[發明專利]基于高密度存儲器的單裸片光交換結構

有效

• 申請號: 201711348226.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107820142B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 肖立權;龐征斌;賴明澈;翦杰;常俊勝;戴藝;肖燦文;曹繼軍;張鶴穎;徐佳慶;張磊;劉路
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 李學康;吳鑫

1.基于高密度存儲器的單裸片光交換結構，其特征在于，包括N個輸入端口，N個電/光轉換模塊，存儲輸入光交換網絡，存儲輸入緩沖，存儲器控制邏輯，高密度存儲器，存儲輸出緩沖，存儲輸出光交換網絡，N個光/電轉換模塊，和N個輸出端口；N為整數，1≤i≤N，i為整數；N個輸入端口，記為第1輸入端口IN₁、……、第i輸入端口IN_i、……、第N輸入端口IN_N；N個電/光轉換模塊，記為第1電/光轉換模塊E/O₁、……、第i電/光轉換模塊E/O_i、……、第N電/光轉換模塊E/O_N；N個光/電轉換模塊，記為第1光/電轉換模塊O/E₁、……、第i光/電轉換模塊O/E_i、……、第N光/電轉換模塊O/E_N；N個輸出端口，記為第1輸出端口OUT₁、……、第i輸出端口OUT_i、……、第N輸出端口OUT_N；

第i輸入端口與第i電/光轉換模塊相連，報文通過第i輸入端口進入第i電/光轉換模塊；

第i電/光轉換模塊分別與第i輸入端口、存儲輸入光交換網絡相連；第i電/光轉換模塊從第i輸入端口接收報文，進行電/光轉換后將報文由電信號轉換成光信號，將報文傳輸給存儲輸入光交換網絡；

存儲輸入光交換網絡分別與第1電/光轉換模塊、……、第i電/光轉換模塊、……、第N電/光轉換模塊、存儲輸入緩沖相連，從第1電/光轉換模塊、……、第i電/光轉換模塊、……、第N電/光轉換模塊接收報文，從第1電/光轉換模塊、……、第i電/光轉換模塊、……、第N電/光轉換模塊仲裁出第s電/光轉換模塊，s為整數，1≤s≤N，獲得光通道寫權限的第s電/光轉換模塊，將報文傳輸至存儲輸入緩沖；

存儲輸入緩沖分別與存儲輸入光交換網絡、存儲器控制邏輯、高密度存儲器相連；存儲輸入緩沖從存儲輸入光交換網絡接收并緩存報文，同時，將報文的目的端口號P_dest發送給存儲器控制邏輯，接收到從存儲器控制邏輯返回的報文寫地址W_addr后，將報文寫入高密度存儲器；

存儲器控制邏輯分別與存儲輸入緩沖、高密度存儲器相連；存儲器控制邏輯是一個軟件模塊，采用動態輸出隊列的存儲單元組織方式組織高密度存儲器的數據存儲單元；存儲器控制邏輯從存儲輸入緩沖接收報文的目的端口號P_dest后，為報文分配空閑存儲單元，并將空閑存儲單元的地址W_addr返回給存儲輸入緩沖；另一方面，在每個時鐘周期，存儲器控制邏輯產生一個讀地址R_addr傳輸給高密度存儲器；

高密度存儲器分別與存儲器控制邏輯、存儲輸入緩沖、存儲輸出緩沖相連；高密度存儲器從存儲器控制邏輯接收R_addr，根據R_addr將報文讀出至存儲輸出緩沖；在每個時鐘周期，將從存儲輸入緩沖接收的報文根據寫地址W_addr將報文寫入高密度存儲器；

存儲輸出緩沖與高密度存儲器、存儲輸出光交換網絡相連；存儲輸出緩沖從高密度存儲器接收并緩存報文，并等待通過存儲輸出光交換網絡將報文傳輸至目的輸出端口；

存儲輸出光交換網絡分別與存儲輸出緩沖、第1光/電轉換模塊、……、第i光/電轉換模塊、……、第N光/電轉換模塊相連；存儲輸出光交換網絡從存儲輸出緩沖接收報文，從第1光/電轉換模塊、……、第i光/電轉換模塊、……、第N光/電轉換模塊仲裁出第m光/電轉換模塊，m為整數，1≤m≤N，將報文傳輸給第m光/電轉換模塊；

第i光/電轉換模塊與存儲輸出光交換網絡、第i輸出端口相連；從存儲輸出光交換網絡接收報文后，進行光/電轉換，然后將轉換成電信號的報文提交給第i輸出端口；

第i輸出端口與第i光/電轉換模塊相連；第i輸出端口將從第i光/電轉換模塊接收的報文輸出至網絡中，完成整個交換過程。

2.如權利要求1所述的基于高密度存儲器的單裸片光交換結構，其特征在于，所述存儲輸入光交換網絡采取基于多寫單讀MWSR策略的光Crossbar交換網絡結構實現，N個輸入端口基于令牌槽的2-pass策略仲裁算法爭用共享寫光波導。