JP3986094B2 - 信号バスを含む相互接続装置 - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、たとえば受動光ネットワーク(PONs)にもとづくネットワーク構造のような信号送信用ネットワーク構造の分野に属し、信号−送信ライン間の相互接続を開設し維持するためのネットワーク部材を含んでいる。さらに詳しくは、本発明は信号バスを経て少なくとも1つの信号入力ポートをいくつかの信号出力ポートと相互持続するための相互接続装置に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
現在、たとえば参考文献〔1〕に開示されているようなスーパーPONsと呼ばれるネットワーク構造が開発されつつある。スーパーPONは高スプリット率と広範囲を可能にするための光アンプをもつAPON(受動光ネットワークにわたるATM)である。APONは一つの受動光ネットワークで、たとえば参考文献〔2〕に開示されているようなATM(非同期転送モード)にもとづいて信号伝送を行う。スーパーPONにおける必須の「コンポーネント」は結合増幅・スプリット機能をもつローカル・ノードである。このようなローカル・ノードにおいて、スイッチ機能を持つメイン・ノードから出て「フィーダ」を経て供給される通信信号が、必要であれば増幅され、ネットワーク・ユーザーに対する非常に多数の接続オプションをもついくつかの受動光ネットワークに分配される。この通信信号は光フィーダを経て光信号として供給される。また通信信号は、フィーダとしてたとえばSDH(同期デジタル階層)送信システムをもつ電気信号としても供給されることができ、このときローカル・ノードもOLT(光ライン終結)機能をもつ。しかし、このような大きさのネットワークは、接続数および/または単位接続当りの容量における拡張性に関して、高度の柔軟性を必要とする。この柔軟性は、ユーザー数がふえ、ユーザー当りの容量をもっとふやせという要求があった場合、光リンクを経て家庭接続に広帯域サービスを導入するために特に重要である。さらに、拡張を行う場合、中断時間が省かれないとしても、少なくともできるだけ限られなければならない。このような柔軟性は、もともと限られた容量のみが使われる現実の設置に対して準備され、将来に対して調整された既設相互接続容量をもつ相互接続装置が置かれてあれば、ローカル・ノード内で達成され得る。
ここで必要なことの一つは、相互接続装置が最初のネットワーク、すなわちスーパーPONの分割を比較的簡単な仕方でさせることである。すなわち、ネットワークは2つ(以上)のセパレート部分に分割され、その各部分がそれ自身ふたたび同一タイプのネットワークを形成する。この場合、スーパーPONはフィーダに対しそれ自身の接続を有している。相互接続における柔軟性を達成するため、1つの信号バスといくつかのモジュール位置をもつ背面構造のようなラック構造にもとづく装置が知られている。このモジュール位置で、各種信号処理機能すなわちI/O機能をもつ電気および/または光回路を使って、たとえばプラグイン・ボードの形をした回路モジュールにプラグが差し込まれる。その結果、信号バスを経て回路モジュール間の相互接続が行われる。基本的に、回路モジュールは交換しやすい。光信号バスをもつこのような相互接続装置は、たとえば参考文献〔3〕に開示されている。この光信号バスは背面内にいくつかの平行なファイバーを有し、背面上に特定接続ブロックを経て相互接続するための連結ボード状回路モジュールがある。しかし、そのような信号バスをもつ相互接続装置は所望の分割を簡単な仕方でさせることができない。
〔課題を解決するための本発明の構成〕
本発明の目的は、所望の分割を比較的簡単な仕方で実現できる上記タイプの相互接続装置を提供することにある。この点で、本発明は信号バスがラック構造に完全に位置する必要がなく、回路モジュールが信号バスの交換可能な一部を形成し得るという二つの洞察にもとづいている。
この目的を達成するため、本発明の請求項1の前文に従う、および参考文献〔3〕に開示されたタイプの相互接続装置が請求項1におけるように特徴付けられている。
第1実施例において、相互接続装置は請求項2におけるように特徴付けられている。こうして、最も基本的なバス機能をもつバス分割が実現される。
回路モジュールをモジュール位置にプラグ・イン可能にするため、回路モジュールとモジュール位置はそれぞれ、いくつかのコネクタとそれに合う対応コネクタを備えている。ラック構造を経て対応コネクタ間に、および回路モジュール上でコネクタ間に適当な結合がなされる場合、4という数が最適であることがわかった。したがって、第2実施例では、相互接続装置は請求項3におけるように特徴付けられている。
さらに、本発明は請求項16におけるように特徴付けられた本発明による相互接続装置においてバスの一部を形成するための回路モジュールを提供する。
さらなる実施例はさらなるサブクレームに要約されている。
参考文献〔4〕は各種機能をもつ回路モジュールがプラグ・インされる背面構造を開示している。これに関して、背面はさまざまな回路モジュール間の相互接続を与える。各回路モジュールはI/O機能をもつ分離ポートを与えられ、該ポートは背面を経て外部接続のため相互接続モジュール上でプラグ・インされる。さらに、参考文献〔5〕は背面といくつかのモジュール位置をもつラック構造を開示し、該モジュール位置で回路モジュールがプラグ・インされ、背面は回路モジュール間に相互接続するための導電プリント・トラックを与えられている。回路モジュールとモジュール位置は特定の光コネクタ−対応コネクタ対を与えられ、2つの連続モジュール位置の対応コネクタがラック構造を経て光的に相互接続されている。しかし、参考文献〔4〕と〔5〕において、背面を経て回路モジュール間を相互接続するために使われる信号バスが全く開示されておらず、ましてや回路モジュールが信号−バス機能をもつことについては言うまでもなく開示されていない。
〔参考文献〕
〔1〕M.O.ファン・デベンテル他「ACTS−PLANETからの双方向スーパーPONsを100kmにわたり2048スプリットさせるための構造」SPIE 2919巻、紹介論文2919−25、第242−251ページ、1996年
〔2〕G.ファン・デア・プラス「APON:ATMにもとづくFITLシステム」EFOC & N’93、光アクセス・ネットワーク、論文46、第9〜95ページ、1993年
