JP2002064547A - スイッチ装置及びスイッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光バッファに用いる光ファイバ遅延線におい
て波長多重を有効利用することにより大容量のスイッチ
装置及びスイッチング方法を提供すること。 【解決手段】 光パケットスイッチ１では、入力パケッ
トの宛先アドレスに従って、後段の電気スイッチ４−１
〜４−ｎの入力ポートにパケットをスイッチングするよ
うに構成され、電気スイッチ４−１〜４−ｎの入力ポー
トで、パケットが同時に到着しないように光バッファ２
を制御し、電気スイッチ４−１〜４−ｎでは、受信した
パケットの宛先アドレスを元にさらに電気スイッチ４−
１〜４−ｎ内の出力ポートに対してスイッチングするよ
うに構成されている。これにより、光バッファ２を光ス
イッチ３の前に配置するため複数の入力ポートで光バッ
ファ２を共用可能となり、光バッファ数を削減すること
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大容量パケット通
信を支えるための大容量のスイッチ装置及びスイッチン
グ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットにおける爆発的な
トラフィックの増加により、大容量スイッチあるいは大
容量ルータに対する需要が増してきている。大容量スイ
ッチあるいは大容量ルータを構成するには、小容量スイ
ッチあるいは小容量ルータを多段接続して構成すること
が考えられる。しかしながら、このような構成では、電
気スイッチあるいは電気ルータの多段化に伴う遅延やコ
スト増加が問題となる。

【０００３】一方、光の有する低遅延性と高速スイッチ
ングという特徴から、光スイッチあるいは光ルータを構
成しようと試みられているが、必要な光バッファ数が非
常に多くなるため、これまでこのような光スイッチや光
ルータの実現が困難とされてきた。

【０００４】このような状況の中で、必要な光バッファ
数を削減する試みとして「１９９７年電子情報通信学会
通信ソサイエティ大会 Ｂ−６−１」に記載されるよう
に、光・電気複合ＡＴＭ（asynchronous transfer mod
e；非同期転送モード）スイッチが提案されている。こ
れは、図１３に示されるように、光ルーティングブロッ
ク（スイッチ）９１により該当する電気ＡＴＭスイッチ
９３に対してルーティングを行う。このとき、電気ＡＴ
Ｍスイッチ９３の入力ポートでの出力セルの競合をさけ
るために光バッファブロック９２が必要となる。この場
合、必要な光バッファ数を低減させるために、光バッフ
ァブロック９２と電気ＡＴＭスイッチ９３との間の転送
速度を増加させることにより、必要な光バッファ数が削
減可能なことが述べられている。また、このような構成
の中で用いられる光バッファとして、図１４に示したよ
うな構成が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た光・電気複合ＡＴＭスイッチでは、入力セルを光ルー
ティングブロックにより、該当する電気ＡＴＭスイッチ
にルーティングした後に競合制御のために、バッファリ
ングするという構成になっているため、図１４に示され
るような構成の光バッファが電気ＡＴＭスイッチの個々
の入力ポートに一つずつ必要となる。また、スイッチ全
体では電気ＡＴＭスイッチの入力ポート分の光バッファ
が必要となり、光スイッチの実現を妨げていた。なお、
図１４において、符号１０１−０〜１０１−Ｌはゲート
で、１０２−０〜１０２−ｍはフィルタを示している。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、光バッファに用い
る光ファイバ遅延線において波長多重を有効利用するこ
とにより実現される大容量のスイッチ装置及びスイッチ
ング方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、一つあ
るいは並列接続された複数の電気スイッチを含む大容量
のスイッチ装置において、入力信号光を受光するととも
に、光パケットスイッチを構成する光バッファと、該光
バッファの直後に接続され、かつ前記光パケットスイッ
チを構成する光スイッチと、前記光パケットスイッチの
後段に接続された電気スイッチとからなり、前記光パケ
ットスイッチは、前記入力信号光の宛先アドレスに応じ
て対応する前記電気スイッチの入力ポートに光パケット
をスイッチングする機能を有することを特徴とするもの
である。

