JP4129820B2 - 対制御スイッチ装置 - Google Patents

Description

特許請求の範囲

請求項１

各々独立して信号が入力可能な第一・第二入力端子の２入力を有し、かつ各々独立して信号を出力可能な第一・第二出力端子の２出力を有し、第一入力端子から入った信号が第一出力端子から出るとともに、第二入力端子から入った信号が第二出力端子から出る第一の状態と、第一入力端子から入った信号が第二出力端子から出るとともに、第二入力端子から入った信号が第一出力端子から出る第二の状態とを切り替え可能に形成された２入力２出力のスイッチ素子を備え、
複数の入力信号線からなる入力信号線群と、入力信号線数と同数の出力信号線からなる出力信号線群とを備え、
入力信号線群と出力信号線群とを、その中間に第一の状態の上記スイッチ素子を必要数設置して１対１接続して構成した複数の信号パスからなる信号パス群を形成し、
各信号パスは、入力信号線より送信情報を入力し、出力信号線より該送信情報に対する受信情報を出力する入出力信号線対を構成し、
上記信号パス群内の特定の一組の信号パスを収容する上記スイッチ素子を第二の状態とすることにより、
上記１組の信号パスを構成する２本の入力信号線、２本の出力信号線の接続状態を切り替え、一方の信号パスの入力信号線からの入力が、他方の信号パスの出力信号線から出力されるよう、信号パス群内の接続の必要な信号パスの組毎に上記スイッチ素子を設置することによってスイッチマトリックスを形成し、
上記スイッチマトリックスの各入力信号線側または各出力信号線側には、信号の通過または遮断を信号線毎に制御するオン・オフスイッチをそれぞれ設け、
上記スイッチマトリックスに対して通信回線の設定が不要な時は、上記オン・オフスイッチをオフにして、上記各スイッチ素子を第一の状態とし、
上記スイッチマトリックスに対して通信回線の設定が必要な時は、その接続する信号パスの組を収容している上記スイッチ素子を、第二の状態に切り替え、
第二の状態に切り替えたスイッチ素子に繋がる上記各オン・オフスイッチをオンすることにより、上記第二の状態とした一つのスイッチ素子に繋がる一組の上記信号パス間相互で通信を可能とする双方向の通信回線設定制御が成されることを特徴とする対制御スイッチ装置。

請求項２

上記信号パス群を２つの信号パス群に分け、２つの信号パス群からそれぞれから１本づつ信号パスを選択し、その信号パスの組のみを収容する上記スイッチ素子を設置することにより２つの信号パス群間の接続のみを実現しスイッチ素子数を削減することを特徴とする請求項１記載の対制御スイッチ装置

請求項３

上記信号パス群のすべての信号パスの組を収容する上記スイッチ素子を設置することによりすべての信号パス間の接続を可能としたことを特徴とする請求項１記載の対制御スイッチ装置

請求項４

上記信号パス群内の信号パス全てについて、入力信号線から出力信号線に至るまでに通過する上記スイッチ素子の数が、等しくなるように、上記スイッチマトリックスを形成したことを特徴とする請求項１、２または３記載の対制御スイッチ装置。

請求項５

上記スイッチ素子は、光スイッチ素子であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の対制御スイッチ装置。

発明の詳細な説明

この発明は、情報通信システムの回線制御に用いられるスイッチ装置であって、特に対制御スイッチ装置に関する。

一般に情報通信システムにおける回線制御おいて、双方向の通信を実現するには、上りの回線（電話をかけた人間が「モシモシ」と言う言葉を伝える回線）と、下りの回線（電話をかけられた人間が「ハイハイ」という情報を伝える回線）が必要である。この双方向通信方式として、１本の通信回線を用いて双方向の情報を送受する１線式と、上り情報を通す線と下り方向の情報を通す線を別にして情報を送る２線式がある。光ファイバを用いた光通信では、１線式は光ファイバ１本を用い、２線式は光ファイバ２本を用いる。

ここで、２線式による双方向通信において、上り回線と下り回線を設定する方式として、上り回線を設定することと、下り回線を設定することを別々に行なう方法と、上り回線設定と対になる下り回線を同時に設定する方法の２つがある。

前者の方式は、上りと下りの回線設定を独立に実行することができるので、上り・下りの双方向の回線を必ずしも必要としない通信であり、例えばＣＡＴＶのような通信回線設定に適している。また、インターネットにおける回線設定は、基本的にこの方式を採っている。この場合、両方向通信を実現するためには、上り・下り回線設定それぞれのために、処理を２回実施しなければならず、処理の無駄が多くなる。

一方、上記後者の、上りと下りの接続を対として同時に実施する通信接続方式を対制御方式と称し、上り回線を設定したときに、必ず下り回線を設定しなければならない通信であり、例えば電話のような回線設定に適している。上り回線とは別に下り回線を設定する処理が不要であり、回線設定時間、処理時間が大幅に短縮される。
特開平１１−１８１１９号公報 特開平１１−３２３５４号公報 特開平１１−２０５８２９号公報 行松健一著「光スイッチングとインターコネクション」共立出版株式会社

図２４に示すごとく、ｎ本の入力信号線からなる入力信号線群１と、ｍ本の出力信号線からなる出力信号線群２から成る２つの信号線群の交差する部分に、全体としてｎ×ｍの接点数を必要とする接点３を設置し、この各接点３の開閉を制御装置からの要求により制御可能とすることによって、入力線群１の任意の１本と、出力信号線群２の中の任意の１本とを接続できるように構成したものをスイッチマトリックス２２と称する。

上述の双方向通信、２線式、且つ対制御方式による通信回線接続方式の通信システムに用いられるスイッチマトリックス２２では、図２５に示すように、例えばある接点Ｓ１を上り回線を設定するために閉じた場合、それに対応する下り回線設定のために他の接点Ｓ２を閉じなければならない。これを実現するためのスイッチマトリックス２２の構成としては、回線を１つのスイッチマトリックス２２に全て収容する１面構成（図２５）と、上りの回線を収容するスイッチマトリックス２２ａと、下りの回線を収容するスイッチマトリックス２２ｂとを別個の構造として備える２面構成（図２６）がある。

図２５に示す１面構成のスイッチマトリックス２２は、自己のスイッチマトリックス２２内相互の通信のための接続も可能であり、融通性も高い。一方、図２６に示すスイッチマトリックス２２ａ，２２ｂの構成は、１面構成の場合の回線数と同一としてスイッチマトリックス２２ａ，２２ｂを構成した場合、図２５の１面構成より少ない接点数で実現できるが、自スイッチマトリックス内接続のために特別な手段を必要とする等の欠点がある。

