KR100871041B1 - 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터전달장치 - Google Patents

시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터전달장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치에 관한 것으로, 각각의 입력포트 상에 배치된 시간 동기화용 광 지연선을 통하여 일정한 시간 간격으로 광 데이터들이 들어오도록 시간 동기화 시킴으로써, 종래의 동기화 과정이 없는 비동기식의 전기적인 버퍼를 사용하는 광 스위칭 시스템에 비해 데이터 블록킹율을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 종래의 비동기식 기술보다 적은 수의 파장변환기와 버퍼를 사용하면서도 동일한 성능을 성취하여 시스템 비용을 절감시키는 탁월한 효과가 있다. 또한, 온도와 같은 주변 환경으로 인한 미세한 시간 변화량에 대해서는 동적시간 동기화모듈을 사용하여 시간 동기화를 제공한다.
Figure R1020060126258
광 스위칭 시스템, 시간 동기화, 광 데이터, 전달정보, 광 버스트, 광 패킷, 제어패킷, 데이터 버스트, 버퍼모듈, 제어모듈, 스위칭부

Description

시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치{APPARATUS FOR TRANSPORTING OPTICAL DATA IN OPTICAL SWITCHING SYSTEM USING TIME SYNCHRONIZATION}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치를 설명하기 위한 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용된 동적시간 동기화모듈의 일 예를 구체적으로 설명하기 위한 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용된 동적시간 동기화모듈의 다른 예를 구체적으로 설명하기을 위한 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용된 버퍼모듈의 일 예를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용된 버퍼모듈의 다른 예를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 적용된 버퍼모듈의 또 다른 예를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서 의 광 데이터 전달장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치를 사용하여 파장 당 데이터 버스트 제공부하에 따른 데이터 버스트의 블록킹율을 설명하기 위한 그래프.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***
10a~10b : 입력포트, 20a~20b : 출력포트,
100a~100n : 시간 동기화기, 110a~110n : 광 지연선,
130a~130n : 동적시간 동기화모듈,
135 : 이동장치, 200a~200n : 역다중화기,
300 : 스위칭부, 400a~400n : 다중화기,
500 : 출력시각측정모듈, 600 : 제어모듈,
700 : 버퍼모듈, 710 : 광/전변환부,
720, 720' : 버퍼링부, 730 : 전기스위치,
740 : 전기스위치제어부, 750 : 전/광변환부,
760 : 광스위치, 770 : 광스위치제어부,
780 : 파장변환부, OC1~OCn : 광 서큘레이터,
OD1~ODn : 광 지연부, FC1~FCn : 광섬유-공간 콜리메이터,
OR1~ORn : 광 반사기, OI1~OIn : 광 격리기,
OS1~OSn : 광 분리기, F1~F4 : 광섬유
본 발명은 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력되는 광 데이터들이 시간 동기화 되어 수동(passive) 스위칭을 하게 되면, 광 데이터들간에 경합이 발생할 확률을 낮추는 효과가 발생하여 적은 수의 공유 버퍼를 이용하여 효율적으로 광 데이터 전달이 이루어지도록 한 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치에 관한 것이다.
지금까지 광 버스트 스위칭(Optical Burst Switching, OBS)과 광 패킷 스위칭(Optical Packet Switching, OPS)은 광 네트워크 분야에서 매우 진보적인 연구분야 중 하나였다. 그러나, 성능, 가격, 전력소모 등의 실제적인 응용 요구사항에 부합되는 광 대역 및 초고속(peta-bits/second) 시스템을 위한 해결책이 되기 위해서는 극히 일부의 기술만이 개발되었다.
상기 광 패킷 또는 광 버스트 스위칭은 크게 스위치 패브릭과 버퍼링이라는 두 가지의 하드웨어적 기능으로 분류되며, 두 기능 모두 수동적 또는 능동적 기술을 활용한다.
여기서, 대부분의 능동적 기술은 반도체 광 증폭기(SOA)와 파장 변환기를 사용하여 복잡한 광 신호 처리가 가능토록 하지만, 복잡한 제어 요구사항, 높은 전력 소모 그리고 고도의 장치 기술을 필요로 한다.
반면, 수동적 기술은 상기한 능동적 기술이 가지고 있는 단점들을 극복할 수 있지만, 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 시스템에서 광 패킷 또는 광 버스트 스위칭에서 요구되는 파장의 연속성을 위한 파장 변환이 불가능하다는 단점을 가지고 있다.
이러한 하드웨어 기술의 장, 단점을 바탕으로 수동 스위칭부와 능동적 버퍼링부가 결합된 새로운 광 스위칭 시스템이 종래 기술로 앞서 제안되어 있다.
이러한 기존의 광 스위칭 시스템은 광 데이터가 일정한 시간에 입력되거나 일정한 크기로 입력되는 것이 아니라 입력 시간과 데이터 크기의 제약 없이 입력되는 비동기식 방법을 사용하였기 때문에 데이터의 충돌이 많고, 많은 공유 능동버퍼와 광 파장 변환기가 필요한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광 버스트 또는 광 패킷 스위칭 시스템에서 광 데이터들 중 경합이 일어나지 않는 광 데이터들은 수동(Passive) 스위칭부 만을 이용하여 원하는 목적지노드에 대응하는 출력 자원 즉, 출력 광섬유와 같은 파장 채널로 전달하고, 만약 해당 출력 자원에 경합이 일어나는 광 데이터들은 파장변환 기능을 갖는 능동(Active) 버퍼모듈로 전달하여 광 신호에서 전기 신호로 변환하고 이를 일시적으로 저장한 후, 새로운 가용 출력 자원 발생 시 저장된 광 데이터들을 그 출력 자원으로 변환하여 원하는 목적지노드에 대응하는 출력포트로 전달하는 광 스위칭 시스템에서 입력 광 데이터들의 시간 동기화를 통하여 비동기화 시스템에 비해 낮은 데이터 경합율이 발생하고 따라서 보다 적은 공유버퍼 및 파장변환기를 사용하면서도 동일한 성능을 얻을 수 있는 효율적이고 저렴한 광 데이터 전달장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 복수개의 입/출력포트에 각각 연결되어 다수의 파장을 통해 전달정보를 갖는 광 데이터들을 전송하는 역다중화기 및 다중화기와, 상기 역다중화기와 다중화기 사이에 연결되어 광 데이터들을 원하는 목적지노드의 출력포트로 스위칭하는 스위칭부를 포함하는 광 스위칭 시스템에 있어서, 각각의 입력포트 상에 배치되어 상기 역다중화기로 광 데이터들이 입력되기 이전에 모든 광 데이터들을 동적으로 시간 동기화하는 시간 동기화수단; 상기 스위칭부와 다중화기의 사이에 연결되어 상기 스위칭부로부터 출력되는 모든 광 데이터들의 출력시각을 측정하는 시각측정수단; 상기 스위칭부의 입/출력 사이에 연결되어 광 데이터들 간에 경합이 발생될 경우, 상기 스위칭부로부터 해당 광 데이터들을 제공받아 출력자원의 가용 여부에 따라 버퍼링을 수행하여 해당 출력포트로 전달하는 버퍼수단; 및 상기 전달정보를 바탕으로 출력자원의 가용 여부에 따라 광 데이터들 간에 경합을 확인하여 상기 스위칭부를 제어하고, 상기 시각측정수단으로부터 측정된 모든 광 데이터들의 출력시각 정보를 제공받아 기설정된 스위칭 기준시간과 비교하여 시간 동기화 여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 상기 버퍼수단으로부터 출력되는 광 데이터의 출력시각을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치를 제공하는 것이다.
