KR910003239B1 - 통신 회로망 - Google Patents

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KR910003239B1 KR1019880003209A KR880003209A KR910003239B1 KR 910003239 B1 KR910003239 B1 KR 910003239B1 KR 1019880003209 A KR1019880003209 A KR 1019880003209A KR 880003209 A KR880003209 A KR 880003209A KR 910003239 B1 KR910003239 B1 KR 910003239B1
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아메리칸 텔리폰 앤드 텔레그라프 캄파니
엘리 와이스
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Abstract

내용 없음.

Description

통신 회로망
제1도는 예시적인 채널 지정을 도시하는 본 발명에 따르는 8-사용자 멀티홉(multihop) 장파 회로망의 예시적인 장치의 블럭 다이어그램.
제2도는 제1도의 회로망에 대한 단향 물리적 접속의 블럭 다이어그램.
제3도는 완전한 혼합 상호접속 패턴을 이용한 제1도에 도시된 회로망 장치에 대한 접속 그래프.
제4도는 제1도의 회로망에 사용하기 위한 예시적인 회로망 인터페이스 유니트의 블럭 다이어그램.
제5도는 완전한 혼합 상호접속 패턴을 이용한 24-사용자 회로망에 대한 접속 그래프.
제6도는 공용 채널용 채널 지정과 더불어 제5도와 유사한 24-사용자 재순환 완전한 혼합 상호 접속 패턴에 대한 접속 그래프.
제7도는 네개의 공용 채널과 더불어 제3도와 유사한 8-사용자(p=2, K=2) 혼합 네트에 대한 접속 그래프.
제8도는 사용자 패킷 루팅을 위한 스패닝(spanning)트리 장치를 도시하는 18-사용자(p=3, K=2) 혼합 네트에 대한 접속 그래프.
제9도는 NIU당 (1)전송기 및 (3)수신기가 사용된 제8도의 회로망 장치에 대한 부분적인 접속 그래프.
제10도는 NlU당 (3)전송기 및 (1)수신기가 사용된 제8도의 회로망 장치에 대한 부분적인 접속 그래프.
제11도는 공용 채널과 더불어 사용자 혼합 네트당 단일 수신기, 단일 전송기를 분할하는 효과적인 채널에 대한 예시적인 물리적 분포도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
23, 24 : 복조기 28, 29, 30 : 공용 버퍼
52 : 전원 분할기 NlU : N회로망 인터페이스 유니트
WDM : 파장 분할 멀티플렉싱
본 발명은 민첩 광학 부품용으로 필요한 것을 회피하는 반면 회로망내에 다수의 사용자 데이타 패킷이 동시에 존재하도록 허용하는 멀티채널, 멀티홉, 광파 통신 회로망에 관한 것이다.
긴 거리 포인트 대 포인트 통신에 대해, 광파는 선택의 기술로 나타났다. 멀티유저(multiuser)로컬 시스템에 인가될때, 광파 기술은 각 단 사용자에 대해 값이 싼 대역폭의 양을 기초로한 능력 및 혁신적인 새로운 사용자 서비스를 제공하는 기회와 부합된 엄청난 대역폭을 위한 전위를 가진다. 어땠든, 광파 회로망의 실체는 다소 상기 전위와 일치하지 않는다. 비틀린 쌍, 동축 케이블 또는 액티브 전자 회로를 갖는 라디오 기초 회로망을 비교할 때, 광파는 상당히 미숙한 기슬이다.
선형 증폭과 같은 액티브 부품을 요구하는 간단한 작동을 사용자 레이저의 순간 주파수 제어를 정확히 하며, 광파 회로망의 전체 전위를 발생시키는데 필요된 것으로 사용자의 다수중 광신호의 루팅은 기술 진전을 기대한다. 게다가, 광파 전송 매체가 테라헤르쯔 범위로 측정될 수 있는 대역폭을 가질지라도, 대역폭을 엑세스하기 위한 어떤 특정한 사용자 능력은 수신 또는 전송시키기 위해, 회로망의 단일 사용자 부분을 통해 빛이 전자 광학 변조 또는 복조될 수 있는 비율, 수 기가비트/초 범위로 제한된 비율로 제한된다.
