KR20010001698A - Device for multiwavelength packet switching using subcarrier-multiplexed packet coding and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부반송파 다중화 패킷 부호화를 이용한 다파장 광 패킷 교환 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다파장 광 패킷 교환기에서 출력 노드의 주소를 나타내는 패킷 헤더를 미리 할당된 주파수 캐리어로 결정하여 전송하므로써, 헤더 처리를 위해 지연되던 시간을 상기 주파수 캐리어의 유·무 검출에 따라 신속하게 처리할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-wavelength optical packet switching apparatus using subcarrier multiplexing packet encoding and a method thereof, and more particularly, to a packet header indicating an address of an output node in a multi-wavelength optical packet switch as a pre-assigned frequency carrier. Therefore, the present invention relates to an apparatus and a method for quickly processing a time delayed for header processing according to the presence / absence of the frequency carrier.
일반적으로 광대역 종합정보통신망(B-ISDN)이 구축되어 각 가입자에게 협대역의 전화 서비스, 컴퓨터간의 연결, 고선명 텔레비젼(HDTV) 등의 100 Mbps 이상의 데이터가 제공될 경우 교환기는 수 백 Gbps에서 수 Tbps 이상의 처리용량을 가져야 한다.In general, if a broadband integrated telecommunications network (B-ISDN) is established to provide each subscriber with more than 100 Mbps of data, such as narrowband telephone service, computer-to-computer connections, and high-definition television (HDTV), the exchange can switch from several hundred Gbps to several Tbps. It should have more than capacity.
그러나 현재 연구, 개발되고 있는 전자식 비동기전송모드방식(ATM) 교환기의 경우 전자 소자의 속도 제한에 의해 처리용량의 한계를 갖는다. 따라서 이러한 처리용량의 한계를 극복하고 파장분할다중화(WDM) 광통신 망과의 연동이 가능한 다파장 광교환 시스팀에 대한 연구, 개발이 요구되고 있다.However, the electronic asynchronous transfer mode (ATM) exchange, which is currently being researched and developed, has a limitation in processing capacity due to the speed limit of the electronic device. Therefore, research and development of a multi-wavelength optical switching system capable of overcoming the limitation of the processing capacity and interworking with a wavelength division multiplexing (WDM) optical communication network is required.
이러한 다파장 광교환 시스팀 구현시 시스팀 제어를 위한 헤더 처리 시간이 시스팀 성능에 큰 영향을 미친다. 즉, 헤더와 데이터를 연속된 직렬 비트 열로 전송할 경우 제어부에서 시스팀 제어 신호 발생을 위해 패킷에서 헤더를 분리하여 헤더를 구성하는 각 비트를 검출하고 처리해야 하므로 헤더 처리에 많은 시간이 걸리는 것이다.In implementing such a multi-wavelength optical exchange system, header processing time for system control has a great influence on system performance. In other words, when transmitting the header and the data in a continuous serial bit string, the controller needs to detect and process each bit constituting the header by separating the header from the packet in order to generate a system control signal.
이러한 문제를 어느 정도 해결하기 위해서 헤더와 데이터를 서로 다른 주파수나 파장으로 전송하는 병렬 전송 방식이 제안되기도 하였으나, 이러한 방식들 역시 헤더가 비트 열로 구성되므로 직렬 전송 방식과 마찬가지로 긴 헤더 처리 시간이 요구되는 문제점이 있었다.In order to solve this problem to some extent, parallel transmission schemes in which headers and data are transmitted at different frequencies or wavelengths have been proposed. However, since these headers are composed of bit strings, long header processing time is required as in serial transmission schemes. There was a problem.
본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해, 광교환 장치의 제어를 단지 주파수 캐리어의 유·무 검출에 따라 제어할 수 있도록 하여, 헤더 처리 시간과 제어부 하드웨어의 복잡성을 최소화 시키는 부반송파 다중화 패킷 부호화 방식을 사용하는 광교환 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the conventional problems as described above, the present invention allows the control of the optical exchange device to be controlled only by detecting the presence or absence of the frequency carrier, thereby minimizing the header processing time and the complexity of the controller hardware. An object of the present invention is to provide an optical switching device using a multiplex packet encoding scheme and a method thereof.
