JPH08288948A - Optical atm switch - Google Patents

Optical atm switch

Info

Publication number
JPH08288948A
JPH08288948A JP8563295A JP8563295A JPH08288948A JP H08288948 A JPH08288948 A JP H08288948A JP 8563295 A JP8563295 A JP 8563295A JP 8563295 A JP8563295 A JP 8563295A JP H08288948 A JPH08288948 A JP H08288948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
cell
atm
electric
circuits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8563295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Tsukada
雅人 塚田
Ayanori Shiyou
文徳 鐘
Toru Matsunaga
亨 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP8563295A priority Critical patent/JPH08288948A/en
Publication of JPH08288948A publication Critical patent/JPH08288948A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

PURPOSE: To attain high speed processing by providing an input buffer circuit, an electrooptic cell conversion circuit, an optical wayeguide, an optical star coupler, an optical cell selection circuit, an optoelectric cell conversion circuit and an output buffer circuit. CONSTITUTION: An electric ATM cell outputted from input buffer circuits 2-1-2-n is given to electrooptic cell conversion circuits 3-1-3-n. The circuits 3-1-3-n modulate an optical short pulse train whose pulse width is Δτr and whose period is 1/N(s) by an electric ATM and converts the pulse train into an optical signal. An optical ATM cell of each channel is given to an optical star coupler 5 via optical waveguides 4-1-4-n having a relative time delay Δt between adjacent channels, the optical ATM cell is outputted from the coupler 5 while being subject to bit multiplexing for each Δt. At the output of the coupler 5, each optical switch of optical selection circuits 6-1-1-6-n-N selects a desired cell. Each optical ATM cell is converted by optoelectric cell conversion circuits 7-1-7-n, the converted cell is subject to contention avoidance control by corresponding output buffer circuits 8-1-8-n and the result is sent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高速かつ大容量で、さ
らに1対1通信のみならずマルチキャストが可能な光A
TMスイッチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed and large-capacity optical A capable of not only one-to-one communication but also multicasting.
Regarding the TM switch.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、従来の時分割型光ATMスイ
ッチの構成を示す。図において、信号速度V(bit/s) の
入力信号線91−1〜91−nから、それぞれ1セルの
ビット数がLで、かつ1セルの時間長がTのセル信号列
が入力される。各入力信号線対応のセルコーダ92−1
〜92−nは、短パルス光源93から光カプラ94を介
して供給される繰り返し周期1/V(s) の光短パルス列
を各入力信号線の電気セルで変調して光信号に変換し、
さらに高速光セルに変換して出力する。これらの高速光
セルは光スターカプラ95で時分割多重され、高速光ハ
イウェイを生成して各出線に分配される。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows the structure of a conventional time division type optical ATM switch. In the figure, a cell signal string in which the number of bits of one cell is L and the time length of one cell is T is input from input signal lines 91-1 to 91-n having a signal speed V (bit / s). . Cell coder 92-1 corresponding to each input signal line
92-n are optical short pulse trains with a repetition period 1 / V (s) supplied from the short pulse light source 93 through the optical coupler 94, which are modulated by the electric cells of the respective input signal lines to be converted into optical signals.
Further, it is converted into a high-speed optical cell and output. These high-speed optical cells are time-division multiplexed by the optical star coupler 95 to generate high-speed optical highways and distribute them to each outgoing line.

【0003】各出線には、所望の光セルを選択するセル
セレクタ96−1〜96−n、出線の競合回避制御を行
うセルバッファ97−1〜97−n、高速光セルを元の
低速電気セルに変換するセルデコーダ98−1〜98−
nが順に接続される。アドレス情報は、セルコーダ92
から波長多重でデータと同時に送信し、セルセレクタ9
6でアドレス判定を行い、セルセレクタ96およびセル
バッファ97を制御する。セルバッファ97は、1×m
の光ツリー型スイッチと光ファイバ遅延線と光結合器か
ら構成される。
For each outgoing line, the cell selectors 96-1 to 96-n for selecting a desired optical cell, the cell buffers 97-1 to 97-n for controlling outgoing line conflict avoidance, and the high-speed optical cell are used as original sources. Cell decoders 98-1 to 98- for converting to low-speed electric cells
n are connected in order. The address information is the cell coder 92.
From the cell selector 9
Address determination is performed at 6 to control the cell selector 96 and the cell buffer 97. The cell buffer 97 is 1 × m
It consists of an optical tree type switch, an optical fiber delay line and an optical coupler.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図11に示す従来の光
ATMスイッチは、出力バッファ型光ATMスイッチと
呼ばれ、構成が単純で内部ブロックが少なく、入出力部
を両側に付加するのみで増設が可能で、さらに障害の波
及効果が少ないという利点がある。しかし、高速光セ
ルを生成する際の光パワー損失が大きい、セルバッフ
ァにおける光セルメモリの実現が困難、光セル検出時
の同期をとるのが困難、等の問題があった。
The conventional optical ATM switch shown in FIG. 11 is called an output buffer type optical ATM switch and has a simple structure and a small number of internal blocks. The advantage is that the effects of disability are less likely to occur. However, there are problems such as a large optical power loss when generating a high-speed optical cell, difficulty in realizing an optical cell memory in a cell buffer, and difficulty in synchronizing when detecting an optical cell.

