KR101809578B1

KR101809578B1 - 환형 광 버퍼 및 광 신호를 저장하고 판독하는 방법

Info

Publication number: KR101809578B1
Application number: KR1020167020194A
Authority: KR
Inventors: 리앙 송; 잉춘 양; 야오다 리우
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2018-01-18
Also published as: WO2015100838A1; JP2017509185A; JP6382990B2; WO2015100636A1; CN105556985A; US20160316282A1; CN105556985B; EP3079311A4; US9807478B2; EP3079311A1; KR20160102531A; EP3079311B1

Abstract

환형 광 버퍼(100) 및 광 신호를 저장하고 판독하는 방법이 개시된다. 환형 광 버퍼(100)는, 광 신호의 송신 버스로서의 기능을 하는 제1 만곡형 직통 도파관(101a); 광 신호를 일시적으로 저장하도록 구성된 복수의 광 지연 도파관 루프(103); 복수 쌍의 광 스위치(102) - 상기 광 스위치의 쌍의 수량은 복수의 광 지연 도파관 루프(103)의 수량과 동일하고, 각 쌍의 광 스위치(102)는 제1 만곡형 직통 도파관(101a)의 두 개의 암 및 각 쌍의 광 스위치(102)에 대응하는 광 지연 도파관 루프(103)의 양측 상에 있는 광 경로의 온 및 오프를 제어하도록 구성됨 -; 입력단으로부터 입력되는 광 신호를 분할하여 광 신호 중 일부를 취득하고, 그 광 신호의 일부를 제2 만곡형 직통 도파관(101c)을 통해 제어기(105)에 전송하도록 구성된 빔 스플리터(106); 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관(104a); 및 광 신호의 저장 및 판독을 제어하도록 구성된 상기 제어기(105)를 포함한다. 전술한 환형 광 버퍼(100)에 의해, 광 버퍼의 모노리식 통합, 및 광 신호의 순서 없는 임의 저장 및 판독이 구현될 수 있다.

Description

환형 광 버퍼 및 광 신호를 저장하고 판독하는 방법{ANNULAR OPTICAL BUFFER AND METHODS FOR STORING AND READING OPTICAL SIGNAL}

본 출원은 2013년 12월 31일에, "ANNULAR OPTICAL BUFFER AND METHODS FOR STORING AND READING OPTICAL SIGNAL"라는 명칭으로, 중국 특허청에 출원된, 중국 특허 출원 제PCT/CN2013/091164호에 대해 우선권을 주장하며, 그 내용 전부는 인용에 의해 본 출원에 통합된다.

본 발명은 실리콘 포토닉스(silicon photonics) 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 환형 광 버퍼 및 광 신호를 저장하고 판독하는 방법에 관한 것이다.

동선(copper wire)을 매체로 사용하는 전기적 상호연결(Electrical Interconnection) 기술과 비교하면, 광 섬유(Fiber) 또는 도파관(Wave-Guide)을 송신 매체로 사용하는 광학적 상호연결(Optical Interconnection) 기술은 송신율, 광대역 밀도, 전력 소비, 비용, 및 기타 측면에서 상당한 이점이 있어, 최근에 연구의 중심이 되었으며, 신속하게 발전하고 있다.

광 패킷 스위칭 시스템과 통합된 광 네트워크 온 칩(Optical Network on Chip, ONoC) 시스템은 광 버퍼를 필요로 하지만, 현재의 광 버퍼의 측면에서, 예를 들어 소용량, 대형, 및 통합의 곤란함과 같은 현재의 광 버퍼의 측면에서 기술적 병목 현상이 있기 때문에, 다수 코어(Many-core) 통신을 충족시키기 위해 대용량, 저비용, 및 고 포트 밀도를 갖는 광 패킷 스위칭 시스템(Optical Packet Switch, OPS)을 구현하는 방법은 현재 여전히 기술적 어려움이 있다. 따라서 OPS 광 네트워트 온칩 시스템은 발전이 느리다.

현재, 업계에서 대부분의 광 버퍼는 광 섬유 루프를 해결방안으로 사용하고, 광 버퍼의 기본 유닛이 2*2 광 스위치 및 재순환 광섬유 루프(Recirculation Fiber Loop) (도 1에 도시된 바와 같은)를 사용하여 광신호를 저장한다. 구체적으로, 광 신호가 재순환 광 루프에 들어갈 수 있도록, 광 버퍼의 입구에 있는 광 스위치가 온 상태가 되도록 제어되고, 광 신호가 출력되어야 하는 경우, 광 신호가 광 버퍼로부터 출력될 수 있도록, 광 버퍼의 출구에 있는 광 스위치가 온 상태가 되도록 제어된다. 이러한 캐스캐이드형(cascaded) 기본 유닛을 포함하는 광 섬유가 도 1b에 도시되어 있다. 새롭게 입력된 광 신호가 왼쪽의 입구로부터 제1 2*2 광 섬유에 들어가는 경우, 제1 광 스위치에 대응하는 재순환 광섬유 루프가 이미 제1 광 신호 데이터를 저장하고 있으면, 제어기는 제1 광 스위치의 오른쪽 하단(lower right end)을 열고, 제1 광 신호 데이터는 제1 광 스위치의 오른쪽 하단을 통해 제2 2*2 광스위치로 들어가고; 제2 광 스위치에 대응하는 재순환 광 섬유 루프도 또한 이미 제2 광 신호 데이터를 저장하고 있으면, 제어기는 제2 광 스위치의 오른쪽 하단을 열고, 제2 광 신호 데이터는 제2 광 스위치의 오른쪽 하단을 통해 다음의 2*2 광스위치로 들어가며; 특정한 광 스위치에 대응하는 재순환 광섬유 루프가 광 신호 데이터를 저장하고 있지 않을 때까지, 이 광 스위치의 오른쪽 상단(upper right end)은 개방되도록 제어될 수 있고, 새롭게 입력된 광 신호는 이 광 스위치의 오른쪽 상단을 통해 재순환 광 섬유 루프로 들어가서, 새롭게 입력된 광 신호가 재순환 광섬유 루프에서 순환적으로 송신될 수 있다, 즉, 저장 기능이 구현될 수 있다.

종래의 연구에서, 종래기술이 적어도 이하의 문제점을 가지고 있다는 것을 알 수 있다:

모든 기존 광 버퍼는 광 섬유의 길이를 증가시키는 방식으로 광 데이터의 송신 시간을 연장한다. 그러나 광 섬유에서 광의 송신율은 광속에 근접하기 때문에, 광 섬유 지연 방안은 소용량, 대형, 및 모노리식 통합(monolithic integration)의 구현에 있어 어려움의 단점이 있다. 기존 광 버퍼는 일반적으로 먼저 들어온 것이 먼저나가는 선입선출(first in first out) 저장 방식을 사용하고; 광 신호가 특정한 광 버퍼 유닛의 광 스위치를 통해 다음의 광 버퍼 유닛의 재순환 광 섬유 루프에 들어가야 하고, 그 특정한 광 버퍼 유닛의 순환 광 섬유 루프에 일시적으로 저장된 광 신호가 출력되어야 하는 경우, 그 두 개의 광 신호는 그 특정한 광 버퍼 유닛에 대응하는 광 스위치의 오른쪽 하단의 출력단에서 서로 충돌을 일으킨다. 따라서, 광 신호의 순서 없는 무작위 저장 및 판독을 구현하는 것은 불가능하다.

이에 기초하여, 본 발명의 실시예는, 광 버퍼의 모노리식 통합을 구현할 수 있고 광 신호의 순서 없는 임의 저장 및 판독을 구현할 수 있는, 환형 광 버퍼 및 광 신호를 저장하고 판독하는 방법을 제공한다.