〔3〕WO 95/20772
〔4〕英国特許出願第2299459号
〔5〕欧州特許出願第0347037号
これらの参考文献は本明細書内に取り入れられているとみなされる。
【図面の簡単な説明】
以下、次の図からなる図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
〔図1〕本発明の相互接続装置の第1実施例を示す概略構成図、
〔図2〕図1の装置の回路モジュールの8タイプ(a)〜(h)を示す図、
〔図3〕回路モジュールなしにスーパーPONのローカル・ノードに適用するための本発明の装置の第2実施例を示す概略構成図、
〔図4〕図3の装置の回路モジュールの5タイプ(a)〜(e)を示す図、
〔図5.1〕〜〔図5.3〕それぞれ相互接続の第1〜第3段階に対する回路モジュールをもつ図3の装置の例を示す概略構成図、
〔図6〕本発明の装置のさらに4つのタイプ(a)〜(d)の回路モジュールを示す図。
〔実施例〕
図1は本発明の相互接続装置の第1実施例を概略的に示している。該装置は入力ボード10.1、背面10.2および出力ボード10.3にサブ分割されるラック構造10からなっている。入力ボードは11.1から11.NまでN個の入力ポートを有し、各ポートは入力信号−伝送ライン12を接続するために適切であり、出力ボードは13.1から13.Nまで同じくN個の出力ポートを有し、各ポートは出力信号−伝送ライン14を接続するために適している。背面は15.1から15.NまでN個の一列のモジュール位置を有している。各モジュール位置15.j(j=1,2,…,N)は回路モジュール16をプラグ・インさせるように設計されている。このため、回路モジュール16は17.1から17.4まで4つのコネクタを有し、モジュール位置15.jは18.1から18.4まで4つのそれに合う対応コネクタを有している。各モジュール位置15.j(j=1,2,…,N)について、第1対応コネクタ18.1はラック構造10の永久接続19.jを経て対応する入力ポート11.jにつながれ、第4対応コネクタ18.4は永久接続20.jを経て対応する出力ポート13.jにつながれる。第2対応コネクタ18.2は背面10.2の永久接続21.j−1を経て前のモジュール位置15.j−1の第3対応コネクタ15.3につながれる。
この相互接続装置を用いて、入力ポートにつながれた入力送信ラインと、信号バスを経て出力ポートにつながれたいくつかの出力送信ラインの間に、半永久信号相互接続がなされる。この点に関し、信号バスは2つの連続回路位置15.jと15.j−1の間の永久接続21.j−1によって形成される永久バス部と、プラグ・イン回路モジュール16上の半永久バス部からなる。このため、相互接続装置は一組の回路モジュール16からなり、該回路モジュールは半永久バス部として遂行する特定機能に従ういくつかのタイプにサブ分割される。各回路モジュールは信号伝達機能以外に、信号変換すなわち信号処理機能(後述する)も有する回路22を有している。図2は(a)から(h)までの8つのタイプの回路モジュールを示している。(a)の第1タイプはバス入力機能をもち、このため、第1コネクタ17.1と第3コネクタ17.3の間に相互接続信号コンダクタ23を有している。(b)の第2タイプはバス相互接続機能をもち、このため第2コネクタ17.2と第3コネクタ17.3の間に相互接続信号コンダクタ24を有している。(c)の第3タイプはバス出力機能を有し、このため第2コネクタ17.2と第4コネクタ17.4の間に相互接続信号コンダクタ25を有している。(d)の第4タイプは、I/O機能バスをもち、このため第1コネクタ17.1を第4コネクタ17.4と相互接続する信号コンダクタ26を有する。これら4つのタイプは信号バスを構成する4つの基本機能を表している。以下のタイプはこれらの結合機能を表している。(e)の第5タイプはバス入力とバス出力の結合機能をもち、このため信号ディストリビュータ27を有し、これは入力コンダクタ27.1を経て第1コネクタ17.1を第1出力コンダクタ27.2を経て第3コンダクタ17.3と相互接続し、かつ、第2出力コンダクタ27.3を経て第4コネクタ17.4と相互接続する。(f)の第6タイプは、バス相互接続とバス出力の結合機能をもち、このため信号ディストリビュータ28を有し、これは入力コンダクタ28.1を経て第2コネクタ17.2を第1出力コンダクタ28.2を経て第3コネクタ17.3と相互接続し、かつ、第2出力コンダクタ28.3を経て第4コネクタ17.4を相互接続する。(g)の第7タイプはバス出力とバスI/Oの結合機能をもち、このため信号コンビネータ29を有し、これはそれぞれ入力コンダクタ29.1と29.2を経て第1・第2コネクタを出力コンダクタ29.3を経て第4コネクタと相互接続する。(h)の第8タイプは4つのすべての基本機能の結合で、このため、信号コンビネータ/ディストリビュータ30を有し、これはそれぞれ入力コンダクタ30.1と30.2を経て第1・第2コネクタを、それぞれ出力コンダクタ30.3と30.4を経て第3・第4コネクタと相互接続する。
各種タイプの回路モジュールは、1以上の入力ポート11.1〜11.Nにつながれた入力信号−伝送ライン12と、1以上の出力ポート13.1〜13.Nにつながれた出力信号−伝送ライン14の間を相互接続するための信号バスを構成するため、次のように用いられる。
(a)回路モジュールの第1タイプは、入力ポート11.jが少なくとも1つの入力ポート13.k
と相互接続されなければならないなら、回路位置15.j(ここでj=1,…,N−1)に置かれる。
(b)回路モジュールの第2タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
が少なくとも1つの出力ポート13.m
と相互接続しなければならないなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(c)回路モジュールの第3タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