【０００８】つまり、光バッファに用いる光ファイバ遅
延線において波長多重を有効利用すること、およびその
後に接続される光スイッチをノンブロッキングスイッチ
として構成することに着目し、その両方をあわせて実現
される光パケットスイッチを入力段として用い、１つあ
るいは並列接続された複数の電気スイッチ接続すること
により大容量スイッチを構成するものである。

【０００９】このような構成を採ることにより、本発明
による大容量スイッチでは、光バッファの後ろに光スイ
ッチが接続され光パケットスイッチを構成しているた
め、光バッファが入力ポート全体で共用可能となってい
る。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記光バ
ッファが、前記入力信号光を分岐する光分波器と、該光
分波器に接続されたスターカップラと、複数の長さの異
なる光ファイバ遅延線とにより構成され、同じ光バッフ
ァを使用する光パケットスイッチの入力ポート間で送信
波長が重ならないようにそれぞれ波長を設定し、前記光
バッファを複数の入力ポートで波長多重して使用するこ
とを特徴とするものである。

【００１１】このような構成を採ることにより、光ファ
イバ遅延線を用いて光バッファを用いた場合には入力ポ
ート間で波長多重して光バッファに入力させることによ
り光ファイバを複数入力ポートで共用可能となる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記光スイッチが、前記
光ファイバ遅延線に接続された第１の高速波長可変フィ
ルタと、該第１の高速波長可変フィルタからの出力を合
波し、合波した波長多重信号光を前記電気スイッチの入
力ポート毎に分配するスターカップラと、分配された波
長多重信号光からそれぞれの入力ポートに必要な波長の
信号光を取り出す第２の高速波長可変フィルタとにより
構成されることを特徴とするものである。

【００１３】このような構成を採ることにより、各光フ
ァイバ遅延線の後ろに高速波長可変フィルタを接続して
光スイッチ内での波長の重複がないように全高速波長可
変フィルタの出力の制御を行えば一つのスターカップラ
により合波可能となり、電気スイッチの全入力ポートへ
信号を分配することが可能となる。従って、装置内のボ
ード間インターコネクションに用いる光ファイバの本数
が削減可能となる。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項
１，2又は３に記載の発明において、前記電気スイッチ
のそれぞれの入力ポートは、前記光パケットスイッチの
複数入力ポートからの入力信号光を同時に受信可能に構
成されるとともに、対応する受光素子と電気バッファと
を備えたことを特徴とするものである。

【００１５】このような構成を採ることにより、光バッ
ファでのファイバ遅延線数の削減のため電気スイッチの
入力ポートが複数の信号を同時受信可能な構成とするこ
とができる。

【００１６】また、請求項５に記載の発明は、請求項
１，２，３又は４に記載の発明において、前記光バッフ
ァで設定した最大遅延時間を超えた光パケットを再び別
波長に波長変換して前記光バッファにフィードバックす
る再起入力型光バッファを有することを特徴とするもの
である。

【００１７】このように、再起入力型バッファとするこ
とにより限られた遅延線数の場合でもパケット損失なく
動作可能に構成することができる。

【００１８】また、請求項６に記載の発明は、請求項
１，２又は３に記載のスイッチ装置を用い、前記光パケ
ットスイッチの入力部で光パケットの内部信号速度を外
部ネットワークから伝送されてきた信号速度の整数倍に
高速化するとともに、高速化に対応して一つの光パケッ
トを内部高速化と同じ整数倍に連続的にコピーして送信
し、同時に光パケットスイッチの動作速度も整数倍高速
化させて動作させることを特徴とするスイッチング方法
である。

【００１９】このような構成を採ることにより、ハード
構成を変えることなく、内部構成を同じままで内部転送
速度を高速化することにより必要な光バッファ数を削減
することを可能としている。