여기서, 상기 시간 동기화수단은, 각각의 입력포트에 연결되어 입력되는 광 데이터들에 대하여 일정시간 간격으로 전송되도록 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 광 지연선; 및 상기 광 지연선의 출력단에 각각 연결되어 외부의 환경에 따른 미세한 시간 변화량들에 대하여 상기 제어수단의 제어신호에 따라 동적으로 시간 동기화를 수행하는 동적시간 동기화모듈을 포함하며, 상기 제어수단은 상기 광 지연선을 통과한 광 데이터들의 출력시각을 측정하고, 상기 기설정된 스위칭 기준시간과 비교하여 시간 동기화 여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 상기 동적시간 동기화모듈을 제어함이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 동적시간 동기화모듈은, 제1 내지 제3 광섬유 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 제1 광섬유를 통해 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터들을 상기 제2 광섬유로 전달하고, 상기 제2 광섬유 쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 상기 제3 광섬유를 통해 외부로 전달하는 적어도 하나의 광 서큘레이터; 및 상기 제2 광섬유를 통해 전달된 광 데이터를 제공받아 자유공간에 광을 발생하는 광섬유-공간 콜리메이터와, 상기 광섬유-공간 콜리메이터에 의해 발생된 광을 반사하고, 상기 반사된 광을 다시 상기 광섬유-공간 콜리메이터를 통하여 진행하도록 하는 광 반사기로 이루어지며, 상기 광 반사기의 위치에 따라 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터를 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 적어도 하나의 광 지연부가 포함되되, 상기 광 서큘레이터 및 광 지연부가 하나일 경 우에 상기 제3 광섬유는 상기 역다중화기에 바로 연결되고, 상기 광 서큘레이터 및 광 지연부가 두 개 이상일 경우에 상기 광 서큘레이터들 사이의 결합은 제1 및 제3 광섬유의 연결로 이루어지며, 마지막 광 서큘레이터에 연결된 제3 광섬유는 상기 역다중화기에 연결되며, 상기 제어수단은 상기 광 반사기의 위치를 제어하여 광 데이터의 지연시간을 조절한다.
바람직하게는, 상기 동적시간 동기화모듈은, 제1 및 제2 광섬유 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 제1 광섬유를 통해 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터를 상기 제2 광섬유로 전달하고, 상기 제2 광섬유쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 차단하는 적어도 하나의 광 격리기; 상기 제2 광섬유와 제3 및 제4 광섬유 사이의 광경로 상에 배치되어 상기 제2 광섬유를 통해 출력된 광 데이터를 상기 제3 광섬유로 전달하고, 상기 제3 광섬유 쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 상기 제4 광섬유를 통해 외부로 전달하는 적어도 하나의 광 분리기; 및 상기 제3 광섬유를 통해 출력된 광 데이터를 제공받아 자유공간에 광을 발생하는 광섬유-공간 콜리메이터와, 상기 광섬유-공간 콜리메이터에 의해 발생된 광을 반사하고, 상기 반사된 광을 다시 상기 광섬유-공간 콜리메이터를 통하여 진행하도록 하는 광 반사기로 이루어지며, 상기 광 반사기의 위치에 따라 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터를 일정시간동안 지연시켜 출력하는 적어도 하나의 광 지연부가 포함되되, 상기 광 격리기, 광 분리기 및 광 지연부가 하나일 경우에 상기 제4 광섬유는 상기 역다중화기에 바로 연결되고, 상기 광 격리기, 광 분리기 및 광 지연부가 두 개 이상일 경우에 상기 제1 및 제4 광섬유가 서로 연결되며, 마지막 광 분리기에 연결된 제4 광섬유는 상기 역다중화기에 연결되며, 상기 제어수단은 상기 광 반사기의 위치를 제어하여 광 데이터의 지연시간을 조절한다.
바람직하게는, 상기 버퍼수단은, 입력되는 광 데이터들을 광 신호에서 전기 신호로 변환하는 광/전변환부; 상기 전기 신호로 변환된 광 데이터들을 일시 저장하는 버퍼링부; 및 출력 자원의 가용 시 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 전기 신호에서 가용한 출력 자원에 해당하는 광 신호로 변환하는 전/광변환부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 버퍼링부와 상기 전/광변환부 사이에 연결되어 상기 제어모듈의 제어신호에 따라 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 상기 전/광변환부의 가용한 출력 자원으로 스위칭하는 전기스위치를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 광/전변환부는 복수개의 광 수신기로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 버퍼링부는 전기적인 램 메모리로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 전/광변환부는 복수개의 광송신 레이저 다이오드로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 레이저 다이오드는 가변파장 또는 고정파장 레이저 다이오드이다.
