WO2001043457A1 - Signal exchanging device - Google Patents

Signal exchanging device Download PDF

Info

Publication number
WO2001043457A1
WO2001043457A1 PCT/JP1999/006917 JP9906917W WO0143457A1 WO 2001043457 A1 WO2001043457 A1 WO 2001043457A1 JP 9906917 W JP9906917 W JP 9906917W WO 0143457 A1 WO0143457 A1 WO 0143457A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output
wavelength
switch
input
state
Prior art date
Application number
PCT/JP1999/006917
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Fujimoto
Original Assignee
Fujitsu Limited
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 Fujitsu Limited filed Critical Fujitsu Limited
Priority to PCT/JP1999/006917 priority Critical patent/WO2001043457A1/en
Publication of WO2001043457A1 publication Critical patent/WO2001043457A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007Construction
    • H04Q2011/0011Construction using wavelength conversion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007Construction
    • H04Q2011/0016Construction using wavelength multiplexing or demultiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • H04Q2011/0037Operation
    • H04Q2011/0041Optical control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005Switch and router aspects
    • H04Q2011/0052Interconnection of switches
    • H04Q2011/0058Crossbar; Matrix

Definitions

  • the present invention relates to a device for processing a signal, and mainly relates to a device for exchanging an optical signal.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • a cross-connect is a device that accommodates multiple transmission lines and connects channels provided on any transmission line to any other transmission line, and is usually managed by a telecommunications carrier.
  • Figure 1 shows an example of a network constructed using WDM cross-connects.
  • the transmission path between the optical cross connect (OXC) is a wavelength-division multiplex transmission path for transmitting wavelength-division multiplexed light in which optical signals having different wavelengths are multiplexed. Then, each optical cross-connect switches paths for each wavelength, and adjusts the number of paths to be multiplexed as necessary.
  • the optical cross connect converts a received optical signal into an electric signal and controls the path of the electric signal.
  • electric signals are severely degraded in ultra-high-speed transmission conditions of several to several tens of gigabits Z seconds, and there are difficulties in downsizing. Therefore, in order to process such an ultra-high-speed signal, it is necessary to realize a cross-connect operation without converting an optical signal into an electric signal.
  • a wavelength path (Wavelength Path) method and a virtual wavelength path (Virtual Wavelength Path) method have been proposed. ing.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the concept of the wavelength path method.
  • one wavelength is assigned to end-to-end communication.
  • a wavelength ⁇ 3 is assigned to a path from node 1 to node 9 via nodes 4, 5, and 6.
  • nodes are optical cross-connect nodes.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the wavelength path method. In the example shown in Fig.
  • the wavelength division multiplexed light transmitted through each input transmission line is demultiplexed into signal lights having wavelengths of 1 to 8 by a wavelength demultiplexer (wavelength DMUX) 11, and the spatial switches 12 are respectively: ! To 1 2—8.
  • Reference numerals 12 to 8 denote general 8 ⁇ 8 type switches, each of which exchanges signal light of wavelength ⁇ to 8.
  • the wavelength combiners 13 are provided for each of the output transmission lines # 1 to # 8, and the space switches 1 2— :! Combine the signal lights output from ⁇ 12-8 and send out the wavelength multiplexed light to the corresponding output transmission line.
  • the wavelength combiner 13 is, for example, an optical power bra.
  • An optical amplifier 14 is provided in each of the input transmission lines # 1 to # 8, and an optical amplifier 15 is provided in each of the output transmission lines # 1 to # 8.
  • the configuration of each optical cross-connect node is simplified.
  • wavelengths cannot be flexibly assigned to each path, so the efficiency of resource (wavelength) utilization is low.
  • wavelength ⁇ 3 has already been used between nodes 4 and 5 for another path. Therefore, when establishing a path from node 7 to node 2, not only wavelength ⁇ 3 cannot be used between nodes 4 and 5, but also wavelength ⁇ 3 between nodes 7 and 4, and between nodes 5 and 2. 3 cannot be used.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of the virtual wavelength path method.
  • an arbitrary wavelength is assigned to each link set between nodes.
  • the link between nodes 1 and 4 has wavelength ⁇ 3
  • the link between nodes 4 and 5 has wavelength ⁇ 2
  • the link between nodes 5 and 6 has wavelength ⁇ 5
  • Each link is assigned a wavelength ⁇ 1.
  • an arbitrary wavelength can be assigned to each link set between nodes adjacent to each other, so that the efficiency of resource (wavelength) utilization is improved.
  • the wavelength ⁇ 2 has already been used between the nodes 4 and 5 for another path. Therefore, when establishing a path from node 7 to node 2, it is necessary to use a wavelength other than wavelength ⁇ 2 between nodes 4 and 5, but between node 7 and 4, and between nodes 5 and 2, Any unused wavelength can be used.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the virtual wavelength path method.
  • the input transmission lines # 1 to # 8 connected to the optical cross-connect node, the output transmission lines # 1 to # 8, and the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 8 multiplexed on those transmission lines Is the same as that shown in FIG.
  • Wavelength-division multiplexed light transmitted via each input transmission line is output to each wavelength demultiplexer.
  • the signal light is demultiplexed into signal lights having wavelengths ⁇ to 8 by 11 and input to the wavelength converter 21.
  • the wavelength converter 21 converts the wavelength of each signal light according to the given control signal. For example, in the spatial light switch provided at the node 4 shown in FIG. 4, the wavelength ⁇ 3 is converted into the wavelength ⁇ 2.
  • the switch device has a three-stage configuration. That is, the switch device is composed of a spatial switch 12 _ 11 1 to 12-18 (first stage), a spatial switch 12 2-21 to 12-28 (second stage), and a spatial switch 12 — 3 1 to: 1 2— 3 8 (third stage). Each spatial switch is a general 8 ⁇ 8 type switch.
  • the wavelength combiner (optical power blur) 13 combines the signal lights output from the third-stage spatial switches 12-31 to 12-38.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a general 8 ⁇ 8 type spatial light switch.
  • An 8 ⁇ 8 spatial light switch is usually configured by arranging 64 cross-bar switch elements in a matrix.
