JP3173551B2 - 光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ - Google Patents
光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、時分割ハイウェイスイ
ッチに関し、特に光ＡＴＭ交換機におけるセルフルーチ
ングスイッチとして使用される光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチに関する。
ッチに関し、特に光ＡＴＭ交換機におけるセルフルーチ
ングスイッチとして使用される光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来提案されているＭ×Ｍ光周波数ルー
チング型時分割ハイウェイスイッチの一構成例を図１に
示す。図１において、１−１−１〜１−１−Ｍは入力光
ハイウェイ、１−２−１〜１−２−Ｍは周波数変換器、
１−３はスターカプラ、１−４−１〜１−４−Ｍは固定
フィルタ、１−５−１〜１−５−Ｍは出力光ハイウェイ
である。この構成において、各周波数変換器１−２−１
〜１−２−Ｍは入力ハイウェイ上の時分割光信号に対し
て、目的の出力ハイウェイに対応した周波数チャネルを
タイムスロット毎に割り当てる。これらの入力ハイウェ
イ上の光信号は全てスターカプラ１−３で光結合され、
結合された信号は全ての出力ハイウェイに等分配され
る。各出力ハイウェイ上の固定フィルタ１−４−１〜１
−４−Ｍは、全入力信号のうちから該当する周波数チャ
ネルの信号のみ取り出し出力させる。このように周波数
変換器で周波数チャネルを割り当てることにより交換動
作を行う。
チング型時分割ハイウェイスイッチの一構成例を図１に
示す。図１において、１−１−１〜１−１−Ｍは入力光
ハイウェイ、１−２−１〜１−２−Ｍは周波数変換器、
１−３はスターカプラ、１−４−１〜１−４−Ｍは固定
フィルタ、１−５−１〜１−５−Ｍは出力光ハイウェイ
である。この構成において、各周波数変換器１−２−１
〜１−２−Ｍは入力ハイウェイ上の時分割光信号に対し
て、目的の出力ハイウェイに対応した周波数チャネルを
タイムスロット毎に割り当てる。これらの入力ハイウェ
イ上の光信号は全てスターカプラ１−３で光結合され、
結合された信号は全ての出力ハイウェイに等分配され
る。各出力ハイウェイ上の固定フィルタ１−４−１〜１
−４−Ｍは、全入力信号のうちから該当する周波数チャ
ネルの信号のみ取り出し出力させる。このように周波数
変換器で周波数チャネルを割り当てることにより交換動
作を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の時分割
ハイウェイスイッチの構成では、次に示すような問題が
ある。
ハイウェイスイッチの構成では、次に示すような問題が
ある。
【０００４】（１）異なる入力ハイウェイ上の２つの信
号を、同一の出力ハイウェイに同時に接続する要求があ
る場合、両方の信号とも同じ周波数チャネルが割り当て
られる。この場合スターカプラの中で２つの信号は競合
する（同一タイムスロットに同じ周波数の信号が複数存
在する）ので、このような要求をしりぞけるため入力側
であらかじめ競合制御を行う必要がある。
号を、同一の出力ハイウェイに同時に接続する要求があ
る場合、両方の信号とも同じ周波数チャネルが割り当て
られる。この場合スターカプラの中で２つの信号は競合
する（同一タイムスロットに同じ周波数の信号が複数存
在する）ので、このような要求をしりぞけるため入力側
であらかじめ競合制御を行う必要がある。
【０００５】（２）スターカプラに入力された信号は、
スターカプラに接続されている全ての出力ハイウェイに
等しく分配される。このため、ある入力信号の光パワー
は出力したいハイウェイ上では１／Ｍに減衰する（出力
ハイウェイ数＝Ｍ）。すなわち信号パワーの分岐損が原
理的に存在する。
スターカプラに接続されている全ての出力ハイウェイに
等しく分配される。このため、ある入力信号の光パワー
は出力したいハイウェイ上では１／Ｍに減衰する（出力
ハイウェイ数＝Ｍ）。すなわち信号パワーの分岐損が原
理的に存在する。
【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、入力側における競合制御を必
要とせず、原理的に信号分岐損のない光周波数ルーチン
グ型時分割ハイウェイスイッチを提供することにある。
その目的とするところは、入力側における競合制御を必
要とせず、原理的に信号分岐損のない光周波数ルーチン
グ型時分割ハイウェイスイッチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイス
イッチは、入力ハイウェイ上の時分割光信号に対して周
波数チャネルを割り当てる周波数変換器と、入力信号を
周波数毎に所定の出力ハイウェイに接続する周波数ルー
タと、出力ハイウェイ上で同じタイムスロット上の信号
を別のタイムスロットに出力させる周波数多重型出力バ
ッファを具備することに特徴がある。
に、本発明の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイス
イッチは、入力ハイウェイ上の時分割光信号に対して周
波数チャネルを割り当てる周波数変換器と、入力信号を
周波数毎に所定の出力ハイウェイに接続する周波数ルー
タと、出力ハイウェイ上で同じタイムスロット上の信号
を別のタイムスロットに出力させる周波数多重型出力バ
ッファを具備することに特徴がある。
【０００８】
【作用】本発明による光周波数ルーチング型時分割ハイ
ウェイスイッチにおいて、周波数ルータは複数の入力ハ
イウェイからの光信号を周波数チャネル毎に出力ハイウ
ェイに接続し、決して入力信号を出力ハイウェイに分配
しているわけではない。そのために原理的に無損失に信
