(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状光バッファであって、前記環状光バッファは、
第１の湾曲されたストレートスルーｎ字状導波路であって、光信号の入力端と出力端とを備え、前記入力端から前記出力端に前記光信号を伝送するように構成され、これによって前記光信号の伝送バスとして機能する、第１の湾曲されたストレートスルーｎ字状導波路と、
複数の光遅延導波路ループであって、各々の導波路ループが２つの腕部の間の空間に配列されていて、各光遅延導波路ループの２つの側部と前記第１の湾曲されたストレートスルー導波路の前記２つの腕部の上にある光路のオン／オフ制御が、光スイッチの対によって実施され、前記複数の光遅延導波路ループは、光信号を一時的に記憶するように構成されている、複数の光遅延導波路ループと、
光スイッチの複数の対であって、各対が、前記複数の光遅延導波路ループ内の導波路ループに対応し、前記光遅延導波路ループと前記第１の湾曲されたストレートスルー導波路の腕の間の空間内の導波路ループのいずれかの側部に各々が配置された２つのスイッチを含み、光スイッチの各対は、前記第１の湾曲されたストレートスルー導波路の前記２つの腕部と対応する前記光遅延導波路ループの前記２つの側部の上にある前記光路の前記オン／オフを制御するように構成されている、光スイッチの複数の対と、
ビームスプリッタであって、前記光信号の前記入力端に配置されており、前記入力端から入力される前記光信号を分割することによって前記光信号の一部分を得て、前記光信号の前記一部分を、第２の湾曲されたストレートスルー導波路を通じてコントローラに転送するように構成されている、ビームスプリッタと、
スローライト効果導波路であって、前記入力端に最も近い光スイッチと前記ビームスプリッタとの間にある前記第１の湾曲されたストレートスルー導波路上に配置されており、前記スローライト効果導波路内で伝送される前記光信号の伝送速度を減速させるように構成されている、スローライト効果導波路とを備え、
前記コントローラは、外部デバイスに接続されており、制御信号線によって各光スイッチに接続されており、
前記ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られた前記光信号の前記一部分を受信し、前記光信号の前記一部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を取得し、前記電気信号のデータパケットを解析して解析された情報を取得し、前記解析された情報に従って光信号伝送要求を生成し、前記外部デバイスに前記光信号伝送要求を送信し、
前記外部デバイスから送信された、前記環状光バッファ内に光信号を記憶するための記憶命令を受信し、前記解析された情報と前記記憶命令に従って第１の制御信号を生成し、
第１の光スイッチに前記第１の制御信号を送信し、前記第１の光スイッチのオン／オフ状態を制御することによって、前記第１の湾曲されたストレートスルー導波路内で伝送され
る光信号が、前記第１の光スイッチに対応する光遅延導波路ループに入るように構成され、および
前記外部デバイスから送信された出力命令を受信し、ここで前記出力命令は、第２の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するように、前記環状光バッファに指示する命令であり、
前記出力命令に従って第２の制御信号を生成し、前記第２の光遅延導波路ループに対応する第２の光スイッチに前記第２の制御信号を送信し、前記第２の光スイッチのオン／オフ状態を制御することによって、前記第２の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号が前記光遅延導波路ループから出力されるように構成されている、前記コントローラと
を備えることを特徴とする環状光バッファ。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られた光信号の前記一部分を受信し、光信号の前記一部分に対して光−電気変換を実施して前記電気信号を得るように構成されている、光−電気変換器と、
前記電気信号の前記データパケットを解析し、前記電気信号の前記データパケットのヘッダ情報を取得し、前記ヘッダ情報から前記データパケットの宛先アドレスを抽出するように構成されている、データパケット解析ユニットと、
前記宛先アドレスに従って前記光信号伝送要求を生成し、前記外部デバイスに前記光信号伝送要求を送信するように構成されている、伝送要求ユニットと、
前記外部デバイスから送信された、前記環状光バッファ内に光信号を記憶するための前記記憶命令を受信するように構成されている、命令受信ユニットと、
前記記憶命令に従って、前記環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから光信号を記憶していない第１の光遅延導波路ループを決定するように構成されている、記憶ループ決定ユニットと、
前記データパケットの前記解析を実施することによって得られた前記宛先アドレスと、前記宛先アドレスを使用する前記第１の光遅延導波路ループのマッピング関係を確立し、記憶ユニットに前記マッピング関係を送信するように構成されている、マッピング関係確立ユニットと、
前記第１の光遅延導波路ループに対応する前記第１の光スイッチに送信される前記第１の制御信号を生成するように構成されている制御信号生成ユニットであって、前記制御信号は、前記第１の光スイッチのオン／オフ状態を制御するために使用される、制御信号生成ユニットと、
前記宛先アドレスと前記第１の光遅延導波路ループとの間の前記マッピング関係を記憶するように構成されている、前記記憶ユニットと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の環状光バッファ。
【請求項３】
前記コントローラは、さらに
前記外部デバイスによって送信され、前記光遅延導波路ループから前記第２の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される前記出力命令を受信するようにさらに構成されている、前記命令受信ユニットと、
前記受信された出力命令を解析し、前記受信された出力命令から、出力される必要がある出力信号の宛先アドレスを抽出するように構成されている、命令解析ユニットと、
前記抽出された宛先アドレスに従って、前記記憶ユニット内に記憶されている、前記宛先アドレスと前記第２の光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を検索し、前記宛先アドレスに対応する前記第２の光遅延導波路ループを決定するようにさらに構成されている、前記記憶ループ決定ユニットと、
前記出力命令に従って、前記第２の光遅延導波路ループに対応する前記第２の光スイッチに送信される制御信号を生成するようにさらに構成されている前記制御信号生成ユニットであって、前記制御信号は、前記第２の光スイッチのオン／オフ状態を制御するために使用される、前記制御信号生成ユニットと、
前記第２の光遅延導波路ループに対応し、前記記憶ユニット内に記憶されている前記マッピング関係情報を消去するように構成されている、マッピング関係消去ユニットと
を備えることを特徴とする請求項２に記載の環状光バッファ。
【請求項４】
各光遅延導波路ループはスローライト効果導波路区画を含み、前記スローライト効果導波路区画は、前記スローライト効果導波路内で伝送される光信号の伝送速度を減速させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の環状光バッファ。
【請求項５】
前記環状光バッファによって処理される前記光信号が、Ｍ個の波長を有する波長分割多重化光信号、Ｍは整数かつＭ＞１、であるとき、各光遅延導波路ループによって含まれる前記スローライト効果導波路区画は、
Ｍ個の波長を有する前記波長分割多重化光信号を、複数の異なる波長を有するＭ個の単一波長光信号に分波するように構成されている波長分割分波器と、
複数の異なる波長を有する前記Ｍ個の単一波長光信号に対して光信号遅延をそれぞれ実施するように構成されているＭ個の単一波長光遅延導波路ループと、
複数の異なる波長を有する前記Ｍ個の遅延された単一波長光信号に対して波長分割多重化を実施して波長分割多重化光信号を得るように構成されている、波長分割多重化器と
を備えることを特徴とする請求項４に記載の環状光バッファ。
【請求項６】
環状光バッファを使用して光信号を記憶するための方法であって、前記方法は、
コントローラによって、ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られる光信号の一部分を受信し、光信号の前記一部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得るステップと、
