KR20110091697A - 광학 브로드캐스트 버스, 광학 신호 송신기 및 광학 신호 수신기 - Google Patents

광학 브로드캐스트 버스, 광학 신호 송신기 및 광학 신호 수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 광학 신호의 팬인 및 팬아웃을 위한 공유된 광학 인터페이스를 갖고 구성된 광학 브로드캐스트 버스에 관한 것이다. 일 측면에서, 광학 브로드캐스트 버스(100, 200, 300)는 다수의 광학 인터페이스(121 내지 123, 210, 212, 216, 218, 301 내지 303), 다수의 광학 인터페이스에 광학적으로 결합된 팬인 버스(102, 202) 및 다수의 광학 인터페이스에 광학적으로 결합된 팬아웃 버스(104, 204)를 포함한다. 각각의 광학 인터페이스는 적어도 하나의 노드에 의해 생성된 전기 신호를 팬인 버스에 의해 수신되어 팬아웃 버스로 유도되는 광학 신호로 변환하고 팬아웃 버스에 의해 다수의 광학 인터페이스로 브로드캐스트하도록 구성된다. 각각의 광학 인터페이스는 또한 광학 신호를 프로세싱을 위해 전자적으로 결합된 적어도 하나의 노드에 송신된 전기 신호로 변환한다.

Description

광학 브로드캐스트 버스, 광학 신호 송신기 및 광학 신호 수신기{OPTICAL BROADCAST BUSES WITH SHARED OPTICAL INTERFACES}
본 발명의 실시예는 컴퓨터 버스, 특히 광학 브로드캐스트 버스(optical broadcast bus)에 관한 것이다.
통상적인 전자 브로드캐스트 버스는 노드를 상호 접속하는 신호 라인의 집합을 포함한다. 노드는 프로세서, 메모리 제어기, 블레이드 시스템(blade system)의 서버 블레이드, 멀티 코어 프로세싱 유닛의 코어, 회로 기판, 외부 네트워크 접속부일 수 있다. 브로드캐스트 버스는 노드가 인스트럭션, 어드레스 및 데이터와 같은 메시지를 연산 시스템의 노드에 브로드캐스트할 수 있게 한다. 버스와 전자 통신하는 임의의 노드는 다른 노드로부터 송신된 메시지를 수신할 수 있다. 그러나, 전자 브로드캐스트 버스의 성능 및 확장성(scalability)은 대역폭, 지연 시간(latency) 및 전력 소비의 과제에 의해 제한된다. 더 많은 노드가 시스템에 추가됨에 따라, 대역폭에 영향을 미치는 활동에 대한 더 많은 잠재성 및 더 긴 상호 접속부에 대한 요구가 존재하는데, 이는 지연 시간을 증가시킨다. 대역폭 및 지연 시간의 모두는 더 많은 리소스에 의해 만족되고, 이는 전력의 증가를 초래한다. 특히, 전자 브로드캐스트 버스는 비교적 큰 경향이 있고 비교적 대량의 전력을 소비하고, 확장이 몇몇 경우에 성능에 유해하다.
따라서, 낮은 지연 시간 및 높은 대역폭을 나타내는 확장 가능한 브로드캐스트 버스가 요구된다.
본 발명의 다양한 실시예는 광학 신호의 팬인(fan-in) 및 팬아웃(fan-out)을 위한 공유된 광학 인터페이스를 갖고 구성된 광학 브로드캐스트 버스에 관한 것이다. 일 측면에서, 광학 브로드캐스트 버스는 다수의 광학 인터페이스, 다수의 광학 인터페이스에 광학적으로 결합된 팬인 버스 및 다수의 광학 인터페이스에 광학적으로 결합된 팬아웃 버스를 포함한다. 각각의 광학 인터페이스는 적어도 하나의 노드에 의해 생성된 전기 신호를 팬인 버스에 의해 수신되어 팬아웃 버스로 유도되는 광학 신호로 변환하고 팬아웃 버스에 의해 다수의 광학 인터페이스로 브로드캐스트하도록 구성된다. 각각의 광학 인터페이스는 또한 광학 신호를 프로세싱을 위해 전자적으로 결합된 적어도 하나의 노드에 송신된 전기 신호로 변환한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 1 광학 브로드캐스트 버스의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 2 광학 브로드캐스트 버스의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 3 광학 브로드캐스트 버스의 개략도.
도 4는 각각의 노드가 수신기 및 송신기를 갖고 구성되어 있는 6개의 노드 시스템의 예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 1 송신기의 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 2 송신기의 개략도.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 다중 노드 송신기를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 1 수신기의 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 2 수신기의 개략도.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 다중 노드 수신기를 도시하는 도면.
본 발명의 다양한 실시예는 광학 신호의 팬인 및 팬아웃을 위한 공유된 광학 인터페이스를 갖고 구성된 광학 브로드캐스트 버스에 관한 것이다. 각각의 광학 인터페이스는 다수의 노드에 전자적으로 결합된다. 노드가 정보를 브로드캐스트하도록 허용될 때, 노드는 정보를 전기 신호로 인코딩하고, 전자적으로 결합된 광학 인터페이스에 전기 신호를 송신한다. 광학 인터페이스는 전기 신호를 수신하고, 전기 신호를 모든 광학 인터페이스에 분배된 광학 신호로 변환한다. 각각의 광학 인터페이스는 광학 신호를 전기 신호로 변환하고, 전기 신호를 전자적으로 결합된 노드에 송신한다. 전기 신호는 비교적 높고 낮은 전압 또는 전류 진폭으로 정보를 인코딩할 수 있고, 여기서 이산 시간 도메인에서 비교적 높은 진폭은 비트 "0"을 표현할 수 있고, 이산 시간 도메인에서 비교적 낮은 또는 0의 진폭은 비트 "1"을 표현할 수 있다. 마찬가지로, 광학 신호는 비교적 높고 낮은 전자기 방사선 진폭으로 정보를 인코딩할 수 있고, 여기서 이산 시간 도메인에서 비교적 높은 진폭은 비트 "0"을 표현할 수 있고, 이산 시간 도메인에서 비교적 낮은 또는 0의 진폭은 비트 "1"을 표현할 수 있다.
