JPH0787624B2 - 光波長多重自己ルーチングスイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光波長多重自己ルーチングスイッチ、とくにデ
ィジタル交換機の通話路に適用される光波長多重自己ル
ーチングスイッチに関する。

（従来の技術） 従来、交換機のネットワークなどに使用される回線設定
スイッチには、たとえば「大容量回線設定端局（ハブ端
局）による広帯域同期網の構成」外国通信技術、第24頁
〜第31頁（1986年８月）に記載されるものがある。

この文献に記載されているスイッチは、入力端子と出力
端子をそれぞれ２本づつ有する２×２スイッチである。
このスイッチは、多段接続することにより、たとえばハ
ブ端局の空間スイッチなどに適用されている。この２×
２スイッチに入力される入力信号は、データである情報
信号と目的アドレスを示すヘッダにより構成されてい
る。ヘッダは、情報信号の前に付加されており、これに
よりスイッチング動作が制御される。すなわち、２×２
スイッチは、このヘッダの特定１ビットが０なら一方の
出力端子へ、１なら他方の出力端子に、入力した情報信
号を出力する。また、このスイッチの一方の入力端子に
入力が発生せず、他方の入力端子に目的アドレスを示す
特定の１ビットが発生した場合にも、前述のように特定
１ビットが０なら一方の出力端子へ、１なら他方の出力
端子に出力する。

２×２スイッチを縦に４個、横に３個並べることによ
り、８×８スイッチを構成することができる。８×８ス
イッチの第１段目の２×２スイッチは、３ビットのヘッ
ダを用い、そのMSB（Most Significant Bit）によりス
イッチング動作を行ない、第２段目の２×２スイッチは
次のビット、第３段目の２×２スイッチはLSB（Least S
ignificant Bit）によりスイッチング動作が行なわれ
る。また、２×２スイッチを多段接続することにより、
大容量のスイッチが構成される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記構成においては、情報信号の前に目的
アドレスを示すヘッダを付加しなければならない。この
ため、スイッチ入力の前に情報蓄積のためのバッファ回
路を必要とし、またヘッダ付加によるビットレイトの増
加およびビットレイト交換を必要とする。したがって、
従来の２×２スイッチを用いて大容量のスイッチを構成
すると、容量の大きなバッファ回路を必要とし、また目
的アドレスを示すヘッダのビットレイトも増え、そのた
めのビットレイト変換をも行なわなければならない。さ
らに、入力した情報信号が高速ディジタル光信号である
場合は、ヘッダ信号も光信号であるため、スイッチ動作
のために光信号であるヘッダを電気信号に変換する光／
電気変換回路を必要とする。このため、スイッチ規模が
大きくなるに従ってこの回路を多段接続しなければなら
ない。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、出力側の
目的アドレスを示したヘッダ付加のためのビットレイト
変換およびビットレイト増加という問題点を除去し、ま
た光／電気変換回路を不要とする信頼性の高い光波長多
重自己ルーチングスイッチを提供するこを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解決するために、少なくとも第
１および第２の光波長を有する光信号を入力端子より入
力し、光信号を第１および第２の出力端子に出力する光
分岐手段と、光分岐手段の第１の出力端子に接続される
入力端子を複数有し、複数の入力端子のいずれかにより
入力した光信号をいずれかの出力端子に選択的に出力す
るスイッチ手段と、光分岐手段の第２の出力端子より光
信号を入力し、光信号に含まれる少なくとも第１の光波
長で示す制御情報に従いスイッチ手段を制御する検出制
御手段とを有し、これによって、スイッチ手段のいずれ
かの入力端子に入力した光信号がスイッチ手段の少なく
とも第１の光波長で示す制御情報に対応した出力端子よ
り出力される。

