JPH0360599A - 波長分割交換システム - Google Patents
波長分割交換システムInfo
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- JPH0360599A JPH0360599A JP2195098A JP19509890A JPH0360599A JP H0360599 A JPH0360599 A JP H0360599A JP 2195098 A JP2195098 A JP 2195098A JP 19509890 A JP19509890 A JP 19509890A JP H0360599 A JPH0360599 A JP H0360599A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0003—Details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は、光交換システムに関し、詳しくは、複数の波
長を用いて、多数の入力ノードから多数の出力ノードへ
のデータの経路を定める、波長部多重アクセス交換シス
テムに関する。このシステムでは、交換は一部、波長割
当て機構によって、及び交換ネットワークそれ自体内で
受動的な多重化装置とデマルチプレクサ装置によって達
成される。
長を用いて、多数の入力ノードから多数の出力ノードへ
のデータの経路を定める、波長部多重アクセス交換シス
テムに関する。このシステムでは、交換は一部、波長割
当て機構によって、及び交換ネットワークそれ自体内で
受動的な多重化装置とデマルチプレクサ装置によって達
成される。
B、従来の技術及びその課題
最近、光ファイバの使用によってもたらされた伝送速度
の急速な向上により、高速光交換([13コ参照)に対
する必要性が強調され、そのような製品は(たとえば、
NECNEOX32フォトニック交換システム)、市販
されており、または今後市販されるであろう。これまで
多(の光交換構造が、研究されており([14]、また
は概要参照)、これらの構造は、時間分割スイッチ、ス
ペース分割スイッチ、及び波長分割スイッチから構成さ
れる。光スィッチは2つの主要カテゴリ、すなわち非統
合スイッチ及び統合スイッチに分けられる。
の急速な向上により、高速光交換([13コ参照)に対
する必要性が強調され、そのような製品は(たとえば、
NECNEOX32フォトニック交換システム)、市販
されており、または今後市販されるであろう。これまで
多(の光交換構造が、研究されており([14]、また
は概要参照)、これらの構造は、時間分割スイッチ、ス
ペース分割スイッチ、及び波長分割スイッチから構成さ
れる。光スィッチは2つの主要カテゴリ、すなわち非統
合スイッチ及び統合スイッチに分けられる。
非統合スイッチは、典型的には、高速再構成を必要とし
ない適用に対して向けられる。そのようなシステムは、
簡単な機械的ファイバ・スイッチ[3,18コであり得
るか、または圧電アレイ、あるいはホログラフィック・
アレイ[1,7コさえ用いることができる。しかし、最
新の光スィッチは、光カプラ、スプリッタ(デマルチプ
レクサ)、及び、コンバイナ(マルチプレクサ)による
統合スイッチである。そのような統合光スイッチに関す
る初期の研究は、電子的に制御される交点(クロスポイ
ント)が入力と出力[2,4−8,10,12,15,
19,20コの間の接続性を達成した空間スイッチに集
中した。しかし、レーザや光フィルタが動作できる波長
の数が増加したので、波長に基づくスイッチが利用可能
になった[8コ。この後の分類のスイッチによって示さ
れる1つの主な利点は、スイッチの制御が集中されるの
ではなく、入力部または出力部に分配できる、というこ
とである。この助けによって、電子制御装置の速度制限
が克服され、光学技術から利用可能な高速度を、十分に
利用できる。
ない適用に対して向けられる。そのようなシステムは、
簡単な機械的ファイバ・スイッチ[3,18コであり得
るか、または圧電アレイ、あるいはホログラフィック・
アレイ[1,7コさえ用いることができる。しかし、最
新の光スィッチは、光カプラ、スプリッタ(デマルチプ
レクサ)、及び、コンバイナ(マルチプレクサ)による
統合スイッチである。そのような統合光スイッチに関す
る初期の研究は、電子的に制御される交点(クロスポイ
ント)が入力と出力[2,4−8,10,12,15,
19,20コの間の接続性を達成した空間スイッチに集
中した。しかし、レーザや光フィルタが動作できる波長
の数が増加したので、波長に基づくスイッチが利用可能
になった[8コ。この後の分類のスイッチによって示さ
れる1つの主な利点は、スイッチの制御が集中されるの
ではなく、入力部または出力部に分配できる、というこ
とである。この助けによって、電子制御装置の速度制限
が克服され、光学技術から利用可能な高速度を、十分に
利用できる。
波長分割に基づく交換システムは、2つのカテゴリ、す
なわち能動スイッチと受動スイッチに分けられる。能動
スイッチでは、スイッチの入/出力がそれらが送/受信
している波長を調整できる必要がある。これは、同調可
能レーザ/フィルタなどの能動成分を必要とする。その
ようなシステムの例は、1975年10月14日発行の
J−J・ミュラー(Muller)の米国特許第391
2876号明細書、工976年10月12日発行のI(
−W・コゲルニク(Kogelnik)の米国特許第3
988020号明細書、及び1980年10月1日発行
のA−M・ヒル(Hill )の英国特許第08204
3240号明細書に見られる。活動装置の使用は、スイ
ッチの再構成時間を制限するばかりでなく、すべての入
/出力接続間の調整された制御を必要とブーる。たとえ
ば、同調可能レーザが入力部で使われるシステムでは、
2つの入力が同じ波長を同調し、同じ出力を争奪するよ
うな状況を、避けなければならない。同様の問題は、同
調可能フィルタが出力部で使われる時に存在する。
なわち能動スイッチと受動スイッチに分けられる。能動
スイッチでは、スイッチの入/出力がそれらが送/受信
している波長を調整できる必要がある。これは、同調可
能レーザ/フィルタなどの能動成分を必要とする。その
ようなシステムの例は、1975年10月14日発行の
J−J・ミュラー(Muller)の米国特許第391
2876号明細書、工976年10月12日発行のI(
−W・コゲルニク(Kogelnik)の米国特許第3
988020号明細書、及び1980年10月1日発行
のA−M・ヒル(Hill )の英国特許第08204
3240号明細書に見られる。活動装置の使用は、スイ
ッチの再構成時間を制限するばかりでなく、すべての入
/出力接続間の調整された制御を必要とブーる。たとえ
ば、同調可能レーザが入力部で使われるシステムでは、
2つの入力が同じ波長を同調し、同じ出力を争奪するよ
うな状況を、避けなければならない。同様の問題は、同
調可能フィルタが出力部で使われる時に存在する。
受動光スィッチは、固定入力を出力波長割当てに使用す
ることによって活動成分を避けるので交換機能が、スイ
ッチ構造品、または、入/出力アダプタのどちらか一方
のいかなる改造をも必要とせず、また、制御要素の必要
性も避ける。そのようなシステムは、1984年11月
発行のK・ナガシマの第80−237793号明細書に
記載されている。この特許は、すべての入力部とすべて
の出力部の間の同時通信を許す巡回波長割当て機構を使
用する。NXNスイッチは、N個の個別波長(W1、、
、、、WN)のセットを要求し、入力は個別波長を割り
当てられ、N個の出力部の各々に伝送する。出力波長割
当ては、入力部から入力部へ巡回的にシフトされ、出力
部が色々な入力部から同じ波長を受は取らないことを保
証する。しかし、巡回割当て機構は、システム内で使わ
れるマルチプレクサ及びデマルチプレクサの形式とはま
ったく独立していて、それらの構造及び特徴を利用する
意図はない。
ることによって活動成分を避けるので交換機能が、スイ
ッチ構造品、または、入/出力アダプタのどちらか一方
のいかなる改造をも必要とせず、また、制御要素の必要
性も避ける。そのようなシステムは、1984年11月
発行のK・ナガシマの第80−237793号明細書に
記載されている。この特許は、すべての入力部とすべて
の出力部の間の同時通信を許す巡回波長割当て機構を使
用する。NXNスイッチは、N個の個別波長(W1、、
、、、WN)のセットを要求し、入力は個別波長を割り
当てられ、N個の出力部の各々に伝送する。出力波長割
当ては、入力部から入力部へ巡回的にシフトされ、出力
部が色々な入力部から同じ波長を受は取らないことを保
証する。しかし、巡回割当て機構は、システム内で使わ
れるマルチプレクサ及びデマルチプレクサの形式とはま
ったく独立していて、それらの構造及び特徴を利用する
意図はない。
皇旦又盈
1、J、ベイナマン・(Bainerman)著「圧電
気スイッチ光信号(Piezoelectric 5w
1tch OpttcalSfgnals) J、19
84年12月発行、レーザとその応用(Lasers
and Applications) 、第3巻。
気スイッチ光信号(Piezoelectric 5w
1tch OpttcalSfgnals) J、19
84年12月発行、レーザとその応用(Lasers
and Applications) 、第3巻。
12号、49−51ページ。
2、R−A−ベラカー(Becker)、W−8−C・
チャン(chang )著「コンピュータ通信バス用薄
膜導波管での電気光学交換(Electrooptfc
alSwitching in Th1n Ff
l* Waveguides for aComput
er Communication Bus) J 1
979年10月発行、応用光学(Applfed 0p
tics) 、第18巻、第19号、329El−33
00ページ。
チャン(chang )著「コンピュータ通信バス用薄
膜導波管での電気光学交換(Electrooptfc
alSwitching in Th1n Ff
l* Waveguides for aComput
er Communication Bus) J 1
979年10月発行、応用光学(Applfed 0p
tics) 、第18巻、第19号、329El−33
00ページ。
3、A−、?−ル・フェイタトリ(E1、 Fatat
ry)著rIxn光ファイバ・スイッチ(Ixn 0p
ticalFibre 5w1tch) J 1987
年7月発行、エレクトロニクス−レター(Electr
onics Letters) 、第21巻、第14号
、Ei18−619ページ。
ry)著rIxn光ファイバ・スイッチ(Ixn 0p
ticalFibre 5w1tch) J 1987
年7月発行、エレクトロニクス−レター(Electr
onics Letters) 、第21巻、第14号
、Ei18−619ページ。
4、P−グレインストランド(Granestrand
)、B−シュトルツァング(StoltzanH)、L
−タイレン(Thylen) 、K ・バーグヴオール
(Bergva 11 )、W−ドルデイラセン(Do
ldissen)、H・ハインリッヒ(Heinric
h )、D−ホフマン(Hoffmann )著「厳密
非ブロツキング8x8統合光スイッチ・マトリックス(
Strictly Man−Blocking 8x8
Integrated 0ptical 5Vitch
Matrix) J 、1986年7月発行、エレク
トロニクス・レター、第22巻、第15号、81B−8
18ページ。
)、B−シュトルツァング(StoltzanH)、L
−タイレン(Thylen) 、K ・バーグヴオール
(Bergva 11 )、W−ドルデイラセン(Do
ldissen)、H・ハインリッヒ(Heinric
h )、D−ホフマン(Hoffmann )著「厳密
非ブロツキング8x8統合光スイッチ・マトリックス(
Strictly Man−Blocking 8x8
Integrated 0ptical 5Vitch
Matrix) J 、1986年7月発行、エレク
トロニクス・レター、第22巻、第15号、81B−8
18ページ。
5、に−ハバラ(Habara)、K−キクチ(Kik
uchi)著「樹形構造指向カプラを用いた光学時間部
室間スイッチ(Optical Time−Divis
ion SpaceSwitches Using T
ree−Structured Directiona
lCoup 1ers ) J、1985年7月発行、
エレクトロニクス・レター、第21巻、第14号、63
1−632ページ。
uchi)著「樹形構造指向カプラを用いた光学時間部
室間スイッチ(Optical Time−Divis
ion SpaceSwitches Using T
ree−Structured Directiona
lCoup 1ers ) J、1985年7月発行、