광학 인터페이스를 갖는 브로드캐스트 버스
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 예시적인 광학 브로드캐스트 버스(100)의 개략도를 도시한다. 버스(100)는 팬인 버스(102), 팬아웃 버스(104) 및 마스터 제어부(106)를 포함한다. 팬인 버스(102)는 미러(108, 110) 및 2개의 광학 탭(111 내지 112)을 포함한다. 팬아웃 버스(104)는 미러(114, 116) 및 2개의 광학 탭(118 내지 119)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 버스(100)는 3개의 광학 인터페이스(121 내지 123)를 또한 포함한다. 각각의 광학 인터페이스가 2개의 노드 사이에 배치되고, Tx로 나타낸 송신기 및 Rx로 나타낸 수신기를 포함한다. 6개의 노드가 0 내지 5로 표시되어 있다. 노드는 프로세서, 메모리, 메모리 제어기, 블레이드 시스템의 서버 블레이드, 멀티 코어 프로세싱 유닛의 클러스터, 회로 기판, 외부 네트워크 접속부 또는 임의의 다른 데이터 프로세싱, 저장 또는 전송 디바이스의 임의의 조합일 수 있다. 각각의 광학 인터페이스의 송신기(Tx) 및 수신기(Rx)는 이웃하는 노드에 전자적으로 결합된다. 점선 방향 화살표는 송신기/수신기와 이웃하는 노드 사이의 전기 신호의 경로를 표현한다. 예를 들어, 광학 인터페이스(121)는 노드 0과 노드 1 사이에 배치되고 송신기(Tx)(124) 및 수신기(Rx)(126)를 포함한다. 송신기(Tx)는 노드 0 및 노드 1에 의해 생성된 전기 신호를 팬인 버스(102)를 통해 마스터 제어부(106)로 송신된 광학 신호로 변환한다. 다른 한편으로, 수신기(Rx)(126)는 팬아웃 버스(104)를 통해 마스터 제어부(106)에 의해 브로드캐스트된 광학 신호를 노드 0 및 노드 1에 의해 프로세싱될 수 있는 전기 신호로 변환한다.
도 1의 예에 도시된 바와 같이, 실선 방향 화살표는 광학 신호가 팬인 및 팬아웃 버스(102, 104)의 광학 통신 경로를 따라 전파되는 방향을 표현한다. 용어 "광학 통신 경로"는 광학 상호 접속부 및 자유 공간을 통해 전송된 광을 칭한다. 팬인 버스(102) 및 팬아웃 버스(104) 내의 광학 통신 경로는 12 비트 폭 선로(lane)일 수 있다. 각각의 선로는 광섬유, 리지 도파관(ridge waveguide) 또는 자유 공간으로 구현될 수 있다. 각각의 선로는 또한 공기 코어를 갖는 튜브로 구성된 중공(hollow) 도파관으로 구현될 수 있다. 중공 도파관을 형성하는 구조적 튜브는 1보다 크거나 작은 굴절률을 갖는 내부 코어 재료를 가질 수 있다. 튜빙은 적합한 금속, 유리 또는 플라스틱으로 구성될 수 있고, 금속 및 유전성 필름이 튜빙의 내부면 상에 침착될 수 있다. 중공 도파관은 코어의 내부면을 라이닝하는(line) 고반사성 금속 코팅을 갖는 중공 금속 도파관일 수 있다. 공기 코어는 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 광을 안내하기에 적합한 임의의 다른 형상인 단면 형상을 가질 수 있다. 도파관은 중공이기 때문에, 광학 신호는 약 1의 유효 굴절률을 갖고 중공 도파관의 코어를 따라 이동할 수 있다. 달리 말하면, 광은 공기 또는 진공 내에서 광의 속도로 중공 도파관의 코어를 따라 전파된다.
마스터 제어부(106)는 미러(108)로부터 반사된 광학 신호를 수신하고, 광학 신호를 재생성하고, 광학 신호를 미러(114)에 전송함으로써 광학 신호를 브로드캐스트하는 광학-전기-광학 변환기이다. 마스터 제어부(106)는 팬인 버스(102)를 통해 이동하는 광학 신호에 의해 발생된 감쇄 또는 손실을 극복한다. 광학 신호를 보강하는 것에 추가하여, 마스터 제어부(106)는 또한 광학 신호의 노이즈 또는 다른 원하지 않는 측면를 제거하는데 사용될 수 있다. 마스터 제어부(106)에 의해 생성된 광학 파워(optical power)의 양은 팬인 버스에 연결된 노드의 수, 시스템 손실 및 수신기의 감도에 의해 결정된다. 달리 말하면, 마스터 제어부(106)는 모든 수신기에 도달하기에 충분한 광학 파워를 갖는 광학 신호를 생성한다.
마스터 제어부(106)는 또한 2개 이상의 노드가 팬인 버스(102)를 동시에 사용하는 것을 방지하는 중재 체계(arbitration scheme)를 채용함으로써 충돌을 해결하는 중재기(arbiter)를 포함한다. 다수의 경우에, 마스터 제어부(106)에 의해 수행된 중재는 컴퓨터 시스템 성능의 임계 경로 상에 있다. 중재 없이, 마스터 제어부(106)는 동일한 광학 통신 경로 상의 하나 초과의 노드로부터 광학 신호를 수신할 수 있고, 여기서 광학 신호는 조합되어 마스터 제어부(106)에서 해독 불가능 상태에 도달한다. 중재기는, 마스터 제어부(106)로의 동시의 광학 신호 전송을 방지하기 위해, 팬인 버스(102)가 사용될 수 있기 전에, 노드가 팬인 버스(102)를 통해 브로드캐스트되도록 허가가 승인되어야 하는 것을 보장한다.
다른 브로드캐스트 버스 실시예에서, 마스터 제어부(106)는 제거될 수 있고, 중재는 시분할 다중화("TDM")를 사용하여 수행될 수 있다. 마스터 제어부(106)가 제거된 상태로, 광학 신호는 미러(108)로부터 팬아웃 버스(104)의 미러(114)로 직접 라우팅된다. TDM 중재에서, 중재는 중재 라운드에서 수행된다. 각각의 중재 라운드는 브로드캐스팅 시간 기간으로 세분된다. 각각의 중재 라운드 내에서, 각각의 노드는 노드가 브로드캐스트될 수 있는 브로드캐스팅 시간 기간 중 하나가 할당된다. 예를 들어, 6개의 노드 0 내지 노드 5에 대한 TDM 중재 라운드는 6개의 브로드캐스팅 시간 기간을 가질 수 있다. 각각의 노드는 단지 6개의 시간 기간 중 하나 이내에 있을 수 있다.
