коммутатор оптических сигналов

Формула изобретения

1. Коммутатор оптических сигналов, 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, отличающийся тем, что первый-шестой логические блоки дополнительно содержат восьмой вход-выход, второй - восьмой входы-выходы первого логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом второго логического блока, с третьим входом-выходом седьмого логического блока, с пятым входом-выходом третьего логического блока, с пятым входом-выходом шестого логического блока, с седьмым входом-выходом четвертого логического блока, с седьмым входом-выходом пятого логического блока и с восьмым входом-выходом второго логического блока, третий - седьмой 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 седьмого логического блока, с шестым входом-выходом пятого логического блока и с седьмым входом-выходом шестого логического блока, второй, четвертый и шестой - восьмой входы-выходы третьего логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом четвертого логического блока, с четвертым входом-выходом пятого логического блока, с шестым входом-выходом четвертого логического блока, с шестым входом-выходом шестого логического блока и с седьмым входом-выходом седьмого логического блока, третий, пятый и восьмой входы-выходы четвертого логического блока соединены соответственно с третьим входом-выходом пятого логического блока, с четвертым входом-выходом шестого логического блока и с шестым входом-выходом седьмого логического блока, второй, пятый и восьмой входы-выходы пятого логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом шестого логического блока, с четвертым входом-выходом седьмого логического блока и с восьмым входом-выходом шестого логического блока, третий вход-выход шестого логического блока соединен со вторым входом-выходом седьмого логического блока, первый - шестой логические блоки содержат первый - шестой волновые фильтры, седьмой логический блок содержит первый - пятый волновые фильтры, в первом - седьмом 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, в первом логическом блоке первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами четвертого и пятого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом шестого волнового фильтра и со вторым входом-выходом первого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с восьмым и седьмым входами-выходами первого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с шестым и пятым входами-выходами первого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с четвертым и третьим входами-выходами первого логического блока, во втором и шестом логических блоках первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами четвертого и пятого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с четвертым входом-выходом соответствующего логического блока и с мультиплексированным входом-выходом шестого волнового фильтра, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с восьмым и седьмым входами-выходами соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с шестым и пятым входами-выходами соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами соответствующего логического блока, в третьем и четвертом логических блоках первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с восьмым входом-выходом соответствующего логического блока и с мультиплексированным входом-выходом четвертого волнового фильтра, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами пятого и шестого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого 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 шестого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами соответствующего логического блока, в пятом логическом блоке первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом четвертого волнового фильтра и с шестым входом-выходом пятого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами пятого и шестого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с восьмым и седьмым входами-выходами пятого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с пятым и четвертым входами-выходами пятого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами первого логического блока, в седьмом логическом блоке первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом четвертого волнового фильтра и с пятым входом-выходом седьмого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом пятого волнового фильтра и со вторым входом-выходом седьмого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с седьмым и шестым входами-выходами седьмого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с четвертым и третьим входами-выходами седьмого логического блока, первые - третьи волновые фильтры первого - седьмого логических блоков являются соответственно волновыми фильтрами первого - третьего типов, четвертые волновые фильтры первого, второго, пятого - седьмого логических блоков являются волновыми фильтрами четвертого типа, пятые волновые фильтры первого, второго, шестого логических блоков, а также четвертые волновые фильтры третьего и четвертого логических блоков являются волновыми фильтрами пятого типа, шестой волновой фильтр первого логического блока, а также пятые волновые фильтры третьего - пятого и седьмого логических блоков являются волновыми фильтрами шестого типа, шестые волновые фильтры второго - шестого логических блоков являются волновыми фильтрами седьмого типа.

2. Коммутатор оптических сигналов по п.1, отличающийся тем, что волновые фильтры первого - седьмого типов оперируют оптическими сигналами с длинами волн, пронумерованными в виде ряда 1, 2, 3, ..., 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 1, 2, 3, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 3, 5, ..., и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 4, 6, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 4, 6, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 3, 5, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 3, 5, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 5, 9, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 7, 11, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 7, 11, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 5, 9, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 4, 6, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 6, 10, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 8, 12, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 8, 12, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 6, 10, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 5, 9, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 9, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 5, 13, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 5, 13, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 9, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 7, 11, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 11, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 7, 15, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 7, 15, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 11, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 6, 10, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 10, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 6, 14, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 6, 14, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 10, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 8, 12, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 12, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 8, 16, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 8, 16, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 12....

