KR101324058B1 - 고 용량 스위칭 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 입력/출력 서브시스템들 및 상기 입력/출력 서브시스템들을 구성가능하게 상호 접속하는 중앙 상호 접속 수단을 포함하는, 전송 네트워크에서의 사용을 위한 고용량 스위칭 시스템을 제공한다. 상기 서브시스템들은 상기 네트워크의 송신 라인들로 및 그로부터 데이터 신호들을 수신 및 송신하기 위한 입력/출력 라인 모듈들, 상기 상호 접속 수단에 상기 서브시스템들을 접속하는 하나 이상의 링크 모듈들, 및 하나의 서브시스템들 내에서 상기 입력/출력 모듈들 및 상기 하나 이상의 링크 모듈들 사이에 시간 및 공간 도메인에서 데이터 신호들을 스위칭하는 로컬 스위칭 수단을 가진다. 상기 링크 모듈들은 동일한 입력/출력 서브시스템들의 상이한 입력/출력 라인 모듈들로부터 다른 상기 입력/출력 서브시스템들의 입력/출력 라인 모듈들로 향해진 데이터 신호들을 신호 버스트들로 총합하고 페이로드 갭을 각각의 신호 버스트에 부가하도록 적응된다. 상기 스위칭 시스템은 또한 상기 신호 버스트들을 그것들의 목적지 서브시스템들로 스위칭하기 위해 상기 페이로드 갭들 동안 상기 상호 접속 수단을 구성하는 스케줄러를 가진다.

Description

고 용량 스위칭 시스템{HIGH CAPACITY SWITCHING SYSTEM}
본 발명은 전기통신의 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 전송 네트워크들에서 사용하기 위한 고 용량 네트워크 노드에 관한 것이다.
광 전송 네트워크들에서, 네트워크 노드들이 요구되며, 이것은 다수의 입력 및 출력 포트들 사이에서 대량의 고속 데이터 신호들을 유연하게 스위칭할 수 있다. 오늘날, 광 인터페이스들이 최대 40 Gbit/초까지의 신호 레이트들에 이용가능하며 100 Gbit/초의 신호 레이트들에 대한 인터페이스들이 개발 중이다. 큰 네트워크 노드들이 오늘날 처리할 수 있는 전체 트래픽 용량은 최대 초당 수 테라비트의 범위에 있다. 이러한 네트워크 노드들은 고속 전기 신호 스위칭에 기초한다.
코어 네트워크들에서의 점차 커지는 트래픽 요구를 고려할 때, 미래 네트워크에서, 다시 보다 높은 스위칭 용량을 가진 노드들이 요구될 것임이 예상될 수 있다. 전기 도메인에서 스위칭을 수행하는 네트워크 노드들은 바닥 면적 및 전력 소비에 관하여 크기가 제한될 것이다. 완전 광 스위치 기술이 개발 중에 있지만, 현재, 적어도 큰 스위치들을 위한 것이 아닌 패킷 입도 또는 STS-1에서 100 Gbit/초 신호들을 스위칭하도록 허용하는 광 스위치들이 아직 이용가능하지 않으며, 일단 원숙하면 매우 비쌀 것이다.
본 발명은 다수의 입력/출력 서브 시스템들 및 상기 입력/출력 서브시스템들을 구성가능하게 상호 접속하는 중앙 상호 접속 수단을 포함하는, 전송 네트워크에서의 사용을 위한 고 용량 스위칭 시스템을 제공한다. 상기 서브시스템은 상기 네트워크의 송신 라인들로 및 그로부터 데이터 신호들을 수신 및 송신하기 위한 입력/출력 라인 모듈들, 상기 상호 접속 수단에 상기 서브시스템들을 접속하는 하나 이상의 링크 모듈들 및 하나의 서브시스템 내에서의 상기 입력/출력 모듈들 및 상기 하나 이상의 링크 모듈들 사이에서 시간 및 공간 도메인에서의 데이터 신호들을 스위칭하는 로컬 스위칭 수단을 가진다. 상기 링크 모듈들은 동일한 입력/출력 서브시스템들의 상이한 입력/출력 라인 모듈들로부터 다른 상기 입력/출력 서브시스템들의 입력/출력 라인 모듈들로 향해진 데이터 신호들을 신호 버스트들로 총합하고 페이로드 갭을 각각의 신호 버스트에 부가하도록 적응된다. 상기 스위칭 시스템은 또한 상기 신호 버스트들을 그것들의 목적지 서브시스템들로 스위칭하기 위해 상기 페이로드 갭들 동안 상기 상호 접속 수단을 구성하는 스케줄러를 가진다.