【0005】本発明は、高速かつ大容量で、さらに従来
の光ATMスイッチに比べて光パワー損失の低減および
光信号の同期が容易な光ATMスイッチを提供すること
を目的とする。
It is an object of the present invention to provide an optical ATM switch which has a high speed and a large capacity, and which can reduce optical power loss and can easily synchronize optical signals as compared with a conventional optical ATM switch.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の入力線
からそれぞれ入力される電気ATMセルをバッファリン
グする複数の入力バッファ回路と、電気ATMセルの信
号速度に対応する繰り返し周期の光短パルス列を電気A
TMセルで強度変調して光ATMセルに変換する複数の
電気/光セル変換回路と、複数の電気/光セル変換回路
から出力される各チャネルの光ATMセルに相対時間遅
延を与える複数の光導波路と、複数の光導波路を通過し
た各チャネルの光ATMセルをビット多重して出力する
光スターカプラと、複数の出力線対応にそれぞれ縦続に
複数個接続され、光スターカプラでビット多重された光
ATMセルからそれぞれ所定のチャネルの光ATMセル
を選択して出力する複数の光セル選択回路と、複数の光
セル選択回路で選択された各チャネルの光ATMセルを
電気ATMセルに変換する複数の光/電気セル変換回路
と、複数の出力線に対応して配置され、複数の光/電気
セル変換回路から出力される各チャネルの電気ATMセ
ルをバッファリングする複数の出力バッファ回路と、入
力バッファ回路から通知される各電気ATMセルの宛先
アドレスを基に、入力バッファ回路の競合回避制御と、
各光セル選択回路のチャネル選択と、出力バッファ回路
の競合回避制御とを行う制御装置とを備える。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a plurality of input buffer circuits for buffering electric ATM cells respectively input from a plurality of input lines, and an optical short circuit having a repetition period corresponding to the signal speed of the electric ATM cells. Electric pulse A
A plurality of electric / optical cell conversion circuits for intensity-modulating by a TM cell and converting into optical ATM cells, and a plurality of optical circuits for giving a relative time delay to the optical ATM cells of the respective channels output from the plurality of electric / optical cell conversion circuits. A waveguide, an optical star coupler for bit-multiplexing and outputting an optical ATM cell of each channel that has passed through a plurality of optical waveguides, and a plurality of cascaded connections for a plurality of output lines, respectively, and bit multiplexing by an optical star coupler A plurality of optical cell selection circuits that select and output optical ATM cells of a predetermined channel from the optical ATM cells, and a plurality of optical cell selection circuits that convert the optical ATM cells of each channel selected by the plurality of optical cell selection circuits into electrical ATM cells Of the optical / electrical cell conversion circuit and the plurality of output lines are arranged to buffer the electrical ATM cells of each channel output from the plurality of optical / electrical cell conversion circuits. A plurality of output buffer circuits, based on the destination address of each electric ATM cell notified from the input buffer circuit, a conflict avoidance control of the input buffer circuit,
A control device that performs channel selection of each optical cell selection circuit and contention avoidance control of the output buffer circuit is provided.

【0007】また、電気/光セル変換回路は、電気AT
Mセルの信号速度に対応する繰り返し周期の光短パルス
列を発生する短パルス光源と、電気ATMセルで光短パ
ルス列を強度変調する強度変調器とを備える。また、光
セル選択回路は、ビット多重されて入力する光ATMセ
ルを2分岐する光分岐器と、分岐された一方の光ATM
セルを入力して制御パルスに応じたチャネルの光ATM
セルを選択する光スイッチと、分岐された他方の光AT
Mセルを入力して制御パルスのビット同期をとる光同期
回路と、ビット同期がとれた制御パルスの位相を選択チ
ャネルに応じて制御する光スイッチ駆動回路とを備え
る。
The electric / optical cell conversion circuit is an electric AT.
A short pulse light source that generates a short optical pulse train having a repeating period corresponding to the signal speed of the M cell and an intensity modulator that intensity-modulates the short optical pulse train by an electric ATM cell are provided. The optical cell selection circuit includes an optical branching device that branches an optical ATM cell that is bit-multiplexed and that is input, and one branched optical ATM cell.
Optical ATM of the channel which inputs the cell and responds to the control pulse
Optical switch for selecting cell and other branched optical AT
An optical synchronization circuit for inputting M cells to perform bit synchronization of the control pulse and an optical switch drive circuit for controlling the phase of the control pulse having the bit synchronization according to the selected channel are provided.

