RU2346311C1 - Optical signal switching unit - Google Patents
Optical signal switching unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346311C1 RU2346311C1 RU2007138930/28A RU2007138930A RU2346311C1 RU 2346311 C1 RU2346311 C1 RU 2346311C1 RU 2007138930/28 A RU2007138930/28 A RU 2007138930/28A RU 2007138930 A RU2007138930 A RU 2007138930A RU 2346311 C1 RU2346311 C1 RU 2346311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- wavelengths
- optical signals
- wave filter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для кодирования, декодирования и передачи данных, представленных оптическими сигналами, в частности к коммутаторам оптических сигналов, применяемым в компьютерных сетях.The invention relates to devices for encoding, decoding and transmitting data represented by optical signals, in particular to optical signal switches used in computer networks.
Известен волновой фильтр-коммутатор оптических сигналов [1], содержащий первое и второе оптические волокна, образующие в некоторой ограниченной области сплавленную и растянутую витую пару. Первый вход-выход первого оптического волокна является первым мультиплексированным входом-выходом коммутатора. Второй вход-выход первого оптического волокна является первым демультиплексированным входом-выходом коммутатора. Первый вход-выход второго оптического волокна является вторым мультиплексированным входом-выходом коммутатора. Второй вход-выход второго оптического волокна является вторым демультиплексированным входом-выходом коммутатора. Волновой фильтр-коммутатор оптических сигналов [1] позволяет мультиплексировать и демультиплексировать двунаправленные оптические сигналы с разными длинами волн.Known wave filter switch optical signals [1], containing the first and second optical fibers, forming in a limited area fused and stretched twisted pair. The first input-output of the first optical fiber is the first multiplexed input-output of the switch. The second input-output of the first optical fiber is the first demultiplexed input-output of the switch. The first input-output of the second optical fiber is the second multiplexed input-output of the switch. The second input-output of the second optical fiber is the second demultiplexed input-output of the switch. The wave filter filter of optical signals [1] allows you to multiplex and demultiplex bi-directional optical signals with different wavelengths.
Недостатком устройства [1] являются ограниченные функциональные возможности. В частности, невозможна коммутация оптических сигналов между первым и вторым мультиплексированными или демультиплексированными входами-выходами. Это не позволяет использовать его в качестве центрального коммутирующего звена при построении компьютерной сети с топологией типа "звезда".The disadvantage of the device [1] are limited functionality. In particular, it is impossible to switch optical signals between the first and second multiplexed or demultiplexed inputs / outputs. This does not allow using it as a central switching link when building a computer network with a star topology.
Известен коммутатор оптических сигналов [2], содержащий семь логических блоков, логический блок содержит первый - седьмой входы-выходы, первый вход-выход первого - седьмого логических блоков является соответственно входом-выходом первого - седьмого каналов коммутатора. Логический блок настраивается на передачу оптических сигналов в определенных направлениях. В частности, его можно настроить на передачу сигналов в компьютерной сети с кольцевой логической структурой и топологией типа "звезда". Возможны и иные настройки.A known optical signal switch [2], containing seven logical blocks, the logical block contains the first - seventh inputs / outputs, the first input-output of the first - seventh logical blocks is, respectively, the input-output of the first - seventh channels of the switch. The logic unit is configured to transmit optical signals in certain directions. In particular, it can be configured to transmit signals in a computer network with a ring logical structure and star topology. Other settings are also possible.
Недостатками коммутатора [2] являются сложность и ограниченные функциональные возможности.The disadvantages of the switch [2] are complexity and limited functionality.
Первый недостаток связан с использованием матрицы из зеркал с управляемой прозрачностью. Для компенсации затухания сигнала в цепи из зеркал необходимы усилители. Управление прозрачностью зеркал может осуществляться вручную при конфигурировании системы либо дистанционно. Последний вариант подразумевает наличие программно-доступных средств управления (например, на основе микропроцессора с соответствующим программным обеспечением); в любом случае коммутатор должен иметь средства для подачи на него напряжения питания, что приводит к его дополнительному усложнению и ухудшает эксплуатационные качества.The first drawback is the use of a matrix of mirrors with controlled transparency. Amplifiers are needed to compensate for signal attenuation in a chain of mirrors. Mirror transparency can be controlled manually when configuring the system or remotely. The latter option implies the availability of software-accessible controls (for example, based on a microprocessor with appropriate software); in any case, the switch must have the means to supply voltage to it, which leads to its additional complication and degrades performance.
Второй недостаток состоит в том, что для передачи данных в каждом направлении используется только один канал.The second disadvantage is that only one channel is used to transmit data in each direction.
Цель изобретения - упрощение коммутатора и расширение его функциональных возможностей.The purpose of the invention is to simplify the switch and expand its functionality.
