Способ построения волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов и сеть, реализующая данный способ



Способ построения волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов и сеть, реализующая данный способ
Способ построения волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов и сеть, реализующая данный способ
Способ построения волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов и сеть, реализующая данный способ
Способ построения волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов и сеть, реализующая данный способ

 

H04B10/00 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2540801:

Бородай Павел Николаевич (RU)

Устройство относится к средствам построения цифровых сетей. Технический результат заключается в уменьшении числа электронно-оптических преобразований в системе, что уменьшает вносимые ими искажения. Сеть состоит из N последовательно соединенных узлов коммутации маршрутизации, которые могут замыкаться в кольцо, с разделением маршрутизации, которая производится в электронном виде в маршрутизаторах, и коммутации, которая производится в оптическом виде в фотонных коммутаторах. Применение данной волоконно-оптической сети позволит строить телекоммуникационные сети кольцевой и линейной топологии с оптической пакетной коммутацией, использующие существующую структуру сетей SDH путем замены терминальных мультиплексоров на узел коммутации и маршрутизации. 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Устройство относится к телекоммуникационной и информационно-вычислительной технике и может быть использовано при построении телекоммуникационных и локально-вычислительных сетей (сетей передачи данных).

Уровень техники

Традиционными технологиями построения цифровой первичной сети, в которой сигнал передается в оптическом виде, являются технологии с временным разделением каналов, причем наиболее широко используемым способом построения цифровой первичной сети, в которой сигнал передается в оптическом виде, является технология синхронной иерархии с временным разделением каналов (Synchronous Digital Hierarchy - SDH). Основными топологиями сетей SDH являются линейная и кольцевая.

В настоящее время в научно-технической литературе рассматривается переход на коммутацию сигналов в оптическом виде, как перспективное направление развития сетей передачи данных, однако аналогов предлагаемой волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов в патентной информации не выявлено.

Известный из уровня техники способ создания волоконно-оптической сети (RU 2266620 С2, Н04В 10/08) использует оптическую коммутацию сигналов (оптических каналов на длинах волн λ1, λ2, λ3, …).

Раскрытие изобретения

Сеть состоит из N последовательно соединенных узлов коммутации маршрутизации, которые могут замыкаться в кольцо. Основной особенностью предлагаемой телекоммуникационной сети, отличающей ее как от существующих сетей SDH, так и от сетей связи с полностью оптической коммутацией и маршрутизацией, является разделение маршрутизации, которая производится в электронном виде в маршрутизаторах, и коммутации пакетов, которая производится в оптическом виде в фотонных коммутаторах, при этом достигается уменьшение числа электронно-оптических преобразований в системе и вносимых ими искажений за счет исключения электронно-оптических преобразований транзитных оптических пакетов в узлах сети.

Краткое описание чертежей

Базовым элементом предлагаемой волоконно-оптической сети является узел коммутации и маршрутизации (УКМ). Структура УКМ волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов показана на фиг. 1

Фигура 1. Структура узла коммутации и маршрутизации сети

На чертеже изображены:

1 - направление передачи 1 (оптический кабель);

2 - направление передачи 2 (оптический кабель);

3 - потребители телекоммуникационных услуг;

4 - пограничный электронный маршрутизатор с оптоэлектронным электрооптическим преобразованием (ЭМ);

5 - фотонный коммутатор с оптической коммутацией пакетов (ФК).

Поступающие от потребителей данные обрабатываются электронным маршрутизатором ЭМ, который:

а) при передаче информации:

- определяет адрес узла приема сети - адресата сообщения;

- разбивает данные на блоки;

- формирует адресную часть блока с информацией о потребителе - адресате данных;

- буферизует блоки в очереди на передачу;

- при наличии свободного направления передачи в фотонном коммутаторе ФК преобразует блок в оптический вид, снабжает его меткой (формирует оптический пакет), содержащей код узла приема, и передает в ФК;

б) при приеме информации:

- принимает от ФК адресованные данному узлу сети блоки;

- преобразует их в электронный вид;

- определяет по информации, содержащейся в адресной части блока данных адресата сообщения;

- формирует сообщение и передает адресату.

ФК осуществляет коммутацию оптических пакетов по информации, содержащейся в метках:

- принимает метку оптического пакета (с направления передачи А или В);

- определяет по признакам, содержащимся в метке, признак адресования блока;

- если блок не адресован данному узлу сети, ФК пропускает его на выход направления передачи без коммутации;

- если блок адресован данному узлу сети, коммутирует его на ЭМ и одновременно выдает ему разрешение на передачу в этом направлении передачи очередного блока из буфера, который и коммутирует на выход направления передачи;

- если принята метка, обозначающая отсутствие в данном интервале времени блока данных, выдает ЭМ разрешение на передачу в этом направлении передачи очередного блока из буфера, который и коммутирует на выход направления передачи.

