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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Datenkompression,
wie sie in Routern für
digitale Telekommunikationssysteme verwendet wird, beispielsweise
in leitungsbasierten digitalen Telekommunikationssystemen. Die vorliegende
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zur Datenkompression für den Einsatz mit der Datenmodulationsvorrichtung.
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Leitungsbasierte
digitale Telekommunikationssysteme bestehen aus einem Netz von Lichtwellenleitern
(LWL), über
die digitale Daten mit hoher Geschwindigkeit zwischen den vorhandenen
Knoten für
die Wegewahl (Routing-Knoten) transportiert werden. An jedem Routing-Knoten
wird ein Strom von digitalen Daten, der von den Lichtwellenleitern
verbreitet wird, in einzelne Datenpakete aufgeteilt, welche paketweise
an verschiedene Leitwege (Routen) vermittelt bzw. umgelenkt werden.
Dieser digitale Datenstrom wird von Geräten vermittelt, die als Router (oder
Switches) bezeichnet werden.
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Typischerweise
umfasst ein Router 128 Eingangsports sowie 128 Ausgangsports für die Vermittlung
von 128 Eingangsdatenströmen
an 128 Ausgangsdatenströme,
was derzeit mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 2,5 Gbit/s erfolgt.
Eine Grundfunktion des Routers besteht darin sicherzustellen, dass die
Daten, welche an allen Eingangsports vorliegen, auch an allen Ausgangsports
verfügbar
sind.
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Gängige Router
greifen auf eine Hochgeschwindigkeitselektronik zurück, um den
Eingangsdatenstrom von einem einzelnen optischen Datenstrom in mehrere
parallele elektronische Datenströme
mit einer niedrigeren Datenübertragungsrate
umzuwandeln. Hierbei werden Datenpakete mit Daten durch massive
Nutzung eines parallelen Switch-Netzwerks vermittelt, wobei die
elektronischen Datenströme
an einem Ausgangsport wieder in einen einzelnen optischen Hochgeschwindigkeits-Datenstrom zurückgewandelt
werden.
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Die
nächste
Generation von leitungsbasierten digitalen Telekommunikationssystemen
wird mit 10 Gbit/s arbeiten und eine neue Generation von Routern
erfordern, um derart hohe Datenübertragungsraten
handhaben zu können.
Daher wurde bereits vorgeschlagen, die optischen Datenströme in der
optischen Domäne
zu vermitteln, statt diese Signale zur Vermittlung an die elektronische
Domäne
zurückzuwandeln.
Allerdings lassen sich mit der aktuellen optischen Technologie die
logischen Operationen, die für
die Wegewahl der Datenpakete durch Router erforderlich sind, nicht
implementieren. Somit wird die nächste
Generation von Routern wahrscheinlich über einen optischen Datenpfad
mit konventioneller Elektronik für
die Ausführung
logischer Operationen verfügen.
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Eine
solche Router-Architektur arbeitet gemäß einem Zeitmultiplexverfahren
(Time Division Multiplexing, TDM), welches das Multiplexing aller Eingangsdatenströme zu einem
einzelnen, besonders schnellen Datenstrom vorsieht. Dieser einzelne, besonders
schnelle Datenstrom wird an allen Ausgangsports des Routers bereitgestellt,
wobei jeder Ausgangsport so ausgeführt ist, dass er nur die für diesen
konkreten Ausgangsport bestimmten Daten auswählt.
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1 zeigt
eine gängige
TDM-Router-Architektur. Um die Beschreibung zu vereinfachen und somit
auch der Übersichtlichkeit
halber sind hier nur vier der insgesamt 128 Eingangs-/Ausgangskanäle dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben umfasst der Router 100 einen
ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Eingangskanal 102, 104, 106, 108. Der
erste Eingangskanal 102 umfasst einen Lichtwellenleiter 110,
der einen ersten (hier nicht gezeigten) Eingangsdatenstrom transportiert,
welcher in einen elektronischen 10-Gbit/s-Datenstrom 112 umgewandelt
wird, so dass die erforderlichen Routing-Berechnungen durchgeführt werden
können
und eine Zwischenspeicherung erfolgen kann. Die zwischengespeicherten
Datenbits, die den ersten Eingangsdatenstrom repräsentieren,
werden dann in einen optischen Datenstrom 114 zurückgewandelt.