시간 및 주파수(또는 파장)분할 멀티플렉싱은 다수의 사용자중 통신 채널을 분할시키는 가장 흔한 두가지 방법이다. 예로 상기것을 참조하면, 티.에스.킨셀 및 오.이.디렌지에 의한 차트Ⅰ및 파트Ⅱ논문은 각각 1666년 내지 1682년 및 1683년 내지 1690년에서 1970년 10월. IEEE지 58권 제10호 광대역 광통신 시스템용 시간 분할 멀티플렉싱 및 주파수 분할 멀티플렉싱에 관한 것이다.
동시에 요구하는 것은 회로망내에 다수의 전송 상주는 사용자 수신기에 적절히 인지될 수 있도록 회로망에 의해 경로된 바와같이 구별 가능하게 남는다. 광파 회로망내에 구별가능하게 유지시키는 한가지 가능한 방법을 파장 분할 멀티플렉싱(WDM)을 통하는 것인데 여기서 주어진 전송과 관련된 두 단 사용자 각각은 독특한 파장이 지정되며, 전언 전송기간동안 다른 모든 동시 전송과 별개이다. 상기 방법은 두가지 별개의 결점이 있다. 첫째, 모든 사용자중 완전한 상호 접속 제공. 어떤 다른 사용자와 어떤 사용자의 통신을 허용 하기 위해서는 회로망내에 발생된 파장 채널의 어떤것에 동조할 수 있는 모든 사용자 수신기 또는 모든 사용자 전송기 혹은 둘다를 요구한다. 고속 파장 민첩, 또는 회로망내에 흐르는 정보 패킷 동안과 비교하여 짧은 시간 범위에서 광전송기 또는 수신기를 정확히 동조시키는 능력은 궁극적으로 WDM회로망에 필요로 된다. 둘째로, 주어진 수신기는 어떤주어진 순간에 한 채널에서 들을 수 있으므로, WDM회로망은 본래 비 방송이며, 일부 보유기술이 사용되어야 하며, 각 전언에 대한 적절한 송신기/수신기쌍은 같은 시간 간격동안 같은 채널로 지시된다. 그리하여, 모든 사용자중 밀착 다이나믹 좌표가 요구되며, 집중 또는 분배된 회로망 제어기 또는 스케줄러를 위해 필요한 것을 의미한다. 유사한 요구는 시간 분할 멀티플렉싱 광파 회로 망용으로 필요로된다.
동시에 제공하는 종래 방법과 관련된 근본 문제는 각 전송 노드가 순간적으로 대응하는 수신 노드에 접속 된다는 것이다. 광파 기술에 대한 본 기술의 현 상태는 적절하게 상호 접속사용자 쌍에 필요로된 동적 민첩을 제공할 수 없다. 그러므로, 종래 기술에서의 문제점은 동작 민첩에 필요한 것을 회피하는 반면 회로망 사용자 쌍 사이의 다수의 전송을 동시에 얻는 광파 회로망을 제공하는 것이다.
종래 기술에서의 전술한 은페점은 본 발명에 따라 해결되는데 본 발명은 민첩 광학 부품용으로 필요한 것을 회피하는 반면 회로망내에 다수의 사용자 데이타 패킷이 동시에 전달하도록 허용하는 멀티채널, 멀티홉, 광파 통신 회로망에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 다수의 독립 사용자 노드를 지지하는 광파 통신 매체를 구비하는 광파 통신 회로망에 관한 것으로, 다수의 N회로망 인터페이스 유니트(NIU), 각 NIU는 광파 통신 매체에 접속되고 하나 이상의 회로망 사용자 노드를 분리시키며 하나 이상의 전송기 및 수신기는 각각 단일 통신 채널에 대해 전송 및 수신하도록 분리 고정적으로 할당된다. 통신 채널 및 NIU 전송기와 수신기는 할당되어 적어도 하나의 NIU는 적어도 두개의 다른 NIU에 전송시킬 수 있거나 적어도 두개의 다른 NIU로부터 수신할 수 있으며 적어도 하나의 NIU는 다른 NIU에 통신 채널을 통해 직접 전송할 수 없다.