도 1은 본 발명이 적용되는 다파장 광 패킷 교환 망 구조를 나타내는 개략적인 블록도.1 is a schematic block diagram showing a multi-wavelength optical packet switched network structure to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 의한 도 1의 각 부노드 내에 포함되는 패킷 송신부 구조를 개략적으로 나타내는 블록도.FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a structure of a packet transmitter included in each subnode of FIG. 1 according to the present invention. FIG.
도 3은 본 발명에 의한 주소 캐리어 할당표.3 is an address carrier allocation table according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 주파수 축에서 전체 주소 캐리어 및 각 파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어의 위치를 나타내는 도면.4 is a diagram showing the position of a full address carrier and an address carrier used by each wavelength user in the frequency axis according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 다파장 광 교환기의 개략적인 구조를 나타내는 블록도.5 is a block diagram showing the schematic structure of a multi-wavelength light exchanger according to the present invention;
도 6은 본 발명에 의한 다파장 광 교환기의 패킷 라우터 제어 방법을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a packet router control method of a multi-wavelength optical switch according to the present invention.
도 7은 도 5의 주소 캐리어 검출부의 상세 블록도.7 is a detailed block diagram of the address carrier detector of FIG. 5;
도 8은 본 발명에 의한 도 1의 각 부노드 내에 포함되는 패킷 수신부 구조를 개략적으로 나타내는 블록도.8 is a block diagram schematically illustrating a structure of a packet receiver included in each subnode of FIG. 1 according to the present invention; FIG.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of reference numerals for the main parts of the drawings>
1 : N×N 다파장 광 패킷 교환기 2 : 노드1: N × N multi-wavelength optical packet switch 2: node
2-1 : 1×n 분파기/결합기2-1: 1 × n splitter / combiner
2-3 : 각 노드를 구성하는 부노드2-3: secondary nodes that make up each node
13 : 전기적 패킷의 헤더 처리기 14 : 가변 발진기13: header processor of electrical packet 14: variable oscillator
15 : 덧셈기 18 : 레이저15: adder 18: laser
19 : 부노드 번호19: minor node number
20 : 부노드에서 사용하는 파장 번호20: Wavelength number used by secondary node
21 : 부노드에서 사용하는 주소 캐리어 번호21: Address carrier number used by the secondary node
22 : 노드 1 내의 부노드 11 22: negative node 1 1 in node 1
23 : lambda_1~파장 사용 부노드가 사용하는 주소 캐리어23: address carrier used by lambda_1 ~ wavelength secondary node
24 : 부노드 11이 갖는 n 개의 자기 주소 캐리어24: n self address carriers of the secondary node 1 1
25 : lambda_1~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어25: address carrier used by lambda_1 ~ wavelength user
26 : lambda_2~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어26: address carrier used by lambda_2 ~ wavelength user
27 : lambda_n~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어27: address carrier used by lambda_n ~ wavelength user
28 : lambda_1~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어 위치28: address carrier location used by lambda_1 ~ wavelength user
29 : 노드 1을 목적지로 하는 주소 캐리어29: address carrier destined for node 1
30 : 노드 2를 목적지로 하는 주소 캐리어30: address carrier destined for node 2
31 : 노드 N을 목적지로 하는 주소 캐리어31: address carrier destined for node N
33 : 역다중화기 35 : 1×N 분파기33: demultiplexer 35: 1 × N splitter
36 : 온-오프 스위치 37 : 광 버퍼36: on-off switch 37: optical buffer
38 : 다중화기 39 : 광 증폭기38: multiplexer 39: optical amplifier
42 : 광 수신기 43 : 주소 캐리어 검출부42 optical receiver 43 address carrier detector
44 : 온-오프 스위치 및 버퍼 제어기 46 : 패킷 라우터44: on-off switch and buffer controller 46: packet router
48 : 대역통과 필터 열 49 : 포락선 검파기48: bandpass filter column 49: envelope detector
52 : 역다중화기 53 : 온-오프 스위치52 demultiplexer 53 on-off switch
54 : 광수신 소자 55 : 분파기54: light receiving element 55: splitter
56 : 광수신기 57 : 대역통과 필터열56: optical receiver 57: band pass filter string
58 : 스위치 제어기58: switch controller
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 다수개의 부노드를 각각 갖는 다수개의 노드들과, 상기 노드와 결합된 N×N 다파장 광 패킷 교환기를 구비하는 다파장 광 패킷 교환 망 구조 있어서,In order to achieve the above object, a multi-wavelength optical packet switching network structure comprising a plurality of nodes each having a plurality of sub-nodes and an N × N multi-wavelength optical packet switch coupled with the node,
