by the same or different processing circuits.

操作上、トポロジトランスモジュール580は、トポロジーデータ(Topology data)によりルーティング経路表(Routing Path Table)T_Rout、ルーティング経路表T_Rout及びトポロジーデータを計算し共有データベース590に記憶することに用いられる。トポロジーデータは光ノード数と分布を含む。例えば、図13の実施例において、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は少なくとも30の光ノードを含み、それぞれ5つの光スイッチングリンクサブシステムOSISと25の光分岐挿入サブシステムOADSである。ルーティング経路表T_Routは光分岐挿入サブシステムOADSにおける何れか1方から任意の他方までの複数のルーティング経路を含む。その中、1つのルーティング経路は、図9における経路RP1のような1つの光トンネルにおける光信号の1本の伝送経路である。言い換えれば、ルーティング経路表T_Routは知恵定義光トンネルネットワークシステム100における何れか1つの光分岐挿入サブシステムと他のすべての光分岐挿入サブシステムとの間に存在可能なすべてのルーティング経路を含む。ルーティング経路表T_Routは、以下の段落で説明する。 Operationally, the topology transformer module 580 is used to calculate the routing route table (Routing Path Table) T_Rout, the routing route table T_Rout and the topology data from the topology data (Topology data) and store them in the shared database 590. Topology data includes the number and distribution of optical nodes. For example, in the embodiment of FIG. 13, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 includes at least 30 optical nodes, 5 optical switching link subsystems OSIS and 25 optical branch insertion subsystems OADS, respectively. The routing route table T_Rout includes a plurality of routing routes from any one to any other in the optical branch insertion subsystem OADS. Among them, one routing path is one transmission path of an optical signal in one optical tunnel as shown in the path RP1 in FIG. In other words, the routing route table T_Rout includes all routing routes that can exist between any one optical branch insertion subsystem and all other optical branch insertion subsystems in the wisdom-defined optical tunnel network system 100. The routing routing table T_Rout is described in the following paragraphs.

光トンネルスケジューリングモジュール520は、ルーティング経路表T_Routにより光トンネルネットワークを計画し構築し、計画し構築された光トンネルネットワークにおける光トンネルのルーティング経路と波長情報により制御コマンドCCを設定管理モジュール540に伝送することに用いられる。設定管理モジュール540は、制御コマンドCCにより制御信号CSを光スイッチ(光スイッチングリンクサブシステムOSIS、光分岐挿入サブシステムOADS)とトップオブラックスイッチToRに出力することに用いられる。帯域幅使用率監視モジュール560は、トップオブラックスイッチToRから知恵定義光トンネルネットワークシステム100のデータストリームの統計データDATA_statを受信し、データストリームの統計データDATA_statにより光トンネル帯域幅使用率を計算することに用いられる。光トンネル帯域幅使用率がプリセット間隔を超える(即ち、光トンネル帯域幅使用率が高すぎ又は低すぎる)場合、帯域幅使用率監視モジュール560は帯域幅負荷通知Alarmを光トンネルスケジューリングモジュール520に伝送することに用いられる。光トンネルスケジューリングモジュール520は光トンネル帯域幅使用率と光トンネル帯域幅負荷通知により改めて光トンネルネットワークを計画して制御コマンドCCを調整することに更に用いられる。 The optical tunnel scheduling module 520 plans and constructs an optical tunnel network according to the routing route table T_Rout, and transmits a control command CC to the setting management module 540 based on the routing route and wavelength information of the optical tunnel in the planned and constructed optical tunnel network. Used for The setting management module 540 is used to output the control signal CS to the optical switch (optical switching link subsystem OSIS, optical branch insertion subsystem OADS) and the top-of-black switch ToR by the control command CC. The bandwidth utilization monitoring module 560 receives the statistical data DATA_stat of the data stream of the wisdom-defined optical tunnel network system 100 from the top of black switch ToR, and calculates the optical tunnel bandwidth utilization by the statistical data DATA_stat of the data stream. Used for. If the optical tunnel bandwidth utilization exceeds the preset interval (ie, the optical tunnel bandwidth utilization is too high or too low), the bandwidth utilization monitoring module 560 transmits the bandwidth load notification Allarm to the optical tunnel scheduling module 520. Used to do. The optical tunnel scheduling module 520 is further used to re-plan the optical tunnel network and adjust the control command CC based on the optical tunnel bandwidth utilization and the optical tunnel bandwidth load notification.

また、光トンネルスケジューリングモジュール520は、光トンネルネットワークデータを共有データベース590に記憶し及び/又は共有データベース590から光トンネルネットワークデータを読み取ることに更に用いられる。光トンネルネットワークデータは複数の光トンネルを含む。これらの光トンネルはそれぞれ1つのルーティング経路と1つの波長を含む。言い換えれば、光トンネルネットワークデータは全体の知恵定義光トンネルネットワークシステム100における光トンネルに用いられるルーティング経路及び波長、及びデータストリームが通過する光トンネルを含む。光トンネルネットワークデータはデータストリームが通過する前記光トンネルを設置することに用いられる。具体的に、光トンネルスケジューリングモジュール520は書き込み命令W_tunにより光トンネルネットワークデータを共有データベース590に記憶する。光トンネルスケジューリングモジュール520は読み取り命令R_tunにより共有データベース590から光トンネルネットワークデータを読み取る。帯域幅使用率監視モジュール560もデータストリームの統計データDATA_stat及び光トンネル帯域幅使用率を共有データベース590に記憶し及び/又は共有データベース590からデータストリームの統計データDATA_stat及び光トンネルネットワークデータを読み取ることに用いられる。具体的に、帯域幅使用率監視モジュール560は書き込み命令W_statによりデータストリームの統計データDATA_statを共有データベース590に記憶し、書き込み命令W_useにより光トンネル帯域幅使用率を共有データベース590に書き込む。帯域幅使用率監視モジュール560は読み取り命令R_statにより共有データベース590からデータストリームの統計データDATA_statを読み取り、読み取り命令R_tunにより光トンネルネットワークデータが得られる。 The optical tunnel scheduling module 520 is also used to store the optical tunnel network data in the shared database 590 and / or to read the optical tunnel network data from the shared database 590. Optical tunnel network data includes multiple optical tunnels. Each of these optical tunnels contains one routing path and one wavelength. In other words, the optical tunnel network data includes the routing path and wavelength used for the optical tunnel in the overall wisdom-defined optical tunnel network system 100, and the optical tunnel through which the data stream passes. Optical tunnel network data is used to install the optical tunnel through which the data stream passes. Specifically, the optical tunnel scheduling module 520 stores the optical tunnel network data in the shared database 590 by the write instruction W_tun. The optical tunnel scheduling module 520 reads the optical tunnel network data from the shared database 590 by the read instruction R_tun. The bandwidth utilization monitoring module 560 also stores the data stream statistical data DATA_stat and optical tunnel bandwidth utilization in the shared database 590 and / or reads the data stream statistical data DATA_stat and optical tunnel network data from the shared database 590. Used. Specifically, the bandwidth utilization monitoring module 560 stores the statistical data DATA_stat of the data stream in the shared database 590 by the write instruction W_stat, and writes the optical tunnel bandwidth utilization in the shared database 590 by the write instruction W_use. The bandwidth utilization monitoring module 560 reads the statistical data DATA_stat of the data stream from the shared database 590 by the read instruction R_stat, and the optical tunnel network data is obtained by the read instruction R_tun.

光トンネルスケジューリングモジュール520に関する詳しい操作は図15Aと図15Bを参照されたい。図15Aと図15Bは、本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラ500の細部機能を示すブロック図である。図15Aに示すように、知恵定義光トンネルネットワークシステム100が初期化される場合、光トンネルスケジューリングモジュール520における事前割り当てサブモジュール522はルーティング経路表T_Routにより初期プリセット光トンネルネットワークを計画することに用いられる。計画された初期プリセット光トンネルネットワークは複数の光トンネルを含む。複数組の光トンネルは複数組のルーティング経路及び波長を含む。そして、事前割り当てサブモジュール522は計画された初期プリセット光トンネルネットワークにより光ノード制御コマンドCC_optを光ノード設定サブモジュール542に伝送し、光ノード設定サブモジュール542が成功に返送して構築された返信メッセージReplyを受信する。そして、再び事前割り当てサブモジュール522は計画された光トンネルのルーティング経路及び波長によりトップオブラックスイッチ制御コマンドCC_ToRをトップオブラックスイッチ設定サブモジュール544に伝送する。また、光トンネルの構築を完成した後で、事前割り当てサブモジュール522は書き込み命令W_tunにより光トンネルネットワークデータを共有データベース590に記憶する。 See FIGS. 15A and 15B for detailed operations on the optical tunnel scheduling module 520. 15A and 15B are block diagrams showing detailed functions of the software-defined network controller 500 according to some embodiments of the present invention. As shown in FIG. 15A, when the wisdom-defined optical tunnel network system 100 is initialized, the pre-allocated submodule 522 in the optical tunnel scheduling module 520 is used to plan the initial preset optical tunnel network according to the routing routing table T_Rout. .. The planned initial preset optical tunnel network includes multiple optical tunnels. Multiple sets of optical tunnels include multiple sets of routing paths and wavelengths. Then, the pre-allocated submodule 522 transmits the optical node control command CC_opt to the optical node setting submodule 542 by the planned initial preset optical tunnel network, and the optical node setting submodule 542 successfully returns the reply message constructed. Receive a Reply. Then, again, the pre-allocated submodule 522 transmits the top-of-black switch control command CC_ToR to the top-of-black switch setting submodule 544 according to the planned routing path and wavelength of the optical tunnel. Further, after the construction of the optical tunnel is completed, the pre-allocation submodule 522 stores the optical tunnel network data in the shared database 590 by the write instruction W_tun.

例として、図16を参照されたい。図16は事前割り当てサブモジュール522によって作られた光トンネルネットワークにおける何れか1つの光分岐挿入サブシステムOADS(x)と他の光分岐挿入サブシステムOADS(x+1)~OADS(x+24)との間の光トンネルを示す模式図である。この実施例において、1つのポッド(Pod)は5つの光分岐挿入サブシステム(例えば、ポッドP1がOADS(x)、OADS(x+1)、OADS(x+2)、OADS(x+3)、OADS(x+4)を含み)を含む。知恵定義光トンネルネットワークシステム100は共に5つのポッドP1~P5を有する。各台の光分岐挿入サブシステムOADSはそれぞれ8つの異なる波長と8つの対応的な経路により8本の光トンネルを構築する。図16に示すように、光分岐挿入サブシステムOADS(x)は8つの波長b1、b2、r3、r4、b5、b6、r7、r8により8本の光トンネルを構築する。注意すべきなのは、各本の光トンネルのソース端と宛先端は何れも独立リングネットワーク(例えば、図3Aにおける第1の伝送リングRing1又は第2の伝送リングRing2)を使用する。本実施例において、便利に説明するために、2つの伝送リングRing1、Ring2だけを例とするが、その数はこれに限定されない。伝送リングRing1における第1の周波数帯の波長は何れもbの字首で表され、例えば、b1~b8である、伝送リングRing2における第2の周波数帯の波長は何れもrの字首で表され、例えば、r1~r8である。また、本実施例の説明内容と図面において、便利に説明するために、ある素子番号又は信号番号を使用する時に前記素子番号又は信号番号のデジタルインデックスを明らかにしていない場合、前記素子番号又は信号番号とは所属する素子ポッド又は信号ポッドにおける特定ではない何れか1つの素子又は信号を表す。例えば、光分岐挿入サブシステムOADS(x)は、25台の光分岐挿入サブシステムにおける何れか1台であってよく、OADS(x+5)で光分岐挿入サブシステムOADSxの東の第1のポッドの中が光分岐挿入サブシステムOADS(x)と同じ波長を使用する光分岐挿入サブシステムを表し、OADS(x+10)で光分岐挿入サブシステムOADSxの東の第2のポッドの中が光分岐挿入サブシステムOADS(x)と同じ波長を使用する光分岐挿入サブシステムを表す。このようにして、OADS(x+20)で光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第4の(即ち西の第1の)ポッドの中が光分岐挿入サブシステムOADS(x)と同じ波長を使用する光分岐挿入サブシステムを表す。 See FIG. 16 for an example. FIG. 16 shows between any one optical branch insertion subsystem OADS (x) and the other optical branch insertion subsystems OADS (x + 1) to OADS (x + 24) in the optical tunnel network created by the pre-allocated submodule 522. It is a schematic diagram which shows the optical tunnel. In this embodiment, one pod has five optical branch insertion subsystems (eg, pod P1 has OADS (x), OADS (x + 1), OADS (x + 2), OADS (x + 3), OADS (x + 4). Includes). Wisdom Definition The optical tunnel network system 100 both have five pods P1 to P5. Each optical branch insertion subsystem OADS constructs eight optical tunnels with eight different wavelengths and eight corresponding paths, respectively. As shown in FIG. 16, the optical branch insertion subsystem OADS (x) constructs eight optical tunnels with eight wavelengths b1, b2, r3, r4, b5, b6, r7, r8. It should be noted that both the source and destination ends of each optical tunnel use an independent ring network (eg, the first transmission ring Ring 1 or the second transmission ring Ring 2 in FIG. 3A). In this embodiment, for the sake of convenience, only two transmission rings Ring1 and Ring2 are taken as an example, but the number is not limited thereto. The wavelengths of the first frequency band in the transmission ring Ring1 are all represented by the head of b. For example, the wavelengths of the second frequency band in the transmission ring Ring2, which are b1 to b8, are all represented by the head of r. For example, r1 to r8. Further, in the description contents and drawings of this embodiment, for the sake of convenience, when a certain element number or signal number is used and the digital index of the element number or signal number is not clarified, the element number or signal The number represents any one element or signal that is not specified in the element pod or signal pod to which the number belongs. For example, the optical branch insertion subsystem OADS (x) may be any one of the 25 optical branch insertion subsystems, and OADS (x + 5) may be the first pod east of the optical branch insertion subsystem OADSx. The inside represents an optical branch insertion subsystem that uses the same wavelength as the optical branch insertion subsystem OADS (x), and the optical branch insertion subsystem in OADS (x + 10) is in the second pod east of the optical branch insertion subsystem OADSx. Represents an optical branch insertion subsystem that uses the same wavelength as the system OADS (x). In this way, in OADS (x + 20), the inside of the fourth (ie, west first) pod east of the optical branch insertion subsystem OADS (x) has the same wavelength as the optical branch insertion subsystem OADS (x). Represents the optical branch insertion subsystem to be used.