また、本発明によれば、入力した第２の波長の光情報信
号を目的アドレスに従って自律的にスイッチングする光
交換機のスイッチは、光情報信号の目的アドレス情報を
光ヘッダ信号として少なくとも第１の光波長に割り付け
る光波長発生手段と、光情報信号に光ヘッダ信号を重畳
する重畳手段と、重畳手段により重畳された信号を入力
する入力端子を複数有し、複数の入力端子のいずれかよ
り入力した信号をいずれかの出力端子に選択的に出力す
るスイッチ手段と、重畳手段により重畳された信号を入
力し、該信号の光ヘッダ信号に従いスイッチ手段を制御
する検出制御手段と、スイッチ手段の出力端子に接続さ
れ、出力端子より入力された信号から光情報信号を抽出
して出力する光分波手段とを有し、検出制御手段は、ス
イッチ手段に入力された重畳された信号を、スイッチ手
段の光ヘッダ信号に応じた出力端子に出力させる。

（作 用） 本発明によれば光多波長発生手段は、情報信号を入力す
ると、その目的アドレスを複数の光波長に割り付け光ヘ
ッダ信号とする。光ヘッダ信号は、重畳手段により情報
信号と重畳され、スイッチ手段に送られるとともに検出
制御手段にも送信される。検出制御手段は、重畳された
信号を受信すると、光ヘッダ信号の所定の光波長を取り
出し、この光波長で示す制御情報に従いスイッチ手段を
制御する。スイッチ手段は、検出制御手段により制御さ
れ、入力端子より入力した信号を光ヘッダ信号に応じた
出力端子に出力する。光分波手段は、スイッチ手段の出
力端子より重畳された信号を入力すると、光情報信号を
抽出して出力する。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による光波長多重自己ル
ーチングスイッチの実施例を詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明による光波長多重自己ルー
チングスイッチをパケット型光交換機のネットワークの
空間スイッチに適用した実施例が示されている。同図に
示されている８×８スイッチ500は、たとえば第６図に
示されているように２×２光スイッチの要素300を３段
接続することにより構成される。

光分岐回路（BR1）10の入力側は、光情報信号を入力す
る入力端子に接続されている。光分岐回路10は、１入力
２出力の分岐回路であり、入力端子を介して入力した光
情報信号と同等の光情報信号を、光合波回路（INS）12
およびヘッダ付加回路（HD）14に出力する。ヘッダ付加
回路14は、交換機の制御回路（図示せず）に接続され、
この制御回路より光分岐回路10より入力した光情報信号
に対応する目的地アドレスを示した目的アドレス情報お
よびこの目的地アドレス情報が有効であることを示すと
同時にこの光情報信号のスイッチのタイミングを示す情
報または目的地アドレス情報が有効であることを示さな
いと同時にこの光情報信号のスイッチのタイミングを示
さない情報を受信する。ヘッダ付加回路14は、目的地ア
ドレス情報を異なる波長λｉまたはλｉ＋１またはλｎ
−１に変換し、目的地アドレス情報が有効であることを
示すと同時に光情報信号のスイッチのタイミングを示す
情報または目的地アドレス情報が有効であることを示さ
ないと同時に光情報信号のスイッチのタイミングを示さ
ない情報をλｉ、λｉ＋１、λｎ−１とは異なる波長λ
ｎに変換し、これら変換による信号を光ヘッダ信号Ｈと
し、この信号Ｈを光合波回路12に出力する。

光ヘッダ信号Ｈのλｉ〜λｎの光波長は、それぞれ２値
信号を表す２値信号成分により構成されている。光ヘッ
ダ信号Ｈは、２値信号成分の有無により光情報信号の目
的アドレスを示している。すなわち、λｉの２値信号成
分は後述する２×２光スイッチ20の第１段目を駆動する
MSB（Most Significant Bit）、λｉ＋１の２値信号成
分は光スイッチ20の第２段目を駆動するビットであり、
λｎ−１の２値信号成分は光スイッチ20の最終段である
３段目を駆動するビットである。LSB（Least Significa
nt Bit）である最後のλｎは、λｉ、λｉ＋１、....、
λｎ−１で示す制御情報の有効なことと同時に光スイッ
チの動作タイミングを示すものである。

