JP3186732B2 - Atmスイッチ - Google Patents

Atmスイッチ

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JP3186732B2
JP3186732B2 JP5893999A JP5893999A JP3186732B2 JP 3186732 B2 JP3186732 B2 JP 3186732B2 JP 5893999 A JP5893999 A JP 5893999A JP 5893999 A JP5893999 A JP 5893999A JP 3186732 B2 JP3186732 B2 JP 3186732B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ATMスイッチに
関し、特に、ATMスイッチを多段接続して大規模化す
る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】ATMスイッチの規模を拡大するために
複数の単位スイッチを多段に接続して大規模なATMス
イッチを構成することが行われている。図28は単位ス
イッチを多段に接続したATMスイッチの構成を示す図
である。複数の単位スイッチを多段に接続してスイッチ
規模を拡大する際に、従来は、図28のように前段の単
位スイッチ#11〜♯1Nの出力ポートと後段の単位ス
イッチ#21〜#2Nの入力ポートをメッシュ接続して
いる。すなわち、前段の単位スイッチ#11〜#1Nの
それぞれの出力ポートの数と後段の単位スイッチ#21
〜#2Nの数が同じであり、それらが1対1に対応して
おり、前段の単位スイッチ#11〜#1Nから入力され
たセルは、出力ポートを選択することによりいずれの後
段の単位スイッチ#21〜#2Nに向かうかを決定する
構造となっている。
【0003】例えば、8入力8出力(8×8)の単位ス
イッチを用いると、前段に8枚の単位スイッチ#11〜
#18と後段に8枚の単位スイッチ#21〜#28とを
相互接続することができ、全体的に見ると64入力64
出力のATMスイッチに拡張することができる。ここ
で、相互接続をするためにバレルシフタと波長多重光フ
ァイバを用いると便利であることが、特願平8−329
629号(本願出願時に未公開)で述べられている。図
29はバレルシフタを用いて単位スイッチを多段に接続
したATMスイッチの構成を示す図である。これは、単
位スイッチ間を波長多重リンクで接続し、各波長多重リ
ンクの信号を波長毎に分配するバレルシフタにより接続
する。これにより、波長多重によりリンクの数を削減
し、波長毎に出力側の単位スイッチを選択し、1つの出
力側の単位スイッチで見ると各人力側の単位スイッチ毎
に波長が異なるリンクで接続されている。
【0004】ここで、バレルシフタを図30を参照して
説明する。図30はバレルシフタの光信号の分配状況を
示す図である。図30に示すように、2本の入力回線I
0およびI1と、4本の出力回線O0〜O3があるとし
て説明する。入力回線I0およびI1には波長λ0 〜λ
3 の光信号が伝送されている。入力回線I0の波長
λ 0 、λ1 、λ2 、λ3 の光信号は、それぞれ出力回線
O0、O1、O2、O3をその出力線路と設定されてい
る。また、入力回線I1の波長λ0 、λ1 、λ2 、λ3
の光信号は、それぞれ出力回線O1、O2、O3、O0
をその出力線路と設定されている。したがって、例え
ば、入力回線I0を伝送される光信号のうちで、出力回
線O1をその出力線路とする波長はλ1 である。また、
入力回線I1を伝送される光信号のうちで、出力回線O
1をその出力線路とする波長はλ0 である。
【0005】このバレルシフタは既知の技術であり、以
下に簡単に説明する(参考文献:電子情報通信学会、研
究会報告、PST−91−48、PP41−46、高橋
浩他、「アレー導波路回折格子を用いた光合分波
器」)。バレルシフタと呼ばれる光デバイスは、一般に
「アレー導波路回折格子」と呼ばれている光デバイスの
一つである。図31にアレー導波路回折格子の概念図を
示す。通常、アレー導波路回折格子は入出力導波路とコ
リメート/集光レンズの役割を果たす二つのスラブ導波
路と一緒に基板上に集積化され、合分波器として作製さ
れる。
【0006】図31に示すように、アレー導波路回折格
子は等間隔で並べられた長さの異なる複数の導波路から
なる。導波路間の位相のずれが、回折格子と同様の分散
性を発生させる。したがって、入力導波路からの波長多
重光は、分波され異なる出力導波路から取り出される。
逆向きに使えば合波器となる。スラブ導波路は入力ある
いは出力導波路端を曲率中心とする扇形であり、また、
アレー導波路回折格子の導波路の軸は曲率中心を向いて
いるので、凹面鏡と同様に集光機能を持つ。接続損失を
逓減させるため、アレー導波路回折格子を構成するチャ
ネル導波路とスラブ導波路との間にはテーパ導波路を挿
入するのが一般的である。
【0007】アレー導波路回折格子を用いた合分波器の
最も重要なパラメータの一つである波長間隔Δλは、ア
レー導波路回折格子のピッチdとアレー導波路回折格子
を構成する導波路の長さの差ΔL、スラブ導波路の焦点
距離f(=曲率半径)、入出力導波路の間隔Δx 、スラ
ブ導波路の実効屈折率nX を用いて、 Δλ=Δx /(f・m/nX ・d) …(1) m=(nC ・ΔL)/λ0 …(2) で表される。(1)式の右辺の分母(f・m/nX
d)は線分散で、波長と集光位置の関係の比例定数であ
る。nC は導波路の実効屈折率、λ0 はアレー導波路回
折格子の中心波長で中央の出力導波路から得られる波長
である。mはアレー導波路回折格子の回折次数で、隣接
導波路間で光の位相が何波長分ずれるかを示す数値であ
る。mが大きいほど線分散が大きくなるので、波長間隔
の狭い多重光を合分波することができる(波長分解能が
高い)。通常の回折格子では分解能を高めるためにはピ
ッチを小さくする必要があり、加工限界で制限される
が、アレー導波路回折格子では導波路を長くして回折次
数を上げることで容易に高分解能を実現できる。これが
アレー導波路回折格子と通常の回折格子との最大の違い
である。
【0008】(2)式で示されているように、mは任意
の整数であるから一つのアレー導波路回折格子において
複数の中心波長λ0 が存在する。例えば、光路長差ΔL
=126μm、nC =1.45の設計において、m=1
18に対してはλ0 =1548.3nm、m=119に
対してはλ0 =1535.3nmとなる。すなわち、中
央の出力ポートからは1548.3nmと1535.3
nmを含め複数のλ0の光が出てくることになる。した
がって、波長の重複無く使用できる帯域は13nmとな
り、波長間隔0.8nmの波長分割多重方式の場合に
は、最大波長数は”16" となる。先に述べたようにm
を大きくすると波長分解能が上がるが波長の重複無く使
用できる帯域は狭くなるのでmの設定には注意を要す
る。
【0009】ここで用いるバレルシフタは、この波長の
重複無く使用できる帯域ごとに同じ波長の光が、表1に
