JPH08242208A - Hyper cube type interconnection network - Google Patents
Hyper cube type interconnection networkInfo
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- JPH08242208A JPH08242208A JP7045835A JP4583595A JPH08242208A JP H08242208 A JPH08242208 A JP H08242208A JP 7045835 A JP7045835 A JP 7045835A JP 4583595 A JP4583595 A JP 4583595A JP H08242208 A JPH08242208 A JP H08242208A
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- optical frequency
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Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、小規模なスイッチを多
数組み合わせて大規模な交換システムを実現したり、小
規模なプロセッサを多数組み合わせて高性能な計算機シ
ステムを実現するためのインタコネクションネットワー
クに関する。特に、小規模スイッチまたは小規模プロセ
ッサ（本明細書では「ノード」という）に付与された番
号と接続方法に一定の規則をもち、高速で大量の情報が
流れるハイパキューブ型インタコネクションネットワー
クに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interconnection network for realizing a large-scale switching system by combining a large number of small switches and a high-performance computer system by combining a large number of small processors. Regarding In particular, the present invention relates to a hypercube interconnection network in which a large number of information flows at a high speed, which has a fixed rule for a number assigned to a small-scale switch or a small-scale processor (referred to as “node” in this specification) and a connection method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１８は、ハイパキューブ型インタコネ
クションネットワークの論理構成の一例を示す。本構成
の詳細は、リード氏およびフジモト氏の著作“Multicom
puterNetworks : Message-Based Parallel Processin
g",1987,The MIT Press" の17〜18ページに記載があ
る。2. Description of the Related Art FIG. 18 shows an example of a logical configuration of a hypercube type interconnection network. For details of this configuration, read "Multicom" by Reed and Fujimoto.
puterNetworks: Message-Based Parallel Processin
It is described on pages 17-18 of g ", 1987, The MIT Press".
【０００３】図において、８個のノードをそれぞれに付
与されるアドレス０００〜１１１で表示する。ハイパキ
ューブ型インタコネクションネットワークは、３（＝lo
g28)次元に配置された８個のノードが、２進表示したノ
ードアドレスの各桁のビットを他のノードのアドレスと
比較したとき、１ビットのみが異なるノード同士の間に
リンクをもつ構成である。たとえば、ノード０００と、
ノード００１、ノード０１０、ノード１００が相互に接
続される（図中太線で示す）。In the figure, eight nodes are displayed with addresses 000 to 111 assigned to them. The hypercube type interconnection network is 3 (= lo
g 2 8) 8 nodes arranged in dimension have a link between nodes that differ only in 1 bit when comparing the bit of each digit of the node address expressed in binary with the address of another node It is a composition. For example, node 000,
The node 001, the node 010, and the node 100 are connected to each other (shown by thick lines in the figure).
【０００４】このようなハイパキューブ型インタコネク
ションネットワークのリンクは、従来は電気信号による
ものが多く、ノード数が少ない場合はボード上またはバ
ックボードの配線でノード間が結合される。また、ノー
ド数が多くなるとキャビネット間を電気ケーブルで結合
するものが一般的であった。Conventionally, many links of such a hypercube type interconnection network are based on electric signals. When the number of nodes is small, the nodes are connected by wiring on the board or backboard. Also, when the number of nodes increases, it is common to connect cabinets with electric cables.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ハイパキューブ型イン
タコネクションネットワークの各ノードがもつリンク数
は、 各ノードの入出力リンク組数＝ネットワークの次元数 ＝ log2(ノード数) で与えられる。したがって、ネットワークの規模が大き
くなると、インタコネクションのためのハード量が増大
する。The number of links of each node of the hypercube type interconnection network is given by the number of input / output link groups of each node = the number of network dimensions = log 2 (the number of nodes). Therefore, as the scale of the network increases, the amount of hardware for interconnection increases.
【０００６】このハード量を削減するために、ノード間
リンクを時分割バスで実現する方法が考えられている。
しかし、高速で大量の情報が流れるインタコネクション
ネットワークでは、バスの容量がシステム全体の容量を
制限する要因になる。また、光リンクの場合には、光周
波数（または波長）多重バスで実現する方法が考えられ
ている。しかし、規模が大きくなるとリンク数に応じて
光周波数（波長）の所要数が大きくなり、やはりシステ
ム全体の容量が制限される要因になる。In order to reduce the amount of hardware, a method of realizing the inter-node link with a time division bus has been considered.
However, in an interconnection network in which a large amount of information flows at high speed, the capacity of the bus limits the capacity of the entire system. In the case of an optical link, a method of realizing it with an optical frequency (or wavelength) multiplex bus has been considered. However, as the scale increases, the required number of optical frequencies (wavelengths) increases in accordance with the number of links, which also becomes a factor that limits the capacity of the entire system.
【０００７】本発明は、少ないハード量で高速大量の情
報を流すことができるハイパキューブ型インタコネクシ
ョンネットワークを提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a hypercube type interconnection network capable of transmitting a large amount of information at high speed with a small amount of hardware.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のハイパキューブ
型インタコネクションネットワークは、入力ポートの位
置と光周波数に応じて出力ポートが決定される光周波数
ルーチング機能を有し、入力ポートに所定のノードの出
力光リンクが接続され、出力ポートに所定のノードの入
力光リンクが接続されるアレイ導波路回折格子型フィル
タを配置し、各ノードは、所定の複数の光周波数の光信
号を光周波数多重して出力光リンクに送出し、入力光リ
ンクから入力された光周波数多重信号を光周波数分離し
て受信する機能を有し、さらに各ノードごとに使用する
光周波数と、接続するアレイ導波路回折格子型フィルタ
の入出力ポートを、各ノードがハイパキューブの接続関
係を満たすように設定する（請求項１）。The hypercube type interconnection network of the present invention has an optical frequency routing function in which an output port is determined according to the position of the input port and the optical frequency, and a predetermined node is provided at the input port. Output optical link is connected to the output port, and the input optical link of a predetermined node is connected to the output port of the arrayed waveguide grating type filter, and each node optical frequency multiplexes optical signals of a plurality of predetermined optical frequencies. Output to the output optical link, and has the function of receiving the optical frequency-division multiplexed signal input from the input optical link after demultiplexing the optical frequency. Furthermore, the optical frequency used for each node and the array waveguide diffraction to be connected The input / output ports of the lattice type filter are set so that each node satisfies the connection relation of the hypercube (claim 1).