がなお、出力ポート13.jとのみ相互接続しなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(d)回路モジュールの第4タイプは、入力ポート11.jが出力ポート13.jとのみ相互接続されなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=1,…,N)に置かれる。
(e)回路モジュールの第5タイプは、入力ポート11.jが出力ポート13.jおよび少なくとも1つの次の出力ポート13.k
と相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=1,…,N−1)に置かれる。
(f)回路モジュールの第6タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k(ここでk<j)が出力ポート13.jおよび少なくとも1つの次の出力ポート13.m
と相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(g)回路モジュールの第7タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
および入力ポート11.jが出力ポート13.jと相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(h)回路モジュールの第8タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
と入力ポート11.jが出力ポート13.jおよび少なくとも1つの次の出力ポート13.m
と相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
これらのタイプの回路モジュールを用いて、すべてのN個の回路位置を利用する長い信号バス、すなわちセグメント長さNをもつ1つのバス・セグメントからなる信号バスが構成される。このため、第1回路位置11.1に第1または第5タイプの回路モジュールが置かれ、次の回路位置11.j
に第2、第6または第8タイプの回路モジュールが置かれ、さいごの回路位置11.Nに第3または第7タイプの回路モジュールが置かれる。第4タイプの回路モジュールは最短の信号バス−セグメント長さL=1をもつ信号バスを表す。セグメント長さL>1をもつ各バスは、少なくとも1つのモジュール位置に回路モジュールを除くおよび/または代えることにより、セグメント長さL1とL2
をもつ2つのバス・セグメントに分割される。もちろん、適当なタイプの回路モジュールを加えることにより、あるいは代えることにより、2つのバス・セグメントを結合して1つのより長いバス・セグメントにすることもできる。それぞれ一列のモジュール位置をもつ2つのラック構造も、1つのラック構造の列におけるさいごのモジュール位置の第3対応コネクタの相互接続を経て、他のラック構造の列の最初のモジュール位置の第2対応カウンタに容易に結合され得る。
信号バス、すなわちその構成各部は、光または電気の単一信号コンダクタからなる。信号バスはまた、電気および/または光コンダクタからなる一束のコンダクタから形成される。このため、使われるコネクタと対応コネクタおよび回路モジュールは同様に複数からなる。
回路モジュールはたとえば、それ自身公知の技術による電気および/または光信号接続用周辺コネクタをもったボードまたはプリント回路として構成される。
以下、図3〜図6を参照して、スーパーPONのローカル・モードで使われる相互接続装置の第2実施例について説明する。ここで相互接続装置は必要に応じ容易に拡張され分割される信号増幅・信号配分機能を有する。
図3は入力ボード40.1、中間ボード40.2および出力ボード40.3に分割されるラック構造40を示している。入力ボード40.1は41.1から41.4まで4つの入力ポートを有している。第1入力ポート41.1に対し、フィーダの電気信号ライン42がつながれている。出力ボード40.3は43.1から43.4まで4つの出力ポートを有し、受動光ネットワークPN1からPN4までの(光)開フィーダ44.1〜44.4がつながれている。中間ボードは45.1から45.4まで4つのモジュール位置を有している。明瞭の便宜のため、各モジュール位置はラック構造40の長方形開口部45.aとして示されている。各モジュール位置は、図4の46.1から46.5までの回路モジュールの1つをプラグ・インするように構成されている。このため、各回路モジュールは47.1から47.4まで4つのコネクタを有し、長方形開口部45.aの内側リブは48.1から48.4までの4つの対応コネクタを有している。第1コネクター対応コネクタ対47.1−48.1は電気信号を用いているが、他の対は光信号を用いている。モジュール位置45.j(ここでj=1,…,4)のうち、第1対応コネクタ48.1は入力ポート41.jでの永久電気接続49を有し、第4対応コネクタ48.4は出力ポート43.jでの永久光接続50を有している。さらに、モジュール位置45.j(ここでj=1,2,3)の第3対応コネクタ48.3は次のモジュール位置45.j+1の第2対応コネクタ48.2との永久光接続51をもつ。
図4に(a)〜(e)の5つの異なる回路位置46.1〜46.5が示されている。第1回路モジュール46.1は第5タイプ(図2の(e))をもち、したがってバス入力・バス出力の結合機能を有している。回路モジュール46.1はE/Oトランスデューサを有するOLT(光ライン端末)52からなる。OLTの入力52.1は第1コネクタ47.1に結合し、OLTの出力52.2は一方の光スプリッタ53を越えて第3コネクタ47.3に、他方、光アンプ54を経て、第4コネクタ47.4に結合されている。(b)の第2回路モジュールは第6タイプ(図2の(f))をもち、したがってバス相互接続とバス出力の結合機能を有する。回路モジュール46.2において、第2コネクタ47.2は光スプリッタ55を経て、一方で第3コネクタ47.3に結合し、他方、光アンプ56を経て、第4コネクタ47.4に結合している。(c)の第3回路モジュールは第2タイプ(第2の(b))をもち、したがってバス相互接続機能を有する。回路モジュール46.3において、第2コネクタ47.2が直接、第3コネクタ47.3に結合している。それぞれ(d)と(e)の第4・5回路モジュール46.4、46.5はそれぞれ第1・2回路をモジュール46.1、46.2の双方向版である。このため、回路モジュール46.4は双方向OLT52’(BOLT)と双方向アンプ54’を有し、回路モジュール46.5は双方向アンプ56’を有している。
