RU2028675C1 - Optoelectronic commutator - Google Patents
Optoelectronic commutator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2028675C1 RU2028675C1 SU4875415A RU2028675C1 RU 2028675 C1 RU2028675 C1 RU 2028675C1 SU 4875415 A SU4875415 A SU 4875415A RU 2028675 C1 RU2028675 C1 RU 2028675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- inputs
- photodetector
- block
- output
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Multi Processors (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано, например, для коммутации группы запоминающих устройств с группой центральных процессоров. The invention relates to the field of computer technology and can be used, for example, for switching a group of storage devices with a group of central processors.
Известен оптический коммутатор для ЗУ, наиболее близкий к предлагаемому устройству, содержащий группы излучателей, световодные разветвители, световодные объединители и группы фотоприемников. Основными недостатками этого устройства являются относительно небольшое количество соединяемых устройств, невысокое быстродействие и невозможность одновременной и независимой коммутации устройств. Known optical switch for memory, closest to the proposed device, containing a group of emitters, fiber optic splitters, fiber optic combiners and groups of photodetectors. The main disadvantages of this device are the relatively small number of connected devices, low speed and the impossibility of simultaneous and independent switching of devices.
Целью изобретения является повышение быстродействия оптронного коммутатора за счет сокращения количества активных и разъемных элементов и уменьшения связей. The aim of the invention is to increase the speed of the optocoupler by reducing the number of active and detachable elements and reduce communication.
Ввиду того, что предложенное техническое решение по сравнению с известными выполняет коммутацию, например, электронных или других типов устройств световодными методами, а по сравнению с прототипом обеспечивает компактность конструкции и уменьшает относительное число активных и разъемных элементов, а также число связей и их длины, значительно повышаются быстродействие, надежность, компактность и расширяются функциональные возможности устройств. Due to the fact that the proposed technical solution, in comparison with the known ones, performs switching, for example, of electronic or other types of devices using fiber-optic methods, and in comparison with the prototype provides a compact design and reduces the relative number of active and detachable elements, as well as the number of connections and their length, significantly Increased speed, reliability, compactness and expand the functionality of the devices.
На фиг. 1 приведена функциональная схема оптоэлектронного коммутатора; на фиг. 2 и 3 - схемы оптронного коммутационного блока. In FIG. 1 shows a functional diagram of an optoelectronic switch; in FIG. 2 and 3 are diagrams of an optocoupler switching unit.
Оптоэлектронный коммутатор содержит 1-1...1-N групп входных световодов, каждая из которых состоит из 2-1...2-S входных световодов, 3-1...3-S фотоэлектрических преобразователей, каждый из которых имеет N входов и К выходов, по 4-1...4-S мультиплексоров, подключенных к каждому из S фотоэлектрических преобразователей, 5-1...5-К источников излучения, 6-1...6-К фотоприемных узлов, 7-1...7-К групп выходных световодов по S световодов в каждой, адресную шину 8. Каждый из S фотоэлектрических преобразователей 3 содержит фотоприемный узел 9 или 11-1...11-К и 10-1...10-N оптических разветвителей. The optoelectronic switch contains 1-1 ... 1-N groups of input optical fibers, each of which consists of 2-1 ... 2-S input optical fibers, 3-1 ... 3-S photoelectric converters, each of which has N inputs and K outputs, 4-1 ... 4-S multiplexers connected to each of S photoelectric converters, 5-1 ... 5-K radiation sources, 6-1 ... 6-K photodetector nodes, 7 -1 ... 7-K groups of output optical fibers with S optical fibers in each, an
Оптоэлектронный коммутатор работает следующим образом. The optoelectronic switch operates as follows.
Предложим, что n (где n = 1, 2, 3...N) центральных процессоров необходимо одновременно и независимо коммутировать с К (где К = 1, 2, 3...К) запоминающими устройствами. We suggest that the n (where n = 1, 2, 3 ... N) central processors need to simultaneously and independently commute with K (where K = 1, 2, 3 ... K) memory devices.