팬인 버스(102) 및 팬아웃 버스(104)를 통해 노드 0 내지 노드 5에 의해 브로드캐스트된 광학 신호는 헤더를 포함하는 패킷의 형태일 수 있다. 각각의 헤더는 광학 신호에 의해 전달된 데이터에 대한 목적지로서 특정 노드를 식별한다. 모든 광학 인터페이스는 팬아웃 버스(104)를 통해 광학 신호를 수신한다. 그러나, 각각의 패킷의 헤더는 데이터의 목적지로서 특정 노드를 식별하기 때문에, 단지 헤더에 의해 식별된 노드만이 실제로 광학 신호로 인코딩된 정보를 수신하여 프로세싱한다.
팬아웃 버스의 광학 탭은 광학 파워를 광학 인터페이스 사이에 대략적으로 균등하게 분배하도록 구성된다. 일반적으로, n개의 광학 인터페이스를 포함하는 시스템에서, 광학 탭은 마스터 제어부로부터 각각의 광학 인터페이스로 광학 신호 출력의 총 광학 파워의 대략 1/n번째 것을 각각 전환하도록 구성된다. 팬인 버스의 광학 탭은 또한 대략 동일한 양의 광학 파워가 팬인 버스 상의 각각의 광학 인터페이스로부터 마스터 제어부에 의해 수신되도록 구성된다. 달리 말하면, 광학 탭은 마스터 제어부가 각각의 광학 인터페이스로부터의 총 광학 파워의 대략 1/n번째 것을 수신하도록 팬인 버스 내에 구성된다.
광학 브로드캐스트 버스 실시예는 6개의 노드를 포함하는 연산 시스템에 한정되는 것은 아니고, 다양한 노드 및 노드 구성을 포함하는 연산 시스템을 위한 브로드캐스팅을 제공하도록 확장되거나 축소될 수 있다. 일반적으로, n개의 광학 인터페이스를 포함하는 브로드캐스트 시스템은 팬인 버스 내에 n-1개의 광학 탭을, 팬아웃 버스 내에 n-1개의 광학 탭을 포함한다. 광학 탭은 OTm으로서 도 1에 식별되어 있고, 여기서 아래 첨자 m은 조건 1≤m≤n-1을 만족시키는 정수이다. 광학 탭(118, 119)은 미러(114)로부터 반사된 광학 신호의 광학 파워의 1/3이 광학 인터페이스(121 내지 123)의 수신기(Rx)에 도달하도록 구성되고, 광학 탭(111, 112)은 각각의 광학 인터페이스로부터의 총 광학 파워 출력의 1/3이 미러(108)로부터 반사되도록 구성된다. 광학 탭의 반사율 및 투과율은 이하와 같이 근사될 수 있다. 광학 탭은 이하의 식
Figure pct00001
에 따라 광학 신호 파워의 부분을 반사하고, 이하의 식
Figure pct00002
에 따라 광학 신호 출력의 부분을 전송한다. 따라서, 일반적으로, 광학 탭(OTm)은 마스터 제어부(106)로부터 또는 송신기로부터 광학 파워(P)를 갖는 광학 신호를 수신하고, 광학 파워(PRm)를 갖는 반사된 부분을 출력하고, 광학 파워(PTm)를 갖는 전송된 부분을 출력하고, 여기서 P = PRm + PTm + Lm이고, Lm은 흡수, 산란 또는 오정렬에 의한 광학 탭(OTm)에서의 광학 파워 손실을 표현한다.
도 1의 예에 도시된 바와 같이, 팬인 버스(102)에 사용된 광학 탭(OT1, OT2)은 팬아웃 버스(104)에 사용된 광학 탭과 동일하다. 그러나, 팬인 버스(102)의 광학 탭(111 내지 112)은 대략 동일한 양의 광학 파워가 팬인 버스(102) 내의 각각의 광학 인터페이스로부터 마스터 제어부(106)에 의해 수신되도록 배향되고, 광학 탭(118 내지 119)은 마스터 제어부(106)로부터의 광학 신호 출력의 광학 파워를 노드 0 내지 노드 5 사이에 대략 균등하게 분배하도록 배향된다. 특히, 상기 반사율(Rm) 및 투과율(Tm)에 따르면, 광학 탭(OT1)은 1/3의 R1 및 2/3의 T1을 갖고, OT2는 1/2의 R2 및 1/2의 T2를 갖는다. 도 1은 각각의 광학 인터페이스에 의해 수신된 광학 신호의 광학 파워가 P0/3이 되도록 팬아웃 버스(104)의 광학 탭(OT1)(118) 및 광학 탭(OT2)(119)이 어떠한 방식으로 구성되고 배향되는지를 나타내고, 여기서 P0는 마스터 제어부(106)로부터의 광학 신호 출력의 파워이다. 도 1은 마스터 제어부(106)에 의해 수신된 광학 신호의 광학 파워가 대략 P'/3이 되도록 팬인 버스(102)의 광학 탭(OT1)(111) 및 광학 탭(OT2)(112)이 어떠한 방식으로 구성되고 배향되는지를 또한 나타내고, 여기서 P'는 각각의 광학 인터페이스(121 내지 123)로부터의 광학 신호 출력의 파워이다. 특정 실시예에서, 광학 탭은 빔스플리터일 수 있고, 다른 실시예에서, 광학 탭은 가변 커플러일 수 있다.
다른 광학 브로드캐스트 버스 실시예에서, 전술된 광학 브로드캐스트 버스(100)에서 이루어진 바와 같이 노드의 단부에 마스터 제어부를 배치하기보다는, 마스터 제어부는 브로드캐스팅 노드로부터 마스터 제어부로 광학 신호를 송신하는데 필요한 광학 출력의 양을 감소시키고 마스터 제어부로부터 모든 광학 인터페이스로 광학 신호를 브로드캐스트하는데 필요한 광학 출력의 양을 감소시키기 위해, 노드 사이에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 예시적인 제 2 광학 브로드캐스트 버스(200)를 도시한다. 버스(200)는 팬인 버스(202) 및 팬아웃 버스(204)로 구성된다. 마스터 제어부(206)가 노드 0 내지 노드 7의 중간에 배치된다. 마스터 제어부(206)는 노드 0 내지 노드 7 중 어느 것이 팬인 버스(202)에 액세스하도록 승인되는지를 제어하는 중재기를 포함할 수 있다. 팬인 버스(202)는 광학 인터페이스(210, 212)로부터 마스터 제어부(206)로 광학 신호 출력을 유도하는 제 1 팬인부(208)와, 광학 인터페이스(216, 218)로부터 마스터 제어부(206)로 광학 신호 출력을 유도하는 제 2 팬인부(214)로 구성된다. 마스터 제어부(206)는 제 1 팬인부(208) 및 제 2 팬인부(214)로부터 광학 신호를 개별적으로 수신하도록 구성될 수 있다. 팬아웃 버스(204)는 마스터 제어부(206)로부터 광학 인터페이스(210, 212)로 광학 신호 출력을 브로드캐스트하는 제 1 팬아웃부(220)와, 마스터 제어부(206)로부터 광학 인터페이스(216, 218)로 광학 신호 출력을 브로드캐스트하는 제 2 팬아웃부(222)로 구성된다. 마스터 제어부(206)는 광학 통신 경로(224, 226) 각각을 따라 팬인부(208) 또는 팬인부(214)를 통해 광학 인터페이스(210, 212, 216, 218) 중 하나로부터의 광학 신호를 수신하고, 동시에 광학 통신 경로(228, 230) 각각 상에 출력된 2개의 광학 신호를 생성한다. 재생성된 광학 신호가 이어서 팬아웃 버스(204)의 제 1 및 제 2 팬아웃부(220, 222)를 통해 광학 인터페이스(210, 212, 216, 218)에 동시에 브로드캐스트된다.