【０００９】さらに、すべてのノードのアドレスを２進
表示したときに、“１”の数が偶数となる偶ノード群
と、“１”の数が奇数となる奇ノード群の２つに分類
し、２つのアレイ導波路回折格子型フィルタを備え、第
１のアレイ導波路回折格子型フィルタの入力ポートに偶
ノード群のノードの出力光リンクを接続し、出力ポート
に奇ノード群のノードの入力光リンクを接続し、第２の
アレイ導波路回折格子型フィルタの入力ポートに奇ノー
ド群のノードの出力光リンクを接続し、出力ポートに偶
ノード群のノードの入力光リンクを接続する構成である
（請求項２）。Further, when the addresses of all the nodes are displayed in binary, they are classified into two groups, an even node group in which the number of "1" is an even number and an odd node group in which the number of "1" is an odd number. Two arrayed waveguide diffraction grating filters are provided, the output optical link of the node of the even node group is connected to the input port of the first arrayed waveguide diffraction grating filter, and the input of the node of the odd node group is connected to the output port. An optical link is connected, an output optical link of the node of the odd node group is connected to the input port of the second arrayed waveguide grating filter, and an input optical link of the node of the even node group is connected to the output port. There is (claim 2).
【００１０】さらに、アレイ導波路回折格子型フィルタ
に予備ノードを接続する予備入出力ポートを設け、予備
ノードを含む各ノードは、送信光周波数を可変させる機
能、受信光周波数を可変させる機能を含み、現用のノー
ドが障害になったときに、その障害ノードにアレイ導波
路回折格子型フィルタを介してハイパキューブの関係で
接続される特定のノードの送信光周波数および受信光周
波数を、予備入出力ポートに接続する光周波数に切り替
え、かつ予備ノードの送信光周波数および受信光周波数
を特定のノードで切り替えた送信光周波数および受信光
周波数に応じて切り替える構成である（請求項３）。Further, a spare input / output port for connecting a spare node to the arrayed waveguide diffraction grating type filter is provided, and each node including the spare node includes a function of varying the transmission light frequency and a function of varying the reception light frequency. , When the working node becomes a failure, the input and output optical frequencies of a specific node connected in a hypercube relationship to the failed node via an arrayed-waveguide grating type filter are used as spare input / output. The optical frequency connected to the port is switched, and the transmission optical frequency and the reception optical frequency of the spare node are switched according to the transmission optical frequency and the reception optical frequency switched at a specific node (claim 3).
【００１１】さらに、増設用入出力ポートを有する複数
のアレイ導波路回折格子型フィルタを配置し、各アレイ
導波路回折格子型フィルタの増設用入出力ポートを増設
用光リンクを介してハイパキューブの関係に接続し、各
アレイ導波路回折格子型フィルタに収容されるノードに
増設用入出力ポートにルーチングされる送信光周波数お
よび受信光周波数が設定される構成である（請求項
４）。Further, a plurality of arrayed waveguide diffraction grating filters having additional input / output ports are arranged, and the additional input / output ports of each arrayed waveguide diffraction grating filter are connected to the hypercube via the additional optical link. The transmission optical frequency and the reception optical frequency which are connected to each other and are routed to the additional input / output port are set in the node accommodated in each arrayed waveguide diffraction grating type filter (claim 4).
【００１２】さらに、アレイ導波路回折格子型フィルタ
の入出力ポートに接続されるノードの番号について、入
出力ノード番号の差に応じて入出力ポート間でルーチン
グされる光周波数が一定となる関係に設定する構成であ
る（請求項５）。Furthermore, regarding the number of the node connected to the input / output port of the arrayed waveguide diffraction grating type filter, the optical frequency routed between the input / output ports becomes constant according to the difference in the input / output node numbers. This is the configuration to be set (claim 5).
【００１３】[0013]
【作用】請求項１の構成では、アレイ導波路回折格子型
フィルタの光周波数によるルーチング機能を利用するこ
とにより、各ノードにおける光周波数の設定によりハイ
パキューブの規則に従って各ノード間を接続することが
できる。これにより、光周波数多重により本来ネットワ
ークの次元数（＝log2〔ノード数〕）分だけ必要なノー
ド間リンクをノードあたり１組まで減ずることができ
る。また、アレイ導波路回折格子型フィルタのルーチン
グ機能により、異なるノード間で光周波数の繰り返し使
用が可能となり、比較的少ない光周波数で大規模なネッ
トワークを構成することができる。According to the structure of claim 1, by utilizing the routing function according to the optical frequency of the arrayed-waveguide diffraction grating filter, it is possible to connect the nodes according to the hypercube rule by setting the optical frequency at each node. it can. As a result, it is possible to reduce the number of inter-node links required by the number of network dimensions (= log 2 [number of nodes]) to one set per node by optical frequency multiplexing. Further, the routing function of the arrayed-waveguide diffraction grating type filter enables repeated use of optical frequencies between different nodes, and a large-scale network can be constructed with relatively few optical frequencies.
【００１４】請求項２の構成では、一方のアレイ導波路
回折格子型フィルタで偶ノードから奇ノードへのルーチ
ングが行われ、他方のアレイ導波路回折格子型フィルタ
で奇ノードから偶ノードへのルーチングが行われる。す
なわち、ハイパキューブの関係を利用して２つの小規模
なアレイ導波路回折格子型フィルタで対応でき、使用す
る光周波数の数もさらに削減することができる。According to the second aspect of the present invention, one array waveguide diffraction grating type filter performs routing from the even node to the odd node, and the other array waveguide diffraction grating filter performs routing from the odd node to the even node. Is done. That is, two small arrayed waveguide diffraction grating filters can be used by utilizing the relationship of the hypercube, and the number of optical frequencies used can be further reduced.
【００１５】請求項３の構成により、ノードまたはアレ
イ導波路回折格子型フィルタとの間の入出力リンクが障
害となった場合に、関係するノードの送信光周波数およ
び受信光周波数を変えることにより、障害ノードから予
備ノードへの切り替えを行うことができる。請求項４の
構成により、比較的小規模なハイパキューブ型インタコ
ネクションネットワーク（サブモジュール）を複数組み
合わせて、大規模なハイパキューブ型インタコネクショ
ンネットワークが実現できる。本来、規模を２倍にする
ごとにノード数に対応するリンク数が必要になるが、本
構成による光周波数多重により１組の入出力光リンクで
対応できる。また、異なるサブモジュールを接続するリ
ンク間で、光周波数の繰り返し使用が可能となり、比較
的少ない光周波数で大規模なネットワークを構成するこ
とができる。According to the configuration of claim 3, when the input / output link between the node or the arrayed waveguide diffraction grating type filter becomes an obstacle, the transmission optical frequency and the reception optical frequency of the related node are changed, It is possible to switch from the failed node to the spare node. With the configuration of claim 4, a large-scale hypercube interconnection network can be realized by combining a plurality of relatively small-scale hypercube interconnection networks (submodules). Originally, the number of links corresponding to the number of nodes is required every time the scale is doubled, but one set of input / output optical links can be used by the optical frequency multiplexing according to this configuration. Further, the optical frequency can be repeatedly used between the links connecting different sub-modules, and a large-scale network can be configured with a relatively small optical frequency.
【００１６】請求項５の構成により、出力側のノード番
号と入力側のノード番号の差が同じであれば使用する光
周波数も同じになるので、全体で使用する光周波数の数
をさらに削減することができる。According to the configuration of claim 5, if the difference between the node number on the output side and the node number on the input side is the same, the optical frequencies used are also the same, so the number of optical frequencies used as a whole is further reduced. be able to.
