JP3695853B2 - Optical buffer device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は 光バッファ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、通信分野にも光技術が適用され、高速で大容量の通信が可能になった。それに伴い、交換装置の分野でも光技術を適用した光交換の研究が様々な方面から行われている。特に、将来のマルチメディア社会に最も有効であると考えられているATM(Asyncronus Transfer Mode)交換においては、セルと呼ばれる固定長のパケットが同一宛先に到着するのを防止するために、光バッファ装置を付与することが必要となる。光バッファ装置としては、光遅延手段(遅延メモリまたは遅延素子と称する場合もある。)として光ファイバから構成される光遅延線を用いたものが一般的である。
【0003】
図7は4本の光遅延線14a〜14dを具えた従来の光バッファ装置(文献:「『Optical Fiber Buffer for High-Perfomance Broadband Switching』 ,Eur Trans Telecommun Relat Technol,Vol.4,No.6,1993,p.671-678」のFig.7 参照)に4つのセルA〜Dが同時に到着した場合の様子を示している。一般に、1つの出力ポート18から同時に複数のセルを出力させることができないため、4つのセルA〜Dが同時に到着した場合には、セルAは遅延0で出力するように光スイッチ12を切り替え、セルBは1タイムスロット分、セルCは2タイムスロット分、セルDは3タイムスロット分、それぞれ光遅延線14b〜14dにより遅延して出力するように光スイッチ12を切り替えている。このようにして4つのセルA〜Dを衝突することなく出力している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光バッファ装置では、4つのセルA〜Dが同時に到着し、続いて2つ以上のセルが同時に到着した場合、一部のセルはセル廃棄となる。例えば、図7に示すように、4つのセルA〜Dが到着し、続いて2つのセルE及びFが到着した場合、セルFを処理できなくなりセル廃棄となる。これを防ぐためには、光スイッチのサイズを大きくし、さらに光遅延線を新たに増やす必要があるが、この方法ではハード量が飛躍的に増大する。例えば、ATM交換の場合には、1セルの長さが53バイトであるため、転送レートを仮に10Gb/sとした場合には、1セル分遅延させるために必要な光ファイバの長さは8m以上となる。
【0005】
従って、ハード量を増大させることなしに、セル廃棄を回避することが可能な光バッファ装置の出現が望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため、この発明の光バッファ装置によれば、複数の入力ポートと、光スイッチ手段と、光遅延手段と、光結合手段と、1つの出力ポートとを具え、入力ポートから入力したセルを光スイッチ手段に入力させ、光スイッチ手段から出力したセルを光遅延手段に入力させ、光遅延手段から出力したセルを光結合手段に入力させ、光結合手段から出力したセルを出力ポートから出力させる光バッファ装置において、入力ポートから同時に入力した複数の先行セルに続いて同時に複数の後続セルが入力ポートから入力する場合、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを1セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させるためのフィードバック手段を具え、このフィードバック手段は光スイッチ手段の出力側から入力側に接続して設けてあることを特徴とする。
【0007】
このような光バッファ装置によれば、光スイッチ手段から出力してフィードバック手段に入力したセルは、所定のセル分遅延して再度光スイッチ手段に入力する。後述して詳細に説明するが、例えば、4つの入力ポートから同時に入力した4つの先行セルに続いて同時に2つの後続セルが入力ポートから入力する場合について考えると、いずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポートから出力させるために、一方の後続セルを1セル分遅延させて再度光スイッチ手段に入力させることが可能なフィードバック手段に入力する。このように一方の後続セルをフィードバック手段に入力することにより、2つの後続セルの間に1セル分遅延時間差が生じる。従って、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを1セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させることが可能となる。そして、このように光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルが1セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力する場合、各セルは互いに衝突することなしに出力ポートから出力する。また、いずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポートから出力させるために、従来の光バッファ装置に、1セル分遅延させることが可能なフィードバック手段を設けただけであるため、ハード量の増大が抑制されている。