i) 상기 노드의 송신단은 상기 광 패킷 교환기로부터 전기적 패킷이 입력되면 이 패킷의 헤더를 분석하여 목적지 부노드의 주소를 검출하는 전기적 헤더 처리기와,i) an electrical header processor configured to detect an address of a destination secondary node by analyzing a header of the packet when an electrical packet is input from the optical packet switch;
상기 전기적 헤더 처리기에서 검출된 신호가 입력되면 상기 목적지 부노드의 주소에 해당하는 주파수 캐리어를 발생시키는 가변 발진기와,A variable oscillator for generating a frequency carrier corresponding to the address of the destination secondary node when a signal detected by the electrical header processor is input;
상기 가변 발진기에서 출력된 주파수 캐리어와 전기적 입력 패킷을 합성하는 덧셈기, 및An adder for synthesizing an electrical input packet with a frequency carrier output from the variable oscillator, and
상기 덧셈기에 의해 합성되어 주파수 분할 다중화된 패킷이 입력되면, 이를 광 변조시켜 상기 광 패킷 교환기로 전송하는 레이저를 구비하고;And a laser for modulating the packet when the packet synthesized by the adder and frequency division multiplexed is input, and modulating the packet to be transmitted to the optical packet switch;
ii) 상기 광 패킷 교환기는 N개의 입·출력단과,ii) the optical packet switch includes N input and output terminals,
1×N 분파기 및 온-오프 스위치로 구성되어 상기 패킷의 목적지 노드로의 스위칭을 담당하는 패킷 라우터와,A packet router composed of a 1 × N splitter and an on-off switch to be responsible for switching the packet to a destination node;
상기 패킷간의 충돌을 방지하는 n개의 광 버퍼와,N optical buffers to prevent collisions between the packets;
상기 n개의 광 버퍼에서 출력되는 패킷들을 다중화시키는 다중화기, 및A multiplexer for multiplexing packets output from the n optical buffers, and
상기 N개의 입력을 통해 입력되는 신호의 일부를 수신한 후, 이 신호 내의 주파수 캐리어를 검출해 상기 온-오프 스위치 동작을 제어하는 제어부를 구비하고;A control unit for receiving a portion of a signal input through the N inputs, and detecting a frequency carrier in the signal to control the on-off switch operation;
iii) 상기 노드의 수신단은 상기 광 패킷 교환기로부터 입력된 신호를 각 파장별로 분리하는 역다중화기와,iii) a receiving end of the node and a demultiplexer for separating the signal input from the optical packet switch for each wavelength;
상기 역다중화기에서 출력된 패킷의 목적지 부노드로의 스위칭을 담당하는 온-오프 스위치와,An on-off switch responsible for switching a packet output from the demultiplexer to a destination subnode;
상기 입력 신호 중 일부를 인가받아 광/전 변환시키는 광 수신기와,An optical receiver configured to receive a part of the input signal and convert the photo / pre conversion;
상기 광 수신기에서 출력된 신호를 필터링하여 목적지 부노드의 주소를 검출하는 대역통과 필터부, 및A bandpass filter unit for filtering the signal output from the optical receiver to detect an address of a destination subnode, and
상기 대역통과 필터부에서 출력되는 신호에 따라 상기 온-오프 스위치의 동작을 제어하는 스위치 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a switch controller for controlling the operation of the on-off switch according to the signal output from the bandpass filter unit.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 다수개의 부노드로 구성되는 노드들과, 상기 노드들과 결합된 N×N 다파장 광 패킷 교환기를 구비하는 다파장 광 패킷 교환 방법에 있어서,In addition, in order to achieve the above object, a multi-wavelength optical packet exchange method comprising a node consisting of a plurality of sub-nodes, and N × N multi-wavelength optical packet switch coupled to the nodes,
상기 노드와, 광 패킷 교환기 간 전송되는 페킷 헤더를 주파수 캐리어로 할당하여 전송하는 과정과;Assigning and transmitting a packet header transmitted between the node and the optical packet switch as a frequency carrier;
상기 전송된 패킷 헤더를 수신한 측에서는 대역통과 필터 수단을 통해 상기 주파수 캐리어를 검출하여, 상기 주파수 캐리어에 따른 목적지 노드로의 스위칭을 제어하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.The receiving side of the transmitted packet header is characterized in that it comprises a step of detecting the frequency carrier through a band pass filter means, and controlling the switching to the destination node according to the frequency carrier.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 패킷 헤더를 직렬 비트 열이 아닌 주파수 캐리어로 할당하여 헤더 처리에 걸리는 시간을 최소화할 수 있는 부반송파 패킷 부호와 방식에 관한 기술로써, 이를 설명하기 위해 본 발명이 적용되는 다파장 광교환 망의 구조를 도 1을 참조하여 설명한다.The present invention relates to a subcarrier packet code and method for minimizing the time required for header processing by allocating a packet header to a frequency carrier instead of a serial bit string. The structure of is described with reference to FIG.