従来の方式による対制御の方式を図２７、図２８に示す。図２７では１面構成における対制御構成を示し、図２８では２面構成における対制御構成を示している。この装置は、共通処理装置５において、上下の回線設定に必要な接点対情報を作成し、それに基づいて対応する接点３の開閉を行なうために接点駆動回路４に対し、オン命令或いはオフ命令を発出する。従来技術では１面構成及び２面構成のいずれの場合にも、上り用の通信を実現するための接点３と、下り用の通信を実現するための接点３の２つの接点を動作させる必要がある。

そして、１面構成及び２面構成いずれの場合も、２つの対制御に関わる接点駆動回路４は２つ存在し、接点３、および接点駆動回路４については対制御構成をとらない場合と同じ数だけ必要である。すなわち接点駆動回路についての経済化効果は存在していなかった。

一方、図２９に示す機能を持つスイッチ素子（以下、αスイッチと称す）を、スイッチマトリックスの接点として用いたスイッチマトリックス構成がある。αスイッチは２つの状態のみ有し、それ以外の状態は存在しない２入力、２出力のスイッチである。即ち、図２９に示すように、２入力×２出力を持ち、各入力端子１１，１２から入力された信号が、各出力端子１３，１４から出力されるバー状態である第一の状態（図２９（ａ））と、入力端子１１，１２から入力された信号が、第一の状態に対応する各出力端子１３，１４とは切り替わった各出力端子１４，１３から出力されるクロス状態である第二の状態（図２９（ｂ））とを切り替え可能に形成した２×２スイッチ素子である。なお、第一の状態と第二の状態は、図２９に示す、バー状態とクロス状態とに固定されるものではなく、任意に第一・第二の状態を、クロス状態またはバー状態に設定することができる。

光通信において、αスイッチを用いてスイッチマトリックスを構成する方法としては、たとえば、入力信号線数３、出力信号線数３のスイッチマトリックスは、非特許文献１のｐ３０、図２．７に示すように構成することが一般的である。即ち、入力信号線と出力信号線の交点にαスイッチを３行、３列のマトリックス状に配置してスイッチマトリックスを構成し、特定の入力信号線、特定の出力信号線間の接続を実現するためにその各入出力信号線の交点に属するαスイッチの状態を変更することによって入力・出力信号線間の接続を実現している。

また、非特許文献１のｐ３０、図２．９に示すようなスイッチマトリックス構成法が存在する。これは、非特許文献１のｐ３０、図２．７と異なり入力信号線、出力信号線間接続のすべてのパターンで、その接続が通過するスイッチの段数を等しく構成したものである。この場合にも、対応するαスイッチの状態を別の状態に切り替えることによって、必要とする回線接続を実現することに変わりがない。

αスイッチを接点に用いて構成した上記スイッチマトリックスに関して、対制御を行う場合、１面構成、２面構成いずれの場合にも、対構成をとるスイッチマトリックスの２つの対応する接点それぞれにαスイッチを用いていた。従って接点駆動回路も接点に対応して必要とされた。

この発明は、αスイッチにより構成した対制御スイッチマトリックスにおいて、該スイッチマトリックスにおけるαスイッチの特徴を生かしてスイッチ素子数を減らし、それに伴う接点駆動回路も簡素化し、装置の小型化、経済化を図ることができる対制御スイッチ装置を提供することを目的とする。

この発明は、図２９に示す機能を持つαスイッチを接点として用いたスイッチマトリックスに関するもので、スイッチマトリックスとは、縦方向及び横方向（縦方向を列、横方向を行と称する）に、２次元状にαスイッチを配列したものである。そして、この発明は、図２９に示したαスイッチがバー状態、クロス状態の２状態のみを有している点に着目し、２つの状態の一方をスイッチマトリックスにおける対関係にある２つの接点のオン状態（又はオフ状態）に、また他方の状態をスイッチマトリックスの対関係にある２つの接点のオフ状態（又はオン状態）に各々対応させることにより、対制御を行うスイッチマトリックスの２つの接点を、１つのαスイッチにより代替したものである。これにより、αスイッチ数の削減を図るものである。

今、スイッチマトリックスの入力信号線、出力信号線間での接続がない時に、そのスイッチマトリックスを構成するすべてのαスイッチの接続状態を、第１の状態と定義する。即ち、図２４に示すような入力信号線群１と、出力信号線群２間の接続が一切行われていない状態を実現しているαスイッチの状態を、第１の状態と定義する。αスイッチを用いたスイッチマトリックス構成（入力信号線数ｎ、出力信号線数ｍのスイッチマトリックス）において、各入力端子に繋がる入力信号線群の各入力信号線を、図２に示すように、
（Ａ１＃、Ａ２＃、Ａ３＃、・・・、Ａｎ＃）
とし、また、各出力端子に繋がる出力信号線群の各出力信号線を
（Ｂ１＆、Ｂ２＆、Ｂ３＆、・・・、Ｂｍ＆）
とする。さらに、従来は未使用であった出力端子にも出力信号線を接続し、信号線毎に符号を付与することとし、
（Ｂ１＃、Ｂ２＃、Ｂ３＃、・・・、Ｂｎ＃）
とする。同様に、従来未使用であった入力端子にも入力信号線を接続し、信号線毎に符号を付与することとし、
（Ａ１＆、Ａ２＆、Ａ３＆、・・・、Ａｍ＆）
とする。そして、αスイッチがすべて第１の状態であり、使用される出側と使用される入り側の信号線間の接続がないことから、各信号線において当初は
Ａｉ＃ → Ｂｉ＃ （ｉ＝１〜ｎ）
なる接続と
Ｂｊ＆ → Ａｊ＆ （ｊ＝１〜ｍ）
なる接続がなされていることとなる。

すべてのαスイッチが第１の状態のときに、入力信号線Ａｉ＃と出力信号線Ｂｉ＃を結んで得られる信号パスｉ＃のグループを、信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）とする。また、入力信号線Ａｊ＆と出力信号線Ｂｊ＆を結んで得られる信号パスｊ＆のグループを、信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）とする。ここで、接点として用いるαスイッチを、一方の信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）と他方の信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）が交差する場所に位置するとして、（ｉ＃，ｊ＆）（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ）と名づけ、その全体構成を図２に示す。