号を伝達できる。また異なる入力から同一出力への信号
は必ず周波数チャネルが異なるので、周波数多重型出力
バッファが同じタイムスロット上の信号を別のタイムス
ロットに出力させることにより、入力側での競合制御が
不要になっている。
ウェイスイッチにおいて、周波数ルータは複数の入力ハ
イウェイからの光信号を周波数チャネル毎に出力ハイウ
ェイに接続し、決して入力信号を出力ハイウェイに分配
しているわけではない。そのために原理的に無損失に信
号を伝達できる。また異なる入力から同一出力への信号
は必ず周波数チャネルが異なるので、周波数多重型出力
バッファが同じタイムスロット上の信号を別のタイムス
ロットに出力させることにより、入力側での競合制御が
不要になっている。
【０００９】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１０】図２は、本発明の一実施例に係わる光周波
数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチの構成を示す
図である。図２において、３−１−１〜３−１−Ｍは時
分割入力光ハイウェイ、３−２−１〜３−２−Ｍは周波
数変換器、３−３は周波数ルータ、３−４−１〜３−４
−Ｍは周波数多重型出力バッファ、３−５−１〜３−５
−Ｍは時分割出力光ハイウェイである。入力ハイウェイ
３−１−１〜１−３−Ｍ上の光信号は、各々ハイウェイ
上の周波数変換器３−２−１〜３−２−Ｍでタイムスロ
ット毎に所定の周波数チャネルを割り当てられる。この
周波数チャネルは、入力ハイウェイ毎に出力ハイウェイ
に対応した周波数チャネルである。具体的な周波数チャ
ネルの使用法は後述する。
数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチの構成を示す
図である。図２において、３−１−１〜３−１−Ｍは時
分割入力光ハイウェイ、３−２−１〜３−２−Ｍは周波
数変換器、３−３は周波数ルータ、３−４−１〜３−４
−Ｍは周波数多重型出力バッファ、３−５−１〜３−５
−Ｍは時分割出力光ハイウェイである。入力ハイウェイ
３−１−１〜１−３−Ｍ上の光信号は、各々ハイウェイ
上の周波数変換器３−２−１〜３−２−Ｍでタイムスロ
ット毎に所定の周波数チャネルを割り当てられる。この
周波数チャネルは、入力ハイウェイ毎に出力ハイウェイ
に対応した周波数チャネルである。具体的な周波数チャ
ネルの使用法は後述する。
【００１１】次に、入力ハイウェイを束ねる形で接続さ
れる周波数ルータ３−３は、各信号を周波数チャネルに
応じて所定の出力ハイウェイに接続する。例えば、入力
ハイウェイ０の周波数チャネルｆ0 の信号「Ａ」「Ｇ」
は出力ハイウェイ０に接続され、入力ハイウェイ１の周
波数チャネルｆ1 の信号「Ｅ」「Ｈ」はやはり出力ハイ
ウェイ０に接続される。一般的に入力ハイウェイｊと出
力ハイウェイｋを接続する周波数チャネルの添え字ｉ
は、基数Ｍの剰余系すなわち ｉ＝（ｊ＋ｋ）moduloＭ で示される。
れる周波数ルータ３−３は、各信号を周波数チャネルに
応じて所定の出力ハイウェイに接続する。例えば、入力
ハイウェイ０の周波数チャネルｆ0 の信号「Ａ」「Ｇ」
は出力ハイウェイ０に接続され、入力ハイウェイ１の周
波数チャネルｆ1 の信号「Ｅ」「Ｈ」はやはり出力ハイ
ウェイ０に接続される。一般的に入力ハイウェイｊと出
力ハイウェイｋを接続する周波数チャネルの添え字ｉ
は、基数Ｍの剰余系すなわち ｉ＝（ｊ＋ｋ）moduloＭ で示される。
【００１２】周波数ルータ３−３の入出力ハイウェイ接
続を決める周波数チャネルを示すために、このフィルタ
の等価回路を図３に示す。図３において、４−１−１〜
４−１−Ｍは入力光ハイウェイ、４−２−１〜４−２−
Ｍは分波器、４−３−１〜４−３−Ｍ2 は内部リンク、
４−４−１〜４−４−Ｍは合波器、４−５−１〜４−５
−Ｍは出力光ハイウェイである。ここで図４に示すよう
に、ある特定の出力ハイウェイに接続される入力ハイウ
ェイ上の信号は、必ずその周波数チャネルが異なるの
で、同時に信号が到着しても互いにその信号は識別でき
る。同時に到着した信号は、周波数多重型出力バッファ
により互いに異なるタイムスロットに出力される。
続を決める周波数チャネルを示すために、このフィルタ
の等価回路を図３に示す。図３において、４−１−１〜
４−１−Ｍは入力光ハイウェイ、４−２−１〜４−２−
Ｍは分波器、４−３−１〜４−３−Ｍ2 は内部リンク、
４−４−１〜４−４−Ｍは合波器、４−５−１〜４−５
−Ｍは出力光ハイウェイである。ここで図４に示すよう
に、ある特定の出力ハイウェイに接続される入力ハイウ
ェイ上の信号は、必ずその周波数チャネルが異なるの
で、同時に信号が到着しても互いにその信号は識別でき
る。同時に到着した信号は、周波数多重型出力バッファ
により互いに異なるタイムスロットに出力される。
【００１３】図５は、図２の周波数ルータ３−３の一例
であるアレー導波路回折格子型フィルタの導波路配置図
（特開平２−２４４１０５参照）である。図５におい
て、５−１−１〜５−１−Ｍは入力光導波路、５−２，
５−３はスラブ状光導波路、５−４はアレー導波路回折
格子、５−５−１〜５−５−Ｍは出力光導波路である。
各々の入力光導波路５−１−１〜５−１−Ｍからの周波
数多重光信号はスラブ状光導波路５−２で回折し、アレ
ー導波路回折格子５−４に入る。ここでスラブ状光導波
路内における複数の入力光導波路からの光信号は、光の
非干渉性により互いに独立にアレー導波路回折格子５−
４に入る。アレー導波路は回折で広がった入力光を全て
受光できるに充分な数のチャネル導波路から構成されて
いる。このアレー導波路は互いに長さの異なる複数の光
導波路で構成され、回折格子と等価の働きをする。すな
わち、周波数の異なる光信号はアレー導波路伝搬後、そ
の周波数に応じた方向に偏向される。その後出力側のス
