JP3695853B2

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Info

Publication number: JP3695853B2
Application number: JP19229296A
Authority: JP
Inventors: 哲也赤星; 健福田; 正幸鹿嶋; 恒生濱田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2016-07-22
Also published as: JPH1041951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光バッファ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信分野にも光技術が適用され、高速で大容量の通信が可能になった。それに伴い、交換装置の分野でも光技術を適用した光交換の研究が様々な方面から行われている。特に、将来のマルチメディア社会に最も有効であると考えられているＡＴＭ（Asyncronus Transfer Mode）交換においては、セルと呼ばれる固定長のパケットが同一宛先に到着するのを防止するために、光バッファ装置を付与することが必要となる。光バッファ装置としては、光遅延手段（遅延メモリまたは遅延素子と称する場合もある。）として光ファイバから構成される光遅延線を用いたものが一般的である。
【０００３】
図７は４本の光遅延線１４ａ〜１４ｄを具えた従来の光バッファ装置（文献：「『Optical Fiber Buffer for High-Perfomance Broadband Switching』 ,Eur Trans Telecommun Relat Technol，Vol.4,No.6,1993,p.671-678」のFig.7 参照）に４つのセルＡ〜Ｄが同時に到着した場合の様子を示している。一般に、１つの出力ポート１８から同時に複数のセルを出力させることができないため、４つのセルＡ〜Ｄが同時に到着した場合には、セルＡは遅延０で出力するように光スイッチ１２を切り替え、セルＢは１タイムスロット分、セルＣは２タイムスロット分、セルＤは３タイムスロット分、それぞれ光遅延線１４ｂ〜１４ｄにより遅延して出力するように光スイッチ１２を切り替えている。このようにして４つのセルＡ〜Ｄを衝突することなく出力している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光バッファ装置では、４つのセルＡ〜Ｄが同時に到着し、続いて２つ以上のセルが同時に到着した場合、一部のセルはセル廃棄となる。例えば、図７に示すように、４つのセルＡ〜Ｄが到着し、続いて２つのセルＥ及びＦが到着した場合、セルＦを処理できなくなりセル廃棄となる。これを防ぐためには、光スイッチのサイズを大きくし、さらに光遅延線を新たに増やす必要があるが、この方法ではハード量が飛躍的に増大する。例えば、ＡＴＭ交換の場合には、１セルの長さが５３バイトであるため、転送レートを仮に１０Ｇｂ／ｓとした場合には、１セル分遅延させるために必要な光ファイバの長さは８ｍ以上となる。
【０００５】
従って、ハード量を増大させることなしに、セル廃棄を回避することが可能な光バッファ装置の出現が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、この発明の光バッファ装置によれば、複数の入力ポートと、光スイッチ手段と、光遅延手段と、光結合手段と、１つの出力ポートとを具え、入力ポートから入力したセルを光スイッチ手段に入力させ、光スイッチ手段から出力したセルを光遅延手段に入力させ、光遅延手段から出力したセルを光結合手段に入力させ、光結合手段から出力したセルを出力ポートから出力させる光バッファ装置において、入力ポートから同時に入力した複数の先行セルに続いて同時に複数の後続セルが入力ポートから入力する場合、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを１セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させるためのフィードバック手段を具え、このフィードバック手段は光スイッチ手段の出力側から入力側に接続して設けてあることを特徴とする。
【０００７】
このような光バッファ装置によれば、光スイッチ手段から出力してフィードバック手段に入力したセルは、所定のセル分遅延して再度光スイッチ手段に入力する。後述して詳細に説明するが、例えば、４つの入力ポートから同時に入力した４つの先行セルに続いて同時に２つの後続セルが入力ポートから入力する場合について考えると、いずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポートから出力させるために、一方の後続セルを１セル分遅延させて再度光スイッチ手段に入力させることが可能なフィードバック手段に入力する。このように一方の後続セルをフィードバック手段に入力することにより、２つの後続セルの間に１セル分遅延時間差が生じる。従って、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを１セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させることが可能となる。そして、このように光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルが１セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力する場合、各セルは互いに衝突することなしに出力ポートから出力する。また、いずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポートから出力させるために、従来の光バッファ装置に、１セル分遅延させることが可能なフィードバック手段を設けただけであるため、ハード量の増大が抑制されている。