특정 실시예에서, 상기 상호 접속 수단은 상기 서브시스템들의 임의의 것에 임의의 것을 접속하는 양방향 광 링의 형태로 배열된 광 섬유 상호 접속을 포함한다. 광 송신기들은 상기 링크 모듈들에 위치되며, 이것은 고유의 파장으로 송신하고, 각각 및 동조 가능한 광 수신기들이 상기 광 섬유 링으로부터 신호 버스트들을 수신하기 위해 상기 링크 모듈들에 또한 위치된다.
대안적인 실시예에서, 상기 상호 접속 수단은 광 공간 스위칭 매트릭스를 사용하여 구현된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 이제 첨부한 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
상기 실시예들은 저 비용으로 구현될 수 있는, 점차 증가하는 트래픽 요구를 위한 확장가능하고 유연한 해결책을 제공한다. 특히, 상기 광 링 구현은 리던던시(redundancy), 비용들, 및 전력 소비에 관하여 이점들을 제공한다. 게다가, 그것은 멀티캐스트 접속들의 매우 효율적인 구현을 허용한다.
도 1은 광 크로스바 스위치를 이용한 고 용량 네트워크 노드의 제 1 실시예를 도시한 도면.
도 2는 광 링을 이용한 고 용량 네트워크 노드의 제 2 실시예를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 네트워크 노드에서 사용된 내부 신호 구조를 도시한 도면.
기존의 스위칭 시스템들의 한계들 및 단점들을 고려할 때, 본 발명자들은 고 용량 고속 광 네트워크 노드들을 실현하기 위해 새로운 노드 아키텍처 및 스위칭 원리를 생각하였다. 상기 스위칭 시스템은 IP 트래픽, 소네트(SONET)/SDH/OTH 트래픽, 또는 이더넷 트래픽과 같은 송신 트래픽이 시스템에 들어가는 다수의 I/O 카드들을 운반하는 다수의 입력/출력 셸프(shelf)들, 및 중앙 스위치 패브릭(fabric) 및 제어 서브시스템을 이용한다. 바람직한 실시예에서, 상기 스위치 패브릭은 간단히 드롭되며 파장 분할 다중화에 기초한 아키텍처를 계속한다. 빠른 동조 가능한 수신기들은 이하에 보다 상세히 설명될 바와 같이, 적절한 트래픽 신호들을 선택하기 위해 사용될 것이다.
도 1은 다수의 I/O 셸프들(S1 내지 Sn)을 가진 대형 스위칭 시스템(1)의 설계를 제 1 실시예에서 도시하며, 이것은 중앙 공간 스위치 매트릭스(M)를 통해 상호 접속된다. 단순함으로 위해, 트래픽 흐름의 방향은 좌측으로부터 우측으로 도시된다. 그러나, 실제 모든 신호 경로들은 양방향이며 각각의 I/O 셸프는 수신기들뿐만 아니라 양 방향들 모두를 위해 동일한 I/O 보드들 상에 집적된 송신기들을 가진다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 다음 설명에서, 상기 좌측 상의 셸프들은 상기 우측 상의 셸프들이 단지 그것들의 송신 기능을 갖고 도시되는 동안 상기 스위칭 시스템(1)을 위한 그것의 수신기 기능만이 도시된다.
