JP3437355B2 - 交換装置 - Google Patents

交換装置

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JP3437355B2
JP3437355B2 JP32563995A JP32563995A JP3437355B2 JP 3437355 B2 JP3437355 B2 JP 3437355B2 JP 32563995 A JP32563995 A JP 32563995A JP 32563995 A JP32563995 A JP 32563995A JP 3437355 B2 JP3437355 B2 JP 3437355B2
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の交換装置及び方法は、各
種検討されてきている。図17はこれらパケット交換装
置において交換されるパケットの構成を示したものであ
り、図17において、符号109は、このパケットを出
力するべき出力端を指示するアドレス部であり、符号1
10は、このパケットによって運ばれるデータ部であ
る。
【0003】図18は、第一の従来例を示すものであ
り、入力端数N、出力端数Nのクロスバー型の交換装置
を示している。図18において符号111はデコーダ部
でありパケットのアドレス部を読み取り、このパケット
を出力するべき出力端を制御部に指示する。符号112
はFIFO(First In First Out)
であり、入力されたパケットを一時記憶し制御部からの
制御によって、入力された順番に出力線に出力する。符
号113はFIFOから出力されたパケット信号をスイ
ッチの入力に供給する為の入力線である符号114はス
イッチであり、入力線に入力されたパケット信号を、出
力線に出力するか否かを切り替える働きをする。符号1
15は、制御部であり、デコーダからの出力に応じて、
FIFOの読みだし制御と、各スイッチの開閉の制御を
行なう。符号116は出力線でありスイッチから出力さ
れるパケット信号を出力端に供給する。
【0004】このクロスバー型の交換装置においては、
所望の出力端に接続されたスイッチの開閉を制御する事
によって、出力される出力端を変更する為のルーティン
グ制御を制御部115で行なっている。又、複数の入力
端からの入力が同時に同一の出力端への出力を希望する
所謂出力競合が発生する場合、これら複数の入力の内の
どの入力を出力するかというアービトレーション制御も
制御部で行なっている。これらの制御により、交換動作
を実現している。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら本第
一の従来例においては、入力端数N、出力端数Nの場
合、N×N個のスイッチを必要とする為、ハードウェア
の規模が大変大きくなるという欠点があった。
【0006】又、本第一の従来例においては、複数の入
力線と出力線を接続する為のスイッチの出力が、同一の
出力線に対してN個も接続されている。この為、接続線
の配線が長くなり、配線遅延の発生、配線の浮遊容量の
増大等を生じ、入力端数Nが大きくなると、スイッチの
動作速度を上げる事が困難となる。従って本第一の従来
例は高速な入力パケット信号の交換には適さないという
欠点がある。
【0007】更に又、本第一の従来例においては、出力
端毎に、全ての入力端からの入力に関して出力競合の発
生を検知し、アービトレーション制御を行なう必要があ
る。それ故に、この制御の為制御部のハードウェア規模
が増大するという欠点があった。
【0008】図19は、前述第一の従来例の欠点を克服
する為になされた第二の従来例であり、後述する入力端
数2、出力端数2の2x2のスイッチを多段に接続する
事によって、交換機を構成している。図19において符
号117から符号128は、入力端数2、出力端数2の
2x2のスイッチであり、入力端と出力端をまっすぐに
接続する直進と、交わって接続する交差の二つの機能を
有している。この2x2のスイッチ12個をシャフル網
状に接続する事によって入力端数8、出力端数8のオメ
ガ型交換機を実現している。
【0009】図20は、前述の符号117から128の
入力数2、出力数2の2×2のスイッチの内部構成図で
ある。図20において符号129と130はデコーダI
とデコーダIIであり、入力されるパケットのアドレス
部を読み取り、このパケットを出力するべき出力端を制
御部に指示する。符号131と132はFIFOI(F
irst In First Out)とFIFOII
であり、入力されたパケットを一時記憶し制御部からの
制御によって、入力された順番にセレクタに出力する。
符号133と134はセレクタIとセレクタIIであり
制御部からの制御により、出力先に出力するべきパケッ
ト信号を記憶しているFIFOを選択する。セレクタI
がFIFOIを選択し、セレクタIIがFIFOIIを
選択している状態が前述の直進であり、セレクタIがF
IFOIIを選択し、セレクタIIがFIFOIを選択
している状態が前述の交差である。
【0010】本第二の従来例においては、必要となる2
×2のスイッチの数は、NlogN−N/2(logの
底は2)となり、第一の実施例のN×N個よりも少なく
はなるが、各2×2のスイッチそれぞれにデコーダ、F
IFO、制御部、セレクタを要する為、全体としてのハ
ードウェア規模が大きくなるという欠点があった。更に
又本第二の実施例に於ては、異なる入力端から、同一の
出力端への接続でない場合においても、他の入力端の接
続状況に応じては、所望の出力先に接続が出来ないとい
う所謂ブロッキング現象が起きるという問題があった。
これは、例えば図19の入力端5と出力端3が接続され
ている場合2×2のスイッチ117は交差状態に設定さ
れる事になるが、入力端1から出力端1に接続する為に
は、2×2のスイッチ117を直進状態に設定する必要
がある為、ブロッキングが生じる事になる。
【0011】前述第一及び第二の従来例に示した電気的
なスイッチによる交換装置は、高速で動作させる為に
は、高速でスイッチ可能な素子を用いる必要があるが、
これら高速な電気素子は大変高価であり、装置全体のコ
ストがかさむという欠点があった。そこで高速なパケッ
ト信号の交換装置として、パケット信号を光信号に変換
した後に交換する構成の交換装置が検討されてきてい
る。
【0012】この種の例として、前述第2の従来例と同
様な機能を有する光導波路型の2×2の光スイッチを光
ファイバを用いて多段に接続して8×8の交換装置を構
成した第3の従来例がある。図21は、第3の従来例に
用いられる、光導波路型の2x2の光スイッチであると
ころの交差型光スイッチの一つであるInP系全反射型
光スイッチの概略図及び断面図である。InP系全反射
型光スイッチの動作は、2つの光導波路の交差する交差
部にキャリヤを注入し屈折率変化領域の屈折率を変化さ
せることにより、交差部に入射してきた光信号を透過又
は全反射させてスイッチングを行う。このキャリア注入
による屈折率変化は、入射光の波長がバンド間遷移の吸
収端波長に近付くにつれ、屈折率変化が拡大するバンド
フィリング効果によるものである。
【0013】屈折率変化領域への電流注入は、バンドギ
ャップの大きいp−InPクラッド層とn−InP基板
によるキャリアの閉じ込め効果と、Zn拡散領域による
電流狭窄によって行われている。InGaAsPキャッ
プ層は、電極との良好なオーミックコンタクトを得るた
めに設けられている。光スイッチは、光信号の伝送損失
を抑え、且つ消光比を大きくする(クロストークを小さ
くする。)ことが要求される。消光比を大きくする為に
は、屈折率変化を大きくする必要があるが、前述光スイ
ッチは、バンドフィリング効果を用いたものであり、入
射光の波長が吸収端波長に近付くにつれ伝送損失の拡大
と屈折率変化の拡大が起きる。従って、伝送損失を抑え
るために、屈折率変化を小さくして、クロストークの増
加を犠牲にするか、それとも逆に、屈折率変化を小さく
して、クロストークの低減を図り、伝送損失の増大を許
すかの選択は、入射光の波長の設定にかかっている為、
波長の設定が難しい。特に2×2のスイッチを多段に接
続する場合は、この伝送損失の問題と、クロストークの
トレードオフの為、段数を多く出来ない為、大規模な交
換機が構成出来ないといった問題点があった。また、ス
イッチの切替の応答速度については、注入キャリアのラ
イフタイムによって制限されるので、高速に切替が行な
えないという問題点がある。
【0014】上記問題点も鑑み本発明者は以下の交換装
置及び方法を発明した。
【0015】図22は、その交換装置の構成を示したも
のであり、チューナブルレーザダイオード(TLD)を
用いた8個の可変波長送信部Iから可変波長送信部VI
IIと、フォトダイオード(PD)を用いた8個の受信
部Iから受信部VIIIからなる入力端数8、出力端数
8の交換装置の例を示している。図22において符号1
36から符号143はデコーダIからデコーダVIII
であり入力されるパケットのアドレス部を読み取り、こ
のパケットを出力するべき出力端を制御部に指示する。
符号144から符号151はFIFO(First I
n FirstOut)IからFIFOVIIIであ
り、入力されたパケットを一時記憶し制御部からの制御
によって、入力された順番に可変波長送信部に出力す
る。符号152から符号159は可変波長送信部Iから
可変波長送信部VIIIであり、FIFOIからFIF
OVIIIから出力されたパケット信号を、制御部内の
波長制御部の制御により、所定の波長の光信号に変換し
て、スターカプラに出射する。符号160はスターカプ
ラであり8個の可変波長送信部から出射された全ての波
長の光を合流し8個のフィルタに出射する機能を有して
いる。符号161から符号168はフィルタIからフィ
ルタVIIIであり、それぞれ固定の波長の光信号のみ
を透過し、他の波長の光信号を遮断する機能を有してい
る。各フィルタの透過波長は、フィルタIがλ1、フィ
ルタIIがλ2、フィルタIIIがλ3、フィルタIV
がλ4、フィルタVがλ5、フィルタVIがλ6、フィ
ルタVIIがλ7、フィルタVIIIがλ8に設定され
ている。符号169から符号176は受信部Iから受信
部VIIIであり、フィルタIからフィルタVIIIを
透過してきた所定の波長の光信号をフォトダイオードを
用いて電気信号に変換し、出力端に出力する機能を有し
ている。符号177はこの交換機の交換動作の制御を行
なう制御部であり、アービトレーション制御部178
と、波長制御部179から構成されている。アービトレ
ーション制御部は、各入力端に入力されるパケットの出
力競合の制御を、入力パケットの出力するべき出力端毎
に、各デコーダから出力されてくる指示に基づいて行な
う。このアービトレーションの結果をアービトレーショ
ン制御部177は波長制御部178に指示する。波長制
御部178はアービトレーション制御部177からの指