Цель достигается тем, что в коммутаторе оптических сигналов, содержащем восемь логических блоков, логический блок содержит первый - восьмой входы-выходы, первый вход-выход первого - восьмого логических блоков является соответственно входом-выходом первого - восьмого каналов коммутатора, второй - четвертый, а также шестой - восьмой логические блоки дополнительно содержат девятый вход-выход, второй - восьмой входы-выходы первого логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом второго логического блока, с третьим входом-выходом восьмого логического блока, с четвертым входом-выходом третьего логического блока, с пятым входом-выходом седьмого логического блока, с шестым входом-выходом четвертого логического блока, с седьмым входом-выходом шестого логического блока и с восьмым входом-выходом пятого логического блока, третий - девятый входы-выходы второго логического блока соединены соответственно с третьим входом-выходом третьего логического блока, с четвертым входом-выходом четвертого логического блока, с пятым входом-выходом восьмого логического блока, с шестым входом-выходом пятого логического блока, с седьмым входом-выходом третьего логического блока, с восьмым входом-выходом седьмого логического блока и с девятым входом-выходом шестого логического блока, второй, пятый, шестой, восьмой и девятый входы-выходы третьего логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом четвертого логического блока, с пятым входом-выходом пятого логического блока, с шестым входом-выходом шестого логического блока, с восьмым входом-выходом восьмого логического блока и с девятым входом-выходом седьмого логического блока, третий, пятый, седьмой - девятый входы-выходы четвертого логического блока соединены соответственно с третьим входом-выходом пятого логического блока, с пятым входом-выходом шестого логического блока, с седьмым входом-выходом седьмого логического блока, с восьмым входом-выходом шестого логического блока и с девятым входом-выходом восьмого логического блока, второй, четвертый и седьмой входы-выходы пятого логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом шестого логического блока, с четвертым входом-выходом седьмого логического блока и с седьмым входом-выходом восьмого логического блока, третий и четвертый входы-выходы шестого логического блока соединены соответственно с третьим входом-выходом седьмого логического блока и с четвертым входом-выходом восьмого логического блока, второй и шестой входы-выходы седьмого логического блока соединены соответственно со вторым и шестым входами-выходами восьмого логического блока, первый - восьмой логические блоки содержат первый - шестой волновые фильтры, второй - четвертый, а также шестой - восьмой логические блоки дополнительно содержат седьмой волновой фильтр, в первом - восьмом логических блоках мультиплексированный вход-выход первого волнового фильтра является первым входом-выходом соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы первого волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами второго и третьего волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами пятого и четвертого волновых фильтров, второй демультиплексированный вход-выход второго волнового фильтра соединен с мультиплексированным входом-выходом шестого волнового фильтра, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с седьмым и шестым входами-выходами соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с пятым и четвертым входами-выходами соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами соответствующего логического блока, в первом и пятом логических блоках первый демультиплексированный вход-выход второго волнового фильтра соединен с восьмым входом-выходом соответствующего логического блока, во втором - четвертом и шестом - восьмом логических блоках первый демультиплексированный вход-выход второго волнового фильтра соединен с мультиплексированным входом-выходом седьмого волнового фильтра, первый и второй демультиплексированные входы-выходы которого соединены соответственно с девятым и восьмым входами-выходами соответствующего логического блока, в первом - восьмом логических блоках первые - третьи волновые фильтры являются соответственно волновыми фильтрами первого - третьего типов, четвертый - шестой волновые фильтры являются соответственно волновыми фильтрами седьмого, шестого и пятого типов, во втором - четвертом и шестом - восьмом логических блоках седьмой волновой фильтр является волновым фильтром четвертого типа.The goal is achieved by the fact that in the optical signal switch containing eight logical blocks, the logical block contains the first - eighth inputs / outputs, the first input-output of the first - eighth logical blocks is the input-output of the first - eighth channels of the switch, the second is the fourth, and also the sixth - eighth logical blocks additionally contain a ninth input-output, the second - eighth inputs and outputs of the first logical block are connected respectively to the second input-output of the second logical block, with the third input the output of the eighth logical block, with the fourth input-output of the third logical block, with the fifth input-output of the seventh logical block, with the sixth input-output of the fourth logical block, with the seventh input-output of the sixth logical block and with the eighth input-output of the fifth logical block, the third and ninth inputs and outputs of the second logical unit are connected respectively to the third input and output of the third logical unit, with the fourth input and output of the fourth logical unit, with the fifth input and output of the eighth logical unit a, with the sixth input-output of the fifth logical unit, with the seventh input-output of the third logical unit, with the eighth input-output of the seventh logical unit and with the ninth input-output of the sixth logical unit, the second, fifth, sixth, eighth and ninth inputs and outputs the third logical block are connected respectively with the second input-output of the fourth logical block, with the fifth input-output of the fifth logical block, with the sixth input-output of the sixth logical block, with the eighth input-output of the eighth logical block and with the ninth input m-output of the seventh logical block, the third, fifth, seventh - ninth inputs and outputs of the fourth logical block are connected respectively to the third input-output of the fifth logical block, with the fifth input-output of the sixth logical block, with the seventh input-output of the seventh logical block, with the eighth input-output of the sixth logical unit and with the ninth input-output of the eighth logical unit, the second, fourth and seventh inputs and outputs of the fifth logical unit are connected respectively to the second input-output of the sixth logical unit, with the fourth input-output of the seventh logical unit and with the seventh input-output of the eighth logical unit, the third and fourth inputs and outputs of the sixth logical unit are connected respectively to the third input-output of the seventh logical unit and with the fourth input-output of the eighth logical unit, the second and sixth the inputs and outputs of the seventh logical block are connected respectively to the second and sixth inputs and outputs of the eighth logical block, the first and eighth logical blocks contain the first and sixth wave filters, the second and fourth the sixth and eighth logical blocks additionally contain a seventh wave filter, in the first and eighth logical blocks the multiplexed input-output of the first wave filter is the first input-output of the corresponding logic block, the first and second demultiplexed inputs and outputs of the first wave filter are connected respectively to the multiplexed inputs and outputs of the second and third wave filters, the first and second demultiplexed inputs and outputs of the third wave filter are connected respectively Actually with multiplexed inputs and outputs of the fifth and fourth wave filters, the second demultiplexed input-output of the second wave filter is connected to the multiplexed input-output of the sixth wave filter, the first and second demultiplexed inputs and outputs of the sixth wave filter are connected to the seventh and sixth inputs and outputs of the corresponding logic block, the first and second demultiplexed inputs and outputs of the fifth wave filter are connected respectively to the fifth and fourth inputs and-outputs of the corresponding logic block, the first and second demultiplexed inputs and outputs of the fourth wave filter are connected respectively to the third and second inputs and outputs of the corresponding logic block, in the first and fifth logical blocks, the first demultiplexed input and output of the second wave filter is connected to the eighth input-output the corresponding logical block, in the second - fourth and sixth - eighth logical blocks, the first demultiplexed input-output of the second wave filter is connected to the seventh wave filter with the multiplexed input-output, the first and second demultiplexed inputs and outputs of which are connected to the ninth and eighth inputs and outputs of the corresponding logic block, in the first and eighth logical blocks, the first and third wave filters are respectively wave filters of the first and third types, the fourth - the sixth wave filters are, respectively, the wave filters of the seventh, sixth and fifth types, in the second - fourth and sixth - eighth logical blocks of gray my wave filter is a wave filter of the fourth type.