상기 입력 측 셸프들(S1, ..., Sn-1)의 각각은 다수의 입력 라인 카드들 또는 모듈들(I1 내지 I4), 다수의 중앙 스테이지 스위치들(CS1 내지 CS4), 및 다수의 링크 카드들(LC1 내지 LC4)을 가진다. 상기 입력 라인 카드들(I1 내지 I4)의 각각은 입력 라인 카드(I1) 및 링크 카드(LC1)의 접속들만을 위한 예로서 도시되는 바와 같이, 각각의 중앙 스테이지 스위치(CS1 내지 CS4)를 통해 각각의 링크 카드(LC1 내지 LC4)에 접속된다. 이 실시예에서, 4개의 입력 카드들, 4개의 중앙 스테이지 스위치 카드들, 및 4개의 링크 카드들이 도시되고 있다. 그러나, 상기 실시예는 이러한 특정 숫자들에 제한되지 않으며, 입력 라인 카드들, 중앙 스테이지 스위치들, 및 링크 카드들의 수들은 서로 상이할 수 있다.
상기 실시예의 중앙 스테이지 스위치들은 어그노스틱 셀 스위치들(agnostic cell switches)이다. 상기 입력 라인 카드들은 수신된 트래픽 신호들의 적응화 기능들 및 트래픽 신호들을 동일한 길이의 셀들로 자르고, 출력 포트를 나타내는 어드레스 정보를 부가하기 위한 분할 기능을 제공한다. SDH 또는 OTN 프레임들과 같은 시간-분할 다중화된(TDM) 트래픽을 위해, 상기 입력 라인 카드들은 또한 상기 신호가 상기 중앙 스테이지 스위치들에 들어가기 전에 시간 슬롯 위치들을 상호교환하기 위해 시간-스위치 기능을 제공한다. 상기 링크 카드들은 수신된 셀들을 수집하고 그것들을 상기 중앙 스위치 매트릭스(M)로 공급한다. 상기 링크 카드들은 또한, 상기 중앙 스테이지 모듈들로부터 수신된 상기 셀들을 상기 중앙 스위치 매트릭스(M)를 향해 상기 신호에서의 우측 시간 슬롯 위치들로 스위칭하기 위해 시간-스위치 기능을 수행한다. 그러므로, 각각의 입력 셸프들은 TDM 트래픽을 위해 시간-공간-시간(time-space-time; TST) 스위칭 기능을 제공할 수 있다.
특히, 상기 링크 카드들은 신호(BS)로서 개략적으로 도시된 바와 같이, 버스트 구조의 출력 신호를 스위치 매트릭스(M)를 향해 그것들의 출력에서 제공한다. 버스트 신호(BS)는 동일한 길이의 신호 버스트들(B)을 포함하며, 여기서 각각의 버스트는 특정 출력 셸프로 향해진다. 신호 버스트(B)는 하나 이상의 셀들(C)을 포함하며 페이로드 갭(G)으로부터 시작하며, 이 기능은 이하에 설명될 것이다. 그러므로, 각각의 링크 카드에서의 시간 스위칭 함수는 상이한 입력 포트들로부터의 셀들을 동일한 출력 셸프들을 향해 상기 신호 버스트들(B)로 총합한다. 이를 통해, 상호 접속 채널들의 수는 매우 감소될 수 있다. 상기 신호에서의 상기 갭들(G)을 허용하기 위해, 상기 신호 비트 레이트는 증가된다. 상기 버스트들은 본질적으로 시간-분할 다중화된 신호에서의 시간 슬롯으로서 보여질 수 있으며 각각 특정 페이로드 채널을 나타낸다. 상기 페이로드 채널들 외에, OAM 및 제어 채널이 이하에 추가로 설명될 바와 같이, 상기 내부 신호들에 부가될 수 있다.