Der optische Datenstrom 114 wird anschließend einer
Bitkompression durch eine optische Impulskompressionseinheit 116 unterzogen,
so dass eine Bitperiode von 100 ps in eine Bitperiode von etwa 0,8
ps umgewandelt wird. Hieran anschließend werden die sehr kurzen
Impulse, welche den komprimierten Datenstrom ausmachen, mit ähnlich komprimierten
Impulsen von anderen Eingangskanälen
multiplexiert, beispielsweise dem zweiten, dem dritten sowie dem vierten
Eingangskanal 104, 106, 108, und bilden
auf diese Weise einen aggregierten seriellen 1,28-Tbit/s-Datenstrom.
Der aggregierte serielle Datenstrom wird dann an jedem einer Mehrzahl
von jeweiligen optischen Demultiplexern bereitgestellt, welche so
ausgeführt
sind, dass sie nur Daten auswählen,
die für
die Ausgangsports bestimmt sind, welche jeweils mit den optischen
Demultiplexern 120 gekoppelt sind, beispielsweise einen
ersten Ausgangsport 122, mit dem ein entsprechender erster
optischer Demultiplexer 120 gekoppelt ist.
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Allerdings
stellt die Implementierung von optischen Demultiplexern, die mit
1,28 Tbit/s betrieben werden, eine große Herausforderung dar, was
durch die hiermit verbundene hohe Datenübertragungsrate bedingt ist.
Infolgedessen ist ein Router mit der vorstehend beschriebenen Architektur
komplex, unhandlich sowie teuer in der Implementierung und somit
für den
Einsatz in einem kommerziellen Router nicht geeignet.
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US 5.450.225 beschreibt
einen optischen Switch, der ein Multiplexing durch Impulskompression
unterstützt.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Datenkompression und ein Verfahren dafür bereitzustellen, welche die Probleme
vermeiden oder zumindest abschwächen, die
bei Einsatz der vorstehend beschriebenen Router-Architektur auftreten.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur
Datenkompression bereitgestellt, die eine Quelle kohärenter elektromagnetischer
Strahlung umfasst, welche über einen
Optokoppler an einen Impulskompressor gekoppelt ist, sowie einen
Modulator, wobei ein von der Quelle generierter Impuls elektromagnetischer
Strahlung eine Chirp-Charakteristik
aufweist und der Modulator so ausgeführt ist, dass er den Impuls
mit kontinuierlich wechselnden Daten moduliert, um einen modulierten
Impuls zu bilden, und der Optokoppler so ausgeführt ist, dass er den modulierten
Impuls mit einem weiteren modulierten Impuls linear koppelt, wobei
die Laufzeit durch den Impulskompressor des linear gekoppelten modulierten
Impulses in linearer Abhängigkeit
steht zur Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, welche die
modulierten Impulse ausmacht.
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Vorzugsweise
wird der weitere modulierte Impuls von einem Verzögerungsmittel
verzögert.
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Vorzugsweise
ist der Chirp linear.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei den kontinuierlich wechselnden Daten um Paketdaten.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Impulskompressor um ein Ausbreitungsmedium,
beispielsweise einen Lichtwellenleiter. Alternativ kann es sich
bei dem Impulskompressor auch um ein dispersives Fasergitter handeln.
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Vorzugsweise
weist das Ausbreitungsmedium kontrollierte Dispersionseigenschaften
auf.
