JPH08293871A - Optical atm switch - Google Patents

Optical atm switch

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JPH08293871A
JPH08293871A JP9878995A JP9878995A JPH08293871A JP H08293871 A JPH08293871 A JP H08293871A JP 9878995 A JP9878995 A JP 9878995A JP 9878995 A JP9878995 A JP 9878995A JP H08293871 A JPH08293871 A JP H08293871A
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JP
Japan
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output
optical
input
cells
node
Prior art date
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Application number
JP9878995A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Matsunaga
亨 松永
Koji Sasayama
浩二 笹山
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To constitute a node of high speed and a large scale with few parts by respectively outputting a cell addressed to a next node among cells from an input light link and an input line, converting it to a light frequency and a cell addressed to an output line among them through a buffer. CONSTITUTION: The cells incoming from the input line and the input light link through an optical demultiplexer 10 are divided to cells addressed to the output line and cells addressed to the next node and outputted by 1-input and 2-output switchs 11-1 to 4. An output line buffer 12 inputs the cells addressed to the output line and outputs them to the output line. On the other hand, variable light frequency converters 13-1 to 4 input each cell addressed to the next node directly or through an input line buffer 14. Each converter 13 respectively converts the inputted cells to the cells of the light frequency corresponding to the address node by being controlled by a control circuit 16, and an optical connector 15 multiplex the cells and outputs them to the output light link. Thereby, cells execute routing in a node with little hard quantity and at high speed so that a large-scale node is easily constituted.

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、固定長のセルの交換処
理を行う光ATMスイッチに関する。特に、アレイ導波
路回折格子型フィルタを用いたハイパキューブ型光AT
Mスイッチのノード(スイッチング素子)構成に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical ATM switch for exchanging fixed length cells. In particular, a hypercube type optical AT using an arrayed waveguide diffraction grating type filter
The present invention relates to a node (switching element) configuration of an M switch.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、ハイパキューブ型ATMスイッ
チの構成を示す。図において、8個のノードをそれぞれ
に付与されるアドレス000〜111で表示する。入出
力回線を収容する各ノードは、ハイパキューブネットワ
ークで相互に接続される。ここに示すハイパキューブネ
ットワークは、3(=log28)次元に配置された8個のノ
ードが、2進表示したノードアドレスの各桁のビットを
他のノードのアドレスと比較したとき、1ビットのみが
異なるノード同士の間にリンクをもつ構成である。たと
えば、ノード000と、ノード001、ノード010、
ノード100が相互に接続される(図中太線で示す)。
ハイパキューブネットワークには自己ルーチング機能が
ある。さらに、各ノードでは距離の短いセルに優先的に
ルートを割り付け、競合したときにはセルを迂回させる
機能をもたせている。なお、ハイパキューブネットワー
クについては、リード氏およびフジモト氏著「“Multic
omputer Networks : Message-Based Parallel Process
ing",1987,The MIT Press」の17〜18ページに記載があ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows the structure of a hypercube type ATM switch. In the figure, eight nodes are displayed with addresses 000 to 111 assigned to them. The nodes that accommodate the input / output lines are connected to each other by a hypercube network. In the hypercube network shown here, 8 nodes arranged in 3 (= log 2 8) dimensions compare 1 bit of each digit of the node address displayed in binary with the address of another node and 1 bit. Only the nodes that have different links have links. For example, node 000, node 001, node 010,
The nodes 100 are connected to each other (shown by thick lines in the figure).
The hypercube network has a self-routing function. Further, each node preferentially allocates a route to a cell having a short distance, and has a function of bypassing the cell when conflict occurs. Regarding Hypercube Network, read "Multic" by Reed and Fujimoto.
omputer Networks: Message-Based Parallel Process
ing ", 1987, The MIT Press", pages 17-18.

【0003】図5は、アレイ導波路回折格子型フィルタ
を用いたハイパキューブ型光ATMスイッチの構成を示
す(特願平7−45835号「ハイパキューブ型インタ
コネクションネットワーク」)。図において、8個のノ
ードをそれぞれに付与されるアドレス000〜111で
表示する。入出力回線を収容する各ノードは、ノード内
ルーチング回路41,光合波器42および光分波器43
を有する。ノード000〜111の入出力光リンクは、
アレイ導波路回折格子型フィルタ60の入出力ポート0
〜7に順番に接続される。すなわち、ノード000、0
01,010,…,111の光合波器42と、アレイ導
波路回折格子型フィルタ60の入力ポート0,1,2,
…,7が接続される。アレイ導波路回折格子型フィルタ
60の出力ポート0,1,2,…,7と、ノード00
0,001,010,…,111の光分波器43が接続
される。
FIG. 5 shows the structure of a hypercube type optical ATM switch using an arrayed waveguide diffraction grating type filter (Japanese Patent Application No. 7-45835, "Hypercube type interconnection network"). In the figure, eight nodes are displayed with addresses 000 to 111 assigned to them. Each node accommodating the input / output line includes an in-node routing circuit 41, an optical multiplexer 42 and an optical demultiplexer 43.
Have. The input / output optical links of the nodes 000 to 111 are
Input / output port 0 of arrayed waveguide diffraction grating filter 60
~ 7 are connected in sequence. That is, nodes 000, 0
, 111, and the input ports 0, 1, 2, of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 60.
..., 7 are connected. The output ports 0, 1, 2, ..., 7 of the arrayed-waveguide diffraction grating filter 60 and the node 00
The optical demultiplexers 43 of 0,001,010, ..., 111 are connected.