【０００８】
なお、好ましくは、フィードバック手段を１本または複数本の光ファイバーで構成するのが良い。光ファイバーはその長さを調節することにより、それを伝達するセルの遅延時間を調節することができるため、フィードバック手段として用いて好適である。特に、フィードバック手段を複数本の光ファイバーで構成し、個々の光ファイバーの間でも伝達するセルの遅延時間差が生じるようにした場合には、トラヒックの変動に適応することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。以下の説明に用いる各図において、各構成成分はこの発明が理解出来る程度にその形状、大きさ、及び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示してある。従って、この発明が以下に説明する実施の形態に限定されるものではないことは理解されたい。
【００１０】
図１はこの実施の形態の光バッファ装置を示す概略的な構成図である。図１に示すようにこの実施の形態の光バッファ装置１００は、４つの入力ポート１０ａ〜１０ｄ（以下、４つの入力ポート１０ａ〜１０ｄをそれぞれ第１〜第４の入力ポートと称する場合がある。）と、光スイッチング手段としての光スイッチ１２と、光遅延手段としての４本の光遅延線１４ａ〜１４ｄ（以下、４本の光遅延線１４ａ〜１４ｄをそれぞれ第１〜第４の光遅延線と称する場合がある。）と、光結合手段としての光結合器１６と、１つの出力ポート１８とを具え、さらに光フィードバック手段としての１本の光フィードバック線２０を具えている。また、各入力ポート１０ａ〜１０ｄと光スイッチ１２との間には４本の光入力線２２ａ〜２２ｄ（以下、４本の光入力線２２ａ〜２２ｄをそれぞれ第１〜第４の光入力線と称する場合がある。）を具え、光結合器１６と出力ポート１８との間には１本の光出力線２４を具えている。
【００１１】
このような構成のこの実施の形態の光バッファ装置１００では、各入力ポート１０ａ〜１０ｄから入力したセルを光スイッチ１２に入力させるため、第１の光入力線２２ａの一端は第１の入力ポート１０ａに接続し、第１の光入力線２２ａの他端は光スイッチ１２の第１の入力端２６ａに接続してある。同様に、第２〜第４の入力線２２ｂ〜２２ｄの一端はそれぞれ第２〜第４の入力ポート１０ｂ〜１０ｄに接続し、第２〜第４の入力線２２ｂ〜２２ｄの他端はそれぞれ光スイッチ１２の第２〜第４の入力端２６ｂ〜２６ｄに接続してある。
【００１２】
また、光スイッチ１２から出力したセルを各光遅延線１４ａ〜１４ｄに入力させ、さらに各光遅延線１４ａ〜１４ｄから出力したセルを光結合器１６に入力させるため、第１の光遅延線１４ａの一端は光スイッチ１２の第１の出力端２８ａに接続し、第１の光遅延線１４ａの他端は光結合器１６の第１の入力端３０ａに接続してある。同様に、第２〜第４の光遅延線１４ｂ〜１４ｄの一端はそれぞれ光スイッチ１２の第２〜第４の出力端２８ｂ〜２８ｄに接続し、第２〜第４の光遅延線１４ｂ〜１４ｄの他端はそれぞれ光結合器１６の第２〜第４の入力端３０ｂ〜３０ｄに接続してある。ここで、第２の光遅延線１４ｂに入力したセルは、第１の光遅延線１４ａに同時に入力したセルが光結合器１６に到着する時間から１セル分遅延して光結合器１６に到着する。同様に、第３の光遅延線１４ｃに入力したセルは、第１の光遅延線１４ａに同時に入力したセルが光結合器１６に到着する時間から２セル分遅延して光結合器１６に到着し、第４の光遅延線１４ｄに入力したセルは、第１の光遅延線１４ａに同時に入力したセルが光結合器１６に到着する時間から３セル分遅延して光結合器１６に到着する。
【００１３】
また、光結合器１６から出力したセルを出力ポート１８から出力させるため、光出力線２４の一端は光結合器１６の出力端３２に接続し、光出力線２４の他端は出力ポート１８に接続してある。
【００１４】
また、光スイッチ１２の出力側から出力したセルを光スイッチ１２の入力側にフィードバックさせるため、光フィードバック線２０の一端は光スイッチ１２の第５の出力端２８ｅに接続し、光フィードバック線２０の他端は光スイッチ１２の第５の入力端２６ｅに接続してある。ここで、光フィードバック線２０に入力したセルは、光スイッチ１２の第５の出力端２８ｅに到着した時間から１セル分遅延して光スイッチ１２の第５の入力端２６ｅに到着する。一般に、セルが光スイッチ１２を通過する時間は、光フィードバック線２０を通過する時間に比べて非常に短いため、光フィードバック線２０に入力したセルは、１セル分遅延した後、第１〜第４の光遅延線１４ａ〜１４ｄに入力させることが可能となる。
【００１５】
