KR960007891B1 - 셔플형 광압축기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

셔플형 광압축기

제1도는 종래 광압축기의 입출력 광비트열 예시도.

제2도는 본 발명을 설명하기 위한 셔플형 광압축기의 개념도.

제3도는 본 발명에 따른 n×r 셔플형 광압축기의 일실시예시도.

제4도는 본 발명에 따른 셔플형 광압축기의 일사영 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 역다중기 32 내지 32n : 광섬유지연선

33 : 광결합기

본 발명은 광시스템에서 응용된 광기능 소자의 일종인 셔플형(shuffled type) 광압축기에 관한 것이다.

제1도는 종래 광압축기의 입출력 광비트열 예시도이다.

도면에 도시한 바와같이 기존의 광압축기는, 광비트열(optical bit stream)의 시간적인 압축만을 목적으로 하고 있어서, 시스팀에의 적용상 몇 개의 광비트들을 얼마의 압축율을 가지고 압출할 것인가와, 압축된 광비트열 내부의 순서에 관하여 어떠한 기능도 제공하지 못하였다. 일반적으로 비트단위 다중화된 직렬 광비트열이 광전 공간스위치와 같은 경로지정소자를 지날 때, 경로재배치를 위한 그 소자의 전기적 스위칭 속도는 다중화딘 직렬 광비트열의 비트율(bit rate)보다 빨라야하며 즉, 각 채널에 하나의 비트씩 만을 다중화하면 경로지정소자의 경로지정율은 다중화된 비트율과 같아야 한다. 현재의 광전 기술이 광비트 열의 압축을 피코츠(picosecond:10^-12초)단위 이하까지 압축할 수 있으나, 광교환기등에의 경로지정용 소자인 광전공간스위치의 경우 나노초(nanosecond:10⁹초) 단위의 스위칭 시간을 필요로 하므로 실질적으로 광대한 광자원을 유효적절히 사용할 수가 없는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 비트(1bit) 단위의 다중화된 직렬 광비트열(n×r개의 비트열)이 입력되어, 다중비트(동일한 채널에서 비롯한 r개의 광비트열)단위로 다중화된 직렬 광비트열로 변환시켜, 시간슬롯당 r개의 광비트들을 n배 압축시켜 싣고, 압축된 광비트들이 없는 나머지 시간영역은 r:1 다중화의 추가를 용이하게 하며, 다중화된 각 다중비트들은 각기 동일한 압축율(k배)로 추가 압축하여 다중비트들 간의 시간을 늘여 경로재배치소자의 스위칭시간을 마련해 주어 전체 n×r개의 비트열을 정합하는 광정합기능소자인 셔플형 광압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광 기능소자인 광압축장치에 있어서, 광 및 전자의 형태로 입력되는 신호를 1:n×r 병렬로 역다중화하는 역다중화수단, 상기 역다중화수단의 역다중화된 출력신호를 OD(i)=(r-1)×(n×T-t)1in, t : 광의 극초단 펄스 생성기술 (short pulse generation technique)에 의존값, r : 비트열의 갯수)의 지연시간을 두고 출력하여 다수의 광섬유지연수단, 상기 다수의 광섬유지연수단 각각을 통해 지연된 n×r 병렬 출력신호를 결합하여 n×r:1로 결합하여 출력하는 광결합수단(optical coupler)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 셔플형 광압축기의 개념도이다.

도면에 도시한 바와같이 셔플형 광압축기의 개념은, 비트단위로 다중화(n:1)된 직렬 광비트열(속도 vbps)을 다중비트(r-bits) 단위로 다중화(n:1)된 직렬 광비트열로의 변환을 셔플형 방법에 의해 처리한다.

이렇게 변환된 순서의 비트열은 r배 압축되고 이 압축된 광비트열 내의 n개의 시간슬롯을 다시 각각 k배 압축시킨다.

이러한 개념을 물리적으로 구체화시키기 위하여는 우선 입력딜 직렬 광비트들을 1 : (n×r) 역다중화기(time demultiplexer)를 통하여 병렬로 변환시킨 뒤 각각의 출력단에 정해진 양만큼의 광섬유지여선들을 부가하여 이들을(n×r) : 1 광커플러등을 사용하여 OR 접속을 만든다.

이때의 광섬유지연값들은 식.1)에 정리하였다. 이 광섬유 지연선들의 값은 개념적인 방법을 처리하는 수식적인 표현이다.

여기서 T는 비트율 v의 역수이고, OD(n)은 광역다중화기의 n번째 출력에 부가될 광섬유지연선의 지연값이다.

또한 t는

로써 최종적으로 압축이 완료된 시간슬롯 내의 광비트열에서 비트간의 시간간격이다. 이 시간간격 t는 광의 극초단 펄스 생성기술(short pulse generation technique)에 의존하는 값이다.