【0004】アレイ導波路回折格子型フィルタ60の入
出力ポートと光周波数は所定の関係になっている。たと
えば、入力ポート0から入力された光周波数f0,f1,f
2,…,f7の光は、それぞれ出力ポート0,1,2,
…,7に出力される。入力ポート5から入力された光周
波数f0,f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7の光は、それぞれ
出力ポート3,4,5,6,7,0,1,2に出力され
る。
The input / output ports of the arrayed waveguide diffraction grating filter 60 and the optical frequency have a predetermined relationship. For example, the optical frequencies f0, f1, f input from the input port 0
The light of 2, ..., f7 are output ports 0,1,2,
..., 7 is output. The light of optical frequencies f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7 input from the input port 5 is output to the output ports 3, 4, 5, 6, 7, 7, 0, 1, 2 respectively. .

【0005】ここで、各ノードをハイパキューブ型に接
続するには、対応するノード間で所定の光周波数を用い
る。たとえば、ノード000とノード001,010,
100を接続するには、それぞれ光周波数f1,f2,f4を
用いる。光周波数f1,f2,f4の光周波数多重光がアレイ
導波路回折格子型フィルタ60の入力ポート0に入力さ
れると、光周波数f1,f2,f4の光はそれぞれ出力ポート
1,2,4から出力され(図5に太線で示す)、それぞ
れ対応するノードに送出される。また、ノード101と
ノード001,100,111を接続するには、それぞ
れ光周波数f1,f4,f6を用いる。光周波数f1,f4,f6の
光周波数多重光がアレイ導波路回折格子型フィルタ60
の入力ポート5に入力されると、光周波数f1,f2,f4の
光はそれぞれ出力ポート4,7,1から出力され(図5
に太線で示す)、それぞれ対応するノードに送出され
る。
Here, in order to connect each node in a hypercube type, a predetermined optical frequency is used between the corresponding nodes. For example, node 000 and nodes 001, 010,
To connect 100, optical frequencies f1, f2, and f4 are used, respectively. When the optical frequency multiplexed light of the optical frequencies f1, f2, f4 is input to the input port 0 of the arrayed waveguide diffraction grating filter 60, the light of the optical frequencies f1, f2, f4 is output from the output ports 1, 2, 4 respectively. It is output (indicated by a thick line in FIG. 5) and sent to the corresponding node. Further, the optical frequencies f1, f4, and f6 are used to connect the node 101 and the nodes 001, 100, and 111, respectively. The optical frequency multiplexed light having the optical frequencies f1, f4 and f6 is the arrayed waveguide diffraction grating type filter 60.
When the light having the optical frequencies f1, f2, and f4 is input to the input port 5 of each of the output ports 4, 7, and 1 (see FIG. 5),
Are indicated by a thick line) and are sent to the corresponding nodes.

【0006】このように、各ノードをアレイ導波路回折
格子型フィルタ60を介して接続し、各ノードで使用す
る光周波数を選択することにより、アレイ導波路回折格
子型フィルタ60の光周波数によるルーチング機能を利
用して各ノードをハイパキューブ型に接続することがで
きる。これにより、各ノードに入出力される複数の光リ
ンクを光周波数多重技術を用いて入出力でそれぞれ1本
とすることができる。
As described above, each node is connected through the arrayed waveguide diffraction grating type filter 60 and the optical frequency used in each node is selected, whereby routing by the optical frequency of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 60 is performed. Each node can be connected in a hypercube type by utilizing the function. As a result, a plurality of optical links that are input and output to and from each node can be integrated into one input and output using the optical frequency multiplexing technique.

【0007】図6は、ハイパキューブ型光ATMスイッ
チのノード101の構成例を示す。図において、アレイ
導波路回折格子型フィルタ60の出力ポート5に接続さ
れる入力光リンク上のセル(光周波数f1,f4,f6)は光
分波器43で分波され、それぞれ光電気変換器44−1
〜44−3で電気セルに変換されて1入力2出力スイッ
チ45−1〜45−3に入力される。各1入力2出力ス
イッチは、出力回線に送出するセルを出力回線バッファ
46−1〜46−3に出力し、出力光リンクを介して他
のノードに送出するセルを4入力3出力スイッチ47に
出力する。入力回線のセルは光電気変換器44−4で電
気セルに変換されて1入力2出力スイッチ45−4に入
力される。1入力2出力スイッチ45−4は、出力回線
に送出するセルを出力回線バッファ46−4に出力し、
出力光リンクを介してノードに送出するセルを入力回線
バッファ48に出力する。入力回線バッファ48の出力
セルは4入力3出力スイッチ47に入力される。
FIG. 6 shows a configuration example of the node 101 of the hypercube type optical ATM switch. In the figure, the cells (optical frequencies f1, f4, f6) on the input optical link connected to the output port 5 of the arrayed-waveguide diffraction grating filter 60 are demultiplexed by the optical demultiplexer 43, and are respectively converted into optoelectric converters. 44-1
Is converted into an electric cell by 4444-3 and input to the 1-input 2-output switch 45-1 to 45-3. Each 1-input 2-output switch outputs a cell to be sent to the output line to the output line buffers 46-1 to 46-3, and a cell to be sent to another node via the output optical link to the 4-input 3-output switch 47. Output. The cells of the input line are converted into electric cells by the photoelectric converter 44-4 and input to the 1-input 2-output switch 45-4. The 1-input 2-output switch 45-4 outputs the cells to be sent to the output line to the output line buffer 46-4,
The cells to be sent to the node via the output optical link are output to the input line buffer 48. The output cell of the input line buffer 48 is input to the 4-input / 3-output switch 47.