ラブ状光導波路５−３で信号毎に独立に出力光導波路５
−５−１〜５−５−Ｍに集光される。前述のようにアレ
ー導波路回折格子５−４の角分散のため、集光位置は周
波数に依り異なる。このようにして周波数毎に入出力光
導波路接続が異なるフィルタが構成できる。このフィル
タは光受動回路であるから、その相反性により図４で示
す周波数チャネルの割り当てが決まる。また、このフィ
ルタは原理的に無損失である。
であるアレー導波路回折格子型フィルタの導波路配置図
（特開平２−２４４１０５参照）である。図５におい
て、５−１−１〜５−１−Ｍは入力光導波路、５−２，
５−３はスラブ状光導波路、５−４はアレー導波路回折
格子、５−５−１〜５−５−Ｍは出力光導波路である。
各々の入力光導波路５−１−１〜５−１−Ｍからの周波
数多重光信号はスラブ状光導波路５−２で回折し、アレ
ー導波路回折格子５−４に入る。ここでスラブ状光導波
路内における複数の入力光導波路からの光信号は、光の
非干渉性により互いに独立にアレー導波路回折格子５−
４に入る。アレー導波路は回折で広がった入力光を全て
受光できるに充分な数のチャネル導波路から構成されて
いる。このアレー導波路は互いに長さの異なる複数の光
導波路で構成され、回折格子と等価の働きをする。すな
わち、周波数の異なる光信号はアレー導波路伝搬後、そ
の周波数に応じた方向に偏向される。その後出力側のス
ラブ状光導波路５−３で信号毎に独立に出力光導波路５
−５−１〜５−５−Ｍに集光される。前述のようにアレ
ー導波路回折格子５−４の角分散のため、集光位置は周
波数に依り異なる。このようにして周波数毎に入出力光
導波路接続が異なるフィルタが構成できる。このフィル
タは光受動回路であるから、その相反性により図４で示
す周波数チャネルの割り当てが決まる。また、このフィ
ルタは原理的に無損失である。
【００１４】図６は、周波数変換器３−２の一構成例を
示す。図６において、６−１は周波数変換前の入力ハイ
ウェイ、６−２は分岐器、６−３，６−４は受光器、６
−５はヘッダ情報を周波数チャネル制御信号に変換する
回路、６−６は周波数可変半導体レーザ、６−７は外部
変調器、６−８は周波数変換後の入力ハイウェイであ
る。入力ハイウェイ６−１から入力される時分割信号は
分岐器６−２の通過後受光器６−４で高速電気信号に変
換され、外部変調器６−７を駆動する。一方、分岐器６
−２でモニタされた入力信号は受光器６−３で電気信号
に変換され、ヘッダ−周波数チャネル変換回路６−５に
入る。この回路６−５では信号のうちヘッダ部分だけを
分離／解析し、宛先に該当する周波数チャネルに対応す
る制御信号を周波数可変半導体レーザ６−６に送る。こ
の制御信号は周波数可変半導体レーザ６−６をタイムス
ロット毎に所定の周波数で発振させる。その後、駆動さ
れた外部変調器６−７により信号を載せてハイウェイ６
−８に出力される。この構成において、光制御の外部変
調器あるいは周波数可変半導体レーザの光制御直接変調
が可能になれば、全光化構成も可能である。
示す。図６において、６−１は周波数変換前の入力ハイ
ウェイ、６−２は分岐器、６−３，６−４は受光器、６
−５はヘッダ情報を周波数チャネル制御信号に変換する
回路、６−６は周波数可変半導体レーザ、６−７は外部
変調器、６−８は周波数変換後の入力ハイウェイであ
る。入力ハイウェイ６−１から入力される時分割信号は
分岐器６−２の通過後受光器６−４で高速電気信号に変
換され、外部変調器６−７を駆動する。一方、分岐器６
−２でモニタされた入力信号は受光器６−３で電気信号
に変換され、ヘッダ−周波数チャネル変換回路６−５に
入る。この回路６−５では信号のうちヘッダ部分だけを
分離／解析し、宛先に該当する周波数チャネルに対応す
る制御信号を周波数可変半導体レーザ６−６に送る。こ
の制御信号は周波数可変半導体レーザ６−６をタイムス
ロット毎に所定の周波数で発振させる。その後、駆動さ
れた外部変調器６−７により信号を載せてハイウェイ６
−８に出力される。この構成において、光制御の外部変
調器あるいは周波数可変半導体レーザの光制御直接変調
が可能になれば、全光化構成も可能である。
【００１５】図７は、周波数多重型出力バッファ３−４
の一構成例を示す。図７に示すように各周波数チャネル
毎に１入力１出力ＦＩＦＯバッファを設置する構成が考
えられる。図７において、７−１はバッファへの信号入
力手段、７−２は分波器、７−３−１〜７−３−Ｍは光
導波路、７−４−１〜７−４−Ｍは信号廃棄用出力手
段、７−５−１〜７−５−Ｍは１入力１出力ＦＩＦＯバ
ッファ、７−６はＭ×１スイッチ、７−７は出力ハイウ
ェイである。周波数多重されたバッファ入力信号は、分
波器７−２により周波数チャネル毎に光導波路７−３−
１〜７−３−Ｍに分波される。各周波数チャネルの時分
割信号は、各光導波路毎に設けられた１入力１出力ＦＩ
ＦＯバッファ７−５−１〜７−５−Ｍによりバッファリ
ングされる。各１入力１出力ＦＩＦＯバッファの出力信
号は、Ｍ×１スイッチ７−６を用いてどれか１つだけを
出力ハイウェイ７−７に接続する。ここで１入力１出力
ＦＩＦＯバッファについては、図８に示すような構成の
バッファが、「Optimizing photonic variable-integer
-delay circuits 」(Topical meeting photonic switch
ing 1987）に記述されている。図８において、８−１は
入力線、８−２は１×２スイッチ、８−３は信号廃棄用
出力手段、８−４−１〜８−４−Ｒは２×２スイッチ、
８−５−１〜８−５−Ｒはループ状光導波路、８−６は
出力線である。この１入力１出力ＦＩＦＯバッファにお
いて、ループ状光導波路は１個の周回長がちょうど信号
の切替単位の長さに対応しており、１個のループが１個
のバッファとして働く。新たに来た信号は最も出力側に
近い空きループに蓄積させ、前の信号が出力可能になっ