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Vorzugsweise
verfügt
der modulierte Impuls über
ein führendes
Ende und ein nacheilendes Ende, wobei das nacheilende Ende so ausgeführt ist,
dass es sich schneller fortbewegt als das führende Ende des modulierten
Impulses. Besser noch sollte eine Eigenschaft des Ausbreitungsmediums
darin bestehen, dass sich das nacheilende Ende des modulierten Impulses
beim Austritt aus dem Medium näher am
führenden
Ende des modulierten Impulses befindet als dies zu dem Zeitpunkt
der Fall war, als der modulierte Impuls erstmalig in das Medium
eingekoppelt wurde.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei der Quelle für
die elektromagnetische Strahlung um einen Laser.
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Es
ist auf diese Weise möglich,
eine optische Paketkompression zu erzielen, die mit keinem der vorstehend
beschriebenen Nachteile zu kämpfen hat.
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Die
vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Datenkompression lässt sich
in einem Router implementieren. Ein solcher Router kann ferner eine Vorrichtung
zur Datendekompression umfassen, die wiederum einen Detektor für elektromagnetische Strahlung
umfasst, der über
einen Impulsdekompressor an einen Modulator gekoppelt ist, wobei
der Modulator so ausgeführt
ist, dass er einen komprimierten modulierten Impuls aus einem Strom
von komprimierten Impulsen auswählt
und sich der ausgewählte komprimierte
modulierte Impuls elektromagnetischer Strahlung innerhalb des Dekompressors
in einer Zeit ausbreitet, die in linearer Abhängigkeit zu der Frequenz der
elektromagnetischen Strahlung steht, so dass der komprimierte modulierte
Impuls dekomprimiert wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird außerdem
ein Verfahren zur Kompression von Daten bereitgestellt, das folgende
Schritte umfasst: Bereitstellung einer Quelle kohärenter elektromagnetischer Strahlung,
die in der Lage ist, einen Impuls mit Chirp-Charakteristik zu generieren;
Modulation des Impulses mit kontinuierlich wechselnden Daten, um einen
modulierten Impuls zu bilden; lineare Kopplung des modulierten Impulses
mit einem weiteren modulierten Impuls; und Einkopplung des linear
gekoppelten modulierten Impulses in einen Impulskompressor, wobei
die Laufzeit durch den Impulskompressor des linear gekoppelten modulierten
Impulses in linearer Abhängigkeit
steht zur Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, welche die
modulierten Impulse ausmacht.
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Das
Verfahren kann ferner den Schritt umfassen, den weiteren modulierenden
Impuls zu verzögern,
bevor der Schritt der linearen Kopplung des modulierten Impulses
erfolgt.
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Mindestens
eine Ausführungsform
der Erfindung wird jetzt beispielhaft und unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei Folgendes gilt:
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Routers, bei dem eine Vorrichtung
zur Datenkompression zum Einsatz kommt, die eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm zum Betrieb des Routers aus 2,
und die
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4(a) bis (f) sind grafische Darstellungen der
Beziehung zwischen Amplitude und Zeit sowie zwischen Frequenz und
Zeit für
die Signale, die in der Vorrichtung aus 2 anliegen.
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In
der gesamten Beschreibung wird auf die optische Domäne Bezug
genommen, insbesondere auf Licht im optischen Bereich des elektromagnetischen
Spektrums. An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Begriff "optischer Bereich
des elektromagnetischen Spektrums" auch Frequenzen im Infrarotbereich
des elektromagnetischen Spektrums enthält.
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Es
wird Bezug genommen auf 2, die einen Router 200 zeigt,
der mehrere Eingangskanäle sowie
mehrere Ausgangskanäle
umfasst. Allerdings werden in dem nachfolgenden Beispiel nur zwei
Eingangskanäle
und zwei Ausgangskanäle
des Routers 200 beschrieben, um die Beschreibung so einfach wie
möglich
zu halten und somit für
mehr Klarheit zu sorgen.
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Der
Router 200 verfügt über einen
ersten Eingangskanal 202 mit einem ersten Eingangslichtwellenleiter 204,
der an einen Eingangsanschlusspunkt eines ersten Eingangsempfänger/-wandlers 206 gekoppelt
ist. In ähnlicher
Weise verfügt
der Router 200 auch über
einen zweiten Eingangskanal 208 mit einem zweiten Eingangslichtwellenleiter 210, der
an einen zweiten Eingangsempfänger/-wandler 212 gekoppelt
ist. Der erste und der zweite Eingangsempfänger/-wandler 206, 212 sind über eine
elektrische 10-Gbit/s-Verbindung an einen Eingangspuffer 214 gekoppelt.
