JPS60237793A - 広帯域通話路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像情報などの高速高帯域信号の交換を行なう
交換機の通話路に関する。

（従来技術とそめ問題点） 近年、映像を主体とした視聴覚通信に対する需要が増大
し、これに対応して国内外で広帯域、高速信号を交換す
ることのできる交換機の研究が進められている。

一般に画像情報は放送テレビで４ＭＨｚ　、高品位テレ
ビで３０ＭＨｚの帯域を有しそれぞれディジタル符号化
して得られるディジタル信号のビットレートは１００Ｍ
ｂ／ｓ、２００〜５００Ｍｂ／ｓに及ぶ。

このような高速、高帯域信号の交換を行なう通話路スイ
ッチとしては、互いに交差する複数の入線と複数の出線
との各交点にＧａＡｇ　ＦＥＴなどによって構成される
スイッチ素子あるいはゲート回路などを複数個設け、制
御信号によって所望の入線と所望の出線との間の接続を
行なう。例えば昭和５８年度電子通信学会総合全国大会
講演論文集、分冊２　、　Ｎｏ、　４８６　記載のＧａ
Ａｓ　ＦＥＴ　Ｗトリックス・スイッチが知られている
。

とのＧａＡｓ−ＦＥＴマトリックス・スイッチは消費電
灯、チップサイズ、漏話特性などの制限から８×８程度
のマトリックスサイズが限度と考えられる。したがって
、実用に供する大容量の通話路を得るためには、小さな
マトリックスサイズのＧａＡｓＦＥＴマトリックス・ス
イッチ複数個を多段に配し、各段間をリンク接続する多
段リンク接続法が考えられる。

しかしながら一般にＧ　ａ　Ａ　ｍ・ＦＥＴは、バイポ
ーラトランジスタに比して負荷の駆動能力が低いため通
話路の各段間の配線長が長くなると分布容量によ多信号
速度の制限を受ける。また線間に存在する浮遊容量によ
って漏話特性の劣化を招く。

このような問題点を解決する手段としては、ＧａＡｓ　
ＦＥＴマトリックス・スイッチの入力および出力に光電
気変換回路および電気光変換回路を集積化し、通話路の
各段間リンク接続を光フアイバーケーブルによって行な
うことが考えられる。

しかしながら電気信号に比して、光コネクタあるいはス
プライス点の損失はバラツキが大きく、こめため通話路
毎に損失が異なるという新たな問題を生ずる。またＧａ
Ａｓ−ＦＥＴマトリックス・スイッチ、光・電気変換回
路、電気・光変換回路などが集積化されてもＧａＡｓ−
ＦＥＴマトリックス・スイッチの入力、出力信号の数だ
けの光コネクタを必要とするためにパッケージの小型化
が困難であるという欠点を有する上に通話路各段間のリ
ンク接続に多くの光フアイバーケーブルを必要とする。

この点について、図面を参照して詳しく説明する。

第１図は従来の広帯域通話路の一例を示す図である。

第１図に示した広帯域通話路は、格子スイッチ１００．
１１０および１２０によって構成される一次スイッチ１
６０と格子スイッチ１３０．１４０および１５０によっ
て構成される二次スイッチ１７０との間をリンク１８１
〜１８９で接続することにょって入線１６１〜１６９と
出線１７１〜１７９とや間の接続を行なうものでおる。

、　第１図において、例えば入線１６２と出線１７５と
の間の接続は、入線１６２−格子スイッチ１０〇−リン
ク１８２−格子スイ、ツチ１４〇−出線１７５の経路で
行なわれる。

第２図は第１図に示した格子スイッチの具体例を示す図
である。

第２図によれば第１図に示した格子スイッチ１００は入
線２０１．２０２および２０３と出線２１１．２１２お
よび２１３との各來点に設けられたスイッチ素子２２１
〜２２９によ、って構成され図示していない制御回路に
よってスイッチ素子２２１〜２２９の開閉制御を行なう
ことによって所望の入線と出線との間の接続を行なう。