事前割り当てサブモジュール522がポッド内の(intra-Pod)光トンネルを構築する作法については光分岐挿入サブシステム(例えば、OADS(x))に4種の異なる波長を分配して同じポッド(例えば、P1)内の他の4台の光分岐挿入サブシステム(例えば、OADS(x+1)~OADS(x+4))への光トンネルを構築することに用いられる。例えば、波長b1は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の西の第1の光分岐挿入サブシステムOADS(x+4)への光トンネルに用いられ、波長b2は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の西の第2の光分岐挿入サブシステムOADS(x+3)への光トンネルに用いられ、波長r3は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第1の光分岐挿入サブシステムOADS(x+1)への光トンネルに用いられ、波長r4は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第2の光分岐挿入サブシステムOADS(x+2)への光トンネルに用いられる。事前割り当てサブモジュール522に対してポッド間の(inter-Pod)光トンネルを構築する作法は、光分岐挿入サブシステム(例えばOADS(x))に他の4種の異なる波長を分配して異なるポッド(例えばP2~P5)の他の4台の光分岐挿入サブシステム(例えばOADS(x+5)、OADS(x+10)、OADS(x+15)、OADS(x+20))への光トンネルを構築する。例えば、波長r7は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第1のポッドへの光分岐挿入サブシステムOADS(x+5)に用いられ、波長r8は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第2のポッドへの光分岐挿入サブシステムOADS(x+10)に用いられ、波長b6は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第3の(又は西の第2の)ポッドへの光分岐挿入サブシステムOADS(x+15)に用いられ、波長b5は、光分岐挿入サブシステムOADS(x)の東の第4のポッド(又は西の第1の)のへの光分岐挿入サブシステムOADS(x+20)に用いられる。すべての事前割り当てサブモジュール522が構築した光分岐挿入サブシステムOADS(x)からの光トンネルに用いられる波長を纏めると表3に示される。

Figure 0007103617000003
For the manner in which the pre-allocated submodule 522 constructs an (intra-pod) optical tunnel within a pod, the same pod (eg, eg, OADS (x)) is distributed with four different wavelengths to the same pod (eg, OADS (x)). It is used to construct an optical tunnel to the other four optical branch insertion subsystems in P1) (eg, OADS (x + 1) to OADS (x + 4)). For example, the wavelength b1 is used for an optical tunnel to the first optical branch insertion subsystem OADS (x + 4) west of the optical branch insertion subsystem OADS (x), and the wavelength b2 is the optical branch insertion subsystem OADS (x). Used for the optical tunnel to the second optical branch insertion subsystem OADS (x + 3) west of), the wavelength r3 is the first optical branch insertion subsystem OADS (x) east of the optical branch insertion subsystem OADS (x). Used for the optical tunnel to x + 1), the wavelength r4 is used for the optical tunnel to the second optical branch insertion subsystem OADS (x + 2) east of the optical branch insertion subsystem OADS (x). The method of constructing an inter-pod optical tunnel for a pre-allocated submodule 522 is to distribute four other different wavelengths to an optical branching insertion subsystem (eg, OADS (x)) for different pods. An optical tunnel is constructed for the other four optical branch insertion subsystems (eg, P2 to P5) (eg, OADS (x + 5), OADS (x + 10), OADS (x + 15), OADS (x + 20)). For example, the wavelength r7 is used for the optical branch insertion subsystem OADS (x + 5) to the first pod east of the optical branch insertion subsystem OADS (x), and the wavelength r8 is the optical branch insertion subsystem OADS (x). Used in the optical branch insertion subsystem OADS (x + 10) to the eastern second pod of the wavelength b6, the wavelength b6 is the eastern third (or west second) pod of the optical branch insertion subsystem OADS (x). Used in the optical branch insertion subsystem OADS (x + 15), wavelength b5 is the optical branch insertion subsystem to the east fourth pod (or west first) of the optical branch insertion subsystem OADS (x). Used for system OADS (x + 20). Table 3 summarizes the wavelengths used for the optical tunnels from the optical branch insertion subsystem OADS (x) constructed by all pre-allocated submodules 522.
Figure 0007103617000003

図17の実施例において、xが1である場合の光分岐挿入サブシステムOADS1を例として、図3Aにおける伝送リングRing1とRing2の割り当てられる波長に合わせて説明する。図3Aにおける光分岐挿入サブシステム200aの第1の伝送モジュール210が波長λ1-λ8を含む周波数帯を使用したように、図17における光分岐挿入サブシステムOADS1は伝送リングRing1における第1の周波数帯波長b1~b8がλ1~λ8である。また例えば、図3Aにおける光分岐挿入サブシステム200aの第2の伝送モジュール220が波長λ9-λ16を含む周波数帯を使用したように、図17における光分岐挿入サブシステムOADS1は伝送リングRing2における第2の周波数帯波長r1~r8がλ9~λ16である。言い換えれば、光分岐挿入サブシステムOADS1によって作られた8つの光トンネルで割り当てられた使用波長が図17に示すように、ポッド内の光トンネルに対して、光分岐挿入サブシステムOADS1が割り当てられてλ1、λ2、λ11、λ12を使用して光分岐挿入サブシステムOADS5、OADS4、OADS2及びOADS3への光トンネルを構築することに用いられる。ポッド間の光トンネルに対して、光分岐挿入サブシステムOADS1は割り当てられてλ5、λ6、λ15、λ16を使用して光分岐挿入サブシステムOADS21、OADS16、OADS6及びOADS11への光トンネルを構築することに用いられる。 In the embodiment of FIG. 17, the optical branch insertion subsystem OADS1 when x is 1 will be described as an example according to the assigned wavelengths of the transmission rings Ring1 and Ring2 in FIG. 3A. Just as the first transmission module 210 of the optical branch insertion subsystem 200a in FIG. 3A used the frequency band including the wavelength λ1-λ8, the optical branch insertion subsystem OADS1 in FIG. 17 is the first frequency band in the transmission ring Ring1. The wavelengths b1 to b8 are λ1 to λ8. Further, for example, just as the second transmission module 220 of the optical branch insertion subsystem 200a in FIG. 3A used the frequency band including the wavelengths λ9-λ16, the optical branch insertion subsystem OADS1 in FIG. 17 is the second transmission ring Ring2. The frequency band wavelengths r1 to r8 of are λ9 to λ16. In other words, as shown in FIG. 17, the wavelengths used in the eight optical tunnels created by the optical branch insertion subsystem OADS1 are assigned to the optical tunnels in the pod, and the optical branch insertion subsystem OADS1 is assigned. λ1, λ2, λ11, λ12 are used to construct optical tunnels to the optical branch insertion subsystems OADS5, OADS4, OADS2 and OADS3. For optical tunnels between pods, the optical branch insertion subsystem OADS1 is assigned to use λ5, λ6, λ15, λ16 to construct optical tunnels to the optical branch insertion subsystems OADS21, OADS16, OADS6 and OADS11. Used for.

上記の光トンネル配置により、各光分岐挿入サブシステムOADSが何れも同じポッドの他の任意のOADSに連通される1本の光トンネルを有し、そして他の任意のポッドの1つのOADSに連通される1本の光トンネルを有する。このため、また中継光トンネル(Tunnel Relay)の技術により、2つの直接連通される光トンネルがない光分岐挿入サブシステムOADSが2本までの構築された光トンネルを中継することにより連通して、すべてのキャビネットから他のすべてのキャビネットへの連通パイプを構築することができる。具体的な例は、後続きの設定管理モジュール540に関する詳しい操作の説明を参照してよい。事前割り当てサブモジュール522は図18に詳しく示すように実行されて光トンネルネットワークのアルゴリズムを構築する。特に注意すべきなのは、事前割り当てサブモジュール522が光トンネルネットワークを構築する方法はこのアルゴリズムに限定されなく、これによりすべてのキャビネットにおけるサーバと他のすべてのキャビネットにおけるサーバが事前割り当てサブモジュール522の構築された基本光トンネルにより直接又は中継でデータを伝送する方法は、本開示内容の範囲内に含まれる。 With the above optical tunnel arrangement, each optical branch insertion subsystem OADS has one optical tunnel that communicates with any other OADS of the same pod, and communicates with one OADS of any other pod. It has one optical tunnel to be used. For this reason, the technology of the relay optical tunnel (Tunnel Relay) allows the optical branch insertion subsystem OADS, which does not have two directly communicated optical tunnels, to communicate by relaying up to two constructed optical tunnels. Communication pipes can be constructed from all cabinets to all other cabinets. For a specific example, the detailed operation description regarding the setting management module 540 that follows may be referred to. The pre-allocated submodule 522 is executed as detailed in FIG. 18 to build an algorithm for an optical tunnel network. Of particular note is that the way the pre-allocated submodule 522 builds an optical tunnel network is not limited to this algorithm, which allows servers in all cabinets and servers in all other cabinets to build pre-allocated submodules 522. The method of transmitting data directly or by relay through the basic optical tunnel provided is included within the scope of the present disclosure.

要するに、事前割り当てサブモジュール522が他の主要モジュールとメッセージを交換する関係図は15Aに示される。事前割り当てサブモジュール522は設定管理モジュール540に光トンネルネットワークを構築する制御コマンドCC_optを発信し、成功に構築された返信メッセージReplyを受信してから、流れテーブル(flow table)を変更する制御コマンドCC_ToRをトップオブラックスイッチ設定サブモジュール544に発信する。最後にすべての知恵定義光トンネルネットワークシステム100に対する設定(例えば、光トンネルネットワークデータ)を共有データベース590に記録する。事前割り当てサブモジュール522の動作の流れS19は図19に示すように、まず共有データベース590から割り当て方法及び/又は戦略を読み取ってから、割り当て方法及び/又は戦略によりすべての光トンネルの経路及び使用の波長を計算し、最後に光スイッチ(光スイッチングリンクサブシステムOSIS、光分岐挿入サブシステムOADS)及びトップオブラックスイッチToRに対して関連設定をする。 In short, a relationship diagram in which the pre-allocated submodule 522 exchanges messages with other major modules is shown in 15A. The pre-allocation submodule 522 sends a control command CC_opt to build an optical tunnel network to the setting management module 540, receives a successfully constructed reply message Repeat, and then changes the flow table (flow table) control command CC_ToR. To the top-of-black switch setting submodule 544. Finally, all the wisdom-defined optical tunnel network system 100 settings (eg, optical tunnel network data) are recorded in the shared database 590. Operational Flow of Pre-Assignment Submodule 522 As shown in FIG. 19, S19 first reads the allocation method and / or strategy from the shared database 590, and then uses the allocation method and / or strategy to route and use all optical tunnels. The wavelength is calculated, and finally, the related settings are made for the optical switch (optical switching link subsystem OSIS, optical branch insertion subsystem OADS) and the top oblack switch ToR.