いま、ある入力信号線Ａｉ＃から出力信号線Ｂｊ＆への通信要求があり、その要求を実現するために必要なαスイッチ（ｉ＃，ｊ＆）を動作させ、αスイッチの状態を第１の状態から第２の状態に変化させ、Ａｉ＃→Ｂｊ＆なる接続を実現したとする。この時、αスイッチ（ｉ＃，ｊ＆）では、一方の信号パスｉ＃と、他方の信号パスｊ＆なる一対の信号パスの接続が対で切り替わっているので、αスイッチ（ｉ＃，ｊ＆）を第１の状態から第２の状態に変化させることによって、Ｂｉ＃→Ａｊ＆なる接続が付随的に実施される。即ち、３×３のスイッチマトリックスの例である図１を例に説明すると、例えば（２＃，１＆）スイッチは、第１の状態ではＡ２＃→Ｂ２＃なる接続と同時に、Ｂ１＆→Ａ１＆なる接続を実現しているが、第２の状態に変化することによって、Ａ２＃→Ｂ１＆なる接続と同時にＢ２＃→Ａ１＆なる接続を実現する。

この論理から一般的に、スイッチマトリックスにおける各々のαスイッチはそれぞれ異なる２つの接続の組、すなわち
（１）：入力信号線群（Ａ１＃、Ａ２＃、Ａ３＃、・・・、Ａｎ＃）と、出力信号線群（Ｂ１＆、Ｂ２＆、Ｂ３＆、・・・、Ｂｍ＆）間の接続の組
（２）：入力信号線群（Ａ１＆、Ａ２＆、Ａ３＆、・・・、Ａｍ＆）と、出力信号線群（Ｂ１＃、Ｂ２＃、Ｂ３＃、・・・、Ｂｎ＃）間の接続の組
を同時に実現している。（１）における特定の入力信号線、出力信号線間の接続を行うと、（２）においてはそれに対応した入力信号線、出力信号線間の接続が同時に実施される。言い換えれば、（１）の信号線間接続を実現する論理的スイッチマトリックスＭ１と、（２）の信号線間接続を実現する論理的スイッチマトリックスＭ２が存在し、特定のαスイッチ（接点）を閉じることによって、２つの論理的スイッチマトリックスＭ１，Ｍ２の対応する接点を同時に閉じることができる。即ち、一つのαスイッチを動作するだけで、２つの対応する接点が同時に閉じる。αスイッチの第１の状態が、論理的スイッチマトリックスＭ１と論理的スイッチマトリックスＭ２の対応する２つの接点のオフ状態に対応し、第２の状態が論理的スイッチマトリックスＭ１と論理的スイッチマトリックスＭ２の対応する２つの接点のオン状態に対応させることが出来る。この論理的スイッチマトリックスＭ１、論理的スイッチマトリックスＭ２を、２面構成対制御スイッチマトリックスとすることによりαスイッチの数を削減できる。

なお、１つのαスイッチの第１の状態と第２の状態とを、スイッチマトリックスの２つの接点のオン・オフ状態に対応させる技術は、１面構成におけるスイッチマトリックスのおける対関係にある２つの接点に対してもそのまま適用でき、１面構成による対制御スイッチマトリックス構成法においても、上記と同様にαスイッチの数の削減が可能である。

即ち、この発明の対制御スイッチ装置は、 各々独立して信号が入力可能な第一・第二入力端子の２入力を有し、かつ各々独立して信号を出力可能な第一・第二出力端子の２出力を有し、第一入力端子から入った信号が第一出力端子から出るとともに、第二入力端子から入った信号が第二出力端子から出る第一の状態と、第一入力端子から入った信号が第二出力端子から出るとともに、第二入力端子から入った信号が第一出力端子から出る第二の状態とを切り替え可能に形成された２入力２出力のスイッチ素子を備え、
複数の入力信号線からなる入力信号線群と、入力信号線数と同数の出力信号線からなる出力信号線群とを備え、
入力信号線群と出力信号線群とを、その中間に第一の状態の上記スイッチ素子を必要数設置して１対１接続して構成した複数の信号パスからなる信号パス群を形成し、
各信号パスは、入力信号線より送信情報を入力し、出力信号線より該送信情報に対する受信情報を出力する入出力信号線対を構成し、
上記信号パス群内の特定の一組の信号パスを収容する上記スイッチ素子を第二の状態とすることにより、
上記１組の信号パスを構成する２本の入力信号線、２本の出力信号線の接続状態を切り替え、一方の信号パスの入力信号線からの入力が、他方の信号パスの出力信号線から出力されるよう、信号パス群内の接続の必要な信号パスの組毎に上記スイッチ素子を設置することによってスイッチマトリックスを形成し、上記スイッチマトリックスの上記各入力信号線側または上記各出力信号線側には、信号の通過または遮断を信号線毎に制御するオン・オフスイッチをそれぞれ設けたものである。

そして、上記スイッチマトリックスに対して通信回線の設定が不要な時は、上記オン・オフスイッチをオフにして、上記各スイッチ素子を第一の状態とし、
上記スイッチマトリックスに対して通信回線の設定が必要な時は、その接続する信号パスの組を収容している上記スイッチ素子を、第二の状態に切り替え、
第二の状態に切り替えたスイッチ素子に繋がる上記各オン・オフスイッチをオンすることにより、上記第二の状態とした一つのスイッチ素子に繋がる一組の上記信号パス間相互で通信を可能とする双方向の通信回線設定制御が成されるようにしたものである。

さらに、上記信号パス群を２つの信号パス群に分け、２つの信号パス群からそれぞれから１本づつ信号パスを選択し、その信号パスの組のみを収容する上記スイッチ素子を設置することにより２つの信号パス群間の接続のみを実現しスイッチ素子数を削減することを可能である。

上記信号パス群内のすべての信号パスの組合わせを収容する上記スイッチ素子を設置することによりすべての信号パス間の接続を可能とする上記スイッチマトリックスを形成しても良い。

さらに、上記信号パス群内の信号パス全てについての入力信号線から出力信号線に至るまでに通過する上記スイッチ素子の数が、等しくなるように、上記スイッチマトリックスを形成したものでも良い。

なお、上記スイッチ素子は、光スイッチ素子や電気的スイッチ素子のいずれも利用することができる。

この発明の対制御スイッチ装置は、少ないスイッチ素子数で対接続が可能な、光スイッチ素子または電気的スイッチ素子を用いたスイッチマトリックスを構成することができ、スイッチ素子数を減らし、装置全体として小型化することができる。しかも構造が簡単であり、コストも安価に構成することができる。

また、スイッチマトリックスにおける通過スイッチ素子の数を等しくした同一通過段数の構成によるスイッチマトリックスとすることにより、回線による通過スイッチ素子数が変化せず、より均一な通信品質を得ることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、この発明の対制御スイッチマトリックスの第一実施形態である２面構成対制御スイッチ装置１０を示す。図１では、αスイッチを光技術で実現した光スイッチ素子２０を用いている。この実施形態の光スイッチ素子２０の構成は、図２９に示す２入力×２出力のものである。この光スイッチ素子２０は、第一・第二入力端子１１，１２から入射した光が、各々対向する第一・第二出力端子１３，１４から出射するバー状態である第二の状態（図２９（ａ））と、第一・第二入力端子１１，１２から入射した光が内部で切り替わって、第二・第一出力端子１４，１３から出射するクロス状態である第一の状態（図２９（ｂ））とを切り替え可能に形成されている。なお、第一の状態と第二の状態は、図２９に示す、クロス状態とバー状態とに固定されるものではなく、任意に第一・第二の状態を、クロス状態またはバー状態に設定することができる。