제1 내지 3도는 간단하게 하도록 멀티홉 광파 회로망에 대한 예시적인 방법을 도시하며, 버스위상에 대해 일그러진다. 상기 예시적 방법은 단지 설명을 위해 사용되었지 제한 목적은 아니며 상기 방법은 여기서 기술될 수신 할당 및 부품 전송과 다른 회로망 위상을 포함함으로써 본 발명의 보다 폭넓은 면을 포함도록 넓어질 수 있다. 제2도에서 각 사용자, 또는 사용자의 각 그릅은 두개의 단향 광파 버스(10a및 10b)와의 회로망 인터페이스에서, 헤드 엔드(12)에서 상호 접속되고 광섬유와 같은 단일 광 가이드로 형성될 수 있거나, 회로망 인터페인스 유니트(NIUS) (110내지 117)의 시퀀스를 통해 다수의 광 가이드는 버스를 따라 분배된다. 전송 버스(10a)상의 모든 NIU 전송은 단향으로 모든 전언을 헤드 엔드(12)에 전달하는데 여기서 버스를 형성하는 광 가이드는 방송 버스 10b에 대해 NIU(110내지 117)에 패킷 또는 전언을 전달시키는데 뒤로 수동적으로 루프한다.
제1도는 제2도의 예시적인 회로망을 도시하여, 예로, 16파장 분할 멀티플렉스된(WDM) 채널은 단일 섬유 버스(10a및 10b)내에서 발생된다. 설명 목적을 위해, 채널은 스페이스되어 다양한 채널상의 변조된 캐리어는 오버랩하지 않으며 모든 캐리어는 변조될 때 구별한다는 것이 가정된다. 상기 회로망의 각 NIU111는 두개의 레이저 전송기로 갖추어지며, 다중모드 레이저가 채널이 구별되는 한 사용될 수 있을지라도 간단하게 단일 모드 레이저로 가정된다. 각 NIU에서 두개의 광학 전송기 각각은 영구적으로 16WDM 채널의 하나로 동조되고 예로 1Gb/초의 사용자 노드 비율로 변조될 수 있다. 두 레이저 전송기와 더불어, 각 NIU는 단지 예시적으로 1Gb/초의 최대 비율로 할당되게끔 단지 두 채널에 대해 전송할 수 있다. 마찬가지로, 각 NIU는 두개의 수신기를 갖추며, 그것의 각각은 1Gb/초의 예시적 채널 비율로 WDM채널중 하나를 수신하도록 영구히 동조된다. 예로, 채널 선택은 적절한 두 채널을 선택하도록 두개의 협대역 광학 필터로 수행될 수 있거나. 코우히어런트 헤테로다인 검출을 통해, 수신기는 이하 보다 상세히 기술되고 제4도에 도시된 바와같이 적절한 채널을 수신하도록 각 레이저가 동조된 두개의 단일 모드 레이저를 포함한다.
제1도의 멀티홉 회로망은 비-WDM, 멀티홉, 스타 회로망 설명에 사용될 수 있고 여기서 버스(10a및 l0b)상의 분리 채널을 도시하는 라인은 적절한 NIU쌍을 상호 접속하도록 혜드 엔드로 연결된 광섬유를 분리할 수 있다는 것을 알 수 있다. 보다 특히, NIU 110의 제1 및 제2전송기는 각각 채널(9 및 11)에 대한 라인으로 도시된 분리 광섬유에 대해 전송하며, 그것은 각각 NIU(114및 115)의 두 수신기중 하나에 종결 된 채널(9 및 11)로 나타난 각 분리 광섬유로 헤드 엔드에 접속 또는 연결된다. 다른 NIU는 마찬가지로 연관된 NIU쌍의 분리 수신기로 종결되고 분리 광섬유에 접속된다. 그러므로, 이하 채널이라는 용어는 분리 WDM주파수 대역 또는 분리 제공 광섬유를 표시할 수 있다. 게다가, 회로망에서 사용된 채널의 완성 세트는 다수의 광섬유상의 WDM조합으로 획득될 수 있다.