エレクトロニクス・レター、第21巻、第14号、63
1−632ページ。
8、に−ハバラ(Habara )、K−キクチ(Ki
kuchi)著「樹形骨造光スイッチ・マトリックスの
ための幾何学設計考察(Geometrical De
signConsiderations for a
Tree−Structured OpticalSw
itch Matrix) J 、1987年4月発行
、エレクトロニクス・レター、第23巻、第8号、37
B−377ページ。
kuchi)著「樹形骨造光スイッチ・マトリックスの
ための幾何学設計考察(Geometrical De
signConsiderations for a
Tree−Structured OpticalSw
itch Matrix) J 、1987年4月発行
、エレクトロニクス・レター、第23巻、第8号、37
B−377ページ。
7、J、P−エロー(Herrfau) 、A ・デル
ブルグ(Delboulbe) 、B ・ロアシー(L
oiseaux )、J、P−ウィニャール(Hu i
gnard )著「光誘導ホログラフィ網による空間整
流(commutationSpatiale par
Reaseau Holographique Ph
oto−Induit) J 、1983年9月発行、
Rec、 Tech。
ブルグ(Delboulbe) 、B ・ロアシー(L
oiseaux )、J、P−ウィニャール(Hu i
gnard )著「光誘導ホログラフィ網による空間整
流(commutationSpatiale par
Reaseau Holographique Ph
oto−Induit) J 、1983年9月発行、
Rec、 Tech。
Thon+5on−CSF、第15巻、第3号、749
−755ページ、フランス語。
−755ページ、フランス語。
8、G、R・ヒル(Hill )著「光通信ネットワー
クへの波長ルーチング・アプローチ(AWavelen
gth Routeing Approach to
OpticalCommunication Netw
orks) J N 1988年7月発行、Telec
om、 Techno1、 J、、第6巻、第3号、2
4−31ページ。
クへの波長ルーチング・アプローチ(AWavelen
gth Routeing Approach to
OpticalCommunication Netw
orks) J N 1988年7月発行、Telec
om、 Techno1、 J、、第6巻、第3号、2
4−31ページ。
9、A−ヒメノ(Himeno) 、M ・コバヤシ(
Kobayashi )著「マツハ−ツエンダ干渉計ゲ
ートを用いた単モード導波管光ゲート・マトリックス・
スイッチ(Single−Mode Guided−W
ave 0pticalGate Matrtx 5w
1tch Using Mach−ZehnderIn
terferometer Gates) J N 1
987年8月発行、エレクトニクス・レター、第23巻
、第17号、887−888ページ。
Kobayashi )著「マツハ−ツエンダ干渉計ゲ
ートを用いた単モード導波管光ゲート・マトリックス・
スイッチ(Single−Mode Guided−W
ave 0pticalGate Matrtx 5w
1tch Using Mach−ZehnderIn
terferometer Gates) J N 1
987年8月発行、エレクトニクス・レター、第23巻
、第17号、887−888ページ。
10、T−マツナガ(Matsunaga) 、K ・
キクチ(Kikuchf) 1M ・イケダ(工ked
a )著「レーザ・ダイオード光スイッチを用いた光空
間分割交換システム(Optical 5paceDi
vision SwitchingSystemtls
ing La5er Diode 0pttcal 5
w1tches) J 51987年発行、Proce
edings of ISS’87゜11、S、P−シ
プレー(Shipley) 、G ・ゲオルギウス(G
eorgiou) 、A、 C・ブクヴアラス(Bou
couvalas)著「コンパクト・ファイバ・マツハ
−ツエンダ装置CCompact A11−Fibre
Mach−Zehnder Devices) J
11987年6月発行、IEEProceedings
第134巻、Pt、J、第3号、203−207ページ
。
キクチ(Kikuchf) 1M ・イケダ(工ked
a )著「レーザ・ダイオード光スイッチを用いた光空
間分割交換システム(Optical 5paceDi
vision SwitchingSystemtls
ing La5er Diode 0pttcal 5
w1tches) J 51987年発行、Proce
edings of ISS’87゜11、S、P−シ
プレー(Shipley) 、G ・ゲオルギウス(G
eorgiou) 、A、 C・ブクヴアラス(Bou
couvalas)著「コンパクト・ファイバ・マツハ
−ツエンダ装置CCompact A11−Fibre
Mach−Zehnder Devices) J
11987年6月発行、IEEProceedings
第134巻、Pt、J、第3号、203−207ページ
。
12、R,A−スパンケ(Spanke )著「大型非
ブロツキング光空間スイッチのための構成(Archi
tecture for Large Nonbloc
king 0pticalSpace 5w1tche
s) J 1198 B年6月発行、IEEEJ、 Q
uantun+ Electron、第QE−23巻)
第6号1964−987ページ。
ブロツキング光空間スイッチのための構成(Archi
tecture for Large Nonbloc
king 0pticalSpace 5w1tche
s) J 1198 B年6月発行、IEEEJ、 Q
uantun+ Electron、第QE−23巻)
第6号1964−987ページ。
13、P、R−シュドラウス(Strauss )著「
光スィッチ・ヘラルド(Optical 5w1tch
es 1(erald) J、1988年3月発行、A
Hew age of Enlightmentof
Data Communications181−9
0ページロ14、S、F−スー(Su) 、L ・ジロ
ウ(Jou)及び、J・レナート(Lenart )著
「光交換システムの分類の!Ha (A Review
on C2assificationof 0pti
cal Switching Systems) J、
1986年5月発行、IEEE Commun、、Ma
g、、第24巻、第5号、50−55ページ。
光スィッチ・ヘラルド(Optical 5w1tch
es 1(erald) J、1988年3月発行、A
Hew age of Enlightmentof
Data Communications181−9
0ページロ14、S、F−スー(Su) 、L ・ジロ
ウ(Jou)及び、J・レナート(Lenart )著
「光交換システムの分類の!Ha (A Review
on C2assificationof 0pti
cal Switching Systems) J、
1986年5月発行、IEEE Commun、、Ma
g、、第24巻、第5号、50−55ページ。
15.8−スズキ(Suzuki ) % M ・コン
トイ(Kondoi) 、K ・ナガシマ(Hagas
hima) 、M ・宅ツハシ(Mitsuhashi
) 、H・ニジモト(Nishimoto) 、T・ミ
ャカヮ(Miyakawa) 、M ・イワサキ(Iv
asaki) 、Y ・オーク(Ohta)著「8x8
光マトリツクス・スイッチを用いた32−ライン光空間
分割交換システム(A 32−LlneOptical
5pace Division Switching
Systemtlsing 8x80ptical
Matrix 5w1tches) J 、1987年
10月発行、NECRes、 and Develop
、、第87号、44−50ページ。
トイ(Kondoi) 、K ・ナガシマ(Hagas
hima) 、M ・宅ツハシ(Mitsuhashi
) 、H・ニジモト(Nishimoto) 、T・ミ
ャカヮ(Miyakawa) 、M ・イワサキ(Iv
asaki) 、Y ・オーク(Ohta)著「8x8
光マトリツクス・スイッチを用いた32−ライン光空間
分割交換システム(A 32−LlneOptical
5pace Division Switching
Systemtlsing 8x80ptical
Matrix 5w1tches) J 、1987年
10月発行、NECRes、 and Develop
、、第87号、44−50ページ。
16、M−タテダオン(Tatedaon) 、S 、
−I ・フルカワ(Furukava) 、H・ミャ
ヵヮ(Miyakava )著「低損失大型IxN光ス
イッチ(Low−LessLarge−Scale I
xN 0ptical 5w1tch) J、1887
年10月発行、Trans、 IEICE、第E70巻
、第10号、890−892ページ。
−I ・フルカワ(Furukava) 、H・ミャ
ヵヮ(Miyakava )著「低損失大型IxN光ス
イッチ(Low−LessLarge−Scale I
xN 0ptical 5w1tch) J、1887
年10月発行、Trans、 IEICE、第E70巻
、第10号、890−892ページ。
17.H−)バ(Toba) 、K ・イノウニ(In
oue )、K・ノス(Nosu )著「光学同調可能
フィルタを設けた光周波数分割多重化分配システムに関
する概念設計(A Conceptional Des
ign on OpticalFrequency−D
ivison−Multiplexing Distr
ibutionSystems with 0ptic
al Tunable Filters) J 119
86年12月発行、IEEE J、 5elec、 A
reasCommun、第5AC−4巻、第9号、14
58−1467ページ。
oue )、K・ノス(Nosu )著「光学同調可能
フィルタを設けた光周波数分割多重化分配システムに関
する概念設計(A Conceptional Des
ign on OpticalFrequency−D
ivison−Multiplexing Distr
ibutionSystems with 0ptic
al Tunable Filters) J 119
86年12月発行、IEEE J、 5elec、 A
reasCommun、第5AC−4巻、第9号、14
58−1467ページ。
18、H−)バ(Toba)、K・オダ(Oda)、N
・タカト(Takato) 1. K ・ノス(Nos
u )著f光学FDM送信システム用5Ghz隔置、8
−チャネル導波管マルチ/デマルチプレクサ(5Ghz
−Spaced。
・タカト(Takato) 1. K ・ノス(Nos
u )著f光学FDM送信システム用5Ghz隔置、8
−チャネル導波管マルチ/デマルチプレクサ(5Ghz
−Spaced。
Eight−ChannellGuided−vave
Multi/De@ultiplexerfor 0
ptical FDM Transmission S
ystems) J N 1987年7月発行、エレ
クトロニクス・レター、第23巻、第15号、788−
789ページ。
Multi/De@ultiplexerfor 0
ptical FDM Transmission S
ystems) J N 1987年7月発行、エレ
クトロニクス・レター、第23巻、第15号、788−
789ページ。
19、P−リ−・カン・ワ(Li Kj+m Wa)
、J 。
、J 。
E・シツチ(Sttch) 、N−J ・メイスン(M
ason )、J、S−ロバーツ(Roberts)
、P、 N ・oブソン(Robson )著「すべて
の光学多重量子ウェル導波管スイッチ(AIl 0pt
ical )Iultiple−Quantum−!J
ellWaveguide 5w1tch) J、18
87年1月発行、エレクトロニクス・レター、第21巻
、第1号、26−28ページ。
ason )、J、S−ロバーツ(Roberts)
、P、 N ・oブソン(Robson )著「すべて
の光学多重量子ウェル導波管スイッチ(AIl 0pt
ical )Iultiple−Quantum−!J
ellWaveguide 5w1tch) J、18
87年1月発行、エレクトロニクス・レター、第21巻
、第1号、26−28ページ。
20、J、E−ワトソン(Watson) 、M、 E
・マイルドブロード(Mildbrot) 、T、
C・ライス(Rtce)著「ニオブ酸リチウム上に統合
された偏光独立lX16導波管光スイツチ(A Po1
arization−Independent 1x1
6 Guided−Wave 0ptical Swi
tchIntegrated on Lithium