바람직하게는, 상기 버퍼수단은, 입력되는 광 데이터들을 일시 저장하는 버퍼링부; 및 출력 자원의 가용 시 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 가용한 출력 자원에 해당하는 파장으로 변환하는 파장변환부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 버퍼링부와 상기 파장변환부 사이에 연결되어 상기 제 어모듈의 제어신호에 따라 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 상기 파장변환부의 가용한 출력 자원으로 스위칭하는 버퍼스위치를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 버퍼링부는 광학적인 메모리로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 역다중화기에서 분배된 각각의 광파장 채널 상에 배치되어 전송 광섬유의 분산에 의한 파장간 시차를 보정하기 위하여 광 데이터들을 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 시차 보정용 광 지연선을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 스위칭부와 상기 다중화기 사이의 각 광파장 채널 상에 배치되어 광선로 외부 환경에 의한 광 데이터의 전달 시간차를 보정하기 위하여 광 데이터들을 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 광 지연선을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 데이터 전달장치는 광 스위칭 시스템 중에서 예컨대, 광 패킷 스위칭 시스템 및 광 버스트 스위칭 시스템 모두에 적용 가능하다.
먼저, 본 발명의 명칭, 상세한 설명, 효과 및 특허청구범위를 비롯한 전반적인 명세서의 내용에서 언급된 각 용어들의 의미를 간략히 정의한다.
"광 데이터"란 광 스위칭 시스템의 각 노드에서 전달되는 데이터들을 총칭하는 것으로, 특히 광 패킷 스위칭 시스템에서는 헤더패킷 및 데이터패킷을 포함한 광 패킷을 의미하며, 광 버스트 스위칭 시스템에서는 제어패킷과 데이터 버스트를 갖는 광 버스트를 의미한다.
"전달정보"란 상기 광 데이터를 원하는 목적지노드로 전달하기 위한 각종 정보들을 총칭하는 것으로, 특히 광 패킷 스위칭 시스템에서는 광 패킷의 헤더정보 또는 라우팅 정보 등을 포함하는 의미이며, 광 버스트 스위칭 시스템에서는 제어패킷의 정보(예컨대, 버스트 크기, 오프셋 시간, 라우팅 정보 및 클래스 번호 등)를 포함하는 의미이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치를 설명하기 위한 전체적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 적용된 동적시간 동기화모듈의 일 예를 구체적으로 설명하기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 적용된 동적시간 동기화모듈의 다른 예를 구체적으로 설명하기 위한 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 적용된 버퍼모듈의 일 예를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광 데이터 전달장치는 광 스위칭 시스템 중에서 광 버스트 스위칭 시스템에 적용하였지만, 이에 국한하지 않으며, 광 패킷 스위칭 시스템에도 용이하게 적용할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 스위칭 시스템의 각 노드(Node)에서 제어패킷(Control Packet)과 데이터 버스트(Data Burst)를 갖는 광 버스트(Optical Burst)를 전달하기 위한 장치는, 크게 시간 동기화기(100a~100n), 역다중화기(200a~200n), 스위칭부(300), 다중화기(400a~400n), 출력시각측정모듈(500), 제어모듈(600) 및 버퍼모듈(700)을 포함하여 이루어진다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 광 스위칭 시스템 내의 입/출력 광섬유(fiber)(1~F) 수는 F개이다. 이때, 인접한 광 스위칭 시스템과 연결되는 링크는 1개 이상의 광섬유로 구성될 수 있다. 광섬유 당 파장(λ1~λL) 수는 L개이며, 파장 변환 및 버퍼링을 수행할 수 버퍼모듈(700)의 입/출력 데이터채널(I1~IB, O1~OB)의 수는 B개이므로, 광 스위칭 시스템의 총 입력 채널 수는 F×L+B이다.
시간 동기화기(100a~100n)는 각각의 입력포트(10a~10n) 상에 즉, 각각의 입력포트(10a~10n)와 역다중화기(200a~200n) 사이의 입력 광섬유(1~F) 상에 각각 배치되어 있으며, 역다중화기(200a~200n)로 광 데이터들이 입력되기 이전에 모든 광 데이터들을 동적으로 시간 동기화(Time Synchronization)하는 기능을 수행한다.
이러한 시간 동기화기(100a~100n)는 각각의 입력포트(10a~10n)에 연결되어 있는 시간 동기화용 광 지연선(Fiber Delay Line, FDL)(110a~110n)과, 광 지연선(110a~110n)의 출력단에 각각 직렬로 연결되어 온도와 같은 주변 환경에 따른 미세한 시간 변화량들에 대하여 제어모듈(600)의 제어신호에 따라 동적으로 시간 동기화를 수행하는 동적시간 동기화모듈(130a~130n)로 이루어진다.
여기서, 광 지연선(110a~110n)은 각각의 입력포트(10a~10n)에 입력되는 광 데이터들에 대하여 일정한 시간 간격으로 전송되도록 소정의 시간동안 지연시켜 동일한 시각에 출력하는 시간 동기화 기능을 수행한다.
즉, 각각의 입력포트(10a~10n)에 도착하는 광 데이터들은 노드(Node)간의 거리 및 광선로 환경 등에 의하여 소정의 데이터 전송 시간차가 발생하게 되는데, 이러한 데이터의 전송 시간차에 의해 불규칙하게 전송되는 광 데이터들간에 데이터 블록킹율이 증가하게 된다.
따라서, 광 지연선(110a~110n)을 각각의 입력포트(10a~10n)에 삽입하여 입력되는 광 데이터들을 시스템 구축 시 모든 노드에서 일정한 시간 간격으로 광 데이터들이 전달되도록 미리 설정된 시간(이하, "스위칭 기준시간"라 칭함)에 일치되도록 시간 동기화를 수행한다.
한편, 광 지연선(110a~110n)은 각 노드간의 거리 및 광선로 환경 등을 바탕으로 데이터의 전송 시간차를 계산하여 각각의 입력포트(10a~10n)에 따라 미리 설정된 길이로 고정됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 필요에 따라 가변성을 갖도록 구성할 수도 있다.
그리고, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)의 일 예로는 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 광 서큘레이터(Optical Circulator)(OC1~OCn)와 적어도 하나의 광 지연부(OD1~ODn)가 유기적으로 결합되어 있다.