一部の実施例において、図15Bに示すように、光トンネルスケジューリングモジュール520における動的割り当てサブモジュール524は帯域幅使用率監視モジュール560の帯域幅負荷通知Alarmを受信し、及び読み取り命令R_tunにより共有データベース590から光トンネルネットワークデータを読み取ることに用いられる。動的割り当てサブモジュール524は帯域幅負荷通知Alarmと光トンネルネットワークデータにより改めて光トンネルネットワークデータ展開を計画し、改めて計画された光トンネルネットワークデータの結果により光ノード制御コマンドCC_optを調整し光ノード設定サブモジュール542に伝送し、光ノード設定サブモジュール542が成功に返送して構築された返信メッセージReplyを受信することに用いられる。そして、動的割り当てサブモジュール524は改めて計画された光トンネルネットワークデータによりスイッチ制御コマンドCC_ToRを調整しスイッチサブモジュール544に伝送することに用いられる。また、動的割り当てサブモジュール524は書き込み命令W_tunにより改めて計画された光トンネルネットワークデータを共有データベース590に記憶することに用いられる。 In some embodiments, as shown in FIG. 15B, the dynamic allocation submodule 524 in the optical tunnel scheduling module 520 receives the bandwidth load notification database of the bandwidth utilization monitoring module 560 and shares it with the read instruction R_tun. It is used to read optical tunnel network data from database 590. The dynamic allocation submodule 524 plans the optical tunnel network data expansion again based on the bandwidth load notification Allarm and the optical tunnel network data, and adjusts the optical node control command CC_opt according to the result of the newly planned optical tunnel network data to set the optical node. It is used to transmit to the submodule 542, and the optical node setting submodule 542 successfully returns and receives the constructed reply message Repeat. Then, the dynamic allocation submodule 524 is used to adjust the switch control command CC_ToR according to the newly planned optical tunnel network data and transmit it to the switch submodule 544. Further, the dynamic allocation submodule 524 is used to store the optical tunnel network data replanned by the write instruction W_tun in the shared database 590.

具体的に、帯域幅負荷通知Alarmは過負荷通知(overload alarm)と軽負荷通知(underload alarm)を含む。帯域幅負荷通知Alarmが過負荷通知である場合、動的割り当てサブモジュール524は光トンネル割り当てアルゴリズム(tunnel allocation algorithm)により計算して新たな光トンネル(tunnel creation)及び/又は分割光トンネル(tunnel splitting)を構築するように決めることに用いられる。帯域幅負荷通知Alarmが軽負荷通知である場合、動的割り当てサブモジュール524は光トンネル(tunnel merging)を統合し及び/又は光トンネル(tunnel removal)を外すことに用いられる。 Specifically, the bandwidth load notification Allarm includes an overload notification (overload allarm) and a light load notification (underload allarm). When the bandwidth load notification Algorithm is an overload notification, the dynamic allocation submodule 524 calculates with an optical tunnel allocation algorithm to create a new tunnel creation and / or a split optical tunnel. ) Is used to decide to build. When the bandwidth load notification Alarm is a light load notification, the dynamic allocation submodule 524 is used to integrate the optical tunnel and / or to remove the optical tunnel (tunnel remote).

動的割り当てサブモジュール524が過負荷通知のメッセージを受信した後に、光トンネル割り当てアルゴリズムにより最適化計算を行い、新たな光トンネル(tunnel creation)を構築するように決め又は既存の使用率が低い光トンネルを使用し、過負荷光トンネルにおけるデータストリームに対して分割の動作(tunnel splitting)を行って、光トンネルのオーバーフローによるパケットロスを防止する。いつ及び如何に帯域幅負荷通知Alarmを発信するかに関する具体的な例は後続きの頻度使用率監視モジュール560の詳しい操作の説明を参照してよい。 After the dynamic allocation submodule 524 receives the overload notification message, the optical tunnel allocation algorithm performs an optimization calculation and decides to build a new tunnel creation or existing low utilization light. A tunnel is used to perform a tunnel splitting operation on a data stream in an overloaded optical tunnel to prevent packet loss due to an overflow of the optical tunnel. For specific examples of when and how to transmit the bandwidth load notification Allarm, the detailed operation description of the subsequent frequency utilization monitoring module 560 may be referred to.

図20Aの例のように、波長λ1と経路RP4の光トンネルを使う帯域幅使用率が過負荷(例えば、7.5~10Gbps)の状況にあり、割り当てアルゴリズムは経路RP4と同じソース端(ラック900d)及び宛先端(ラック900e)との間で新たな光トンネル(図20Bにおける波長λ2と経路RP5を使う光トンネル)を構築し、この新たに構築された光トンネルによりもとの波長λ1を使う光トンネルにおける高負荷のデータストリームに対して分割(データの一部は波長λ1で経路RP4(例えば、2.5~5Gbps)を通過し、一部は波長λ2で経路RP5(例えば、5~7.5Gbps)を通過する)を行い、この過程は光トンネル分割と称される。しかしながら、前記のように、新たな光トンネルを構築しなく、割り当てアルゴリズムは既存の光トンネルを探し又は中継の複数本の光トンネルにより分割を行うため、新たな光トンネルを構築する操作がない可能性がある。つまり分割のデータストリームを既存の光トンネルに統合する。しかしながら、全体として統合された後の光トンネルは過負荷を引き起こさない。 As in the example of FIG. 20A, the bandwidth utilization using the optical tunnel of wavelength λ1 and path RP4 is overloaded (for example, 7.5 to 10 Gbps), and the allocation algorithm is the same source end (rack) as path RP4. A new optical tunnel (an optical tunnel using the wavelength λ2 and the path RP5 in FIG. 20B) is constructed between the 900d) and the destination end (rack 900e), and the original wavelength λ1 is set by this newly constructed optical tunnel. Divided into high-load data streams in the optical tunnel used (part of the data passes through path RP4 (eg, 2.5-5 Gbps) at wavelength λ1 and part passes through path RP5 (eg, 5-5) at wavelength λ2. Passing 7.5 Gbps)), this process is called optical tunnel splitting. However, as described above, since the allocation algorithm searches for an existing optical tunnel or divides by a plurality of relay optical tunnels without constructing a new optical tunnel, it is possible that there is no operation for constructing a new optical tunnel. There is sex. That is, the split data stream is integrated into the existing optical tunnel. However, the optical tunnel after integration as a whole does not cause overload.

高負荷トンネルの処理の詳しい動作の流れS21は図21に示される。過負荷通知を受信すると、帯域幅使用率が過負荷である光トンネル及び過負荷の光トンネルにおけるデータフローが最大であるデータストリームを見つける。光トンネル割り当てアルゴリズムにより既存の使用可能な光トンネルを見つけ、データストリームを前記見つけられた光トンネルにガイドして分割する。分割に十分な既存の光トンネルが見つからないと、新たな光トンネルを構築してから分割する。 The detailed operation flow S21 of the processing of the high load tunnel is shown in FIG. Upon receiving the overload notification, it finds the data stream with the highest data flow in the overloaded optical tunnel and the overloaded optical tunnel. The optical tunnel allocation algorithm finds an existing available optical tunnel and guides and divides the data stream into the found optical tunnel. If an existing optical tunnel sufficient for division is not found, a new optical tunnel is constructed and then divided.

一方、動的割り当てサブモジュール524が軽負荷通知のメッセージを受信する場合、軽負荷光トンネル内のデータストリームを他の既存の光トンネル(tunnel merging)に統合し、光トンネル除去(tunnel removal)を行う。図22Aに示すように、同じソース端(ラック900f)及び宛先端(ラック900g)との間に、もとの波長λ1及び経路RP6と波長λ2及び経路RP7を使う2つの光トンネルの帯域幅使用率が軽負荷(例えば、0~2.5Gbps)の状況にあり、動的割り当てサブモジュール524はこの2つの光トンネル内のデータストリームを1つの光トンネル内に統合し、この過程は光トンネル統合と称される。例として、2つの光トンネルを図22Bにおける波長λ1及び経路RP6を使う光トンネルに統合し、且つ光トンネルが統合された後に波長λ2及び経路RP7を使う光トンネルに対して光トンネル除去を行う。注意すべきなのは、統合された後の経路RP6は過負荷(例えば、2.5~5Gbpsに維持する)を引き起こしてはいけなく、そうでなければ他の光トンネルを見つけて統合しなければならない。このため光トンネルとフロー配置の決定をするように割り当てアルゴリズムは光トンネル全体の負荷バランスを考慮する必要がある。 On the other hand, when the dynamic allocation submodule 524 receives the light load notification message, it integrates the data stream in the light load optical tunnel with other existing tunnel merging and performs optical tunnel removal (tunnel remote). conduct. As shown in FIG. 22A, the bandwidth usage of two optical tunnels using the original wavelength λ1 and path RP6 and wavelength λ2 and path RP7 between the same source end (rack 900f) and destination end (rack 900g). In a light load (eg 0-2.5 Gbps) situation, the dynamic allocation submodule 524 integrates the data streams in these two optical tunnels into one optical tunnel, and this process is optical tunnel integration. Is called. As an example, two optical tunnels are integrated into an optical tunnel using wavelength λ1 and path RP6 in FIG. 22B, and after the optical tunnels are integrated, optical tunnel removal is performed on the optical tunnel using wavelength λ2 and path RP7. It should be noted that the route RP6 after integration must not cause overload (eg, maintain at 2.5-5 Gbps), otherwise other optical tunnels must be found and integrated. .. Therefore, the allocation algorithm needs to consider the load balance of the entire optical tunnel so as to determine the optical tunnel and the flow arrangement.

低負荷トンネルを処理する詳しい動作の流れS23は図23に示される。軽負荷通知を受信すると、光トンネルとフロー配置をするように光トンネル全体の負荷バランスを考慮してから、光トンネル統合及び光トンネル除去を行う。 The detailed operation flow S23 for processing the low load tunnel is shown in FIG. 23. When the light load notification is received, the load balance of the entire optical tunnel is taken into consideration so that the flow is arranged with the optical tunnel, and then the optical tunnel is integrated and the optical tunnel is removed.

図24は光トンネル割り当てアルゴリズムの例であり、単純な順次(sequential)方式により過負荷と軽負荷の状況を処理し、つまり新たな光トンネルを構築する必要がある場合、システム最適化を考慮せずに、第1の使用可能な経路と波長を選択し、データストリームの分割又は統合を配る。このため、前記割り当てアルゴリズムは最も基本的な作法だけである。異なる目標によれば、例えばシステム最大スループット、又は光トンネル負荷最適バランス、又は変更が最も少ない光トンネル等の異なる目標を実現しようとすると、割り当てアルゴリズムの設計は異なる。快速且つ最適化の計算を実現するために、ひいては機械学習を割り当てアルゴリズムに導入する必要がある。前記アルゴリズムにおける入力は所在の光トンネル又は所在の光トンネルを軽負荷で通知する。 FIG. 24 is an example of an optical tunnel allocation algorithm, which considers system optimization when it is necessary to handle overload and light load situations with a simple sequential method, that is, to build a new optical tunnel. Instead, select the first available path and wavelength and distribute the division or integration of the data stream. For this reason, the allocation algorithm is only the most basic etiquette. According to different goals, the design of the allocation algorithm is different when trying to achieve different goals, such as system maximum throughput, or optical tunnel load optimal balance, or optical tunnel with the fewest changes. In order to realize fast and optimization calculations, machine learning needs to be introduced into the allocation algorithm. The input in the algorithm notifies the location optical tunnel or the location optical tunnel with a light load.

設定管理モジュール540に関する詳しい操作は図25を参照されたい。図25は、本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラ500の細部機能を示すブロック図である。図25に示すように、光ノード設定サブモジュール542は光トンネルスケジューリングモジュール520の光ノード制御コマンドCC_optを受信し、光ノード制御コマンドCC_optにより波長選択スイッチ制御信号CS_WSSに転換し、波長選択スイッチ制御信号CS_WSSを光スイッチ(光スイッチングリンクサブシステムOSIS、光分岐挿入サブシステムOADS)に出力することに用いられる。そして、光ノード設定サブモジュール542は光スイッチ(光スイッチングリンクサブシステムOSIS、光分岐挿入サブシステムOADS)が成功に返送/設定に失敗した返信メッセージReplyを受信し、返信メッセージReplyを光トンネルスケジューリングモジュール520に返送することに用いられる。また、図25に示すように、トップオブラックスイッチ設定サブモジュール544は光トンネルスケジューリングモジュール520のスイッチ制御コマンドCC_ToRを受信し、スイッチ制御信号CS_ToRをトップオブラックスイッチToRに伝送することに用いられる。 See FIG. 25 for detailed operations on the setting management module 540. FIG. 25 is a block diagram showing detailed functions of the software-defined network controller 500 according to a part of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 25, the optical node setting submodule 542 receives the optical node control command CC_opt of the optical tunnel scheduling module 520, converts it into the wavelength selection switch control signal CS_WSS by the optical node control command CC_opt, and converts the wavelength selection switch control signal CS_WSS. It is used to output CS_WSS to an optical switch (optical switching link subsystem OSIS, optical branch insertion subsystem OADS). Then, the optical node setting submodule 542 receives the reply message Reply that the optical switch (optical switching link subsystem OSIS, optical branch insertion subsystem OADS) has successfully returned / failed to set, and sends the reply message Reply to the optical tunnel scheduling module. Used to return to 520. Further, as shown in FIG. 25, the top-of-black switch setting submodule 544 is used to receive the switch control command CC_ToR of the optical tunnel scheduling module 520 and transmit the switch control signal CS_ToR to the top-of-black switch ToR.