제1 측면에 따르면, 환형 광 버퍼가 제공되며, 상기 환형 광 버퍼는,

n자 형상이고, 광 신호의 입력단과 출력단을 연결하고, 상기 광 신호의 송신 버스로서의 기능을 하며, 상기 입력단으로부터 입력된 광 신호를 상기 출력단에 송신하도록 구성된 제1 만곡형 직통 도파관(bent straight-through waveguide);

상기 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암(arm) 상에 횡단하여 평행하게 배치되고, 광 신호를 일시적으로 저장하도록 구성된 복수의 광 지연 도파관 루프(optical delay waveguide loop) - 각각의 광 지연 도파관 루프의 양측 및 상기 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암 상에 있는 광 경로의 온 및 오프는 한 쌍의 광 스위치를 사용하여 구현됨 -;

복수 쌍의 광 스위치 - 상기 광 스위치의 쌍의 수량은 복수의 광 지연 도파관 루프의 수량과 동일하고, 각 쌍의 광 스위치는 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암 및 각 쌍의 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프의 양측 상에 있는 광 경로의 온 및 오프를 제어하도록 구성됨 -;

상기 제1 만곡형 직통 도파관의 입력단에 배치되고, 상기 입력단으로부터 입력되는 광 신호를 분할하여 광 신호 중 일부를 취득하고, 상기 광 신호의 일부를 제2 만곡형 직통 도파관을 통해 제어기에 전송하도록 구성된 빔 스플리터(beamsplitter);

상기 입력단에 가장 가까운 광 스위치와 상기 빔 스플리터 사이에 있는 상기 제1 만곡형 직통 도파관 상에 배치되고, 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관(slow light effect waveguide); 및

상기 제2 만곡형 직통 도파관을 사용하여 상기 빔 스플리터에 연결되고, 외부 기기에 연결되고, 제어 신호선을 사용하여 전술한 복수 쌍의 광 스위치의 각각의 광 스위치에 연결되는 상기 제어기

를 포함하고,

상기 제어기는,

상기 제1 만곡형 직통 도파관에서 송신되는 광 신호가 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 들어갈 수 있도록, 상기 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 상기 광 신호 중 일부를 수신하고, 이 광 신호의 일부에 대해 광전 변환(optical-to-electrical conversion)을 수행하여 전기 신호를 취득하고, 상기 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하고, 상기 광 신호 송신 요청을 상기 외부 기기에 전송하고, 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하고, 상기 저장 명령에 따라, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하도록 구성되거나; 또는

특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장되어 있는 광 신호가 상기 광 지연 도파관 루프로부터 출력될 수 있도록, 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하고, 상기 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 이 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하도록 구성된다.

제1 측면의 제1 구현 방식에서, 상기 제어기는,

상기 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 상기 광 신호 중 일부를 수신하고, 상기 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하도록 구성된 광전 변환기;

상기 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하여, 상기 전기 신호의 데이터 패킷의 헤더 정보를 획득하고, 상기 헤더 정보에서 상기 데이터 패킷의 목적지 주소를 추출하도록 구성된 데이터 패킷 파싱 유닛;

상기 목적지 주소에 따라 상기 광 신호 송신 요청을 생성하고, 상기 광 신호 송신 요청을 상기 외부 기기에 전송하도록 구성된 송신 요청 유닛;

상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하도록 구성된 명령 수신 유닛;

상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성된 저장 루프 결정 유닛;

상기 데이터 패킷의, 상기 파싱을 수행하여 취득된 목적지 주소를 사용하여, 상기 목적지 주소와 상기 결정된 광 지연 도파관 루프의 매핑 관계를 확립하고, 상기 매핑 관계를 저장 유닛에 전송하도록 구성된 매핑 관계 유지관리 유닛;

상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는 특정한 광 스위치에 전송되는 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어 신호 생성 유닛 - 상기 제어 신호는 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 데 사용됨 -; 및

상기 목적지 주소와 상기 결정된 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 저장하도록 구성된 상기 저장 유닛을 포함한다.

제1 측면의 제2 구현 방식에서,

상기 명령 수신 유닛은 추가로, 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하도록 구성되고;

상기 제어기는, 상기 수신된 출력 명령을 파싱하여, 상기 수신된 출력 명령에서, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소를 추출하도록 구성된 명령 파싱 유닛을 더 포함하고;

상기 저장 루프 결정 유닛은 추가로, 상기 추출된 목적지 주소에 따라, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는, 상기 목적지 주소와 상기 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 검색하여, 상기 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성되고;

상기 제어 신호 생성 유닛은 추가로, 상기 출력 명령에 따라, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는 특정한 광 스위치에 전송되는 제어 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 제어 신호는 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 데 사용되며;

상기 매핑 관계 유지관리 유닛은 추가로, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 매핑 관계를 삭제하도록 구성된다.

제1 측면의 제3 구현 방식에서, 각각의 광 지연 도파관 루프는, 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관 세그먼트를 포함한다.

제1 측면의 제4 구현 방식에서, 전술한 환형 광 버퍼에 의해 처리된 광 신호가 M(M은 정수이고 M＞1임)개의 파장을 가진 파장 분할 다중화 광 신호인 경우, 각각의 광 지연 도파관 루프가 포함하는 상기 저속 광 효과 도파관 세그먼트는,

전술한 M개의 파장을 가진 파장 분할 다중화 광 신호를, 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호로 역다중화하도록 구성된 파장 분활 디멀티플렉서(wavelength division demultiplexer);

상기 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호에 대해 각각 광 신호 지연을 수행하도록 구성된 M개의 단일 파장 광 지연 도파관 루프(single-wavelength optical delay waveguide loop); 및

전술한 상이한 파장을 가진 지연된 M개의 단일 파장 광 신호에 대해 파장 분할 다중화를 수행하여 하나의 파장 분할 다중화 광 신호를 취득하도록 구성된 파장 분할 멀티플렉서(wavelength division multiplexer)를 포함한다.

제2 측면에 따르면, 전술한 환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 저장하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,

제어기가 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 상기 광 신호 중 일부를 수신하고, 이 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하는 단계;

상기 제어기가 상기 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하는 단계;

상기 제어기가 상기 광 신호 송신 요청을 외부 기기에 전송하는 단계;

상기 제어기가 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하는 단계;

상기 제어기가, 상기 저장 명령에 따라, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하는 단계; 및

제1 만곡형 직통 도파관에서 송신되는 광 신호가 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 들어갈 수 있도록, 상기 제어기가 상기 제어 신호를 특정한 광 스위치에 전송하여, 이 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 단계를 포함한다.

제2 측면의 제1 구현 방식에서, 상기 제어기가, 상기 저장 명령에 따라, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하는 단계는,

상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 단계; 및

상기 결정된 광 지연 도파관 루프의 일측의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하고, 상기 광 신호가 상기 일측의 광 스위치를 통해 상기 결정된 광 지연 도파관 내로 들어온 후에, 상기 일측의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

제2 측면의 제2 구현 방식에서, 상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 과정에서, 상기 환형 광 버퍼의 모든 광 지연 도파관 루프가 이미 광 신호를 저장하고 있는 경우, 상기 광 신호를 폐기하기 위한 통신 메시지가 상기 외부 기기에 전송된다.

제2 측면의 제3 구현 방식에서, 상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 단계 후에, 상기 환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 저장하는 방법은,

상기 목적지 주소와 상기 결정된 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 확립하고, 상기 매핑 관계를 상기 저장 유닛에 저장하는 단계를 더 포함한다.

제3 측면에 따르면, 환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 판독하는 방법이 더 제공되며, 상기 방법은,

제어기가 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하는 단계;

상기 제어기가 상기 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하는 단계; 및

특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장되어 있는 광 신호가 상기 광 지연 도파관 루프로부터 출력될 수 있도록, 상기 제어기가 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 단계를 포함한다.

제3 측면의 제1 구현 방식에서, 상기 제어기가 상기 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하는 단계는,

상기 수신된 출력 명령을 파싱하고, 처리에 의해, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소를 취득하는 단계;

상기 처리에 의해 취득된 목적지 주소에 따라, 저장 유닛에 저장된, 상기 목적지 주소와 상기 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 검색하여, 상기 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정하는 단계; 및

상기 출력 명령에 따라, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프의 일측의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하고, 상기 광 신호가 상기 일측의 광 스위치를 통해 상기 결정된 광 지연 도파관으로부터 나간 후에, 상기 일측의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

제3 측면의 제2 구현 방식에서, 상기 제어기가 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 단계 후에, 상기 방법은, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 매핑 관계를 삭제하는 단계를 더 포함한다.