【0008】[0008]

【作用】本発明の光ATMスイッチでは、光セル生成、
ビット多重化、光セル選択、同期等の機能を光短パルス
列を用いた光信号処理技術により実現し、バッファリン
グ処理を電気技術により実現している。これにより、例
えば電気処理の時間をサブナノ秒、光短パルスの幅を10
ピコ秒とすると、従来の電気信号によるATMスイッチ
の信号速度よりも高速化することができ、それに伴って
スイッチ容量も増大させることができる。また、従来の
光ATMスイッチと比べると光パワー損失が低減され、
光信号の同期がとりやすい構成になっている。
In the optical ATM switch of the present invention, the optical cell generation,
Functions such as bit multiplexing, optical cell selection, and synchronization are realized by optical signal processing technology using optical short pulse trains, and buffering processing is realized by electrical technology. This allows, for example, electrical processing time of sub-nanosecond and light pulse width of 10
With picoseconds, the signal speed of the conventional ATM switch using electric signals can be increased, and the switch capacity can be increased accordingly. In addition, the optical power loss is reduced as compared with the conventional optical ATM switch,
It has a configuration that makes it easy to synchronize optical signals.

【0009】さらに、各出力線対応に複数個の光セル選
択回路を縦続に接続し、選択された光セルを電気信号に
変換した後に出力バッファ回路で競合回避制御する。こ
れにより、出力側におけるスイッチスループットを向上
させることができる。
Further, a plurality of optical cell selection circuits are connected in cascade for each output line, and after the selected optical cells are converted into electric signals, conflict avoidance control is performed by the output buffer circuit. As a result, the switch throughput on the output side can be improved.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明の光ATMスイッチの実施例
構成を示す。図において、1−1〜1−nは電気ATM
セル入力線、2−1〜2−nは入力バッファ回路、3−
1〜3−nは電気/光セル変換回路、4−1〜4−nは
各光路間に適当な相対時間遅延を与える光導波路、5は
光スターカプラ、6−1−1〜6−1−N,6−2−1
〜6−2−N,…,6−n−1〜6−n−Nはそれぞれ
縦続に接続された光セル選択回路、7−1〜7−nは光
/電気セル変換回路(光検出器)、8−1〜8−nは出
力バッファ回路、9−1〜9−nは光ATMセル出力
線、100は入力バッファ回路2−1〜2−n,光セル
選択回路6−1−1〜6−n−N,出力バッファ回路8
−1〜8−nを制御する制御装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of an optical ATM switch according to the present invention. In the figure, 1-1 to 1-n are electric ATMs
Cell input lines, 2-1 to 2-n are input buffer circuits, 3-
1 to 3-n are electric / optical cell conversion circuits, 4-1 to 4-n are optical waveguides that give appropriate relative time delays between the optical paths, 5 is an optical star coupler, and 6-1-1 to 6-1. -N, 6-2-1
6-2-N, ..., 6-n-1 to 6-n-N are photocell selection circuits connected in cascade, and 7-1 to 7-n are optical / electrical cell conversion circuits (photodetectors). ), 8-1 to 8-n are output buffer circuits, 9-1 to 9-n are optical ATM cell output lines, 100 is input buffer circuits 2-1 to 2-n, and optical cell selection circuit 6-1-1. To 6-n-N, output buffer circuit 8
It is a control device which controls -1 to 8-n.

【0011】電気/光セル変換回路3は、図2に示すよ
うに短パルス光源10、強度変調器11により構成され
る。光セル選択回路6は、図3に示すように光分岐器1
2、光同期回路13、光スイッチ14、光スイッチ駆動
回路15により構成される。以下、本実施例の動作例に
ついて説明する。信号速度V(bit/s) の電気ATMセル
は、電気ATMセル入力線1−1〜1−nからそれぞれ
対応する入力バッファ回路2−1〜2−nに入力され
る。各入力バッファ回路は、セルメモリの先頭にあるセ
ルの宛先アドレスを制御装置100に送出する。制御装
置100は、各アドレスを基に入力側でセルの競合が生
じないようにセルメモリからセルの送出を制御する。入
力バッファ回路の制御は公知の制御アルゴリズムで対応
できる。なお、一度に同じ出線に出力できるセル数は、
縦続に接続される光セル選択回路の数Mである。
The electrical / optical cell conversion circuit 3 is composed of a short pulse light source 10 and an intensity modulator 11 as shown in FIG. The optical cell selection circuit 6 includes an optical branching device 1 as shown in FIG.
2, an optical synchronization circuit 13, an optical switch 14, and an optical switch drive circuit 15. Hereinafter, an operation example of this embodiment will be described. The electric ATM cells having the signal speed V (bit / s) are input from the electric ATM cell input lines 1-1 to 1-n to the corresponding input buffer circuits 2-1 to 2-n. Each input buffer circuit sends the destination address of the cell at the head of the cell memory to the control device 100. The control device 100 controls transmission of cells from the cell memory on the basis of each address so that cell competition does not occur on the input side. The control of the input buffer circuit can be handled by a known control algorithm. The number of cells that can be output to the same outgoing line at one time is
It is the number M of photocell selection circuits connected in cascade.