【００１７】[0017]
（請求項１に対応する実施例）図１は、本発明の第１実
施例の構成を示す。ここでは、８ノード（３次元）の場
合について示す。図において、８個のノードをそれぞれ
に付与されるアドレス０００〜１１１で表示する。ノー
ド０００〜１１１は、それぞれ送受信部１０，光合波器
２１および光分波器２２を有する。ノード０００〜１１
１の入出力光リンクは、アレイ導波路回折格子型フィル
タ３０の入出力ポート０〜７に順番に接続される。(Embodiment corresponding to claim 1) FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment of the present invention. Here, the case of 8 nodes (three-dimensional) is shown. In the figure, eight nodes are displayed with addresses 000 to 111 assigned to them. Each of the nodes 000 to 111 has a transmission / reception unit 10, an optical multiplexer 21, and an optical demultiplexer 22. Nodes 000-11
The 1 input / output optical link is sequentially connected to the input / output ports 0 to 7 of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30.
【００１８】アレイ導波路回折格子型フィルタ３０の入
出力ポートと光周波数の関係は、例えば図２に示すよう
になっている。入力ポート０から入力された光周波数f
0，f1，f2，…，f7の光は、それぞれ出力ポート０，
１，２，…，７に出力される。入力ポート５から入力さ
れた光周波数f0，f1，f2，f3，f4，f5，f6，f7の光は、
それぞれ出力ポート３，４，５，６，７，０，１，２に
出力される。The relationship between the input / output port of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 and the optical frequency is as shown in FIG. 2, for example. Optical frequency f input from input port 0
Lights 0, f1, f2, ..., F7 are output ports 0, respectively.
, 1, ..., 7 are output. Light of optical frequencies f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7 input from the input port 5 is
Output to the output ports 3, 4, 5, 6, 7, 0, 1, 2 respectively.
【００１９】本実施例では、各ノードのアドレスと、ア
レイ導波路回折格子型フィルタ３０の入出力ポート番号
の２進表示が対応するように接続される。すなわち、ノ
ード０００、００１，０１０，…，１１１の光合波器２
１と、アレイ導波路回折格子型フィルタ３０の入力ポー
ト０，１，２，…，７が接続される。アレイ導波路回折
格子型フィルタ３０の出力ポート０，１，２，…，７
と、ノード０００，００１，０１０，…，１１１の光分
波器２２が接続される。In the present embodiment, the address of each node and the binary representation of the input / output port number of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 are connected so as to correspond to each other. That is, the optical multiplexer 2 of the nodes 000, 001, 010, ..., 111
1, and the input ports 0, 1, 2, ..., 7 of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 are connected. Output ports 0, 1, 2, ..., 7 of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30
, And the optical demultiplexers 22 of the nodes 000, 001, 010, ..., 111 are connected.
【００２０】ここで、各ノードをハイパキューブ型に接
続するには、対応するノード間で図２の表にハッチング
した光周波数を用いる。たとえば、ノード０００とノー
ド００１，０１０，１００を接続するには、それぞれ光
周波数f1，f2，f4を用いる。光周波数f1，f2，f4の光周
波数多重光がアレイ導波路回折格子型フィルタ３０の入
力ポート０に入力されると、光周波数f1，f2，f4の光は
それぞれ出力ポート１，２，４から出力され（図１に太
線で示す）、それぞれ対応するノードに送出される。ま
た、ノード１０１とノード００１，１００，１１１を接
続するには、それぞれ光周波数f1，f4，f6を用いる。光
周波数f1，f4，f6の光周波数多重光がアレイ導波路回折
格子型フィルタ３０の入力ポート５に入力されると、光
周波数f1，f2，f4の光はそれぞれ出力ポート４，７，１
から出力され（図１に太線で示す）、それぞれ対応する
ノードに送出される。Here, in order to connect the nodes in a hypercube type, the optical frequencies hatched in the table of FIG. 2 are used between the corresponding nodes. For example, the optical frequencies f1, f2, and f4 are used to connect the node 000 and the nodes 001, 010, and 100, respectively. When the optical frequency multiplexed lights with the optical frequencies f1, f2, f4 are input to the input port 0 of the arrayed waveguide diffraction grating filter 30, the lights with the optical frequencies f1, f2, f4 are output from the output ports 1, 2, 4 respectively. It is output (shown by the bold line in FIG. 1) and sent to the corresponding node. Further, the optical frequencies f1, f4, and f6 are used to connect the node 101 and the nodes 001, 100, and 111, respectively. When the optical frequency multiplexed lights with the optical frequencies f1, f4, f6 are input to the input port 5 of the arrayed waveguide diffraction grating filter 30, the lights with the optical frequencies f1, f2, f4 are output ports 4, 7, 1 respectively.
From each node (shown by the bold line in FIG. 1) and sent to the corresponding node.
【００２１】このように、各ノードをアレイ導波路回折
格子型フィルタ３０を介して接続し、各ノードで使用す
る光周波数を選択することにより、アレイ導波路回折格
子型フィルタ３０の光周波数によるルーチング機能を利
用して各ノードをハイパキューブ型に接続することがで
きる。これにより、各ノードに入出力される複数の光リ
ンクを光周波数多重技術を用いて入出力でそれぞれ１本
とすることができる。As described above, each node is connected through the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 and the optical frequency used in each node is selected, so that routing by the optical frequency of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 is performed. Each node can be connected in a hypercube type by utilizing the function. As a result, a plurality of optical links that are input and output to and from each node can be integrated into one input and output using the optical frequency multiplexing technique.
【００２２】なお、一般に、２k 本以上の入出力ポート
を有するアレイ導波路回折格子型フィルタを用い、光周
波数を適当に選択することにより、ｋ次元のハイパキュ
ーブ型インタコネクションネットワークを構成すること
ができる。図３は、ノード０００の構成例を示す。図に
おいて、送受信部１０は、ノード００１，０１０，１０
０に送信する電気信号を出力する送信回路１１、各電気
信号を光周波数f1，f2，f4の光信号に変換する光源１２
−１，１２−２，１２−３、光周波数f1，f2，f4の光信
号を電気信号に変換する受光器１３−１，１３−２，１
３−３、各電気信号を入力する受信回路１４により構成
される。光合波器２１および光分波器２２は、光周波数
f1，f2，f4の光信号を合分波する。In general, a k-dimensional hypercube interconnection network is constructed by using an arrayed-waveguide diffraction grating type filter having 2 k or more input / output ports and appropriately selecting an optical frequency. You can FIG. 3 shows a configuration example of the node 000. In the figure, the transmitting / receiving unit 10 includes nodes 001, 010, 10
Transmitting circuit 11 for outputting electric signal to be transmitted to 0, light source 12 for converting each electric signal into optical signals of optical frequencies f1, f2, f4
Optical receivers 13-1, 13-2, 1 for converting optical signals of -1, 12-2, 12-3 and optical frequencies f1, f2, f4 into electric signals
3-3, it is comprised by the receiving circuit 14 which inputs each electric signal. The optical multiplexer 21 and the optical demultiplexer 22 are
The optical signals of f1, f2, and f4 are combined and demultiplexed.
