[發(fā)明專利]基于網格型拓撲結構的數(shù)據(jù)中心光互連結構及通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810614020.6
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108718214B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 楊冰;張丹;陳佳佳
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04B10/27
• 分類號: H04B10/27;H04B10/25;H04Q11/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉巧霞

1.基于網格型拓撲結構的數(shù)據(jù)中心光互連結構，其特征在于，該結構中包括兩層機柜群，每層機柜群包含N個機柜，每個機柜內設置一個規(guī)格為N×N的陣列波導光柵以及N個服務器；每臺服務器上均設置至少兩個可調諧光收發(fā)機，陣列波導光柵的路由特性為：波長為λ_P的光通過入射端口j進入陣列波導光柵，最終會從出射端口k’輸出，其中P＝|j-k’|；兩層機柜群中，每個機柜內的所有服務器均分別通過光纖環(huán)形器與所在機柜內的陣列波導光柵相連，第一層機柜群和第二層機柜群通過光纖環(huán)形器和/或層間互連結構相連；

第一層機柜群中的機柜內的陣列波導光柵和第二層機柜群中的機柜內的陣列波導光柵通過下列規(guī)則連接：

第一層機柜群、第二層機柜群均有N個機柜，對應的有N個陣列波導光柵，編號為1至N；

對于第一層機柜群中編號為m的陣列波導光柵，其與編號為n的入射端口相連的光纖環(huán)形器的a端口；以及第二層機柜群中編號為n的陣列波導光柵，其與編號為m的入射端口相連的光纖環(huán)形器的a端口，這兩個a端口作為成對的a端口；1≤m≤N，1≤n≤N；

對于第一層機柜群中編號為m的陣列波導光柵，其與編號為n’的出射端口相連的光纖環(huán)形器的d端口；以及第二層機柜群中編號為n的陣列波導光柵，其與編號為m’的出射端口相連的光纖環(huán)形器的d端口，這兩個d端口作為成對的d端口；

將上述成對的a端口和成對的d端口定義為一組a-d端口，這一組a-d端口通過光纖和/或層間互連結構連接在一起。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于網格型拓撲結構的數(shù)據(jù)中心光互連結構，其特征在于，在所有的陣列波導光柵端口處都連接一個4端口光纖環(huán)形器，使得陣列波導光柵的每一個端口都被拓展成三個環(huán)形器的端口，其中兩個環(huán)形器的端口用來連接服務器的光收發(fā)端口，第三個環(huán)形器的端口通過光纖或者層間互連結構與另一層機柜群中的陣列波導光柵相連。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于網格型拓撲結構的數(shù)據(jù)中心光互連結構，其特征在于，機柜內的服務器與陣列波導光柵連接的規(guī)則如下：在任意機柜內部，服務器的編號是從1至N；對于與該機柜內對應的陣列波導光柵，與入射端口相連的4端口光纖環(huán)形器，設定其端口順序為：b→a→A→c，其中A端口與陣列波導光柵的入射端口相連，與出射端口相連的4端口光纖環(huán)形器，其端口順序設定為f→B→d→e，其中B端口與陣列波導光柵的出射端口相連，則與入射端口i相連的光纖環(huán)形器的b端口以及與對應的出射端口i’相連的光纖環(huán)形器的f端口，連接向編號為i的服務器的兩個光發(fā)射端口；與入射端口i相連的光纖環(huán)形器的c端口以及與對應的出射端口i’相連的光纖環(huán)形器的e端口，連接向編號為i的服務器的兩個光輸入端口。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于網格型拓撲結構的數(shù)據(jù)中心光互連結構，其特征在于，所述層間互連結構選用下述任一種方式：

方式一：所述層間互連結構是直接將兩條互連的光纖交叉；

方式二：所述層間互連結構是采用能夠選擇輸出方向的規(guī)格為2×2的光開關矩陣；

方式三：所述層間互連結構是使用能夠分離波長為λ₀的光的濾波器，λ₀為一預設的波長，從陣列波導光柵的第i個端口進入后，可以從i’端口輸出；

方式四：所述層間互連結構是：對于一組a-d端口，兩個a端口直接用光纖互連，兩個d端口之間使用一個能夠反射波長為λ₀的光的光纖光柵連接；

方式五：所述層間互連結構是使用環(huán)形器和光開關組合的結構，對于一組a-d端口，兩個d端口直接用光纖互連，兩個a端口之間連接有兩個3端口光纖環(huán)形器和一個規(guī)格為2×2的光開關矩陣，每個3端口光纖環(huán)形器的第二個端口分別和兩個a端口直接相連，剩余的兩個端口連接在光開關矩陣的輸入、輸出端口。