光信号传输方法及装置、第一网络节点、光互连网络制造方法及图纸

本申请涉及光通信领域，公开了一种光信号传输方法及装置、第一网络节点、光互连网络，用以降低采用HPC技术等对于计算要求较高的网络结构中的时延和开销，提高网络的可扩展能力。该方法包括：第一网络节点对第一子网络中传输的第一光信号根据波长进行信号过滤，得到第二光信号和设定波长的光信号；设定波长的光信号包括第一设定波长的光信号和第二设定波长的光信号；将第二光信号传输给第一网络节点在第一子网络中的相邻网络节点；对滤出的第一设定波长的光信号进行接收；对滤出的第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号；并将第三设定波长的光信号转发到第一网络节点在第二子网络中的相邻网络节点。络节点在第二子网络中的相邻网络节点。络节点在第二子网络中的相邻网络节点。

【技术实现步骤摘要】
光信号传输方法及装置、第一网络节点、光互连网络


[0001]本申请实施例涉及光通信
，尤其涉及一种光信号传输方法及装置、第一网络节点、光互连网络。

技术介绍

[0002]随着大数据时代的到来，高性能计算(high performance computing，HPC)、人工智能(artificial intelligence，AI)等先进技术凭借各自的优势，得到了高速的发展及广泛的应用，并且正在相互融合。面对越来越复杂的计算任务，用于实现HPC和/或AI等先进技术的网络结构的规模变得日益庞大。换言之，网络结构中包含的网络节点数量变得越来越多，逐渐向大规模集群级别演进。可以理解，如果要建立大规模集群级别的互连网络，需要通过采用复杂的组网方式来实现。目前，常用的组网方式可大致分为传统的电互连和新的光互连方式。虽然通过电互连网络结构可以进一步扩大网络的规模和性能，但是也同时带来了拓扑结构复杂、线缆开销过大、设备数量过多、网络能耗难以优化等问题。与电互连网络结构相比，由于光互连网络结构在吞吐、时延、灵活性、能耗等方面优于传统的电互连网络结构，因此光互连方式能够更好地满足高性能计算对能耗和带宽的需求。
[0003]然而，采用传统的光互连网络结构实现HPC和/或AI等先进技术的计算，存在通信时延较高、网络可扩展性差等缺陷。例如，叶脊(spine
‑
leaf)拓扑网络结构是HPC、AI、云计算或数据中心等先进技术普遍使用的传统网络结构，但该网络结构会受到设备转发、路径转发跳数等因素影响，因此存在通信时延较大，通信开销较大的问题。以及，AI技术也经常采用二维网格网络的拓扑结构、二维环形网络的拓扑结构，但在此类拓扑结构下，由于网络节点只能与相邻的网络节点直接通信，若两个远距离的网络节点想要实现通信，需要中间经过的每个网络节点进行交换处理，存在通信开销较大的问题等。
[0004]因此，针对采用HPC技术等对于计算要求较高、参与计算的网络节点较多的光互连网络结构下，如何降低网络中的通信时延，提高网络的可扩展性是值得研究的。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种光信号传输方法及装置、第一网络节点、光互连网络，用以降低采用HPC技术等对于计算要求较高的网络结构中的通信时延和开销，提高网络的可扩展能力。
[0006]本申请实施例提供的具体技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种光信号传输方法，应用于光互连网络中的第一网络节点，所述光互连网络包括多个子网络，所述第一网络节点为第一子网络和第二子网络中包含的公共网络节点；所述第一子网络与所述第二子网络包含部分不相同的网络节点；在每个子网络中，每个网络节点对应传输不同波长的光信号；所述方法包括：所述第一网络节点对所述第一子网络中传输的第一光信号根据波长进行信号过滤，得到第二光信号和设定波长的光信号；所述设定波长的光信号包括第一设定波长的光信号和第二设定波长
的光信号；所述第一网络节点将所述第二光信号传输给所述第一网络节点在所述第一子网络中的相邻网络节点；所述第一网络节点对滤出的所述第一设定波长的光信号进行接收；所述第一网络节点对滤出的所述第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号；并将所述第三设定波长的光信号转发到所述第一网络节点在所述第二子网络中的相邻网络节点。