【００２３】光源１２−１，１２−２，１２−３から出
力される光周波数f1，f2，f4の光信号は、光合波器２１
で合波されて出力光リンクに送出される。この光周波数
多重信号はアレイ導波路回折格子型フィルタ３０の入力
ポート０に入力され、出力ポート１，２，４にルーチン
グされる。一方、アレイ導波路回折格子型フィルタ３０
の各出力ポートには、図２の表の列方向のハッチングし
た光周波数の光信号が多重化され、各ノードに接続され
る入力光リンクに送出される。ノード０００に接続され
る出力ポート０には、光周波数f1，f2，f4の光周波数多
重信号が出力される。この光周波数多重信号は光分波器
２２で各光周波数の光信号に分波され、受光器１３−
１，１３−２，１３−３に入力される。The optical signals of the optical frequencies f1, f2, f4 output from the light sources 12-1, 12-2, 12-3 are the optical multiplexer 21.
The signals are multiplexed by and output to the output optical link. This optical frequency multiplexed signal is input to the input port 0 of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 and routed to the output ports 1, 2 and 4. On the other hand, the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30
The optical signals of the hatched optical frequencies in the column of the table of FIG. 2 are multiplexed to the respective output ports of, and transmitted to the input optical link connected to each node. Optical frequency multiplexed signals having optical frequencies f1, f2, and f4 are output to the output port 0 connected to the node 000. This optical frequency multiplexed signal is demultiplexed by the optical demultiplexer 22 into optical signals of each optical frequency, and the optical receiver 13-
1, 13-2, 13-3.
【００２４】なお、光合波器２１における光周波数多重
機能は、光スターカプラのような光合流器でも実現でき
る。光分波器２２における光周波数分離機能は、光スタ
ーカプラのような光分岐器と光周波数フィルタでも実現
できる。その他のノードも同様の構成である。各ノード
とアレイ導波路回折格子型フィルタ３０の各入出力ポー
トが、図１に示す接続関係を有する場合には、各ノード
は図２の表にハッチングで示した光周波数で発振する複
数の光源をもつ。The optical frequency multiplexing function of the optical multiplexer 21 can also be realized by an optical multiplexer such as an optical star coupler. The optical frequency separating function of the optical demultiplexer 22 can be realized also by an optical branching device such as an optical star coupler and an optical frequency filter. The other nodes have the same configuration. When each node and each input / output port of the arrayed waveguide grating filter 30 have the connection relationship shown in FIG. 1, each node has a plurality of light sources that oscillate at the optical frequencies shown by the hatching in the table of FIG. With.
【００２５】（請求項２に対応する実施例）図４は、本
発明の第２実施例の構成を示す。ここでは、８ノード
（３次元）の場合について示す。図において、８個のノ
ードをそれぞれに付与されるアドレス０００〜１１１で
表示し、アドレスの“１”の数が偶数となる偶ノード群
（ノード０００，０１１，１０１，１１０）と、“１”
の数が奇数となる奇ノード群（ノード００１，０１０，
１００，１１１）の２つに分類する。ハイパキューブ型
インタコネクションネットワークでは、ノードアドレス
が１ビットのみ異なるノード同士が接続されるので、偶
ノード同士、奇ノード同士が直接接続されることはな
い。(Embodiment Corresponding to Claim 2) FIG. 4 shows the configuration of a second embodiment of the present invention. Here, the case of 8 nodes (three-dimensional) is shown. In the figure, eight nodes are displayed with addresses 000 to 111 assigned to them, and an even node group (nodes 000, 011, 101, 110) in which the number of addresses "1" is an even number, and "1"
Of odd nodes (nodes 001, 010,
100, 111). In the hypercube interconnection network, nodes having different node addresses of only 1 bit are connected to each other, so that even nodes and odd nodes are not directly connected to each other.
【００２６】したがって、２つのアレイ導波路回折格子
型フィルタ３０−１，３０−２を用いて、偶ノードから
奇ノードへの光リンクと、奇ノードから偶ノードへの光
リンクを別々に接続しても、図１の構成と論理的に等価
なハイパキューブ型インタコネクションネットワークを
実現できる。すなわち、ノード０００，０１１，１０
１，１１０の出力光リンクをアレイ導波路回折格子型フ
ィルタ３０−１の入力ポート０，１，２，３に接続し、
出力ポート０，１，２，３にノード００１，０１０，１
００，１１１の入力光リンクを接続する。また、ノード
００１，０１０，１００，１１１の出力光リンクをアレ
イ導波路回折格子型フィルタ３０−２の入力ポート０，
１，２，３に接続し、出力ポート０，１，２，３にノー
ド０００，０１１，１０１，１１０の入力光リンクを接
続する。Therefore, by using the two arrayed waveguide diffraction grating type filters 30-1 and 30-2, the optical link from the even node to the odd node and the optical link from the odd node to the even node are separately connected. However, it is possible to realize a hypercube type interconnection network that is logically equivalent to the configuration of FIG. That is, nodes 000, 011 and 10
The output optical link of 1,110 is connected to the input ports 0, 1, 2, 3 of the arrayed waveguide grating filter 30-1,
Nodes 001, 010, 1 at output ports 0, 1, 2, 3
The input optical links of 00 and 111 are connected. Further, the output optical links of the nodes 001, 010, 100 and 111 are connected to the input port 0 of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30-2,
1, 2, 3 and the input optical links of the nodes 000, 011, 101, 110 are connected to the output ports 0, 1, 2, 3.
【００２７】アレイ導波路回折格子型フィルタ３０−
１，３０−２の入出力ポートと光周波数の関係は、例え
ば図５(a),(b) に示すようになる。各ノード間で使用さ
れる光周波数をハッチングする。各ノードは、光周波数
f0，f1，f2を用いて相手のノードと接続できることがわ
かる。 （請求項３に対応する実施例）図６は、本発明の第３実
施例の構成を示す。ここでは、第１実施例（図１）に示
す８ノード（３次元）の場合において、障害になった１
つのノードの代用をする予備ノードを備えた構成を示
す。Arrayed Waveguide Diffraction Grating Filter 30-
The relationship between the input / output ports 1 and 30-2 and the optical frequency is as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), for example. The optical frequencies used between each node are hatched. Each node has an optical frequency
It can be seen that the other node can be connected using f0, f1, and f2. (Embodiment corresponding to claim 3) FIG. 6 shows the configuration of a third embodiment of the present invention. Here, in the case of 8 nodes (three-dimensional) shown in the first embodiment (FIG. 1), the failure 1
A configuration with a spare node substituting for one node is shown.