【0008】4入力3出力スイッチ47に入力されたセ
ルは、宛先のノードに対応する光周波数のセルに変換す
る電気光変換器49−1〜49−3に出力される。各電
気光変換器から出力されるセルは、光合波器42で合波
されて出力光リンクに送出される。各出力回線バッファ
46−1〜46−4のセルは、セレクタ50を介して電
気光変換器49−4に入力され、所定の光周波数のセル
に変換されて出力回線に送出される。1入力2出力スイ
ッチ45−1〜45−4および4入力3出力スイッチ4
7は、制御回路51によりスイッチング制御される。
The cells input to the 4-input / 3-output switch 47 are output to the electro-optical converters 49-1 to 49-3 which convert the cells into optical-frequency cells corresponding to the destination node. The cells output from each electro-optical converter are multiplexed by the optical multiplexer 42 and sent to the output optical link. The cells of each of the output line buffers 46-1 to 46-4 are input to the electro-optical converter 49-4 via the selector 50, converted into cells of a predetermined optical frequency, and sent to the output line. 1-input 2-output switch 45-1 to 45-4 and 4-input 3-output switch 4
7 is switching-controlled by the control circuit 51.

【0009】なお、図6に示す構成は、各スイッチ、各
バッファ、セレクタ、制御回路はすべて電気回路であ
る。この電気スイッチに代えてマトリクス型光スイッチ
を用いることにより光電気変換器を不要とし、電気光変
換器に代えて発振光周波数が固定の光周波数変換器を用
いる構成も可能である。
In the configuration shown in FIG. 6, each switch, each buffer, selector and control circuit are all electric circuits. By using a matrix type optical switch instead of this electric switch, an opto-electric converter is not necessary, and a configuration using an optical frequency converter with a fixed oscillation optical frequency instead of the electro-optical converter is also possible.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6に示す
構成では、電気スイッチの帯域制限によりノードのスル
ープットが制限される問題があった。一方、電気スイッ
チの代わりにマトリクス型光スイッチを用いると信号帯
域に対する制限は緩やかになる。しかし、現時点の技術
では光スイッチ等の光部品の集積化は難しく、光スイッ
チの入出力ポート数が多くなるとハード量が多くなり
(一般に(入力ポート数)×(出力ポート数)に比
例)、全体を高速で動作させることが困難になる。
By the way, in the configuration shown in FIG. 6, there is a problem that the throughput of the node is limited by the band limitation of the electric switch. On the other hand, when the matrix type optical switch is used instead of the electric switch, the restriction on the signal band is loosened. However, with the current technology, it is difficult to integrate optical components such as optical switches, and as the number of input / output ports of an optical switch increases, the amount of hardware increases (generally proportional to (the number of input ports) x (the number of output ports)), It becomes difficult to operate the whole at high speed.

【0011】本発明は、少ないハード量で高速なセルの
ノード内ルーチングを可能とするノードを用いて規模の
拡大が容易な光ATMスイッチを提供することを目的と
する。
An object of the present invention is to provide an optical ATM switch whose scale can be easily expanded by using a node which enables high-speed in-node routing of a cell with a small amount of hardware.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光AT
Mスイッチのノードは、入力光リンクに接続され固定の
分波特性を有する光分波器と、光分波器の各出力ポート
および入力回線に接続され、出力回線または出力光リン
クに送出するセルを切り替えて出力する複数の1入力2
出力光スイッチと、入力回線バッファと、出力光リンク
に送出されるセルを入力しそれぞれ所定の光周波数に変
換して出力する複数の可変光周波数変換器と、各セルを
周波数多重して出力光リンクに送出する光結合器と、出
力回線に送出されるセルを1つずつ出力回線に送出する
出力回線バッファと、セルのルーチング情報に基づい
て、1入力2出力光スイッチ、可変光周波数変換器の各
出力光周波数、入力回線バッファからのセルの取り出し
を制御する制御回路とを備える。
An optical AT according to claim 1,
The node of the M switch is connected to the input optical link and has an optical demultiplexer having a fixed demultiplexing characteristic, and is connected to each output port and the input line of the optical demultiplexer and outputs to the output line or the output optical link. Multiple 1 inputs 2 that switch and output cells
An output optical switch, an input line buffer, a plurality of variable optical frequency converters for inputting cells to be sent to an output optical link, converting them to specified optical frequencies and outputting them, and frequency multiplexing each cell for output optical output. Optical coupler for sending to link, output line buffer for sending cells to output line one by one to output line, 1-input 2-output optical switch, variable optical frequency converter based on routing information of cells And a control circuit for controlling each output optical frequency and the extraction of cells from the input line buffer.