광학 브로드캐스트 버스의 광학 인터페이스는 단지 2개의 노드와 전기 통신하는 것에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 각각의 광학 인터페이스는 3개 이상의 노드에 전기 통신을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 예시적인 제 3 광학 브로드캐스트 버스(300)를 도시한다. 버스(300)는, 광학 인터페이스(121 내지 123)가 광학 인터페이스(301 내지 303)로 대체되어 있는 것을 제외하고는 버스(100)와 거의 동일하다. 각각의 광학 인터페이스(301 내지 303)는 4개의 노드와 전자적으로 통신하도록 구성되어 있는 수신기 및 송신기를 포함한다. 예를 들어, 광학 인터페이스(301)의 수신기(Rx)는 광학 신호를 노드 0 내지 노드 3에 송신된 전기 신호로 변환하고, 송신기(Tx)는 노드 0 내지 노드 3에 의해 개별적으로 생성된 전기 신호를 수신하고 OT1에 광학 신호를 출력한다. 4개의 노드에 전자적으로 통신하도록 브로드캐스트 버스(300)의 수신기 및 송신기를 구성하는 것은 브로드캐스트 버스(300)가 광학 브로드캐스트 버스(100)의 노드의 수의 2배의 브로드캐스트 능력을 제공할 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 광학 인터페이스는 상이한 다수의 노드와 전자적으로 각각 통신할 수 있다.
최근에, 통상적인 팬인 및 팬아웃 광학 브로드캐스트 버스가 광학 송신기 및 광학 수신기를 포함하는 광학 송수신기를 갖는 각각의 노드를 구성함으로서 구현되어 왔다. 그러나, 각각의 노드에 광학 송수신기를 갖는 팬인 및 팬아웃 광학 브로드캐스트 버스를 동작하는 비용은 광학 송수신기를 동작하는데 있어 소비된 전력에 의해 지배된다. 본 발명의 광학 브로드캐스트 버스 실시예는 통상적인 광학 브로드캐스트 버스에 비해 전력 절약을 제공하고, 여기서 각각의 노드는 광학 송수신기를 갖고 구성된다. 도 4는 각각의 노드가 수신기 및 송신기를 갖고 구성되어 있는 예시적인 6개 노드 연산 시스템을 위한 통상적인 광학 브로드캐스트 버스를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 노드는 각각 T 및 R로 나타낸 송신기 및 수신기를 포함하고, 팬인 버스(402) 및 팬아웃 버스(404)의 모두는 5개의 광학 탭을 포함한다. 광학 브로드캐스트의 팬인부 중에, 단지 하나의 노드만이 팬인 버스(402)를 통해 광학 신호를 송신하도록 허용된다. 모든 다른 노드는 이들이 브로드캐스트되도록 대기하는 동안 전력을 소비하는 대기 상태에 있다. 그러나, 대기 상태의 노드는 마스터 제어부(106)에서 샷 노이즈(shot noise)로서 검출될 수 있는 표유 광자(stray photon)를 팬인 버스(402) 내로 여전히 랜덤하게 방출할 수 있다. 이들 표유 광자는 마스터 제어부(106)가 브로드캐스팅 노드에 의해 송신된 광학 신호를 수신하는 동안 에러를 발생시킬 수 있다. 게다가, 대기 상태 노드에 의해 방출된 표유 광자는 마스터 제어부(106)에서 수신된 광학 신호의 소광비(extinction ratio)를 감소시킨다. 소광비는 이하의 식에 의해 표현되고,
Figure pct00003
여기서, P1은 송신기가 "온" 상태일 때 생성된 광학 파워 레벨이고, P2는 송신기가 "오프" 상태일 때 생성된 파워 레벨이다.
대조적으로, 광학 브로드캐스트 버스(100, 200, 300)는 최대 1/2의 송신기 및 수신기의 수를 포함하는데, 이는 비용 및 샷 노이즈를 감소시키고, 소광비를 증가시킨다. 브로드캐스트 버스(100)를 구현하기 위해 채용된 광학 탭의 수는 광학 브로드캐스트 버스(400)를 구현하기 위해 채용된 광학 탭의 수의 1/2 미만이다. 그 결과, 모든 3개의 광학 인터페이스(121 내지 124)에 광학 신호를 브로드캐스팅하는데 소비된 광학 파워는 브로드캐스트 시스템(400)의 모든 6개의 노드에 동일한 광학 신호를 브로드캐스팅하는데 소비된 광학 파워의 양의 대략 1/2이다.
