DE3853935T2

DE3853935T2 - Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Vermittlungssystem.

Info

Publication number: DE3853935T2
Application number: DE3853935T
Authority: DE
Inventors: Makoto Nishio; Syuji Suzuki
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2008-09-30
Also published as: EP0642288A2; EP0642288A3; CA1331800C; DE3856531T2; EP0310058A2; EP0310058B1; DE3856531D1; US5005166A; EP0642288B1; DE3853935D1; EP0310058A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein optisches Umschaltungssystem und insbesondere ein optisches Wellenlängen-Zeitmultiplex-Umschaltungssystem, in dem optische Signale sowohl im Zeit- als auch im Wellenlängenbereich gemultiplext werden, um eine Umschaltung zwischen Zeitschlitzen oder -kanälen und zwischen Wellenlängen bereitzustellen.
Ein in der JP-A-59-158661 beschriebenes optisches Zeitund Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem wird aus einer ersten Zeitumschaltungsstufe, einer Zwischen-Wellenlängenumschaltungsstufe und einer zweiten Zeitumschaltungsstufe gebildet, wobei die aufeinanderfolgenden Stufen durch optische Strecken miteinander verbunden sind. Durch die Verwendung zweier Zeitumschaltungsstufen ist jedoch eine große Anzahl optischer Schaltelemente erforderlich. Außerdem kann bei der Zeit-Wellenlängen-Zeit-Umschaltungsanordnung kein mehrstufiger Aufbau mit einer größeren Kapazität als die eines "n x m"-Multiplexsystems verwendet werden.
Ein anderes herkömmliches System ist ein Zeit- und Wellenlängenmultiplexsystem zum Übertragen eines gewunschten Programms von einer zentralen Quelle zu Teilnehmerstationen. Dabei wird eine große Anzahl optischer Komponenten, wie beispielsweise Wellenlängenselektoren oder Photodiodenreihen, und elektronischer Komponenten, wie beispielsweise Zeitmultiplexselektoren und elektrooptische Umsetzer, verwendet.
In der JP-A-61-96893 werden eine Lichtumschaltungsvorrichtung mit einem Zeitschalter zum Umschalten eines Zeitschlitzes entsprechend der Wellenlänge des Multiplex- Lichtsignals, ein Wellenlängenumsetzer und ein Raummultiplexschalter beschrieben.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zeit- und Wellenlängenschalter mit einer reduzierten Anzahl optischer Komponenten bereitzustellen.
Ferner wird ein Zeit- und Wellenlängenschalter bereitgestellt, durch den ein mehrstufiger Aufbau gebildet werden kann.
Der erfindungsgemäße Zeit- und Wellenlängenschalter weist mehrere Wellenlängenselektoren oder -wähler zum Auswählen eines Zeitmultiplex (TDM) -kanals einer ersten Wellenlänge aus mehreren ankommenden TDM-Kanälen verschiedener Wellenlängen und mehrere Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen auf, die mit den zugeordneten Ausgängen der Wellenlängenselektoren verbunden sind, um ein Signal eines zweiten Zeitschlitzes und einer zweiten Wellenlänge aus einem ersten Zeitschlitz des ausgewählten TDM-Kanals herzuleiten.
Im einzelnen weisen die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen mehrere mit den zugeordneten Ausgängen der Wellenlängenselektoren verbundene Zeitschlitzschalter zum Umschalten des ersten Zeitschlitzes des ausgewählten TDM-Kanals auf den zweiten Zeitschlitz und mehrere mit den zugeordneten Ausgängen der Zeitschlitzschalter verbundene Wellenlängenumsetzer zum Umwandeln der Wellenlänge des zweiten Zeitschlitzes in die zweite Wellenlänge auf. Alternativ weisen die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen mehrere mit den zugeordneten Ausgängen der Wellenlängenselektoren verbundene Wellenlängenumsetzer zum Umwandeln der Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals in die zweite Wellenlänge und mehrere mit den zugeordneten Ausgängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung verbundene Zeitschlitzschalter zum Umschalten des ersten Zeitschlitzes des TDM-Kanals der zweiten Wellenlänge auf den zweiten Zeitschlitz auf. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform weisen die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen mehrere Gruppen von Wellenlängenumsetzern mit jeweils einer hystereseartigen Ausgangssignalpegelkennlinie auf, um die den Umsetzern zugeführte optische Energie aufrechtzubehalten. Mehrere erste optische Schalter sind jeweils den Gruppen von Wellenlängenumsetzern zugeordnet und weisen jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenselektoren verbundene Eingangsanschlüsse auf, wobei jeder der ersten optischen Schalter mehrere mit den entsprechenden Eingängen der Wellenlängenumsetzer der zugeordneten Gruppe verbundene Ausgangsanschlüsse aufweist, um den ausgewählten TDM-Kanal mit einem der Wellenlängenumsetzer der zugeordneten Gruppe zu verbinden, um diesen zu veranlassen, die erste Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals in die zweite Wellenlänge umzuwandeln und die umgewandelte zweite Wellenlänge beizubehalten. Mehrere zweite optische Schalter sind jeweils den Gruppen der Wellenlängenwandler zugeordnet, wobei jeder der zweiten optischen Schalter mehrere mit den entsprechenden Ausgängen der Wellenlängenumsetzer der zugeordneten Gruppe verbundene Eingänge aufweist, um einen Teil der beibehaltenen zweiten Wellenlänge zeitlich koinzident mit dem zweiten Zeitschlitz zu extrahieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem bereitgestellt, mit: mehreren ersten Zeit- und Wellenlängen (TxW) -schaltern, die mit ankommenden optischen Multiplexleitungen verbunden sind, und mehreren zweiten TxW- Schaltern, die mit abgehenden optischen Multiplexleitungen verbunden sind. Jeder der ersten TxW-Schalter weist mehrere Wellenlängenselektoren zum Auswählen eines Zeitmultiplex (TDM) -kanals einer ersten Wellenlänge aus mehreren ankommenden TDM-Kanälen verschiedener Wellenlängen und