다파장 광교환 망은 다파장 신호를 교환하는 N×N 광 패킷 교환기(1)와;The multi-wavelength optical switching network includes an N × N optical packet switch 1 for exchanging multi-wavelength signals;
상기 다파장 신호를 전송(3)하거나 수신(4)하는 N개의 노드(2)들을 구비한다.N nodes 2 for transmitting (3) or receiving (4) the multi-wavelength signal.
상기 N개의 각 노드(2)들은 n개의 부노드들로 구성되며, 1×n 분파기/결합기(2-1)를 통해 상기 광 패킷 교환기(1)로 다파장 신호를 전송하거나 수신(2-2)한다. 또한 각 부노드(2-3)는 고정 파장을 전송(2-4)하고 다파장 신호를 수신(2-5)한다.Each of the N nodes 2 is composed of n subnodes, and transmits or receives a multi-wavelength signal to the optical packet switch 1 through a 1 × n splitter / combiner 2-1. 2) Each subnode 2-3 also transmits a fixed wavelength (2-4) and receives a multi-wavelength signal (2-5).
도 2는 본 발명에 따른 상기 도 1의 각 부노드 내에 포함되는 패킷 송신부 구조를 개략적으로 나타내는 블록도로, 각 부노드에 입력되는 전기적 패킷(11)은 전기적인 데이터와 헤더(12)를 구비한다.FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a structure of a packet transmitter included in each subnode of FIG. 1 according to the present invention. An electrical packet 11 input to each subnode includes electrical data and a header 12. .
상기와 같은 전기적 패킷이 입력되면 이 패킷의 헤더를 분석하여 목적지 부노드의 주소를 검출한 후, 가변 발진기(14) 제어 신호를 발생시키는 전기적 헤더 처리기(13)와;An electrical header processor (13) for analyzing the header of the packet to detect the address of the destination subnode when the electrical packet is input, and generating a control signal for the variable oscillator (14);
상기 전기적 헤더 처리기(13)에서 제어 신호가 입력되면 상기 목적지 부노드의 주소에 해당하는 주파수 캐리어(16)를 발생시키는 가변 발진기(14)와;A variable oscillator (14) for generating a frequency carrier (16) corresponding to the address of the destination subnode when a control signal is input from the electrical header processor (13);
상기 가변 발진기(14)에서 출력된 주파수 캐리어(16)와 전기적 입력 패킷을 합성하는 덧셈기(15)와;An adder (15) for combining the frequency carrier (16) output from the variable oscillator (14) with an electrical input packet;
상기 덧셈기(15)에 의해 합성되어 주파수 분할 다중화된 패킷이 입력되면, 이를 광 변조시켜 1×n 분파기(2-1)로 전송하는 레이저(18)를 구비한다.When the packet synthesized by the adder 15 and the frequency division multiplexed packet is input, a laser 18 is optically modulated and transmitted to the 1 × n splitter 2-1.
이 때 상기 발생된 주파수 캐리어(16)는 전기적 패킷(12)과 같은 시간 길이 T를 갖는다.At this time, the generated frequency carrier 16 has the same length of time T as the electrical packet 12.
상기 동작을 간략히 설명하면 각 부노드에 입력되는 전기적 패킷(11)은 전기적 헤더 처리기(13)에 입력되어 헤더가 분석되어 목적지 부노드의 주소가 검출된다. 이어 상기 주소에 해당되는 주파수 캐리어(16)를 가변 발진기(14)에서 발진시키면, 이는 덧셈기(15)에서 전기적 패킷과 더해져 주파수 분할 다중화되고, 레이저(18)에서 광 변조되어 1×n분파기(2-1)로 전송된다.In brief, the operation of the electrical packet 11 input to each secondary node is input to the electrical header processor 13 to analyze the header to detect the address of the destination secondary node. Subsequently, when the frequency carrier 16 corresponding to the address is oscillated in the variable oscillator 14, it is added to the electrical packet in the adder 15, frequency division multiplexed, and optically modulated in the laser 18 to produce a 1 × n splitter ( 2-1).