【0012】入力バッファ回路2−1〜2−nから出力
される電気ATMセルは、電気/光セル変換回路3−1
〜3−nの各強度変調器11に入力される。強度変調器
11は、短パルス光源10から供給されるパルス幅Δ
τ、繰り返し周期1/V(s) の光短パルス列を、電気A
TMセルで変調して光信号に変換する。各チャネルの光
ATMセルは、隣接するチャネル間で相対時間遅延Δt
を有する光導波路4−1〜4−nを介して光スターカプ
ラ5に入力されるので、Δtごとにビット多重されて光
スターカプラ5から出力される。
The electric ATM cells output from the input buffer circuits 2-1 to 2-n are electric / optical cell conversion circuits 3-1.
To 3-n intensity modulators 11 are input. The intensity modulator 11 has a pulse width Δ supplied from the short pulse light source 10.
A short optical pulse train with τ and repetition period 1 / V (s)
It is modulated by the TM cell and converted into an optical signal. The optical ATM cell of each channel has a relative time delay Δt between adjacent channels.
Since the light is input to the optical star coupler 5 via the optical waveguides 4-1 to 4-n having, the bits are multiplexed for each Δt and output from the optical star coupler 5.

【0013】図4は、n=3の場合の電気/光セル変換
回路3および光スターカプラ5の入出力におけるパルス
の動作を示す。図において、は電気/光セル変換回路
3−1〜3−3に入力される電気ATMセル、は電気
/光セル変換回路3−1で変換され光導波路4−1から
出力されるチャネル1の光ATMセル、は電気/光セ
ル変換回路3−2で変換され光導波路4−2から出力さ
れるチャネル2の光ATMセル、は電気/光セル変換
回路3−3で変換され光導波路4−3から出力されるチ
ャネル3の光ATMセル、は光スターカプラ5から出
力されるビット多重された光ATMセルである。
FIG. 4 shows a pulse operation at the input / output of the electric / optical cell conversion circuit 3 and the optical star coupler 5 when n = 3. In the figure, is an electric ATM cell input to the electric / optical cell conversion circuits 3-1 to 3-3, and is a channel 1 converted by the electric / optical cell conversion circuit 3-1 and output from the optical waveguide 4-1. The optical ATM cell is converted by the electric / optical cell conversion circuit 3-2 and output from the optical waveguide 4-2. The optical ATM cell of the channel 2 is converted by the electric / optical cell conversion circuit 3-3 and the optical waveguide 4-. The optical ATM cell of channel 3 output from the optical fiber 3 is a bit-multiplexed optical ATM cell output from the optical star coupler 5.

【0014】光スターカプラ5の出力側では、縦続に接
続された光セル選択回路6−1−1〜6−n−Nの各光
スイッチ14で所望のセルが選択される。それぞれ選択
された光ATMセルは、光/電気セル変換回路7−1〜
7−nで電気ATMセルに変換され、それぞれ対応する
出力バッファ回路8−1〜8−nで競合回避制御されて
各光ATMセル出力線9−1〜9−nに送出される。
On the output side of the optical star coupler 5, a desired cell is selected by each optical switch 14 of the optical cell selection circuits 6-1-1 to 6-n-N connected in cascade. The selected optical ATM cells are the optical / electrical cell conversion circuits 7-1 to 7-1.
7-n, it is converted into an electric ATM cell, and the corresponding output buffer circuits 8-1 to 8-n are subjected to conflict avoidance control and sent to the respective optical ATM cell output lines 9-1 to 9-n.

【0015】光スイッチ14の制御は、制御装置100
が各入力バッファ回路から受けたルーチング情報に基づ
いて光スイッチ駆動回路15を介して行う。なお、縦続
に接続される光セル選択回路の数がMであるので、一度
に選択できるセルの数はMとなる。このMが大きいほど
スイッチスループットは向上する(T.T.Lee, et al.,"A
broadband optical multicast switch", ISS'90, Post
er Session 2,1990)。
The control of the optical switch 14 is performed by the control device 100.
Via the optical switch drive circuit 15 based on the routing information received from each input buffer circuit. Since the number of optical cell selection circuits connected in cascade is M, the number of cells that can be selected at a time is M. The larger this M, the higher the switch throughput (TTLee, et al., "A
broadband optical multicast switch ", ISS'90, Post
er Session 2, 1990).

【0016】ここで、100Gbit/s を越えるような高速光
信号列から所望の光セルを選択するような場合に、電気
的に扱うには非常に困難な帯域であるので光/光処理が
有効である。具体的には、光非線形効果を用いた光/光
スイッチングや光PLL回路等が用いられる。図5は、
光スイッチ14および光スイッチ駆動回路15の構成例
を示す。
Here, when a desired optical cell is selected from a high-speed optical signal train exceeding 100 Gbit / s, the optical / optical processing is effective because the band is extremely difficult to handle electrically. Is. Specifically, optical / optical switching using an optical nonlinear effect, an optical PLL circuit, or the like is used. Figure 5
A configuration example of the optical switch 14 and the optical switch drive circuit 15 is shown.