如何にスイッチ制御コマンドCC_ToRにより中継光トンネル(tunnel relay)を実現するかに関する詳しい説明は以下の通りである。1本の光トンネルは直接2つの特定の光分岐挿入サブシステムOADSに結合されてよい。中継光トンネルの作法は、光信号をまず第1の本の光トンネルと通過させ、ある光分岐挿入サブシステムOADSに達し電気信号に転換させて相互接続トップオブラックスイッチToRに入らせてからすぐ光信号に転換させて第2の本の光トンネルに入らせ、最後に宛先の光分岐挿入サブシステムOADSに達させる。目前の光トンネルネットワークの状態は図26に示すように、2本の既存の光トンネルがあり、2つの光トンネルがそれぞれ経路RP8とRP9を含むことを仮定する。経路RP8はトップオブラックスイッチToR_1から、光分岐挿入サブシステムOADS_1、光スイッチングリンクサブシステムOSISと光分岐挿入サブシステムOADS_2を通過し、トップオブラックスイッチToR_2に達する。経路RP9はトップオブラックスイッチToR_2から、光分岐挿入サブシステムOADS_2と光分岐挿入サブシステムOADS_3を通過し、トップオブラックスイッチToR_3に達する。この時、光トンネルスケジューリングモジュール520は中継光トンネルによりトップオブラックスイッチToR_1からトップオブラックスイッチToR_3への伝送チャネルを構築するように決めると、光トンネルスケジューリングモジュール520がトップオブラックスイッチ設定サブモジュール544によりスイッチ制御信号CS_ToRをトップオブラックスイッチToRに伝送してトップオブラックスイッチToR_1とToR_2を設定する。トップオブラックスイッチToR_1とToR_2に加え適切な流れエントリー(flow entry)を設定することにより、パケットをトップオブラックスイッチToR_1から経路RP8と経路RP9を通過してトップオブラックスイッチToR_3に達するようにすることができる。具体的に、トップオブラックスイッチToRがパケットを受信する場合、流れテーブル(flow table)におけるマッチングに合致する流れエントリーによりパケットの伝送を行う。このため、スイッチ制御信号CS_ToRを介して流れテーブルにおける流れエントリーを変更してパケットの伝送経路を制御することができる。更に説明すると、流れエントリーは主にマッチングフィールド(match field)とアクションフィールド(action)からなる。マッチングフィールドはまた他の1つ又は複数のフィールドからなり、例えばVlan ID等のようなソースIP、宛先IP、又は他のOpenFlowでサポートされるフィールドからなる。アクションフィールドは主に出力フィールドからなり、トップオブラックスイッチのどのポート(port)からパケットを発信するかを表す。このため、中継光トンネル(経路RP8と経路RP9)によりトップオブラックスイッチToR_1からトップオブラックスイッチToR_3への伝送チャネルを構築しようとすると、まず、トップオブラックスイッチToR_1を設定して、これによりトップオブラックスイッチToR_1に1つの新たな流れエントリーflow entry:{Match[src: IP in ToR_1, Dst: IP in ToR_3], Action[output: port of tunnel 1]}を加える。そして、トップオブラックスイッチToR_2を設定して、これによりトップオブラックスイッチToR_2に流れエントリーflow entry: {Match[src:IP in ToR_1, Dst:IP in ToR_3], Action[output: port of tunnel 2]}を加える。トップオブラックスイッチToR_3はもともと流れエントリーflow entry:{Match[Dst: IP in ToR_3], Action[output: port of server]}があるため、別に設定する必要がない。srcはソースIPアドレスを示し、Dstは宛先IPアドレスを示す。tunnel 1は波長λ1及び経路RP8を使う光トンネルであり、tunnel 2は波長λ2及び経路RP9を使う光トンネルである。 A detailed explanation on how to realize a relay optical tunnel by the switch control command CC_ToR is as follows. One optical tunnel may be directly coupled to two specific optical branch insertion subsystems OADS. The method of relaying optical tunnels is to first pass an optical signal through the optical tunnel of the first book, reach a certain optical branch insertion subsystem OADS, convert it into an electrical signal, and immediately enter the interconnected top oblack switch ToR. It is converted into an optical signal and entered into the second optical tunnel, and finally reaches the destination optical branch insertion subsystem OADS. As shown in FIG. 26, the state of the optical tunnel network at hand is assumed to be two existing optical tunnels, and the two optical tunnels include routes RP8 and RP9, respectively. The path RP8 passes from the top-of-black switch ToR_1 through the optical branch insertion subsystem OADS_1, the optical switching link subsystem OSIS and the optical branch insertion subsystem OADS_2, and reaches the top-of-black switch ToR_2. The path RP9 passes from the top-of-black switch ToR_2, passes through the optical branch insertion subsystem OADS_2 and the optical branch insertion subsystem OADS_3, and reaches the top-of-black switch ToR_3. At this time, when the optical tunnel scheduling module 520 decides to construct a transmission channel from the top-of-black switch ToR_1 to the top-of-black switch ToR_3 by the relay optical tunnel, the optical tunnel scheduling module 520 determines the top-of-black switch setting submodule 544. The switch control signal CS_ToR is transmitted to the top-of-black switch ToR to set the top-of-black switches ToR_1 and ToR_2. By setting an appropriate flow entry in addition to the top-of-black switches ToR_1 and ToR_1, the packet is made to reach the top-of-black switch ToR_3 from the top-of-black switch ToR_1 through the route RP8 and the route RP9. be able to. Specifically, when the top-of-black switch ToR receives a packet, the packet is transmitted by a flow entry that matches the matching in the flow table. Therefore, the flow entry in the flow table can be changed via the switch control signal CS_ToR to control the packet transmission path. Further explaining, the flow entry mainly consists of a matching field (match field) and an action field (action). The matching field also consists of one or more other fields, such as a source IP such as a Vlan ID, a destination IP, or other fields supported by OpenFlow. The action field mainly consists of an output field, and indicates from which port of the top-of-black switch the packet is sent. Therefore, when trying to construct a transmission channel from the top-of-black switch ToR_1 to the top-of-black switch ToR_1 by the relay optical tunnel (path RP8 and path RP9), first, the top-of-black switch ToR_1 is set, thereby leading the top. Add one new flow entry: {Match [src: IP in ToR_1, Dst: IP in ToR_3], Action [out: port of tunnel 1]} to the oblack switch ToR_1. Then, the top-of-black switch ToR_2 is set, thereby flowing to the top-of-black switch ToR_2. Entry flow entry: {Match [src: IP in ToR_1, Dst: IP in ToR_3], Action [outt: port of tunnel 2] } Is added. Since the top-of-black switch ToR_3 originally has a flow entry flow entry: {Match [Dst: IP in ToR_3], Action [outt: port of server]}, it is not necessary to set it separately. src indicates the source IP address, and Dst indicates the destination IP address. tunnel 1 is an optical tunnel using wavelength λ1 and path RP8, and tunnel 2 is an optical tunnel using wavelength λ2 and path RP9.

このようにして、これらの流れエントリーが加えられたので、トップオブラックスイッチToR_1の受信されたパケットにおけるsrcは自分であり且つDstはトップオブラックスイッチToR_3である場合、トップオブラックスイッチToR_1はまず流れテーブル(flow table)にマッチングに合致する流れエントリーがあるかを調べる。1本の流れエントリー{Match[src: IP in ToR_1, Dst: IP in ToR_3]、 Action[output: port of tunnel 1]}がマッチングに合致することを発見する場合、流れエントリーにおけるアクションフィールドによりパケットを波長λ1及び経路RP8を使う光トンネルtunnel 1によって接続されるポートを外へ伝送して、光トンネルが既に構築されたので、パケットが光トンネル経路RP8を通してトップオブラックスイッチToR_2に達する。同様に、トップオブラックスイッチToR_2は流れテーブルを調べてマッチングに合致する流れエントリー{Match[src:IP in ToR_1, Dst:IP in ToR_3]、 Action[output: port of tunnel 2]}を発見する場合、流れエントリーにおけるアクションフィールドパケットにより波長λ2及び経路RP9を使う光トンネルtunnel 2によって接続されるポートから外へ伝送する。パケットが光トンネル経路RP9を通してトップオブラックスイッチToR_3に達した後に、トップオブラックスイッチToR_3はパケットにおけるDstが自分のIPアドレスであることを発見すると、流れエントリーにおけるアクションフィールドによりパケットを対応的なサーバによって接続されるポートに発信する。これにより、別に光トンネルを構築する必要がなく、パケットは中継光トンネルの技術により宛先端サーバに達することができる。 Since these flow entries have been added in this way, if the src in the received packet of the top-of-black switch ToR_1 is itself and the Dst is the top-of-black switch ToR_1, then the top-of-black switch ToR_1 is first. Check if there is a flow entry in the flow table that matches the match. If one flow entry {Match [src: IP in ToR_1, Dst: IP in ToR_3], Action [outt: port of tunnel 1]} is found to match the matching, the packet is sent by the action field in the flow entry. Since the optical tunnel has already been constructed by transmitting the port connected by the optical tunnel tunnel 1 using the wavelength λ1 and the path RP8 to the outside, the packet reaches the top-of-black switch ToR_2 through the optical tunnel path RP8. Similarly, when the top-of-black switch ToR_2 examines the flow table and finds a flow entry {Match [src: IP in ToR_1, Dst: IP in ToR_3], Action [outt: port of tunnel 2]} that matches the matching. , The action field packet in the flow entry transmits out from the port connected by the optical tunnel tunnel 2 using wavelength λ2 and path RP9. After the packet reaches the top-of-black switch ToR_3 through the optical tunnel path RP9, when the top-of-black switch ToR_3 discovers that the Dst in the packet is its own IP address, the action field in the flow entry causes the packet to be a corresponding server. Call to the port connected by. As a result, it is not necessary to construct a separate optical tunnel, and the packet can reach the destination end server by the technique of the relay optical tunnel.

帯域幅使用率監視モジュール560の詳しい操作は図27を参照されたい。図27は、本発明の一部の実施例によるソフトウェア定義ネットワークコントローラ500の細部機能を示すブロック図である。図27に示すように、帯域幅使用率監視モジュール560における統計プロセッサー562はリクエストメッセージRequestによりデータストリームの統計データDATA_statを伝送し、データストリームの統計データDATA_statを受信しデータストリームの統計データDATA_statによりデータストリームのデータフローを計算するようにトップオブラックスイッチToRを要求することに用いられる。そして、統計プロセッサー562は書き込み命令W_statによりデータストリームのデータフローを共有データベース590に記憶することに用いられる。また、すべてのデータストリームのデータフローの記憶が完成した後に、統計プロセッサー562はトリガーメッセージTriggerにより帯域幅使用率監視モジュール560における波長利用プロセッサー564をトリガーすることに用いられ、これにより帯域幅使用率監視モジュール560が光トンネル帯域幅使用率を計算し始める。 See FIG. 27 for detailed operation of the bandwidth utilization monitoring module 560. FIG. 27 is a block diagram showing detailed functions of the software-defined network controller 500 according to a part of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 27, the statistical processor 562 in the bandwidth utilization monitoring module 560 transmits the statistical data DATA_stat of the data stream by the request message Request, receives the statistical data DATA_stat of the data stream, and data by the statistical data DATA_stat of the data stream. Used to request a top-of-rack switch ToR to calculate the data flow of a stream. Then, the statistical processor 562 is used to store the data flow of the data stream in the shared database 590 by the write instruction W_stat. Also, after the data flow storage of all data streams is complete, the statistical processor 562 is used to trigger the wavelength utilization processor 564 in the bandwidth utilization monitoring module 560 by the trigger message Trigger, which causes the bandwidth utilization. The monitoring module 560 begins to calculate the optical tunnel bandwidth utilization.