В предлагаемом коммутаторе оптических сигналов волновые фильтры первого - седьмого типов оперируют оптическими сигналами с длинами волн, пронумерованными в виде ряда λ1, λ2, λ3, …, длина волны равномерно возрастает по мере увеличения ее номера, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ2, λ3, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ3, λ5, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ4, λ6, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ4, λ6, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ3, λ5, …, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ3, λ5, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ5, λ9, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ3, λ7, λ11, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ3, λ7, λ11, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ5, λ9, …, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ4, λ6, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ6, λ10, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ4, λ8, λ12, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ4, λ8, λ12, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ6, λ10, …, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ5, λ9, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ9, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ5, λ13, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ5, λ13, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ1, λ9, …, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ3, λ7, λ11, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ3, λ11, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ7, λ15, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ7, λ15, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ3, λ11, …, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ6, λ10, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ10, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ6, λ14, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ6, λ14, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ2, λ10, …, мультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ4, λ8, λ12, …, первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ4, λ12, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ8, λ16, …, второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ8, λ16, … и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами λ4, λ12 …In the proposed optical signal switcher, wave filters of the first and seventh types operate with optical signals with wavelengths numbered in the form of a series of λ1, λ2, λ3, ..., the wavelength increases uniformly as its number increases, the multiplexed input-output of the wave filter of the first type is transparent to optical signals with wavelengths with the numbers λ1, λ2, λ3, ..., the first demultiplexed input-output of the wave filter of the first type is transparent for optical signals with wavelengths with the numbers λ1, λ3, λ5, ... and opaque optical signals with wavelengths with numbers λ2, λ4, λ6, ..., the second demultiplexed input-output of the wave filter of the first type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ2, λ4, λ6, ... and opaque for optical signals with wavelengths with numbers λ1, λ3, λ5, ..., the multiplexed input-output of the wave filter of the second type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ1, λ3, λ5, ..., the first demultiplexed input-output of the wave filter of the second type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ1, λ5, λ9, ... and opaque for optical signals with wavelengths with the numbers λ3, λ7, λ11, ..., the second demultiplexed input-output of the wave filter of the second type is transparent for optical signals with wavelengths with the numbers λ3, λ7, λ11, ... and opaque for optical signals with wavelengths with the numbers λ1, λ5, λ9, ..., the multiplexed input-output of the wave filter of the third type is transparent for optical signals with wavelengths with the numbers λ2, λ4, λ6, ..., the first demultiplexed input-output of the wave filter third type is transparent to optically signals with wavelengths λ2, λ6, λ10, ... and opaque for optical signals with wavelengths λ4, λ8, λ12, ..., the second demultiplexed input-output wave filter of the third type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ4 , λ8, λ12, ... and opaque for optical signals with wavelengths λ2, λ6, λ10, ..., the multiplexed input-output of the fourth wave filter is transparent for optical signals with wavelengths λ1, λ5, λ9, ..., the first demultiplexed input-output wave filter the fourth type is transparent for optical signals with wavelengths λ1, λ9, ... and opaque for optical signals with wavelengths λ5, λ13, ..., the second demultiplexed input-output wave filter of the fourth type is transparent for optical signals with wavelengths λ5, λ13, ... and opaque for optical signals with wavelengths λ1, λ9, ..., the fifth-type multiplexed input-output of a wave filter of the fifth type is transparent for optical signals with wavelengths λ3, λ7, λ11, ..., the first demultiplexed in the fifth type wave filter output / output is transparent for optical signals with wavelengths λ3, λ11, ... and opaque for optical signals with wavelengths λ7, λ15, ..., the second demultiplexed fifth type wave filter input-output is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ7, λ15, ... and opaque for optical signals with wavelengths with numbers λ3, λ11, ..., the multiplexed input-output of the wave filter of the sixth type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ2, λ6, λ10, ... first demu the sixth type input-output of a wave filter of the sixth type is transparent for optical signals with wavelengths λ2, λ10, ... and opaque for optical signals with a wavelength with numbers λ6, λ14, ..., the second demultiplexed input-output of a wave filter of sixth type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers λ6, λ14, ... and opaque for optical signals with wavelengths with numbers λ2, λ10, ..., the multiplexed input-output of a wave filter of the seventh type is transparent for optical signals with wavelengths with numbers and λ4, λ8, λ12, ..., the first demultiplexed input-output of a wave filter of the seventh type is transparent for optical signals with wavelengths with the numbers λ4, λ12, ... and opaque for optical signals with wavelengths with the numbers λ8, λ16, ..., the second demultiplexed the input-output of the wave filter of the seventh type is transparent for optical signals with wavelengths with the numbers λ8, λ16, ... and opaque for optical signals with wavelengths with the numbers λ4, λ12 ...
На фиг.1 представлен упрощенный эскиз конструкции известного [1] волнового фильтра; на фиг.2, а - диаграмма прозрачности волнового фильтра F1 первого типа; на фиг.2, б - диаграммы прозрачности волновых фильтров F2 и F3 второго и третьего типов; на фиг.2, в - диаграммы прозрачности волновых фильтров F4-F7 четвертого - седьмого типов; на фиг.3, а-з и фиг.4, а - примеры трасс прохождения оптических сигналов через волновой фильтр первого типа; на фиг.4, б - пример включения фильтра первого типа в систему передачи данных. На фиг.5 представлены наиболее распространенные варианты топологии компьютерных сетей; на фиг.6 - функциональная схема предлагаемого шестиканального коммутатора оптических сигналов; на фиг.7 и 8 - функциональные схемы логических блоков - составных частей предлагаемого коммутатора оптических сигналов.Figure 1 presents a simplified sketch of the design of the known [1] wave filter; figure 2, a is a transparency diagram of the wave filter F1 of the first type; figure 2, b - transparency diagrams of wave filters F2 and F3 of the second and third types; figure 2, in - transparency diagram of the wave filters F4-F7 of the fourth - seventh types; figure 3, az and figure 4, a - examples of paths of passage of optical signals through a wave filter of the first type; figure 4, b is an example of the inclusion of a filter of the first type in a data transmission system. Figure 5 presents the most common options for the topology of computer networks; Fig.6 is a functional diagram of the proposed six-channel optical signal switch; 7 and 8 are functional diagrams of logical blocks - components of the proposed switch optical signals.