図5.1〜5.3は拡張3段階を連続的に示している。図5.1の第1段階において、フィーダ(図示せず)の送信ライン42は3つの受動光ネットワークPN1、PN2、PN4の接続に対する十分な送信容量を供給し、ネットワークPN3はまだ使われていない。第1入力ポート41.1の出力ポート43.1、43.2、43.4上の相互接続は、1つのバス・セグメント(長さL=4の)をもって実現され、4つのモジュール位置すべてが利用される。45.1から45.4までのモジュール位置において、回路モジュール46.1、46.2、46.3および46.2が連続的にプラグ・インされる。第2段階において、第3ネットワークPN3もつながれる。このため、モジュール位置45.3の回路モジュール46.3が回路モジュール46.2に置き代えられている。第2段階を図5.2に示す。どんな瞬間においても、フィーダの送信ライン42の送信容量はもはや十分でなく、第2送信ライン42が、たとえば第3入力ポート41.3につながれ、現存信号バスが長さL=2の2つのバス・セグメントに分割される。これは第3モジュール位置45.3において、回路モジュール46.2を回路モジュール46.1に置き代えることによってなされる。その結果、出力ポート43.3と43.4はもはや第1入力ポート41.1と相互接続されないが、第3入力ポート41.3と相互接続される。この第3段階を図5.3に示す。
光部材が双方向に使われるスーパーPONに対して、対応する回路モジュールの双方向版が使われなければならない。
図3、4、および5.1〜5.3の場合、常に分離相互接続が形成され(すなわち、常に1つの入力ポートがいくつかの他の出力ポートをもち)、図2の(g)と(h)のタイプの回路モジュールは必要でない。光バス・セグメントの場合、無反射光コネクタおよび対応コネクタが使われるなら、バス・セグメントの閉鎖は特別な手段を要しない。
図6において、(a)〜(d)に回路モジュールの変形をさらに示す。(a)の図4(b)の46.2の第1変形回路モジュール61は、アンプ56が光スプリッタ(1:4)62、あるいはさらに一般的には、各出力において別々の光アンプ63をもつ1=Mスプリッタ(M=2,3,…)で置き代えられた。回路モジュール61は4重に、あるいはさらに一般的にはM重に構成されている。このような回路モジュールの適用に対し、モジュール位置の対応コネクタも4重さらに一般的にはM重に構成されねばならない。(b)は回路モジュール46.1(図4の(a))の第2変形66を示し、これはOLTを含まず、第1光コネクタ67を有している。これは光接続フィーダの送信ラインを用いて、相互接続装置に用いられる。(c)と(d)はそれぞれ46.1と46.2に対する変形を示し、OLTがバス出力に置かれた。第2・第3コネクタ72・73は電気的である。変形70と71の適用に対し、第3・第4対応コネクタ間の永久相互接続(図3の51)も電気的に構成されねばならない。
本発明は、たとえば受動光ネットワーク(PONs)にもとづくネットワーク構造のような信号送信用ネットワーク構造の分野に属し、信号−送信ライン間の相互接続を開設し維持するためのネットワーク部材を含んでいる。さらに詳しくは、本発明は信号バスを経て少なくとも1つの信号入力ポートをいくつかの信号出力ポートと相互持続するための相互接続装置に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
現在、たとえば参考文献〔1〕に開示されているようなスーパーPONsと呼ばれるネットワーク構造が開発されつつある。スーパーPONは高スプリット率と広範囲を可能にするための光アンプをもつAPON(受動光ネットワークにわたるATM)である。APONは一つの受動光ネットワークで、たとえば参考文献〔2〕に開示されているようなATM(非同期転送モード)にもとづいて信号伝送を行う。スーパーPONにおける必須の「コンポーネント」は結合増幅・スプリット機能をもつローカル・ノードである。このようなローカル・ノードにおいて、スイッチ機能を持つメイン・ノードから出て「フィーダ」を経て供給される通信信号が、必要であれば増幅され、ネットワーク・ユーザーに対する非常に多数の接続オプションをもついくつかの受動光ネットワークに分配される。この通信信号は光フィーダを経て光信号として供給される。また通信信号は、フィーダとしてたとえばSDH(同期デジタル階層)送信システムをもつ電気信号としても供給されることができ、このときローカル・ノードもOLT(光ライン終結)機能をもつ。しかし、このような大きさのネットワークは、接続数および/または単位接続当りの容量における拡張性に関して、高度の柔軟性を必要とする。この柔軟性は、ユーザー数がふえ、ユーザー当りの容量をもっとふやせという要求があった場合、光リンクを経て家庭接続に広帯域サービスを導入するために特に重要である。さらに、拡張を行う場合、中断時間が省かれないとしても、少なくともできるだけ限られなければならない。このような柔軟性は、もともと限られた容量のみが使われる現実の設置に対して準備され、将来に対して調整された既設相互接続容量をもつ相互接続装置が置かれてあれば、ローカル・ノード内で達成され得る。
ここで必要なことの一つは、相互接続装置が最初のネットワーク、すなわちスーパーPONの分割を比較的簡単な仕方でさせることである。すなわち、ネットワークは2つ(以上)のセパレート部分に分割され、その各部分がそれ自身ふたたび同一タイプのネットワークを形成する。この場合、スーパーPONはフィーダに対しそれ自身の接続を有している。相互接続における柔軟性を達成するため、1つの信号バスといくつかのモジュール位置をもつ背面構造のようなラック構造にもとづく装置が知られている。このモジュール位置で、各種信号処理機能すなわちI/O機能をもつ電気および/または光回路を使って、たとえばプラグイン・ボードの形をした回路モジュールにプラグが差し込まれる。その結果、信号バスを経て回路モジュール間の相互接続が行われる。基本的に、回路モジュールは交換しやすい。光信号バスをもつこのような相互接続装置は、たとえば参考文献〔3〕に開示されている。この光信号バスは背面内にいくつかの平行なファイバーを有し、背面上に特定接続ブロックを経て相互接続するための連結ボード状回路モジュールがある。しかし、そのような信号バスをもつ相互接続装置は所望の分割を簡単な仕方でさせることができない。