Der Eingangspuffer 214 ist, mit Hilfe eines elektrischen
Datenbusses, an eine Modulator-Steuereinheit 216 gekoppelt,
wobei die Modulator-Steuereinheit 216 über entsprechende elektrische
10-Gbit/s-Verbindungen an einen ersten Modulator 218 und
an einen zweiten Modulator 220 gekoppelt ist. Der Eingangspuffer 214 und
die Modulator-Steuereinheit 216 sind
an eine Arbitrierungs-/Priorisierungslogik-Einheit 222 gekoppelt.
Eine Takteinheit 224 ist über eine elektrische 10-Gbit/s-Verbindung
an die Arbitrierungs-/Priorisierungslogik-Einheit 222 gekoppelt,
wobei die Takteinheit 224 ebenfalls über eine elektrische 10-Gbit/s-Verbindung
mit einem gepulsten gechirpten Laser 226 verbunden ist.
Der gepulste gechirpte Laser 226 ist mit Hilfe eines Lichtwellenleiter-Splitters
sowie über
eine optische 10-Gbit/s-Verbindung
an den ersten Modulator 218 und an den zweiten Modulator 220 gekoppelt.
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Der
erste Modulator 218 ist über eine optische 10-Gbit/s-Verbindung an einen
3-dB-Koppler 232 gekoppelt. Der zweite Modulator 220 ist über eine
optische 10-Gbit/s-Verbindung an eine Verzögerungseinheit 234 gekoppelt,
beispielsweise eine vorgegebene Länge eines Lichtwellenleiters,
wobei die Verzögerungseinheit 234 über eine
optische 10-Gbit/s-Verbindung
an den 3-dB-Koppler 232 gekoppelt ist. Der 3-dB-Koppler 232 ist
mit Hilfe einer optischen 1,28-Tbit/s-Verbindung an einen Faserkompressor
(Fibre Compressor) 228 gekoppelt. Bei dem Faserkompressor 228 handelt
es sich um ein Übertragungsmedium,
beispielsweise einen Lichtwellenleiter mit kontrollierten Dispersionseigenschaften,
bei dem die Geschwindigkeit der Ausbreitung durch den Faserkompressor 228 in
linearer Abhängigkeit
zur Frequenz der sich dadurch ausbreitenden elektromagnetischen
Strahlung steht. Ein erster Ausgangsanschlusspunkt des Faserkompressors 228 ist gekoppelt
an einen ersten Ausgangsmodulator 236, und ein zweiter
Ausgangsanschlusspunkt des Faserkompressors 228 ist gekoppelt
an einen zweiten Ausgangsmodulator 238, was in beiden Fällen über entsprechende
optische 1,28-Tbit/s-Verbindungen realisiert ist. Der erste Ausgangsmodulator 236 und
der zweite Ausgangsmodulator 238 sind über eine elektrische 10-Gbit/s-Verbindung an eine
Demultiplexer-Steuereinheit 240 gekoppelt, wobei die Demultiplexer-Steuereinheit 240 über einen
elektrischen Datenbus an eine Arbitrierungs-/Priorisierungslogik-Einheit 222 gekoppelt
ist.
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Der
erste und der zweite Ausgangsmodulator 236, 238 sowie
die Demultiplexer-Steuereinheit 240 arbeiten zusammen und
wählen
komprimierte Datenpakete aus, die für die Ausgangskanäle bestimmt
sind, denen der erste und der zweite Ausgangsmodulator 236, 238 entsprechen.
Typischerweise erfolgt die Auswahl, indem für den Ausgangsmodulator 236, 238 der
Zustand "Aus" vereinbart wird.
Im Zustand "Aus" dämpft der
Ausgangsmodulator 236, 238 ein Eingangssignal.