Волновой фильтр 1 (фиг.1) предназначен для разделения (сортировки) группы сигналов по длинам волн. Он построен на основе особым образом свитых и сплавленных с одновременным растяжением расплава оптических волокон 2 и 3 [1]. Здесь и далее в зависимости от настройки физических параметров фильтра при его изготовлении он имеет обозначения F1, F2, F3, …, F7 (фильтр первого - седьмого типов). В любом случае фильтр симметричен в том смысле, что пары его выводов Х-W, W-X, Y-Z и Z-Y функционально равноценны.The wave filter 1 (Fig. 1) is designed to separate (sort) a group of signals by wavelengths. It is built on the basis of a specially twisted and fused with the simultaneous stretching of the melt
В зависимости от параметров скрутки, плавления и растяжения оптических волокон при изготовлении фильтра он приобретает избирательную прозрачность по отношению к передаче световых сигналов определенных длин волн. Иными словами, фильтр может некоторым образом сортировать входной поток "разноцветных" световых сигналов инфракрасного диапазона, поступающих извне в произвольных сочетаниях на вывод Х (на любой из четырех выводов). Сигналы, как здесь предполагается, имеют длины волн λ1, λ2, …, λ16, равномерно распределенные на горизонтальных числовых осях диаграмм прозрачности, показанных на фиг.2. Соседние длины волн разделены одинаковыми промежутками, например 100 нм или более.Depending on the parameters of twisting, melting and stretching of the optical fibers during the manufacture of the filter, it acquires selective transparency with respect to the transmission of light signals of certain wavelengths. In other words, the filter can in some way sort the input stream of “multi-colored” infrared light signals arriving from the outside in arbitrary combinations to pin X (to any of the four pins). The signals are assumed to have wavelengths λ1, λ2, ..., λ16 uniformly distributed on the horizontal numerical axes of the transparency diagrams shown in FIG. 2. Adjacent wavelengths are separated by equal gaps, for example 100 nm or more.
Графики 4 и 5 (фиг.2, а) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z фильтра F1. Так как фильтр симметричен, эти же графики отображают соответственно диаграммы прозрачности каналов W-Z и W-Y, a также двух оставшихся каналов, полученных взаимно обратной заменой символов X, W символами Y, Z. Уровни 0 и 100% соответствуют непрозрачному и полностью прозрачному состояниям канала. Графики для их упрощения представлены двумя противофазными синусоидами, хотя в действительности их форма более сложная и зависит от технологии изготовления фильтра. Из графика 4 следует, что канал Х-Y (а также канал W-Z) фильтра F1 прозрачен для света с длинами волн λ1, λ3, λ5, …, λ15 и непрозрачен для света с длинами волн λ2, λ4, λ6, …, λ16. Если канал прозрачен, то свет соответствующих длин волн может передаваться через него в любом или одновременно в обоих направлениях. Непрозрачный канал не пропускает свет соответствующих длин волн ни в одном направлении.Graphs 4 and 5 (figure 2, a) display the transparency diagrams of the channels X-Y and X-Z of the filter F1. Since the filter is symmetrical, these same graphs display the transparency diagrams of the W-Z and W-Y channels, as well as the two remaining channels obtained by mutually reverse substitution of the X, W symbols with the Y, Z symbols.
График 5 показывает, что канал Х-Z (а также канал W-Y) фильтра F1 прозрачен для света с длинами волн λ2, λ4, λ6, …, λ16 и непрозрачен для света с длинами волн λ1, λ3, λ5, …, λ15.Figure 5 shows that the X-Z channel (as well as the W-Y channel) of the F1 filter is transparent to light with wavelengths λ2, λ4, λ6, ..., λ16 and opaque to light with wavelengths λ1, λ3, λ5, ..., λ15.
Графики 6 и 7 (фиг.2, б) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F2. Они представлены синусоидами с удвоенными периодами по сравнению с графиками 4 и 5. Из графика 6 следует, что канал Х-Y фильтра F2 прозрачен для света с длинами волн λ1, λ5, λ9, λ13 и непрозрачен для света с длинами волн λ3, λ7, λ11, λ15. График 7 противофазен графику 6 и отображает диаграмму прозрачности канала Х-Z фильтра F2. Прозрачность каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F2 по отношению к световым сигналам с длинами волн λ2, λ4, λ6, …, λ16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.
Графики 8 и 9 (фиг.2, б) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F3. Они представлены синусоидами той же частоты, что и синусоиды 6 и 7, но сдвинуты относительно них по фазе вправо на четверть периода. Из графика 8 следует, что канал Х-Y фильтра F3 прозрачен для света с длинами волн λ2, λ6, λ10, λ14 и непрозрачен для света с длинами волн λ4, λ8, λ12, λ16. График 9 противофазен графику 8 и отображает диаграмму прозрачности канала Х-Z фильтра F3. Канал Х-Z фильтра F3 прозрачен для света с длинами волн λ4, λ8, λ12, λ16 и непрозрачен для света с длинами волн λ2, λ6, λ10, λ14. Прозрачность каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F3 по отношению к световым сигналам с длинами волн λ1, λ3, λ5, …, λ15 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.
Графики 10 и 11 (фиг.2, б) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F4. Они представлены синусоидами с удвоенными периодами по сравнению с графиками 6-9. Из графика 10 следует, что канал Х-Y фильтра F4 прозрачен для света с длинами волн λ1, λ9 и непрозрачен для света с длинами волн λ5, λ13. График 11 противофазен графику 10 и отображает диаграмму прозрачности канала Х-Z фильтра F4. Этот канал прозрачен для света с длинами волн λ5, λ13 и непрозрачен для света с длинами волн λ1, λ9. Прозрачность каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F4 по отношению к световым сигналам с длинами волн λ2-λ4, λ6-λ8, λ10-λ12, λ14-λ16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.
Графики 12 и 13 (фиг.2, б) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F5. Из графика 12 следует, что канал Х-Y фильтра F5 прозрачен для света с длинами волн λ3, λ11 и непрозрачен для света с длинами волн λ7, λ15. График 13 противофазен графику 12 и отображает диаграмму прозрачности канала Х-Z фильтра F5. Этот канал прозрачен для света с длинами волн λ7, λ15 и непрозрачен для света с длинами волн λ3, λ11. Прозрачность каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F5 по отношению к световым сигналам с длинами волн λ1, λ2, λ4-λ6, λ8-λ10, λ12-λ14, λ16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.
Графики 14 и 15 (фиг.2, е) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F6. Из графика 14 следует, что канал Х-Y фильтра F6 прозрачен для света с длинами волн λ2, λ10 и непрозрачен для света с длинами волн λ6, λ14. График 15 противофазен графику 14 и отображает диаграмму прозрачности канала Х-Z фильтра F6. Этот канал прозрачен для света с длинами волн λ6, λ14 и непрозрачен для света с длинами волн λ2, λ10. Прозрачность каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F6 по отношению к световым сигналам с длинами волн λ1, λ3-λ5, λ7-λ9, λ11-λ13, λ15, λ16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.