示に基づいて、各可変波長送信部の送信波長を制御す
る。
【0016】本構成においては、8個のフィルタIから
フィルタVIIIは透過する光信号の波長が異なる如く
設定されている為、各受信部に入射する光信号の波長
は、それぞれ異なり独自のものである。従って、各可変
波長送信部の送信波長を変更する事によって、出力する
べき出力端を変更するルーティング機能を実現すること
が出来る。
【0017】しかしながら、本構成においては、全ての
入力端から入力されるパケットのアービトレーション制
御を行う必要がある。
【0018】又、波長制御部においては、アービトレー
ション制御部からの指示に応じて、パケット毎に送信波
長を所定の波長に制御する必要がある為、例えば最も短
い波長でパケットを送出した後に、次に送出するべきパ
ケットの送出波長が最も長い波長である場合、可変波長
送信部の送信波長の変更量が大きくなってしまう。
【0019】その為高速な波長制御が必要となり、ハー
ドウェアの規模が大きくなったり或は、波長変更に要す
る時間が長くなる。
【0020】類似した構成の交換装置として、「Mat
thew S.Goodman;October 19
89−IEEE Communication Mag
azine,p27−35」にBHYPASSという技
術が示されている。構成は図22の構成に類似している
が、ここでは同時に複数の波長可変送信器に同じ出力端
に向かうパケットが入力されないようにバッチャーバニ
ヤンアルゴリズムを用いて予め制御しておき、それに合
わせて波長可変送信器の波長を制御している。この構成
においても同時に同じ出力端に向かうパケットが複数の
波長可変送信器に入力しないように予め制御する必要が
あり、またパケットの宛先に応じて波長可変送信器の波
長を制御する必要がある。
【0021】
【課題を解決するための手段及び作用】本願は、交換動
作の高速化の妨げとなるアービトレーション制御を不要
とし、ルーティング制御を簡略化することを目的として
いる。またチューナブルレーザダイオードの波長制御の
ようなチャネル制御を簡便にする事によって、従来より
高速動作が可能で、ハードウェア規模のより小さい、改
善された交換装置を提供することを目的としている。そ
の為、本発明では、下記の如く交換装置を構成して課題
を解決する。
【0022】本願第1の交換装置は、複数N個の入力端
と、N個の出力端との間で信号の交換を行う交換装置で
あって、前記入力端毎に、入力端からの信号を一時記憶
するバッファ手段と、該バッファ手段からの信号をN個
の異なるチャネルのいずれかで出力できる可変チャネル
送信手段とを設け、前記出力端毎に、前記N個のチャネ
ルの内の所定のチャネルを受信して出力端側に出力する
固定チャネル受信手段を、各出力端で前記所定のチャネ
ルが重複しないようにして設け、更に、前記各可変チャ
ネル送信手段が信号を出力するチャネルが互いに同時に
は同じチャネルにならないように予め決められている所
定のパターンに従って、前記各可変チャネル送信手段が
信号を出力するチャネルを順次、巡回的に切り換えるチ
ャネル変更制御手段と、前記各可変チャネル送信手段に
より出力された各信号を全ての前記固定チャネル受信手
段に対して出力する出力手段と、を有し、前記各固定チ
ャネル受信手段は、前記出力手段により出力された信号
の内、前記各固定チャネル受信手段の前記所定のチャネ
ルで送られてきた信号を受信して出力することにより、
複数N個の入力端と、N個の出力端との間で信号の交換
を行うことを特徴とする。
【0023】また、本願第2の交換装置は、複数N個の
入力端と、N個の出力端との間で信号の交換を行う交換
装置であって、前記入力端毎に、入力端からの信号を一
時記憶するバッファ手段と、該バッファ手段からの信号
をN個の異なるチャネルの内の所定のチャネルで出力す
る固定チャネル送信手段とを、各入力端で前記所定のチ
ャネルが重複しないようにして配置し、前記出力端毎
に、前記N個のチャネルのいずれかのチャネルで信号を
出力端側に出力できる可変チャネル受信手段を配置し、
更に、前記各可変チャネル受信手段が信号を受信するチ
ャネルが互いに同時には同じチャネルにならないように
予め決められている所定のパターンに従って、前記各可
変チャネル受信手段が信号を受信するチャネルを順次、
巡回的に切り換えるチャネル変更制御手段と、前記各固
定チャネル送信手段により出力された各信号を全ての前
記可変チャネル受信手段に対して出力する出力手段と、
を有し、前記各可変チャネル受信手段は、前記出力手段
により出力された信号の内、前記チャネル変更手段によ
り切り換えられたチャネルで送られてきた信号を受信し
て出力することにより、複数N個の入力端と、N個の出
力端との間で信号の交換を行うことを特徴とする。ま
た、本願第3の交換装置は、信号が入力される複数N個
の入力端と、信号を出力するN個の出力端と、前記N個
の入力端から入力された信号をそれぞれ一時記憶するN
個の入力バッファ手段と、前記N個の入力バッファ手段
それぞれが接続される前記出力端の接続関係を、それぞ
れの前記入力バッファ手段が同時には異なる前記出力端
に接続されるように予め設定された所定の順序で、か
つ、予め設定されたタイミング周期で順次切換える接続
手段と、前記接続手段により前記入力バッファ手段と前
記出力端の接続関係が切換えられている最中に、前記入
力バッファ手段に一時記憶されている信号が出力される
べき出力端に該入力バッファ手段が接続されるのに同期
して該信号を該入力バッファ手段から読み出させるバッ
ファ制御手段とを有することを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
(実施例1)図1は、本発明の第1の実施例であり、8
個の可変波長送信手段と8個の固定波長受信手段からな
る入力端数8、出力端数8の交換装置の例を示してい
る。
【0025】図1において、符号1から8は入力端から
入力された電気信号を一時記憶する為のバッファ手段で
あるところのバッファI〜バッファVIIIである。そ
の内部構成は後述する。符号9から16はバッファ手段
から出力される電気信号を8個の送信波長の内の、所望
の波長の光信号に変換して送信する可変波長送信手段で
あるところの可変波長送信部I〜可変波長送信部VII
Iである。符号17は、前記8個の可変波長送信部I9
〜可変波長送信部VIII16から送信される8個の光
信号を、後述する8個の固定波長受信手段に入射させる
為の光導波手段であるところのスターカプラである。符
号18〜25はフィルタI〜フィルタVIIIであり、
それぞれ固定の波長の光信号のみを透過し、他の波長の
光信号を遮断する機能を有している。各フィルタの透過
波長は、フィルタIがλ1、フィルタIIがλ2、フィ
ルタIIIがλ3、フィルタIVがλ4、フィルタVが
λ5、フィルタVIがλ6、フィルタVIIがλ7、フ
ィルタVIIIがλ8に設定されている。ここで各波長
は、短い順に番号が付けられている。符号26〜33は
フォトダイオードを用いた受信部であり、フィルタを透
過してきた所定の波長の光信号を電気信号に変換し、出
力端に出力する。受信部はPinフォトダイオード(P
in−PD)を搭載しており、Pinフォトダイオード
の後段に接続された増幅器,等化器及び識別回路により
波形整形して出力する機能を有している。フィルタI1
8と受信部I26は、波長λ1に対応した固定波長受信
手段を形成しており、フィルタII18と受信部II2
7は、波長λ2に対応した固定波長受信手段,フィルタ
III20と受信部III28は、波長λ3に対応した
固定波長受信手段,フィルタIV21と受信部IV29
は、波長λ4に対応した固定波長受信手段,フィルタV
22と受信部V30は、波長λ5に対応した固定波長受
信手段,フィルタVI23と受信部VI31は、波長λ
6に対応した固定波長受信手段,フィルタVII24と
受信部VII32は、波長λ7に対応した固定波長受信
手段をそれぞれ形成しており、さらにフィルタVIII
25と受信部VIII33は、波長λ8に対応した固定
波長受信手段を形成している。符号34はこの交換機の
交換動作の制御を行なう制御部であり、バッファ制御部
35と、波長制御部36から構成されている。バッファ
制御部35は、波長制御部36の指示に基づいて、入力
信号が出力されるべき出力端に対応した固定波長受信手
段の受信波長に一致するまで、伝送すべき信号のバッフ
ァ手段からの読みだしを制御する。波長制御部36は、
後述する所定の送信波長制御パターンに従って可変波長
送信手段の送信波長を制御する。
【0026】図2は、本発明の第一の実施例に用いられ
る、バッファI〜バッファVIIIの内部構成図であ
る。バッファI〜バッファVIIIの内部構成は全て同
一の構成である。図2において、符号37はデコーダで
あり、入力されるパケットのアドレス部を読み取り、こ
のパケットを書き込むべきデュアルポートメモリ39の
書き込み開始アドレス値を、パケットを出力するべき出
力端に応じて、書き込みアドレスカウンタ38に指示す
る。本実施例においては、パケットの構成は、従来例と
同じく図17の構成を用いる。符号38は書き込みアド
レスカウンタであり、デコーダ37から出力される書き
込み開始アドレス値から順次パケットを書き込むべきア
ドレス信号をデュアルポートメモリ39に出力する。符
号39は、パケットデータの書き込みと、読みだしを独
立に行なう為のデュアルポートメモリである。デュアル
ポートメモリ39の記憶領域は図3のメモリマップに示
す様に、パケットを出力するべき出力端に応じて、8つ
の領域に分割されている。それぞれの領域の先頭アドレ
スは、それぞれA1,A2,A3,A4,A5,A6,
A7,及びA8である。符号40は、読みだしアドレス
カウンタであり、バッファ制御部から出力される、オフ
セット値を読みだし開始アドレスとして、順次、パケッ
トを読み出すべきアドレス信号をデュアルポートメモリ
39に出力する。
【0027】図4は、本発明の第一の実施例に用いられ
る、バッファ制御部35の内部構成図である。図4にお
いて、符号49から56は、それぞれバッファ制御テー
ブルIからバッファ制御テーブルVIIIである。各バ
ッファ制御テーブルIからバッファ制御テーブルVII
Iは、波長制御部から出力されるアドレス値によって順
次読み出され、所定のオフセット値をバッファIからバ
ッファVIIIの読み出しアドレスカウンタ40に出力
する。これらのテーブルは、リードオンリーメモリ(R
OM)によって構成されている。バッファ制御テーブル
Iからバッファ制御テーブルVIIIの内容は後述す
る。
【0028】図5は、本発明の第一の実施例に用いられ
る、波長制御部35の内部構成図である。図5におい
て、符号57から64は、それぞれ波長制御テーブルI
から波長制御テーブルVIIIである。各波長制御テー
ブルIから波長制御テーブルVIIIは、3ビットのR
OMカウンタ65から出力されるアドレス値によって順