示すように繰り返し出力される性質(周回性)を積極的
に利用したアレー導波路回折格子である。
【0010】
【表1】
【0011】ここで、8入力8出力のバレルシフタの入
出力の状況を図32に示す。1つの出力側単位スイッチ
から見ると、各入力側単位スイッチ毎に、波長が異なる
リンクで接続されることになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法で、さらにスイッチ規模を拡大するためには、
単位スイッチのポート数を増やす必要があるが、単位ス
イッチのポート数を増やすには技術的およびコスト的に
限界がある。さらに、バレルシフタを用いる場合には波
長多重数にも限界がある。従来の方式では、N波の多重
技術を用いると最大Nの2乗ポートまでしか相互接続で
きない。
【0013】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、単位スイッチのポート数および多重する波長
数を増加させることなくスイッチ規模を拡大することが
できるATMスイッチを提供することを目的とする。本
発明は、ハードウェアを安価に構成することができるA
TMスイッチを提供することを目的とする。特に、多重
波長変換部以降のハードウェアを安価に構成することを
目的とする。本発明は、バッファの大きさを小さくする
ことができるATMスイッチを提供することを目的とす
る。本発明は、サービスクラスの異なるATMコネクシ
ョンが混在するときに、これらを効率よく収容すること
ができるATMスイッチを提供することを目的とする。
更に、本発明は、輻輳の発生の少ないATMコネクショ
ンを設定することができるATMスイッチを提供するこ
とを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の単位ス
イッチからなる段がS(Sは整数、2≦S)段接続され
たATMスイッチであって、該ATMスイッチは、前記
段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチと、
該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
し、各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個
のグループからなり、前記接続する手段は、s−1(s
は整数、2≦s≦S)段目のi(iは整数、1≦i≦
N)番目のグループに属する単位スイッチのj(jは整
数、1≦j≦N)番目の出力ポートとs段目のj番目の
グループに属する少なくとも1つの単位スイッチのi番
目の入力ポートとを接続する。
【0015】これにより、一つのグループを構成する単
位スイッチがM個あるときには、前記s−1段目の単位
スイッチの一つの出力ポートは、前記s段目の単位スイ
ッチの一つのグループに属するM個の単位スイッチのそ
れぞれ一つの入力ポートに接続されることになる。した
がって、前記s−1段目の単位スイッチには、それぞれ
前記s段目の単位スイッチのグループ数N個の出力ポー
トを設ければよい。このようにして、単位スイッチの出
力ポート数および入力ポート数はN個のままで、M×N
入力M×N出力のATMスイッチを構成することができ
る。
【0016】このように、前記s−1段目の単位スイッ
チの一つの出力ポートが前記s段目の単位スイッチの一
つのグループに属するM個の単位スイッチのそれぞれ一
つの入力ポートに接続されるために、前記s−1段目の
単位スイッチの出力ポートと前記s段目の単位スイッチ
の入力ポートとの間には1対Mの接続関係が形成され
る。すなわち、前記s−1段目の単位スイッチの一つの
出力ポートから出力されたセルは、前記s段目のM個の
単位スイッチの入力ポートにそれぞれ分配されることに
なる。したがって、分配されたセルが自己の単位スイッ
チ宛てのものであるか否かを判定し、自己の単位スイッ
チ宛てのセルであれば取り入れ、自己の単位スイッチ宛
てでなければ廃棄するようにすることは好ましい。そこ
で、前記接続する手段には、s段目の各単位スイッチの
入力ポートに所望の宛先のセルを選択的に通過させるア
ドレス選択手段を含む構成としたり、あるいは、前記接
続する手段には、s−1段目の各単位スイッチの出力ポ
ートに所望の宛先のセルを選択的に通過させるアドレス
選択手段を含む構成とすることができる。
【0017】その前記ATMスイッチの一つの例とし
て、前記接続する手段は、前記出力ポートから出力され
た電気信号セルを複数の異なる波長の光信号を含む第1
の波長多重光信号に変換して出力する手段と、該第1の
波長多重光信号の各波長の光信号を入れ替えて第2の波
長多重光信号として出力する手段と、該第2の波長多重
光信号を電気信号セルに変換して前記入力ポートに入力
する手段とを有する構成とすることができる。
【0018】更に、一つの例として、前記接続する手段
は、前記出力ポートから出力される電気信号セルを波長
の異なるN個の光信号セルに変換する手段と、この波長
の異なるN個の光信号セルを波長多重し波長多重光信号
を生成する波長多重手段と、到来する前記波長多重光信
号を波長の異なるN個の光信号セルに分波する波長分波
手段と、この波長の異なるN個の光信号セルをそれぞれ
電気信号セルに変換する手段と、i番目のグループに属
する前記s−1段目の単位スイッチのj番目の出力ポー
トに接続されたM個の前記波長多重手段と、j番目のグ
ループに属する前記s段目の単位スイッチのi番目の入
力ポートに接続されたM個の前記波長分波手段との間に
設けられ、M個の前記波長多重手段からそれぞれ到来す
るM個の波長多重光信号に対してそれぞれの波長の光信
号を入れ替えてM個の前記波長分披手段に出力する波長
入替手段とを備えた構成とすることもできる。
【0019】このように光学的に前記s−1段目の単位
スイッチと前記s段目の単位スイッチとを接続すること
により、簡単かつ安価に本発明を実現することができ
る。このとき、前記電気信号セルに変換する手段から出
力されたN個の電気信号セルのうち所望の宛先のセルを
透過させるフィルタ手段を備えることが望ましい。ある
いは、前記出力ポートから出力される電気信号セルを所
望の宛先にそれぞれ割当てられたN個の異なる波長の光
信号セルに変換する手段を含む構成として、前記s段目
の単位スイッチの側では到来するセルが自己の単位スイ
ッチ宛てのものであるか否かの判定を行わないようにす
ることもできる。
【0020】前記波長入替手段は、m番目(m=1、
2、…、M)の波長多重光信号のp番目(p=1、2、
…N)の波長の光信号をm+p番目、m+pが前記波長
分波手段の個数以上のときにはその個数を差し引いた数
番目の出力に振り分けるバレルシフタを含むことが望ま
しい。このバレルシフタの説明については前述のとおり
である。
【0021】前記出力ポートから出力される電気信号セ
ルの速度を変換する手段を備えることが望ましい。例え
ば、セル転送レートを低減させることにより、高速転送
レートに対応する高価なハードウェアを用いることな