なお、本実施例では８×８スイッチ500のそれぞれの光
スイッチ20を制御するため、光ヘッダ信号Ｈの光波長は
λｉ〜λｎの４種類としたが、λｉ〜λｎまでの数はこ
れに限定されず、光スイッチの要素300の接続段数によ
って、光ヘッダ信号Ｈの光波長の数は増減する。

光合波回路12は、入力した光信号を重畳する合波回路で
ある。光分岐回路10より入力した光情報信号およびヘッ
ダ付加回路14より入力した光ヘッダ信号Ｈは、光合波回
路12により時間的並列に重畳される。そして、重畳され
た信号は、光パケット信号として８×８スイッチ500を
構成する２×２光スイッチの要素300の入力端子150また
は250に送られる。

第２図には２×２光スイッチの要素300のブロック図が
示されている。同図に示すように要素300は、光合波回
路12より光パケット信号をそれぞれ受信する２つの光分
岐回路16と、それぞれの光分岐回路16に接続されている
２つの検出制御回路（λi Det）18、および２つの光分
岐回路16より光パケット信号を入力する１つの２×２光
スイッチ（β）20より構成されている。

光分岐回路16は、光分岐回路10と同等の機能を有する回
路であり、入力した光パケット信号を検出制御回路18お
よび２×２光スイッチ20のそれぞれに送信する。検出制
御回路18は、光スイッチ20を駆動する制御回路であり、
第３図に示すようにフィルタ回路180、検出回路182およ
び駆動回路184により構成されている。

フィルタ回路180は、λｉ〜λｎの光波長の中から所定
の波長の光のみを通過させるたとえば偏光板などであ
る。第１段目の光スイッチ20に接続されている検出制御
回路18のフィルタ回路180は、光ヘッダ信号Ｈより波長
λｉの光信号および波長λｎのタイミング信号のみを取
り出し検出回路182に出力する。また、第２段目の光ス
イッチ20に接続されている検出制御回路18のフィルタ回
路180は、波長λｉ＋１の光信号および波長λｎのタイ
ミング信号のみを取り出し、最終段である第３段目の光
スイッチ20に接続されている検出制御回路18のフィルタ
回路180は、波長λｎ−１、λｎの光信号のみを取り出
し検出回路182に出力する。

検出回路182は、たとえばフォトダイオードなどの光検
波器により構成されており、光ヘッダ信号Ｈの光を検波
する回路である。検出回路182は光信号の２値信号成分
を検出したときには、１のクロスポイント開閉情報とス
イッチタイミングの検出結果を、また光信号の２値信号
成分が検出されなかったときには０のクロスポイント開
閉情報とスイッチタイミングの検出結果を駆動回路184
に出力する。駆動回路184は、検出回路182から送られて
きたクロスポイントの開閉情報とスイッチタイミングの
検出結果により、光スイッチ20のクロスポイントを駆動
する回路である。

光スイッチ20は、２つの入力端子、２つの出力端子およ
びこの光スイッチ20を駆動する２本の制御線を有する２
×２スイッチである。光スイッチ20には、２つの入力端
子よりそれぞれ異なる光パケット信号が同期して入力さ
れ、光ヘッダ信号Ｈがデジタル信号１を示す光パケット
信号を上側の出力端子152に、また光ヘッダ信号Ｈがデ
ジタル信号０を示す光パケット信号を下側の出力端子25
2に出力する。

第４図および第５図には光スイッチ20のスイッチング動
作が示されている。第４図に示されている入力端子の１
または０は、それぞれ光ヘッダ信号Ｈのディジタル信号
である２値信号成分が示されている。同図に示すように
１または０のヘッダ信号Ｈを有する光パケット信号が入
力されると、１の信号成分を有する光パケット信号がス
イッチ20の上側の出力端子152に出力される。

第５図には、スイッチング動作を要求しない入力Ｘが一
方の入力端子に入力されたときの光スイッチ20の動作状
態が示されている。スイッチング動作を要求しない入力
Ｘとは、光ヘッダ信号Ｈにタイミング信号成分が含まれ
ていないものである。スイッチング動作を要求しない入
力Ｘが一方の入力端子に入力され、他方の入力端子に１
の信号成分を有する光パケット信号が入力されたときに
は、この光パケット信号を上側の出力端子152に出力す
る。また、他方の入力端子に０の信号成分を有する光パ
ケット信号が入力された場合には、その光パケット信号
を下側の出力端子252に出力する。