次読み出され、所定の波長制御信号を可変波長送信部の
駆動部に出力する。これらのテーブルは、リードオンリ
ーメモリ(ROM)によって構成されている。波長制御
テーブルIから波長制御テーブルVIIIの内容は後述
する。
【0029】図6は、本発明の第一の実施例に用いられ
る、可変波長送信部Iから可変波長送信部VIIIの内
部構成図である。可変波長送信部Iから可変波長送信部
VIIIの内部構成は全て同一の構成である。図6にお
いて、符号66は、駆動部であり、その内部は信号重畳
部と電流注入部によって構成されている。符号67は、
電流注入部であり、波長制御部からの波長制御信号に応
じて、DBR型のチューナブルレーザダイオード(TL
D)の発光領域,位相制御領域,DBR領域の3つの領
域に注入する電流のバイアス値を制御することにより、
送信波長をλ1からλ8まで制御する。符号68は、信
号重畳部であり、バッファからの電気信号を電流注入部
からのバイアス電流に重畳する事によって、所定の波長
で強度変調された光信号をDBR型のチューナブルレー
ザから送出させる。符号69は、DBR型のチューナブ
ルレーザダイオード(TLD)である。符号70は、D
BR領域であり、注入キャリア量に応じて、屈折率を変
化させ、送信波長を変化させる為の領域である。符号7
1は、位相制御領域であり、送信波長のDBR領域での
位相と発光領域での位相の整合を図る為の領域である。
符号72は、発光領域であり、レーザ発振の為の活性部
である。符号73は、送信波長を単一化する為の回折格
子である。
【0030】本第一の実施例においては、前述波長制御
テーブルIから波長制御テーブルVIIIの内容は表1
に示す如く設定されている。表1は、波長制御部の制御
によって、可変波長送信部が送信する波長を示してい
る。又、前述バッファ制御テーブルIからバッファ制御
テーブルVIIIのオフセット値は表2に示す如く設定
されている。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】これらのテーブルは、ROMカウンタ65
によって同期して読み出される。従って、各可変波長送
信部の送信波長は、λ1からλ3、λ5、λ7、λ8、
λ6、λ4、λ2、λ1の順に循環して遷移する。この
ようにとびとびに循環的に波長を遷移する事によって波
長の変更時の波長の変更量の最大値を小さくすることが
出来る。例えばλ1から順にλ2、λ3、λ4、λ5、
λ6、λ7、λ8と変更すると、λ8の次にλ1に波長
を変更する場合の波長の変更量が大きく成るが、前述の
如く設定する事によって、この様な大きな波長の変更が
生じない様に出来る。それによりデバイスの負担を軽く
することができ、また制御の信頼性を向上できる。
【0034】また高速な変更制御が可能となる。
【0035】更に表1に示す様に、各可変波長送信部の
送信波長は複数の可変波長送信部が、同一の波長での送
信を行なわない様に、送信波長の循環遷移の位相がずれ
ている。この様に、波長制御テーブルIから波長制御テ
ーブルVIIIによって送信波長制御パターンが決定さ
れる。
【0036】表1及び表2においては、可変波長送信部
の送信波長がλ1の時には、バッファのデュアルポート
メモリの読み出しの為のオフセット値は、記憶領域I4
1の値A1が割り当てられており、以下送信波長がそれ
ぞれλ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7、及びλ8の
場合は、それぞれ記憶領域II42、記憶領域III4
3、記憶領域IV44、記憶領域V45、記憶領域VI
46、記憶領域VII47、及び、記憶領域VIII4
8に対応した値が割り当てられている。
【0037】又、図3において、記憶領域I41からV
III48は、それぞれ出力するべき出力端の番号すな
わち、送信波長に対応している。従って、表1に示す如
く、波長制御テーブルを設定し、さらに表2に示す如
く、バッファ制御テーブルを設定する事によって、各バ
ッファに記憶されているパケットデータは、出力される
べき出力端に対応した受信部の受信波長に一致するま
で、バッファからの読みだしが制御される。
【0038】以下図1乃至図6及び、図7のタイムチャ
ートを参照しながら、本発明の第1実施例の動作につい
て、8つの入力端に、それぞれ一個のパケット(パケッ
トIからパケットVIII)が同時に入力され、なおか
つ、それらのパケットの出力されるべき出力端が、全て
受信部Iに接続された出力端Iである場合を例に示す。
【0039】又以下の説明においては、内部構成図が同
じ構成要素に対しては、便宜上図1から図7に示された
同一の符号を用いる事とする。
【0040】本実施例における交換装置の動作は、8つ
の連続した動作期間T1,T2,T3,T4,T5,T
6,T7,及びT8で構成されている。今8個のパケッ
ト(パケットIからパケットVIII)が入力された動
作期間をT8とする。
【0041】動作期間T8において入力端からパケット
が入力されると、バッファI1からバッファーVIII
の各デコーダ37においては、入力されたパケットのア
ドレス部が読み取られる。入力されたパケットの出力す
るべき出力端が、波長λ1の光信号を受信する受信部I
に接続された出力端Iである為、デコーダ37は、アド
レス部のデコード処理により、書き込みアドレスカウン
タ38に書き込み開始アドレス値としてA1を出力す
る。書き込みアドレスカウンタ38は、この書き込み開
始アドレスをロードし、順次カウンタをインクリメント
する事によって入力されたパケットデータの書き込みア
ドレスを発生し、デュアルポートメモリ39に出力す
る。デュアルポートメモリ39の入力ポートには、入力
端から入力されたパケットデータが入力されており、ア
ドレスカウンタ38から出力されるアドレスに従って順
次記憶領域Iに書き込まれる。この様にして動作期間T
8で入力された8個のパケットは、パケットIがバッフ
ァI1のデュアルポートメモリ39の記憶領域I41
に、パケットIIがバッファII2のデュアルポートメ
モリ39の記憶領域I41に、以下同様に、それぞれ対
応するバッファのデュアルポートメモリ39の記憶領域
I41に書き込まれる。
【0042】続く動作期間T1では、波長制御部36の
ROMカウンタ65から読み出しアドレス値として0が
波長制御テーブルIからVIIIに同時に出力される。
このアドレス値によって波長制御テーブルの内容が読み
出される。このとき読み出される内容は、前述表1に示
した通り、波長制御テーブルIからは、波長λ1に対応
した制御信号であり、以下波長制御テーブルII、波長
制御テーブルIII、波長制御テーブルIV、波長制御
テーブルV、波長制御テーブルVI、波長制御テーブル
VII、及び波長制御テーブルVIIIは、それぞれ波
長λ2、波長λ4、波長λ6、波長λ8、波長λ7、波
長λ5、及び波長λ3に対応した制御信号である。これ
ら制御信号は、それぞれ可変波長送信部I9から可変波
長送信部VIII16の駆動部66に入力される。駆動
部66では、電流注入部の注入電流が、これらの波長制
御信号によって設定され、それぞれチューナブルレーザ
ダイオード(TLD)の送信波長が所定の波長と成る様
に設定される。
【0043】同時に動作期間T1において、波長制御部
36のROMカウンタ65から出力される読み出しアド
レス値0は、バッファ制御部35のバッファ制御テーブ
ルに入力される。このアドレス値によってバッファ制御
テーブルIからVIIIの内容が読み出される。このと
き読み出される内容は、前述表2に示した通り、バッフ
ァ制御テーブルIからは、記憶領域Iに対応したオフセ
ット値A1であり、以下バッファ制御テーブルII、バ
ッファ制御テーブルIII、バッファ制御テーブルI
V、バッファ制御テーブルV、バッファ制御テーブルV
I、バッファ制御テーブルVII、及びバッファ制御テ
ーブルVIIIは、それぞれ記憶領域II、記憶領域I
V、記憶領域VI、記憶領域VIII、記憶領域VI
I、記憶領域V、及び記憶領域IIIに対応したオフセ
ット値A2,オフセット値A4,オフセット値A6,オ
フセット値A8,オフセット値A7,オフセット値A
5,及びオフセット値A3である。これらオフセット値
は、それぞれバッファI1からバッファVIII8の読
み出しアドレスカウンタ40に出力される。
【0044】バッファI1においては、読み出しアドレ
スカウンタ40は、バッファ制御テーブルI49から出
力されるオフセット値A1をロードし、順次カウンタを
インクリメントする事によって記憶領域Iにかき込まれ
ているパケットIを読み出す為のアドレスを発生し、デ
ュアルポートメモリ39に出力する。この読みだしアド
レスによってデュアルポートメモリ39の出力ポートか
ら、パケットIが順次読み出され可変波長送信部I9に
出力される。
【0045】同時にバッファII2においては、読み出
しアドレスカウンタ40に、バッファ制御テーブルII
50から出力されるオフセット値A2がロードされ、バ
ッファI1におけると同様に、記憶領域II42にかき
込まれているパケットがデュアルポートメモリ39から
読み出され、可変波長送信部II10に出力される。こ
の時、パケットIIは、記憶領域I41にかき込まれて
いる為、記憶領域II42から読み出されるパケットは
パケットIIとは異なり、動作期間T8以前にかき込ま
れたものである。同様にバッファIII3の記憶領域I
V、バッファIV4の記憶領域VI、バッファV5の記
憶領域VIII、バッファVI6の記憶領域VII、バ
ッファVII7の記憶領域V、及びバッファVIII8
の記憶領域III、からそれぞれパケットが読み出さ
れ、可変波長送信部III11から可変波長送信部VI
II16にそれぞれ出力される。この時読み出されるパ
ケットはバッファII2におけると同様に動作期間T8
以前にかき込まれたものである。
【0046】各可変波長送信部I9から可変波長送信部
VIII16はバッファI1からバッファVIII8よ
り出力されるパケットデータを波長制御部から出力され
る波長制御信号を元に所定の波長に変換してスターカプ
ラ17に出射する。この時出射される光信号の波長は、
前述の通り、可変波長送信部I9が波長λ1、可変波長
送信部II10が波長λ2、可変波長送信部III11
が波長λ4、可変波長送信部IV12が波長λ6、可変
波長送信部V13が波長λ8、可変波長送信部VI14
が波長λ7、可変波長送信部VII15が波長λ5、可
変波長送信部VIII16が波長λ3である。この様に
8個の可変波長送信部から出射される光信号の波長は、
波長制御部の制御により異なっている為、スターカプラ
17においておたがいに影響されることなく混合され、
全ての波長の光が、フィルタI18からフィルタVII
I25に入射する。
【0047】フィルタI18は波長λ1の光信号のみを
透過するフィルタである為、フィルタI18に入射した
λ1からλ8の8波長の光信号の内λ1以外の光信号は
全て遮断されλ1の光信号のみが受信部I26に入射す
