[发明专利]用于数据包的光开关装置

说明书

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的光开关装置。

在光数据网络中，趋势是传输数据包。数据突发也称作数据包，这些数据突发又可以由不同的较小的数据包组成并具有不同的长度。相同波长的数据包通过一数目据信道传输，多个这种″信道″(单个信号)被合并成一个波长复用信号，简称为WDM信号。现在在光交换网络中问题在于，在没较大时间损失的情况下通过也称作为″交换机″或″路由器″的光开关装置传输数据包或将数据包合并成新的WDM信号。

光(光子)开关装置可以以不同方式来实现。一种可能性在于应用可控的反射镜，这些反射镜可以将到达的光从任意的输入端连接到任意的输出端上。然而，在数据包(在此也将数据包理解为突发)交换时出现多个问题。如果传输容量(″带宽″)缺少，则一方面必须很快地进行开关过程，而另一方面必须将数据包中间存储。

在电学领域中，由美国专利US 6,195,335 B1描述了一种电子开关装置，该电子开关装置是以矩阵形式构造的并适合于数据包的开关。它在输入线路中包括第一电子存储器，并在开关点(Cross Point)包括另外的可以接收至少一数目据包的Crocc-Point存储器。在任意时间点可从两个存储器中调用数字数据包(突发)，致使它们可以与另外的数据包/突发一起被合并成数据流并可以以高的″效率、即在此在最佳利用可供支配的宽带的情况下被传输。如在电子存储器的情况下那样，数据可以在任意时间点被写入并在任意时间点被调用的光子存储器在可预见的时间内不存在。

如果坚持纯光学的解决方案，则可以例如应用延迟线，如例如在欧洲专利申请EP 1176846 A2中所描述的那样。

更老的美国专利申请US 2002/0114035 A1利用相同的本身公知的结构，以便转换波长。在连接数据包时的一个问题是光延迟元件的实现，这些光延迟元件例如可以通过可切换的不同长度的光纤以不连续的传输时间或通过循环存储器(光纤环路)来实现。但是，在传输数据包时在这些系统中很大的时间段(传输容量-″带宽″)仍然未被利用。

因此，本发明的任务是为包交换网络给出一种改进的光开关装置。

这个任务按照专利权利要求1的特征来解决。

本发明的有利扩展方案在从属权利要求中给出。

有利的是光耦合场的相对简单的结构，该结构舍弃输入侧或输出侧的存储器。每个开关点除了光开关之外只需要唯一的作为延迟元件被实施的中间存储器，该中间存储器的运行时间是无级可调的并且因此负责在转接时的最佳效率(带宽的利用)。

一种特别简单的结构通过划分开关层面来实现。例如，将所有相同的、来自不同波长复用信号的相同波长的信号在一个开关层面(部件)中转接。

为了使信号的相互影响最小化，也可以只在一个开关层面中转接不同的波长。这样，所有来自一个波长复用信号的信号例如可以被分配给一个开关层面。波长复用器将其它波长的外部信号滤除。另外，光开关可以用诸如波长转换的附加功能来补充，这些附加功能通过一些连接在附加输入线与输出线之间的波长转换器来实现。在实现光开关和延迟元件时，可以利用不同的技术。

开关装置的其它有利的构造方案能够实现确定波长的信号/数据包的选择以及同时这些信号/数据包的单独的延迟。

现在借助原理电路图和实现草图来进行更详细地阐述本发明。

图1示出光开关装置的原理电路图，

图2示出用于传输数据突发的WDM信号，

图3示出光开关装置的变型方案，

图4示出附加功能的实现例子，

图5示出按照EIT原理的物理装置，和

图6示出具有光子晶体结构的物理装置。

在图1中所示出的光开关装置SW1的情况下，通过多个传输光纤FR₁-FR_M接收波长复用信号WMR₁-WMR_M。这些WDM信号中的每一个都在波长去复用器DMUX₁-DMUX_M中被分解成不同波长λ1-λi-λN的单个信号，这些单个信号被分配给各个信道。