JPH0714228B2

JPH0714228B2 - 時分割波長分割併合型光交換通話路装置

Info

Publication number: JPH0714228B2
Application number: JP19274086A
Authority: JP
Inventors: 條益鴨井; 敏夫下江; 一雄初鹿野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPS6350194A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕入力ハイウェイに伝送された時分割波長分割多重化され
た光信号を、波長λ_１〜λ_ｎ対応に分波して、空間的及
び時間的に光時間スイッチにより交換し、その光時間ス
イッチから出力される波長λ_１〜λ_ｎの何れか一つが各
タイムスロット毎に波長変換器に加えられて、その波長
変換器固有の波長の光信号に変換され、合波器により合
波されて時分割波長分割多重化光信号として出力ハイウ
ェイに送出されるもので、比較的簡単な構成により時分
割波長分割多重化光信号の交換を行わせることができ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、時分割多重化されると共に波長分割多重化さ
れた光信号を交換処理する時分割波長分割併合型光交換
通話路装置に関するものである。

低損失の光ファイバの開発に伴って、各種情報を光信号
として伝送し、光信号のままで交換処理する光交換機が
各種提案されている。このような光交換機に於いて、画
像情報等を含む広帯域情報の交換処理を行って、交換サ
ービスの向上を図ることが要望されている。その場合、
時分割多重化又は波長分割多重化が提案されており、更
に、それらを組合せた時分割波長分割多重化も提案され
ている。このような多重化光信号について経済的な交換
機能が要望される。

〔従来の技術〕

先に提案された時分割波長分割多重化された光信号の交
換装置は、例えば、第８図に示すように、入力ハイウェ
イ31a〜31k対応の一次スイッチ部43a〜43k、空間スイッ
チ37、出力ハイウェイ42a〜42k対応の二次スイッチ部44
a〜44kからなり、内部ハイウェイ36,38により相互に接
続されている。

入力ハイウェイ31a〜31k対応の一次スイッチ部43a〜43k
は、分波器32、時間スイッチ33、波長変換器34及び合波
分波器35から構成されている。又波長λ_１〜λ_ｎ対応の
空間スイッチ37は、ｋ×ｋの光マトリクス・スイッチか
ら構成されている。又出力ハイウェイ42a〜42k対応の二
次スイッチ部44a〜44kは、時間スイッチ39、波長交換器
40及び合波器41から構成されている。

時間スイッチ33は、例えば、第９図に示すように、１×
ｍの光スイッチ50と、１タイムスロットの時間幅をＷと
した時に、遅延時間がそれぞれ0,W,2W,・・（ｍ−１）
Ｗのｍ本の光ファイバ遅延線511〜51mと、合波器52とを
用いて構成することができる。この時間スイッチ33に於
いては、接続制御情報に従って光スイッチ50が時分割ｍ
多重光信号をタイムスロット対応に光ファイバ遅延線51
1〜51mを選択接続し、合波器52により合波されて出力さ
れることにより、タイムスロットの交換が行われる。

又波長交換器34は、例えば、第10図に示すように、受光
素子53により電気信号に交換し、接続制御情報に従って
スイッチ回路54によりタイムスロット対応に波長λ_１〜
λ_ｎ対応の発光素子551〜55nが選択されて駆動され、そ
の出力光信号は合波分波器35により合波された後、波長
λ_１〜λ_ｎ対応に分波される。

一次スイッチ部43a〜43kに於いては、入力ハイウェイ31
a〜31kからの或る波長の或るタイムスロットの光信号
を、同一又は異なる波長及びタイムスロットに変換して
内部ハイウェイ36を介して波長λ_１〜λ_ｎ対応の空間ス
イッチ37に加えることになる。