このようなこの実施の形態の光バッファ装置１００は、光遅延線１４ａ〜１４ｄ、光フィードバック線２０、光入力線２２ａ〜２２ｄ及び光出力線２４として例えば光ファイバを用い、光スイッチ１２として例えば２入力２出力（２×２）の単位スイッチを組み合わせて構成した６入力６出力（６×６）の光スイッチを用い、光結合器１６として例えば光カプラーや、２入力２出力（２×２）の単位スイッチを組み合わせて構成した４入力４出力（４×４）の光スイッチを用いて構成することができる。この場合、光入力線を構成する光ファイバーの端部を各入力ポート１０ａ〜１０ｄとして用い、光出力線を構成する光ファイバーの端部を出力ポート１８として用いる。また、光遅延線、及び光フィードバック線の遅延時間は光ファイバーの長さを変えて調節する。また、２×２の単位スイッチとして２×２の方向性結合器を用いると、クロス状態、バー状態の２形態を取ることができ、また動作速度が数ｎｓと高速であるため、２×２の方向性結合器は２×２の単位スイッチとして最適である。
【００１６】
次に、このような構成のこの実施の形態の光バッファ装置１００の動作について説明する。図２及び図３は、この実施の形態の光バッファ装置１００の動作の説明に供する図であり、図２及び図３にはセルＡが第１の入力ポート１０ａに、セルＢが第２の入力ポート１０ｂに、セルＣが第３の入力ポート１０ｃに、セルＤが第４の入力ポート１０ｄに同時に到着した後、さらにセルＡに続いてセルＥが第１の入力ポート１０ａに到着し、セルＣに続いてセルＦが第３の入力ポート１０ｃに到着した場合について示している。すなわち、図２及び図３には、４つのセルＡ〜Ｄがそれぞれ第１〜第４の入力ポート１０ａ〜１０ｄに同時に到達した後、１セル分遅延して２つのセルＥ及びセルＦがそれぞれ第１及び第３の入力ポート１０ａ及び１０ｃに同時に到達した場合について示している。以下、４つのセルＡ〜Ｄを先行セルと称し、２つのセルＥ及びＦを後続セルと称する場合がある。なお、図２及び図３中、セルＡ〜Ｆは、破線または実線で表した四角形で示している。
【００１７】
６つのセルＡ〜Ｆのいずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポート１８から出力させるため、先ず、４つの先行セルＡ〜Ｄが光スイッチ１２に入力する時、セルＡが第１の光遅延線１４ａに入力し、セルＢが第２の光遅延線１４ｂに入力し、セルＣが第３の光遅延線１４ｃに入力し、セルＤが第４の光遅延線１４ｄに入力するように光スイッチ１２を切り替える。次に、先行セルＡ〜Ｄに続いて２つの後続セルＥ及びＦが光スイッチ１２に入力する時、セルＥが第４の光遅延線１４ｄに入力し、セルＦが光フィードバック線２０に入力するように光スイッチ１２を切り替える（図２参照）。最後に、１セル分遅延してセルＦが再度光スイッチ１２に入力する時、セルＦが第４の光遅延線１４ｄに入力するように光スイッチ１２を切り替える（図３参照）。このような光スイッチ１２の切り替えは、各セルＡ〜Ｆのヘッダに記録されているデータに基づいて行う。すなわち、各入力ポート１０ａ〜１０ｄに入力する前に、各セルＡ〜Ｆのヘッダに記録されているデータを予め検出しておき、そのデータに基づいて光スイッチ１２を切り替える。
【００１８】
このように光スイッチ１２を切り替えることにより、セルＢは第２の光遅延線１４ｂを伝達するため、セルＡから１セル分遅延して出力ポート１８から出力する。また、セルＣは第３の光遅延線１４ｃを伝達するため、セルＡから２セル分遅延して出力ポート１８から出力する。また、セルＤは第４の光遅延線１４ｄを伝達するため、セルＡから３セル分遅延して出力ポート１８から出力する。また、セルＥはセルＡから１セル分遅延して第１の入力ポート１０ａに到着し、その後第４の光遅延線１４ｄを伝達するため、セルＡから４セル分遅延して出力ポート１８から出力する。また、セルＦはセルＡから１セル分遅延して第３の入力ポート１０ｃに到着し、その後光フィードバック線２０を伝達した後、第４の光遅延線１４ｄを伝達するため、セルＡから５セル分遅延して出力ポート１８から出力する。
【００１９】
このようにして、セルＡ〜Ｆは互いに衝突することなしに出力ポート１８から出力することが可能となる。
【００２０】
この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、トラヒックの変動に応じて、光フィードバック線の数を増やしたり、光遅延線の数を増やせば良いことは明らかである。例えば、上述した構成の光バッファ装置１００の場合、４つの先行セルが同時に到着した後、連続して４つの後続セルが同時に到着すると、一部の後続セルはセル廃棄となるため、そのような場合には、図４に示す光バッファ装置の変形例１１０に示すように、３本の光フィードバック線２０ａ〜２０ｃ（以下、３本の光フィードバック線２０ａ〜２０ｃをそれぞれ第１〜第３の光フィードバック線と称する場合がある。）を光スイッチ１２の出力側から入力側に設ければ良い。より具体的には、１セル分遅延させることが可能な第１の光フィードバック線２０ａの一端を光スイッチ１２の第５の出力端２８ｅに他端を光スイッチ１２の第５の入力端２６ｅに接続し、２セル分遅延させることが可能な第２の光フィードバック線２０ｂの一端を光スイッチ１２の第６の出力端２８ｆに他端を光スイッチ１２の第６の入力端２６ｆに接続し、３セル分遅延させることが可能な第３の光フィードバック線２０ｃの一端を光スイッチ１２の第７の出力端２８ｇに他端を光スイッチ１２の第７の入力端２６ｇに接続すれば良い。