JP3142063B2 - ３段階スイッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は３段階スイッチ装置あるいはスイッチ構造に
係り、特に、入力スイッチ段階あるいは第１スイッチ段
階に接続された多数のグループの入力導体と、出力スイ
ッチ段階あるいは第２スイッチ段階に接続された多数の
出力導体と、入力回路および出力回路として作動する前
記第１スイッチ段階と第２スイッチ段階との間で関連し
接続可能である中間スイッチ段階あるいは介在スイッチ
段階あるいは第３スイッチ段階とを具備する３段階スイ
ッチ装置に関するものである。

本発明はさらに、前記入力導体と出力導体とが電気情
報信号を伝達するようになっており、制御装置が、該中
間スイッチ段階を介して指摘さた接続路によって該入力
導体の１つを選択された出力導体に接続するために、前
記スイッチ段階と協動するような３段階スイッチ装置に
基づいている。

前記入力回路は、前記電気情報信号に対応する光パル
スを前記中間スイッチ段階に伝達することができるよう
にするための電気−光コンバータを有した出力導体を提
供するようになっており、また前記出力回路は、前記入
力回路に属する前記情報信号に対応した光パルスを前記
中間スイッチ段階から受けるための光−電気コンバータ
を有した入力導体を提供する。

この種の３つのスイッチ段階に関連したスイッチ装置
あるいはスイッチ構造は、また連続的な順序になった第
１スイッチ段階と、第２スイッチ段階と第３スイッチ段
階とで表されており、このことを心に留めておくなら
ば、該第２スイッチ段階がここで示した第３スイッチ段
階と対応し、また該第３スイッチ段階がここで示した第
２スイッチ段階と対応することに気がつくはずである。

当業界の人にとっては、そのようなスイッチ装置は情
報の流れに関して２方向通信を扱うことができるという
ことが明らかであるが、簡素化する目的のために、以下
の説明は情報の流れに関する１つの選択された方向を開
示するだけである。

背景技術の説明 上述した種類に関する多段階スイッチ装置は、多数の
各種実施例において既に知られており、ブロックなしの
３段階スイッチ装置に関するその主な構造および寸法的
な規則が、出版物“ISDNと広帯域ISDN"のセクション2:3
“空間分割スイッチ装置”の、特に第2.8図に関して第3
3ページにおいてより詳細に説明されている。

ここでは、３段階スイッチ装置の主な構造について、
入力接続部におけるブロックなしの信号伝達を行なうこ
とができるように説明がなされ、その寸法が示されてい
る。

ここで用いられている第１、第２、および第３のスイ
ッチ段階の構造については、詳細には与えられていな
い。

それにもかかわらず、前記スイッチ段階を形成して、
これらが利用済みの電気情報デジタル信号を通過させる
ようになっており、それによって電気導体が互いに他と
関連し合い、かつ前記出版物によって示されたパターン
に従って構成されることがわかっている。

検討中の本発明の重要な特徴をあげると、また、電気
情報信号を受けて、それを電気−光コンバータを介して
光のパルスに転換し、光導体におけるこれらの光パルス
を光−電気コンバータに伝達して、これが該光パルスを
受け、対応的な電気情報信号に伝達することができるこ
とは既に知られていると述べることができる。

そのような光情報システムは、大型のスイッチ装置の
ような各種の電気技術使用例において用いられてきてお
り、情報信号を異なったキュービクル間あるいは同一の
キュービクル間におけるようなより長い距離に渡って伝
達することができる。

さらに検討中の本発明の重要な特徴および重要な尺度
をあげると、全体的に光スイッチ装置は既に知られてい
て、出版物“光ファイバー通信に関する会議の技術ダイ
ジェスト”における、チアロニ他を著者とする93ページ
から94ページにかけての文章“2.5Gb/秒の16X16ATMフォ
トンスイッチマトリックス”、および出版物“光増巾器
およびその利用に関するトピカルミーティング議事録、
（原稿締切後のペーパー）”、1992年、における、Ｍ−
ガスタフソン他を著者とする38ページから42ページにか
けての文章“一体構造に集積された4X4InAsP/InP レー
ザー増幅器のゲートスイッチ列”に記載されていること
がいえる。

これらの参照出版物においては、光スイッチマトリッ
クスのような制御可能な光スイッチ構造物の利用につい
て述べられており、多数の利用可能なグループの入力光
導体の１つに現われた光パルスを選択し、それをコアを
介して、幾つかの利用可能な、選択された出力光導体の
１つへ伝達することができる。

本発明の特徴の理解を簡素化するために、出版物“光
通信に関するヨーロッパ会議議事録”、1990年、におけ
る、Ｒ・Ｊ・Ｓペデルセン他を著者とする279ページか
ら282ページにかけての文章“1.5mの３電極DFBレーザー
の特性”を参照することができ、そこでは調整可能なレ
ーザートランスミッターが説明されている。