く、ATMスイッチを安価に構成することができる。こ
のとき、前記速度を変換する手段は、セルバッファと、
このセルバッファの書込クロック速度と読出クロック速
度との比を制御する手段とを含む構成とし、セルバッフ
ァの書込速度と比較して読出速度を低減させることによ
り、セル転送レートを低減させることができる。あるい
は、このセルバッファの入力側のビット展開数と出力側
のビット展開数との比を制御する手段とを含む構成と
し、セルバッファに入力されるビット展開数と比較して
セルバッファから出力されるビット展開数を少なくする
ことにより、セル転送レートを低減させることができ
る。
【0022】前記セルバッファに到着する電気信号セル
の到着レートを観測する手段を備え、前記速度を変換す
る手段は、この到着レートにしたがって電気信号セルの
速度を変換する手段を含む構成とすることもできる。こ
れにより、例えば、セルバッファにバースト的に偏って
多数到着したセルを分散し、平均的なセル転送レートに
よってセルバッファから出力させることができる。した
がって、当該セルバッファの下流では、セルが偏って多
数到着することを回避することができるため、当該セル
バッファの下流にあるセルバッファではバッファ容量を
低減させることができる。
【0023】前記出力ポートから出力される電気信号セ
ルを一時蓄積するセルバッファと、このセルバッファに
到着する電気信号セルの到着レートを観測する手段と、
この到着レートにしたがって前記単位スイッチ間に設定
される複数のATMコネクションのセル転送レートが均
等となるようにATMコネクションを設定する手段とを
備える構成とすることもできる。これにより、一部のA
TMコネクションにセルが多数偏って転送されることな
く、複数のATMコネクションに均等にセルが転送され
るようにすることができる。
【0024】また、一つのATMスイッチ内にサービス
クラスの異なるATMコネクションが存在し、それぞれ
ピークレートが異なる場合には、前記速度を変換する手
段により、高速のセル転送レートのルートと低速のセル
転送レートのルートとをあらかじめ設定し、ピークレー
トが低いATMコネクションとピークレートが高いAT
Mコネクションとをそれぞれ異なるセル転送レートのル
ートにより転送することにより、異なるサービスクラス
を一つのATMスイッチに効率良く収容することができ
る。このように、前記速度を変換する手段を用いた低速
のセル転送レートのルートと前記速度を変換する手段を
用いない高速のセル転送レートのルートとを併用するこ
とにより、セル転送レートが異なる複数のサービスクラ
スのATMコネクションのルートをあらかじめ設定する
手段を備えることもできる。
【0025】このように、単位スイッチの出力ポート数
および入力ポート数はN個のままで、M×N入力M×N
出力のATMスイッチを構成することができるため、簡
単かつ安価にATMスイッチを構成することができる。
さらに、速度を変換する手段を用いてセル転送レートを
低減させる、偏ったセル到看を均等化して転送する、複
数のATMコネクションに均等にセルが転送されるよう
にする、サービスクラス毎にルートを設ける、などによ
りハードウェア構成をさらに簡単かつ安価に構成するこ
とができる。
【0026】さらに、前記到着レートを観測する手段に
より観測された到着レートにしたがって単位スイッチ間
のルートの輻輳状態を検出する手段と、この検出する手
段により輻輳が検出されたルートのATMコネクション
の設定を禁止する手段とを備える構成とすることによ
り、輻輳しているルートにATMコネクションを設定し
ないのでATMスイッチ内部でのセルの廃棄を少なくす
ることができる。このとき、前記到着レートを観測する
手段および前記輻輳状態を検出する手段は、前記単位ス
イッチの入力ポート側に設けることもできる。
【0027】また、上記の本発明のATMスイッチは、
前記単位スイッチの各ポートの残余帯域を観測する観測
手段と、送信側の単位スイッチに備えられ、RM(Reso
urceManagement)セルを複数のルートに送信する手段
と、該RMセルの受信側の単位スイッチに備えられ、該
RMセルを返送する返送手段と、該返送されたRMセル
の内容に応じて特定のルートのATMコネクションの設
定を禁止する禁止手段とを有し、前記観測手段により前
記残余帯域が所定の値以下であることが検出された場合
に、前記返送手段は該RMセルに輻輳情報を収容し該R
Mセルを前記送信側の単位スイッチに返送し、前記禁止
手段が該RMセルに示されたルートのATMコネクショ
ンの設定を禁止する構成とすることができる。
【0028】これにより、輻輳情報を伝達するための制
御線その他の別経路を用いることなく、輻輳情報をAT
Mスイッチ全体に伝達することができる。また、前記禁
止手段は、前記RMセルに収容された輻輳情報にしたが
って輻輳が検出されたルートを迂回するヘッダをセルに
付与する手段としてもよい。これによれば、ATMスイ
ッチ全体でATMコネクションの設定を制御することが
できるため、輻輳情報の伝達を簡単化できる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。発明の実施の形態を図1な
いし図7を参照して説明する。図1は本発明実施例の単
位スイッチの論理的な接続形態を示す図である。図2は
本発明実施例の単位スイッチの具体的な接続形態を示す
図である。図3はバレルシフタの波長入替テーブルを示
す図である。図4および図6は多重波長変換部の要部ブ
ロック構成図である。図5および図7は多重波長識別郡
の要部ブロック構成図である。
【0030】本発明は、図1に示すように、前段および
後段にそれぞれ配置されたM×N(M及びNは整数)個
の単位スイッチ#111〜#2MNを備え、この前段お
よび後段にそれぞれ配置されたM×N個の単位スイッチ
#111〜#1MN、#211〜#2MN間を相互に接
続するMN2 入力MN2 出力のATMスイッチである。
なお、図1は、段数S=2の場合を示している。
【0031】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記前段および後段にそれぞれ配置されたM×N個の単位
スイッチ#111〜#1MN、#211〜2MNは、そ
れぞれN個のグループAl〜N1およびA2〜N2に分
割され、前段のi番目のグループに属する単位スイッチ
#1ki(kは整数、1≦k≦M)のj番目の出力ポー
トと後段のj番目のグループに属する単位スイッチ#2
kjのi番目の入力ポートとをそれぞれ接続するところ
にある。なお、ここで、1≦i≦N、1≦j≦Nであ
る。
【0032】図2に示すように、M=N=8として具体
的に説明すると、図4および図6に示すように、前記出
力ポートから出力される電気信号セルを波長の異なる8
個の光信号セルに変換し、この波長の異なる8個の光信
号セルを波長多重し波長多重光信号を生成する波長多重
手段である多重波長変換部10と、図5および図7に示
すように、到来する前記波長多重光信号を波長の異なる
