APARATO DE COMPRESIÓN DE DATOS Y PROCEDIMIENTO PARA LO MISMO.

Un aparato de compresión de datos (200) que comprende una fuente de radiación electromagnética coherente (226) conectada a un compresor de impulsos (228,

230), en el que un impulso de radiación electromagnética generado por la fuente tiene una modulación de frecuencia, siendo el tiempo de propagación de la radiación electromagnética a través del compresor de impulsos linealmente dependiente de la frecuencia de la radiación electromagnética que constituye el impulso, caracterizado porque la fuente de radiación electromagnética coherente está conectada al compresor de impulsos a través de un modulador (218, 220) dispuesto (216) para modular el impulso con datos continuamente variables para formar un impulso modulado, siendo suministrado el impulso al compresor de impulsos

La presente invención se refiere a un aparato de compresión de datos del tipo usado en enrutadores para sistemas de telecomunicación digital, por ejemplo, sistemas de telecomunicación digital de enlace troncal. La presente invención también se refiere a un procedimiento de compresión de datos para uso con el aparato modulador de datos.

Los sistemas de comunicación digital de enlace troncal comprenden una red de fibras ópticas que transportan datos digitales a alta velocidad entre nodos de enrutamiento. En cada nodo de enrutamiento, un flujo de datos digitales propagado por las fibras ópticas se divide en paquetes de datos que son conmutados a diferentes rutas basándose en paquete por paquete. El flujo de datos digitales se conmuta mediante dispositivos conocidos como enrutadores (o conmutadores).

Típicamente, un enrutador comprende 128 puertos de entrada y 128 puertos de salida para conmutar 128 flujos de datos de entrada a 128 flujos de datos de salida, actualmente a una velocidad de transmisión de datos de funcionamiento de 2,5 Gb/s. Una función básica del enrutador es asegurar que los datos presentes en todos los puertos de entrada estén disponibles en todos los puertos de salida.

Los enrutadores conocidos emplean electrónica de alta velocidad para convertir el flujo de entrada de un único flujo de datos ópticos en varios flujos paralelos de datos electrónicos a una velocidad de transmisión de datos inferior. Los paquetes de información son conmutados usando masivamente redes paralelas de conmutadores, volviéndose a convertir los flujos de datos electrónicos en un único flujo de datos ópticos de alta velocidad en un puerto de salida.

La próxima generación de sistemas de telecomunicación digital de enlace troncal funcionará a 10 Gb/s y requerirán una nueva generación de enrutadores para manejar tan altas velocidades de transmisión de datos. Por consiguiente, se ha propuesto conmutar los flujos de datos ópticos en el dominio óptico, más que volver a convertir las señales al dominio electrónico para conmutación. Sin embargo, la tecnología óptica actual no puede implementar las operaciones lógicas requeridas para enrutar los paquetes de datos a través de enrutadores. Por lo tanto, es probable que la próxima generación de enrutadores tenga un recorrido de datos ópticos con electrónica convencional que lleve a cabo las operaciones lógicas.

Una de tales arquitecturas de enrutador emplea una técnica de Multiplexado por División de Tiempo (TDM) que implica el multiplexado de todos los flujos de datos de entrada en un único flujo de datos de muy alta velocidad. El único flujo de datos de muy alta velocidad se aplica a todos los puertos de salida del enrutador, estando dispuesto cada puerto de salida para seleccionar los datos destinados al puerto de salida particular.

Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra una arquitectura de enrutador TDM conocido. A efectos de simplicidad de descripción y, por lo tanto, de claridad, sólo se muestran cuatro de los 128 canales de entrada/salida. Tal como se describió anteriormente, el enrutador 100 comprende un primer, un segundo, un tercer y un cuarto canal de entrada 102, 104, 106, 108. El primer canal de entrada 102 comprende una fibra óptica 110 que transporta un primer flujo de datos de entrada (no mostrado) que es convertido en un flujo de datos electrónicos de 10 Gb/s 112 de manera que pueden llevarse a cabo los cálculos necesarios de enrutamiento y el almacenamiento en memoria intermedia. Los bits de datos almacenados en memoria intermedia que representan el primer flujo de datos de entrada vuelven a ser convertidos entonces en un flujo de datos ópticos 114. El flujo de datos ópticos 114 sufre entonces compresión de bits por la unidad de comprensión de impulsos ópticos 116 de manera que un periodo de bits de 100 ps se transforma en un periodo de bits de aproximadamente 0,8 ps. Posteriormente, los impulsos muy cortos que constituyen el flujo de datos comprimidos son multiplexados con impulsos comprimidos igualmente procedentes de otros canales de entrada, por ejemplo, el segundo, el tercer y el cuarto canal de entrada 104, 106, 108 para formar un flujo de datos en serie total de 1,28 Tb/s. El flujo de datos en serie total se suministra luego a cada uno de una pluralidad de demultiplexores ópticos respectivos que están dispuestos para seleccionar datos destinados a los puertos de salida conectados respectivamente a los demultiplexores ópticos 120, por ejemplo, un primer puerto de salida 122 al cual está conectado un primer demultiplexor óptico respectivo 120.

Sin embargo, la implementación de demultiplexores ópticos que funcionan a 1,28 Tb/s es muy exigente debido a la elevada velocidad de transmisión de datos implicada. Por consiguiente, un enrutador que emplee la arquitectura anteriormente descrita es complejo, voluminoso y costoso de implementar y, por lo tanto, inadecuado para uso en un enrutador comercial.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de compresión de datos y un procedimiento para lo mismo que obvie o al menos mitigue los problemas encontrados cuando se emplee la arquitectura de enrutador anteriormente descrita.

El documento US-A-4588957 describe un procedimiento y aparato para producir un impulso ensanchado modulado en frecuencia a partir de un impulso de entrada arbitrario, y luego comprimir ese impulso para conseguir un impulso más corto que el impulso original, generando así un impulso de duración más corta que el que sería posible de otro modo.

La presente invención, en consecuencia, proporciona un aparato y un procedimiento tal como se definen en las reivindicaciones adjuntas.

A continuación se describirá al menos una realización de la invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los que:

la Figura 2 es un diagrama esquemático de un enrutador que emplea un aparato de compresión de datos que constituye una realización de la invención; la Figura 3 es un organigrama del funcionamiento del enrutador de la Figura 2, y las Figuras 4(a) a (f) son gráficos de la amplitud frente al tiempo y la frecuencia frente al tiempo para señales presentes en el aparato de la Figura 2.

A lo largo de toda la descripción se hará referencia al dominio óptico, y en particular la luz en el intervalo óptico del espectro electromagnético. Debería entenderse que se pretende que el término “intervalo óptico del espectro electromagnético” incluya las frecuencias en la zona infrarroja del espectro electromagnético.

Haciendo referencia a la Figura 2, un enrutador 200 comprende una pluralidad de canales de entrada y una pluralidad de canales de salida. Sin embargo, en el siguiente ejemplo, sólo se describirán dos canales de entrada y dos canales de salida del enrutador 200 a efectos de simplicidad de descripción y, por consiguiente, de claridad.