レーザー利用におけるレシーバーについては、出版物
“光通信に関するヨーロッパ会議議事録”、1991年、に
おける、O.サーレン他を著者とする445ページから448ペ
ージにかけての文章“2.4Gb/秒システムにおけるDBR活
性フィルターの特性”の中で説明されている。

前記トランスミッターとレシーバーの原理は本発明に
おいて用いることができる。

以下の出版物に示され、説明されているものもまた関
連技術の一部分である。

1992年４月付けのH.ロクガワ他による通信におけるIE
ICE Trans.のＥ−75−Ｂ、第４巻、267ページから274
ページにおける“多段階状の波長分割フォトンクロス接
続ノードに対する波長転換レーザーダイオード利用”が
それである。

この出版物を介して、３段階スイッチ構造あるいは装
置は既に知られており、その原理的な構造は本発明の基
本状態と一致している。

ここでは、（第１図による）光−電気信号転換段階
（O/E）、プロセス電気信号段階（ESP）、電気−光信号
転換段階（E/O）、光信号に適応したスイッチ段階、光
−電気信号転換段階（O/E）、プロセス電気信号段階（E
SP）および電気−光信号転換段階（E/O）の利用が示さ
れている。

スイッチ段階（OSP）に関する接続配置が主として第
２図に関連して説明示されており、これは特に波長分離
に適用されるものであり、従って、異なった波長を有し
た信号が１つの単一光ファイバーを同時に通過すること
ができ、そのような光通信ネットワークの適応性とその
容量とを増加させるための条件が作り出される。

特に、ここで用いられるスイッチ段階は１つの同一の
容量になっており、また光スイッチ段階（OSP）はO/E段
階およびE/O段階と同じ規模になっていて、それらに適
用できるということがいえる。

従って前記スイッチ装置は選択された容量の規模にな
っていてかつそれに適用することができ、その段階的な
拡張の可能性については示されてもいなければ、説明さ
れてもいない。

さらに、第２図に示したように、全ての出力が使用済
みの光段階を介して全ての入力に接続されている点が明
らかになる。

このことに加え、全ての選択源（1.1−1.n）から入力
ブロックへ到る選択された波長が、幾つかの波長（p_l−
p_n）を有した光信号が出力ブロックを介して伝達される
前に混合される可能性があることも説明されている。

従ってここでは波長の分離は多数の可能性のあるレシ
ーバに対して行われる。

この種の光スイッチ装置に関する要求事項は、入力の
１つに現れる情報信号の選択された光の強度がすべての
出力に対して満足する程大きくなければならないという
点にある。

1992年４月付けのS.スズキ他による通信におけるIEIC
E Trans.のE75−Ｂ、第４巻、235ページから242ページ
における、“フォトンスイッチ装置のトレンド”にも説
明がある。

ここでは、広帯域の信号を伝達することができそうな
多数のスイッチ装置について説明されている。

第15図によるスイッチ構造がある種の重要性を有して
いることがいえる。

ここでは、通過しようとしているATMセルに適用され
るスイッチ装置が接続されるていること、あるいは入力
の並列ATMセルを１つの単一導体における直列ATMセル構
造に再編成するマルチプレクサー（MUX S/P）や、これ
らの直列ATMセルがメモリーの中へ記憶しておくことが
できるということが説明されている。

必要とされる帯域巾とは無関係に、全てのATMセルは
高速性を要求する光マトリックス接続OSMを通過するよ
うになっており、このことは、ATMセル技術に対応する
速度が完全な接続装置を介して要求されていることを意
味している。

該OSM段階の制御は、OSM段階を通過するようになって
いる全てのATMセルに関して、選択された入力接続部が
選択された出力接続部へ接続されるようになっているこ
とを必要としている。

発明の概要 技術的な課題 前述してきたような検討中の関連技術に関していう
と、既に述べてきた種類の第１、第２、および第３のス
イッチ段階を有した３段階スイッチ装置を作り出すこと
ができることや、入力導体と出力導体とが、中間スイッ
チ段階あるいは第３スイッチ段階が小さな空間を必要と
しかつ単純であるという条件の下で、電気情報デジタル
信号を高速で伝達するようになっていること、また従っ
て、それぞれのスイッチ段階を多数のスイッチ装置ある
いはスイッチを構造物の中へ構成するという解決策が存
在することを認識することを技術的な課題として注目し
なければならない。

さらに、第１スイッチ段階内の全てのスイッチ装置の
出力接続部の数を、第３スイッチ段階内のスイッチ装置
の数に対応するように選択することの重要性も認識でき
ることを、技術的な課題として注目しなければならな
い。

従って、第３スイッチ段階内の全てのスイッチ装置に
出力接続部と同量の入力接続部を与えるようにすること
の重要性、またそれによって得られる利点を認識できる
ことを、技術的な課題として注目しなければならない。

さらに、前記中間スイッチ段階内のスイッチ装置が、
あらゆる信号を電気情報伝達用に転換する必要なしに、
全体的に光を受けて、方向づけして、伝達するデジタル
情報信号とすることを可能にするような単純性を認識で
きることを、技術的な課題として注目しなければならな
い。