제1도의 제공된 섬유 또는 16WDM 채널을 지닌 여덟개의 예시적 NIU로부터, 두 전송기는 같은 채널에 대해 전송하지 않고 두 수신기는 같은 채널로 듣지 못하며, 채널 지정은 단지 하나의 수신기가 채널 각각에 듣도록 만들어진다. 예로, NIU 110를 이용하는 사용자 노드 0는 각각 NIU 114및 NIU 115에 의해서만 수신될 수 있는 채널(9 및 11)에 대해서만 전송할 수 있다. 보다 특히, NIU쌍중 광학 채널 지정은 제3도에 소시된 바와같이 재순환 완전 셔플 상호접속 패턴 형태를 취한다. 여기서, NIU는 제2컬럼에 배치된 NIU (114내지 117)와 제 1 컬럼에 배치된 NIU(110내지 113)의 두 컬럼으로 그룹진다. 각 NIU블럭의 우측은 전송 방향에 대응하고, 좌측은 수신 방향에 대응한다. 컬럼 1의 전송기와 컬럼 2의 수신기 사이의 상호 접속은 완전한 셔플 패턴 형태를 취한다. 마찬가지로, 컬럼 1이 컬럼 2의 우측에 다시 끌린다면, 컬럼 2의 전송기와 컬럼 1의 수신기 또한 완전한 셔플의 형태를 취한다.
완전한 셔플 패턴은 예시적인 여덟개의 사용자 노드 회로망에 대해, 모든 전언이 중간 NIU에 의해 횡단된 통로를 따라 호핑하거나 방향 접속에 의해 올바르게 지정하는 방식을 발견할 수 있게 한다. 예로, 제1도 또는 제3도를 참조하면, 사용자 노드(6)는 사용자 노드(1)에 전언 또는 패킷을 보내도록 가정한다. 상기 전언 또는 패킷은 사용자 노드(6)로부터 전자 인터페이스를 통해 NIU 116에 도착하며 여기서 그것은 (a) NIU 6에서 전송기 피딩(feeding) 채널(4)에 전자적으로 경로되며, (b) 채널(4)로부터 NIU 111에 의해 광학적으로 수신되며 전기 신호를 발생시키도록 재싱되며 그것은 전자 인터페이스를 통해 NIU 111로부터 사용자 노드(1)에 전송된다. 마찬가지로, 사용자 노드 0가 사용자 노드 6에 전언을 보내도록 바라면, 상기 전언은 전자 인터페이스를 통해 NIU 110에서 사용자 노드 0로부터 도착하며 여기서 그것은 (a) 전송기 피딩 광학 채널(11)에 전자적으로 경로되며, NIU 115에 의해 (b) 광학적으로 수신되고 재생되며, (c) NIU 111피딩 광학 채널(7)의 전송기에 광학적으로 경로되고, (d) NIU 113에 의해 광학적으로 수신되고 재생되며, (e) NIU 113피딩 채널(14)의 전송기에 광학적으로 경로되며, (f) NIU 116에 의해 광학적으로 수신되고 사용자 노드(6)에 전자 인터페이스를 통해 전송된 전기 신호를 발생하도록 재생된다. 그러므로, 상술된 회로망은 사용자 노드로부터 신호 발생을 제공하며 민첩을 요구하는 광학 부품을 피하는 반면 회로망 외 모든 사용자 상호접속을 완성한다.
제1도 및 2도의 WDM회로망에 대한 대표적인 NIU 111의 블럭 다이어그램은 제4도에 도시된다. NIU 111는 세개의 입력을 포함하는 것으로 도시되는데, 제 1입력은 연관된 사용자 노드 i로부터의 전자 인터페이스(20)이다. 나머지 두 입력(21 및 22)은 광학이며. NIU 111이 영구히 지정되도록 버스(l0b)로부터 채널을 수신하는 두개의 WDM와 대응한다. 버스(l0b)의 모든 광학 채널은 NIU에 유용하므로, 두개의 필터링 수단은 적절한 두 채널을 선택하는데 필요로 된다. 이것은 제4도에 도시된 바와같은 광학 헤테로다잉에 의해 행해질 수 있는데 여기서 제 1복조기(23) 및 제 2복조기 (24) 각각은 저대역으로 복조시켜서 또다른 처리 동안 NIU와 관련된 두개의 제공된 채널중 하나를 분리시킨다. 대안으로, 고정된 협대역 광학 필터링 및 검출수단(도시되지 않음)은 두 소정의 전자 출력 신호발생과 모든 다른것에 대해 식별하는 동안 소정의 채널을 통과하도록 복조기(23 및 24)를 위치시키는데 사용될 수 있다.