즉, 광 서큘레이터(OC1~OCn)는 제1 내지 제3 광섬유(F1~F3) 사이의 광경로 상에 각각 배치되어 있으며, 제1 광섬유(F1)를 통해 광 지연선(110a~110n)으로부터 출력된 광 데이터들을 제2 광섬유(F2)로 전달하고, 제2 광섬유(F2) 쪽에서 역 방향으로 출사된 광 데이터를 제3 광섬유(F3)를 통해 외부로 전달하는 기능을 수행한다.
광 지연부(OD1~ODn)는 입력되는 광 데이터를 동적으로 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 기능을 수행하는 것으로서, 광 서큘레이터(OC1~OCn)에 연결된 제2 광섬유(F2)에 결합되어 있으며, 제2 광섬유(F2)를 통해 전달된 광 데이터를 제공받아 자유공간에 광을 발생하는 광섬유-공간 콜리메이터(Collimator)(FC1~FCn)와, 광섬유-공간 콜리메이터(FC1~FCn)에 의해 발생된 광을 반사하고, 상기 반사된 광을 다시 광섬유-공간 콜리메이터(FC1~FCn)를 통하여 진행하도록 하는 광 반사기(OR1~ORn)(바람직하게는, 평면거울)로 이루어진다.
특히, 제어모듈(600)의 제어신호에 따라 광 반사기(OR1~ORn)의 위치를 이동하기 위한 통상의 이동장치(135)를 구비함으로써, 광 반사기(OR1~ORn)의 위치를 이동함에 따라 즉, 광섬유-공간 콜리메이터(FC1~FCn)와 광 반사기(OR1~ORn)사이의 거리를 조절함에 따라 광 데이터의 지연시간을 조절하여 동적으로 시간 동기화를 수행할 수 있다.
그리고, 광 반사기(OR1~ORn)를 이동할 때 광 반사기(OR1~ORn)의 이동 축과 광섬유-공간 콜리메이터(FC1~FCn)에서 생성된 광의 진행 방향이 일치하지 아니하여도 광섬유 광 결합에 영향이 없어 구현이 용이하다.
한편, 이동장치(135)는 예컨대, 모터, 유압/공압 기기 등이 사용될 수 있으며, 이에 국한하지 않으며, 위치를 이동할 수 있는 모든 기구, 기기 등이 사용될 수도 있다.
만약, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)에 구비된 광 서큘레이터(OC1) 및 광 지연부(OD1)가 하나일 경우, 광 서큘레이터(OC1)에 연결된 제3 광섬유(F3)는 각각의 역다중화기(200a~200n)에 바로 결합된다.
한편, 광 서큘레이터(OC1~OCn) 및 광 지연부(OD1~ODn)가 두 개 이상일 경우, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)로 입력되는 광 데이터들이 각각의 광 서큘레이터(OC1~OCn)와 광 지연부(OD1~ODn)를 모두 통과할 수 있도록 각각의 광 서큘레이터(OC1~OCn)에 연결된 제1 및 제3 광섬유(F1 및 F3)가 서로 결합되며, 마지막 광 서큘레이터(OCn)에 연결된 제3 광섬유(F3)는 각각의 역다중화기(200a~200n)에 결합된다.
다른 한편, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)에 구비된 광 서큘레이터(OC1~OCn) 및 광섬유-공간 콜리메이터(FC1~FCn)는 통상적인 것으로서, 이에 대한 구체적인 내부 구성의 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)의 다른 예로는 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 광 격리기(Optical Isolator)(OI1~OIn), 적어도 하나의 광 분리기(Optical Splitter)(OS1~OSn) 및 광 지연부(OD1~ODn)가 유기적으로 결합되어 있다.
즉, 광 격리기(OI1~OIn)는 제1 및 제2 광섬유(F1 및 F2) 사이의 광경로 상에 배치되어 있으며, 제1 광섬유(F1)를 통해 광 지연선(110a~110n)으로부터 출력된 광 데이터를 제2 광섬유(F2)로 전달하고, 제2 광섬유(F2) 쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 차단하는 기능을 수행한다.
광 분리기(OS1~OSn)는 제2 내지 제4 광섬유(F2~F4) 사이의 광경로 상에 배치되어 있으며, 제2 광섬유(F2)를 통해 출력된 광 데이터를 제3 광섬유(F3)로 전달하고, 제3 광섬유(F3) 쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 제4 광섬유(F4)를 통해 외부로 전달하는 기능을 수행한다.
광 지연부(OD1~ODn)는 전술한 도 2와 동일한 구성 및 기능을 수행하는 것으로서, 이에 대한 구체적인 설명은 도 2에 대한 상세한 설명을 참조하기로 한다.
만약, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)에 구비된 광 격리기(OI1), 광 분리기(OS1) 및 광 지연부(OD1)가 하나일 경우, 광 분리기(OS1)에 연결된 제4 광섬유(F4)는 각각의 역다중화기(200a~200n)에 바로 결합된다.
한편, 광 격리기(OI1~OIn), 광 분리기(OS1~OSn) 및 광 지연부(OD1~ODn)가 두 개 이상일 경우, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)로 입력되는 광 데이터들이 각각의 광 격리기(OI1~OIn), 광 분리기(OS1~OSn) 및 광 지연부(OD1~ODn)를 모두 통과할 수 있도록 각각의 광 격리기(OI1~OIn)에 연결된 제1 광섬유(F1)와 각각의 광 분리기(OS1~OSn)에 연결된 제4 광섬유(F4)가 서로 결합되며, 마지막 광 분리기(OSn)에 연결된 제4 광섬유(F4)는 각각의 역다중화기(200a~200n)에 결합된다.
다른 한편, 동적시간 동기화모듈(130a~130n)에 구비된 광 격리기(OI1~OIn) 및 광 분리기(OS1~OSn)는 통상적인 것으로서, 이에 대한 구체적인 내부 구성의 설명은 생략하기로 한다.
역다중화기(200a~200n)는 다수개의 입력포트(10a~10n)를 통해 외부 링크로 부터 파장분할다중화(WDM) 방식으로 다중화되어 전송되는 광 버스트의 제어패킷(Control Packet) 및 데이터 버스트(Data Burst)를 서로 다른 입력 채널 즉, 입력 제어채널(ICC) 및 입력 데이터채널(IDC)로 각각 전달될 수 있도록 채널(Channel)을 분리하는 기능을 수행한다.