【００２８】図において、８個のノードをそれぞれに付
与されるアドレス０００〜１１１で表示する。ここで
は、ノード１０１が障害となり、ノード１０１の接続先
のノード００１，１００，１１１との接続を予備ノード
Ｓ１０１に切り替えるものとする。アレイ導波路回折格
子型フィルタ３０の入出力ポートと光周波数の関係は、
例えば図７に示すようになる。In the figure, eight nodes are displayed with addresses 000 to 111 assigned to them. Here, it is assumed that the node 101 becomes a failure and the connection with the nodes 001, 100, 111 to which the node 101 is connected is switched to the spare node S101. The relationship between the input / output port of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 and the optical frequency is
For example, as shown in FIG.
【００２９】ノード１０１が障害になると、ノード００
１はノード１０１に接続するために用いていた光周波数
f6をf0に切り替え、ノード１００は光周波数f0をf3に切
り替え、ノード１１１は光周波数f3をf6に切り替えるこ
とにより、ノード１０１から予備ノードＳ１０１に切り
替えることができる（図６の太破線から太実線への切り
替え）。なお、予備ノードＳ１０１の光源の光周波数は
f0，f3，f6に設定される。If node 101 fails, node 00
1 is the optical frequency used to connect to node 101
By switching f6 to f0, the node 100 switching the optical frequency f0 to f3, and the node 111 switching the optical frequency f3 to f6, it is possible to switch from the node 101 to the backup node S101 (from the thick broken line to the thick solid line in FIG. 6). Switch to). The optical frequency of the light source of the spare node S101 is
It is set to f0, f3, and f6.
【００３０】このように予備ノードを備え、障害発生時
に予備ノードへの切り替えを可能にするには、光源１２
を周波数可変光源とし、光合波器２１を光周波数依存性
のない光合流器とし、光分波器２２を可変光分波器とす
る必要がある。なお、受光器１３は、受信可能光周波数
帯域が広いフォトダイオードを用いる場合には、光周波
数が変わることに対する特別な対処は不要である。この
ときのノードの構成例を図８に示す。As described above, the light source 12 is provided in order to provide the backup node and enable switching to the backup node when a failure occurs.
Is a variable frequency light source, the optical multiplexer 21 is an optical multiplexer having no optical frequency dependence, and the optical demultiplexer 22 is a variable optical demultiplexer. When the photodetector 13 uses a photodiode having a wide receivable optical frequency band, it is not necessary to take special measures against the change in optical frequency. FIG. 8 shows a configuration example of the node at this time.
【００３１】周波数可変光源としては周波数可変レーザ
１５−１〜１５−３を用い、光合流器としては光スター
カプラ２３を用い、可変光分波器としては光スターカプ
ラなどの光分岐器２４と光周波数可変フィルタ２５−１
〜２５−３を用いる。予備ノードへの切り替えが必要に
なった場合には、周波数可変レーザ１５−１〜１５−３
の光周波数を切り替え、光周波数可変フィルタ２５−１
〜２５−３の透過光周波数を切り替える。Frequency variable lasers 15-1 to 15-3 are used as frequency variable light sources, an optical star coupler 23 is used as an optical combiner, and an optical branching device 24 such as an optical star coupler is used as a variable optical demultiplexer. Optical frequency variable filter 25-1
~ 25-3 is used. When it becomes necessary to switch to the spare node, the variable frequency lasers 15-1 to 15-3
Optical frequency variable filter 25-1
The transmitted light frequency of ~ 25-3 is switched.
【００３２】（請求項４に対応する実施例）図９は、本
発明の第４実施例の構成を示す。ここでは、８ノードで
構成されるハイパキューブ型インタコネクションネット
ワークをサブモジュールとし、４つのサブモジュールを
増設用光リンクで相互に接続することにより、32ノード
のハイパキューブ型インタコネクションネットワークを
構成する場合について説明する。各サブモジュールのア
ドレスを００，０１，１０，１１とすると、各サブモジ
ュールのノードアドレスは、サブモジュールのアドレス
を上位に付加した形で表される。(Embodiment Corresponding to Claim 4) FIG. 9 shows the configuration of a fourth embodiment of the present invention. In this example, a hypercube interconnection network consisting of 8 nodes is used as a sub-module, and four sub-modules are connected to each other by an optical link for expansion to form a hypercube interconnection network of 32 nodes. Will be described. When the address of each sub-module is 00, 01, 10, and 11, the node address of each sub-module is represented by adding the sub-module address to the upper level.
【００３３】図では、簡単のために個々のサブモジュー
ル００，０１，１０，１１としてアレイ導波路回折格子
型フィルタのみを示し、入出力ポートに接続されるノー
ドは省略している。増設用光リンク４１は、ハイパキュ
ーブ型インタコネクションネットワークの接続規則に従
って接続される。すなわち、サブモジュール００とサブ
モジュール１１の接続はなく、それぞれサブモジュール
０１，１０の両方に接続される。サブモジュール００〜
１１の各アレイ導波路回折格子型フィルタの入出力ポー
トと光周波数の関係は、例えば図１０に示すようにな
る。各ノード間で使用される光周波数をハッチングす
る。ここに示すように、各ノードは５つの光周波数に対
応できる構成が必要である。In the figure, for simplicity, only the arrayed waveguide diffraction grating type filters are shown as the individual submodules 00, 01, 10 and 11, and the nodes connected to the input / output ports are omitted. The extension optical link 41 is connected according to the connection rules of the hypercube type interconnection network. That is, there is no connection between the sub-module 00 and the sub-module 11, and they are connected to both the sub-modules 01 and 10, respectively. Sub module 00-
The relationship between the input / output port and the optical frequency of each of the arrayed waveguide diffraction grating filters 11 is as shown in FIG. 10, for example. The optical frequencies used between each node are hatched. As shown here, each node needs to be configured to support five optical frequencies.
【００３４】サブモジュール００，０１，１０，１１の
入出力ポート０〜７には、各サブモジュールに収容され
るノード０００〜１１１からの光リンクが接続される。
各サブモジュールの出力ポート８，９に接続された増設
用光リンク４１には、最大で８つの入力ポートからの光
信号が光周波数多重されており、その光周波数多重信号
は接続先のサブモジュールの各出力ポートに分離され、
そこに接続されるノードへ入力される。たとえば、サブ
モジュール００のノード０００とサブモジュール１０の
ノード０００を接続する場合には光周波数f9を用いる。
この光信号は、サブモジュール００のノード０００から
入力ポート０に入力され、その出力ポート９にルーチン
グされ、増設用光リンク４１を介してサブモジュール１
０の入力ポート９に入力され、その出力ポート０にルー
チングされ、サブモジュール１０のノード０００に到達
する。Optical links from the nodes 000 to 111 housed in the submodules are connected to the input / output ports 0 to 7 of the submodules 00, 01, 10 and 11, respectively.
Optical signals from a maximum of eight input ports are optical-frequency-multiplexed in the expansion optical link 41 connected to the output ports 8 and 9 of each sub-module, and the optical-frequency multiplexed signal is the sub-module of the connection destination. Is separated into each output port of
It is input to the node connected to it. For example, when connecting the node 000 of the submodule 00 and the node 000 of the submodule 10, the optical frequency f9 is used.