前記コントローラによって、前記電気信号のデータパケットを解析し、前記解析を実施することによって得られる情報に従って光信号伝送要求を生成するステップと、
前記コントローラによって、外部デバイスに前記光信号伝送要求を送信するステップと、
前記コントローラによって、前記外部デバイスから送信された前記環状光バッファ内に光信号を記憶するための記憶命令を受信するステップと、
前記コントローラによって、前記解析を実施することによって得られた前記情報を使用して、前記記憶命令に応じた制御信号を生成するステップと、
前記コントローラによって、特定の光スイッチに前記制御信号を送信し、第１の湾曲されたストレートスルー導波路内で伝送される光信号が、前記特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループに入るように、前記特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記コントローラによって、前記解析を実施することによって得られる前記情報を使用して、前記記憶命令に応じた制御信号を生成する前記ステップは、
前記記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、前記環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するステップと、
前記決定された光遅延導波路ループの左側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成し、前記左側にある前記光スイッチを通じて前記決定された光遅延導波路ループ内に前記光信号がインポートされた後、前記左側にある前記光スイッチを「オフ」状態になるように制御する信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、前記環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定する前記ステップの過程において、前記環状光バッファのすべての光遅延導波路ループが光信号をすでに記憶しているとき、前記光信号を廃棄するための通信メッセージが前記外部デバイスに送信されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、前記環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定する前記ステップの後、前記方法は、
宛先アドレスと、前記決定された光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を確立し、記憶ユニット内に前記マッピング関係を記憶するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１記載の前記環状光バッファを使用して光信号を読み出すための方法であって、前記方法は、
前記コントローラによって、前記外部デバイスによって送信された前記出力命令を受信するステップであって、前記出力命令は前記環状光バッファに、前記第２の光遅延導波路ループから前記第２の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている前記光信号を出力することを指示するものである、出力命令を受信するステップと、
前記コントローラによって、前記出力命令に従って前記第２の制御信号を生成するステップと、
前記コントローラによって、前記第２の光スイッチに前記第２の制御信号を送信し、前記第２の光スイッチに対応する前記第２の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている前記光信号が、前記第２の光遅延導波路ループから出力されるように、前記第２の光スイッチの前記オン／オフ状態を制御するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記コントローラによって、前記出力命令に従って前記第２の制御信号を生成する前記ステップは、
前記受信された出力命令を解析し、前記受信された出力命令から、出力される必要がある前記光信号の宛先アドレスを抽出するステップと、
前記抽出された宛先アドレスに従って、記憶ユニット内に記憶されている、前記宛先アドレスと前記第２の光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を検索し、前記宛先アドレスに対応する前記第２の光遅延導波路ループを決定するステップと、
前記出力命令に従って、前記決定された第２の光遅延導波路ループの右側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成し、前記右側にある前記光スイッチを通じて前記決定された第２の光遅延導波路ループから前記光信号がエクスポートされた後、前記右側にある前記光スイッチを「オフ」状態になるように制御する信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記コントローラによって、前記第２の光スイッチに前記第２の制御信号を送信する前記ステップの後、前記方法は、
前記決定された第２の光遅延導波路ループに対応し、前記記憶ユニット内に記憶されているマッピング関係情報を消去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記記憶媒体はコンピュータ命令を記憶し、コンピュータが前記コンピュータ命令を実行するときに請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の方法を実現することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１４】
コンピュータに請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年１２月３１日付けで中国特許庁に提出された「ＡＮＮＵＬＡＲ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＢＵＦＦＥＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＳＴＯＲＩＮＧ  ＡＮＤ  ＲＥＡＤＩＮＧ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ」と題する国際出願番号．ＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０９１１６４に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、シリコンフォトニクス技術の分野に関し、特に、環状光バッファならびに光信号を記憶するための方法および読み出すための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
銅線を媒体として使用する電気相互接続（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）技術と比較すると、ファイバ（Ｆｉｂｅｒ）または導波路（Ｗａｖｅ−Ｇｕｉｄｅ）を伝送媒体として使用する光相互接続（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）技術は、伝送速度、広帯域密度、電力消費、コスト、および他の態様において重大な利点を有し、近年において研究の焦点になっており、急速に開発されている。
【０００４】
メニーコア（Ｍａｎｙ−ｃｏｒｅ）通信を満足する大きい容量、低いコスト、および高いポート密度を有する光パケット交換（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈ，ＯＰＳ）システムをどのようにして実現するかは、光パケット交換システムとともに集積化されているオンチップ光ネットワーク（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ，ＯＮｏＣ）システムが必要とする光バッファの態様に、たとえば、小さい容量、大きいサイズ、および集積化における難しさなどの技術的障害があるため、現在においては依然として技術的に困難な課題である。それゆえ、オンチップＯＰＳ光ネットワークシステムの開発はゆるやかである。
【０００５】