【0008】
なお、好ましくは、フィードバック手段を1本または複数本の光ファイバーで構成するのが良い。光ファイバーはその長さを調節することにより、それを伝達するセルの遅延時間を調節することができるため、フィードバック手段として用いて好適である。特に、フィードバック手段を複数本の光ファイバーで構成し、個々の光ファイバーの間でも伝達するセルの遅延時間差が生じるようにした場合には、トラヒックの変動に適応することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。以下の説明に用いる各図において、各構成成分はこの発明が理解出来る程度にその形状、大きさ、及び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示してある。従って、この発明が以下に説明する実施の形態に限定されるものではないことは理解されたい。
【0010】
図1はこの実施の形態の光バッファ装置を示す概略的な構成図である。図1に示すようにこの実施の形態の光バッファ装置100は、4つの入力ポート10a〜10d(以下、4つの入力ポート10a〜10dをそれぞれ第1〜第4の入力ポートと称する場合がある。)と、光スイッチング手段としての光スイッチ12と、光遅延手段としての4本の光遅延線14a〜14d(以下、4本の光遅延線14a〜14dをそれぞれ第1〜第4の光遅延線と称する場合がある。)と、光結合手段としての光結合器16と、1つの出力ポート18とを具え、さらに光フィードバック手段としての1本の光フィードバック線20を具えている。また、各入力ポート10a〜10dと光スイッチ12との間には4本の光入力線22a〜22d(以下、4本の光入力線22a〜22dをそれぞれ第1〜第4の光入力線と称する場合がある。)を具え、光結合器16と出力ポート18との間には1本の光出力線24を具えている。
【0011】
このような構成のこの実施の形態の光バッファ装置100では、各入力ポート10a〜10dから入力したセルを光スイッチ12に入力させるため、第1の光入力線22aの一端は第1の入力ポート10aに接続し、第1の光入力線22aの他端は光スイッチ12の第1の入力端26aに接続してある。同様に、第2〜第4の入力線22b〜22dの一端はそれぞれ第2〜第4の入力ポート10b〜10dに接続し、第2〜第4の入力線22b〜22dの他端はそれぞれ光スイッチ12の第2〜第4の入力端26b〜26dに接続してある。
【0012】
また、光スイッチ12から出力したセルを各光遅延線14a〜14dに入力させ、さらに各光遅延線14a〜14dから出力したセルを光結合器16に入力させるため、第1の光遅延線14aの一端は光スイッチ12の第1の出力端28aに接続し、第1の光遅延線14aの他端は光結合器16の第1の入力端30aに接続してある。同様に、第2〜第4の光遅延線14b〜14dの一端はそれぞれ光スイッチ12の第2〜第4の出力端28b〜28dに接続し、第2〜第4の光遅延線14b〜14dの他端はそれぞれ光結合器16の第2〜第4の入力端30b〜30dに接続してある。ここで、第2の光遅延線14bに入力したセルは、第1の光遅延線14aに同時に入力したセルが光結合器16に到着する時間から1セル分遅延して光結合器16に到着する。同様に、第3の光遅延線14cに入力したセルは、第1の光遅延線14aに同時に入力したセルが光結合器16に到着する時間から2セル分遅延して光結合器16に到着し、第4の光遅延線14dに入力したセルは、第1の光遅延線14aに同時に入力したセルが光結合器16に到着する時間から3セル分遅延して光結合器16に到着する。
【0013】
また、光結合器16から出力したセルを出力ポート18から出力させるため、光出力線24の一端は光結合器16の出力端32に接続し、光出力線24の他端は出力ポート18に接続してある。
【0014】
また、光スイッチ12の出力側から出力したセルを光スイッチ12の入力側にフィードバックさせるため、光フィードバック線20の一端は光スイッチ12の第5の出力端28eに接続し、光フィードバック線20の他端は光スイッチ12の第5の入力端26eに接続してある。ここで、光フィードバック線20に入力したセルは、光スイッチ12の第5の出力端28eに到着した時間から1セル分遅延して光スイッチ12の第5の入力端26eに到着する。一般に、セルが光スイッチ12を通過する時間は、光フィードバック線20を通過する時間に比べて非常に短いため、光フィードバック線20に入力したセルは、1セル分遅延した後、第1〜第4の光遅延線14a〜14dに入力させることが可能となる。
【0015】
このようなこの実施の形態の光バッファ装置100は、光遅延線14a〜14d、光フィードバック線20、光入力線22a〜22d及び光出力線24として例えば光ファイバを用い、光スイッチ12として例えば2入力2出力(2×2)の単位スイッチを組み合わせて構成した6入力6出力(6×6)の光スイッチを用い、光結合器16として例えば光カプラーや、2入力2出力(2×2)の単位スイッチを組み合わせて構成した4入力4出力(4×4)の光スイッチを用いて構成することができる。この場合、光入力線を構成する光ファイバーの端部を各入力ポート10a〜10dとして用い、光出力線を構成する光ファイバーの端部を出力ポート18として用いる。また、光遅延線、及び光フィードバック線の遅延時間は光ファイバーの長さを変えて調節する。また、2×2の単位スイッチとして2×2の方向性結合器を用いると、クロス状態、バー状態の2形態を取ることができ、また動作速度が数nsと高速であるため、2×2の方向性結合器は2×2の単位スイッチとして最適である。