This optical signal is input from the node 000 of the submodule 00 to the input port 0, routed to the output port 9 thereof, and transmitted to the submodule 1 via the extension optical link 41.
0 is input to the input port 9, the output port 0 is routed to the node 000 of the submodule 10.
【００３５】なお、図９では増設用光リンク４１を入出
力ポート８，９に接続しているが、必ずしもアレイ導波
路回折格子型フィルタの端のポートである必要はない。
たとえば、ポート４，５に増設用光リンク４１を接続し
てもよい。一般に、アレイ導波路回折格子型フィルタは
端のポートほど損失が大きいので、アレイ導波路回折格
子型フィルタを２段接続する増設用光リンク４１は、損
失の少ない中央のポートを使用することが有利となる。Although the extension optical link 41 is connected to the input / output ports 8 and 9 in FIG. 9, it is not necessarily the end port of the arrayed waveguide diffraction grating type filter.
For example, the extension optical link 41 may be connected to the ports 4 and 5. In general, since the array waveguide diffraction grating type filter has a larger loss at the end port, it is advantageous to use the central port with less loss for the extension optical link 41 for connecting the array waveguide diffraction grating type filters in two stages. Becomes
【００３６】（請求項５に対応する実施例）図１１は、
本発明の第５実施例の構成を示す。ここでは、第１実施
例（図１）に示す８ノード（３次元）の場合において、
アレイ導波路回折格子型フィルタ３０の出力ポートと各
ノードとの接続の順番を逆にした例を示す。図におい
て、アレイ導波路回折格子型フィルタ３０の入力ポート
０，１，２，…，７に、ノード０００，００１，０１
０，…，１１１からの出力光リンクが接続され、出力ポ
ート０，１，２，…，７に、ノード１１１，１１０，１
０１，…，０００への入力光リンクが接続される。これ
により、すべてのノードの組み合わせで、出力側のノー
ド番号と入力側のノード番号の差が同じであれば、使用
する光周波数も表１のように同じになる。(Embodiment corresponding to claim 5) FIG.
The structure of the 5th Example of this invention is shown. Here, in the case of 8 nodes (three-dimensional) shown in the first embodiment (FIG. 1),
An example in which the order of connection between the output ports of the arrayed-waveguide diffraction grating filter 30 and each node is reversed is shown. In the figure, nodes 000, 001, 01 are assigned to input ports 0, 1, 2, ..., 7 of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30.
Output optical links from 0, ..., 111 are connected, and nodes 111, 110, 1 are connected to output ports 0, 1, 2 ,.
Input optical links to 01, ..., 000 are connected. As a result, if the difference between the node number on the output side and the node number on the input side is the same for all combinations of nodes, the optical frequencies used will also be the same as shown in Table 1.
【００３７】[0037]
【表１】 [Table 1]
【００３８】したがって、アレイ導波路回折格子型フィ
ルタ３０の入出力ポートと光周波数の関係は、例えば図
１２に示すようになる。各ノードをハイパキューブ型に
接続するには、対応するノード間で図１２の表にハッチ
ングした光周波数を用いる。全体で使用する光周波数は
f0，f1，f3，f5，f6の５つとなることがわかる。図２に
示す第１実施例の構成では６光周波数が必要であったの
で、使用する光周波数の数を削減できる。以下に示す実
施例においても同様である。Therefore, the relationship between the input / output ports of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 30 and the optical frequency is as shown in FIG. 12, for example. To connect the nodes in a hypercube type, the optical frequencies hatched in the table of FIG. 12 are used between the corresponding nodes. The optical frequency used as a whole is
It can be seen that there are five, f0, f1, f3, f5, and f6. Since the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 requires 6 optical frequencies, the number of optical frequencies used can be reduced. The same applies to the examples described below.
【００３９】（請求項５に対応する実施例）図１３は、
本発明の第６実施例の構成を示す。ここでは、第５実施
例（図１１）のハイパキューブ型インタコネクションネ
ットワークをサブモジュールとし、４つのサブモジュー
ルを増設用光リンクで相互に接続することにより、32ノ
ードのハイパキューブ型インタコネクションネットワー
クを構成する場合について説明する。(Embodiment corresponding to claim 5) FIG.
The structure of the 6th Example of this invention is shown. In this example, the hypercube type interconnection network of the fifth embodiment (FIG. 11) is used as a sub-module, and four sub-modules are connected to each other by an extension optical link to form a 32 node hypercube type interconnection network. A case of configuring will be described.
【００４０】図では、簡単のために個々のサブモジュー
ル００，０１，１０，１１としてアレイ導波路回折格子
型フィルタのみを示し、入出力ポートに接続されるノー
ドは省略している。増設用光リンク４１は、ハイパキュ
ーブ型インタコネクションネットワークの接続規則に従
って接続される。すなわち、サブモジュール００とサブ
モジュール１１の接続はなく、それぞれサブモジュール
０１，１０の両方に接続される。サブモジュール００〜
１１の各アレイ導波路回折格子型フィルタの入出力ポー
トと光周波数の関係は、例えば図１４，図１５に示すよ
うになる。各ノード間で使用される光周波数をハッチン
グする。In the figure, for simplicity, only the arrayed waveguide diffraction grating type filters are shown as the individual submodules 00, 01, 10 and 11, and the nodes connected to the input / output ports are omitted. The extension optical link 41 is connected according to the connection rules of the hypercube type interconnection network. That is, there is no connection between the sub-module 00 and the sub-module 11, and they are connected to both the sub-modules 01 and 10, respectively. Sub module 00-
The relationship between the input / output port and the optical frequency of each of the arrayed waveguide diffraction grating filters 11 is as shown in FIGS. 14 and 15, for example. The optical frequencies used between each node are hatched.
【００４１】第４実施例（図９，図１０）に示す構成と
異なる点は、サブモジュール００，１１では、出力ポー
トに接続されるノードと増設用光リンクの順番が逆にな
り、サブモジュール０１，１０では、入力ポートに接続
されるノードと増設用光リンクの順番が逆になる。本実
施例においても、すべてのノードの組み合わせで、出力
側のノード番号と入力側のノード番号の差が同じであれ
ば、使用する光周波数も同じになる。The difference from the configuration shown in the fourth embodiment (FIGS. 9 and 10) is that in submodules 00 and 11, the order of the node connected to the output port and the extension optical link is reversed, and the submodule In 01 and 10, the order of the node connected to the input port and the extension optical link is reversed. Also in this embodiment, if the difference between the node number on the output side and the node number on the input side is the same for all combinations of nodes, the optical frequencies used will also be the same.