空間スイッチ37に於いては、内部ハイウェイ36を介して
入力される光信号を接続制御情報に従って内部ハイウェ
イ38に出力する。内部ハイウェイ38を介して二次スイッ
チ部44a〜44kに入力された光信号は、一次スイッチ部43
a〜43kに於ける時間スイッチ33及び波長変換器34と同様
に、時間スイッチ39によりタイムスロットの交換が行わ
れ、波長交換器40によりタイムスロット対応の波長変換
が行われ、合波器41により合波されて、出力ハイウェイ
42a〜42kに時分割波長分割多重化された光信号が送出さ
れる。

第11図は動作説明図であり、入力ハイウェイ＃ｉの波長
λ_１のタイムスロットTS₃の光信号を、出力ハイウェイ
＃ｉの波長λ_ｎのタイムスロットTS₂に交換接続する場
合を示し、入力ハイウェイ＃ｉの時分割波長分割多重化
された光信号は、分波器32により分波され、波長λ_１の
タイムスロットTS₃の光信号は、時間スイッチ33によ
り、例えば、タイムスロットTS₅に変換される。次に波
長交換器34により、例えば、波長λ_２に変換される。

タイムスロットTS₅の波長λ_２の光信号は、波長λ_２対
応の空間スイッチ37により出力ハイウェイ＃ｊに交換接
続され、波長λ_２対応の時間スイッチ39によりタイムス
ロットTS₅からタイムスロットTS₂に交換され、波長交換
器40により、波長λ_２から波長λ_ｎに変換される。即
ち、矢印で示すように、時分割波長分割多重化された光
信号の交換接続が行われる。

前述の従来例は、時間スイッチＴと空間スイッチＳとの
組合せによるＴ−Ｓ−Ｔ構成となるが、Ｔ−Ｓ−Ｔ−S,
S−Ｔ−Ｓ等の各種の組合せとすることが可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来例に於いては、空間スイッチ37は波長λ_１〜
λ_ｎ対応の構成となるから、この空間スイッチ37を構成
する光スイッチを、波長λ_１〜λ_ｎ対応に最適設計する
ことが可能となる。しかし、波長変換器34,40は、第９
図に示すように、波長λ_１〜λ_ｎ対応の各発光素子551
〜55nを選択駆動することになり、この構成が更に波長
λ_１〜λ_ｎ対応に必要となるから、発光素子の数が、１
個の一次スイッチ部に於いてｎ×ｎ個必要となり、規模
が大きくなると共に、制御が複雑となる欠点がある。

本発明は、時分割波長分割多重化された光信号の交換処
理を比較的簡単で且つ経済的な構成で行わせることを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の時分割波長分割併合型交換通話路装置は、第１
図を参照して説明すると、入力ハイウェイからの時分割
波長分割多重化された光信号を波長対応に分波する分波
器１と、この分波器１により分波された光信号の空間的
な内部ハイウェイに対する接続切替え及びタイムスロッ
トの交換を接続制御情報に従って行う光時間スイッチ２
と、各光時間スイッチ２により所望のタイムスロット及
び内部ハイウェイに交換された光信号を合波する合波器
３と、この合波器３により合波されタイムスロット毎に
異なる波長の光信号をそれぞれ固有の波長の光信号に交
換する波長変換器４と、各波長変換器４の出力の光信号
を合波して出力ハイウェイに時分割波長分割多重化され
た光信号として出力する合波器５とを備えたものであ
る。光時間スイッチ２は、制御メモリ６から読出された
接続制御情報によってタイムスロット単位に光時間スイ
ッチ２の遅延時間を制御し、又波長対応の波長交換器４
を選択することにより、タイムスロット間及び波長間で
任意の交換を行う。

又複数の入力ハイウェイ対応の一次スイッチと、複数の
出力ハイウェイ対応の二次スイッチと、前記一次スイッ
チと前記二次スイッチとの間を波長対応に交換接続する
複数の光空間スイッチとを備え、一次スイッチは、入力
ハイウェイに接続された分波器と、この分波器により分
波された光信号を入力して複数の出力端子の何れかに選
択的に切替出力すると共に、光遅延時間の選択によりタ
イムスロットの交換を行う複数の時間スイッチと、この
複数の時間スイッチの出力端子の順番対応の光信号をそ
れぞれ入力して合波する複数の合波器と、この複数の合
波器により合波された光信号をそれぞれ異なるように予
め定めた波長の光信号に変換して波長対応の前記光空間
スイッチに出力する複数の波長変換器とを有する。

