用于全双工通信中的无阻塞网络架构及其连接方法技术

本发明专利技术公开了一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构及其连接方法，无阻塞网络架构，包括在N*N的开关单元阵列中，将第n列开关单元的2N个输出端逐一连接至第n+1列的N个开关单元的2N个输入端，且第n列开关单元中的任意p个开关单元的2p个输出端逐一连接至第n+1列中的至少p+1个开关单元的输入端中的2p个输入端，其中，1≤n＜N，且n＝1、2、

【技术实现步骤摘要】
用于全双工通信中的无阻塞网络架构及其连接方法


[0001]本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构及其连接方法。

技术介绍

[0002]随着人们对更大算力的需求，数据流量需求也不断增加，通信的规模也越来越庞大，大量的网络通信架构被应用在数据通信领域。在高数据流的通信系统中，随着对速率的提升，人们对链路的损耗及串扰也越来越重视，选择一种合适的网络架构来搭建通信系统变得至关重要。随着通信速率的提升，也推动着光通信技术的发展，多级光开光阵列的研发也成为了热门，为优化光开关阵列开关通道的灵活性，网络通信架构也被应用在硅光芯片的设计上。
[0003]由于使用光作为数据传输的载体，光的损耗及串扰问题，是硅光芯片设计中重点需要解决的问题，因此选择一款合适的网络架构有利于减少光开关以及波导交叉的数量，从而降低光在链路中的损耗及串扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构及其连接方法，解决了现阶段网络通信架构中使用的开关数量较多，且存在光损耗及串扰的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构，所述无阻塞网络架构包括N*N个开关单元以及2N个全双工通信设备；
[0006]每个所述开关单元包括2路输入端以及2路输出端；
[0007]N*N个所述开关单元排列成N列，每列包括N个所述开关单元；
[0008]第1列所述开关单元的2N个输入端与2N个所述全双工通信设备的发射端一一对应连接，第N列所述开关单元的2N个输出端与2N个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；
[0009]第n列所述开关单元的2N个输出端逐一连接至第n+1列的N个所述开关单元的2N个输入端，且第n列所述开关单元中的任意p个所述开关单元的2p个输出端逐一连接至第n+1列中的至少p+1个所述开关单元的输入端中的2p个输入端，其中，1≤n＜N，且n＝1、2、
…
、N
‑
1，p＝1、2、3、
…
、N
‑
1，p≤n；
[0010]其中，针对第1列中的第i个开关单元，在第N列所述开关单元中存在两个目标开关单元，所述目标开关单元中有且仅有一路输入端的输入信号来自第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的发射端，第i个所述开关单元对应的两个所述目标开关单元各自的一个输出端与第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；其中，i＝1、2、
…
、N。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构的连接方法，用于全双工通信中的无阻塞网络架构包括N*N个开关单元以及2N个全双工通信设
备，每个所述开关单元包括2路输入端以及2路输出端；所述连接方法包括：
[0012]将N*N个所述开关单元排列成N列，每列包括N个所述开关单元；
[0013]将第1列所述开关单元的2N个输入端与2N个所述全双工通信设备的发射端一一对应连接，并将第N列所述开关单元的2N个输出端与2N个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；
[0014]将第n列所述开关单元的2N个输出端逐一连接至第n+1列的N个所述开关单元的2N个输入端，且第n列所述开关单元中的任意p个所述开关单元的2p个输出端逐一连接至第n+1列中的至少p+1个所述开关单元的输入端中的2p个输入端，其中，1≤n＜N，且n＝1、2、
…
、N
‑
1，p＝1、2、3、
…
、N
‑
1，p≤n；
[0015]其中，针对第1列中的第i个开关单元，在第N列所述开关单元中存在两个目标开关单元，所述目标开关单元中有且仅有一路输入端的输入信号来自第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的发射端，第i个所述开关单元对应的两个所述目标开关单元各自的一个输出端与第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；其中，i＝1、2、
…
、N。
[0016]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种用于全双工通信中的无阻塞网络设备，包括上述第一方面所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构。
[0017]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种交换机，包括上述第一方面所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构。
[0018]本专利技术公开了一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构及其连接方法，无阻塞网络架构，包括在N*N的开关单元阵列中，将第n列开关单元的2N个输出端逐一连接至第n+1列的N个开关单元的2N个输入端，且第n列开关单元中的任意p个开关单元的2p个输出端逐一连接至第n+1列中的至少p+1个开关单元的输入端中的2p个输入端，其中，1≤n＜N，且n＝1、2、
…
、N
‑
1，p＝1、2、3、
…
、N
‑
1，p≤n，针对第1列中的第i个开关单元，在第N列开关单元中存在两个目标开关单元，目标开关单元中有且仅有一路输入端的输入信号来自第i个开关单元连接的两个全双工通信设备的发射端，第i个所述开关单元对应的两个所述目标开关单元各自的一个输出端与第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；其中，i＝1、2、
