KR100565943B1 - 파장 대역 경로 기반의 광패킷 레이블 스위칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파장 대역 경로 기반의 광패킷 레이블 스위칭 장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 각각 N+1+N/L 개의 입출력 단자를 가지며 병렬로 구성된 L 개의 광 파장 스위치와, 상기 각 광 파장 스위치의 N/L 개의 출력단자 및 입력단자를 N/L 개의 광 섬유라인으로 연결하여 형성된 광섬유 패킷 지연기와, 상기 각 광 파장 스위치의 N 개의 입력 단자에 N 개의 광 섬유라인을 통해 연결된 N 개의 입력 라인카드와, 상기 각 광 파장 스위치의 한 개의 입력 단자에 광 섬유라인으로 연결된 파장 역다중기와, 상기 각 광 파장 스위치의 N 개의 출력단자에 N 개의 광섬유라인으로 연결된 N 개의 출력 라인카드 및, 상기 각 광 파장 스위치의 한 개의 출력단자에 광 섬유라인으로 연결된 파장 다중기를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 적은 수의 광섬유 지연선을 사용하면서도 패킷 손실율을 최소로 할 수 있다. 또한, 전달망에서 입출력 노드 간의 총 패킷 지연 시간이 매우 적어 IP 트래픽 뿐만 아니라 실시간 서비스가 요구되는 TDM 데이터의 수용에 유리한 효과를 가진다.

스위칭, 레이블, 지연기, 역다중기, 다중기, 광패킷

Description

파장 대역 경로 기반의 광패킷 레이블 스위칭 장치{Optical packet label switching system based on the wavelength band path}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광패킷 레이블 스위칭 장치의 구조도이다.

도 2는 광섬유 패킷 지연기를 갖는 광 파장 스위치 모듈 구조도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입력 라인 카드의 구조 예시도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 출력 라인 카드의 구조 예시도이다.

본 발명은 통신 데이터 트래픽 스위칭 장치에 관한 것으로, 특히, 파장 대역 경로 기반의 광패킷 레이블(label) 스위칭 장치에 관한 것이다.

현재, 다양한 형태의 데이터 트래픽(traffic)을 효과적으로 수용하기 위해서 광 기술을 이용한 고속의 광 패킷 스위칭 시스템이 제공되고 있다. 이 중 파장 단위의 저속 라우팅 기능을 갖는 코아용 광회선 분배기와 IP 도메인에 접속하여 효율적으로 패킷 트래픽을 수용 처리하는 고속 에지용 광패킷 스위치를 포함하는 광 패킷 스위칭 시스템은, 에지(edge)에 위치하여 WDM(Wavelength Division multiplexing) 광 전달망 상의 파장 경로를 이용한 패킷 트래픽 처리를 수행한다.

상기와 같이 파장 단위 광경로를 이용하는 종래의 광 패킷 스위칭 시스템은 파장 레벨 이하의 입상(granularity)으로 고속의 패킷 트래픽을 수용하는데 효과적이고, 광회선 분배기와 통합하여 구성하는 경우에 망 자원의 활용을 높일 수 있으며, 광회선 분배기의 디멘젼(dimension)도 감소시키기는 장점을 가진다.

그러나, 종래의 광 패킷 스위칭 시스템은 비교적 큰 용량의 광패킷 버퍼를 구현하기 위하여 광섬유 지연선 이외에 추가로 고속의 가변파장 변환기가 필요하고, 시스템 디멘젼이 증가하면 스위칭과 버퍼링에 대한 제어가 어려운 단점이 있다.

이러한 종래의 광 패킷 스위칭 시스템의 단점을 해결하기 위해 개발된 광 패킷 스위칭 시스템은 하나의 WDM 기반 광 상호연결 패브릭(fabric)과 여러 개의 단위 패킷 스위치로 구성하여, 대역폭 활용에 대한 입상(granularity)이 파장 이하로 스위칭이 가능하고, 대용량의 광패킷 스위치 구현에 장점이 있으나, 단위 스위치의 앞단에 구현이 어려운 고속의 가변 파장 수신기가 필요하고, 단위 패킷 스위치 내의 전/광 변환 및 전자식 패킷 버퍼로 인한 종단간 패킷 지연으로 고속의 실시간 데이터 서비스 수용에 불리한 문제점이 있다.