光スイッチ装置に属する全ての出力光導体に光信号分
配装置と、光信号を２つの等価部分に分割する装置（光
スプリット）を供給することによって、スイッチ構造を
節約できることを認識できることが技術的な課題であ
り、それによって同一の光パルスを伝達する装置の出力
導体は１つの入力接続部あるいは第２スイッチ段階内の
全てのスイッチ装置各々に対する光−電気コンバータに
接続することができる。

上述した種類の３段階スイッチ装置が、中間スイッチ
段階内の全てのスイッチ装置を多数のグループの入力光
導体の各々全てから直接的に光信号を受けることができ
るように、また入力導体に現われる光パルスを、制御装
置によって発生された制御信号によって、幾つかの利用
可能な選択された出力光導体の１つに直接的に接続する
ことができるように配置されるようにすること、および
それによって該制御装置が第１および第２スイッチ段階
内の使用済みスイッチ装置に対して適用できる制御信号
を発生させることの重要性よびそれに必要な条件を認識
できることも技術的な課題として注目しなければならな
い。

また、３段階スイッチ装置においては、第３スイッチ
段階内の全てのスイッチ装置に対する全ての光パルス
が、これらの目的のために、光パルスのための増幅回路
を必要とせずに、伝達される光パルスとして通過するこ
とができるようになっているという利点を認識できるこ
とを技術的な課題として注目しなければならない。

また、電気信号のために使用されようとしている入力
導体および出力導体が、データパケットの中、特にATM
セルの中へ構成されるグループ関連の電気情報信号を伝
達するような、３段階スイッチ装置によって得られる利
点を認識することも技術的な課題として注目しなければ
ならない。

異なったアドレスを与えられた幾つかのデータパケッ
ト、例えば２つのデータパケットが同一の光導体の上で
伝達されて、レシーバに属するアドレス評価回路に適用
されて、いずれのアドレスパッケージを採用して、いず
れのアドレスパッケージを破棄するかを決定し、従って
２つの付加的な分離した情報デジタル信号を伝達するた
めに光導体を用いることによって得られる利点を認識で
きることも技術的な課題である。

また、入力回路として構成された第１スイッチ段階内
のスイッチ装置が全体的に最大で50Gb/秒以上、特に80G
b/秒以上のビット流になるように構成されている時で
も、３段階スイッチ装置が安全な機能と信頼性のある適
応性とを提供することが認識できて、かついかにして達
成するかということも技術的な課題であることを注目し
なければならない。

また、第３スイッチ段階内のスイッチ装置の１つを介
して、選択された入力回路と選択された出力回路との間
で、接続路を作動させるために配置されている制御装置
を用いることによって得られる利点を認識し、従来から
コーラーによって要求され、かつ１あるいは幾つかの波
長の選択を考慮に入れる接続部の必要な帯域巾に対応し
て、必要な帯域巾を満足させることを認識できることを
技術的な課題として注目しなければならない。

また、前記制御装置が、第１スイッチ段階内のスイッ
チ装置からの全ての出力導体の全ての電気−光コンバー
タに属する波長選択装置を制御するようにすることによ
って期待される単純化の重要性を認識し、該制御装置
が、該回路を介して、第１周波数あるいは第１波長を有
した光パルスを伝達するか、あるいは他の周波数あるい
は波長を有する光パルスを伝達するようにし、同時に該
制御装置を介してスイッチ装置における出力回路の１つ
あるいは幾つかの入力導体に属するレシーバ回路を作動
させ、従って、２つの分離的な情報デジタル信号を伝達
するための光導体を使用することができることも技術的
な課題である。

解決方法 前述した１あるいはそれ以上の技術的な課題を解決す
る場合において、本発明は３段階スイッチ装置あるいは
スイッチ構造に基づいており、該スイッチ装置は、入力
回路として形成された第１スイッチ段階に接続された多
数のグループの入力導体と、出力回路として形成された
第２スイッチ段階に接続された多数のグループの出力導
体と、入力回路および出力回路として作動する前記スイ
ッチ段階の間で関連し接続可能になっているスイッチ段
階であって、該入力導体と出力導体とが電気情報のデジ
タル信号を伝達するようになっており、該第１スイッチ
段階と第２スイッチ段階とが、入力導体に現われた電気
情報信号を制御装置によって選択された出力導体へ通過
させるようにしている、そのスイッチ段階と、前記制御
装置とを具備している。

本発明は、前記スイッチ段階内の接続路と、既知の方
法で、協動し、かつ制御するために配置された制御装置
を用いており、第１スイッチ段階に属する前記入力導体
の１つを、該第１スイッチ段階と、該中間スイッチ段階
と、該第２スイッチ段階とを介して、該第２スイッチ段
階に属する選択された出力導体に接続することができ
る。

