Оптический буфер

В телекоммуникациях оптический буфер — это устройство, способное временно хранить свет. Так же, как и в случае с обычным буфером , это носитель информации , позволяющий компенсировать разницу во времени возникновения событий.

Более конкретно, оптический буфер служит для хранения данных, которые были переданы оптически (т. е. в форме света), без преобразования их в электрическую область. ^[1]

Оптические сети

Сегодня компьютерные сети состоят из оптоволоконных линий, соединенных между собой электрическими узлами. Передача данных в магистральной сети осуществляется в виде света, обычно от светодиода или лазера . DWDM Технологии обеспечивают скорость передачи данных значительно выше 1 Тбит /с. Однако в узлах этот свет необходимо преобразовать в электронный домен, чтобы перенаправить все данные по отдельным местам назначения. В связи с быстрым ростом пропускной способности каналов коммутационная способность становится узким местом системы. В настоящее время исследовательская деятельность сосредоточена на технологиях оптической коммутации , которые предполагают меньшее количество преобразований из оптической области в электронную или вообще не требуют ее. Однако важной проблемой является буферизация.

Разрешение разногласий

Всякий раз, когда два или более пакетов данных одновременно поступают в сетевой узел и конкурируют за один и тот же выходной сигнал, происходит внешняя блокировка. Все пакеты, кроме одного, воспринимаются как лишние, и с ними приходится иметь дело. Помимо очевидного выбора отбрасывания всех лишних пакетов, в научной литературе обычно представлены три решения: буферизация, маршрутизация с отклонением или преобразование длины волны. Оптическая буферизация использует оптоволоконные линии задержки (FDL) для задержки света и считается наиболее эффективной, но требует дополнительной стоимости FDL.

Реализация оптических буферов

Поскольку свет невозможно заморозить, оптический буфер состоит из оптических волокон и обычно намного больше, чем чип RAM сопоставимой емкости. Одно волокно может служить буфером. Однако обычно используется набор из более чем одного. Например, можно выбрать определенную длину. $D$ для самого маленького волокна, а затем пусть второе, третье... имеют длины $2\cdot D,3\cdot D,\ldots$ . Другой типичный пример — использование одного цикла, в котором данные циркулируют переменное количество раз.

Исследовать

В настоящее время исследования оптических буферов проводятся в двух отдельных областях. Один из них — изучить технологическую реализацию этого буфера и попытаться уменьшить его размер с помощью медленного освещения устройств . Другой — улучшить общую производительность с помощью стохастики . (Более подробную информацию о последнем подходе можно найти, например, на домашней странице автора .)

Ссылки

^ Хургин, Джейкоб Б. (01 мая 2005 г.). «Оптические буферы на основе медленного света в электромагнитно-индуцированных прозрачных средах и связанных резонаторных структурах: сравнительный анализ» . ЖОСА Б. 22 (5): 1062–1074. дои : 10.1364/JOSAB.22.001062 . ISSN 1520-8540 .

[1] Хургин, Джейкоб Б. (01 мая 2005 г.). «Оптические буферы на основе медленного света в электромагнитно-индуцированных прозрачных средах и связанных резонаторных структурах: сравнительный анализ» . ЖОСА Б. 22 (5): 1062–1074. дои : 10.1364/JOSAB.22.001062 . ISSN 1520-8540 .

[1]