[0008]该方法的有益效果为：通过对光互连网络中包含的网络节点进行光信号传输方法的设计，降低了远距离网络节点与网络节点之间的通信时延，从而可以减少光互连网络中网络节点之间的通信开销。并且，通过本申请提供的光信号传输方法，还可以提高光互连网络的通信可扩展性，受到光互连网络拓扑结构的影响较小，进而可以实现大规模集群级别的光互连网络的光信号传输。
[0009]在一种可能的设计中，所述第一网络节点对滤出的所述第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号之前，所述方法还包括：所述第一网络节点根据第一指示信息确定所述第三设定波长；其中，所述第一指示信息承载于所述第二设定波长的光信号中，或者，所述第一指示信息承载于所述设定波长的光信号中。
[0010]该设计中，若在光互连网络中可以使用的波长数量充足，则可以为每个网络节点分配传输固定波长的光信号，从而可以实现在相同的子网络中，不同的网络节点根据波长确定是否需要接收光信号。并且，第一网络节点通过波长转换可以实现将从第一子网络中接收到光信号，进行波长转换之后，再传输到第二子网络中去。其中，第二子网络为包含第一网络节点的且除所述第一子网络之外的任意一个子网络，可以包含多个，根据光互连网络中的拓扑结构确定。这样，可以通过为每个网络节点分配接收不同波长的光信号，从而可以在光互连网络中基于波分复用的实现，降低通信时延，进而为HPC、AI等先进技术的计算提供的网络保障。
[0011]在一种可能的设计中，所述第一网络节点对滤出的所述第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号之前，所述方法还包括：所述第一网络节点根据第二指示信息确定第二网络节点；其中，所述第二指示信息承载于所述第二设定波长的光信号中，或者，所述第二指示信息承载于所述设定波长的光信号中；所述第一网络节点确定为所述第二网络节点动态分配的波长，得到所述第三设定波长。
[0012]该设计中，若在光互连网络中可以使用的波长数量不充足时，还可以为每个网络节点分配传输动态可分配波长的光信号，从而可以实现在相同的子网络中，不同的网络节点根据波长确定是否需要接收光信号。并且，在光互连网络中，第一网络节点确定波长转换之后的目标波长可以通过多种方式进行指示，从而保障了光互连网络的光信号传输的效率。
[0013]在一种可能的设计中，所述方法还包括：所述第一网络节点根据待传输数据确定目标网络节点，并确定目标传输路径；所述第一网络节点根据所述目标传输路径确定第二网络节点，并确定包含所述第一网络节点和所述第二网络节点的第二子网络；其中，所述第二网络节点为接收所述第一网络节点发送的光信号并转发给所述目标网络节点的中间网络节点，或者所述第二网络节点为所述目标网络节点；所述第一网络节点确定所述第二网络节点在所述第二子网络中传输光信号对应的第四设定波长；所述第一网络节点通过所述第四设定波长的光信号承载所述待传输数据，并将所述第四设定波长的光信号传输给所述
第二网络节点；且指示所述第二网络节点所述第四设定波长的光信号所对应的目标网络节点和目标传输路径。
[0014]该设计中，第一网络节点在作为源网络节点或者中间网络节点的场景下，提供了一种第一网络节点作为发射端的光信号传输方法。本申请提供的方法，作为发射端的网络节点可以首先确定接收待传输数据的网络节点所对应分配的波长，然后通过该波长的光信号承载待传输数据，进而用以指示相对应的网络节点对该波长的信号进行接收，而其他网络节点在根据波长确定自身不需要接收之后，可以继续向下一个相邻的网络节点传输。