Hiobate) J s 198 B年11月発行
、IEEE J、 Lightvave Techno
1、、第LT−4巻、第11号、1717−1721ペ
ージ。
・マイルドブロード(Mildbrot) 、T、
C・ライス(Rtce)著「ニオブ酸リチウム上に統合
された偏光独立lX16導波管光スイツチ(A Po1
arization−Independent 1x1
6 Guided−Wave 0ptical Swi
tchIntegrated on Lithium
Hiobate) J s 198 B年11月発行
、IEEE J、 Lightvave Techno
1、、第LT−4巻、第11号、1717−1721ペ
ージ。
したがって、本発明の目的は、波長分割に基づく交換シ
ステムに、マルチプレクサとデマルチプレクサの特徴を
利用した固定波長割当て機構を提供することである。こ
れは、結果的に、スイッチ構造品用の簡単で小型の構造
を作り、高レベルの統合を可能にする。
ステムに、マルチプレクサとデマルチプレクサの特徴を
利用した固定波長割当て機構を提供することである。こ
れは、結果的に、スイッチ構造品用の簡単で小型の構造
を作り、高レベルの統合を可能にする。
また、波長分割交換ネットワークのための受動統合波長
分割光交換システムを提供することも、本発明の1目的
である。
分割光交換システムを提供することも、本発明の1目的
である。
本発明の他の目的は、NxN交換システムのすべての入
カポートと出カポートの間の、同時かつ回線争奪のない
伝送を許すために、N個の個別波長を用いることであ−
る“;好−ましい実施例の説明では、N=2r′(ただ
し、nは整数)と仮定されているが、他の値も使用可能
である。
カポートと出カポートの間の、同時かつ回線争奪のない
伝送を許すために、N個の個別波長を用いることであ−
る“;好−ましい実施例の説明では、N=2r′(ただ
し、nは整数)と仮定されているが、他の値も使用可能
である。
本発明の他の目的は、デマルチプレクサとマルチプレク
サの構造及び特性を考慮に入れた波長割当て機構を提供
して、スイッチ構造品内の回線交差接続を除去すること
である。この割当ては、特に、干渉計型のマッハーツェ
ンダ・フィルタで構成されたデマルチプレクサとマルチ
プレクサに対し詳述される。
サの構造及び特性を考慮に入れた波長割当て機構を提供
して、スイッチ構造品内の回線交差接続を除去すること
である。この割当ては、特に、干渉計型のマッハーツェ
ンダ・フィルタで構成されたデマルチプレクサとマルチ
プレクサに対し詳述される。
本発明のさらにもう一つの目的は、スイッチ構造品に使
用されるデマルチプレクサとマルチプレクサを配置する
方法を提供して、統合された小型の構造を得ることであ
る。この方法は、干渉計型のマツハ−ツエンダ・フィル
りで構成されたデマルチプレクサとマルチプレクサに対
し、再び詳述される。
用されるデマルチプレクサとマルチプレクサを配置する
方法を提供して、統合された小型の構造を得ることであ
る。この方法は、干渉計型のマツハ−ツエンダ・フィル
りで構成されたデマルチプレクサとマルチプレクサに対
し、再び詳述される。
なお、本明細書においては、以下マルチプレクサの機能
を多重化または多重°送信といい、一方、デマルチプレ
クサの機能を多重化解除または分離送信といったりする
。
を多重化または多重°送信といい、一方、デマルチプレ
クサの機能を多重化解除または分離送信といったりする
。
C8課題を解決するための手段
本発明において、複数のソースを有する多数(N)の入
力モードが、中央スイッチ構造品を介して、複数の宛先
から構成される多数(N)の出力モードに接続される。
力モードが、中央スイッチ構造品を介して、複数の宛先
から構成される多数(N)の出力モードに接続される。
各人力モードは、すべての出力ノードに対して同時にデ
ータを送る能力を有し、逆に各出力ノードは、すべての
入力ノードから同時にデータを受は取ることができる。
ータを送る能力を有し、逆に各出力ノードは、すべての
入力ノードから同時にデータを受は取ることができる。
各人力ノードは、スイッチ構造品に対して、入力インタ
フェースを用いる。インタフェースは、意図した出力ノ
ードに基づいて、そのデータに応じて波長を変調する。
フェースを用いる。インタフェースは、意図した出力ノ
ードに基づいて、そのデータに応じて波長を変調する。
同じく、各出刃ノードは、特定の波長で受は取られるデ
ータを、所与の入力ノードから始まるとして、識別する
、出力インタフェースを用いる。
ータを、所与の入力ノードから始まるとして、識別する
、出力インタフェースを用いる。
入力インタフェースでは、N個の出力ノードの各々に対
するデータが、色々な波長で動作する光学送信機(たと
えばレーザ)に進められる。各個別のデータの流れは、
それ自身の送信機を変調するために使われ、それから、
N個の結果とし−て生じる変調された波長は、多重化さ
れ、単一ファイバを介して中央スイッチ構造品に送られ
る。
するデータが、色々な波長で動作する光学送信機(たと
えばレーザ)に進められる。各個別のデータの流れは、
それ自身の送信機を変調するために使われ、それから、
N個の結果とし−て生じる変調された波長は、多重化さ
れ、単一ファイバを介して中央スイッチ構造品に送られ
る。
中央スイッチ構造品では、各入力インタフェースからの
光信号は、実際に構造品のデマルチプレクサの入カポー
トであるスイッチ入カポートで受信される。それから信
号は、実際にマルチプレクサの出カポートである対応す
る交換出カポートに進められる前に、信号が意図する出
力ノードに応じて、分離送信(demultiplex
)され、再結合ないしは、多重送信(■ultiple
x)される。入力ノード対出力ノードの波長割当ては、
2つの入力ノードが1つの所与の出力ノードと通信する
ために同じ波長を用いないことを保証する。さらに、波
長割当ては、統合された小型の構造を達成するように、
中央スイッチ構造品の中で用いられるデマルチプレクサ
とマルチプレクサが単にスタックされ、バットされる。
光信号は、実際に構造品のデマルチプレクサの入カポー
トであるスイッチ入カポートで受信される。それから信
号は、実際にマルチプレクサの出カポートである対応す
る交換出カポートに進められる前に、信号が意図する出
力ノードに応じて、分離送信(demultiplex
)され、再結合ないしは、多重送信(■ultiple
x)される。入力ノード対出力ノードの波長割当ては、
2つの入力ノードが1つの所与の出力ノードと通信する
ために同じ波長を用いないことを保証する。さらに、波
長割当ては、統合された小型の構造を達成するように、
中央スイッチ構造品の中で用いられるデマルチプレクサ
とマルチプレクサが単にスタックされ、バットされる。
この状況は、後に好ましい実施例の説明の中で詳述され
る。
る。
本発明の割当て機構は、それがスイッチ構造品の小型化
を可能にするという点で、特に重要である。この機構は
、スイッチ構造品のデマルチプレクサに影響される。割
当て機構の説明のために、N=2r1個の変調された波
長を分離送信する方法を、スイッチ構造品のデマルチプ
レクサの1つに対して述べるが、さらに、N個のデマル
チプレクサの他の各々に対する割当て機構は、1つのデ
マルチプレクサに対する割当て機構から容易に派生され
る。まず、N個の変調された波長は、デマルチプレクサ
の第1分岐点でN個の変調された波長を、各々がN/2
個の変調された波長を有する2つの別個の第1サブグル
ープに分離することにより、デマルチプレクサの1つに
よって分離出力される。その後、各第1サブグループは
、第1分岐点から延びる一対の第1分岐の一方に割り当
てられる。N/2個の変調された波長の各第1サブグル
ープは、第1分岐の各々の上の対応する第2分岐点で、
結果的に4つの別個の第2サブグループを生じるN/4
個の変調された波長の2つの別個の第2サブグループに
、さらに分離される。その後、各第2サブグループは、
対応する第2分岐点から延びる1対の第2分岐の一方に
割り当てられる。この分割は、各々第n番目のサブグル
ープが、その中でただ1つの変調された波長を持つまで
前記のように続く。デマルチプレクサの第n番目の分岐
は、デマルチプレクサのN個の出力である。
を可能にするという点で、特に重要である。この機構は
、スイッチ構造品のデマルチプレクサに影響される。割
当て機構の説明のために、N=2r1個の変調された波
長を分離送信する方法を、スイッチ構造品のデマルチプ
レクサの1つに対して述べるが、さらに、N個のデマル
チプレクサの他の各々に対する割当て機構は、1つのデ
マルチプレクサに対する割当て機構から容易に派生され
る。まず、N個の変調された波長は、デマルチプレクサ
の第1分岐点でN個の変調された波長を、各々がN/2
個の変調された波長を有する2つの別個の第1サブグル
ープに分離することにより、デマルチプレクサの1つに
よって分離出力される。その後、各第1サブグループは
、第1分岐点から延びる一対の第1分岐の一方に割り当
てられる。N/2個の変調された波長の各第1サブグル
ープは、第1分岐の各々の上の対応する第2分岐点で、
結果的に4つの別個の第2サブグループを生じるN/4
個の変調された波長の2つの別個の第2サブグループに
、さらに分離される。その後、各第2サブグループは、
対応する第2分岐点から延びる1対の第2分岐の一方に
割り当てられる。この分割は、各々第n番目のサブグル
ープが、その中でただ1つの変調された波長を持つまで
前記のように続く。デマルチプレクサの第n番目の分岐
は、デマルチプレクサのN個の出力である。
したがって、1つのデマルチプレクサについて、分岐へ
のサブグループの割当て機構が形成される。
のサブグループの割当て機構が形成される。
N個の変調された波長は、N個のマルチプレクサの他の
各々について、前記のように同じ方法で分離される。し
かし、他のデマルチプレクサについての割当て機構は、
1つのデマルチプレクサに対する割当て機構の置換であ
り、分岐に対するサブグループの割当て機構は、N個の
マルチプレクサの各々について異なる。しかし、割当て
機構にはいくらかの制限がある。第1に、どの2つのデ
マルチプレクサの同じ出力位置における2つの出力(第
n分岐)も、そこに割り当てられた同じ波長を有してい
ない。第2に、各割当て機構のための各サブグループは
、まだその中に同じ波長を有する。第3に、すなわち最
後に、共通の分岐点から延びる分岐に割り当てられた各
サブグループ対は、どの割当て機構における共通の分岐
点から延びる分岐に対しても、常に割り当てられなけれ
ばならない。上述の割当て機構を用いて、その制限と共
に、各デマルチプレクサの各出力部に現れる変調された
波長が、各出力部(第n分岐)に割り当てられる変調さ
れた波長に対応する場合には、N個の水平面と、各平面
内に現れるN個の個別変調された波長があることになる
。さらに、N個の水平面内の任意の所与の出力位置につ
いて、N個の個別変調された波長があることになる。N
個の水平面内の同じ出力位置は、1つの垂直面内にある
ため、N個の垂直面の各々にN個の個別変調された波長
がある。その後、各垂直面内のN個の変調された波長は
、N個の変調された波長を有する信号が各マルチプレク
サの出カポートに現われるように多重化される。
各々について、前記のように同じ方法で分離される。し
かし、他のデマルチプレクサについての割当て機構は、
1つのデマルチプレクサに対する割当て機構の置換であ
り、分岐に対するサブグループの割当て機構は、N個の
マルチプレクサの各々について異なる。しかし、割当て
機構にはいくらかの制限がある。第1に、どの2つのデ
マルチプレクサの同じ出力位置における2つの出力(第
n分岐)も、そこに割り当てられた同じ波長を有してい
ない。第2に、各割当て機構のための各サブグループは
、まだその中に同じ波長を有する。第3に、すなわち最
後に、共通の分岐点から延びる分岐に割り当てられた各
サブグループ対は、どの割当て機構における共通の分岐
点から延びる分岐に対しても、常に割り当てられなけれ
ばならない。上述の割当て機構を用いて、その制限と共
に、各デマルチプレクサの各出力部に現れる変調された
波長が、各出力部(第n分岐)に割り当てられる変調さ
れた波長に対応する場合には、N個の水平面と、各平面
内に現れるN個の個別変調された波長があることになる
。さらに、N個の水平面内の任意の所与の出力位置につ
いて、N個の個別変調された波長があることになる。N
個の水平面内の同じ出力位置は、1つの垂直面内にある
ため、N個の垂直面の各々にN個の個別変調された波長
がある。その後、各垂直面内のN個の変調された波長は
、N個の変調された波長を有する信号が各マルチプレク
サの出カポートに現われるように多重化される。
スイッチ構造品の各出カポートで光フアイバ上に出現す
る光信号は、N個の、工入力ノードにつき1個の、個別
変調された波長を有する。この信号は、所与の出力ノー
ドに進められ、そこで1つの出力インタフェースがN個
の入ってくる変調された波長を分離し、さらに、それら
の各々をそれ自身の受信機に送る。次に、N個の入力ノ
ードからの元来のデータは回復され、それらの当該最終
宛先に進められる。
る光信号は、N個の、工入力ノードにつき1個の、個別
変調された波長を有する。この信号は、所与の出力ノー
ドに進められ、そこで1つの出力インタフェースがN個
の入ってくる変調された波長を分離し、さらに、それら
の各々をそれ自身の受信機に送る。次に、N個の入力ノ
ードからの元来のデータは回復され、それらの当該最終
宛先に進められる。
D、実施例
下記の本発明の実施例は、ディジタル・ネットワーク用
交換システムに関連している。波長分割交換ネットワー
ク・システムの概観は、まず第1図を引用して提供され
、また、より詳しくは、第2図〜第6図を引用して与え
られる。簡単にするために、システムのサイズはN=4
とし、この数がすべての図面に使われる。
交換システムに関連している。波長分割交換ネットワー
ク・システムの概観は、まず第1図を引用して提供され
、また、より詳しくは、第2図〜第6図を引用して与え
られる。簡単にするために、システムのサイズはN=4
とし、この数がすべての図面に使われる。
第1図のシステムで、AからDのラベル付きの4つの入
/出力ノード(111〜114/131〜134)は、
どの入力ノードも他のどの出力ノードと通信できるよう
に、入/出力インタフェース115〜118/135〜
138を通して中央スイッチ構造品に結合亨れたポート
を有する。また、中央スイッチ構造品150の入力ポー
ト1511〜1541及び出カポート1600〜164
0を概略的に図示する。各入カポートは、実際は、スイ
ッチ構造品のデマルチプレクサの入カポートであり、ま
た、出カポートは、実際は、スイッチ構造品のマルチプ
レクサの出カポートである。各入/出力インタフェース
は、一方の側で、対応する入/出力ノードに結合され、
一方、他方の側で、光リンクによってスイッチ構造品1
50に接続されている。第1図では、入力インタフェー
スAからDへの光リンクは、リンク151〜154によ
りそれぞれ表示される。同様に、中央スイッチ構造品か
ら出力インタフェースAからDへの光リンクは、リンク
161 NIE34によってそれぞれ表示される。交換
システムの本実施例では、光チャネルは単一モード・フ
ァイバから構成される。他のタイプのファイバも使用で
きる。
/出力ノード(111〜114/131〜134)は、
どの入力ノードも他のどの出力ノードと通信できるよう
に、入/出力インタフェース115〜118/135〜
138を通して中央スイッチ構造品に結合亨れたポート
を有する。また、中央スイッチ構造品150の入力ポー
ト1511〜1541及び出カポート1600〜164
0を概略的に図示する。各入カポートは、実際は、スイ
ッチ構造品のデマルチプレクサの入カポートであり、ま
た、出カポートは、実際は、スイッチ構造品のマルチプ
レクサの出カポートである。各入/出力インタフェース
は、一方の側で、対応する入/出力ノードに結合され、
一方、他方の側で、光リンクによってスイッチ構造品1
50に接続されている。第1図では、入力インタフェー
スAからDへの光リンクは、リンク151〜154によ
りそれぞれ表示される。同様に、中央スイッチ構造品か
ら出力インタフェースAからDへの光リンクは、リンク
161 NIE34によってそれぞれ表示される。交換
システムの本実施例では、光チャネルは単一モード・フ
ァイバから構成される。他のタイプのファイバも使用で
きる。
各入力インタフェースは、N出力ノードのどれかに予定
されたその人力ノードからデータを受は取る。異なる出
力ノードに予定されたデータは異なる波長で動作する光
送信機に進み、これによって、すべての入力インタフェ
ース(または入カポート)について、それぞれの波長が
所与の出力インタフェース(または出カポート)に固有
に関連し、2つの入力インタフェース(または入カポー
ト)が、所与の出力と通信するために同じ波長を用いる
ことはない。使用されるマルチプレクサ及びデマルチプ
レクサを考慮に入れながら、これらの要件を溝足する特
定の波長の割当ては、詳しく後述する。各入力インタフ
ェースも、その入力ノードからのクロック信号(たとえ
ば、入力インタフェース112についてはMCKA)を
受は取る。このクロック信号は、各入力インタフェース
に必要な様々なりロックを生成するために使用される。
されたその人力ノードからデータを受は取る。異なる出
力ノードに予定されたデータは異なる波長で動作する光
送信機に進み、これによって、すべての入力インタフェ
ース(または入カポート)について、それぞれの波長が
所与の出力インタフェース(または出カポート)に固有
に関連し、2つの入力インタフェース(または入カポー
ト)が、所与の出力と通信するために同じ波長を用いる
ことはない。使用されるマルチプレクサ及びデマルチプ
レクサを考慮に入れながら、これらの要件を溝足する特
定の波長の割当ては、詳しく後述する。各入力インタフ
ェースも、その入力ノードからのクロック信号(たとえ
ば、入力インタフェース112についてはMCKA)を
受は取る。このクロック信号は、各入力インタフェース
に必要な様々なりロックを生成するために使用される。
入力インタフェースに対し色々な入力ノードによって供
給されるクロック信号は同一である必要がないことに留
意されたい。つまり、MCKA、MCKB、MCKC,
及びM CK D ハ、すヘテ独立であることができる
。このため、システムが非同期状態で動作で=きる。
給されるクロック信号は同一である必要がないことに留
意されたい。つまり、MCKA、MCKB、MCKC,
及びM CK D ハ、すヘテ独立であることができる
。このため、システムが非同期状態で動作で=きる。
各入力インタフェースでは、マルチプレクサは、色々な
出カポートに予定された色々な波長で、光信号を多重送
信(多重化)する。各入力インタフェース(115〜1
18)の出力は、光ファイバ・リンク(151〜154
)の1つに結合される。各出力光リンクは、中央スイッ
チ構造品150人カポ−)151i〜1541のlっに
結合されている。中央スイッチ構造品150内で、各入
カポートからのN個の変調された波長を有する光信号が
、そのN個の個別変調された波長(各出力ノードについ
てlっ)に、まず分離送信(多重化解除)される。変調
された波長は、伝送されるデー夕により変調された波長
である。次に、N個の入カポートからの同じ出力ノード
に進められるN個の個別変調された波長は、再び多重送
信され、対応するマルチプレクサの出カポートである対
応する中央スイッチ構造品出カポートに進められる。
出カポートに予定された色々な波長で、光信号を多重送
信(多重化)する。各入力インタフェース(115〜1
18)の出力は、光ファイバ・リンク(151〜154
)の1つに結合される。各出力光リンクは、中央スイッ
チ構造品150人カポ−)151i〜1541のlっに
結合されている。中央スイッチ構造品150内で、各入
カポートからのN個の変調された波長を有する光信号が
、そのN個の個別変調された波長(各出力ノードについ
てlっ)に、まず分離送信(多重化解除)される。変調
された波長は、伝送されるデー夕により変調された波長
である。次に、N個の入カポートからの同じ出力ノード
に進められるN個の個別変調された波長は、再び多重送
信され、対応するマルチプレクサの出カポートである対
応する中央スイッチ構造品出カポートに進められる。
各中央スイッチ構造品出カポートは、関連出力インタフ
ェースに接続された光ファイバ・リンク(出力インタフ
ェース135〜138にそれぞれ接続されたリンク16
1〜164)によって連結される所与の出力ノードに対
応する。
ェースに接続された光ファイバ・リンク(出力インタフ
ェース135〜138にそれぞれ接続されたリンク16
1〜164)によって連結される所与の出力ノードに対
応する。
中央スイッチ構造品150から来るそれぞれの光リンク
(161〜164)によって搬送される光信号は、対応
する出力インタフェース(135〜138のそれぞれ)
によって受は取られる。各出力インタフェースは、受は
取られた光信号をN個の個別の変調された波長に多重化
解除(分離送信)する。それぞれの変調された波長は、
異なる入力ノードから来るデータを搬送する。色々な波
長からの光信号が分離送信され、それらが搬送した情報
が受は取られると、データは、それらを最終宛先へ進め
る出力ノードに利用可能になる。各出力ノードは、デー
タが出力インタフェースからどのように読まれるかを同
期するために使われるクロック信号(出力ノード131
〜134に対してそれぞれ、RCKAlRCKB、RC
KC,及び、RCKD)を提供する。異なる出力/−ド
からのクロック信号を識別する必要のないことを再び注
意されたい。
(161〜164)によって搬送される光信号は、対応
する出力インタフェース(135〜138のそれぞれ)
によって受は取られる。各出力インタフェースは、受は
取られた光信号をN個の個別の変調された波長に多重化
解除(分離送信)する。それぞれの変調された波長は、
異なる入力ノードから来るデータを搬送する。色々な波
長からの光信号が分離送信され、それらが搬送した情報
が受は取られると、データは、それらを最終宛先へ進め
る出力ノードに利用可能になる。各出力ノードは、デー
タが出力インタフェースからどのように読まれるかを同
期するために使われるクロック信号(出力ノード131
〜134に対してそれぞれ、RCKAlRCKB、RC
KC,及び、RCKD)を提供する。異なる出力/−ド
からのクロック信号を識別する必要のないことを再び注
意されたい。
前記の波長分割交換システムをより詳細に説明する。ま
ず入力インタフェースの構造を詳細に説明し、送信機及
びマルチプレクサの可能な実施態様を議論する。次に、
マッハーツェンダ・フィルタの使用に基づく中央スイッ
チ構造品の構造を、簡単に説明し、波長の割当てを示し
、スイッチ構造品自体に触れる。最後に、出力インタフ
ェースの構造を詳しく述べる。説明は第2図〜第6図に
関して行ない、N=4と仮定する。
ず入力インタフェースの構造を詳細に説明し、送信機及
びマルチプレクサの可能な実施態様を議論する。次に、
マッハーツェンダ・フィルタの使用に基づく中央スイッ
チ構造品の構造を、簡単に説明し、波長の割当てを示し
、スイッチ構造品自体に触れる。最後に、出力インタフ
ェースの構造を詳しく述べる。説明は第2図〜第6図に
関して行ない、N=4と仮定する。
第2図に示すように、入力インタフェースは、各出力ノ
ードに1つずつ、同時に4つのデータの流れを受は取る
。4つの信号はバイト様式で受は取られ、個別のバッフ
ァ(出カッ−)A、B、C。
ードに1つずつ、同時に4つのデータの流れを受は取る
。4つの信号はバイト様式で受は取られ、個別のバッフ
ァ(出カッ−)A、B、C。
Dに対し各々220.230.240,250)内に記
憶されると仮定する。受は取られたデータのバイト・フ
ォーマットは、図解の目的に使用されているのみで、他
の任意のフォーマットが、潜在的に使用可能である。バ
ッファ用書込みクロック(WCK)は、クロック・ジェ
ネレータCLKGEN210によって、4つのバッファ
220゜230.240.250の各々に提供される。
憶されると仮定する。受は取られたデータのバイト・フ
ォーマットは、図解の目的に使用されているのみで、他
の任意のフォーマットが、潜在的に使用可能である。バ
ッファ用書込みクロック(WCK)は、クロック・ジェ
ネレータCLKGEN210によって、4つのバッファ
220゜230.240.250の各々に提供される。
クロック・ジェネレータ210はまた、バッファからの
データ読取りに使われる読取りクロックRCK1及びR
CKの8倍の速さのビット・クロックBITCK(バイ
ト−ワイド・バッファを仮定する)を生成する。簡単に
するために、1つの共通りロック・ジェネレータをすべ
ての入力インタフェースに対して使用する。しかし、異
なるクロック・ジェネレータは、それらを同期する必要
がないので、色々な出力ノードにあてられたデータ・ス
トリーム入力に対して使うことができる。
データ読取りに使われる読取りクロックRCK1及びR
CKの8倍の速さのビット・クロックBITCK(バイ
ト−ワイド・バッファを仮定する)を生成する。簡単に
するために、1つの共通りロック・ジェネレータをすべ
ての入力インタフェースに対して使用する。しかし、異
なるクロック・ジェネレータは、それらを同期する必要
がないので、色々な出力ノードにあてられたデータ・ス
トリーム入力に対して使うことができる。
RCRクロックの各サイクル中、データ・バイトがバッ
ファ22012301240.250から読み取られ、
並列人直列出シフト・レジスタS/R222,232,
242,252の中にロードされる。RCKの各サイク