상기 중앙 스위치 매트릭스(M)는 공간 스위치이며, 이것은 상기 입력 및 출력 셸프들의 스위치보다 낮은 스위칭 입도 및 스위칭 속도를 가진다. 그러므로, 상기 갭(G)은 버스트 단위로 상기 스위치 매트릭스(M)를 구성하기 위해 요구된 시간을 얻기 위해 사용된다. 이러한 개념은 상이한 스위칭 속도들을 가진 스위칭 기술들의 임의의 조합에 적용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 중앙 스위치 매트릭스(M)는 광 스위치이며 상기 링크 카드들은 광 버스트 신호들(BS)을 생성하기 위해 E/O 변환기들을 포함한다. 광 스위치 매트릭스는 예를 들면, 마이크로-미러 기술, 액정 기술, 평면 도파관 회로들에서의 빔-스티어링 스위치들, 또는 동조 가능한 광 필터 기술을 사용하여 실현될 수 있다.
셸프(S2)와 같은 출력 측 셸프들은 링크 카드들(LC1' 내지 LC4')을 포함하며, 이것은 상기 중앙 스위치 매트릭스(M)로부터 상기 신호들을 수신하고, 전기 도메인으로 다시 변환하며, 다수의 중앙 스테이지 스위치들(CS1' 내지 CS4')을 통해 상기 신호 버스트들(B) 내에 포함된 상기 페이로드 셀들을 상기 적절한 출력 라인 카드들(O1 내지 O4)에 분배한다. 출력 라인 카드들은 재결합 기능(reassembly function)을 가지며, 이것은 상기 수신된 신호 셀들로부터 앞으로의 송신을 위해 상기 페이로드 신호를 재결합한다. 상기 입력 측에서와 유사하게, 셸프(S2)는 상이한 링크 카드들(LC1' 내지 LC4')에서 수신된 상기 신호 버스트들로부터 출력 라인 카드들(O1 내지 O4)의 이출 데이터 신호들로 시간-공간-시간 스위칭 기능을 수행한다.
간단히 말해서, 본 발명자들에 의해 제안된 상기 스위치 개념은 유입 I/O 셸프들에 위치된 다수의 전기적 시간-공간-시간 스위치들을 이용하며, 이것은 실제 페이로드 신호들을 운반하는 연속 버스트들 간에 갭들(페이로드에 관하여)을 가진 새로운 고속 레이트 TDM 신호를 생성한다. 공간 스위치(M)는 배출 I/O 셸프를 정의한다. 상기 배출 I/O 셸프는 제 2 전기적 시간-공간-시간 스위칭 기능을 수행한다.
상기 입력 측 I/O 셸프들은 제 1 스위칭 단계를 나타내며, 이것은 다른 I/O 셸프들로의 로컬의 제 1 단계 스위칭을 허용한다. 동일한 I/O 셸프에 있지 않은 포트들에 전용되는 모든 신호들은 각각의 버스트가 하나의 다른 셸프에 전용되는 신호들의 세트를 포함하도록 재배열된다. 상기 버스트 자체는 매우 양호한 신호 스위칭 입도, 예로서, STS-1 등가물들을 유지하도록 허용하기 위해 셀들로 하부 구조화된다. 시간 슬롯 재구조화 외에, 연속 버스트들로 불리울 수 있는 것을 야기하는 상기 페이로드 갭들이 도입된다. 상기 갭들의 도입은 상기 내부 신호의 송신 속도를 증가시킨다. 그 후 상기 버스트들은 각각의 목적지 I/O 셸프로 상기 중앙 공간 스테이지(M)에서 스위칭된다.
상기 중앙 스테이지는 상이한 기술, 예로서 광 크로스바 또는 상이한 스위칭 속도를 가진 버스트 스위칭을 사용하기 때문에, 상기 갭은 이러한 속도를 수용하도록 허용한다. 상기 광 스위치는 중앙 스케줄러(도시되지 않음)에 의해 들어오는 버스트에 선행하여 구성된다. 마지막으로, 상기 신호는 미세 입도를 가진 배출 스테이지에서 목적된 이출 포트의 적절한 시간 슬롯으로 스위칭된다. 브로드캐스트 또는 멀티캐스트의 경우에, 버스트는 또한 여러 개의 배출 I/O 셸프들에 접속될 수 있다.