【００２０】また、請求項７に記載の発明は、請求項４
に記載のスイッチ装置を用いて、前記光パケットスイッ
チの入力ポートからの入力信号光を波長多重して用いる
場合に、前記光パケットスイッチの各入力ポートで、入
力信号光を他ポートの使用波長と異なる複数の波長にコ
ピーして光バッファに送信、あるいは各入力ポートでは
他ポートの使用波長とは異なる一つの波長に変換し、一
つの光ファイバに波長多重した後に一括して波長変換を
行って光ファイバに送信することを特徴とするスイッチ
ング方法である。

【００２１】このような構成を採ることにより、光パケ
ットスイッチで波長多重を用いた場合に、光バッファの
入力ポートで入力信号光を複数波長にコピーして送信す
ることで、各入力ポートが高負荷状態でも必要な光バッ
ファ数を少ないまま維持することを可能としている。

【００２２】また、請求項８に記載の発明は、請求項４
に記載のスイッチ装置を用いて、光パケットスイッチの
入力ポートからの入力信号を波長多重して用いる場合
に、前記光バッファに入力する際に波長多重された入力
信号光を複数本のファイバに分岐して、それぞれに光バ
ッファおよび光スイッチ部分を接続することを特徴とす
るスイッチング方法である。

【００２３】このような構成を採ることにより、光バッ
ファへ入力する光信号を強度分配して、分配されたそれ
ぞれの光信号に対して光バッファと光スイッチからなる
光パケットスイッチを接続することにより請求項７と同
様に各入力ポートが高負荷状態でも必要な光バッファ数
を少なくすることを可能にしている。

【００２４】また、請求項９に記載の発明は、請求項５
に記載のスイッチ装置を用い、前記光パケットスイッチ
がスイッチングの際に用いるアドレス識別子として入力
信号光を送信してきた前段のスイッチが付与したラベル
を用いて入力信号光を該当する電気スイッチのポートに
スイッチングすることを特徴とするスイッチング方法で
ある。

【００２５】このような構成を採ることにより、光パケ
ットスイッチがスイッチングの際に用いるアドレス識別
子として信号を送信してきた前段のスイッチが付与した
ラベルを用いて該当する電気スイッチあるいは電気ルー
タの入力ポートを判断することで、光パケットスイッチ
での制御遅延時間を削減することを可能にする制御法を
示している。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。

【００２７】図１は、本発明のスイッチ装置の一実施例
を示す図で、図中符号１は、入力部の光パケットスイッ
チで、光バッファ２と光スイッチ３とで構成されてい
て、光パケットスイッチ１の後段には、この大容量スイ
ッチを構成する複数の電気スイッチ４−１〜４−ｎが並
列接続されている。

【００２８】光パケットスイッチ１では、入力パケット
の宛先アドレスに従って、後段の電気スイッチ４−１〜
４−ｎの入力ポートにパケットをスイッチングするよう
に構成されている。このとき、電気スイッチ４−１〜４
−ｎの入力ポートで、パケットが同時に到着しないよう
に光バッファ２を制御するようになっている。電気スイ
ッチ４−１〜４−ｎでは、受信したパケットの宛先アド
レスを元にさらに電気スイッチ４−１〜４−ｎ内の出力
ポートに対してスイッチングするように構成されてい
る。

【００２９】図１に示された構成では、光バッファ２を
光スイッチ３の前に配置するため複数の入力ポートで光
バッファ２を共用可能となり、光バッファ数を削減する
ことが可能となる。また本発明は、後段の電気スイッチ
４−１〜４−ｎが一つの場合にも以下に述べるような理
由で有効である。電気スイッチ４−１〜４−ｎを大容量
化するために電気ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）が
大規模化する必要がある。この場合、ＲＡＭの大規模化
に伴いＲＡＭのアクセス速度の低下が生じ、結果として
装置全体のスループットが低下し、大容量化のボトルネ
ックとなっている。

【００３０】本発明では、光パケットスイッチ１によ
り、入力パケットを電気スイッチ４−１〜４−ｎ内の複
数の出力ポートに対してスイッチングを行うので、ＲＡ
Ｍの入出力インターフェースがアクセスする領域は、Ｒ
ＡＭを大規模化した場合にもアクセス速度が低下しない
範囲で維持可能である。このため、より大規模なＲＡＭ
を高速アクセス可能となり、一つの電気スイッチでも光
パケットスイッチと組み合わせて大容量スイッチの構成
が可能となる。