現在において、業界におけるほとんどの光バッファはファイバループのソリューションを使用しており、光バッファの基本ユニットは、（図１Ａ内に示されているような）２×２光スイッチと再循環ファイバループ（Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｌｏｏｐ）を使用することによって、光信号を一時的に記憶する。具体的には、光バッファの入口にある光スイッチがオン状態にあるように制御され、それによって、光信号は再循環ファイバループに入る。光信号が出力される必要があるときは、光バッファの出口にある光スイッチがオン状態にあるように制御され、それによって、光信号が光バッファから出力される。そのようなカスケード接続された基本ユニットを含む光バッファが、図１Ｂ内に示されている。
新たに入力された光信号が、左側にある入口から第１の２×２光スイッチに入るとき、もし第１の光スイッチに対応する再循環ファイバループが最初の光信号データをすでに記憶している場合には、コントローラは第１の光スイッチの右下端を開き、第１の光信号データが、第１の光スイッチの右下端を通じて第２の２×２光スイッチに入る。
もし第２の光スイッチに対応する再循環ファイバループも、第２の光信号データをすでに記憶している場合には、コントローラは、第２の光スイッチの右下端を開き、第２の光信号データが、第２の光スイッチの右下端を通じて次の２×２光スイッチに入る。
そして、光信号データを記憶していない特定の光スイッチに対応する再循環ファイバループまで、この光スイッチ右上端が開かれるように制御されることができる。新たに入力された光信号が、この光スイッチの右上端を通じて再循環ファイバループに入り、それによって、新たに入力された光信号が再循環ファイバループ内で環状に伝送される。このようにして、記憶機能が実施される。
【０００６】
従来技術における研究において、従来技術は、少なくとも以下の問題を有することが見出されている。
【０００７】
すべての既存の光バッファは、ファイバの長さを増大させることにより、光データの伝送時間を長くする。しかしながら、ファイバ内の光の伝送速度は光の速度に迫るため、ファイバ遅延ソリューションは、小さい容量、大きいサイズ、および、モノリシック集積化実現の困難の欠点を有する。既存の光バッファは一般的に、先入れ先出し記憶様式を使用しており、光信号が、特定の光バッファユニットの光スイッチを通じて次の光バッファユニットの再循環ファイバループに入る必要があり、かつ、まさにその特定の光バッファユニットの再循環ファイバループ内に一時的に記憶されている光信号が出力される必要があるときには、２つの光信号は、特定の光バッファユニットに対応する光スイッチの右下端の出力端において互いに衝突してしまう。それゆえ、光信号の順序付けされていないランダムな記憶および読み出しを実施することは不可能である。
【発明の概要】
【０００８】
このような状況に基づいて、本発明の実施形態は、環状光バッファ、および、光信号を記憶し読み出すための方法を提供し、これは、光バッファのモノリシック集積化を実現することができ、光信号の順序付けされていないランダムな記憶および読み出しを実現することができる。
【０００９】
第１の態様によれば、環状光バッファが提供され、光バッファは、
ｎ字状にされており、光信号の入力端と出力端とを接続し、光信号の伝送バスとして機能し、出力端に、入力端から入力される光信号を伝送するように構成されている、第１の湾曲されたストレートスルー導波路と、
第１の湾曲されたストレートスルー導波路の２つの腕部に対して横方向に並列に配列されている複数の光遅延導波路ループであって、各光遅延導波路ループの２つの側部および第１の湾曲されたストレートスルー導波路の２つの腕部上にある光路のオンおよびオフが、光スイッチの対を使用することによって実施され、複数の光遅延導波路ループは、光信号を一時的に記憶するように構成されている、複数の光遅延導波路ループと、
光スイッチの複数の対であって、その量は、複数の光遅延導波路ループのものと同じであり、光スイッチの各対は、第１の湾曲されたストレートスルー導波路の２つの腕部および光スイッチの各対に対応する光遅延導波路ループの２つの側部上にある光路のオンおよびオフを制御するように構成されている、光スイッチの複数の対と、
第１の湾曲されたストレートスルー導波路の入力端に配置されており、入力端から入力される光信号を分割することによって光信号の一部分を得て、光信号のこの部分を、第２の湾曲されたストレートスルー導波路を通じてコントローラに転送するように構成されている、ビームスプリッタと、
入力端に最も近い光スイッチとビームスプリッタとの間にある第１の湾曲されたストレートスルー導波路上に配置されているスローライト効果導波路であって、スローライト効果導波路内で伝送される光信号の伝送速度を減速させるように構成されている、スローライト効果導波路と、
第２の湾曲されたストレートスルー導波路を使用することによってビームスプリッタに接続されており、外部デバイスに接続されており、制御信号線を使用することによって上記の光スイッチの複数の対の各光スイッチに接続されており、ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られる光信号の部分を受信し、光信号のこの部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得、電気信号のデータパケットを解析し、解析を実施することによって得られる情報に従って光信号伝送要求を生成し、外部デバイスに伝送要求を送信し、外部デバイスによって送信され、環状光バッファ内に光信号を記憶するために使用される命令を受信し、解析を実施することによって得られる情報を使用することによって、記憶命令に従って制御信号を生成し、特定の光スイッチに制御信号を送信し、第１の湾曲されたストレートスルー導波路内で伝送される光信号が、特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループに入るように、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するように構成されているか、または、外部デバイスによって送信され、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される命令を受信し、出力命令に従って制御信号を生成し、特定の光スイッチに制御信号を送信し、特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号が光遅延導波路ループから出力されるように、この特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するように構成されている、コントローラと
を含む。
【００１０】
第１の態様の第１の実施様式において、上記のコントローラは、
ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られる光信号の部分を受信し、光信号の部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得るように構成されている、光−電気変換器と、
電気信号のデータパケットを解析し、電気信号のデータパケットのヘッダ情報を取得し、ヘッダ情報からデータパケットの宛先アドレスを抽出するように構成されている、データパケット解析ユニットと、
宛先アドレスに従って光信号伝送要求を生成し、外部デバイスに伝送要求を送信するように構成されている、伝送要求ユニットと、
外部デバイスによって送信され、環状光バッファ内に光信号を記憶するために使用される命令を受信するように構成されている、命令受信ユニットと、
記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するように構成されている、記憶ループ決定ユニットと、
解析を実施することによって得られる、データパケットの宛先アドレスを使用することによって、宛先アドレスおよび決定された光遅延導波路ループのマッピング関係を確立し、記憶ユニットにマッピング関係を送信するように構成されている、マッピング関係確立ユニットと、
決定された光遅延導波路ループに対応する特定の光スイッチに送信される制御信号を生成するように構成されている制御信号生成ユニットであって、制御信号は、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するために使用される、制御信号生成ユニットと、
前記宛先アドレスと、前記決定された光遅延導波路ループとの間の前記マッピング関係を記憶するように構成されている記憶ユニットと
を含む。
【００１１】
第１の態様の第２の実施様式において、コントローラは、
外部デバイスによって送信され、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される命令を受信するようにさらに構成されている、命令受信ユニットと、