도 2는 파장 분할 다중화 및 고속 동조 가능한 수신기들을 사용하는 스위칭 시스템의 양호한 구현의 블록도를 도시한다. 스위칭 시스템(10)은 각각이 다수의 I/O 카드들 또는 모듈들을 갖춘, 4개의 I/O 셸프들(11, 12, 13, 14)을 가진다. I/O 셸프들(11 내지 14)은 중앙 스위치 패브릭(15)을 통해 상호 접속된다. 스위치 패브릭(15)은 양방향의 두 개의 광섬유 링(16)을 포함하며, 이것에는 각각의 I/O 셸프(11 내지 14)가 접속된다. 상기 광 링(16)은 파장 다중화를 사용하여 모든 셸프들로부터 모든 다른 셸프들로 모든 트래픽을 나른다. 각각의 셸프는 송신을 위해 파장들(λ1 내지 λ4)의 상이한 서브세트를 할당받는다. 각각의 셸프 상에서의 수신기들은 버스트 단위로 상기 파장들 중 임의의 것으로 동조될 수 있다.
"실제" 스위치들 대신에, 모든 I/O 셸프들의 모든 링크 카드들로부터의 모든 신호들은 상기 광 링(16)을 따라 라우팅되며 모든 다른 I/O 셸프들에서 수신될 수 있다. 상기 입력 측 I/O 셸프들의 링크 카드들에서의 각각의 광 송신기는 고유의 파장을 할당받으며, 따라서 상이한 링크 카드들로부터 및 상이한 I/O 셸프들로부터의 광 버스트 신호들이 파장 다중화를 사용하여 동시에 송신될 수 있고 적절한 수신기에서 분리될 수 있다.
상기 광 링(16)은 2개의 섬유 링이며, 여기에서 모든 신호들은 단지 보호 목적들을 위해 반대 방향들을 사용하여 링들 모두에 공급된다. 광 링은 상기 I/O 셸프들을 상호 접속하는 단지 하나의 가능성임이 이해되어야 한다. 광 버스, 스타, 또는 허브 아키텍처와 같은 다른 상호 접속 기술들이 또한 사용될 수 있다.
상기 출력 측 I/O 셸프에서의 수신기는 버스트에서 버스트로, 즉 버스트 단위로 적절한 파장으로 동조된다. 상기 버스트 신호들에서의 페이로드 갭들은 상기 광 수신기들을 동조시키기에 충분한 시간을 허용한다. "실제" 갭, 즉 신호 정지 대신에, 상기 페이로드 갭은 정확한 파장으로의 동조 위상에서의 수신기를 훈련하기 위해 훈련 신호를 포함할 수 있다. 이것은 상기 동조의 속도를 상당히 높일 수 있다. 동작시, 상기 수신기는 제 1 신호 버스트를 수신하기 위해 제 1 파장으로 동조되며, 그 후 그것은 제 2 신호 버스트 등을 수신하기 위해 상이한 I/O 셸프로부터 들어오는 제 2 파장으로 동조된다. 그러므로 이 실시예에서 광 스위칭은 상기 수신기들의 동조를 통해 달성된다. 중앙 스케줄러(21)는 상기 입력 측 셸프들이 특정 출력 측 셸프를 위한 셀들을 적절한 신호 버스트에 매핑시키고 상기 출력 측 셸프들에서의 동조 가능한 수신기들이 이 셸프로 향해진 신호 버스트를 수신하기 위해 제때에 정확한 파장으로 동조되도록 상기 I/O 셸프들을 제어한다.