本発明は、前記第１スイッチ段階が多数のスイッチ装
置あるいはスイッチ構造物に分割されて、それぞれのス
イッチ装置に属する出力導体の各々全てが、該導体に属
する、あるいは該導体に与えられた電気−光コンバータ
と協動し、従ってそれぞれの第１スイッチ段階とそれぞ
れの第３スイッチ段階との間のそれぞれの接続部が光導
体からなっていて、該第３スイッチ段階が多数のスイッ
チ段階に分割されて、その各々全てが全体的に光情報信
号の光パルスを伝達するようになっており、該第３スイ
ッチ段階内のそれぞれのスイッチ装置と該第２スイッチ
段階内のそれぞれのスイッチ装置との間の接続部が光導
体からなっており、また該第２スイッチ段階に属する入
力導体が光−電気コンバータによって予め接続されてい
ることを原理的な基本としている。

本発明の範囲内に入る提案している実施例において
は、第１スイッチ段階内のスイッチ装置の各々の出力接
続部が、第３スイッチ段階内の各々のスイッチ装置に属
している入力接続部に接続されていることが示されてい
る。

第３スイッチ段階内の全てのスイッチ装置の入力接続
部の数と出力接続部の数とは同一になるように選択され
ている。

さらに、前記第１スイッチ段階内と、前記第２スイッ
チ段階内及び／又は前記第３スイッチ段階内のスイッチ
装置がスイッチマトリックスとして構成されているか、
あるいは該スイッチ装置は３段階スイッチ装置として構
成されていることが示されている。

さらに、前記第３スイッチ段階内のスイッチ装置に属
するそれぞれの出力光導体には、光信号を分離しようと
するための分配装置が設けられていて、該スイッチ装置
の出力導体に対応した該分配装置の出力導体が、第２ス
イッチ段階内のそれぞれのスイッチ装置のそれぞれの光
−電気コンバータの入力導体に接続されていることが示
されている。

特に、前記第１スイッチ段階に属する各々全ての出力
導体が電気−光コンバータと協動し、またそれぞれの電
気−光コンバータと調整された出力光導体が、前記第３
スイッチ段階内のスイッチ装置の１つの入力接続部に接
続されていることが示されている。

第１スイッチ段階内の各々のスイッチ装置からの出力
光導体の数は、第３スイッチ段階内のスイッチ装置の数
に一致するように選択され、これらの光導体は選択され
たスイッチ装置の出力接続部と前記第３スイッチ段階内
のスイッチ装置の各々全ての入力接続部との間に配置さ
れている。

電気情報信号を受け、それを通過させようとするその
ような３段階スイッチ装置に関していうと、本発明によ
って、前記中間の第３スイッチ段階内の全てのスイッチ
装置が、多数のグループの入力光導体の各々全てに現わ
れる光信号を直接受けることができるように配置されて
おり、入力導体に現われる光パルスを、制御装置によっ
て発生される制御信号によって、幾つかの利用可能な選
択された出力光導体の１つへ直接通過させることができ
るようになっていることが示されている。

本発明の範囲内に入る提案している実施例において
は、さらに、前記第３スイッチ段階内のスイッチ装置の
１つによって受けられた全ての光パルスが、前記中間ス
イッチ装置から選択された出力を介して光パルスを伝達
するようにして通過することができるようになっている
ことが示されている。

この他に、入力導体と出力導体とが、データパケッ
ト、特にATMセルの中へ記憶された電気情報信号のグル
ープを伝達することが示されている。

本発明はさらに、入力回路として形成された第１スイ
ッチ段階内のスイッチ装置が少なくとも50Gb/秒以上の
全体的な最大ビット率で受けるようになっていることも
示している。

さらに、入力回路に属している全ての電気−光コンバ
ータが、前記制御装置を介して、第１波長を有した光パ
ルスを伝達するように適用され、制御され、他の入力回
路が他の波長を有した光パルスを伝達することができる
ようになっていることが示されている。

長 所 本発明による多数のスイッチ装置によって形成された
スイッチ段階からなる３段階スイッチ装置に関する特徴
として主として注目することのできる長所は、単純化さ
れた３段階スイッチ装置の実施例を提供するための条件
が作り出され、その単純性は部分的には制御装置の中に
存在し、また部分的には多数のスイッチ装置によって形
成された全体的に光学的な中間スイッチ段階を使用する
ことに存在し、電気的なスイッチ段階よりも単純な補助
装置を用いる可能性を提供し、またこの他に、光パルス
を２つの導体に分配する全ての出力光導体のための装置
を用いることによって、波長のマルチプレキシング及び
／又はデータパケットの多数アドレスから得られる単純
性を提供できるという点にある。

本発明による３段階スイッチ装置の主な特徴は、添付
した請求の範囲第１項の特徴を説明する文章の中で述べ
られている。

図面の簡単な説明 本発明による３段階スイッチ装置の提案されている実
施例について、以下添付図面と関連してもっと詳細に説
明する。

第１図はブロックなしの３段階スイッチ装置の従来か
ら知られている原理的な構造図であり、この原理は本発
明の実施例の詳細説明においても引用して用いられてい
る。

第２図は本発明の重要部分である３段階スイッチ装置
のブロックダイアグラムを示す。

第３図は第２図によるスイッチ装置の単純化されたワ
イヤリングダイアグラムを示し、光接続部あるいは導体
を用いており、光情報パルスのための幾つかの波長を有
した光パルスが発生する。