図27に示すように、波長利用プロセッサー564は読み取り命令R_statにより共有データベース590からデータストリームのデータフローを読み取り、読み取り命令R_tunにより光トンネルネットワークデータを読み取ることに用いられ、波長利用プロセッサー564はデータストリームのデータフローにより光トンネル帯域幅使用率を計算し、書き込み命令W_useにより光トンネル帯域幅使用率を共有データベース590に記憶することに用いられる。また、波長利用プロセッサー564は光トンネル帯域幅使用率が高すぎ又は低すぎる状況があるかを判断することに用いられる。光トンネル帯域幅使用率が高すぎ又は低すぎる時、波長利用プロセッサー564は光トンネル帯域幅使用率により帯域幅負荷通知Alarmを光トンネルスケジューリングモジュール520に伝送することに用いられる。 As shown in FIG. 27, the wavelength utilization processor 564 is used to read the data flow of the data stream from the shared database 590 by the read instruction R_stat, and the optical tunnel network data is read by the read instruction R_tun, and the wavelength utilization processor 564 is used to read the data stream. It is used to calculate the optical tunnel bandwidth usage rate from the data flow of the above and store the optical tunnel bandwidth usage rate in the shared database 590 by the write instruction W_use. The wavelength utilization processor 564 is also used to determine if there are situations where the optical tunnel bandwidth utilization is too high or too low. When the optical tunnel bandwidth utilization is too high or too low, the wavelength utilization processor 564 is used to transmit the bandwidth load notification Allarm to the optical tunnel scheduling module 520 by the optical tunnel bandwidth utilization.

帯域幅使用率監視モジュール560が如何に知恵定義光トンネルネットワークシステム100における各光トンネルの光トンネル帯域幅使用率を監視するかについて、図28を参照されたい。図28に示すように、1つのデータストリーム(dataflow)の知恵定義光トンネルネットワークシステム100におけるエンドポイントからエンドポイントへの伝送流れは3の部分を含み、それぞれ異なる点線で表示される。まず、第1の部分で、ソース端のキャビネットからのデータストリームをソース端のトップオブラックスイッチToR_4に発信し、トップオブラックスイッチToR_4がデータストリームにおけるパケットのソースIPアドレス及び宛先IPアドレスにより流れテーブルにおけるすべての流れエントリーのマッチングフィールドと照合する。適切なマッチングフィールドを使用することにより、同じデータストリームのパケットが何れも同じ流れエントリーに照合することを確定できる。照合が合致すると、データストリームは前記流れエントリーのアクションフィールドにより対応的な光トンネル(例えば、図28において、データストリームがトップオブラックスイッチToR_4の出力ポートからソース端の光分岐挿入サブシステムOADS_4に入る)に導入される。データストリームが導入される同時に、トップオブラックスイッチToR_4もデータストリームのパケット数、大小に従い、流れエントリーにおけるカウンターフィールドにおけるマッチしたバイト(matched bytes)、つまり前記データストリームのデータフローを更新することがある。そして、第2の部分で、データストリームは光トンネルを通してソース端の光分岐挿入サブシステムOADS_4から宛先の光分岐挿入サブシステムOADS_5に伝送される。最後、第3の部分で、宛先のトップオブラックスイッチToR_5は光分岐挿入サブシステムOADS_5からのデータストリームを受信する。トップオブラックスイッチToR_5は流れエントリーを比較し、データストリームのパケットを対応的な出力ポート(即ち宛先のサーバ)に発信し、データストリーム伝送を完成する。 See FIG. 28 for how the bandwidth utilization monitoring module 560 monitors the optical tunnel bandwidth utilization of each optical tunnel in the Wisdom Definition Optical Tunnel Network System 100. As shown in FIG. 28, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 of one data stream (dataflow) includes three parts, each of which is represented by a different dotted line. First, in the first part, the data stream from the cabinet at the source end is transmitted to the top oblack switch ToR_4 at the source end, and the top oblack switch ToR_4 is a flow table according to the source IP address and the destination IP address of the packet in the data stream. Matches with the matching field of all flow entries in. By using the appropriate matching fields, you can be sure that all packets in the same data stream match the same flow entry. If the match is matched, the data stream enters the optical tunnel corresponding to the action field of the flow entry (eg, in FIG. 28, the data stream enters the source-end optical branch insertion subsystem OADS_4 from the output port of the top-of-black switch ToR_4. ) Will be introduced. At the same time that the data stream is introduced, the top-of-black switch ToR_4 may also update the matched bytes in the counter field of the flow entry, that is, the data flow of the data stream, according to the number of packets and the magnitude of the data stream. .. Then, in the second part, the data stream is transmitted from the source-end optical branch insertion subsystem OADS_4 to the destination optical branch insertion subsystem OADS_5 through the optical tunnel. Finally, in the third part, the destination top-of-black switch ToR_5 receives the data stream from the optical branch insertion subsystem OADS_5. The top-of-black switch ToR_5 compares the flow entries and sends a packet of the data stream to the corresponding output port (ie, the destination server) to complete the data stream transmission.

上記のデータストリーム伝送流れから分かるように、すべてのデータストリームは何れもソース端のトップオブラックスイッチToR_4の流れエントリーに対する比較により光トンネルネットワークに導入される。データストリームのフロー大小は流れエントリーにおけるカウンターフィールドにおけるマッチしたバイトに記録される。カウンターフィールドのマッチしたバイトに対する演算により、流れエントリーのデータフローが得られ、このデータフローは当該流れエントリーにより光トンネルに伝送されるデータストリームのフローを反映することができる。この特性により、帯域幅使用率監視モジュール560は各ソース端トップオブラックスイッチにおけるすべての流れエントリーのデータフローを収集し計算し、且つ、同じ光トンネル内のすべての流れエントリーに属するデータフローを加算し、このようにして、何れか1つの光トンネルの帯域幅使用率を計算することができる。 As can be seen from the data stream transmission flow above, all data streams are introduced into the optical tunnel network by comparison to the flow entry of the top oblack switch ToR_4 at the source end. The flow magnitude of the data stream is recorded in the matched bytes in the counter field at the flow entry. An operation on the matched bytes of the counterfield yields the data flow of the flow entry, which can reflect the flow of the data stream transmitted by the flow entry to the optical tunnel. Due to this characteristic, the bandwidth utilization monitoring module 560 collects and calculates the data flow of all flow entries at each source end top oblack switch and adds the data flows belonging to all flow entries in the same optical tunnel. In this way, the bandwidth utilization of any one of the optical tunnels can be calculated.

言い換えれば、帯域幅使用率監視モジュール560における統計プロセッサー562は定期的にトップオブラックスイッチToRからOpenFlowデータストリームの統計データを取得し、データストリームの統計データにより流れエントリーのデータフローを計算してから、共有データベース590のデータストリーム状態表(Flow_Status Table)に書き込む。すべての流れエントリーのデータフローの記録が完成した後に、波長利用プロセッサー564は光トンネルの帯域幅使用率を統計し始める。光トンネルデータストリーム表(Flows_in_Tunnel Table)により、波長利用プロセッサー564は各光トンネル内にどの流れエントリーがあるかが分かる。そして、またデータストリーム状態表により、光トンネル内の流れエントリーのデータフローを加算すると、前記トンネルの波長利用率を算出することができる。すべての光トンネルの帯域幅使用率を計算し記録することを完成すると、波長利用プロセッサー564は各トンネルの使用状況を1つずつ確認する。あるトンネルにフロー過負荷又は軽負荷の状況があり、且つ前記状況が既にある期間継続していることを発見すると、光トンネルスケジューリングモジュール520に警告通知を発信する。 In other words, the statistical processor 562 in the bandwidth utilization monitoring module 560 periodically acquires the statistical data of the OpenFlow data stream from the top-of-black switch ToR and calculates the data flow of the flow entry from the statistical data of the data stream. , Write to the data stream status table (Flow_Status Table) of the shared database 590. After the data flow recording of all flow entries is complete, the wavelength utilization processor 564 begins to statistics the bandwidth utilization of the optical tunnel. The optical tunnel data stream table (Flows_in_Tunnel Table) shows which flow entry the wavelength utilization processor 564 has in each optical tunnel. Then, by adding the data flow of the flow entry in the optical tunnel from the data stream state table, the wavelength utilization rate of the tunnel can be calculated. After completing the calculation and recording of the bandwidth utilization of all optical tunnels, the wavelength utilization processor 564 checks the usage status of each tunnel one by one. When it is discovered that a tunnel has a flow overload or light load situation and the situation has already continued for a certain period of time, a warning notification is sent to the optical tunnel scheduling module 520.

このようにして、光トンネルの帯域幅使用率が高すぎる場合、帯域幅使用率監視モジュール560は過負荷通知の帯域幅負荷通知Alarmを光トンネルスケジューリングモジュール520に発信して新たな光トンネル及び/又は分割光トンネルを構築する。逆に、光トンネルの帯域幅使用率が低すぎる場合、帯域幅使用率監視モジュール560は軽負荷通知の帯域幅負荷通知Alarmを光トンネルスケジューリングモジュール520に発信して光トンネルを統合し及び/又は光トンネルを除去する。 In this way, if the bandwidth utilization of the optical tunnel is too high, the bandwidth utilization monitoring module 560 sends an overload notification bandwidth load notification alarm to the optical tunnel scheduling module 520 to create a new optical tunnel and /. Or build a split light tunnel. Conversely, if the bandwidth utilization of the optical tunnel is too low, the bandwidth utilization monitoring module 560 sends a bandwidth load notification alarm of the light load notification to the optical tunnel scheduling module 520 to integrate the optical tunnel and / or Remove the optical tunnel.

一部の実施例において、知恵定義光トンネルネットワークシステム100は漸進的展開をサポートできるので、異なるキャビネット数によって、光ノードの数及び/又は分布状況は異なる(例えば、光スイッチングリンクサブシステム、光分岐挿入サブシステムの数が異なる)ことがある。このため、光ノードとの間のルーティング経路も異なる。トポロジトランスモジュール580は外界から入力された(例えば、使用者から入力された)トポロジーデータによりルーティング経路表T_Routを計算し、ルーティング経路表T_Rout及びトポロジーデータを共有データベース590に格納することに用いられる。具体的に、トポロジーデータは光ノード数と光ノード結合を含む。ルーティング経路表T_Routは知恵定義光トンネルネットワークシステム100における何れか1つの光分岐挿入サブシステムと他のすべての光分岐挿入サブシステムとの間に存在可能なすべてのルーティング経路を含む。 In some embodiments, the wisdom-defined optical tunnel network system 100 can support gradual deployment, so that the number and / or distribution of optical nodes varies depending on the number of different cabinets (eg, optical switching link subsystem, optical branching). The number of insertion subsystems may be different). Therefore, the routing route to and from the optical node is also different. The topology transformer module 580 is used to calculate the routing route table T_Rout from the topology data input from the outside world (for example, input from the user), and store the routing route table T_Rout and the topology data in the shared database 590. Specifically, the topology data includes the number of optical nodes and the coupling of optical nodes. The routing route table T_Rout includes all routing routes that can exist between any one optical branch insertion subsystem and all other optical branch insertion subsystems in the wisdom-defined optical tunnel network system 100.