원칙적으로, 고정 파장들을 상기 수신기들에 할당하고 버스트 기반으로 상기 송신기들을 동조시키는 것이 동일하게 가능할 것이다. 그러나, 이것은 상기 송신기가 상기 버스트가 가야 하는 각각의 수신기 파장에서의 버스트를 복제해야 하기 때문에, 멀티캐스트 상호 접속들의 구현을 복잡하게 만들 수 있을 것이다. 게다가, 동조 가능한 송신기들은 고정 파장 송신기들 및 동조 가능한 수신기들과 비교하여 더 비쌀 것이다.
상기 스케줄링은 또한 상기 페이로드 채널들과 함께 송신되지만 상기 광 스위칭을 제어하기 위해 전기적으로 처리되는, 별개의 OAM 및 제어 채널에 의해 지원될 수 있다. 중앙 제어 시스템(20)은 중앙 제어 및 스케줄링을 위해 제공된다. 그것은 성능 모니터링(PM) 및 알람 프로세싱 및 보호 스위칭 제어기 기능뿐만 아니라 상기 스케줄러(21)를 포함한다. 상기 제어, OAM, 및 스케줄링 정보는 동시에 상기 중앙 제어 시스템(20)에 전송되며 스케줄러(21)는 상기 광 스위칭 기능을 구성하기 위해 상기 스위치 제어 정보를 사용한다.
상기 스케줄러(21)는 상기 버스트가 상기 송신기에서 전송되는 타이밍 및 상기 목적지 I/O 셸프에서의 수신기가 상기 버스트를 수신하기 위해 상기 송신기 파장으로 동조될 타이밍을 조정하도록 기능한다. 이러한 조정은 모든 링크 카드들이시간적으로 동일한 인스턴트들에서 그것들의 버스트들을 송신하기 위해 동기화될 때 단순화되며, 따라서 상기 스케줄러는 단지 두 개의 송신기들이 동시에 동일한 수신기를 위한 버스트를 송신하지 않도록 조정해야 한다.
중앙 제어 및 스케줄링 시스템에 대한 대안으로서, 서로 통신하는 입력 스케줄러들 및 출력 스케줄러들을 가진 분배된 스케줄링 시스템이 구현될 수 있다. 입력 및 출력 스케줄러들 간의 통신은 요청 및 승인 메시지들을 갖고 실현될 수 있다. 부가적으로, 중앙 스케줄러가 혼잡들을 해결하기 위해 사용될 수 있다.
상기 광 스위치를 구성하기 위해 페이로드 갭들을 삽입하도록 허용하는 과속 인자가 64 QAM 변조를 사용하는 광 OFDM(직교 주파수 분할 다중화)과 같은 매우 효율적인 변조 포맷들을 통해 달성될 수 있다.
도 3은 제 1 버스트(B1) 및 제 2 버스트(B2)를 가진 광 버스트 신호(BS)를 도시한다. 각각의 신호 버스트(B1, B2)의 시작에서 상기 페이로드 갭은 훈련 신호(T)로 채워진다. 상기 버스트들의 페이로드 부분은 신호 셀들(C)을 운반한다. 상기 훈련 신호는 알려진 신호 패턴을 가지며, 이것은 최적의 파장을 효율적으로 발견하도록 허용한다. 그것은 상기 광 신호에 최대 수의 신호 전이들을 가질 수 있다. 신호 패턴들의 선택은 실제로 사용된 변조 기법에 의존할 수 있다. 단순한 온-오프 키잉을 위해, 패턴(10101010...)이 예를 들면 양호한 선택을 나타낼 것이다.