受信された出力命令を解析し、受信された出力命令から、出力される必要がある出力信号の宛先アドレスを抽出するように構成されている、命令解析ユニットと、
抽出された宛先アドレスに従って、記憶ユニット内に記憶されている、宛先アドレスと光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を検索し、宛先アドレスに対応する光遅延導波路ループを決定するようにさらに構成されている、記憶ループ決定ユニットと、
出力命令に従って、決定された光遅延導波路ループに対応する特定の光スイッチに送信される制御信号を生成するようにさらに構成されている制御信号生成ユニットであって、制御信号は、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するために使用される、制御信号生成ユニットと、
決定された光遅延導波路ループに対応し、記憶ユニット内に記憶されているマッピング関係情報を消去するように構成されている、マッピング関係消去ユニットと
を含む。
【００１２】
第１の態様の第３の実施様式において、各光遅延導波路ループはスローライト効果導波路区画を含み、スローライト効果導波路区画は、スローライト効果導波路内で伝送される光信号を伝送速度を減速させるように構成されている。
【００１３】
第１の態様の第４の実施様式において、上記の環状光バッファによって処理される光信号が、Ｍ個の波長を有する波長分割多重化光信号、Ｍは整数かつＭ＞１、であるとき、各光遅延導波路ループによって含まれるスローライト効果導波路区画は、
Ｍ個の波長を有する上記の波長分割多重化光信号を、複数の異なる波長を有するＭ個の単一波長光信号に分波するように構成されている波長分割分波器と、
複数の異なる波長を有する上記のＭ個の単一波長光信号に対して光信号遅延をそれぞれ実施するように構成されているＭ個の単一波長光遅延導波路ループと、
複数の異なる波長を有する上記のＭ個の遅延された単一波長光信号に対して波長分割多重化を実施して波長分割多重化光信号を得るように構成されている、波長分割多重化器と
を含む。
【００１４】
第２の態様によれば、上記の環状光バッファを使用することによって光信号を記憶するための方法が提供され、方法は、
コントローラによって、ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られる光信号の一部分を受信し、光信号のこの部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得るステップと、
コントローラによって、電気信号のデータパケットを解析し、解析を実施することによって得られる情報に従って光信号伝送要求を生成するステップと、
コントローラによって、外部デバイスに伝送要求を送信するステップと、
コントローラによって、外部デバイスによって送信され、環状光バッファ内に光信号を記憶するために使用される命令を受信するステップと、
コントローラによって、解析を実施することによって得られる情報を使用することによって、記憶命令に従って制御信号を生成するステップと、
コントローラによって、特定の光スイッチに制御信号を送信し、第１の湾曲されたストレートスルー導波路内で伝送される光信号が、特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループに入るように、この特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するステップと
を含む。
【００１５】
第２の態様の第１の実施様式において、コントローラによって、解析を実施することによって得られる情報を使用することによって、記憶命令に従って制御信号を生成するステップは、
記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するステップと、
決定された光遅延導波路ループの左側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成し、左側にある光スイッチを通じて決定された光遅延導波路ループ内に光信号がインポートされた後、左側にある光スイッチを「オフ」状態になるように制御する信号を生成するステップと
を含む。
【００１６】
第２の態様の第２の実施様式において、記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するステップの過程において、環状光バッファのすべての光遅延導波路ループが光信号をすでに記憶しているとき、光信号を廃棄するための通信メッセージが外部デバイスに送信される。
【００１７】
第２の態様の第３の実施様式において、記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するステップの後、方法は、宛先アドレスと決定された光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を確立し、記憶ユニット内にマッピング関係を記憶するステップをさらに含む。
【００１８】
第３の態様によれば、環状光バッファを使用することによって光信号を読み出すための方法が提供され、方法は、
コントローラによって、外部デバイスによって送信され、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される命令を受信するステップと、
コントローラによって、出力命令に従って制御信号を生成するステップと、
コントローラによって、特定の光スイッチに制御信号を送信し、特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号が、光遅延導波路ループから出力されるように、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するステップと
を含む。
【００１９】
第３の態様の第１の実施様式において、コントローラによって、出力命令に従って制御信号を生成するステップは、
受信された出力命令を解析し、処理によって、出力される必要がある出力信号の宛先アドレスを得るステップと、
処理によって得られた宛先アドレスに従って、記憶ユニット内に記憶されている、宛先アドレスと光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を検索し、宛先アドレスに対応する光遅延導波路ループを決定するステップと、
出力命令に従って、決定された光遅延導波路ループの右側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成し、右側にある光スイッチを通じて決定された光遅延導波路ループから光信号がエクスポートされた後、右側にある光スイッチを「オフ」状態になるように制御する信号を生成するステップと
を含む。
【００２０】
第３の態様の第２の実施様式において、コントローラによって、特定の光スイッチに制御信号を送信するステップの後、方法は、決定された光遅延導波路ループに対応し、記憶ユニット内に記憶されているマッピング関係情報を消去するステップをさらに含む。
【００２１】
上記の技術ソリューションに基づいて、本発明の実施形態において提供される環状光バッファおよび環状光バッファに基づいて光信号を記憶し読み出すための方法において、環状光バッファ内の光スイッチのオン／オフ状態が、光スイッチへのアクセスを実施するように、外部デバイスからの命令に従って制御されることが実施され得、光信号へのアクセスは順次処理ではないため、光信号の順序付けされていないランダムな記憶および読み出しを実施することは不可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の実施形態における技術的解決策をより明瞭に説明するために、以下は、本発明の実施形態を説明するために必要とされる添付の図面を簡潔に説明する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を図示しているにすぎず、当業者は創発的な試みなしにこれらの添付の図面からなお他の図面を導き出すことができる。
【図１Ａ】従来技術における再循環ファイバループの概略構造図である。
【図１Ｂ】従来技術におけるカスケード接続された再循環ファイバループを含む光バッファの概略構造図である。
【図２】本発明の一実施形態による環状光バッファの概略構造図である。
【図３】本発明の一実施形態による環状光バッファのコントローラの第１の実施形態の概略構造図である。
【図４】本発明の一実施形態による環状光バッファのコントローラの第２の実施形態の概略構造図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による光遅延導波路ループの第１の実施形態の概略構造図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による光遅延導波路ループの第２の実施形態の概略構造図である。