8個の光信号セルに分波し、この波長の異なる8個の光
信号セルをそれぞれ電気信号セルに変換する手段である
多重波長識別部20と、図2に示すように、i(iは整
数、1≦i≦8)番目のグループに属する前段の単位ス
イッチ#1kiのj(j、kは整数、1≦j、k≦8)
番目の出力ポートに接続された8個の多重波長変換部1
0と、j番目のグループに属する後段の単位スイッチ#
2kjのi番目の入力ポートに接続された8個の多重波
長識別部20との間に設けられ、8個の多重波長変換部
10からそれぞれ到来する8個の波長多重光信号に対し
てそれぞれの波長の光信号を入れ替えて8個の多重波長
識別部20に出力する波長入替手段であるバレルシフタ
30−1〜30−64とを備えている。バレルシフタ3
0−1〜30−64の波長入替えテーブルは図3に示す
とおりである。
【0033】
【実施例】本発明実施例は、図2に示すように、8×8
(8入力8出力)の単位スイッチ#111〜#288を
8×8(8入力8出力)のバレルシフタ30−1〜30
−64を用いて相互に接続する。すなわち、前段64枚
の単位スイッチ#111〜#188と後段64枚の単位
スイッチ#211〜#288を64枚のバレルシフタ3
0−1〜30−64を用いて相互接続を行う。64枚ず
つの単位スイッチ#111〜#188、#211〜#2
88をそれぞれ8枚ずつそれぞれ8つのグループ(A〜
H)に分ける。
【0034】前段の単位スイッチ#111〜#188の
入力ポートに入力されたセルは、出力される8つの出力
ポートの場所により後段のグループA2〜H2への方路
を選択する。前段の単位スイッチ#111〜#188内
で出力ポートを決定することにより、後段の単位スイッ
チ#211〜#288のグループA2からH2の8つの
グループのいずれかを選ぶことができる。前段の単位ス
イッチ#111〜#188の各出力ポートには多重波長
変換部10がつながり8波長の光信号が多重される。
【0035】前段の単位スイッチ#1kiのj番目の出
力ポートに接続された多重波長変換部10から出された
光信号セルは8つの異なる波長による波長多重光信号と
なり、この波長多重光信号は、バレルシフタ30−
((j−1)×8+i)に入力され、図3に示すよう
に、波長毎に光信号が入替えられ8つの出力に分配され
て後段の単位スイッチ#21j〜#28jに送られる。
後段の単位スイッチ#21j〜#28jのi番目の入力
ポートに接続された多重波長識別部20が前段の単位ス
イッチ#1kiから来るセルを受ける。
【0036】(第一実施例)本発明第一実施例の多重波
長変換部10を図4を参照して説明する。図4は本発明
第一実施例の多重波長変換部10のブロック構成図であ
る。図4に示すように、多重波長変換部10により、一
つの出力ポートから出力された電気信号セルは異なる8
つの波長の光信号セルになり、1本の光ファイバに波長
多重される。前段の単位スイッチ#1kiの出力ポート
から出力された電気信号セルは、多重波長変換部10に
入力されると8つに分岐される。この8つに分岐された
電気信号セルは電気光変換器11によって、それぞれ波
長の異なる8つの光信号セルに変換される。この8つの
光信号セルは合波器12によって波長多重され、1本の
光ファイバに出力される。
【0037】電気光変換器11としてはレーザーダイオ
ードを用いたが、従来から知られている各種の変換器を
用いることができる。8波の合波器12としては、従来
から知られている各種合波器を用いることができるが、
ここでは、8入力8出力のバレルシフタの8入力に対す
る1出力を利用した。本発明第一実施例の多重波長識別
部20を図5を参照して説明する。図5は本発明第一実
施例の多重波長識別部20のブロック構成図である。図
5に示すように、多重波長識別部20により、到来する
8つの波長の光信号セルが波長多重された波長多重光信
号を分波し、この分波された光信号セルを電気信号セル
に変換し、その中で当該多重波長識別部20が接続され
ている単位スイッチ#2kjの入力ポート宛ての電気信
号セルを選択して出力する。
【0038】多重波長識別部20は、8波を分波する分
波器21と、光電気変換器22、アドレスフィルタ2
3、セルバッファ24、セル競合制御部25からなる。
分波器21としては、従来から知られている各種分波器
を用いることができるが、ここでは、8入力8出力のバ
レルシフタの1入力に対する8出力を利用した。光電気
変換器22としてはレーザーダイオードを用いたが、従
来から知られている各種の変換器を用いることができ
る。
【0039】波長多重された光信号セルは、分波器21
により分波され、光電気変換器22により電気信号セル
に変換された後に、当該多重波長識別部20が接続され
ている単位スイッチ#2kjの入力ポート宛てのアドレ
スを有するものがアドレスフィルタ23によって選択さ
れる。選択された電気信号セルはセルバッファ24に蓄
積される。セル競合制御郡25は、セルバッファ24相
互間で競合制御を行い、電気信号セルを後段の単位スイ
ッチ#2kjの入力ポートに出力する。
【0040】例えば、図2に示すグループHlの単位ス
イッチ#118からグループA2の単位スイッチ#21
1に向かうセルは、前段の単位スイッチ#118で、セ
ルのルーティングビットを見て8つの出力ポートのうち
グループA2に向かうものを選択する。図2の例では、
前段の単位スイッチ#118の図面上の最上段の出力ポ
ートがこれに相当する。前段の単位スイッチ#118の
出力ポートから出たセルは8つの異なる波長により、グ
ループA2内の全ての単位スイッチ#211〜#281
の図面上の最下段の入力ポートに向かう。そのうちの単
位スイッチ#211だけがアドレスフィルタ23を介し
て当該電気信号セルを取り込む。
【0041】(第二実施例)本発明第二実施例の多重波
長変換部10を図6を参照して説明する。図6は本発明
第二実施例の多重波長変換部10のブロック構成図であ
る。図6に示すように、多重波長変換部10では、前段
の単位スイッチ#1kiの出力ポートから出力された電
気信号セルを光信号セルに変換するときに用いる波長を
選択するための波長選択スイッチ13を設ける。波長選
択スイッチ13では、出力ポートから出力された電気信
号セルを取り込むと、その宛先情報を読取り、その宛先
に対応する波長の電気光変換器11にその電気信号セル
を出力する。このようにして、電気信号セルはあらかじ
め所望の宛先に向かう波長の光信号セルに変換される。
【0042】本発明第二実施例の多重波長識別部20を
図7を参照して説明する。図7は本発明第二実施例の多
重波長識別部20のブロック構成図である。図7に示す
ように、多重波長識別部20では、到来する波長多重光
信号が分波器21に入力され、8つの光信号セルに分波
される。この8つの光信号セルはそれぞれ光電気変換器
22によって8つの電気信号セルに変換される。このと
き、本発明第二実施例では、本発明第一実施例とは異な
り、多重波長変換部10内で、宛先対応に波長が割当て
られているので、多重波長識別部20内には、当該多重