한편, 상기와 같은 목적지 부노드에 해당하는 부노드의 주소 캐리어(16) 발생에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.Meanwhile, the generation of the address carrier 16 of the subnode corresponding to the destination subnode as described above will be described with reference to FIG. 3.
패킷 헤더는 수신 부노드의 주소를 나타내는데 lambda_i~의 파장을 사용하는 부노드(1i, 2i, …, Ni)는 다른 부노드들의 주소를 fij(i = 1, 2, …, n ; j = 1, 2, …, N·n)의 주파수 캐리어(21)로 할당한다. 즉, 각 부노드는 사용 파장에 따라 노드 1(11∼1n)에서 노드 N(N1∼Nn)을 구성하는 각 부노드의 주소를 단순한 주파수 캐리어(21)로 나타낸다. 예를 들어 노드 1내의 lambda_1~파장을 사용하는 부노드 11(22)이 노드 N내의 부노드 Nn(19)으로 패킷을 전송할 경우 패킷 헤더로 f1,Nn(20)의 주파수 캐리어를 사용한다. 제 3 도에 나타낸 바와 같이 동일 파장을 사용하는 부노드들은 같은 주파수 캐리어들을 헤더로 사용한다.The packet header indicates the address of the receiving subnode, and the subnodes (1 i , 2 i ,..., N i ) that use the wavelength of lambda_i ~ denote the addresses of other subnodes f ij (i = 1, 2,…, n j = 1, 2, ..., N · n). That is, each subnode represents the address of each subnode constituting the nodes N (N 1 to N n ) at the node 1 (1 1 to 1 n ) according to the wavelength of use as a simple frequency carrier 21. For example, if a subnode 1 1 (22) using lambda_1 to wavelength in node 1 transmits a packet to subnode N n (19) in node N, it uses a frequency carrier of f 1, Nn (20) as a packet header. do. As shown in FIG. 3, subnodes using the same wavelength use the same frequency carriers as headers.
예를 들어 lambda_1~파장을 사용하는 부노드 11, 12, …, N1은 f1,1에서 f1,Nn까지의 동일한 주파수 캐리어를 수신 부노드 주소로 사용(23)한다. 그리고 각 부노드는 n개의 자기 주소를 갖는데 패킷 수신시 정보로 사용한다. 예를 들어 부노드 11은 f1,1에서 fn,1까지를 자기 주소(24)로 갖는다.For example, the second node using lambda_1 ~ wavelength 1 1 , 1 2 ,. , N 1 uses the same frequency carrier from f 1,1 to f 1, Nn as the receiving secondary node address (23). Each secondary node has n self addresses, which are used as information in packet reception. For example, the node unit 11 has a to f n, f 1 from 1,1 to self address (24).
상기 도 3을 주파수 축으로 표시하면 도 4와 같다.3 is shown in FIG. 4 as the frequency axis.
즉, lambda_1~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어(25)와 lambda_2~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어(26) 그리고 lambda_n~파장 사용자가 사용하는 주소 캐리어(27)는 주파수축 상에서 일정한 간격을 두고 배치된다. 그리고 사용 파장에 따른 주소 캐리어의 배치(28)는 다시 노드 1을 목적지로 하는 주소 캐리어들(29), 노드 2를 목적지로 하는 주소 캐리어들(30) 그리고 노드 N을 목적지로 하는 주소 캐리어들(31)들로 이루어진다.That is, address carriers 25 used by lambda_1 to wavelength users, address carriers 26 used by lambda_2 to wavelength users, and address carriers 27 used by lambda_n to wavelength users are arranged at regular intervals on the frequency axis. . The arrangement 28 of the address carriers according to the wavelengths of use is based on the address carriers 29 for node 1, the address carriers 30 for node 2, and the address carriers for node N ( 31).