광학 인터페이스의 송신기 및 수신기
도 1 내지 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이, 각각의 광학 인터페이스는 송신기 및 수신기를 포함한다. 송신기 실시예는 도 5 내지 도 7을 참조하여 이하에 설명되고, 수신기 실시예는 도 8 내지 도 10을 참조하여 이하에 설명된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 1 송신기(500)의 개략도를 도시한다. 송신기(500)는 이웃하는 노드 A 및 노드 B 사이에 배치된다. 송신기(500)는 2개의 드라이버(502, 504), 전송 라인(506), 레이저 드라이버(508) 및 광원(510)을 포함한다. 드라이버(502)는 노드 A에 전자적으로 결합되고 전송 라인(506)의 제 1 단부에 전자적으로 결합된다. 드라이버(504)는 노드 B에 전자적으로 결합되고 전송 라인(506)의 제 2 단부에 전자적으로 결합된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 드라이버(502, 504)는 노드 A 및 노드 B 각각에 의해 제공된 가능화 신호에 의해 활성화된다. 송신기(500)는 2개의 종단 저항(512, 514)을 포함한다. 제 1 종단 저항(512)은 드라이버(502) 부근의 전송 라인(506)에 전자적으로 결합되고, 제 2 종단 저항(514)은 드라이버(504) 부근의 전송 라인(506)에 전자적으로 결합된다. 종단 저항(512, 514)은 노드 A 및 노드 B를 송신기에 접속하는 전송 라인(506)의 특징 임피던스를 위상 정합시키도록 선택된다. 따라서, 송신기(500)는 또한 "이중 종단형 송신기"라 칭할 수도 있다. 송신기(500)는 또한 전송 라인(506)에 전자적으로 결합된 스터브(stub)(516) 및 비교적 고입력 임피던스 레이저 드라이버(508)를 포함한다. 스터브(516)는 전송 라인(506)에 인접하여 배치된 비교적 저저항 와이어의 단일의 비교적 짧은 부분일 수 있다. 광원(510)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이 광학 탭에 유도된 광을 출력하는 레이저 또는 발광 다이오드일 수 있다.
노드 A 및 노드 B는 브로드캐스트 버스(100)를 사용하기 위한 허가가 승인될 때 송신기(500)로의 독점적인 액세스를 각각 수신한다. 설명을 위해 노드 B가 시간 기간 동안 브로드캐스트 버스(100)로의 액세스가 승인되는 것을 가정한다. 노드 B는 드라이버(504)를 활성화하기 위해 전기 가능화 신호를 송신함으로써 시작되고, 노드 A는 드라이버(502)에 가능화 신호를 송신하지 않는다. 드라이버(504)는 노드 B에 의해 생성된 정보 인코딩된 전기 신호를 증폭하고 증폭된 전기 신호를 전송 라인(506) 상에 배치한다. 전기 신호는 높고 일련의 높고 낮은 전압 펄스로 구성되고, 여기서 비교적 높은 진폭 전압은 비트 "0"을 표현할 수 있고 비교적 낮은 전압 또는 "0의" 전압은 비트 "1"을 표현할 수 있다. 전송 라인(506)에 인접하여 위치된 스터브(516)는 전송 라인(506)으로부터 전기 신호의 일부를 탭핑하거나(tap) 제거한다. 전기 신호의 탭핑된 부분은 레이저 드라이버(508)에 송신되고, 이 드라이버는 전기 신호를 증폭하여 광원(510)에 송신한다. 광원은 일련의 비교적 높고 낮은 진폭 전자기 방사선으로 구성된 광학 신호를 방출하고, 여기서 비교적 높은 진폭은 비트 "0"을 표현할 수 있고, 비교적 낮은 진폭 또는 "0의" 진폭은 비트 "1"을 표현할 수 있다. 광학 신호를 포함하는 방출된 전자기 방사선의 일련의 비교적 높고 낮은 진폭은 전송 라인(506)에 의해 전달된 전기 신호를 포함하는 일련의 비교적 높고 낮은 진폭 전압에 대응한다. 스터브(516)는 단지 전송 라인(506)에 의해 전달된 전기 신호의 일부만을 탭핑하기 때문에, 전기 신호의 일부는 여전히 전송 라인(506) 상에 잔류한다. 종단 저항(512)은 전송 라인(506) 상에 잔류하는 전기 신호를 제거하고 전기 신호가 노드 B를 향해 재반사되는 것을 방지한다. 노드 B가 전기 신호를 송신하는 것이 종료될 때, 드라이버(504)에 송신된 가능화 신호가 종료된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 2 송신기(600)의 개략도를 도시한다. 송신기(600)는 이웃하는 노드 A 및 노드 B 사이에 배치된다. 송신기(600)는 2개의 드라이버(602, 604), 2개의 세트의 전송 라인(606, 608), 레이저 드라이버(610) 및 광원(612)을 포함한다. 드라이버(602)는 노드 A에 전자적으로 결합되고 전송 라인(606, 608)의 제 1 단부에 전자적으로 결합된다. 드라이버(604)는 노드 B에 전자적으로 결합되고 전송 라인(606, 608)의 제 2 단부에 전자적으로 결합된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 드라이버(602, 604)는 노드 A 및 노드 B 각각에 의해 제공된 가능화 신호에 의해 활성화된다. 송신기(600)는 2개의 종단 저항(614, 616)을 포함한다. 제 1 종단 저항(614)은 드라이버(602) 부근의 2개의 세트의 전송 라인(606, 608)에 전자적으로 결합되고, 제 2 종단 저항(616)은 드라이버(604) 부근의 2개의 세트의 전송 라인(606, 608)에 전자적으로 결합된다. 종단 저항(614, 616)은 송신기로의 임의의 전기 재반사를 최소화하기 위해 송신기에 노드 A 및 노드 B를 접속하는 전송 라인(606, 608)의 세트의 차등 모드 특징 임피던스를 정합한다. 드라이버(602, 604)는 전송 라인(608)의 제 1 및 제 2 단부에 전자적으로 결합된 인버터(618, 620)를 또한 포함한다. 인버터는 그 입력에 반대의 입력값에 대응하는 전압을 출력한다. 송신기(600)는 전송 라인(606, 608)에 각각 전자적으로 결합된 2개의 스터브(622, 624)를 또한 포함한다. 스터브는 또한 비교적 고입력 임피던스 레이저 드라이버(610)에 전자적으로 결합된다. 스터브(622, 624)는 전송 라인(606, 608) 각각에 인접하여 배치된 비교적 저저항 와이어의 단일의 비교적 짧은 부분일 수 있다. 광원(612)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이 광학 탭에 유도된 광을 출력하는 레이저 또는 발광 다이오드일 수 있다.