Из рассмотренных узлов могут собираться сети линейной и кольцевой топологии.

Структура сети линейной топологии показана на фиг. 2.

Фигура 2. Волоконно-оптическая сеть с оптической коммутацией пакетов линейной топологии

На чертеже изображены:

6 - управляющий УКМ направления 1 (УКМ-У(1));

7 - управляющий УКМ направления 2 (УКМ-У(2));

8 - транзитный УКМ (УКМ-Т).

Особенность построения сети линейной топологии заключается в том, что граничный узел каждого направления является управляющим и имеет следующие особенности работы:

все принимаемые оптические пакеты коммутируются в ЭМ, где блоки данных, не предназначенные для данного узла сети, перемаршрутизируются либо удаляются;

при отсутствии информации на передачу в канал передаются признаки «пустого блока»;

при синхронной передаче осуществляется выработка синхронизирующего сигнала.

В частном случае, работа линии может осуществляться с одним управляющим узлом, как показано на фиг. 3.

Фигура 3. Волоконно-оптическая сеть с оптической коммутацией пакетов линейной топологии с одним управляющим коммутатором

На чертеже изображены:

8 - транзитный УКМ (УКМ-Т):

9 - управляющий УКМ (УКМ-У).

Фигура 4. Волоконно-оптическая сеть с оптической коммутацией пакетов кольцевой топологии

На чертеже изображены:

10 - управляющий УКМ кольца (УКМ-У);

8 - транзитный УКМ (УКМ-Т).

4 - пограничный электронный маршрутизатор с оптоэлектронным электрооптическим преобразованием (ЭМ).

Работа управляющего узла сети аналогична линейной топологии с тем отличием, что один узел является управляющим для обоих направлений передачи.

Осуществление изобретения

Применение данной волоконно-оптической сети позволит строить телекоммуникационные сети кольцевой и линейной топологии с оптической пакетной коммутацией, использующие существующую структуру сетей SDH путем замены терминальных мультиплексоров на УКМ.

Способ построения волоконно-оптической сети с оптической коммутацией пакетов, заключающийся в том, что сеть состоит из N последовательно соединенных узлов коммутации и маршрутизации, которые могут замыкаться в кольцо с разделением маршрутизации в маршрутизаторах и коммутации пакетов из данных, поступающих от потребителей, и их обработке маршрутизатором, который при передаче информации определяет адрес узла приема сети - адреса сообщения, разбивает данные на блоки данных, формирует адресную часть блока данных с информацией о потребителе - адресате данных, преобразует блок данных в оптический вид, снабжает его меткой, формирует оптический пакет, содержащий код узла приема, и при наличии свободного направления передачи передает в фотонный коммутатор, при приеме информации принимает от фотонного коммутатора адресованные данному узлу сети блоки данных, преобразует их в электронный вид, определяет по информации, содержащейся в адресной части, блок данных адресата сообщения, формирует сообщение и передает адресату, причем фотонный коммутатор осуществляет коммутацию оптических пакетов по информации, содержащейся в метках, принимает метку оптического пакета, определяет по признакам, содержащимся в метке, признак для адресования блока данных, если блок адресован данному узлу сети, коммутирует его на маршрутизатор и выдает разрешение на передачу в этом направлении передачи очередного блока данных из буфера маршрутизатора, отличающийся тем, что существует разделение маршрутизации, которая производится в электронном виде в маршрутизаторах, и коммутации, которая производится в оптическом виде в фотонных коммутаторах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам построения цифровых систем. Технический результат заключается в повышении скорости обработки информации с уменьшением числа электронно-оптических преобразований в системе и вносимых ими искажений.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в расширении арсенала методов решения задачи миниатюризации в микроэлектронике.

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат - получение направленного потока волн, энергия которых в свободном пространстве не будет ослабляться (зависеть) обратно пропорционально квадрату пройденного пути и будет самофокусироваться.

Изобретение относится технике связи и может использоваться для управления динамическим изменением размеров в сетях транспортировки данных без прерывания передачи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических системах связи. Технический результат состоит в обеспечении внедрения данных в излучаемый свет и повышении эффективности передачи данных.

Изобретение относится к технике электрической связи и может использоваться в системах двусторонней оптической связи. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства двусторонней оптической связи в подводных условиях.

Изобретение относится к устройствам контроля потерь в волоконно-оптических линиях и может быть использовано в качестве универсального технического средства защиты информации ограниченного доступа, передаваемой по неконтролируемой территории.

Изобретение относится к измерительной технике для передачи аналоговых электрических сигналов с использованием светового канала. Технический результат состоит в расширении динамического диапазона, отношения сигнал/шум волоконно-оптического канала в условиях сильных электромагнитных помех.