Графики 16 и 17 (фиг.2, в) отображают диаграммы прозрачности каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F7. Из графика 16 следует, что канал Х-Y фильтра F7 прозрачен для света с длинами волн λ4, λ12 и непрозрачен для света с длинами волн λ8, λ16. График 17 противофазен графику 16 и отображает диаграмму прозрачности канала Х-Z фильтра F7. Этот канал прозрачен для света с длинами волн λ8, λ16 и непрозрачен для света с длинами волн λ4, λ12. Прозрачность каналов Х-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F7 по отношению к световым сигналам с длинами волн λ1-λ3, λ5-λ7, λ9-λ11, λ13-λ15 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.
Примеры 18-23 трасс прохождения оптических сигналов через волновой фильтр F1 (фиг.3, а-е) показывают распространение группы световых сигналов через фильтр слева направо, справа налево и одновременно в обоих направлениях. В этих примерах один из выводов фильтра не используется.Examples of 18-23 paths of the passage of optical signals through the wave filter F1 (Fig.3, a-e) show the propagation of a group of light signals through the filter from left to right, from right to left and simultaneously in both directions. In these examples, one of the filter pins is not used.
В соответствии с примером 22 (фиг.3, д), вход-выход Х фильтра F1 далее именуется мультиплексированным входом-выходом, вход-выход Y - первым демультиплексированным входом-выходом, вход-выход Z - вторым демультиплексированным входом-выходом фильтра. Аналогично вход-выход Х фильтров F2-F7 далее именуется мультиплексированным входом-выходом, вход-выход Y - первым демультиплексированным входом-выходом, вход-выход Z - вторым демультиплексированным входом-выходом.In accordance with example 22 (Fig.3, d), the input-output X of the filter F1 is hereinafter referred to as multiplexed input-output, input-output Y - the first demultiplexed input-output, input-output Z - the second demultiplexed input-output of the filter. Similarly, the input-output X of the filters F2-F7 is hereinafter referred to as multiplexed input-output, input-output Y - the first demultiplexed input-output, input-output Z - the second demultiplexed input-output.
В примерах 24-26, приведенных на фиг.3, ж, з и фиг.4, а, использованы все выводы фильтра F1.In examples 24-26, shown in figure 3, g, h and figure 4, a, used all the conclusions of the filter F1.
Примеры 24 и 25 показывают возможность применения фильтра F1 для сопряжения однонаправленных линий передачи оптических сигналов с двунаправленными.Examples 24 and 25 show the possibility of using the filter F1 to interface unidirectional transmission lines of optical signals with bidirectional.
В примере 24 оптический сигнал, поступающий на вход Х с левой стороны, содержит 16 составляющих с длинами волн λ1-λ16. Сигнал, снимаемый с выхода W фильтра, также содержит 16 составляющих с теми же длинами волн λ*1-λ*16. Знаки "*" показывают, что сигналы поступили на входы фильтра F1 с правой стороны. На входе-выходе Y сигналы с длинами волн λ1, λ3, λ5, …, λ15 распространяются вправо, а сигналы с длинами волн λ*2, λ*4, λ*6, …, λ*16 - влево. На входе-выходе Z сигналы с длинами волн λ2, λ4, λ6, …, λ16 распространяются вправо, а сигналы с длинами волн λ*1, λ*3, λ*5, …, λ*15 - влево.In example 24, the optical signal supplied to input X on the left side contains 16 components with wavelengths λ1-λ16. The signal taken from the output of the filter W also contains 16 components with the same wavelengths λ * 1-
Пример 25 отличается от примера 24 направлениями передачи сигналов через выводы Х и W фильтра F1.Example 25 differs from example 24 in the directions of signal transmission through the terminals X and W of filter F1.
В примере 26 (фиг.4, а) все подключенные к фильтру F1 линии двунаправленные. По каждой линии передаются 16 пар противоположно направленных оптических сигналов, каждая пара имеет одинаковую длину волны. По существу, эта схема представляет собой не полносвязный коммутатор, способный транслировать данные в направлениях: Х→Y, Х→Z, W→Y, W→Z, Y→X, Y→W, Z→X, Z→W. Для выбора направления передачи (маршрутизации информационного пакета) источник данных использует длины волн с четными или нечетными номерами. Например, внешний источник сигнала, подаваемого на вход-выход Z фильтра F1, желая передать сообщение в линию связи, подключенную к входам-выходам Х или W, может использовать для этого световые импульсы с соответствующими длинами волн λ*6 или λ″15.In example 26 (Fig. 4, a), all lines connected to the filter F1 are bi-directional. On each
Непосредственная передача данных в смежных направлениях Х→W, W→X, Y→Z, Z→Y невозможна. При наличии устройства - посредника 27 (фиг.4, б) такие передачи осуществимы. Например, внешний источник сигнала, подаваемого на вход-выход Z фильтра F, желая передать сообщение в линию связи 28, подключенную к входам-выходам Y, может использовать для этого световые импульсы с длиной волны λ*8. Эти импульсы проходят на вход-выход Х и принимаются устройством Q (27). По предварительной "договоренности" с этим устройством, оно незамедлительно выдает полученные импульсы обратно на вход-выход X, но использует для этого свет с длиной волны λ13. Фильтр F1 передает эти импульсы на вход-выход Y, что и требуется.Direct data transfer in adjacent directions X → W, W → X, Y → Z, Z → Y is impossible. If there is an intermediary device 27 (Fig. 4, b), such transfers are feasible. For example, an external source of the signal supplied to the input-output Z of the filter F, wishing to transmit a message to the
Приведенные примеры (их можно распространить и на фильтры других типов с учетом их диаграмм прозрачности) показывают отмеченные ранее ограниченные возможности фильтра [1] при его использовании в качестве функционально-законченного коммутатора оптических сигналов в компьютерной сети.The above examples (they can be extended to filters of other types, taking into account their transparency diagrams) show the previously mentioned limited capabilities of the filter [1] when it is used as a functionally complete switch of optical signals in a computer network.