노드 A 및 노드 B는 브로드캐스트 버스(100)를 사용하기 위한 허가가 승인될 때 송신기(600)로의 독점적인 액세스를 각각 수신한다. 이하의 설명을 위해 노드 A가 시간 기간 동안 브로드캐스트 버스(100)로의 액세스가 승인되는 것을 가정한다. 노드 A는 드라이버(602)를 활성화하기 위해 전기 가능화 신호를 송신함으로써 시작된다. 드라이버(602)는 노드 A에 의해 생성된 정보 인코딩된 전기 신호를 증폭하고 증폭된 전기 신호를 2개의 세트의 전송 라인(606, 608) 상에 배치한다. 인버터(618)는 비트 "0"을 표현하는 비교적 높은 진폭 전압을 비트 "1"을 표현하는 비교적 낮은 또는 0의 진폭 전압으로 변경하고, 비트 "1"을 표현하는 비교적 낮은 또는 0의 진폭 전압을 비트 "0"을 표현하는 비교적 높은 진폭 전압으로 변경한다. 2개의 세트의 전송 라인(606, 608)은 인버터(618, 620)와 조합하여 상보형 논리 또는 차등 신호화를 형성하는 차등 전송 라인이다. 차등 신호화는 2개의 개별적인 전송 라인 상에 송신된 2개의 상보형 신호에 의해 전기적으로 정보를 송신하는 방법이다. 드라이버(602)는 전송 라인(606, 608)의 세트에 동일한 전기 신호를 출력한다. 그러나, 비교적 높은 진폭 전압이 전송 라인(606) 상에 송신될 때, 인버터(618)는 전송 라인(608) 상에 비교적 낮은 또는 0의 진폭 전압을 송신한다. 따라서, 2개의 세트의 전송 라인(606, 608)에 의해 전달된 전기 신호는 상호형이다. 예를 들어, 직렬 비트 스트림 "10101"을 인코딩하는 전기 신호를 고려한다. 상보형 전기 신호는 직렬 비트 스트림 "01010"을 인코딩한다. 스터브(622, 624)는 전송 라인(606, 608)으로부터 상보형 전기 신호의 일부를 탭핑하거나(tap) 제거하고 상보형 전기 신호를 레이저 드라이버(610)에 송신한다. 레이저 드라이버(610)는 2개의 상보형 전기 신호 사이의 차이를 판독하고 전기 신호를 광원(612)에 송신하고, 이 광원은 노드 A로부터의 전기 신호 출력 내의 일련의 높고 낮은 진폭 전압에 대응하는 일련의 비교적 높고 낮은 진폭 전자기 방사선으로 구성된 광학 신호를 생성한다. 종단 저항(616)은 상보형 전기 신호가 전송 라인(606, 608) 상에서 노드 A에 재반사되는 것을 방지한다. 노드 A가 전기 신호를 송신하는 것이 종료될 때, 드라이버(602)에 송신된 가능화 신호가 종료된다.
도 3을 참조하여 전술된 바와 같이, 송신기는 2개 초과의 노드와 전자적으로 통신하도록 구성될 수 있다. 이는 송신기(500, 600)의 드라이버, 전송 라인, 스터브 및 단자 트랜지스터 소자를 반복함으로써 성취될 수 있다. 도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 다중 노드 송신기를 도시한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 8개의 노드가 표현되어 있고, 각각의 노드의 쌍은 도 5를 참조하여 전술된 바와 같이 구성되고 동작되는 2개의 드라이버, 전송 라인 및 2개의 종단 저항에 전자적으로 결합된다. 스터브(701 내지 704)는 광원(708)에 전자적으로 결합된 드라이버(706)에 전자적으로 결합된다. 단지 하나의 노드만이 드라이버(706)에 전기 신호를 송신함으로써 동시에 브로드캐스트되도록 허용된다. 드라이버(706)는 전기 신호를 증폭하여 광원(708)에 송신하고, 이 광원은 전기 신호와 동일한 정보를 인코딩하는 광학 신호를 생성한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 8개의 노드가 표현되어 있고, 각각의 쌍의 노드는 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이 구성되고 동작되는 2개의 드라이버, 2개의 세트의 전송 라인 및 2개의 종단 저항에 전자적으로 결합된다. 스터브(711 내지 718)는 광원(722)에 전자적으로 결합된 드라이버(720)에 전자적으로 결합된다. 단지 하나의 노드만이 전기 신호를 드라이버(720)에 송신함으로써 동시에 브로드캐스트되도록 허용된다. 드라이버(720)는 전기 신호를 증폭하여 전기 신호를 광원(722)에 송신하고, 이 광원은 전기 신호와 동일한 정보를 인코딩하는 광학 신호를 생성한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 1 수신기(800)의 개략도를 도시한다. 수신기(800)는 이웃하는 노드 A 및 노드 B 사이에 배치된다. 수신기(800)는 3개의 드라이버(801 내지 803), 전송 라인(806), 광검출기(808) 및 스터브(810)를 포함하다. 드라이버(801)는 노드 A에 전자적으로 결합되고 전송 라인(806)의 제 1 단부에 전자적으로 결합되고, 드라이버(802)는 노드 B에 전자적으로 결합되고 전송 라인(806)의 제 2 단부에 전자적으로 결합되고, 드라이버(803)는 스터브(810) 및 광검출기(808)에 전자적으로 결합된다. 수신기(800)는 2개의 종단 저항(812, 814)을 포함한다. 제 1 종단 저항(812)은 드라이버(801) 부근의 전송 라인(806)에 전자적으로 결합되고, 제 2 종단 저항(814)은 드라이버(802) 부근의 전송 라인(806)에 전자적으로 결합된다. 종단 저항(812, 814)은 신호가 노드 A 또는 노드 B로 재반사되는 것을 방지하기 위해, 노드 A 및 노드 B를 수신기에 접속하는 전송 라인(806)의 특징 임피던스를 정합하도록 선택된다. 따라서, 수신기(800)는 "이중 종단형 수신기"라 칭할 수도 있다. 드라이버(801, 802)는 노드 A 및 노드 B로 이어지는 2개의 출력 중 하나 상에 인버터(816, 818)를 또한 포함한다. 광검출기(808)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이 광학 탭으로부터 유도된 광학 신호를 수신하도록 위치된다. 광검출기(808)는 포토다이오드, 포토트랜지스터 또는 광학 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 임의의 다른 적합한 디바이스일 수 있다.