【0017】図において、光スイッチ駆動回路15は、
光スイッチ制御用光源16およびセル選択タイミング設
定回路17により構成される。光スイッチ14は、合波
器18、光ファイバ19、分波器20および検光子21
により構成される。ここで、光非線形効果を用いた光ス
イッチ14の動作例について図6を参照して説明する。
波長λ1 の信号光と波長λ2 の制御パルスを合波器18
で合波して光ファイバ19に入力する。制御パルスに適
当なパワーを与えることにより、光ファイバ19では3
次の光非線形効果(光カー効果)が生じて屈折率が変化
する。これにより、制御パルスとタイミングが一致する
信号光は、直交する偏波間に位相差が生じ、位相差がち
ょうどπずれたときに直線偏波の向きが90度回転する。
よって、出力側の検光子21をスイッチングするパルス
の偏波方向に合わせることにより、制御パルスに対応す
る信号光を選択することができる。なお、制御パルスは
分波器20で信号光と分離される。光ファイバ19は通
常のものでよく、また非線形定数の大きい物質をドープ
した光導波路(例えばカルコゲナイド光ファイバ)等を
用いてもよい。光非線形効果を用いた光スイッチ14の
他の構成としては、例えば4光波混合を用いたもの、非
線形サニャック干渉計を用いたものを利用することがで
きる。
In the figure, the optical switch drive circuit 15 is
The optical switch control light source 16 and the cell selection timing setting circuit 17 are used. The optical switch 14 includes a multiplexer 18, an optical fiber 19, a demultiplexer 20, and an analyzer 21.
It consists of. Here, an operation example of the optical switch 14 using the optical nonlinear effect will be described with reference to FIG.
The signal light of wavelength λ 1 and the control pulse of wavelength λ 2 are combined by the multiplexer 18
Are multiplexed and input to the optical fiber 19. By giving an appropriate power to the control pulse, the optical fiber 19 has 3
The following optical nonlinear effect (optical Kerr effect) occurs and the refractive index changes. As a result, in the signal light whose timing coincides with that of the control pulse, a phase difference occurs between the orthogonal polarizations, and the direction of the linear polarization rotates 90 degrees when the phase difference deviates by just π.
Therefore, the signal light corresponding to the control pulse can be selected by adjusting the analyzer 21 on the output side to the polarization direction of the switching pulse. The control pulse is separated from the signal light by the demultiplexer 20. The optical fiber 19 may be an ordinary one, or an optical waveguide (eg, chalcogenide optical fiber) doped with a substance having a large nonlinear constant may be used. As another configuration of the optical switch 14 using the optical nonlinear effect, for example, one using four-wave mixing or one using a nonlinear Sagnac interferometer can be used.

【0018】本発明では、セルの周期ごとに選択するビ
ット列をスイッチングする必要がある。そこで、光スイ
ッチ駆動回路15では、光スイッチ制御用光源16から
光同期回路13の出力に応じた所定の周期の光パルスを
出力させ、セル選択タイミング設定回路17で制御装置
100から与えられる制御情報に応じて光パルスの位相
を制御し、光スイッチ14に制御パルスとして与える。
In the present invention, it is necessary to switch the selected bit string for each cell cycle. Therefore, the optical switch drive circuit 15 causes the optical switch control light source 16 to output an optical pulse having a predetermined cycle according to the output of the optical synchronization circuit 13, and the cell selection timing setting circuit 17 outputs control information provided from the control device 100. The phase of the light pulse is controlled in accordance with the above, and is supplied to the light switch 14 as a control pulse.

【0019】なお、制御パルスと信号光のビット同期を
とる光同期回路13は、例えば進行波型半導体レーザ増
幅器の利得をクロックで変調して信号光パルスとクロッ
クパルスの相関を検出し、検出した位相誤差出力をクロ
ックにフィードバックしてクロックパルスの周波数を信
号光パルスの繰り返し周波数に同期させる光位相同期ル
ープにより実現可能である(川西, 他「全光相関検出を
用いた超高速光パルス同期技術」, NTT R&D, vol.42, N
o.5, pp.679-688, 1993)。
The optical synchronizing circuit 13 for bit-synchronizing the control pulse and the signal light detects the correlation between the signal light pulse and the clock pulse by modulating the gain of a traveling wave type semiconductor laser amplifier with a clock, for example. This can be realized by an optical phase-locked loop that feeds back the phase error output to the clock and synchronizes the frequency of the clock pulse with the repetition frequency of the signal light pulse (Kawanishi, et al. "Ultrafast optical pulse synchronization technology using all-optical correlation detection" , NTT R & D, vol.42, N
o.5, pp.679-688, 1993).