상기와 같이 도 2에 도시된 각 부노드의 패킷 송신부에서 상기 도 3에 도시된 바와 같은 주파수 캐리어 발생 규칙을 사용하여 패킷을 전송하면 이를 수신하는 광 패킷 교환기(1)에서는 다음과 같이 처리하는 바, 먼저 광 패킷 교환기(1)의 구성을 살펴보면 도 5와 같다.As described above, when the packet transmitter of each subnode shown in FIG. 2 transmits a packet using the frequency carrier generation rule as shown in FIG. 3, the optical packet switch 1 receiving the packet processes as follows. First, the configuration of the optical packet switch 1 will be described with reference to FIG. 5.
광 패킷 교환기(1)는 N개의 입·출력과;The optical packet switch 1 includes N inputs and outputs;
1×N 분파기(35) 및 온-오프 스위치(36)로 구성되는 패킷 라우터(46)와;A packet router 46 composed of a 1 × N splitter 35 and an on-off switch 36;
패킷간의 충돌을 해결하는 n개의 광 버퍼(37)와;N optical buffers 37 for resolving collisions between packets;
상기 n개의 광 버퍼(37)에서 출력되는 패킷들을 다중화시키는 다중화기(38)와;A multiplexer (38) for multiplexing packets output from the n optical buffers (37);
상기 N개의 입력을 통해 입력되는 신호의 일부를 수신하여 광/전 변환시키는 광수신기(42)와;An optical receiver (42) for receiving a part of a signal input through the N inputs and performing optical / electric conversion;
상기 광수신기(42)에서 출력된 신호에서 각 주파수 캐리어들을 검출하는 주소 캐리어 검출부(43)와;An address carrier detector (43) for detecting respective frequency carriers in the signal output from the optical receiver (42);
상기 주소 캐리어 검출부(43)에서 검출된 주소 캐리어들에 따라 상기 온-오프 스위치(36)들의 온-오프 동작을 제어하는 온-오프 스위치 및 버퍼 제어부(44)를 구비한다.An on-off switch and a buffer controller 44 for controlling the on-off operation of the on-off switches 36 according to the address carriers detected by the address carrier detector 43 are provided.
상기 광 패킷 교환기(1)의 동작 원리는 다음과 같다.The operation principle of the optical packet switch 1 is as follows.
파장 다중화된 입력 신호(32)는 역다중화기(33)에서 각 파장별로(34) 분리된 후 1×N 분파기(35)에서 N개로 분파되어 온-오프 스위치(36)로 인가된다. 이때 하나의 온-오프 스위치를 동작시키고 나머지는 동작시키지 않으므로써 입력 패킷을 특정 출력으로 전송한다(이때의 스위치 제어 동작은 하기에서 상세히 설명한다). 그리고 같은 파장을 갖는 두 개 이상의 패킷이 동시에 같은 출력으로 라우팅될 경우 패킷간의 충돌이 발생되는데 광 버퍼(37)에서 이를 해결한다. 충돌 해결된 패킷들은 파장 다중화기(38)에서 다중화된 후 광 증폭기(39)를 거쳐 수신 노드로 전송(40)된다.The wavelength multiplexed input signal 32 is separated by each wavelength 34 in the demultiplexer 33, and then divided into N pieces in the 1 × N splitter 35 and applied to the on-off switch 36. At this time, one on-off switch is operated and the other is not operated to transmit an input packet to a specific output (the switch control operation at this time is described in detail below). When two or more packets having the same wavelength are routed to the same output at the same time, collisions between packets occur, which is solved by the optical buffer 37. The collision resolved packets are multiplexed in the wavelength multiplexer 38 and then transmitted 40 via an optical amplifier 39 to a receiving node.
한편, 상기 입력 패킷들(32)은 입력부에서 분파되어 그 중 일부가 광수신기(42)로 전송되는데, 이 제어부 입력 신호(41)들은 광 수신기(42)에서 광/전 변환된 후 주소 캐리어 검출부(43)에서 각 주파수 캐리어들이 검출된다. 검출된 주파수 캐리어들은 온-오프 스위치와 버퍼 제어기(44)로 입력된 후 제어를 위한 처리를 거쳐 온-오프 스위치(36)와 버퍼(37)로 인가(45)된다.On the other hand, the input packets 32 are branched at the input unit and some of them are transmitted to the optical receiver 42. The control unit input signals 41 are optically / pre-converted at the optical receiver 42 and then the address carrier detection unit. Each frequency carriers are detected at 43. The detected frequency carriers are input to the on-off switch and the buffer controller 44 and then applied to the on-off switch 36 and the buffer 37 through processing for control.
