JPH0518319B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、完全分散制御可能な光マトリクスス
イツチ装置に関するものである。

従来技術と問題点 マルチプロセツサシステムに於いては、プロセ
ツサ間通信を電気信号により行うものが一般的で
ある。その場合、各プロセツサ間は共通バスで接
続され、その共通バスの使用権を制御するバスア
ービタ等の集中化された制御装置が設けられ、送
信要求プロセツサは、送信要求信号を制御装置に
送出し、制御装置は、送信要求信号の競合整理を
行つて、共通バスの使用権を送信要求プロセツサ
に与え、使用権を与えられた送信要求プロセツサ
は、受信側プロセツサを指定して通信を行うもの
であつた。従つて、集中化された制御装置を設け
ることにより、システムが複雑高価になる欠点が
あつた。又電気信号により共通バスを介して情報
の転送を行うものであるから、転送速度を余り大
きくすることができないものであつた。

又共通バスは、並列転送ビツト数に対応した数
の信号線により構成されるものであるから、信号
線数が多くなる欠点があつた。更に、各信号線に
は信号の反射を防止する為の終端回路を設ける必
要があり、共通バス構成が複雑となると共に、所
要スペースが大きくなる欠点があつた。

そこで、光信号によりプロセツサ間の通信を行
うことが提案されており、共通バスに相当する光
伝送路即ち光フアイバを設けるものであるが、プ
ロセツサ間通信の衝突を避ける為のバスアービタ
と同様な制御装置を設ける必要が生じるものであ
つた。

このようなプロセツサ間通信の衝突を避ける為
に、プロセツサ間を光マトリクススイツチを設け
て、光マトリクススイツチにより分岐された光信
号を各プロセツサの光信号検出入力端子に入力
し、他のプロセツサが光信号を送出しているか否
かを検出し、他のプロセツサが光信号を送出して
いない場合に、送信要求プロセツサが受信側プロ
セツサに光マトリクススイツチを介して光信号に
よる情報を送出する方式が提案された。

しかし、光マトリクススイツチにより複数のプ
ロセツサ間の光信号の伝送が可能となるが、他の
プロセツサが光信号を送出しているか否かを、伝
送される光信号を分岐して検出するものであるか
ら、伝送される光信号は常時分岐されることにな
り、その光信号パワーが減少し、光信号の受信側
に於いて受信識別誤りを生じる欠点がある。

発明の目的 本発明は、比較的簡単な構成により光マトリク
ススイツチを介して伝送される光信号を時分割的
に検出して、伝送される光信号パワーの減少を防
止し、且つ光マトリクススイツチを介した光信号
による通信を分散制御により行うことを目的とす
る。

発明の構成 本発明は、Ｎ個の装置間を接続する為のＮ×Ｎ
の光マトリクススイツチからなる通信用格子と、
この通信用格子の入力側に接続して、この通信用
格子への入力光信号を分岐できる光スイツチから
なる少なくともＮ×１の検出格子と、この検出格
子の各光スイツチを順次分岐モードに制御する制
御回路と、検出格子の各光スイツチにより分岐さ
れた入力光信号を前記Ｎ個の装置に順次分配する
デマルチプレクサとを備えたものであり、以下実
施例について詳細に説明する。

発明の実施例 第１図は、本発明の実施例の要部ブロツク図で
あり、この実施例は、４個のプロセツサCP１〜
CP４を備えたシステムの場合についてのもので
あるが、更に多くのプロセツサを備えたシステム
にも適用することができ、又端末装置等の各種の
装置間の通信を光信号で行う場合にも適用するこ
とができるものである。

第１図に於いて、MSWは光マトリクススイツ
チ、Ｓ１１〜Ｓ４４は光スイツチ、SD０〜SD５
は検出用の光スイツチ、DV１〜DV４は光スイ
ツチを駆動する駆動回路、IN１〜IN４は光マト
リクススイツチMSWの入力光信号、OT１〜OT
４は光マトリクススイツチMSWの出力光信号、
DMPXはデマルチプレクサ、CNTは光スイツチ
SD０〜SD５及びデマルチプレクサDMPXを制
御する制御回路、SBは光スイツチSD０に光信号
に入力してスタートビツトとする光信号出力回
路、ｄ１〜ｄ４はデマルチプレクサDMPXから
出力される検出信号である。