光スイッチ20の出力端子152・252は、８×８スイッチ構
成の場合には第６図のようにそれぞれ次段の光スイッチ
20が接続されている入力端子150または250に接続され
る。そして、最終段である３段目の光スイッチ20の出力
端子は、第１図に示すように光分波回路28に接続され
る。光パケット信号は、光分波回路28に入力されるとき
には多段接続された光分岐回路16、検出制御回路18およ
び光スイッチ20によって、光ヘッダ信号Ｈに示された目
的アドレスの順に並んでいる。光分波回路28は、光パケ
ット信号から光ヘッダ信号Ｈを取除き、光情報信号のみ
を出力する回路である。

第６図には８×８光スイッチ500の構成図が示されてい
る。２×２光スイッチの要素300の入力端子150・250
は、同図に示すように他の要素300の出力端子152・252
に接続されることにより、８×８光スイッチ500を構成
することができる。同図に示されている０〜７までの数
字は、光ヘッダ信号Ｈの目的アドレスを示している。こ
れらの数字は３ビットで示すことができるため、光ヘッ
ダ信号Ｈも３つの波長およびタイミング情報用の１つの
波長のλｉ〜λｎにより構成すればよい。また、要素30
0もこの波長の数に合わせて３段に接続すれば、光ヘッ
ダ信号Ｈのλｉ〜λｎまでの波長を検出することができ
る。そして、λｎ−１に該当するLSBを制御する要素300
の出力端子には、同図に示すように目的アドレスの大き
い順に出力することができる。

なおスイッチ500は、本実施例では８×８スイッチとし
たが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわ
ちスイッチ500は、一般形のＮ×Ｎ型スイッチを構成す
ることが可能である。

第１図の入力端子１に光波長λ１で示される光情報信号
I1が入力され、入力端子２に光波長λ１で示される光情
報信号12が入力されると、これらの光波長λ１で示され
る光情報信号I1,I2は、それぞれの分岐回路10に入力さ
れる。光波長λ１で示される光情報信号I1は、分岐回路
10により信号線100を介し光合波回路12に送られるとと
もに信号線102を介しヘッダ付加回路14に出力される。
同様に光波長λ１で示される光情報信号I2は、分岐回路
10により信号線200を介し光合波回路12に出力されると
ともにヘッダ付加回路14に送られる。

光波長λ１で示される光情報信号I1を入力したヘッダ付
加回路14は、制御回路より光情報信号I1の目的アドレス
情報を入力する。そして、この情報を光ヘッダ信号Ｈに
変換し、信号線104を介し光合波回路12に送信する。ま
た、光情報信号I2を入力したヘッダ付加回路14は、同様
に制御回路より光情報信号I2の目的アドレスを受信し、
これを光ヘッダ信号Ｈに変換し、信号線204を介し光合
波回路12に送信する。

光波長λ１で示される光情報信号I1およびこれの光ヘッ
ダ信号Ｈを受信した光合波回路12は、これら光信号を重
畳し光パケット信号50として信号線106を介し８×８ス
イッチ500内の要素300の上側の入力端子150に送信す
る。光波長λ１で示される光情報信号I2およびこれの光
ヘッダ信号Ｈを入力した光合波回路12は、同様にこれら
光信号を重畳し光パケット信号60として信号線206を介
し８×８スイッチ500内の要素300の下側の入力端子250
に送る。

第２図に示すように入力端子150より要素300に入力した
光パケット信号50は、分岐回路16により信号線108を介
し第１段目の光スイッチ20に送られる。また、入力端子
250より要素300に入力した光パケット信号60も、分岐回
路16により信号線208を介し第１段目の光スイッチ20に
入力される。さらに分岐回路16により各光パケット信号
50および60は、それぞれの検出制御回路18にも入力され
る。