たら各ループに蓄積されている全ての信号を前に進める
ように、２×２スイッチを制御する。全てのバッファが
満たされた状態で入力してくる信号は１×２スイッチを
用いて廃棄用出力手段へ出力される。
の一構成例を示す。図７に示すように各周波数チャネル
毎に１入力１出力ＦＩＦＯバッファを設置する構成が考
えられる。図７において、７−１はバッファへの信号入
力手段、７−２は分波器、７−３−１〜７−３−Ｍは光
導波路、７−４−１〜７−４−Ｍは信号廃棄用出力手
段、７−５−１〜７−５−Ｍは１入力１出力ＦＩＦＯバ
ッファ、７−６はＭ×１スイッチ、７−７は出力ハイウ
ェイである。周波数多重されたバッファ入力信号は、分
波器７−２により周波数チャネル毎に光導波路７−３−
１〜７−３−Ｍに分波される。各周波数チャネルの時分
割信号は、各光導波路毎に設けられた１入力１出力ＦＩ
ＦＯバッファ７−５−１〜７−５−Ｍによりバッファリ
ングされる。各１入力１出力ＦＩＦＯバッファの出力信
号は、Ｍ×１スイッチ７−６を用いてどれか１つだけを
出力ハイウェイ７−７に接続する。ここで１入力１出力
ＦＩＦＯバッファについては、図８に示すような構成の
バッファが、「Optimizing photonic variable-integer
-delay circuits 」(Topical meeting photonic switch
ing 1987）に記述されている。図８において、８−１は
入力線、８−２は１×２スイッチ、８−３は信号廃棄用
出力手段、８−４−１〜８−４−Ｒは２×２スイッチ、
８−５−１〜８−５−Ｒはループ状光導波路、８−６は
出力線である。この１入力１出力ＦＩＦＯバッファにお
いて、ループ状光導波路は１個の周回長がちょうど信号
の切替単位の長さに対応しており、１個のループが１個
のバッファとして働く。新たに来た信号は最も出力側に
近い空きループに蓄積させ、前の信号が出力可能になっ
たら各ループに蓄積されている全ての信号を前に進める
ように、２×２スイッチを制御する。全てのバッファが
満たされた状態で入力してくる信号は１×２スイッチを
用いて廃棄用出力手段へ出力される。
【００１６】以上のように構成される光周波数ルーチン
グ型時分割ハイウェイスイッチにおいて、周波数ルータ
は複数の入力ハイウェイからの光信号を周波数チャネル
毎に出力ハイウェイに接続し、決して入力信号を出力ハ
イウェイに分配しているわけではない。そのために原理
的に無損失に信号を伝達できる。また、異なる入力から
同一出力への信号は必ず周波数チャネルが異なるので、
周波数多重型出力バッファが同じタイムスロット上の信
号を別のタイムスロットに出力させることにより、入力
側での競合制御が不要になっている。
グ型時分割ハイウェイスイッチにおいて、周波数ルータ
は複数の入力ハイウェイからの光信号を周波数チャネル
毎に出力ハイウェイに接続し、決して入力信号を出力ハ
イウェイに分配しているわけではない。そのために原理
的に無損失に信号を伝達できる。また、異なる入力から
同一出力への信号は必ず周波数チャネルが異なるので、
周波数多重型出力バッファが同じタイムスロット上の信
号を別のタイムスロットに出力させることにより、入力
側での競合制御が不要になっている。
【００１７】次に上述した光周波数ルーチング型時分割
ハイウェイスイッチの変形構成例について説明する。
ハイウェイスイッチの変形構成例について説明する。
【００１８】図９は、複数の少端子の周波数ルータを多
段に接続して多端子の周波数ルータを構成する変形例を
示す。図９において、９−１−１〜９−１−ＭＮは入力
ハイウェイ、９−２−１〜９−２−ＮはＭ×Ｍ周波数ル
ータ、９−３−１〜９−３−ＭＮは内部リンク、９−４
−１〜９−４−ＭはＮ×Ｎ周波数ルータ、９−５−１〜
９−５−ＭＮは出力ハイウェイである。周波数チャネル
間隔をΔｆとすると、Ｍ×Ｍ周波数ルータのＦＳＲはＭ
Δｆ、Ｎ×Ｎ周波数ルータＦＳＲはＮΔｆである。例え
ば入力ハイウェイ（０，０）から入力される周波数チャ
ネルｆ0 〜ｆMN -1の信号は、内部リンク（０，０）〜
（Ｍ−１，０）の各々にＭチャネルおきにＮチャネルず
つ分波される。内部リンク（０，０）上のＮチャネル
は、２段目のＮ×Ｎ周波数ルータによって出力ハイウェ
イ（０，０）〜（０，Ｎ−１）に１チャネルずつ分波さ
れる。ここでＭとＮは、互いに素な自然数であることが
要求される。一般的な周波数チャネルの接続を決める式
を図９に示す。ここでは２段構成を示しているが、同様
な接続で３段以上の多段接続も可能である。この際要求
される条件は、各段の端子数は全て互いに素であるとい
う条件である。
段に接続して多端子の周波数ルータを構成する変形例を
示す。図９において、９−１−１〜９−１−ＭＮは入力
ハイウェイ、９−２−１〜９−２−ＮはＭ×Ｍ周波数ル
ータ、９−３−１〜９−３−ＭＮは内部リンク、９−４
−１〜９−４−ＭはＮ×Ｎ周波数ルータ、９−５−１〜
９−５−ＭＮは出力ハイウェイである。周波数チャネル
間隔をΔｆとすると、Ｍ×Ｍ周波数ルータのＦＳＲはＭ
Δｆ、Ｎ×Ｎ周波数ルータＦＳＲはＮΔｆである。例え
ば入力ハイウェイ（０，０）から入力される周波数チャ
ネルｆ0 〜ｆMN -1の信号は、内部リンク（０，０）〜
（Ｍ−１，０）の各々にＭチャネルおきにＮチャネルず
つ分波される。内部リンク（０，０）上のＮチャネル
は、２段目のＮ×Ｎ周波数ルータによって出力ハイウェ
イ（０，０）〜（０，Ｎ−１）に１チャネルずつ分波さ
れる。ここでＭとＮは、互いに素な自然数であることが
要求される。一般的な周波数チャネルの接続を決める式
を図９に示す。ここでは２段構成を示しているが、同様
な接続で３段以上の多段接続も可能である。この際要求
される条件は、各段の端子数は全て互いに素であるとい
う条件である。
【００１９】図１０は、単一の周波数ルータで構成され
る少端子のハイウェイスイッチモジュールを複数個多段