그리고, 상기 광 버퍼 제어의 복잡성을 극복하기 위하여 WDM 광 전달망에서 광 버퍼 대신에 다수의 파장 채널을 이용하는 순수한 파장/공간 혼합형 광 패킷 스위치는 파장 기술을 패킷 충돌 해결에 활용함으로써 대역폭의 효율적 이용과 망의 융통성을 한층 높일 수 있는 장점이 있으나, 많은 수의 광 게이트 어레이(array)와 가변 파장 변환기를 필요로 하는 단점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, IP 라우터, 이더넷 스위치, ATM 스위치, TDM 장치 등과 같은 다양한 통신 장비 등을 통합 수용하는 멀티 서비스 기반의 프로비젼닝 에지 스위칭 시스템에서, 현재의 광소자 기술로는 구현이 어려운 광버퍼를 최소한으로 사용하면서 패킷 손실과 지연 특성이 매우 우수한 파장 대역 경로 기반의 광 패킷 레이블 스위칭 장치를 제공하는데 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 광 패킷 레이블 스위칭 장치는, 각각 N+1+N/L 개의 입출력 단자를 가지며 병렬로 구성된 L 개의 광 파장 스위치; 상기 각 광 파장 스위치의 N/L 개의 출력단자 및 입력단자를 연결하는 N/L 개의 광 섬유라인으로 형성되어, 상기 광 파장 스위치로부터 출력되는 소정 파장의 광패킷을 지연시켜 상기 광 파장 스위치로 입력하는 광섬유 패킷 지연기; 상기 각 광 파장 스위치의 N 개의 입력 단자에 각각 연결되어 있으며, 수신된 IP 데이터를 처리하여 착신 주소에 따른 소정 파장을 가지는 광패킷을 생성하여 상기 L 광 파장 스위칭 중 하나의 광 파장 스위치로 전송하는 N 개의 입력 라인카드; 상기 각 광 파장 스위치의 한 개의 입력 단자에 연결되어 있으며, 입력되는 광패킷을 역다중화시켜 상기 각 광 파장 스위치로 전송하는 파장 역다중기; 상기 각 광 파장 스위치의 N 개의 출력단자에 각각 연결되어 있으며, 상기 광 파장 스위치로부터 출력되는 소정 파장의 광패킷을 수신하는 N 개의 출력 라인카드; 및 상기 각 광 파장 스위치의 한 개의 출력단자에 연결되어 있으며, 상기 각 광파장 스위치로부터 출력되는 광패킷을 다중화시켜 출력하는 파장 다중기를 포함하며, 상기 각 광 파장 스위치는 상기 입력 라인카드로부터 수신되는 광패킷을 그 파장에 따라 해당 착신 주소에 대응하는 상기 출력 라인카드 또는 파장 다중기로 전송한다.

여기서 각 입력 라인카드는 상기 하나의 광 파장 스위치를 통해 하나의 착신 주소로 복수의 광 패킷을 동시에 전송하는 경우가 발생하면, 다른 입력 라인카드와 중재 요구/허가 신호를 상호 교환하여 각기 다른 광 파장 스위치를 통해 하나의 착신 주소로 복수의 광 패킷이 전송되게 한다. 특히, 상기 광섬유 패킷 지연기는 1 타임 슬롯 시간 동안 광 패킷을 지연시키킨다.

한편, 각 광파장 스위치는 상기 파장 역다중기의 출력단에 광섬유선으로 연결된 제1 가변파장변환기; 상기 광섬유 패킷지연기의 출력단에 연결된 제2 가변 파장변환기; 상기 입력 라인카드 및 상기 제1 및 제2 가변 파장변환기 출력단에 각각 광섬유선으로 연결되어, 입력되는 광패킷들을 결합하여 하나의 출력단을 통하여 출력하는 광 커플러; 및 상기 광 커플러의 출력단에 연결되어 인가되는 광패킷들을 파장 역다중화시켜 상기 광패킷들의 파장에 따라 상기 출력 라인카드 및 파장 다중기 그리고 상기 광섬유 패킷 지연기 중 하나로 출력하는 파장 역다중기를 포함할 수 있다.