〔課題を解決するための本発明の構成〕
本発明の目的は、所望の分割を比較的簡単な仕方で実現できる上記タイプの相互接続装置を提供することにある。この点で、本発明は信号バスがラック構造に完全に位置する必要がなく、回路モジュールが信号バスの交換可能な一部を形成し得るという二つの洞察にもとづいている。
この目的を達成するため、本発明の請求項1の前文に従う、および参考文献〔3〕に開示されたタイプの相互接続装置が請求項1におけるように特徴付けられている。
第1実施例において、相互接続装置は請求項2におけるように特徴付けられている。こうして、最も基本的なバス機能をもつバス分割が実現される。
回路モジュールをモジュール位置にプラグ・イン可能にするため、回路モジュールとモジュール位置はそれぞれ、いくつかのコネクタとそれに合う対応コネクタを備えている。ラック構造を経て対応コネクタ間に、および回路モジュール上でコネクタ間に適当な結合がなされる場合、4という数が最適であることがわかった。したがって、第2実施例では、相互接続装置は請求項3におけるように特徴付けられている。
さらに、本発明は請求項16におけるように特徴付けられた本発明による相互接続装置においてバスの一部を形成するための回路モジュールを提供する。
さらなる実施例はさらなるサブクレームに要約されている。
参考文献〔4〕は各種機能をもつ回路モジュールがプラグ・インされる背面構造を開示している。これに関して、背面はさまざまな回路モジュール間の相互接続を与える。各回路モジュールはI/O機能をもつ分離ポートを与えられ、該ポートは背面を経て外部接続のため相互接続モジュール上でプラグ・インされる。さらに、参考文献〔5〕は背面といくつかのモジュール位置をもつラック構造を開示し、該モジュール位置で回路モジュールがプラグ・インされ、背面は回路モジュール間に相互接続するための導電プリント・トラックを与えられている。回路モジュールとモジュール位置は特定の光コネクタ−対応コネクタ対を与えられ、2つの連続モジュール位置の対応コネクタがラック構造を経て光的に相互接続されている。しかし、参考文献〔4〕と〔5〕において、背面を経て回路モジュール間を相互接続するために使われる信号バスが全く開示されておらず、ましてや回路モジュールが信号−バス機能をもつことについては言うまでもなく開示されていない。
〔参考文献〕
〔1〕M.O.ファン・デベンテル他「ACTS−PLANETからの双方向スーパーPONsを100kmにわたり2048スプリットさせるための構造」SPIE 2919巻、紹介論文2919−25、第242−251ページ、1996年
〔2〕G.ファン・デア・プラス「APON:ATMにもとづくFITLシステム」EFOC & N’93、光アクセス・ネットワーク、論文46、第9〜95ページ、1993年
〔3〕WO 95/20772
〔4〕英国特許出願第2299459号
〔5〕欧州特許出願第0347037号
これらの参考文献は本明細書内に取り入れられているとみなされる。
【図面の簡単な説明】
以下、次の図からなる図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
〔図1〕本発明の相互接続装置の第1実施例を示す概略構成図、
〔図2〕図1の装置の回路モジュールの8タイプ(a)〜(h)を示す図、
〔図3〕回路モジュールなしにスーパーPONのローカル・ノードに適用するための本発明の装置の第2実施例を示す概略構成図、
〔図4〕図3の装置の回路モジュールの5タイプ(a)〜(e)を示す図、
〔図5.1〕〜〔図5.3〕それぞれ相互接続の第1〜第3段階に対する回路モジュールをもつ図3の装置の例を示す概略構成図、
〔図6〕本発明の装置のさらに4つのタイプ(a)〜(d)の回路モジュールを示す図。
〔実施例〕
図1は本発明の相互接続装置の第1実施例を概略的に示している。該装置は入力ボード10.1、背面10.2および出力ボード10.3にサブ分割されるラック構造10からなっている。入力ボードは11.1から11.NまでN個の入力ポートを有し、各ポートは入力信号−伝送ライン12を接続するために適切であり、出力ボードは13.1から13.Nまで同じくN個の出力ポートを有し、各ポートは出力信号−伝送ライン14を接続するために適している。背面は15.1から15.NまでN個の一列のモジュール位置を有している。各モジュール位置15.j(j=1,2,…,N)は回路モジュール16をプラグ・インさせるように設計されている。このため、回路モジュール16は17.1から17.4まで4つのコネクタを有し、モジュール位置15.jは18.1から18.4まで4つのそれに合う対応コネクタを有している。各モジュール位置15.j(j=1,2,…,N)について、第1対応コネクタ18.1はラック構造10の永久接続19.jを経て対応する入力ポート11.jにつながれ、第4対応コネクタ18.4は永久接続20.jを経て対応する出力ポート13.jにつながれる。第2対応コネクタ18.2は背面10.2の永久接続21.j−1を経て前のモジュール位置15.j−1の第3対応コネクタ15.3につながれる。
この相互接続装置を用いて、入力ポートにつながれた入力送信ラインと、信号バスを経て出力ポートにつながれたいくつかの出力送信ラインの間に、半永久信号相互接続がなされる。この点に関し、信号バスは2つの連続回路位置15.jと15.j−1の間の永久接続21.j−1によって形成される永久バス部と、プラグ・イン回路モジュール16上の半永久バス部からなる。このため、相互接続装置は一組の回路モジュール16からなり、該回路モジュールは半永久バス部として遂行する特定機能に従ういくつかのタイプにサブ分割される。各回路モジュールは信号伝達機能以外に、信号変換すなわち信号処理機能(後述する)も有する回路22を有している。図2は(a)から(h)までの8つのタイプの回路モジュールを示している。(a)の第1タイプはバス入力機能をもち、このため、第1コネクタ17.1と第3コネクタ17.3の間に相互接続信号コンダクタ23を有している。(b)の第2タイプはバス相互接続機能をもち、このため第2コネクタ17.2と第3コネクタ17.3の間に相互接続信号コンダクタ24を有している。