このように３本の光フィードバック線２０ａ〜２０ｃを設けた場合には、図５及び図６に示すように、４つの先行セルＡ〜Ｄに続いて４つの後続セルＥ〜Ｈが光スイッチ１２に入力する時、セルＥが第４の光遅延線１４ｄに入力し、セルＦが第１の光フィードバック線２０ａに入力し、セルＧが第２の光フィードバック線２０ｂに入力し、セルＨが第３の光フィードバック線２０ｃに入力するように光スイッチ１２を切り替える（図５参照）。そして、１セル分遅延してセルＦが再度光スイッチ１２に入力する時、セルＦが第４の光遅延線１４ｄに入力するように光スイッチ１２を切り替え、２セル分遅延してセルＧが再度光スイッチ１２に入力する時、セルＧが第４の光遅延線１４ｄに入力するように光スイッチ１２を切り替え、３セル分遅延してセルＨが再度光スイッチ１２に入力する時、セルＨが第４の光遅延線１４ｄに入力するように光スイッチ１２を切り替える（図６参照）。このように光スイッチ１２を切り替えることにより、セルＡ〜Ｈは互いに衝突することなしに出力ポート１８から出力することが可能となる。なお、このように３本の光フィードバック線２０ａ〜２０ｃを光スイッチ１２の出力側から入力側に設けるためには光スイッチ１２の構成を変更することも必要になる。なお、図５及び図６中、セルＡ〜Ｆは、破線または実線で表した四角形で示している。
【００２１】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の光バッファ装置によれば、複数の入力ポートと、光スイッチ手段と、光遅延手段と、光結合手段と、１つの出力ポートとを具えた光バッファ装置において、入力ポートから同時に入力した複数の先行セルに続いて同時に複数の後続セルが入力ポートから入力する場合、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを１セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させるためのフィードバック手段を光スイッチ手段の出力側から入力側に接続して設けてある。
【００２２】
このような光バッファ装置によれば、光遅延手段から最後に出力した先行セルに続いて後続セルを１セルずつ時間をずらして非同時的に光遅延手段から出力させることが可能となり、従って、各セルは互いに衝突することなしに出力ポートから出力することができる。また、いずれのセルもセル廃棄することなしに出力ポートから出力させるためのハード量の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の光バッファ装置を示す概略的な構成図である。
【図２】実施の形態の光バッファ装置の動作の説明に供する図（その１）である。
【図３】実施の形態の光バッファ装置の動作の説明に供する図（その２）である。
【図４】実施の形態の光バッファ装置の変形例を示す概略的な構成図である。
【図５】実施の形態の光バッファ装置の変形例の動作の説明に供する図（その１）である。
【図６】実施の形態の光バッファ装置の変形例の動作の説明に供する図（その２）である。
【図７】従来の光バッファ装置の構成及び動作の説明に供する図である。
【符号の説明】
１０ａ〜１０ｄ：第１〜第４の入力ポート
１２：光スイッチ
１４ａ〜１４ｄ：第１〜第４の光遅延線
１６：光結合器
１８：出力ポート
２０：光フィードバック線
２０ａ〜２０ｃ：第１〜第３の光フィードバック線
２２ａ〜２２ｄ：第１〜第４の光入力線
２４：光出力線
２６ａ〜２６ｇ：第１〜第７の入力端
２８ａ〜２８ｇ：第１〜第７の出力端
３０ａ〜３０ｄ：第１〜第４の入力端
３２：出力端[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical buffer device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, optical technology has also been applied to the communication field, enabling high-speed and large-capacity communication. Along with this, research on optical exchange using optical technology has also been conducted in various fields in the field of switching equipment. In particular, in ATM (Asyncronus Transfer Mode) exchange, which is considered to be most effective in the future multimedia society, an optical buffer device is used to prevent fixed-length packets called cells from arriving at the same destination. Must be granted. In general, an optical buffer device uses an optical delay line composed of an optical fiber as an optical delay means (sometimes referred to as a delay memory or a delay element).