입력(20 내지 22)상에 도달하는 세개의 전자 기저대 신호는 세개의 채널 필터, 또는 선택기(25a내지 27a) 내지 (25c내지 27c)의 세개 세트헝태를 취할 수 있는 3×3 완전히 상호 접속된 전자 스위칭 수단에 분배된다. 각 출력과 관련된 세개의 필터 또는 선택기 즉, 블럭(31)과 관련된 선택기(25a내지 27a)는 특정한 출력에 대해 의도된 세입력 (20 내지 22)의 각각으로부터 그러한 신호를 선택한다. 보다 특히, 채널 필터 또는 선택기 (251내지 271)의 각각은 예로 수신된 전언 또는 패킷 내에 헤더 필드를 찾는 액티브 전자장치를 포함하며 상기 전언이 관련된 출력을 통해 양호하게 전송되는지의 여부를 결정하도록 기억된 지정 어드레스와 상기 정보를 비교한다. 세 출력(31 내지 33)의 각각은 각각 제 1출력 근거에서 처음의 특정한 출력에 대해 도달한 전언을 기억시키는 버퍼(28 내지 30)를 분할함으로써 사용된다. 제1도의 WDM 회로망 구성에 대해, 출력 (31 내지 32)은 각각 버스 10a의 적절한 채널상에 출력 신호를 위치시키도록 광학 변조기(34 및 35)를 구동시킨다. 제 3출력(33)은 관련 단 사용자 노드에 직접 가는 전자 인터페이스이다. 분리 광섬유가 각 채널에 사용된 제1도의 비-WDM구성에 대해. 입력(21 및 22)은 버스 10b의 분리 광섬유에 대해 관련된 광학 수신기에 직접 접속되고, 출력 (31 및 32)은 버스 10a의 분리 제공된 섬유에 대해 광학 전송기에 직접 접속된다.
일반적인 재순환 완전한 셔플 회로망에 대해, NIU의 수 N는 일반식에 따라 증가하는 것으로 도시될 수 있는데
Figure kpo00001
여기서 K은 NIU가 그룹진 접속 그래프내의 컬럼 수이며, p은 각 NIU에 의해 전송하는데 사용된 분리 채널수이다. 보다 일반적으로, 접속 그래프는 예로, 제3도에 도시된 바와같이 PKNIU 각각의 K컬럼에서 N=KpKNIU로 정리되는데, 여기서 K=2, p=2 및 N=8이다. 부수적으로, 제2도의 회로망에 따르는 회로망에 대해 필요된 채널 W의 수는 다음식에 따라 증가하는데
Figure kpo00002
K=3, p=2, N=4 및 W=48인 24 사용자 노드 회로망에 대한 채널 상호접속 그래프의 전형적인 예는 제5도에 도시된다. 그러한 예로부터 더많은 수의 사용자 노드 및 채널 수가 필요로 되는 것은 분명해진다.
본 발명의 특징에 따르면, 필요로된 채널 수는 상당히 감소될 수 있다. 하나의 수신기에 제공된 채널을 각 전송기에 부여하는 것 보다는 오히려, 주어진 채널은 여러 전송기로 분할될 수 있으며, 여러 수신기는 특정한 채널을 수신하도록 할 수 있다. 보다 특히, 제5도는 식 (1)에서 K=3인 24사용자 노드 회로망에 대한 상호 접속 패턴을 도시하며, 제6도는 도시된 바와같이 (1 내지 16)으로부터 각 컬럼에서 순차적 수의 수신하는 채널에 상기 패턴을 변화시킨다. 상기 패턴에 따르면, NIU(0.8 및 16) 모두는 채널(1 및 3)상에 수록한다. 효과적으로, 제5도의 패턴에 의해 제1도의 버스(10)에 발생된 WDM채널 수는 제 6도에서 48 에서 16채널로 점차 감소되고, 각 채널은 세개의 NIU가 분할된다. 그리고나서, 예로, NIU 1이 채널(5)상의 NIU 10로 경로되어야 하는 전언을 갖고, NIU 9이 채널(5)상의 NIU 18에 경로되어야 하는 전언을 갖는다면 NIU(1 및 9)는 공지된 취지 기술을 사용하여 채널 5을 사용하는 우측을 주장해야 하며, 부정된 전송은 일부 늦은 시간으로 연기해야 한다.