전술한 기술적 방안에 기초하여, 본 발명의 실시예에서 제공되는 환형 광 버퍼 및 환형 광 버퍼에 기초하여 광 신호를 저장하고 판독하는 방법에서는, 광 신호에의 액세스를 구현할 수 있도록, 환형 광 버퍼 내의 광 스위치의 온-오프 상태가 외부 기기로부터의 명령에 따라 제어될 수 있고; 광 신호에의 액세스가 순차 조작이 아니기 때문에, 광 신호의 순서 없는 임의 저장 및 판독을 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에서의 기술적 방안을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 이하에 본 발명의 실시예의 설명에 필요한 첨부도면을 간단하게 소개한다. 명백히, 이하의 설명에서의 첨부도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 보여줄 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자(이하, 당업자라고 함)라면 창의적인 노력 없이 이들 첨부도면으로부터라 다른 도면을 도출할 수 있을 것이다.
도 1a는 종래기술에서의 재순환 광 섬유 루프의 개략 구성도이다.
도 1b는 종래 기술에서의 캐스케이드형 재순환 광 섬유 루프를 포함하는 광 버퍼의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환형 광 버퍼의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환형 광 버퍼의 제어기의 제1 실시예의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환형 광 버퍼의 제어기의 제2 실시예의 개략 구성도이다.
도 5a는 본 발명의 환형 광 버퍼의 실시예에 따른 광 지연 도파관 루프의 제1 실시예의 개략 구성도이다.
도 5b는 본 발명의 환형 광 버퍼의 실시예에 따른 광 지연 도파관 루프의 제2 실시예의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 저장하는 개략 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기 신호의 데이터 패킷의 패킷 구조의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 판독하는 개략 흐름도이다.

이하에 본 발명의 실시예에서의 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기술적 방안을 명확하고 완전하게 설명한다. 명백히, 설명되는 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 일부일 뿐이다. 당업자가 창의적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 얻은 모든 다른 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.

본 발명의 실시예는 환형 광 버퍼를 제공한다. 도 2를 참조하면, 환형 광 버퍼(100)는,

n자 형상이고, 광 신호의 입력단과 출력단을 연결하고, 광 신호의 송신 버스로서의 기능을 하며, 입력단으로부터 입력된 광 신호를 출력단에 송신하도록 구성된 제1 만곡형 직통 도파관(101a);

제1 만곡형 직통 도파관(101a)의 두 개의 암 상에 횡단하여 평행하게 배치되고, 광 신호를 일시적으로 저장하도록 구성된 복수의 광 지연 도파관 루프(103) - 각각의 광 지연 도파관 루프의 양측 및 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암 상에 있는 광 경로의 온 및 오프는 한 쌍의 광 스위치를 사용하여 구현됨 -;

복수 쌍의 광 스위치(102) - 상기 광 스위치의 쌍의 수량은 복수의 광 지연 도파관 루프(103)의 수량과 동일하고, 각 쌍의 광 스위치(102)는 제1 만곡형 직통 도파관(101a)의 두 개의 암 및 각 쌍의 광 스위치(102)에 대응하는 광 지연 도파관 루프(103)의 양측 상에 있는 광 경로의 온 및 오프를 제어하도록 구성됨 -;

제1 만곡형 직통 도파관(101a)의 입력단에 배치되고, 입력단으로부터 입력되는 광 신호를 분할하여 광 신호 중 일부를 취득하고, 그 광 신호의 일부를 제2 만곡형 직통 도파관(101c)을 통해 제어기(105)(즉, 도 2의 제어기)에 전송하도록 구성된 빔 스플리터(106);

입력단에 가장 가까운 광 스위치와 빔 스플리터 사이에 있는 제1 만곡형 직통 도파관(101a) 상에 배치되고, 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관(104a); 및

제2 만곡형 직통 도파관(101c)을 사용하여 빔 스플리터(106)에 연결되고, 외부 기기에 연결되고, 제어 신호선(107)을 사용하여 복수 쌍의 광 스위치(102)의 각각의 광 스위치에 연결되는 제어기(105)를 포함하고,

제어기(105)는, 제1 만곡형 직통 도파관(101a)에서 송신되는 광 신호가 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프(103)에 들어갈 수 있도록, 빔 스플리터(106)에 의한 분할을 수행하여 취득된 광 신호 중 일부를 수신하고, 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하고, 전술한 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하고, 광 신호 송신 요청을 외부 기기에 전송하고, 외부 기기에 의해 전송되는, 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하고, 저장 명령에 따라, 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하고, 제어 신호를 특정한 광 스위치(102)에 전송하여, 그 특정한 광 스위치(102)의 온-오프 상태를 제어하도록 구성되거나; 또는 특정한 광 스위치(102)에 대응하는 광 지연 도파관 루프(103)에 일시적으로 저장되어 있는 광 신호가 광 지연 도파관 루프(103)로부터 출력될 수 있도록, 외부 기기에 의해 전송되는, 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하고, 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하고, 제어 신호를 특정한 광 스위치(102)에 전송하여, 그 특정한 광 스위치(102)의 온-오프 상태를 제어하도록 구성된다.

제1 만곡형 직통 도파관(101a)에서의 광 신호의 송신율은 저속 광 효과 도파관(104a)을 사용하여 낮출 수 있으며, 이렇게 하여, 광 신호의 저장 또는 광 신호의 판독을 구현하기 위해, 제어기(105)가 제어 신호를 생성하는 데 충분한 시간을 가지고, 환형 광 버퍼의 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 통한 제어를 실현하는 것을 보장할 수 있다.

유의해야 할 것은, 도 2에는 복수 쌍의 광 스위치와 그 복수 쌍의 광 스위치에 하나씩 연결된 복수의 광 지연 도파관 루프가 있으며, 첨부 도면의 식별을 명확하게 하기 위해, 도 2에서는 한 쌍의 광 스위치와 가장 위의 광 지연 도파관 루프만을 참조 부호를 붙여 표시한다는 것이다. 당업자라면, 전술한 참조부호가 또한 스위치의 다른 쌍들 및 다른 광 지연 도파관 루프들도 또한 나타낸다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

선택적으로, 구체적인 구현 과정에서, 도 3을 참조하면, 전술한 제어기(105)는, 제어기(105)는,

빔 스플리터(106)에 의한 분할을 수행하여 취득된 광 신호 중 일부를 수신하고, 이 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하도록 구성된 광전 변환기(1051);

전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하여, 전기 신호의 데이터 패킷의 헤더 정보를 획득하고, 헤더 정보에서 데이터 패킷의 목적지 주소를 추출하도록 구성된 데이터 패킷 파싱 유닛(1052);

목적지 주소에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하고, 광 신호 송신 요청을 외부 기기에 전송하도록 구성된 송신 요청 유닛(1053);

외부 기기에 의해 전송되는, 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하도록 구성된 명령 수신 유닛(1054);

저장 명령에 따라, 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성된 저장 루프 결정 유닛(1055);

데이터 패킷의, 파싱을 수행하여 취득된 목적지 주소를 사용하여, 목적지 주소와 결정된 광 지연 도파관 루프의 매핑 관계를 확립하고, 매핑 관계를 저장 유닛에 전송하도록 구성된 매핑 관계 유지관리 유닛(1056);

결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는 특정한 광 스위치에 전송되는 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어 신호 생성 유닛(1057)- 제어 신호는 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 데 사용됨 -; 및

목적지 주소와 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 저장하도록 구성된 저장 유닛(1058)을 포함한다.

또한, 구현 과정에서, 도 4를 참조하면, 제어기(105)는,

추가로, 외부 기기에 의해 전송되는, 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하도록 구성된 상기 명령 수신 유닛(1054);

수신된 출력 명령을 파싱하여, 수신된 출력 명령에서, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소를 추출하도록 구성된 명령 파싱 유닛(1059);

추가로, 추출된 목적지 주소에 따라, 저장 유닛에 저장되어 있는, 목적지 주소와 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 검색하여, 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성된 상기 저장 루프 결정 유닛(1055);

추가로, 출력 명령에 따라, 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는 특정한 광 스위치에 전송되는 제어 신호를 생성하도록 구성된 상기 제어 신호 생성 유닛(1057) - 제어 신호는 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 데 사용됨 -; 및

추가로, 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는, 저장 유닛에 저장되어 있는 매핑 관계를 삭제하도록 구성된 상기 매핑 관계 유지관리 유닛(1056)을 더 포함한다.