【0013】請求項2に記載の光ATMスイッチのノー
ドは、入力回線バッファと、入力回線バッファの出力セ
ルと入力光リンクのセルを周波数多重する第1の光合波
器と、第1の光合波器に接続され、第1の出力ポートに
それぞれ高々1波ずつを出力し、第2の出力ポートに残
りの光周波数の波を出力し、かつ各出力ポートへの分波
特性が可変の可変分波器と、可変分波器の第1の出力ポ
ートから出力されるセルをそれぞれ所定の光周波数に変
換する複数の固定光周波数変換器と、複数の固定光周波
数変換器から出力されるセルを周波数多重して出力光リ
ンクに送出する第2の光合波器と、可変分波器の第2の
出力ポートから出力されるセルを入力し、1つずつ出力
回線に送出する出力回線バッファと、セルのルーチング
情報に基づいて、可変分波器の各出力ポートの出力光周
波数と、入力回線バッファからのセルの取り出しを制御
する制御回路とを備える。
The node of the optical ATM switch according to the present invention comprises an input line buffer, a first optical multiplexer for frequency-multiplexing an output cell of the input line buffer and a cell of the input optical link, and a first optical multiplexer. Connected to the output device, outputs at most one wave to the first output port, outputs the wave of the remaining optical frequency to the second output port, and changes the demultiplexing characteristic to each output port. Demultiplexer, a plurality of fixed optical frequency converters for converting the cells output from the first output port of the variable demultiplexer to predetermined optical frequencies, and cells output from the plurality of fixed optical frequency converters A second optical multiplexer for frequency-multiplexing and transmitting to the output optical link, and an output line buffer for inputting cells output from the second output port of the variable demultiplexer and sending them to the output line one by one , Based on cell routing information And an output optical frequency of the output port of the variable demultiplexer, and a control circuit for controlling the removal of cells from the input line buffer.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に記載の光ATMスイッチのノードで
は、入力光リンクおよび入力回線から到着したセルのう
ち、次のノード宛のものは可変光周波数変換器で対応す
る光周波数に変換して出力リンクに送出され、出力回線
宛のものは出力回線バッファを介して出力回線に送出さ
れる。
In the node of the optical ATM switch according to claim 1, of the cells arriving from the input optical link and the input line, the one addressed to the next node is converted to the corresponding optical frequency by the variable optical frequency converter. It is sent to the output link, and the one addressed to the output line is sent to the output line via the output line buffer.

【0015】請求項2に記載の光ATMスイッチのノー
ドでは、入力光リンクおよび入力回線から到着したセル
を合波して可変分波器に入力し、次のノード宛のものは
そのノードに対応した固定光周波数変換器で所定の光周
波数に変換して出力リンクに送出され、出力回線宛のも
のは出力回線バッファを介して出力回線に送出される。
In the node of the optical ATM switch according to the second aspect, the cells arriving from the input optical link and the input line are multiplexed and input to the variable demultiplexer, and the one addressed to the next node corresponds to that node. The fixed optical frequency converter converts it to a predetermined optical frequency and sends it to the output link, and the one addressed to the output line is sent to the output line via the output line buffer.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

(第1実施例)図1は、本発明の光ATMスイッチを構
成するノード101の第1実施例を示す。図において、
ノード101には、アレイ導波路回折格子型フィルタ6
0の入出力ポートに接続される入出力光リンクと、入出
力回線が収容される。入力光リンクに接続される光分波
器10は固定の分波特性を有し、ハイパキューブネット
ワークの次元数(ここでは3)に等しい数の出力ポート
をもつ。光分波器10の各出力ポートには1入力2出力
光スイッチ11−1〜11−3が接続され、その一方の
出力は出力回線バッファ12に接続され、他方の出力は
それぞれ可変光周波数変換器13−1〜13−3に接続
される。入力回線には1入力2出力光スイッチ11−4
が接続され、その一方の出力は出力回線バッファ12に
接続され、他方の出力は入力回線バッファ14に接続さ
れる。入力回線バッファ14の出力は可変光周波数変換
器13−4に接続される。各可変光周波数変換器の出力
は光結合器15に接続され、その出力が出力光リンクに
接続される。出力回線バッファ12の出力は出力回線に
接続される。制御回路16は、セルのルーチング情報に
基づいて、1入力2出力光スイッチ11−1〜11−4
と、可変光周波数変換器13−1〜13−4の各出力光
周波数と、入力回線バッファ14からのセルの取り出し
を制御する。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of a node 101 which constitutes an optical ATM switch of the present invention. In the figure,
The node 101 has an arrayed waveguide diffraction grating type filter 6
An input / output optical link connected to the 0 input / output port and an input / output line are accommodated. The optical demultiplexer 10 connected to the input optical link has a fixed demultiplexing characteristic, and has a number of output ports equal to the dimension number (here, 3) of the hypercube network. 1-input 2-output optical switches 11-1 to 11-3 are connected to each output port of the optical demultiplexer 10, one output of which is connected to the output line buffer 12, and the other output is variable optical frequency conversion. 13-1 to 13-3. 1-input 2-output optical switch 11-4 for input line
Are connected to the output line buffer 12, and the other output is connected to the input line buffer 14. The output of the input line buffer 14 is connected to the variable optical frequency converter 13-4. The output of each variable optical frequency converter is connected to the optical coupler 15, and its output is connected to the output optical link. The output of the output line buffer 12 is connected to the output line. The control circuit 16 uses the one-input / two-output optical switches 11-1 to 11-4 based on the cell routing information.
And the output optical frequencies of the variable optical frequency converters 13-1 to 13-4 and the extraction of cells from the input line buffer 14.