제6도의 개략 숫자에 따르면, 분할된 채널 F수는 다음과 같이 증가한다.
Figure kpo00003
그리하여, 많은 회로망, 예로, K=7, p=2. N=KpK=896 사용자 노드에 대해, WDM채널 수는 W=1792채널에서 F=256로 점차 감소된다. 주어진 채널에 대한 NIU가 NIU수보다 훨씬 적은 단지 제6도의 분할된 채널 패턴에 대해 K이므로, 방전 버퍼된 패킷에 대한 책략은 고정된 지정 시 분할 다중 액세스(TDMA) 설계이다. 시간은 반복적인 프레임으로 분할되고, 각 프레임은 K시간 슬릇을 포함하며, 주어진 채널에 대해 주장한 K NIU중 하나는 K시간 슬롯의 하나에 영구히 지정된다. NIU에서 제4도의 모든 버퍼 (28 및 29)가 비어있지 않으면, 채널상의 시간은 고정된 TDMA 지정깨문에 잃는 것이 없다. 대안으로, 단일 채널 회로망에 대해 과거에 사용된 효율적 명목상의 버스 액세스는 WDM채널의 각가에 대해 사용될 수 있다.
대안으로, NIU행을 따라 채널을 분할하는 것보다는 오히려, 채널은 제7도에 도시된 바와같이 컬럼으로 NIU를 분할할 수 있다. 상기 방식에서, 단지 하나의 전송기와 하나의 수신기가 각 NIU에 대해 요구된다. 광의로, p=1 구성을 제외하고는, 이하 셔플네트인 현재 완전한 셔플 회로망은 NIU당 단지 하나의 전송기와 하나의 수신기가 NIU중 WDM 또는 광 가이드를 분할한다. 특히, 접속 그래프의 각 컬럼에서 p NIU의 그룹은 각 패널을 수신하는 다음 컬럼에서 p NIU의 그룹 분리와 더불어 공통 채널상에 전송한다. 그러므로, NIU의 컬럼당 PK-1채널이 있고 회로망에서 KPK-1채널이 있다. i=0, 1, ‥‥, p-1에 대해, 컬럼에서
NIU i, i+pK-1, i+2pK-1, ‥‥ 및 i+(K-1)PK-1은 공통 채널상에 전송하는데 즉 다응 컬럼에서 NIU j, j+1, j+2, ‥‥ 및 j+p-1에 의해 수신되는데. 여기서 j= (i모드 PK-1)P이다. 제7도는 제3도와 유사한 8사용자(p=2, K=2)셔플 네츠 접속 그래프에 대해 도시한다. NIU쌍(0,2), (1, 3), (4, 6) 및 (5, 7) 각각은 하나의 전송기와 하나의 수신기를 이용하는 각 NIU와 더불어 다른 채널상에 전송한다.