mehrere Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen auf, die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenselektoren verbunden sind, um ein Signal eines zweiten Zeitschlitzes und einer zweiten Wellenlänge aus einem ersten Zeitschlitz des ausgewählten TDM-Kanals herzuleiten. Mehrere Verzweigungskoppler sind vorgesehen, deren Eingänge jeweils mit den Ausgängen der ersten TxW-Schalter verbunden sind, wobei der Eingang jedes Verzweigungskopplers zu mehreren Ausgängen verzweigt ist. Zwischen den ersten und den zweiten TxW-Schaltern sind mehrere Gruppen optischer Vorrichtungen angeordnet. Die Eingänge der optischen Vorrichtungen sind jeweils mit den entsprechenden Ausgängen der Verzweigungskoppler verbunden, um den zweiten Zeitschlitz oder die zweite Wellenlänmge auszuwählen. Mehrere Verbindungskoppler weisen Eingänge auf, die jeweils mit den Ausgängen der optischen Vorrichtungen verbunden sind, um Signale an den Eingängen jedes Verbindungskopplers zu einem Ausgangssignal jedes Verbindungskopplers zu kombinieren. Jeder der zweiten TxW-Schalter weist mehrere Wellenlängenselektoren zum Auswählen der zweiten Wellenlänge und mehrere Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen auf, die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenselektoren verbunden sind, um ein Signal eines dritten Zeitschlitzes und einer dritten Wellenlänge aus dem zweiten Zeitschlitz der ausgewählten zweiten Wellenlänge herzuleiten und einer zugeordneten abgehenden Multiplexleitung zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben; es zeigen:
Fig. 1A ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystems und Fig. 1B eine Darstellung zum Beschreiben der Arbeitsweise des herkömmlichen Systems;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Zeit- und Wellenlängen-Umschaltungssystems zum Übertragen eines gewünschten Bildprogramms an Teilnehmerstationen;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zeit- und Wellenlängenschalters;
Fig. 4A und 4B Blockdiagramme zum Darstellen alternativer Modifikationen der Ausführungsform von Fig. 3;
Fig. 5 eine Darstellung zum Beschreiben der Arbeitsweise des Zeit- und Wellenlängenschalters von Fig. 3;
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer mehrstufigen Anordnung eines erfindungsgemäßen optischen Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystems;
Fig. 7 eine Darstellung zum Beschreiben der Arbeitsweise des optischen Umschaltungssystems von Fig. 6;
Fig. 8 ein Blockdiagramm einer modifizierten Ausführungsform der mehrstufigen Anordnung eines erfindungsgemäßen optischen Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystems;
Fig. 9 eine Darstellung zum Beschreiben der Arbeitsweise des optischen Umschaltungssystems von Fig. 8;
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer weiteren Modifikation der mehrstufigen Anordnung eines erfindungsgemäßen optischen Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystems;
Fig. 11 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zeit- und Wellenlängenschalters; und
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zeit- und Wellenlängenschalters.
Bevor die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben wird, wird zunächst unter Bezug auf die Figuren 1A und 1B ein in der JP-A-58-033069 beschriebenes herkömmliches optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem erläutert. In Fig. 1A weist das herkömmliche System eine erste Zeitumschaltungsstufe TS1, eine Wellenlängenumschaltungsstufe WS und eine zweite Zeitumschaltungsstufe TS2 auf, die an verschiedenen Stellen angeordnet und durch optische Zwischenvielfachleitungen 121 und 122 verbunden sein können. Zeitschlitze #1 bis #m werden bezüglich Wellenlängen λ&sub1; bis λn gemultiplext, um optische Zeitmultiplex (TDM) -kanäle zu bilden, die in einen einzelnen TWDM- (Zeit- und Wellenlängenrnultiplex) Kanal gemultiplext werden, der über eine ankommende optische Multiplexleitung 120 einem Wellenlängen-Demultiplexer 100 einer Zeitumschaltungsstufe zugeführt wird, wo die ankommenden TDM-Kanäle in einzelne Wellenlängenkomponenten λ&sub1; bis λn demultiplext oder getrennt und entsprechenden Zeitschaltern 100-1 bis 100-n zugeführt werden, um in Antwort auf ein von einer Steuereinrichtung 110 zugeführtes Zeitumschaltungssteuerungssignal eine Zeitschlitzum-Schaltung auf einen anderen der Zeitschlitze t&sub1; bis tm zu erhalten. Die zeitgeschalteten Ausgangssignale der Zeitschalter 100-1 bis l00-n werden durch einen optischen Verbindungskoppler 101 in einer Multiplexleitung 121 kombiniert und einem Verzweigungskoppler 102 einer Wellenlängenumschaltungsstufe zugeführt, wo die Zeit- und Wellenlängenmultiplexsignale mit Wellenlängen λ&sub1; bis λn in identische optische Signale verzweigt und entsprechenden Wellenlängenselektoren 103-1 bis 103-n zugeführt werden. Einem der Wellenlängenselektoren 103-1 bis 103-n wird ein von der Steuereinrichtung 110 zugeführtes Wellenlängenumschaltungssignal zugeführt, wodurch der Selektor ausgewählt wird, um eine der Wellenlängen λ&sub1; bis λn auszuwählen. Die Ausgangssignale der Wellenlängenselektoren 103-1 bis 103-n werden entsprechenden Wellenlängenumsetzern 104-1 bis 104-n zugeführt, wo die ausgewählte Wellenlänge in Antwort auf ein Wellenlängenumschaltungssignal von der Steuereinrichtung 110 auf eine andere der Wellenlängen λ&sub1; bis λn umgeschaltet wird. Die Ausgangssignale der Wellenlängenumsetzer 104 werden durch einen Verbindungskoppler 105 auf eine Multiplexleitung 122 gemultiplext, die zu einem Wellenlängen-Demultiplexer 106 einer zweiten Zeitumschaltungsstufe führt, wo die Lichtwellen in einzelne Wellenlängenkomponenten demultiplext und entsprechenden Zeitschaltern 107-1 bis 107-n zugeführt werden, in denen in Antwort auf ein Steuersignal von der Steuereinrichtung 110 eine Zeitumschaltung ausgeführt wird. Die Ausgangssignale der Zeitschalter 107 werden durch einen Verbindungskoppler 108 auf eine abgehende Multiplexleitung 123 gemultiplext.