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для кодирования, декодирования и передачи данных, представленных оптическими сигналами, в частности к коммутаторам оптических сигналов, применяемым в компьютерных сетях.

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.

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".

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.

Недостатками коммутатора [2] являются сложность и ограниченные функциональные возможности.

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.

Второй недостаток состоит в том, что для передачи данных в каждом направлении используется только один канал.

Цель изобретения - упрощение коммутатора и расширение его функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в коммутаторе оптических сигналов, содержащем 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, первый-шестой логические блоки дополнительно содержат восьмой вход-выход, второй-восьмой входы-выходы первого логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом второго логического блока, с третьим входом-выходом седьмого логического блока, с пятым входом-выходом третьего логического блока, с пятым входом-выходом шестого логического блока, с седьмым входом-выходом четвертого логического блока, с седьмым входом-выходом пятого логического блока и с восьмым входом-выходом второго логического блока, третий-седьмой 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 седьмого логического блока, с шестым входом-выходом пятого логического блока и с седьмым входом-выходом шестого логического блока, второй, четвертый и шестой-восьмой входы-выходы третьего логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом четвертого логического блока, с четвертым входом-выходом пятого логического блока, с шестым входом-выходом четвертого логического блока, с шестым входом-выходом шестого логического блока и с седьмым входом-выходом седьмого логического блока, третий, пятый и восьмой входы выходы четвертого логического блока соединены соответственно с третьим входом-выходом пятого логического блока, с четвертым входом-выходом шестого логического блока и с шестым входом-выходом седьмого логического блока, второй, пятый и восьмой входы-выходы пятого логического блока соединены соответственно со вторым входом-выходом шестого логического блока, с четвертым входом-выходом седьмого логического блока и с восьмым входом-выходом шестого логического блока, третий вход-выход шестого логического блока соединен со вторым входом-выходом седьмого логического блока, первый-шестой логические блоки содержат первый-шестой волновые фильтры, седьмой логический блок содержит первый-пятый волновые фильтры, в первом-седьмом 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, в первом логическом блоке первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами четвертого и пятого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом шестого волнового фильтра и со вторым входом-выходом первого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с восьмым и седьмым входами-выходами первого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с шестым и пятым входами-выходами первого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с четвертым и третьим входами-выходами первого логического блока, во втором и шестом логических блоках первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами четвертого и пятого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с четвертым входом-выходом соответствующего логического блока и с мультиплексированным входом-выходом шестого волнового фильтра, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с восьмым и седьмым входами-выходами соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с шестым и пятым входами-выходами соответствующего логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами соответствующего логического блока, в третьем и четвертом логических блоках первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с восьмым входом-выходом соответствующего логического блока и с мультиплексированным входом-выходом четвертого волнового фильтра, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами пятого и шестого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого 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 шестого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами соответствующего логического блока, в пятом логическом блоке первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом четвертого волнового фильтра и с шестым входом-выходом пятого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами пятого и шестого волновых фильтров, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с восьмым и седьмым входами-выходами пятого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с пятым и четвертым входами-выходами пятого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра соединены соответственно с третьим и вторым входами-выходами первого логического блока, в седьмом логическом блоке первый и второй демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом четвертого волнового фильтра и с пятым входом-выходом седьмого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом пятого волнового фильтра и со вторым входом-выходом седьмого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра соединены соответственно с седьмым и шестым входами-выходами седьмого логического блока, первый и второй демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра соединены соответственно с четвертым и третьим входами-выходами седьмого логического блока, первые-третьи волновые фильтры первого-седьмого логических блоков являются соответственно волновыми фильтрами первого-третьего типов, четвертые волновые фильтры первого, второго, пятого-седьмого логических блоков являются волновыми фильтрами четвертого типа, пятые волновые фильтры первого, второго, шестого логических блоков, а также четвертые волновые фильтры третьего и четвертого логических блоков являются волновыми фильтрами пятого типа, шестой волновой фильтр первого логического блока, а также пятые волновые фильтры третьего-пятого и седьмого логических блоков являются волновыми фильтрами шестого типа, шестые волновые фильтры второго-шестого логических блоков являются волновыми фильтрами седьмого типа.