【００３１】図２は、光ファイバ遅延線を用いた光バッ
ファの一実施例を示す図である。図２に示されるよう
に、各入力ポートからの入力信号光は、光分波器を構成
する波長変換素子１１−１〜１１−ｎでそれぞれ異なる
波長に設定され、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratin
g）フィルタ１２に入力する。そして、全ての入力信号
光は、ＡＷＧフィルタ１２で波長多重され、光ファイバ
遅延線１４−１〜１４−ｎに入力される。ＡＷＧフィル
タ１２とスターカップラ１３との間の光ファイバ遅延線
は、制御回路がパケット受信してアドレス解決や競合制
御をするための遅延時間を調整するためのものである。
そして、スターカップラ１３により入力信号光は分配さ
れ、異なる長さの光ファイバ遅延線１４−１〜１４−ｎ
に入力する。このような構成にすることで、光ファイバ
遅延線１４−１〜１４−ｎは、複数の入力ポートで共用
可能となる。従って、本発明の構成によれば、装置全体
で必要なファイバ遅延数が大幅に削減可能となる。

【００３２】このとき、光ファイバ遅延線を共用可能な
波長数は、装置内で用いるファイバアンプの帯域や波長
多重時の波長間隔により制限される。入力ポート数が波
長多重可能波長数を超えた場合は、入力ポートを複数の
ブロックに分け、ブロック毎に光バッファおよび光スイ
ッチを用いることが必要となる。

【００３３】図３は、本発明のスイッチ装置の他の実施
例を示す図で、光スイッチ３は、長さの異なる光ファイ
バ遅延線１４−１〜１４−ｎの出力に接続された高速波
長可変フィルタ２１−１〜２１−ｎと各高速波長可変フ
ィルタ２１−１〜２１−ｎの出力を合波し、各電気スイ
ッチ４の入力ポートに分配するスターカップラ２２、お
よび分配された波長多重信号光から必要な波長の信号光
を取り出す高速波長可変フィルタ２３−１〜２３−ｎに
より構成される。なお、図中符号２４−１〜２４−ｎは
電気スイッチ４を構成する受光素子で、２５−１〜２５
−ｎは電気バッファを示している。

【００３４】この場合、各光ファイバ遅延線１４−１〜
１４−ｎの直後に接続された高速波長可変フィルタ２１
−１〜２１−ｎでは、同一時間に異なるフィルタから同
一波長の光パケットの出力がスターカップラ２２に対し
て出ないように制御すれば、一つのスターカップラによ
り合波可能となる。これにより、光ファイバ遅延線１４
−１〜１４−ｎの直後の高速波長可変フィルタ２１−１
〜２１−ｎと電気スイッチ４の直前の高速波長可変フィ
ルタ２３−１〜２３−ｎを接続する光ファイバ数を削減
できる。これは、装置内のボード間接続用光ファイバ数
が削減可能なことを意味しており、光パケットスイッチ
ではファイバ長を精密に調整する必要があるので、光フ
ァイバ数の削減は低コスト化につながる。

【００３５】光ファイバ遅延線１４−１〜１４−ｎの直
後に接続された高速波長可変フィルタ２１−１〜２１−
ｎは、同じ遅延時間で異なる波長の光パケットを同時に
出力する必要がある。

【００３６】図４は、このような目的に使用可能な高速
波長フィルタの実施例を示す図で、二つのＡＷＧフィル
タ３１，３３と半導体ゲートスイッチ３２−１〜３２−
ｎとから構成されている。この構成の場合、各波長で独
立にゲートのオン／オフの制御ができるので同時に複数
波長の出力が可能となる。

【００３７】図５は、本発明のスイッチ装置のさらに他
の実施例を示す図で、この実施例では、波長多重を用い
た場合について示している。図５に示されるように、光
バッファ２での光ファイバ遅延線数の削減のため、電気
スイッチの入力ポートが複数波長の信号光を受信可能な
構成となっている。この場合、光スイッチ３内のスター
カップラ４４より光バッファ２側の構成は、図２および
図３に示した場合と同じで、出力ポート数のみＬ倍にな
っている。なお、図中符号４１は波長変換素子１１の制
御回路、４２はファイバアンプである。