因此，本申请提供的光信号传输方法可以降低两个网络节点之间经过的一些中间网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光信号传输方法，其特征在于，应用于光互连网络中的第一网络节点，所述光互连网络包括多个子网络，所述第一网络节点为第一子网络和第二子网络中包含的公共网络节点；所述第一子网络与所述第二子网络包含部分不相同的网络节点；在每个子网络中，每个网络节点对应传输不同波长的光信号；所述方法包括：所述第一网络节点对所述第一子网络中传输的第一光信号根据波长进行信号过滤，得到第二光信号和设定波长的光信号；所述设定波长的光信号包括第一设定波长的光信号和第二设定波长的光信号；所述第一网络节点将所述第二光信号传输给所述第一网络节点在所述第一子网络中的相邻网络节点；所述第一网络节点对滤出的所述第一设定波长的光信号进行接收；所述第一网络节点对滤出的所述第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号；并将所述第三设定波长的光信号转发到所述第一网络节点在所述第二子网络中的相邻网络节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络节点对滤出的所述第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号之前，所述方法还包括：所述第一网络节点根据第一指示信息确定所述第三设定波长；其中，所述第一指示信息承载于所述第二设定波长的光信号中，或者，所述第一指示信息承载于所述设定波长的光信号中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络节点对滤出的所述第二设定波长的光信号进行波长转换，得到第三设定波长的光信号之前，所述方法还包括：所述第一网络节点根据第二指示信息确定第二网络节点；其中，所述第二指示信息承载于所述第二设定波长的光信号中，或者，所述第二指示信息承载于所述设定波长的光信号中；所述第一网络节点确定为所述第二网络节点动态分配的波长，得到所述第三设定波长。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第一网络节点根据待传输数据确定目标网络节点，并确定目标传输路径；所述第一网络节点根据所述目标传输路径确定第二网络节点，并确定包含所述第一网络节点和所述第二网络节点的第二子网络；其中，所述第二网络节点为接收所述第一网络节点发送的光信号并转发给所述目标网络节点的中间网络节点，或者所述第二网络节点为所述目标网络节点；所述第一网络节点确定所述第二网络节点在所述第二子网络中传输光信号对应的第四设定波长；所述第一网络节点通过所述第四设定波长的光信号承载所述待传输数据，并将所述第四设定波长的光信号传输给所述第二网络节点；且指示所述第二网络节点所述第四设定波长的光信号所对应的目标网络节点和目标传输路径。5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述第一网络节点将所述第二光信号传输给所述第一网络节点在所述第一子网络中的相邻网络节点，包括：
所述第一网络节点通过与所述第一网络节点在所述第一子网络中的相邻网络节点之间的多个传输通道中的空闲传输通道或指定传输通道，将所述第二光信号传输给与所述第一网络节点在所述第一子网络中的相邻网络节点；其中，所述第二光信号为将所述第一光信号中包含的所述设定波长的光信号过滤掉之后得到的。6.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述第一网络节点将所述第三设定波长的光信号转发到所述第一网络节点在所述第二子网络中的相邻网络节点，包括：所述第一网络节点通过与所述第一网络节点在所述第二子网络中的相邻网络节点之间的多个传输通道中的空闲传输通道或指定传输通道，将所述第三设定波长的光信号转发到所述第一网络节点在所述第二子网络中的相邻网络节点。7.一种第一网络节点，其特征在于，应用于光互连网络，所述光互连网络包括多个子网络，所述第一网络节点为第一子网络和第二子网络中包含的公共网络节点；所述第一子网络与所述第二子网络包含部分不相同的网络节点；在每个子网络中，每个网络节点对应传输不同波长的光信号；所述第一网络节点包括：滤波器、接收器和波长转换模块；所述滤波器的第一滤出口与所述第一网络节点的第一输出端口连接、所述滤波器的第二滤出口与所述接收器连接、所述滤波器的第三滤出口与所述波长转换模块连接；所述波长转换模块的输出口与所述第一网络节点的第二输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：林屹，王景燕，章春晖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：