ルーティング経路表T_Routは更にポッド内のルーティング経路表(Intra-Pod Routing Path Table)及びポッド間のルーティング経路表(Inter-Pod Routing Path Table)に分けられてよい。表4はポッド内のルーティング経路表の内容である。表4において、ルーティング経路は共に2種類があり、それぞれ第1の伝送リングRing1によって作られた第1種のルーティング経路と第2の伝送リングRing2によって作られた第2種のルーティング経路である。また、表4におけるルーティング経路関数(routing path function)の機能は入力のソース光分岐挿入サブシステムOADS及び宛先光分岐挿入サブシステムOADSの番号がマッチされてから、第1種の対応的なポッド内のルーティング経路と第2種の対応的なポッド内のルーティング経路を計算する。ルーティング経路関数において、(SP,SR)でソース光分岐挿入サブシステムOADSがどのソースポッド(source Pod、SP)におけるどのソースキャビネット(source rack、SR)に属するかを表し、(DP,DR)で宛先光分岐挿入サブシステムOADSがどの目的ポッド(destination Pod,DP)におけるどの目的キャビネット(destination rack、DR)に属するかを表す。具体的に、図29は第1種のポッド内のルーティング経路関数に関する詳しい内容である。このアルゴリズムは使用者によって入力されたソースポッドSP、ソースキャビネットSR、目的ポッドDP、目的キャビネットDR、ルーティング経路種類及びシステムに記録されたトポロジー情報により、光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)を起点とし、第1の伝送リングRing1に沿って、光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)のルーティング経路に達することができる。その中、関数出力(Function output)は共に2つのフィールド:OADS_SenderとOADS_Rcveを有する。OADS_Senderはソース光分岐挿入サブシステムOADSのインデックス(index)及びどの伝送モジュール(210又は220)であるかを表す。OADS_Rcveは目的光分岐挿入サブシステムOADSのインデックス及びどの伝送モジュール(210又は220)であるかを表す。関数出力により、このルーティング経路がどの光ノードを通過するか及びどの対応的な光素子を設定する必要があるかを見つけることができる。第2の伝送リングRing2に対する作法も類似している。

Figure 0007103617000004
The routing route table T_Rout may be further divided into a routing route table in the pod (Intra-Pod Routing Path Table) and a routing route table between pods (Inter-Pod Routing Path Table). Table 4 shows the contents of the routing route table in the pod. In Table 4, there are two types of routing routes, a first type routing route created by the first transmission ring Ring 1 and a second type routing route created by the second transmission ring Ring 2, respectively. In addition, the function of the routing path function in Table 4 is in the corresponding pod of the first type after the numbers of the input source optical branch insertion subsystem OADS and the destination optical branch insertion subsystem OADS are matched. And the routing route in the corresponding pod of the second kind are calculated. In the routing route function, (SP, SR) indicates which source cabinet (source rack, SR) in which source pod (source Pod, SP) the source optical branch insertion subsystem OADS belongs, and (DP, DR) indicates. Indicates which destination optical branch insertion subsystem OADS belongs to which destination cabinet (destination rack, DR) in which destination pod (destination pod, DP). Specifically, FIG. 29 is a detailed content regarding the routing route function in the first type pod. This algorithm uses the source pod SP, source cabinet SR, target pod DP, target cabinet DR, routing path type and topology information recorded in the system entered by the user to create an optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR). Starting from the first transmission ring Ring 1, the routing path of the optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR) can be reached. Among them, the Function output both have two fields: OADS_Sender and OADS_Rcve. OADS_Sender represents the index (index) of the source optical branch insertion subsystem OADS and which transmission module (210 or 220) it is. OADS_Rcve represents the index of the target optical branch insertion subsystem OADS and which transmission module (210 or 220) it is. From the function output, it is possible to find out which optical node this routing path passes through and which corresponding optical element needs to be set. The method for the second transmission ring Ring2 is similar.
Figure 0007103617000004

例として、図30に示すように、ソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)と目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)は同じポッド内にあるため、両者の間のルーティング経路がポッド内のルーティング経路に属する。システムはソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)と目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)との間に第1種のルーティング経路を構築するように構築する場合、ソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)におけるソースポッドSP、ソースキャビネットSR、目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)における目的ポッドDP、目的キャビネットDRを入力とし、表4における第1種のルーティング経路関数Intra_Pod_Rpath_Type_1(SP,SR,DP,DR)を呼び演算する。図29のアルゴリズムにより、関数出力がOADS_Sender:(Ring_1,SP,SR)、OADS_Rcver:(Ring_1,DP,DR)であることが得られる。ここから分かるように、ルーティング経路関数により見つかった前記ルーティング経路は光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)における伝送モジュール210aを起点とし、第1の伝送リングRing1に沿って、OADS(DP,DR)における伝送モジュール210bに達する。前記ルーティング経路沿途におけるすべての光素子を設定することにより、システムは図30に示すようなルーティング経路を構築することができる。 As an example, as shown in FIG. 30, since the source optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) and the target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR) are in the same pod, there is a routing route between them. It belongs to the routing route in the pod. When the system is constructed to construct a first-class routing path between the source optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) and the target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR), the source optical branch insertion Source pod SP in subsystem OADS (SP, SR), source cabinet SR, target pod DP in target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR), target cabinet DR are input, and the first type of routing route in Table 4 is used. The function Intra_Pod_Rpath_Type_1 (SP, SR, DP, DR) is called and calculated. According to the algorithm of FIG. 29, it is obtained that the function output is OADS_Sender: (Ring_1, SP, SR) and OADS_Rcver: (Ring_1, DP, DR). As can be seen from this, the routing route found by the routing route function starts from the transmission module 210a in the optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) and is along the first transmission ring Ring1 along with OADS (DP, DR). ) Reach the transmission module 210b. By setting all the optical elements along the routing route, the system can construct the routing route as shown in FIG.

表5はポッド間ルーティング経路表(Inter-Pod Routing Path Table)、表に記録されたポッド間のルーティング経路は共に4種であり、それぞれType 11、Type 12、Type 21、及びType 22である。Type 11は第1の伝送リングRing1によりソース光分岐挿入サブシステムOADSから第2層の光スイッチングリンクサブシステムOSISへ上がり、第1の伝送リングRing1により目的光分岐挿入サブシステムOADSへ下がるルーティング経路である。Type 12は対応して第1の伝送リングRing1によりソース光分岐挿入サブシステムOADSから第2層の光スイッチングリンクサブシステムOSISへ上がり、第2の伝送リングRing2により目的光分岐挿入サブシステムOADSへ下がるルーティング経路である。Type 21、Type 22は上記の規則に従い、類推することができる。ポッド間のルーティング経路関数(inter-Pod routing path function)の使用方式とポッド内のルーティング経路関数の使用方式とが同じであり、システムはソースポッドSP、ソースキャビネットSR、目的ポッドDP、目的キャビネットDR及びルーティング経路の種類を入力するだけで、動的に前記ルーティング経路を計算することができる。図31はType 11のルーティング経路関数アルゴリズムを例として、このアルゴリズムは使用者によって入力されたソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)におけるソースポッドSP、ソースキャビネットSR、目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)における目的ポッドDP、目的キャビネットDR、ルーティング経路の種類(Type 11、Type 12、Type 21、又はType 22)及びシステムにおけるトポロジーの情報により、ソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)の伝送モジュール210からソース光スイッチングリンクサブシステムOSIS (source OSIS)へ下がり、最短経路で目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)の伝送モジュール210によって接続される目的光スイッチングリンクサブシステムOSIS (destination OSIS)に達し、また目的光スイッチングリンクサブシステムOSISから目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)のポッド間に下がるルーティング経路を見つける。その中、関数出力は共にOADS_Sender、OSIS_EW、OSIS_South、OADS_Rcverのような4つのフィールドを有する。OADS_Senderはソース光分岐挿入サブシステムOADSのインデックス及びどの伝送モジュール(210又は220)に属するかを表す。OSIS_EWはソース光スイッチングリンクサブシステムOSISのインデックス及び第2層のルーティング方向(東又は西へ)を表す。OSIS_Southは目的光スイッチングリンクサブシステムOSISのインデックス及びどの伝送モジュールに属するかを表す。OADS_Rcverは目的光分岐挿入サブシステムOADSのインデックス及びどの伝送モジュールに属するかを表す。関数出力によりこのルーティング経路がどの光ノードを通過するか及びどの対応的な光素子を設定する必要があるかを見つけることができる。

Figure 0007103617000005
Table 5 is an inter-pod routing route table (Inter-Pod Routing Path Table), and there are four types of routing routes between pods recorded in the table, which are Type 11, Type 12, Type 21, and Type 22, respectively. Type 11 is a routing path that goes up from the source optical branch insertion subsystem OADS by the first transmission ring Ring1 to the optical switching link subsystem OSIS of the second layer, and goes down to the target optical branch insertion subsystem OADS by the first transmission ring Ring1. be. Type 12 correspondingly goes up from the source optical branch insertion subsystem OADS to the second layer optical switching link subsystem OSIS by the first transmission ring Ring1 and down to the target optical branch insertion subsystem OADS by the second transmission ring Ring2. It is a routing route. Type 21 and Type 22 can be inferred according to the above rules. The usage method of the routing route function (inter-Pod routing path function) between pods and the usage method of the routing route function in the pod are the same, and the system is the source pod SP, source cabinet SR, target pod DP, target cabinet DR. And, the routing route can be calculated dynamically only by inputting the type of the routing route. FIG. 31 takes the routing route function algorithm of Type 11 as an example, and this algorithm is the source pod SP, the source cabinet SR, and the target optical branch insertion subsystem in the source optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) input by the user. Source optical branch insertion subsystem OADS (SP) based on the objective pod DP in OADS (DP, DR), objective cabinet DR, routing path type (Type 11, Type 12, Type 21, or Type 22) and topology information in the system. , SR) transmission module 210 descends to the source optical switching link subsystem OSIS (source OSIS) and is connected by the transmission module 210 of the objective optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR) in the shortest path. Find the routing path that reaches the system OSIS (destination OSIS) and descends from the target optical switching link subsystem OSIS to the pods of the target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR). Among them, the function output both have four fields such as OADS_Sender, OSIS_EW, OSIS_South, and OADS_Rcver. OADS_Sender represents the index of the source optical branch insertion subsystem OADS and which transmission module (210 or 220) it belongs to. OSIS_EW represents the index of the source optical switching link subsystem OSIS and the routing direction of the second layer (east or west). OSIS_South represents the index of the target optical switching link subsystem OSIS and which transmission module it belongs to. OADS_Rcver represents the index of the target optical branch insertion subsystem OADS and which transmission module it belongs to. The function output allows us to find out which optical node this routing path passes through and which corresponding optical element needs to be configured.
Figure 0007103617000005

図32の例に示すように、ソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)と目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)が異なるポッド内にあり、このため両者の間のルーティング経路はポッド間のルーティング経路に属する。システムはソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)と目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)との間でType 11のルーティング経路を構築するように決める場合、ソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)におけるソースポッドSP、ソースキャビネットSR、目的光分岐挿入サブシステムOADS(DP,DR)における目的ポッドDP、目的キャビネットDRを入力パラメータとしてType 11のルーティング経路関数Inter_Pod_Rpath_Type_11(SP,SR,DP,DR)を呼び演算する。図31のアルゴリズムにより、関数出力のパラメータがOADS_Sender:(Ring_1,SP,SR)、OSIS_EW:(To_East,SP)、OSIS_South:(Ring_1,DP)、OADS_Rcver:(Ring_1,DP,DR)であることが得られる。このため、ルーティング経路関数により見つかった前記ルーティング経路は以下の通り、ソース光分岐挿入サブシステムOADS(SP,SR)における伝送モジュール210cを起点とし、第1の伝送リングRing1に沿って第2層のソース光スイッチングリンクサブシステムOSIS(SP)へ上がり東へ目的光スイッチングリンクサブシステムOSIS(DP)に達し、また目的光スイッチングリンクサブシステムOSIS(DP)から第1の伝送リングRing1に沿って目的光スイッチングリンクサブシステムOADS(DP,DR)における伝送モジュール210dへ下がる。すべての光素子が当該ルーティング経路に沿うように設定すると、システムは図32に示すようなルーティング経路を構築することができる。 As shown in the example of FIG. 32, the source optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) and the target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR) are in different pods, so that the routing path between them is It belongs to the routing route between pods. If the system decides to build a Type 11 routing path between the source optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) and the target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR), the source optical branch insertion subsystem Source pod SP in OADS (SP, SR), source cabinet SR, target pod DP in target optical branch insertion subsystem OADS (DP, DR), target cabinet DR as input parameters Type 11 routing route function Inter_Pod_Rpath_Type_11 (SP, SR) , DP, DR) is called and calculated. According to the algorithm of FIG. 31, the parameters of the function output are OADS_Sender: (Ring_1, SP, SR), OSIS_EW: (To_East, SP), OSIS_Sout: (Ring_1, DP), OADS_Rcver: (Ring_1, DP, DR). can get. Therefore, the routing route found by the routing route function starts from the transmission module 210c in the source optical branch insertion subsystem OADS (SP, SR) as follows, and is formed on the second layer along the first transmission ring Ring1. Go up to the source optical switching link subsystem OSIS (SP) and reach the target optical switching link subsystem OSIS (DP), and from the target optical switching link subsystem OSIS (DP) along the first transmission ring Ring1. It goes down to the transmission module 210d in the switching link subsystem OADS (DP, DR). When all the optical elements are set to follow the routing path, the system can construct the routing path as shown in FIG.

このようにして、トポロジトランスモジュール580がトポロジーデータによりルーティング経路表T_Routを計算し、ルーティング経路表T_Routを共有データベース590に記憶することにより、ルーティング経路表T_Routが知恵定義光トンネルネットワークシステム100のアーキテクチャにつれて変化することを確保することができる。 In this way, the topology transformer module 580 calculates the routing route table T_Rout from the topology data and stores the routing route table T_Rout in the shared database 590, so that the routing route table T_Rout follows the architecture of the wisdom-defined optical tunnel network system 100. It can be ensured that it changes.