Wenn, wie in Fig. lB dargestellt, der Kanal #1 eines ersten TDM- (Zeitmultiplex) Kanals einer Wellenlänge λ&sub1; mit dem Kanal #4 des n-ten WDM-Kanals der Wellenlänge λn verbunden ist, kann die Steuereinrichtung 110 beispielsweise einen Zeitschlitz #2 finden, und betätigt die Steuereinrichtung den Zeitschalter 100-1 der ersten Zeitstufe durch Umschalten des Zeitschlitzes #1 auf den Zeitschlitz #2 der Wellenlänge λ&sub1; sowie den Wellenlängenselektor 103-n und den Wellenlängenumsetzer 104-n der Wellenlängenstufe durch Auswählen des Ausgangssignals der Wellenlänge λ&sub1; des Zeitschalters 100-1 und Umwandeln der Wellenlänge des Signals auf die Wellenlänge λn. Die Steuereinrichtung betätigt außerdem den Zeitschalter 107-n der zweiten Zeitstufe, indem diese dazu veranlaßt wird, den Zeitschlitz #2 auf den Zeitschlitz #4 umzuschalten. Für einen Vollduplexbetrieb ist eine Rückführverbindung erforderlich, die durch das Übertragen von Informationen beispielsweise vom Zeitschlitz #4 des n-ten TDM-Kanals auf den Zeitschlitz #3 und durch Umschalten der Wellenlänge λn auf die Wellenlänge λ&sub1; des ersten TDM-Kanals realisiert wird. Ein Nachteil des herkömmlichen Systems liegt darin, daß eine große Anzahl optischer Komponenten erforderlich ist. D.h., durch die Verwendung von zwei Zeitumschaltungsstufen ist eine große Anzahl optischer Schaltelemente erforderlich, und durch die getrennte Anordnung solcher Zeit- und Wellen1ängenumschaltungsstufen sind zusätzliche optische Komponenten zum Kombinieren der Ausgangssignale einer Stufe zu einem einzelnen Multiplexleitungssignal erforderlich, um dieses Signal der nächsten Stufe zuzuführen und in einzelne Komponenten zu verzweigen. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß bei der Zeit-Wellenlängen-Zeit-Umschaltungsanordnung kein mehrstuf iger Aufbau mit einer größeren Kapazität als die eines "n x m"-Multiplexsystems erreicht werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines anderen herkömmlichen optischen Umschaltungssystems, durch das die Übertragung von durch A bis H bezeichneten Bildsignalen in Antwort auf eine Anweisung von Teilnehmern von einer Zentralstelle ermöglicht wird. Die elektrischen Bildsignale A bis D und die Signale E bis H werden durch Zeitmultiplexer 200, 201 in vier Zeitschlitze der Wellenlänge λ&sub1; bzw. vier Zeitschlitze der Wellenlänge λ2 gemultiplext, wobei die Ausgänge der Zeitmultiplexer über elektrooptische Umsetzer 210, 211 mit einem Sternkoppler verbunden sind, wo die beiden optischen TDM-Signale gemultiplext und über optische Kanäle 240 und 241 Wellenlängenselektoren 250 bzw. 251 zugeführt werden. Jeder der Wellenlängenselektoren 250, 251 spricht auf ein von einem Teilnehmer zugeführtes Schaltsteuerungssignal an, um eine der gemultiplexten Wellenlängen auszuwählen. Die Ausgangssignale der Wellenlängenselektoren 250, 251 werden durch Photodiodenreihen 260, 261 in elektrische Signale umgewandelt und Zeitmultiplexselektoren 270, 271, 272, 273 zugeführt, die jeweils durch ein Schaltsignal von einem Teilnehmer gesteuert werden, um einen der Zeitschlitze der ausgewählten Wellenlänge auszuwählen. Die Ausgangssignale der Zeitmultiplexselektoren 270 bis 273 werden durch elektrooptische Umsetzer 280 bis 283 in optische Signale umgewandelt und über Teilnehmerleitungen 290, 291, 292, 293 optoelektrischen Umsetzern 300, 301, 302, 303 und daraufhin entsprechenden Monitoren 310 bis 313 zugeführt. Auf diese Weise können entfernte Teilnehmer ein von einer Zentralstelle zugeführtes gewünschtes Bildprogramm auswählen.
Ein Nachteil dieses optischen Umschaltungssystems liegt darin, daß dabei eine große Anzahl optischer Komponenten, wie beispielsweise Wellenlängenselektoren oder Photodiodenreihen, und elektronischer Komponenten, wie beispielsweise Zeitmultiplexselektoren oder elektrooptische Wandler, erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß, wenn mehr als ein Monitor mit einer gemeinsamen Teilnehmerleitung verbunden ist, beim herkömmlichen System verschiedene Bildprogramme nicht auf die jeweiligen Monitore verteilt werden können.
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zeit- und Wellenlängenschalters 10, bei dem eine geringere Anzahl optischer Komponenten als Basisbaueinheit eines mehrstufigen optischen Umschaltungssystems verwendet wird. Wie dargestellt, weist der Zeit- und Wellenlängenschalter 10 einen optischen (1 x n)-Verzweigungskoppler 2 zum Verzweigen einer ankommenden optischen TWDM- Multiplexleitung in n Abzweigungen auf, die mit Eingängen von Wellenlängenselektoren 3-1 bis 3-n einer beliebigen bekannten Laserdiode verbunden sind, die eine Wellenlängenauswahl durchführen kann. Ein Beispiel solcher Laserdioden ist in einem Artikel "Wavelength Selection With Nanosecond Switching Times Using Distributed-Feedback Laser Amplifieres", Seiten 969-971, Electronics Letters, 21. Juli 1988, Bd. 24, Nr. 15 beschrieben. Das ankommende TWDM-Signal hat n TDM- Kanäle von Wellenlängen λ&sub1; bis λn die jeweils in Zeitschlitze multiplexen. Jeder dieser Wellenlängenselektoren empfängt ein Wellenlängenauswahlsignal von einer Steuereinrichtung 8, um einen der n TDM-Kanäle auszuwählen, und führt das Signal einem zugeordneten von mehreren optischen Zeitschaltern 4-1 bis 4-n zu. Von der Steuereinrichtung 8 werden den Zeitschaltern 4-1 bis 4-n Zeitumschaltungssteuerungssignale zugeführt. Die Ausgänge der Zeitschalter 4 sind mit entsprechenden Wellenlängenumsetzern 5-1 bis 5-n verbunden. Jeder der Wellenlängenumsetzer 5 weist einen