【図６】本発明の一実施形態による、環状光バッファを使用することによる光信号の記憶の概略流れ図である。
【図７】本発明の一実施形態による電気信号のデータパケットのパケット構造の概略図である。
【図８】本発明の一実施形態による、環状光バッファを使用することによる光信号の読み出しの概略流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下は、本発明の実施形態における添付の図面を参照して本発明の実施形態における技術ソリューションを明瞭かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、一部分である。創発的な試みなしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られるすべての他の実施形態が本発明の保護範囲内に入るものとする。
【００２４】
本発明の一実施形態は、環状光バッファを提供する。図２を参照すると、環状光バッファ１００は、
ｎ字状にされており、光信号の入力端と出力端とを接続し、光信号の伝送バスとして機能し、出力端に、入力端から入力される光信号を伝送するように構成されている、第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａと、
第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａの２つの腕部に対して横方向に並列に配列されている複数の光遅延導波路ループ１０３であって、各光遅延導波路ループ１０３の２つの側部および第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａの２つの腕部上にある光路のオンおよびオフが、光スイッチ１０２の対を使用して実施され、上記の複数の光遅延導波路ループ１０３は、光信号を一時的に記憶するように構成されている、複数の光遅延導波路ループと、
光スイッチ１０２の複数の対であって、その量は、複数の光遅延導波路ループ１０３のものと同じであり、光スイッチ１０２の各対は、第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａの２つの腕部および光スイッチ１０２の各対に対応する光遅延導波路ループ１０３の２つの側部上にある光路のオンおよびオフを制御するように構成されている、光スイッチの複数の対と、
第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａの入力端に配置されており、入力端から入力される光信号を分割することによって光信号の一部分を得て、光信号のこの部分を、第２の湾曲されたストレートスルー導波路参照符号１０１ｃを通じてコントローラ１０５（すなわち、図２内のコントローラ）に転送するように構成されている、ビームスプリッタ１０６と、
入力端に最も近い光スイッチとビームスプリッタとの間にある第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａ上に配置されているスローライト効果導波路１０４ａであって、スローライト効果導波路１０４ａ内で伝送される光信号の伝送速度を減速させるように構成されている、スローライト効果導波路１０４ａと、
第２の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ｃを使用することによってビームスプリッタ１０６に接続されており、外部デバイスに接続されており、制御信号線１０７を使用することによって上記の光スイッチ１０２の複数の対の各光スイッチに接続されており、ビームスプリッタ１０６によって分割を実施することによって得られる光信号の部分を受信し、光信号のこの部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得、電気信号のデータパケットを解析し、解析を実施することによって得られる情報に従って光信号伝送要求を生成し、外部デバイスに伝送要求を送信し、外部デバイスによって送信され、環状光バッファ内に光信号を記憶するために使用される命令を受信し、解析を実施することによって得られる情報を使用することによって、記憶命令に従って制御信号を生成し、特定の光スイッチ１０２に制御信号を送信し、第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａ内で伝送される光信号が、特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループ１０３に入るように、特定の光スイッチ１０２のオン／オフ状態を制御するように構成されているか、または、外部デバイスによって送信され、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される命令を受信し、出力命令に従って制御信号を生成し、特定の光スイッチ１０２に制御信号を送信し、特定の光スイッチ１０２に対応する光遅延導波路ループ１０３内に一時的に記憶されている光信号が光遅延導波路ループ１０３から出力されるように、この特定の光スイッチ１０２のオン／オフ状態を制御するように構成されている、コントローラ１０５と
を含む。
【００２５】
第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａ内の光信号の伝送速度は、スローライト効果導波路１０４ａによって減速されることができ、このように、コントローラ１０５が、制御信号を生成するのに十分な時間を有し、光信号の記憶または光信号の読み出しを実施するように、環状光バッファの特定の光スイッチのオン／オフ状態に対する制御を実施することが保証され得る。
【００２６】
図２において、光スイッチの複数の対、および、光スイッチの複数のスイッチに１つずつ接続されている複数の光遅延導波路ループがあり、添付の図面の識別子の明瞭性のために、最上部にある光スイッチの１つの対および光遅延導波路ループのみが、図２において参照符号でマークされていることが留意されるべきである。上記の参照符号はまた、光スイッチの他の対および他の光遅延導波路ループをも表すことが、当業者によって理解され得る。
【００２７】
任意選択的に、特定の実施過程において、図３を参照すると、上記のコントローラ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０５は、
ビームスプリッタ１０６によって分割を実施することによって得られる光信号の部分を受信し、光信号のこの部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得るように構成されている光−電気変換器１０５１と、
電気信号のデータパケットを解析し、電気信号のデータパケットのヘッダ情報を取得し、ヘッダ情報からデータパケットの宛先アドレスを抽出するように構成されている、データパケット解析ユニット１０５２と、
宛先アドレスに従って光信号伝送要求を生成し、外部デバイスに伝送要求を送信するように構成されている、伝送要求ユニット１０５３と、
外部デバイスによって送信され、環状光バッファ内に光信号を記憶するために使用される命令を受信するように構成されている、命令受信ユニット１０５４と、
記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するように構成されている記憶ループ決定ユニット１０５５と、
解析を実施することによって得られる、データパケットの宛先アドレスを使用することによって、宛先アドレスおよび決定された光遅延導波路ループのマッピング関係を確立し、記憶ユニットにマッピング関係情報を送信するように構成されている、マッピング関係保守管理ユニット１０５６と、
決定された光遅延導波路ループに対応する特定の光スイッチに送信される制御信号を生成するように構成されている制御信号生成ユニットであって、制御信号は、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するために使用される、制御信号生成ユニット１０５７と、
宛先アドレスと、光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を記憶するように構成されている記憶ユニット１０５８と
を含む。
【００２８】
さらに、一実施過程において、図４を参照すると、コントローラ１０５は、
外部デバイスによって送信され、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される命令を受信するようにさらに構成されている、命令受信ユニット１０５４と、