На фиг.5 представлены наиболее распространенные варианты топологии компьютерных сетей. Топология типа "общая шина" (фиг.5, а) применяется в основном в локальных сетях ранних поколений. В качестве среды передачи сигналов обычно применяют коаксиальные кабели. Использование оптоволоконных линий связи в рамках данной топологии затруднено, так как необходима установка оптических разветвителей для подключения каждого узла 29 к общей магистрали 30. Это нетехнологично, кроме того, каждый разветвитель делит энергию поступающего на него сигнала на две части, так что уровни принимаемых сигналов зависят от взаимного расположения передатчика и приемника.Figure 5 presents the most common options for the topology of computer networks. The topology of the type of "common bus" (Fig.5, a) is mainly used in local networks of early generations. Coaxial cables are commonly used as signal transmission medium. The use of fiber-optic communication lines within the framework of this topology is difficult, since it is necessary to install optical splitters to connect each
Топология типа "звезда" с общим концентратором 31 (фиг.5, б) предполагает наличие радиальных связей между концентратором и узлами 32 сети. Концентратор суммирует все поступающие в него оптические сигналы, по возможности равномерно распределяет суммарный сигнал между всеми каналами и параллельно передает его в обратных направлениях. Некоторые концентраторы работают по принципу распределения входного сигнала между всеми каналами, кроме "своего", что облегчает обнаружение коллизий при одновременном обращении двух или более узлов 32 к общей среде передачи сигналов.The topology of the "star" type with a common hub 31 (Fig.5, b) suggests the presence of radial connections between the hub and the
Основной недостаток такой структуры состоит в том, что мощность входного сигнала делится на число каналов, достигающее ста или более. Для восстановления уровней выходных сигналов применяют активные концентраторы, способные усиливать мощность выдаваемых ими световых потоков по всем направлениям. Это усложняет структуру концентратора и требует наличия источника питания.The main disadvantage of this structure is that the input signal power is divided by the number of channels reaching one hundred or more. To restore the levels of the output signals, active concentrators are used, which are able to enhance the power of the light fluxes emitted by them in all directions. This complicates the structure of the hub and requires a power source.
В сети с топологией типа "кольцо" (фиг.5, в) узлы 33 соединены в последовательную замкнутую цепь. Недостатки, свойственные рассмотренным ранее сетям (фиг.5, а, б), в данном случае отсутствуют. Каждый узел приостанавливает распространение адресованных ему информационных пакетов и транслирует "чужие" пакеты следующему узлу.In a network with a ring topology (FIG. 5, c), the
При отказе некоторого узла основное направление передачи пакетов можно, добравшись до ближайшего к нему узла, изменить на противоположное, так что все оставшиеся исправными узлы остаются доступными. Чтобы сохранить возможность двунаправленной передачи данных по кольцу при отказе одного из узлов, этот узел автоматически или вручную исключается из работы, а разорванные таким отказом оптические линии связи соединяются между собой "напрямую". При этом соединительный элемент вносит потери при передаче сигнала, кроме того, длина вновь созданной линии связи становится равной сумме длин линий связи, ранее соединявших отказавший узел с соседними.In the event of a failure of a node, the main direction of packet transmission, having reached the node closest to it, can be reversed, so that all nodes that are still operational are accessible. In order to preserve the possibility of bi-directional data transmission in a ring in case of failure of one of the nodes, this node is automatically or manually excluded from operation, and optical communication lines broken by such a failure are connected directly. In this case, the connecting element introduces losses in the transmission of the signal, in addition, the length of the newly created communication line becomes equal to the sum of the lengths of communication lines that previously connected the failed node to the neighboring ones.
Этот недостаток отсутствует в сети с комбинированной топологией (фиг.5, г). Внешне она напоминает рассмотренную ранее сеть с топологией типа "звезда" (фиг.5, б), но вместо концентратора 31 в ней применен коммутатор 34, соединенный с узлами 35. В отличие от концентратора, коммутатор 34 способен определенным образом объединять между собой оптические волокна, соединяющие его с узлами 35. Например, внутри коммутатора можно создать соединения, при которых сеть имеет кольцевую логическую структуру, аналогичную показанной на фиг.5, в. Стрелки 36 на фиг.5, г соответствуют маршрутам передачи пакетов между узлами 35. Как следует из приведенной схемы, передача пакетов между узлами 35 происходит, по существу, по стрелкам 37, как в сети с кольцевой топологией.This disadvantage is absent in the network with combined topology (figure 5, g). Outwardly, it resembles the previously considered network with a star topology (Fig. 5, b), but instead of a
Изоляция и обход одного или нескольких неисправных или выключенных узлов 35 осуществляется соответствующей настройкой внутренних цепей коммутатора 34 и не затрагивает узлы сети и линии связи.Isolation and bypass of one or more faulty or switched off
Коммутатор 38 [2] (фиг.5, д) содержит логические блоки 39, логический блок содержит внешний 40 и внутренние 41 входы-выходы, внешний вход-выход 40 логического блока 39 является входом-выходом соответствующего канала коммутатора и соединен с соответствующим узлом 42 сети. Внутренние входы-выходы 41 логических блоков 39 подключены к оптической коммутационной матрице 43.The switch 38 [2] (Fig. 5, d) contains
Логические блоки 39 могут быть настроены на передачу сигналов между узлами 42 по кольцевой схеме, как было показано на фиг.5, г. Возможны настройки, обеспечивающие логическую изоляцию и обход неисправных или выключенных узлов 42 или линий связи с этими узлами.Logic blocks 39 can be configured to transmit signals between
Предлагаемый коммутатор, показанный на фиг.6, содержит восемь логических блоков 44-51, логический блок содержит первый - восьмой 52-59 входы-выходы, первый 52 вход-выход первого - восьмого 44-51 логических блоков является соответственно входом-выходом первого - восьмого каналов коммутатора.The proposed switch, shown in Fig.6, contains eight logical blocks 44-51, the logical block contains the first - eighth 52-59 inputs / outputs, the first 52 input-output of the first - eighth 44-51 logical blocks is respectively the input-output of the first - eighth channel switch.