상술된 스위칭 아키텍처는 매우 비용, 전력, 및 크기 효율적인 방식으로 10T/100T 또는 훨씬 더 큰 스위칭 및 라우팅 시스템들을 구성하도록 허용할 것이다. 상기 I/O 스테이지를 위해, 알카텔 루센트의 광 교차접속 1870TTS와 같은 기존의 스위칭 시스템들이 재사용될 수 있다. 상기 I/O 셸프들에서의 로컬 중앙 스테이지 스위치들은 예를 들면 EP 1699257 및 EP 1641191에 설명된 바와 같이, 또는 여기에 참조로서 포함되는 특허 번호 08172422호를 가진 유럽 특허 출원 "시간 분할 다중화 신호들을 스위칭하기 위한 네트워크 요소(Network Element for Switching Time Divisoin Multiplex Signals)"에 설명된 바와 같이 어그노스틱 셀 스위치들로서 구현될 수 있다.
상기 설명 및 도면들은 단지 본 발명의 원리들을 예시한다. 따라서 이 기술분야의 숙련자들은 비록 여기에 명시적으로 설명되거나 도시되지는 않았지만, 본 발명의 원리들을 구체화하는 다양한 장치들을 고안할 수 있을 것임을 이해할 것이다. 더욱이, 여기에 인용된 모든 예들은 원칙적으로 단지 교육적인 목적들을 위해 판독자가 본 발명의 원리들 및 본 기술을 발전시키기 위해 본 발명자들에 의해 기여된 개념들을 이해하는데 도움을 주도록 명확하게 의도된다.
바람직한 구현을 위한 보다 구체적인 예를 제공하기 위해, I/O 셸프는 각각 100G의 신호 용량을 가진 32개의 라인 카드들을 가질 수 있다. 상기 매트릭스를 향해, I/O 셸프는 4개의 상이한 파장들에서 동작하는 4개의 송신기들을 나르는 단일 링크 카드를 가질 것이다. 15(또는 25)개의 I/O 셸프들이 상기 중앙 스위치 기능(15)을 통해 접속될 수 있으며, 따라서 60(또는 100)개의 상이한 파장들을 운반한다. 각각의 파장은 대략 1Tb/초의 신호 레이트로 버스트 신호를 운반할 것이다. 총 광 링크 길이는 300m 이하일 것이다.
상기 I/O 셸프들에서, TDM 트래픽은 약 53Mbit/초(STS-1 등가물들)의 배수들의 시간 슬롯들로 스위칭될 것이다. 페이로드 버스트들은 각각 9, 6μ초의 길이를 가질 것이다. 상기 수신기에서의 동조는 대략 20ns로 달성될 수 있다. 각각의 버스트의 훈련 시퀀스는 예를 들면 80ns의 길이를 가질 수 있다.
1 : 대형 스위칭 시스템 10 : 스위칭 시스템
11, 12, 13, 14 : I/O 셸프 15 : 중앙 스위치 기능
16 : 광섬유 링 20 : 중앙 제어 시스템
21 : 스케줄러

Claims (10)

  1. 전송 네트워크에서 사용하기 위한 스위칭 시스템으로서, 다수의 입력/출력 서브시스템들(S1 내지 Sn; 11 내지 14) 및 상기 입력/출력 서브시스템들을 구성가능하게 상호 접속하기 위한 중앙 상호 접속 수단(M; 15, LC1' 내지 LC4')을 포함하는, 상기 스위칭 시스템에 있어서,
    - 상기 네트워크의 송신 라인들로 및 그로부터 데이터 신호들을 수신 및 송신하기 위한 입력/출력 라인 모듈들(I1 내지 I4, O1 내지 O4),
    - 상기 상호 접속 수단(M; 15)에 상기 서브시스템들(S1 내지 Sn; 11 내지 14)을 접속하기 위한 하나 이상의 링크 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4'), 및
    - 상기 서브시스템들(S1 내지 Sn; 11 내지 14) 내에서 상기 입력/출력 모듈들(I1 내지 I4, O1 내지 O4) 및 상기 하나 이상의 링크 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4') 사이의 시간 및 공간 도메인에서 데이터 신호들을 스위칭하기 위한 로컬 스위칭 수단(CS1 내지 CS4, CS1' 내지 CS4')을 포함하고,
    상기 링크 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4')은 동일한 입력/출력 서브시스템의 상이한 입력/출력 라인 모듈들(I1 내지 I4)로부터 다른 상기 입력/출력 서브시스템들의 입력/출력 라인 모듈들(O1 내지 O4)로 향해진 데이터 신호들을 신호 버스트들(B; B1, B2)로 총합하고 페이로드 갭들(G; T)을 각각의 신호 버스트들(B; B1, B2)에 부가하도록 적응되며,