この対制御スイッチ装置１０は、αスイッチとして光技術で実現した光スイッチ素子２０を縦横にマトリックス状に設けて、図１に示すようなスイッチマトリックス２２を形成し、マトリックス状に設けた光スイッチ素子２０の最も端の列及び行の各々の光スイッチ素子２０の入力端子１１，１２に、対応する複数の入力信号線Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃，Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆が接続され、さらにこのマトリックス状に設けた光スイッチ素子２０の他方の最も端の列及び行の光スイッチ素子２０の各出力端子にも、対応する複数の出力信号線Ｂ１＃，Ｂ２＃，Ｂ３＃，Ｂ１＆，Ｂ２＆，Ｂ３＆が接続されている。ここでは、入力信号線群Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃を、第一の入力信号線群とし、各光スイッチ素子２０の第一入力端子１１が各々接続される。同様に、入力信号線群Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆を、第二の入力信号線群とし、各光スイッチ素子２０の第二入力端子１２が各々接続される。また、出力信号線Ｂ１＃，Ｂ２＃，Ｂ３＃を、第一の出力信号線群とし、各光スイッチ素子２０の第一出力端子１３に各々接続される。同様に、出力信号線Ｂ１＆，Ｂ２＆，Ｂ３＆は、第二の出力信号線群とし、各光スイッチ素子２０の第二出力端子１４に各々接続される。各入力信号線Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃，Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆は、スイッチマトリックス２２の側縁に設けられた入力ポート部２３を介して、各スイッチ素子２０の入力端子に接続されている。同様に、各出力信号線Ｂ１＃，Ｂ２＃，Ｂ３＃，Ｂ１＆，Ｂ２＆，Ｂ３＆は、スイッチマトリックス２２の他方の側縁に設けられた出力ポート部２５を介して、スイッチ素子２０の出力端子に接続している。

いま、図１の対制御スイッチ装置１０において、一方の面である論理的スイッチマトリックスＭ１の入力信号線を（Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃）とし、出力信号線を（Ｂ１＆，Ｂ２＆，Ｂ３＆）とし、また、他方の面である論理的スイッチマトリックスＭ２の入力信号線を（Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆）、出力信号線を（Ｂ１＃，Ｂ２＃，Ｂ３＃）とする。任意の１つの光スイッチ素子２０によって状態が変化する論理的スイッチマトリックスＭ１、論理的スイッチマトリックスＭ２の対関係にある２つの接点番号を同一として、各接点に１〜９の番号を付与する。し、光スイッチ素子２０の接点番号と各光スイッチ素子２０に対応する各入力信号線との対応を以下の表１に示す。この時、入力信号線数３、出力信号線数３の論理的スイッチマトリックスＭ１の構成を図３に、入力信号線数３、出力信号線数３の論理的スイッチマトリックスＭ２の構成を図４に示す。

さらに、信号の上り方向の回線を収容するスイッチマトリックスをＭ１、下り方向の回線を収容するスイッチマトリックスをＭ２とする。αスイッチ素子２０を動作させることにより接続が確立される双方向回線の、上り信号が通過する論理スイッチマトリックスＭ１における入力信号線と出力信号線の組、下り信号が通過する論理スイッチマトリックスＭ２における入力信号線と出力信号線のそれぞれの組は表１に示す以下のようになる。

表１の結果を基にして、αスイッチを動作させることにより切り替えが行われる信号パスの組は表２になる。ここで信号パスとは、既に述べたとおり、上り回線を収容する論理的マトリックスＭ１から「モシモシ」なる情報を送信し、論理的マトリックスＭ２から「ハイハイ」なる情報を受信する、入力信号線、出力信号線の対を言う。また、下り回線を収容する論理的マトリックスＭ２から「ハイハイ」なる情報を送信し、論理的マトリックスＭ１から「モシモシ」なる情報を受信する、入力信号線、出力信号線の対をも同様に信号パスと言う。

となるので、入出力信号線の対としての信号パスとして
（Ａ１＃、Ｂ１＃）、（Ａ２＃、Ｂ２＃）、（Ａ３＃、Ｂ３＃）
（Ａ１＆、Ｂ１＆）、（Ａ２＆、Ｂ２＆）、（Ａ３＆、Ｂ３＆）
の６本を作る必要がある。これから入出力信号線に着目した２面構成における入出力関係を図５に示す。図５に示すごとく、信号パスｉ＃の両端に存在する入力信号線Ａｉ＃と出力信号線Ｂｉ＃が組となって上下の回線を作る。即ち、入力信号線Ａｉ＃から「モシモシ」なる情報が入力されると、それに対応する「ハイハイ」なる応答が出力信号線Ｂｉ＃を通して返ってくる。また、信号パスｊ＆の両端に存在する入力信号線Ａｊ＆と出力信号線Ｂｊ＆が組となっており、出力信号線Ｂｊ＆から「モシモシ」なる情報が出力されるとそれに対応する「ハイハイ」なる情報が入力信号線Ａｊ＆から入力される。図３と図４および図５の２面構成における入出力信号線番号の対応関係から、２面構成における対制御スイッチマトリックス構成は図６になる。図６が２面構成における対制御の実現法である。

なお、図６の結線だけでは、通信パスを設定していないときにも、たとえば入力信号線Ａｉ＃と出力信号線Ｂｉ＃は接続状態にあるので、非通話時にはスイッチマトリックス２２のパスを開放するため、各入力信号線Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃，Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆にオン・オフスイッチ２４を挿入しなければならない。オン・オフスイッチ２４は、各信号線毎に設けられ、光の通過または遮断を図示しない制御装置により各信号線毎に制御される。

この実施形態のスイッチマトリックス２２の、各光スイッチ素子２０の各入出力端子同士の接続は、光ファイバやその他の導波路１６により行われる。

この実施形態の対制御スイッチ装置１０は、スイッチマトリックス２２に対して通信回線の接続がない時はオン・オフスイッチ２４をオフにして、各光スイッチ素子２０は、第一の状態であるクロス状態とする。通信回線の接続を行う際は、対応するオン・オフスイッチ２４をオンにして、対応する一つの光スイッチ素子２０を第二の状態であるバー状態とする。例えば、入力信号線Ａ１＃，Ａ１＆と出力信号線Ｂ１＃，Ｂ１＆とを対接続する場合、図１に示す光スイッチ素子２０（１＃，１＆）を第二の状態とする。これにより、一対の信号パスが切り替えられて、入力信号線Ａ１＃と出力信号線Ｂ１＆が接続されるとともに、入力信号線Ａ１＆と出力信号線Ｂ１＃が接続される。