る。このλ1の光信号は動作期間T8においてバッファ
I1のデュアルポートメモリ39の記憶領域I41にか
き込まれ、動作期間T1において読み出され、可変波長
送信部I9において波長λ1の光信号に変換されたパケ
ットIである。この波長λ1の光信号は、受信部I26
において電気信号に変換され出力端から出力される。同
様にフィルタIIは波長λ2の光信号のみを透過するフ
ィルタである為、波長λ2の光信号のみが透過され受信
部II27において電気信号に変換されて出力端から出
力される。この時出力されるのは、バッファII2のデ
ュアルポートメモリ39の記憶領域IIに動作期間T8
以前にかき込まれていたパケットデータである。以下同
様にフィルタIII20、フィルタIV21、フィルタ
V22、フィルタVI23、フィルタVII24、及び
フィルタVIII25は、それぞれ波長λ3、波長λ
4、波長λ5、波長λ6、波長λ7、及び波長λ8のみ
の光信号を透過するフィルタである為、受信部III2
8、受信部IV29、受信部V30、受信部VI31、
受信部VII32、及び受信部VIII33、からは表
1の波長制御テーブルから分かる様に、それぞれ、バッ
ファVIII8、バッファIII3、バッファVII
7、バッファIV4、バッファVI6、及びバッファV
5のそれぞれのデュアルポートメモリ39の記憶領域I
II、記憶領域IV、記憶領域V、記憶領域VI、記憶
領域VII、及び記憶領域VIIIに動作期間T8以前
にかき込まれていたパケットデータである。
【0048】このように動作期間T1においては、バッ
ファI1のデュアルポートメモリ39の記憶領域I41
にかき込まれているパケットIが読み出され、可変波長
送信部I9において波長λ1の光信号に変換された後受
信部I26で電気信号に変換された後出力端から出力さ
れる。
【0049】続く動作期間T2では、波長制御部36の
ROMカウンタ65から読み出しアドレス値として1が
波長制御テーブルIからVIIIに同時に出力される。
このアドレス値によって波長制御テーブルの内容が読み
出される。このとき読み出される内容は、前述表1に示
した通り、波長制御テーブルIからは、波長λ3に対応
した制御信号であり、以下波長制御テーブルII、波長
制御テーブルIII、波長制御テーブルIV、波長制御
テーブルV、波長制御テーブルVI、波長制御テーブル
VII、及び波長制御テーブルVIIIは、それぞれ波
長λ1、波長λ2、波長λ4、波長λ6、波長λ8、波
長λ7、及び波長λ5に対応した制御信号である。これ
ら制御信号は、前述動作期間T1におけると同様に、そ
れぞれ可変波長送信部I9から可変波長送信部VIII
16に対応した駆動部66に入力される。
【0050】同時に前述動作期間T1におけると同様に
バッファ制御テーブルIからバッファ制御テーブルVI
IIが読み出される。このとき読み出される内容は、前
述表2に示した通り、バッファ制御テーブルIからは、
記憶領域1に対応したオフセット値A3であり、以下バ
ッファ制御テーブルII、バッファ制御テーブルII
I、バッファ制御テーブルIV、バッファ制御テーブル
V、バッファ制御テーブルVI、バッファ制御テーブル
VII、及びバッファ制御テーブルVIIIは、それぞ
れ記憶領域I、記憶領域II、記憶領域IV、記憶領域
VI、記憶領域VIII、記憶領域VII、及び記憶領
域Vに対応したオフセット値A1,オフセット値A2,
オフセット値A4,オフセット値A6,オフセット値A
8,オフセット値A7,及びオフセット値A5である。
【0051】従って動作期間T2において受信部I26
が受信する波長λ1の光信号を送信する可変波長送信部
は可変波長送信部II10であり、可変波長送信部II
10には、バッファII2のデュアルポートメモリ39
の記憶領域Iに動作期間T8においてかき込まれたパケ
ットIIのパケット信号が入力される。この様にして動
作期間T2においてはパケットIIが受信部I26から
出力端に出力される。この時可変波長送信部II10以
外の可変波長送信部からは、動作期間T1以前にかき込
まれたパケットIIIからパケットVIII以外のパケ
ットが波長制御部の制御によって所定の波長の光信号に
変換されて出射され、スターカプラ19及び各フィルタ
を透過が各受信部で電気信号に変換された後、出力端か
ら出力される。
【0052】同様に動作期間T3においては、波長λ1
の光信号を送信する可変波長送信部は可変波長送信部I
II11であり、可変波長送信部IIIからはバッファ
III3のデュアルポートメモリ39の記憶領域Iに動
作期間T8においてかき込まれたパケットIIIのパケ
ット信号が波長λ1の光信号に変換されて出射され、受
信部I26において電気信号に変換された後出力端に出
力される。更に以下同様に動作期間T4においてはパケ
ットIVが出力され、動作期間T5でパケットV、動作
期間T6でパケットVI、動作期間T7でパケットVI
I更に動作期間T8でパケットVIIIがそれぞれ所定
の可変波長送信部で波長λ1の光信号に変換された後、
スターカプラ17、フィルタ18を透過した後、受信部
I26で電気信号に変換された後出力端から出力され
る。
【0053】このように動作期間T8において同時に入
力端から入力された出力先が出力端Iの8個のパケット
は、続く8個の動作期間に順次所定の出力端Iから出力
される。
【0054】この様に動作期間T8において8個の入力
端に同時に入力されたパケットIからパケットVIII
の8個のパケットは、続く8個の動作期間において所定
の出力端から順次出力される。
【0055】上記したようにアービトレーションを必要
とせず各信号(パケット)を所望の出力端から出力させ
ることができる。また信号を出力すべき出力端を判断
し、それによりチャネル、すなわち波長を変更すること
をしないので制御は簡略化され高速な交換を実現でき
る。
【0056】(実施例2)図8は、本発明第一の実施例
のバッファI1からバッファVIII8の内部構成の他
の実施例である。
【0057】図8において符号74はデコーダであり、
入力されるパケットのアドレス部を読み取り、このパケ
ットを書き込むべきFIFOを選択し、デマルチプレク
サ75に指示する。符号75はデマルチプレクサであり
入力端から入力されるパケット信号をデコーダからの指
示に従い、所定のFIFOに出力する。符号76は送信
波長毎に設けられたFIFOI〜VIIIでありデマル
チプレクサから出力されるパケット信号を一時記憶し、
バッファ制御部からの指示によってパケット信号が読み
出される。符号77はセレクターであり、バッファ制御
部からの制御信号によって、FIFOIからFIFOV
IIIの中から所定のFIFOを選択しその出力信号を
可変波長送信部に出力する。
【0058】表3は図8のバッファ構成例において好適
に用いられるバッファ制御テーブルの実施例であり、読
み出されるFIFOの番号が示されている。バッファ制
御部の構成は図4と同一である。
【0059】
【表3】
【0060】本実施例に於ては、各動作期間において、
図4のバッファ制御テーブルに示されたFIFOが選択
され、かき込まれていたパケット信号が読み出され、可
変波長送信部に出力される。例えば、動作期間T1にお
いては、バッファI1では、FIFOIが選択されかき
込まれていたパケット信号が読み出され可変波長送信部
Iに出力される。
【0061】本実施例では、複数のFIFOを用いる事
によって、前述実施例1の構成の様な読み出しカウンタ
にオフセットを与える必要がなく成る為、バッファ部の
構成が簡略化出来る効果がある。
【0062】(実施例3)図9は、半導体基板上に、8
×8の半導体光導波路型スターカプラと、8つの波長可
変DFBレーザと8つの波長固定フィルタと8つのpi
n光検出器をモノリシック集積した、本発明の交換装置
において用いる光集積回路の斜視図である。
【0063】符号78は、長さ数百ミクロンの波長可変
DFBレーザであり、3分割電極構造を持ち、各電極へ
の電流の注入比を変えることにより送信波長の制御を行
う。符号79は、スターカップラであり、波長可変DF
Bレーザから送出された各波長多重光のパワーをモード
混合領域で均等にし、各出力端から各波長の光のパワー
を均等に出力する。符号80は、波長固定フィルタであ
り、所定の注入電流を電極に注入し、スターカップラか
ら出力された波長多重光の中から所定の波長の光信号の
みを透過させる。符号81は、pin光検出器であり、
波長固定フィルタを通過した所定の波長の光信号を受信
する。符号82は、InP基板であり、基板上に8×8
の半導体光導波路型スターカプラと、8つの波長可変D
FBレーザと8つの波長固定フィルタと8つのpin光
検出器をモノリシックに集積する。
【0064】この光集積回路は3回のMOVPE成長で
作製される。第1回の成長は、n−InP基板上にIn
GaAs/InGaAsPの超格子層の活性層とInG
aAsPガイド層を成長させ、波長可変DFBレーザと
波長固定フィルタの活性層とpin光検出器の光吸収層
を形成する。波長可変DFBレーザと波長固定フィルタ
の回折格子を形成した後、8×8の半導体光導波路型ス
ターカプラ形成部分のみを基板までエッチングで除き、
その後第2回の成長では、InGaAsP光導波層とノ
ンドープのInP層を選択成長する。この第2回の成長
でレーザ及び光検出器と導波路の付き合わせ結合が形成
される。次に、第3回の成長として、p−InPクラッ
ド層とp+−InPキャップ層を全面に成長し、エピタ
キシャル成長工程が完了する。最後に各素子の横方向閉
じ込めはInPクラッド層をエッチングによりメサ加工
したストリップ装荷構造により実現する。DFBレー
ザ、波長固定フィルタ、光検出器にそれぞれ3分割電
極、1電極、1電極を形成させ、図9の光集積回路を製
作する。
【0065】図10は、半導体基板上に構成した8×8
の半導体光導波路型スターカプラの概形図である。
【0066】n−InP基板上に、InGaAsP光導
波層、ノンドープのInP層、p−InPクラッド層を
順に形成し、図9に示されている8×8のスター状の光
導波路をエッチングによって形成する。8×8のスター
状の光導波路を形成するにあたっては、モード混合領域
を設けて、いかなる光入射条件に対しても各出力光導波
路に均等に光パワーを分配させる。
【0067】図11は、図9(前述の図)に表示されて
いる波長可変DFBレーザIから波長可変DFBレーザ
VIIIの内部構成図である。波長可変DFBレーザI
から波長可変DFBレーザVIIIの内部構成は全て同
一の構成である。図11において、符号83、符号8
4、符号85は、それぞれ電極1、電極2、電極3であ
る。電極の下には各電極との良好なオーミックコンタク
トを得るためにp+−InPキャップ層を成長させる。
符号86と符号87は、それぞれp−InPクラッド
層、n−InP基板であり、InGaAs/InGaA
sPの超格子層の活性層にキャリアを閉じ込める働きを
持つ。符号88は、InGaAs/InGaAsPの超
