JPH0313099A - 光バッファ制御方式 - Google Patents

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】 〔概要〕 光交換システムの光スイッチノードに於ける光バッファ
制御方式に関し、 光バッファ部を効率的に使用し、経済化を図ることを目
的とし、 入光ハイウェイ対応に設けられた光スイッチ部と、出光
ハイウェイ対応に設けられた光バッファ部とを有する光
スイッチノードに於ける光バッファ制御方式に於いて、
前記光バッファ部は、波長多重化された情報光を分波す
る前記光スイッチ部対応の分波部と、分波された情報光
の波長を変換する波長変換部と、選択スイッチ部と、光
メモリ部とを備え、前記分波部により分波された情報光
の入力タイミングに従って、前記波長変換部により所定
の順序で波長変換し、同一波長に変換された情報光が前
記光メモリ部の同一領域に同時に入力されないように、
前記選択スイッチ部により選択制御するように構成した
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光交換システムの光スイッチノードに於ける
光バッファ制御方式に関するものである。

高速、大容量化の為に、複数波長による情報光を多重化
して伝送する波長多重化方式が用いられており、又情報
光をパケット化或いは非同期転送モード（ＡＴＭ）セル
化して伝送する方式に於いても、高速、大容量化を行う
場合に波長多重化されることになる。このような波長多
重化された情報光を光スイッチノードを用いて交換処理
する方式が知られており、その場合に、出光ハイウェイ
に同時に複数の情報光が出力される衝突状態が生じるか
ら、出光ハイウェイに於ける衝突を避ける為に、−時的
に情報光を蓄積する光バッファ部が設けられる。この光
バッファ部を効率良く制御して、経済化を図ることが要
望されている。

〔従来の技術〕

第６図は２段リンク構成の光交換システムの一例を示し
、６１−１〜６１−ｎ、６２−１〜６２−ｎは光スイッ
チノード、６３は光スイッチ部、６４は光バッファ部、
６５はリンクである。入光ハイウェイから波長λ１〜λ
、多重化されたパケット或いはＡＴＭセル等の情報光が
光スイッチノード６１−１〜６１−ｎに入力されると、
その情報光に付加された宛先に従った出光ハイウェイ側
方向に切替出力され、リンク６５に於いて衝突が生じる
場合は、光バッファ部６４に於いて一時蓄積される。

又リンク６５を介して情報光を受信した光スイッチノー
ド６２−１〜６２−ｎに於いては、光スイッチ部６３に
よりその情報光を出光ハイウェイ側に切替出力し、出光
ハイウェイに於いて衝突が生じる場合は、光バッファ部
６４に於いて一時蓄積される。

各光スイッチノード６１−１〜６１−ｎ、６２−１〜６
２−ｎに於ける光バッファ部６４は、波長λ１〜λ１対
応の光メモリ７２−１〜７２−ｍを有し、分波器７１に
より分波された情報光は、波長λ、〜λ１対応の光メモ
リ７２−１〜７２−ｍに一時蓄積され、合波器７３によ
り合波されて出力される。従って、波長λ１の情報光■
、■。

■は、光メモリ７２−１に加えられ、波長λ、の情報光
■は、光メモリ７２−ｍに加えられる。

第８図は従来例の光バッファ部の動作説明図であり、２
本の入光ハイウェイ＃１．＃２のそれぞれに波長λ１．
λ２の波長多重化ＡＴＭセルが入力される場合を示し、
光バッファ部は、選択スイッチ部と光メモリ部とからな
り、光メモリ部は、光カプラＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・
と光ファイバ等からなる遅延メモリ素子Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ
３゜・・とから構成されている。各遅延メモリ素子Ｍ１
、Ｍ２．Ｍ３．　　・・・は、それぞれＩ　ＡＴＭセル
の時間或いは１パケツトの時間を単位とした遅延時間を
有し、光カブラＣ１に入力された場合には、遅延零で出
光ハイウェイに出力される。又選択スイッチ部は、マト
リクス状に接続された光スイッチ５１１１．５１１２．
　　・・・により構成されている。

例えば、入光ハイウェイ＃１の波長λ１のＡＴＭセルは
、光スィッチ５１１３をオンとすると、光カブラＣ３を
介して遅延メモリ素子Ｍ２に入力され、更に遅延メモリ
素子Ｍ１を介して出光ハイウェイに送出されるから、２
単位時間遅延されて出力されることになる。

第９図は前述の光バッファ部の入力動作説明図であり、
入光ハイウェイ＃１．＃２のそれぞれ波長λ５．λ２の
ＡＴＭセルＡ、　Ｂ、　Ｃ，・・・の−例を示し、例え
ば、入光ハイウェイ＃１の波長λ１のＡＴＭセルＡと波
長λ２のＡＴＭセルＢとが入力された時に、それぞれの
前にＡＴＶセルが入力されていない場合、第８図に於け
る光スイッチ５ｉ１１．５１２１をオンとする。それに
より、ＡＴＭセルＡ、Ｂは遅延零で出光ハイウェイに送
出される。

又入光ハイウェイ＃ｌの波長λ１のＡＴＭセルＤは、そ
れより前の波長λ、のＡＴＭセルと時間的な重なりがな
いが、入光ハイウェイ＃２の波長λ１のＡＴＭセルＥと
ほぼ同時に入力されて、時間的な重なりが生じる。その
場合、ＡＴＭセルＤを、光スィッチ５１１１をオンとす
ることにより遅延零で出光ハイウェイに送出したとする
と、ＡＴＭセルＥはＩ　ＡＴＭセル時間だけ遅延させる
必要がある。そこで、光スィッチ５２１２をオンとし、
光カプラＣ２から遅延メモリ素子Ｍ１に入力することに
なる。

又ＡＴＭセルＦは、その前のＡＴＭセルＥがＩＡＴＭセ
ル時間遅延されているから、光スイッチ５２１２をオン
とし、ＡＴＶセルＥと時間的に重ならないようにする。

即ち、同一波長のＡＴＶセルの入力間隔が零又はｌ　Ａ
ＴＭセル以内の場合、相対的な遅延時間をＩ　ＡＴＶセ
ル時間として与え、又１〜２ＡＴＭセルの場合は、前の
ＡＴＶセルと同一の相対的な遅延時間を与えるように、
光スイッチ５ｉｌｌ、５１１２．　　・・・を制御する
。

又ｊ〜（ｊ＋１）（ｊ＝任意の整数）の場合は、（ｊ−
１）ＡＴＭセル時間進めるように光スィッチを潅■卸す
る。

第９図に於ける鎖線矢印のＯ，＋１．−１は、それぞれ
相対的な遅延時間を零、遅延時間をＩＡＴＭセル時間、
進め時間をＩＡＴＭセル時間とする場合を示す。又波長
λ１のＡＴＭセルが比較的多く入力されることから、例
えば、ＡＴＭセルＱは、光スィッチ５２１７をオンとし
て、光カプラＣ７から遅延メモリ素子Ｍ６に人力される
ことになる。従って、このＡＴＭセルＱは、６ＡＴＭセ
ル時間遅延（−時蓄積）されて出光ハイウェイに送出さ
れることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように、従来例に於いては、波長対応に蓄積領域
を形成していることになり、例えば、第７図に於いて、
波長λ１のＡＴＭセルの入力が多くなると、波長λ１対
応の光メモリ７２−１がオーバフローして、ＡＴＶセル
を廃棄しなければならなくなる。即ち、特定の波長のＡ
ＴＭセルが集中すると、廃棄率が上昇することになる。

この廃棄率を低下させるには、光バッファ部の容量を大
きくすれば良いことになるが、大型化すると共にコスト
アップとなり、且つ遅延時間が増大する欠点がある。

本発明は、光バッファ部を効率的に使用し、経済化を図
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光バッファ制御方式は、情報光の波長を順次変
換して光メモリ部をほぼ均等に使用するものであり、第
１図を参照して説明する。

入光ハイウェイｌ対応に設けられた光スイッチ部３と、
出光ハイウェイ２対応に設けられた光バッファ部４とを
有する光スイッチノードの光バッファ部４に、分波部５
と波長変換部６と選択スイッチ部７と光メモリ部８とを
設け、分波部５により波長多重化された情報光を分波し
、波長変換部６により所定の順序で情報光の波長を変換
し、同一波長に変換された情報が光メモリ部８の同一領
域に同時に入力されないように、選択スイッチ部７によ
り選択制御するものである。

〔作用〕

分波部５は、波長多重化されたＡＴＭセルやパケット等
の情報光を分波するものである。又波長変換部６は、分
波された情報光の入力順に従ってその情報光を所定の順
序の波長に変換するものである。選択スイッチ部７は、
光メモリ部８の構成に対応して、その光メモリ部８への
入力を制御するもので、時間的に重なりが生じると共に
、同一波長に変換された情報光が、光メモリ部８の同一
領域に入力されないように、選択制御を行うものである
。

第２図は原理動作説明図であり、例えば、分波部５によ
り波長λ１〜λ、に入力情報光が分波される。又各波長
変換部６は、各分波部５により分波された情報光の中の
最初の入力タイミングの情報光を波長λ８、次の入力タ
イミングの情報光を波長λ２、その次の入力タイミング
の情報光を波長λ３のように、所定の順序で波長変換を
行う。

従って、波長λ１の情報光■、■、■のように集中して
も、情報光■は、例えば、波長れに変換されるから、光
メモリ部８にはほぼ均等に分配されることになる。

従って、光バッファ部４の容量を増大しなくても、入力
情報光は光メモリ部の波長対応領域にほぼ均等に分配さ
れるから、廃棄率を低下させることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第３図は本発明の実施例のブロック図であり、１１−１
〜１１−ｎは前段のｎ個の光スイッチ部（図示せず）か
らの入光ハイウェイ、１２−１〜１２−ｎは分波部（１
２で代表）、１３−１１〜１３−ｎｍは信号処理部（１
３で代表）、１４−１１〜１４−ｎｍは波長変換部（１
４で代表）、１５は選択スイッチ部、１６は光メモリ部
、１７は駆動回路部、１８は制御部である。又選択スイ
ッチ部１５は、マトリクス状に接続された光スイッチ５
１１１．５１１２．　　・・・から構成されている。又
光メモリ部１６は、光カブラＣ１，Ｃ２・・・と遅延メ
モリ素子Ｍ１．Ｍ２．　　・・・とから構成されている
。

波長多重化されたＡＴＭセルやパケット等の情報光は、
分波部１２に於いてそれぞれ波長λ、〜λ７に分波され
１．信号処理部１３により入力タイミングが求められ、
分波された情報光の入力タイミングが制御部１８に於い
て比較される。その入力タイミングの順序に従って駆動
回路部１７を介して波長変換部１４による変換波長が制
御され、例えば、波長ス、〜λ１の順序に従って情報光
の波長変換が行われる。

又選択スイッチ部１５は、駆動回路部１７により各交点
の光スイッチ５ｉｌｌ、５１１２．　　・・・が制御さ
れて、波長変換された情報光が光カブラＣ１，Ｃ２，・
・・を介して遅延メモリ素子Ｍ１、Ｍ２．　　・・・に
加えられ、波長多重化された情報光が光メモリ部１６か
ら出光ハイウェイに送出される。この場合、ＡＴＶセル
やパケットは、宛先情報を含むヘッダが付加されている
から、入光ハイウェイに於ける波長と、出光ハイウェイ
に於、ける波長とが異なっても、宛先情報に従って伝送
されることになる。