광검출기(808)는 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이 광학 탭 또는 미러로부터 광학 신호를 수신하고, 광학 신호를 드라이버(803)에 전송된 전기 신호로 변환한다. 드라이버(803)는 전기 신호를 증폭하고 전기 신호를 스터브(810)에 송신하고, 이 스터브는 전송 라인(806) 상에 전기 신호를 배치한다. 전기 신호는 드라이버(801, 802)의 모두에 동시에 송신되고, 이 드라이버들은 전기 신호를 증폭하여 노드 A 및 노드 B 각각에 송신한다. 인버터(816, 818)는 노드 A 및 노드 B에 송신된 2개의 전기 신호 중 하나를 반전시킴으로써 상보형 논리를 제공한다. 종단 저항(812, 814)은 잔류 전기 신호가 전송 라인(806) 상에 재반사되는 것을 방지한다. 정보가 노드 A 및 노드 B에 브로드캐스트될 때, 노드 A 및 노드 B는 전기 신호로 인코딩된 정보를 개별적으로 프로세싱하기 시작할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 제 2 수신기(900)의 개략도를 도시한다. 수신기(900)는 이웃하는 노드 A 및 노드 B 사이에 배치된다. 수신기(900)는 3개의 드라이버(901 내지 903), 2개의 세트의 전송 라인(904, 906), 광검출기(908) 및 2개의 스터브(910, 912)를 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 드라이버(901)는 노드 A에 전자적으로 결합되고 전송 라인(904, 906)의 제 1 단부에 전자적으로 결합되고, 드라이버(902)는 노드 B에 전자적으로 결합되고 전송 라인(904, 906)의 제 2 단부에 전자적으로 결합되고, 드라이버(903)는 스터브(910, 912) 및 광검출기(908)에 전자적으로 결합된다. 수신기(900)는 2개의 종단 저항(914, 916)을 포함한다. 제 1 종단 저항(914)은 드라이버(901) 부근의 2개의 세트의 전송 라인(904, 906)에 전자적으로 결합되고, 제 2 종단 저항(916)은 드라이버(902) 부근의 2개의 세트의 전송 라인(904, 906)에 전자적으로 결합된다. 종단 저항(914, 916)은 노드 A 및 노드 B를 수신기에 접속하는 2개의 세트의 전송 라인(904, 906)의 차등 모드 특징 임피던스를 정합한다. 드라이버(901, 902)는 전송 라인(906)의 제 1 및 제 2 단부에 전자적으로 결합된 인버터(918, 920)를 또한 포함한다. 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 2개의 세트의 전송 라인(904, 906)은 인버터(918, 920)와 조합하여 차등 신호화를 형성하는 차등 전송 라인이다. 드라이버(901 내지 903)는 2개의 출력 신호 라인 중 하나 상에 인버터(922 내지 924)를 또한 포함한다. 광검출기(908)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이 광학 탭으로부터 유도된 광학 신호를 수신하도록 위치되고, 포토다이오드, 포토트랜지스터 또는 광학 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 임의의 다른 적합한 디바이스일 수 있다.
광검출기(908)는 광학 탭 또는 미러로부터 광학 신호를 수신하고, 광학 신호를 드라이버(903)에 전송된 전기 신호로 변환한다. 드라이버(903)는 전기 신호를 증폭하여 증폭된 전기 신호를 스터브(910)에, 전기 신호의 상보형 버전을 스터브(912)에 송신한다. 스터브(912)는 전기 신호의 상호형 버전을 전송 라인(906) 상에 배치하고, 스터브(910)는 변경되지 않은 또는 원래(true) 전기 신호를 전송 라인(904) 상에 배치한다. 인버터(918, 920)는 전기 신호의 상보형 버전을 원래 전기 신호로 재차 변환하고, 드라이버(901, 902)는 전기 신호를 입력으로서 수신한다. 드라이버(901, 902)의 인버터(923, 924)는 각각 전기 신호 중 하나를 반전시켜 노드 A 및 노드 B의 모두가 상보형 전기 신호를 수신하게 한다. 노드 A 및 노드 B는 전기 신호와 전기 신호의 상보형 버전 사이의 차이를 판독함으로써 전기 신호를 해석한다. 노드 A 및 노드 B는 전기 신호로 인코딩된 정보를 개별적으로 프로세싱하기 시작한다.
도 3을 참조하여 전술된 바와 같이, 수신기는 2개 초과의 노드와 전자적으로 통신하도록 구성될 수 있다. 이는 수신기(800, 900)의 드라이버, 전송 라인, 스터브 및 단자 트랜지스터 소자를 반복함으로써 성취될 수 있다. 도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 광학 신호를 수신하도록 구성된 다중 노드 수신기를 도시한다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 8개의 노드가 표현되어 있고, 각각의 노드의 쌍은 도 8을 참조하여 전술된 바와 같이 구성되고 동작되는 2개의 드라이버, 전송 라인 및 2개의 종단 저항에 전자적으로 결합된다. 스터브(1001 내지 1004)는 광검출기(1008)에 전자적으로 결합된 드라이버(1006)에 전자적으로 결합된다. 광학 신호가 광검출기(1008)에서 검출될 때, 전기 신호가 드라이버(1006)에 송신되고, 이 드라이버는 전기 신호를 증폭하여 스터브(1001 내지 1004)에 송신한다. 전기 신호는 도 8을 참조하여 전술된 바와 같이 각각의 노드의 쌍에 송신된다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 8개의 노드가 표현되어 있고 각각의 노드의 쌍은 도 9를 참조하여 전술된 바와 같이 구성되고 동작되는 2개의 드라이버, 2개의 세트의 전송 라인 및 2개의 종단 저항에 전자적으로 결합된다. 스터브(1010 내지 1017)는 광검출기(1022)에 전자적으로 결합된 드라이버(1020)에 전자적으로 결합된다. 광학 신호가 광검출기(1022)에서 검출될 때, 전기 신호가 드라이버(1020)에 송신되고, 이 드라이버는 상보형 전기 신호를 증폭하여 스터브(1010 내지 1017)에 송신한다. 전기 신호는 도 9를 참조하여 전술된 바와 같이 각각의 노드의 쌍에 송신된다.
특정 실시예에서, 노드는 정보의 데이터 패킷을 브로드캐스트하고 수신하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 각각의 패킷은 전기 신호로 인코딩되고, 목적지 노드 중 하나를 식별하는 헤더를 포함한다. 상이한 노드의 헤더를 갖는 전기 신호를 수신하는 노드는 전기 신호를 폐기하고, 그렇지 않으면 노드는 전기 신호를 프로세싱한다. 예를 들어, 전기 신호가 노드 B가 아니라 노드 A를 식별하는 헤더를 포함하면, 노드 B는 전기 신호를 수신하고 폐기하고, 노드 A는 전기 신호를 프로세싱한다. 다른 실시예에서, 어느 노드가 브로드캐스트 정보를 수신하는지를 판정하기 위해 중재가 사용될 수 있다. 예를 들어, 노드 B가 아니라 노드 A가 브로드캐스트 정보를 수신하도록 허용될 때, 노드 A는 전기 신호를 프로세싱하고, 노드 B는 전기 신호를 폐기한다.