[0003]
FIG. 7 shows a conventional optical buffer device having fouroptical delay lines 14a to 14d (reference: “Optical Fiber Buffer for High-Perfomance Broadband Switching”, Eur Trans Telecommun Relat Technol, Vol. 4, No. 6, 1993, p.671-678 "(see Fig. 7) shows the situation when four cells A to D arrive at the same time. In general, since a plurality of cells cannot be output simultaneously from oneoutput port 18, when four cells A to D arrive at the same time, the cell A switches theoptical switch 12 so that it outputs with a delay of 0, Theoptical switch 12 is switched so that the cell B is output for one time slot, the cell C is output for two time slots, and the cell D is output for three time slots with a delay by theoptical delay lines 14b to 14d. In this way, the four cells A to D are output without colliding.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional optical buffer device, when four cells A to D arrive at the same time and then two or more cells arrive at the same time, some cells are discarded. For example, as shown in FIG. 7, when four cells A to D arrive and subsequently two cells E and F arrive, the cell F cannot be processed and the cell is discarded. In order to prevent this, it is necessary to increase the size of the optical switch and further increase the number of optical delay lines. However, this method increases the amount of hardware dramatically. For example, in the case of ATM exchange, since the length of one cell is 53 bytes, if the transfer rate is 10 Gb / s, the length of the optical fiber necessary for delaying by one cell is 8 m. That's it.
[0005]
Therefore, the advent of an optical buffer device capable of avoiding cell discard without increasing the hardware amount has been desired.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the optical buffer device of the present invention, a plurality of input ports, optical switch means, optical delay means, optical coupling means, and one output port are provided, and a cell input from the input port is optically connected. Light that is input to the switch means, the cell output from the optical switch means is input to the optical delay means, the cell output from the optical delay means is input to the optical coupling means, and the cell output from the optical coupling means is output from the output port In the buffer device, when a plurality of subsequent cells are simultaneously input from the input port following a plurality of preceding cells input simultaneously from the input port, the subsequent cells are timed one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. A feedback means for shifting the output from the optical delay means non-simultaneously, and this feedback means is input from the output side of the optical switch means. Wherein the is provided connected to the side.
[0007]
According to such an optical buffer device, cells output from the optical switch means and input to the feedback means are delayed by a predetermined cell and input again to the optical switch means. As will be described in detail later, for example, when considering the case where two subsequent cells are simultaneously input from the input port following the four previous cells input simultaneously from the four input ports, all cells are discarded. In order to output from the output port without any input, one subsequent cell is delayed by one cell and input to the feedback means that can be input again to the optical switch means. By inputting one subsequent cell to the feedback means in this way, a delay time difference of one cell is generated between the two subsequent cells. Therefore, it is possible to output the subsequent cells from the optical delay means non-simultaneously by shifting the time by one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. In this way, when the succeeding cells shift the time one cell at a time and output from the optical delay means non-simultaneously following the preceding cell output last from the optical delay means, the cells output without colliding with each other. Output from the port. Further, in order to output any cell from the output port without discarding the cell, the conventional optical buffer device is simply provided with a feedback means capable of delaying by one cell, so that the amount of hardware increases. Is suppressed.
[0008]
Preferably, the feedback means is composed of one or a plurality of optical fibers. Since the optical fiber can adjust the delay time of the cell that transmits the optical fiber by adjusting its length, it is suitable for use as a feedback means. In particular, when the feedback means is composed of a plurality of optical fibers and a difference in delay time of cells to be transmitted occurs between the individual optical fibers, it is possible to adapt to fluctuations in traffic.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, each component is merely schematically shown in shape, size, and arrangement relationship to the extent that the present invention can be understood. Moreover, in each figure used for description, the same number is attached | subjected and shown about the same structural component. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described below.