第４図はそれぞれの出力導体に与えられた電気−光コ
ンバータを有した第１スイッチ段階の原理を示してい
る。

第５図は光信号をそれぞれの出力導体に与えられた２
つの導体に対して光信号を分配する装置を備えたマトリ
ックスの形をした第３スイッチ段階の原理を示してい
る。

第６図は必要な接続路の接続を制御するための制御装
置の原理的なブロックダイアグラムを示している。

好的実施例の説明 一般的なブロックなしの３段階スイッチ装置１が第１
図に関して示されている。

そのような３段階スイッチ装置は、原理的には、３つ
のスイッチ段階、即ち第１のスイッチ段階３と、第２の
スイッチ段階５と、多数のスイッチ装置あるいはスイッ
チ要素からなる中間の関連的なスイッチ段階６でできて
いる。

個々のスイッチ段階の寸法は、ブロックなしのスイッ
チ装置を得るために、本説明の初めのところで述べた出
版物に応じて決められるようになっており、このことは
通過を許された各々の着信コールは内部ブロック機能な
しにスイッチ装置を介して接続できるようになっている
ことを意味している。

第２図による実施例は本発明による３段階スイッチ装
置を示しており、これは多数の入力導体２からなってお
り、ここでは幾つかの導体2aが、入力回路として形成さ
れた幾つかの利用可能なスイッチ装置3aの１つの入力に
関連し、かつ接続されたグループである。

ここで説明している実施例は、16個のそのような同一
のスイッチ装置3a−3mが前記多数の入力導体2aに分配さ
れて用いることができ、その各々は全体で最高80Gb/秒
のビット流になるようになっている。

出力導体４の全数の内の幾つかの導体4aは、出力回路
として形成された第２のスイッチ段階５の一部となって
いる幾つかの利用可能なスイッチ装置5a−5mの内の１つ
の出力に関連し、かつ接続されたグループである。

各々の第２スイッチ段階５の出力導体4aは、全体で最
高80Gb/秒のビット流になるようになっており、前記多
数の出力導体4aに分配されている。

第３のスイッチ段階６を形成している関連スイッチ装
置6a−6nの間は、入力回路および出力回路として作動す
るスイッチ段階３と５との間、従ってそれらのそれぞれ
のスイッチ装置3a−3mとスイッチ装置5a−5mとの間で接
続されている。

スイッチ段階３、５および６の必要でかつ主たる構造
についてのもっと詳しい説明は、これが既知のものであ
るので必要としない。

それにもかかわらず、スイッチ段階３、５内のスイッ
チ装置は、電気情報を有したパルス信号を通過させるこ
とのできる構造になっていて、他方、スイッチ段階６内
のスイッチ装置は全体的に光学的情報を有した光パルス
を通過させることのできる構造になっていることは説明
しておく。

第２図におけるスイッチ装置１は、入力導体2a、例え
ば導体2a′の１つに現われた全ての情報が、第１のスイ
ッチ段階３およびその中のスイッチ段階3aの構造によっ
て、制御装置10によって発生された制御信号を受けるこ
とによって、幾つかの利用可能な導体3a、例えば導体3
a′の内の１つの選択された出力導体へ通過することが
できるように構成されている。

同様にして、入力導体、例えば他の導体2a″に現れた
他の情報は、第１のスイッチ段階３およびその中のスイ
ッチ段階3aの構造によって、また制御装置10によって発
生された制御信号を受けることによって、幾つかの利用
可能な導体3a、例えば導体3b′の内の１つの選択された
出力導体へ通過することができる。

導体3a′のような出力導体の全てが、該導体に与えら
れた電気−光コンバータ41に接続されている。全ての出
力導体の全ての電気−光コンバータはユニット32に関し
て調整されている。

前記導体3a′はこのようにして、光導体3a″に接続さ
れた電気−光コンバータは41を介して、第３のスイッチ
段階内のスイッチ装置6aの入力側接続部と接続されてお
り、また隣接の導体3b′は、光導体3b″に接続された電
気−光コンバータ42を介して、第３のスイッチ段階内の
スイッチ装置6bの入力側接続部と接続され、このような
ことがｎ個目のそのようなスイッチ装置にまでいえる。

このことから、第１のスイッチ段階３内の全てのスイ
ッチ装置3a−3mが、第３のスイッチ段階６内のスイッチ
装置6a−6nの数に等しい数の出力導体と電気−光コンバ
ータを有していることが明らかになる。

前記第１の光導体3a″は、スイッチ装置6aの第１の入
力接続部に接続され、前記第２の光導体3b″はスイッチ
装置6bの第１の入力接続部に接続され、以下同様にし
て、ｎ番目の出力導体はスイッチ装置6nに接続されてい
る。