ル内で、シフト・レジスタにロードされる8ビツトは、
BITGKで逐次的に読み取られ、異なる波長でそれぞ
れ動作する該当光送信機XMT224.234.244
.254に進められる。次に、出力信号(送信機224
.234.244.254の変調された波長)は、マル
チプレクサ260を介して多重送信(多重化)され、光
リンク151を介して伝送される。
ファ22012301240.250から読み取られ、
並列人直列出シフト・レジスタS/R222,232,
242,252の中にロードされる。RCKの各サイク
ル内で、シフト・レジスタにロードされる8ビツトは、
BITGKで逐次的に読み取られ、異なる波長でそれぞ
れ動作する該当光送信機XMT224.234.244
.254に進められる。次に、出力信号(送信機224
.234.244.254の変調された波長)は、マル
チプレクサ260を介して多重送信(多重化)され、光
リンク151を介して伝送される。
入力インタフェース内の送信機及び関連マルチプレクサ
を実現するために、いくつかの解決法を使うことができ
る。1つの解決法では、同じ装置に送信機及びマルチプ
レクサの両方を統合する。
を実現するために、いくつかの解決法を使うことができ
る。1つの解決法では、同じ装置に送信機及びマルチプ
レクサの両方を統合する。
そのようなアプローチは、1975年9月23日発行の
L−A−ライズバーブ(Riseberg)他の米国特
許第3908121号明細書に記載されている。他の可
能性は、個別のソースとマルチプレクサを有することで
ある。つまり、送信機は、たとえば、色々な波長で動作
する個々のレーザであり、マルチプレクサは、1984
年11月20日発行のS−に−シーム(5heel)の
米国特許第4483582号明細書に記載されているよ
うな分離装置、あるいはスイッチ構造品内で用いられる
ものと同じマッハーツェンダ・フィルタである。明らか
なよろに、これらの解決法は、それがシステム内で用い
られた個別の部品の数を減らすので、好ましいというこ
とができる。
L−A−ライズバーブ(Riseberg)他の米国特
許第3908121号明細書に記載されている。他の可
能性は、個別のソースとマルチプレクサを有することで
ある。つまり、送信機は、たとえば、色々な波長で動作
する個々のレーザであり、マルチプレクサは、1984
年11月20日発行のS−に−シーム(5heel)の
米国特許第4483582号明細書に記載されているよ
うな分離装置、あるいはスイッチ構造品内で用いられる
ものと同じマッハーツェンダ・フィルタである。明らか
なよろに、これらの解決法は、それがシステム内で用い
られた個別の部品の数を減らすので、好ましいというこ
とができる。
色々な送信機に割り当てられた波長は、送信機がデータ
を送る出力ノード、及びそれらが置かれる入力インタフ
ェースの両方に依存する。つまり、たとえば、出力ノー
ドAヘデータを送る送信機は、各入力インタフェース内
で異なる波長を割り当てられる。これは、出力ノードが
すべての入力ノードから同時にデータを受は取ることが
できるように必要とされる。前記の要件を満足すること
に加えて、本発明に記載された割当て機構は、中央スイ
ッチ構造品の構造を考慮に入れている。その目的は、ま
ず構造品の構造の簡単な説明を必要とする、中央スイッ
チ構造品の説明によって、最も良く理解できる。
を送る出力ノード、及びそれらが置かれる入力インタフ
ェースの両方に依存する。つまり、たとえば、出力ノー
ドAヘデータを送る送信機は、各入力インタフェース内
で異なる波長を割り当てられる。これは、出力ノードが
すべての入力ノードから同時にデータを受は取ることが
できるように必要とされる。前記の要件を満足すること
に加えて、本発明に記載された割当て機構は、中央スイ
ッチ構造品の構造を考慮に入れている。その目的は、ま
ず構造品の構造の簡単な説明を必要とする、中央スイッ
チ構造品の説明によって、最も良く理解できる。
N=2”1及び、使用されるN個の個別の波長は周波数
fで等間隔で隔置されている、と仮定する。マッハーツ
ェンダ・フィルタの使用に基づく構造品の構造を、ここ
で説明する。そのような構造品は、多重送信/分離送信
機能が、樹形の分岐点で次第に実施され−る一柑形構−
造を有し、そこでは分岐点は、そこから延びる2つの分
岐を有する。
fで等間隔で隔置されている、と仮定する。マッハーツ
ェンダ・フィルタの使用に基づく構造品の構造を、ここ
で説明する。そのような構造品は、多重送信/分離送信
機能が、樹形の分岐点で次第に実施され−る一柑形構−
造を有し、そこでは分岐点は、そこから延びる2つの分
岐を有する。
中央スイッチ構造品の各デマルチプレクサによって、第
1分岐ポイントは変調された波長wi、w21...W
2”を受は取り、それらを2つの等しい第1サブグルー
プに分離する。一方の第1サブグループは、すべての奇
数番号の変調された波長W1、W5、...W(2”−
1)を含み、他方の第1サブグループは、偶数番号の変
調された波長W2、W41.、、W2’を含む。次に、
各第1サブグループは、第1分岐点から延びる1対の第
1分岐の一方に割り当てられる。分配は、第1分岐点(
マッハーツェンダ・フィルタ)の2つのアームの長さの
差Δ旦、を適切に調節することにより達成される(ΔQ
1 ” c / 2 r f Nただし、Cは真空中
の光速、rは導波管の屈折率、及びfは波長間の周波数
間隔である)。より詳しい説明は、参照文献17を見ら
れたい。デマルチプレクサの第2分岐点の各々は、入っ
て来る波長を等間隔で隔置された変調された波長の2つ
の第2サブグループ(各第2分岐点はΔQ2=ΔJ!1
/2を用いる)に分けることにより、同様の仕方で作用
する。たとえば、変調された波長wt、WS2.、。
1分岐ポイントは変調された波長wi、w21...W
2”を受は取り、それらを2つの等しい第1サブグルー
プに分離する。一方の第1サブグループは、すべての奇
数番号の変調された波長W1、W5、...W(2”−
1)を含み、他方の第1サブグループは、偶数番号の変
調された波長W2、W41.、、W2’を含む。次に、
各第1サブグループは、第1分岐点から延びる1対の第
1分岐の一方に割り当てられる。分配は、第1分岐点(
マッハーツェンダ・フィルタ)の2つのアームの長さの
差Δ旦、を適切に調節することにより達成される(ΔQ
1 ” c / 2 r f Nただし、Cは真空中
の光速、rは導波管の屈折率、及びfは波長間の周波数
間隔である)。より詳しい説明は、参照文献17を見ら
れたい。デマルチプレクサの第2分岐点の各々は、入っ
て来る波長を等間隔で隔置された変調された波長の2つ
の第2サブグループ(各第2分岐点はΔQ2=ΔJ!1
/2を用いる)に分けることにより、同様の仕方で作用
する。たとえば、変調された波長wt、WS2.、。
W(2′″−1)を含む第1サブグループは、変調され
た波長W1、W5、...W (2’−3)を含む一方
の第2サブグループ、及び、変調された波長W3、W7
.、、W (2”−1)を含む他の第2サブグループに
分割される。次に、各第2サブグループは、対応する第
2分岐点から延びる1対の第2分岐の一方に割り当てら
れる。同様の分割が、偶数番号の変調された波長で実行
される。
た波長W1、W5、...W (2’−3)を含む一方
の第2サブグループ、及び、変調された波長W3、W7
.、、W (2”−1)を含む他の第2サブグループに
分割される。次に、各第2サブグループは、対応する第
2分岐点から延びる1対の第2分岐の一方に割り当てら
れる。同様の分割が、偶数番号の変調された波長で実行
される。
交互の変調された波長でますます小さなサブグループに
連続的に分割することは、第n番目のサブグループの各
々が、その時点で、分離送信が完了される単1変調され
た波長から構成されるまで続く。
連続的に分割することは、第n番目のサブグループの各
々が、その時点で、分離送信が完了される単1変調され
た波長から構成されるまで続く。
どのX番目のサブグループ内の波長間の周波数分離Sx
も、式5x=2”(f)によって得ることができる。こ
こで、fは波長W1、W21.、。
も、式5x=2”(f)によって得ることができる。こ
こで、fは波長W1、W21.、。
WNの元のグループ内の周波数分離である。その後、唯
一の変調された波長から構成される各第n番目のサブグ
ループは、実際に中央スイッチ構造品のデマルチプレク
サの出力である対応する第n番目の分岐に割り当てられ
る。上記の分岐に対する第1、第2、***、及び、第
n番目のサブグループの割当ては、デマルチプレクサに
対する割当て機構と呼ぶことにする。
一の変調された波長から構成される各第n番目のサブグ
ループは、実際に中央スイッチ構造品のデマルチプレク
サの出力である対応する第n番目の分岐に割り当てられ
る。上記の分岐に対する第1、第2、***、及び、第
n番目のサブグループの割当ては、デマルチプレクサに
対する割当て機構と呼ぶことにする。
スイッチ構造品のデマルチプレクサの概略図、及び、そ
のデマルチプレクサに対する関連した割当て機構を、第
3A図に示す。この例におけるマルチプレクサは、入カ
ポート151i11つの第1分岐点30.2つの第1分
岐32.34.2つの第1分岐32.3B、4つの第2
分岐すなわち出力41〜44を有する。N個の個別の変
調された波長に分離送信されるN22の変調された波長
wi1... 、W4を図示する。4つの個別変調され
た波長が、第1分岐点30で2つの個別の第1サブグル
ープに分離され、各第1サブグループは、N/2=2の
変調された波長を有する。
のデマルチプレクサに対する関連した割当て機構を、第
3A図に示す。この例におけるマルチプレクサは、入カ
ポート151i11つの第1分岐点30.2つの第1分
岐32.34.2つの第1分岐32.3B、4つの第2
分岐すなわち出力41〜44を有する。N個の個別の変
調された波長に分離送信されるN22の変調された波長
wi1... 、W4を図示する。4つの個別変調され
た波長が、第1分岐点30で2つの個別の第1サブグル
ープに分離され、各第1サブグループは、N/2=2の
変調された波長を有する。
1つの第1サブグループは、変調された波長W1、W3
を有し、他の第1サブグループは、変調された波長W2
、W4を有する−0−2G1つの第1サブグループは、
第1分岐点30から延びる第1分岐32に割り当てられ
、一方、他の第1サブグループは、第1分岐34に割り
当てられる。次に第1サブグループは、第2分岐点36
.3・8でさらに分離され、4つの個別の第2サブグル
ープを形成する。第2グループは、各第2サブグループ
内に唯一の変調された波長を有するので、さらに分離さ
れる必要はない。第2サブグループは、対応する第2分
岐41〜44に割り当てられる。分岐に対するサブグル
ープのこの割当ては、スイッチ構造品のデマルチプレク
サに対する割当て機構と呼ばれる。この場合(n=2)
の第2分岐は、実際にデマルチプレクサの出力であり、
これらの出力はすべて′、N個の水平面の1つに現われ
る。互いに関連するこれらの出力の位置は、水平面内の
出力位置と見られる。たとえば、Wlは、第1出力位置
内にあると言うことができ、一方、W3、W2、W4は
、それぞれ、第2、第3、第4の出力位置にあると言う
ことができる。次節で議論するように、スイッチ構造品
の他のデマルチプレクサも、上記の割当て機構と同じ割
当て機構を有する。
を有し、他の第1サブグループは、変調された波長W2
、W4を有する−0−2G1つの第1サブグループは、
第1分岐点30から延びる第1分岐32に割り当てられ
、一方、他の第1サブグループは、第1分岐34に割り
当てられる。次に第1サブグループは、第2分岐点36
.3・8でさらに分離され、4つの個別の第2サブグル
ープを形成する。第2グループは、各第2サブグループ
内に唯一の変調された波長を有するので、さらに分離さ
れる必要はない。第2サブグループは、対応する第2分
岐41〜44に割り当てられる。分岐に対するサブグル
ープのこの割当ては、スイッチ構造品のデマルチプレク
サに対する割当て機構と呼ばれる。この場合(n=2)
の第2分岐は、実際にデマルチプレクサの出力であり、
これらの出力はすべて′、N個の水平面の1つに現われ
る。互いに関連するこれらの出力の位置は、水平面内の
出力位置と見られる。たとえば、Wlは、第1出力位置
内にあると言うことができ、一方、W3、W2、W4は
、それぞれ、第2、第3、第4の出力位置にあると言う
ことができる。次節で議論するように、スイッチ構造品
の他のデマルチプレクサも、上記の割当て機構と同じ割
当て機構を有する。
さらに、デマルチプレクサの各々に対する4つの出力位
置があり、4つの水平面内の同じ出力位置が、N22の
垂直面の1つに現われる。いったんデマルチプレクサに
ついて1つの割当て機構が得られると、デマルチプレク
サに対する他の割当て機構は、単に、得られた第1割当
て機構の置換である。しかし、割当て機構は、得られた
元の割当て機構のどんな置換でもよいというわけではな
い。
置があり、4つの水平面内の同じ出力位置が、N22の
垂直面の1つに現われる。いったんデマルチプレクサに
ついて1つの割当て機構が得られると、デマルチプレク
サに対する他の割当て機構は、単に、得られた第1割当
て機構の置換である。しかし、割当て機構は、得られた
元の割当て機構のどんな置換でもよいというわけではな
い。
いくつかの制限はある。第1に、どの2つのデマルチプ
レクサの同じ出力位置の2つの出力(第n分岐)も、そ
こに割り当てられた同じ波長を有することはない。第2
に、各割当て機構に対する各サブグループは、その中に
同じ波長を有する。第3に、また最後に、共通分岐点か
ら延びる分岐に指定されたサブグループの各対は、常に
、どの割当て機構内の共通分岐点から延びる分岐にも割
り当てられなければならない。上記の割当て機構を用い
て、制限はあるが、各デマルチプレクサの各出力に現わ
れる変調された波長が、各出力(第n分岐)に割り当て
られた変調された波長に対応する場合は、各平面内に現
われるN個の個別の変調された波長を有するN個の水平
面が存在することになる。スイッチ構造品内のデマルチ
プレクサと同じ数の割当て機構があることに注意された
い。
レクサの同じ出力位置の2つの出力(第n分岐)も、そ
こに割り当てられた同じ波長を有することはない。第2
に、各割当て機構に対する各サブグループは、その中に
同じ波長を有する。第3に、また最後に、共通分岐点か
ら延びる分岐に指定されたサブグループの各対は、常に
、どの割当て機構内の共通分岐点から延びる分岐にも割
り当てられなければならない。上記の割当て機構を用い
て、制限はあるが、各デマルチプレクサの各出力に現わ
れる変調された波長が、各出力(第n分岐)に割り当て
られた変調された波長に対応する場合は、各平面内に現
われるN個の個別の変調された波長を有するN個の水平
面が存在することになる。スイッチ構造品内のデマルチ
プレクサと同じ数の割当て機構があることに注意された
い。
さらに、N個の水平面内のどの所与の出力位置に対して
も、N個の個別の変調された波長が存在することになる
。さらに、N個の水平面内の同じ出力位置は垂直面内に
あるので、それぞれのN個の垂直面のそれぞれにN個の
個別の変調された波長が存在することになる。各垂直面
内のN個の変調された波長は、N個の変調された波長を
有する信号が、各マルチプレクサの各出カポートで現わ
れる。中央スイッチ構造品の4つのマルチプレクサの1
つ(550)の概略図を第3B図に示す。入力部45〜
48はすべて、垂直面505内にあることに留意された
い。これらの入力部に現われる変調された波長は、4つ
のデマルチプレクサの第1出力位置で現われる変調され
た波長に対応する。
も、N個の個別の変調された波長が存在することになる
。さらに、N個の水平面内の同じ出力位置は垂直面内に
あるので、それぞれのN個の垂直面のそれぞれにN個の
個別の変調された波長が存在することになる。各垂直面
内のN個の変調された波長は、N個の変調された波長を
有する信号が、各マルチプレクサの各出カポートで現わ
れる。中央スイッチ構造品の4つのマルチプレクサの1
つ(550)の概略図を第3B図に示す。入力部45〜
48はすべて、垂直面505内にあることに留意された
い。これらの入力部に現われる変調された波長は、4つ
のデマルチプレクサの第1出力位置で現われる変調され
た波長に対応する。
第5図を参照すること。
第2図に、入力インタフェース(115)ノードA (
111)の概略図が示されている。他の入力インタフェ
ースは構造的に同じである。
111)の概略図が示されている。他の入力インタフェ
ースは構造的に同じである。
第2図で、送信機224.234.244.254は、
それぞれ、波長W1、W2、W3、W4を用いた出力ノ
ードA1B、C,及び、Dに送信するために使われる。
それぞれ、波長W1、W2、W3、W4を用いた出力ノ
ードA1B、C,及び、Dに送信するために使われる。
第4図の表は、完全な波長の対応を示し、ここで、「入
カポート」は送信機が置かれた入力インタフェースを示
し、「出カポート」は宛先出力ノードを示す。
カポート」は送信機が置かれた入力インタフェースを示
し、「出カポート」は宛先出力ノードを示す。
上記の対応は、各入力部が、各出力部に対して異なる波
長を用い、さらに、各入力部によって用いられる波長の
異なる所与の出力に対する波長が異なるという要件を満
足する。しかし、対応の主な特徴は、スイッチ構造品の
各デマルチプレクサに対して割当て機構で使用される時
、第5図に示すような中央スイッチ構造品の構造への影
響となる。
長を用い、さらに、各入力部によって用いられる波長の
異なる所与の出力に対する波長が異なるという要件を満
足する。しかし、対応の主な特徴は、スイッチ構造品の
各デマルチプレクサに対して割当て機構で使用される時
、第5図に示すような中央スイッチ構造品の構造への影
響となる。
第5図で、中央スイッチ構造品150は、それぞれ、4
つの入力光リンク151〜154上の4つの入力インタ
フェースA1B、C1D (それぞれ、第1図の115
〜118)から来る光信号を受は取る。同様に、スイッ
チ構造品は、4つの出力インタフェースA、B1C,D
(4つの出てゆく光l771161〜164上のそれ
ぞれ第1図の135〜138)に光信号を進める。明瞭
にするために、4つの出てゆく光リンクの2つだけ(1
61,1f32)を、図に示す。
つの入力光リンク151〜154上の4つの入力インタ
フェースA1B、C1D (それぞれ、第1図の115
〜118)から来る光信号を受は取る。同様に、スイッ
チ構造品は、4つの出力インタフェースA、B1C,D
(4つの出てゆく光l771161〜164上のそれ
ぞれ第1図の135〜138)に光信号を進める。明瞭
にするために、4つの出てゆく光リンクの2つだけ(1
61,1f32)を、図に示す。
入ってくる光リンク151〜154は、それぞれ入カポ
−)151L〜154iでデマルチプレクサに接続され
る。これらのデマルチプレクサは、マツハ−ツエンダ干
渉計型フィルタを用い、第3A図に示す割当て機構の簡
単な修正(置換)により得られる。〔18]に記載され
ているように、そのようなデマルチプレクサは、シリコ
ン基板上の統合導波管構造を用いて実施することができ
る(他のタイプの実施態様も可能である、たとえば[1
1]を参照)。これにより、小型装置にすることができ
る。スイッチ構造品の色々なマルチプレクサ(510,
520,530,540)に対する異なる割当て機構は
、同じ分岐点から延びる分岐間のサブグループの簡単な
置換により得ることができる。4つのデマルチプレクサ
の各々について1つの機構、つまり4つの割当て機構も
第5図に示す。デマルチプレクサ510に対する割当て
機構は、第3A図の割当て機構と同じであることに留意
されたい。また、4つのマルチプレクサの出力部の配列
、及びそこに割当てられた変調された波長は、第4図の
波長配列に対応する。これらの置換は、樹形構造のデマ
ルチプレクサ51015201−530,540の第n
分岐(デマルチプレクサの出力部または「葉」)に存在
する分離送信された波長の順序づけは、第4図に示す波
長対応表の各々列A、B1C,及び、D内に指定された
順序づけに対応するように選択される。第4表の行また
は列を置換するような、第4表の他の変形も許される。
−)151L〜154iでデマルチプレクサに接続され
る。これらのデマルチプレクサは、マツハ−ツエンダ干
渉計型フィルタを用い、第3A図に示す割当て機構の簡
単な修正(置換)により得られる。〔18]に記載され
ているように、そのようなデマルチプレクサは、シリコ
ン基板上の統合導波管構造を用いて実施することができ
る(他のタイプの実施態様も可能である、たとえば[1
1]を参照)。これにより、小型装置にすることができ
る。スイッチ構造品の色々なマルチプレクサ(510,
520,530,540)に対する異なる割当て機構は
、同じ分岐点から延びる分岐間のサブグループの簡単な
置換により得ることができる。4つのデマルチプレクサ
の各々について1つの機構、つまり4つの割当て機構も
第5図に示す。デマルチプレクサ510に対する割当て
機構は、第3A図の割当て機構と同じであることに留意
されたい。また、4つのマルチプレクサの出力部の配列
、及びそこに割当てられた変調された波長は、第4図の
波長配列に対応する。これらの置換は、樹形構造のデマ
ルチプレクサ51015201−530,540の第n
分岐(デマルチプレクサの出力部または「葉」)に存在
する分離送信された波長の順序づけは、第4図に示す波
長対応表の各々列A、B1C,及び、D内に指定された
順序づけに対応するように選択される。第4表の行また
は列を置換するような、第4表の他の変形も許される。
再び第5図で、スイッチ構造品では、デマルチプレクサ
51015201630.540は、それらの出力部(
葉)が垂直に一直線上になるように互いに積み上げられ
る。各デマルチプレクサの出力部は対応する水平面内に
あり、一方、各マルチプレクサの入力部は、対応する垂
直面内にあることに注意されたい。平面は、単に2つの
平面セットであって、各セット中の平面は構造品に平行
であるか、または構造品内で交差していないようにする
ことができるが、第5図には、4つのそのような水平面
(501〜504)と4つのそのような垂直面のうちの
2つ(505〜506)を示す。
51015201630.540は、それらの出力部(
葉)が垂直に一直線上になるように互いに積み上げられ
る。各デマルチプレクサの出力部は対応する水平面内に
あり、一方、各マルチプレクサの入力部は、対応する垂
直面内にあることに注意されたい。平面は、単に2つの
平面セットであって、各セット中の平面は構造品に平行
であるか、または構造品内で交差していないようにする
ことができるが、第5図には、4つのそのような水平面
(501〜504)と4つのそのような垂直面のうちの
2つ(505〜506)を示す。
後者の面のセットは、非交差面として参照される。
しかし、第1セット内の面のすべては、第2セット内の
面のすべてと交差しなければならない。波長割当て機構
は、デマルチプレクサの樹形構造を考慮に入れるので、
垂直軸に沿って整列されたデマルチプレクサの出力部は
、個別の波長を送り、同じ出力ノードにあてられる。こ
れは、今同じ出力部にあてられた波長は、常に同じ垂直
軸上(あるいは、N個の水平面内の同じ出力位置内)に
あり、・そのため、容易に再結合されることができ、一
方、いかなる線の交差をも避ける。
面のすべてと交差しなければならない。波長割当て機構
は、デマルチプレクサの樹形構造を考慮に入れるので、
垂直軸に沿って整列されたデマルチプレクサの出力部は
、個別の波長を送り、同じ出力ノードにあてられる。こ
れは、今同じ出力部にあてられた波長は、常に同じ垂直
軸上(あるいは、N個の水平面内の同じ出力位置内)に
あり、・そのため、容易に再結合されることができ、一
方、いかなる線の交差をも避ける。
第4図で、入出力波長対応は、スイッチ構造品の各デマ
ルチプレクサを構成するために使われる割当て機構によ
り決定される。いったん第n分岐に対して第nサブグル
ープの割当てが完了すると、波長対応がセットされる。
ルチプレクサを構成するために使われる割当て機構によ
り決定される。いったん第n分岐に対して第nサブグル
ープの割当てが完了すると、波長対応がセットされる。
要件は、スイッチ構造品内で用いられるデマルチプレク
サのどの出力位置に対しても、すべての関連波長が個別
の波長からでなければならないことである。デマルチプ
レクサのどの出力位置に対しても、波長は個別であるよ
うに樹形構造の順列は21aaN : N個あるので、
樹形構造のすべての上記の割当て機構を体系的に構成す
ることにより、完全な波長対応を得ることができる。第
4図の表は、N=4の場合のこの構成を示す。入カポー
トB(152i)から、出カポ−)D (1B4o)へ
データを送信することを望む場合には、第4図から、デ
ータで波長W2を変調しなければならないことが理解で
きる。
サのどの出力位置に対しても、すべての関連波長が個別
の波長からでなければならないことである。デマルチプ
レクサのどの出力位置に対しても、波長は個別であるよ
うに樹形構造の順列は21aaN : N個あるので、
樹形構造のすべての上記の割当て機構を体系的に構成す
ることにより、完全な波長対応を得ることができる。第
4図の表は、N=4の場合のこの構成を示す。入カポー
トB(152i)から、出カポ−)D (1B4o)へ
データを送信することを望む場合には、第4図から、デ
ータで波長W2を変調しなければならないことが理解で
きる。
所与の出カポートに向かう波長の多重送信には、単にマ
ルチプレクサまたはカプラが、水平に積まれたデマルチ
プレクサの同じ出力位置に垂直に突出され、その位置は
適当な垂直軸に沿って、N個の水平面内にあることが必