【0016】
次に、このような構成のこの実施の形態の光バッファ装置100の動作について説明する。図2及び図3は、この実施の形態の光バッファ装置100の動作の説明に供する図であり、図2及び図3にはセルAが第1の入力ポート10aに、セルBが第2の入力ポート10bに、セルCが第3の入力ポート10cに、セルDが第4の入力ポート10dに同時に到着した後、さらにセルAに続いてセルEが第1の入力ポート10aに到着し、セルCに続いてセルFが第3の入力ポート10cに到着した場合について示している。すなわち、図2及び図3には、4つのセルA〜Dがそれぞれ第1〜第4の入力ポート10a〜10dに同時に到達した後、1セル分遅延して2つのセルE及びセルFがそれぞれ第1及び第3の入力ポート10a及び10cに同時に到達した場合について示している。以下、4つのセルA〜Dを先行セルと称し、2つのセルE及びFを後続セルと称する場合がある。なお、図2及び図3中、セルA〜Fは、破線または実線で表した四角形で示している。
【0017】
6つのセルA〜Fのいずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポート18から出力させるため、先ず、4つの先行セルA〜Dが光スイッチ12に入力する時、セルAが第1の光遅延線14aに入力し、セルBが第2の光遅延線14bに入力し、セルCが第3の光遅延線14cに入力し、セルDが第4の光遅延線14dに入力するように光スイッチ12を切り替える。次に、先行セルA〜Dに続いて2つの後続セルE及びFが光スイッチ12に入力する時、セルEが第4の光遅延線14dに入力し、セルFが光フィードバック線20に入力するように光スイッチ12を切り替える(図2参照)。最後に、1セル分遅延してセルFが再度光スイッチ12に入力する時、セルFが第4の光遅延線14dに入力するように光スイッチ12を切り替える(図3参照)。このような光スイッチ12の切り替えは、各セルA〜Fのヘッダに記録されているデータに基づいて行う。すなわち、各入力ポート10a〜10dに入力する前に、各セルA〜Fのヘッダに記録されているデータを予め検出しておき、そのデータに基づいて光スイッチ12を切り替える。
【0018】
このように光スイッチ12を切り替えることにより、セルBは第2の光遅延線14bを伝達するため、セルAから1セル分遅延して出力ポート18から出力する。また、セルCは第3の光遅延線14cを伝達するため、セルAから2セル分遅延して出力ポート18から出力する。また、セルDは第4の光遅延線14dを伝達するため、セルAから3セル分遅延して出力ポート18から出力する。また、セルEはセルAから1セル分遅延して第1の入力ポート10aに到着し、その後第4の光遅延線14dを伝達するため、セルAから4セル分遅延して出力ポート18から出力する。また、セルFはセルAから1セル分遅延して第3の入力ポート10cに到着し、その後光フィードバック線20を伝達した後、第4の光遅延線14dを伝達するため、セルAから5セル分遅延して出力ポート18から出力する。
【0019】
このようにして、セルA〜Fは互いに衝突することなしに出力ポート18から出力することが可能となる。
【0020】
この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、トラヒックの変動に応じて、光フィードバック線の数を増やしたり、光遅延線の数を増やせば良いことは明らかである。例えば、上述した構成の光バッファ装置100の場合、4つの先行セルが同時に到着した後、連続して4つの後続セルが同時に到着すると、一部の後続セルはセル廃棄となるため、そのような場合には、図4に示す光バッファ装置の変形例110に示すように、3本の光フィードバック線20a〜20c(以下、3本の光フィードバック線20a〜20cをそれぞれ第1〜第3の光フィードバック線と称する場合がある。)を光スイッチ12の出力側から入力側に設ければ良い。より具体的には、1セル分遅延させることが可能な第1の光フィードバック線20aの一端を光スイッチ12の第5の出力端28eに他端を光スイッチ12の第5の入力端26eに接続し、2セル分遅延させることが可能な第2の光フィードバック線20bの一端を光スイッチ12の第6の出力端28fに他端を光スイッチ12の第6の入力端26fに接続し、3セル分遅延させることが可能な第3の光フィードバック線20cの一端を光スイッチ12の第7の出力端28gに他端を光スイッチ12の第7の入力端26gに接続すれば良い。このように3本の光フィードバック線20a〜20cを設けた場合には、図5及び図6に示すように、4つの先行セルA〜Dに続いて4つの後続セルE〜Hが光スイッチ12に入力する時、セルEが第4の光遅延線14dに入力し、セルFが第1の光フィードバック線20aに入力し、セルGが第2の光フィードバック線20bに入力し、セルHが第3の光フィードバック線20cに入力するように光スイッチ12を切り替える(図5参照)。