【0020】図7は、セル選択タイミング設定回路17
の構成例を示す。図において、セル選択タイミング設定
回路17は2×2光スイッチ22−1〜22−mと光遅
延線ペア23−1〜23−mを交互に接続し、最後に2
×1光カプラ24を接続した構成である。初段の光遅延
線ペア23−1は相対時間差がΔt、2段目の光遅延線
ペア23−2は相対時間差が2Δt、…、m段目の光遅
延線ペア23−mは相対時間差が2m-1 Δtである。2
×2光スイッチ22の制御信号は、制御装置100から
与えられる。
FIG. 7 shows a cell selection timing setting circuit 17
A configuration example of is shown. In the figure, the cell selection timing setting circuit 17 alternately connects the 2 × 2 optical switches 22-1 to 22-m and the optical delay line pairs 23-1 to 23-m, and finally 2
In this configuration, a × 1 optical coupler 24 is connected. The first optical delay line pair 23-1 has a relative time difference of Δt, the second optical delay line pair 23-2 has a relative time difference of 2Δt, ..., The mth optical delay line pair 23-m has a relative time difference of 2t. m-1 Δt. Two
The control signal of the × 2 optical switch 22 is given from the control device 100.

【0021】ここで、4チャネル多重の場合の動作例に
ついて図8を参照して説明する。この場合には2個の2
×2光スイッチ22−1,22−2を制御することにな
る。2×2光スイッチ22−1,22−2は、制御信号
として0が与えられたときにスルー状態、1が与えられ
たときにクロス状態となるものとする。2×2光スイッ
チ22−1,22−2の制御信号は2ビットとなり、チ
ャネル1を選択する場合には遅延0を設定する制御信号
(1,0)、チャネル2を選択する場合には遅延1を設
定する制御信号(0,1)、チャネル3を選択する場合
には遅延2を設定する制御信号(1,1)、チャネル4
を選択する場合には遅延3を設定する制御信号(0,
0)を用いる。
Here, an operation example in the case of 4-channel multiplexing will be described with reference to FIG. In this case two 2
The x2 optical switches 22-1 and 22-2 are controlled. It is assumed that the 2 × 2 optical switches 22-1 and 22-2 are in the through state when 0 is given as a control signal and in the cross state when 1 is given. The control signals of the 2 × 2 optical switches 22-1 and 22-2 are 2 bits, and the control signal (1,0) that sets the delay 0 when channel 1 is selected, and the delay when the channel 2 is selected. Control signal (0, 1) for setting 1; control signal (1, 1) for setting delay 2 when channel 3 is selected; channel 4
Control signal (0,
0) is used.

【0022】また、セル選択タイミング設定回路17は
2×2光スイッチ22に代えて、図9に示すように2×
2光カプラ24と光ゲートスイッチ25を用いることも
できる。なお、2×2光カプラ24の2つの出線に配置
される2つの光ゲートスイッチ25は相補動作するもの
とする。また、セル選択タイミング設定回路17は、図
10に示すように1×N光スイッチ26と、N種類の光
遅延線27と、N×1光スイッチ28とにより構成する
こともできる。1×N光スイッチ26とN×1光スイッ
チ28で設定される経路に応じた遅延が得られる。
Further, the cell selection timing setting circuit 17 is replaced with the 2 × 2 optical switch 22 and, as shown in FIG.
The two optical coupler 24 and the optical gate switch 25 can also be used. It is assumed that the two optical gate switches 25 arranged on the two outgoing lines of the 2 × 2 optical coupler 24 perform complementary operations. Further, the cell selection timing setting circuit 17 can also be configured by a 1 × N optical switch 26, N kinds of optical delay lines 27, and an N × 1 optical switch 28 as shown in FIG. A delay corresponding to the route set by the 1 × N optical switch 26 and the N × 1 optical switch 28 can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ATM
スイッチは、パルス幅の小さい光短パルス列を用いて高
速処理を行うので、パルス幅の逆数程度の高速光ハイウ
ェイを生成することができる。これにより、マルチキャ
ストが可能な大容量光ATMスイッチを実現することが
できる。また、従来の光ATMスイッチと比べると光パ
ワー損失の低減、同期のとりやすさの点において優れて
いる。さらに、各出力線対応に複数の光セル選択回路を
縦続に配置することにより、スイッチスループットを高
めることができる。
As described above, the optical ATM of the present invention
Since the switch performs high-speed processing using a short optical pulse train having a small pulse width, it is possible to generate a high-speed optical highway having a reciprocal of the pulse width. This makes it possible to realize a large-capacity optical ATM switch capable of multicasting. Further, it is superior to the conventional optical ATM switch in terms of reduction of optical power loss and ease of synchronization. Further, by arranging a plurality of optical cell selection circuits in cascade for each output line, the switch throughput can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光ATMスイッチの実施例構成を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical ATM switch according to an embodiment of the present invention.