При этом предполагается, что во всех n-ых центральных процессорах имеются группы источников излучения, каждая из которых содержит излучатели в количестве, например, равном S (где S = 1, 2, 3...) одновременно передаваемых разрядов слова, а каждое К-е запоминающее устройство содержит группу фотоприемников, состоящую из S фотоприемников. It is assumed that in all the n-th central processors there are groups of radiation sources, each of which contains emitters in an amount, for example, equal to S (where S = 1, 2, 3 ...) of simultaneously transmitted word bits, and each K The e-storage device contains a group of photodetectors, consisting of S photodetectors.
Учитывая, что такт работы центрального процессора обычно не меньше 4 нс, а частота работы лазерных диодов может достигать 2 ГГц, в каналах системы межпроцессорной связи и коммутации для уменьшения количества оборудования целесообразно применять временное уплотнение информации. При этом предположим, что для передачи полноразрядного информационного слова между процессором и запоминающим устройством используют (S-1) информационный световод + один световод для передачи синхросигналов (синхросветовод или световодная синхрошина) и, например, один световод для передачи адреса К-го запоминающего устройства, с которым необходимо установить связь (адресный световод или световодная адресная шина). Considering that the clock cycle of the central processor is usually not less than 4 ns, and the frequency of laser diodes can reach 2 GHz, it is advisable to use temporary information compression in the channels of the interprocess communication and switching system to reduce the amount of equipment. At the same time, suppose that for transmitting a full-sized information word between the processor and the storage device, use (S-1) an information fiber + one fiber for transmitting clock signals (a sync fiber or fiber-optic synchro) and, for example, one fiber for transmitting the address of the Kth storage device, with which it is necessary to establish a connection (address light guide or light guide address bus).
По информационным световодам передается информация, например, каждый такт без дополнительных временных интервалов, по световодной синхрошине - синхроимпульсы, а по световодной адресной шине - маркерный импульс (с необходимым упреждением), который обозначает начало информационного блока, за которым следует r (где r = 2, 3, 4...) импульсов, отображающих адрес запоминающего устройства, в которое должен передаваться данный информационный блок слов. Information fibers are transmitted through information fibers, for example, each clock cycle without additional time intervals, along the optical fiber clock — sync pulses, and along the optical fiber address bus — a marker pulse (with the necessary lead), which indicates the beginning of the information block, followed by r (where r = 2 , 3, 4 ...) pulses displaying the address of the storage device to which this information block of words should be transmitted.
Поэтому в оптоэлектронном коммутаторе каждый информационный канал состоит из S световодов, а всего на входе коммутатора имеется (S + N) входных световодов + адресная шина, а на выходе - S x K выходных световодов. Therefore, in an optoelectronic switch, each information channel consists of S optical fibers, and in total there are (S + N) input optical fibers + address bus at the input of the switch, and S x K output optical fibers at the output.
От каждого n-го процессора группа S оптических сигналов поступает на соответствующую n-ю группу входных световодов 1. При этом, одновременные p-ые (где p = 1,2,3,...S) оптические сигналы от всех n-ых групп входов 1 следуют по соответствующим входным световодам 2 на одноименный один p-й фотоэлектрический преобразователь 3. На этот же блок 3 через фотоприемные узлы 6 и мультиплексоры 4 поступают по адресной шине управляющие сигналы, в соответствии с которыми он коммутирует входные информационные сигналы. При этом одни и те же управляющие сигналы поступают на все блоки 3, так как все разряды каждого слова должны коммутироваться одинаково. Таким образом, одновременно на одноименных выходах всех коммутационных блоков появляются соответствующие разряды одного и того же информационного слова. Оптические сигналы, отображающие эти разряды, следуют по соответствующим выходным световодам 6, объединяются в единую группу, которая отображает на соответствующем К-м выходе 6 соответствующее информационное слово. Работа оптоэлектронных коммутационных блоков поясняется схемами, которые изображены на фиг. 2 и 3. From each n-th processor, the group S of optical signals is supplied to the corresponding n-th group of input