[0010]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical buffer device according to this embodiment. As shown in FIG. 1, in theoptical buffer device 100 of this embodiment, there are cases where fourinput ports 10a to 10d (hereinafter, the fourinput ports 10a to 10d are referred to as first to fourth input ports, respectively). ), Anoptical switch 12 as an optical switching means, and fouroptical delay lines 14a to 14d (hereinafter referred to as fouroptical delay lines 14a to 14d) as optical delay means, respectively. And anoptical coupler 16 as an optical coupling means, oneoutput port 18, and a singleoptical feedback line 20 as an optical feedback means. Between theinput ports 10a to 10d and theoptical switch 12, fouroptical input lines 22a to 22d (hereinafter, the fouroptical input lines 22a to 22d are respectively connected to the first to fourth optical input lines). And a singleoptical output line 24 between theoptical coupler 16 and theoutput port 18.
[0011]
In theoptical buffer device 100 of this embodiment having such a configuration, since the cells input from theinput ports 10a to 10d are input to theoptical switch 12, one end of the firstoptical input line 22a is the first input port. The other end of the firstoptical input line 22a is connected to thefirst input end 26a of theoptical switch 12. Similarly, one end of each of the second tofourth input lines 22b to 22d is connected to each of the second tofourth input ports 10b to 10d, and the other end of each of the second tofourth input lines 22b to 22d is light. Theswitch 12 is connected to the second tofourth input terminals 26b to 26d.
[0012]
In addition, since the cells output from theoptical switch 12 are input to theoptical delay lines 14a to 14d and the cells output from theoptical delay lines 14a to 14d are input to theoptical coupler 16, the firstoptical delay line 14a is used. One end of theoptical switch 12 is connected to thefirst output end 28 a of theoptical switch 12, and the other end of the firstoptical delay line 14 a is connected to thefirst input end 30 a of theoptical coupler 16. Similarly, one ends of the second to fourthoptical delay lines 14b to 14d are connected to the second tofourth output terminals 28b to 28d of theoptical switch 12, respectively, and the second to fourthoptical delay lines 14b to 14d are connected. Are connected to the second tofourth input terminals 30b to 30d of theoptical coupler 16, respectively. Here, the cell input to the secondoptical delay line 14b arrives at theoptical coupler 16 with a delay of one cell from the time when the cells simultaneously input to the firstoptical delay line 14a arrive at theoptical coupler 16. To do. Similarly, the cell input to the thirdoptical delay line 14c arrives at theoptical coupler 16 with a delay of two cells from the time when the cells simultaneously input to the firstoptical delay line 14a arrive at theoptical coupler 16. Then, the cell input to the fourthoptical delay line 14d arrives at theoptical coupler 16 with a delay of three cells from the time when the cells simultaneously input to the firstoptical delay line 14a arrive at theoptical coupler 16. .
[0013]
In order to output the cell output from theoptical coupler 16 from theoutput port 18, one end of theoptical output line 24 is connected to theoutput end 32 of theoptical coupler 16, and the other end of theoptical output line 24 is connected to theoutput port 18. Connected.
[0014]
Further, in order to feed back the cell output from the output side of theoptical switch 12 to the input side of theoptical switch 12, one end of theoptical feedback line 20 is connected to thefifth output end 28 e of theoptical switch 12. The other end is connected to thefifth input end 26e of theoptical switch 12. Here, the cell input to theoptical feedback line 20 arrives at thefifth input terminal 26e of theoptical switch 12 with a delay of one cell from the time of arrival at thefifth output terminal 28e of theoptical switch 12. In general, since the time required for the cell to pass through theoptical switch 12 is very short compared to the time required to pass through theoptical feedback line 20, the cell input to theoptical feedback line 20 is delayed by one cell and then the first to first It is possible to input to the fouroptical delay lines 14a to 14d.
[0015]
Such anoptical buffer device 100 of this embodiment uses, for example, optical fibers as theoptical delay lines 14a to 14d, theoptical feedback line 20, theoptical input lines 22a to 22d, and theoptical output line 24, and 2 as theoptical switch 12, for example. A 6-input 6-output (6 × 6) optical switch configured by combining unit switches of 2 inputs (2 × 2) is used. As theoptical coupler 16, for example, an optical coupler, or 2 inputs and 2 outputs (2 × 2) 4 unit and 4 output (4 × 4) optical switches configured by combining the unit switches. In this case, the end of the optical fiber constituting the optical input line is used as each of theinput ports 10a to 10d, and the end of the optical fiber constituting the optical output line is used as theoutput port 18. The delay time of the optical delay line and the optical feedback line is adjusted by changing the length of the optical fiber. Further, when a 2 × 2 directional coupler is used as a 2 × 2 unit switch, it can take two forms of a cross state and a bar state, and since the operation speed is as high as several ns, 2 × 2 The directional coupler is optimal as a 2 × 2 unit switch.