Второй - четвертый 45-47, а также шестой - восьмой 49-51 логические блоки дополнительно содержат девятый вход-выход 60.The second - the fourth 45-47, as well as the sixth - eighth 49-51 logic blocks additionally contain the ninth input-
Второй - восьмой 53-59 входы-выходы первого логического блока 44 соединены соответственно со вторым входом-выходом 53 второго логического блока 45, с третьим входом-выходом 54 восьмого логического блока 51, с четвертым входом-выходом 55 третьего логического блока 46, с пятым входом-выходом 56 седьмого логического блока 50, с шестым входом-выходом 57 четвертого логического блока 47, с седьмым входом-выходом 58 шестого логического блока 49 и с восьмым входом-выходом 59 пятого логического блока 48.The second and eighth 53-59 inputs and outputs of the first
Третий - девятый 54-60 входы-выходы второго логического блока 45 соединены соответственно с третьим входом-выходом 54 третьего логического блока 46, с четвертым входом-выходом 55 четвертого логического блока 47, с пятым входом-выходом 56 восьмого логического блока 51, с шестым входом-выходом 57 пятого логического блока 48, с седьмым входом-выходом 58 третьего логического блока 46, с восьмым входом-выходом 59 седьмого логического блока 50 и с девятым входом-выходом 60 шестого логического блока 49.The third and ninth 54-60 inputs and outputs of the second logical unit 45 are connected respectively with the third input-
Второй 53, пятый 56, шестой 57, восьмой 59 и девятый 60 входы-выходы третьего логического блока 46 соединены соответственно со вторым входом-выходом 53 четвертого логического блока 47, с пятым входом-выходом 56 пятого логического блока 48, с шестым входом-выходом 57 шестого логического блока 49, с восьмым входом-выходом 59 восьмого логического блока 51 и с девятым входом-выходом 60 седьмого логического блока 50.The second 53, fifth 56, sixth 57, eighth 59 and ninth 60 inputs and outputs of the third logical block 46 are connected respectively to the second input-
Третий 54, пятый 56, седьмой - девятый 58-60 входы-выходы четвертого логического блока 47 соединены соответственно с третьим входом-выходом 54 пятого логического блока 48, с пятым входом-выходом 56 шестого логического блока 49, с седьмым входом-выходом 58 седьмого логического блока 50, с восьмым входом-выходом 59 шестого логического блока 49 и с девятым входом-выходом 60 восьмого логического блока 51.The third 54, fifth 56, seventh to ninth 58-60 inputs and outputs of the fourth logical unit 47 are connected respectively to the third input-
Второй 53, четвертый 55 и седьмой 58 входы-выходы пятого логического блока 48 соединены соответственно со вторым входом-выходом 53 шестого логического блока 49, с четвертым входом-выходом 55 седьмого логического блока 50 и с седьмым входом-выходом 58 восьмого логического блока 51.The second 53, fourth 55 and seventh 58 inputs and outputs of the
Третий 54 и четвертый 55 входы-выходы шестого логического блока 49 соединены соответственно с третьим входом-выходом 54 седьмого логического блока 50 и с четвертым входом-выходом 55 восьмого логического блока 51.The third 54 and fourth 55 inputs and outputs of the sixth logical unit 49 are connected respectively to the third input /
Второй 53 и шестой 57 входы-выходы седьмого логического блока 50 соединены соответственно со вторым 53 и шестым 57 входами-выходами восьмого логического блока 51.The second 53 and sixth 57 inputs and outputs of the seventh logical unit 50 are connected respectively to the second 53 and sixth 57 inputs and outputs of the eighth logical unit 51.
Первый - восьмой логические блоки 44-51 содержат первый - шестой волновые фильтры 61-66, второй - четвертый 45-47, а также шестой - восьмой 49-51 логические блоки дополнительно содержат седьмой волновой фильтр 67.The first - eighth logic blocks 44-51 contain the first - sixth wave filters 61-66, the second - the fourth 45-47, and the sixth - eighth 49-51 logic blocks additionally contain the
В первом - восьмом логических блоках 44-51 мультиплексированный вход-выход 68 первого волнового фильтра 61 является первым входом-выходом 52 соответствующего логического блока, первый 69 и второй 70 демультиплексированные входы-выходы первого волнового фильтра 61 соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 71 и 72 второго 62 и третьего 63 волновых фильтров.In the first and eighth logical blocks 44-51, the multiplexed input-
В первом - восьмом логических блоках 44-51 первый 73 и второй 74 демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра 63 соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 75 и 76 пятого 65 и четвертого 64 волновых фильтров, второй демультиплексированный вход-выход 77 второго волнового фильтра 62 соединен с мультиплексированным входом-выходом 78 шестого волнового фильтра 66.In the first and eighth logical blocks 44-51, the first 73 and second 74 demultiplexed inputs and outputs of the
В первом - восьмом логических блоках 44-51 первый 79 и второй 80 демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра 66 соединены соответственно с седьмым 58 и шестым 57 входами-выходами соответствующего логического блока, первый 81 и второй 82 демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра 65 соединены соответственно с пятым 56 и четвертым 55 входами-выходами соответствующего логического блока, первый 83 и второй 84 демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра 64 соединены соответственно с третьим 54 и вторым 53 входами-выходами соответствующего логического блока.In the first and eighth logical blocks 44-51, the first 79 and second 80 demultiplexed inputs and outputs of the
В первом 44 и пятом 48 логических блоках первый демультиплексированный вход-выход 85 второго волнового фильтра 62 соединен с восьмым входом-выходом 59 соответствующего логического блока.In the first 44 and fifth 48 logic blocks, the first demultiplexed input-
Во втором - четвертом 45-47 и шестом - восьмом 49-51 логических блоках первый демультиплексированный вход-выход 85 второго волнового фильтра 62 соединен с мультиплексированным входом-выходом 86 седьмого волнового фильтра 67, первый 87 и второй 88 демультиплексированные входы-выходы которого соединены соответственно с девятым 60 и восьмым 59 входами-выходами соответствующего логического блока.In the second - fourth 45-47 and sixth - eighth 49-51 logic blocks, the first demultiplexed input-
В первом - восьмом 44-51 логических блоках первые - третьи 61-63 волновые фильтры являются соответственно волновыми фильтрами F1-F3 первого - третьего типов, четвертый - шестой 64-66 волновые фильтры являются соответственно волновыми фильтрами F7 седьмого, F6 шестого и F5 пятого типов, во втором - четвертом 45-47 и шестом - восьмом 49-51 логических блоках седьмой волновой фильтр 67 является волновым фильтром F4 четвертого типа.In the first - eighth 44-51 logical blocks, the first - third 61-63 wave filters are respectively the F1-F3 wave filters of the first - third types, the fourth - sixth 64-66 wave filters are respectively the wave filters F7 of the seventh, F6 of the sixth and F5 of the fifth type , in the second - fourth 45-47 and sixth - eighth 49-51 logic blocks, the
При включении коммутатора в компьютерную сеть ее узлы подключаются к входам-выходам 52 первого - восьмого логических блоков 44-51. Для удобства изложения на фиг.6 - 8 оптоволоконные каналы связи с узлами сети обозначены буквами А, В, С, …, Н.When the switch is switched on to the computer network, its nodes are connected to the inputs and outputs 52 of the first and eighth logical units 44-51. For the convenience of the presentation in Fig.6 - 8 fiber-optic communication channels with network nodes are indicated by the letters A, B, C, ..., N.