例えば、第４図に示すように、入光ハイウェイ＃１．＃
２について、それぞれ波長λ１．λ２のＡＴＭセルセル
光、Ｃ，・・・が、その順序で入力されると、信号処理
部１３により入力タイミングが検出され、制御部１８に
より入力タイミング順序が判定されて、その判定に従っ
て波長変換部１４が制御され、この波長変換部１４によ
り人力タイミング順序に従ってλ１−λ２→λ１→λ２
のように、各ＡＴＭセルＡ、　Ｂ、　Ｃ，・・・の波長
が変換される。その場合、例えば、波長λ１のＡＴＭセ
ルセル光波長λ２のＡＴＭセルＢば、分波された波長の
ままであるが、波長λ２のＡＴＭセルセル時波長λ、に
変換される。そして、同一波長に変換されたＡＴＭセル
が、光メモリ部１６の同一領域に時間的に重なって入力
されないように、選択スイッチ部１５により制御される
。

第５図は本発明の実施例の選択スイッチ部の動作説明図
であり、第４図に示すＡＴＭセルセル光ＢＣｌ・・・が
入力された場合の動作を示し、第８図の従来例に対応し
ている。入光ハイウェイ＃１、＃２のそれぞれ波長λ１
．λ２のＡＴＭセルセル光、Ｃ，・・・は、波長変換部
１４により前述のように波長変換されて選択スイッチ部
１５に入力される。従って、ＡＴＭセルセル光スィッチ
５１１１、ＡＴＭセルＢは光スィッチ５１２１をオンと
することにより、光カプラＣ１を介して一部波長多重化
された状態で、且つ遅延時間零で出光ハイウェイに送出
される。

次のＡＴＭセルセル時ＡＴＭセルＢと時間的に重なるも
のであるが、異なる波長となるように波長変換されてい
るから、光スィッチ５２２１をオンとすることにより、
遅延時間零でＡＴＭセルＢとは一部波長多重状態で出光
ハイウェイに送出される。

又ＡＴＭセルＤも、ＡＴＭセルセル時間的に重なるが、
ＡＴＭセルセル時異なる波長に変換されているから、光
スィッチ５１１１をオンとすることにより、遅延時間零
で送出される。次のＡＴＭセルセル液長λ１であり、そ
の前のＡＴＶセルＣと同一波長であるから、光メモリ部
１６の異なる領域、即ち、異なる光カプラを介した遅延
メモリ素子に入力されるように、選択スイッチ部１５の
制御が行われる。その場合、光スイッチＳ２１２がオン
となって、光カプラＣ２を介して遅延メモリ素子Ｍ１に
入力され、ＩＡＴＭセル時間遅延されて送出される。

次のＡＴＭセルＦは、その前の同一波長のＡＴＭセルＤ
と時間的に重ならないから、光スィッチ５２１１をオン
とすることにより、遅延時間零で送出される。又ＡＴＭ
セルＧは、その前の同一波長のＡＴＭセルＥとＩＡＴＭ
セル時間以上の間隔があり、ＡＴＶセルＥは光スィッチ
５２１２をオンとして、Ｉ　ＡＴＭセル時間遅延されて
いるから、それよりＩ　ＡＴＭセル時間進める為に、光
スィッチ５１１１をオンとして送出する。以下同様にし
て、選択スイッチ部１５が制御され、ＡＴＶセルＱは、
その前の同一波長のＡＴＭセルＯが２ＡＴＭセル時間遅
延されているので、光スィッチ５２１３をオンとし、光
カプラＣ３を介して遅延メモリ素子Ｍ２に入力される。

選択スイッチ部１５は、従来例の選択スイッチ部と同様
に、同一波長のＡＴＭセルの入力間隔がＩＡＴＭセル以
内の場合は、相対遅延時間を＋１（オンとする光スイッ
チ位置を入力側に一つシフトする）、１〜２ＡＴＭセル
の場合は相対遅延時間を零（オンとする光スイッチ位置
は不変）、２〜３ＡＴＭセルの場合は相対遅延時間を一
■　（オンとする光スイッチ位置を出力側に一つシフト
）、ｊ〜（ｊ＋１）ＡＴＭセルの場合は相対遅延時間を
−（ｊ−１）（オンすとる光スイッチ位置を出力側に（
ｊ−１）シフト）とするように、制御するものである。