  • Each cross-bar switch element is of the 2 x 2 type (2 input ⁇ 2 output type). Then, each cross-bar switch element is controlled to one of the cross state shown in FIG. 7B and the bar state shown in FIG. 7B by the applied control signal.
  • the cross-bar switch element outputs the light input from # 1 to # 2 and outputs the light input from # 2 to # 1.
  • the bar state the light input from # 1 is output to # 1 and the light input from # 2 is output to # 2.
  • the optical cross-connect node of the virtual wavelength path method has a larger number of spatial optical switches (the number of stages) than that of the wavelength path method, and its configuration is complicated.
  • the optical cross-connect node shown in Fig. 3 requires eight spatial light switches of 8x8 type shown in Fig. 6, while the optical cross-connect node shown in Fig. 5 A node needs 24 of them.
  • the number of spatial optical switches increases, the number of links between spatial optical switches and the spatial optical switches and other devices (wavelength demultiplexers, wavelength combiners, wavelength converters, etc.)
  • the number of links to For example, the optical cross-connect node shown in Fig. 3 requires 128 links, while the optical cross-connect node shown in Fig. 5 requires 256 links.
  • the “link” is, for example, an optical fiber cable or the like.
  • a main object of the present invention is to realize effective use of resources and simplification of the configuration of an optical switching device in a wavelength division multiplexing transmission system.
  • the switch device of the present invention has a plurality of optical switch elements and is configured to exchange wavelength multiplexed light. And at least one of the plurality of optical switch elements has a first input, a second input, a first output, and a second output, and has a first input and a second input. A first state in which the output is connected and the second input is connected to the first output, and the first input is connected to the first output and the second input is connected to the second output A second state connected to the first and second inputs and the first output, and a fourth state connected to the first and second inputs and the second output.
  • the cross bar is controlled by any one of the 'ad switch elements.
  • the cross 'bar' switch element multiplexes signal lights having different wavelengths when controlled to the third or fourth state. did W
  • the cross bar ad switch element is, for example, a first gate switch provided between the first input and the first output, and a second gate switch provided between the first input and the second output.
  • the first state is obtained by setting the second and third gate switches to the ⁇ N state
  • the second state is obtained by setting the first and fourth gate switches to the ⁇ N state.
  • Figure 1 shows an example of a network constructed using WDM cross-connects.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the concept of the wavelength path method.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the wavelength path method.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of the virtual wavelength path method.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the virtual wavelength path method.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a general 8 ⁇ 8 type spatial light switch.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing the state of the existing cross-bar switch element constituting the spatial light switch.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of the conventional virtual wavelength path method.
  • FIGS. 9A to 9D are diagrams showing the state of the crossbar switch element constituting the spatial light switch of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration and operation of an optical cross-connect node using the crossbar-advertising switch element of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a specific example (part 1) of the operation of the spatial switch of the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a specific example (part 2) of the operation of the spatial switch of the present embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a basic configuration of a cross-bar-advertising switch element.
  • FIG. 14 is a table showing the relationship between the state of each gate switch and the state of the crossbar / ad switch element.
  • FIG. 15 is a diagram showing one embodiment of a cross-bar 'ad switch element.
  • FIGS. 16A and 16B are diagrams showing another embodiment of the gate switch of the cross-bar / ad switch element.
  • FIG. 16C is a diagram showing still another embodiment of the gate switch of the cross-bar-ad switch element.
  • FIG. 17 is a diagram showing a switch for processing a frequency division multiplexed signal.
  • FIG. 18 is a basic configuration diagram of a cross-bar / ad-switch element for processing an electric signal.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining an application example using a cross-bar-and-switch element for processing an electric signal.
  • Figure 20 is a block diagram of a cross-connect node that takes into account the increase in the number of wavelength multiplexes. You.
  • Fig. 21 is a configuration diagram of a cross-connect node that handles eight wavelengths using a 4X4 spatial switch.
  • FIG. 22 is a configuration diagram of a 4 ⁇ 4 spatial switch used in the cross-connect node shown in FIG. 21.
  • FIG. 23 is a configuration diagram of a spatial switch from which redundancy has been removed.
  • FIG. 24 is a configuration diagram of another example of the spatial switch from which redundancy has been removed.
  • the virtual wavelength path method shown in FIG. 4 is introduced in order to effectively use resources (wavelengths) in the wavelength division multiplexing transmission system. Then, we attempt to simplify the configuration of each optical cross-connect node while realizing the virtual wavelength path method.
  • the signal light ( ⁇ 2) and the signal light ( ⁇ 6) are transmitted from the signal light ( ⁇ ⁇ to 8) transmitted through the input transmission line # 1. It shall be sent to output transmission line # 8.
  • the wavelength ⁇ 2 and the wavelength ⁇ 6 are converted into the wavelength 3 and the wavelength ⁇ 5 by the wavelength converter 21, respectively.
  • the spatial switch 12-1 sets a path in the switch so that the signal light ( ⁇ 3) and the signal light ( ⁇ 5) are guided to the output transmission line # 8.
  • each cross-bar switch element constituting the spatial switch is Is controlled to either the cross state or the bar state as shown in Fig. 7A and Fig.
  • each cross-bar switch element constituting the space switch is provided with an “add function”.
  • the “add function” refers to a function of multiplexing and outputting a plurality of input lights (particularly, a plurality of signal lights having different wavelengths from each other), or a function of combining a plurality of optical signals with one path. This is the function to output the input signal to the same path.
  • cross-bar ad switch element It utilizes the property that "lights with different wavelengths do not affect each other even on the same path”.
  • the cross 'bar' ad-switch element is controlled to one of four states as shown in FIGS. 9A to 9D in the case of 2 ⁇ 2 type (two-input two-output type).
  • the cross state shown in FIG. 9A and the bar state shown in FIG. 9B are the same as the conventional cross state and bar state shown in FIG. 7A and FIG. 7B, respectively.
  • the cross-bar ad-switch element multiplexes light input from # 1 and # 2, respectively, and outputs the multiplexed light to # 1.