【００３８】このような構成の場合に、必要な光バッフ
ァ数とＬの関係を示したのが図６である。この図６に示
した例では、各入力ポートの負荷を０．８、出力パター
ンはランダムパターンとした。図に示されるように、Ｌ
＝３以上とすることにより、パケット損失率１０^-12を
満足する光バッファ数が１０以下となる。このような方
法により、必要なバッファ数を大幅に削減できる。

【００３９】図７は、本発明のスイッチ装置のさらに他
の実施例を示す図で、この場合、ＡＷＧフィルタ１２に
より合波された入力信号光の一括波長変換を波長一括変
換素子５１で複数回繰り返すことによって、一つの入力
信号光を複数波長にコピーすることが可能になる。たと
えば、このような動作は、ＬｉＮｂＯ₃を用いた波長変
換素子などで実現可能である。従って、光パケットスイ
ッチの各入力ポートの持つ出力回線は増加することにな
る。このとき、光バッファ直後の高速波長可変フィルタ
２１の動作可能波長域は、入力信号光の波長域が拡大す
るのに伴い大きくなる。この構成例の場合のスイッチ特
性を図８に示す。この場合、入力ポートの負荷は１．０
とした。このように各入力ポートの負荷が１．０になっ
た場合にもＬ＝３以上の入出力回線の拡大を行えば、必
要な光バッファ数はたかだか２０程度である。

【００４０】図９は、本発明のスイッチ装置のさらに他
の実施例を示す図で、光バッファの入力ポートで波長変
換され、ＡＷＧフィルタ１２により合波された後の入力
信号光を強度分配して、分配されたそれぞれのファイバ
に対して光バッファと光スイッチからなる光パケットス
イッチを接続することにより、図７の場合と同様に各入
力ポートが高負荷の状態でも必要な光バッファ数を少な
くすることを可能にしている。なお、図７及び図９の例
では、光パケットスイッチの入出力回線数の増加分が同
じ場合を例に説明したがそれぞれの増加分は異なっても
よい。

【００４１】図１０は、本発明のスイッチ装置のさらに
他の実施例を示す図で、光パケットスイッチの入力部で
パケットの内部信号速度を外部ネットワークから伝送さ
れてきた信号速度を整数倍（図では３倍）に高速化、か
つ、高速化に対応して一つのパケットを内部高速化と同
じ整数倍に連続的にコピーして送信し、同時に光パケッ
トスイッチの動作速度も整数倍高速化させて動作させる
ことにより、図７及び図９と同じスイッチ特性を持つこ
とを可能としたものである。なお、図中符号６１−１〜
６１−ｎは速度変換・波長変換素子で、６２はＡＷＧフ
ィルタである。

【００４２】図１１は、本発明のスイッチ装置のさらに
他の実施例を示す図である。１パケットがファイバ内の
あるポイントを通過する時間を１Ｔとした場合で、遅延
時間が（ｋ−１）Ｔを越えた場合は、これまでの実施例
では光パケットは廃棄されることになる。しかしなが
ら、本実施例では、遅延時間が（ｋ−１）Ｔを越えたパ
ケットを高速波長フィルタ７５−ｋで抜き出し、電気バ
ッファ７６に一度バッファリングし、新たな波長で再び
光バッファに挿入することにより、少ない光ファイバ遅
延線数での光パケット廃棄をなくすることが可能な構成
となっている。なお、図中符号７１−１〜７１−（ｎ＋
ｊ）はＷＤＭ（wavelength division multiplexing）用
光源、７２はＡＷＧフィルタ、７３はスターカップラ、
７４−０〜７４−ｋは光ファイバ遅延線、７５−０〜７
５−ｋは高速波長フィルタである。