Изобретение относится к защищенным волоконно-оптическим системам передачи и может быть использовано в качестве дуплексного волоконно-оптического канала передачи информации ограниченного доступа по неконтролируемой территории.

Изобретение относится к технике волоконно-оптической связи и может использоваться в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) для организации нескольких независимых каналов связи.

Группа изобретений относится к области лазерной локации, лазерной связи, а также к системам доставки лазерного излучения на движущийся объект. Технический результат состоит в повышении точности наведения и доставки лазерного излучения на движущийся объект. Для этого на движущийся объект посылают импульсы лазерного излучения с длиной волны λ на объект с формированием на нем теплового пятна, принимают излучение теплового пятна в спектральных интервалах ИК-диапазона, содержащих длину волны λ, ширину спектральных интервалов суживают в процессе приема излучения теплового пятна так, что спектральные границы интервалов сближаются с λ, а усредненное значение яркости изображения теплового пятна сохраняется примерно неизменным в процессе приема излучения, при этом лазерное излучение, отраженное от объекта, в процессе приема излучения теплового пятна селективно ослабляют, корректируют посылку импульсов лазерного излучения в направлении наиболее яркой точки теплового пятна, направление определяют по координатам точки максимальной яркости в изображении теплового пятна, которое получают после доставки на объект каждого импульса лазерного излучения. Устройство, реализующее способ, включает в себя источник лазерного излучения, связанный с блоком управления направлением пучка лазерного излучения, оптически сопряженные двухкоординатную оптическую систему наведения, телескоп, светоделитель, реотражатель, селективный ослабитель интенсивности лазерного излучения, сменный светофильтр из набора пропускающих светофильтров, входящего в блок светофильтров, объектив, матричный фотоприемник, чувствительный в ИК-диапазоне спектра, включающем длину волны лазерного излучения, связанный с блоком обработки изображения, связанным, в свою очередь, с измерителем амплитуды сигнала и центральным блоком управления, при этом блок светофильтров связан с измерителем амплитуды сигнала и выполнен с возможностью замены сменного светофильтра из набора светофильтров по командам от измерителя амплитуды сигнала, центральный блок управления связан с приводами и датчиками двухкоординатной оптической системы наведения, приводом телескопа, также с источником лазерного излучения, выполнен с возможностью заданий режимов их работы и имеет входы и выходы для связи с внешними устройствами. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться в системах фазовой синхронизации по ВОЛС. Техническим результатом является повышение фазовой стабильности, точности и надежности передачи по ВОЛС высокочастотного аналогового сигнала. Для этого устройство содержит генератор опорных сигналов, генераторы сигналов, объединитель сигналов, оптический передатчик, оптическое волокно, оптический приемник, радиочастотные делители, фильтр верхних частот, управляемый фазовращатель, фильтры, преобразователь частоты, фазовый детектор и масштабирующий усилитель. В устройство введены четвертый генератор сигнала, радиочастотный делитель, подстроечный фазовращатель и управляемый аттенюатор, а гетеродин и один из фильтров и преобразователей исключены, генераторы синхронизированы с генератором опорных сигналов. 1 ил.