受信された出力命令を解析し、受信された出力命令から、出力される必要がある光信号の宛先アドレスを抽出するように構成されている、命令解析ユニット１０５９と、
抽出された宛先アドレスに従って、記憶ユニット内に記憶されている、宛先アドレスと光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を検索し、宛先アドレスに対応する光遅延導波路ループを決定するようにさらに構成されている、記憶ループ決定ユニット１０５５と、
出力命令に従って、決定された光遅延導波路ループに対応する特定の光スイッチに送信される制御信号を生成するようにさらに構成されている制御信号生成ユニットであって、制御信号は、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御するために使用される、制御信号生成ユニット１０５７と、
決定された光遅延導波路ループに対応し、記憶ユニット内に記憶されているマッピング関係情報を消去するようにさらに構成されている、マッピング関係保守管理ユニット１０５６と
をさらに含む。
【００２９】
任意選択的に、図５Ａを参照すると、上記の環状光バッファ内の各光遅延導波路ループ１０３は、スローライト効果導波路１０４ｂと、湾曲された導波路１０１ｂとを含んでもよく、スローライト効果導波路１０４ｂは、より大きい容量の光信号が光遅延導波路ループ１０３内に記憶されることを実施するために、光遅延導波路ループ１０３内の光信号の伝送速度を減速させるように構成されている。上記のスローライト効果導波路１０４ｂは、フォトニック結晶導波路（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ，ＰＣＷ）、電磁誘導透過（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ，ＥＩＴ）、コヒーレントポピュレーション振動（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ，ＣＰＯ）、誘導ブリュアン散乱（Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ，ＳＢＳ）、または別の方法を使用することによって実施されてもよい。湾曲された導波路１０１ｂは、シリコン導波路または別の導波路を使用して実施されてもよく、これは、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００３０】
任意選択的に、光遅延導波路ループ１０３は、図５Ａ内に示されているように、単一波長に対応するフォトニック結晶導波路ループであってもよく、または、図５Ｂ内に示されているように、波長分割多重化（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＷＤＭ）に対応するフォトニック結晶導波路ループであってもよい、すなわち、複数のフォトニック結晶導波路ループがそれぞれ複数の波長に対応する。図５Ａにおいて、スローライト効果導波路１０４ｂは、λ1の波長を有する光信号のみの光伝送速度を減速させる役割（すなわちスローライト効果）を果たす。図５Ｂにおいて、それぞれλ1、λ2、λ3、およびλ4の波長を有する光信号に対するスローライト効果を生成する４つのフォトニック結晶導波路がある。Ｍ個の波長（Ｍは整数かつＭ＞１）を含む波長分割多重化光信号について、最初に、Ｍ個の波長を含む波長分割多重化光信号が、波長分割分波器２０１ａを使用することによって、異なる波長を有するＭ個の単一波長光信号に分波される必要があり、その後、異なる波長を有する上記のＭ個の単一波長光信号がＭ個の単一波長光遅延導波路ループを通過し、光信号遅延が、異なる波長を有するＭ個の単一波長光信号に対して別個に実施され、その後、波長分割多重化器２０１ｂによって、波長分割多重化光信号を得るために、異なる波長を有する遅延されたＭ個の単一波長光信号に対して波長分割多重化が実施される。
【００３１】
本発明の別の実施形態は、上記の環状光バッファに適用される光信号を記憶するための方法を提供する。図６を参照すると、方法は、以下のステップを含む。
【００３２】
６０１：コントローラが、ビームスプリッタによって分割を実施することによって得られる光信号の一部分を受信し、光信号のこの部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得る。
【００３３】
上記で使用されているビームスプリッタは、光信号の入力端から入力される光信号を分割することによって、光信号の一部分を得るように構成されている。従来技術において、ビームスプリッタは、回折格子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｇｒａｔｉｎｇ）型、プリズム（Ｐｒｉｓｍ）型、および導波路（Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）型のような複数の実施様式を有し、詳細は本明細書においては説明されない。
【００３４】
光信号の部分に対して光−電気変換を実施して電気信号を得る過程は、既存の光電検出過程であり、詳細は本明細書においては説明されない。
【００３５】
６０２：コントローラが、電気信号のデータパケットを解析し、解析を実施することによって得られる情報に従って光信号伝送要求を生成する。
【００３６】
具体的には、コントローラによって、光−電気信号変換によって得られる電気信号のデータパケットを解析し、解析を実施することによって得られる情報に従って光信号伝送要求を生成するステップは、以下を含む。
【００３７】
（１）電気信号のデータパケットに対するデータ解析を実施し、電気信号のデータパケットのヘッダ情報を取得し、ヘッダ情報からこのデータパケットの宛先アドレスを抽出する。
【００３８】
電気信号のデータパケットのパケット構造は図７内に示されており、このパケット構造は、パケットヘッダおよびパケット本体を含み、パケットヘッダは、発信元アドレス７０１と、宛先アドレス７０２と、データ型７０３とを含み、パケット本体は、含まれている詳細なデータ内容７０４とを含む。
【００３９】
上記のパケット構造から理解され得るように、上記のデータパケットの宛先アドレス７０２を取得するためには、電気信号のデータパケットのパケットヘッダのみが解析される必要がある。この特性について、特定の実施過程において、異なる型の光信号に従って上記のデータパケットの宛先アドレス７０２を取得するために、以下の様式が使用され得る。
【００４０】
Ａ）光信号が単一波長光信号であるとき、ここで、波長はλ0としてマークされるが、コントローラは、この単一波長光信号に対して光−電気変換を実施して電気信号を得、電気信号を解析し、ヘッダ情報のみを抽出し、たとえば、ヘッダが２４バイトを占有する場合、２４バイトのみを抽出する必要があり、抽出されたヘッダ情報から光信号の宛先アドレスを取得する。
【００４１】
電気信号のデータパケットの上記のパケット構造は、光伝送システムの、ＴＣＰ／ＩＰ通信プロトコルと同様の通信プロトコル内で指定され得、これは、本発明のこの実施形態においては拡大されず、限定されないことが留意されるべきである。
【００４２】
Ｂ）光信号が多波長光信号であるとき、ここで、波長はそれぞれλ0、λ1、λ2、λ3などとしてマークされるが、光信号の伝送端において、固定された波長λ0を使用することによってヘッダ情報に対して光変調が実施され得、λ1、λ2、およびλ3を使用することによってパケット本体内の内容に対して光変調が実施され得る。このように、コントローラは、波長λ0を有する光信号のみを検出し、光信号のヘッダ情報を抽出し、抽出されたヘッダ情報から光信号の宛先アドレスを取得する必要がある。
【００４３】
上記の多波長光信号において、波長λ0を有する光信号を使用することによってヘッダ情報に対して実施される光変調は、光伝送システムの伝送端および受信端の通信プロトコルにおいて設定され得る。
【００４４】
（２）データパケットの得られた宛先アドレスに従って、宛先アドレスに光信号を送信することを求める伝送要求を生成する。
【００４５】
特定の実施過程において、上記のデータパケットの宛先アドレスは、光信号を受信する宛先端のアドレスである。この宛先端は、別の光信号の処理装置であってもよい。
【００４６】
６０３：コントローラが、外部デバイスに伝送要求を送信する。
【００４７】
具体的には、コントローラは、外部デバイスに、光信号を送信することを求める伝送要求を送信し、上記の外部デバイスは、光信号処理システムのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、または、光交換ネットワーク内の光スイッチ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）などであってもよく、これは、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００４８】