そして、1セル分遅延してセルFが再度光スイッチ12に入力する時、セルFが第4の光遅延線14dに入力するように光スイッチ12を切り替え、2セル分遅延してセルGが再度光スイッチ12に入力する時、セルGが第4の光遅延線14dに入力するように光スイッチ12を切り替え、3セル分遅延してセルHが再度光スイッチ12に入力する時、セルHが第4の光遅延線14dに入力するように光スイッチ12を切り替える(図6参照)。このように光スイッチ12を切り替えることにより、セルA〜Hは互いに衝突することなしに出力ポート18から出力することが可能となる。なお、このように3本の光フィードバック線20a〜20cを光スイッチ12の出力側から入力側に設けるためには光スイッチ12の構成を変更することも必要になる。なお、図5及び図6中、セルA〜Fは、破線または実線で表した四角形で示している。
【0021】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の光バッファ装置によれば、複数の入力ポートと、光スイッチ手段と、光遅延手段と、光結合手段と、1つの出力ポートとを具えた光バッファ装置において、入力ポートから同時に入力した複数の先行セルに続いて同時に複数の後続セルが入力ポートから入力する場合、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを1セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させるためのフィードバック手段を光スイッチ手段の出力側から入力側に接続して設けてある。
【0022】
このような光バッファ装置によれば、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを1セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させることが可能となり、従って、各セルは互いに衝突することなしに出力ポートから出力することができる。また、いずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポートから出力させるためのハード量の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の光バッファ装置を示す概略的な構成図である。
【図2】実施の形態の光バッファ装置の動作の説明に供する図(その1)である。
【図3】実施の形態の光バッファ装置の動作の説明に供する図(その2)である。
【図4】実施の形態の光バッファ装置の変形例を示す概略的な構成図である。
【図5】実施の形態の光バッファ装置の変形例の動作の説明に供する図(その1)である。
【図6】実施の形態の光バッファ装置の変形例の動作の説明に供する図(その2)である。
【図7】従来の光バッファ装置の構成及び動作の説明に供する図である。
【符号の説明】
10a〜10d:第1〜第4の入力ポート
12:光スイッチ
14a〜14d:第1〜第4の光遅延線
16:光結合器
18:出力ポート
20:光フィードバック線
20a〜20c:第1〜第3の光フィードバック線
22a〜22d:第1〜第4の光入力線
24:光出力線
26a〜26g:第1〜第7の入力端
28a〜28g:第1〜第7の出力端
30a〜30d:第1〜第4の入力端
32:出力端
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical buffer device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, optical technology has also been applied to the communication field, enabling high-speed and large-capacity communication. Along with this, research on optical exchange using optical technology has also been conducted in various fields in the field of switching equipment. In particular, in ATM (Asyncronus Transfer Mode) exchange, which is considered to be most effective in the future multimedia society, an optical buffer device is used to prevent fixed-length packets called cells from arriving at the same destination. Must be granted. In general, an optical buffer device uses an optical delay line composed of an optical fiber as an optical delay means (sometimes referred to as a delay memory or a delay element).