具体的には、入力信号線Ａ１＃から入射された光は、バー状態の光スイッチ素子２０（１＃，１＆）の第一入力端子１１から第一出力端子１３に抜け、導波路１６及び他の２つの第一の状態の光スイッチ素子２０（（２＃、１＆）と（３＃、１＆））を経て、出力信号線Ｂ１＆に至る。同時に入力信号線Ａ１＆から光スイッチ素子２０（１＃，１＆）の第二入力端子１２に入射した光は、第二出力端子１４に抜け、導波路１６及び他の２つの第一の状態の光スイッチ素子２０（（１＃、２＆）と（１＃、３＆））を経て、出力信号線Ｂ１＃に至る。この様にして１つの光スイッチ素子２０（１＃，１＆）を第二の状態に動作させることによって入力信号線Ａ１＃から出力信号線Ｂ１＆に至る上り回線と、入力信号線Ａ１＆から出力信号線Ｂ１＃に至る下り回線を同時に対として設定し、光通信における上りと下りの対接続を実現することができる。

次に、この発明の第二実施の形態について図面に基づいて説明する。図１１は、この発明の対制御スイッチマトリックスの１面構成対制御スイッチ装置を示す。

ここで、１面構成の対制御スイッチ装置を、２面構成の対制御スイッチ装置と比較して説明する。２面構成スイッチマトリックスにおける２つの論理的スイッチマトリックスＭ１、Ｍ２の入力信号線を左側、出力信号線を右側に整理して、入力と出力の信号線の物理的位置を同じとし、上り下りの組を明示し、入力信号線数６本、出力信号線数６本の１面構成のスイッチマトリックスとして示したものが図７である。接点Ｓ１と接点Ｓ２が対となる接点対を表す。図７は３×３なる正方形スイッチを基にして６×６の正方形スイッチを構成しているが、スイッチマトリックスが一般にｎ×ｍの長方形の場合も図７による表現では入力信号線数（ｎ＋ｍ）×出力信号線数（ｎ＋ｍ）の正方形の１面構成のスイッチマトリックスとなる。図７の１面構成６×６スイッチマトリックスの実際の構成は、図８であり、２面構成として定義したＭ１、Ｍ２のスイッチマトリックスは右上の３×３のスイッチマトリックスＭ１と、左下のスイッチマトリックスＭ２なる位置を占める。図８における対制御は、図８が２面構成の場合の書き方を変更したのみで、接続構成を変更はしていないことから、２面構成時と全く同じで、例えばＭ１の接点２とＭ２における接点２の対制御を、αスイッチ（２＃、１＆）を動作させることによって実現できるようにしなければならない。即ち、Ｍ１、Ｍ２だけの関係に着目して構成した１面構成における対制御構成は、図６と同一でなければならない。図８の入力信号線、出力信号線の物理的位置をそのままにして、図６と同じ構成としたものが図９である。図９が、１面構成の６×６の対制御スイッチマトリックスである図８の対制御を実現する構成である。

図８は、１つのスイッチマトリックスとしては、例えば、入力信号線Ａ１＃は、出力信号線Ｂ２＃との接続、また、それと対となる入力信号線Ａ２＃は、出力信号線Ｂ１＃との接続を実現することの出来ない不完全なスイッチマトリックスである。この接点を設置しない場合には、１面構成として導き出した図９と２面構成としての構成が、２面構成としての図６と同一となることから分かるように、１面構成も２面構成も同一構成となる。すなわち、２面構成の対制御スイッチマトリックスは、１面構成スイッチマトリックスとして考えると、接点を部分的に設置しない、接続の実現が不可能なもののある不完全なスイッチとしてみなすことができる。

従って、接点を設置しなくても良い、という点が回線数を同一にした場合に、２面構成が１面構成に比して有利になる理由である。この不完全性を解消し、１面構成における対制御を完全な形で接続を実現するためには、図１０に示すごとく、論理的スイッチマトリックスＭ３、Ｍ４にそれぞれ、２、３、４、６、７、８なる接点を追加し（図１０にはＭ３における接点、２、３、４、６、７、８の図示を省略している）（接点２−接点４）、（接点３−接点７）、（接点６−接点８）の組を接点対として対制御する必要がある。図１１は、これら接点対を追加して、それぞれの接点対に対応したαスイッチを設け、さらに非通話時の回線接続状態を回避するためのオン・オフスイッチＳ０を設けることにより、１面構成対制御スイッチマトリックスを完全な形で実現したものである。追加したαスイッチ（１＃、２＃）、（１＃、３＃）、（２＃、３＃）、（１＆、２＆）、（１＆、３＆）、（２＆、３＆）、は２面構成では実現できない１面構成特有の接続を実現するものである。

これを一般化したものを、図１３に示す。すなわち、図１２に示すｎ×ｎのスイッチマトリックスにおいて、上り回線の入力信号線Ａｉ＃に対応する下り回線を出力信号線Ｂｉ＆とするとき（すなわち、Ａｉ＃に入力された上り回線に対応する下り情報が、Ｂｉ＆から得られるスイッチマトリックスとしたとき）、接点（ｉ，ｊ）（ただしｉ≠ｊ）と接点（ｊ，ｉ）が対制御されるものとすると、接点（ｉ，ｊ）（但し、ｉ≧ｊ）を取り除き、取り除かれた接点（ｉ，ｉ）の場所にて、交差する入力信号線ｉ＃と出力信号線ｉ＆を結び、かつ接点（ｉ，ｊ）（但し、ｊ＜ｉ）の位置にαスイッチ（ｉ＃，ｊ＆）を設置し、αスイッチの状態が出入り線の接続のない状態（例えば第一の状態）のとき、
Ａｉ＃→Ｂｉ＆ （ｉ＝１〜ｎ）
なる接続が成されるように結線し、かつ非通話時接続を行うためのオン・オフスイッチＳ０を入力信号線側、あるいは出力信号線側に設置することにより、対制御による１面構成ｎ×ｎスイッチ装置（図１３）が構成される。

この実施形態の対制御スイッチ装置によれば、１面構成のスイッチマトリックスにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに１面構成によるメリットも享受することができる。