第１図に戻ると、−次スイッチ１６０と二次スイッチ１
７０の間を接続するリンク１８１〜１８９にはたとえば
コンデンサ１９１に示すような分布容量が存在し、この
値が入線１６７．１６８および１６９に接続される図示
していない信号源の出力インピーダンスと共に広帯域通
話路が交換し得る信号の帯域、速度に制限を与える要因
となる。

さらに前記のリンク１８１〜１８９の間には例えばコン
デンサ１９２に示すような線間容量が存在し、これがリ
ンク１８１と１８４との間に漏話を生ずる原因となる。

また第１図に示した広帯域通話路を構成するためＫは一
次スイッチ１６０と二次スイッチ１７０との間のリンク
接続に合計、９本の布線が必要とされ１、こ・の値は一
次スイッチ１６０と二次スイッチ１７０を構成する格子
スイッチの数が増えれば増えるはど大きくカシ、例えば
−次スイッチ１６０の数をｍ、二次スイッチ１７０の数
をｎとするとｍＸｎ本のリンクが必要とされる。

第３図は従来の広帯域通話路の一例を示す図である。。

第３図において第１図と同一番号を付したものは、第り
図と同一の構成要素を示す。

第３図に示した広帯域通話路においては、さらに格子ス
イッチ１００の出線に電気・光変換回路３０１．３０２
および３０３を、格子スイッチｉｉ。

の出線に電気・光変換回路３０４，３０５および３０６
を、格子スイッチ１２０の出線に電気・光変換回路３０
７，３０８および３０９をそれぞれ設ける一方、格子ス
イッチ１３０の入線に光・電気変換回路３１１，３１２
および３１３を、格子スイッチ１４０の入線に光・電気
変換回路３１４，３１５および３１６を、格子スイッチ
１５００Å線に光・電気変換回路３１７，３１８および
３１９をそれぞれ設けることによって、−次スイッチ１
６０と二次スイッチ１７０との間のリンク接続を光フア
イバーケーブル３２１〜３２９によって行なっている。

°　第３図に示した広帯域通話路においては、−次スイ
ッチ１６０と二次スイッチ１７０との間のリンク接続を
光フアイバーケーブル３２１〜３２９によって行なって
いるため、第１図に示した分布容量１９１や線間容量１
９２が存在せず、このため広帯域・高速信号を良好な漏
話特性をもって交換することができる。

しかしながら一般に光コネクタ、スプライスなどは電気
信号に比して損失のバラツキが大きく入線１６１〜１６
９から出線１７１〜１７９に到る通話路間に挿入損失の
バラツキを与える要因となる。

更に第３図に示した広帯域通話路においては、−次スイ
ッチ１６０と二次スイッチ１７０との間のリンク接続に
９本の光フアイバーケーブルを要するとともに、例えば
格子スイッチｉｏｏと電気・光変換回路３０１，３０２
および３０３を同一のチップ上に集積化することができ
ても光ファイノく一ケーブル３２１，３２２および３２
３を接続するために３つの光コネクタを設ける必要があ
シ、この値は一次スイッチ１６０と二次スイッチ１７０
を構成する格子スイッチの数が増えれば増えるほど大き
くなシ、たとえば−次スイッチ１６０の数をｍ、二次ス
イッチ１７０の数をｎとするとｍＸｎ本の光フアイバー
リンクが必要とされるとともに一次スイッチ１６０に属
する格子スイッチにはｍ個の光コネクタを二次スイッチ
１７０に属する格子スイッチにはｎ個の光コネクタをそ
れぞれ設けなければならず、このことが広帯域通話路の
小型化に制限を与える要因となる。

（発明の目的） 本発明は、漏話特性が良好で、各通話路間の隼失のバラ
ツキを小さくすることが可能であるとともに、光フアイ
バーケーブルの布線数が少なく、パッケージの小型化が
容易な広帯域通話路を提供することにある。