Wenn ein Datenpaket, das für
einen bestimmten Ausgangskanal bestimmt ist, zum Verlassen des 3-dB-Kopplers 232 ansteht
(wobei gegebenenfalls Verzögerungen
in dem Lichtwellenleiter zwischen dem Koppler 232 und dem Ausgangsmodulator 236, 238 zu
berücksichtigen sind),
wird für
den Ausgangsmodulator 236, 238, der dem betreffenden
Ausgangskanal entspricht, der Zustand "Ein" vereinbart,
und wird das komprimierte Datenpaket durch den Ausgangsmodulator 236, 238 geleitet,
der dem Ausgangskanal entspricht, für den dieses komprimierte Datenpaket
bestimmt ist. Der Ausgangsmodulator 236, 238 kann
auch so betrieben werden, dass das erforderliche komprimierte Datenpaket
umgeleitet wird (anstatt dieses Datenpaket zu dämpfen).
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Der
erste Ausgangsmodulator 236 ist über eine optische 1,28-Tbit/s-Verbindung
an einen Faserdekompressor (Fibre Decompressor) 242 gekoppelt. Der
zweite Ausgangsmodulator 238 ist über eine optische 1,28-Tbit/s-Verbindung
an einen zweiten Faserdekompressor 244 gekoppelt. Der erste
Faserdekompressor 242 ist an einen ersten Ausgangsempfänger/-wandler 246 gekoppelt,
und der zweite Faserdekompressor 244 ist an einen zweiten
Ausgangsempfänger/-wandler 248 gekoppelt,
was in beiden Fällen über eine
optische 10-Gbit/s-Verbindung realisiert ist. Der erste und der
zweite Ausgangsempfänger/-wandler 246, 248 sind über eine
elektrische 10-Gbit/s-Verbindung an einen Ausgangspuffer 250 gekoppelt,
wobei der Ausgangspuffer 250 über einen elektrischen Datenbus
an die Arbitrierungs-/Priorisierungslogik-Einheit 222 gekoppelt
ist.
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Ein
erster Ausgangsanschlusspunkt des Ausgangspuffers 250 ist
an einen ersten Ausgangssender/-wandler 254 gekoppelt,
der für
die Weiterübertragung
von Daten auf einem ersten Ausgangskanal 256 mit Hilfe
eines ersten Ausgangslichtwellenleiters 258 vorgesehen
ist. In gleicher Weise ist ein zweiter Ausgangsanschlusspunkt des
Ausgangspuffers 250 an einen zweiten Ausgangssender/-wandler 260 gekoppelt,
der für
die Weiterübertragung
von Daten auf dem zweiten Ausgangskanal 262 mit Hilfe eines
zweiten Ausgangslichtwellenleiters 264 vorgesehen ist.
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Im
Betriebszustand (3) generiert der Laser 226 (Schritt 300)
einen Impuls mit einer Dauer, die der Länge eines Datenpakets und einem
linearen Chirp entspricht, das heißt, die Frequenz des Lichts nimmt
im zeitlichen Verlauf des Impulses zu (bzw. ab) (4(a)).
Datenpakete werden von dem ersten und dem zweiten Eingangsempfänger/-wandler 206, 212
empfangen (Schritt 302), welche den Daten entsprechen,
die von dem ersten und dem zweiten Eingangskanal 202, 208 empfangen
werden. Die Daten, die von dem ersten und dem zweiten Eingangsempfänger/-wandler 206, 212 empfangen
(Schritt 302) werden, werden an den Eingangspuffer 214 zur
Zwischenspeicherung (Schritt 304) übertragen. Die zwischengespeicherten
Daten werden dann an die Modulator- Steuereinheit 216 zur Modulation
(Schritt 306) durch den ersten und den zweiten Modulator 218, 220 übertragen,
wobei der erste Modulator 218 Paketdaten moduliert, die
am ersten Eingangskanal 202 eingehen, und der zweite Modulator 220 Daten moduliert,
die am zweiten Eingangskanal 208 eingehen.