또한, 상기 1×N 분파기(31)와 온-오프 스위치(36)로 구성되는 패킷 라우터(46)의 동작을 제어하는 주소캐리어 검출부의 상세 구성 및 동작을 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.In addition, the detailed configuration and operation of the address carrier detection unit for controlling the operation of the packet router 46 composed of the 1 × N splitter 31 and the on-off switch 36 will be described in detail with reference to FIG. same.
광 패킷 교환기(1)에 입력되는 광 패킷들(32)은 파장 역다중화된 후 각 파장별로 패킷 라우터(46)에 인가됨과 동시에 상기 입력되는 패킷 중 일부(41)는 분파기(47)에서 분리된 후 광수신기(42)로 입력되어 광/전 변환된다. 광/전 변환된 신호내의 주소 캐리어들은 각 파장 사용자가 사용하는 캐리어를 검출하는 대역통과 필터 열(충진재) 및 포락선 검파기(49)로 구성된 주소 캐리어 검출부(43)에 입력된다.The optical packets 32 input to the optical packet switch 1 are wavelength demultiplexed and then applied to the packet router 46 for each wavelength, and at the same time, some of the input packets 41 are separated from the splitter 47. After that, it is input to the optical receiver 42 and converted into photo / electric. The address carriers in the photoelectric conversion signal are input to an address carrier detector 43 composed of a bandpass filter string (filler) and an envelope detector 49 for detecting a carrier used by each wavelength user.
상기 각 필터열은 각 노드를 목적지로 하는 주소 캐리어를 검출할 수 있는 필터(481 ∼ 483)로 구성되는 바, 이때 lambda_1~필터열(48)에서 검출되는 캐리어가 노드 1 필터(481) 영역에 있으면 lambda_1~파장 패킷의 목적지가 노드 1임을 나타내므로 1번 온-오프 스위치(36)를 동작시키고(나머지는 동작시키지 않음), 노드 2 필터(482) 영역에 있으면 2번 온-오프 스위치(361)를 그리고 노드 N 필터(483) 영역에 있으면 N번 온-오프 스위치(362)를 동작시켜 패킷의 경로를 설정한다. 이러한 동작 원리는 다른 파장 패킷들에도 동일하게 적용된다.Each filter sequence includes filters 481 to 483 capable of detecting address carriers destined for each node, wherein carriers detected in lambda_1 to filter sequence 48 are stored in the node 1 filter 481 region. If present, it indicates that the destination of the lambda_1 to wavelength packet is node 1, so that the first on-off switch 36 is activated (the other one is not), and if it is in the node 2 filter 482 region, the second on-off switch 361 is present. And in the node N filter 483 area, the N on-off switch 362 is operated to route the packet. This principle of operation applies equally to other wavelength packets.
이어 대역통과 필터(48)를 거친 주소 캐리어(16)는 포락선 검파기(49)를 거쳐 0V-5V의 크기를 갖는 신호(50)로 변환된 후 온-오프 스위치(36, 361, 362)로 인가된다. 따라서 교환기 제어가 단순히 주소 캐리어의 검출에 의해 이루어지므로 헤더의 비트들을 처리하는 기존의 방식들에 비해 헤더 처리 시간이 현저히 감소되며 제어부 구현에 필요한 하드웨어가 최소화된다.The address carrier 16 which has passed through the bandpass filter 48 is then converted into a signal 50 having a magnitude of 0V-5V through an envelope detector 49 and then applied to the on-off switches 36, 361 and 362. do. Therefore, since the switch control is simply performed by the detection of the address carrier, the header processing time is significantly reduced and the hardware required for the controller implementation is minimized compared with the conventional methods of processing the bits of the header.
상기와 같이 부노드에서 전송된 광 패킷의 주소캐리어가 분석되면 광 패킷 교환기(1)는 상기 온-오프 스위치의 동작에 따라 이를 다시 수신받을 부노드로 전송한다.As described above, when the address carrier of the optical packet transmitted from the secondary node is analyzed, the optical packet switch 1 transmits it to the secondary node to be received again according to the operation of the on-off switch.
이때 상기 전송된 데이터를 수신하는 부노드의 수신부 동작을 도 7을 참조하여 간략히 설명한다.In this case, the operation of the receiver of the secondary node receiving the transmitted data will be briefly described with reference to FIG. 7.