[0016]
Next, the operation of theoptical buffer device 100 of this embodiment having such a configuration will be described. 2 and 3 are diagrams for explaining the operation of theoptical buffer device 100 according to this embodiment. In FIG. 2 and FIG. 3, the cell A is thefirst input port 10a, and the cell B is the second. After the cell C arrives at thethird input port 10c and the cell D arrives at thefourth input port 10d simultaneously at theinput port 10b, the cell E arrives at thefirst input port 10a following the cell A, A case where the cell F arrives at thethird input port 10c following the cell C is shown. That is, in FIG. 2 and FIG. 3, after the four cells A to D reach the first tofourth input ports 10a to 10d simultaneously, the two cells E and F are respectively delayed by one cell. The case where the first andthird input ports 10a and 10c are simultaneously reached is shown. Hereinafter, the four cells A to D may be referred to as preceding cells, and the two cells E and F may be referred to as subsequent cells. 2 and 3, the cells A to F are indicated by squares represented by broken lines or solid lines.
[0017]
In order to output any cell of the six cells A to F from theoutput port 18 without discarding the cell, first, when the four preceding cells A to D input to theoptical switch 12, the cell A receives the first light. The cell B is input to the secondoptical delay line 14b, the cell C is input to the thirdoptical delay line 14c, and the cell D is input to the fourthoptical delay line 14d. Theoptical switch 12 is switched. Next, when two subsequent cells E and F following the preceding cells A to D input to theoptical switch 12, the cell E inputs to the fourthoptical delay line 14d, and the cell F inputs to theoptical feedback line 20 Thus, theoptical switch 12 is switched (see FIG. 2). Finally, when the cell F is input to theoptical switch 12 again after being delayed by one cell, theoptical switch 12 is switched so that the cell F is input to the fourthoptical delay line 14d (see FIG. 3). Such switching of theoptical switch 12 is performed based on data recorded in the headers of the cells A to F. That is, before inputting to each of theinput ports 10a to 10d, the data recorded in the headers of the cells A to F are detected in advance, and theoptical switch 12 is switched based on the data.
[0018]
By switching theoptical switch 12 in this manner, the cell B transmits the secondoptical delay line 14b, and therefore is delayed from the cell A by one cell and output from theoutput port 18. In addition, since the cell C is transmitted through the thirdoptical delay line 14c, the cell C is delayed from the cell A by two cells and output from theoutput port 18. In addition, since the cell D transmits the fourthoptical delay line 14d, the cell D is delayed from the cell A by 3 cells and output from theoutput port 18. The cell E arrives at thefirst input port 10a after being delayed by one cell from the cell A, and then is delayed by four cells from the cell A and transmitted from theoutput port 18 to be transmitted through the fourthoptical delay line 14d. Output. The cell F arrives at thethird input port 10c with a delay of one cell from the cell A, and then transmits theoptical feedback line 20 and then transmits the fourthoptical delay line 14d. The output is output from theoutput port 18 with a delay of the cell.
[0019]
In this way, the cells A to F can output from theoutput port 18 without colliding with each other.
[0020]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that the number of optical feedback lines or the number of optical delay lines may be increased in accordance with traffic fluctuations. For example, in the case of theoptical buffer device 100 having the above-described configuration, if four subsequent cells arrive at the same time after four previous cells arrive at the same time, some subsequent cells are discarded, so that In this case, as shown in amodification 110 of the optical buffer device shown in FIG. 4, threeoptical feedback lines 20a to 20c (hereinafter, the threeoptical feedback lines 20a to 20c are respectively connected to the first to third light beams. May be referred to as a feedback line) from the output side of theoptical switch 12 to the input side. More specifically, one end of the firstoptical feedback line 20a that can be delayed by one cell is connected to thefifth output end 28e of theoptical switch 12, and the other end is connected to thefifth input end 26e of theoptical switch 12. One end of the secondoptical feedback line 20b that can be connected and delayed by two cells is connected to thesixth output end 28f of theoptical switch 12, and the other end is connected to thesixth input end 26f of theoptical switch 12. One end of the thirdoptical feedback line 20c that can be delayed by three cells may be connected to theseventh output terminal 28g of theoptical switch 12 and the other end to theseventh input terminal 26g of theoptical switch 12. When threeoptical feedback lines 20a to 20c are provided in this way, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, four subsequent cells E to H follow theoptical switch 12 following the four preceding cells A to D. Cell E is input to the fourthoptical delay line 14d, cell F is input to the firstoptical feedback line 20a, cell G is input to the secondoptical feedback line 20b, and cell H is Theoptical switch 12 is switched so as to input to the thirdoptical feedback line 20c (see FIG. 5). Then, when the cell F is input to theoptical switch 12 again after being delayed by one cell, theoptical switch 12 is switched so that the cell F is input to the fourthoptical delay line 14d, and the cell G is delayed by two cells. When the signal is again input to theoptical switch 12, theoptical switch 12 is switched so that the cell G is input to the fourthoptical delay line 14d, and when the cell H is input to theoptical switch 12 again after being delayed by three cells, the cell H Switches theoptical switch 12 so as to be input to the fourthoptical delay line 14d (see FIG. 6). By switching theoptical switch 12 in this way, the cells A to H can output from theoutput port 18 without colliding with each other. In order to provide the threeoptical feedback lines 20a to 20c from the output side to the input side of theoptical switch 12 as described above, it is necessary to change the configuration of theoptical switch 12. In FIGS. 5 and 6, the cells A to F are indicated by squares represented by broken lines or solid lines.