…
、N。解决了现阶段网络通信架构中使用的开关数量较多，且存在光损耗及串扰的技术问题，实现了经过更少的开关单元，使光通信路径走更少的交叉波导就能实现相同网络通信连接，且通信架构中全双工通信设备数量选择范围更广，开关单元的连接更为灵活的技术效果。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构的连接特性与端口分配的示意图；
[0020]图2是本专利技术实施例提供的一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构的连接结构图；
[0021]图3是本专利技术实施例提供的一种用于全双工通信中的4*4无阻塞网络架构的结构图；
[0022]图4是本专利技术实施例提供的一种用于全双工通信中的6*6无阻塞网络架构的结构
图；
[0023]图5是本专利技术实施例提供的另一种用于全双工通信中的6*6无阻塞网络架构的结构图；
[0024]图6是本专利技术实施例提供的又一种用于全双工通信中的6*6无阻塞网络架构的结构图；
[0025]图7是本专利技术实施例提供的再一种用于全双工通信中的6*6无阻塞网络架构的结构图；
[0026]图8是本专利技术实施例提供的用于全双工通信中的6*6的无阻塞网络架构的15种通信方式的结构图；
[0027]图9是本专利技术实施例提供的一种用于全双工通信中的8*8无阻塞网络架构的结构图；
[0028]图10是本专利技术实施例提供的另一种用于全双工通信中的8*8无阻塞网络架构的结构图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于全双工通信中的无阻塞网络架构，其特征在于，所述无阻塞网络架构包括N*N个开关单元以及2N个全双工通信设备；每个所述开关单元包括2路输入端以及2路输出端；N*N个所述开关单元排列成N列，每列包括N个所述开关单元；第1列所述开关单元的2N个输入端与2N个所述全双工通信设备的发射端一一对应连接，第N列所述开关单元的2N个输出端与2N个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；第n列所述开关单元的2N个输出端逐一连接至第n+1列的N个所述开关单元的2N个输入端，且第n列所述开关单元中的任意p个所述开关单元的2p个输出端逐一连接至第n+1列中的至少p+1个所述开关单元的输入端中的2p个输入端，其中，1≤n＜N，且n＝1、2、
…
、N
‑
1，p＝1、2、3、
…
、N
‑
1，p≤n；其中，针对第1列中的第i个所述开关单元，在第N列所述开关单元中存在两个目标开关单元，所述目标开关单元中有且仅有一路输入端的输入信号来自第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的发射端，第i个所述开关单元对应的两个所述目标开关单元各自的一个输出端与第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；其中，i＝1、2、
…
、N。2.根据权利要求1所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构，其特征在于，所述开关单元为光开关。3.根据权利要求1所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构，其特征在于，当所述全双工通信设备的数量为2N时，所述无阻塞网络架构的通信方式有A种，其中，A的计算方法如下：4.根据权利要求1或2所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构，其特征在于，N小于或等于6。5.根据权利要求1所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构，其特征在于，当N＝2时，所述无阻塞网络架构包括2*2个开关单元以及4个全双工通信设备；每个所述开关单元包括2路输入端以及2路输出端；2*2个所述开关单元排列成2列，每列包括2个所述开关单元；第1列所述开关单元的4个输入端与4个所述全双工通信设备的发射端一一对应连接，第2列所述开关单元的4个输出端与4个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；第1列所述开关单元的4个输出端逐一连接至第2列的2个所述开关单元的4个输入端，且第1列所述开关单元中任意1个所述开关单元的2个输出端逐一连接至第2列中的至少2个所述开关单元的输入端中的2个输入端；其中，针对第1列中的第i个开关单元，在第2列所述开关单元中存在两个目标开关单元，所述目标开关单元中有且仅有一路输入端的输入信号来自第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的发射端，第i个所述开关单元对应的两个所述目标开关单元各自的一个输出端与第i个所述开关单元连接的两个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；其中，i＝1、2。
6.根据权利要求1所述的用于全双工通信中的无阻塞网络架构，其特征在于，当N＝3时，所述无阻塞网络架构包括3*3个开关单元以及6个全双工通信设备；每个所述开关单元包括2路输入端以及2路输出端；3*3个所述开关单元排列成3列，每列包括3个所述开关单元；第1列所述开关单元的6个输入端与6个所述全双工通信设备的发射端一一对应连接，第3列所述开关单元的6个输出端与6个所述全双工通信设备的接收端一一对应连接；第1列所述开关单元的6个输出端逐一连接至第2列的3个所述开关单元的6个输入端，且第1列所述开关单元中任意p个所述开关单元的2p个输出端逐一连接至第2列中的至少p+1个所述开关单元的输入端中的2p个输入端，其中，p＝1、2；第2列所述开关单元的6个输出端逐一连接至第3列的3个所述开关单元的6个输入端，且第2列所述开关单元中任意p个所述开关单元的2p个输出端逐一连接至第3列中的至少p+1个所述开关单元的输入端中的2p个输入端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏震，郝沁汾，
申请(专利权)人：无锡芯光互连技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：