상기 설명은 설명의 목적으로 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 술어를 사용하였다. 그러나, 특정 상세는 본 발명을 실시하기 위해 필요한 것은 아니라는 것이 당 기술 분야의 숙련자에 명백할 것이다. 본 발명의 특정 실시예의 상기 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시된 것이다. 이들은 개시된 정확한 형태에 본 발명을 한정하거나 철저한 것으로 의도되는 것은 아니다. 명백하게, 다수의 수정 및 변형이 상기 교시의 견지에서 가능하다. 실시예는 본 발명 및 그 실용적인 용례의 원리를 가장 양호하게 설명하여, 이에 의해 당 기술 분야의 숙련자들이 고려되는 특정 용도에 적합되는 바와 같은 다양한 수정을 갖는 다양한 실시예 및 본 발명을 가장 양호하게 이해할 수 있게 하기 위해 도시되고 설명된 것이다. 본 발명의 범주는 이하의 청구범위 및 이들의 등가물에 의해 규정되도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 광학 브로드캐스트 버스(100, 200, 300)에 있어서,
    적어도 하나의 노드에 각각 전자적으로 결합된 다수의 광학 인터페이스(121 내지 123, 210, 212, 216, 218, 301 내지 303)와,
    상기 다수의 광학 인터페이스에 광학적으로 결합된 팬인(fan-in) 버스(102, 202)와,
    상기 다수의 광학 인터페이스에 광학적으로 결합된 팬아웃(fan-out) 버스(104, 204)를 포함하고,
    상기 각각의 광학 인터페이스는 상기 적어도 하나의 노드에 의해 생성된 전기 신호를 상기 팬인 버스에 의해 수신되어 상기 팬아웃 버스로 유도되는 광학 신호로 변환하고 상기 팬아웃 버스에 의해 상기 다수의 광학 인터페이스로 브로드캐스트하도록 구성되고, 상기 각각의 광학 인터페이스는 광학 신호를 프로세싱을 위해 전자적으로 결합된 적어도 하나의 노드에 송신되는 전기 신호로 변환하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 광학 인터페이스는 광학 신호를 전자적으로 결합된 적어도 하나의 노드에 의해 프로세싱될 수 있는 전기 신호로 변환하도록 구성된 수신기(123)를 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 광학 인터페이스는 전자적으로 결합된 적어도 하나의 노드에 의해 생성된 전기 신호를 광학 신호로 변환하도록 구성된 송신기(124)를 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬인 버스로부터 광학 신호를 수신하고, 광학 신호를 재생성하고, 이어서 재생된 광학 신호를 상기 팬아웃 버스 상에서 전송하는 광학-전기-광학 변환기로서 동작하도록 구성된 마스터 제어부(106, 206)를 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스터 제어부는 상기 적어도 하나의 노드 중 어느 것이 광학 브로드캐스트 버스를 통해 브로드캐스트되도록 승인되는지를 판정하기 위한 중재(arbitration)를 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬인 버스 및 상기 팬아웃 버스는,
    다수의 광학 통신 경로와,
    상기 각각의 광학 인터페이스로부터 특정 광학 통신 경로를 통해 상기 팬아웃 버스로 출력된 광학 신호를 유도하도록 구성되고 배향된 제 1 세트의 광학 탭(111, 112)과,
    광학 신호의 일부를 상기 광학 인터페이스의 각각으로 전환(divert)하도록 구성되고 배향된 제 2 세트의 광학 탭(118, 119)을 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 통신 경로는 광학 신호가 전파되는 중공 도파관(hollow waveguide)을 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 탭은 빔스플리터를 더 포함하는
    광학 브로드캐스트 버스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬인 버스는 상기 다수의 광학 인터페이스로부터 상기 팬아웃 버스로 대략 동일한 광학 파워로 광학 신호를 송신하도록 구성되는
    광학 브로드캐스트 버스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬아웃 버스는 실질적으로 동일한 광학 파워로 광학 신호를 상기 광학 인터페이스의 각각에 분배하도록 구성되는
    광학 브로드캐스트 버스.
  11. 광학 신호 송신기에 있어서,
    제 1 단부에서 노드에 전자적으로 결합되고 상기 노드에 의해 생성된 전기 신호를 수신하도록 구성된 전송 라인(506, 606, 608)과,
    상기 전송 라인에 인접하여 배치되고 상기 전송 라인에 의해 전달된 전기 신호의 일부를 추출하도록 구성된 스터브(516, 622, 624)와,
    상기 스터브에 전자적으로 결합되고 전기 신호를 광학 신호로 변환하도록 구성된 광원(510, 612, 708)과,
    제 2 단부에서 상기 전송 라인에 전자적으로 결합되고 전기 신호가 상기 전송 라인을 따라 상기 노드를 향해 재반사되는 것을 방지하도록 구성된 종단 저항(512, 514, 614, 616)을 포함하는
    광학 신호 송신기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송 라인의 제 1 단부와 상기 노드 사이에 배치되고 상기 노드에 의해 생성된 전기 신호를 증폭하도록 구성된 제 1 드라이버(502, 504, 602, 604)와,
    상기 스터브와 상기 광원 사이에 배치되고 상기 스터브에 의해 추출된 전기 신호를 증폭하도록 구성된 제 2 드라이버(508, 610, 706)를 더 포함하는
    광학 신호 송신기.
  13. 광학 신호 수신기에 있어서,
    광학 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하도록 구성된 광검출기(808, 908)와,
    상기 광검출기로부터 전기 신호를 수신하도록 구성된 스터브(810, 910, 912)와,
    상기 스터브에 전자적으로 결합되고 전기 신호를 추출하여 제 1 단부에서 전송 라인에 전자적으로 결합된 노드에 송신하는 전송 라인(806, 904, 906)과,
    제 2 단부에서 상기 전송 라인에 전자적으로 결합되고 전기 신호가 상기 전송 라인을 따라 상기 노드를 향해 재반사되는 것을 방지하도록 구성된 종단 저항(812, 814, 914, 916)을 포함하는
    광학 신호 수신기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전송 라인의 제 1 단부와 상기 노드 사이에 배치되고 상기 전송 라인에 의해 전달된 전기 신호를 증폭하도록 구성된 제 1 드라이버(801, 802, 901, 902)와,
    상기 스터브와 상기 광검출기 사이에 배치되고 상기 광검출기에 의해 생성된 전기 신호를 증폭하도록 구성된 제 2 드라이버(803, 903)를 더 포함하는
    광학 신호 수신기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 광검출기는,
    포토다이오드,
    포토트랜지스터 및
    광학 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 임의의 다른 디바이스 중 하나를 더 포함하는
    광학 신호 수신기.
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