El enrutador 200 tiene un primer canal de entrada 202 que comprende una primera fibra óptica de entrada 204 conectada a un terminal de entrada de un primer transductor receptor de entrada 206. Igualmente, el enrutador 200 también tiene un segundo canal de entrada 208 que comprende una segunda fibra óptica de entrada 210 conectada a un segundo transductor receptor de entrada 212. Tanto el primer como el segundo transductores receptores de entrada 206, 212 están conectados a una memoria intermedia de entrada 214 por una conexión eléctrica de 10 Gb/s. La memoria intermedia de entrada 214 está conectada a un controlador de modulador 216 por medio de un bus de datos eléctricos, estando conectado el controlador de modulador 216 a un primer modulador 218 y un segundo modulador 220 por conexiones eléctricas de 10 Gb/s respectivas. Tanto la memoria intermedia de entrada 214 como el controlador de modulador 216 están conectados a una unidad lógica de arbitraje/priorización 222. Una unidad de reloj 224 está conectada a la unidad lógica de arbitraje/priorización 222 por una conexión eléctrica de 10 Gb/s, estando la unidad de reloj 224 conectada también a un láser pulsado modulado en frecuencia 226 por una conexión eléctrica de 10 Gb/s. El láser de frecuencia variable pulsado 226 está conectado al primer modulador 218 y el segundo modulador 220 por medio de un divisor de fibra óptica y una conexión óptica de 10 Gb/s. El primer modulador y el segundo modulador 218, 220 funcionan a una velocidad de transmisión de datos de 10 Gb/s y están conectados respectivamente a un primer compresor de fibra 228 y un segundo compresor de fibra 230 por medio de conexiones ópticas... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de compresión de datos (200) que comprende una fuente de radiación electromagnética coherente

(226) conectada a un compresor de impulsos (228, 230), en el que un impulso de radiación electromagnética generado por la fuente tiene una modulación de frecuencia, siendo el tiempo de propagación de la radiación electromagnética a través del compresor de impulsos linealmente dependiente de la frecuencia de la radiación electromagnética que constituye el impulso, caracterizado porque la fuente de radiación electromagnética coherente está conectada al compresor de impulsos a través de un modulador (218, 220) dispuesto (216) para modular el impulso con datos continuamente variables para formar un impulso modulado, siendo suministrado el impulso al compresor de impulsos.

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los datos continuamente variables son datos en paquetes.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el compresor de impulsos es un medio de propagación.

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el medio de propagación tiene características de dispersión controlada.

5. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el impulso modulado tiene un extremo adelantado y un extremo retrasado, estando dispuesto el extremo retrasado para desplazarse más rápido que el extremo adelantado del impulso modulado.

6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, cuando depende de la reivindicación 3, en el que una propiedad del medio de propagación es tal que el extremo retrasado del impulso modulado que sale del medio está más cerca del extremo adelantado del impulso modulado que cuando el impulso modulado fue lanzado dentro del medio.

7. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que el material de propagación es una fibra óptica.

8. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la fuente de radiación electromagnética es un láser.

9. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la modulación de frecuencia es lineal.

10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el compresor de impulsos es una rejilla de fibra dispersiva.

11. Un aparato de descompresión de datos que comprende un detector (246, 248) de radiación electromagnética conectado a un modulador (236, 238) a través de un descompresor de impulsos (242, 244), caracterizado porque el modulador (236, 238) está dispuesto para seleccionar un impulso modulado comprimido de un flujo de impulsos modulados comprimidos, el impulso modulado comprimido seleccionado de radiación electromagnética propagándose dentro del descompresor (242, 244) en un tiempo dependiente linealmente de la frecuencia de la radiación electromagnética que constituye el impulso modulado comprimido para descomprimir el impulso modulado comprimido seleccionado para formar un impulso modulado descomprimido; el impulso modulado comprimido, el flujo de impulsos comprimidos y el impulso modulado descomprimido estando compuestos respectivamente de impulsos modulados en frecuencia.

12. Un enrutador que comprende el aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

13. Un procedimiento de compresión de datos que comprende las etapas de:

- proporcionar una fuente (226) de radiación electromagnética coherente capaz de generar un impulso que tiene modulación de frecuencia; y

- lanzar el impulso dentro de un compresor de impulsos (228, 230), en el que el tiempo de propagación del impulso a través del compresor de impulsos es linealmente dependiente de la frecuencia de la radiación electromagnética que constituye el impulso, caracterizado porque el procedimiento además comprende modular (218, 220) el impulso con datos continuamente variables para formar un impulso modulado antes de que el impulso sea lanzado dentro del compresor de impulsos.