波長識別部20が接続された単位スイッチ#2kjの入
力ポートを所望の入力ポートとするセルだけが到来す
る。このために、セルスイッチ26はただ単に、8つの
電気信号セルを順次入力ポートに出力するだけでよい。
【0043】例えば、図2に示す前段のグループH1の
単位スイッチ#118から後段のグループA2の単位ス
イッチ#211に向かうセルは、前段の単位スイッチ#
118でセルのルーティングビットを見て8つの出力ポ
ートのうちグループA2につながる出力ポートを選択
し、さらに、多重波長変換部10の波長選択スイッチ1
3によりルーティングされ、グループA2の単位スイッ
チ#211につながる波長λ1 があらかじめ選択され
る。このようにして波長λ1 の光信号セルに変換された
セルは、そのまま所望の経路であるグループA2の単位
スイッチ#211にルーティングされる。
【0044】(第三実施例)本発明第三実施例を図8な
いし図11を参照して説明する。図8および図9は本発
明第三実施例の多重波長変換部10の要部ブロック構成
図である。図10および図11は速度変換構成を示す図
である。本発明第三実施例では、図8および図9に示す
ように、多重波長変換郡10に速度変換バッファ40を
備えている。図8は本発明第一実施例の多重波長変換部
10に速度変換バッファ40を備えた例である。図9は
本発明第二実施例の多重波長変換部10に速度変換バッ
ファを備えた例である。
【0045】速度変換構成は、図10に示すように、書
込制御部41、クロック変換部42、読出制御部43を
備えた読み書き制御部45と、セルバッファ44とを備
え、セルバッファ44における書込クロックと読出クロ
ックとを制御することにより、セルの転送レートを変換
するものである。また、図11に示すように、セルバッ
ファ44の入力側と出力側とでビット展開数を制御する
ことにより、セルの転送レートを変換するものである。
この場合には、読み書き制御部45は、セルバッファ4
4に入力される16本のビット展開データのヘッダを付
け換えることにより、4本のビット展開データとしてセ
ルバッファ44から出力し、セルの転送レートを変換す
るものである。
【0046】このように、セル転送レートを制御し、低
速化することにより、高速のセル転送に対応するハード
ウェアを用いることなく安価にATMスイッチを構成す
ることができる。この速度変換バッファについて更に説
明する。図12は本発明の一実施例である3段接続のA
TMスイッチである。なお、段数を増加させることによ
り設定できるコネクション数が増し、トラヒックの分散
化を図ることが可能となる。
【0047】本ATMスイッチにおいてはATMコネク
ションごとにスイッチ内部で異なるルートを選択可能で
あり、例えばLU(Line Unit) 100から送出された
ATMセルは図示した複数のうちの1つのルートを通
り、LU102に転送される。ここで、ATMコネクシ
ョンは、各波長の平均セルレートが均等になるように設
定される。なお、ATMコネクションのセルレートを均
等化する実施例については後述する。例えば1ポートの
帯域が10Gであれば、各波長で伝送される平均セルレ
ートは1.25Gである。
【0048】図13は、図12の出力ポート104の部
分を示した図である。同図は、図9で示した多重波長変
換部10の波長選択スイッチと速度変換バッファの部分
を示している。同図に示すように、10Gbit/sの
速度で入力された信号は波長選択スイッチ106で分岐
されて各バッファ108−115に入力される。このバ
ッファで上述したセルの速度変換がなされて2.5Gb
it/sの速度で出力される。
【0049】図13で示した構成はCMOS−LSIで
実現することが可能であり、図14に示すように、その
CMOS−LSIには、例えば、622Mbit/s×
16パラレル(=10Gbit/s)の信号が入力され
て、図11で示したように1つのバッファあたり622
Mbit/s×4パラレル(=2.5Gbit/s)の
信号が出力される。
【0050】(第四実施例)本発明第四実施例を図15
および図16を参照して説明する。図15は本発明第四
実施例の構成を示す図である。図16は本発明第四実施
例の動作を示す図である。図15に示すように、本発明
第四実施例では、セルバッファ44の入力側に到着セル
レート観測部46を設ける。この到着セルレート観測部
46により観測された到着セルレートにしたがって、読
み書き制御郡45は、本発明第三実施例で説明したセル
転送レートの速度変換を行う。
【0051】これにより、図16に示すように、単位時
間当たりの到着セルに偏りがある場合には、到着セルレ
ート観測部46がこの偏りを検出し、読み書き制御部4
5がセルの転送レートを制御することにより、セルバッ
ファ44から出力される送信セルは、この偏りを補正し
たセル間隔により送信することができる。したがって、
当該速度変換バッファ40を備える多重波長変換部10
の下流にある多重波長識別部20のセルバッファ24の
バッファ容量を低減させることができる。
【0052】(第五実施例)本発明第五実施例を図17
および図18を参照して説明する。図17は本発明第五
実施例の構成を示す図である。図18は本発明第五実施
例の動作を示す図である。図17に示すように、本発明
第五実施例では、セルバッファ44の入力側に設けられ
た到着セルレート観測部46の観測結果は、コネクショ
ンルート管理部47に通知される。コネクションルート
管理部47は、ATMコネクションの設定を管理してお
り、到着セルレート観測部46の観測結果にしたがっ
て、ATMスイッチ内部の各ATMコネクションに均等
にセル量を分散させる。これにより、一部のATMコネ
クションにセルが偏ることがなく、全体的にセル転送レ
ートを低減させることができる。したがって、高速のセ
ル転送レートに対応するハードウェアを用いることなく
安価にATMスイッチを構成することができる。
【0053】図18に示すように、本発明のATMスイ
ッチを多段に接続した多段ATMスイッチを構成し、図
17に示す到着セルレート観測部46及びコネクション
ルート管理部47によるATMコネクションの設定管理
を行うことにより、多段ATMスイッチ内の各ルートの
セル量を分散させることができる。 (第六実施例)本発明第六実施例を図19ないし図21
を参照して説明する。図19および図20は本発明第六
実施例の多重波長変換部10の要部ブロック構成図であ
る。図21は本発明第六実施例の動作を示す図である。
本発明第六実施例では、図19および図20に示すよう
に、速度変換バッファ40を備えた多重波長変換部10
と速度変換バッファ40を備えない多重波長変換部10
とを併用する。これを用いて、セル転送レートの速いル
ートと遅いルートとをあらかじめ設定しておくことがで
きる。すなわち、セル転送レートの速いルートには、速
度変換バッファ40を備えない多重波長変換部10を用
い、セル転送レートの遅いルートには、速度変換バッフ
ァ40を備えた多重波長変換部10を用いることによ
り、セル転送レートの速いルートと遅いルートとをあら