optoelektrischen Umsetzer 5a zum Umwandeln des Ausgangssignals des zugeordneten optischen Zeitschalters 4 auf. Das elektrische Ausgangssignal des Umsetzers 5a wird einem Lichtmodulator 5b, dem ein optischer Träger einer gewünschten Wellenlänge injiziert wird, als ein Modulationssignal zugeführt. Um den gewünschten Wellenlängenträger zu erzeugen, erzeugt eine Reihe von Lichtquellen 5e Lichtstrahlen von Wellenlängen λ&sub1; bis λn, die einem optischen (n x 1)-Verbindungskoppler 5d zugeführt werden, wo die Lichtstrahlen gemultiplext und einem Wellenlängenselektor 5c zugeführt werden. Ein Wellenlängenauswahlsignal wird von der Steuereinrichtung 8 dem Wellenlängenselektor 5c zugeführt, um dem Selektor zu ermöglichen, einen der optischen Träger auszuwählen und den ausgewählten Träger dem Lichtmodulator 5b zu injizieren, wo der Träger gemäß dem elektrischen Modulationssignal moduliert wird, so daß die durch einen Wellenlängenselektor 3 ausgewählte Wellenlänge auf eine gewünschte Wellenlänge umgeschaltet wird. Das Ausgangssignal des Lichtmodulators 5b wird als ein zeit- und wellenlängengeschalteter TDM-Kanal einem (n x 1)-Verbindungskoppler 6 zugeführt, wo der Kanal mit anderen TDM-Kanälen in einen einzelnen TWDM-Kanal gemultiplext wird, der auf einer abgehenden optischen Multiplexleitung 7 erscheint. Daher sind im Vergleich zum herkömmlichen System halb so viele optische Zeitschalter erforderlich. Alle Komponenten der Einheit 10 sind in einer einzelnen Baueinheit angeordnet, die auf eine später beschriebene Weise zur Verwendung bei verschiedenen mehrstufigen Netzwerkanordnungen geeignet ist.
Alternativ kann der optoelektrische Umsetzer 5a jedes Wellenlängenumsetzers 5 mit dem Ausgang des zugeordneten Wellenlängenselektors 3 verbunden sein, wie in Fig. 4A dargestellt, wobei ein elektronischer Zeitschalter 4' verwendet wird, um den optischen Zeitschalter 4 zu ersetzen. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform kann der Wellenlängenumsetzer 5 von Fig. 4A durch einen variablen Wellenlängenlaser 5' ersetzt werden, wie in Fig. 4B dargestellt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des Zeit- und Wellenlängenschalters 10 unter Bezug auf Fig. 5 dargestellt. In einer exemplarischen Verbindungsführung ist der Zeitschlitz #2 des TDM-Kanals der Wellenlänge λ&sub1; mit dem Zeitschlitz #4 des TDM-Kanals der Wellenlänge kn verbunden. Zunächst wird der λ&sub1;-TDM-Kanal durch den Wellenlängenselektor 3-1 ausgewählt, und die im Zeitschlitz #2 des ausgewählten TDM-Kanals eintreffende Information wird durch den Zeitschalter 4-1 beispielsweise zum Zeitschlitz #4 des gleichen TDM-Kanals übertragen. Der Wellenlängenumsetzer 5-2 wird anschließend durch die Steuereinrichtung 8 angesteuert, um die Wellenlänge des zeitschlitzgeschalteten λ&sub1;-TDM-Kanals auf die Wellenlänge λn umzuwandeln. Für einen Vollduplexbetrieb wird der λn-TDM-Kanal durch den Wellenlängenselektor 3-n ausgewählt, wobei die im Zeitschlitz #4 des ausgewählten TDM-Kanals eintreffende Information durch den Zeitschalter 4-n beispielsweise zum Zeitschlitz #2 des gleichen TDM-Kanals übertragen wird. Der Wellenlängenumsetzer 5-n wird daraufhin durch die Steuereinrichtung 8 angesteuert, um die Wellenlänge des zeitgeschalteten λn-TDM-Kanals auf die Wellenlänge umzuschalten.
Der Zeit- und Wellenlängen (TXW) -schalter 10 von Fig. 3 kann als Eingangs- und Ausgangsstufe eines mehrstufigen Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem angeordnet werden, wie in Fig. 6 dargestellt. Die Eingangsstufe weist n TxW-Schalter 10A-1 bis 10A-n auf, die mit den Eingängen entsprechender (1 x m)-Verzweigungskoppler 11-1 bis 11-n verbunden sind, und die Ausgangsstufe weist n TxW- Schalter 10B-1 bis 10B-m auf, die mit den Ausgängen entsprechender (m x 1)-Verbindungskoppler 12-1 bis 12-n verbunden sind. Zwischen den Eingängen und den Ausgängen der Koppler 11 und 12 ist eine Reihe optischer Schaltelemente G1 in n Gruppen von jeweils in Schaltelementen angeordnet. Die Eingänge der optischen Schaltelemente G1 jeder Gruppe sind mit den Ausgängen der zugeordneten Verzweigungskoppler 11 verbunden. Die Ausgänge von optischen Schaltelementen G1-1 bis G1-m der ersten Gruppe sind mit ersten Eingängen der entsprechenden Verbindungskoppler 12-1 bis 12-n verbunden. Ähnlich sind die Ausgänge optischer Schaltelemente G2-1 bis G2-m der zweiten Gruppe mit den zweiten Eingängen der entsprechenden Verbindungskoppler 12-1 bis 12-m verbunden, und die Ausgänge von optischen Schaltelementen der n-ten Gruppe sind mit den n-ten Eingängen der entsprechenden Verbindungskoppler 12-1 bis 12-m verbunden. Auf diese Weise hat jede der ankommenden Multiplexleitungen 1-1 bis 1-n Zugriff auf alle abgehenden Multiplexleitungen 7-1 bis 7-m. Allen optischen Schaltelementen werden Schlitz-Steuerungsimpulse von einem Schaltwerk 14 zugeführt, so daß die Schaltelemente G1- 1 bis G1-m zeitlich gesteuert werden, um die in den Zeitschlitzen t&sub1; bis tm eintreffenden Informationen zu den ersten Eingängen der entsprechenden Verbindungskoppler 12-1 bis 12-m durchzulassen, und der offene Zustand der Schaltelemente der zweiten Gruppe wird zeitlich so gesteuert, daß die Informationen der Zeitschlitze tm, t&sub1;, .. tm-1 den zweiten Eingängen der entsprechenden Koppler 12 zugeführt werden. Ähnlich werden die optischen Schaltelemente Gn-1 bis Gn-m zeitlich gesteuert, um die Informationen in den Zeitschlitzen t&sub2;, t&sub3;, .. .t&sub1; den n-ten Eingängen der entsprechenden Koppler 12 zuzuführen. Daher stimmt keiner der Zeitschlitze, die einem vorgegebenen der Verbindungskoppler 12 zugeführt werden, mit einem anderen Zeitschlitz, der dem gleichen Verbindungskoppler zugeführt wird, zeitlich überein. Um die Zeit- und Wellenlängenuinschaltung auszuführen, werden den TxW-Schaltern 10 der Eingangs- und der Ausgangsstufe Steuerungssignale von der Steuereinrichtung 15 zugeführt.