（発明の構成） 本発明によれば、複数のスイッチ回路によって構成され
る第１の交換段と、複数９スイッチ回路によって構成さ
れる醪２の交換段とを少なくとも有する広帯域通話路に
おいて、前記第１の交換段に属する各スイッチ回路の！
数の出力にそれぞれ波長の異なる光信号を割シ当て波長
多重光信号として出力する第１の手段と、前記第１の交
換段を構成する複数やスイッチ回路から出力される第１
群の波長多重光信号から互いに波長の異なる光信号を選
択合波し、第２群の波長多重光信号として出力する第２
の手段と、前記第２の手段から出力される波長多重光信
号を分波した後に、それぞれ第２の交換段に属する各ス
イッチ回路の複数の入力に入力する第３の手段とをさら
に付加したことを特徴とする広帯域通話路が得られる。

（実施例） 第４図は本発明の実施例を示すブロック図である。

第４図において第３図と同一番号を付し冬ものは第３図
と同一の構成要素を示す。

第４図に示した本発明の実施例においては、電気・光変
換回路３０１，３０２および３０３の出力波長にそれぞ
れ波長λ１．λ、およびλ、を割シ当て光合、波器４０
１によって合波した後に波長多重光信号として出力され
、波長選択回路４２００Å力に加えられる。同じように
電気・光変換回路３０４．３０５および３０６出力波長
に波長λ１．λ。

およびλ、を、電気＝光変換回路３０７．３０８および
３０９の出力、波長に波長λ３．λ、およびλ。

をそれぞれ割）当て光合波器４０２および４０３によっ
てそれぞれ合波した後に波長多重光信号として出力され
波長選択回路４２０の入力に加えられる。

波長選択回路４２０は入力光導波路４３１，４３２およ
び４３３と、出力光導波路４４１，４４２および４４３
との各交点に設けられた波長選択素子４２１〜４２９に
よって構成され、波長選択素子４２３．４２６および４
２９はそれぞれ人力光導波路４３１，４３２および４３
３の波長多重光信号から各々波長λ１．λ、およびλ８
の光信号を選択した後に合波し新たな波長多重光信号と
して光導波路４４３から出力する。

同様にして波長選択素子４４２．４２５および４２８は
それぞれ人力光導波路４３１．４３２および４３３の波
長多重光信号から波長λ１．λ、およびλ、の光信号を
、また波長選択素子４２１，４２４および４２７はそれ
ぞ゛れ入力光導波路４３１．４３２および４３３０波長
多重光信号から波長λ３．λ。

およびλ、の光信号を選択した後に合波し、それぞれ新
たな波長多重光信号として出力光導波路４４２および４
４１に出力する。

ここで波長選択素子４２１〜４２９には例えばＬｉＮｂ
０．にＴｉを拡散することによって形成された方向性結
合器の上にくし形電極を設け、ＬｔＮｂＯ。

の電気光学効果による周期的な屈折率変化を用いて所望
の波長帯域の光信号にブラッグ反射を生じさせるものが
知られておシ、昭和５６年度電子通信学会講演論文集４
−２７ページに詳しく述べられている。

このようにして出力光導波路４４３から出力された波長
多重光信号は光分波器４１１によって波長λ１．λ、お
よびλ、を有する光信号に分波された後にそれぞれ光・
電気変換回路３１１．３１２および３１３の入力に加え
られる。

同じように出力光導波路４４２から出力された波長多重
光信号は光分波器４１２によって波長λ１．λ、および
λ、ｔｌ−有する光信号に分岐された後にそれぞれ晃・
電気変換回路３１４，３１５および３１６の入力に加え
られる。

更に出力光導波路４４１から出力された波長多重光信号
は光分波器４１３によって波長λ８．λ。

およびλ、を有する光信号に分岐された後にそれぞれ光
・電気変換回路３１７．３１８および３１９の入力に加
えられる。

第４図に示した本発明の実施例において、電気光変換回
路３０１の出力光信号に着目すると、この光信号は光合
波器４０１−波長選択素子４２３−光分波器４１１の径
路で光・電気変換回路３１１の入力に加えられる。