要である。多重送信は、交換デマルチプレクサ5101
520.5301540に対して対称構造である標準カ
プラまたはマルチプレクサのいずれかを用いて達成でき
る。
ルチプレクサまたはカプラが、水平に積まれたデマルチ
プレクサの同じ出力位置に垂直に突出され、その位置は
適当な垂直軸に沿って、N個の水平面内にあることが必
要である。多重送信は、交換デマルチプレクサ5101
520.5301540に対して対称構造である標準カ
プラまたはマルチプレクサのいずれかを用いて達成でき
る。
このアプローチは第5図に仮定されており、この場合、
マルチプレクサ550はデマルチプレクサ510に対称
で、同様に、マルチプレクサ580はデマルチプレクサ
520に対称である。一般に、出力ノードkに対するマ
ルチプレクサは、入力ノードに、(ただし、k=A1B
、C,あるいはD)に対するデマルチプレクサと同じで
あることが理解できる。そのような解決法は、システム
内に必要な部品の数を減らすという付加的利点をもたら
す。
マルチプレクサ550はデマルチプレクサ510に対称
で、同様に、マルチプレクサ580はデマルチプレクサ
520に対称である。一般に、出力ノードkに対するマ
ルチプレクサは、入力ノードに、(ただし、k=A1B
、C,あるいはD)に対するデマルチプレクサと同じで
あることが理解できる。そのような解決法は、システム
内に必要な部品の数を減らすという付加的利点をもたら
す。
色々な波長からの、同じ出力へ進む光信号は、マルチプ
レクサ内で再結合され、次に、対応する出力インタフェ
ースに接続される光ファイバ・リンクを介して(たとえ
ば、マルチプレクサ550からリンク161を介して送
信される。スイッチ構造品は完全に受動的であり、単に
入ってくる光信号を適当な出カポートへ経路指定するこ
とに注目されたい。
レクサ内で再結合され、次に、対応する出力インタフェ
ースに接続される光ファイバ・リンクを介して(たとえ
ば、マルチプレクサ550からリンク161を介して送
信される。スイッチ構造品は完全に受動的であり、単に
入ってくる光信号を適当な出カポートへ経路指定するこ
とに注目されたい。
スイッチ構造品150を出て光ファイバ・リンクを介し
て送られた後、すべての入力ノードからの情報を搬送し
、所与の出力ノードに宛てられる光信号は、対応する出
力インタフェースにより受は取られる。出力インタフェ
ース、たとえば出力インタフェース135のような構造
を第6図に説明する。波長W1、W2、W3、W4から
の4つの変調された波長から構成される光信号は、たと
えば、光ファイバ・リンク161を介して到着する。上
記のように、入カポート及び出カポートに対する波長W
1、W2、W3、W4の対応は、それらがどの出カポー
トに宛てられるか、そして、それらがどの入カポートか
ら来るかに依存する。
て送られた後、すべての入力ノードからの情報を搬送し
、所与の出力ノードに宛てられる光信号は、対応する出
力インタフェースにより受は取られる。出力インタフェ
ース、たとえば出力インタフェース135のような構造
を第6図に説明する。波長W1、W2、W3、W4から
の4つの変調された波長から構成される光信号は、たと
えば、光ファイバ・リンク161を介して到着する。上
記のように、入カポート及び出カポートに対する波長W
1、W2、W3、W4の対応は、それらがどの出カポー
トに宛てられるか、そして、それらがどの入カポートか
ら来るかに依存する。
これらの波長は、第4図を参照して推論できる。
たとえば、入カポ−)A(151i)からの波長W3は
、出カポートB (1620)に対応し、入カポートB
(152i)からの波長W3は、出カポートAに対応す
る。したがって、データを入カポートAから出カポート
Bへ送信したいと望む場合、スイッチ構造品150を介
して(最後に述べたデータで変調された)変調された波
長W3を送信する。
、出カポートB (1620)に対応し、入カポートB
(152i)からの波長W3は、出カポートAに対応す
る。したがって、データを入カポートAから出カポート
Bへ送信したいと望む場合、スイッチ構造品150を介
して(最後に述べたデータで変調された)変調された波
長W3を送信する。
第6図の出力インタフェースを参照すると、入ってくる
光信号は、まず、たとえばデマルチプレクサ820によ
って個々の波長成分に(または、N個の個別変調された
波長に)多重化解除される。
光信号は、まず、たとえばデマルチプレクサ820によ
って個々の波長成分に(または、N個の個別変調された
波長に)多重化解除される。
使用されるデマルチプレクサは、入手可能などのタイプ
にもすることができるが、上記のように、システム内で
用いる部品の数を最少にするように、スイッチ構造品内
で使用されるデマルチプレクサと同じにした方がよい。
にもすることができるが、上記のように、システム内で
用いる部品の数を最少にするように、スイッチ構造品内
で使用されるデマルチプレクサと同じにした方がよい。
いったん光信号が多重化解除(分離送信)されると、各
波長成分は、それ自身のレシーバ(W1、W3、W2、
及び、W4に対して、それぞれ63016401650
、及び、660)に進められる。レシーバRCV630
.840.650.680は、光信号を電子信号に変換
し、入力を関連クロック・ジェネレータCLKGEN8
32.842.852.662に供給する。クロック・
ジェネレータは2つのクロック信号を供給する。第1信
号、BITCKは、受信された信号に対してビット・ク
ロックを与え、ビットを直列人並列目シフト・レジスタ
S/R634,844,854,664の中にロードす
るために使用される。第2信号、WCKは、BITGK
に同期されるが、8倍遅くなる。それは毎サイクル、シ
フト・レジスタ834.844.654.884の中に
含まれるバイトを対応するバッファ636.646.6
56、及び、666の中に書き込むために使われる。異
なるクロック・ジェネレータにより供給されるクロック
信号、WCKl及び、BITCKは、位相が一致する必
要はない。
波長成分は、それ自身のレシーバ(W1、W3、W2、
及び、W4に対して、それぞれ63016401650
、及び、660)に進められる。レシーバRCV630
.840.650.680は、光信号を電子信号に変換
し、入力を関連クロック・ジェネレータCLKGEN8
32.842.852.662に供給する。クロック・
ジェネレータは2つのクロック信号を供給する。第1信
号、BITCKは、受信された信号に対してビット・ク
ロックを与え、ビットを直列人並列目シフト・レジスタ
S/R634,844,854,664の中にロードす
るために使用される。第2信号、WCKは、BITGK
に同期されるが、8倍遅くなる。それは毎サイクル、シ
フト・レジスタ834.844.654.884の中に
含まれるバイトを対応するバッファ636.646.6
56、及び、666の中に書き込むために使われる。異
なるクロック・ジェネレータにより供給されるクロック
信号、WCKl及び、BITCKは、位相が一致する必
要はない。
いっタン、データ・バイトが、各々が所与の入力ノード
かG生成する情報に関連したバッファ636.646.
656、または666に書き込まれると、それらは出力
ノードに使用可能となる。
かG生成する情報に関連したバッファ636.646.
656、または666に書き込まれると、それらは出力
ノードに使用可能となる。
その出力ノードはクロックRCKを用いて、バッファ8
38,846.65B、Et66からデータ・バイトを
読み取り、それらを最終宛先へ進める。
38,846.65B、Et66からデータ・バイトを
読み取り、それらを最終宛先へ進める。
E1発明の詳細
な説明したように本発明によれば、光交換システムにお
いてスイッチ構造品を小型化でき、また高レベルの統合
が可能となる。
いてスイッチ構造品を小型化でき、また高レベルの統合
が可能となる。
第1図は、本発明で説明される交換システムの実施例の
ブロック図である。 第2図は、第1図に示す波長分割交換ネットワーク・シ
ステム内で使うのに適した入力インタフェースのブロッ
ク図である。 第3A図及び第3B図は、本発明で用いるスイッチ構造
品のデマルチプレクサ及びマルチプレクサを示す図であ
る。 第4図は、変調され、送信される波長間の対応、及び所
与の入カポート及び選択ポート間の対応を示す図である
。 第5図は、各出力が水平面内にある4つのデマルチプレ
クサを設けた4x4中央スイッチ構造品の概略図で−あ
−る。 第6図は、第1図に示す交換システム内で使用するのに
適した入力インタフェースのブロック図である。
ブロック図である。 第2図は、第1図に示す波長分割交換ネットワーク・シ
ステム内で使うのに適した入力インタフェースのブロッ
ク図である。 第3A図及び第3B図は、本発明で用いるスイッチ構造
品のデマルチプレクサ及びマルチプレクサを示す図であ
る。 第4図は、変調され、送信される波長間の対応、及び所
与の入カポート及び選択ポート間の対応を示す図である
。 第5図は、各出力が水平面内にある4つのデマルチプレ
クサを設けた4x4中央スイッチ構造品の概略図で−あ
−る。 第6図は、第1図に示す交換システム内で使用するのに
適した入力インタフェースのブロック図である。
Claims (10)
- (1)N個のデマルチプレクサを持つ中央スイッチ構造
品を有しており、各デマルチプレクサは1個の入力ポー
トとN個の出力部を有し、各デマルチプレクサに対する
N個の出力部は、前記スイッチ構造品のN個の非交差面
からなる第1平面セットの単一面内にあり、前記構造品
はまたN個のマルチプレクサを有し、前記マルチプレク
サの各々はN個の入力部と1個の出力ポートを有し、前
記マルチプレクサの各々の前記N個の入力部は、前記ス
イッチ構造品のN個の非交差面からなる第2平面セット
の単一面内にあり、前記第2平面の唯一における唯一出
力部と光学的に接触し、前記第1平面セットの同じ面上
の出力部と光学的に接触した前記第2平面セットの前記
各平面の2個の入力部とは光学的に接触しない、前記第
2平面セットの各平面に各入力部を有している、波長分
割交換ネットワークにおいて、 (a)前記N個のマルチプレクサの前記出力ポートの1
つに伝送される各データの流れについて、N個の波長の
1つの特定波長を、前記N個のデマルチプレクサの1入
力ポートから前記N個のマルチプレクサの選択された1
出力ポートへ、伝送しようとする、前記各データの流れ
によって変調するステップであって、前記の特定波長は
前記入力ポートと前記の選択された出力ポートに対応し
ている、前記ステップと、 (b)前記デマルチプレクサの各入力ポートについて、
ステップ(a)におけるように変調され、前記N個のマ
ルチプレクサのN個の異なる出力ポートに伝送される前
記N個の波長を多重化するステップと、 (c)ステップ(b)で多重化されたN個の変調された
波長を、前記1つのデマルチプレクサの第1分岐点にお
いて前記N個の変調された波長を、N/2個の変調され
た波長の2つの個別の第1サブグループに分離すること
によって、前記デマルチプレクサの1つで個別の変調さ
れた波長に分離するステップであって、各第1サブグル
ープは、前記第1分岐点から延びる2つの第1分岐の1
つに割り当てられ、N/2個の変調された波長の前記第
1サブグループは、前記第1分岐の各々の1つの対応す
る第2分岐点で個別のN/4個の変調された波長の第2
サブグループにさらに分けられて、4個の個別の第2サ
ブグループになり、各第2サブグループは、対応する第
2分岐点から延びる1対の第2分岐の1つに割り当てら
れ、必要である場合は、前記第2サブグループを、上述
のように、各第nサブグループが唯一の変調された波長
を有するようになるまで分け、前記1つのデマルチプレ
クサの第n分岐は、前記1つのこれによって、1つの前
記デマルチプレクサのために、サブグループのブランチ
への割当て機構を形成し、前記デマルチプレクサの互い
のためのそれぞれの割当て機構は、N個の変調された波
長が上述のように前記のN個のデマルチプレクサの相互
で分離される時に、前記1つのデマルチプレクサのため
の前記割当て機構の順列であり、前記第n分岐へのサブ
グループの割当て機構は、前記デマルチプレクサの各々
については異なり、前記デマルチプレクサの任意の2つ
の同じ出力位置における2つの出力部が、そこに割り当
てられた同じ波長を有することはなく、各割当て機構の
ための各サブグループは、そこになお同じ波長を有し、
共通の分岐点から延びる分岐に割り当てられるサブグル
ープの各対は、なお共通の分岐点から延びる分岐に割り
当てられ、これによって、前記デマルチプレクサの前記
N個の出力部に割り当てられたN個の個別波長からのN
個の個別の変調された波長を有し、変調された波長は前
記各デマルチプレクサの前記各出力部上に現れ、これは
そこに割り当てられた変調された波長に相当し、同じ波