Die Arbeitsweise der mehrstufigen Anordnung von Fig. 6 wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf Fig. 7 verdeutlicht. Als exemplarische Verbindungsführung ist der Zeitschlitz #1 des λ&sub1;-TDM-Kanals der ankommenden Multiplexleitung 1-1 mit dein Zeitschlitz #3 des λ&sub3;-TDM-Kanals der ankommenden Multiplexleitung 1-2 verbunden. Die Vorwärtsverbindung weist einen TxW-Schalter 10A-1, ein optisches Schaltelement G1-2 und einen TxW-Schalter 10B-2 und die rückführende Verbindung einen TxW-Schalter 10A-2, ein optisches Schaltelement G2-1 und einen TxW-Schalter 10B-1 auf. Die Steuereinrichtung 15 bestimmt den Zeitschlitz #2 als verfügbaren Kanal zwischen Multiplexleitungen 1-1 und 7- 2 eindeutig aus den Quellen- und den Zielzeitschlitzen, um den TxW-Schalter 10A-1 zu steuern. Die Steuereinrichtung bestimmt ferner beispielsweise die Wellenlänge λ&sub2; als Wellenlänge, auf die durch den TxW-Schalter 10A-1 umgeschaltet werden soll. Der TxW-Schalter 10A-1 überträgt die im Zeitschlitz #1 des λ&sub1;-TDM-Kanals eintreffende Information zum Zeitschlitz #2 des gleichen Kanals, und schaltet daraufhin die Wellenlänge des Zeitschlitzes #2 dieses Kanals auf die durch die Steuereinrichtung 15 bestimmte Wellenlänge λ&sub2; um. Daher kann jedes der optischen Schaltelemente G1 bis Gn gleichzeitig die Information von in Zeitschlitzen tragen. Diese Information im Zeitschlitz #2 der Wellenlänge λ&sub2; wird über das Schaltelement G1-2 zum TxW-Schalter 10B-2 übertragen, wo die Information ausgewählt und zum Zeitschlitz #3 übertragen und daraufhin auf die Wellenlänge λ&sub3; umgeschaltet wird. Um eine Rückführverbindung einzurichten, bestimmt die Steuereinrichtung 15 den Zeitschlitz #m als Verbindungsstrecke zwischen der ankommenden Multiplexleitung 1-2 eindeutig aus den Quellen- und Zielzeitschlitzen der abgehenden Multiplexleitung 7-1, um den TxW-Schalter 10A-2 zu steuern, und bestimmt beispielsweise die Wellenlänge λ&sub4; als Wellenlänge, auf die durch den TxW-Schalter 10A-2 umgeschaltet wird. Der TxW-Schalter 10A-2 überträgt die im Zeitschlitz #3 des λ&sub3;-TDM-Kanals auf der Multiplexleitung 1-2 eintreffende Information zum Zeitschlitz #m des gleichen Kanals und schaltet daraufhin die Wellenlänge des Zeitschlitzes #m dieses Kanals auf die durch die Steuereinrichtung 15 für die Rückführverbindung bestimmte Wellenlänge λ&sub4; um. Die Information im Zeitschlitz #m der Wellenlänge λ&sub4; wird über das Schaltelement G2-1 zum TxW-Schalter 10B-1 übertragen, wo die Information ausgewählt, zum Zeitschlitz #1 übertragen und daraufhin auf die Wellenlänge λ&sub1; umgeschaltet wird.
Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der mehrstufigen Anordnung von Fig. 6. Diese Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform, daß an Stelle der optischen Schaltelemente G1 bis Gn Wellenlängenfilter F1 bis Fn verwendet werden. Es sind n Gruppen von jeweils n Wellenlängenfiltern vorgesehen. Auf eine ähnliche Weise wie bei der vorangehenden Ausführungsform sind die Eingänge der Wellenlängenfilter F1- 1 bis F1-n mit den Ausgängen von Verzweigungskopplern 11-1 verbunden, und die Ausgänge der Filter sind mit den ersten Eingängen von Verbindungskopplern 12-1 bis 12-n verbunden, um eine Durchgangsverbindung zwischen der ankommenden Multiplexleitung 1-1 zu allen abgehenden Multiplexleitungen 7-1 bis 7-n einzurichten. Durchgangsverbindungen werden auch zwischen den anderen Welenlängenfiltern und ihren zugeordneten Kopplern eingerichtet. Die Wellenlängenfilter F1-1 bis Fl-n sind so abgestimmt, daß sie Wellenlängen λ&sub1;, λ&sub2; ...λn zu ihren zugeordneten Eingängen der Verbindungskoppler 12 durchzulassen, und Wellenlängenfilter F2-1 bis F2-n werden so abgestimmt, daß sie Wellenlängen λn, λ&sub1; ...λn-1 zu ihren zugeordneten Eingängen der Verbindungskoppler 12 durchlassen. Ähnlich weisen Wellenlängenfilter Fn-1 bis Fn-n jeweilige Wellenlängen λ&sub2;, λ ...λ&sub1; auf. Auf diese Weise unterscheidet sich jede Wellenlänge an einem Eingang eines beliebigen Verbindungskopplers 12 von den Wellenlängen der anderen Eingänge des gleichen Verbindungskopplers.
Wie in Fig. 9 dargestellt, kann eine Vorwärtsverbindung zwischen dem Zeitschlitz #1 des λ&sub1;-TDM-Kanals der Multiplexleitung 1-1 und dem Zeitschlitz #3 des λ&sub3;-TDM-Kanals auf der abgehenden Multiplexleitung 7-2 eingerichtet werden, indem die Wellenlänge λ¼ als eine Wellenlänge ausgewählt wird, auf die durch den TxW-Schalter 10A-1 umgeschaltet wird und die über das Wellenlängenfilter F1-2 der abgehenden Multiplexleitung 7-2 zugeführt wird, und indem beispielsweise der Zeitschlitz #2 als einer der verfügbaren Zeitschlitze der ausgewählten Wellenlänge bestimmt wird. Die Rückführverbindung umfaßt das Auswählen der Wellenlänge λn als eine Wellenlänge, auf die durch den TxW-Schalter 10A-2 umgeschaltet wird und die durch das Wellenlängenfilter F2-1 der abgehenden Multiplexleitung 7-1 zugeführt wird sowie das Bestimmen beispielsweise des Zeitschlitzes #m als einer der verfügbaren Zeitschlitze der ausgewählten Wellenlänge.