かじめ設定しておくことができる。
【0054】ピークレートの高いATMコネクションは
セル転送レートの速いルートにより転送し、ピークレー
トの低いATMコネクションはセル転送レートの遅いル
ートにより転送する。これにより、図21に示すよう
に、サービスクラス毎に異なるセル転送レートが一つの
ATMスイッチ内に混在する場合でも、それぞれのセル
転送レートに応じてルートを設定することにより、異な
るサービスクラスを効率的に一つのATMスイッチに収
容することができる。
【0055】(第七実施例)本発明第七実施例を図22
を参照して説明する。図22は多段ATMスイッチにお
けるRMセルの転送状況を示す図である。本発明第七実
施例では、図22に示すように、多段ATMスイッチの
初段(1st Stage)の入力ポートおよび最終段
(3rd Stage)の出力ポートにそれぞれライン
ユニット(LU)を備え、入力ポート側のラインユニッ
トでは周期的にRMセルを送出し、出力ポート側のライ
ンユニットでは受信したRMセルを返送している。
【0056】このRMセルに、図17に示した到着セル
レート観測部46における観測結果を収容して送出する
ことにより、各ATMスイッチにおける到着セルレート
を各ルート上のATMスイッチのコネクションルート管
理部47に伝達することができる。したがって、本発明
第五実施例では、各ATMスイッチが自律分散的に自己
のATMスイッチに関するATMコネクションについ
て、均等にセル量を分散させる制御を行っていたが、本
発明第七実施例では、一つのルート上の全てのATMス
イッチが連携して自己に係わるATMコネクションに、
均等にセル量を分散させることができる。
【0057】(第八実施例)本発明第八実施例を図23
を参照して説明する。図23はラインユニットにおける
ATMコネクションのルート管理を説明するための図で
ある。本発明第八実施例では、入力ポートに設けられた
ラインユニットが輻輳状況を把握し、RMセルによって
輻輳状態を検出すると、このラインユニットに到来した
セルのヘッダを書換えることにより、輻輳箇所にセルが
流れ込まないように制御することを特徴とする。すなわ
ち、RMセルに書込まれた輻輳情報を読み取り、その輻
輳情報に応じて内部ヘッダ付与テーブルの書換えを行
い、輻輳箇所に向かう内部ヘッダをセルに付与すること
を避けることにより、輻輳箇所を迂回するルートを設定
することができる。
【0058】(a)に示すように、ラインユニットから
はRMセルが各ルートに所定の間隔で送出されており、
(b)に示すように、例えば、Bルートが輻輳している
ことがわかると、(c)に示すように、ルートBは使用
しないこととしている。 (第九実施例)本発明第九実施例を図24および図25
を参照して説明する。図24は残余帯域と閾値との関係
を説明するための図である。図25は入力ポート側に設
けられた到着セルレート観測部46を示す図である。本
発明第九実施例では、図24に示すように、ポート速度
の残余帯域に閾値を設けておき、この閾値よりも残余帯
域が少ない場合には、これを輻輳状態と判断し、その旨
を輻輳情報としてRMセルに収容して転送することによ
り、輻輳の発生したルートにATMコネクションを設定
することを回避することができる。
【0059】また、図25に示すように、入力ポート側
に到着セルレート観測部46を設けた場合でも、図17
に示した出力ポート側に到着セルレート観測部46を設
けた場合と同様に、輻輳状態を検出することができる。 (第十実施例)本第十実施例を図26および図27を参
照して説明する。図26および図27はCMOS−LS
I化された多重波長識別部20を示す図である。図25
に示すセルスイッチ26の代わりに共有バッファ50を
用い、さらに、到着セルレート観測部46を多重波長識
別部20に組み込み、これをCMOS−LSI化した構
成を図26に示す。図25では、セルスイッチ26によ
り8つの電気信号セルを順次入力ポートに出力していた
が、共有バッファ50に電気信号セルを一時蓄積し、順
次読出すことによりセルスイッチ26に代えることがで
きる。このようにすることによって回路規模を縮小する
ことができる。なお、これまでセル識別部51の図示は
省略していたが、光電気変換部22の後段に備えること
が必要である。
【0060】また、図5に示す多重波長識別部20の一
部をCMOS−LSI化した構成を図27に示す。図2
7の例では、図5に示した個別のセルバッファ24およ
びセル競合制御部25を共有バッファ50に代えること
ができる。 (実施例まとめ)前段の単位スイッチ#1kiの出力ポ
ートから出力されるセルを光ファイバでグループA2〜
N2を構成する単位スイッチ#2k1〜#2kNの数分
の波長を多重して送ることによりセルの方路を増やすこ
とが可能となり、接続できる単位スイッチ数を増やすこ
とができる。例えば、M波の波長多重技術を用いると従
来のM倍にスイッチが拡大できる。M×Mの単位スイッ
チとM波長多重リンクを用いる従来の方式では、拡張さ
れたATMスイッチのポート数は最大でもMの2乗のポ
ート数までしか拡張することができなかったが、提案す
る方式では、拡張されたATMスイッチのポート数はM
の3乗となる。
【0061】このように、単位スイッチの出力ポート数
および入力ポート数はN個のままで、MN2 入力MN2
出力のATMスイッチを構成することができるため、簡
単かつ安価にATMスイッチを構成することができるこ
とは既に述べたが、さらに、速度変換バッファ40を用
いてセル転送レートを低減させる、到着セルレート観測
部46を用いて偏ったセル到着を均等化して転送する、
コネクションルート管理部47を用いて複数のATMコ
ネクションに均等にセルが転送されるようにする、サー
ビスクラス毎にルートを設ける、などによりハードウェ
ア構成をさらに簡単かつ安価に構成することができる。
【0062】また、本発明のATMスイッチを多段に接
続して多段ATMスイッチを構成することもできる。本
発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であるこ
とは勿論である。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単位スイッチのポート数および多重する波長数を増加さ
せることなくスイッチ規模を拡大することができる。ま
た、ハードウェアを安価に構成することができる。特
に、多重波長変換部以降のハードウェアを安価に構成す
ることができる。さらに、バッファの大きさを小さくす
ることができる。また、サービスクラスの異なるATM
コネクションが混在するときに、これらを効率よく収容
することができる。さらに、ATMスイッチ内に輻輳の
発生の少ないATMコネクションを設定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の単位スイッチの論理的な接続形
態を示す図である。
【図2】本発明実施例の単位スイッチの具体的な接続形
態を示す図である。
【図3】バレルシフタの波長入替テーブルを示す図であ