Группа изобретений относится к технике связи и может использоваться для передачи речевого сообщения на расстояние. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности и скрытности передачи речевого сообщения. Для этого способ включает в себя генерацию несущих электромагнитных колебаний, модуляцию колебаний электрическим сигналом, содержащим передаваемую информацию, распространение колебаний на расстояние, прием и преобразование колебаний в исходный электрический сигнал, частота электромагнитных колебаний находится в диапазоне длин волн рентгеновского излучения, а устройство состоит из передатчика и приемника, передатчик содержит аналого-цифровой преобразователь, соединенный с модулятором света, и рентгеновскую трубку, в вакуумном баллоне которой предусмотрено входное - оптически прозрачное и выходное - рентгенопрозрачное окна, а также расположены фотокатод, один или несколько динодов и анод с мишенью, причем модулятор оптически связан через входное окно с фотокатодом анод соединен с источником высокого напряжения, а выходное окно предназначено для передачи импульсов рентгеновского излучения на вход приемника, содержащего последовательно соединенные детектор рентгеновского излучения, усилитель и цифро-аналоговый преобразователь электрического сигнала, выход которого является выходом приемника. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической транспортной сети. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи. Для этого предложен способ обработки кросс-коммутационной нагрузки для оборудования оптической транспортной сети (OTN), которое включает сервисный блок и блок кросс-коммутации, причем упомянутый сервисный блок включает первый сервисный подблок и второй сервисный подблок. Способ включает разбиение, первым сервисным подблоком, данных Т1, отображенных на Т временных интервалов в N/2 шинах младших разрядов данных объединительной платы первого сервисного подблока, на две части; разбиение, вторым сервисным подблоком, данных Т2, отображенных на Т временных интервалов в N/2 шинах младших разрядов данных объединительной платы второго сервисного подблока, на две части; обмен данными и их рекомбинирование, осуществляемые упомянутым первым сервисным подблоком и упомянутым вторым сервисным подблоком, и передачу рекомбинированных данных в блок кросс-коммутации. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи. Техническим результатом является повышение быстродействия. Устройство содержит: первый (1) и второй (2) токовые входы устройства, токовый выход (3) устройства, первый (4) и второй (5) выходные транзисторы с объединенными базами, третий (6) и четвертый (7) выходные транзисторы другого типа проводимости с объединенными базами, первый (8) источник опорного тока, первое (9) токовое зеркало, согласованное с первой (10) шиной источника питания, второе (11) токовое зеркало, согласованное со второй (12) шиной источника питания, дополнительное токовое зеркало (13), согласованное со второй (12) шиной источника питания, первый (14) источник вспомогательного напряжения, второй (15) источник вспомогательного напряжения. 5 ил.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и касается оптоэлектронного передатчика. Оптоэлектронный передатчик состоит из источника питания, лазера, повернутого полупрозрачного отражательного зеркала, корректирующей линзы, электрического модулятора, малогабаритного фотоприемника и автоматического коммутатора. Оптический выход лазера связан через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало с оптическим входом корректирующей линзы. Оптический выход корректирующей линзы связан с оптическим входом малогабаритного фотоприемника, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор с первым входом автоматического коммутатора. Автоматический коммутатор имеет второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом источника питания и со входом лазера. Технический результат заключается в уменьшении габаритов и энергопотребления устройства. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости. Для этого ввод в действие источника кодированного света в осветительной системе осуществляется посредством использования устройства дистанционного управления. Когда идентификация источника света успешна, этому источнику света отправляется управляющее сообщение, по меньшей мере, частично отключить его испускание света. Таким образом, гасится световой вклад идентифицированного источника света. Тем самым сокращается вероятность конфликта кодированного света от уже идентифицированного источника света с идентификаторами, содержащимися в кодированном свете, испущенном другими источниками света. Когда больше нет детектируемого кодированного света, чувствительность устройства дистанционного управления может быть повышена до тех пор, пока кодированный свет снова будет детектируемым. Дополнительные источники света могут тогда быть идентифицированы и введены в действие. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических линиях связи. Технический результат состоит в обеспечении надежного выделения полосы пропускания, приемлемой задержки передачи и надлежащего использования полосы пропускания восходящей линии связи. Для этого способ используют для OLT, чтобы выделять полосу пропускания устройству оптической сети (ONU), причем способ содержит этапы, на которых: оценивают входной трафик ONU в соответствии с информацией от ONU (S302); устанавливают сигнал изменения входного трафика (S304), который используется для указания изменения входного трафика двух смежных циклов динамического выделения полосы пропускания (DBA) ONU и выделяют полосу пропускания ONU в соответствии с входным трафиком ONU и сигналом изменения входного трафика (S306). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи. Для этого схема (300) опторазвязки включает в себя оптопару (303), сконфигурированную для оптической передачи необработанного выходного сигнала, схему (317) преобразования, соединенную с выходом оптопары и сконфигурированную для преобразования необработанного выходного сигнала в заданный преобразованный сигнал, и схему (306) управления, соединенную с выходом оптопары. Схема (306) управления сконфигурирована для формирования автономного сигнала управления из необработанного выходного сигнала после того, как необработанный выходной сигнал проходит через оптопару (303), причем автономный сигнал управления формируется, только если необработанный выходной сигнал превышает заданный порог преобразования, и для управления схемой (317) преобразования и преобразования необработанного выходного сигнала в заданный преобразованный сигнал, если автономный сигнал управления формируется схемой (306) управления, и вывода необработанного выходного сигнала на выходной порт. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в гибридной сети для приложений внутри здания (IBW). Технический результат состоит в повышении пропускной способности канала передачи. Для этого гибридная кабельная система для покрытия беспроводной связи в здании обеспечивает путь прямого капала и путь обратного канала, включает прямой канал, включающий по меньшей мере одно оптическое волокно для подключения первого сигнала, генерируемого на радиочастотном входном блоке с радиочастотным антенным узлом, и обратный канал, включающий коаксиальный кабель, в котором часть обратного канала включает излучающий коаксиальный кабель, сконфигурированный для приема второго сигнала, переданного беспроводным оконечным оборудованием в здании, и передачи второго сигнала на радиочастотный входной блок, причем каждый из каналов расположен на отдельном носителе. 17 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх