JPH01229545A

JPH01229545A - 光パケットスイッチ

Info

Publication number: JPH01229545A
Application number: JP63054936A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Shimazu; 佳弘島津; Shiro Kikuchi; 史郎菊地
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1989-09-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高速性に優れ、かつ制御が容易な光パケット
スイッチに関するものである。

〔従来の技術〕

従来捷案されている電気信号を用いたパケットスイッチ
の構成を第４図に示す。

本従来構成の原理を第４図により説明する。信分送出回
路（１−１）〜（１−ｎ）は電気的なパケット信号のデ
ータ部をデータバッファ１２、アドレス部をアドレスバ
ッファ１１に蓄積し、アドレス信号を、データ信号に先
立ってセレクタ１３から入力ハイウェイ（２−１）〜（
２−ｎ）を介してスイッチネットワーク３に入力する。

このスイッチネットワーク３は、２×２スイッチエレメ
ント４の複数個をに段接続（但しｋは任意の整数）して
構成される。

アドレスデータは第５図に示すように第ｉ段（但し１≦
ｉ≦ｋ）のスイッチエレメント４での接続方路を時分割
的に多重しである。第ｉ段のスイッチエレメント４では
１段ヘッダを検出し、そのアドレス内容を読み取り、そ
の信号が“ｈｉｇｈ”レベル状態にあるか又は“ｌｏｗ
　”レベル状態にあるかに従って２×２スイツチ４を制
御してその出力方路を設定する。

この際第６図に示すように既に他のルートへの接続によ
りパスがふさがっている場合には接続をあきらめる。す
べての段で接続が成功したアドレスは出力ハイウェイ（
５−１）〜（５−ｎ）に出力される。許可信号送出回路
（６−１）〜（６−ｎ）はアドレスの中から１段ヘッダ
を検出し、これが検出されるとパスが確定されたものと
判断して許可信号をスイッチネットワーク３内に設定さ
れたパスを逆にたどって信号送出回路（１−１）〜（１
−ｎ）に転送する。

但しこの時の逆方向パスは順方向のリンクに沿って張ら
れた別のリンクにより転送される。信号送出回路（１−
１）〜（１−ｎ）は、この許可信号を受信してデータを
、スイッチネットワーク３内に設定されたパスに沿って
出力ハイウェイ（５−１）〜（５−ｎ）に転送する。

さらに信号送出回路（１−１）〜（１−ｎ）は第５図と
同様なフォーマットによりパス解放信号を各段のスイッ
チエレメント４に送出してパスを解除する。以上により
すべてのスイッチング動作が完了する。また上の動作で
パスの設定に失敗した場合は一定期間の後にアドレスデ
ータを再送して再びパスの設定を試みることとする。

本従来構成の基本構成要素である２×２スイッチエレメ
ント４の構成例を第７図に示す。同図において、４１は
分岐器、４２は第ｉ段ヘッダ検出回路、４３はスイッチ
バス制御回路、４４は２×２スイツチ、である。

本スイッチエレメント４では、２本のハイウェイより入
力された第５図に示すようなアドレス信号から分岐器４
１を介してヘッダ検出回路４２により第１段ヘッダを検
出してアドレスの内容をスイッチパス制御回路４３に入
力する。スイッチバス制御回路４３はこの信号に基いて
２×２スイツチ４４を制御してパスを設定／解除を行う
。本回路は２×２スイツチ４４のパス設定状態すなわち
設定方路／空き／ふさがり等の情報を記憶しパス設定の
可否等も判断する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本従来構成のパケットスイッチは、パケット数を変える
ことにより多様なデータレートの呼をスイッチングでき
、また、セルフルーティングを基本としているため集中
制御が不要であり、これによるスルーブツトの制限がな
い等のメリットがある。しかし、スイッチエレメントに
おけるヘッダ検出の動作が各段のスイッチエレメント毎
に必要であり、この複雑な論理回路動作によるスループ
ットの低下が問題であった。また、高速のデータ転送に
おいて、電気回路の実装が困難となることが問題であっ
た。

本発明は、波長多重の光信号処理技術を適用することに
より、アドレス信号によるパス設定方法を容易にし、か
つ電気的な実装法の限界からくるスループットの低下を
解決した光パケットスイッチを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるパケットスイッチは、光信号送出回路のｎ
個と、光スイッチネットワークの１個と、光許可信号送
出回路のｎ個と、光検出回路のｎ個と、から成る（但し
ｎは任意の整数）。