Die mehrstufige Anordnung von Fig. 6 kann weiter modifiziert werden, wie in Fig. 10 dargestellt. Bei dieser Modifikation wird die Reihe optischer Schaltelemente G1 bis Gn durch eine Reihe von Wellenlängenselektoren S1 bis Sn ersetzt und eine Reihe optischer Schaltelemente G1 bis Gn in Serie mit den zugeordneten Wellenlängenselektoren S1 bis Sn geschaltet. Die Wellenlängenselektoren S1 bis Sn sprechen auf ein von einer Steuereinrichtung 16 zugeführtes Wellenlängenauswahlsignal an, und die optischen Schaltelemente G1 bis Gn sprechen auf ein Steuersignal von der Steuerschaltung 16 an, um einen bestimmten Satz von Wellenlängen und Zeitschlitzen für jeden Pfad von den Verzweigungskopplern 11 einzurichten. Auf diese Weise können zwischen jeder der ankommenden Multiplexleitungen 1 und jeder der abgehenden Multiplexleitungen 7 n x m Zeitschlitze eingerichtet werden. Die optischen Schaltelemente G1 bis Gn können weggelassen werden, wenn die Auswahl der Wellenlängen durch die zugeordneten Wellenlängenselektoren S1 bis Sn zeitlich koinzident mit dem Zeitschlitz ausgeführt wird, auf den geschaltet wird.
Fig. 11 zeigt eine Modifikation des Zeit-Wellenlängenschalters 10 von Fig. 3. Bei dieser Modifikation weist der TxW-Schalter 20 einen Verbindungskoppler 21 zum Verbinden der n Eingangs-TDM-Kanäle mit Wellenlängenselektoren 22-1 bis 22-n auf, die auf ein Wellenlängenauswahlsignal von einer Steuereinrichtung 30 ansprechen, um einen der TDM-Kanäle auszuwählen. Die Ausgänge der Wellenlängenselektoren 22-1 bis 22-n sind jeweils mit Wellenlängenumsetzern 23-1 bis 23- n des in Fig. 3 dargestellten Typs verbunden, die ebenfalls auf ein Schaltsignal von der Steuereinrichtung 30 ansprechen, um die Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals auf eine gewünschte Wellenlänge uinzuschalten. Die Ausgänge der Wellenlängenselektoren 23-1 bis 23-n sind jeweils mit optischen Schaltern oder Schalteleinenten 24-1 bis 24-n verbunden, die auf ein Zeitschlitzauswahlsignal von der Steuereinrichtung 30 ansprechen, um das den Schaltern vom zugeordneten Wellenlängenumsetzer 23 zugeführte Eingangssignal einem der Verbindungskoppler 25-1 bis 25-m zuzuführen. Die ersten bis m-ten Ausgänge des optischen Schalters 24-1 sind mit den ersten Eingängen der entsprechenden Verbindungskoppler 25-1 bis 25-m verbunden. Die ersten bis m-ten Ausgänge des optischen Schalters 24-2 sind mit zweiten Eingängen der entsprechenden Verbindungskoppler 25-1 bis 25-m und diejenigen des optischen Schalters 24-n mit den n-ten Eingängen der Verbindungskoppler 25-1 bis 25-m verbunden. Die Ausgänge der Verbindungskoppler 25-1 und 25-2 sind jeweils mit einer optischen Leitung 26 für eine Verzögerung um einen Zeitschlitz bzw. einer optischen Leitung 27 für eine Verzögerung um zwei Zeitschlitze und der Ausgang des Verbindungskopplers 25-m mit einer optischen Leitung 28 für eine Verzögerung um in Zeitschlitze verbunden. Die Ausgangssignale der Verzögerungsleitungen 26 bis 28 werden einem Verbindungskoppler 29 und dadurch der abgehenden Multiplexleitung 7 zugeführt. Wenn ein Zeitschlitz #1 eines durch den Wellenlängenselektor 22-1 ausgewählten TDM-Kanals auf den Zeitschlitz #m umgeschaltet werden soll, verbindet der zugeordnete optische Schalter 24-1 den Zeitschlitz #1 dieses TDM-Kanals über den Koppler 25-m mit der Verzögerungsleitung 28. Durch die Verzögerungsleitung 28 wird der Zeitschlitz #1 daher um in Zeitschlitze verzögert, wodurch die im Zeitschlitz #1 eintreffende Information auf der abgehenden Multiplexleitung 7 im Zeitschlitz #m erscheint.
Fig. 12 zeigt eine andere Modifikation des TxW-Schalters von Fig. 3. Der durch das Bezugszeichen 40 bezeichnete TxW-Schalter wird aus n identischen Zeit-Wellenlängen-Umschaltungsschaltungen 50-1 bis 50-n gebildet, die zwischen den Ausgängen eines Verzweigungskopplers 41 und den Eingängen eines Verbindungskopplers 46 parallel geschaltet sind. Jede der Zeit-Wellenlängen-Umschaltungsschaltungen 50 weist einen Wellenlängenselektor 42 zum Auswählen eines gewünschten TDM-Kanals in Antwort auf ein Signal von einer Steuereinrichtung 60, ein Paar optische Schalter 43 bzw. 44 und in bistabile Vorrichtungen für variable Wellenlängen oder bistabile Wellenlängenumsetzer 45-1 bis 45-m auf, die zwischen den Ausgängen des optischen Schalters 43 und den Eingängen des optischen Schalters 44 parallel geschaltet sind. Jeder bistabile Wellenlängenumsetzer 45 ist eine bezüglich der Wellenlänge abstimmbare Laserdiode, die in Electronics Letters, 4. September 1987, Bd. 23, Nr. 20, Seiten 1088 bis 1089 beschrieben ist. Diese Ausführungsform basiert auf der Feststellung, daß solche bezüglich der Wellenlänge abstimmbare Laserdioden aufgrund ihrer hystereseartigen Kennlinie auch in einem bistabilen Modus betrieben werden können. Jeder bistabile Wellenlängenumsetzer 45 spricht auf ein Pegelumschaltungssignal und ein Wellenlängenauswahlsignal von der Steuereinrichtung 60 an, wobei der Betriebszustand des Umsetzers zwischen einem gesetzten und einem zurückgesetzten Zustand umgeschaltet und die ausgewählte Wellenlänge während des gesetzten Zustands beibehalten wird. Der optische Schalter 43 spricht auf ein erstes Zeitschlitzauswahlsignal von der Steuereinrichtung 60 an, wobei ein Zeitschlitz eines TDM-Kanalausgangs vom zugeordneten Wellenlängenumsetzer 42 mit einem gewünschten der bistabilen Wellenlängenumsetzer 45 verbunden wird, und der optische Schalter 44 spricht auf ein zweites Zeitschlitzauswahlsignal von der Steuereinrichtung 60 an, wobei der Ausgang des gewünschten bistabilen Wellenlängenumsetzers 45 während der Zeitdauer eines Zeitschlitzes, auf den der Zeitschlitz des TDM-Kanals uingeschaltet werden soll, mit dem Verbindungskoppler 46 verbunden wird. Wenn der Zeitschlitz #1 des λ&sub1;-TDM-Kanals auf den Zeitschlitz #2 des λ&sub3;-TDM-Kanals uingeschaltet werden soll, wird der bistabile Wellenlängenumsetzer 45-2 in Antwort auf das Eintreffen des Zeitschlitzes #1 des λ&sub1;-TDM-Kanals vom Schalter 43 auf einen gesetzten Zustand umgeschaltet, wobei die Wellenlänge des Zeitschlitzes von λ&sub1; auf λ&sub3; umgewandelt wird. Die im Zeitschlitz #1 der Wellenlänge λ&sub3; übertragene Information bleibt während der Periode des abgehenden Zeitschlitzes, d.h. #2, erhalten und wird durch den optischen Schalter 44 erfaßt.