[0003]
FIG. 7 shows a conventional optical buffer device having four optical delay lines 14a to 14d (reference: “Optical Fiber Buffer for High-Perfomance Broadband Switching”, Eur Trans Telecommun Relat Technol, Vol. 4, No. 6, 1993, p.671-678 "(see Fig. 7) shows the situation when four cells A to D arrive at the same time. In general, since a plurality of cells cannot be output simultaneously from one output port 18, when four cells A to D arrive at the same time, the cell A switches the optical switch 12 so that it outputs with a delay of 0, The optical switch 12 is switched so that the cell B is output for one time slot, the cell C is output for two time slots, and the cell D is output for three time slots with a delay by the optical delay lines 14b to 14d. In this way, the four cells A to D are output without colliding.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional optical buffer device, when four cells A to D arrive at the same time and then two or more cells arrive at the same time, some cells are discarded. For example, as shown in FIG. 7, when four cells A to D arrive and subsequently two cells E and F arrive, the cell F cannot be processed and the cell is discarded. In order to prevent this, it is necessary to increase the size of the optical switch and further increase the number of optical delay lines. However, this method increases the amount of hardware dramatically. For example, in the case of ATM exchange, since the length of one cell is 53 bytes, if the transfer rate is 10 Gb / s, the length of the optical fiber necessary for delaying by one cell is 8 m. That's it.
[0005]
Therefore, the advent of an optical buffer device capable of avoiding cell discard without increasing the hardware amount has been desired.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the optical buffer device of the present invention, a plurality of input ports, optical switch means, optical delay means, optical coupling means, and one output port are provided, and a cell input from the input port is optically connected. Light that is input to the switch means, the cell output from the optical switch means is input to the optical delay means, the cell output from the optical delay means is input to the optical coupling means, and the cell output from the optical coupling means is output from the output port In the buffer device, when a plurality of subsequent cells are simultaneously input from the input port following a plurality of preceding cells input simultaneously from the input port, the subsequent cells are timed one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. A feedback means for shifting the output from the optical delay means non-simultaneously, and this feedback means is input from the output side of the optical switch means. Wherein the is provided connected to the side.
[0007]
According to such an optical buffer device, cells output from the optical switch means and input to the feedback means are delayed by a predetermined cell and input again to the optical switch means. As will be described in detail later, for example, when considering the case where two subsequent cells are simultaneously input from the input port following the four previous cells input simultaneously from the four input ports, all cells are discarded. In order to output from the output port without any input, one subsequent cell is delayed by one cell and input to the feedback means that can be input again to the optical switch means. By inputting one subsequent cell to the feedback means in this way, a delay time difference of one cell is generated between the two subsequent cells. Therefore, it is possible to output the subsequent cells from the optical delay means non-simultaneously by shifting the time by one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. In this way, when the succeeding cells shift the time one cell at a time and output from the optical delay means non-simultaneously following the preceding cell output last from the optical delay means, the cells output without colliding with each other. Output from the port. Further, in order to output any cell from the output port without discarding the cell, the conventional optical buffer device is simply provided with a feedback means capable of delaying by one cell, so that the amount of hardware increases. Is suppressed.
[0008]
Preferably, the feedback means is composed of one or a plurality of optical fibers. Since the optical fiber can adjust the delay time of the cell that transmits the optical fiber by adjusting its length, it is suitable for use as a feedback means. In particular, when the feedback means is composed of a plurality of optical fibers and a difference in delay time of cells to be transmitted occurs between the individual optical fibers, it is possible to adapt to fluctuations in traffic.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, each component is merely schematically shown in shape, size, and arrangement relationship to the extent that the present invention can be understood. Moreover, in each figure used for description, the same number is attached | subjected and shown about the same structural component. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described below.
[0010]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical buffer device according to this embodiment. As shown in FIG. 1, in the optical buffer device 100 of this embodiment, there are cases where four input ports 10a to 10d (hereinafter, the four input ports 10a to 10d are referred to as first to fourth input ports, respectively). ), An optical switch 12 as an optical switching means, and four optical delay lines 14a to 14d (hereinafter referred to as four optical delay lines 14a to 14d) as optical delay means, respectively. And an optical coupler 16 as an optical coupling means, one output port 18, and a single optical feedback line 20 as an optical feedback means. Between the input ports 10a to 10d and the optical switch 12, four optical input lines 22a to 22d (hereinafter, the four optical input lines 22a to 22d are respectively connected to the first to fourth optical input lines). And a single optical output line 24 between the optical coupler 16 and the output port 18.