〔作用〕

光信号送出回路は、電気的なに、ビットのアドレス信号
の各ビットを各々波長λ１〜λ、の光信号に変換し、電
気的なデータ信号を波長λ。の光信号に変換し、かつこ
れらの光信号を光入力ハイウェイ上に合波して出力する
。

これを入力される光スイッチネットワークは、２×２光
スイッチエレメント複数個をに段（但しｋは任意の整数
）に接続することにより構成され、第１段（但し、ｌ≦
ｉ≦ｋ）の光スイッチエレメントでは、波長λ直のアド
レスビット信号を検出してパスを自動設定する機能を有
する。かかる光スイッチネットワークからの出力信号は
光出力ハイウェイのｎ本により伝送される。

光許可信号送出回路は、光出力ハイウェイの各々の光信
号の中から波長λ、の光を検出し、検出された場合には
波長λヶ、ｌの光許可信号を、光スイッチネットワーク
において設定されたパスを逆にたどって光入力ハイウェ
イに向けて転送させる。

波長λｈ＋＋の光検出回路は、光入力ハイウェイの光信
号の中から波長λい、の光を検出し、これが検出された
場合には、光信号送出回路におけるデータ出力回路を制
御して光データ信号を光入力ハイウェイ上に送出させる
。

要約すると、本発明はに段接続パケットスイッチネット
ワークのパス設定を行うにビットのアドレス情報を各ビ
ット毎に波長λ１〜λ、の光信号に変換してこれらを波
長多重化してスイッチネットワークに入力し、第１段の
スイッチエレメントでは波長λｉの光を検出してパスの
設定を行い、データも波長λ。の光信号として接続を行
うことを主要な特徴とする。アドレスデータとして時分
割多重化された電気信号を用い、各段のスイッチネット
ワークではヘッダを検出してアドレスを検索しパスを設
定していた従来技術とは信号の処理方法が異なる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、（７−１）〜（７−ｎ）は光信号送出回路
、７２はアドレスバッファ、７３゜７４はそれぞれレー
ザダイオード、７５はデータバッファ、７６はフィルタ
、７７は合波器、である。また（８−１）〜（８−ｎ）
は光入力ハイウェイ、９は光スイッチネットワーク、１
０は光スイッチエレメント、（１１−１）〜（１１−ｎ
）は光出力ハイウェイ、（１２−１）〜（１２−ｎ）は
光許可信号送出回路である。

第１図を用いて本発明の動作原理を説明する。

光信号送出回路（７−１）〜（７−ｎ）は、電気的なパ
ケット信号のアドレス部をアドレスバッファ７２に、デ
ータ部をデータバッファ７５に蓄積し、ｋビットのアド
レス信号の各ビットを各々波長λ１〜ハのレーザダイオ
ード７３により光信号に変換し、この光アドレス信号を
合波器７７を介してデータ信号に先立って光入力ハイウ
ェイ（８−１）〜（８−ｎ）から光スイッチネットワー
ク９に入力する。この光スイッチネットワーク９は２×
２光スイッチエレメント１０の複数個をに段接続して構
成される。第１段の光スイッチエレメント１０では、光
アドレス信号の中から波長λｌの光を検出し、そのアド
レス内容を読み取り、その信号のレベルに従って２×２
光スイ・ソチを制御して出力方路を設定する。

この際、第２図に示すように既に他のルートの接続によ
りパスがふさがってる場合には接続をあきらめる。すべ
ての段で接続が成功した光アドレス信号は光出力ハイウ
ェイ（１１−１）〜（１１−ｎ）に出力される。光許可
信号送出回路（１２−１）〜（１２−ｎ）は光アドレス
信号の中から波長λ、の光を図示せざる波長フィルタに
より検出し、これが検出されると、この信号をもってパ
スが確立したものと判断して、波長λｋ＋．の光許可信
号を設定されたパスと同一ルートを全く逆方向にたどり
、光入力ハイウェイ（８−１）〜（８−ｎ）に送る。

光信号送出回路（７−１）〜（７−ｎ）は、波長フィル
タ７６により波長λア、１の光許可信号を検出し、これ
が検出されると、データバッファ７５のデータ信号を波
長λ。のレーザダイオード７４により光信号に変換し、
設定されたパスに沿って光出力ハイウェイ（１１−１）
〜（１１−ｎ）に転送する。さらに光信号送出回路（７
−１）〜（７−ｎ）はアドレス信号と同様にして波長λ
１〜λ５のパス解放信号を各段のスイッチエレメント１
０に送出してパスを解除する。

以上によりすべてのスイッチング動作が完了する。また
上の動作でパスの設定に失敗した場合は一定期間の後に
光アドレス信号を再送して再びパスの設定を試みること
とする。

本発明の基本構成要素である２×２光スイッチエレメン
ト１０の構成例を第３図に示す。同図において、１０１
は光分岐器、１０２は波長λ１のフィルタ、１０３はス
イッチパス制御回路、１０４は２×２光スイツチ、であ
る。

本光スイッチエレメント１０では２本の光ハイウェイよ
り光分岐器１０１を介して入力された光信号から波長λ
Ｌの光をフィルタ１０２により検出し、各々スイッチパ
ス制御回路１０３に入力する。スイッチパス制御回路１
０３はこの信号に基づいて２×２光スイツチ１０４を制
御してパスを設定／解除する。本回路は各２×２光スイ
ツチ１０４のパス設定状態すなわち設定方路／空き／ふ
さがり等の情報を記憶し、パスの設定の可否等も判断す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明ではアドレスデータとして
波長λ、〜λヶの波長多重化された光信号を用い、スイ
ッチネットワークにおける第１段の光スイッチエレメン
トは波長λゑの光をフィルタにより検出してアドレスを
検索しているため、スイッチエレメントにおけるパスの
設定が電気回路を用いた従来構成に比べて容易かつ短時
間で行える。このため高スループツトが期待できる。さ
らに光信号を用いるため、高速電気回路のように実装上
の問題が少なく、高スルーブツト化が図れる。さらに波
長多重技術を用いているため従来構成のように許可信号
用の別リンクが不要でありハード量が削減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
光スイッチエレメントにおけるルートふさがり状態を示
す説明図、第３図は光スイッチエレメントの具体例を示
す構成図、第４図は電気信号を用いた従来のパケットス
イッチの構成を示すブロック図、第５図はアドレスデー
タのフォーマットの説明図、第６図は電気的なスイッチ
エレメントにおけるルートふさがり状態を示す説明図、
第７図は電気的なスイッチエレメントの具体例を示す構
成図、である。符号の説明（１−１）〜（１−ｎ）・・・信号送出回路、（２−１
）〜（２−ｎ）・・・入力ハイウェイ、３・・・スイッ
チネットワーク、４・・・２×２スイッチエレメント、
（５−１）〜（５−ｎ）・・・出力ハイウェイ、６・・
・許可信号送出回路、（７−１）〜（７−ｎ）・・・光
信号送出回路、（８−１）〜（８−ｎ）・・・光入力ハ
イウェイ、９・・・光スイッチネットワーク、１０・・
・２×２光スイッチエレメント、（１１−１）〜（１１
−ｎ）−光出力ハイウェイ、（１２−１）〜（１２−ｎ
）・・・光許可信号送出回路代理人　弁理士　並　木　
昭　夫代理人　弁理士　松　崎　　　清耳　２　Ｚｓ　３　ダ

Claims

【特許請求の範囲】１）電気的なｋビットのアドレス信号の各ビットを各々
波長λ＿１〜λ＿ｋの光信号に変換し、電気的なデータ
信号を波長λ＿０の光信号に変換し、かつこれらの光信
号を光入力ハイウェイ上に合波して出力する光信号送出
回路のｎ個と、２×２光スイッチエレメント複数個をｋ段に接続するこ
とにより構成され、前記ｎ個の光信号送出回路から前記
光入力ハイウェイを介して合波光信号を入力され、第ｉ
段の光スイッチエレメントでは、波長λ＿ｉのアドレス
ビット信号を検出してパスを自動設定する機能を有する
光スイッチネットワークの１個と、前記光スイッチネットワークからの出力信号を伝送する
光出力ハイウェイのｎ本と、前記光出力ハイウェイの各々の光信号の中から波長λ＿
ｋの光を検出し、検出された場合には波長λ＿ｋ＿＋＿
１の光許可信号を、前記光スイッチネットワークにおい
て設定された前記パスを逆にたどって前記光入力ハイウ
ェイに向けて転送する光許可信号送出回路のｎ個と、前記光入力ハイウェイの光信号の中から波長λ＿ｋ＿＋
＿１の光を検出し、これが検出された場合には、前記光
信号送出回路におけるデータ出力回路を制御して光デー
タ信号を光入力ハイウェイ上に送出させる波長λ＿ｋ＿
＋＿１の光検出回路と、から成ることを特徴とする光パ
ケットスイッチ（但し、ｋ、ｎはそれぞれ任意の整数で
あり、１≦ｉ≦ｋの関係がある）。