要するに、本発明の各実施例に提出されたソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、リアルタイムで知恵定義光トンネルネットワークシステム100における、ネットワークトポロジー構造、波長割当状況、ネットワークルーティング割当状況、波長帯域幅使用状況、及びデータストリームのフローを含むネットワーク環境状態を継続的に監視することにより、そして設計されたスマートアルゴリズムにより最適な光トンネル配置及びデータストリームガイドを行う。ソフトウェア定義ネットワークコントローラ500は、ルーティング及び波長の衝突を回避するという条件で、快速に最適な経路ルーティング及び波長選択スイッチ設定を決めて、システムの最高のスループットを達成し、更にデータストリームの伝送遅延を最小にさせる。 In short, the software-defined network controller 500 submitted to each embodiment of the present invention has a network topology structure, a wavelength allocation status, a network routing allocation status, a wavelength bandwidth usage status, and a wavelength bandwidth usage status in the wisdom-defined optical tunnel network system 100 in real time. Optimal optical tunnel placement and data stream guidance are provided by continuously monitoring network environment conditions, including data stream flow, and by designed smart algorithms. The software-defined network controller 500 determines the optimum route routing and wavelength selection switch settings for rapid operation on the condition that routing and wavelength collisions are avoided, achieves the highest throughput of the system, and further reduces the transmission delay of the data stream. Minimize.

本開示内容を実施形態によって上記のように開示したが、これは本開示内容を限定するものではなく、当業者であれば、本開示内容の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更及び修飾することができるため、本開示内容の保護範囲は、下記特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。 Although the content of the present disclosure has been disclosed as described above according to the embodiment, this does not limit the content of the present disclosure, and those skilled in the art can make various changes and modifications as long as they do not deviate from the spirit and scope of the content of the present disclosure. Therefore, the scope of protection of the contents of this disclosure shall be based on the contents specified in the claims below.

100 知恵定義光トンネルネットワークシステム
200、200a~200e、OADS、OADS(x)、OADS(x+1)、OADS(x+2)、OADS(x+3)、OADS(x+4)、OADS(x+5)、OADS(x+10)、OADS(x+15)、OADS(x+20)、OADS1~OADS5、OADS6、OADS11、OADS16、OADS21、OADS_1、OADS_2、OADS_3、OADS_4、OADS_5、OADS(SP,SR)、OADS(DP,DR)、OADS_Sender、OADS_Rcver 光分岐挿入サブシステム
210、210a~210e 第1の伝送モジュール
220、220a~220e 第2の伝送モジュール
211 第1の垂直ポート
221 第2の垂直ポート
212、222、BMUX1、BMUX2 マルチプレクサ
214、224 切替サブモジュール
216、226 デマルチプレクサ
400a~400e 光スイッチングリンクサブシステム
410 マイクロコントローラ
420 受信サブモジュール
440 出力サブモジュール
460 光路切替サブモジュール
480 相互接続ラインモジュール
SP11、SP12、SP21、SP22、SPLT1、SPLT2 ビームスプリッタ
481~486 インターコネクトビームスプリッタ
462a~462f 入力ビームスプリッタ
464 波長選択スイッチアレイ
466a~466d 出力光コンバイナ
468a~468d、EDFA1、EDFA2 光信号増幅器
490 フェールオーバーサブモジュール
491、493、495、497 分光検出器
492、494、496、498 光スイッチ
500 ソフトウェア定義ネットワークコントローラ
520 光トンネルスケジューリングモジュール
522 事前割り当てサブモジュール
524 動的割り当てサブモジュール
540 設定管理モジュール
542 光ノード設定サブモジュール
544 トップオブラックスイッチ設定サブモジュール
560 帯域幅使用率監視モジュール
562 統計プロセッサー
564 波長利用プロセッサー
580 トポロジトランスモジュール
590 共有データベース
800 判断方法
S810~S840、S841~S845 工程
900a、900b、900c ラック
P1~P5 ポッド
T1、T2 ネットワーク
TOR、TORa、TORb、TORc、ToR_1、ToR_2、ToR_3、ToR_4、ToR_5 トップオブラックスイッチ
R2 リング形メッシュ構造
Ring1 第1の伝送リング
Ring2 第2の伝送リング
FW システムファームウェア
WSS11 第1の波長選択スイッチ
WSS12 第2の波長選択スイッチ
WSS21 第3の波長選択スイッチ
WSS22 第4の波長選択スイッチ
464a~464n 波長選択スイッチ
NLW0~NLW2、NLE0~NLE2、PLW0~PLW2、PLE0~PLE2 ライン
RT1、RT2、RTa、RTb、RTc、RP1、RP2、RP3、RP4、RP5、RP6、RP7、RP8、RP9 経路
In1、In2 アップロード端
E1~E6、W7~W12 出力端
E7~E12、W1~W6 入力端
ITR1~ITR4 中断ピン
TS1、TS2 トリガ信号
NS1、NS2 異常通知信号
SS 選択信号
CS、CS_WSS、CS_ToR 制御信号
λ1~λ40、b1、b2、r3、r4、b5、b6、r7、r8 波長
UL1~UL8 第1のアップロード光信号
UL9~UL16 第2のアップロード光信号
DL1~DL16 ダウンロード光信号
Sig11 第1の合成光信号
Sig21 第2の合成光信号
Sig12、Sig22、SigU1、SigU2 合成光信号
SigD1、SigD2、SigE0~SigE2 合成光信号
SigW0~SigW2 合成光信号
TSh1 第1の水平伝送光信号
TSh2 第2の水平伝送光信号
TSh3 第3の水平伝送光信号
TSh3d 第4の水平伝送光信号
TSh5 第5の水平伝送光信号
TSh6 第6の水平伝送光信号
TSh7 第7の水平伝送光信号
TSh7d 第8の水平伝送光信号
TSh1' 増幅された第1の水平伝送光信号
TSh5' 増幅された第5の水平伝送光信号
TSd1 第1の下り伝送光信号
TSd2 第2の下り伝送光信号
TSd2a~TSd2e 第2の下り伝送光信号
TSd3 第3の下り伝送光信号
TSd4 第4の下り伝送光信号
TSd4a~TSd4e 第4の下り伝送光信号
TSu1 第1の上り伝送光信号
TSu1a~TSu1e 第1の上り伝送光信号
TSu2 第2の上り伝送光信号
TSu3 第3の上り伝送光信号
TSu3a~TSu3e 第3の上り伝送光信号
TSu4 第4の上り伝送光信号
SigA、SigB、SigC 光信号
H1E、H2E 第1の水平伝送信号
H1W、H2W 第2の水平伝送信号
E1D1、E2D1、W1D1、W2D1 第1の下り伝送信号
E1D2、E2D2、W1D2、W2D2 第2の下り伝送信号
U1D2、U2D1 第3の下り伝送信号
T_Rout ルーティング経路表
W_tun、W_stat、W_use 書き込み命令
R_tun、R_stat 読み取り命令
DATA_stat データストリームの統計データ
CC、CC_opt、CC_ToR 制御コマンド
Request リクエストメッセージ
Reply 返信メッセージ
Alarm 帯域幅負荷通知
Trigger トリガーメッセージ
S19、S21、S23 流れ
100 Wisdom Definition Optical Tunnel Network System 200, 200a-200e, OADS, OADS (x), OADS (x + 1), OADS (x + 2), OADS (x + 3), OADS (x + 4), OADS (x + 5), OADS (x + 10), OADS (x + 15), OADS (x + 20), OADS1 to OADS5, OADS6, OADS11, OADS16, OADS21, OADS_1, OADS_2, OADS_3, OADS_4, OADS_5, OADS (SP, SR), OADS (DP, DR) Branch insertion subsystem 210, 210a-210e First transmission module 220, 220a-220e Second transmission module 211 First vertical port 221 Second vertical port 212, 222, BMUX1, BMUX2 multiplexer 214, 224 Switching submodule 216, 226 Demultiplexers 400a-400e Optical Switching Link Subsystem 410 Microcontroller 420 Reception Submodule 440 Output Submodule 460 Optical Path Switching Submodule 480 Interconnect Line Modules SP11, SP12, SP21, SP22, SPLT1, SPLT2 Beam Splitters 481-486 Interconnect Beam Splitter 462a-462f Input Beam Splitter 464 Wavelength Selector Switch Array 466a-466d Output Optical Combiner 468a-468d, EDFA1, EDFA2 Optical Signal Amplifier 490 Failover Submodule 491, 493, 495, 497 Spectrometer Detectors 492, 494, 494 4,98 Optical Switch 500 Software Definition Network Controller 520 Optical Tunnel Scheduling Module 522 Preallocation Submodule 524 Dynamic Allocation Submodule 540 Configuration Management Module 542 Optical Node Configuration Submodule 544 Topo Black Switch Configuration Submodule 560 Bandwidth Utilization Monitoring Module 562 Statistical processor 564 Wavelength processor 580 Topology transformer module 590 Shared database 800 Judgment method S810 to S840, S841 to S845 Process 900a, 900b, 900c Rack P1 to P5 Pod T1, T2 Network TOR, TORa, TORb, TORc, ToR_1 , ToR_2, ToR_3, ToR_4, ToR_5 Top-of-black switch R2 Ring-shaped mesh structure Ring1 First transmission ring Ring2 Second transmission ring FW System firmware WSS11 First wavelength selection switch WSS12 Second wavelength selection switch WSS21 Third Wavelength selection switch WSS22 Fourth wavelength selection switch 464a to 464n Wavelength selection switch NLW0 to NLW2, NLE0 to NLE2, PLW0 to PLW2, PLE0 to PLE2 Line RT1, RT2, RTa, RTb, RTc, RP1, RP2, RP3, RP4, RP5, RP6, RP7, RP8, RP9 Path In1, In2 Upload ends E1 to E6, W7 to W12 Output ends E7 to E12, W1 to W6 Input ends ITR1 to ITR4 Interruption pin TS1, TS2 Trigger signal NS1, NS2 Abnormality notification signal SS Selection signals CS, CS_WSS, CS_ToR Control signals λ1 to λ40, b1, b2, r3, r4, b5, b6, r7, r8 Wavelengths UL1 to UL8 First upload optical signals UL9 to UL16 Second upload optical signals DL1 to DL16 Download optical signal Sigma11 1st synthetic optical signal Sigma21 2nd synthetic optical signal Sigma12, Sigma22, Sigma1, Sigma2 Synthetic optical signal SigmaD1, Sigma2, SigE0 to Sigma2 Synthetic optical signal SigmaW0 to Sigma2 Synthetic optical signal TSh1 1st horizontal transmission light Signal TSh2 Second horizontal transmission optical signal TSh3 Third horizontal transmission optical signal TSh3d Fourth horizontal transmission optical signal TSh5 Fifth horizontal transmission optical signal TSh6 Sixth horizontal transmission optical signal TSh7 Seventh horizontal transmission optical signal TSh7d Eighth horizontal transmission optical signal TSh1'Amplified first horizontal transmission optical signal TSh5' Amplified fifth horizontal transmission optical signal TSd1 First downlink optical signal TSd2 Second downlink optical signal TSd2a to TSd2e 2nd downlink transmission optical signal TSd3 3rd downlink transmission optical signal TSd4 4th downlink transmission optical signal TSd4a to TSd4e 4th downlink transmission optical signal TS1 1st uplink transmission optical signal TSu1a to TSu1e 1st uplink transmission optical signal Signal Tu2 Second uplink optical signal Tsu3 Third uplink optical signal Tsu3a to Tu3e Third uplink optical signal Tu4 Fourth uplink optical signal SigA, SigB, Sigma C Optical signals H1E, H2E First horizontal transmission Signal H1W , H2W 2nd horizontal transmission signal E1D1, E2D1, W1D1, W2D1 1st downlink transmission signal E1D2, E2D2, W1D2, W2D2 2nd downlink transmission signal U1D2, U2D1 3rd downlink transmission signal T_Rout Routing route table W_tun, W_stat , W_use write command R_tun, R_stat read command DATA_stat Data stream statistical data CC, CC_opt, CC_ToR control command Request request message Request reply message Allarm bandwidth load notification Signal trigger message S19, S21, S23 flow

Claims (7)