格子層の活性層であり、量子効果を用いた発光再結合が
行われ誘導放出光を発生する。符号89は、InGaA
sPガイド層であり、InGaAs/InGaAsPの
活性層の誘導放出光を伝搬させる。InGaAsPガイ
ド層に形成された回折格子は、InGaAsPガイド層
を伝搬する所定の波長の光のみを反射する。符号90
は、駆動部であり、その内部は信号重畳部と電流注入部
によって構成されている。符号91は、電流注入部であ
り、波長制御信号により電極1と電極3に注入する電流
と電極2に注入する電流の比率および各注入電流を制御
する。符号92は、信号重畳部であり、バッファからの
電気信号を電流注入部からのバイアス電流に重畳する事
によって、所定の波長で強度変調された光信号をDFB
型のチューナブルレーザーから送出させる。波長可変D
FBレーザの送信波長は、電極1と電極3に注入する電
流と電極2に注入する電流の比率によって制御されてい
る。ただし、波長可変DFBレーザの構造はこれに限っ
たものではなく、2分割電極構造の波長可変DFBレー
ザを用いてもさしつかえない。
【0068】本実施例に於ては、本発明による交換装置
の外形を小型化出来る効果がある。更に、チューナブル
レーザダイオード(TLD)や、スターカップラ、フォ
トダイオード等をディスクリートな素子で構成した場合
に比較して、信頼性を向上出来る効果がある。
【0069】(実施例4)図12は、本発明の第2の実
施例であり、8個の固定波長送信部と8個の可変波長受
信部からなる入力端数8、出力端数8の交換装置の例を
示している。図12において、符号93から97はバッ
ファ手段から出力される電気信号をそれぞれ異なる固定
の波長の光信号に変換して出力する固定波長送信部であ
る。この固定波長送信部は例えばDFBレーザやDBR
レーザ等が搭載された光送信器であり、レーザダイオー
ド駆動部と波長安定化部等から構成される。各固定波長
送信部の送信波長は、固定波長送信部I93がλ1、固
定波長送信部II94がλ2、固定波長送信部III9
5がλ3、固定波長送信部IV96がλ4、固定波長送
信部V97がλ5、固定波長送信部VI98がλ6、固
定波長送信部VII99がλ7、固定波長送信部VII
I100がλ8に設定されている。符号101〜108
は波長可変フィルタであり、8個の送信波長の内の、所
望の波長の光信号を透過し他の波長の光信号を遮断する
機能を有している。各波長可変フィルタ101〜108
は各受信部I26〜VIII33と組み合され可変波長
受信部となっている。符号34はこの交換機の交換動作
の制御を行なう制御部であり、バッファ制御部35と、
波長制御部36から構成されている。バッファ制御部3
5は、波長制御部36の指示に基づいて、入力信号が出
力されるべき出力端に対応した可変波長受信部の透過波
長が、入力信号が読みだされるバッファに接続された固
定波長送信部の送信波長に一致するまで、伝送すべき信
号のバッファ手段からの読みだしを制御する。波長制御
部36は、実施例1で説明した送信波長制御パターンと
同じように可変波長受信部の透過波長を制御する。波長
制御部35の内部構成は第I実施例の波長制御部35
(図5)と同様の構成である。ただし制御信号は波長可
変フィルタの駆動部に送られる。例えば波長可変フィル
タとしてファイバファブリペローフィルタを使用する場
合は電圧駆動制御型であり、DFBレーザフィルタを使
用する場合は電流駆動制御型になる。また図では省略し
てあるが、波長安定化のための温度制御部が波長可変フ
ィルタ駆動部に含まれている。また、他の部分は実施例
1と同じであり、同一の部分は同一の番号で記してあ
る。また本実施例では波長可変フィルタの制御テーブル
とは表1と同じであり、それに対応させて示すバッファ
制御テーブルを作成している。本実施例でのタイムチャ
ートは図13のようになる。
【0070】
【表4】
【0071】図5において、実施例1と同様に各波長制
御テーブルIから波長制御テーブルVIIIは、3ビッ
トのROMカウンター65から出力されるアドレス値に
よって順次読み出され、所定の波長制御信号を波長可変
フィルタの駆動部に出力する。波長可変フィルタ駆動部
は波長制御信号に基づき、指定された波長に対応する駆
動電圧又は駆動電流を波長可変フィルタに供給し、波長
可変フィルタの透過波長を設定する。各波長可変フィル
タの透過波長は、表1に示すようにλ1からλ3、λ
5、λ7、λ8、λ6、λ4、λ2、λ1の順に循環し
て遷移する。又、図3において、記憶領域IからVII
Iは、それぞれ出力するべき出力端の番号すなわち、透
過波長に対応しているので、表4に示す如く、バッファ
制御テーブルを設定する事によって、各バッファに記憶
されているパケットデータは、出力されるべき出力端に
対応した波長可変フィルタの透過波長が、入力信号を読
みだすバッファに接続されている光送信器の送信波長に
一致するのと同期して、バッファからの読みだしが制御
される。
【0072】以下図12、図2、図3、図4、図5、及
び、図13のタイムチャートを参照しながら、本発明の
第2実施例の動作について、8つの入力端に、それぞれ
一個のパケット(パケットIからパケットVIII)が
同時に入力され、なおかつ、それらのパケットの出力さ
れるべき出力端が、全て受信部Iに接続された出力端I
である場合を例に示す。
【0073】本実施例における交換装置の動作は、実施
例1と同様の動作でバッファ制御部35によりパケット
の読み出しが制御されてパケットが順次読み出され、各
固定波長固定波長送信部に出力される。各固定波長送信
部I93から固定波長送信部VIII100はバッファ
I1からバッファVIII8より出力されるパケットデ
ータをそれぞれに割り当てられた波長に変換してスター
カプラ17に出射する。この時出射される光信号の波長
は、前述の通り、固定波長送信部I93が波長λ1、固
定波長送信部II94が波長λ2、固定波長送信部II
I95が波長λ3、固定波長送信部IV96が波長λ
4、固定波長送信部V97が波長λ5、固定波長送信部
VI98が波長λ6、固定波長送信部VII99が波長
λ7であり、さらに固定波長送信部VIII100が波
長λ8である。この様に8個の固定波長送信部から出射
される光信号の波長はそれぞれ異なっている為、スター
カプラ17においておたがいに影響されることなく混合
され、全ての波長の光が、波長可変フィルターI101
から波長可変フィルターVIII108に入射する。こ
の時波長制御部136の各波長テーブルからは表1のア
ドレス0に対応した波長制御信号が波長可変フィルタ駆
動部に供給され、その信号を元に各波長可変フィルタの
透過波長が設定される。その時の透過波長は、波長可変
フィルタI101はλ1、波長可変フィルタII102
はλ2、波長可変フィルタIII103はλ4、波長可
変フィルタIV104はλ6、波長可変フィルタV10
5はλ8、波長可変フィルタVI106はλ7、波長可
変フィルタVII107はλ5、波長可変フィルタVI
II108はλ3である。波長可変フィルターI101
の透過波長はλ1に設定されているため、波長可変フィ
ルターI101に入射したλ1からλ8の8波長の光信
号の内λ1以外の光信号は全て遮断されλ1の光信号の
みが受信部I26に入射する。このλ1の光信号は動作
周期T8においてバッファI1のデュアルポートメモリ
39の記憶領域I41にかき込まれ、動作周期T1にお
いて読み出され、固定波長送信部93において波長λ1
の光信号に変換されたパケットIである。この波長λ1
の光信号は、受信部I26において電気信号に変換され
出力端から出力される。同様に波長可変フィルター10
2は透過波長がλ2に設定されているので、波長λ2の
光信号のみが透過され受信部II27において電気信号
に変換されて出力端から出力される。この時出力される
のは、バッファII2のデュアルポートメモリ39の記
憶領域IIに動作周期T8以前にかき込まれていたパケ
ットデータである。以下同様に波長可変フィルターII
I103、波長可変フィルターIV104、波長可変フ
ィルターV105、波長可変フィルターVI106、波
長可変フィルターVII107、及び波長可変フィルタ
ーVIII108は、それぞれ波長λ4、波長λ6、波
長λ8、波長λ7、波長λ5、及び波長λ3に設定され
ているので、受信部III28、受信部IV29、受信
部V30、受信部VI31、受信部VII32、及び受
信部VIII33には表1の波長制御テーブル及び表4
のバッファ制御テーブルから分かる様に、それぞれ、バ
ッファIV4、バッファVI6、バッファVIII8、
バッファVII7、バッファV5、及びバッファIII
3のそれぞれのデュアルポートメモリ39の記憶領域I
II、記憶領域IV、記憶領域V、記憶領域VI、記憶
領域VII、及び記憶領域VIIIに動作周期T8以前
にかき込まれていたパケットデータが入力される。
【0074】このように動作周期T1においては、バッ
ファI1のデュアルポートメモリ39の記憶領域I41
にかき込まれているパケットIが読み出され、固定波長
送信部93において波長λ1の光信号に変換された後、
受信部I26で電気信号に変換されて出力端から出力さ
れる。
【0075】続く動作周期T2では、波長制御部36の
ROMカウンター65から読み出しアドレス値として1
が波長制御テーブルIから波長制御テーブルVIIIに
同時に出力される。このアドレス値によって波長制御テ
ーブルの内容が読み出される。このとき読み出される内
容は、前述表1に示した通り、波長制御テーブルIから
は、波長λ3に対応した制御信号であり、以下波長制御
テーブルII、波長制御テーブルIII、波長制御テー
ブルIV、波長制御テーブルV、波長制御テーブルV
I、波長制御テーブルVII、及び波長制御テーブルV
IIIは、それぞれ波長λ1、波長λ2、波長λ4、波
長λ6、波長λ8、波長λ7、及び波長λ5に対応した
制御信号である。これら制御信号は、前述動作周期T1
におけると同様に、それぞれ波長可変フィルタ9から波
長可変フィルタ16に対応した駆動部に入力される。同
時に前述動作周期T1におけると同様にバッファ制御テ
ーブルIからバッファ制御テーブルVIIIが読み出さ
れる。このとき読み出される内容は、前述表4に示した
通り、バッファ制御テーブルIからは、記憶領域IIに
対応したオフセット値A2であり、以下バッファ制御テ
ーブルII、バッファ制御テーブルIII、バッファ制
御テーブルIV、バッファ制御テーブルV、バッファ制
御テーブルVI、バッファ制御テーブルVII、及びバ
ッファ制御テーブルVIIIは、それぞれ記憶領域II
I、記憶領域I、記憶領域IV、記憶領域VIII、記
憶領域V、記憶領域VII、及び記憶領域VIに対応し
たオフセット値A3、オフセット値A1、オフセット値
A4、オフセット値A8、オフセット値A5、オフセッ
ト値A7、及びオフセット値A6である。従って動作周
期T2において受信部26が受信する波長λ3の光信号