また電気・光変換回路３０２および３０３の出力光信号
はそれぞれ光合波器４０１−波長選択素子４２２−光分
波器４１２および光合波器４０１−波長選択素子４２１
−光分波器４１３の径路で光・電気変換回路３１４およ
び３１７の入力に加えられる。同じようにして電気・光
変換回路３０４゜３０５および３０６の出力光信号はそ
れぞれ光・電気変換回路３１２，３１５および３１８の
入力に、電気・光変換回路３０７，３０８および３０９
の出力光信号はそれぞれ光・電気変換回路３１３，３１
６および３１９の入力に加えられる。

このようにして第４図に示した一次スイッチ１６０と二
次スイッチ１７０との間は、第３図に示した従来の広帯
域通話路と全く等価なリンク接続が行なわれている。

第４図に示した本発明の実施例においては、例えば光・
電気変換回路３１１，３１２および３１３を７レイ化す
ることによって光分波器４１１との間の結合損失のバラ
ツキを抑制することが可能で、このためいずれの通話路
を通ってもほぼ挿゛入損失を一定にすることができる。

また−次スイッチ１６０と二次スイッチ１７０との間の
接続はわずか６本の光フアイバーケーブルによって行な
うことができるとともに例えば格子スイッチ１００、電
気・光変換回路３０１，３０２および３０３、光合波器
４０１を同一モジュール上に構成することによって、光
コネクタの数を３つから１つに削減することができ、こ
れによって広帯域通話路の小型化をはかることができる
。

この値の削減の効果は一次スイッチ１６０と二次スイッ
チ１７０を構成する格子スイッチの数が増えれば増える
ほど顕著となり、例えば−次スイッチ１６０に属する格
子スイッチの数をｍ、二次スイッチ１７０に属する格子
スイッチの数をｎとするとｍ十ｎ本の光フアイバーケー
ブルによってリンク接続を行なうことができるとともに
、例えば−次スイッチ１６０に属する格子スイッチに必
要とされるコネクタの数はｎ個から１個に削減すること
ができる。

なお、第４図に示した本発明の実施例においては２段リ
ンク接続の場合を示したが、広帯域通話路が複数段のス
イッチによって構成される場合においても各段間のリン
ク接続に本発明を適用し得ることは明らかである。

さらに、異なる段間に属する格子スイッチ間の接続に複
数本のリンクを用いる多重リンク接続の場合にも全く同
様の効果を有する。

（発明の効果） 本発明によれば、漏話特性が良好で各通話路間の損失の
バラツキを小さくすることが可能であるとともに、光フ
アイバーケーブルの布線数が少なく小型化の容易な広帯
域通話路が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の広帯域通話路の一例を示すブロック図、
第２図は第１図に示した格子スイッチ１００の具体例を
示す図、第３図は従来の広帯域通話路の一例を示すブロ
ック図、第４図は本発明の実施例を示すブロック図であ
る。 図において１００，１１０，１２０，１３０，１４０お
よび１５０は格子スイッチ、３０１〜３０９は電気・光
変換回路、３１１〜３１９は光・電気回路、４０１゜４
０２および４０３は光合波器、４１１，４１２および４
１３は光分波器、４２１〜４２９は波長選択素子をそれ
ぞれ表わす。 竿　１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のスイッチ回路によって構成される第１の交換段と
   、複数のスイッチ回路によって構成される第２の交換段
   とを少なくとも有する広帯域通話路において、前記第１
   の交換段に属する各スイッチ回路の複数の出力にそれぞ
   れ波長の異なる光信号を割シ当て波長多重光信号として
   出力する第１の手段と、前記第１の交換段を構成する複
   数のスイッチ回路から出力される第４群の波長多重光信
   号から互いに波長の異なる光信号を選択合波し第れぞれ
   第２の交換段に属する各スイッチ回路の複数の入力に入
   力する第３の手段とをさらに付加したことを特徴とする
   広帯域通話路。