６０４：コントローラが、外部デバイスによって送信され、環状光バッファ内に光信号を記憶するために使用される命令を受信する。
【００４９】
上記の外部デバイスが、環状光バッファ内に光信号を記憶するための命令をコントローラに送信する。特定の適用において、以下の適用シナリオが存在する、すなわち、外部デバイスが光スイッチであるとき、かつ、それを通って光スイッチが上記のデータパケットの宛先アドレスに到達する経路が占有されているとき、上記の光スイッチは、環状光バッファ内に光信号を記憶するための命令をコントローラに送信する。
【００５０】
６０５：コントローラが、解析を実施することによって得られる情報を使用することによって、記憶命令に従って制御信号を生成する。
【００５１】
具体的には、コントローラは、環状光バッファ内に光信号を記憶するための上記の記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定し、
決定された光遅延導波路ループの左側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成し、左側にある光スイッチを通じて決定された光遅延導波路ループ内に光信号がインポートされた後、左側にある光スイッチを「オフ」状態になるように制御する信号を生成する。
【００５２】
記憶命令に従って、光信号を記憶しておらず、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから１つの光遅延導波路ループを決定するステップの後、上記の方法は、
解析によって得られた上記の宛先アドレスと、上記の決定された光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を確立し、コントローラの記憶ユニット内に上記のマッピング関係を記憶するステップをさらに含む。
【００５３】
コントローラの記憶ユニット内に記憶される、宛先アドレスと環状光バッファ内の複数の光遅延導波路ループとの間のマッピング関係については、以下に示されているような、表（表１）を使用することによって実現され得る。
【００５４】
【表１】
0006382990.tif 000002
【００５５】
表１は、宛先アドレスと記憶ユニットとの間の２つのマッピング関係をすでに記憶している。
【００５６】
加えて、上記の記憶命令に従って、環状光バッファ内にある光遅延導波路ループから光信号を記憶していない１つの光遅延導波路ループを決定するステップの過程において、環状光バッファのすべての光遅延導波路ループが光信号をすでに記憶していることが見出されるとき、光信号を廃棄するための通信メッセージが外部デバイスに送信される。
【００５７】
６０６：コントローラが、特定の光スイッチに制御信号を送信し、第１の湾曲されたストレートスルー導波路内で伝送される光信号が、特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループに入るように、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御する。
【００５８】
具体的には、決定された光遅延導波路ループが第２の光遅延導波路ループであるとき、コントローラは、環状光バッファ内に光信号を記憶するための命令に従って、第２の光遅延導波路ループの左側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成する。このように、環状光バッファ内に記憶されるべき上記の光信号は、第１の湾曲されたストレートスルー導波路１０１ａを通じて第２の光遅延導波路ループに入り、左側にある光スイッチを通じて第２の光遅延導波路ループ内に光信号がインポートされた後、左側にある光スイッチを制御する信号が生成され、「オフ」になるべき第２の光遅延導波路ループに送信される。
【００５９】
特定の実施過程において、光遅延導波路ループの左側にある光スイッチの「オン」状態および左側にある光スイッチの「オフ」状態の制御信号の送信時点は、以下のように決定され（図２を参照）、コントローラ１０５が光信号を処理するのにｎ１の時間がかかり、光スイッチのオン状態とオフ状態との間の変換の時間はｎ２であり、光信号がビームスプリッタ１０６から光スイッチ１０２へと伝送される時間はｎ３であり、ｎ3≧ｎ1＋ｎ2であることが仮定される。ビームスプリッタ１０６によって分割を実施することによって得られる光信号の部分の受信から開始して、光信号が、光スイッチを通過する時間がｎ４である場合、ｎ３＋ｎ４よりもわずかに大きいかまたはそれに等しい時間の後、コントローラ１０５は光スイッチの「オフ」状態の信号を光スイッチ１０２に送信し、ｎ２の後に光スイッチをオフにし、光信号が、光遅延導波路ループ内で１周分にわたって伝送されるためにｎ５の時間をかける必要があり、ｎ5≧ｎ4＋ｎ2かつｎ5＜２＊（ｎ4＋ｎ2）である。
【００６０】
光スイッチの「オン」状態および「オフ」状態の制御信号の送信時間を選択することによって、光信号は、特定の光遅延導波路ループ内に記憶されることができる。左側にある別の光スイッチに対応する光遅延導波路ループなどの記憶過程の時間制御は基本的に上記の選択と同じであり、光信号がビームスプリッタ１０６から別の光スイッチに伝送されるのにかかる時間にはわずかな差があることが留意されるべきである。しかしながら、上記の差はほとんど無視することができる（光信号が導波路内で伝送される速度は光の速度に迫り、光信号が、環状光バッファの左側にあるすべての光スイッチに到達するのにかかる時間は非常に小さく、このｎ１＋ｎ２の期間と比較して無視することができるため）。
【００６１】
本発明の別の実施形態は、上記の環状光バッファを使用することによって光信号を読み出すための方法をさらに提供する。図８を参照すると、方法は、以下のステップを含む。
【００６２】
８０１：コントローラが、外部デバイスによって送信され、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するために使用される命令を受信する。
【００６３】
環状光バッファの光遅延導波路ループから光信号を出力するための命令は、外部デバイスによって送信され、外部デバイスは、光信号処理システムのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、または、光交換ネットワーク内の光スイッチ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）などであってもよく、これは、本発明のこの実施形態においては限定されない。
【００６４】
８０２：コントローラが、出力命令に従って制御信号を生成する。
【００６５】
具体的には、コントローラによって、出力命令に従って制御信号を生成するステップは、以下を含む。
【００６６】
（１）コントローラが、受信された出力命令に従って、出力される必要がある光信号の宛先アドレスを取得する。
【００６７】
特定の実施シナリオ１：外部デバイスが光スイッチであるとき、上記の光スイッチは、コントローラに、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するための命令を送信し、命令を受信した後、コントローラは、この命令に従って、出力される必要がある光信号に対応する宛先アドレスを決定する。たとえば、特定のルータが占有されていないことを光スイッチが見出した場合、光スイッチは、出力される必要がある光信号の宛先アドレス００１０を決定するように、光スイッチによって記憶されている経路表に基づいて、宛先アドレス００１０に送信される光信号が、このルータを通じて、宛先アドレスに対応する受信端に伝送される必要があることを決定する。
【００６８】
特定の実施シナリオ２：外部デバイスがＣＰＵであるとき、上記のＣＰＵは、光遅延導波路ループから特定の光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号を出力するための命令を送信し、命令は、光信号に対応する宛先アドレスを搬送する。コントローラが、出力命令を解析し、出力命令から光信号に対応する宛先アドレスを抽出する。
【００６９】
（２）抽出された宛先アドレスに従って、記憶ユニット内に記憶されている、宛先アドレスと光遅延導波路ループとの間のマッピング関係を検索し、宛先アドレスに対応する光遅延導波路ループを決定する。
【００７０】
コントローラが、抽出によって得られた宛先アドレスに従って、記憶ユニット内に記憶されている、宛先アドレスと光遅延導波路ループとの間のマッピング関係の表を検索し、宛先アドレスに対応する光遅延導波路ループを決定する。