선택적으로, 도 5a를 참조하면, 전술한 환형 광 버퍼 내의 각각의 광 지연 도파관 루프(103)는, 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관(104b) 및 만곡형 도파관(101b)을 포함할 수 있으며, 저속 광 효과 도파관(104b)은, 더 큰 용량의 광 신호가 광 지연 도파관 루프(103)에 저장될 수 있도록 구현하기 위해, 광 지연 도파관 루프(103) 내의 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된다. 전술한 저속 광 효과 도파관(104b)은 광자 결정 도파관(Photonic Crystal Waveguide, PCW), 전자기 유도 투과(Electromagnetically Induced Transparency, EIT), 코히어런트 집단 발진(Coherent Population Oscillation, CPO), 유도 브릴루앙 산란(Stimulated Brillouin Scattering, SBS), 또는 다른 방법을 사용하여 구현될 수 있다. 만곡형 도파관(101b)은 실리콘 도파관 또는 다른 도파관을 사용하여 구현될 수 있으며, 본 발명의 본 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.

선택적으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 광 지연 도파관 루프(103)는 단일 파장에 대응하는 광자 결정 도파관 루프일 수 있거나, 도 5b에 도시된 바와 같이, 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM)에 대응하는 광자 결정 도파관 루프, 즉, 복수의 파장에 각각 대응하는 복수의 광자 결정 도파관 루프일 수 있다. 도 5a에서, 저속 광 효과 도파관(104b)은 λ₁의 파장을 가진 광 신호만의 광 송신율을 낮추는 역할을 한다(즉, 저속 광 효과). 도 5b에는, 네 개의 광자 결정 도파관이 있고, 그 각각은 λ₁, λ₂, λ_3,및 λ₄의 파장을 가진 광 신호에 대해 저속 광 효과를 만든다. M(M은 정수이고 M＞1임)개의 파장을 포함하는 파장 분할 다중화 광 신호에 대해서는, 먼저, M개의 파장을 포함하는 파장 분할 다중화 광 신호는 파장 분할 디멀티플렉서(201A)를 사용하여 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호로 역다중화되어야 하고; 그 후, 전술한 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호가 M개의 단일 파장 광 지연 도파관 루프를 통과하여, 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호에 대해 광 신호 지연이 각각 수행되고; 그런 다음, 파장 분할 멀티플렉서(201b)를 사용하여, 상이한 파장을 가진 지연된 M개의 단일 파장 광 신호에 대해 파장 분할 다중화가 수행되어 하나의 파장 분할 다중화 광 신호를 취득한다.

본 발명의 다른 실시예는 전술한 환형 광 버퍼에 적용되는 광 신호를 저장하는 방법을 제공한다. 도 6을 참조하면, 상기 방법은 이하의 단계를 포함한다:

601: 제어기가 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 광 신호 중 일부를 수신하고, 그 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득한다.

위에서 사용된 빔 스플리터는 광 신호의 입력단으로부터 입력되는 광 신호를 분할하여 광 신호 중 일부를 취득하도록 구성된다. 종래기술에서, 빔 스플리터는 회절 격자((Diffraction Grating) 타입, 도파관(Waveguide) 타입, 등의 다양한 구현 방식이 있으며, 자세한 것은 여기서 설명하지 않는다.

광 신호에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하는 프로세스는 기존의 광전 검출 프로세스이며, 자세한 것은 여기서 설명하지 않는다.

602: 제어기가 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성한다.

구체적으로, 제어기는 광전 변환에 의해 취득된 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하는 것은,

(1) 전기 신호의 패킷에 대해 데이터 파싱을 수행하고, 전기 신호의 데이터 패킷의 헤더 정보를 획득하고, 그 헤더 정보에서 이 데이터 패킷의 수신지 주소를 추출하는 것을 포함한다.

전기 신호의 데이터 패킷의 패킷 구성은 도 7에 도시되어 있으며, 이 패킷 구조는, 패킷 헤더 및 패킷 바디를 포함하며, 패킷 헤더는 근원지 주소(701), 목적지 주소(702), 및 데이터 윤형(703)을 포함하고, 패킷 바디는 포함된 데이터 내용(704)의 세부사항에 대응한다.

전술한 패킷 구성으로부터 알 수 있듯이, 전술한 데이터 패킷의 목적지 주소(702)를 획득하려면, 전기 신호의 데이터 패킷의 패킷 헤더만 파싱될 필요가 있다. 이러한 특징에 대해, 구체적인 구현 프로세스에서, 광 신호의 상이한 유형에 따라 전술한 데이터 패킷의 목적지 주소(702)를 획득하는 데는 이하의 방식을 사용할 수 있다:

A) 광 신호가 단일 파장 광 신호인 경우, 파장은 λ₀으로 표시되고, 제어기는 이 단일 파장 광 신호에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하고, 그 전기 신호를 파싱하여, 헤더 정보만을 추출한다. 예를 들어 헤더가 24 바이트를 점용하며, 24 바이트만 추출되어야 하고, 추출된 헤더 정보에서 광 신호의 목적지 주소를 획득한다.

유의해야 할 것은, 전술한 전기 신호의 데이터 패킷의 패킷 구성은 광 송신 시스템의, TCP/IP 통신 프로토콜과 유사한, 통신 프로토콜에 지정될 수 있으며, 본 발명의 본 실시예에서는 이는 확장 및 제한하지 않는다.

B) 광 신호과 다중 파장(multi-wavelength) 광 신호인 경우, 파장은 λ₀, λ₁, λ₂, λ₃, 등으로 각각 표시되고, 광 신호의 송신단에서, 고정된 파장 λ₀를 사용하여 헤더 정보에 대해 광 변조가 수행될 수 있고, λ₁, λ₂, 및 λ₃을 사용하여 패킷 바디 내의 내용에 대해 광 변조가 수행될 수 있다. 이와 같이, 제어기는 파장 λ₀를 가진 광 신호만을 검출하고, 그 광 신호로부터 헤더 정보를 추출하고, 추출된 헤더 정보에서 광 신호의 목적지 주소를 획득해야 한다.

유의해야 할 것은, 전술한 다중 파장 광 신호에서, 파장 λ₀를 가진 광 신호를 사용하여 헤더 정보에 대해 수행되는 광 변조는 광 송신 시스템의 송신단 및 수신단의 통신 프로토콜에 설정될 수 있다는 것이다.

(2) 데이터 패킷의 취득된 목적지 주소에 따라, 목적지 주소에 광 신호를 전송하기 위한 송신 요청을 생성한다.

구체적인 구현 프로세스에서, 전술한 데이터 패킷의 목적지 주소는 광 신호를 수신하는 목적지단(destination end )의 주소이다. 이 목적지단은 다른 광 신호를 위한 처리 장치일 수 있다.

603: 제어기가 전술한 광 신호 송신 요청을 외부 기기에 전송한다.

구체적으로, 제어기가, 외부 기기에, 광 신호를 전송하기 위한 광 신호 송신 요청을 전송하고, 전술한 외부 기기는 광 신호 처리 시스템의 CPU(Central Processing Unit), 또는 광 스위칭 네트워크 내의 광 스위치(Optical Switch), 등일 수 있으며, 본 발명의 본 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.

604: 제어기가 외부 기기에 의해 전송되는, 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신한다.

전술한 외부 기기는 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하기 위한 저장 명령을 제어기에 전송한다. 구체적인 애플리케이션에는, 이하의 애플리케이션 시나리오가 존재한다: 외부 기기가 광 스위치이고, 그 광 스위치를 통해 전술한 데이터 패킷의 목적지 주소에 도달하는 경로가 점유되어 있는 경우, 전술한 광 스위치는 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하기 위한 저장 명령을 제어기에 전송한다.

605: 제어기가, 저장 명령에 따라, 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성한다.

구체적으로, 제어기는, 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하기 위한 전술한 저장 명령에 따라, 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하고;

결정된 광 지연 도파관 루프의 왼쪽의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하고, 광 신호가 왼쪽의 광 스위치를 통해 결정된 광 지연 도파관 내로 들어온 후에, 왼쪽의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성한다.