  • the add state shown in FIG. 9D the lights input from # 1 and # 2 are multiplexed and output to # 2.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration and operation of an optical cross connect using the cross-bar-adswitch element of the present invention.
  • the optical cross connect node is connected to input transmission lines # 1 to # 8 and output transmission lines # 1 to # 8.
  • the wavelength demultiplexer 11, the wavelength combiner (optical power blur) 13, the optical amplifiers 14 and 15, and the wavelength converter 21 are the same as the conventional one (for example, each of the components shown in FIG. 5). Parts) can be used.
  • the wavelength conversion unit 21 converts the wavelength of the input light into an arbitrary wavelength among the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 8.
  • the wavelength converter 21 can be realized by, for example, a combination of an optical receiver ( ⁇ R: Ortical Receiver) and an optical transmitter (OS: Optical Sender).
  • ⁇ R Ortical Receiver
  • OS Optical Sender
  • the component used as the optical transmitter for example, a light emitting element that can arbitrarily change the wavelength of the output light, such as a wavelength tunable laser diode, is used.
  • Spatial switch 3 1— :! 3 to 8 are 8 ⁇ 8 type switches, each having 64 switch elements.
  • Each switch element is the cross-bar-ad switch element described with reference to FIGS. 9A to 9D.
  • this spatial switch when a plurality of signal lights having different wavelengths are guided to the same route, those signal lights are multiplexed by an arbitrary cross-bar 'ad switch element.
  • the signal light ( ⁇ 3) and the signal light ( ⁇ 5) output from the wavelength conversion unit 21 are combined by the cross-bar-adswitch element and the signal light (Hi 3+ ⁇ 5) Is output as
  • FIG. 11 shows a specific example of the operation of the spatial switch of the present embodiment.
  • signal light ( ⁇ ) to signal light ( ⁇ 8) are input via input routes # 1 to # 8, output routes # 1, # 2, # 3, # 5, # Output signal light ( ⁇ 2), signal light ( ⁇ 3), signal light ( ⁇ 4), signal light ( ⁇ 6), signal light ( ⁇ 5), and signal light ( ⁇ 8) to # 6 and # 8, respectively, and output route # Signal light ( ⁇ 10 ⁇ 7) shall be output to 4.
  • the states of the other switch elements are controlled so that the signal light ( ⁇ ) and the signal light ( ⁇ 7) are guided to the cross-bar ad switch element 32.
  • the cross-bar ad switch element 32 is controlled to the add state.
  • the signal light ( ⁇ ) and the signal light ( ⁇ 7) are multiplexed by the crossbar ad switch element 32.
  • the other signal light is guided to a predetermined output path according to the same method as the existing technology.
  • the states of the other elements are controlled so that the signal light (E5) and the signal light ( ⁇ 7) are guided to the cross-bar ad-switch element 33, and the cross-bar 'ad-switch element 33 is added. Control the state.
  • the signal light ( ⁇ 5) and the signal light ( ⁇ 7) are multiplexed by the crossbar switch element 33, and the signal light ( ⁇ 5 + ⁇ 7) is guided to the crossbar switch element 32. .
  • the state of the other elements is controlled so that the signal light ( ⁇ ) is guided to the cross-bar-ad switch element 32, and the cross-bar-ad switch element 32 is controlled to the add state.
  • the signal light ( ⁇ ) and the signal light ( ⁇ 5 + ⁇ 7) are multiplexed by the crossbar switch element 33, and the signal light ( ⁇ 1 + ⁇ 5 + ⁇ 7) is guided to the output route # 4.
  • the spatial switch of the present embodiment has the multiplexing function in addition to the switching function due to the addition of the “add function”. As a result, a situation in which a plurality of signal lights (signal lights having different wavelengths) congest or collide in the spatial switch is avoided. That is, the problem shown in FIG. 8 is solved. Therefore, as shown in FIG. 10, a virtual wavelength path method can be realized by using a one-stage spatial switch. That is, the configuration of the optical cross-connect node can be simplified.
  • FIG. 13 is a diagram showing a basic configuration of a cross-bar 'ad switch element.
  • the cross bar switch element includes four gate switches 41 to 44, and realizes a cross state, a bar state, and an add state by controlling the states of the switches.
  • Each of the gate switches 41 to 44 is supplied with a control signal via a control line (not shown), and controls one of a ⁇ N state (a state in which a signal is passed) and a ⁇ FF state (a state in which a signal is not passed) Is done.
  • Figure 14 shows the relationship between the state of these gate switches and the function (state) of the cross 'bar' ad switch element.
  • the gate switches 42 and 43 are controlled to the ⁇ N state, and the switches 41 and 44 are controlled to the OFF state. As a result, the signal input from input # 1 is guided to output # 2, and the signal input from input # 2 is guided to output # 1.
  • the gate switches 41 and 42 are controlled to the ⁇ N state, and the switches 42 and 43 are controlled to the OFF state. As a result, the signal input from input # 1 is guided to output # 1, and the signal input from input # 2 is guided to output # 1.
  • FIG. 15 is a diagram showing one embodiment of the crossbar's switch element.
  • the cross bar switch device is realized using a semiconductor optical amplifier.
  • an optical waveguide (S i ⁇ 2) 52 having a predetermined pattern is formed on the upper surface of the semiconductor substrate (Si substrate) 51, and light transmitted through the optical waveguide 52 is further transmitted as necessary.
  • a gate switch 53 is formed for shutting off.
  • a buffer layer (Si ⁇ 2) 54 is formed on the surface of the semiconductor substrate 51.
  • Each gate switch 53 is a semiconductor optical amplifier, to which a current source 55 is connected. Then, by controlling the current source 55 to the ON state or the OFF state, the state of the gate switch 53 is controlled. Specifically, if the current source 55 is controlled to the ON state, current is supplied to the corresponding gate switch (semiconductor optical amplifier) 53, and the light propagating through the optical waveguide 52 is amplified. .
  • the gate switch 53 is controlled to the ON state.
  • the current source 55 is controlled to the OFF state, no current is supplied to the corresponding gate switch 53, and the gate switch 53 is controlled to the OFF state. Then, as described with reference to FIG. 14, a cross state, a bar state, and an add state are realized according to a combination of ON / OFF states of these four gate switches.
  • FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams showing another embodiment of the gate switch of the cross bar switch element. These gate switches are implemented using mechanical optical switches.
  • the mechanical optical switch shown in Fig. 16A controls the position of one of the input optical fiber 61 and the output optical fiber 62 so that the light input from the input optical fiber 61 is sent to the output optical fiber 62. It is decided whether to lead.
  • the mechanical optical switch shown in FIG. 16B depends on whether or not the shirt 63 is inserted between the end face of the input optical fiber 61 and the end face of the output optical fiber 62. It is determined whether the light input from 1 is guided to the output optical fiber 62.
  • These mechanical switches are compatible with existing technologies. Therefore, detailed description of the configuration and operation is omitted.
  • the mechanical optical switch that can be used as the gate switch of the cross-bar-ad switch element is not limited to the one shown in the above-described example, and for example, a reflective switch may be used.
  • FIG. 16C is a diagram showing still another embodiment of the cross bar switch element.
  • each gate switch is realized by using an optical modulator whose refractive index of light changes according to an applied voltage.
  • each gate switch determines whether or not to allow input light to pass according to the applied voltage.
  • this type of optical modulator for example, a Mach-Zehnder type optical modulator (in particular, LN B_ ⁇ 3 optical modulator) is known.
  • the present invention is applied to the spatial light switch of the wavelength division multiplexing transmission system, but the present invention is also applicable to the spatial switch for processing an electric signal.
  • the concept of “Frequency Division Multiplex (FDM) is substantially the same as that of“ wavelength multiplexing ”. Therefore, in a system using frequency division multiplexing, as shown in FIG. 17, a plurality of electric signals having different frequencies can be guided to one route that is synthesized in a spatial switch. In the example shown in Fig.
  • the electric signal (fl) input from the input route # 1 and the electric signal (f7) input from the input route # 7 are given by a predetermined crossbar in the spatial switch.
  • the output signal is synthesized by a single switch element and guided to an output route # 4.
  • FIG. 18 is a basic configuration diagram of a cross-bar / ad-switch element for processing an electric signal.
  • This cross-bar'adswich element includes gate circuits 71-74.
  • each of the gate circuits 7 1 to 7 4 is an AND gate, and when “1” is given as a control signal, the signal is passed and “0” is given. Cut off the signal when received.
  • the gate circuits 71 to 74 correspond to the gate switches 41 to 44 shown in FIG. 13 respectively, and the correspondence shown in FIG. 14 corresponds to the cross bar for this electric signal. ⁇
  • FIG. 19 is a diagram for explaining an application example using a cross-bar / ads switch element for processing an electric signal.
  • the cross-bar ad-switching element has the configuration shown in FIG. 18, in which the gate circuits 71 and 73 are controlled to be in the ON state, and the gate circuits 72 and 74 are controlled to be in the OFF state. It is assumed that That is, the cross-bar ad-switch element is in the add state shown in FIG. 9C.
  • FIG. 20 is a configuration diagram of a cross-connect node in consideration of an increase in the number of multiplexed wavelengths.
  • a transition from a state in which eight wavelengths ( ⁇ 1 to ⁇ 8) are handled to a state in which 16 wavelengths ( ⁇ 1 to ⁇ 16) can be considered is considered.
  • a method of grouping a plurality of wavelengths and increasing the number of multiplexed wavelengths in a group unit is employed. In the example shown in FIG. 20, they are grouped every eight wavelengths.
  • the basic configuration of this cross-connect node is the same as that of the cross-connect node shown in FIG.
  • the wavelength demultiplexer 81 has a function of demultiplexing 16 wavelengths ( ⁇ - ⁇ 16)
  • the wavelength combiner (optical power bra) 82 has 16 wavelengths ( ⁇ - ⁇ 16). It has a function to merge
  • one wavelength conversion unit 83 ⁇ and one spatial switch 84 4 are provided for each transmission path.
  • the wavelength converter 83 A is the same as the wavelength converter 21 shown in FIG. 10, and performs wavelength conversion in the range of wavelength 1 to wavelength ⁇ 8.
  • the spatial switch 84 is an 8 ⁇ 8 type switch, and is composed of 64 crossbar switch elements. In this state, transmission lines # 1 to # 8 can each transmit up to eight waves.
  • a wavelength converter 83 B and a spatial switch 84 B may be added for each transmission line.
  • the wavelength conversion unit 83B performs wavelength conversion in the range of the wavelength ⁇ 9 to the wavelength ⁇ 16.
  • spatial switch 8 4 ⁇ Is the same as the spatial switch 84A.
  • the transmission lines # 1 to # 8 can transmit up to 16 wavelength-multiplexed signals, respectively.
  • the throughput of this cross-connect node is 1.28 (10 0 Gbps) from 64 (10 Gbps X 8 wavelength X 8 transmission line) Gbps. Gbps x 16 wavelength x 8 transmission line) Tbps.
  • wavelength demultiplexer and the wavelength combiner were designed in consideration of the future increase in capacity, simply adding a wavelength conversion unit and a spatial switch would make 8 wavelengths—16 wavelengths ⁇ 24 wavelengths—3 wavelengths. Like 2 wavelengths, the number of multiplexed wavelengths can be easily increased in units of 8 wavelengths.
  • the extension of the wavelength converter and the spatial switch for the wavelengths ⁇ 9 to ⁇ 16 does not affect the system in use. Therefore, this method is particularly useful in networks that cannot be shut down (eg, public networks).
  • the number of the spatial switches (the number of stages) can be reduced by configuring the spatial switches using the cross-bar / ad switch elements. Specifically, a configuration for reducing the size of the spatial switch (the number of switch elements) is shown.
  • FIG. 21 is a configuration diagram of a cross-connect node that handles eight wavelengths using a 4 ⁇ 4 spatial switch.
  • the signal light ( ⁇ 1 to ⁇ 4) And the signal light ( ⁇ 5 to ⁇ 8) are subjected to wavelength conversion by the wavelength conversion units 91 1 and 91 1, respectively, and then input to the spatial switches 92 A and 92 B.