(c)の第3タイプはバス出力機能を有し、このため第2コネクタ17.2と第4コネクタ17.4の間に相互接続信号コンダクタ25を有している。(d)の第4タイプは、I/O機能バスをもち、このため第1コネクタ17.1を第4コネクタ17.4と相互接続する信号コンダクタ26を有する。これら4つのタイプは信号バスを構成する4つの基本機能を表している。以下のタイプはこれらの結合機能を表している。(e)の第5タイプはバス入力とバス出力の結合機能をもち、このため信号ディストリビュータ27を有し、これは入力コンダクタ27.1を経て第1コネクタ17.1を第1出力コンダクタ27.2を経て第3コンダクタ17.3と相互接続し、かつ、第2出力コンダクタ27.3を経て第4コネクタ17.4と相互接続する。(f)の第6タイプは、バス相互接続とバス出力の結合機能をもち、このため信号ディストリビュータ28を有し、これは入力コンダクタ28.1を経て第2コネクタ17.2を第1出力コンダクタ28.2を経て第3コネクタ17.3と相互接続し、かつ、第2出力コンダクタ28.3を経て第4コネクタ17.4を相互接続する。(g)の第7タイプはバス出力とバスI/Oの結合機能をもち、このため信号コンビネータ29を有し、これはそれぞれ入力コンダクタ29.1と29.2を経て第1・第2コネクタを出力コンダクタ29.3を経て第4コネクタと相互接続する。(h)の第8タイプは4つのすべての基本機能の結合で、このため、信号コンビネータ/ディストリビュータ30を有し、これはそれぞれ入力コンダクタ30.1と30.2を経て第1・第2コネクタを、それぞれ出力コンダクタ30.3と30.4を経て第3・第4コネクタと相互接続する。
各種タイプの回路モジュールは、1以上の入力ポート11.1〜11.Nにつながれた入力信号−伝送ライン12と、1以上の出力ポート13.1〜13.Nにつながれた出力信号−伝送ライン14の間を相互接続するための信号バスを構成するため、次のように用いられる。
(a)回路モジュールの第1タイプは、入力ポート11.jが少なくとも1つの入力ポート13.k
と相互接続されなければならないなら、回路位置15.j(ここでj=1,…,N−1)に置かれる。
(b)回路モジュールの第2タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
が少なくとも1つの出力ポート13.m
と相互接続しなければならないなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(c)回路モジュールの第3タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
がなお、出力ポート13.jとのみ相互接続しなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(d)回路モジュールの第4タイプは、入力ポート11.jが出力ポート13.jとのみ相互接続されなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=1,…,N)に置かれる。
(e)回路モジュールの第5タイプは、入力ポート11.jが出力ポート13.jおよび少なくとも1つの次の出力ポート13.k
と相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=1,…,N−1)に置かれる。
(f)回路モジュールの第6タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k(ここでk<j)が出力ポート13.jおよび少なくとも1つの次の出力ポート13.m
と相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(g)回路モジュールの第7タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
および入力ポート11.jが出力ポート13.jと相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
(h)回路モジュールの第8タイプは、少なくとも1つの入力ポート11.k
と入力ポート11.jが出力ポート13.jおよび少なくとも1つの次の出力ポート13.m
と相互接続させられなければならないのなら、回路位置15.j(ここでj=2,…,N−1)に置かれる。
これらのタイプの回路モジュールを用いて、すべてのN個の回路位置を利用する長い信号バス、すなわちセグメント長さNをもつ1つのバス・セグメントからなる信号バスが構成される。このため、第1回路位置11.1に第1または第5タイプの回路モジュールが置かれ、次の回路位置11.j
に第2、第6または第8タイプの回路モジュールが置かれ、さいごの回路位置11.Nに第3または第7タイプの回路モジュールが置かれる。第4タイプの回路モジュールは最短の信号バス−セグメント長さL=1をもつ信号バスを表す。セグメント長さL>1をもつ各バスは、少なくとも1つのモジュール位置に回路モジュールを除くおよび/または代えることにより、セグメント長さL1とL2
をもつ2つのバス・セグメントに分割される。もちろん、適当なタイプの回路モジュールを加えることにより、あるいは代えることにより、2つのバス・セグメントを結合して1つのより長いバス・セグメントにすることもできる。それぞれ一列のモジュール位置をもつ2つのラック構造も、1つのラック構造の列におけるさいごのモジュール位置の第3対応コネクタの相互接続を経て、他のラック構造の列の最初のモジュール位置の第2対応カウンタに容易に結合され得る。
信号バス、すなわちその構成各部は、光または電気の単一信号コンダクタからなる。信号バスはまた、電気および/または光コンダクタからなる一束のコンダクタから形成される。このため、使われるコネクタと対応コネクタおよび回路モジュールは同様に複数からなる。
回路モジュールはたとえば、それ自身公知の技術による電気および/または光信号接続用周辺コネクタをもったボードまたはプリント回路として構成される。
以下、図3〜図6を参照して、スーパーPONのローカル・モードで使われる相互接続装置の第2実施例について説明する。ここで相互接続装置は必要に応じ容易に拡張され分割される信号増幅・信号配分機能を有する。