저장 명령에 따라, 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 한 후에, 상기 방법은,

파싱에 의해 취득된 전술한 목적지 주소와 전술한 결정된 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 확립하고, 매핑 관계를 제어기의 저장 유닛에 저장하는 것을 더 포함한다.

제어기의 저장 유닛에 저장된, 목적지 주소와 환형 광 버퍼 내의 복수의 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계, 및 전술한 매핑 관계는 아래의 표(표 1)에 도시된 바와 같은, 표를 사용하여 구현될 수 있다.

표 1은 목적지 주소와 저장 유닛 사이의 매핑 관계를 두 개 저장하고 있다.

또, 전술한 저장 명령에 따라, 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 과정에서, 환형 광 버퍼의 모든 광 지연 도파관 루프가 이미 광 신호를 저장하고 있다는 것을 발견한 경우, 광 신호를 폐기하기 위한 통신 메시지가 외부 기기에 전송된다.

606: 제1 만곡형 직통 도파관에서 송신되는 광 신호가 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 들어갈 수 있도록, 제어기가 제어 신호를 그 특정한 광 스위치에 전송하여, 그 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어한다.

구체적으로, 결정된 광 지연 도파관 루프가 제2 광 지연 도파관 루프인 경우, 제어기는, 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하기 위한 저장 명령에 따라, 제2 광 지연 도파관 루프의 왼쪽의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성한다. 이렇게 하여, 환형 광 버퍼에 저장될 전술한 광 신호가 제1 만곡형 직통 도파관(101a)을 통해 제2 광 지연 도파관 루프에 들어가고, 광 신호가 왼쪽의 광 스위치를 통해 제2 광 지연 도파관 내로 들어온 후에, 왼쪽의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호가 생성되어, "오프"될 제2 광 지연 도파관 루프에 전송된다.

구체적인 구현 프로세스에서, 광 지연 도파관 루프의 왼쪽의 광 스위치의 "온" 상태 및 왼쪽의 광 스위치 "오프" 상태에 대한 제어 신호를 전송하는 시각은 이하의 방식으로 결정된다(도 2 참조): 제어기(105)가 광 신호를 처리하는 데 걸리는 시간이 n₁이고, 광 스위치의 온 상태와 오프 상태 사이의 전환에 걸리는 시간이 n₂이고, 광 신호가 빔 스플리터(106)에서 광 스위치(102)dsp 전달되는 데 걸리는 시간이 n₃이고,

이라고 가정한다. 신호가 광 스위치를 통과하는 시간이 n₄이면, 제어기(105)는, 빔 스플리터(106)에 의한 분할을 수행하여 취득된 광 신호 중 일부를 수신하는 것에서 시작하여, n₃+n₄와 같거나 약간 더 긴 시간 후에, 광 스위치(102)에 광 스위치의 "오프" 상태의 신호를 전송하고, n₂의 시간 후에 광 스위치를 턴오프하며; 광 신호는 일주(一周)를 위해 광 지연 도파관 루프에서 송신되는 데 n₅의 시간이 걸려야 하며,

및

이다.

광 스위치의 "온" 및 "오프" 상태의 제어 신호의 전송 시간을 선택함으로써, 광 신호는 특정한 광 지연 도파관 루프에 저장될 수 있다. 유의해야 할 것은, 왼쪽의 다른 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프의 저장 프로세스의 시간 제어, 등은 기본적으로 전술한 선택과 같으며, 광 신호가 빔 스플리터(106)에서 다른 광 스위치로 송신되는 데 걸리는 시간에 약간의 차이가 있다. 그러나, 전술한 차이는 거의 무시할 수 있다(도파관에서 광 신호가 송신되는 속도는 광속에 접근하기 때문에, 광 신호가 환형 광 버퍼의 왼쪽의 모든 광 스우치에 도달하는 데 걸리는 시간들 간의 차이는 매우 작고, n1+n2의 기간에 비하면 무시할 수 있다).

본 발명의 다른 실시예는 전술한 환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 판독하는 방법을 더 제공한다. 도 8을 참조하면, 상기 방법은 이하의 단계를 포함한다:

801: 제어기가 외부 기기에 의해 전송되는, 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신한다.

환형 광 버퍼의 광 지연 도파관 루프로부터 광 신호를 출력하기 위한 출력 명령은 외부 기기에 의해 전송되며, 외부 기기는 광 신호 처리 시스템의 CPU(Central Processing Unit), 또는 광 스위칭 네트워크에서의 광 스위치(Optical Switch), 등일 수 있으며, 본 발명의 본 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.

802: 제어기가 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성한다.

구체적으로, 제어기가 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하는 것은, 다음을 포함한다:

(1) 제어기가, 수신된 출력 명령에 따라, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소를 획득한다.

구체적 구현 시나리오 1: 외부 기기가 광 스위치인 경우, 전술한 광 스위치가, 제어기에, 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하기 위한 출력 명령을 전송하고, 제어기가, 출력 명령을 수신한 후, 이 출력 명령에 따라, 출력되어야 하는 광 신호에 대응하는 목적지 주소를 결정한다. 예를 들어, 광 스위치가, 특정 라우터가 점유되지 않은 것을 발견하면, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소 0010을 결정하기 위해, 광 스위치는, 광 스위치에 의해 저장된 라우팅 테이블에 기초하여, 목적지 주소 0010에 전송된 광 신호가, 이 라우터를 통해, 목적지 주소에 대응하는 수신단에 송신되어야 한다고 결정한다.

구체적인 구현 시나리오 2: 외부 기기가 CPU인 경우, 전술한 CPU가 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하기 위한 출력 명령을 전송하고, 이 출력 명령은 광 신호에 대응하는 목적지 주소를 싣고 있다. 제어기가 출력 명령을 파싱하여 출력 명령에서 광 신호에 대응하는 목적지 주소를 추출한다.

(2) 추출된 목적지 주소에 따라, 저장 유닛에 저장되어 있는, 목적지 주소와 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 검색하여, 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정한다.

제어기는 추출에 의해 취득된 목적지 주소에 따라, 저장 유닛에 저장되어 있는, 목적지 주소와 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계의 테이블을 검색하여, 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정한다.

(3) 출력 명령에 따라, 결정된 광 지연 도파관 루프의 오른쪽의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하고, 광 신호가 오른쪽의 광 스위치를 통해, 결정된 광 지연 도파관으로부터 나간 후에, 그 오른쪽의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성한다.

구체적인 구현 프로세스에서, 광 지연 도파관 루프의 오른쪽의 광 스위치의 "온" 상태 및 오른쪽의 광 스위치 "오프" 상태를 제어하기 위한 제어 신호의 전송 시각은 이하의 방식으로 결정된다(도 2 참조):

전술한 광 신호가 환형 광 버퍼의 특정한 광 지연 도파관 루프에 저장되는 프로세서에서, 전체 광 신호가 광 지연 도파관 루프에 들어가고, 광 신호는 이미 왼쪽의 광 스위치(102)를 통과하였다. 광 신호가 왼쪽의 광 스위치를 통해 광 지연 도파ㅏ관 루프에 들어가는 데 걸리는 시간은 n₄이다.