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Es
wird nun Bezug genommen auf 4(b),
die eine Amplitude/Zeit-Grafik für
Beispieldaten zeigt, die auf einen gechirpten Laserimpuls aufmoduliert
wurden, wobei die Frequenzabweichung im zeitlichen Verlauf im Wesentlichen
unverändert
bleibt.
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Eine
Verzögerung Δ1 wird
eingeführt
(Schritt 308), um das Multiplexing von Datenimpulsen zu
unterstützen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die in jeden modulierten
Datenimpuls eingeführte
Verzögerung
variiert, abhängig
von dem Eingangskanal, dem der modulierte Datenimpuls entspricht, um
ein Multiplexing der modulierten Datenimpulse zu ermöglichen.
Der modulierte Datenimpuls, der von dem ersten Modulator 218 generiert
wird sowie der verzögerte
modulierte Datenimpuls des zweiten Modulators 220 und der
Verzögerungseinheit 234 werden
von dem 3-dB-Koppler 232 multiplexiert (Schritt 310),
um eine multiplexierte modulierte Impulsfolge zu bilden. Bezug nehmend
auf 4(c) ist zu sehen, dass die multiplexierten
Datenimpulse hinzugefügt
werden, wodurch sich modulierte Datenimpulse mit einer höheren Leistung
in Bezug auf den Faktor Zeit ergeben.
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Der
multiplexierte modulierte Datenimpuls von dem 3-dB-Koppler 232 wird
dann durch die Kompressoreinheit 228 komprimiert (Schritt 312).
Ein Beispiel für
einen komprimierten multiplexierten modulierten Impuls wird in 4(d) gezeigt, wo zu sehen ist, dass Amplitude
und Frequenz in Bezug auf den Faktor Zeit komprimiert wurden.
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Der
Einsatz der Kompressoreinheit 228 bewirkt beim Durchgang
des Impulses durch den Kompressor, dass sich das nacheilende Ende
eines Impulses, welcher die Kompressoreinheit 228 durchläuft, schneller
fortbewegt als das führende
Ende des betreffenden Impulses und sich dieses Ende somit dem führenden
Ende des Impulses annähert.
Demzufolge verlässt
ein komprimierter multiplexierter modulierter Datenimpuls die Kompressoreinheit 228 in zeitlich
stark komprimierter Form.
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Die
multiplexierte komprimierte modulierte Impulsfolge, die von der
Kompressoreinheit 228 generiert wurde, wird geteilt und
zur Demultiplexierung (Schritt 314) an den ersten Ausgangsmodulator 236 sowie
an den zweiten Ausgangsmodulator 238 übermittelt.
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In
diesem Beispiel werden Datenpakete um den Faktor 128 komprimiert,
um eine Datenübertragungsrate
von 1,28 Tbit/s zu erzielen. Somit wird beispielsweise ein Datenpaket,
welches 100 Bits mit 10 Gbit/s enthält (und eine Dauer von 10 ns
aufweist), auf eine Datenübertragungsrate
von 1,28 Tbit/s komprimiert, wodurch sich eine Paketdauer von 0,08
ns ergibt. Der von dem 3-dB-Koppler 232 generierte Datenstrom
weist eine Datenübertragungsrate
von 1,28 Tbit/s auf.
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Der
erste Ausgangsmodulator 236 und der zweite Ausgangsmodulator 238,
die unter Kontrolle der Demultiplexer-Steuereinheit 240 arbeiten,
demultiplexieren (Schritt 314) den 1,28-Tbit/s-Datenstrom (4(e)). Die Demultiplexer-Steuereinheit 240 stellt
hierbei sicher, dass nur Datenpakete ausgewählt werden, die für die Ausgangskanäle bestimmt sind,
denen jeder Ausgangsmodulator entspricht. Demzufolge wählt der
erste Ausgangsmodulator 236 Datenpakete aus, die für den ersten
Ausgangskanal 256 bestimmt sind, und wählt der zweite Ausgangsmodulator 238 Datenpakete
aus, die für
den zweiten Ausgangskanal 262 bestimmt sind. Ein erster
komprimierter demultiplexierter Impuls wird von dem ersten Ausgangsmodulator 236 generiert
und an den ersten Faserdekompressor 242 weitergeleitet.