В предлагаемом коммутаторе оптических сигналов волновые фильтры первого-седьмого типов оперируют оптическими сигналами с длинами волн, пронумерованными в виде ряда 1, 2, 3, ..., 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 1, 2, 3, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 3, 5, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 4, 6, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра первого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 4, 6, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 3, 5, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 3, 5, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 5, 9, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 7, 11, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра второго типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 7, 11, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 5, 9, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 4, 6, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 6, 10, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 8, 12, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра третьего типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 8, 12, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 6, 10, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 5, 9, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 9... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 5, 13, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра четвертого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 5, 13, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 1, 9, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 7, 11, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 11, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 7, 15, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра пятого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 7, 15, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 3, 11, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 6, 10, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 10, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 6, 14, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра шестого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 6, 14, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 2, 10, ..., мультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 8, 12, ..., первый демультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 12, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 8, 16, ..., второй демультиплексированный вход-выход волнового фильтра седьмого типа прозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 8, 16, ... и непрозрачен для оптических сигналов с длинами волн с номерами 4, 12...

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.7-13 - функциональные схемы первого-седьмого логических блоков - составных частей предлагаемого коммутатора оптических сигналов.

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 X-W, W-X, Y-Z - и Z-Y функционально равноценны.

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 X (на любой из четырех выводов). Сигналы, как здесь предполагается, имеют длины волн 1, 2, ..., 16, равномерно распределенные на горизонтальных числовых осях диаграмм прозрачности, показанных на фиг.2. Соседние длины волн разделены одинаковыми промежутками, например 100 нм или более.

Графики 4 и 5 (фиг.2, d) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-Z фильтра F1. Так как фильтр симметричен, эти же графики отображают соответственно диаграммы прозрачности каналов W-Z и W-Y, а 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 X-Y (а также канал W-Z) фильтра F1 прозрачен для света с длинами волн 1, 3, 5, ..., 15 и непрозрачен для света с длинами волн 2, 4, 6, ..., 16. 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.

График 5 показывает, что канал X-Z (а также канал W-Y) фильтра F1 прозрачен для света с длинами волн 2, 4, 6, ..., 16 и непрозрачен для света с длинами волн 1, 3, 5, ..., 15.

Графики 6 и 7 (фиг.2, б) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-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 X-Y фильтра F2 прозрачен для света с длинами волн 1, 5, 9, 13 и непрозрачен для света с длинами волн 3, 7, 11, 15. График 7 противофазен графику 6 и отображает диаграмму прозрачности канала X-Z фильтра F2. Прозрачность каналов X-Y и X-Z (W-Z и W-Y) фильтра F2 по отношению к световым сигналам с длинами волн 2, 4, 6, ..., 16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.

Графики 8 и 9 (фиг.2, б) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-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 X-Y фильтра F3 прозрачен для света с длинами волн 2, 6 10, 14 и непрозрачен для света с длинами волн 4, 8, 12, 16 График 9 противофазен графику 8 и отображает диаграмму прозрачности канала X-Z фильтра F3. Канал X-Z фильтра F3 прозрачен для света с длинами волн 4 8 12, 16 и непрозрачен для света с длинами волн 2, 6, 10, 14. Прозрачность каналов X-Y и X-Z (W-Z и W-Y) фильтра F3 по отношению к световым сигналам с длинами волн 1, 3, 5,... 15 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.

Графики 10 и 11 (фиг.2, в) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-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 X-Y фильтра F4 прозрачен для света с длинами волн 1, 9 и непрозрачен для света с длинами волн 5, 13. График 11 противофазен графику 10 и отображает диаграмму прозрачности канала X-Z фильтра F4. Этот канал прозрачен для света с длинами волн 5, 13 и непрозрачен для света с длинами волн 1, 9. Прозрачность каналов X- Y и Х-Z (W- Z и W-Y) фильтра F4 по отношению к световым сигналам с длинами волн 2- 4, 6- 8, 10- 12, 14- 16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.

Графики 12 и 13 (фиг.2, в) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-Z (W-Z и W-Y) фильтра F5. Из графика 12 следует, что канал X-Y фильтра F5 прозрачен для света с длинами волн 3, 11 и непрозрачен для света с длинами волн 7, 15. График 13 противофазен графику 12 и отображает диаграмму прозрачности канала X-Z фильтра F5. Этот канал прозрачен для света с длинами волн 7, 15 и непрозрачен для света с длинами волн 3, l1. Прозрачность каналов X-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F5 по отношению к световым сигналам с длинами волн 1, 2, 4- 6, 8- 10, 12- 14, 16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.