次にこの発明の第三実施形態である２面均一通過段数構成の対制御スイッチ装置について、図１４を用いて説明する。ここで上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して、一部説明を省略する。この実施形態の対制御スイッチ装置１０は、接続される入出力の信号線位置に関わらず、通過するスイッチ素子の数が等しくなるように接続したスイッチマトリックス２６であり、入力端子数ｎ＝出力端子数ｍのスイッチマトリックスに対して適用可能である。

ところで、図２におけるスイッチマトリックス２２において、一方の信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）と他方の信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）の交差点に存在するｎ×ｍの接点｛（ｉ＃，ｊ＆）；ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ｝は、一方の信号パスｉ＃に載ってきた情報と他方の信号パスｊ＆に乗ってきた情報を、相互に乗せかえる切り替え器に相当する、と解釈することができる。αスイッチ（ｉ＃，ｊ＆）は、通信回線が設定されていない時は
Ａｉ＃ → Ｂｉ＃
Ａｊ＆ → Ｂｊ＆
なる情報伝送を行っているが、切り替え命令により
Ａｉ＃ → Ｂｊ＆
Ａｊ＆ → Ｂｉ＃
なる情報伝送を行うように切り替えられる。αスイッチ（ｉ＃，ｊ＆）は、その切り替えが行われる、一方の信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）から選択した信号パスｉ＃と他方の信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）から選択した信号パスｊ＆の組合わせによりその役目が決められているだけで、物理的位置については任意であり、任意に配置が可能である。また、信号パスｉ＃が通過する切り替え器の数は信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）の信号パス数ｍだけ存在する。同様に信号パスｊ＆が通過する切り替え器の数は信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）の信号パス数ｎだけ存在する。それらの相互の存在位置を変えても、スイッチとしての機能は全く変わりがない。図１の構成法を、切り替え器の物理的な位置で表現すると図１５（Ａ）のようになる。これを、たとえば、（２＃、２＆）と（１＃、２＆）の位置を入れ替えると図１５（Ｂ）となり、物理的には図１６のように結線の変更になり、新しい３×３の２面構成対制御スイッチマトリックスが形成される。

いま、切り替え器としての機能を有するとしたαスイッチを図１７のごとく配列した３×３スイッチマトリックスを考える。この配列では、すべての接続において通過するαスイッチの個数が等しい均一通過段数構成であり、接続のパスにより通過するαスイッチ数が異なる図１の構成に比して優れた特徴を有する。なお、図１７から明らかなように２面構成によるスイッチマトリックスの全ての信号パスにおいて通過段数を一定にするためには一方の信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）の信号パス数ｎと他方の信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）のパス数ｍは同一でなければならない。

図１７における配列は、ｎ行ｎ列にαスイッチを配列し、信号が第１列（または行、以下同様に列を行に置き換えてもよい。）から順次第ｎ列まで各列のαスイッチを経由して伝送されるとしたとき、１つの列のαスイッチにおける一対の第一の信号パスの組について、同じ組み合わせの対がないように構成することによって得られる。

この実施形態の対制御スイッチ装置の実際の構成は、図１４のスイッチマトリックス２６で表される。図１４におけるスイッチマトリックス２６は図１の切り替え器の設置場所及び接続順序を変えただけであるので、対接続構成においては図１に示した３×３スイッチマトリックスとまったく同様の扱いをすることができる。スイッチマトリックス２６においては第一の入力信号線群（Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃）と第二の出力信号線群（Ｂ１＆，Ｂ２＆，Ｂ３＆）が３×３の論理的なスイッチマトリックスＭ１を構成し、同時に、第二の入力信号線群（Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆）と第一の出力信号線群（Ｂ１＃，Ｂ２＃，Ｂ３＃）が３×３の論理的なスイッチマトリックスＭ２を構成する。１つのスイッチ素子２０（ｉ＃，ｊ＆）の状態を切り替えて、スイッチマトリックス２６の対応する一対の信号パスの切り替えが成されることにより、論理的スイッチマトリックスＭ１、Ｍ２の対応する接点が接続される点でもまったく同様である。

即ち、図３における切り替え器の番号を併記して表現すると論理的スイッチマトリックスＭ１は図１８、論理的スイッチマトリックスＭ２は図１９として表現され、たとえば番号３の切り替え器（３＃、１＆）を動作させると、Ｍ１ではＡ３＃とＢ１＆が接続され、Ｍ２ではＡ１＆とＢ１＃が接続される点では図３、図４の関係とまったく同じである。入出力の対応関係は図５で表現され、２面対構成のスイッチマトリックス図１８は、信号線番号対応を含めて図２０のように表現される。実際の構成ではオン・オフスイッチ２４が必要であり、図１４に示す構成となる。

図１４に示すスイッチマトリックス２６も、各光スイッチ素子２０が、バー状態の場合を第一の状態とし、クロス状態の場合を第二の状態とする。スイッチマトリックス２６の１行目の各光スイッチ素子２０は、各第一入力端子１１が第一の入力信号線群Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃に順に接続し、各第二入力端子１２が、第二の入力信号線群Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆に順に接続している。また、スイッチマトリックス２６の最終行である３行目の各光スイッチ素子２０は、各第一出力端子１３が第一の出力信号線群Ｂ１＃，Ｂ２＃，Ｂ３＃に順に接続し、各第二出力端子１４が、第二の出力信号線群Ｂ１＆，Ｂ２＆，Ｂ３＆に順に接続している。なお、このスイッチマトリックス２６の出力信号線の信号線番号を、入力信号線の信号線番号に合わせるために、所定の位置に信号線を設定する導波路３０を備えた信号線位置切替部２８が設けられている。

図１４のスイッチマトリックス２６内の各光スイッチ素子２０は、隣り合う行の各光スイッチ素子２０の入力端子１１，１３と出力端子１３，１４が、一端子ずつ対応して列方向に導波路３２により接続されている。

導波路３２による各スイッチ素子２０間の接続方法は、全ての光スイッチ素子２０を第一の状態とした場合に、全ての各光スイッチ素子２０の入出力端子について、ある行の第一出力端子１３が次の行の第一入力端子１１に接続されるとともに、その行の第二出力端子１４が次の行の第二入力端子１２に接続されている。さらに、スイッチマトリックス２６の同じ行の各光スイッチ素子２０の第一・第二入力端子１１，１２毎につながる第一・第二の入力信号線群Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃，Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆の信号線番号の組み合わせが全て異なり、且つ同じ列の各光スイッチ素子２０の第一・第二入力端子１１，１２，毎につながる第一・第二の入力信号線群Ａ１＃，Ａ２＃，Ａ３＃，Ａ１＆，Ａ２＆，Ａ３＆の各信号線番号の組み合わせも異なるように接続されている。

即ち、一方の信号パス｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）と他方の信号パス｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｍ）との組み合わせが、全て異なるように設定されている。