に接続して、多端子のハイウェイスイッチを構成する変
形例を示す。図１０において、１０−１−１〜１０−１
−ＭＮは入力ハイウェイ、１０−２−１〜１０−２−Ｎ
はＭ×Ｍのスイッチモジュール、１０−３−１〜１０−
３−ＭＮは内部リンク、１０−４−１〜１０−４−Ｍは
Ｎ×Ｎのスイッチモジュール、１０−５−１〜１０−５
−５−ＭＮは出力ハイウェイである。各スイッチモジュ
ールの構成は図２に示すものと同様である。ここでは２
段構成を示しているが、同様な接続で３段以上の多段構
成も可能である。
る少端子のハイウェイスイッチモジュールを複数個多段
に接続して、多端子のハイウェイスイッチを構成する変
形例を示す。図１０において、１０−１−１〜１０−１
−ＭＮは入力ハイウェイ、１０−２−１〜１０−２−Ｎ
はＭ×Ｍのスイッチモジュール、１０−３−１〜１０−
３−ＭＮは内部リンク、１０−４−１〜１０−４−Ｍは
Ｎ×Ｎのスイッチモジュール、１０−５−１〜１０−５
−５−ＭＮは出力ハイウェイである。各スイッチモジュ
ールの構成は図２に示すものと同様である。ここでは２
段構成を示しているが、同様な接続で３段以上の多段構
成も可能である。
【００２０】図１１は、単一の周波数ルータで構成され
る少端子のハイウェイスイッチモジュールを複数個多段
に接続して、多端子のハイウェイスイッチを構成する他
の変形例を示す。図１１において、１１−１−１〜１１
−１−ＭＮは入力ハイウェイ、１１−２−１〜１１−２
−ＭＮは周波数変換器、１１−３−１〜１１−３−Ｎは
周波数ルータ、１１−４−１〜１１−４−ＭＮは周波数
多重内部リンク、１１−５−１〜１１−５−ＭＮは１×
ｋの分岐器、１１−６−１〜１１−６−ｋＭＮは周波数
選択器、１１−７−１〜１１−７−ｋＭＮは周波数変換
器、１１−８−１〜１１−８−ＭＮはｋ×１の合流器、
１１−９−１〜１１−９−Ｍは周波数ルータ、１１−１
０−１〜１１−１０−ＭＮは周波数多重型出力バッフ
ァ、１１−１１−１〜１１−１１−ＭＮは出力ハイウェ
イである。
る少端子のハイウェイスイッチモジュールを複数個多段
に接続して、多端子のハイウェイスイッチを構成する他
の変形例を示す。図１１において、１１−１−１〜１１
−１−ＭＮは入力ハイウェイ、１１−２−１〜１１−２
−ＭＮは周波数変換器、１１−３−１〜１１−３−Ｎは
周波数ルータ、１１−４−１〜１１−４−ＭＮは周波数
多重内部リンク、１１−５−１〜１１−５−ＭＮは１×
ｋの分岐器、１１−６−１〜１１−６−ｋＭＮは周波数
選択器、１１−７−１〜１１−７−ｋＭＮは周波数変換
器、１１−８−１〜１１−８−ＭＮはｋ×１の合流器、
１１−９−１〜１１−９−Ｍは周波数ルータ、１１−１
０−１〜１１−１０−ＭＮは周波数多重型出力バッフ
ァ、１１−１１−１〜１１−１１−ＭＮは出力ハイウェ
イである。
【００２１】１段目のスイッチモジュール１１−Ａ−１
は、周波数変換器１１−２−１〜１１−２−Ｍと周波数
ルータ１１−３−１だけで構成されており、バッファリ
ングの機能はない。従って２段目のスイッチモジュール
１１−Ｂ−１〜１１−Ｂ−Ｍには周波数多重されたまま
の信号が送られる。２段目のスイッチモジュール１１−
Ｂ−１は、入力端子には周波数変換器の代わりに周波数
スイッチ１１−Ｓ−１〜１１−Ｓ−Ｎが設けられる。各
周波数スイッチ１１−Ｓ−１は、分岐器・周波数選択器
１１−６−１等・周波数変換器１１−７−１等・合流器
１１−８−１で構成される。周波数多重された入力信号
は、分岐器１１−５−１でｋ個の信号に分配され、ｋ個
の周波数選択器１１−６−１等で１チャネルずつ最大ｋ
個選択される。ここで分岐器１１−５−１には最大Ｍチ
ャネルの信号が入力する可能性があるが、ｋ＜Ｍの場
合、ｋ＋１以上の入力に対してはｋを越える分の信号は
廃棄となる。選択された信号は、周波数変換器１１−７
−１等を用いて所望の周波数チャネルに変換され、合流
器１１−８−１で周波数多重されて周波数ルータ１１−
９−１へ接続される。更に、周波数多重型出力バッファ
１１−１０−１〜１１−１０−Ｎを介して出力ハイウェ
イ１１−１１−１〜１１−１１−Ｎに出力される。他の
スイッチモジュールや周波数スイッチも同様である。
は、周波数変換器１１−２−１〜１１−２−Ｍと周波数
ルータ１１−３−１だけで構成されており、バッファリ
ングの機能はない。従って２段目のスイッチモジュール
１１−Ｂ−１〜１１−Ｂ−Ｍには周波数多重されたまま
の信号が送られる。２段目のスイッチモジュール１１−
Ｂ−１は、入力端子には周波数変換器の代わりに周波数
スイッチ１１−Ｓ−１〜１１−Ｓ−Ｎが設けられる。各
周波数スイッチ１１−Ｓ−１は、分岐器・周波数選択器
１１−６−１等・周波数変換器１１−７−１等・合流器
１１−８−１で構成される。周波数多重された入力信号
は、分岐器１１−５−１でｋ個の信号に分配され、ｋ個
の周波数選択器１１−６−１等で１チャネルずつ最大ｋ
個選択される。ここで分岐器１１−５−１には最大Ｍチ
ャネルの信号が入力する可能性があるが、ｋ＜Ｍの場
合、ｋ＋１以上の入力に対してはｋを越える分の信号は
廃棄となる。選択された信号は、周波数変換器１１−７
−１等を用いて所望の周波数チャネルに変換され、合流
器１１−８−１で周波数多重されて周波数ルータ１１−
９−１へ接続される。更に、周波数多重型出力バッファ
１１−１０−１〜１１−１０−Ｎを介して出力ハイウェ
イ１１−１１−１〜１１−１１−Ｎに出力される。他の
スイッチモジュールや周波数スイッチも同様である。
【００２２】図１２は、図１１における周波数選択器１
１−６−１等の一構成例を示す。１２−１は周波数多重
信号の入力ポート、１２−２は選択された信号の出力ポ
ート、１２−３はリング状光共振器、１２−４−１〜１
２−４−２は方向性結合器、１２−５は移相器、１２−
６は移相器設定用電源である。入力ポート１２−１かに
入力された周波数多重信号のうち、リング状光共振器１
２−３の光路長できまる共振周波数に一致したチャネル
