模块化网元架构制造技术

一种模块化网元包括：一个或更多个线路盒，所述一个或更多个线路盒是介于机架安装模块与插入机箱中的线路模块之间的混合；一个或更多个线路盒托架，所述一个或更多个线路盒托架可机架安装，并且配置为选择性地容纳一个或更多个线路盒并向其提供电源连接器和数据连接器；以及核心机箱，其包括一个或更多个交换机模块、一个或更多个控制器模块、以及位于后部的一组连接器，该组连接器用于接线到一个或更多个线路盒托架上的电源连接器和数据连接器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化网元架构
本公开总体上涉及网络系统和方法。更特别地，本公开涉及一种模块化网元架构，其组合了机架安装单元(即“盒式波分盒(pizzabox)”)和基于机箱的系统，以提供灵活性、可扩展性、效率等，即一种能够支持包括光学/光子联网、时分复用(TDM)、分组交换等的多种应用的硬件平台。
技术介绍
网络、数据中心、云基础设施等最终通过物理硬件实现。物理硬件用于实现联网、计算和/或存储功能，包括光学/光子联网、时分复用(TDM)、分组交换等。常规地，通常有两种方法用于如何部署物理硬件—通过机箱和相关联的模块或通过机架安装单元。基于机箱的系统包括具有支持不同模块、线卡、电路板卡、刀片等的多个插槽和背板(为简单起见，这些被称为模块)。基于机箱的系统实现部署灵活性，其中将需要或要求的模块选择性地插入机箱中。机箱包括电气(印刷电路板(PCB))背板、固定尺寸的模块、所有模块的共享电源和冷却、例如通过一个或多个模块的中央交换机结构等。机箱的其他优点包括针对机箱的一次电源安装、仅前端接入、冗余、软件和硬件的紧密耦合等。有几个基本的挑战，即1)PCB背板在相同的结构到模块距离下其支持更高的串行-串并转换器(SERDES)速率的能力逐渐受到限制，2)导致这些设计类型的行业商业模式正在变化，3)网络运营商实践的关于生命周期和折旧的消费模式，转而由商家专用集成电路(ASIC)供应链加强，意味着需要更大的模块化等等。也就是说，常规的基于机箱的方法以固定的外形封装进行集中，这限制了在尺寸、功率的灵活性和处理不同应用的能力。此外，基于机箱的方法需要提前锁定、次优面板的使用、固定的插槽尺寸和电源、固定的冷却、固定的插槽带宽等。基于机箱的方法需要大量的初始投资。机架安装单元也称为“盒式波分盒”，并且通常包括1-2个(或更多个)完全封闭外形的机架单元(RU或简单地U，其是测量为44.5mm或1.75”的标准单位)的高度。机架安装单元与机箱的不同之处在于，在部署机架安装单元时已经包括了所有的硬件。例如，数据中心使用机架安装单元以完全分散和模块化的形式实现例如以叶/脊架构的网元。机架安装单元方法的优点包括标准接口、可堆叠性、低成本、适应性、低首次投入成本和现收现付等。虽然这提供了灵活性，但这种方法具有互连复杂性，例如前端的大量接线，并且这种接线基于可插拔的光学器件，可插拔的光学器件缺乏基于机箱的方法中可实现的密度。同样，这种方法不包括冗余，扩展到更大的系统是复杂和低效率的，并且每次安装均需要电源连接。
技术实现思路
由于当前尺寸的PCB背板可能只剩下两代链路速度，因此将过渡到电气线缆连接的背板，然后过渡到光学线缆连接的背板。许多人将线缆连接的系统看作提供更好的信号完整性的PCB背板的替代。然而，线缆连接的背板为考虑平台设计方面提供了一种全新的方式，这不是简单地直接替代PCB背板。因此，提供一种介于固定的基于机箱的方法与完全分散的机架安装单元之间的混合硬件架构将是有利的。在一实施例中，模块化网元包括：一个或更多个线路盒，所述一个或更多个线路盒是介于机架安装模块与插入机箱中的线路模块之间的混合；一个或更多个线路盒托架，所述一个或更多个线路盒托架可机架安装，并且配置为选择性地容纳一个或更多个线路盒并向其提供电源连接器和数据连接器；以及核心机箱，其包括一个或更多个交换机模块、一个或更多个控制器模块、以及位于后部的一组连接器，该组连接器用于接线到一个或更多个线路盒托架上的电源连接器和数据连接器。一个或更多个线路盒能够包括多个面板端口，所述多个面板端口连接到结构电路，该结构电路经由接线通信地耦合到一个或更多个交换机模块；并且一个或更多个交换机模块经由中间板或线缆彼此连接以及连接到一个或更多个控制器模块。接线能够包括具有多对同轴线缆的电气接线和光学接线中的一个或更多个。线路盒与核心机箱之间的每条线缆能够包括多个束，每个束具有多个链路，并且多个束的数量基于一个或更多个交换机模块的数量。在一个或更多个线路盒与核心机箱之间实现机箱管理协议，并且一个或更多个线路盒和核心机箱能够作为单个实体来管理。机箱管理协议能够在一个或更多个线路盒与核心机箱之间实现时序同步、存在、状态、所有权、中断、复位、电源和位置标识。一个或更多个控制器模块向每个线路盒上的电路提供电源和连接，以建立机箱管理协议从而接通和断开线路盒电源。核心机箱能够包括支持核心机箱和一个或更多个线路盒中的每个的接入面板。一个或更多个线路盒中的每个能够包括显示器，其基于机架中的相对位置提供虚拟插槽编号。一个或更多个线路盒能够包括多个线路盒，其中至少两个线路盒具有不同的间距。一个或更多个线路盒能够包括多个线路盒，其中至少两个线路盒具有一个或更多个不同数量的面板端口和不同类型的可插拔光学器件。一个或更多个线路盒均能够包括以太网交换机，该以太网交换机连接到一个或更多个交换机模块中的另一个以太网交换机。一个或更多个线路盒托架能够包括可缩回销，该可缩回销具有弹簧加载机构，该弹簧加载机构卡入机架上的轨道中的孔，并且具有推动分离机构，使得只能从前面接近机架。一个或更多个线路盒托架能够在到核心机箱的接线中具有松弛部分，允许在机架上下移动。在另一实施例中，部署模块化网元的方法包括：将线路盒插槽托架连接到机架；在线路盒插槽托架中提供线路盒，其中线路盒是介于机架安装模块与插入机箱中的线路模块之间的混合，并且其中线路盒插槽托架将线路盒连接到电源连接器和数据连接器；以及提供核心机箱，该核心机箱包括一个或更多个交换机模块、一个或更多个控制器模块、以及位于后部的一组连接器，该组连接器接线至线路盒插槽托架上的电源连接器和数据连接器。该方法还能够包括响应于增加模块化网元的容量而向第二线路盒插槽托架提供第二线路盒。第二线路盒能够在服务中被添加到核心机箱。在另外的实施例中，模块化网元包括：一个或更多个线路盒，其是介于机架安装模块与插入机箱中的线路模块之间的混合，一个或更多个线路盒中的每个包括多个面板端口，所述多个面板端口连接到结构电路和处理器；以及一个或更多个线路盒托架，其可机架安装，并且配置为选择性地容纳一个或更多个线路盒并向其提供电源连接器和数据连接器。一个或更多个线路盒能够包括多个线路盒，经由数据连接器在所述多个线路盒之间共同形成网格，并且多个线路盒中的一个能够被指定为用于经由处理器实现模块化网元的虚拟控制器的主线路盒。能够在服务中添加核心机箱以增加模块化网元的容量，核心机箱能够包括一个或更多个交换机模块、一个或更多个控制器模块、以及位于后部的一组连接器，该组连接器用于接线到一个或更多个线路盒托架上的电源连接器和数据连接器。在一实施例中，以太网路径选择的方法在包括一个或更多个入口线路模块、机箱中的多个交换机模块、以及一个或更多个出口线路模块的模块化网元中执行，其中一个或更多个入口线路模块和一个或更多个出口线路模块与机箱分开定位，并且经由接线连接到机箱。该方法包括：经由多个交换机模块将一个或更多个以太网流从一个或更多个入口线路模块分配到一个或更多个出口线路模块；经由接线在一个或更多个入口线路模块处接收来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化网元(10)，包括：/n一个或更多个线路盒(12)，所述一个或更多个线路盒是介于机架安装模块与插入机箱中的线路模块之间的混合；/n一个或更多个线路盒托架(70)，所述一个或更多个线路盒托架能够机架安装，并且配置为选择性地容纳所述一个或更多个线路盒(12)并向所述一个或更多个线路盒提供电源连接器(64)和数据连接器(52)；以及/n核心机箱(14)，其包括一个或更多个交换机模块(16)、一个或更多个控制器模块(18)、以及位于后部的一组连接器，该组连接器用于接线到所述一个或更多个线路盒托架(70)上的电源连接器(64)和数据连接器(52)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180423 US 15/959,820;20180423 US 15/959,869;20181.一种模块化网元(10)，包括：
一个或更多个线路盒(12)，所述一个或更多个线路盒是介于机架安装模块与插入机箱中的线路模块之间的混合；
一个或更多个线路盒托架(70)，所述一个或更多个线路盒托架能够机架安装，并且配置为选择性地容纳所述一个或更多个线路盒(12)并向所述一个或更多个线路盒提供电源连接器(64)和数据连接器(52)；以及
核心机箱(14)，其包括一个或更多个交换机模块(16)、一个或更多个控制器模块(18)、以及位于后部的一组连接器，该组连接器用于接线到所述一个或更多个线路盒托架(70)上的电源连接器(64)和数据连接器(52)。