【００４２】（請求項５に対応する実施例）図１６は、
本発明の第７実施例の入出力ポートと接続されているノ
ード番号、光周波数の関係を示す。これは、第２実施例
（図４）の構成と同様に、８ポートのアレイ導波路回折
格子型フィルタを２個用い、16ノードのハイパキューブ
型インタコネクションネットワークに適用したものであ
る。(Embodiment corresponding to claim 5) FIG.
The relationship between the node number connected to the input / output port and the optical frequency according to the seventh embodiment of the present invention is shown. Similar to the configuration of the second embodiment (FIG. 4), this is applied to a 16-node hypercube interconnection network using two 8-port arrayed waveguide diffraction grating type filters.
【００４３】アレイ導波路回折格子型フィルタの入出力
ポートに接続されるノード番号の差と、入出力ポート間
の光周波数が表２に示す関係になるようにノードを割り
当てた例である。In this example, the nodes are assigned so that the difference between the node numbers connected to the input / output ports of the arrayed waveguide diffraction grating filter and the optical frequency between the input / output ports have the relationship shown in Table 2.
【００４４】[0044]
【表２】 [Table 2]
【００４５】このようなノードの割り当ては、図１７に
示すように、各ノード番号を２進表示したときの最上位
ビットを除く残りの桁が、(a) 偶ノードの場合には昇順
となるように、(b) 奇ノードの場合には降順となるよう
に並べることにより得られる。As shown in FIG. 17, such node allocation is in ascending order when the remaining digits except for the most significant bit when each node number is displayed in binary are (a) even nodes. Thus, (b) in the case of an odd node, it can be obtained by arranging in descending order.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、アレイ導
波路回折格子型フィルタの光周波数ルーチング機能を利
用することにより、少ないリンク数で物理的にシンプル
なハイパキューブ型インタコネクションネットワークを
実現することができる。しかも、使用する光周波数の数
はノード数を越えることがない利点がある。As described above, the present invention realizes a physically simple hypercube interconnection network with a small number of links by utilizing the optical frequency routing function of the arrayed waveguide diffraction grating type filter. be able to. Moreover, there is an advantage that the number of optical frequencies used does not exceed the number of nodes.
【００４７】請求項２の構成では、ハイパキューブの関
係を利用して２つの小規模なアレイ導波路回折格子型フ
ィルタで対応でき、使用する光周波数の数もさらに削減
することができる。請求項３の構成では、障害時にリン
クを物理的に張り替える必要がなく、関係するノードに
おける光周波数を切り替えるだけで、容易に障害ノード
と予備ノードの切り替えを行うことができる。In the structure of claim 2, two small arrayed waveguide diffraction grating filters can be used by utilizing the relationship of the hypercube, and the number of optical frequencies to be used can be further reduced. In the configuration according to claim 3, there is no need to physically re-link the link at the time of a failure, and it is possible to easily switch between the failed node and the backup node simply by switching the optical frequency of the related node.
【００４８】請求項４の構成では、比較的小規模なサブ
モジュールを複数組み合わせて、少ないリンク数で大規
模なハイパキューブ型インタコネクションネットワーク
を実現することができる。しかも、使用する光周波数の
数は、サブモジュール内のノード数に増設用リンク数を
加えた数、すなわちアレイ導波路回折格子型フィルタの
入出力ポート数を越えることがない利点がある。In the structure of claim 4, a plurality of relatively small-scale sub-modules can be combined to realize a large-scale hypercube interconnection network with a small number of links. Moreover, the number of optical frequencies to be used does not exceed the number of nodes in the submodule plus the number of links for expansion, that is, the number of input / output ports of the arrayed waveguide grating filter.
【００４９】請求項５の構成では、１個のアレイ導波路
回折格子型フィルタで構成するネットワークをさらに少
ない光周波数の数で実現することができる。すなわち、
ハイパキューブ型インタコネクションネットワークの接
続規則によると、相互に接続されるノード番号の差は±
２i （ｉ＝0,1,2,…,n-1、ｎはネットワークの次元数
（＝log2〔ノード数〕））となるので、２n ノードを１
つのアレイ導波路回折格子型フィルタに収容するネット
ワークでは、高々２ｎ個の光周波数で対応することがで
きる利点がある。According to the structure of claim 5, a network composed of one arrayed waveguide diffraction grating type filter can be realized with a smaller number of optical frequencies. That is,
According to the connection rules of the hypercube type interconnection network, the difference between the node numbers connected to each other is ±
2 i (i = 0,1,2, ..., n-1, n is the number of dimensions of the network (= log 2 [number of nodes])), so 2 n nodes are 1
A network accommodated in one arrayed-waveguide diffraction grating type filter has an advantage that it is possible to handle at most 2n optical frequencies.
【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施例の入出力ポートと接続されているノ
ード番号、光周波数の関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a node number connected to an input / output port and an optical frequency according to the first embodiment.
【図３】ノード０００の構成例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a node 000.
【図４】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention.
【図５】第２実施例の入出力ポートと接続されているノ
ード番号、光周波数の関係を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a node number and an optical frequency connected to the input / output port of the second embodiment.
【図６】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention.
【図７】第３実施例の入出力ポートと接続されているノ
ード番号、光周波数の関係を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a node number connected to an input / output port and an optical frequency according to the third embodiment.
【図８】第３実施例のノードの構成例を示すブロック
図。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a node according to a third embodiment.
【図９】本発明の第４実施例の構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】第４実施例の入出力ポートと接続されている
ノード番号、光周波数の関係を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a node number connected to an input / output port and an optical frequency according to the fourth embodiment.
【図１１】本発明の第５実施例の構成を示すブロック
図。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a fifth embodiment of the present invention.
【図１２】第５実施例の入出力ポートと接続されている
ノード番号、光周波数の関係を示す図。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the node number and the optical frequency connected to the input / output port of the fifth embodiment.
【図１３】本発明の第６実施例の構成を示すブロック
図。FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a sixth embodiment of the present invention.
【図１４】第６実施例の入出力ポートと接続されている
ノード番号、光周波数の関係を示す図（その１）。FIG. 14 is a diagram (part 1) showing the relationship between the node number and the optical frequency connected to the input / output port of the sixth embodiment.
【図１５】第６実施例の入出力ポートと接続されている
ノード番号、光周波数の関係を示す図（その２）。FIG. 15 is a diagram (part 2) showing the relationship between the node number and the optical frequency connected to the input / output port of the sixth embodiment.
【図１６】第７実施例の入出力ポートと接続されている
ノード番号、光周波数の関係を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a node number connected to an input / output port and an optical frequency according to the seventh embodiment.
【図１７】第７実施例におけるノード番号の配列方法を
説明する図。FIG. 17 is a diagram illustrating a method of arranging node numbers in the seventh embodiment.
【図１８】ハイパキューブ型インタコネクションネット
ワークの論理構成の一例を示す図。FIG. 18 is a diagram showing an example of a logical configuration of a hypercube type interconnection network.