【0017】アレイ導波路回折格子型フィルタ60の出
力ポート5に接続される入力光リンク上には、光周波数
f1,f4,f6のセルが多重されている。これらのセルは光
分波器10で分波され、それぞれ1入力2出力スイッチ
11−1〜11−3を介して、出力回線に送出するセル
は出力回線バッファ12に入力され、出力光リンクを介
して他のノードに送出するセルはそれぞれ可変光周波数
変換器13−1〜13−3に入力される。入力回線のセ
ルは、1入力2出力スイッチ11−4を介して出力回線
に送出するセルは出力回線バッファ13に入力され、出
力光リンクを介してノードに送出するセルは入力回線バ
ッファ14を介して可変光周波数変換器13−4に入力
される。
On the input optical link connected to the output port 5 of the arrayed waveguide grating filter 60, the optical frequency
The cells f1, f4, and f6 are multiplexed. These cells are demultiplexed by the optical demultiplexer 10, and the cells to be sent to the output line via the 1-input 2-output switches 11-1 to 11-3 are input to the output line buffer 12 to output the output optical link. The cells to be transmitted to other nodes via the respective nodes are input to the variable optical frequency converters 13-1 to 13-3. As for the cells of the input line, the cells to be sent to the output line via the 1-input / 2-output switch 11-4 are input to the output line buffer 13, and the cells to be sent to the node via the output optical link are via the input line buffer 14. And is input to the variable optical frequency converter 13-4.

【0018】可変光周波数変換器13−1〜13−4に
入力されたセルは、宛先のノードに対応する光周波数の
セルにそれぞれ変換され、光結合器15で合波されて出
力光リンクに送出される。これらの転送先ノードの決定
方法を含むセルの制御は、例えば特願平1−11412
6(自己ルーチング通話路)に示す方法により制御回路
16が実行する。可変光周波数変換器は、例えば、光信
号を一旦電気信号に変換した後に、多電極の分布ブラッ
グ反射型半導体レーザのような可変光周波数光源を用い
て所定の光周波数に変換する方法で実現できる。
The cells input to the variable optical frequency converters 13-1 to 13-4 are converted into optical frequency cells corresponding to the destination node, respectively, and multiplexed by the optical coupler 15 to form an output optical link. Sent out. The control of the cell including the method of determining the transfer destination node is described in, for example, Japanese Patent Application No. 1-11412.
The control circuit 16 executes by the method shown in 6 (self-routing speech path). The variable optical frequency converter can be realized, for example, by a method of once converting an optical signal into an electric signal and then converting it into a predetermined optical frequency using a variable optical frequency light source such as a distributed Bragg reflection type semiconductor laser with multiple electrodes. .

【0019】出力回線バッファ12のセルは、出力回線
上に1つずつ送出される。出力回線バッファ12は、図
6に示すように入力ポート対応に電気バッファを設け、
セレクタでその出力を制御する構成としてもよい。ま
た、出力回線バッファの入口で光周波数多重した後に、
文献(「周波数多重型出力バッファを用いた光ATMス
イッチ」、1994年電子情報通信学会春季全国大会、論文
番号B-558 )に記載されている周波数多重バッファを用
いてもよい。
The cells of the output line buffer 12 are sent out one by one on the output line. The output line buffer 12 is provided with an electric buffer corresponding to the input port as shown in FIG.
The output may be controlled by a selector. Also, after optical frequency multiplexing at the entrance of the output line buffer,
The frequency multiplex buffer described in the literature ("Optical ATM switch using frequency multiplex type output buffer", 1994 IEICE Spring National Convention, paper number B-558) may be used.

【0020】なお、本実施例では入力回線バッファ14
の出力が1の場合について示したが、出力光リンク上の
光周波数に空きがあれば、複数のセルを入力回線から取
り出し、それぞれを可変光周波数変換器で適当な光周波
数に変換する構成をとってもよい。複数のセルの取り出
しを可能とすることにより、入力バッファ数を減らすこ
とができる。
In this embodiment, the input line buffer 14
However, if there is a vacancy in the optical frequency on the output optical link, multiple cells are taken out from the input line and each variable optical frequency converter converts them to an appropriate optical frequency. Very good. By allowing a plurality of cells to be taken out, the number of input buffers can be reduced.

【0021】(第2実施例)図2は、本発明の光ATM
スイッチを構成するノード101の第2実施例を示す。
図において、ノード101には、アレイ導波路回折格子
型フィルタ60の入出力ポートに接続される入出力光リ
ンクと、入出力回線が収容される。入力回線には入力回
線バッファ21が接続される。入力回線バッファ21の
出力と入力光リンクは、固定の合波特性を有する光合波
器22に接続される。光合波器22の出力は、各出力ポ
ートへの分波特性が可変の可変分波器23に接続され
る。可変分波器23は、ハイパキューブネットワークの
次元数(ここでは3)に等しい数の第1の出力ポートと
第2の出力ポートを有し、第1の出力ポートにはそれぞ
れ高々1波ずつが出力され、第2の出力ポートには残り
の光周波数の波が出力される。可変分波器23の第1の
出力ポートには、それぞれ固定光周波数変換器24−1
〜24−3が接続される。各固定光周波数変換器の出力
は固定の合波特性を有する光合波器25に接続され、そ
の出力が出力光リンクに接続される。可変分波器23の
第2の出力ポートには出力回線バッファ26が接続さ
れ、その出力が出力回線に接続される。制御回路27
は、セルのルーチング情報に基づいて、可変分波器23
の各出力ポートの出力光周波数と、入力回線バッファ2
1からのセルの取り出しを制御する。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows an optical ATM of the present invention.
The 2nd Example of the node 101 which comprises a switch is shown.
In the figure, a node 101 accommodates an input / output optical link connected to the input / output port of the arrayed waveguide diffraction grating type filter 60 and an input / output line. The input line buffer 21 is connected to the input line. The output of the input line buffer 21 and the input optical link are connected to an optical multiplexer 22 having a fixed multiplexing characteristic. The output of the optical multiplexer 22 is connected to the variable demultiplexer 23 whose demultiplexing characteristic to each output port is variable. The variable demultiplexer 23 has the same number of first output ports and second output ports as the number of dimensions of the hypercube network (here, 3), and each of the first output ports has at most one wave. Then, the wave of the remaining optical frequency is output to the second output port. The fixed optical frequency converter 24-1 is connected to the first output port of the variable demultiplexer 23, respectively.
~ 24-3 are connected. The output of each fixed optical frequency converter is connected to the optical multiplexer 25 having a fixed multiplexing characteristic, and its output is connected to the output optical link. An output line buffer 26 is connected to the second output port of the variable demultiplexer 23, and its output is connected to the output line. Control circuit 27
Is a variable demultiplexer 23 based on the routing information of the cell.
Output optical frequency of each output port of and input line buffer 2
Controls cell removal from 1.