【図2】電気/光セル変換回路3の構成例を示すブロッ
ク図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an electric / optical cell conversion circuit 3.

【図3】光セル選択回路6の構成例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of an optical cell selection circuit 6.

【図4】電気/光セル変換回路3および光スターカプラ
5の入出力におけるパルスの動作を説明するタイミング
チャート。
FIG. 4 is a timing chart explaining the operation of pulses at the input / output of the electric / optical cell conversion circuit 3 and the optical star coupler 5.

【図5】光スイッチ14および光スイッチ駆動回路15
の構成例を示すブロック図。
FIG. 5 shows an optical switch 14 and an optical switch drive circuit 15.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of FIG.

【図6】光スイッチ14の動作を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the optical switch 14.

【図7】セル選択タイミング設定回路17の構成例を示
すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a cell selection timing setting circuit 17.

【図8】光セル選択回路6における入力光セル(4チャ
ネル多重)と制御パルスの関係を説明するタイミングチ
ャート。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the relationship between an input optical cell (4 channel multiplexing) and a control pulse in the optical cell selection circuit 6.

【図9】セル選択タイミング設定回路17の他の構成例
を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the cell selection timing setting circuit 17.

【図10】セル選択タイミング設定回路17の他の構成
例を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing another configuration example of the cell selection timing setting circuit 17.

【図11】従来の時分割型光ATMスイッチの構成を示
すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional time division type optical ATM switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気ATMセル入力線 2 入力バッファ回路 3 電気/光セル変換回路 4 光導波路 5 光スターカプラ 6 光セル選択回路 7 光/電気セル変換回路(光検出器) 8 出力バッファ回路 9 光ATMセル出力線 10 短パルス光源 11 強度変調器 12 光分岐器 13 光同期回路 14 光スイッチ 15 光スイッチ駆動回路 16 光スイッチ制御用光源 17 セル選択タイミング設定回路 18 合波器 19 光ファイバ 20 分波器 21 検光子 22 2×2光スイッチ 23 光遅延線ペア 24 2×2光カプラ 25 光ゲートスイッチ 26 1×N光スイッチ 27 光遅延線 28 N×1光スイッチ 100 制御装置 1 electric ATM cell input line 2 input buffer circuit 3 electric / optical cell conversion circuit 4 optical waveguide 5 optical star coupler 6 optical cell selection circuit 7 optical / electrical cell conversion circuit (photodetector) 8 output buffer circuit 9 optical ATM cell output Line 10 Short pulse light source 11 Intensity modulator 12 Optical splitter 13 Optical synchronization circuit 14 Optical switch 15 Optical switch drive circuit 16 Optical switch control light source 17 Cell selection timing setting circuit 18 Multiplexer 19 Optical fiber 20 Demultiplexer 21 Detection Photon 22 2 × 2 optical switch 23 Optical delay line pair 24 2 × 2 optical coupler 25 Optical gate switch 26 1 × N optical switch 27 Optical delay line 28 N × 1 optical switch 100 Control device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の入力線からそれぞれ入力される電
気ATMセルをバッファリングする複数の入力バッファ
回路と、 前記電気ATMセルの信号速度に対応する繰り返し周期
の光短パルス列を前記電気ATMセルで強度変調して光
ATMセルに変換する複数の電気/光セル変換回路と、 前記複数の電気/光セル変換回路から出力される各チャ
ネルの光ATMセルに相対時間遅延を与える複数の光導
波路と、 前記複数の光導波路を通過した各チャネルの光ATMセ
ルをビット多重して出力する光スターカプラと、 複数の出力線対応にそれぞれ縦続に複数個接続され、前
記光スターカプラでビット多重された光ATMセルから
それぞれ所定のチャネルの光ATMセルを選択して出力
する複数の光セル選択回路と、 前記複数の光セル選択回路で選択された各チャネルの光
ATMセルを電気ATMセルに変換する複数の光/電気
セル変換回路と、 複数の出力線に対応して配置され、前記複数の光/電気
セル変換回路から出力される各チャネルの電気ATMセ
ルをバッファリングする複数の出力バッファ回路と、 前記入力バッファ回路から通知される各電気ATMセル
の宛先アドレスを基に、前記入力バッファ回路の競合回
避制御と、前記各光セル選択回路のチャネル選択と、前
記出力バッファ回路の競合回避制御とを行う制御装置と
を備えたことを特徴とする光ATMスイッチ。
1. A plurality of input buffer circuits for buffering electric ATM cells respectively inputted from a plurality of input lines, and an optical short pulse train having a repeating period corresponding to a signal speed of the electric ATM cells in the electric ATM cells. A plurality of electric / optical cell conversion circuits for intensity-modulating and converting into optical ATM cells; and a plurality of optical waveguides for giving a relative time delay to the optical ATM cells of the respective channels output from the plurality of electric / optical cell conversion circuits. , An optical star coupler for bit-multiplexing and outputting the optical ATM cells of the respective channels that have passed through the plurality of optical waveguides, and a plurality of optical star couplers connected in cascade corresponding to a plurality of output lines, and bit-multiplexed by the optical star coupler. A plurality of optical cell selection circuits for selecting and outputting optical ATM cells of respective predetermined channels from the optical ATM cells; A plurality of optical / electrical cell conversion circuits for converting the optical ATM cells of each selected channel into electric ATM cells and a plurality of output lines are arranged corresponding to the optical / electrical cell conversion circuits and output from the plurality of optical / electrical cell conversion circuits. A plurality of output buffer circuits for buffering electrical ATM cells of each channel, contention avoidance control of the input buffer circuits based on the destination address of each electrical ATM cell notified from the input buffer circuit, and each optical cell An optical ATM switch comprising: a control device that performs channel selection of a selection circuit and contention avoidance control of the output buffer circuit.
【請求項2】 請求項1に記載の光ATMスイッチにお
いて、 電気/光セル変換回路は、電気ATMセルの信号速度に
対応する繰り返し周期の光短パルス列を発生する短パル
ス光源と、前記電気ATMセルで前記光短パルス列を強
度変調する強度変調器とを備えたことを特徴とする光A
TMスイッチ。
2. The optical ATM switch according to claim 1, wherein the electric / optical cell conversion circuit generates a short optical pulse train having a repetition period corresponding to a signal speed of the electric ATM cell, and the electric ATM cell. An optical modulator comprising an intensity modulator for intensity-modulating the optical short pulse train in a cell.
TM switch.
【請求項3】 請求項1に記載の光ATMスイッチにお
いて、 光セル選択回路は、ビット多重されて入力する光ATM
セルを2分岐する光分岐器と、分岐された一方の光AT
Mセルを入力して制御パルスに応じたチャネルの光AT
Mセルを選択する光スイッチと、分岐された他方の光A
TMセルを入力して前記制御パルスのビット同期をとる
光同期回路と、ビット同期がとれた制御パルスの位相を
選択チャネルに応じて制御する光スイッチ駆動回路とを
備えたことを特徴とする光ATMスイッチ。
3. The optical ATM switch according to claim 1, wherein the optical cell selection circuit is an optical ATM which is input after being bit-multiplexed.
Optical branching device that branches the cell into two and one branched optical AT
Optical AT of channel corresponding to control pulse by inputting M cell
Optical switch for selecting M cell and the other branched light A
An optical synchronizing circuit for inputting a TM cell to bit-synchronize the control pulse, and an optical switch driving circuit for controlling the phase of the control pulse in bit synchronization according to a selected channel. ATM switch.
JP8563295A 1995-04-11 1995-04-11 Optical atm switch Pending JPH08288948A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8563295A JPH08288948A (en) 1995-04-11 1995-04-11 Optical atm switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8563295A JPH08288948A (en) 1995-04-11 1995-04-11 Optical atm switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08288948A true JPH08288948A (en) 1996-11-01