스위칭부(300)는 역다중화기(200a~200n)와 다중화기(400a~400n)의 사이에 입/출력 데이터채널(IDC, ODC)을 통해 연결되어 있으며, 제어모듈(600)로부터 획득된 제어패킷에 대한 라우팅(Routing) 정보에 따라 데이터 버스트가 원하는 목적지노드로 전달될 수 있도록 입력 데이터채널(IDC)을 출력 데이터채널(ODC)로 스위칭하는 기능을 수행한다.
다중화기(400a~400n)는 출력단 단위로 출력 데이터채널(ODC) 및 출력 제어채널(OCC)을 파장분할다중화(WDM) 방식으로 다중화하여 다수개의 출력포트(20a~20n)를 통해 외부 링크로 연결되어 있다.
출력시각측정모듈(500)은 스위칭부(300)와 다중화기(400a~400n)사이의 출력 데이터채널(ODC)에 각각 연결되어 스위칭부(300)로부터 출력되는 모든 광 데이터들의 출력시각을 측정하여 출력시각 정보를 제어모듈(600)로 전달하는 기능을 수행한다.
제어모듈(600)은 역다중화기(200a~200n)와 다중화기(400a~400n)의 사이에 입/출력 제어채널(ICC, OCC)을 통해 연결되어 있으며, 광 스위칭 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 바, 입력 제어채널(ICC)로부터 전송된 제어패킷을 제공받아 해당 데이터 버스트를 원하는 목적지노드로 전달하기 위해 요구되는 라우팅 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
또한, 제어모듈(600)은 출력 자원(예컨대, 파장)의 가용 여부를 확인하여 데이터 버스트들간의 경합(contention) 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 해당 데이터 버스트를 가용한 출력 자원으로 바로 전달되도록 하거나 경합을 이룬 데이터 버스트들의 손실을 방지하기 위하여 버퍼모듈(700)로 전달되도록 스위칭부(300)로 소정의 제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.
이를 구체적으로 살펴보면, 제어모듈(600)은 데이터 버스트들간의 경합 여부를 판단한 결과, 데이터 버스트들간에 경합이 발생하지 않을 경우 즉, 가용한 목적지 출력 자원이 존재할 경우, 해당 데이터 버스트를 원하는 목적지노드로 전달될 수 있도록 가용한 목적지 출력 자원으로 바로 전달한다.
그렇지 않고, 데이터 버스트들간에 경합이 발생할 경우 즉, 동일한 출력 자원이 같은 시간에 입력되는 다수의 데이터 버스트들에 의해서 동시에 점유되려고 할 경우, 해당 데이터 버스트들의 손실을 방지하기 위하여 가용한 버퍼모듈(700)의 입력 데이터채널(I1~IB)을 통해 버퍼모듈(700)로 전달하여 소정의 버퍼링(buffering) 기능을 수행할 수 있도록 제어한다.
또한, 제어모듈(600)은 시간 동기화기(100a~100n)의 광 지연선(110a~110n)을 통과한 모든 광 데이터들의 출력시각을 측정하고, 미리 설정된 스위칭 기준시 간과 비교하여 시간 동기화 여부를 판단하며, 그 판단 결과에 따라 동적시간 동기화모듈(130a~130n)을 제어한다.
또한, 제어모듈(600)은 출력시각측정모듈(500)로부터 측정된 모든 광 데이터들의 출력시각 정보를 제공받아 상기 미리 설정된 스위칭 기준시간과 비교하여 시간 동기화 여부를 판단하며, 그 판단 결과에 따라 버퍼모듈(700)로부터 출력되는 광 데이터의 출력시각을 제어한다.
버퍼모듈(700)은 제어모듈(600)에 의해 전체적으로 제어됨과 아울러 스위칭부(300)에 할당된 입/출력 데이터채널(I1~IB, O1~OB)을 통해 연결되어 있으며, 데이터 버스트들간에 경합이 발생될 경우, 제어모듈(600)의 제어에 의해 경합을 이룬 데이터 버스트들을 제공받아 전기적인 신호로 변환시킨 후 출력 자원의 가용 여부에 따라 버퍼링을 수행하여 가용한 출력 자원(예컨대, 파장)으로 변환되어 전달하는 기능을 수행한다.
이러한 버퍼모듈(700)은 도 4에 도시된 바와 같이, 광/전변환부(710), 버퍼링부(720), 전기스위치(730), 전기스위치제어부(740) 및 전/광변환부(750)를 포함하여 구성되어 있다.
광/전변환부(710)는 버퍼모듈(700)의 입력 데이터채널(I1~IB)을 통해 입력되는 데이터 버스트들을 광 신호에서 전기 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
이러한 광/전변환부(710)는 다수개의 광 수신기들로 이루어지며, 버퍼모듈(700)의 각 입력 데이터채널(I1~IB)에 하나씩 연결됨이 바람직하다.
또한, 광/전변환부(710) 내의 광 수신기들은 광 스위칭 시스템 내의 입력 파장들(λ1~λL)을 모두 수신할 수 있는 소자 예컨대, 광 감지기(Photo Detector) 등으로 구현될 수 있다.
버퍼링부(720)는 광/전변환부(710)의 출력단에 연결되어 있으며, 광/전변환부(710)로부터 전기 신호로 변환된 데이터 버스트들을 제공받아 일시적으로 저장하는 기능을 수행한다. 이에 따라, 상기 전기 신호로 변환된 데이터 버스트들은 버퍼링부(720) 상에서 가용한 출력 자원이 존재할 때까지 대기한다.
이러한 버퍼링부(720)는 전기적인 메모리 예컨대, 램(Random Access Memory, RAM) 메모리 등으로 구현됨이 바람직하다.
전기스위치(730)는 버퍼링부(720)의 출력단과 전/광변환부(740)의 입력단 즉, 버퍼링부(720)와 전/광변환부(740)의 사이에 연결되어 있으며, 전기스위치제어부(740)로부터 출력된 소정의 구동제어신호에 따라 버퍼링부(720)에 저장된 데이터 버스트들을 가용한 출력 자원으로 전달될 수 있도록 버퍼모듈(700)의 가용한 출력 레이저 다이오드로 스위칭하는 기능을 수행한다.