【0022】アレイ導波路回折格子型フィルタ60の出
力ポート5に接続される入力光リンク上には、光周波数
f1,f4,f6のセルが多重されている。これらのセルは、
光合波器22で入力回線バッファ21の出力セルと光周
波数多重され、可変分波器23に入力される。可変分波
器23では、出力回線に送出するセルは第2の出力ポー
トから出力回線バッファ26へ出力される。また、出力
光リンクを介して他のノードに送出するセルは、第1の
出力ポートからその転送先ノードに対応した光周波数に
変換する固定光周波数変換器へ出力される。これらの転
送先ノードの決定方法を含むセルの制御は、第1実施例
と同様の方法により制御回路27が実行する。また、転
送先ノードと出力リンク上の光周波数の関係は、アレイ
導波路回折格子型フィルタ60の特性とハイパキューブ
ネットワークにおけるノード間接続の関係から決めるこ
とができる。固定光周波数変換器は、例えば、光信号を
一旦電気信号に変換した後に、適当な光周波数光源を用
いて所定の光周波数に変換する方法で実現できる。
On the input optical link connected to the output port 5 of the arrayed waveguide grating filter 60, the optical frequency
The cells f1, f4, and f6 are multiplexed. These cells are
The optical multiplexer 22 carries out optical frequency multiplexing with the output cell of the input line buffer 21, and inputs to the variable demultiplexer 23. In the variable demultiplexer 23, the cells to be sent to the output line are output from the second output port to the output line buffer 26. Further, the cell to be sent to another node via the output optical link is output from the first output port to the fixed optical frequency converter for converting the optical frequency corresponding to the transfer destination node. The control of the cell including the method of determining the transfer destination node is executed by the control circuit 27 by the same method as in the first embodiment. Further, the relationship between the transfer destination node and the optical frequency on the output link can be determined from the relationship between the characteristics of the arrayed waveguide diffraction grating filter 60 and the connection between the nodes in the hypercube network. The fixed optical frequency converter can be realized by, for example, a method in which an optical signal is once converted into an electrical signal and then converted into a predetermined optical frequency using an appropriate optical frequency light source.

【0023】出力回線バッファ26のセルは、出力回線
上に1つずつ送出される。出力回線バッファ26は、そ
の入口でセルを分波した後に図6に示すように光周波数
対応に電気バッファを設け、セレクタでその出力を制御
する構成としてもよい。また、光周波数多重された状態
で第1実施例で示した文献に記載されている周波数多重
バッファを用いてもよい。
The cells of the output line buffer 26 are sent out one by one on the output line. The output line buffer 26 may have a structure in which an electric buffer corresponding to the optical frequency is provided as shown in FIG. 6 after the cell is demultiplexed at the entrance and the output is controlled by the selector. Further, the frequency multiplexing buffer described in the document shown in the first embodiment may be used in the optical frequency multiplexed state.

【0024】なお、本実施例においても第1実施例と同
様に、出力光リンク上の光周波数に空きがあれば、複数
のセルを入力回線から取り出す方法をとることができ
る。その場合には、各セルを適当な光周波数に変換した
後に光合波器22に入力する構成となり、図2に示す可
変分波器23は4波ではなく、5波以上を扱う構成とな
る。
In the present embodiment, as in the first embodiment, if there is a vacancy in the optical frequency on the output optical link, a method of taking out a plurality of cells from the input line can be adopted. In that case, each cell is converted to an appropriate optical frequency and then input to the optical multiplexer 22, and the variable demultiplexer 23 shown in FIG. 2 is configured to handle 5 or more waves instead of 4 waves.