멀티홉 광파 회로망과 같은 셔플 네트의 중요성은 균일한 트래픽 로드하에서 간단히 고정된 루팅 절차와 더불어 다중 WDM채널을 효율적으로 이용하는 능력에서 온다. 제8도는 18사용자(p=3, K=2)셔플네트에 대해, 회로망에서 다른 사용자에 대해 지정된 사용자 0에 의해 발생된 패킷에 경로 지정으로 사용될 수 있는 스패닝 트리를 도시한다. 사용자 9를 통해 자체로 다시 사용자 0로부터 패킷을 루팅하도록 제공된 통로가 없다면, K=2인 셔플네트 장치는 이상적인 스패닝 트리 구성과 동일한데 여기서 정도 p의 정식 접속 그래프에서 패킷 루팅에 대해, 트리는 피-아리 (p-ary)트리형을 갖는다. 셔플네트 접속 그래프에서의 루팅에 대해, 어드레스는 0 내지 PK-1로부터 상하 번호가 매겨진 행 r과 0 내지 K-1로부터 좌우 번호가 매겨진 컬럼 c의 자연방식으로 지정된다. WDM채널이 같은 패킷을 수신하고 같은 파장으로 듣는 p NIU로 분할될 수 있으므로, 루팅 알고리즘은 NIU가 지정해야만 되어서 수신된 패킷을 재전송해야 한다. 특히, NIU가 그의 관련된 사용자에 지정되지 않는 패킷을 수신할 때, 그것은 전송 채널에 대해 패킷을 재전송하든지 패킷을 무시하든지를 결정해야 한다. 회로망에서의 임의 사용자를 고려하면, 사용자 어드레스는 좌표 (c, r)로 지정해야 한다. 이하 루팅 판단은 NIU(c, r)가 지정 어드레스(cd, rd)=[(cd, rd(K-1)rd(K-2)‥‥rd(0)]로 패킷을 수신할 때 이루어진다.
(1) (cd, rd)=(c, r)이면, (c, r)은 지정하고, 패킷은 반복되지 않는다.
(2) (cd, rd)≠(c, r)이면, 패킷은 반복되고, 단지 rd((K+cd-c)모드 K) =r(0)이다. 주목할 것은 루팅 판단이 단지 수신된 패킷의 지정 어드레스에서 p아리 숫자중 하나를 토대로 한다는 것이다.
사용자를 증가시키는 방식은 다중 전송기 및 수신기와 더불어 각 NIU를 제공하는 것이다. 예로, 제8도에 도시된 바와같이, 각 NIU가 세개의 전송기(T=3)와 세개의 수신기(R=3)를 가질수 있다면 분리 제공 된 WDM채널은 각 접속 라인과 관련된다. 대안으로, 제8도에서 T=1 및 R=1이면, 채널은 p=3 NIU에 의해 분할되며, 아홉 접속라인은 단일 채널을 구성한다. 예로, 제8도에서 NIU(0.3 및 6)은 공통 전송 파장을 분할하는 반면, NIU(9, 10 및 11)은 T=1 및 R=1에 대해 같은 파장을 수신한다. 제9도 및 10도는 제8도의 같은 18사용자(p=3, K=2) 셔플네트 접속 그래프에 대한 두 대안의 장치를 도시하는데, 여기서, 제9도에서는 T=1, R=3이고 제10도에서는 T=3, R=1이다. 임의의 N사용자(p, K)셔플네트 접속 그래프가 주어지면 T 및 R의 많은 값이 가능하다.
셔플네트는 두개의 중요한 특성을 갖는데 분할된 채널이 지닌 다중 액세스 문제를 간단하게 개발시킬 수 있다. 먼저, 전체 사용자 인구의 소수만이 어떤 주어진 WDM채널 사용에 대해 주장한다. 둘째로, 접속 그래프의 관련 독립과 회로망 물리적 위상은 특정 NIU에 임의의 셔플네트에 의해 지정된 전송 및 수신 파장 지정에 상관없다. 채널 븐할은 "클로즈"인 NIU그릅에 같은 전송 파장을 지정함으로써 쉽게 이루어질 수 있어서 공통 채널을 분할하는 NIU사이의 전달 지연을 감소시킨다. 게다가, 제 2특성은 단지 NIU당 하나의 전송기보다는 채널당 하나의 전송기를 요구하는 회로망 설계를 허용할 수 있다.