또한, 각 입력 라인카드는 입력 IP 데이터를 수신하여 프레임 레벨의 헤더를 처리한 후 페이로드 데이타와 함께 출력하는 프레임 수신 및 처리부; 착신주소별로 레이블이 저장되어 있는 포워딩 룩업 테이블; 상기 헤더의 정보를 토대로 상기 포 워딩 룩업 테이블을 참조하여 착신 주소를 결정하고, 착신 주소에 따른 레이블을 부착하여 패킷을 생성 및 저장하는 패킷 생성 및 저장부; 다른 입력 라인 카드와 재 요구/허가 신호를 상호 교환한 후 각각 착신 주소에 해당하는 파장 정보와 출력 스위칭 정보를 출력하는 패킷 충돌 제어부; 상기 패킷 생성 및 저장부로부터 패킷을 수신하고, 상기 파장 정보에 따라 상기 패킷을 변조하여 출력하는 파장가변 광패킷 송신부; 및 상기 출력 스위칭 정보에 따라 상기 L개의 광파장 스위치 중에서 1개의 광파장 스위치로 변조 처리된 광패킷을 전송하는 광게이트 어레이부를 포함한다.

또한, 상기 출력 라인 카드는 상기 L개의 광 파장 스위치로부터 광패킷을 수신한 후 광전 변환하여 전기적인 신호로 출력하는 광패킷 수신 어레이부; 상기 전기적 신호에 따른 IP 데이터를 복원하고 입력된 순서대로 출력하는 패킷 조립 및 저장부; 및 상기 IP 데이터를 전광 변환하여 출력하는 프레임 처리 및 송신부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광패킷 레이블 스위칭 장치의 구조도이다. 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광패킷 레이블 스위칭 장치는, L개의 광 파장 스위치(1)와, 광 파장 스위치(1)의 입출력 단자의 연결로 형성된 광섬유 패킷 지연기(2), N 개의 입력 라인카드(3), 파장 역다중기(4), N개의 출력 라인카드(5), 파장 다중기(6)로 구성되어 있다. 여기서 L은 광 파장 스위치의 개수이고, N은 입출력 라인카드의 개수이다. 그리고 L과 N은 1 이상의 자연수이다.

L 개의 광 파장 스위치(1) 각각은 N+1개의 입력 단자와, N+1개의 출력 단자와, N/L개의 광섬유 패킷 지연기(2)용 입출력 단자를 가지며, N+1개의 입력 단자에는 N개의 입력 라인카드(3)와 1개의 파장 역다중기(4)가 연결된다.

이때, 광 파장 스위치(1)와 입력 라인카드(3) 및 파장 역다중기(4) 간의 연결은 N+1개의 광섬유 라인(line)에 의해 이루어진다. 즉, 하나의 광섬유 라인은 광 파장 스위치(1)의 입력 단자 중 하나에 연결되어 N 개의 입력 라인카드 중 하나(또는 파장 역다중기)에 연결된다. 그리고 광 파장 스위치(1)의 N+1 개의 출력 단자는 N개의 출력 라인카드(5)와 1개의 파장 다중기(6)에 연결되며, 각 연결 또한 N+1 개의 광섬유 라인에 의해 이루어진다.

광섬유 패킷 지연기(2)는 광 파장 스위치(1)의 입출력단자 중에서 N/L 개의 입출력 단자를 각각 N/L 개의 광섬유로 상호 연결함으로써 이루어진다. 입력 라인카드(3)와 파장 역다중기(4)는 L 개의 출력단자를 가지고, 출력 라인카드(5)와 파장 다중기(6)는 L 개의 입력 라인을 가지며, 파장 역다중기(4) 및 파장 다중기(6)는 L 개의 광 파장 스위치(1)의 입출력단과 각각 L 개의 광섬유 라인으로 상호 연결된다.

도 2는 입력 라인카드(3) 혹은 파장 역다중기(4)로부터 전달된 광패킷을 해당 출력 라인카드(5) 혹은 파장 다중기(6)로 전/광 변환이 없이 스위칭하기 위한 광 파장 스위치(1)의 상세 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 광 파장 스위치(1)는 N/L+1 개의 가변 파장변환기(10,11)와 광 커플러(12) 및 파장 역다중기(13)로 구성된다. 광 커플러(12)는 N+1+N/L개의 광 입력단과 1개의 광 출력단을 갖고 있으며, 파장 역다중기(13)는 1 개의 광 입력단과 N+1+N/L개의 광 출력단을 갖는다.