Отметим только, что один и тот же разряд слова подается одновременно на одноименные входы всех К мультиплексоров, и в зависимости от того, на каком К-м выходе устройства мы хотим получить данное слово, он снимается с соответствующего S-го мультиплексора 4. При этом, на фиг. 2 размножение входных разрядов слов производится электрически, а на фиг. 3 - оптически (оптическими разветвителями 11). We only note that the same word category is fed simultaneously to the same inputs of all K multiplexers, and depending on which K-th output of the device we want to receive this word, it is removed from the corresponding S-
Конструктивно оптоэлектронный коммутатор может быть смонтирован на плате, а световоды 2 и 4 оконцованы многоконтактными оптическими наконечниками для стыковки на соответствующих входах 1 и 5 с внешними схемами и внешними волоконно-оптическими кабелями межпроцессорной связи. Structurally, the optoelectronic switch can be mounted on the board, and the
Обратная передача информации из запоминающих устройств в центральные процессоры производится по второму каналу, который работает аналогично первому, описанному выше, но в обратном направлении. Отметим также, что для обеспечения двусторонней связи на платах центральных процессоров и запоминающих устройств (также, как и в оптоэлектронном коммутаторе) должны быть расположены как источники излучения, так и фотоприемники. The information is transferred back from the storage devices to the central processors via the second channel, which works similarly to the first described above, but in the opposite direction. We also note that in order to provide two-way communication, both radiation sources and photodetectors should be located on the boards of central processors and memory devices (as well as in the optoelectronic switch).
Использование предлагаемого оптоэлектронного коммутатора позволит в 10-100 раз повысить быстродействие, надежность и компактность такого рода устройств. Using the proposed optoelectronic switch will allow 10-100 times to increase the speed, reliability and compactness of such devices.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4875415 RU2028675C1 (en) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | Optoelectronic commutator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4875415 RU2028675C1 (en) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | Optoelectronic commutator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2028675C1 true RU2028675C1 (en) | 1995-02-09 |
Family
ID=21541232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4875415 RU2028675C1 (en) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | Optoelectronic commutator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2028675C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444036C2 (en) * | 2010-04-06 | 2012-02-27 | Анатолий Анатольевич Донченко | Optical switch |
-
1990
- 1990-10-16 RU SU4875415 patent/RU2028675C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Великобритании N 1523906, кл. H 04B 9/00, опублик. 1978. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444036C2 (en) * | 2010-04-06 | 2012-02-27 | Анатолий Анатольевич Донченко | Optical switch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR910004403B1 (en) | Optical backplane | |
US4834483A (en) | Fast optical cross-connect for parallel processing computers | |
US5111323A (en) | Optical switching system | |
US4682323A (en) | Interconnecting integrated circuits | |
EP0366938B1 (en) | High speed switch as for an optical communication system | |
KR920003167A (en) | Computer data routing system | |
US4775210A (en) | Voice and data distribution system with fiber optic multinode star network | |
US4923267A (en) | Optical fiber shift register | |
RU2028675C1 (en) | Optoelectronic commutator | |
USH967H (en) | High speed, long distance, data transmission multiplexing circuit | |
SE9402021L (en) | Three-stage selector unit (ATM-adapted) | |
Zhou et al. | Optical fiber interconnection for the scalable parallel computing system | |
US4901305A (en) | Distributed crossbar switch | |
Nishimura et al. | Optical interconnections for the massively parallel computer | |
SU1688285A1 (en) | An optical commutator for a group of memory devices | |
RU2205443C2 (en) | Optoelectronic system board for personal computer | |
JPH0974423A (en) | Optical bus, optical data bus and optical bus component | |
SU1043622A1 (en) | Multi-channel device for computer interface | |
SU1767534A1 (en) | Optical converter for storage group | |
SE9402019L (en) | Three-stage selector unit | |
RU2071110C1 (en) | Lightguide multichannel associative correlator | |
Chamberlain et al. | Architectures for optically interconnected multicomputers | |
JPS62269595A (en) | light exchange element | |
JPH04369198A (en) | Optical connection device | |
Inoue et al. | Error-free 600MB/s data transmission between switching LSIs for a parallel computer using 12-channel optical interconnection modules |