  • the space switches 92A and 92B have the same configuration as each other, and are 4x4 type switches.
  • each of the spatial switches 9 2 A and 9 2 B needs to be able to guide the input signal to any of the eight output transmission lines # 1 to # 8-that is, each of the spatial switches 9
  • Each of 2A and 92B must have eight output routes.
  • FIG. 22 is a configuration diagram of a 4 ⁇ 4 type spatial switch used in the cross-connect node shown in FIG.
  • This spatial switch is composed of 16 cross 'bar-' ad-switch elements. Each switch element has two inputs and two outputs. Conventionally, as shown in FIG. 6, only one of the outputs of the last-stage switch element was used. However, in this embodiment, as shown in FIG. 22, both outputs connected to the last-stage switch elements 101 to 104 are used. As a result, eight output routes are secured. That is, in the cross-connect node, a spatial switch having 4 ⁇ 4 elements is used as a 4 ⁇ 8 spatial switch.
  • each wavelength combiner (optical power bra) 82 has the function of "16: 1". You need what you have.
  • the cross-connect node shown in FIG. 21 basically has the same function as the cross-connect node shown in FIG.
  • the wavelength combiner 13 used in the cross-connect node shown in FIG. 10 only needs to have a function of cascading eight signals. Since the wavelength combiner 82 used in the cross-connect node needs to have a function of combining 16 signals, it is slightly disadvantageous in terms of device size and manufacturing cost.
  • the spatial switch 31 used in the cross-connect node shown in FIG. 10 has a configuration with 64 (8 ⁇ 8) elements for each transmission path, whereas the spatial switch 31 shown in FIG.
  • the spatial switch 92 used in the cross-connect node has 32 (4 ⁇ 4 ⁇ 2) elements for each transmission path.
  • each spatial switch 92A and 92B are provided for each transmission line, and eight output routes are provided for each spatial switch. I have.
  • the output path of each spatial switch is connected to the corresponding wavelength combiner 82.
  • one set of spatial switches 92A and 92B provided for each transmission line is considered as one spatial switch, two spatial switches are provided between the one spatial switch and each wavelength combiner 82. There will be a transmission path. That is, the configuration of the cross-connect node shown in Fig. 21 is somewhat redundant, and there is room for improvement.
  • FIG. 23 is a configuration diagram of a spatial switch from which redundancy has been removed.
  • This spatial switch can be obtained, for example, by forming the spatial switches 92A and 92B shown in FIG. 21 on one semiconductor substrate.
  • the output routes that should be connected to the same wavelength combiner are connected to each other.
  • the first output of the switch element 111 of the spatial switch 92A and the first output of the switch element 112 of the spatial switch 92B are connected to each other.
  • each output path of the spatial switches 92A and 92B is formed using a waveguide. Then, the corresponding waveguides may be connected to each other.
  • a spatial switch having eight inputs and eight outputs is obtained by using two 4 ⁇ 4 spatial switches.
  • This spatial switch contributes to the miniaturization of the cross-connect node.
  • the cross-connect node shown in Fig. 21 if one set of spatial switches 92A and 92B is replaced with the spatial switch shown in Fig. 23, eight signals are combined as each wavelength combiner. A force bra can be used. Also, the number of lines connecting the spatial switch and the wavelength combiner is halved, which greatly contributes to the miniaturization of the device size.
  • an 8-input / 8-output spatial switch is realized by arranging two 4-by-4 element spatial switches, but in general terms, the NXN element spatial switch is By arranging two, a spatial switch of 2N input Z2N output can be realized.
  • Fig. 24 shows a 4-input Z 4-output spatial switch obtained by arranging two 2 X 2 element spatial switches.
  • the spatial switch shown in the above embodiment is composed of a plurality of cross 'bar' ad switch elements, but the switch of the present invention does not necessarily require that all switch elements be cross bar ad switch elements. . That is, the switch of the present invention may be a mixture of the existing cross-persistent switch and the cross-bar-ads switch element of the present invention.
  • the present invention is mainly applied to the optical cross-connect node has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to, for example, an optical switch.
  • the configuration of the optical switch to which the present invention is applied is basically the same as the configuration of the optical cross-connect node.
  • optical switching equipment and the optical cross-connect node are the same equipment in a broad sense, there are differences when considering specific operations.
  • the exchange usually analyzes the transmitted signal and performs a process of setting a route based on the analysis result. For this reason, switches are generally installed with signal analysis software. Also, since the signal needs to be analyzed, the route switching time in the spatial switch must be shorter than the time slot of the signal. Therefore, when the present invention is applied to an optical switch, the operation speeds of the wavelength conversion unit and the spatial switch need to be sufficiently high.
  • a cross-connect node is a device that switches a path according to given route information, and does not require much high-speed operation.
  • the number (the number of stages) of spatial switches provided in the cross-connect node (including the switch) in the wavelength division multiplexing transmission system can be reduced.
  • cross-connect nodes it is easy to add cross-connect nodes. Further, the size of the spatial switch provided in the cross-connect node can be reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Inputted wavelength division multiplexed light is separated into components by wavelength by a wavelength demultiplexer (11) and the components are fed to a wavelength converter (21), which converts the wavelength of each component. A switch (31) comprises 8 8 cross-bar add switch elements. Each cross-bar add switch element takes up one of the three states, a cross state, a bar state, and the add state. A predetermined cross-bar add switch element of the switch (31) multiplexes a signal light (μ3) and a signal light (μ5) and transmits a signal light (μ3+μ5) to an output transmission line (#8).

Description

明 細 書  Specification
信号交換装置 技術分野 Signal switching equipment Technical field
本発明は、 信号を処理する装置に係わり、 主に、 光信号を交換する装置に係 わる。 背景技術  The present invention relates to a device for processing a signal, and mainly relates to a device for exchanging an optical signal. Background art
イン夕一ネットや携帯電話の普及に伴い、 近年、 ネットワークを介して伝送 される情報量は爆発的に増加してきている。 このため、 例えば、 日本国内の基 幹伝送路は、 近い将来、 数 Tbps (テラビット Z秒) の伝送容量が必要になるこ とが予想されている。  With the spread of the Internet and mobile phones, the amount of information transmitted over networks has exploded in recent years. For this reason, for example, it is expected that the backbone transmission line in Japan will require a transmission capacity of several Tbps (terabit Z seconds) in the near future.