を送信する固定波長送信部は95であり、固定波長送信
部95にはバッファIII3のデュアルポートメモリ3
9の記憶領域Iに動作周期T8においてかき込まれたパ
ケットIIIのパケット信号が入力される。この様にし
て動作周期T2においてはパケットIIIが受信部26
から出力端に出力される。同様に動作周期T3において
は、波長λ5の光信号を送信する固定波長送信部は固定
波長送信部97であり、固定波長送信部97からはバッ
ファV5のデュアルポートメモリ39の記憶領域Iに動
作周期T8においてかき込まれたパケットVのパケット
信号が波長λ5の光信号に変換されて出射され、受信部
I26において電気信号に変換された後出力端に出力さ
れる。更に以下同様に動作周期T4においてはパケット
VIIが固定波長送信部96で波長λ7に変換されて出
力され、動作周期T5でパケットVIIIが固定波長送
信部97で波長λ8に変換されて出力され、動作周期T
6でパケットVIが固定波長送信部95で波長λ6に変
換されて出力され、動作周期T7でパケットIVが固定
波長送信部96で波長λ4に変換されて出力され、更に
動作周期T8でパケットIIが固定波長送信部94で波
長λ2に変換されて出力されて、スターカプラ17を通
り、波長可変フィルター101を透過した後、受信部I
26で電気信号に変換されて出力端から出力される。こ
のように動作周期T8において同時に入力端から入力さ
れた出力先が出力端Iの8個のパケットは、続く8個の
動作周期のそれぞれにおいて、所望の出力端である出力
端Iから出力される。
【0076】図14は実施例4の可変波長受信部におけ
る各波長のフィルタリングと同等の機能を有する分波器
の構成を示したものである。この構成は鳥羽他、Ele
ctronics Letters,vol.23,7
89,1987に示されている。図14は、3−dBカ
ップラで多段化したマハツェンダ干渉計により構成した
例である。偏波保持ファイバであるPANDAファイバ
により3台の合分波器を接続し、8個の波長分波が行な
われる。各出力部からの透過波長は薄膜ヒータに加える
電力を制御する事によって、所望の波長に設定する事が
出来る。
【0077】図15はスターカップラで信号光を8ポー
トに分岐後、各ポートに設けられたファイバファブリペ
ロ型波長フィルタで波長選択する構成の概念図である。
この例におけるファブリペロエタロンは、図16に示す
ように、2つのファイバの端面を鏡面として向かい合わ
せることにより作成する。ファイバを支持するピエゾ素
子でギャップを制御することにより選択する波長をチュ
ーニングする。この構成はJ.Stone et a
l.,Electronics Letters,vo
l.23,781,1987に示されている。
【0078】波長フィルタや分波器の選択は、送信器で
あるチューナブルレーザダイオード(TLD)の可変範
囲、波長チャンネル間隔等を考慮して行なうべきである
為、これら、マハツェンダ干渉計およびファブリペロエ
タロン等の波長フィルタを使い分ける事によって、チュ
ーナブルレーザダイオード(TLD)に応じた最適な構
成を実現出来る効果がある。
【0079】また可変波長受信部として可変波長DFB
レーザを用いる構成も可能である。この時はレーザに入
射される光によって電極間電圧が変化することにより受
信する。レーザ発振の時と同様に多電極構成にすること
により受信波長を可変とすることが可能である。この構
成によれば波長フィルタや分波器等を介さずに直接光検
出を行う構成が可能となる。
【0080】(実施例5)以下の上記実施例1で示した
交換装置を用いたネットワークシステムを示す。この実
施例では複数の端末を接続してネットワークを構成する
際に、8個のチャネルを用いており、光波長多重により
それらのチャネルを多重して伝送する構成としている。
それら8個のチャネルはそれぞれ異なる波長(λ1、λ
2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7、λ8)である。ま
た端末は各チャネルに分離挿入手段を介して接続する形
態をとる。該分離挿入手段はノード装置の中に設けてあ
り、図23に該ノード装置の構成を示す。
【0081】図24は、図23に示したノード装置を用
いたネットワークシステムの構成例であり、4つのノー
ド装置を光ファイバによってリング型に接続した例を示
している。矢印はパケットの伝送方向を示している。4
つのノード装置の内部構成は同様で図23に示した構成
である。
【0082】図23において、符号201は光波長多重
伝送路の物理媒体であるところの光ファイバであり、上
流に隣接するノード装置の合波器228と自ノード装置
の分岐器202との間のマルチチャネル伝送路の伝送媒
体として機能するものであり、波長λ1、λ2、λ3、
λ4、λ5、λ6、λ7、λ8によるチャネルを有して
いる。符号202は分岐器であり、光ファイバ201を
伝送して来る光信号を分岐し8個の固定波長受信部に出
力する。符号203から210は、フォトダイオードを
用いた、固定波長受信手段であるところの固定波長受信
部“I”から固定波長受信部“VIII”であり、その
内部構成は後述する。各固定波長受信部“I”から固定
波長受信部“VIII”は、それぞれ波長λ1からλ8
に対応した一つの波長の光信号で伝送されるパケット流
のみを受信する。符号211は、交換装置であり、入力
端“I”から入力端“VIII”がそれぞれ固定波長受
信部“I”203から固定波長受信部“VIII”21
0に接続されており、出力端“I”から出力端“VII
I”がそれぞれ分離挿入部“I”212から分離挿入部
“VIII”219に接続されている。入力端“I”が
λ1のチャネルに対応しており、入力端“I”には出力
端“I”が対応している。また入力端“II”にはλ2
が対応しており、入力端“II”には出力端“II”が
対応している。以下同様に各入力端と各チャネルが対応
しており、各入力端には各出力端が対応している。交換
装置211の構成は、前述図1と同様であり、所望のチ
ャネル処理グループにパケットを乗り換えさせる働きを
する。符号212から219は、分離挿入手段であると
ころの分離挿入部“I”から分離挿入部“VIII”で
あり、交換装置から出力されるパケット流の中から、後
述するサブ伝送路を介して端末に伝送するべきパケット
を分離し、サブ伝送路に送出すると共に、サブ伝送路を
介して端末から伝送されてくるパケットを交換装置から
出力されるパケット流に挿入する機能を有している。そ
の内部構成は後述する。分離挿入部“I”212から分
離挿入部“VIII”219には各々1台の端末が接続
されている。符号220から227は、半導体レーザを
用いた固定波長送信手段であるところの固定波長送信部
“I”から固定波長送信部“VIII”であり、分離挿
入部から出力されるパケットを、所定の波長の光信号に
変換して合波器228を介して光波長多重伝送路の物理
媒体であるところの光ファイバ229に送出する。半導
体レーザとしては、多電極構造によるDFB(Dist
ributed Feed Back)型のレーザが用
いられる。本実施例では、ノード間で波長多重伝送を行
うため、本DFB型レーザの各電極の注入電流量を制御
する事によって固定波長送信部“I”220から固定波
長送信部“VIII”227には、送信波長として、そ
れぞれλ1からλ8が割り当てられている。符号228
は合波器であり、8個の固定波長送信部から送出される
波長λ1から波長λ8の光信号を合波し、光ファイバ2
29に出射する。符号229は光波長多重伝送路の物理
媒体であるところの光ファイバであり、自ノード装置の
合波器と下流に隣接するノード装置の分岐器との間のマ
ルチチャネル伝送路の伝送媒体として機能する。符号2
30から237は、サブ伝送路“I”からサブ伝送路
“VIII”であり、分離挿入部と端末との間のパケッ
トの伝送路としての機能を果たす。符号238から24
5は、それぞれサブ伝送路“I”からサブ伝送路“VI
II”に接続された端末“I”から端末“VIII”で
あり、分離挿入部から出力されるパケットを受信すると
共に、他の端末へ送信するパケットを作成し、サブ伝送
路を介して、分離挿入部に送信する。
【0083】ここで、固定波長受信部“I”203と分
離挿入部“I”212、及び固定波長送信部“I”22
0は同一のチャネルに対応するものであり、波長λ1に
よるチャネルで伝送されるパケットのチャネル処理手段
を構成している。同様に、固定波長受信部“II”20
4と分離挿入部“II”213、及び固定波長送信部
“II”221は、波長λ2によるチャネルで伝送され
るパケットのチャネル処理手段を構成しており、他の固
定波長受信部と分離挿入部及び固定波長送信部も同様で
ある。
【0084】図24において、符号246から符号24
9は、図23に示したノード装置であり、それぞれ8個
のサブ伝送路を介して8個の端末が接続されている。符
号250から符号253は、光波長多重伝送路の物理媒
体であるところの光ファイバである。光ファイバ250
から光ファイバ253は、図23の光ファイバ201と
光ファイバ229に次の様に対応している。すなわち、
ノード装置“I”246においては、図23の光ファイ
バ201は、図24の光ファイバ253であり、図23
の光ファイバ229は、図24の光ファイバ250であ
る。又ノード装置“II”247においては、図23の
光ファイバ201は、図24の光ファイバ250であ
り、図23の光ファイバ229は、図24の光ファイバ
251である。以下ノード装置“III”48、ノード
装置“IV”49についても同様である。
【0085】ここで4つのノード装置(ノード装置
“I”246からノード装置“IV”249)それぞれ
の4個の固定波長受信部“I”203と4個の分離挿入
部“I”212、及び4個の固定波長送信部“I”22
0は、同一のチャネルに対応するものであり、波長λ1
によるチャネルで伝送されるパケットのチャネル処理グ
ループ“I”を構成している。同様に、4つのノード装
置(ノード装置“I”246からノード装置“IV”2
49)の4個の固定波長受信部“II”204と4個の
分離挿入部“II”213、及び4個の固定波長送信部
“II”221は、波長λ2によるチャネルで伝送され
るパケットのチャネル処理グループ“II”を構成して
おり、他の固定波長受信部と分離挿入部及び固定波長送
信部も同様にチャネル処理グループIII〜VIIIを
構成している。
【0086】交換装置211は、伝送されるパケットを
処理するチャネル処理手段を変更し、所望のチャネル処
理グループにパケットを乗り換えさせる働きをする。
【0087】図25は、本第一の実施例において用いら
れるパケットの構成例であり、図25において符号25
4は、パケットのチャネル識別情報を記載するフィール
ドであり、具体的にはパケットの受信宛て先の端末がサ
ブ伝送路を介して接続されたチャネル処理グループを識
別する為のチャネルアドレスが記載される。符号255