る。
【図4】本発明第一実施例の多重波長変換部のブロック
構成図である。
【図5】本発明第一実施例の多重波長識別部のブロック
構成図である。
【図6】本発明第二実施例の多重波長変換部のブロック
構成図である。
【図7】本発明第二実施例の多重波長識別部のブロック
構成図である。
【図8】本発明第三実施例の多重波長変換部の要部ブロ
ック構成図である。
【図9】本発明第三実施例の多重波長変換部の要部ブロ
ック構成図である。
【図10】速度変換構成を示す図である。
【図11】速度変換構成を示す図である。
【図12】3段接続のATMスイッチの例を示す図であ
る。
【図13】出力ポートの1部を示す図である。
【図14】図13に示す構成の具体例を示す図である。
【図15】本発明第四実施例の構成を示す図である。
【図16】本発明第四実施例の動作を示す図である。
【図17】本発明第五実施例の構成を示す図である。
【図18】本発明第五実施例の動作を示す図である。
【図19】本発明第六実施例の多重波長変換郡の要部ブ
ロック構成図である。
【図20】本発明第六実施例の多重波長変換部の要部ブ
ロック構成図である。
【図21】本発明第六実施例の動作を示す図である。
【図22】多段ATMスイッチにおけるRMセルの転送
状況を説明するための図である。
【図23】ラインユニットにおけるATMコネクション
のルート管理を説明するための図である。
【図24】残余帯域と閾値との関係を説明するための図
である。
【図25】入力ポート側に設けられた到着セルレート観
測部を示す図である。
【図26】CMOS−LSI化された多重波長識別部を
示す図である。
【図27】CMOS−LSI化された多重波長識別部を
示す図である。
【図28】単位スイッチを多段に接続したATMスイッ
チの構成を示す図である。
【図29】バレルシフタを用いて単位スイッチを多段に
接続したATMスイッチの構成を示す図である。
【図30】バレルシフタの光信号の分配状況を示す図で
ある。
【図31】アレー導波路回折格子の概念図である。
【図32】8入力8出力のバレルシフタの入出力の状況
を示す図である。
【符号の説明】 #11〜#2N、#111〜#2MN 単位スイッチ 10 多重波長変換部 11 電気光変換器 12 合波器 13、106 波長選択スイッチ 20 多重波長識別部 21 分波器 22 光電気変換器 23 アドレスフィルタ 24 セルバッファ 25 セル競合制御部 26 セルスイッチ 30−1〜30−64 バレルシフタ 40 速度変換バッファ 41 書込制御郡 42 クロック変換部 43 読出制御部 44 セルバッファ 45 読み書き制御部 46到着セルレート観測部 47 コネクションルート管理部 50 共有バッファ 51 セル識別部 100、102 LU(Line Unit) 104 出力ポート 108〜115 バッファ A1〜N1、A2〜N2 グループ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−13867(JP,A) 特開 平10−308748(JP,A) 特開 平10−154986(JP,A) 電子情報通信学会技術研究報告 SS E97−292(1998年3月20日)ポイント 図解式標準ATM教科書,アスキー出版 局,第47頁 電子情報通信学会総合大会 B−6− 25(1997年3月6日) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/56 H04B 10/02 H04Q 3/52

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の単位スイッチからなる段がS(S
    は整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであっ
    て、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、 該接続する手段は、 前記出力ポートから出力された電気信号セルを複数の異
    なる波長の光信号を含む第1の波長多重光信号に変換し
    て出力する手段と、 該第1の波長多重光信号の各波長の光信号を入れ替えて
    第2の波長多重光信号として出力する手段と、 該第2の波長多重光信号を電気信号セルに変換して前記
    入力ポートに入力する手段と を有 することを特徴とする
    ATMスイッチ。
  2. 【請求項2】 前記接続する手段には、前記s段目の各
    単位スイッチの入力ポートに所望の宛先のセルを選択的
    に通過させるアドレス選択手段を含む請求項1記載のA
    TMスイッチ。
  3. 【請求項3】 前記接続する手段には、前記s−1段目
    の各単位スイッチの出力ポートに、所望の宛先のセルを
    選択的に通過させるアドレス選択手段を含む請求項1記
    載のATMスイッチ。
  4. 【請求項4】 複数の単位スイッチからなる段がS(S
    は整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであっ
    て、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、 該接続する手段は、 前記出力ポートから出力される第1の電気信号セルを波
    長の異なるN個の光信号セルに変換する手段と、 この波長の異なるN個の光信号セルを波長多重し波長多
    重光信号を生成する波長多重手段と、 到来する前記波長多重光信号を波長の異なるN個の光信
    号セルに分波する波長分波手段と、 この波長の異なるN個の光信号セルをN個の第2の電気
    信号セルに変換する手段と、 該第2の電気信号セルを前記入力ポートに入力する入力
    手段と、 前記s−1段目のi番目のグループに属するM個の単位
    スイッチそれぞれのj番目の出力ポートに接続されたM
    個の前記波長多重手段と、j番目のグループに属する前
    記s段目のM個の単位スイッチそれぞれのi番目の入力
    ポートに接続されたM個の前記波長分波手段との間に設
    けられ、M個の前記波長多重手段からそれぞれ到来する
    M個の波長多重光信号に対してそれぞれの波長の光信号
    を入れ替えてM個の前記波長分波手段に出力する波長入
    替手段とを備えたことを特徴とする ATMスイッチ。
  5. 【請求項5】 前記入力手段はN個の電気信号セルのう
    ち所望の宛先のセルを透過させるフィルタ手段を含む
    求項に記載のATMスイッチ。
  6. 【請求項6】 前記出力ポートから出力される電気信号
    セルを所望の宛先にそれぞれ割当てられたN個の異なる
    波長の光信号セルに変換する手段を含む請求項記載の
    ATMスイッチ。
  7. 【請求項7】 前記波長入替手段は、m番目(m=1、
    2、…、M)の波長多重光信号のp番目(p=1、2、
    …N)の波長の光信号をm+p番目、m+pが前記波長