図3は入力ボード40.1、中間ボード40.2および出力ボード40.3に分割されるラック構造40を示している。入力ボード40.1は41.1から41.4まで4つの入力ポートを有している。第1入力ポート41.1に対し、フィーダの電気信号ライン42がつながれている。出力ボード40.3は43.1から43.4まで4つの出力ポートを有し、受動光ネットワークPN1からPN4までの(光)開フィーダ44.1〜44.4がつながれている。中間ボードは45.1から45.4まで4つのモジュール位置を有している。明瞭の便宜のため、各モジュール位置はラック構造40の長方形開口部45.aとして示されている。各モジュール位置は、図4の46.1から46.5までの回路モジュールの1つをプラグ・インするように構成されている。このため、各回路モジュールは47.1から47.4まで4つのコネクタを有し、長方形開口部45.aの内側リブは48.1から48.4までの4つの対応コネクタを有している。第1コネクター対応コネクタ対47.1−48.1は電気信号を用いているが、他の対は光信号を用いている。モジュール位置45.j(ここでj=1,…,4)のうち、第1対応コネクタ48.1は入力ポート41.jでの永久電気接続49を有し、第4対応コネクタ48.4は出力ポート43.jでの永久光接続50を有している。さらに、モジュール位置45.j(ここでj=1,2,3)の第3対応コネクタ48.3は次のモジュール位置45.j+1の第2対応コネクタ48.2との永久光接続51をもつ。
図4に(a)〜(e)の5つの異なる回路位置46.1〜46.5が示されている。第1回路モジュール46.1は第5タイプ(図2の(e))をもち、したがってバス入力・バス出力の結合機能を有している。回路モジュール46.1はE/Oトランスデューサを有するOLT(光ライン端末)52からなる。OLTの入力52.1は第1コネクタ47.1に結合し、OLTの出力52.2は一方の光スプリッタ53を越えて第3コネクタ47.3に、他方、光アンプ54を経て、第4コネクタ47.4に結合されている。(b)の第2回路モジュールは第6タイプ(図2の(f))をもち、したがってバス相互接続とバス出力の結合機能を有する。回路モジュール46.2において、第2コネクタ47.2は光スプリッタ55を経て、一方で第3コネクタ47.3に結合し、他方、光アンプ56を経て、第4コネクタ47.4に結合している。(c)の第3回路モジュールは第2タイプ(第2の(b))をもち、したがってバス相互接続機能を有する。回路モジュール46.3において、第2コネクタ47.2が直接、第3コネクタ47.3に結合している。それぞれ(d)と(e)の第4・5回路モジュール46.4、46.5はそれぞれ第1・2回路をモジュール46.1、46.2の双方向版である。このため、回路モジュール46.4は双方向OLT52’(BOLT)と双方向アンプ54’を有し、回路モジュール46.5は双方向アンプ56’を有している。
図5.1〜5.3は拡張3段階を連続的に示している。図5.1の第1段階において、フィーダ(図示せず)の送信ライン42は3つの受動光ネットワークPN1、PN2、PN4の接続に対する十分な送信容量を供給し、ネットワークPN3はまだ使われていない。第1入力ポート41.1の出力ポート43.1、43.2、43.4上の相互接続は、1つのバス・セグメント(長さL=4の)をもって実現され、4つのモジュール位置すべてが利用される。45.1から45.4までのモジュール位置において、回路モジュール46.1、46.2、46.3および46.2が連続的にプラグ・インされる。第2段階において、第3ネットワークPN3もつながれる。このため、モジュール位置45.3の回路モジュール46.3が回路モジュール46.2に置き代えられている。第2段階を図5.2に示す。どんな瞬間においても、フィーダの送信ライン42の送信容量はもはや十分でなく、第2送信ライン42が、たとえば第3入力ポート41.3につながれ、現存信号バスが長さL=2の2つのバス・セグメントに分割される。これは第3モジュール位置45.3において、回路モジュール46.2を回路モジュール46.1に置き代えることによってなされる。その結果、出力ポート43.3と43.4はもはや第1入力ポート41.1と相互接続されないが、第3入力ポート41.3と相互接続される。この第3段階を図5.3に示す。
光部材が双方向に使われるスーパーPONに対して、対応する回路モジュールの双方向版が使われなければならない。
図3、4、および5.1〜5.3の場合、常に分離相互接続が形成され(すなわち、常に1つの入力ポートがいくつかの他の出力ポートをもち)、図2の(g)と(h)のタイプの回路モジュールは必要でない。光バス・セグメントの場合、無反射光コネクタおよび対応コネクタが使われるなら、バス・セグメントの閉鎖は特別な手段を要しない。
図6において、(a)〜(d)に回路モジュールの変形をさらに示す。(a)の図4(b)の46.2の第1変形回路モジュール61は、アンプ56が光スプリッタ(1:4)62、あるいはさらに一般的には、各出力において別々の光アンプ63をもつ1=Mスプリッタ(M=2,3,…)で置き代えられた。回路モジュール61は4重に、あるいはさらに一般的にはM重に構成されている。このような回路モジュールの適用に対し、モジュール位置の対応コネクタも4重さらに一般的にはM重に構成されねばならない。(b)は回路モジュール46.1(図4の(a))の第2変形66を示し、これはOLTを含まず、第1光コネクタ67を有している。これは光接続フィーダの送信ラインを用いて、相互接続装置に用いられる。(c)と(d)はそれぞれ46.1と46.2に対する変形を示し、OLTがバス出力に置かれた。第2・第3コネクタ72・73は電気的である。変形70と71の適用に対し、第3・第4対応コネクタ間の永久相互接続(図3の51)も電気的に構成されねばならない。
Claims (24)
- 入力信号−伝送ラインを接続するための少なくとも1つの入力ポート、出力信号−伝送ラインを接続するための複数の出力ポート、一組の機能的回路モジュール、および一列のN個(N=2,3,4,…)のモジュール位置をもち、それぞれが一組の回路モジュールから1つの回路モジュールをプラグ・インするように設計されたラック構造からなる信号バスを経て少なくとも1つの入力ポートを複数の出力ポートと相互接続するための相互接続装置において、信号バスが、1以上の分離バス・セグメントからなり、各バス・セグメントがラック構造上のモジュール位置と一組の回路モジュールから1以上の連続モジュール位置にプラグ・インされる回路モジュール上のバス部分との間のバス部分からなることを特徴とする相互接続装置。