は、パケットのノード装置識別情報を記載するフィール
ドであり、具体的にはパケットの受信宛て先の端末が接
続されたノード装置を識別する為のノードアドレスが記
載される。符号256は、このパケットによって運ばれ
るデータ部である。表5、表6に本実施例における各ノ
ード装置のノードアドレスと各チャネル処理グループを
識別するチャネルアドレスを示す。
【0088】
【表5】
【0089】
【表6】
【0090】図26は、本発明のノード装置の第一の実
施例に用いられる、固定波長受信部“I”203から固
定波長受信部“VIII”210の内部構成図である。
図26において、符号257はフィルタであり、各固定
波長受信部に割り当てられた所定の波長の光信号のみを
透過し、他の波長の光信号を遮断する機能を有してい
る。各固定波長の受信部のフィルタの透過波長は、固定
波長受信部“I”がλ1、固定波長受信部“II”がλ
2、固定波長受信部“III”がλ3、固定波長受信部
“IV”がλ4、固定波長受信部“V”がλ5、固定波
長受信部“VI”がλ6、固定波長受信部“VII”が
λ7、固定波長受信部“VIII”がλ8に設定されて
いる。ここで各波長は、波長の短い順に番号が付けられ
ている。すなわち、λ1<λ2<λ3<λ4<λ5<λ
6<λ7<λ8である。符号258はフォトダイオード
を用いた受信部であり、フィルタを透過して来る所定の
波長の光信号を電気信号に変換し、交換装置の入力端に
出力する。受信部Pinフォトダイオード(Pin−P
D)を搭載しており、Pinフォトダイオードの後段に
接続された増幅器,等化器及び識別回路により波形整形
して出力する機能を有している。
【0091】図27は、分離挿入部“I”212から分
離挿入部“VIII”219の内部構成図である。分離
挿入部“I”から分離挿入部“VIII”の内部構成は
全て同一の構成である。図27において、符号259は
コンパレータであり、ラッチ260から出力されるパケ
ットのノード装置識別情報であるところのノードアドレ
ス部と、比較入力値#とを比較し、一致した場合はデマ
ルチプレクサ261に分離指示信号を出力し、一致しな
い場合は中継指示信号を出力する。比較入力値#の値は
各ノード装置のノードアドレスに対応して、表5に示し
た値がそれぞれ用いられる。符号260は、ラッチであ
り、パケットのノードアドレス部をラッチし、コンパレ
ータ59に出力する。符号261はデマルチプレクサで
あり、入力されたパケットをコンパレータ259の分離
指示又は中継指示に応じて、I/F部262又は、FI
FO“II”264に出力する。符号262は、I/F
部であり、デマルチプレクサから出力されるパケットを
サブ伝送路に送出すると共に、サブ伝送路から入力され
るパケットをFIFO“I”263に出力する。符号2
63と符号264は、FIFO(First In F
irst Out)であり、入力されたパケットを一時
記憶し、挿入制御部265からの制御によって、入力さ
れたパケットを一時記憶し、挿入制御部265からの制
御によって、入力された順番にセレクタに出力する。符
号265は、挿入制御部であり、FIFO“I”263
及びFIFO“II”264の読み出しの制御をすると
共に、セレクタに選択するべきFIFOを指示する事に
よって、サブ伝送路から伝送されてくるパケットを交換
装置から出力されるパケット流に挿入する制御を行な
う。符号266はセレクタであり、読み出し制御部から
の指示により、出力するべきパケット信号を記憶してい
るFIFOを選択し、固定波長送信部に出力する。
【0092】以下図面を参照しながら、本発明の第5実
施例の動作について、送信元がノード装置“I”246
のサブ伝送路“I”230に接続された端末“I”23
8であり、受信宛て先がノード装置“III”248の
サブ伝送路“V”234に接続された端末“V”242
であるパケットの伝送を例に説明する。以下の説明にお
いては、このパケットをパケットAと呼ぶ。又以下の説
明においては、異なるノード装置の同じ構成要素に対し
ては、便宜上各図面に示された同一の符号を用いる事と
する。
【0093】送信元であるノード装置“I”246のサ
ブ伝送路“I”230に接続された端末“I”238で
は、ノード装置“III”248のサブ伝送路“V”2
34に接続された端末“V”242に宛てて送るデータ
に、チャネルアドレスとノードアドレスを付加し図25
に示す構成でパケットAを組み立て、サブ伝送路“I”
230を介して、ノード装置“I”246の分離挿入部
“I”212に伝送する。この時チャネルアドレスは、
受信宛て先の端末“V”242がサブ伝送路を介して接
続された分離挿入部“V”216のチャネル処理グルー
プのチャネル、すなわち使用波長がλ5である為、表6
より“5”に設定される。ノードアドレスは、パケット
Aの受信宛て先がノード装置“III”248である
為、表5より“3”に設定される。
【0094】ノード装置“I”246の分離挿入部
“I”212のI/F部は、サブ伝送路“I”230を
介して伝送されてくるパケットAをFIFO“I”26
3に順次かき込む。パケットAのFIFO“I”263
へのかき込みが終了後、挿入制御部265は、FIFO
“II”264から読み出しているパケット流の切れめ
を見いだし、セレクタが出力するべきFIFOの入力を
FIFO“I”263からの入力に設定する様に切り替
え、FIFO“II”264の読み出しを停止し、FI
FO“I”263の読み出しを開始する。その後FIF
O“I”263にかき込まれたパケットAの読み出しの
終了後挿入制御部は、セレクタが出力するべきFIFO
の入力を再びFIFO“II”264からの入力に設定
する様に切り替え、FIFO“I”263の読み出しを
停止し、FIFO“II”264の読み出しを再開す
る。セレクタから出力されたパケットAは、固定波長送
信部“I”220に入力される。固定波長送信部“I”
220に入力されたパケットAは、固定波長送信部のD
FB型半導体レーザによって、波長λ1の光信号に変換
された後、合波器228を介して、光ファイバ229に
出射される。各固定波長送信部“I”220から固定波
長送信部“VIII”227は、分離挿入部“I”21
2から分離挿入部“VIII”219より出力されるパ
ケットを所定の波長に変換して合波器228に出射す
る。この時出射される光信号の波長は、前述の通り、固
定波長送信部“I”220から固定波長送信部“VII
I”227に対して、波長λ1、から波長λ8が割り当
てられている。この様に8個の固定波長送信部から出射
される光信号の波長は、異なっている為、合波器228
においてお互いに影響されることなく混合され、全ての
波長の光が、光ファイバ229に入射し、下流に隣接す
るノード装置“II”247に伝送される。この時ノー
ド装置“I”246のサブ伝送路“I”230に接続さ
れた端末“I”238から、ノード装置“III”24
8のサブ伝送路“V”234に接続された端末“V”2
42に宛てて送信されたパケットAは、固定波長送信部
“I”220から波長λ1の光信号として、ノード装置
“II”247に伝送される。
【0095】波長λ1の光信号として、ノード装置“I
I”247に伝送されてきたパケットAは、ノード装置
“II”247においてチャネル処理グループが変更さ
れ、波長λ5によるチャネルで下流のノード装置に伝送
される。光ファイバ250を介してノード装置“I”2
46から伝送して来た波長λ1からλ8の光信号は、ノ
ード装置“II”247の分岐器で分岐され固定波長受
信部“I”203から固定波長受信部“VIII”21
0に入射する。固定波長受信部“I”203では、波長
λ1の光信号のみがフィルタを透過し、フォトダイオー
ド(PD)で受信される。パケットAは波長λ1の光信
号としてノード装置“I”246から送出された為、固
定波長受信部“I”で受信される。固定波長受信部
“I”203で受信されたパケットAは、交換装置21
1に出力される。
【0096】交換装置211では入力されるパケットの
チャネルアドレスに従い、パケットを伝送するチャネル
を変更する。パケットAのチャネルアドレス部の値は前
述の如く“5”に設定されており、それに従いこの交換
装置はパケットAを出力端Vに出力する。
【0097】分離挿入部“V”216に入力されたパケ
ットAは、ノードアドレスの値がラッチ260にラッチ
されその値がコンパレータに出力される。パケットAの
ノードアドレスは“3”に設定されており、ノード装置
“II”247のコンパレータの比較入力値#は“2”
に設定されている為、パケットAのノードアドレスとノ
ード装置“II”247のコンパレータの比較入力値#
は一致せず、コンパレータ259は中継指示信号をデマ
ルチプレクサ261に出力する。この中継指示信号によ
り、デマルチプレクサ261は、入力されたパケットA
をFIFO“II”264に出力する。FIFO“I
I”264にかき込まれたパケットAは、挿入制御部の
制御の下に読み出され、セレクタ266を介して、固定
波長送信部“V”224に出力され、波長λ5の光信号
として、合波器228を経由して光ファイバ229に出
射される。このように波長λ1の光信号としてノード装
置“II”247の固定波長受信部“I”203で受信
されたパケットAは、交換装置211でチャネル処理グ
ループが“I”から“V”に変更され、固定波長送信部
“V”224から波長λ5の光信号として送出される。
【0098】光ファイバ251を介してノード装置“I
I”247から波長λ5の光信号として伝送して来たパ
ケットAは、ノード装置“III”248の分岐器で分
岐され固定波長受信部“V”207で受信される。固定
波長受信部“V”207で受信されたパケットAは、交
換装置211に出力される。交換装置211では前述ノ
ード装置“II”247におけると同様にチャネルアド
レスが読み出され、出力端“V”からパケットAが出力
され(パケットAは既に所定のチャネルに変更されてお
り、この交換装置はパケットAを出力するチャネルを変
更しない。)分離挿入部“V”216に入力される。分
離挿入部“V”216のラッチ260は、パケットAの
ノードアドレスをラッチし、コンパレータ259に出力
する。コンパレータ259の比較入力値#は“3”に設
定されており、パケットAのノードアドレスと一致する
為、コンパレータ259は、デマルチプレクサ261に
分離指示信号を出力する。この分離指示信号により、デ
マルチプレクサ261は、入力されたパケットAをI/
F部262に出力する。I/F部に出力されたパケット
Aは、サブ伝送路“V”234を伝送された後、受信宛
て先である端末“V”242で受信され、パケットのア
ドレス部が除去された後、データ部のみが取り出され所
望の処理が行なわれる。
【0099】この様にして、送信元のノード装置“I”
246のサブ伝送路“I”230に接続された端末
“I”238から、ノード装置“III”248のサブ
伝送路“V”234に接続された端末“V”242に宛