전기스위치제어부(740)는 제어모듈(600)로부터 출력된 소정의 제어신호에 따라 전기스위치(730)의 스위칭 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
이때, 제어모듈(600)은 버퍼모듈(700)의 출력 자원 즉, 출력 데이터채널(O1~OB)의 가용 여부를 확인하고, 버퍼링부(720)에 저장된 데이터 버스트들을 전/광변환부(750)의 가용한 출력 레이저 다이오드로 전달될 수 있도록 소정의 제어 신호를 전기스위치제어부(740)로 출력한다.
전/광변환부(750)는 전기스위치(730)의 출력단과 버퍼모듈(700)의 출력 데이터채널(O1~OB)에 연결되어 있으며, 전기스위치(730)로부터 출력된 데이터 버스트들을 전기 신호에서 가용한 출력 자원에 해당하는 광 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
이러한 전/광변환부(750)는 다수개의 광송신 레이저 다이오드(Laser Diode)로 구현될 수 있으며, 버퍼모듈(700)의 각 출력 데이터채널(O1~OB)에 하나씩 연결됨이 바람직하다.
이때, 상기 레이저 다이오드는 가변파장 또는 고정파장 레이저 다이오드로 구현될 수 있으며, 상기 고정파장 레이저 다이오드일 경우 원하는 출력 자원(예컨대, 파장)의 수만큼 존재할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용된 버퍼모듈의 다른 예를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도로서, 도 4에 적용된 버퍼모듈(700)의 구성요소 중에서 전기스위치(730) 및 전기스위치제어부(740)가 없는 구조를 나타낸 것이다.
한편, 도 4에 적용된 버퍼모듈(700)과 동일한 구성요소는 동일한 부호 및 명칭을 사용하며, 이에 대한 구체적인 작용 및 효과는 도 4에 대한 설명을 참고하기로 한다.
특히, 도 4에 적용된 버퍼모듈(700)과의 차이점만을 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 다른 예의 버퍼모듈(700)은 버퍼링부(720)의 출력단이 전/광변환부(750)에 직접적으로 연결되어 있는 구조로서, 제어모듈(600)로부터 출력된 소정의 제어신호에 따라 버퍼링부(720)에 저장된 데이터 버스트들을 전/광변환부(750)를 통해 광 스위칭 시스템의 출력단 내의 가용한 출력 자원으로 변환되어 전달된다. 이에 따라, 도 4에 적용된 버퍼모듈(700)과 비교하면 저렴한 비용으로 보다 간단하고 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 적용된 버퍼모듈의 또 다른 예를 구체적으로 설명하기 위한 블록 구성도로서, 도 4 및 도 5에서 전기적인 메모리로 구성된 버퍼링부(720)와 달리 광학적인 메모리로 구성된 버퍼링부(720')를 포함하는 버퍼모듈(700)의 구조를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 적용된 또 다른 예의 버퍼모듈(700)은, 버퍼링부(720'), 광스위치(760), 광스위치제어부(770) 및 파장변환부(780)를 포함하여 구성되어 있다.
버퍼링부(720')는 버퍼모듈(700)의 입력 데이터채널(I1~IB)을 통해 입력되는 데이터 버스트들을 제공받아 일시적으로 저장하는 기능을 수행한다. 이에 따라, 상기 광 신호로 이루어진 데이터 버스트들은 버퍼링부(720') 상에서 가용한 출력 자원이 존재할 때까지 대기한다.
이러한 버퍼링부(720')는 광학적인 메모리 예컨대, 광학적인 램(Random Access Memory, RAM) 메모리 등으로 구현됨이 바람직하며, 각 입력 데이터채널(I1~IB)에 하나씩 연결됨이 바람직하다.
광스위치(760)는 버퍼링부(720')의 출력단과 파장변환부(780)의 입력단 즉, 버퍼링부(720')와 파장변환부(780)의 사이에 연결되어 있으며, 광스위치제어부(770)로부터 출력된 소정의 구동제어신호에 따라 버퍼링부(720')에 저장된 데이터 버스트들을 가용한 출력 자원으로 전달될 수 있도록 버퍼모듈(700)의 가용한 출력 파장변환기로 스위칭하는 기능을 수행한다.
광스위치제어부(770)는 제어모듈(600)로부터 출력된 소정의 제어신호에 따라 광스위치(760)의 스위칭 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
이때, 제어모듈(600)은 버퍼모듈(700)의 출력 자원 즉, 출력 데이터채널(O1~OB)의 가용 여부를 확인하고, 버퍼링부(720')에 저장된 데이터 버스트들을 파장변환부(780)의 가용한 출력 파장변환기로 전달될 수 있도록 소정의 제어신호를 광스위치제어부(770)로 출력한다.
파장변환부(780)는 광스위치(760)의 출력단과 버퍼모듈(700)의 출력 데이터채널(O1~OB)에 연결되어 있으며, 광스위치(760)로부터 출력된 데이터 버스트들을 가용한 출력 자원에 해당하는 파장으로 변환하는 기능을 수행한다.
이러한 파장변환부(780)는 다수개의 파장변환기(Wavelength Converter)로 구현될 수 있으며, 버퍼모듈(700)의 각 출력 데이터채널(O1~OB)에 하나씩 연결됨이 바람직하다.
추가적으로, 역다중화기(200a~200n)에서 분배된 각각의 광파장 채널 즉, 입력 데이터채널(IDC) 상에 각각 배치되어 있으며, 전송 광섬유의 파장 분산(Fiber Chromatic Dispersion)에 의한 파장간 시차를 보정하기 위하여 광 데이터들을 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 시차 보정용 광 지연선(Fiber Delay Line, FDL)(TS)을 더 포함할 수 있다.
또한, 스위칭부(300)와 다중화기(400a~400n) 사이의 각 광파장 채널 즉, 출력 데이터채널(ODC) 상에 배치되어 있으며, 광선로 외부 환경에 의한 광 데이터의 전달 시간차를 보정하기 위하여 광 데이터들을 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 광 지연선(Fiber Delay Line, FDL)(TS')을 더 포함할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도로서, 별다른 설명이 없는 한 제어모듈(600, 도 1 참조)이 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다.