광 커플러(12)는 N개의 입력 라인카드(3)로부터 입력된 λ1, λ2, ... λN, λN+1, λN+2, ... λN+1+N/L 등과 같은 파장을 갖는 광패킷을 결합하여 출력하며, 파장 역다중기(13)는 결합된 광패킷을 각 파장에 따라 출력 라인카드(5), 파장 다중기(6), 광섬유 지연선(14, 광섬유 패킷 지연기로 기능)으로 스위칭한다. 광섬유 지연선(14)을 경유한 광패킷은 가변 파장변환기(11)로 입력된다.

N/L개의 가변 파장변환기(11)들은 1:1로 대응되어 있는 N/L개의 입력 라인카드(3)에 있는 포워딩 정보에 따라 입력되는 파장을 출력 라인카드(5) 혹은 파장 다중기(6)에 대응되는 파장인 λ1, λ2, ... λN, λN+1의 파장으로 변환하고 광 커플러(12) 및 파장 역다중기(13)를 경유하여 광패킷을 스위칭 한다.

가변 파장변환기(10)는 파장 역다중기(4)로부터 입력되는 광패킷을 포워딩 룩업 테이블에 따라 λ1, λ2, ... λN, λN+1의 파장으로 변환하여 광 커플러(12)로 출력하여, 출력 라인카드(5) 혹은 파장 다중기(6)로 스위칭되도록 한다.

한편, IP 트래픽을 수신하여 룩업 테이블에 따라 착신 주소를 결정하고 광패킷을 생성한 후 라우팅 정보에 따라 해당 광파장 스위치(1)로 광패킷을 송신하는 입력 라인카드(3)는 다음과 같이 구현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입력 라인 카드의 구현 예를 나타낸 도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 라인카드(3)는 프레임 수신 및 처리부(20), 패킷 생성 및 저장부(21), 포워딩 룩업 테이블(22), 파장가변 광패킷 송신부(23), 패킷 충돌제어부(24) 및 광게이트 어레이부(25)로 구성될 수 있다.

프레임 수신 및 처리부(20)는 입력 IP 데이터를 수신하여 프레임 레벨의 헤더를 처리한 후 페이로드 데이타와 함께 패킷 생성 및 저장부(21)로 전달한다. 패킷 생성 및 저장부(21)는 프레임 헤더 (혹은 입력 포트) 정보를 이용하여 포워딩 룩업 테이블(22)을 액세스함으로써 해당 프레임의 착신 주소를 결정하고 레이블의 부착과 패킷 생성 과정을 거친 후 내부 메모리에 저장한다.

패킷 충돌 제어부(24)는 포워딩 룩업 테이블(22)로부터 포워딩할 패킷에 대응되는 라우팅 정보를 수신하고 다른 입력 라인카드(3)들과 중재 요구/허가 신호를 상호 교환한 후, 파장가변 광패킷 송신부(23) 및 광게이트 어레이부(25)에 각각 착신 주소에 해당하는 파장 정보와 광게이트 어레이부(25)의 출력단에 대응되는 출력 스위치 정보를 전달한다.

파장가변 광패킷 송신부(23)는 패킷 생성 및 저장부(21)로부터 패킷을 수신하고 패킷 충돌 제어부(24)로부터 수신한 파장 정보로 패킷 데이터를 변조한 후 광게이트 어레이부(25)로 출력한다.

광게이트 어레이부(25)는 패킷 충돌 제어부(24)로부터 수신한 출력 스위치 정보에 따라 해당 출력 포트를 선택하여 L개의 광파장 스위치(1) 중에서 1개의 광파장 스위치(1)로 입력된 광패킷을 전송한다.

또한, L개의 광파장 스위치(1)로부터 동시에 입력된 광패킷을 수신하고 조립하여 IP 데이터를 출력하는 출력 라인카드(5)는 다음과 같이 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 출력 라인 카드의 구현 예를 나타낸 도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 출력 라인카드(5)는 광패킷 수신 어레이부(33), 패킷 조립및 저장부(32), 프레임 처리 및 송신부(31)로 구성될 수 있다.