最後のスイッチ装置3mの第１の出力導体3m″はスイッ
チ装置6aの最後の入力導体に接続されており、以下同様
である。

第１のスイッチ段階３内の全てのスイッチ装置3a−3m
の出力導体の数は、第３のスイッチ段階６内のスイッチ
装置6a−6nの数に等しく、該第３のスイッチ段階内の全
てのスイッチ装置における入力導体の数は、該第１のス
イッチ段階３内のスイッチ装置3a−3mの数に等しい。

第１スイッチ段階３内のスイッチ装置の数は16であ
り、第３スイッチ段階内のスイッチ装置の数は32であ
る。

第３スイッチ段階６内のスイッチ装置6aにおける全て
の入力接続部51aは、制御装置10を介して、16個の出力
接続部の１つと接続して、このスイッチ装置6aを通る接
続路を確立することができる。

スイッチ装置6aのような、第３スイッチ段階内のスイ
ッチ装置の主な構造が第５図に示されている。

このスイッチ装置6aはそれぞれが既に知られている４
個の光セレクター要素51、52、53、54に関してマトリッ
クス状になっている。

該スイッチ装置6aはそれぞれが８個の光入力導体を備
えた２つのグループ要素51、53を有し、該光入力導体の
１つが51aで示され、これは光導体3a″に対応する。

該スイッチ装置6aはそれぞれが８個の光出力導体を備
えた２つのグループ要素52、54を有し、該光入力導体の
１つが52aで示され、これは光導体6a″に対応する。

これらの16個の導体の各々は全て光分配器と協動し、
その内の１つが521で示されており、入力光パルスを２
つの平行な光パルスに分配し、その内の１つは導体6a″
に、もう１つは導体（6a″）にそれぞれ現われ、従っ
て、32個の出力導体が設けられており、これら各々の全
ては第２スイッチ段階５内の16個のスイッチ装置に属す
る32個の光−電気コンバータの１つに接続されている。

前記導体6a″は、ここでは、スイッチ装置5aに接続す
ることができ、導体（6a″）は5mのような他のスイッチ
装置に接続することができる。

第５図は全ての出力導体に521−528および541−548の
ような光分配器が設けられていることを示している。

前記16個のスイッチ装置5a−5mの各々全てが64個の入
力導体を有し、その各々に対して１つの光−電気コンバ
ータ（図示せず）が設けられている。

前記光分配器521−528および541−548の配置と、それ
を用いることの利点とを以下詳細に説明する。

前記スイッチ装置5a−5mは、第４図に関して説明した
のと同じように、回路70内の多数の予め接続された光−
電気コンバータを含んでおり、各々の導体およびに入力
接続部に対して１つのコンバータが存在する。

従って、光導体6a″は前記回路70内の光−電気コンバ
ータに接続することができ、その電気信号は導体6a′上
に、またその後は導体4a′上に現れる。

本発明には、もし前記入力導体２と前記出力導体４と
が、本実施例の中でATMセルからなるとされているデー
タパケットの中へ組み込まれた、電流パルスあるいは電
圧パルスの形をした電気情報の信号を伝達するようにな
っておれば、特に適当な利用法が与えられる。

第３図に関して１つの実施例を説明するが、ここでは
幾つかの信号に関して、光パルスの使用済みの波長を選
択することによって、２重に使用される6a″のような光
導体を介して選択された接続路を使用することができ
る。

これらの目的のために、第３図に関していうと、例え
ば3a″のような出力導体の波長セレクターは制御装置10
を介して制御され、従って、それぞれの電気−光コンバ
ータが第１波長の光パルスあるいは第２波長の光パルス
を導体に伝達するようになることが必要となる。

もし第１波長が光導体32′において用いられ、第２波
長が光導体32″において用いられるならば、これらの導
体に属するスイッチ装置6aの入力接続部は互いに他と接
続されて単一の導体を形成し、この場合には、多重通信
波長を有した信号が現われ、波長選択レシーバ37あるい
は38が、制御装置10を介して、作動され、スイッチ段階
５の入力回路への望みの波長を選択することができる。

従って、スイッチ装置6aの１つの出力導体6a″には２
つの分離的な波長を有した光パルスが存在するであろう
し、該パルスは、第２のスイッチ装置の前で、制御的な
寸法で互いに他から分離することができる。

１あるいは幾つかの出力回路に属する、光パルスのレ
シーバ回路37、38は、制御回路10を介して、選択された
波長を有した情報の光パルスを受けて、その他の波長の
パルスを分配するために制御可能になるであろう。

この技術は、ATM技術が既知であるので、これ以上説
明しないが、この場合、データパケットは“ヘッダ”と
いうアドレス部分と、“ペイロード”という情報部分と
を有したATMセルとして構成されている。