長からの2つの変調された波長がN個の平面の前記第1
セットの2個の面の同じ出力位置に現れることはなく、
これによって、N個の平面の前記第1セットにおける同
じ出力位置に前記N個の個別波長からのN個の個別変調
された波長を有し、N個の平面の前記第1セットにおけ
る前記同じ出力位置は、N個の平面の第2セットの1平
面内にあり、これによって、前記各マルチプレクサの前
記N個の入力部上に現れる前記N個の波長からのN個の
個別の変調された波長を有し、前記各マルチプレクサの
前記N個の入力部は、N個の平面の前記第2セットの平
面内にあるという、前記のステップと、 (d)前記N個のマルチプレクサの各々のN個の入力部
でN個の変調された波長を多重化するステップであって
、それによって、前記の各マルチプレクサの各単1出力
ポ一卜において前記N個の個別波長からのN個の変調さ
れた波長を有し、各出力ポートにおける前記N個の変調
された波長の各々が、前記N個のデマルチプレクサの異
なる入力ポートから伝送されるという、前記のステップ を含む、前記デマルチプレクサの前記入力ポ一トの任意
の1ポ一卜から前記マルチプレクサの前記出力ポートの
任意の1ポートへ伝送するための交換方法。 - (2)前記第1平面セットがN個の平行平面を有し、ま
た前記第2平面セットがN個の平行平面を有する、特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 - (3)前記第1平面セットが、N個の水平面を有し、前
記第2平面セットがN個の垂直面を有する、特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 - (4)N個のデマルチプレクサを有する中央スイッチ構
造品を有しており、各デマルチプレクサは、1つの入力
ポートと、N個の出力部を有し、各デマルチプレクサに
対する前記N個の出力部は単1水平面内にあり、したが
って前記スイッチ構造品は前記水平面の各々の中のN個
の出力部を有するN個の並列水平面を有し、前記構造品
はまたN個のマルチプレクサを有し、前記マルチプレク
サの各々はN個の入力部と1つの出力ポートを有し、前
記N個の入力部は単1垂直面内にあり、したがって、前
記スイッチ構造品は前記垂直面の各々にN個の入力部を
設けたN個の並列垂直面を有し、前記水平面の唯一にお
ける唯一の出力部と光学的に接触し、前記N個の水平面
の同じ水平面上の出力部と光学的に接触した前記各垂直
面の2つの入力部とは光学的に接触しない各垂直平面に
、各入力部を有している、波長分割交換ネットワークに
おいて、 (a)前記N個のマルチプレクサの前記出力ポートの1
つに伝送される各データの流れについて、N個の波長の
1つの特定波長を、前記N個のデマルチプレクサの1入
力ポートから前記N個のマルチプレクサの選択された1
出力ポートへ、伝送しようとする、前記各データの流れ
によって変調するステップであって、前記の特定波長は
前記入力ポートと前記の選択された出力ポートに対応し
ている、前記ステップと、 (b)前記デマルチプレクサの各入力ポートについて、
ステップ(a)におけるように変調され、前記N個のマ
ルチプレクサのN個の異なる出力ポートに伝送される前
記N個の波長を多重化するステップと、 (c)ステップ(b)で多重化されたN個の変調された
波長を、前記1つのデマルチプレクサの第1分岐点にお
いて前記N個の変調された波長を、N/2個の変調され
た波長の2つの個別の第1サブグループに分離すること
によって、前記デマルチプレクサの1つで個別の変調さ
れた波長に分離するステップであって、各第1サブグル
ープは、前記第1分岐点から延びる2つの第1分岐の1
つに割り当てられ、N/2個の変調された波長の前記第
1サブグループは、前記第1分岐の各々の1つの対応す
る第2分岐点で個別のN/4個の変調された波長の第2
サブグループにさらに分けられて、4個の個別の第2サ
ブグループになり、各第2サブグループは、対応する第
2分岐点から延びる1対の第2分岐の1つに割り当てら
れ、必要である場合は、前記サブグループを、上述のよ
うに、各第nサブグループが唯一の変調された波長を有
するようになるまで分け、前記1つのデマルチプレクサ
の第n分岐は、前記1つのこれによって、1つの前記デ
マルチプレクサのために、サブグループのブランチへの
割当て機構を形成し、前記デマルチプレクサの互いのた
めのそれぞれの割当て機構は、N個の変調された波長が
上述のように前記のN個のデマルチプレクサの相互で分
離される時に、前記1つのデマルチプレクサのための前
記割当て機構の順列であり、前記第n分岐へのサブグル
ープの割当て機構は、前記デマルチプレクサの各々につ
いては異なり、前記デマルチプレクサの任意の2つの同
じ出力位置における2つの出力部が、そこに割り当てら
れた同じ波長を有することはなく、各割当て機構のため
の各サブグループは、そこになお同じ波長を有し、共通
の分岐点から延びる分岐に割り当てられるサブグループ
の各対は、なお共通の分岐点から延びる分岐に割り当て
られ、これによって、前記デマルチプレクサの前記N個
の出力部に割り当てられたN個の個別波長からのN個の
個別の変調された波長を有し、変調された波長は前記各
デマルチプレクサの前記各出力部上に現れ、これはそこ
に割り当てられた変調された変調された波長に相当し、
同じ波長からの2つの変調された波長が2つの水平面の
同じ出力位置に現れることはなく、これによって、N個
の水平面の同じ出力位置に前記N個の個別波長からのN
個の個別変調された波長を有し、N個の水平面における
同じ出力位置は、前記垂直面の1つにあり、これによっ
て、前記各マルチプレクサの前記N個の入力部上に現れ
る前記N個の波長からのN個の個別の変調された波長を
有し、前記各マルチプレクサの前記N個の入力部は、前
記N個の垂直面の1つにあるという、前記のステップと
、 (d)前記N個のマルチプレクサの各々のN個の入力部
でN個の変調された波長を多重化するステップであって
、それによって、前記の各マルチプレクサの各単1出力
ポートにおいて前記N個の個別波長からのN個の変調さ
れた波長を有し、各出力ポートにおける前記N個の変調
された波長の各々が、前記N個のデマルチプレクサの異
なる入カポートから伝送されるという、前記のステップ
を含む、前記デマルチプレクサの前記入力ポートの任意
の1ポートから前記マルチプレクサの前記出力ポートの
任意の1ポートへ伝送するための交換方法。 - (5)前記分岐点がマッハーツェンダ・フィルタであり
、前記分岐が前記フィルタの出力部である、特許請求の
範囲第4項に記載の方法。 - (6)前記第1サブグループの一方が、周波数間隔2f
で等間隔に隔置された偶数番号の波長W2、W4、W6
、...を含み、そして、前記第1サブグループの他方
が、周波数間隔2fで等間隔に隔置された奇数の波長の
セット、W1、W3、W5、...を含む、特許請求の
範囲第4項に記載の方法。 - (7)前記第2サブグループの2つが、周波数間隔4f
だけ分離された奇数番号の波長を含む、特許請求の範囲
第4項に記載の方法。 - (8)前記第2サブグループの2つが、周波数間隔4f
だけ分離された偶数番号の波長を含む、特許請求の範囲
第4項に記載の方法。 - (9)前記第xサブグループの各々が、周波数間隔2x
(f)、(ただし、xは整数で、1≦x<n)で分離さ
れた波長を有する、特許請求の範囲第4項に記載の方法
。 - (10)N個のデマルチプレクサを持つ中央スイッチ構
造品を有しており、各デマルチプレクサは1個の入力ポ
ートとN個の出力部を有し、各デマルチプレクサに対す
る前記N個の出力部は単1水平面内にあり、したがって
前記スイッチ構造品はN個の平行水平面と前記水平面の
各々の中のN個の出力部を有し、前記構造品はまたN個
のマルチプレクサを有し、前記マルチプレクサの各々は
N個入力部と1個の出力ポートを有し、前記N個の入力
部は単1垂直面内にあり、したがって前記スイッチ構造
品はN個の平行垂直面と前記垂直面の各々の中のN個の
入力部を有し、前記水平面の唯一における唯一の出力部
と光学的に接触し、前記N個の水平面の同じ水平面上の
出力部と光学的に接触した前記各垂直面の2個の入力部
とは光学的に接触しない、各水平面内に各入力部を有し
ており、前記構造品の各デマルチプレクサは、樹形構造
と、前記構造の分岐点としてのマッハーツェンダ・フィ
ルタと、各フィルタからの1対の出力部を有し、前記の
1対の出力部は前記構造の分岐である、波長分割交換ネ
ットワークにおいて、 (a)前記N個のマルチプレクサの前記出力ポートの1
つに伝送される各データの流れについて、N個の波長の
1つの特定波長を、前記N個のデマルチプレクサの1入
力ポートから、前記N個のマルチプレクサの1つの選択
された出力ポートへ伝送しようとナる前記各データの流
れによって変調するステップであって、前記の特定波長
は前記入力ポートと前記の選択された出力ポートに対応
している、前記ステップと、 (b)前記デマルチプレクサの各入力ポートについて、
ステップ(a)におけるように変調され、前記N個のマ
ルチプレクサのN個の異なる出力ポートに伝送される前
記N個の波長を多重化するステップと、 (c)ステップ(b)で多重送信されたN個の変調され
た波長を、前記1つのデマルチプレクサの第1マッハー
ツェンダ・フィルタにおいて前記N個の変調された波長
を、N/2個の変調された波長の2つの個別の第1サブ
グループに分離することによって、前記マルチプレクサ
の1つで分離送信するステップであって、各第1サブグ
ループは、前記第1マッハーツェンダ・フィルタから延
びる2つの第1分岐の1つに割り当てられ、前記第1サ
ブグループの1つは、周波数間隔2fで等間隔に隔置さ
れた偶数番号の波長W2、W4、W6...を有し、さ
らに、前記第1サブグループの他方は、周波数間隔2f
で等間隔に隔置され、N/2個の変調された波長の前記
の各第1サブグループは、前記第1分岐の各1つの対応
する第2マッハーツェンダ・フィルタにおいて、さらに
N/4個の変調された波長の2個の第2サブグループに
分けられて、4個の個別の第2サブグループになり、各
第2サブグループは、対応する第2分岐点から延びる1
対の第2分岐の1つに割り当てられ、 前記第2サブグループの各々は、周波数間隔4fで等間
隔に隔置される波長を有し、上述のように前記第2サブ
グループを、相応じてより広い周波数間隔2x(f)で
等間隔に隔置されたサブグループに分離し、ここで、x
は第x番目のサブグループであり、 前記分離は、各第nサブグループが唯一の変調された波
長を有するまで続き、前記1つのデマルチプレクサの第
n分岐は、1つの各デマルチプレクサの前記N個の出力
部であり、これによって、前記1つのデマルチプレクサ
について、分岐へのサブグループの該当割当て機構を形
成し、前記デマルチプレクサの相互のための該当割当て
機構は、N個の変調された波長が上述のように前記N個
のデマルチプレクサの相互によって分離される時に、前
記1つのデマルチプレクサについての前記割当て機構の
順列であり、前記第n分岐へのサブグループの割当て機
構は、前記デマルチプレクサの前記相互のためのものと
は異っており、前記デマルチプレクサの任意の2つの同
じ出力位置における2つの出力部が、そこに割り当てら
れた同じ波長を有することはなく、各割当て機構のため
の各サブグループは、なお、その中に同じ波長を有し、
1つの共通分岐点から延びる分岐に割り当てられたサブ
グループの各対はなお、1つの共通分岐点から延びる分
岐に割り当てられ、これによって、前記各デマルチプレ
クサの前記N個の出力部に割り当てられた前記N個の個
別波長からのN個の個別の変調された波長を有し、変調
された波長は前記各デマルチプレクサの前記各出力部上
に現れ、これはそこに割り当てられた変調された波長に
相当し、同じ波長からの2つの変調された波長が2個の
水平面の同じ出力位置に現れることはなく、これによっ
て、前記N個の水平面における同じ出力位置に前記N個
の個別波長からのN個の個別変調された波長を有し、こ
れによって、前記各マルチプレクサの前記N個の入力部
の上に現れる前記N個の個別波長からのN個の個別変調
された波長を有し、前記各マルチプレクサの前記N個の
入力部は、前記垂直平面の1つにあるという、前記のス
テップと、 (d)前記N個のマルチプレクサの各々N個の入力部で
N個の変調された波長を多重化するステップであって、
それによって、前記の各マルチプレクサの各単1出力ポ
ートにおいて前記N個の個別波長からのN個の変調され
た波長を有し、前記N個の変調された波長の各々が、前
記N個のデマルチプレクサの異なる入力ポートから伝送
されるという、前記ステップ を含む、前記デマルチプレクサの前記入力ポートの任意
の1ポ一卜から前記マルチプレクサの前記出力ポートの
任意の1ポートへ伝送するための交換方法。
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