제11도는 제7도의 접속 그래프에 대해 사용자 셔플네트당 단일 전송기, 단일 수신기의 효율적 채널 분할을 위해 하나의 가능한 물리적 위상으로 더블-스타 구성을 도시한다. 제11도의 8사용자 셔플네트에 대해, NIU(0 및 2)는 물리적으로 클로즈이며 임의로 전송 파장 λ1이 지정된다. 어쨌든, NIU(0 및 2)는 각각 접속 그래프에 따라 파장 λ3및 λ4상으로 패킷을 수신한다. 상기 구성에서, 아이들 충돌-회피 스타(50)에 도달하도록 제1패킷은 전제를 통과한다. 충돌-회피 스타(50)가 교신중일때, 패킷은 어떤 다른 NIU가 "블럭된"으로부터 도달하며, NIU에 의해 재전송되어야 한다. 다른 파장상을 통하는 패킷은 스타 결합기(51)에서 결합되며, 방송은 전원 분할기(50)를 통해 모든 NIU로 내려간다. 전원 분할기(52)는 수신된 신호를 분배하는데 사용되고 관련된 NIU로 신호를 전송한다.
상술된 실시예는 본 발명의 원리의 간단한 예시이다. 다양한 다른 변형 및 변화가 본 기술의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 본 기술에 숙련된 자에 의해 만들어질 수 있다. 예로, NIU가 동등한 수의 전송기 및 수신기를 갖고 단일 노드와 관련되어 일반적으로 기술되었을지라도, NIU는 다수의 m사용자를 이용할 수 있고 i수신기 및 i전송기를 가져서 NIU내의 전자 스위치는 (i+m) 대 (j+m)구성을 구비한다. 게다가 상술된 재순환 완전한 셔플외의 다른 접속 그래프가 가능한데, 여기서 인입 및 인출 링크수는 하나의 NIU에서 다르게 변할 수 있다. 멀티홉 회로망의 물리적 위상이 제2도에 도시된 바와같이 버스의 것일 수 있더라도, 다른 물리적 위상은 스타, 트리, 링 및 환상 포함이 가능하다.

Claims (6)

  1. 다수의 통신 채널을 지지하는 통신 매체 섹션(10)과, 각각의 NIU는 회로망의 적어도 하나의 사용자 노드와 통신 매체 섹션에 직접 결합되고 N＞2인 다수의 N회로망 인터페이스 유니트(NIU)(11)를 구비하고 다수의 사용자 노드 사이에 통신을 제공하는 통신 회로망에 있어서, (a) 적어도 하나의 통신 채널을 통해 두개의 다른 NIU로부터 통신 매체 섹션에 걸쳐 정보를 수신하거나 다른 NIU에 하나의 통신 채널을 통해 통신매체 섹션에 걸쳐 직접 정보를 전송하도록 정렬된 다수의 NIU중 하나와, (b) 제1통신 채널과 제2NIU를 사용하여 제2 다른 NIU에 정보를 전송함으로써 다른 NIU중 소정의 것에 통신 채널을 통해 직접 정보를 전송시키도록 정렬되지 않아서 다른 NIU중 소정의 것에 다른 NIU와 다른 통신 채널을 통하거나 제2 다른 통신 채널을 직접 사용하는 통신 매체 섹션에 걸쳐, 정보를 재전송하는 다수의 NIU중 하나로 정렬된 것을 특징으로 하는 통신 회로망.
  2. 제1항에 있어서, NIU는 NIU중 하나는 제2반대 방항 사이에 통신 채널로 정렬되지 않고, 제1통신 방향 사이에 통신 채널로 정렬된 것을 특징으로 하는 통신 회로망.
  3. 제1 또는 2항에 있어서, 통신 매체는 광파 신호 전달 가능한 것을 특징으로 하는 통신 회로망.
  4. 제3항에 있어서, 통신 채널은 통신 매체의 주파수 스펙트럼 내에 멀티플렉스된 파장부분인 것을 특징으로 하는 통신 회로망.
  5. 제3항에 있어서, 통신 채널은 통신 NIU쌍 사이의 분리 제공된 광 가이드를 통해 방향인 것을 특징으로 하는 통신 회로망.
  6. 제1 또는 2항에 있어서, NIU 각각은 적어도 하나의 전송기와 수신기를 구비하고 다수의 NIU의 전송기 및 수신기는 그룹당 pKNIU의 다수외 K분리 그룹으로 세분되는데, 여기서 p는 정수이고 N=KpK이며, 그의 그룹은 설정된 순서로 정렬되고 재순환 일반화된 완전한 셔플 상호접속 패턴에 따라 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 통신 회로망.
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