Family

ID=13864217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8563295A Pending JPH08288948A (en) 1995-04-11 1995-04-11 Optical atm switch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08288948A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3374174B2 (en) Packet routing method for photonic network and packet router for photonic network
EP0593206B1 (en) Optical nyquist rate multiplexer and demultiplexer
US7010230B2 (en) Integrated high-speed multiple-rate optical-time-division-multiplexing module
US5959753A (en) Ultra high bit rate all optical communication system
US6760524B2 (en) Optical signal processing device, optical demultiplexer, wavelength converting device, optical signal processing method, and wavelength converting method
US7272317B2 (en) Optical multiplexing communication system using ultra high speed signal transmission
US6570694B1 (en) System and method for low-jitter asynchronous optical regeneration using wavelength sampling
US20040208571A1 (en) All optical cross routing using decoding systems for optical encoded data symbols
JP3388947B2 (en) All-optical time division optical pulse demultiplexing circuit
Misawa et al. Broadcast-and-select photonic ATM switch with frequency division multiplexed output buffers
JPH0458736B2 (en)
JPH07123073A (en) Optical time division multiplex
JPH08288948A (en) Optical atm switch
JP4041007B2 (en) Optical multiplex communication method, optical multiplex communication system, optical signal multiplexer, and optical multiplex signal separator
JPH08223167A (en) Optical atm switch
JP2002236271A (en) Optical time division multiplexer
Ramamurthy Switches, wavelength routers, and wavelength converters
JP2004080462A (en) Isolating apparatus for time-division multiplexed signal light, and optical receiving apparatus and optical transmission system using the same
AU3613499A (en) Optical communications network
JPH09186693A (en) Optical atm switch
US20070274726A1 (en) Cross-connector for optical signals in time-division multiplex technology
JP2002515200A (en) Channel selection in an optical tdma network
JP2827501B2 (en) Optical self-routing circuit
JP3016257B2 (en) Optical pulse separation circuit
JP3171352B2 (en) Optical packet selector and optical packet switch