検出制御回路18の検出回路182で一方の光パケット信号5
0の光ヘッダ信号Ｈの波長λｉの２値信号成分が検出さ
れずすなわち制御情報がディジタル表示０であり、光パ
ケット60の光ヘッダ信号Ｈの波長λｉの２値信号成分が
検出されるすなわち制御情報のディジタル表示１である
と、検出制御回路18は、光スイッチ20の下側の出力端子
252に光パケット信号50を出力し、上側の出力端子152に
光パケット60を出力するように光スイッチ20のクロスポ
イントを制御する。またこの逆の場合には、検出制御回
路18は光パケット信号50が光スイッチ20の出力端子152
に出力され、光パケット信号60が出力端子252に出力さ
れるよう光スイッチ20のクロスポイントを制御する。

第６図に示したように、出力端子152および252は、他の
要素300のそれぞれの入力端子150または250に入力され
る。そして光パケット信号50および60は、前述の制御が
繰返され、３段目の要素300の２×２光スイッチ20の出
力端子152・252より光分波回路28に送られる。光パケッ
ト信号50および60は、光分波回路28により光ヘッダ信号
Ｈが取除かれ、光波長λ１で示される光情報信号I1また
はI2のみが信号線128および信号線228より出力される。
ただし、この場合のλｉ〜λｎ−１で示される制御情報
のディジタル表示０、１は光波長λｎによるタイミング
と同時にλｉ〜λｎ−１の有効なことをディジタル表示
している場合に上記動作を行なう。光波長λｎがディジ
タル表示０すなわちタイミングを示さず、かつλｉ〜λ
ｎ−１が無効であることを示す場合は第５図のスイッチ
ング動作を要求しない入力Ｘとして扱われる。

第７図には従来のパケット信号の信号フォーマットが示
されている。同図に示すように従来のパケット信号は、
情報信号の前に目的アドレスとしてヘッダを付加しなけ
ればならない。このためスイッチ入力の前に情報蓄積の
ためのバッファ回路を必要とし、また情報信号にヘッダ
を付加することによるビットレイトの増加およびビット
レイト変換を必要とする。さらに、本実施例のように情
報信号が光信号である場合にはスイッチ動作のために光
／電気変換回路を必要とし、スイッチ規模が大きくなる
に従って光／電気変換回路を多段に接続しなければなら
ない。

これに対して本実施例では、ヘッダ付加回路14により光
ヘッダ信号Ｈを光情報信号に重畳し、検出制御回路18に
より光ヘッダ信号Ｈを検出することにより光スイッチ20
を駆動する。このため、ヘッダ用のビットを情報信号に
対し時間的直列設置することが不要となり、２×２光ス
イッチ20を用いて大容量のスイッチを構成する場合に
も、ビットレイト増加およびビットレイト変換を必要と
しないため有利に適用することができる。また本実施例
では、スイッチング動作を行なうために、光ヘッダ信号
を電気信号に変換する必要がない。たとえあるとして
も、検出回路、駆動回路の特定回路内直結の場合に限ら
れる。このため、スイッチ規模によらず光／電気変換回
路が不要または最小となり、この回路を多段接続するこ
とによる信頼性の劣化およびハード増を防ぐことができ
る。また、光信号本来の高速・広帯域性を有効に利用す
ることが可能なため、高速パケット信号を扱う光交換機
に有利に適用できる。

なお、本実施例では光ヘッダ信号にタイミング信号成分
を有するとしたが、本発明は必ずしもこれに限定される
ものではない。すなわち、光スイッチ20を駆動するタイ
ミングは、他の制御方法によってもよい。なお、光ヘッ
ダ信号には目的アドレス以外に、信号源アドレスなどを
含んでもよく、一般形Ｎ×Ｎ光スイッチの出力を光ヘッ
ダを除いた情報のみとすることなく、情報および信号源
アドレスとすることでもよい。