０００〜１１１ ノード １０ 送受信部 １１ 送信回路 １２ 光源 １３ 受光器 １４ 受信回路 １５ 周波数可変レーザ ２１ 光合波器 ２２ 光分波器 ２３ 光スターカプラ ２４ 光分波器 ２５ 光周波数可変フィルタ ３０ アレイ導波路回折格子型フィルタ ４１ 増設用光リンク 000 to 111 nodes 10 transmitter / receiver 11 transmitter circuit 12 light source 13 light receiver 14 receiver circuit 15 frequency variable laser 21 optical multiplexer 22 optical demultiplexer 23 optical star coupler 24 optical demultiplexer 25 optical frequency variable filter 30 arrayed waveguide diffraction Lattice type filter 41 Optical link for expansion
Claims (5)
アドレスの１ビットのみが異なるノード同士を相互接続
するハイパキューブ型インタコネクションネットワーク
において、 入力ポートの位置と光周波数に応じて出力ポートが決定
される光周波数ルーチング機能を有し、入力ポートに所
定のノードの出力光リンクが接続され、出力ポートに所
定のノードの入力光リンクが接続されるアレイ導波路回
折格子型フィルタを配置し、 前記各ノードは、所定の複数の光周波数の光信号を光周
波数多重して出力光リンクに送出し、入力光リンクから
入力された光周波数多重信号を光周波数分離して受信す
る機能を有し、さらに各ノードごとに使用する光周波数
と、接続するアレイ導波路回折格子型フィルタの入出力
ポートを、各ノードがハイパキューブの接続関係を満た
すように設定する構成であることを特徴とするハイパキ
ューブ型インタコネクションネットワーク。1. In a hypercube type interconnection network in which a plurality of nodes are connected to each other in which only one bit of a node address expressed in binary is different, an output port is output in accordance with a position of an input port and an optical frequency. An array waveguide diffraction grating type filter having an optical frequency routing function to be determined, an output optical link of a predetermined node is connected to an input port, and an input optical link of a predetermined node is connected to an output port, Each of the nodes has a function of performing optical frequency multiplexing of optical signals of a predetermined plurality of optical frequencies, transmitting the optical signals to the output optical link, and separating the optical frequency multiplexed signal input from the input optical link by the optical frequency to receive the optical frequency multiplexed signal. In addition, the optical frequency used for each node and the input / output port of the arrayed waveguide grating filter to be connected are Hypercube type interconnection network, characterized in that the configuration is set to satisfy the blanking connection relations.
タコネクションネットワークにおいて、 すべてのノードのアドレスを２進表示したときに、
“１”の数が偶数となる偶ノード群と、“１”の数が奇
数となる奇ノード群の２つに分類し、２つのアレイ導波
路回折格子型フィルタを備え、 前記第１のアレイ導波路回折格子型フィルタの入力ポー
トに前記偶ノード群のノードの出力光リンクを接続し、
出力ポートに前記奇ノード群のノードの入力光リンクを
接続し、前記第２のアレイ導波路回折格子型フィルタの
入力ポートに前記奇ノード群のノードの出力光リンクを
接続し、出力ポートに前記偶ノード群のノードの入力光
リンクを接続する構成であることを特徴とするハイパキ
ューブ型インタコネクションネットワーク。2. In the hypercube type interconnection network according to claim 1, when addresses of all nodes are displayed in binary,
The array is divided into two groups, an even node group in which the number of “1” is an even number and an odd node group in which the number of “1” is an odd number, and two arrayed waveguide diffraction grating filters are provided. Connect the output optical link of the node of the even node group to the input port of the waveguide diffraction grating type filter,
An input optical link of a node of the odd node group is connected to the output port, an output optical link of the node of the odd node group is connected to an input port of the second arrayed waveguide grating filter, and the output port is connected to the output port. A hypercube type interconnection network, characterized in that input optical links of nodes of an even node group are connected.
キューブ型インタコネクションネットワークにおいて、 アレイ導波路回折格子型フィルタに予備ノードを接続す
る予備入出力ポートを設け、 前記予備ノードを含む各ノードは、送信光周波数を可変
させる機能、受信光周波数を可変させる機能を含み、 現用のノードが障害になったときに、その障害ノードに
前記アレイ導波路回折格子型フィルタを介してハイパキ
ューブの関係で接続される特定のノードの送信光周波数
および受信光周波数を、前記予備入出力ポートに接続す
る光周波数に切り替え、かつ前記予備ノードの送信光周
波数および受信光周波数を特定のノードで切り替えた送
信光周波数および受信光周波数に応じて切り替える構成
であることを特徴とするハイパキューブ型インタコネク
ションネットワーク。3. The hypercube interconnection network according to claim 1, wherein a spare input / output port for connecting a spare node to the arrayed waveguide diffraction grating filter is provided, and each node including the spare node. Includes the function of changing the transmission light frequency and the function of changing the reception light frequency. The transmission optical frequency and the reception optical frequency of the specific node connected by the above are switched to the optical frequency connected to the spare input / output port, and the transmission optical frequency and the reception optical frequency of the spare node are switched at the specific node. A hypercube type in which the switching is performed according to the optical frequency and the received optical frequency Connection network.
載のハイパキューブ型インタコネクションネットワーク
において、 増設用入出力ポートを有する複数のアレイ導波路回折格
子型フィルタを配置し、 前記各アレイ導波路回折格子型フィルタの増設用入出力
ポートを増設用光リンクを介してハイパキューブの関係
に接続し、各アレイ導波路回折格子型フィルタに収容さ
れるノードに前記増設用入出力ポートにルーチングされ
る送信光周波数および受信光周波数が設定される構成で
あることを特徴とするハイパキューブ型インタコネクシ
ョンネットワーク。4. The hypercube interconnection network according to claim 1, wherein a plurality of arrayed waveguide diffraction grating type filters having additional input / output ports are arranged, and each of the array conductors is arranged. The expansion input / output ports of the waveguide diffraction grating filter are connected in a hypercube relationship via the expansion optical link, and the nodes accommodated in each arrayed waveguide diffraction grating filter are routed to the expansion input / output port. A hypercube type interconnection network having a configuration in which a transmission optical frequency and a reception optical frequency are set.
載のハイパキューブ型インタコネクションネットワーク
において、 アレイ導波路回折格子型フィルタの入出力ポートに接続
されるノードの番号について、入出力ノード番号の差に
応じて入出力ポート間でルーチングされる光周波数が一
定となる関係に設定する構成であることを特徴とするハ
イパキューブ型インタコネクションネットワーク。5. The hypercube type interconnection network according to claim 1, wherein the input / output node number is the node number connected to the input / output port of the arrayed waveguide grating filter. A hypercube type interconnection network characterized in that the optical frequency routed between the input and output ports is set to a constant relationship depending on the difference between the two.
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|---|---|---|---|
| JP04583595A JP3282775B2 (en) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Hypercube type interconnection network |
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|---|---|---|---|
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| JPH08242208A true JPH08242208A (en) | 1996-09-17 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
- 1995-03-06 JP JP04583595A patent/JP3282775B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3282775B2 (en) | 2002-05-20 |
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