[發明專利]光學地址解碼器

在審

• 申請號: 00108348.1
• 申請日: 2000-05-12
• 公開（公告）號: CN1323107A
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發明（設計）人: 戴維·尼爾
• 申請（專利權）人: 林克斯光子網絡公司
• 主分類號: H04B10/02
• 分類號: H04B10/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

本發明涉及光學數據傳輸，并且尤其涉及一種光學數據包地址解碼器以及對應的地址格式。

通常使用的數字通信網絡有兩種：電子的和光學的。光學數據傳輸的優勢在于比電子數據傳輸較不易受到干擾和串擾，并且具有高得多的帶寬。由于幾個消息共享同一個物理通信通道，因此這些消息必須被復用。一些復用方案通常被用于電子網絡中，包括時分復用(TDM)、頻分復用(FDM)和碼分復用(CDM)。FDM直接用于一個光學網絡，又通常被稱作“波分復用”(WDM)：每個消息被分配一個特有的載波波長，并且使用簡單的波長感應光學元件如衍射光柵用于分揀出不同的消息。1998激光與電光學會議(舊金山CA,5月3-8日)上提交了關于光學TDM和CDM實施例的幾篇論文。

在電子和光學網絡中，除了最短的消息之外，所有的消息都是根據多種眾所周知的協議如TCP/IP，作為一些分立的包傳輸的。圖1顯示一個數據包10的典型格式：地址塊14，其中具有的編碼的目的地址表示數據包10的目的地；緊接著是數據塊12，其中數據包10中包含的部分消息被編碼。圖1以及以下其它圖中的常規是數據包從左到右傳輸，使得例如，地址塊14在數據塊12之前到達網絡中的目的節點。地址及消息都被數字編碼，成為等間隔的電子或光學脈沖序列，使用例如有脈沖表示二進制的1，無脈沖表示二進制的0。地址塊14的第一位位于地址塊14的最右端，緊接著的是地址塊14的其余位，數據塊12也是類似的。地址塊14和數據塊12都具有固定的和已知的傳輸時間。典型地，地址塊14和數據塊12的格式均為固定數量的位，并且它們的傳輸時間為位數乘以與一位有關的時間間隔；但是，如下所示，其它地址塊格式也是可能的。典型地，地址塊14的末端與數據塊12的開頭之間有一個時間延遲。

圖2是一個光學地址解碼系統20的方框圖，本發明的裝置是其中的一個元件。單箭頭表示光學數據的流向。雙箭頭表示電子數據的流向。系統20能夠在一個光學傳輸網絡中實現時分復用。數據包10從輸入通道34進入系統20。一個1×2的開關22使地址塊14轉向圖2的左分支，使數據塊12轉向圖2的右分支。地址塊14在解碼器24中被解碼。根據解碼的地址，一個電子信號被送到開關控制33，指示開關控制33設置開關陣列32，以引導數據包10通向多個輸出通道36的其中一個。因為解碼器24中的解碼程序被破壞，或至少被重新排序，所以地址塊14，解碼的地址被送到一個地址恢復單元26，重構地址塊14。重構的地址塊14與輸入解碼器24的地址塊14可能相同，也可能不相同，這與光學網絡的類型有關。同時，數據塊12沿圖2的右分支傳輸。可選擇地，提供一個延遲單元30用于使數據塊12的傳輸延遲解碼和重構地址塊14所需的時間，以保持地址塊14與數據塊12之間的固定延遲。最后，地址塊14和數據塊12合并以重構數據包10，進入開關陣列32，然后沿合適的輸出通道36離開開關陣列32。本發明的裝置是解碼器24的一個改進的實施例。

因此，根據本發明，提供了一種裝置用于解碼一個光學數據包的地址塊，其中多個地址中的一個被編碼。該裝置包括：(a)多個波導；(b)引導該地址塊同時進入每個波導的分路機構；以及(c)對于每個波導，用于探測在該每個波導中傳播的光的探測器。

此外，根據本發明，提供了一種路由光學數據包的方法，包括以下步驟：(a)向每個數據包提供一個地址塊，其中多個地址的其中一個被編碼；(b)提供多個波導；(c)引導該地址塊同時進入每個波導；(d)探測在每個該波導中傳播的光的強度，作為引導該地址塊進入每個波導的結果；以及(e)從至少一個強度推斷該地址。

本發明的裝置同時引導地址塊14進入多個波導。每個波導終止于一個探測器。每個波導的物理性質，例如，每個波導的長度，決定了光在該波導中的傳播特性。每個波導的配置使得光在每個波導內傳播的方式都與別的波導不同。例如，如果波導具有不同的長度，則地址塊14的一個特定脈沖在不同的時刻到達探測器。從探測器被在波導中傳播的光激活的狀態推斷地址塊14中編碼的地址。

類似WDM，本發明的方法與具有低同步要求的通信協議是兼容的。但是，本發明支持TDM，并且可以用于實現多種傳輸模式，例如ATM(異步傳輸模式)。

根據本發明的一個最佳實施例，波導被配置成諧振腔。格式適合于本實施例的地址是一系列等間隔的脈沖，編碼的地址作為脈沖間隔。每個腔在不同的脈沖間隔處諧振。僅有響應特定地址塊14發生波導諧振的探測器被激活。