又二次スイッチは、波長対応の光空間スイッチからの光
信号を入力して複数の出力端子の何れかに選択的に切替
出力すると共に光遅延時間の選択によりタイムスロット
の交換を行う複数の時間スイッチと、この複数の時間ス
イッチの出力端子の順番対応の光信号をそれぞれ入力し
て合波する複数の合波器と、この複数の合波器により合
波された光信号をそれぞれ異なるように予め定めた波長
の光信号に変換する複数の波長変換器と、この複数の波
長交換器によりそれぞれ異なる波長に変換した光信号を
合波して出力ハイウェイに送出する合波器とを有する構
成とする。

〔作用〕

光時間スイッチ２は、分波器１により分波された波長λ
_１〜λ_ｎ対応の光信号のタイムスロット及び内部ハイウ
ェイの交換を行うものであり、又合波器３は、各光時間
スイッチ２からのそれぞれ異なる波長の光信号を合波し
て波長交換器４に加える。波長変換器４は、波長λ_１〜
λ_ｎの光信号が加えられて、各波長変換器４固有の波長
λ_１〜λ_ｎの何れか一つの波長の光信号を出力するもの
であり、従って，各波長変換器４に於ける発光素子は１
個で済むことになるから、構成が簡単化される。又各波
長変換器４の出力の波長λ_１〜λ_ｎの光信号は合波器５
により合波されて、出力ハイウェイに時分割波長分割多
重化された光信号として出力される。

又複数の入力ハイウェイ対応に一次スイッチを設け、複
数の出力ハイウェイ対応に二次スイッチを設け、一次ス
イッチと二次スイッチとの間に波長対応に交換接続する
光空間スイッチを設けて、一次スイッチに於いては、分
波器により分波された波長λ_１〜λ_ｎ対応に、時間スイ
ッチによってタイムスロット及び内部ハイウェイの交換
を行い、複数の時間スイッチの複数の出力端子の順番対
応の光信号を合波器により合波し、波長交換器により波
長交換して、波長対応の光空間スイッチに入力する。

この光空間スイッチにより一次スイッチと二次スイッチ
との間の交換接続を行う。又二次スイッチは、時間スイ
ッチによりタイムスロット及び内部ハイウェイの交換を
行い、複数の時間スイッチの複数の出力端子の順番対応
の光信号を合波器により合波し、波長変換器により波長
変換し、それぞれ異なる波長の光信号を合波器により合
波して出力ハイウェイに送出する。

〔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１図により本発明の一実施例を更に詳細に説明する。
入力ハイウェイから波長λ_１〜λ_ｎ、タイムスロットt₁
〜t_mの時分割波長分割多重化された光信号が入力され、
この光信号は、分波器１により波長λ_１〜λ_ｎ対応に分
波されて、それぞれ光時間スイッチ２に加えられる。

光時間スイッチ２は、制御メモリ６から読出された接続
制御情報によって制御され、波長λ_１〜λ_ｎ対応にタイ
ムスロットt₁〜t_mの交換及び内部ハイウェイの交換が行
われる。各光時間スイッチ２から合波器３に加えられる
光信号は、それぞれタイムスロットt₁〜t_m対応に波長が
同一或いは異なる光信号となるが、それらは合波されて
波長交換器４に加えられる。

各波長変換器４は、それぞれ固有の波長λ_１〜λ_ｎの何
れか一つの波長の光信号に変換して出力するものであ
り、合波器５により合波されて、波長λ_１〜λ_ｎ、タイ
ムスロットt₁〜t_mの時分割波長分割多重化された光信号
が出力ハイウェイに出力される。