【0025】図3は、可変分波器23の構成例を示す。
ここに示す構成は、文献("Photonichighway Switch usi
ng PLC ring resonators", 19 回 ECOC 国際会議論文集
WeP10.2, pp.545-548, 1993)に記載されているもので
ある。図において、リング共振器を用いた可変周波数選
択回路31−1〜31−3を縦続に接続する。各可変周
波数選択回路は、リング共振器内に周波数選択制御用電
極32を有し、制御回路27からの制御信号によって選
択する光周波数を設定する構成になっている。ここに示
す例では、光周波数f1,f4,f6,fi のセルが入力され、各
可変周波数選択回路で光周波数f1,f4,f6,fi のうち高々
1波が第1の出力ポートに取り出され、残りの光周波数
の波が第2の出力ポートに取り出される。
FIG. 3 shows a configuration example of the variable demultiplexer 23.
The configuration shown here is based on the literature ("Photonic highway Switch usi
ng PLC ring resonators ", 19th ECOC International Conference Proceedings
WeP10.2, pp.545-548, 1993). In the figure, variable frequency selection circuits 31-1 to 31-3 using ring resonators are connected in cascade. Each variable frequency selection circuit has a frequency selection control electrode 32 in the ring resonator and is configured to set an optical frequency to be selected by a control signal from the control circuit 27. In the example shown here, cells with optical frequencies f1, f4, f6, fi are input, and at most one wave of optical frequencies f1, f4, f6, fi is taken out to the first output port by each variable frequency selection circuit. , The remaining optical frequency waves are extracted at the second output port.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ATM
スイッチでは、ノードに到着したセルのノード内のルー
チングに光周波数のルーチング機能を利用することによ
り、少ないハード量で高速なセルのノード内ルーチング
を実現することができる。すなわち、光周波数変換を行
う部品の数はノードの入出力ポート数に比例するだけで
あるので、少ない部品点数でノードを構成することがで
き、比較的容易に大規模なノードを構成することができ
る。これにより、大規模な光ATMスイッチを容易に実
現することができる。
As described above, the optical ATM of the present invention
The switch can realize high-speed intra-node routing of a cell with a small amount of hardware by utilizing the optical frequency routing function for the intra-node routing of the cell arriving at the node. That is, since the number of components that perform optical frequency conversion is only proportional to the number of input / output ports of the node, it is possible to configure a node with a small number of components, and it is possible to configure a large-scale node relatively easily. it can. Thereby, a large-scale optical ATM switch can be easily realized.

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

【図1】本発明の光ATMスイッチを構成するノード1
01の第1実施例を示すブロック図。
FIG. 1 is a node 1 constituting an optical ATM switch of the present invention.
The block diagram which shows the 1st Example of 01.

【図2】本発明の光ATMスイッチを構成するノード1
01の第2実施例を示すブロック図。
FIG. 2 is a node 1 constituting the optical ATM switch of the present invention.
The block diagram which shows the 2nd Example of 01.

【図3】可変分波器23の構成例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a variable demultiplexer 23.

【図4】ハイパキューブ型ATMスイッチの構成を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a hypercube type ATM switch.

【図5】アレイ導波路回折格子型フィルタを用いたハイ
パキューブ型光ATMスイッチの構成を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a hypercube type optical ATM switch using an arrayed waveguide diffraction grating type filter.

【図6】ハイパキューブ型光ATMスイッチのノード1
01の構成例を示すブロック図。
FIG. 6 is a node 1 of a hypercube type optical ATM switch.
The block diagram which shows the structural example of 01.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光分波器 11 1入力2出力光スイッチ 12 出力回線バッファ 13 可変光周波数変換器 14 入力回線バッファ 15 光結合器 16 制御回路 21 入力回線バッファ 22,25 光合波器 23 可変分波器 24 固定光周波数変換器 26 出力回線バッファ 27 制御回路 31 可変周波数選択回路 32 周波数選択制御用電極 60 アレイ導波路回折格子型フィルタ 10 optical demultiplexer 11 1 input 2 output optical switch 12 output line buffer 13 variable optical frequency converter 14 input line buffer 15 optical coupler 16 control circuit 21 input line buffer 22, 25 optical multiplexer 23 variable demultiplexer 24 fixed Optical frequency converter 26 Output line buffer 27 Control circuit 31 Variable frequency selection circuit 32 Frequency selection control electrode 60 Arrayed waveguide diffraction grating type filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04Q 3/52 101 H04B 9/00 T ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04Q 3/52 101 H04B 9/00 T