光トンネルを構築するために、複数の光スイッチ及び複数のトップオブラックスイッチを制御するためのネットワークシステム制御方法であって、
光トンネルスケジューリングモジュールが、ルーティング経路表により、前記複数の光スイッチ及び前記複数のトップオブラックスイッチ間に光トンネルネットワークを計画し、前記光トンネルネットワークの光トンネルネットワークデータにより、制御コマンドを伝送することであって、前記光トンネルネットワークが複数の光トンネルを含み、前記光トンネルがそれぞれルーティング経路と波長とを含み、前記光トンネルを通して、ソース端のトップオブラックスイッチから、宛先端の別のトップオブラックスイッチへデータストリームが送信され、前記ソース端の前記トップオブラックスイッチは、前記データストリームのパケットを、前記ソース端の前記トップオブラックスイッチの流れエントリと比較して、前記データストリームを前記光トンネルネットワークに導入し、前記データストリームの前記パケットの数およびサイズに従い、前記流れエントリにおけるカウンタフィールドのマッチしたバイトを更新する、ことと、
設定管理モジュールが、前記制御コマンドにより、制御信号を前記複数の光スイッチ及び前記複数のトップオブラックスイッチに出力することと、
帯域幅使用率監視モジュールが、記トップオブラックスイッチから前記光トンネルの複数のデータストリームのデータストリームの統計データを受信し、前記データストリームの統計データにより前記光トンネルの前記データストリームのデータフローと光トンネル帯域幅使用率とを計算し、前記光トンネル帯域幅使用率がプリセット間隔を超える場合、帯域幅負荷通知を伝送することであって、前記データフローは、前記流れエントリにおける前記カウンタフィールドの前記更新されたマッチしたバイトを計算することで取得され、且つ、前記光トンネルの前記光トンネル帯域幅使用率は、前記ソース端の前記トップオブラックスイッチの前記流れエントリの前記データフローを加算することで取得され、同一の光トンネルの前記データフローが加算されて、対応する光トンネルの前記光トンネル帯域幅使用率が計算される、ことと、
前記光トンネルスケジューリングモジュールが、前記帯域幅負荷通知により、改めて前記光トンネルネットワークを計画することと、
を含む、ネットワークシステム制御方法。
A network system control method for controlling a plurality of optical switches and a plurality of top-of-rack switches in order to construct an optical tunnel.
The optical tunnel scheduling module plans an optical tunnel network between the plurality of optical switches and the plurality of top-of-rack switches according to the routing route table, and transmits control commands by the optical tunnel network data of the optical tunnel network. The optical tunnel network includes a plurality of optical tunnels, each of which includes a routing path and a wavelength, from a top oblack switch at the source end to another top o at the destination end through the optical tunnel. A data stream is transmitted to the black switch, and the top-of-black switch at the source end compares a packet of the data stream with a flow entry of the top-o-black switch at the source end to light the data stream. Introducing into a tunnel network and updating the matched bytes of the counter field in the flow entry according to the number and size of the packets in the data stream.
The setting management module outputs a control signal to the plurality of optical switches and the plurality of top-of-black switches by the control command.
The bandwidth utilization monitoring module receives the statistical data of the data streams of the plurality of data streams of the optical tunnel from the top oblack switch, and the data flow of the data stream of the optical tunnel is based on the statistical data of the data stream. And the optical tunnel bandwidth utilization, and if the optical tunnel bandwidth utilization exceeds the preset interval, a bandwidth load notification is transmitted, wherein the data flow is the counter field in the flow entry. Obtained by calculating the updated matched bytes of, and the optical tunnel bandwidth utilization of the optical tunnel adds the data flow of the flow entry of the top oblack switch at the source end. And that the data flow of the same optical tunnel is added to calculate the optical tunnel bandwidth utilization of the corresponding optical tunnel.
The optical tunnel scheduling module plans the optical tunnel network again by the bandwidth load notification.
Network system control methods, including.
トポロジトランスモジュールが、トポロジーデータにより、前記ルーティング経路表を計算し、前記ルーティング経路表と前記トポロジーデータとを共有データベースに記憶することを更に備え、前記トポロジーデータが光ノード数と光ノード結合を含み、前記ルーティング経路表が前記光スイッチにおける何れか1方から任意の他方までの複数のルーティング経路を含む、請求項1に記載のネットワークシステム制御方法。 The topology transformer module further comprises calculating the routing route table from the topology data and storing the routing route table and the topology data in a shared database, and the topology data includes the number of optical nodes and optical node coupling. The network system control method according to claim 1, wherein the routing route table includes a plurality of routing routes from any one of the optical switches to any other. 前記光トンネルスケジューリングモジュールの事前割り当てサブモジュールが、前記ルーティング経路表により、前記光トンネルネットワークを計画することと、
前記事前割り当てサブモジュールが、前記光トンネルネットワークデータにより、光ノード制御コマンドとスイッチ制御コマンドとを前記設定管理モジュールに伝送することと、
前記事前割り当てサブモジュールが、前記光トンネルネットワークデータを共有データベースに記憶することであって、前記光トンネルネットワークデータが前記複数の光トンネルの複数の前記ルーティング経路と複数の前記波長とを含み、前記光トンネルネットワークデータが前記データストリームが通過する前記光トンネルを設置することに用いられる、ことと、
を更に備える、請求項1または2に記載のネットワークシステム制御方法。
The pre-allocated submodule of the optical tunnel scheduling module plans the optical tunnel network according to the routing route table.
The pre-allocated submodule transmits the optical node control command and the switch control command to the setting management module by the optical tunnel network data.
The pre-allocated submodule stores the optical tunnel network data in a shared database, wherein the optical tunnel network data includes a plurality of said routing paths and a plurality of the wavelengths of the plurality of optical tunnels. The optical tunnel network data is used to install the optical tunnel through which the data stream passes.
The network system control method according to claim 1 or 2, further comprising.
前記設定管理モジュールの光ノードサブモジュールが、前記光ノード制御コマンドを受信することと、
前記光ノードサブモジュールが、前記光ノード制御コマンドにより、波長選択スイッチ制御信号を前記複数の光スイッチに出力することと、
前記設定管理モジュールのスイッチサブモジュールが、前記スイッチ制御コマンドを受信することと、
前記スイッチサブモジュールが、前記スイッチ制御コマンドをスイッチ制御信号に転換し前記トップオブラックスイッチに出力することと、
を更に含む、請求項3に記載のネットワークシステム制御方法。
When the optical node submodule of the setting management module receives the optical node control command,
The optical node submodule outputs a wavelength selection switch control signal to the plurality of optical switches by the optical node control command.
When the switch submodule of the setting management module receives the switch control command,
The switch submodule converts the switch control command into a switch control signal and outputs it to the top oblack switch.
The network system control method according to claim 3, further comprising.
前記帯域幅使用率監視モジュールの統計プロセッサーが、前記トップオブラックスイッチから前記データストリームの統計データを受信し、前記データストリームの統計データにより、前記データストリームのデータフローを計算することと、
前記帯域幅使用率監視モジュールの波長利用プロセッサーが、前記データストリームのデータフローにより、前記光トンネル帯域幅使用率を計算することと、
前記波長利用プロセッサーが、前記光トンネル帯域幅使用率により、前記帯域幅負荷通知を伝送することと、
を更に含む、請求項1または2に記載のネットワークシステム制御方法。
The statistical processor of the bandwidth utilization monitoring module receives the statistical data of the data stream from the top-of-black switch, and calculates the data flow of the data stream from the statistical data of the data stream.
The wavelength utilization processor of the bandwidth utilization monitoring module calculates the optical tunnel bandwidth utilization based on the data flow of the data stream.
The wavelength utilization processor transmits the bandwidth load notification by the optical tunnel bandwidth utilization rate, and
The network system control method according to claim 1 or 2, further comprising.
前記光トンネルスケジューリングモジュールの動的割り当てサブモジュールが、前記帯域幅負荷通知を受信することと、
前記動的割り当てサブモジュールが、前記帯域幅負荷通知により、改めて前記光トンネルネットワークを計画することと、
前記動的割り当てサブモジュールが、改めて計画された前記光トンネルネットワークの対応的な前記光トンネルネットワークデータにより、光ノード制御コマンドとスイッチ制御コマンドとを調整し伝送することと、
前記動的割り当てサブモジュールが、改めて計画された前記光トンネルネットワークデータを共有データベースに記憶することと、
を更に含む、請求項5に記載のネットワークシステム制御方法。
When the dynamic allocation submodule of the optical tunnel scheduling module receives the bandwidth load notification,
The dynamic allocation submodule re-plans the optical tunnel network with the bandwidth load notification.
The dynamic allocation submodule adjusts and transmits the optical node control command and the switch control command according to the corresponding optical tunnel network data of the newly planned optical tunnel network.
The dynamic allocation submodule stores the replanned optical tunnel network data in the shared database.
The network system control method according to claim 5, further comprising.
光トンネルを作るように複数の光スイッチ及び複数のトップオブラックスイッチを制御することに用いられるネットワークシステムコントローラであって、前記ネットワークシステムコントローラは、
共有データベースと、
前記共有データベースに結合されて、トポロジーデータによりルーティング経路表を計算し、前記ルーティング経路表を前記共有データベースに記憶することに用いられるトポロジトランスモジュールと、
前記共有データベースに結合されて、前記ルーティング経路表により、前記複数の光スイッチ及び前記複数のトップオブラックスイッチ間に、複数の光トンネルを含む光トンネルネットワークを構築し、前記光トンネルネットワークの光トンネルネットワークデータにより、制御コマンドを伝送することに用いられる光トンネルスケジューリングモジュールであって、前記光トンネルを通して、ソース端のトップオブラックスイッチから、宛先端の別のトップオブラックスイッチへデータストリームが送信され、前記ソース端の前記トップオブラックスイッチは、前記データストリームのパケットを、前記ソース端の前記トップオブラックスイッチの流れエントリと比較して、前記データストリームを前記光トンネルネットワークに導入し、前記データストリームの前記パケットの数およびサイズに従い、前記流れエントリにおけるカウンタフィールドのマッチしたバイトを更新する、光トンネルスケジューリングモジュールと、
前記光トンネルスケジューリングモジュールに結合されて、前記制御コマンドを制御信号に転換し前記光スイッチ及び前記トップオブラックスイッチに出力することに用いられる設定管理モジュールと、
前記共有データベースと前記光トンネルスケジューリングモジュールとに結合されて、記トップオブラックスイッチから前記光トンネルの複数のデータストリームのデータストリームの統計データを受信し、前記データストリームの統計データによりデータストリームのデータフローと光トンネル帯域幅使用率とを計算し、前記光トンネル帯域幅使用率により、光トンネル帯域幅負荷通知を前記光トンネルスケジューリングモジュールに伝送することに用いられる、帯域幅使用率監視モジュールであって、前記光トンネルスケジューリングモジュールが前記光トンネル帯域幅使用率と前記光トンネルネットワークデータとにより、改めて前記光トンネルネットワークを計画することに用いられ、前記データフローは、前記流れエントリにおける前記カウンタフィールドの前記更新されたマッチしたバイトを計算することで取得され、且つ、前記光トンネルの前記光トンネル帯域幅使用率は、前記ソース端の前記トップオブラックスイッチの前記流れエントリの前記データフローを加算することで取得され、同一の光トンネルの前記データフローが加算されて、対応する光トンネルの前記光トンネル帯域幅使用率が計算される、帯域幅使用率監視モジュールと、
を含む、ネットワークシステムコントローラ。
A network system controller used to control a plurality of optical switches and a plurality of top-bridge switches so as to form an optical tunnel.
Shared database and
A topology transformer module that is combined with the shared database, calculates a routing route table from topology data, and stores the routing route table in the shared database.
Combined with the shared database, an optical tunnel network including a plurality of optical tunnels is constructed between the plurality of optical switches and the plurality of top-of-rack switches according to the routing route table, and the optical tunnels of the optical tunnel network are constructed. An optical tunnel scheduling module used to transmit control commands by network data, in which a data stream is transmitted from a top-of-rack switch at the source end to another top-o-black switch at the destination end through the optical tunnel. The top-of-black switch at the source end compares a packet of the data stream with a flow entry of the top-o-black switch at the source end to introduce the data stream into the optical tunnel network and the data. An optical tunnel scheduling module that updates the matched bytes of the counter field in the flow entry according to the number and size of the packets in the stream.
A setting management module that is coupled to the optical tunnel scheduling module and used to convert the control command into a control signal and output it to the optical switch and the top oblack switch.
Combined with the shared database and the optical tunnel scheduling module, the top-of-rack switch receives statistical data of data streams of a plurality of data streams of the optical tunnel, and the statistical data of the data stream is used to obtain statistical data of the data stream. A bandwidth utilization monitoring module used to calculate data flow and optical tunnel bandwidth utilization and to transmit an optical tunnel bandwidth load notification to the optical tunnel scheduling module based on the optical tunnel bandwidth utilization. The optical tunnel scheduling module is used to re-plan the optical tunnel network with the optical tunnel bandwidth utilization and the optical tunnel network data, and the data flow is the counter field in the flow entry. Obtained by calculating the updated matched bytes of, and the optical tunnel bandwidth utilization of the optical tunnel adds the data flow of the flow entry of the top oblack switch at the source end. The bandwidth utilization monitoring module, which is acquired by the above, adds the data flows of the same optical tunnel, and calculates the optical tunnel bandwidth utilization of the corresponding optical tunnel.
Including network system controller.
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