도 7을 참조하면, 먼저, 각각의 입력포트(10a~10n, 도 1 참조) 상에 배치된 시간 동기화기(100a~100n)에 의해 역다중화기(200a~200n, 도 1 참조)로 광 데이터들이 입력되기 이전에 모든 광 데이터들을 동적으로 시간 동기화를 수행한 후, 제어모듈(600)의 입력 제어채널(ICC)로부터 전달된 제어패킷의 라우팅 정보를 바탕으로 광 데이터들간의 경합 여부를 판단한다(S100).
상기 단계S100에서의 판단 결과, 광 데이터들간의 경합이 발생되지 않을 경우 해당 광 데이터를 파장변환이나 버퍼링 없이 가용한 출력 자원으로 스위칭하여 원하는 목적지노드의 출력포트로 전달한다(S110, S120).
상기 단계S100에서의 판단 결과, 광 데이터들간의 경합이 발생될 경우 버퍼모듈(700, 도 1 참조)로 전송하며(S130), 가용한 입력 데이터채널(I1~IB, 도 1 참조)이 존재하는지 판단한다(S140).
상기 단계S140에서의 판단 결과, 가용한 입력 데이터채널(I1~IB)이 존재하지 않을 경우 해당 광 데이터들을 손실시키며(S150), 그렇지 않고, 가용한 입력 데이터채널(I1~IB)이 존재할 경우 버퍼링 동작을 수행한다(S160).
즉, 광/전변환부(710, 도 4 참조)를 통해 해당 데이터 버스트들을 광 신호에서 전기 신호로 변환시킨 후, 버퍼링부(720, 도 4 참조)를 통해 상기 전기 신호로 변환된 데이터 버스트들을 일시적으로 저장한다.
다음으로, 광 스위칭 시스템의 출력단 내의 가용한 출력 자원이 존재하는지 판단한 후(S170), 가용한 출력 자원이 존재할 경우 헤더(header), 레이블(label) 및 제어패킷과 같은 제어관련 정보를 업데이트(update)하고, 버퍼링부(720)에 저장된 해당 데이터 버스트들을 전/광변환부(750, 도 4 참조)로 전달하거나 전기스위치(730, 도 4 참조) 및 전/광변환부(750)로 전달하여 가용한 출력 자원으로 변환시켜 원하는 목적지노드의 출력포트로 전달될 수 있도록 한다(S180).
상기 단계S170에서의 판단 결과, 광 스위칭 시스템의 출력단 내의 가용한 출력 자원이 존재하지 않을 경우 상기 단계S160으로 리턴되어 버퍼링 동작을 계속적으로 수행한다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 제어모듈(600)은 출력시각측정모듈(500, 도 1 참조)로부터 측정된 모든 광 데이터들의 출력시각 정보를 제공받아 미리 설정된 스위칭 기준시간과 비교하여 시간 동기화 여부를 판단한 후, 그 판단 결과에 따라 버퍼모듈(700)로부터 출력되는 광 데이터의 출력시각을 제어한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치를 사용하여 파장 당 데이터 버스트 제공부하에 따른 데이터 버스트의 블록킹율을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치를 기반으로 일정한 조건에 대한 성능분석을 수행한 것으로서, 입력포트 수는 8개, 출력포트 수는 8개, 포트 당 파장 수는 32개, 버퍼모듈의 입/출력 데이터채널 수는 0개 또는 38개(전체 입/출력 데이터채널의 15%)로 할당되어 있으며, 입력 트래픽(traffic)은 평균 100KB의 지수 분포를 가지고 통상의 포아송(Poisson) 과정으로 도착하거나(비동기식) 100KB의 고정된 크기로 100KB 크기의 이산적인 배수로 도착한다.
또한, 스케줄링(Scheduling) 방법으로는 가용 시간이 가장 빠른 출력 파장에 우선적으로 데이터 버스트를 전달하는 방식을 사용하였고, 버퍼모듈에서 버퍼링된 데이터 버스트들은 기본적으로 선입선출(First Come First Serve) 방식을 사 용하지만, 가장 먼저 가용해진 출력 파장으로의 데이터 버스트가 가장 먼저 전달된다.
상기한 조건에서의 성능분석을 수행한 결과, 버퍼모듈이 없이 수동 스위치만으로 구성된 광 스위칭 시스템과 상기 제안된 광 스위칭 시스템 모두에서 비동기식 구성보다 동기식 구성이 성능을 향상시킨다는 것을 볼 수 있으며, 특히 상기 제안된 광 스위칭 시스템에서는 동기식 구성을 사용하였을 경우, 시스템 전체적으로 큰 성능 향상을 볼 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치 및 그 방법에 따르면, 스위칭부로 입력되기 이전에 모든 광 데이터들에 대하여 시간 동기화 과정을 거치게 하여 일정한 시간 간격으로 일정한 크기의 광 데이터들이 입력하도록 함으로써, 종래의 동기화 과정이 없는 비동기식의 전기적인 버퍼를 사용하는 광 스위칭 시스템에 비해 데이터 블록킹 율을 감소시킬 수 있으며, 종래의 비동기식 기술보다 적은 수의 파장변환기와 버퍼를 사용하면서도 동일한 성능을 성취하여 시스템 비용을 절감시키는 이점이 있다.