この実施形態のスイッチマトリックス２６は、通信回線の接続のない時はオン・オフスイッチ２４をオフにして、各光スイッチ素子２０を第一の状態としている。そして、スイッチマトリックス２６に対して通信回線の接続を行う際は、その接続する通信回線につながる一つの光スイッチ素子２０を第二の状態とする。例えば、スイッチマトリックス２６の一つの光スイッチ素子２０（３＃，２＆）の状態を、第一の状態から第二の状態に切り替える。このとき、光スイッチ素子２０（３＃，２＆）の第一・第二入力端子１１，１２が、他の第一の状態の光スイッチ素子２０を介してつながるオン・オフスイッチ２４であって、入力信号線Ａ３＃，Ａ２＆に対応するオン・オフスイッチ２４をオンにする。

これにより、入力信号線Ａ３＃，Ａ２＆の入力は、第二の状態に切り替えた光スイッチ素子２０（３＃，２＆）により、第一・第二入力端子１１，１２から入力した光は、クロス状態の光路により切り替えられて第二・第一出力端子１４，１３から出力されるとともに、第一の状態の他の光スイッチ素子２０及び導波路３２を経由する。この例では、入力信号線Ａ３＃から入力した光は、出力信号線Ｂ２＆に接続される。同様に、対応する入力信号線Ａ２＆と、出力信号線Ｂ３＃が接続される。これにより、第二の状態の一つの光スイッチ素子２０により上りと下りが対となった通信回線の対接続がなされる。

この実施形態の場合も、第一の入力信号線群｛Ａｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）と第一の出力信号線群｛Ｂｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）、及び第二の入力信号線群｛Ａｊ＆｝（ｊ＝１〜ｎ）と第二の出力信号線群｛Ｂｊ＆｝（ｊ＝１〜ｎ）を備えたスイッチマトリックス２６を構成し、各光スイッチ素子２０（ｉ＃，ｊ＆）によるスイッチマトリックス２６が形成されている。即ち、１つの光スイッチ素子２０（ｉ＃，ｊ＆）の状態を切り替えることによって、スイッチマトリックス２６の対応する一対の信号パス間の接続が切り替えられる。各光スイッチ素子２０の接続は、マトリックス状に配置された光スイッチ素子２０（ｉ＃，ｊ＆）において、第一の状態でつながっている一方の信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）と他方の信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｎ）組み合わせ（ｉ＃，ｊ＆）｛ｉ、ｊ＝１〜ｎ｝が、各行及び列において同じものがない。すなわち、スイッチマトリックス２６上で、１本の信号パスに着目した場合２度以上同じ信号パスの切り替えが光スイッチ素子２０により成されることが無く、且つ、同じ列における一対の信号パス（ｉ＃，ｊ＆）の組み合わせが全て異なるようにしたものである。

この実施形態によれば、スイッチマトリックス２６における通過スイッチ素子２０の数を等しくした同一通過段数の構成によるスイッチマトリックス２６とすることにより、回線による通過スイッチ素子２０の数が変化せず、均一な通信品質を得ることができる。

次にこの発明の第四実施形態について説明する。この実施形態の対制御用スイッチ素子は、対制御による上記２面構成かつ均一通過段数構成である図１４の実施例に対応したもので、１面構成均一通過段数構成の対制御構成６×６スイッチマトリックスについてのものである。

既に述べた如く、双方向回線を２面構成スイッチマトリックスにより対制御構成で実現する場合の図６の構成は、一部分の接続が不可能である不完全な１面構成スイッチマトリックスにおける対制御構成である図９として表現することが出来る。入力信号線相互接続を全て実現できる完全な１面構成を得るには、一方の信号パス群｛ｉ＃｝（ｉ＝１〜ｎ）及び他方の信号パス群｛ｊ＆｝（ｊ＝１〜ｎ）内での信号パスの切り替え、即ち、入力信号線数６×出力信号線数６のスイッチマトリックスの場合には（１＃、２＃）、（１＃、３＃）、（２＃、３＃）、（１＆、２＆）、（１＆、３＆）、（２＆、３＆）なる６つの切り替え器を追加しなければならない。この点が１面構成、２面構成の本質的に異なる点である。従って、これらを追加した構成である図１１に用いている各切り替え器を、図１７の考え方により、同一信号パスとの組み合わせが現れないように切り替え器を配列して光スイッチ素子２０の均一通過段数構成を実現すればよい。その１例の光スイッチ素子２０の各信号パスの組み合わせ例が図２１であり、その結線を実現した対制御スイッチ装置の実施形態が図２２、図２３に示すものである。

１面構成均一通過段数構成を実現する場合、２面構成時に考慮した、一方の信号パス群、他方の信号パスの区別は不要でありすべて同一の信号パス群と考え、その群内の任意の２本の信号パスの組み合わせに対してαスイッチで実現する切り替え器を用意することとなる。従って、１面構成均一通過段数構成を実現する場合は、入力数、出力数は同一となる。ただし、その数は、αスイッチの入力、出力はそれぞれ２であり、２の倍数となる。
この方式による１面構成を作り上げる方式は、１つではない。入力端子数２ｎとした場合、必要なαスイッチは
｛（２ｎ）×（２ｎ）−２ｎ｝／２＝ｎ×（２ｎ−１）
で与えられ、ｎ行×（２ｎ−１）列のマトリックス上にαスイッチを配列し、第１列から第ｎ列に向かって結線をしていくものとしたとき、１つの列の中でおなじ、信号パスが重ならないように列を作っていくことによって得られる。

なお、この発明の対制御スイッチ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、スイッチマトリックスの行及び列の数は任意に設定し得るものである。また、光スイッチ素子は光学的に光路をバー状態とクロス状態に切り替えることができるものであれば良く、ミラーを用いたものの他、半導体等の電気的素子を用いた光学素子でも良い。さらに、スイッチ素子は、光の進路を切り換える光スイッチの他、半導体等により電子の動きを制御する電子スイッチでも良い。