本発明の実施例の第５図と従来例の第８図とを比較すれ
ば明らかなように、同一の順序でＡＴＭセルＡ、Ｂ、Ｃ
，・・・が第４図及び第９図に示すように入力された場
合に、従来例では、ＡＴＭセルＱを６ＡＴＭセル時間遅
延させる必要があったが、本発明の実施例に於いては、
２ＡＴＭセル時間遅延させるだけで済むことになる。従
って、光メモリ部１６を小型化することができる。又遅
延時間も少なくて済むことになる。

前述の実施例に於いては、２波長λ１．λ２を用いた場
合に於いて、分波されたＡＴＭセルの入力タイミング順
序に従って、ＡＴＭセルを順次波長λ７．λ２に変換す
るものであるが、更に多数の波長とした場合、λ１−２
２−・・・・λ、→λ、の順序で入力タイミング順に波
長変換することになる。従って、゛光メモリ部の波長対
応領域をほぼ均等に使用することができるから、特定の
波長のＡＴＭセルが集中しても、光メモリ部に於いてオ
ーバフローするようなことは少なくなり、光メモリ部の
容量を大きくしなくても、廃棄率を低下させることがで
きる。

又光メモリ部としては、光ファイバによる遅延メモリ素
子を用いる以外に、双安定半導体レーザ等による光メモ
リ素子により行為することも可能である。又波長変換部
１４は、例えば、タンデム電極構造の光励起半導体レー
ザの注入電流を制御して、出力光波長を制御する構成等
を用いることができる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は、光バッファ部４に、分
波部５と、波長変換部６と、選択スイッ千部７と、光メ
モリ部８とを設けて、分波部５により波長多重化された
ＡＴＭセルやパケット等の情報光を分波し、その分波さ
れた情報光の入力タイミングに従って、波長変換部６に
より情報光の波長を所定の順序で変換し、同一波長に変
換された情報が、光メモリ部８の同一領域に同時的に入
力されないように、選択スイッチ部７により制御するも
のであり、光メモリ部８を４ｆは均等に使用できるから
、情報光の廃棄率を増加させることなく、光メモリ部８
の容量を小さくして経済化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の詳細な
説明図、第３図は本発明の実施例のブロック図、第４図
は本発明の実施例の動作説明図、第５図は本発明の実施
例の選択スイッチ部の動作説明図、第６図は光交換シス
テムの説明図、第７図は従来例の光バッファ制御の説明
図、第８図は従来例の光バッファ部の動作説明図、第９
図は従来例の光バッファ部の入力動作説明図である。 １は入光ハイウェイ、２は出光ハイウェイ、３は光スイ
ッチ部、４は光バッファ部、５は分波部６は波長変換部
、７は選択スイッチ部、８は光メモリ部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入光ハイウェイ（１）対応に設けられた光スイッチ部（
   ３）と、出光ハイウェイ（２）対応に設けられた光バッ
   ファ部（４）とを有する光スイッチノードに於ける光バ
   ッファ制御方式に於いて、前記光バッファ部（４）は、
   波長多重化された情報光を分波する前記光スイッチ部（
   ３）対応の分波部（５）と、分波された情報光の波長を
   変換する波長変換部（６）と、選択スイッチ部（７）と
   、光メモリ部（８）とを備え、 前記分波部（５）により分波された情報光の入力タイミ
   ングに従って、前記波長変換部（６）により所定の順序
   で波長変換し、同一波長に変換された情報光が前記光メ
   モリ部（８）の同一領域に同時に入力されないように、
   前記選択スイッチ部（７）により選択制御する ことを特徴とする光バッファ制御方式。