[0011]
In the optical buffer device 100 of this embodiment having such a configuration, since the cells input from the input ports 10a to 10d are input to the optical switch 12, one end of the first optical input line 22a is the first input port. The other end of the first optical input line 22a is connected to the first input end 26a of the optical switch 12. Similarly, one end of each of the second to fourth input lines 22b to 22d is connected to each of the second to fourth input ports 10b to 10d, and the other end of each of the second to fourth input lines 22b to 22d is light. The switch 12 is connected to the second to fourth input terminals 26b to 26d.
[0012]
In addition, since the cells output from the optical switch 12 are input to the optical delay lines 14a to 14d and the cells output from the optical delay lines 14a to 14d are input to the optical coupler 16, the first optical delay line 14a is used. One end of the optical switch 12 is connected to the first output end 28 a of the optical switch 12, and the other end of the first optical delay line 14 a is connected to the first input end 30 a of the optical coupler 16. Similarly, one ends of the second to fourth optical delay lines 14b to 14d are connected to the second to fourth output terminals 28b to 28d of the optical switch 12, respectively, and the second to fourth optical delay lines 14b to 14d are connected. Are connected to the second to fourth input terminals 30b to 30d of the optical coupler 16, respectively. Here, the cell input to the second optical delay line 14b arrives at the optical coupler 16 with a delay of one cell from the time when the cells simultaneously input to the first optical delay line 14a arrive at the optical coupler 16. To do. Similarly, the cell input to the third optical delay line 14c arrives at the optical coupler 16 with a delay of two cells from the time when the cells simultaneously input to the first optical delay line 14a arrive at the optical coupler 16. Then, the cell input to the fourth optical delay line 14d arrives at the optical coupler 16 with a delay of three cells from the time when the cells simultaneously input to the first optical delay line 14a arrive at the optical coupler 16. .
[0013]
In order to output the cell output from the optical coupler 16 from the output port 18, one end of the optical output line 24 is connected to the output end 32 of the optical coupler 16, and the other end of the optical output line 24 is connected to the output port 18. Connected.
[0014]
Further, in order to feed back the cell output from the output side of the optical switch 12 to the input side of the optical switch 12, one end of the optical feedback line 20 is connected to the fifth output end 28 e of the optical switch 12. The other end is connected to the fifth input end 26e of the optical switch 12. Here, the cell input to the optical feedback line 20 arrives at the fifth input terminal 26e of the optical switch 12 with a delay of one cell from the time of arrival at the fifth output terminal 28e of the optical switch 12. In general, since the time required for the cell to pass through the optical switch 12 is very short compared to the time required to pass through the optical feedback line 20, the cell input to the optical feedback line 20 is delayed by one cell and then the first to first It is possible to input to the four optical delay lines 14a to 14d.
[0015]
Such an optical buffer device 100 of this embodiment uses, for example, optical fibers as the optical delay lines 14a to 14d, the optical feedback line 20, the optical input lines 22a to 22d, and the optical output line 24, and 2 as the optical switch 12, for example. A 6-input 6-output (6 × 6) optical switch configured by combining unit switches of 2 inputs (2 × 2) is used. As the optical coupler 16, for example, an optical coupler, or 2 inputs and 2 outputs (2 × 2) 4 unit and 4 output (4 × 4) optical switches configured by combining the unit switches. In this case, the end of the optical fiber constituting the optical input line is used as each of the input ports 10a to 10d, and the end of the optical fiber constituting the optical output line is used as the output port 18. The delay time of the optical delay line and the optical feedback line is adjusted by changing the length of the optical fiber. Further, when a 2 × 2 directional coupler is used as a 2 × 2 unit switch, it can take two forms of a cross state and a bar state, and since the operation speed is as high as several ns, 2 × 2 The directional coupler is optimal as a 2 × 2 unit switch.