各光スイツチは光フアイバにより相互に接続さ
れ、検出信号ｄ１〜ｄ４も光信号とすると、光フ
アイバにより各プロセツサCP１〜CP４に転送さ
れる。なお検出信号ｄ１〜ｄ４は電気信号に変換
して各プロセツサCP１〜CP４に転送することも
できる。

光マトリクススイツチMSWによりＮ×Ｎ（こ
の実施例ではＮ＝４）の通信用格子を構成し、光
スイツチSD０〜SD５により（Ｎ＋２）×１の検
出用格子を構成している。この検出用格子は、Ｎ
×１の構成でも充分であり、この場合は、スター
トビツトとストツプビツトとが付加されていない
検出信号ｄ１〜ｄ４となる。

制御回路CNTは、周期的に光スイツチSD０〜
SD５を順次分岐モードに制御し、デマルチプレ
クサDMPXに分岐光信号を入力させ、デマルチ
プレクサDMPXは、光スイツチSD０〜SD５に
より分岐された光信号を検出信号ｄ１としてプロ
セツサCP１に転送し、次の周期では検出信号ｄ
２としてプロセツサCP２に転送し、次の周期で
は検出信号としてプロセツサCP３に転送し、次
の周期では検出信号ｄ４としてプロセツサCP４
に転送する。検出信号ｄ１〜ｄ４は、それぞれ６
ビツト構成となり、光スイツチSD０により分岐
された光信号がスタートビツトに相当し、光スイ
ツチSD５により分岐された光信号がストツプビ
ツトに相当するものとなる。この実施例では、ス
タートビツトは光信号あり、ストツプビツトは光
信号なしの場合を示している。

例えば、プロセツサCP１が送信要求を行う場
合、デマルチプレクサDMPXから加えられる検
出信号ｄ１により入力信号IN２〜IN４の有無を
判定し、無しの場合は、受信側プロセツサ、例え
ばプロセツサCP３を指定すると、駆動回路DV１
により光マトリクススイツチMSWの光スイツチ
Ｓ１３が制御されて分岐モードとなり、他の光ス
イツチＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４〜Ｓ４４はスルー
モードであるので、プロセツサCP１からの入力
信号IN１は光スイツチＳ１３を介して出力光信
号OT３となり、プロセツサCP３に転送される。

又プロセツサCP３からプロセツサCP１へ送信
する場合は、プロセツサCP３はデマルチプレク
サDMPXから加えられる検出信号ｄ３により入
力光信号IN１，IN２，IN４の有無を判定し、無
しの場合は、駆動回路DV３により光マトリクス
スイツチMSWの光スイツチＳ３１が制御されて
分岐モードとなり、プロセツサCP３からの入力
光信号IN３は光スイツチＳ３１を介して出力光
信号OT１となつて、プロセツサCP１に転送され
る。

第２図は、光スイツチの一例の説明図であり、
LiNbO₃等の電気光学効果材料の基板１に、Ti等
を拡散して光導波路２を交差するように形成し、
交差部分に電界が印加されるように電極３を形成
し、端子４，５に電圧を印加しない時は、ポート
６からポート９へ、ポート７からポート８へそれ
ぞれ光信号が伝播し、端子４，５に所定値の電圧
を印加すると、ポート６からの光信号は、ポート
８，９へ分岐して伝播する。

第３図のａは光スイツチのスルーモード、ｂは
光スイツチの分岐モードを示し、６〜９は、第２
図のポート６〜９に対応している。例えば、第１
図に於ける光スイツチＳ２１に対応させると、ポ
ート６がプロセツサCP２と接続されて入力光信
号IN２が入力される。又ポート７が光スイツチ
Ｓ１１と接続され、ポート８が光スイツチＳ３１
と接続され、ポート９が光スイツチＳ２２（符号
は図示せず）と接続される。

従つて、光スイツチＳ２１をスルーモードとす
ると、ポート６への入力光信号IN２は、ポート
９から隣接の光スイツチＳ２２に伝播し、又光ス
イツチＳ１１が分岐モードの場合に分岐されたポ
ート７への入力光信号IN１は、ポート８から隣
接の光スイツチＳ３１に伝播することになる。