이때 출력 광비트열은 총 n×r/v 시간중 n/v시간내에 n×r 비트가 압축되어 포함되며 이를 데이터가 있는 시간영역이라고 정의하고(제2도의 시간축 참조), 나머지 (r-1)개의 단위시간인 (r-1)×n/v 시간은 데이터가 없는 시간영역으로서 비워져 있다. 그래서 이는 다음 다중화시에 사용할 수 있다. 여기서, 데이터가 있는 시간영역내의 데이터열을 각 채널(ch1∼chn)별 r개의 비트들이 1/(r×v×k)초 간격으로 직렬 배열되어 있다. 이 시간간격으로 군집된 채널당 r비트의 시간은 1/(v×k)로서 나머지(1-1/k)v은 그 채널의 시간 슬롯내의 나머지 여유시간(Tm)이 된다. 이 시간 슬롯내의 Tm은 경로지정소자인 광전공간스위치 등의 스위칭 시간에 소진시킬 수 있다.

상기 방법을 k=3.2, n=2, r=4인 2×4 셔플형 광압축기를 예로써 설명하면, 채널 A와 채널 B의 데이터를 비트단위 다중화한 속도 155Mbps인 비트열은 1:8(2×4) 광역다중화기를 거쳐 병렬 변환되며 이어서 각각의 광섬유지연선을 지난다. 최종 압축된 광비트들간의 간격을 0.5ns로 할 경우 광섬유지연값은 아래의 표와 같다.

이때의 여유시간 Tm은 (1-1/3.2)/(155M)=4.4(ns)이다. 또한 최종 압축된 동일 시간슬롯내의 광비트들의 비트간 간격은 500ps이다.

제3도는 본 발명에 따른 셔플형 광압축기의 구성도로서, 31은 역다중기, 32 내지 32n은 광섬유지연선, 33은 광결합기를 각각 나타낸다.

도면에 도시한 바와같이 셔플형 광압축기는, 광 또는 전자의 형태로 입력되는 신호를 1:n×r 병렬로 역다중화하는 역다중기(31), 상기 역다중기(31)의 역다중화된 출력신호를 상기 (식1)과 같은 지연시간을 갖는 광섬유지연선(31 내지 32n), 상기 광섬유지연선(32 내지 32n)의 각각을 통해 지연된 n×r 병렬 출력신호를 결합하여 n×r:1로 출력하는 광결합기(optical coupler)(33)로 구성된다.

제4a도는 본 발명에 따른 셔플형 광압축기(OSAC)를 회선스위치의 대표적 구조인 TST(Time-space-Time)에 이용한 일실시예시도, 제4b도는 입출력 패턴에 대한 상세도로서, 도면에서 41 내지 41-4는 2:1 다중확이고, 42 내지 42-4는 셔플형 광압축기, 43 내지 43-4는 광섬유지연선, 45는 광 결합기를 각각 나타낸다.

제4b도의 (a)는 채널 1 내지 8의 입력광 비트열을 나타내고, (b)는 각 셔플형 광압축기의 입력광 비트열을 나타내며, (c)는 각 셔플형 광압축기의 출력광비트열을 나타낸다. 그리고 (d)는 지연선과 결합기를 지난 최종 출력비트열을 나타내었다.

도면에 도시한 바와같이 셔플형 광압축기(OSAC)를 사용한 TST는, 2 : 1 비트단위 다중화된 비트열(다중화 속도 155Mb/s, 제4b도 참조)을 2×4 셔플형 광압축기를 이용하여 같은 채널에서 비록산 4개식의 비트들을 한 타임슬롯 단위로 모아서 k배 압축된 모양(제4b도(c))의 출력을 만든다. 이 데이터들은 4 : 1 광결합기로 결합할 경우 데이타들의 충돌을 막고 각각의 데이터가 없는 영역에 시간순으로 배열하기 위해 43 내지 43-4의 광섬유 지연선을 사용하며 각각의 지연된 값은 제4b도에 명시된 대로이다.(이는 4 : 1 단순다중화를 위한 시간적 분배임).

이상과 같이 광교환 시스팀이나, 각종 광시스팀에의 작용시 필요한 여유시간을 제공하여 주는 적절한 광정합소자로서의 역할을 한다.

상기와 같은 본 발명은 광교환 시스팀 및 또다른 광시스팀의 설계에 있어 광전소자 등의 한계시간을 여유시간(Tm)에 처리할 수 있게 되어, 광 펄스열의 높은 압축성을 그대로 살릴 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 광 기능소자인 광압축기에 있어서, 광 및 전자의 형태로 입력되는 신호를 1:n×r 병렬로 역다중화하는 역다중화수단(31), 상기 역다중화수단(31)의 역다중화된 출력신호를 OD(i)=(r-1)×(n×T-t)(1in, t : 광의 극초단 펄스 생성기술(short pulsegeneration technique)에 의존값, r : 비트열의 개수)의 지연시간을 두고 출력하는 다수의 광섬유지연수단(32 내지 32n), 상기 다수의 광섬유지연수단(32 내지 32n) 각각을 통해 지연된 n×r 병렬 출력신호를 결합하여 n×r:1로 결합하여 출력하는 광결합수단(optical coupler)(33)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 셔플형 광압축기.