だけが出力ポート１２−２から出力される。共振周波数
は、移相器１２−５を調節して光路長にかえることによ
り、任意の周波数チャネルに合わせられる。移相器１２
−５をタイムスロット毎に調節することにより、高速に
周波数チャネルを選択できる。
１−６−１等の一構成例を示す。１２−１は周波数多重
信号の入力ポート、１２−２は選択された信号の出力ポ
ート、１２−３はリング状光共振器、１２−４−１〜１
２−４−２は方向性結合器、１２−５は移相器、１２−
６は移相器設定用電源である。入力ポート１２−１かに
入力された周波数多重信号のうち、リング状光共振器１
２−３の光路長できまる共振周波数に一致したチャネル
だけが出力ポート１２−２から出力される。共振周波数
は、移相器１２−５を調節して光路長にかえることによ
り、任意の周波数チャネルに合わせられる。移相器１２
−５をタイムスロット毎に調節することにより、高速に
周波数チャネルを選択できる。
【００２３】尚、図１１の構成において、ｋ個の信号を
同時に同じ出力ハイウェイに接続したい場合があるの
で、周波数ルータでの衝突を避けるために、各周波数変
換器１１−７−１等の変換帯域は異なるようにしてあ
る。具体的には図に示すように、ｆi ，ｆi+N'…，ｆ
i+(k-1)N（ｉ＝０〜Ｎ-1）は同じ出力ハイウェイに接続
される周波数チャネルである。
同時に同じ出力ハイウェイに接続したい場合があるの
で、周波数ルータでの衝突を避けるために、各周波数変
換器１１−７−１等の変換帯域は異なるようにしてあ
る。具体的には図に示すように、ｆi ，ｆi+N'…，ｆ
i+(k-1)N（ｉ＝０〜Ｎ-1）は同じ出力ハイウェイに接続
される周波数チャネルである。
【００２４】最終段のスイッチモジュール１１−Ｂ−１
等にだけは、出力端子に図２に示すものと同様に周波数
多重型出力バッファ１１−１０−１〜１１−１０−Ｎを
設ける。ここでは２段構成を示しているが、同様な接続
で３段以上の多段構成も可能である。
等にだけは、出力端子に図２に示すものと同様に周波数
多重型出力バッファ１１−１０−１〜１１−１０−Ｎを
設ける。ここでは２段構成を示しているが、同様な接続
で３段以上の多段構成も可能である。
【００２５】上述した図１０の変形例では多段スイッチ
の内部リンクが多重利用されていないのでスイッチ網全
体のスループット特性が悪いが、この図１１の変形例で
は多重リンクであるので特性が向上している。また図１
１の構成は、段の途中でバッファを置かないのでバッフ
ァを集中的に設置でき、システム構築上有利である。
の内部リンクが多重利用されていないのでスイッチ網全
体のスループット特性が悪いが、この図１１の変形例で
は多重リンクであるので特性が向上している。また図１
１の構成は、段の途中でバッファを置かないのでバッフ
ァを集中的に設置でき、システム構築上有利である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各入力ハイウェイからの時分割光信号に対してタイムス
ロット毎に周波数チャネルを割り当て、この割り当てら
れた光信号を周波数ルータにおいて周波数チャネル毎に
所定の出力ハイウェイに接続し、該周波数ルータからの
光信号に対して同一タイムスロット内に存在する複数の
異なる周波数チャネル上の信号を互いに異なるタイムス
ロットに出力しているので、異なる入力ハイウェイから
の信号は出力ハイウェイ上で必ず周波数チャネルが異な
り、信号衝突を回避することができ、従来のような入力
側での競合制御が不要であるとともに、また原理的に無
損失に信号を伝達することができる。
各入力ハイウェイからの時分割光信号に対してタイムス
ロット毎に周波数チャネルを割り当て、この割り当てら
れた光信号を周波数ルータにおいて周波数チャネル毎に
所定の出力ハイウェイに接続し、該周波数ルータからの
光信号に対して同一タイムスロット内に存在する複数の
異なる周波数チャネル上の信号を互いに異なるタイムス
ロットに出力しているので、異なる入力ハイウェイから
の信号は出力ハイウェイ上で必ず周波数チャネルが異な
り、信号衝突を回避することができ、従来のような入力
側での競合制御が不要であるとともに、また原理的に無
損失に信号を伝達することができる。
【図１】従来のＭ×Ｍ周波数ルーチング型時分割ハイウ
ェイスイッチの一構成例を示す図である。
ェイスイッチの一構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係わる光周波数ルーチング
型時分割ハイウェイスイッチの構成を示す図である。
型時分割ハイウェイスイッチの構成を示す図である。
【図３】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイ
スイッチに使用されている周波数ルータの論理的等価回
路図である。
スイッチに使用されている周波数ルータの論理的等価回
路図である。
【図４】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイ
スイッチにおける周波数ルータによる周波数チャネルの
割り当てを示す図である。
スイッチにおける周波数ルータによる周波数チャネルの
割り当てを示す図である。
【図５】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイ
スイッチに使用されている周波数ルータの一構成である
アレー導波路回折格子型フィルタの導波路配置図であ
る。
スイッチに使用されている周波数ルータの一構成である
アレー導波路回折格子型フィルタの導波路配置図であ
る。
【図６】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイ
スイッチに使用されている周波数変換器の一構成例を示
す図である。
スイッチに使用されている周波数変換器の一構成例を示
す図である。