2.根据权利要求1所述的模块化网元(10)，其中，所述一个或更多个线路盒(12)包括多个面板端口，所述多个面板端口连接到结构电路，所述结构电路经由接线通信地耦合到所述一个或更多个交换机模块(16)；并且
其中，所述一个或更多个交换机模块(16)经由中间板或线缆彼此连接或连接到所述一个或更多个控制器模块(18)。


3.根据权利要求1至2所述的模块化网元(10)，其中，所述接线包括具有多对同轴线缆的电气接线和光学接线中的一个或更多个。


4.根据权利要求1至3所述的模块化网元(10)，其中，在线路盒(14)与所述核心机箱(14)之间的每条线缆包括多个束，每个束具有多个链路，并且所述多个束的数量基于所述一个或更多个交换机模块(16)的数量。


5.根据权利要求1至4所述的模块化网元(10)，其中，在所述一个或更多个线路盒(12)与所述核心机箱(14)之间实现机箱管理协议，并且其中，将所述一个或更多个线路盒(12)和所述核心机箱(14)作为单个实体来管理。


6.根据权利要求1至5所述的模块化网元(10)，其中，所述核心机箱(14)包括支持所述核心机箱(14)和所述一个或更多个线路盒(12)中的每个的接入面板(20)。


7.根据权利要求1至6所述的模块化网元(10)，其中，所述一个或更多个线路盒(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·里沃，伊恩·邓肯，安东尼·J·梅恩伯格，詹姆斯·蒂尔尼，西蒙·J·E·希尔曼，
申请(专利权)人：希尔纳公司，
类型：发明
国别省市：美国;US