광패킷 수신 어레이부(33)는 L개의 광파장 스위치(1)로부터 광패킷을 수신하여 각각 광전 변환 후 패킷 조립 및 저장부(32)로 전달한다. 수신된 광패킷은 패킷 조립 및 저장부(32)에서 IP 데이터로 복원되고 일시적인 손실을 방지하기 위하여 메모리에 저장된 후 입력된 순서대로 프레임 처리 및 송신부(31)로 전달된다. 프레임 처리 및 송신부(31)는 프레임 헤더 처리와 전광 변환 후 IP 데이터를 출력한다.

다음에는 위에 기술된 구조를 토대로 하여 입력되는 IP트래픽 들에 대한 본 발명의 실시 예에 따른 광패킷 레이블 스위칭 과정에 대하여 설명한다.

입력 라인카드(3)에 각각 IP 데이터가 도착하면, 각각의 입력 라인카드(3)는 저장된 포워딩(forwarding) 룩업(look-up) 테이블(table)을 참조하여 수신된 IP 데이터의 착신주소를 해석하고 레이블을 부착한 후 광패킷을 생성한다.

여기서, N개의 각 입력 라인카드(3)는 광패킷을 N개의 출력 라인카드(5)와 한 개의 파장 다중기(6)로 포워딩하는 경우에, N 개의 출력 라인카드(5)와 한 개의 파장 다중기(6)에 대응되도록 서로 다른 N+1 개의 파장 즉, λ1, λ2, ..., λn, λn+1과 같은 특정 파장을 지정하여 광 파장 스위치(1)로 송신한다. 즉, N 개의 출력 라인카드(5)와 한 개의 파장 다중화기(6) 각각으로 각각의 특정 파장을 가 지는 광패킷이 전송된다.

한편, 입력 라인 카드(3)가 출력 라인 카드(5)나 파장 다중기(6)로 하나의 광 파장 스위치(1)를 이용하여 동시에 1 개 이상의 광패킷을 포워딩하는 경우에, 해당 광 파장 스위치(1)의 출력단에서 동일한 파장에 의한 충돌이 발생한다. 그러므로, N 개의 입력 라인카드(3)들은 중재 요구/허가 신호를 상호 교환한 후, 두번째 ~ L번째 출력단에 연결된 다수의 광 파장 스위치(1)를 통해 각각의 출력 라인카드(5)나 파장 다중기(6)로 광패킷을 전송한다. 이에 따라 각각의 출력 라인카드(5)나 파장 다중기(6)는 패킷 지연이 없이 최대 L 개의 광패킷들을 입력 라인카드(3) 혹은 파장 역다중기(4)로부터 동시에 수신할 수 있다.

그리고 L 개 이상의 패킷이 동일한 출력 라인 카드(5)나 파장 다중기(6)로 동시에 포워딩되는 경우를 대비하여, N 개의 입력 라인카드(3)들을 순서대로 N/L 개씩 총 L 개의 그룹으로 분류하고, 각각의 입력 라인카드(3)들에 대하여 그룹 번호는 L 개의 해당 광 파장 스위치(1)에 1:1로 대응시켜 1번째 ~ N/L번째 등과 같이 부여한다. 그리고 각 그룹에 해당하는 입력카드(3)들은 광 패킷을 그룹 번호와 대응되도록 λN+1+1, λN+1+2, ... λN+1+N/L 등의 고정된 파장으로 각각 대응시켜 해당 광 파장 스위치(1)로 송신함으로써, 광섬유 패킷 지연기(2)를 경유 1 타임 슬롯 시간 동안만 저장한 후 해당 출력 라인카드(5)나 파장 다중기(6)로 스위칭한다.

상술한 구조에서 광 파장 스위치(1) 및 광 섬유 패킷 지연기(2)는 1 타임 슬롯 시간만 패킷을 저장한 후 패킷을 스위칭함으로써, 입력 라인카드(3)에서 출력 라인카드(5)나 파장 다중기(6)로 스위칭 가능한 패킷 수는 2L개까지이며 그 이상으 로 패킷이 도착할 경우 나머지 패킷은 손실 처리된다.