【００７１】
（３）出力命令に従って、決定された光遅延導波路ループの右側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御する信号を生成し、右側にある光スイッチを通じて決定された光遅延導波路ループから光信号がエクスポートされた後、右側にある光スイッチを「オフ」状態になるように制御する信号を生成する。
【００７２】
特定の実施過程において、光遅延導波路ループの右側にある光スイッチを「オン」状態になるように制御するための制御信号、および、右側にある光スイッチを「オフ」状態になるように制御するための制御信号の送信時点は、以下のように決定される（図２を参照）。
【００７３】
上記の光信号が環状光バッファの特定の光遅延導波路ループ内に記憶される過程において、光信号全体が光遅延導波路ループに入り、光信号は、左側にある光スイッチ１０２をすでに通過している。光信号が、左側にある光スイッチを通じて光遅延導波路ループに入るのにｎ４の時間がかかる。コントローラ１０５が、左側にある光スイッチ１０２にオフ制御信号を送信する時刻から開始して（すなわち、ビームスプリッタがビーム分割処理を実施した後に得られる光信号の一部分をコントローラ１０５が受信したｎ３＋ｎ４後である時点から開始して）、光信号が、右側にある光スイッチ１０２に最初に到達するのにかかる時間は、ｎ２＋ｎ５＊１／２よりも大きくなるか、または、それに等しくなるべきである。光信号は光遅延導波路ループ内で伝送され、光信号が、右側にある光スイッチ１０２に到達するのにかかる時間は再び、ｎ２＋ｎ５＊３／２よりも大きくなるか、または、それに等しくなるべきである。続いて、光信号が、右側にある光スイッチ１０２に到達するのにかかる時間は順次、ｎ２＋ｎ５＊５／２、ｎ２＋ｎ５＊７／２などよりも大きくなるか、または、それに等しくなるべきである。右側にある光スイッチ１０２のオン／オフ時間はｎ２であるため、右側にある光スイッチ１０２に対応する遅延導波路ループ内の光信号を取得するためには、コントローラ１０５は、光信号が、右側にある光スイッチ１０２に到達する前のｎ２の時間内で、右側にある光スイッチ１０２をオンにするための制御信号を、右側にある光スイッチ１０２に送信するべきであり、それによって、右側にある光スイッチ１０２がオンにされる、すなわち、光信号が、右側にある光スイッチ１０２からエクスポートされる時点において、または、その後に、右側にある光スイッチ１０２に到達する。それゆえ、コントローラ１０５は、上記のタイミング開始時点の後であるｎ５＊１／２またはｎ５＊３／２またはｎ５＊５／２またはｎ５＊７／２などのような時点において、右側にある光スイッチ１０２に「オン」状態制御信号を送信するべきである。それゆえ、光信号は、右側にある光スイッチ１０２から完全にエクスポートされるのにｎ４の時間をかける必要があり、すなわち、コントローラ１０５は、上記のタイミング開始時点の後であるｎ５＊３／２またはｎ５＊５／２またはｎ５＊７／２またはｎ５＊９／２よりも大きいかまたはそれに等しい時間において、右側にある光スイッチ１０２に「オフ」状態制御信号を送信し、その時間のｎ２後の時点において右側にある光スイッチ１０２をオフにする。
【００７４】
８０３：コントローラが、特定の光スイッチに制御信号を送信し、この特定の光スイッチに対応する光遅延導波路ループ内に一時的に記憶されている光信号が、光遅延導波路ループから出力されるように、特定の光スイッチのオン／オフ状態を制御する。
【００７５】
任意選択的に、コントローラによって、特定の光スイッチに制御信号を送信するステップの後、方法は、
決定された光遅延導波路ループに対応し、記憶ユニット内に記憶されているマッピング関係情報を消去するステップをさらに含む。
【００７６】
本明細書において開示されている実施形態において説明されている例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組み合わせによって実施されてもよいことを当業者は承知し得る。ハードウェアとソフトウェアとの間の互換性を明瞭に説明するために、上記は一般的に、機能による各例の組成およびステップを説明している。機能がハードウェアとして実施されるか、またはソフトウェアとして実施されるかは、技術ソリューションの特定の適用および設計制約条件に応じて決まる。当業者は、各特定の適用について説明されている機能を実施するために種々の方法を使用することができるが、その実施が本発明の範囲を越えることは考慮されるべきではない。
【００７７】
簡便かつ簡潔な説明の目的のために、上記のシステム、装置、およびユニットの詳細な動作過程について、上記の方法実施形態における対応する過程に対して参照が行われ得、詳細は本明細書においては再び説明されないことが、当業者によって明瞭に理解され得る。
【００７８】
本開示において提供されるいくつかの実施形態において、開示されているシステム、装置、および方法は、他の様式において実施されてもよいことが理解されるべきである。たとえば、説明されている装置実施形態は例示にすぎない。たとえば、ユニット分割は論理機能分割にすぎず、実際の実施においては他の分割であってもよい。たとえば、複数のユニットもしくは構成要素が別のシステムに組み合わされもしくは集積化されてもよく、または、いくつかの特徴が無視されるか、もしくは実施されなくてもよい。加えて、表示されているまたは論述されている相互結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインターフェースを通じて実施されてもよい。装置またはユニット間の間接結合または通信接続は、電子的形式、機械的形式、または他の形式において実施されてもよい。
【００７９】
別個の部分として説明されているユニットは物理的に別個のものであってもよく、またはそうでなくてもよく、ユニットとして表示されている部分は、物理ユニットであってもよく、またはそうでなくてもよく、１つの位置に配置されてもよく、または、複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。それらユニットの一部分またはすべては、本発明の実施形態のソリューションの目的を達成するための実際の必要に従って選択されてもよい。
【００８０】
加えて、本発明の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに集積化されてもよく、または、ユニットの各々は物理的に単独で存在してもよく、または、２つまたはそれ以上のユニットが１つのユニットに集積化される。集積化されたユニットは、ハードウェアの形態において実施されてもよく、または、ソフトウェア機能ユニットの形態において実施されてもよい。
【００８１】
集積化されたユニットがソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、独立した製品として販売または使用されるとき、集積化されたユニットは、コンピュータ可読媒体内に記憶されてもよい。そのような理解に基づいて、基本的に本発明の技術ソリューション、または従来技術に寄与する部分、または、技術ソリューションのすべてもしくは一部分は、ソフトウェア製品の形態において実施されてもよい。ソフトウェア製品は、記憶媒体内に記憶され、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスであってもよい）に、本発明の実施形態において説明されている方法のステップのすべてまたは一部分を実施するよう命令するためのいくつかの命令を含む。上記の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュドライブ、取り外し可能ハードディスク、読み出し専用メモリ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＡＭ）、磁気ディスク、または光ディスクのような、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体を含む。
【００８２】
上記の説明は本発明の例示的な実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を限定するようには意図されていない。本発明において開示されている技術的範囲内で当業者によって容易に考え出される任意の変更または置換は本発明の保護範囲内に入るべきである。それゆえ、本発明の保護範囲は特許請求項の保護範囲に依拠するべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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