【図７】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイ
スイッチに使用されている周波数多重型出力バッファの
一構成例を示す図である。
スイッチに使用されている周波数多重型出力バッファの
一構成例を示す図である。
【図８】図７の周波数多重型出力バッファに使用されて
いる１入力１出力ＦＩＦＯバッファの構成を示す図であ
る。
いる１入力１出力ＦＩＦＯバッファの構成を示す図であ
る。
【図９】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイ
スイッチにおける周波数ルータを多段接続した周波数ル
ータで構成する変形例を示す図である。
スイッチにおける周波数ルータを多段接続した周波数ル
ータで構成する変形例を示す図である。
【図１０】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェ
イスイッチをスイッチモジュールとして接続して構成す
る変形例を示す図である。
イスイッチをスイッチモジュールとして接続して構成す
る変形例を示す図である。
【図１１】図２の光周波数ルーチング型時分割ハイウェ
イスイッチをスイッチモジュールとして多段多重接続し
て構成する変形例を示す図である。
イスイッチをスイッチモジュールとして多段多重接続し
て構成する変形例を示す図である。
【図１２】図１１の光周波数ルーチング型時分割ハイウ
ェイスイッチに使用されている周波数選択器の一構成例
を示す図である。
ェイスイッチに使用されている周波数選択器の一構成例
を示す図である。
３−１−１〜３−１−Ｍ 時分割入力光ハイウェイ ３−２−１〜３−２−Ｍ 周波数変換器 ３−３ 周波数ルータ ３−４−１〜３−４−Ｍ 周波数多重型出力バッファ ３−５−１〜３−５−Ｍ 時分割出力光ハイウェイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−189350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−61596（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−369143（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−85844（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−3493（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/28 H04Q 3/52 H04B 10/00
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の時分割入力ハイウェイ上の光信号
をタイムスロット毎に任意の出力ハイウェイに交換する
時分割ハイウェイスイッチであって、 各入力ハイウェイ上の光信号に対してタイムスロット毎
に周波数チャネルを割り当てる複数の周波数変換器と、 該周波数変換器からの出力光信号をタイムスロット毎に
周波数チャネルに応じて特定の出力ハイウェイに接続す
る周波数ルータと、 該周波数ルータからの出力光信号に対して同一タイムス
ロット内に存在する複数の異なる周波数チャネル上の信
号を互いに異なるタイムスロットに出力させる複数の周
波数多重型出力バッファとを有することを特徴とする光
周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチにおいて、前記周波数ルータ
が、 光信号を入力する複数の入力線と、 該入力線から光信号を分波する該入力線に接続された複
数の分波器と、 光信号を出力する複数の出力線と、 該分波器からの光信号を合波する該出力線に接続された
複数の合波器と、 前記複数の分波器と前記複数の合波器とを接続する複数
の内部リンクとを有することを特徴とする光周波数ルー
チング型時分割ハイウェイスイッチ。 - 【請求項３】 請求項１記載の光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチにおいて、前記周波数ルータ
が、 光信号を入力する複数の入力光導波路と、 該入力光導波路からの光信号を受光する第１のスラブ状
光導波路と、 該第１のスラブ状光導波路からの光信号を受光し、か
つ、導波路長が順次長くなる複数の光導波路からなるア
レー導波路回折格子と、 該アレー導波路回折格子からの光信号を受光する第２の
スラブ状光導波路と、 該第２のスラブ状光導波路からの光信号を受光し出力す
る複数の出力光導波路とを含むアレイ導波路回折格子型
フィルタであることを特徴とする光周波数ルーチング型
時分割ハイウェイスイッチ。 - 【請求項４】 請求項１記載の光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチにおいて、前記周波数ルータ
が、複数の周波数ルータと、該周波数ルータ間を接続す
る複数の内部リンクとを含み、前記複数の周波数ルータ
を多段に接続して構成されることを特徴とする光周波数
ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ。 - 【請求項５】 請求項１記載の光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチにおいて、前記周波数ルータが
Ｍ入力とＭ出力を有し、 ｉ＝（ｊ＋ｋ）ｍｏｄｕｌｏ Ｍ なる周波数チャネルｆｉの各光信号を入力ｊから出力ｋ
に接続することを特徴とする光周波数ルーチング型時分
割ハイウェイスイッチ。 - 【請求項６】 複数の時分割入力ハイウェイ上の光信号
をタイムスロット毎に任意の出力ハイウェイに交換する