    상기 스위칭 시스템은 상기 신호 버스트들을 그것들의 목적지 서브시스템들로 스위칭하기 위해 상기 페이로드 갭들(G; T) 동안 상기 상호 접속 수단(M; 15, LC1' 내지 LC4')을 구성하기 위한 스케줄러(21)를 더 포함하는, 스위칭 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상호 접속 수단은,
    - 상기 서브시스템들(11 내지 14)의 임의의 것에 임의의 것을 접속하는 광섬유 상호 접속들(16);
    - 상기 링크 모듈들(LC1 내지 LC4)에 위치된 광 송신기들로서, 각각의 광 송신기는 상기 광 송신기들의 임의의 다른 것의 파장들과 상이한 고유의 파장(λ1 내지 λ4)으로 송신하도록 적응되는, 상기 광 송신기들; 및
    - 상기 광 섬유 상호 접속들(16)로부터 신호 버스트들(B1, B2)을 수신하기 위한 상기 링크 모듈들(LC1' 내지 LC4')에 위치된 동조 가능한 광 수신기들을 포함하는, 스위칭 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 섬유 상호 접속들(16)은 양방향 광 링의 형태로 배열되는, 스위칭 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 페이로드 갭들(T)은 상기 동조 가능한 수신기들의 고속 동조를 위한 훈련 신호들을 포함하는, 스위칭 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상호 접속 수단은 광 공간 스위칭 매트릭스(M)를 포함하는, 스위칭 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 스위칭 수단(CS1 내지 CS4, CS1' 내지 CS4')은 시간-공간-시간 스위칭 기능을 수행하도록 적응되는, 스위칭 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로컬 스위칭 수단(CS1 내지 CS4, CS1' 내지 CS4')은 수신된 데이터 신호들 및 송신될 데이터 신호들에서 시간 슬롯들을 상호교환하기 위해 상기 입력/출력 라인 모듈들(I1 내지 I4, O1 내지 O4)에 위치된 제 1 시간 스위칭 수단; 상기 입력/출력 라인 모듈들(I1 내지 I4, O1 내지 O4) 및 상기 하나 이상의 링크 모듈들(LC 내지 LC4, LC1' 내지 LC4') 간에 공간 스위칭 기능을 수행하기 위한 로컬 중앙 스테이지 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4'); 및 상기 신호 버스트들(B1, B2)로 및 그로부터 페이로드 신호들을 스위칭하기 위한 상기 하나 이상의 링크 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4')에 위치된 제 2 시간 스위칭 수단을 포함하는, 스위칭 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 스위칭 수단(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4')은 셀 스위치들을 포함하며, 상기 입력/출력 라인 모듈들은 수신된 데이터 신호들을 동일한 길이의 셀들로 분할하고 상기 셀 스위치들을 위한 어드레스 정보를 부가하며 송신될 데이터 신호들을 형성하기 위해 셀들을 재결합하기 위한 분할 및 재결합 디바이스들을 포함하는, 스위칭 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4')은 상기 입력/출력 라인 모듈들(I1 내지 I4, O1 내지 O4)보다 높은 데이터 레이트로 송신하는, 스위칭 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 입력/출력 서브시스템들(S1 내지 Sn; 11 내지 14)의 상기 링크 모듈들(LC1 내지 LC4, LC1' 내지 LC4')은 상기 버스트들(B; B1, B2)을 동시에 송신하기 위해 동기화되는, 스위칭 시스템.
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