Графики 14 и 15 (фиг.2, в) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-Z (W-Z и W-Y) фильтра F6. Из графика 14 следует, что канал X-Y фильтра F6 прозрачен для света с длинами волн 2, 10 и непрозрачен для света с длинами волн 6, 14. График 15 противофазен графику 14 и отображает диаграмму прозрачности канала X-Z фильтра F6. Этот канал прозрачен для света с длинами волн 6, 14 и непрозрачен для света с длинами волн 2, 10. Прозрачность каналов X-Y и X-Z (W-Z и W-Y) фильтра F6 по отношению к световым сигналам с длинами волн 1, 3- 5, 7- 9, 11- 13, 15, 16 неопределенна, но такие сигналы не поступают на этот фильтр в процессе его работы.

Графики 16 и 17 (фиг.2, в) отображают диаграммы прозрачности каналов X-Y и X-Z (W-Z и W-Y) фильтра F7. Из графика 16 следует, что канал X-Y фильтра F7 прозрачен для света с длинами волн 4, 12 и непрозрачен для света с длинами волн 8, 16. График 17 противофазен графику 16 и отображает диаграмму прозрачности канала X-Z фильтра F7. Этот канал прозрачен для света с длинами волн 8, 16 и непрозрачен для света с длинами волн 4, 12. Прозрачность каналов X-Y и Х-Z (W-Z и W-Y) фильтра F7 по отношению к световым сигналам с длинами волн 1- 3, 5- 7, 9- 11, 13- 15 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.

В соответствии с примером 22 (фиг.3, д) вход-выход X 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 X фильтров F2-F7 далее именуется мультиплексированным входом-выходом, вход-выход Y - первым демультиплексированным входом-выходом, вход-выход Z - вторым демультиплексированным входом-выходом.

В примерах 24-26, приведенных на фиг.3, ж, з и фиг.4, а, использованы все выводы фильтра F1.

Примеры 24 и 25 показывают возможность применения фильтра F1 для сопряжения однонаправленных линий передачи оптических сигналов с двунаправленными.

В примере 24 оптический сигнал, поступающий на вход X с левой стороны, содержит 16 составляющих с длинами волн 1- 16. Сигнал, снимаемый с выхода W фильтра, также содержит 16 составляющих с теми же длинами волн *1- *16. Знаки "*" показывают, что сигналы поступили на входы фильтра F1 с правой стороны. На входе-выходе Y сигналы с длинами волн 1, 3, 5, ..., 15 распространяются вправо, а сигналы с длинами волн *2, *4, *6, ..., *16 - влево. На входе-выходе Z сигналы с длинами волн 2, 4, 6, ..., 16 распространяются вправо, а сигналы с длинами волн *1, *3, *5, ..., *15 - влево.

Пример 25 отличается от примера 24 направлениями передачи сигналов через выводы X и W фильтра 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: X Y, X 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 X или W, может использовать для этого световые импульсы с соответствующими длинами волн *6 или "15.

Непосредственная передача данных в смежных направлениях X 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 *8. Эти импульсы проходят на вход-выход X 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 13. Фильтр F1 передает эти импульсы на вход-выход Y, что и требуется.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Предлагаемый коммутатор, показанный на фиг.6, содержит семь логических блоков 44-50, каждый из которых содержит первый-седьмой входы-выходы 51-57, первый вход-выход 51 первого-седьмого логических блоков является соответственно входом-выходом первого-седьмого каналов коммутатора, первый-шестой логические блоки 44-49 дополнительно содержат восьмой вход-выход 58.

Второй-восьмой входы-выходы 52-58 первого логического блока 44 соединены соответственно со вторым входом-выходом 52 второго логического блока 45, с третьим входом-выходом 53 седьмого логического блока 50, с пятым входом-выходом 55 третьего логического блока 46, с пятым входом-выходом 55 шестого логического блока 49, с седьмым входом-выходом 57 четвертого логического блока 47, с седьмым входом-выходом 57 пятого логического блока 48 и с восьмым входом-выходом 58 второго логического блока 45.

Третий-седьмой входы-выходы 53-57 второго логического блока 45 соединены соответственно с третьим входом-выходом 53 третьего логического блока 46, с четвертым входом-выходом 54 четвертого логического блока 47, с пятым входом-выходом 55 седьмого логического блока 50, с шестым входом-выходом 56 пятого логического блока 48 и с седьмым входом-выходом 57 шестого логического блока 49.