【００４３】図１２は、本発明のスイッチ装置のさらに
他の実施例を示す図で、この場合、光パケットスイッチ
がスイッチングの際に用いるアドレス識別子として光信
号を送信してきた前段のスイッチが、付与したラベルを
用いて受信する電気ルータのポートを判断することを特
徴としている。なお、図中符号８１及び８３−１〜８３
−ｎは電気ルータ、８２は光バッファである。この場
合、前段の電気ルータ８１は同一ポートから送信するパ
ケットでも次段の電気ルータ８３−１〜８３−ｎ内の入
力ポートが異なるので、それに対応して異なるラベルを
付与して送信する。このことにより、光パケットスイッ
チでの制御遅延時間を削減することを可能にできる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
つあるいは並列接続された複数の電気スイッチを含む大
容量のスイッチ装置において、入力信号光を受光すると
ともに、光パケットスイッチを構成する光バッファと、
光バッファの直後に接続され、かつ光パケットスイッチ
を構成する光スイッチと、光パケットスイッチの後段に
接続された電気スイッチとからなり、光パケットスイッ
チは、入力信号光の宛先アドレスに応じて対応する前記
電気スイッチの入力ポートに光パケットをスイッチング
する機能を有するので、高速、低遅延な大容量スイッチ
が光パケットスイッチを入力段に用いることで現実的な
光バッファ数で実現できる。これにより、現在爆発的に
増加を続けるインターネットトラフィックを効率的に扱
えるようになる。

【００４５】また、スイッチ装置を用い、光パケットス
イッチの入力部で光パケットの内部信号速度を外部ネッ
トワークから伝送されてきた信号速度の整数倍に高速化
するとともに、高速化に対応して一つの光パケットを内
部高速化と同じ整数倍に連続的にコピーして送信し、同
時に光パケットスイッチの動作速度も整数倍高速化させ
て動作させるので、大容量スイッチを低遅延、低コスト
で実現可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスイッチ装置の一実施例を説明するた
めの図である。