又光スイツチＳ２１を分岐モードとすると、ポ
ート６への入力光信号IN２は、ポート８から隣
接の光スイツチＳ３１に伝播すると共に、ポート
９から隣接の光スイツチＳ２２に伝播することに
なる。

なお、光スイツチとしては、第２図に示す構成
以外の各種の光スイツチを採用できることは勿論
である。

又光マトリクススイツチMSWを介して通信を
行う場合は、第４図に示すように、“０”レベル
を最小受光可能レベルＬ０以上のレベルＬ１と
し、又“１”レベルは“０”レベルと識別可能の
レベル差となるレベルＬ２とするものである。従
つて、光スイツチSD１〜SD４により入力光信号
IN１〜IN４を時分割的に分岐し、デマルチプレ
クサDMPXから検出信号ｄ１〜ｄ４として各プ
ロセツサCP１〜CP４に転送し、送信要求プロセ
ツサは検出信号のレベル判定により、光マトリク
ススイツチMSWを介して他のプロセツサが通信
中であるか否かを簡単に識別することができる。

第５図は、検出用の光スイツチSD０〜SD５の
説明図であり、制御回路CNTにより光スイツチ
SD０〜SD５が順次分岐モードに制御され、一つ
の光スイツチが分岐モードの時、他の光スイツチ
はスルーモードとなり、分岐モードの光スイツチ
により分岐された光信号は、スルーモードの光ス
イツチを介してデマルチプレクサDMPXに入力
されることになる。従つて、光スイツチSD０に
より分岐された光信号がスタートビツトとなり、
光スイツチSD１〜SD４により入力光信号IN１
〜IN４が分岐され、光スイツチSD５により分岐
された光信号がストツプビツトとなつて、デマル
チプレクサDMPXに入力され、デマルチプレク
サDMPXは制御回路CNTにより制御されて検出
信号ｄ１〜ｄ４が順次出力され、対応するプロセ
ツサCP１〜CP４に入力されることになる。

第６図は、検出信号ｄ１〜ｄ４の説明図であ
り、ａ〜ｄは検出信号ｄ１〜ｄ４を示し、STは
光スイツチSD０により分岐された光信号による
スタートビツト、SPは光スイツチSD５により分
岐された光信号によるストツプビツトである。又
１〜４は光スイツチSD１〜SD４により分岐され
た光信号である。各検出信号ｄ１〜ｄ４は、スタ
ートビツトSTと、入力信号IN１〜IN４が分岐さ
れた光信号１〜４と、ストツプビツトSPとから
なり、制御回路CNTにより制御されるデマルチ
プレクサDMPXから順次周期的に出力される。
図示のように、検出信号ｄ１〜ｄ４間に時間をお
くことなく出力することもできるが、所定の時間
間隔をおいて出力するように、光スイツチSD０
〜SD５及びデマルチプレクサDMPXを制御する
ことも可能である。又スタートビツトSTとスト
ツプビツトSPとを省略した検出信号ｄ１〜ｄ４
とすることもできる。この場合は、光スイツチ
SD０，SD５を省略することができる。

第７図は本発明の実施例のタイムチヤートを示
し、ａは制御回路CNTにより光スイツチSD０〜
SD５を分岐モードとするタイミングを０〜５に
より示し、DMPXはデマルチプレクサDMPXか
ら出力される検出信号ｄ１〜ｄ４のタイミングを
示す。又ｄ１〜ｄ４はプロセツサCP１〜CP４に
入力される検出信号を示し、DV１〜DV４は光
スイツチを分岐モードとする駆動回路DV１〜
DV４からの駆動信号を示す。

デマルチプレクサDMPXは、第７図のDMPX
又は第６図に示すように、制御回路CNTのタイ
ミングの０〜５の１周期分の期間毎に順次検出信
号ｄ１〜ｄ４をプロセツサCP１〜CP４に分配す
るものであり、各検出信号ｄ１〜ｄ４の先頭に
は、光スイツチSD０により分岐されたスタート
ビツトSTと、光スイツチSD５により分岐された
光信号無しのストツプビツトとを含む６ビツト構
成となる。