[0016]
Next, the operation of the optical buffer device 100 of this embodiment having such a configuration will be described. 2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the optical buffer device 100 according to this embodiment. In FIG. 2 and FIG. 3, the cell A is the first input port 10a, and the cell B is the second. After the cell C arrives at the third input port 10c and the cell D arrives at the fourth input port 10d simultaneously at the input port 10b, the cell E arrives at the first input port 10a following the cell A, A case where the cell F arrives at the third input port 10c following the cell C is shown. That is, in FIG. 2 and FIG. 3, after the four cells A to D reach the first to fourth input ports 10a to 10d simultaneously, the two cells E and F are respectively delayed by one cell. The case where the first and third input ports 10a and 10c are simultaneously reached is shown. Hereinafter, the four cells A to D may be referred to as preceding cells, and the two cells E and F may be referred to as subsequent cells. 2 and 3, the cells A to F are indicated by squares represented by broken lines or solid lines.
[0017]
In order to output any cell of the six cells A to F from the output port 18 without discarding the cell, first, when the four preceding cells A to D input to the optical switch 12, the cell A receives the first light. The cell B is input to the second optical delay line 14b, the cell C is input to the third optical delay line 14c, and the cell D is input to the fourth optical delay line 14d. The optical switch 12 is switched. Next, when two subsequent cells E and F following the preceding cells A to D input to the optical switch 12, the cell E inputs to the fourth optical delay line 14d, and the cell F inputs to the optical feedback line 20 Thus, the optical switch 12 is switched (see FIG. 2). Finally, when the cell F is input to the optical switch 12 again after being delayed by one cell, the optical switch 12 is switched so that the cell F is input to the fourth optical delay line 14d (see FIG. 3). Such switching of the optical switch 12 is performed based on data recorded in the headers of the cells A to F. That is, before inputting to each of the input ports 10a to 10d, the data recorded in the headers of the cells A to F are detected in advance, and the optical switch 12 is switched based on the data.
[0018]
By switching the optical switch 12 in this manner, the cell B transmits the second optical delay line 14b, and therefore is delayed from the cell A by one cell and output from the output port 18. In addition, since the cell C is transmitted through the third optical delay line 14c, the cell C is delayed from the cell A by two cells and output from the output port 18. In addition, since the cell D transmits the fourth optical delay line 14d, the cell D is delayed from the cell A by 3 cells and output from the output port 18. The cell E arrives at the first input port 10a after being delayed by one cell from the cell A, and then is delayed by four cells from the cell A and transmitted from the output port 18 to be transmitted through the fourth optical delay line 14d. Output. The cell F arrives at the third input port 10c with a delay of one cell from the cell A, and then transmits the optical feedback line 20 and then transmits the fourth optical delay line 14d. The output is output from the output port 18 with a delay of the cell.
[0019]
In this way, the cells A to F can output from the output port 18 without colliding with each other.
[0020]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that the number of optical feedback lines or the number of optical delay lines may be increased in accordance with traffic fluctuations. For example, in the case of the optical buffer device 100 having the above-described configuration, if four subsequent cells arrive at the same time after four previous cells arrive at the same time, some subsequent cells are discarded, so that In this case, as shown in a modification 110 of the optical buffer device shown in FIG. 4, three optical feedback lines 20a to 20c (hereinafter, the three optical feedback lines 20a to 20c are respectively connected to the first to third light beams. May be referred to as a feedback line) from the output side of the optical switch 12 to the input side. More specifically, one end of the first optical feedback line 20a that can be delayed by one cell is connected to the fifth output end 28e of the optical switch 12, and the other end is connected to the fifth input end 26e of the optical switch 12. One end of the second optical feedback line 20b that can be connected and delayed by two cells is connected to the sixth output end 28f of the optical switch 12, and the other end is connected to the sixth input end 26f of the optical switch 12. One end of the third optical feedback line 20c that can be delayed by three cells may be connected to the seventh output terminal 28g of the optical switch 12 and the other end to the seventh input terminal 26g of the optical switch 12. When three optical feedback lines 20a to 20c are provided in this way, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, four subsequent cells E to H follow the optical switch 12 following the four preceding cells A to D. Cell E is input to the fourth optical delay line 14d, cell F is input to the first optical feedback line 20a, cell G is input to the second optical feedback line 20b, and cell H is The optical switch 12 is switched so as to input to the third optical feedback line 20c (see FIG. 5). Then, when the cell F is input to the optical switch 12 again after being delayed by one cell, the optical switch 12 is switched so that the cell F is input to the fourth optical delay line 14d, and the cell G is delayed by two cells. When the signal is again input to the optical switch 12, the optical switch 12 is switched so that the cell G is input to the fourth optical delay line 14d, and when the cell H is input to the optical switch 12 again after being delayed by three cells, the cell H Switches the optical switch 12 so as to be input to the fourth optical delay line 14d (see FIG. 6). By switching the optical switch 12 in this way, the cells A to H can output from the output port 18 without colliding with each other. In order to provide the three optical feedback lines 20a to 20c from the output side to the input side of the optical switch 12 as described above, it is necessary to change the configuration of the optical switch 12. In FIGS. 5 and 6, the cells A to F are indicated by squares represented by broken lines or solid lines.