光時間スイッチ２は、例えば、第２図に示す構成を有す
るものであり、INは光信号の入力端子、OUT₁〜OUT_nは出
力端子、T₁，T₂，T₃，・・T_mは光ファイバ遅延線或いは
双安定レーザダイオード等を用いた１タイムスロット時
間の遅延素子、S₁₀，S₁₁，・・・S_mnは光スイッチであ
る。なお、出力端子０は、遅延量が固定される為に使用
されない。

この光スイッチは、例えば、第３図に示す構成を有する
ものであり、LiNbO₃等の基板11に、Ti等を拡散して導波
路12を交差して形成し、その交差点近傍に電極13,14を
設け、電極14を接地して、電極13に端子15から電圧を印
加すると、導波路12の交差点に於ける屈折率が変化し
て、全反射条件を示すようにすることができる。その場
合、一方の入力ポートからの光信号は交差点で反射さ
れて一方の出力ポートに出射され、他方の入力ポート
からの光信号は交差点で反射されて他方の出力ポート
に出射される。

又端子15に電圧を印加しない場合は、一方の入力ポート
からの光信号は直進して出力ポートから出射され、
他方の入力ポートからの光信号も直進して出力ポート
から出射される。従って、端子15に電圧を印加するか
否かにより光信号のスイッチングを行うことができる。

なお、光スイッチとしては、前述の全反射型以外に、方
向性結合器型光スイッチ等を用いることも可能である。

分波器１により分波された或る波長λ_ｉの或るタイムス
ロットの光信号を、例えば、それより２タイムスロット
異なる出力端子OUT₁に接続された内部ハイウェイに交換
接続する場合、光スイッチS₁₀，S₂₀，S₃₀，S₃₁，S₄₁〜S
_m1が制御され、遅延素子T₁，T₂を光信号が通過すること
により２タイムスロット遅延され、出力端子OUT₁から出
力されて合波器３に加えられ、合波器３から波長変換器
４に加えられる。

波長変換器４は、例えば、第４図に示すように、ホトダ
イオード，ホトトランジスタ等の受光素子16と、固有の
波長λ_ｉの光を発生する半導体レーザや発光ダイオード
等の発光素子17とから構成されている。受光素子16に
は、合波器３の出力の波長λ_１〜λ_ｎの光信号が入力さ
れて電気信号に変換され、その電気信号は発光素子17に
加えられ、その発光素子17から固有の波長λ_１の光信号
が出力される。即ち、各波長変換器４に於ける発光素子
17は１個で済むことになる。なお、波長変換器４として
は、他の構成、例えば、光励起の半導体レーザ等を用い
て構成することも可能である。

波長変換器４からは、それぞれ波長λ_１〜λ_ｎの光信号
が出力され、合波器５により合波されるから、出力ハイ
ウェイには、波長λ_１〜λ_ｎ、タイムスロットt₁〜t_mの
時分割波長分割多重化された光信号が送出される。

第５図は動作説明図であり、分波器１により分波された
波長λ_１〜λ_ｎの光信号は、光時間スイッチ２に加えら
れ、例えば、波長λ_１のタイムスロットTS₃の光信号を
波長λ_ｎのタイムスロットTS₅に、又波長λ_１のタイム
スロットTS₆の光信号を同じ波長λ_１のタイムスロットT
S₂に、又波長λ_２のタイムスロットTS₁の光信号を波長
λ_ｎのタイムスロットTS₆に変換し、又波長λ_ｎのタイ
ムスロットTS₂の光信号を波長λ_ｎのタイムスロットTS₃
にそれぞれ交換する場合を示す。

分波器１により分波され、矢印で示すように、光時間ス
イッチにより、タイムスロットの交換と内部ハイウェイ
の交換とが行われ、例えば、波長λ_ｎの波長交換器４の
前段の合波器３には、タイムスロットTS₃の波長λ_ｎの
光信号と、タイムスロットTS₅の波長λ_１の光信号と、
タイムスロットTS₆の波長λ_２の光信号とが加えられ、
合波されて波長変換器４に加えられる。波長変換器４
は、各タイムスロットの光信号を波長λ_ｎの光信号に変
換するものである。従って、波長変換器４に於いては、
タイムスロット対応にスイッチング処理を行う必要はな
い。