このような急速な伝送容量の増加の要求に対応するために、 波長多重 (WD M: Wavelength Division Multiplexing)伝送システムの開発が盛んになつてき ている。 そして、 現在、 1 0 GbpsZ 3 2波長 (互いに異なる 3 2の波長を用い てそれぞれ 1 0 Gbpsの光信号を伝送する)の波長多重伝送システム、すなわち、 合計 3 2 0 Gbpsの伝送容量を持った伝送システムが実現されている。 また、 近 い将来において、 1 0 0以上の波長を用いて 1 Tbpsを越える伝送容量を持った 伝送システムが構築されることが予想されている。  In order to meet the demand for such a rapid increase in transmission capacity, the development of wavelength division multiplexing (WDM) transmission systems has been actively pursued. Currently, it has a wavelength multiplexing transmission system of 10 Gbps Z 32 wavelengths (each transmitting 10 Gbps optical signals using 32 different wavelengths), that is, a total transmission capacity of 320 Gbps. A transmission system has been realized. In the near future, it is expected that a transmission system with a transmission capacity exceeding 1 Tbps using 100 or more wavelengths will be constructed.
大容量の伝送路を効率よく利用するためには、 需要の変動に応じてノード間 の伝送パスを柔軟に設定でき、 且つ波長多重伝送システムと整合性のよい大容 量の波長多重クロスコネクト (X C : Cross Connect) ノードが必要である。 な お、 クロスコネクトとは、 複数の伝送路を収容し、 任意の伝送路上に設けられ ているチャネルを他の任意の伝送路上に接続するための装置であり、 通常、 通 信事業者により管理されている。 図 1は、 波長多重クロスコネクトを用いて構築されたネットワークの例であ る。 ここで、 光クロスコネクト (O X C : Optical Cross Connect) 間の伝送路 は、 互いに異なる波長の光信号が多重化された波長多重光が伝送される波長多 重伝送路である。 そして、 各光クロスコネクトは、 波長ごとにパスを切り替え、 また、 必要に応じて多重すべきパスの数を調整する。 In order to efficiently use large-capacity transmission lines, transmission paths between nodes can be flexibly set according to fluctuations in demand, and large-capacity WDM cross-connects (compatible with WDM transmission systems) XC: Cross Connect) node is required. A cross-connect is a device that accommodates multiple transmission lines and connects channels provided on any transmission line to any other transmission line, and is usually managed by a telecommunications carrier. Have been. Figure 1 shows an example of a network constructed using WDM cross-connects. Here, the transmission path between the optical cross connect (OXC) is a wavelength-division multiplex transmission path for transmitting wavelength-division multiplexed light in which optical signals having different wavelengths are multiplexed. Then, each optical cross-connect switches paths for each wavelength, and adjusts the number of paths to be multiplexed as necessary.
従来、 光クロスコネクトは、 受信した光信号をいつたん電気信号に変換し、 その電気信号の経路を制御していた。 しかし、 電気信号は、 数〜数十ギガビッ ト Z秒程度の超高速伝送状態においては劣化が激しく、 また、 小型化において も難点があった。 このため、 このような超高速信号を処理するためには、 光信 号を電気信号に変換することなくクロスコネクト動作を実現する必要がある。 そして、 現在までに、 光信号を電気信号に変換することなくクロスコネクト動 作を実現する光クロスコネクトとして、 例えば、 波長パス (Wavelength Path) 方式および仮想波長パス (Virtual Wavelength Path) 方式が提案されている。 図 2は、 波長パス方式の概念を説明する図である。 波長パス方式では、 1つ の波長があるエンド ·ッ一 ·エンドの通信に対して割り当てられる。 図 2に示 す例では、 ノード 1からノード 4、 5、 6を介してノード 9へ至るパスに対し て波長 λ 3が割り当てられている。 なお、 図 2において、 「ノード」 は、 光クロ スコネク卜ノードである。  Conventionally, the optical cross connect converts a received optical signal into an electric signal and controls the path of the electric signal. However, electric signals are severely degraded in ultra-high-speed transmission conditions of several to several tens of gigabits Z seconds, and there are difficulties in downsizing. Therefore, in order to process such an ultra-high-speed signal, it is necessary to realize a cross-connect operation without converting an optical signal into an electric signal. Up to now, as an optical cross-connect that realizes a cross-connect operation without converting an optical signal into an electric signal, for example, a wavelength path (Wavelength Path) method and a virtual wavelength path (Virtual Wavelength Path) method have been proposed. ing. FIG. 2 is a diagram illustrating the concept of the wavelength path method. In the wavelength path method, one wavelength is assigned to end-to-end communication. In the example shown in FIG. 2, a wavelength λ 3 is assigned to a path from node 1 to node 9 via nodes 4, 5, and 6. In FIG. 2, “nodes” are optical cross-connect nodes.