제어기(105)가 왼쪽의 광 스위치(102)에 오프 제어 신호를 전송한 시각에서부터 시작하여(즉, 제어기(105)가 빔 스플리터가 빔 분할 처리를 수행한 후에 취득된 광 신호의 일부를 수신한 후의 n₃+n₄시각에서 시작하여), 광 신호가 오른쪽의 광 스위치(102)에 처음으로 도달하는 데 걸리는 시간은 n₂+n₅*1/2 이상이어야 한다. 광 신호는 광 지연 도파관 루프 내부에서 송신되고, 광 신호가 오른쪽의 광 스위치(102)에 재차 도달하는 데 걸리는 시간은 n₂+n₅*3/2이어야 한다. 계속하여, 광 신호가 오른쪽의 광 스위치(102)에 재차 도달하는 데 걸리는 시간은 n₂+n₅*5/2, n₂+n₅*7/2 등등의 이상이어야 한다. 오른쪽의 광 스위치(102)의 온-오프 시간은 n₂이기 때문에, 오른쪽의 광 스위치(102)에 대응하는 광 지연 도파관 루프에서 광 신호를 획득하기 위해, 광 신호가 오른쪽의 광 스위치(102)가 턴온되는 시각에 또는 그 시각 후에 오른쪽의 광 스위치(102)에 도달할 수 있도록, 즉, 광 신호가 오른쪽의 광 스위치(102)로부터 나갈 수 있도록, 제어기(103)는, 광 신호가 오른쪽의 광 스위치(102)에 도달하기 전에 n2의 시간 내에, 오른쪽의 광 스위치(102)에 제어 신호를 전송하여 오른쪽의 광 스위치(102)를 턴온하여야 한다. 따라서, 제어기(105)는 전술한 타이밍 시작 시각 이후인 n₅*1/2 또는 n₅*3/2 또는 n₅*5/2 또는 n₅*7/2, 등의 시각에 오른쪽의 광 스위치(102)에 "온" 상태 제어 신호를 전송해야 한다. 따라서, 광 신호는 오른쪽의 광 스위치(102)로부터 완전히 나가는 데 n4의 시간이 걸려야 한다, 즉, 제어기(105)는 전술한 타이밍 시작 시각 이후인 n₅*3/2 또는 n₅*5/2 또는 n₅*7/2 또는 n₅*9/2 이상의 시간에 오른쪽의 광 스위치(102)에 "오프" 상태 제어 신호를 전송하여, 그 시간 이후 n2의 시각에 오른쪽의 광 스위치(102)를 턴오프한다.

803: 이 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장되어 있는 광 신호가 전술한 광 지연 도파관 루프로부터 출력될 수 있도록, 제어기가 특정한 광 스위치에 제어 신호를 전송하여, 그 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어한다.

선택적으로, 제어기가, 특정한 광 스위치에 제어 신호를 전송한 후, 상기 방법은,

결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는, 저장 유닛에 저장되어 있는 매핑 관계를 삭제하는 것을 더 포함한다.

당업자는, 본 명세서에 개시된 실시예에서 설명한 예들을 조합하여, 유닛들 및 알고리즘의 단계들을 전자적인 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프웨어 사이의 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 이상에서는 기능에 따라 각 예의 구성 및 단계를 일반적으로 설명하였다. 그 기능들이 하드웨어나 소프트웨어에 의해 수행되는지는 기술적 방안의 구체적인 애플리케이션 및 설계 제약 조건에 따라 달라진다. 당업자는 각각의 구체적인 애플리케이션에 대해 기술된 기능을 구현하기 위해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 그러한 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 생각해서는 안 된다.

당업자는, 편의 및 간략한 설명을 위해, 전술한 시스템, 장치, 및 유닛의 자세한 작동 프로세스에 대해서는 전술한 방법 실시예에서의 대응하는 프로세스를 참조할 수 있으며, 자세한 것은 본 명세서에 다시 설명하지 않는다는 것을 명백히 이해할 수 있을 것이다.

본 출원에 제공된 여러 실시예에서, 개시된 시스템, 장치, 및 방법은 다른 방식으로도 구현될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 기재된 장치 실시예는 예시일 뿐이다. 예를 들어, 유닛의 분할은 논리 기능 분할일 뿐이고, 실제 구현에서는 다른 분할일 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 구성요소는 다른 시스템에 결합 또는 통합될 수 있거나, 또는 일부 특징(feature)은 무시되거나 수행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 상호 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일정한 인터페이스를 통해 구현될 수 있다. 장치 또는 유닛 사이의 간접 결합 또는 통신 연결은 전자적 형태로, 기계적 형태로 또는 다른 형태로 구현될 수 있다.

별개의 부분(separate part)으로서 설명된 유닛은, 물리적으로 분리될 수도 분리될 수 없을 수도 있으며, 유닛으로 표시된 부분은 물리적인 유닛일 수도 물리적인 유닛이 아닐 수도 있으며, 한 장소에 위치할 수 있거나, 또는 복수의 네트워크 유닛에 분산될 수 있다. 유닛의 일부 또는 전부는 실시예의 해결방안의 목적을 달성하기 위한 실제 필요에 따라 선택될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서의 기능 유닛들은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있거나, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 둘 이상의 유닛이 하나의 유닛으로 통합된다. 통합된 유닛은 하드웨어 형태로 구현될 수 있거나, 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현될 수 있다.

통합된 유닛이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되고 독립된 제품으로 판매되거나 사용되는 경우, 그 통합된 유닛은 컴퓨터로 판독할 수 있는 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해를 바탕으로, 본질적으로 본 발명의 기술적 방안, 또는 종래기술에 기여하는 부분, 또는 기술적 방안의 일부 또는 전부는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 제품은, 저장 매체에 저장되고, 컴퓨터 디바이스(개인용 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 기기일 수 있음)에 본 발명의 실시예에 기재된 방법의 단계들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 지시하기 위한 여러 명령을 포함한다. 전술한 저장 매체로는, USB 플래시 드라이브, 탈착 가능한 하드 디스크, 판독 전용 메모리(Read-Only Memorym, ROM), 임의 접근 메모리(Random Access Memory, RAM), 자기 디스크, 또는 광디스크와 같은, 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 매체를 포함한다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 방식일 뿐이며, 본 발명을 보호 범위를 한정하려는 것은 아니다. 본 발명에 개시된 기술적 범위 내에서 당업자가 쉽게 알아낼 수 있는 임의의 변형 또는 대체는 본 발명의 보호 범위에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구항의 보호 범위에 따라야 한다.