第６図は本発明の第２の実施例のブロック図であり、21
は分波器、22は１×ｎの光スイッチ、23は時間スイッ
チ、24は合波器、25は波長交換器、26は合波器、27,28
は制御メモリである。この実施例は、光スイッチ22によ
り内部ハイウェイの交換を行い、時間スイッチ23により
タイムスロットの交換を行う場合を示し、それぞれ制御
メモリ27,28から読出された接続制御情報によって制御
されるもので、分離された光スイッチ22とｎ個の時間ス
イッチ23とにより、第１図に於ける１個の光時間スイッ
チ２が構成されることになる。従って、この実施例の構
成は、第１図の構成よりも装置としてやや大きくなる。

この実施例も、前述の実施例と同様に、時分割波長分割
多重化された光信号を分波器21により波長λ_１〜λ_ｎ対
応に分波し、光スイッチ22により内部ハイウェイの交換
をタイムスロット毎に行い、その出力の光信号が加えら
れる時間スイッチ23に於いてタイムスロットの交換を行
い、合波器24により合波して波長変換器24に加え、波長
交換器24固有の波長の光信号に変換して合波器26により
合波し、時分割波長分割多重化された光信号として出力
ハイウェイに出力するものである。

前述の各実施例に於いて、入力ハイウェイと出力ハイウ
ェイとに於けるｎ分割された波長は同じλ_１〜λ_ｎの波
長であるが、例えば、出力ハイウェイに於けるｎ分割さ
れた波長をλ_３〜λ_ｎ＋２とすることも可能である。又
複数の入力ハイウェイ及び出力ハイウェイを有するシス
テムに対しても適用することが可能であり、第７図に第
３の実施例として示す。

第７図に於いて、複数の入力ハイウェイ＃I₁〜＃I_n対応
に一次スイッチS1、複数の出力ハイウェイ＃OT₁〜＃OT_n
対応に二次スイッチS2、波長λ_１〜λ_ｎ対応に光空間ス
イッチPSを備え、各一次スイッチS1と二次スイッチS2と
の間は光空間スイッチPSにより接続されている。各一次
スイッチS1は、分波器S11,時間スイッチS12,合波器S13,
及び波長変換器S14により構成されている。又各二次ス
イッチS2は、時間スイッチS21,合波器S22,波長変換器S2
3及び合波器S24により構成されている。

一次スイッチS1の分波器S11と時間スイッチS12と合波器
S13と波長変換器S14とは、第１図の実施例の分波器１と
光時間スイッチ２と合波器３と波長変換器４とに対応
し、又二次スイッチS2の時間スイッチS21と合波器S22と
波長変換器S23と合波器S24とは、第１図の実施例の光時
間スイッチ２と合波器３との波長変換器４と合波器５と
に対応して、同様な構成及び動作を行うものである。

従って、入力ハイウェイ＃I₁〜＃I_n対応の一次スイッチ
S1に於いてタイムスロット間及び波長間の交換を行い、
波長対応の光空間スイッチPSにより内部ハイウェイ間の
交換を行い、出力ハイウェイ＃OT₁〜＃OT_n対応の二次ス
イッチS2に於いてタイムスロット間及び波長間の交換を
行うことにより、ノンブロッキングで時分割波長分割多
重化光信号の交換処理を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、時分割波長分割多重化
された光信号を分波器１により分波し、光時間スイッチ
２により空間的な接続切替え及びタイムスロットの交換
を行い、分波器３により合波して波長変換器４によりそ
の波長変換器４固有の波長の光信号に変換し、合波器５
により合波して時分割波長分割多重化された光信号とし
て出力ハイウェイに出力するものであり、波長変換器５
は、固有の波長の光信号を出力するものであるから、タ
イムスロット対応に切替えて各種の波長の光信号を出力
する従来例に比較して、著しく構成並びに制御が簡単と
なる。又時間スイッチと空間スイッチとを組合せた光時
間スイッチ２とすることにより、タイムスロットの交換
と内部ハイウェイの交換との光スイッチを共通化するこ
とが可能となる。