- 前記一組の回路モジュールがバス入力機能、バス相互接続機能およびバス出力機能を有するバス部分に対する信号回路を備えた回路モジュールからなる請求項1の装置。
- 相互接続装置が一列のN個の入力ポートと一列のN個の出力ポートを有し、一組の回路モジュールからの各回路モジュールが一組の4つのコネクタを有し、各モジュール位置が一組の4つの対応カウンタを有し、第1コネクタが第1対応コネクタに対応し、第2コネクタが第2対応コネクタに対応し、
j(j=1,2,…,N)番目のモジュール位置について、
第1対応コネクタがラック構造を経てj番目の入力ポートにつながれ、
第2対応コネクタがラック構造を経て一列のN個のモジュール位置(ここでj≠1)から(j−1)番目のモジュール位置の第3対応コネクタにつながれ、
第4対応コネクタがラック構造を経てj番目の出力ポートにつながれ、
バス入力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールが第1コネクタが第3コネクタにつながれている信号回路を有し、バス相互接続機能に対するバス部分をもつ回路モジュールが第2コネクタが第3コネクタにつながれている信号回路を有し、バス出力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールが第1・2コネクタの少なくとも1つのコネクタが第4コネクタにつながれている信号回路を有することを特徴とする請求項2の装置。 - 少なくとも1つの入力ポートと出力ポートとの間の相互接続が双方向信号接続であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項の装置。
- 入力ポートが光信号−入力ポートで、出力ポートが光信号−出力ポートで、バス部分が光コンダクタを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項の装置。
- 一組の回路モジュールが光アンプをもつ回路モジュールを含んでいることを特徴とする請求項5の装置。
- 一組の回路モジュールが、M(M=2,3,…)出力をもつ光−信号スプリッタを有するバス出力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールを含み、問題の回路モジュールの第4コネクタ、問題の回路モジュールにプラグ・インされるモジュール位置の第4対応コネクタおよび結合出力ポートがM重に構成されていることを特徴とする請求項5の装置。
- 光−信号スプリッタのM個の出力の各々において、光アンプが含まれていることを特徴とする請求項7の装置。
- 入力ポートが電気信号−入力ポートで出力ポートが光信号−出力ポートで、一組の回路モジュールがE/O(電気/光)トランスデューサをもつ回路モジュールを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項の装置。
- E/Oトランスデューサを備え、バス出力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールが、さらに光アンプを備えていることを特徴とする請求項9の装置。
- E/Oトランスデューサを備え、バス出力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールが、さらにM(M=2,3,…)出力をもつ光−信号スプリッタを有し、問題の回路モジュールの第4コネクタ、問題の回路モジュールにプラグ・インされるモジュール位置の第4対応コネクタおよび結合出力ポートがM重に構成されていることを特徴とする請求項9の装置。
- 入力ポートがスーパーPONのフィーダの信号−伝送ラインを接続するように設計され、出力ポートが受動光ネットワークの開フィーダを接続するように設計されていることを特徴とする請求項2又は3の装置。
- 入力ポートが電気入力ポートで、信号バスが電気バスで、バス出力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールがE/Oトランスデューサを有していることを特徴とする請求項12の装置。
- 入力ポートが電気入力ポートで、信号バスが光信号バスで、バス入力機能に対するバス部分をもつ回路モジュールがE/Oトランスデューサを有していることを特徴とする請求項12の装置。
- 一組の回路モジュールが少なくとも2つのバス機能の結合をもつバス部分に対する信号回路を有する回路モジュールからなることを特徴とする請求項12の装置。
- 回路モジュールが、相互接続装置をモジュール位置に差し込むための一組の4つのコネクタ、およびバス部分によって遂行されるバス機能として、一組の4つのコネクタの少なくとも2つの間の相互信号接続を与える信号回路を有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項の相互接続装置においてバス部分を形成するための回路モジュール。
- 一組の4つのコネクタが光コネクタであることを特徴とする請求項16の回路モジュール。
- 信号回路が光アンプを含むことを特徴とする請求項17の回路モジュール。
- 光アンプが双方向アンプであることを特徴とする請求項18の回路モジュール。
- 一組の4つのコネクタが少なくとも1つの電気コネクタと1つの光コネクタを含むことを特徴とする請求項16の回路モジュール。
- 信号回路がE/Oトランスデューサを含むことを特徴とする請求項20の回路モジュール。
- 信号回路がE/Oトランスデューサと光アンプを含むことを特徴とする請求項20の回路モジュール。
- 信号回路が双方向E/Oトランスデューサと双方向光アンプを含むことを特徴とする請求項20の回路モジュール。
- 信号回路が、M重に構成された少なくとも1つの光コネクタにつながれたM(M=2,3,…)個の出力をもつ光信号スプリッタを含むことを特徴とする請求項16〜23のいずれか1項の回路モジュール。
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