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ATMの入出力回線を収容するノードと
アレイ導波路回折格子型フィルタの入出力ポートとを入
出力光リンクを介して接続し、各ノードごとに使用する
光周波数と接続するアレイ導波路回折格子型フィルタの
入出力ポートとをハイパキューブネットワークの接続関
係を満たすように設定し、各ノードは、入力光リンクお
よび入力回線から入力されるセルに対してルーチング情
報をもとに出力先を決定し、競合が生じた場合には他の
ノードへ迂回させるかバッファに待機させる制御を行う
光ATMスイッチにおいて、 前記ノードには、 前記入力光リンクに接続され、ハイパキューブネットワ
ークの次元数に等しい数の出力ポートをもち、固定の分
波特性を有する光分波器と、 前記光分波器の各出力ポートおよび前記入力回線に接続
され、前記出力回線または前記出力光リンクに送出する
セルを切り替えて出力する複数の1入力2出力光スイッ
チと、 前記入力回線から前記1入力2出力光スイッチを介して
前記出力光リンクに出力されるセルを蓄積する入力回線
バッファと、 前記複数の1入力2出力光スイッチまたは前記入力回線
バッファから出力光リンクに送出されるセルを入力し、
それぞれ所定の光周波数に変換して出力する複数の可変
光周波数変換器と、 前記複数の可変光周波数変換器から出力されるセルを周
波数多重して前記出力光リンクに送出する光結合器と、 前記複数の1入力2出力光スイッチから出力回線に送出
されるセルを入力し、1つずつ出力回線に送出する出力
回線バッファと、 セルのルーチング情報に基づいて、前記複数の1入力2
出力光スイッチ、前記複数の可変光周波数変換器の各出
力光周波数、前記入力回線バッファからのセルの取り出
しを制御する制御回路とを備えたことを特徴とする光A
TMスイッチ。
1. An array in which a node accommodating an ATM input / output line and an input / output port of an arrayed waveguide diffraction grating type filter are connected via an input / output optical link, and an optical frequency used for each node is connected. The input and output ports of the waveguide grating filter are set so as to satisfy the connection relationship of the hypercube network, and each node outputs based on the routing information for the cells input from the input optical link and input line. In an optical ATM switch that determines a destination and performs control to divert to another node or to wait in a buffer when contention occurs, the node is connected to the input optical link, and has a dimensionality of a hypercube network. An optical demultiplexer having a fixed demultiplexing characteristic with a number of output ports equal to, and each output port of the optical demultiplexer and the input line. A plurality of 1-input 2-output optical switches connected to the output line or the output optical link to switch and output cells, and output from the input line to the output optical link via the 1-input 2-output optical switch An input line buffer for accumulating cells, and a cell sent from the plurality of 1-input 2-output optical switches or the input line buffer to the output optical link,
A plurality of variable optical frequency converters each converting to a predetermined optical frequency and outputting, and an optical coupler that frequency-multiplexes cells output from the plurality of variable optical frequency converters and sends out to the output optical link, An output line buffer for inputting cells sent from the plurality of one-input two-output optical switches to the output line and sending the cells one by one to the output line, and a plurality of the one-input two-input units based on the routing information of the cells.
An optical A comprising an output optical switch, output optical frequencies of the plurality of variable optical frequency converters, and a control circuit for controlling cell extraction from the input line buffer.
TM switch.
【請求項2】 ATMの入出力回線を収容するノードと
アレイ導波路回折格子型フィルタの入出力ポートとを入
出力光リンクを介して接続し、各ノードごとに使用する
光周波数と接続するアレイ導波路回折格子型フィルタの
入出力ポートとをハイパキューブネットワークの接続関
係を満たすように設定し、各ノードは、入力光リンクお
よび入力回線から入力されるセルに対してルーチング情
報をもとに出力先を決定し、競合が生じた場合には他の
ノードへ迂回させるかバッファに待機させる制御を行う
光ATMスイッチにおいて、 前記ノードには、 前記入力回線から到着するセルを蓄積する入力回線バッ
ファと、 前記入力回線バッファの出力セルと前記入力光リンクの
セルを周波数多重する第1の光合波器と、 前記第1の光合波器に接続され、ハイパキューブネット
ワークの次元数に等しい数の第1の出力ポートと第2の
出力ポートを有し、第1の出力ポートにそれぞれ高々1
波ずつを出力し、第2の出力ポートに残りの光周波数の
波を出力し、かつ各出力ポートへの分波特性が可変の可
変分波器と、 前記可変分波器の第1の出力ポートから出力されるセル
をそれぞれ所定の光周波数に変換する複数の固定光周波
数変換器と、 前記複数の固定光周波数変換器から出力されるセルを周
波数多重して前記出力光リンクに送出する第2の光合波
器と、 前記可変分波器の第2の出力ポートから出力されるセル
を入力し、1つずつ出力回線に送出する出力回線バッフ
ァと、 セルのルーチング情報に基づいて、前記可変分波器の各
出力ポートの出力光周波数と、前記入力回線バッファか
らのセルの取り出しを制御する制御回路とを備えたこと
を特徴とする光ATMスイッチ。
2. An array in which a node accommodating an ATM input / output line and an input / output port of an arrayed waveguide diffraction grating type filter are connected via an input / output optical link, and an optical frequency used for each node is connected. The input and output ports of the waveguide grating filter are set so as to satisfy the connection relationship of the hypercube network, and each node outputs based on the routing information for the cells input from the input optical link and input line. In an optical ATM switch that determines a destination and performs control to divert to another node or to make a buffer wait when a conflict occurs, the node includes an input line buffer for accumulating cells arriving from the input line. A first optical multiplexer for frequency-multiplexing the output cell of the input line buffer and the cell of the input optical link; and a first optical multiplexer connected to the first optical multiplexer. Has a first output port and the second output ports the number of which is equal to the number of dimensions of the hypercube network, at most to the first output port 1
A variable demultiplexer that outputs each wave, outputs a wave of the remaining optical frequency to the second output port, and has a variable demultiplexing characteristic to each output port; and a first demultiplexer of the variable demultiplexer. A plurality of fixed optical frequency converters for converting the cells output from the output ports into predetermined optical frequencies, and the cells output from the plurality of fixed optical frequency converters are frequency-multiplexed and sent to the output optical link. A second optical multiplexer, an output line buffer for inputting cells output from the second output port of the variable demultiplexer, and sending them to the output line one by one, and based on the routing information of the cells, An optical ATM switch, comprising: an output optical frequency of each output port of the variable demultiplexer; and a control circuit for controlling cell extraction from the input line buffer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008259132A (en) * 2007-04-09 2008-10-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical cross-connect system and signal control method of optical cross-connect system
JP2008259129A (en) * 2007-04-09 2008-10-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical network system using optical cross-connect apparatus
JP2008259134A (en) * 2007-04-09 2008-10-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength selection switch, optical cross-connect device, wavelength selecting method, and signal control method in optical cross-connect device

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