波長パス方式では、 上述のように、 1つの波長が 1つのエンド ·ツー 'ェン ドの通信に対して割り当てられるので、 各光クロスコネクトノード内で信号光 の波長を変換する必要がない。 このため、 各光クロスコネクトノード内に設け られる光スィッチの構成が簡単になる。 例えば、 8本の入力伝送路および 8本 の出力伝送路が接続されるクロスコネクトでは、 8通りの経路選択 (8本の出 力伝送路の中から 1本を選ぶ処理) により交換(方路切替) が実現されるので、 そのクロスコネクトには、 1段の 8 X 8スィッチを設ければよい。 図 3は、 波長パス方式において用いられる既存の光クロスコネクトノードの 一例の構成図である。 図 3に示す例では、 光クロスコネクトノードには 8本の 入力伝送路 # 1〜# 8および 8本の出力伝送路 # 1〜# 8が接続されており、 各入力伝送路 # 1〜# 8および出力伝送路 # 1〜# 8は、 それぞれ波長多重光 を伝送する。 この波長多重光は、 ここでは、 それぞれ波長 λ ΐ〜え 8の光信号が 多重化されている。 In the wavelength path method, as described above, since one wavelength is allocated to one end-to-end communication, there is no need to convert the wavelength of the signal light within each optical cross-connect node. Therefore, the configuration of the optical switch provided in each optical cross-connect node is simplified. For example, in a cross-connect in which eight input transmission lines and eight output transmission lines are connected, switching (path selection) is performed by selecting eight routes (a process of selecting one from eight output transmission lines). Switching) can be realized, so the cross-connect may be provided with a single-stage 8x8 switch. FIG. 3 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the wavelength path method. In the example shown in Fig. 3, eight input transmission lines # 1 to # 8 and eight output transmission lines # 1 to # 8 are connected to the optical cross-connect node. 8 and output transmission lines # 1 to # 8 each transmit wavelength-multiplexed light. In this wavelength multiplexed light, optical signals of wavelengths λΐ to 8 are multiplexed here.
各入力伝送路を介して伝送されてきた波長多重光は、それぞれ波長分波器(波 長 DMUX) 1 1により波長え 1〜 8の信号光に分波され、 それぞれ空間スイツ チ 1 2— :!〜 1 2— 8へ伝送される。 空間スィツチ 1 2— :!〜 1 2— 8は、 一 般的な 8 X 8型のスィッチであり、それぞれ波長 λ ΐ〜え 8の信号光を交換する。 そして、 波長合流器 1 3は、 出力伝送路 # 1〜# 8ごとに設けられており、 空 間スィッチ 1 2— :!〜 1 2— 8から出力された信号光を合流させて波長多重光 を対応する出力伝送路へ送出する。 この波長合流器 1 3は、 例えば、 光力ブラ である。 なお、 各入力伝送路 # 1〜# 8にはそれぞれ光アンプ 1 4が設けられ ており、 各出力伝送路 # 1〜# 8にはそれぞれ光アンプ 1 5が設けられている。 このように、 波長パス方式では、 各光クロスコネクトノードの構成が簡単に なる。 しかし、 伝送システム全体で見ると、 各パスに対して波長を柔軟に割り 当てることができないので、 資源 (波長) の利用効率は低くなる。 例えば、 図 2に示す例において、 ノード 7からノード 4、 5を介してノード 2へ至るパス を確立しょうとする場合を考える。 この場合、 ノード 4、 5間において既に他 のパスのために波長 λ 3が使用されている。 このため、 ノード 7からノード 2へ のパスを確立する際、 ノード 4、 5間で波長 λ 3を使用できないだけでなく、 ノ —ド 7、 4間、 およびノード 5、 2間においても波長 λ 3を使用することができ ない。  The wavelength division multiplexed light transmitted through each input transmission line is demultiplexed into signal lights having wavelengths of 1 to 8 by a wavelength demultiplexer (wavelength DMUX) 11, and the spatial switches 12 are respectively: ! To 1 2—8. Spatial switch 1 2—:! Reference numerals 12 to 8 denote general 8 × 8 type switches, each of which exchanges signal light of wavelength λλ to 8. The wavelength combiners 13 are provided for each of the output transmission lines # 1 to # 8, and the space switches 1 2— :! Combine the signal lights output from ~ 12-8 and send out the wavelength multiplexed light to the corresponding output transmission line. The wavelength combiner 13 is, for example, an optical power bra. An optical amplifier 14 is provided in each of the input transmission lines # 1 to # 8, and an optical amplifier 15 is provided in each of the output transmission lines # 1 to # 8. Thus, in the wavelength path method, the configuration of each optical cross-connect node is simplified. However, in terms of the entire transmission system, wavelengths cannot be flexibly assigned to each path, so the efficiency of resource (wavelength) utilization is low. For example, suppose that in the example shown in FIG. 2, a path from node 7 to node 2 via nodes 4 and 5 is to be established. In this case, wavelength λ 3 has already been used between nodes 4 and 5 for another path. Therefore, when establishing a path from node 7 to node 2, not only wavelength λ 3 cannot be used between nodes 4 and 5, but also wavelength λ 3 between nodes 7 and 4, and between nodes 5 and 2. 3 cannot be used.
図 4は、 仮想波長パス方式の概念を説明する図である。 仮想波長パス方式で は、 1つのパスを確立する際、 ノード間に設定されるリンク毎に任意の波長が 割り当てられる。 図 4に示す例では、 ノード 1、 4間のリンクに波長 λ 3、 ノー ド 4、 5間のリンクに波長 λ 2、 ノード 5、 6間のリンクに波長 λ 5、 ノード 6、 1間のリンクに波長 λ 1がそれぞれ割り当てられている。 FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of the virtual wavelength path method. With virtual wavelength path method When establishing one path, an arbitrary wavelength is assigned to each link set between nodes. In the example shown in Fig. 4, the link between nodes 1 and 4 has wavelength λ3, the link between nodes 4 and 5 has wavelength λ2, the link between nodes 5 and 6 has wavelength λ5, and the link between nodes 6 and 1. Each link is assigned a wavelength λ 1.
このように、 仮想波長パス方式では、 互いに隣接するノード間に設定される リンク毎に任意の波長を割り当てることができるので、 資源 (波長) の利用効 率が高くなる。 例えば、 図 4に示す例において、 ノード 7からノード 4、 5を 介してノード 2へ至るパスを確立しょうとする場合を考える。 この場合、 ノ一 ド 4、 5間において既に他のパスのために波長 λ 2が使用されている。このため、 ノード 7からノード 2へのパスを確立する際、 ノード 4、 5間では波長 λ 2以外 の波長を使用する必要があるが、 ノード 7、 4間、 およびノード 5、 2間では、 未使用状態の任意の波長を使用することができる。  As described above, in the virtual wavelength path method, an arbitrary wavelength can be assigned to each link set between nodes adjacent to each other, so that the efficiency of resource (wavelength) utilization is improved. For example, in the example shown in FIG. 4, suppose that a path from node 7 to node 2 via nodes 4 and 5 is to be established. In this case, the wavelength λ 2 has already been used between the nodes 4 and 5 for another path. Therefore, when establishing a path from node 7 to node 2, it is necessary to use a wavelength other than wavelength λ 2 between nodes 4 and 5, but between node 7 and 4, and between nodes 5 and 2, Any unused wavelength can be used.