    分波手段の個数以上のときにはその個数を差し引いた数
    番目の出力に 振り分けるバレルシフタを含む請求項
    載のATMスイッチ。
  8. 【請求項8】 前記出力ポートから出力される電気信号
    セルの速度を変換する手段を備えた請求項記載のAT
    Mスイッチ。
  9. 【請求項9】 複数の単位スイッチからなる段がS(S
    は整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであっ
    て、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、該ATMスイッチは更に、 前記出力ポートから出力され
    る電気信号セルの速度を変換する手段を備え 該速度を変換する手段は、セルバッファと、このセルバ
    ッファの書込クロック速度と読出クロック速度との比を
    制御する手段とを含むことを特徴とする ATMスイッ
    チ。
  10. 【請求項10】 複数の単位スイッチからなる段がS
    (Sは整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであ
    って、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、該ATMスイッチは更に前記出力ポートから出力される
    電気信号セルの速度を変換する手段を備え、 前記速度を変換する手段は、セルバッファと、このセル
    バッファの入力側のビ ット展開数と出力側のビット展開
    数との比を制御する手段 とを含むことを特徴とするAT
    Mスイッチ。
  11. 【請求項11】 前記出力ポートから出力される電気信
    号セルの到着レートを観測する手段を備え、この到着レ
    ートにしたがって電気信号セルの速度を変換する手段を
    含む請求項1記載のATMスイッチ。
  12. 【請求項12】 複数の単位スイッチからなる段がS
    (Sは整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであ
    って、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、 該ATMスイッチは更に、前記出力ポートから出力され
    る電気信号セルを一時蓄積するセルバッファと、このセ
    ルバッファに到着する電気信号セルの到着レートを観測
    する手段と、この観測する手段により観測された到着レ
    ートにしたがって前記単位スイッチ間に設定される複数
    のATMコネクションのセル転送レートが均等となるよ
    うにATMコネクションを設定する手段とを備えたこと
    を特徴とする ATMスイッチ。
  13. 【請求項13】 複数の単位スイッチからなる段がS
    (Sは整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであ
    って、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、 該ATMスイッチは更に前記出力ポートから出力される
    電気信号セルの速度を変換する手段と、 セル転送レートが異なる複数のサービスクラスのATM
    コネクションのルートをあらかじめ設定する手段を備え
    たことを特徴とする ATMスイッチ。
  14. 【請求項14】 複数の単位スイッチからなる段がS
    (Sは整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであ
    って、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N)番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、 該ATMスイッチは更に電気信号セルの到着レートを観
    測する手段と、観測された到着レートにしたがって単位
    スイッチ間のルートの輻輳状態を検出する手段と、この
    検出する手段により輻輳が検出されたルートのATMコ
    ネクションの設定を禁止する手段とを備えたことを特徴
    とする ATMスイッチ。
  15. 【請求項15】 前記到着レートを観測する手段および
    前記輻輳状態を検出する手段は、前記単位スイッチの入
    力ポート側に設けられた請求項1記載のATMスイッ
    チ。
  16. 【請求項16】 前記輻輳状態を検出する手段は、その
    検出結果を他段の単位スイッチに伝達する手段を備えた
    請求項1記載のATMスイッチ。
  17. 【請求項17】 複数の単位スイッチからなる段がS
    (Sは整数、2≦S)段接続されたATMスイッチであ
    って、該ATMスイッチは、 前記段毎にM×N(M及びNは整数)個の単位スイッチ
    と、 該段の間を波長多重光信号を用いて接続する手段とを有
    し、 各段に配置されたM×N個の単位スイッチは、N個のグ
    ループからなり、 前記接続する手段は、s−1(sは整数、2≦s≦S)
    段目のi(iは整数、1≦i≦N)番目のグループに属
    する単位スイッチのj(jは整数、1≦j≦N )番目の
    出力ポートとs段目のj番目のグループに属する少なく
    とも1つの単位スイッチのi番目の入力ポートとを接続
    し、 該ATMスイッチは更に、前記単位スイッチの各ポート
    の残余帯域を観測する観測手段と、 送信側の単位スイッチに備えられ、RM(Resource Ma
    nagement)セルを複数のルートに送信する手段と、 該RMセルの受信側の単位スイッチに備えられ、該RM
    セルを返送する返送手段と、 該返送されたRMセルの内容に応じて特定のルートのA
    TMコネクションの設定を禁止する禁止手段とを有し、 前記観測手段により前記残余帯域が所定の値以下である
    ことが検出された場合に、前記返送手段は該RMセルに
    輻輳情報を収容し該RMセルを前記送信側の単位スイッ
    チに返送し、前記禁止手段が該RMセルに示されたルー
    トのATMコネクションの設定を禁止することを特徴と
    する ATMスイッチ。
  18. 【請求項18】 前記禁止手段は、前記RMセルに収容
    された輻輳情報にしたがって輻輳が検出されたルートを
    迂回するヘッダをセルに付与する手段を有する請求項1
    に記載のATMスイッチ。
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電子情報通信学会技術研究報告 SSE97−292(1998年3月20日)ポイント図解式標準ATM教科書,アスキー出版局,第47頁
電子情報通信学会総合大会 B−6−25(1997年3月6日)

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