Claims

환형 광 버퍼로서,
n자 형상이고, 광 신호의 입력단과 출력단을 연결하고, 상기 광 신호의 송신 버스로서의 기능을 하며, 상기 입력단으로부터 입력된 광 신호를 상기 출력단에 송신하도록 구성된 제1 만곡형 직통 도파관(bent straight-through waveguide);
상기 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암(arm) 상에 횡단하여 평행하게 배치되고, 광 신호를 일시적으로 저장하도록 구성된 복수의 광 지연 도파관 루프(optical delay waveguide loop) - 각각의 광 지연 도파관 루프의 양측 및 상기 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암 상에 있는 광 경로의 온 및 오프는 한 쌍의 광 스위치를 사용하여 구현됨 -;
복수 쌍의 광 스위치 - 상기 광 스위치의 쌍의 수량은 복수의 광 지연 도파관 루프의 수량과 동일하고, 각 쌍의 광 스위치는 제1 만곡형 직통 도파관의 두 개의 암 및 각 쌍의 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프의 양측 상에 있는 광 경로의 온 및 오프를 제어하도록 구성됨 -;
상기 제1 만곡형 직통 도파관의 입력단에 배치되고, 상기 입력단으로부터 입력되는 광 신호를 분할하여 광 신호 중 일부를 취득하고, 상기 광 신호의 일부를 제2 만곡형 직통 도파관을 통해 제어기에 전송하도록 구성된 빔 스플리터(beamsplitter);
상기 입력단에 가장 가까운 광 스위치와 상기 빔 스플리터 사이에 있는 상기 제1 만곡형 직통 도파관 상에 배치되고, 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관(slow light effect waveguide); 및
상기 제2 만곡형 직통 도파관을 사용하여 상기 빔 스플리터에 연결되고, 외부 기기에 연결되고, 제어 신호선을 사용하여 상기 복수 쌍의 광 스위치의 각각의 광 스위치에 연결되는 상기 제어기
를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 제1 만곡형 직통 도파관에서 송신되는 광 신호가 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 들어갈 수 있도록, 상기 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 상기 광 신호 중 일부를 수신하고, 상기 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환(optical-to-electrical conversion)을 수행하여 전기 신호를 취득하고, 상기 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하고, 상기 광 신호 송신 요청을 상기 외부 기기에 전송하고, 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하고, 상기 저장 명령에 따라, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하도록 구성되거나; 또는
특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장되어 있는 광 신호가 상기 광 지연 도파관 루프로부터 출력될 수 있도록, 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하고, 상기 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하도록 구성되는,
환형 광 버퍼.
제1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 상기 광 신호 중 일부를 수신하고, 상기 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하도록 구성된 광전 변환기;
상기 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하여, 상기 전기 신호의 데이터 패킷의 헤더 정보를 획득하고, 상기 헤더 정보에서 상기 데이터 패킷의 목적지 주소를 추출하도록 구성된 데이터 패킷 파싱 유닛;
상기 목적지 주소에 따라 상기 광 신호 송신 요청을 생성하고, 상기 광 신호 송신 요청을 상기 외부 기기에 전송하도록 구성된 송신 요청 유닛;
상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하도록 구성된 명령 수신 유닛;
상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성된 저장 루프 결정 유닛;
상기 데이터 패킷의, 상기 파싱을 수행하여 취득된 목적지 주소를 사용하여, 상기 목적지 주소와 상기 결정된 광 지연 도파관 루프의 매핑 관계를 확립하고, 상기 매핑 관계를 저장 유닛에 전송하도록 구성된 매핑 관계 유지관리 유닛;
상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는 특정한 광 스위치에 전송되는 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어 신호 생성 유닛 - 상기 제어 신호는 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 데 사용됨 -; 및
상기 목적지 주소와 상기 결정된 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 저장하도록 구성된 상기 저장 유닛
을 포함하는, 환형 광 버퍼.
제2항에 있어서,
상기 명령 수신 유닛은 추가로, 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 광 지연 도파관 루프 중의 특정한 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용되는 출력 명령을 수신하도록 구성되고;
상기 제어기는, 상기 수신된 출력 명령을 파싱하여, 상기 수신된 출력 명령에서, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소를 추출하도록 구성된 명령 파싱 유닛을 더 포함하고;
상기 저장 루프 결정 유닛은 추가로, 상기 추출된 목적지 주소에 따라, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는, 상기 목적지 주소와 상기 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 검색하여, 상기 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성되고;
상기 제어 신호 생성 유닛은 추가로, 상기 출력 명령에 따라, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는 특정한 광 스위치에 전송되는 제어 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 제어 신호는 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 데 사용되며;
상기 매핑 관계 유지관리 유닛은 추가로, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 매핑 관계를 삭제하도록 구성되는, 환형 광 버퍼.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 광 지연 도파관 루프는, 내부에서 송신되는 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성된 저속 광 효과 도파관 세그먼트를 포함하는, 환형 광 버퍼.
제4항에 있어서,
상기 환형 광 버퍼에 의해 처리된 광 신호가 M(M은 정수이고 M＞1임)개의 파장을 가진 파장 분할 다중화 광 신호인 경우, 각각의 광 지연 도파관 루프가 포함하는 상기 저속 광 효과 도파관 세그먼트는,
상기 M개의 파장을 가진 파장 분할 다중화 광 신호를, 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호로 역다중화하도록 구성된 파장 분할 디멀티플렉서(wavelength division demultiplexer);
상기 상이한 파장을 가진 M개의 단일 파장 광 신호에 대해 각각 광 신호 지연을 수행하도록 구성된 M개의 단일 파장 광 지연 도파관 루프(single-wavelength optical delay waveguide loop); 및
상기 상이한 파장을 가진 지연된 M개의 단일 파장 광 신호에 대해 파장 분할 다중화를 수행하여 하나의 파장 분할 다중화 광 신호를 취득하도록 구성된 파장 분할 멀티플렉서(wavelength division multiplexer)를 포함하는, 환형 광 버퍼.
환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 저장하는 방법으로서,
제어기가 빔 스플리터에 의한 분할을 수행하여 취득된 상기 광 신호 중 일부를 수신하고, 상기 광 신호 중 일부에 대해 광전 변환을 수행하여 전기 신호를 취득하는 단계
상기 제어기가 상기 전기 신호의 데이터 패킷을 파싱하고, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보에 따라 광 신호 송신 요청을 생성하는 단계;
상기 제어기가 상기 광 신호 송신 요청을 외부 기기에 전송하는 단계;
상기 제어기가 상기 외부 기기에 의해 전송되는, 상기 환형 광 버퍼에 광 신호를 저장하는 데 사용되는 저장 명령을 수신하는 단계;
상기 제어기가, 상기 저장 명령에 따라, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하는 단계; 및
제1 만곡형 직통 도파관에서 송신되는 광 신호가 특정한 광 스위치에 대응하는 광 지연 도파관 루프에 들어갈 수 있도록, 상기 제어기가 상기 제어 신호를 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 단계
를 포함하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 제어기가, 상기 저장 명령에 따라, 상기 파싱을 수행하여 취득된 정보를 사용하여 제어 신호를 생성하는 단계는,
상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 광 지연 도파관 루프의 일측의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하고, 상기 광 신호가 상기 일측의 광 스위치를 통해 상기 결정된 광 지연 도파관 내로 들어온 후에, 상기 일측의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
제7항에 있어서,
상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 과정에서,
상기 환형 광 버퍼의 모든 광 지연 도파관 루프가 이미 광 신호를 저장하고 있는 경우, 상기 광 신호를 폐기하기 위한 통신 메시지가 상기 외부 기기에 전송되는, 방법.
제7항에 있어서,
상기 저장 명령에 따라, 상기 환형 광 버퍼 내에 있는, 광 신호를 저장하지 않은 광 지연 도파관 루프 중에서 하나의 광 지연 도파관 루프를 결정하는 단계 후에, 상기 방법은,