입력 라인카드(3)에서 광 파장 스위치(1)를 경유하여 파장 다중기(6)로 포워딩되는 광패킷은 다른 에지 노드로 라우팅되는 트래픽으로서, 이때 스위칭된 광패킷들은 파장 다중기(6)에서 해당 파장으로 변환 다중화된 후, 광전달망의 파장 대역 경로(1, 2, ... L 등과 같이 여러개의 파장 채널로 구성된 레이블 스위칭 기반의 경로)를 통하여 상대편의 에지 노드로 패킷 지연이나 손실이 없이 투명하게 전달된다.

광전달 망으로부터 L 개의 채널로 구성되는 파장 대역 경로를 통하여 입력되는 광패킷들은 파장 역다중기(4)에서 파장에 따라 분류된 후, 각각의 광파장 스위치(1)에서 포워딩 테이블에 따라 λ1, λ2, ...λ N, λN+1 등으로 파장 변환되어 출력 라인카드(5) 혹은 파장 다중기(6)로 스위칭된다.

이러한 본 발명에 따르면, 입력 라인카드(3)에서 입력되는 IP 패킷 트래픽을 포워딩 룩업 정보에 따라 레이블을 부착하고 광패킷을 생성한 후, 패킷 충돌이 발생하지 않도록 착신 주소에 따라 λ1, λ2, ... λN, λN+1, λN+2, ... λN+1+N/L 등의 특정 파장으로 변환하여 L개 중의 적절한 광파장 스위치(1)로 광패킷을 선택 송신하고, 광파장 스위치(1)에서는 입력된 광패킷을 직접 혹은 광섬유 패킷 지연기(2)를 경유하여 1 타임 슬롯 후에 출력 라인카드(5) 및 파장 다중기(6)로 스위칭 함으로써, 입력 광패킷들은 손실 이전에 한번의 스위칭 기회를 더 갖게 되어, 적은 수(즉 L 값)의 광파장 스위치(1)에서도 낮은 패킷 손실율을 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 입력 광패킷들이 손실 이전에 한번의 스위칭 기회를 더 갖게 되어, 적은 수의 광파장 스위치를 사용하여도 패킷 손실율을 감소시킬 수 있다.

또한, 입력 IP 트래픽이 광전달망 상의 파장 대역 경로(즉 1, 2, ... L)를 통하여 투명하게 다른 광패킷 에지 시스템으로 전달되는 경우, 입출력 노드에서의 패킷 지연은 1 타임 슬롯 이하이므로 버스트 IP 트래픽 뿐만 아니라 실시간 TDM 데이터 및 ATM 서비스의 수용에도 유리하다.

또한, 광패킷 버퍼링을 위한 고가의 대용량 전자 메모리 대신에 가변 파장변환기 및 광섬유 패킷 지연기를 사용함으로써, 광패킷 전달망의 규모가 큰 경우 보다 저렴한 가격으로 패킷 레이블 스위칭을 구현할 수 있다.

Claims (7)

1. 파장 대역 경로 기반의 광패킷 레이블 스위칭 장치에 있어서,

   각각 N+1+N/L 개의 입출력 단자를 가지며 병렬로 구성된 L 개의 광 파장 스위치;

   상기 각 광 파장 스위치의 N/L 개의 출력단자 및 입력단자를 연결하는 N/L 개의 광 섬유라인으로 형성되어, 상기 광 파장 스위치로부터 출력되는 소정 파장의 광패킷을 지연시켜 상기 광 파장 스위치로 출력하는 광섬유 패킷 지연기;

   상기 각 광 파장 스위치의 N 개의 입력 단자에 각각 연결되어 있으며, 수신된 IP 데이터를 처리하여 착신 주소에 따른 소정 파장을 가지는 광패킷을 생성하여 상기 L 광 파장 스위칭 중 하나의 광 파장 스위치로 전송하는 N 개의 입력 라인카드;

   상기 각 광 파장 스위치의 한 개의 입력 단자에 연결되어 있으며, 입력되는 광패킷을 역다중화시켜 상기 각 광 파장 스위치로 전송하는 파장 역다중기;

   상기 각 광 파장 스위치의 N 개의 출력단자에 각각 연결되어 있으며, 상기 광 파장 스위치로부터 출력되는 소정 파장의 광패킷을 수신하는 N 개의 출력 라인카드; 및