従って、広帯域情報を時分割波長分割多重化による光信
号として伝送し、入力ハイウェイに入力して、比較的簡
単な構成により所望のタイムスロット及び波長に交換
し、出力ハイウェイに送出することができる利点があ
る。

又入力ハイウェイ＃I₁〜＃I_n対応の一次スイッチS1と、
出力ハイウェイ＃OT₁〜＃OT_n対応の二次スイッチS2との
間を交換接続する光空間スイッチPSを設けたことによ
り、ノンブロッキングの大規模通話路装置を構成するこ
とができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は光時
間スイッチの説明図、第３図は光スイッチの説明図、第
４図は波長変換器の説明図、第５図は本発明の一実施例
の動作説明図、第６図は本発明の第２の実施例のブロッ
ク図、第７図は本発明の第３の実施例のブロック図、第
８図は従来例のブロック図、第９図は時間スイッチの説
明図、第10図は従来例の波長変換器の説明図、第11図は
従来例の動作説明図である。 1,21は分波器、２は光時間スイッチ、3,5,24,26は合波
器、4,25は波長変換器、6,27,28は制御メモリ、22は光
スイッチ、23は時間スイッチである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力ハイウェイからの時分割波長分割多重
化光信号を波長対応に分波する分波器（１）と、該分波器（１）により分波された光信号を入力して複数
の出力端子の何れかに選択的に切替出力すると共に、光
遅延時間の選択によりタイムスロットの交換を行う複数
の光時間スイッチ（２）と、該複数の光時間スイッチ（２）の出力端子の順番対応の
光信号をそれぞれ入力して合波する複数の合波器（３）
と、該合波器（３）により合波された光信号を、それぞれ異
なるように予め定めた波長の光信号に変換する複数の波
長変換器（４）と、該複数の波長変換器（４）によりそれぞれ異なる波長に
変換した光信号を合波して出力ハイウェイに送出する合
波器（５）とを備えたことを特徴とする時分割波長分割併合型光交換通話路装
置。
【請求項２】複数の入力ハイウェイ対応の一次スイッチ
（S1）と、複数の出力ハイウェイ対応の二次スイッチ
（S2）と、前記一次スイッチと前記二次スイッチとの間
を波長対応に交換接続する複数の光空間スイッチ（PS）
とを備え、前記一次スイッチは、入力ハイウェイに接続された分波
器と、該分波器により分波された光信号を入力して複数
の出力端子の何れかに選択的に切替出力すると共に、光
遅延時間の選択によりタイムスロットの交換を行う複数
の時間スイッチと、該複数の時間スイッチの出力端子の
順番対応の光信号をそれぞれ入力して合波する複数の合
波器と、該複数の合波器により合波された光信号をそれ
ぞれ異なるように予め定めた波長の光信号に変換して波
長対応の前記光空間スイッチに出力する複数の波長変換
器とを有し、前記二次スイッチは、波長対応の前記光空間スイッチか
らの光信号を入力して複数の出力端子の何れかに選択的
に切替出力すると共に、光遅延時間の選択によりタイム
スロットの交換を行う複数の時間スイッチと、該複数の
時間スイッチの出力端子の順番対応の光信号をそれぞれ
入力して合波する複数の合波器と、該複数の合波器によ
り合波された光信号をそれぞれ異なるように予め定めた
波長の光信号に変換する複数の波長変換器と、該複数の
波長変換器によりそれぞれ異なる波長に変換した光信号
を合波して出力ハイウェイに送出する合波器とを有することを特徴とする時分割波長分割併合型光交換通話路装
置。