목적지 주소와 상기 결정된 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 확립하고, 상기 매핑 관계를 저장 유닛에 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
환형 광 버퍼를 사용하여 광 신호를 판독하는 방법으로서,
제어기가 외부 기기에 의해 전송되는 출력 명령을 수신하는 단계 - 상기 출력 명령은, 광 지연 도파관 루프들 중의 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장된 광 신호를 출력하는 데 사용됨 - ;
상기 제어기가 상기 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하는 단계; 및
특정한 광 스위치에 대응하는 상기 광 지연 도파관 루프에 일시적으로 저장되어 있는 광 신호가 상기 광 지연 도파관 루프로부터 출력될 수 있도록, 상기 제어기가 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 제어기가 상기 출력 명령에 따라 제어 신호를 생성하는 단계는,
상기 수신된 출력 명령을 파싱하여, 상기 수신된 출력 명령에서, 출력되어야 하는 광 신호의 목적지 주소를 추출하는 단계;
상기 추출된 목적지 주소에 따라, 저장 유닛에 저장된, 상기 목적지 주소와 상기 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 검색하여, 상기 목적지 주소에 대응하는 광 지연 도파관 루프를 결정하는 단계; 및
상기 출력 명령에 따라, 상기 결정된 광 지연 도파관 루프의 일측의 광 스위치를 "온" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하고, 상기 광 신호가 상기 일측의 광 스위치를 통해 상기 결정된 광 지연 도파관으로부터 나간 후에, 상기 일측의 광 스위치를 "오프" 상태가 되도록 제어하는 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어기가 상기 제어 신호를 상기 특정한 광 스위치에 전송하여, 상기 특정한 광 스위치의 온-오프 상태를 제어하는 단계 후에, 상기 방법은,
상기 결정된 광 지연 도파관 루프에 대응하는, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 매핑 관계를 삭제하는 단계를 더 포함하는 방법.
광 버퍼로서,
제1 암(arm) 및 제2 암을 포함하는 제1 도파관 - 상기 제1 암의 제1 단(end)은 상기 광 버퍼의 입력단이고, 상기 제1 암의 제2 단은 상기 제2 암의 제1 단에 연결되고, 상기 제2 암의 제2 단은 상기 광 버퍼의 출력단이고, 상기 제1 도파관은 상기 제1 암의 제1 단으로부터 제1 광 신호를 수신하도록 구성됨 - ;
제1 광 지연 도파관 루프 - 상기 제1 광 지연 도파관 루프는 제1 단에서 제1 광 스위치를 사용하여 상기 제1 도파관의 상기 제1 암에 연결되고, 상기 제1 광 지연 도파관 루프는 제2 단에서 제2 광 스위치를 사용하여 상기 제1 도파관의 상기 제2 암에 연결됨 - ; 및
상기 제1 광 스위치 및 상기 제2 광 스위치에 연결되는 제어기
를 포함하고,
상기 제어기는
상기 제1 광 신호가 상기 제1 광 지연 도파관 루프에 들어가 버퍼되도록(buffered) 상기 제1 광 스위치를 턴온(turn on)하고; 그리고
상기 제1 광 신호가 출력되어야 될 때, 상기 버퍼된 제1 광 신호가 상기 출력단에서 상기 제1 도파관의 상기 제2 암으로부터 나오도록 상기 제2 광 스위치를 턴온하도록 구성되는,
광 버퍼.
제12항에 있어서,
상기 제1 광 지연 도파관 루프와 평행한 제2 광 지연 도파관 루프를 더 포함하는,
광 버퍼.
제13항에 있어서,
상기 제2 광 지연 도파관 루프는 제1 단에서 제3 광 스위치를 사용하여 상기 제1 도파관의 상기 제1 암에 연결되고, 상기 제2 광 지연 도파관 루프는 제2 단에서 제4 광 스위치를 사용하여 상기 제1 도파관의 상기 제2 암에 연결되며, 상기 제1 도파관은 상기 제1 암의 제1 단으로부터 제2 광 신호를 수신하도록 추가적으로 구성되고,
상기 제어기는 상기 제3 광 스위치 및 상기 제4 광 스위치에 연결되도록 추가적으로 구성되며,
상기 제어기는
상기 제2 광 신호가 상기 제2 광 지연 도파관 루프에 들어가 버퍼되도록 상기 제3 광 스위치를 턴온(turn on)하고; 그리고
상기 제2 광 신호가 출력되어야 될 때, 상기 버퍼된 제2 광 신호가 상기 출력단에서 상기 제1 도파관의 상기 제2 암으로부터 나오도록 상기 제4 광 스위치를 턴온하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.
제12항에 있어서,
제2 도파관, 및
상기 광 버퍼의 입력단에 배치된 빔 스플리터
를 더 포함하고,
상기 제2 도파관의 하나의 단은 상기 빔 스플리터에 연결되도록 구성되고, 상기 제2 도파관의 다른 단은 상기 제어기에 연결되도록 구성되며,
상기 빔 스플리터는
상기 제1 암의 제1 단으로부터 수신되는 상기 제1 광 신호를 분할하여 상기 제1 광 신호의 일부를 획득하고; 그리고
상기 제1 광 신호의 일부를 상기 제2 도파관을 통해 상기 제어기에 전송하도록 구성되고,
상기 제어기는
상기 제1 광 신호의 일부를 파싱(parsing)하여 상기 제1 광 신호의 목적지 주소를 획득하고; 그리고
상기 제1 광 스위치를 턴온한 후, 상기 목적지 주소와 상기 제1 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 저장하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.
제15항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 제2 광 스위치를 턴온하기 전에,
상기 제1 광 신호의 출력 요청을 수신하고 - 상기 요청은 상기 제1 광 신호의 목적지 주소를 포함함 - ; 그리고
상기 목적지 주소와 상기 제1 광 지연 도파관 루프 사이의 상기 매핑 관계에 따라서 상기 제1 광 신호를 버퍼링하는 상기 제1 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 구성되는,
광 버퍼.
제12항에 있어서,
상기 제1 도파관의 상기 제1 암에 배치되는 저속 광 효과 도파관(slow light effect waveguide)을 포함하고,
상기 저속 광 효과 도파관은 상기 제1 암의 제1 단으로부터 수신되는 상기 제1 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성되고,
상기 제어기는, 상기 송신율이 낮춰진 제1 광 신호가 상기 제1 광 스위치의 위치에 도달하기 전에, 상기 제1 광 스위치를 턴온하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.
제12항에 있어서,
상기 제1 광 지연 도파관 루프에 배치되는 저속 광 효과 도파관(slow light effect waveguide)을 더 포함하고,
상기 저속 광 효과 도파관은 상기 제1 광 지연 도파관 루프에 버퍼된 상기 제1 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성되는,
광 버퍼.
광 버퍼로서,
제1 광 지연 도파관 루프; 및
직접 연결되어 있는 입력 암(arm) 및 출구 암을 포함하는 제1 도파관 - 상기 입력 암은 상기 제1 광 지연 도파관 루프를 통해서 상기 출구 암에 또한 연결됨 -
을 포함하고,
상기 제1 광 지연 도파관 루프는, 상기 입력 암에 연결된 제1 입력 스위치와, 상기 출구 암에 연결된 제1 출구 스위치를 포함하고,
상기 제1 도파관은 상기 입력 암에서 제1 광 신호를 수신하도록 구성되고,
상기 제1 입력 스위치는. 상기 제1 광 신호가 상기 입력 암으로부터 상기 제1 광 지연 도파관 루프를 통과하도록 구성되고,
상기 제1 출구 스위치는, 상기 제1 광 신호가 상기 출구 암을 통해서 상기 제1 광 지연 도파관 루프로부터 나가도록 구성되는,
광 버퍼.
제19항에 있어서,
제어기를 더 포함하고,
상기 제어기는
상기 제1 광 신호가 상기 입력 암으로부터 상기 제1 광 지연 도파관 루프로 이동해 버퍼되도록 상기 제1 입력 스위치를 턴온(turn on)하고; 그리고
상기 버퍼된 제1 광 신호가 상기 출구 암을 통해 나오도록 상기 제1 출구 스위치를 턴온하도록 구성되는,
광 버퍼.
제20항에 있어서,
상기 제1 광 지연 도파관 루프와 평행한 제2 광 지연 도파관 루프를 더 포함하고,
상기 제2 광 지연 도파관 루프는, 상기 입력 암에 연결된 제2 입력 스위치와, 상기 출구 암에 연결된 제2 출구 스위치를 포함하는,
광 버퍼.
제21항에 있어서,
상기 제1 도파관은 상기 입력 암에서 제2 광 신호를 수신하도록 구성되고,
상기 제2 입력 스위치는 상기 제2 광 신호가 상기 입력 암으로부터 상기 제2 광 지연 도파관 루프를 통과하도록 구성되고, 상기 제2 출구 스위치는 상기 제2 광 신호가 상기 출구 암을 통해서 상기 제2 광 지연 도파관 루프로부터 나가도록 구성되는,
광 버퍼.
제22항에 있어서,
상기 제어기는
상기 제2 광 신호가 상기 입력 암으로부터 상기 제2 광 지연 도파관 루프로 이동해 버퍼되도록 상기 제2 입력 스위치를 턴온(turn on)하고; 그리고
상기 버퍼된 제2 광 신호가 상기 출구 암을 통해 나오도록 상기 제2 출구 스위치를 턴온하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.
제20항에 있어서,
제2 도파관, 및
상기 광 버퍼의 상기 입력 암에 배치된 빔 스플리터
를 더 포함하고,
상기 빔 스플리터는 상기 제2 도파관을 통해 상기 제어기에 연결되고,
상기 빔 스플리터는
상기 입력 암으로부터 수신되는 상기 제1 광 신호를 분할하여 상기 제1 광 신호의 일부를 획득하고; 그리고
상기 제1 광 신호의 일부를 상기 제2 도파관을 통해 상기 제어기에 전송하도록 구성되고,
상기 제어기는
상기 제1 광 신호의 일부를 파싱(parsing)하여 상기 제1 광 신호의 목적지 주소를 획득하고; 그리고
상기 제1 광 스위치를 턴온한 후, 상기 목적지 주소와 상기 제1 광 지연 도파관 루프 사이의 매핑 관계를 저장하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.
제24항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 제1 출구 스위치를 턴온하기 전에,
상기 제1 광 신호의 출력 요청을 수신하고 - 상기 요청은 상기 제1 광 신호의 목적지 주소를 포함함 - ; 그리고
상기 목적지 주소와 상기 제1 광 지연 도파관 루프 사이의 상기 매핑 관계에 따라서 상기 제1 광 신호가 버퍼되어 있는 상기 제1 광 지연 도파관 루프를 결정하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.
제19항에 있어서,
상기 제1 도파관의 상기 입력 암에 배치되는 저속 광 효과 도파관(slow light effect waveguide)을 더 포함하고,
상기 저속 광 효과 도파관은 상기 입력 암으로부터 수신되는 상기 제1 광 신호의 송신율을 낮추도록 구성되고,
제어기는, 상기 송신율이 낮춰진 제1 광 신호가 상기 제1 입력 스위치의 위치에 도달하기 전에, 상기 제1 입력 스위치를 턴온하도록 추가로 구성되는,
광 버퍼.