   상기 각 광 파장 스위치의 한 개의 출력단자에 연결되어 있으며, 상기 각 광파장 스위치로부터 출력되는 광패킷을 다중화시켜 출력하는 파장 다중기

   를 포함하며,

   상기 각 광 파장 스위치는 상기 입력 라인카드로부터 수신되는 광패킷을 그 파장에 따라 해당 착신 주소에 대응하는 상기 출력 라인카드 또는 파장 다중기로 전송하며, 상기 L과 N은 1 이상의 자연수인 광패킷 레이블 스위칭 장치.
2. 제1항에 있어서

   상기 각 입력 라인카드는 생성한 광 패킷을 착신 주소에 대응하는 파장 대역 경로로 전송하며, 상기 파장 대역 경로는 착신 주소별로 서로 다른 것을 특징으로 하는 광패킷 레이블 스위칭 장치.
3. 제1항에 있어서

   상기 각 입력 라인카드는 상기 하나의 광 파장 스위치를 통해 하나의 착신 주소로 복수의 광 패킷을 동시에 전송하는 경우가 발생하면, 다른 입력 라인카드와 중재 요구/허가 신호를 상호 교환하여 각기 다른 광 파장 스위치를 통해 하나의 착신 주소로 복수의 광 패킷이 전송되게 하는 것을 특징으로 하는 광패킷 레이블 스위칭 장치.
4. 제1항에 있어서

   상기 광섬유 패킷 지연기는 1 타임 슬롯 시간 동안 광 패킷을 지연시키는 것을 특징으로 하는 광패킷 레이블 스위칭 장치.
5. 제1항에 있어서

   상기 각 광파장 스위치는

   상기 파장 역다중기의 출력단에 광섬유선으로 연결된 제1 가변파장변환기;

   상기 광섬유 패킷지연기의 출력단에 연결된 제2 가변 파장변환기;

   상기 입력 라인카드 및 상기 제1 및 제2 가변 파장변환기 출력단에 각각 광섬유선으로 연결되어, 입력되는 광패킷들을 결합하여 하나의 출력단을 통하여 출력하는 광 커플러; 및

   상기 광 커플러의 출력단에 연결되어 인가되는 광패킷들을 파장 역다중화시켜 상기 광패킷들의 파장에 따라 상기 출력 라인카드 및 파장 다중기 그리고 상기 광섬유 패킷 지연기 중 하나로 출력하는 파장 역다중기

   를 포함하는 광패킷 레이블 스위칭 장치.
6. 제1항에 있어서

   상기 각 입력 라인카드는

   입력 IP 데이터를 수신하여 프레임 레벨의 헤더를 처리한 후 페이로드 데이타와 함께 출력하는 프레임 수신 및 처리부;

   착신주소별로 레이블이 저장되어 있는 포워딩 룩업 테이블;

   상기 헤더의 정보를 토대로 상기 포워딩 룩업 테이블을 참조하여 착신 주소를 결정하고, 착신 주소에 따른 레이블을 부착하여 패킷을 생성 및 저장하는 패킷 생성 및 저장부;

   다른 입력 라인 카드와 재 요구/허가 신호를 상호 교환한 후 각각 착신 주소에 해당하는 파장 정보와 출력 스위칭 정보를 출력하는 패킷 충돌 제어부;

   상기 패킷 생성 및 저장부로부터 패킷을 수신하고, 상기 파장 정보에 따라 상기 패킷을 변조하여 출력하는 파장가변 광패킷 송신부; 및

   상기 출력 스위칭 정보에 따라 상기 L개의 광파장 스위치 중에서 1개의 광파장 스위치로 변조 처리된 광패킷을 전송하는 광게이트 어레이부

   를 포함하는 광패킷 레이블 스위칭 장치.
7. 제1항에 있어서

   상기 각 출력 라인 카드는,

   상기 L개의 광 파장 스위치로부터 광패킷을 수신한 후 광전 변환하여 전기적인 신호로 출력하는 광패킷 수신 어레이부;

   상기 전기적 신호에 따른 IP 데이터를 복원하고 입력된 순서대로 출력하는 패킷 조립 및 저장부; 및

   상기 IP 데이터를 전광 변환하여 출력하는 프레임 처리 및 송신부

   를 포함하는 광패킷 레이블 스위칭 장치.

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