Claims

1. Zeit- und Wellenlängenschalter mit:

(a) einem am Eingang des Systems angeordneten Verzweigungskoppler (2; 21; 41); und

(b) einem am Ausgang des Systems angeordneten Verbindungskoppler (6; 29; 25-1 bis 25-n und 46);

(c) mehreren Wellenlängenauswahleinrichtungen (3-1 bis 3-n; 22-1 bis 22-n; 42) zwischen dem Verzweigungskoppler und dem Verbindungskoppler zum Auswählen eines Zeitmultiplex (TDM) -kanals einer ersten Wellenlänge aus mehreren ankommenden TDM-Kanälen verschiedener Wellenlängen;

(d) mehreren optischen Zeitschlitzumschaltungsund Wellenlängenumsetzungsstufen (4-1 bis 4-n; 24-1 bis 24-n; 43 und 44; 5-1 bis 5-n; 23-1 bis 23-n; 45-1 bis 45-m), die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtungen (3-1 bis 3-n) verbunden sind, um ein Signal eines zweiten Zeitschlitzes und einer zweiten Wellenlänge aus einem ersten Zeitschlitz des ausgewählten TDM-Kanals herzuleiten; und

(e) einer externen Steuereinrichtung (8, 30, 60) zum Zuführen von Steuersignalen zu den Wellenlängenauswahleinrichtungen und zu den optischen Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen.

2. Zeit- und Wellenlängenschalter nach Anspruch 1, wobei die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweisen:

mehrere jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtung (3) verbundene Zeitschlitzumschaltungseinrichtungen (4) zum Umschalten des ersten Zeitschlitzes des ausgewählten TDM-Kanals auf den zweiten Zeitschlitz; und

mehrere jeweils mit den Ausgängen der Zeitschlitzumschaltungseinrichtung verbundene Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (5) zum Umwandeln der Wellenlänge des zweiten Zeitschlitzes in die zweite Wellenlänge.

3. Zeit- und Wellenlängenschalter nach Anspruch 1, wobei die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweisen:

mehrere jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtung (22) verbundene Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (23) zum Umwandeln der Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals auf die zweite Wellenlänge; und

mehrere jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung (23) verbundene Zeitschlitzumschaltungseinrichtungen (24-26) zum Umschalten des ersten Zeitschlitzes des TDM-Kanals der zweiten Wellenlänge auf den zweiten Zeitschlitz.

4. Zeit- und Wellenlängenschalter nach Anspruch 1, wobei die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweisen:

mehrere Sätze von Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (45), die jeweils eine hystereseartige Ausgangspegelkennlinie aufweisen, um die ihnen zugeführte optische Energie beizubehalten;

mehrere jeweils den Sätzen von Wellenlängenumsetzungseinrichtungen zugeordnete erste optische Schalteinrichtungen (43), deren Eingangsanschlüsse jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtung (42) verbunden sind, wobei jede der ersten optischen Schalteinrichtungen (43) mehrere jeweils mit den Eingängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung (45) des zugeordneten Satzes verbundene Ausgangsanschlüsse aufweist, um den ausgewählten TDM-Kanal mit einer der Welelnlängenumsetzungseinrichtungen (45) des zugeordneten Satzes zu verbinden, um diese zu veranlassen, die erste Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals in die zweite Wellenlänge umzuwandeln und die umgewandelte zweite Wellenlänge beizubehalten; und

mehrere jeweils den Sätzen von Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (45) zugeordnete zweite optische Schalteinrichtungen (44), wobei jede der zweiten optischen Schalteinrichtungen mehrere jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung (45) des zugeordneten Satzes verbundene Eingänge aufweist, um einen Teil der beibehaltenen zweiten Wellenlänge zeitlich koinzident mit dem zweiten Zeitschlitz zu extrahieren.

5. aptisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem mit:

mehreren ersten Zeit- und Wellenlängen (TxW) -schaltern, die jeweils aufweisen: mehrere Wellenlängenauswahleinrichtungen zum Auswählen eines Zeitmultiplex (TDM) -kanals einer ersten Wellenlänge aus mehreren ankommenden TDM-Kanälen verschiedener Wellenlängen und mehrere Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen, die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtung verbunden sind, um ein Signal eines zweiten Zeitschlitzes und einer zweiten Wellenlänge aus einem ersten Zeitschlitz des ausgewählten TDM-Kanals herzuleiten;

mehreren Verzweigungskopplern (11) mit Eingängen, die jeweils mit den Ausgängen der ersten TxW-Schalter verbunden sind, wobei jeder Verzweigungskoppler mehrere Ausgänge aufweist, die mit den Eingängen nachfolgender optischer Vorrichtungen verbunden sind;

mehreren Sätzen optischer Vorrichtungen (G1 - Gn; F1 - Fn; S1 - Sn, G1 - Gn) mit Eingängen, die jeweils mit den Ausgängen des Verbindungskopplers (11) verbunden sind, um- den zweiten Zeitschlitz oder die zweite Wellenlänge auszuwählen;

mehreren Verbindungskopplern (12) mit Eingängen, die jeweils mit den Ausgängen der optischen Vorrichtungen verbunden sind, wobei die Eingangssignale jedes der Verbindungskoppler zu einem Ausgangssignal jedes der Verbindungskoppler kombiniert werden; und

mehreren zweiten Zeit- und Wellenlängen (TxW) - schaltern, die jeweils mit den Ausgängen der Verbindungskoppler (12) verbunden sind, wobei jeder der zweiten TxW-Schalter mehrere Wellenlängenauswahleinrichtungen zum Auswählen der zweiten Wellenlänge und mehrere Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweist, die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtung verbunden sind, um ein Signal eines dritten Zeitschlitzes und einer dritten Wellenlänge aus dein zweiten Zeitschlitz der ausgewählten zweiten Wellenlänge herzuleiten.

6. Optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem nach Anspruch 5, wobei die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweisen:

7. Optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungs System nach Anspruch 5, wobei die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweisen:

mehrere jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtungen verbundene Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (23) zum Umwandeln der Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals in die zweite Wellenlänge; und

mehrere jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung verbundene Zeitschlitzumschaltungseinrichtungen (24-26) zum Umschalten des ersten Zeitschlitzes des TDM-Kanals der zweiten Wellenlänge auf den zweiten Zeitschlitz.

8. Optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungs-System nach Anspruch 5, wobei die Zeitschlitzumschaltungs- und Wellenlängenumsetzungsstufen aufweisen:

mehrere Sätze von Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (45) mit jeweils einer hystereseartigen Ausgangspegelkennlinie, um die ihr zugeführte optische Energie beizubehalten;

mehrere erste optische Schalteinrichtungen (43), die jeweils den Sätzen von Wellenlängenumsetzungseinrichtungen zugeordnet sind und Eingangsanschlüsse aufweisen, die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenauswahleinrichtung (42) verbunden sind, wobei jede der ersten optischen Schalteinrichtungen (43) mehrere Ausgangsanschlüsse aufweist, die jeweils mit den Eingängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung (45) des zugeordneten Satzes verbunden sind, um den ausgewählten TDM- Kanal mit einer derWellenlängenumsetzungseinrichtungen (45) des zugeordneten Satzes zu verbinden, um diese zu veranlassen, die erste Wellenlänge des ausgewählten TDM-Kanals in die zweite Wellenlänge umzuwandeln und die umgewandelte zweite Wellenlänge beizubehalten; und

mehrere zweite optische Schalteinrichtungen (44), die jeweils den Sätzen von Wellenlängenumsetzungseinrichtungen (45) zugeordnet sind, wobei jede der zweiten optischen Schalteinrichtungen mehrere Eingänge aufweist, die jeweils mit den Ausgängen der Wellenlängenumsetzungseinrichtung (45) des zugeordneten Satzes verbunden sind, um einen Teil der beibehaltenen zweiten Wellenlänge zeitlich koinzident mit dem zweiten Zeitschlitz zu extrahieren.

9. Optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei jede der optischen Einrichtungen aufweist: optische Schaltelemente (G1 - Gn) und eine Steuereinrichtung (14) zum aufeinanderfolgenden Aktivieren der optischen Schaltelemente eines ersten Satzes, der ersten Eingängen der Verbindungskoppler zugeordnet ist, und zum aufeinanderfolgenden Aktivieren der optischen Schaltelemente eines zweiten Satzes, der zweiten Eingängen der Verbindungskoppler zugeordnet ist, zu Zeitpunkten (t1, t2, ... tm), die bezüglich der Zeitpunkte (tm, t1, ... tm-1), bei denen die optischen Schaltelemente des ersten Satzes aktiviert werden, versetzt sind.

10. Optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die optischen Vorrichtungen mehrere Sätze von Wellenlängenfiltern (F1 - Fn) aufweisen, wobei die Wellenlängenfilter jedes Satzes Wellenlängen aufweisen, die sich von denjenigen der anderen Filter des gleichen Satzes unterscheiden, jedoch mit denjenigen der Filter der anderen Sätze identisch sind, wobei die Wellenlängen (λ&sub1;, λ&sub2;, ...λn) der Wellenlängenfilter des ersten Satzes, der ersten Eingängen der Verbindungskoppler zugeordnet ist, von den Wellenlängen (λn,λ&sub1;, ...λn-1) der Wellenlängenfilter eines zweiten Satzes verschieden sind, der zweiten Eingängen der Verbindungskoppler zugeordnet ist.

11. Optisches Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Umschaltungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die optischen Vorrichtungen mehrere Sätze von Wellenlängenauswahleinrichtungen (S1 - Sn, G1 - Gn) aufweisen, die jeweils auf einen ihnen zugeführten zeitschlitzkoinzidenten Impuls ansprechen, um ein Signal im zweiten Zeitschlitz der zweiten Wellenlänge zu extrahieren.