Для обмена данными между узлами сети используются оптические сигналы с длинами волн λ1-λ16, равномерно распределенными на горизонтальных числовых осях диаграмм, показанных на фиг.2. В общем случае число используемых длин волн не ограничивается шестнадцатью.To exchange data between network nodes, optical signals with wavelengths λ1-λ16 uniformly distributed on the horizontal numerical axes of the diagrams shown in FIG. 2 are used. In general, the number of wavelengths used is not limited to sixteen.
С помощью предлагаемого коммутатора реализуется полный граф двунаправленных соединений между узлами сети, подключенными к оптоволоконным каналам А-Н:Using the proposed switch, a complete graph of bidirectional connections between network nodes connected to fiber optic channels AH is implemented:
А↔В, А↔С, А↔D, А↔Е, А↔F, А↔G, А↔Н, В↔С, В↔D, В↔Е, В↔F, В↔G, В↔Н, С↔D, С↔Е, С↔F, С↔G, С↔Н, D↔Е, D↔F, D↔G, D↔Н, Е↔F, Е↔G, Е↔Н, F↔G, F↔Н, G↔Н.А↔В, А↔С, А↔D, А↔Е, А↔F, А↔G, А↔Н, В↔С, В↔D, В↔Е, В↔F, В↔G, В↔ H, С↔D, С↔Е, С↔F, С↔G, С↔Н, D↔Е, D↔F, D↔G, D↔Н, Е↔F, Е↔G, Е↔Н, F↔G, F↔H, G↔H.
В таблице приведены длины волн оптических сигналов, соответствующие маршрутам передачи данных между разными парами оптоволоконных каналов коммутатора.The table shows the wavelengths of the optical signals corresponding to data transmission routes between different pairs of fiber optic channels of the switch.
Из таблицы следует, что, например, для двунаправленной передачи пакетов данных между узлами сети, подключенными к каналам D и F коммутатора, можно воспользоваться сигналами с длинами волн λ2, λ5, λ10, λ13 - одним из этих сигналов либо, для распараллеливания передачи, одновременно двумя, тремя или четырьмя сигналами.It follows from the table that, for example, for bi-directional transmission of data packets between network nodes connected to the D and F channels of the switch, you can use signals with wavelengths λ2, λ5, λ10, λ13 - one of these signals or, for parallelization of transmission, simultaneously two, three or four signals.
Применение предлагаемого коммутатора оптических сигналов позволяет упростить построение сетей с полносвязным графом соединений между ее узлами или с логической структурой типа "кольцо" и топологией типа "звезда". Благодаря возможности связи каждого канала с каждым, реализуется распараллеливание потоков данных и логическая изоляция неисправных или выключенных узлов сети. Коммутатор функционирует без источника питания. Маршрут передаваемого узлом сети пакета данных задается на физическом (а не на сетевом) уровне выбором длины волны линейного сигнала.The application of the proposed optical signal switch allows simplifying the construction of networks with a fully connected graph of connections between its nodes or with a logical structure of the ring type and star topology. Due to the possibility of communication of each channel with each, parallelization of data streams and logical isolation of faulty or switched off network nodes are implemented. The switch operates without a power source. The route of the data packet transmitted by the network node is specified at the physical (and not at the network) level by selecting the wavelength of the linear signal.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №5809190 (Fig.5).1. US Patent No. 5809190 (Fig. 5).
2. Патент США №6134357 (Fig.4) (прототип).2. US Patent No. 6,134,357 (Fig. 4) (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007138930/28A RU2346311C1 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Optical signal switching unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007138930/28A RU2346311C1 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Optical signal switching unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2346311C1 true RU2346311C1 (en) | 2009-02-10 |
Family
ID=40546848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007138930/28A RU2346311C1 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Optical signal switching unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2346311C1 (en) |
-
2007
- 2007-10-22 RU RU2007138930/28A patent/RU2346311C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7343093B2 (en) | Protected bidirectional WDM network | |
CN105474565B (en) | Photon switch chip for expansible reconfigurable optical add/drop multiplexer | |
JP4065120B2 (en) | Composite packet switching method and system by transmissive photonic slot routing using WDM | |
JP6021492B2 (en) | Optical cross-connect device | |
JPH10502500A (en) | Transmission network system with high transmission capacity for communication | |
KR100271210B1 (en) | Optical cross-connect with layered modularity | |
US11487063B2 (en) | Pair routing between three undersea fiber optic cables | |
JP5287993B2 (en) | Optical signal transmitter, optical signal receiver, wavelength division multiplexing optical communication device, and wavelength path system | |
CN108370279B (en) | Photoelectric exchanger | |
US6895186B2 (en) | System for accessing a wavelength-division-multiplexed bidirectional optical fiber ring network | |
RU2347245C1 (en) | Circuit changer of optical signals | |
RU2346307C1 (en) | Optical signal switching unit | |
RU2346311C1 (en) | Optical signal switching unit | |
RU2347250C1 (en) | Circuit changer of optical signals | |
RU2346310C1 (en) | Optical signal switching unit | |
RU2347248C1 (en) | Circuit changer of optical signals | |
RU2347247C1 (en) | Circuit changer of optical signals | |
RU2346316C1 (en) | Optical signal switching unit | |
RU2346308C1 (en) | Optical signal switching unit | |
RU2346309C1 (en) | Optical signal switching unit | |
RU2347246C1 (en) | Circuit changer of optical signals | |
RU2347249C1 (en) | Circuit changer of optical signals | |
US6856719B2 (en) | Optical switch system | |
EP1267589B1 (en) | Optical node unit, wavelength multiplexing optical transmission system, and wavelength separating method | |
US7653305B1 (en) | Optical transport system and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091023 |