【図２】本発明のスイッチ装置の他の実施例を説明する
ための図である。

【図３】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を説
明するための図である。

【図４】本発明に用いる高速波長フィルタの構成例を示
す図である。

【図５】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を説
明するための図である。

【図６】図５に示した実施例で構成された光パケットス
イッチの特性を示す図である。

【図７】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を説
明するための図である。

【図８】図７に示した実施例で構成された光パケットス
イッチの特性を示す図である。

【図９】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を説
明するための図である。

【図１０】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を
説明するための図である。

【図１１】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を
説明するための図である。

【図１２】本発明のスイッチ装置のさらに他の実施例を
説明するための図である。

【図１３】従来例を説明するための図である。

【図１４】従来例に用いられている光バッファの構成図
を示す図である。

【符号の説明】

１ 光パケットスイッチ ２ 光バッファ ３ 光スイッチ ４−１〜４−ｎ 電気スイッチ １１−１〜１１−ｎ 波長変換素子 １２ ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）フィルタ １３ スターカップラ １４−１〜１４−ｎ 光ファイバ遅延線 ２１−１〜２１−ｎ 高速波長可変フィルタ ２２ スターカップラ ２３−１〜２３−ｎ 高速波長可変フィルタ ２４−１〜２４−ｎ 受光素子 ２５−１〜２５−ｎ 電気バッファ ３１，３３ ＡＷＧフィルタ ３２−１〜３２−ｎ 半導体ゲートスイッチ ４１ 波長変換素子の制御回路 ４２ ファイバアンプ ５１ 波長一括変換素子 ６１−１〜６１−ｎ 速度変換・波長変換素子 ６２ ＡＷＧフィルタ ７１−１〜７１−（ｎ＋ｊ） ＷＤＭ用光源 ７２ ＡＷＧフィルタ ７３ スターカップラ ７４−０〜７４−ｋ 光ファイバ遅延線 ７５−０〜７５−ｋ 高速波長フィルタ ７６ 電気バッファ ８１，８３−１〜８３−ｎ 電気ルータ ８２ 光バッファ ９１ 光ルーティングブロック（スイッチ） ９２ 光バッファブロック ９３ 電気ＡＴＭスイッチ １０１−０〜１０１−Ｌ ゲート １０２−０〜１０２−ｍ フィルタ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つあるいは並列接続された複数の電気
   スイッチを含む大容量のスイッチ装置において、入力信
   号光を受光するとともに、光パケットスイッチを構成す
   る光バッファと、該光バッファの直後に接続され、かつ
   前記光パケットスイッチを構成する光スイッチと、前記
   光パケットスイッチの後段に接続された電気スイッチと
   からなり、前記光パケットスイッチは、前記入力信号光
   の宛先アドレスに応じて対応する前記電気スイッチの入
   力ポートに光パケットをスイッチングする機能を有する
   ことを特徴とするスイッチ装置。
2. 【請求項２】 前記光バッファが、前記入力信号光を分
   岐する光分波器と、該光分波器に接続されたスターカッ
   プラと、複数の長さの異なる光ファイバ遅延線とにより
   構成され、同じ光バッファを使用する光パケットスイッ
   チの入力ポート間で送信波長が重ならないようにそれぞ
   れ波長を設定し、前記光バッファを複数の入力ポートで
   波長多重して使用することを特徴とする請求項１に記載
   のスイッチ装置。
3. 【請求項３】 前記光スイッチが、前記光ファイバ遅延
   線に接続された第１の高速波長可変フィルタと、該第１
   の高速波長可変フィルタからの出力を合波し、合波した
   波長多重信号光を前記電気スイッチの入力ポート毎に分
   配するスターカップラと、分配された波長多重信号光か
   らそれぞれの入力ポートに必要な波長の信号光を取り出
   す第２の高速波長可変フィルタとにより構成されること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ装置。
4. 【請求項４】 前記電気スイッチのそれぞれの入力ポー
   トは、前記光パケットスイッチの複数入力ポートからの
   入力信号光を同時に受信可能に構成されるとともに、対
   応する受光素子と電気バッファとを備えたことを特徴と
   する請求項１，２又は３に記載のスイッチ装置。
5. 【請求項５】 前記光バッファで設定した最大遅延時間
   を超えた光パケットを再び別波長に波長変換して前記光
   バッファにフィードバックする再起入力型光バッファを
   有することを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載
   のスイッチ装置。
6. 【請求項６】 請求項１，２又は３に記載のスイッチ装
   置を用い、前記光パケットスイッチの入力部で光パケッ
   トの内部信号速度を外部ネットワークから伝送されてき
   た信号速度の整数倍に高速化するとともに、高速化に対
   応して一つの光パケットを内部高速化と同じ整数倍に連
   続的にコピーして送信し、同時に光パケットスイッチの
   動作速度も整数倍高速化させて動作させることを特徴と
   するスイッチング方法。
7. 【請求項７】 請求項４に記載のスイッチ装置を用い
   て、前記光パケットスイッチの入力ポートからの入力信
   号光を波長多重して用いる場合に、前記光パケットスイ
   ッチの各入力ポートで、入力信号光を他ポートの使用波
   長と異なる複数の波長にコピーして光バッファに送信、
   あるいは各入力ポートでは他ポートの使用波長とは異な
   る一つの波長に変換し、一つの光ファイバに波長多重し
   た後に一括して波長変換を行って光ファイバに送信する
   ことを特徴とするスイッチング方法。
8. 【請求項８】 請求項４に記載のスイッチ装置を用い
   て、光パケットスイッチの入力ポートからの入力信号を
   波長多重して用いる場合に、前記光バッファに入力する
   際に波長多重された入力信号光を複数本のファイバに分
   岐して、それぞれに光バッファおよび光スイッチ部分を
   接続することを特徴とするスイッチング方法。
9. 【請求項９】 請求項５に記載のスイッチ装置を用い、
   前記光パケットスイッチがスイッチングの際に用いるア
   ドレス識別子として入力信号光を送信してきた前段のス
   イッチが付与したラベルを用いて入力信号光を該当する
   電気スイッチのポートにスイッチングすることを特徴と
   するスイッチング方法。