てて送信されたパケットAは、ノード装置“I”246
の固定波長送信部“I”220からλ1の波長で送出さ
れた後、ノード装置“II”247において、ノード装
置“III”248の受信宛て先のサブ伝送路が接続さ
れた分離挿入部“V”216が属するチャネル処理グル
ープのチャネル、すなわち伝送波長である波長λ5の光
信号に対応したチャネル処理手段に変更されチャネル処
理グループが乗り換えられた後、ノード装置“III”
248の固定波長受信“V”207で受信され、分離挿
入部“V”216で分離され、サブ伝送路“V”234
を伝送された後、端末“V”242で受信される。
【0100】このように、パケットの交換処理を、チャ
ネルの変更を行う交換装置と、各チャネルで伝送される
パケットを分離するかしないかを選択する分離手段とで
分散して行うことにより、交換処理にかかる負荷が分散
され、効率の良い伝送が実現できる。本実施例では交換
装置を各ノード装置毎に設けたが、この限りではなく、
少なくともネットワーク内に1つあればよい。ただしそ
の場合には、分離挿入手段が、入力されるパケットを分
離するかしないかを判断する際に、そのパケットが既に
所定のチャネルに変更されているかどうかを判別する必
要があるが、交換装置において、パケットを所定のチャ
ネルに変更する際に、パケットにチャネル変更済である
ことを示す情報を付加することにより分離挿入手段にお
いては、該情報がパケットに付加されていれば、所定の
チャネルに変更済であることがわかるので、効率よく分
離を行うことができる。交換装置における情報の付加を
効率よく行うために、端末がパケットを送信する際に、
予め交換装置が情報を付加できる領域をパケット内に設
けて送信しても良い。また上記構成では、端末へパケッ
トを分離し、端末からのパケットをチャネルに挿入する
分離挿入手段を用いたが、これらは分離手段、挿入手段
として別個に設けても良い。また上記実施例では、複数
のチャネルを波長多重により1つの伝送路内に設けた
が、各チャネル毎に伝送路を用いてもよく、また他の伝
送方式を用いることも可能である。また上記実施例では
分離手段をノード装置内に設けたが、各チャネル上の任
意の位置に分離(挿入)手段を設けて、各端末を接続す
るようにしても良い。その場合は上記ノードアドレスで
なく、分離手段アドレスを用いる。
【0101】(他の実施例)上記各実施例においては、
交換装置内の送信手段と受信手段の間の導波手段として
スターカプラを用いたが、各受信手段への入力のばらつ
きは信号再生可能なレベルで許容されるため、スターカ
プラ等を介さずに入力する様な構成も可能である。また
ミラー、レンズ等を用いた光学系を利用することも可能
である。また入力レベルを適正にする増幅手段、減衰手
段を設けても良い。
【0102】またバッファで用いたFIFOやデュアル
ポートメモリ、その中の記憶領域のサイズは、バケット
のサイズや要求される伝送容量、スループット等に応じ
て適宜設定すればよい。
【0103】また上記実施例では、交換装置内の送信手
段と受信手段の間のチャネルは複数の波長の光を用いた
が、各送信手段と受信手段の間を共通の導電路で結び、
複数の周波数の電気信号をチャネルとして用いる構成等
も可能である。
【0104】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のマ
ルチチャネルネットワークシステムでは信号を受信また
は送信する度に行っていた、各送信チャネルでのアービ
トレーション制御が不要となり、所望の入出力チャネル
間のルーティングを行うルーティング制御を簡略化する
ことができる。
【0105】
【0106】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の実施例の構成を示す図。
【図2】本発明による第1の実施例のバッファ部の構成
を示す図。
【図3】本発明による第1の実施例のデュアルポートメ
モリのメモリマップを示す図。
【図4】本発明による第1の実施例のバッファ制御部の
構成を示す図。
【図5】本発明による第1の実施例の波長制御部の構成
を示す図。
【図6】本発明による第1の実施例の可変波長送信部の
構成を示す図。
【図7】本発明による第1の実施例のタイムチャートを
示す図。
【図8】本発明による第1の実施例のバッファの他の構
成を示す図。
【図9】本発明による第1の実施例の他の構成を示す
図。
【図10】本発明による第1の実施例のスターカップラ
の他の構成を示す図。
【図11】本発明による第1の実施例の可変波長送信部
の他の構成を示す図。
【図12】本発明による第2の実施例の構成を示す図。
【図13】本発明による第2の実施例のタイムチャート
を示す図。
【図14】本発明による第2の実施例の可変波長受信部
の他の構成を示す図。
【図15】本発明による第2の実施例の可変波長受信部
の他の構成を示す図。
【図16】本発明による第2の実施例の可変波長受信部
の他の構成を示す図。
【図17】パケットの構成を示す図。
【図18】第1従来例の8X8の電気スイッチを示す
図。
【図19】第2従来例の8X8の電気スイッチを示す
図。
【図20】第2従来例の2X2の電気スイッチを示す
図。
【図21】第3従来例の2X2の光スイッチを示す図。
【図22】本願発明者によって提供される参考例として
の交換装置の構成を示す図。
【図23】第5の実施例で用いるノード装置の構成を示
す図。
【図24】第5の実施例のネットワークシステムの構成
を示す図。
【図25】第5の実施例で用いるパケットの構成を示す
図。
【図26】第5の実施例で用いる固定波長受信部の構成
を示す図。
【図27】第5の実施例で用いる分離挿入部の構成を示
す図。
【符号の説明】
1〜8 バッファ 9〜16 可変波長送信部 17 スターカップラ 18〜25 フィルタ 26〜33 受信部 34 制御部 35 バッファ制御部 36 波長制御部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−369143(JP,A) 特開 平5−3493(JP,A) 特開 平4−167634(JP,A) 特開 昭63−272132(JP,A) 特開 平6−350563(JP,A) 特開 昭60−233959(JP,A) 特開 昭63−275292(JP,A) 特開 昭59−182638(JP,A) 特開 昭56−91544(JP,A) 特開 平8−237306(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/50 H04L 12/42 H04B 10/02 H04Q 3/52 H04Q 11/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数N個の入力端と、N個の出力端との
    間で信号の交換を行う交換装置であって、 前記入力端毎に、入力端からの信号を一時記憶するバッ
    ファ手段と、該バッファ手段からの信号をN個の異なる
    チャネルのいずれかで出力できる可変チャネル送信手段
    とを設け、 前記出力端毎に、前記N個のチャネルの内の所定のチャ
    ネルを受信して出力端側に出力する固定チャネル受信手
    段を、各出力端で前記所定のチャネルが重複しないよう
    にして設け、 更に、前記各可変チャネル送信手段が信号を出力するチ
    ャネルが互いに同時には同じチャネルにならないように
    予め決められている所定のパターンに従って、前記各可
    変チャネル送信手段が信号を出力するチャネルを順次、
    巡回的に切り換えるチャネル変更制御手段と、前記各可
    変チャネル送信手段により出力された各信号を全ての前
    記固定チャネル受信手段に対して出力する出力手段と、
    を有し、 前記各固定チャネル受信手段は、前記出力手段により出
    力された信号の内、前記各固定チャネル受信手段の前記
    所定のチャネルで送られてきた信号を受信して出力する
    ことにより、複数N個の入力端と、N個の出力端との間
    で信号の交換を行うことを特徴とする交換装置。
  2. 【請求項2】 複数N個の入力端と、N個の出力端との
    間で信号の交換を行う交換装置であって、 前記入力端毎に、入力端からの信号を一時記憶するバッ
    ファ手段と、該バッファ手段からの信号をN個の異なる
    チャネルの内の所定のチャネルで出力する固定チャネル
    送信手段とを、各入力端で前記所定のチャネルが重複し
    ないようにして設け、 前記出力端毎に、前記N個のチャネルのいずれかのチャ
    ネルで信号を出力端側に出力できる可変チャネル受信手
    段を設け、 更に、前記各可変チャネル受信手段が信号を受信するチ
    ャネルが互いに同時には同じチャネルにならないように
    予め決められている所定のパターンに従って、前記各可
    変チャネル受信手段が信号を受信するチャネルを順次、
    巡回的に切り換えるチャネル変更制御手段と、前記各固
    定チャネル送信手段により出力された各信号を全ての前
    記可変チャネル受信手段に対して出力する出力手段と、
    を有し、前記各可変チャネル受信手段は、前記出力手段
    により出力された信号の内、前記チャネル変更手段によ
    り切り換えられたチャネルで送られてきた信号を受信し
    て出力することにより、複数N個の入力端と、N個の出
    力端との間で信号の交換を行うことを特徴とする交換装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 前記N個の異なるチャネルは、N個の異なる波長の光で
    あることを特徴とする交換装置。
  4. 【請求項4】 請求項2において、 前記N個の異なるチャネルは、N個の異なる波長の光で
    あることを特徴とする交換装置。
  5. 【請求項5】 交換装置において、 信号が入力される複数N個の入力端と、 信号を出力するN個の出力端と、 前記N個の入力端から入力された信号をそれぞれ一時記
    憶するN個の入力バッファ手段と、 前記N個の入力バッファ手段それぞれが接続される前記
    出力端の接続関係を、それぞれの前記入力バッファ手段
    が同時には異なる前記出力端に接続されるように予め設
    定された所定の順序で、かつ、予め設定されたタイミン
    グ周期で順次切換える接続手段と、 前記接続手段により前記入力バッファ手段と前記出力端
    の接続関係が切換えられている最中に、前記入力バッフ
    ァ手段に一時記憶されている信号が出力されるべき出力
    端に該入力バッファ手段が接続されるのに同期して該信
    号を該入力バッファ手段から読み出させるバッファ制御
    手段とを有することを特徴とする交換装置。
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