プロセツサCP１からプロセツサCP３へ光信号
を送出する場合、プロセツサCP１は検出信号ｄ
１により入力信号IN１〜IN４の有無を判定し、
無しと判定した場合に、プロセツサCP３を指定
すると、駆動回路DV１は光マトリクススイツチ
MSWの光スイツチＳ１３を分岐モードとするよ
うに制御するから、プロセツサCP１からの光信
号は光スイツチＳ１３を介して出力光信号OT３
となり、プロセツサCP３へ転送される。

このプロセツサCP１からの入力信号IN１は、
タイミング１に於ける光スイツチSD１の分岐モ
ードにより分岐されるから、検出信号ｄ１〜ｄ４
は、スタートビツトSTの次にIN１で示す検出信
号が含まれることになり、他のプロセツサは、プ
ロセツサCP１から光信号を送出していることを
識別できる。

検出信号ｄ１〜ｄ４はプロセツサCP１〜CP４
に転送されるので、この検出信号ｄ１〜ｄ４によ
り各プロセツサCP１〜CP４は時分割的に他のプ
ロセツサが通信中であるか否かを判別することが
できることになる。即ち、各プロセツサ間通信の
競合を整理する集中制御装置を設けることなく、
各プロセツサで判断してプロセツサ間通信を行う
ことができ、分散制御を行うことができることに
なる。

発明の効果 以上説明したように、本発明は、Ｎ×Ｎの光マ
トリクススイツチMSWからなる通信用格子と、
該通信用格子の入力光信号IN１〜IN４を分岐で
きる光スイツチSD１〜SD４からなる少なくとも
Ｎ×１の検出用格子と、この検出用格子の各光ス
イツチSD１〜SD４を順次分岐モードに制御する
制御回路CNTと、前記検出用格子の各光スイツ
チSD１〜SD４により分岐された前記入力光信号
IN１〜IN４を組とした検出信号ｄ１〜ｄ４を分
配するデマルチプレクサDMPXとを備えたもの
であり、検出信号ｄ１〜ｄ４により通信用格子を
介して他の装置が通信中であるか否かを各装置で
識別できるから、バスアービタ等の集中制御を行
う装置を設けることなく、各装置に於ける制御、
即ち、分散制御により装置間の光信号による通信
を競合することなく行うことができる。

又検出格子により得られる検出信号ｄ１〜ｄ４
は、光マトリクススイツチMSWの入力光信号IN
１〜IN４を時分割的に分岐したものであり、通
信中の入力光信号IN１〜IN４の損失は僅かなも
のとなるから、光信号の受信側に於ける受信識別
誤りを著しく低減できる利点がある。又検出格子
は光マトリクススイツチMSWの入力側に設ける
のみであるから、構成が簡単である利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部ブロツク図、第
２図は光スイツチの一例の説明図、第３図ａ，ｂ
は光スイツチのスルーモードと分岐モードとの説
明図、第４図は光信号レベルの説明図、第５図は
検出格子の説明図、第６図は検出信号の説明図、
第７図は本発明の実施例のタイムチヤートであ
る。 MSWは光マトリクススイツチ、CP１〜CP４
はプロセツサ、Ｓ１１〜Ｓ４４は光スイツチ、
SD０〜SD５は検出用格子を構成する光スイツ
チ、DV１〜DV４は駆動回路、CNTは制御回
路、DMPXはデマルチプレクサ、ｄ１〜ｄ４は
検出信号、IN１〜IN４は入力光信号、OT１〜
OT４は出力光信号である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｎ個の装置間を接続する為のＮ×Ｎの光マト
   リクススイツチからなる通信用格子と、 該通信用格子の入力側に接続して、該通信用格
   子への入力光信号を分岐できる光スイツチからな
   る少なくともＮ×１の検出用格子と、 該検出用格子の各光スイツチを順次分岐モード
   に制御する制御回路と、 前記検出用格子の各光スイツチにより分岐され
   た前記入力光信号を前記Ｎ個の装置に順次分配す
   るデマルチプレクサと を備えたことを特徴とする光マトリクススイツチ
   装置。