それにもかかわらず、スイッチ段階３、５および６
は、それ自身非常に複雑な方法によって、制御装置10に
よって制御されることがいえるであろう。

以下の説明は、本発明の機能を理解するために必要な
制御装置10の一部を単に説明したようとするものであ
る。

パケットデータのネットワーク、もっと詳しく言うと
ATMシステムに関する本発明の摘要方法について、第２
図に関してもっと詳しく説明することにする。

制御装置10が第２図に図式的に示されており、第６図
においてもっと詳しく説明するように機能する。該制御
装置10は前記スイッチ段階３、５と協動して、これらの
中のスイッチ装置を制御して、前記入力導体2a′の１つ
を、１つの前記中間スイッチ装置6aを介して、選択され
た出力導体4a′に接続し、従って前記導体2a″上に直列
的に現われる全てのデータセル（ATMセル）は通過する
ことができる。幾つかのデータセルの中でも１つのデー
タセル20は、アドレス部分21と情報部分22とを提供す
る。

呼び出し時には呼び出しパーティは、転送されたATM
セルが、そのアドレス部分21において、呼び出しを示す
チャネル番号を提供し、また情報部分22を介して望み通
りに接続された接続部のために必要な帯域巾を提供する
ので、スイッチ装置の作動を必要とする。

前記ATMセルはさらに接続をしなければならない呼び
出しパーティに対して情報を提供する。

前記制御装置は、選択された入力回路３と選択された
出力回路５との間で、必要とされる帯域巾に対応した、
中間スイッチ装置6aに属する接続路を作動させることが
できるように配置されている（第６図参照）。

導体2a′に現われる電気情報パルスは、制御装置10に
属する装置によって検出、解釈され、１つの装置101は
呼び出しを表示しようとし、１つの装置102は望みのか
つ必要な帯域巾を表示しようとし、また１つの装置103
は呼び出しパーティ（Ｂコーラー）を表示しようとす
る。

中央装置110はメモリー104の中で、必要な帯域巾が問
題としている前記Ｂコーラーによって受けられることが
できるかどうかを評価する。

スイッチ装置6a−6nを通る全ての利用可能な接続路
と、これらの各々全ての即時係合とがメモリー104の中
に記憶される。

同時に、前記Ｂコーラーが選択された接続部を受ける
ことができるかどうかが評価される。もしその評価が負
であればＢコーラーが係合し、このことは回路106を介
して呼び出しパーティ、Ａコーラに表示される。

もし前記評価が正であれば、スイッチ装置の構造の基
礎状態に応じて、いかなる内部的なブロックも存在し得
ないので、Ｂコーラーが利用可能となり、Ａコーラは、
回路107を介して、この呼び出しは選択された帯域巾に
関して受け入れられることを認識する。

第３図スイッチ段階の中で、スイッチ装置6a−6nの１
つを介してスイッチ段階３から５へ、必要な帯域巾を有
した既に接続された光接続路と係合することの可能性
は、中央装置110と計算回路111とを介して評価される。

該選択された接続路は、計算の結果正である場合に
は、メモリー104の中で係合されたものとラベル付けさ
れる。

もし負の結果が出ると、新しい計算回路112が作動さ
れる。

この回路112は、ｉ番目の第１スイッチ段階と第３ス
イッチ段階との間における、導体3a″のような、あるい
は第３スイッチ段階と第２スイッチ段階との間における
導体のような、２重路になって確立された光接続路のい
ずれを利用できるかを評価する。

そのような２重利用は光分配器521−528、および541
−548を用いることによって可能となる。分離的なアド
レスを有したATMセルを１つの、そして同一の光−電気
コンバータが受け止め、選択されたアドレスを有したAT
Mセルのみが通過でき、残りは破棄される。

他の光−電気コンバータも同じATMセルの流れを受け
止めるが、該コンバータに関係するATMセルのみが通過
を許され、残りは破棄される。

該選択された接続路は、計算の結果正である場合に
は、メモリー104の中で係合されたものとラベル付けさ
れる。

もし負の結果が出ると、新しい計算回路113が作動さ
れる。

この回路113は、ｉ番目の第１スイッチ段階と第３ス
イッチ段階との間における、導体3a″のような、あるい
は第３スイッチ段階と第２スイッチ段階との間におけ
る、第３図に関してもっと詳細に説明するような多重波
長を介する導体のような、２重路になって確立された光
接続路のいずれを利用できるかを評価する。

該選択された接続路は、計算の結果正である場合に
は、メモリー104の中で係合されたものとラベル付けさ
れる。

もし負の結果が出ると、新しい光接続路が中央装置11
0を介して評価され、新しい計算装置114が作動されて利
用可能な光接続路が指摘される。

前記中央装置110が計算から正の結果を確立すること
ができると直ちに前記選択された接続路が係合されたも
のとしてラベル付けされ、呼び出し（Ａコーラ）には、
回路108を介して、選択された接続路に対応する新しい
内部のチャネル番号が与えられ、従って、該チャネル番
号を有した全てのATMセルは確立された接続路を通過す
ることができ、波長の選択あるいはその類似作用を作動
させるような必要な情報が、関連するスイッチ段階３、
５、６に提供される。

前記確立された接続路は計算回路109を介してメモリ
ー104から除去され、該確立された接続路に関連する他
の情報は、Ａコーラが新しいATMセルと共に、呼び出し
が切断されたことを示した時に、除去される。