Второй 52, четвертый 54 и шестой-восьмой 56-58 входы-выходы третьего логического блока 46 соединены соответственно со вторым входом-выходом 52 четвертого логического блока 47, с четвертым входом-выходом 54 пятого логического блока 48, с шестым входом-выходом 56 четвертого логического блока 47, с шестым входом-выходом 56 шестого логического блока 49 и с седьмым входом-выходом 57 седьмого логического блока 50.

Третий 53, пятый 55 и восьмой 58 входы-выходы четвертого логического блока 47 соединены соответственно с третьим 53 входом-выходом пятого логического блока 48, с четвертым входом-выходом 54 шестого логического блока 49 и с шестым входом-выходом 56 седьмого логического блока 50.

Второй 52, пятый 55 и восьмой 58 входы-выходы пятого логического блока 48 соединены соответственно со вторым входом-выходом 52 шестого логического блока 49, с четвертым входом-выходом 54 седьмого логического блока 50 и с восьмым входом-выходом 58 шестого логического блока 49, третий вход-выход 53 шестого логического блока соединен со вторым входом-выходом 52 седьмого логического блока 50.

Первый шестой логические блоки 44-49 (фиг.7-фиг.12) содержат первый-шестой волновые фильтры 59-64, седьмой логический блок 50 (фиг.13) содержит первый-пятый волновые фильтры 59-63, в первом-седьмом логических блоках 44-50 мультиплексированный вход-выход 65 первого волнового фильтра 59 является первым входом-выходом 51 соответствующего логического блока, первый 66 и второй 67 демультиплексированные входы-выходы первого волнового фильтра 59 соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 68 и 69 второго 60 и третьего 61 волновых фильтров.

В первом логическом блоке 44 первый 70 и второй 71 демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра 60 соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 72 и 73 четвертого 62 и пятого 63 волновых фильтров, первый 74 и второй 75 демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра 61 соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом 76 шестого волнового фильтра 64 и со вторым входом-выходом 52 первого логического блока 44, первый 77 и второй 78 демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра 62 соединены соответственно с восьмым 58 и седьмым 57 входами-выходами первого логического блока 44, первый 79 и второй 80 демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра 63 соединены соответственно с шестым 56 и пятым 55 входами-выходами первого логического блока 44, первый 81 и второй 82 демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра 64 соединены соответственно с четвертым 54 и третьим 53 входами-выходами первого логического блока 44.

Во втором 45 и шестом 49 логических блоках первый 83 и второй 84 демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра 60 соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 85 и 86 четвертого 62 и пятого 63 волновых фильтров, первый 87 и второй 88 демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра 61 соединены соответственно с четвертым 54 входом-выходом соответствующего логического блока и с мультиплексированным входом-выходом 89 шестого волнового фильтра 64, первый 90 и второй 91 демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра 62 соединены соответственно с восьмым 58 и седьмым 57 входами-выходами соответствующего логического блока, первый 92 и второй 93 демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра 63 соединены соответственно с шестым 56 и пятым 55 входами-выходами соответствующего логического блока, первый 94 и второй 95 демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра 64 соединены соответственно с третьим 53 и вторым 52 входами-выходами соответствующего логического блока.

В третьем 46 и четвертом 47 логических блоках первый 96 и второй 97 демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра 60 соединены соответственно с восьмым входом-выходом 58 соответствующего логического блока и с мультиплексированным входом-выходом 98 четвертого волнового фильтра 62, первый 99 и второй 100 демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра 61 соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 101 и 102 пятого 63 и шестого 64 волновых фильтров, первый 103 и второй 104 демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра 62 соединены соответственно с седьмым 57 и шестым 56 входами-выходами соответствующего логического блока, первый 105 и второй 106 демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра 63 соединены соответственно с пятым 55 и четвертым 54 входами-выходами соответствующего логического блока, первый 107 и второй 108 демультиплексированные входы-выходы шестого волнового фильтра 64 соединены соответственно с третьим 53 и вторым 52 входами-выходами соответствующего логического блока.