この発明の第一実施形態の対制御スイッチ装置の概略を示す図である。 この発明の第一実施形態の対制御スイッチ装置のスイッチマトリックスの構成を示す概略図である。 この発明の第一実施形態の対制御スイッチ装置の一つの論理的スイッチマトリックスの例を示す図である。 この発明の第一実施形態の対制御スイッチ装置の他の論理的スイッチマトリックスの例を示す図である。 この発明の第一実施形態の対制御スイッチ装置の２面構成における入出力関係を示す概略図である。 この発明の第一実施形態の２面構成における対制御スイッチマトリックス構成の概略を示す図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の１面構成のスイッチマトリックスを示した概略図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の１面構成６×６スイッチマトリックスの実際の構成図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の、図８の入力信号線、出力信号線の物理的位置をそのままにして、１面構成における対制御スイッチマトリックスの概略図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の、１面構成における対制御を完全な形で接続を実現した対制御スイッチマトリックスの概略図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の、１面構成特有の接点を実現した対制御スイッチマトリックスの概略図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の、１面構成における対制御を一般化した対制御スイッチマトリックスの概略図である。 この発明の第二実施形態の対制御スイッチ装置の、１面構成における対制御を一般化してオン・オフスイッチを設けた対制御スイッチマトリックスの概略図である。 この発明の第三実施形態の、２面均一通過段数構成の対制御スイッチ装置の概略図である。 この発明の第三実施形態の対制御スイッチ装置の、αスイッチが切り替える信号パスの組を示す概念図（Ａ），（Ｂ）である。 この発明の第三実施形態の３×３の２面構成対制御スイッチマトリックスの概略図である。 この発明の第三実施形態の対制御スイッチマトリックスのαスイッチが切り替える信号パスの組を示す概念図である。 この発明の第三実施形態の対制御スイッチ装置の一つの論理的スイッチマトリックスを示す図である。 この発明の第三実施形態の対制御スイッチ装置の他の論理的スイッチマトリックスを示す図である。 図１７に示す対制御スイッチマトリックスの、２面対構成のスイッチマトリックスの信号線番号対応を含めαスイッチが切り替える信号パスの組を示す概念図である。 この発明の第四実施形態の対制御スイッチマトリックスのαスイッチが切り替える信号パスの組を示す概念図である。 この発明の第四実施形態の対制御スイッチマトリックスの１面構成均一通過段数構成の対制御構成６×６スイッチマトリックスを示す概念図である。 この発明の第四実施形態の対制御スイッチマトリックスの１面構成均一通過段数構成の他の対制御構成６×６スイッチマトリックスを示す概念図である。 従来のスイッチマトリックスの構成を示す概念図である。 従来の一面構成のスイッチマトリックスを示す概念図である。 従来の二面構成のスイッチマトリックスを示す概念図である。 従来の一面構成のスイッチマトリックスによる対制御の方式を示す概念図である。 従来の二面構成のスイッチマトリックスによる対制御の方式を示す概念図である。 αスイッチの動作を示す概念図である。

符号の説明

１０ 対制御スイッチ装置
１１ 第一入力端子
１２ 第二入力端子
１３ 第一出力端子
１４ 第二出力端子
１６，３０，３２ 導波路
２０ 光スイッチ素子
２２，２６ スイッチマトリックス
２３ 入力ポート部
２４ オン・オフスイッチ
２５ 出力ポート部

Claims (5)

1. 各々独立して信号が入力可能な第一・第二入力端子の２入力を有し、かつ各々独立して信号を出力可能な第一・第二出力端子の２出力を有した２入力２出力のスイッチ素子を備え、
   上記スイッチ素子は、上記第一入力端子から入った信号が上記第一出力端子から出るとともに、上記第二入力端子から入った信号が上記第二出力端子から出る第一の状態と、上記第一入力端子から入った信号が上記第二出力端子から出るとともに、上記第二入力端子から入った信号が上記第一出力端子から出る第二の状態とを切り替え可能に形成され、
   複数の入力信号線からなる入力信号線群と、上記スイッチ素子が第一の状態で、上記入力信号線と各々接続した複数の出力信号線からなる出力信号線群とを備え、
   上記各入力信号線と上記各出力信号線とを、上記第一の状態の上記スイッチ素子により各々接続して第一の信号パスを各々形成し、
   互いに異なる任意の一対の上記第一の信号パスについて、上記スイッチ素子を第二の状態とすることにより、上記第一の信号パスの上記入力信号線と出力信号線との接続を切り替えて、一対の第二の信号パスとして接続させる上記第一の信号パスの対であって、各々異なる組み合わせを、すべての上記第一の信号パスについて設定し、その各組み合わせ毎に上記スイッチ素子を配置してスイッチマトリックスを形成し、
   上記スイッチマトリックスの上記各入力信号線側または上記各出力信号線側には、信号の通過または遮断を各信号線毎に制御するオン・オフスイッチをそれぞれ設け、
   上記スイッチマトリックスに対して通信回線の設定が不要な時は、上記オン・オフスイッチをオフにして、上記各スイッチ素子を上記第一の状態とし、
   上記スイッチマトリックスに対して通信回線の設定が必要な時は、その接続する上記第一の信号パスの対を成す一つの上記スイッチ素子を、上記第二の状態に切り替え、
   上記第二の状態に切り替えたスイッチ素子に繋がる上記各オン・オフスイッチをオンすることにより、上記第二の状態とした一つのスイッチ素子に繋がる一対の上記第一の信号パスが互いに切り替えられて一対の第二の信号パスを形成し、この第二の信号パスの対により双方向の通信回線設定制御が成されることを特徴とする対制御スイッチ装置。
2. 上記入出力信号線は、複数の入力信号線からなる第一の入力信号線群と、上記スイッチ素子が第一の状態で、上記入力信号線と各々接続した複数の出力信号線からなる第一の出力信号線群と、他の複数の入力信号線からなる第二の入力信号線群と、上記スイッチ素子が第一の状態で、上記他の入力信号線と各々接続した他の複数の出力信号線からなる第二の出力信号線群とにより構成され、
   上記第一の入力信号線群の任意の上記入力信号線と上記第一の出力信号線群の任意の出力信号線とを接続して成る一方の上記第一の信号パスと、上記第二の入力信号線群の任意の上記入力信号線と上記第二の出力信号線群の任意の出力信号線とを接続して成る他方の上記第一の信号パスとによる上記各第一の信号パスの対を、上記スイッチ素子を上記第二の状態とすることにより、上記一対の第一の信号パスの接続を切り替えて、一対の上記第二の信号パスを形成することを特徴とする請求項１記載の対制御スイッチ装置。
3. 任意の一対の上記第一の信号パスを切り替えて、上記第二の信号パスの対を形成する上記スイッチ素子を、全ての上記第一の信号パスについて、異なる全ての上記第一の信号パスの対に介在させて上記スイッチマトリックスを形成したことを特徴とする請求項１記載の対制御スイッチ装置。
4. 上記入力信号線から出力信号線に至るまでに通過する上記スイッチ素子の数が、上記各第一の信号パス及び第二の信号パスについて等しくなるように、上記スイッチマトリックスを形成したことを特徴とする請求項１、２または３記載の対制御スイッチ装置。
5. 上記スイッチ素子は、光スイッチ素子であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の対制御スイッチ装置。
   
   

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