In gleicher Weise generiert der zweite Ausgangsmodulator 238 einen
zweiten demultiplexierten komprimierten Impuls, welcher an den zweiten
Faserdekompressor 244 weitergeleitet wird. Der erste und der
zweite Faserdekompressor 242, 244 dekomprimieren
(Schritt 316) den ersten demultiplexierten komprimierten
Impuls bzw. den zweiten demultiplexierten komprimierten Impuls.
Der dekomprimierte demultiplexierte Impuls, der von dem ersten Faserdekompressor 242 generiert
wird, geht am ersten Ausgangsempfänger/-wandler 246 ein,
und das zweite demultiplexierte dekomprimierte Signal geht am zweiten
Ausgangsempfänger/-wandler 248 ein (Schritt 318).
Der erste und der zweite Ausgangsempfänger/-wandler 246, 248 wandeln
die empfangenen optischen Signale in elektrische 10-Gbit/s-Signale
um. Die Signale, die von dem ersten und dem zweiten Ausgangsempfänger/-wandler 246, 248 generiert
werden, werden im Ausgangspuffer 250 zwischengespeichert
(Schritt 320), bevor diese Signale an den entsprechenden
ersten Ausgangssender/-wandler 254 und den entsprechenden
zweiten Ausgangssender/-wandler 260 weitergeleitet werden.
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Der
erste Ausgangssender/-wandler 254 wandelt das empfangene
elektrische Signal, das für den
ersten Ausgangskanal 256 bestimmt ist, zur Übertragung
(Schritt 322) in ein optisches 10-Gbit/s-Signal um. In
gleicher Weise, wandelt der zweite Ausgangssender/-wandler 260 das
elektrische Signal, das für
den zweiten Ausgangskanal 262 bestimmt ist, zur Übertragung
(Schritt 322) in ein optisches 10-Gbit/s-Signal um.
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In
diesem Beispiel erfolgt das Routing der Daten nicht bitweise, sondern
auf Datenpaketbasis. Dies hat folgende Auswirkungen: Weil die Demultiplexer-Steuereinheit 240 in
Verbindung mit dem Ausgangsmodulator 236, 238 nur
ein Datenpaket auswählen
muss und kein Bit, d. h. etwas, das 0,08 ns lang ist und nicht 0,8
ps (in diesem Beispiel), wird nur eine Demodulator-Technologie mit
einer sehr viel geringeren Leistung benötigt und kann die Steuerung bzw.
Kontrolle des Ausgangsmodulators 236, 238 in der
elektrischen Domäne
erfolgen, und zwar ohne Nutzung von optischen 1,28-Tbit/s-Takten.
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Obwohl
das vorstehend angeführte
Beispiel in Bezug auf das Gebiet der optischen Vermittlung beschrieben
wird, lässt
sich das komprimierte optische Signal leicht in die elektrische
Domäne
zurückwandeln,
wodurch es einem langsamen Modulator möglich ist, ein Signal mit einer
höheren
Geschwindigkeit (große
Bandbreite) zu generieren, als dies normalerweise durch den langsamen
Modulator selbst der Fall ist.
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Des
Weiteren gilt: Obwohl sich das vorstehend beschriebene Kompressionsverfahren
auf die optische Domäne
bezieht, ist vorgesehen, dass auch andere elektromagnetische Wellen,
welche sich in einem Lichtwellenleiter ausbreiten, aber außerhalb
des optischen Bereichs des elektromagnetischen Spektrums liegen,
genutzt werden können.
Allerdings muss in diesem Fall natürlich ein anderes dispersives Medium,
also kein Lichtwellenleiter, verwendet werden, beispielsweise ein
Wellenleiter mit Mikrowellenfrequenzen. Ein solches Verfahren lässt sich
auch auf Schallwellen anwenden.