В пятом логическом блоке 48 первый 109 и второй 110 демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра 60 соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом 111 четвертого волнового фильтра 62 и с шестым входом-выходом 56 пятого логического блока 48, первый 112 и второй 113 демультиплексированные входы-выходы третьего 61 волнового фильтра соединены соответственно с мультиплексированными входами-выходами 114 и 115 пятого 63 и шестого 64 волновых фильтров, первый 116 и второй 117 демультиплексированные входы-выходы четвертого 62 волнового фильтра соединены соответственно с восьмым 58 и седьмым 57 входами-выходами пятого логического блока 48, первый 118 и второй 119 демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра 63 соединены соответственно с пятым 55 и четвертым 54 входами-выходами пятого логического блока 48, первый 120 и второй 121 демультиплексированные входы-выходы шестого 64 волнового фильтра соединены соответственно с третьим 53 и вторым 52 входами-выходами пятого логического блока 48.

В седьмом логическом блоке 50 первый 122 и второй 123 демультиплексированные входы-выходы второго волнового фильтра 60 соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом 124 четвертого волнового фильтра 62 и с пятым входом-выходом 55 седьмого логического блока 50, первый 125 и второй 126 демультиплексированные входы-выходы третьего волнового фильтра 61 соединены соответственно с мультиплексированным входом-выходом 127 пятого волнового фильтра 63 и со вторым входом-выходом 52 седьмого логического блока 50, первый 128 и второй 129 демультиплексированные входы-выходы четвертого волнового фильтра 62 соединены соответственно с седьмым 57 и шестым 56 входами-выходами седьмого логического блока 50, первый 130 и второй 131 демультиплексированные входы-выходы пятого волнового фильтра 63 соединены соответственно с четвертым 54 и третьим 53 входами-выходами седьмого логического блока 50.

Первые-третьи 59-61 волновые фильтры первого-седьмого 44-50 логических блоков являются соответственно волновыми фильтрами F1-F3 первого-третьего типов, четвертые волновые фильтры 62 первого 44, второго 45, пятого-седьмого 48-50 логических блоков являются волновыми фильтрами F4 четвертого типа, пятые волновые фильтры 63 первого 44, второго 45, шестого 49 логических блоков, а также четвертые 62 волновые фильтры третьего 46 и четвертого 47 логических блоков являются волновыми фильтрами F5 пятого типа, шестой волновой фильтр 64 первого логического блока 44, а также пятые волновые фильтры 63 третьего-пятого 46-48 и седьмого 50 логических блоков являются волновыми фильтрами F6 шестого типа, шестые волновые фильтры 64 второго-шестого 45-49 логических блоков являются волновыми фильтрами F7 седьмого типа.

При включении коммутатора в компьютерную сеть ее узлы подключаются к входам-выходам 51 первого-седьмого логических блоков 44-50. Для удобства изложения на фиг.6 - фиг.13 оптоволоконные каналы связи с узлами сети обозначены буквами А, В, С, ..., G.

Для обмена данными между узлами сети используются оптические сигналы с длинами волн 1- 16, равномерно распределенными на горизонтальных числовых осях диаграмм, показанных на фиг.2.

С помощью предлагаемого коммутатора реализуется полный граф двунаправленных соединений между узлами сети, подключенными к оптоволоконным каналам А-G:

А В, А С, А D, А Е, А F, А G, В С, В D, В Е, В F, В G, С D, С Е, С F, С G, D Е, D F, D G, Е F, Е G, F G.

В таблице приведены длины волн оптических сигналов, соответствующие маршрутам передачи данных между разными парами оптоволоконных каналов коммутатора.

Таблица
Маршрут передачи данных	Длины волн оптических сигналов
A В	1, 8, 9, 16
А С	2, 10
A D	3, 11
А Е	5, 13
А F	7, 15
A G	6, 14
В С	4, 12
В D	6, 14
В Е	3, 11
B F	5, 13
B G	7, 15
C D	7, 8, 15, 16
С Е	6, 14
С F	3, 11
C G	1, 9
D E	4, 12
D F	2, 10
D G	5, 13
E F	1, 8, 9, 16
E G	2, 10
F G	4, 12

Из таблицы следует, что, например, для двунаправленной передачи пакетов данных между узлами сети, подключенными к каналам С и D коммутатора, можно воспользоваться сигналами с длинами волн 7, 8, 15, 16 - одним из этих сигналов либо для распараллеливания передачи одновременно двумя, тремя или четытьмя сигналами.

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 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.

Источники информации

1. Патент США №5.809.190 (фиг.5).

2. Патент США №6.134.357 (фиг.4) (прототип).