[0021]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the optical buffer device of the present invention, an optical buffer comprising a plurality of input ports, optical switch means, optical delay means, optical coupling means, and one output port. In the apparatus, when a plurality of subsequent cells are simultaneously input from the input port following a plurality of preceding cells input simultaneously from the input port, the subsequent cells are timed one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. Feedback means for shifting the output from the optical delay means non-simultaneously is connected from the output side of the optical switch means to the input side.
[0022]
According to such an optical buffer device, it is possible to cause the subsequent cells to be output from the optical delay means non-simultaneously by shifting the time by one cell following the preceding cell last output from the optical delay means. Each cell can be output from the output port without colliding with each other. Further, it is possible to suppress an increase in the amount of hardware for outputting any cell from the output port without discarding the cell.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an optical buffer device according to an embodiment;
FIG. 2 is a diagram (part 1) for explaining an operation of the optical buffer device according to the embodiment;
FIG. 3 is a diagram (part 2) for explaining the operation of the optical buffer device according to the embodiment;
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a modification of the optical buffer device according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram (part 1) for explaining an operation of a modification of the optical buffer device according to the embodiment;
6 is a diagram (No. 2) for explaining the operation of the modification of the optical buffer device according to the embodiment; FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration and operation of a conventional optical buffer device;
[Explanation of symbols]
10a to 10d: First to fourth input ports 12: Optical switches 14a to 14d: First to fourth optical delay lines 16: Optical coupler 18: Output port 20: Optical feedback lines 20a to 20c: First to fourth Third optical feedback lines 22a to 22d: First to fourth optical input lines 24: Optical output lines 26a to 26g: First to seventh input terminals 28a to 28g: First to seventh output terminals 30a to 30d: 1st to 4th input terminal 32: Output terminal

Claims (1)

複数の入力ポートと、光スイッチ手段と、光遅延手段と、光結合手段と、1つの出力ポートとを具え、該入力ポートから入力したセルを該光スイッチ手段に入力させ、該光スイッチ手段から出力したセルを該光遅延手段に入力させ、該光遅延手段から出力したセルを該光結合手段に入力させ、該光結合手段から出力したセルを該出力ポートから出力させる光バッファ装置において、
前記入力ポートから同時に入力した複数の先行セルに続いて同時に複数の後続セルが前記入力ポートから入力する場合、前記光遅延手段から最後に出力した前記先行セルに続いて前記後続セルを1セルずつ時間をずらして非同時的に前記光遅延手段から出力させるためのフィードバック手段を具え、
該フィードバック手段は、前記光スイッチ手段の出力側から入力側に接続して設けてある複数本の光ファイバーで構成されており、該複数本の光ファイバーの個々の光ファイバーの間で伝達するセルの遅延時間差が生じるように構成されていることを特徴とする光バッファ装置。
A plurality of input ports, optical switch means, optical delay means, optical coupling means, and one output port are provided. A cell input from the input port is input to the optical switch means, and the optical switch means In the optical buffer device for inputting the output cell to the optical delay unit, causing the cell output from the optical delay unit to be input to the optical coupling unit, and outputting the cell output from the optical coupling unit from the output port.
When a plurality of subsequent cells are simultaneously input from the input port following a plurality of preceding cells input simultaneously from the input port, the subsequent cells are placed one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. Comprising feedback means for causing the optical delay means to output non-simultaneously at different times,
The feedback means is composed of a plurality of optical fibers connected from the output side to the input side of the optical switch means, and a delay time difference between cells transmitted between the individual optical fibers of the plurality of optical fibers. An optical buffer device characterized in that
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