[0021]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the optical buffer device of the present invention, an optical buffer comprising a plurality of input ports, optical switch means, optical delay means, optical coupling means, and one output port. In the apparatus, when a plurality of subsequent cells are simultaneously input from the input port following a plurality of preceding cells input simultaneously from the input port, the subsequent cells are timed one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. Feedback means for shifting the output from the optical delay means non-simultaneously is connected from the output side of the optical switch means to the input side.
[0022]
According to such an optical buffer device, it is possible to cause the subsequent cells to be output from the optical delay means non-simultaneously by shifting the time by one cell following the preceding cell last output from the optical delay means. Each cell can be output from the output port without colliding with each other. Further, it is possible to suppress an increase in the amount of hardware for outputting any cell from the output port without discarding the cell.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an optical buffer device according to an embodiment;
FIG. 2 is a diagram (part 1) for explaining an operation of the optical buffer device according to the embodiment;
FIG. 3 is a diagram (part 2) for explaining the operation of the optical buffer device according to the embodiment;
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a modification of the optical buffer device according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram (part 1) for explaining an operation of a modification of the optical buffer device according to the embodiment;
6 is a diagram (No. 2) for explaining the operation of the modification of the optical buffer device according to the embodiment; FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration and operation of a conventional optical buffer device;
[Explanation of symbols]
10a to 10d: First to fourth input ports 12:Optical switches 14a to 14d: First to fourth optical delay lines 16: Optical coupler 18: Output port 20:Optical feedback lines 20a to 20c: First to fourth Thirdoptical feedback lines 22a to 22d: First to fourth optical input lines 24:Optical output lines 26a to 26g: First toseventh input terminals 28a to 28g: First toseventh output terminals 30a to 30d: 1st to 4th input terminal 32: Output terminal

Claims

Translated fromJapanese

複数の入力ポートと、光スイッチ手段と、光遅延手段と、光結合手段と、１つの出力ポートとを具え、該入力ポートから入力したセルを該光スイッチ手段に入力させ、該光スイッチ手段から出力したセルを該光遅延手段に入力させ、該光遅延手段から出力したセルを該光結合手段に入力させ、該光結合手段から出力したセルを該出力ポートから出力させる光バッファ装置において、
前記入力ポートから同時に入力した複数の先行セルに続いて同時に複数の後続セルが前記入力ポートから入力する場合、前記光遅延手段から最後に出力した前記先行セルに続いて前記後続セルを１セルずつ時間をずらして非同時的に前記光遅延手段から出力させるためのフィードバック手段を具え、
該フィードバック手段は、前記光スイッチ手段の出力側から入力側に接続して設けてある複数本の光ファイバーで構成されており、該複数本の光ファイバーの個々の光ファイバーの間で伝達するセルの遅延時間差が生じるように構成されていることを特徴とする光バッファ装置。A plurality of input ports, optical switch means, optical delay means, optical coupling means, and one output port are provided. A cell input from the input port is input to the optical switch means, and the optical switch means In the optical buffer device for inputting the output cell to the optical delay unit, causing the cell output from the optical delay unit to be input to the optical coupling unit, and outputting the cell output from the optical coupling unit from the output port.
When a plurality of subsequent cells are simultaneously input from the input port following a plurality of preceding cells input simultaneously from the input port, the subsequent cells are placed one cell after the preceding cell output last from the optical delay means. Comprising feedback means for causing the optical delay means to output non-simultaneously at different times,
The feedback means is composed of a plurality of optical fibers connected from the output side to the input side of the optical switch means, and a delay time difference between cells transmitted between the individual optical fibers of the plurality of optical fibers. An optical buffer device characterized in that