時分割ハイウェイスイッチであって、 複数の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ
モジュールで、各光周波数ルーチング型時分割ハイウェ
イスイッチモジュールは、各入力ハイウェイ上の光信号
に対してタイムスロット毎に周波数チャネルを割り当て
る複数の周波数変換器と、該周波数変換器からの出力光
信号をタイムスロット毎に周波数チャネルに応じて特定
の出力ハイウェイに接続する周波数ルータと、該周波数
ルータからの出力光信号に対して同一のタイムスロット
内に存在する複数の異なる周波数チャネル上の信号を互
いに異なるタイムスロットに出力させる複数の周波数多
重型出力バッファとを有するものと、 該複数の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッ
チモジュールを多段に接続する複数の内部リンクと、 から成ることを特徴とする光周波数ルーチング型時分割
ハイウェイスイッチ。 - 【請求項７】 複数の時分割入力ハイウェイ上の光信号
をタイムスロット毎に任意の出力ハイウェイに交換する
時分割ハイウェイスイッチであって、 第一段目の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイ
ッチモジュールで、各入力ハイウェイ上の光信号に対し
てタイムスロット毎に周波数チャネルを割り当てる複数
の第一段目の周波数変換器と、該周波数変換器からの出
力光信号をタイムスロット毎に周波数チャネルに応じて
出力する周波数ルータとを有するものと、 最終段目の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイ
ッチモジュールで、各入力された光信号の周波数チャネ
ルをタイムスロット毎に選択的に交換する複数の最終段
目の周波数スイッチと、該周波数スイッチからの出力光
信号をタイムスロット毎に周波数チャネルに応じて出力
する周波数ルータと、該周波数ルータからの出力光信号
に対して同一のタイムスロット内に存在する複数の異な
る周波数チャネル上の信号を出力ハイウェイ上の互いに
異なるタイムスロットに出力させる複数の最終段目の周
波数多重型出力バッファとを有するものと、 中間段目の光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイ
ッチモジュールで、各入力された光信号の周波数チャネ
ルをタイムスロット毎に選択的に交換する複数の中間段
目の周波数スイッチと、該周波数スイッチからの出力光
信号をタイムスロット毎に周波数チャネルに応じて出力
する周波数ルータとを有するものと、 前記第一段目、中間段目、最終段目の光周波数ルーチン
グ型時分割ハイウェイスイッチモジュールを多段に接続
する複数の周波数多重内部リンクと、 から成ることを特徴とする光周波数ルーチング型時分割
ハイウェイスイッチ。 - 【請求項８】 請求項７記載の光周波数ルーチング型時
分割ハイウェイスイッチにおいて、前記中間段目、最終
段目の周波数スイッチの各々は、光信号を分岐する分岐
器と、該分岐器からの光信号を選択する複数の周波数選
択器と、該複数の周波数選択器で選択された光信号に対
してタイムスロット毎に周波数チャネルを割り当てる複
数の周波数変換器と、該複数の周波数変換器からの光信
号を周波数多重する合流器とを有することを特徴とする
光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16210694A JP3173551B2 (ja) | 1993-07-14 | 1994-07-14 | 光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17423293 | 1993-07-14 | ||
| JP5-174232 | 1993-07-14 | ||
| JP16210694A JP3173551B2 (ja) | 1993-07-14 | 1994-07-14 | 光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779238A JPH0779238A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3173551B2 true JP3173551B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=26488008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16210694A Expired - Fee Related JP3173551B2 (ja) | 1993-07-14 | 1994-07-14 | 光周波数ルーチング型時分割ハイウェイスイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173551B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69933798T2 (de) | 1998-03-05 | 2007-09-13 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Optische Verbindungen in einer ATM-Vermittlungsstelle |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP16210694A patent/JP3173551B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779238A (ja) | 1995-03-20 |
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