（発明の効果） このように本発明の光波長多重自己ルーチングスイッチ
によれば、情報信号の目的アドレスを、複数の波長の異
なる光信号に変換し、これを光ヘッダ信号として情報信
号と重畳し、スイッチ内を通過させる。このため、情報
信号にヘッダを付加することによるスイッチ内ビットレ
イトの増加およびビットレイト変換を不要とする。ま
た、検出制御手段により光信号のままでスイッチ手段を
駆動することができる。これにより、スイッチ規模によ
らず光／電気変換回路を多段接続することによる信頼性
の劣化および光／電気変換処理に伴なうハードウェアが
増えるのを防ぐ効果が期待できる。さらに、光信号本来
の高速・広帯域性を有効に利用しつつ、高速パケット信
号を扱う交換機能を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光波長多重自己ルーチングスイッ
チの実施例を示す構成図、 第２図は本発明による２×２光スイッチの要素の実施例
を示すブロック図、 第３図は、第２図の実施例における検出制御回路のブロ
ック図、 第４図および第５図は、本実施例による２×２光スイッ
チの動作例を示した動作図、 第６図は、第２に示した要素を用いて第１図の８×８ス
イッチを形成した実施例を示す構成図、 第７図は従来のパケット信号のフォーマットを示した信
号構成図である。 主要部分の符号の説明 10、16……光分岐回路 12……光合波回路 14……ヘッダ付加回路 18……検出制御回路 20……２×２光スイッチ 28……光分波回路 180……フィルタ回路 182……検出回路 184……駆動回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力した第１の光波長の光情報信号をスイ
   ッチングする光交換機のスイッチにおいて、該スイッチ
   は、 前記第１の光波長を有する光情報信号を入力端子より入
   力し、該光信号を分岐して第１および第２の出力端子に
   出力する光分岐手段と、 該光分岐手段の第２の出力端子より第１の光波長の光情
   報信号を入力し、該入力した光情報信号に対応する目的
   アドレス情報を第２の光波長に割り付けるとともに、該
   第２の光波長が有効であることを示すと同時にこの光情
   報信号のスイッチのタイミングを示す情報または該第２
   の光波長が有効であることを示さないと同時にこの光情
   報信号のスイッチのタイミングを示さない情報を第３の
   光波長に割り付けて光ヘッダ信号として出力する光波長
   発生手段とを有し、 前記第２、３の光波長は、それぞれ２値信号を表す２値
   信号成分により構成され、 該スイッチはさらに、前記光分岐手段の第１の出力端子
   より第１の光波長の光情報信号を入力し、前記光波長発
   生手段より第２、３の光波長を有する光ヘッダ信号を入
   力し、それら入力した第１、２および３の光波長を時間
   的並列に重畳する重畳手段と、 複数の入力端子を有し、該複数の入力端子のいずれかよ
   り前記重畳手段により重畳された信号を入力し、該入力
   した信号を複数の出力端子のいずれかに選択的に出力す
   るスイッチ手段と、 前記重畳手段により重畳された信号を入力し、該信号の
   光ヘッダ信号に従い前記スイッチ手段を制御する検出制
   御手段とを有し、 前記検出制御手段は、前記重畳手段により重畳された信
   号より前記光ヘッダ信号の第２、３の光波長を取り出す
   フィルタ部と、 該フィルタ部より取り出した第２、３の光波長を識別す
   る検出部と、 該検出部より検出情報を受信し、該検出情報に従って前
   記スイッチ手段を制御する駆動とを含むことを特徴とす
   る光波長多重自己ルーチングスイッチ。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のスイッチにお
   いて、該スイッチは、 前記スイッチ手段の出力端子に接続され、該出力端子よ
   り入力された信号から前記光情報信号を抽出して出力す
   る光分波手段を有することを特徴とする光波長多重自己
   ルーチングスイッチ。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のスイッチにお
   いて、前記スイッチ手段は、２つの入力端子と２つの出
   力端子を有する少なくとも１つの２×２スイッチを含む
   ことを特徴とする光波長多重自己ルーチングスイッチ。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載のスイッチにお
   いて、前記重畳手段により重畳された信号はパケット信
   号であり、該スイッチはパケット交換機の通話路を構成
   することを特徴とする光波長多重自己ルーチングスイッ
   チ。