광 패킷 교환기(1)의 다중화기(38) 및 광 증폭기(39)를 통해 전송(40)된 패킷은 상기 광 패킷 교환기(1)와 연결되어 있는 노드의 1×n 분파기(2-1)로 입력되고, 이 분파기(2-1)를 거쳐 해당 부노드로 입력(61)된다.Packets transmitted 40 through the multiplexer 38 and optical amplifier 39 of the optical packet switch 1 are 1 × n splitters 2-1 of the nodes connected to the optical packet switch 1. Is inputted to the corresponding subnode through the splitter 2-1.
부노드로 입력된 신호(51)는 파장 역다중화기(52)를 거쳐 각 파장 별로 분리되어 온-오프 스위치(53)로 인가된다. 이때 입력 신호 중 일부는 분파기(55)를 거쳐 광 수신기(56)에 입력되어 광/전 변환된 후 대역통과 필터 열(57)을 거친다.The signal 51 input to the negative node is separated by each wavelength through the wavelength demultiplexer 52 and applied to the on-off switch 53. At this time, a part of the input signal is input to the optical receiver 56 through the splitter 55, and is optically / pre-converted before passing through the bandpass filter column 57.
각 부노드는 상기한 바와 같이 n개의 자기 주소(24)를 가지므로 대역통과 필터열은 n개의 필터로 구성된다. 필터에서 검출된 신호들은 스위치 제어기(58)로 인가되어 도 6에서 설명한 것과 같은 방식을 거쳐 각 온-오프 스위치(53)로 인가된다. 이때 자기 주소가 검출된 파장 신호들만이 온-오프 스위치(53)의 동작에 의해 광 수신소자(54)에서 검출되고 주소 캐리어가 검출되지 않은 파장 신호들은 수신되지 않는다.Each subnode has n magnetic addresses 24 as described above, so the bandpass filter sequence is composed of n filters. The signals detected at the filter are applied to the switch controller 58 and to each on-off switch 53 in the same manner as described in FIG. At this time, only wavelength signals whose magnetic addresses are detected are detected by the optical receiving device 54 by the operation of the on-off switch 53, and wavelength signals whose address carrier is not detected are not received.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에서의 수신 부노드의 주소를 나타내는 패킷 헤더는 미리 할당된 주파수 캐리어로 결정되며 이를 통해 광 패킷 교환기의 제어는 단지 주파수 캐리어의 검출 유·무에 의해 이루어지므로, 헤더 처리 시간과 하드웨어의 복잡성이 기존의 방식들에 비해 최소화되는 이점이 있으며, 이는 향후 광대역 종합정보통신망(B-ISDN) 구축시 고속 광교환 시스팀 실현을 가능하게하는 이점을 수반한다.As described in detail above, the packet header indicating the address of the receiving sub-node in the present invention is determined as a pre-assigned frequency carrier, and through this, the control of the optical packet switch is performed only by detecting or not detecting the frequency carrier. The processing time and hardware complexity are minimized compared to the conventional methods, and this brings the advantage of enabling a high speed optical switching system in the future construction of a broadband integrated information network (B-ISDN).
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the following claims You will have to look.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019990021110A KR20010001698A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Device for multiwavelength packet switching using subcarrier-multiplexed packet coding and method thereof |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019990021110A KR20010001698A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Device for multiwavelength packet switching using subcarrier-multiplexed packet coding and method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010001698A true KR20010001698A (en) | 2001-01-05 |
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ID=19590703
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019990021110A KR20010001698A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Device for multiwavelength packet switching using subcarrier-multiplexed packet coding and method thereof |
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| KR (1) | KR20010001698A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487244B1 (en) * | 2002-10-11 | 2005-05-03 | 삼성전자주식회사 | Wavelength division multiplexing optical switching system |
| KR100858558B1 (en) * | 2005-12-29 | 2008-09-16 | 고려대학교 산학협력단 | Method for symbolizing controlling-packet for exchanging phot-bust using mutiple carrier frequencies |
-
1999
- 1999-06-08 KR KR1019990021110A patent/KR20010001698A/en not_active Application Discontinuation
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| KR100858558B1 (en) * | 2005-12-29 | 2008-09-16 | 고려대학교 산학협력단 | Method for symbolizing controlling-packet for exchanging phot-bust using mutiple carrier frequencies |
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