前記波長選択レシーバ37、38は、光分配器40とは予め
接続されていることがわかるはずである。

32′、32″内、およびレシーバ37、38内での波長の選
択は、制御装置10を介して行なわれる。

さらに、ATMセルのためのアドレス評価装置は既に知
られており、スイッチ段階３、５における選択されたス
イッチ装置の中に含まれていることも述べることができ
る。

本発明が説明してきた例示的な実施例に限定されるこ
とがなく、また添付した請求の範囲で記載したような本
発明の範囲内で、修正が可能であることが理解されるは
ずである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−30130（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104148（ＪＰ，Ａ) ＩＥＩＣＥ ＴＲＡＮＳ．ＣＯＭＭＵ ＮＩＣＡＴＩＯＮ、ＶＯＬ．Ｅ75−Ｂ、 ＮＯ．４、”Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｃ ｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｌａｓｅｒ Ｄｉ ｏｄｅｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔ ｏＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ−Ｄｉｖｉｓｉ ｏｎ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｏｓｓ− Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｏｄｅ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ Ｃｏｎｆｉｇｕ ｒａｔｉｏｎ”ＡＰＲＩＬ 1992、Ｐ. 267−274 ＩＥＩＣＥ ＴＲＡＮＳ．ＣＯＭＭＵ ＮＩＣＡＴＩＯＮ、ＶＯＬ．Ｅ75−Ｂ、 ＮＯ４、”Ｔｒｅｎｄ ｏｆ Ｐｈｏｔ ｏｎｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｓｙｓ ｔｅｍｓ”Ａｐｒｉｌ 1992 Ｐ．235 −242

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３段階スイッチ装置において、入力回路と
   して形成された第１スイッチ段階に各々接続された多数
   のグループの入力導体と、出力回路として形成された第
   ２スイッチ段階に各々接続された多数のグループの出力
   導体と、該入力回路および出力回路として作動する前記
   入力スイッチ段階と出力スイッチ段階との間で関連し接
   続可能になっている第３スイッチ段階と、該入力導体と
   出力導体とが電気情報の信号を伝達し該中間の第３スイ
   ッチ段階を介して指摘された接続路によって該入力導体
   の１つを選択された出力導体に接続するために前記スイ
   ッチ段階と協動する制御装置とを具備し、 前記第１スイッチ段階に属する各々全ての出力導体が電
   気−光コンバータと協動し、第１スイッチ段階と第３ス
   イッチ段階との間のそれぞれの接続部が光導体からなっ
   ていて、従って、前記第３スイッチ段階が前記接続路を
   介して光情報信号を伝達し、前記第３スイッチ段階と第
   ２スイッチ段階との間の接続部が光導体からなってい
   て、前記第２スイッチ段階に属する入力導体が光−電気
   コンバータによって予め接続されており、 前記第１スイッチ段階が多数のスイッチ装置からなり、
   その各々全てが同量あるいは同数の出力導体を提供し、
   前記第３スイッチ段階が多数のスイッチ装置からなり、
   その各々全てが同量あるいは同数の出力導体を提供し、
   前記第２スイッチ段階が多数のスイッチ装置からなり、
   前記第３スイッチ段階のスイッチ装置の各々全てがその
   出力導体と同量の入力導体を提供し、 前記第３スイッチ段階のスイッチ装置の各々全てが入力
   端子のいずれか１つに入力された光信号を前記制御装置
   によって選択された出力端子に直接接続し、前記入力さ
   れた光信号は複数の異なる波長信号を多重化した光信号
   であって，記第３スイッチ段階のスイッチ装置はマトリ
   ックス型であり、 前記第３スイッチ段階に属する出力導体は多重化した光
   信号を分離する装置をもち、第３スイッチ段階の出力導
   体に相当する該装置の出力導体は第２スイッチ段階の入
   力にそれぞれ接続する光−電気コンバータの１つに接続
   され、 前記第３スイッチ段階のすべてのスイッチ装置は入力光
   導体のどのグループにあらわれた光信号も直接受信する
   事ができ、前記制御装置によって生成された接続路を示
   すための制御信号によって、入力導体上の光パルスを選
   択された有効な出力光導体の１つに直接伝達することが
   できることを特徴とする３段階スイッチ装置。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載された装置におい
   て、前記第１、第２又は／及び第３のスイッチ段階内の
   スイッチ装置がスイッチングマトリックスとして構成さ
   れていることを特徴とる３段階スイッチ装置。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載された装置におい
   て、入力回路として構成された第１スイッチ段階が、50
   Gb/秒以上の総合最大ビット率になるような３段階スイ
   ッチ装置。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項に記載された装置におい
   て、電気−光コンバータが、前記制御装置を介して、第
   １波長を有した光パルスを伝達し、他の、あるいは同じ
   入力回路に属する電気−光コンバータが他の波長を有し
   た光パルスを伝達する３段階スイッチ装置。