Claims (15)

  1. 복수개의 입/출력포트에 각각 연결되어 다수의 파장을 통해 전달정보를 갖는 광 데이터들을 전송하는 역다중화기 및 다중화기와, 상기 역다중화기와 다중화기 사이에 연결되어 광 데이터들을 원하는 목적지노드의 출력포트로 스위칭하는 스위칭부를 포함하는 광 스위칭 시스템에 있어서,
    각각의 입력포트 상에 배치되어 상기 역다중화기로 광 데이터들이 입력되기 이전에 모든 광 데이터들을 동적으로 시간 동기화하는 시간 동기화수단;
    상기 스위칭부와 다중화기의 사이에 연결되어 상기 스위칭부로부터 출력되는 모든 광 데이터들의 출력시각을 측정하는 시각측정수단;
    상기 스위칭부의 입/출력포트 사이에 연결되어 광 데이터들 간에 경합이 발생될 경우, 상기 스위칭부로부터 해당 광 데이터들을 제공받아 출력자원의 가용 시 버퍼링을 수행하여 해당 출력포트로 전달하는 버퍼수단; 및
    상기 전달정보를 바탕으로 출력자원의 가용 여부에 따라 광 데이터들 간에 경합을 확인하여 상기 스위칭부를 제어하고, 상기 시각측정수단으로부터 측정된 모든 광 데이터들의 출력시각 정보를 제공받아 기설정된 스위칭 기준시간과 비교하여 시간 동기화 여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 상기 버퍼수단으로부터 출력되는 광 데이터의 출력시각을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시간 동기화수단은,
    각각의 입력포트에 연결되어 입력되는 광 데이터들에 대하여 일정시간 간격으로 전송되도록 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 광 지연선; 및
    상기 광 지연선의 출력단에 각각 연결되어 외부의 환경에 따른 시간 변화량들에 대하여 상기 제어수단의 제어신호에 따라 동적으로 시간 동기화를 수행하는 동적시간 동기화모듈을 포함하며,
    상기 제어수단은 상기 광 지연선을 통과한 광 데이터들의 출력시각을 측정하고, 상기 측정된 출력시각과 상기 기설정된 스위칭 기준시간을 비교하여 서로 일치하지 않을 경우, 상기 스위칭 기준시간에 일치되도록 상기 동적시간 동기화모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 동적시간 동기화모듈은,
    제1 내지 제3 광섬유 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 제1 광섬유를 통해 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터들을 상기 제2 광섬유로 전달하고, 상기 제2 광섬유 쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 상기 제3 광섬유를 통해 외부로 전달하는 적어도 하나의 광 서큘레이터; 및
    상기 제2 광섬유를 통해 전달된 광 데이터를 제공받아 자유공간에 광을 발생하는 광섬유-공간 콜리메이터와, 상기 광섬유-공간 콜리메이터에 의해 발생된 광을 반사하고, 상기 반사된 광을 다시 상기 광섬유-공간 콜리메이터를 통하여 진행하도록 하는 광 반사기로 이루어지며, 상기 광 반사기의 위치에 따라 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터를 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 적어도 하나의 광 지연부가 포함되되,
    상기 광 서큘레이터 및 광 지연부가 하나일 경우에 상기 제3 광섬유는 상기 역다중화기에 바로 연결되고, 상기 광 서큘레이터 및 광 지연부가 두 개 이상일 경우에 상기 광 서큘레이터들 사이의 결합은 제1 및 제3 광섬유의 연결로 이루어지며, 마지막 광 서큘레이터에 연결된 제3 광섬유는 상기 역다중화기에 연결되며, 상기 제어수단은 상기 광 반사기의 위치를 제어하여 광 데이터의 지연시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 동적시간 동기화모듈은,
    제1 및 제2 광섬유 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 제1 광섬유를 통해 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터를 상기 제2 광섬유로 전달하고, 상기 제2 광섬유쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 차단하는 적어도 하나의 광 격리기;
    상기 제2 광섬유와 제3 및 제4 광섬유 사이의 광경로 상에 배치되어 상기 제2 광섬유를 통해 출력된 광 데이터를 상기 제3 광섬유로 전달하고, 상기 제3 광 섬유 쪽에서 역방향으로 출사된 광 데이터를 상기 제4 광섬유를 통해 외부로 전달하는 적어도 하나의 광 분리기; 및
    상기 제3 광섬유를 통해 출력된 광 데이터를 제공받아 자유공간에 광을 발생하는 광섬유-공간 콜리메이터와, 상기 광섬유-공간 콜리메이터에 의해 발생된 광을 반사하고, 상기 반사된 광을 다시 상기 광섬유-공간 콜리메이터를 통하여 진행하도록 하는 광 반사기로 이루어지며, 상기 광 반사기의 위치에 따라 상기 광 지연선으로부터 출력된 광 데이터를 일정시간동안 지연시켜 출력하는 적어도 하나의 광 지연부가 포함되되,
    상기 광 격리기, 광 분리기 및 광 지연부가 하나일 경우에 상기 제4 광섬유는 상기 역다중화기에 바로 연결되고, 상기 광 격리기, 광 분리기 및 광 지연부가 두 개 이상일 경우에 상기 제1 및 제4 광섬유가 서로 연결되며, 마지막 광 분리기에 연결된 제4 광섬유는 상기 역다중화기에 연결되며, 상기 제어수단은 상기 광 반사기의 위치를 제어하여 광 데이터의 지연시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼수단은,
    입력되는 광 데이터들을 광 신호에서 전기 신호로 변환하는 광/전변환부;
    상기 전기 신호로 변환된 광 데이터들을 일시 저장하는 버퍼링부; 및
    출력 자원의 가용 시 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 전기 신호에서 가용한 출력 자원에 해당하는 광 신호로 변환하는 전/광변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 버퍼링부와 상기 전/광변환부 사이에 연결되어 상기 제어모듈의 제어신호에 따라 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 상기 전/광변환부의 가용한 출력 자원으로 스위칭하는 전기스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 광/전변환부는 복수개의 광 수신기로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 버퍼링부는 전기적인 램 메모리로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 전/광변환부는 복수개의 광송신 레이저 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 레이저 다이오드는 가변파장 또는 고정파장 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼수단은,
    입력되는 광 데이터들을 일시 저장하는 버퍼링부; 및
    출력 자원의 가용 시 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 가용한 출력 자원에 해당하는 파장으로 변환하는 파장변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 버퍼링부와 상기 파장변환부 사이에 연결되어 상기 제어모듈의 제어신호에 따라 상기 버퍼링부에 저장된 광 데이터들을 상기 파장변환부의 가용한 출력 자원으로 스위칭하는 버퍼스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 버퍼링부는 광학적인 메모리로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 역다중화기에서 분배된 각각의 광파장 채널 상에 배치되어 전송 광섬유의 분산에 의한 파장간 시차를 보정하기 위하여 광 데이터들을 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 시차 보정용 광 지연선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부와 상기 다중화기 사이의 각 광파장 채널 상에 배치되어 광선로 외부 환경에 의한 광 데이터의 전달 시간차를 보정하기 위하여 광 데이터들을 일정 시간동안 지연시켜 출력하는 광 지연선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화를 통한 광 스위칭 시스템에서의 광 데이터 전달장치.
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