ところが、 仮想波長パス方式では、 図 4から明らかなように、 各光クロスコ ネクトノードにおいて信号光の波長を変換する必要がある。 このため、例えば、 8本の入力伝送路および 8本の出力伝送路が接続されるクロスコネクトにおい て各伝送路ごとに 8波長が多重化されている場合には、 適切な交換 (方路切替) を実現するためには、 6 4通りの経路選択 (8波長から 1つを選ぶ処理と、 8 本の出力伝送路の中から 1本を選ぶ処理との組合せ)が必要になる。 この場合、 そのクロスコネクトには、 よく知られているように、 8 X 8スィッチを 3段に 設けなければならない。  However, in the virtual wavelength path method, as is clear from FIG. 4, it is necessary to convert the wavelength of the signal light at each optical cross-connect node. For this reason, for example, if eight wavelengths are multiplexed for each transmission line in a cross-connect where eight input transmission lines and eight output transmission lines are connected, appropriate switching (route switching) In order to realize), it is necessary to select 64 routes (combination of the process of selecting one out of eight wavelengths and the process of selecting one out of eight output transmission lines). In this case, the cross-connect must be provided with three 8 x 8 switches, as is well known.
図 5は、 仮想波長パス方式において用いられる既存の光クロスコネクトノー ドの一例の構成図である。 なお、 図 5において、 光クロスコネクトノードに接 続される入力伝送路 # 1〜# 8、 出力伝送路 # 1〜# 8、 およびそれら各伝送 路に多重化されている波長 λ 1〜λ 8は、 図 3に示したものと同じである。  FIG. 5 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the virtual wavelength path method. In FIG. 5, the input transmission lines # 1 to # 8 connected to the optical cross-connect node, the output transmission lines # 1 to # 8, and the wavelengths λ1 to λ8 multiplexed on those transmission lines Is the same as that shown in FIG.
各入力伝送路を介して伝送されてきた波長多重光は、 それぞれ各波長分波器 1 1により波長 λ ΐ〜え 8の信号光に分波されて波長変換部 2 1に入力される。 波長変換部 2 1は、 与えられた制御信号に従って各信号光の波長を変換する。 例えば、 図 4に示すノード 4に設けられる空間光スィッチにおいては、 波長 λ 3 を波長 λ 2に変換する。 Wavelength-division multiplexed light transmitted via each input transmission line is output to each wavelength demultiplexer. The signal light is demultiplexed into signal lights having wavelengths λΐ to 8 by 11 and input to the wavelength converter 21. The wavelength converter 21 converts the wavelength of each signal light according to the given control signal. For example, in the spatial light switch provided at the node 4 shown in FIG. 4, the wavelength λ 3 is converted into the wavelength λ 2.
スィッチ装置は、 上述したように、 3段構成である。 すなわち、 スィッチ装 置は、 空間スィッチ 1 2 _ 1 1〜 1 2— 1 8 (第 1段)、 空間スィッチ 1 2— 2 1〜 1 2— 2 8 (第 2段)、 および空間スィツチ 1 2— 3 1〜: 1 2— 3 8 (第 3 段) から構成される。 各空間スィッチは、 それぞれ一般的な 8 X 8型のスイツ チである。 そして、 波長合流器 (光力ブラ) 1 3は、 3段目の空間スィッチ 1 2— 3 1〜 1 2— 3 8から出力された信号光を合流させる。  As described above, the switch device has a three-stage configuration. That is, the switch device is composed of a spatial switch 12 _ 11 1 to 12-18 (first stage), a spatial switch 12 2-21 to 12-28 (second stage), and a spatial switch 12 — 3 1 to: 1 2— 3 8 (third stage). Each spatial switch is a general 8 × 8 type switch. The wavelength combiner (optical power blur) 13 combines the signal lights output from the third-stage spatial switches 12-31 to 12-38.
このように、 仮想波長パス方式においては、 各光クロスコネクトノードの構 成が複雑になる。  Thus, in the virtual wavelength path method, the configuration of each optical cross-connect node becomes complicated.
図 6は、 一般的な 8 X 8型の空間光スィッチの構成図である。 8 X 8型の空 間光スィッチは、 通常、 6 4個のクロス 'バースイッチ素子をマトリクス状に 並べることにより構成される。 各クロス ·バースイッチ素子は、 それぞれ 2 X 2型 (2入力 Ζ 2出力型) である。 そして、 各クロス ·バ一スィッチ素子は、 与えられる制御信号により、 図 7 Αに示すクロス状態または図 7 Bに示すバー 状態のいずれか一方の状態に制御される。 クロス状態のときは、 クロス 'バー スィッチ素子は、 # 1から入力された光を # 2へ出力すると共に、 # 2から入 力された光を # 1へ出力する。 一方、 バー状態のときは、 # 1から入力された 光を # 1へ出力すると共に、 # 2から入力された光を # 2へ出力する。  FIG. 6 is a configuration diagram of a general 8 × 8 type spatial light switch. An 8 × 8 spatial light switch is usually configured by arranging 64 cross-bar switch elements in a matrix. Each cross-bar switch element is of the 2 x 2 type (2 input Ζ 2 output type). Then, each cross-bar switch element is controlled to one of the cross state shown in FIG. 7B and the bar state shown in FIG. 7B by the applied control signal. In the cross state, the cross-bar switch element outputs the light input from # 1 to # 2 and outputs the light input from # 2 to # 1. On the other hand, in the bar state, the light input from # 1 is output to # 1 and the light input from # 2 is output to # 2.
このように、 仮想波長パス方式の光クロスコネクトノードは、 波長パス方式 のそれと比べて空間光スィッチの数 (段数) が多くなり、 その構成が複雑にな る。 例えば、 図 3に示した光クロスコネクトノ一ドは、 図 6に示した 8 X 8型 の空間光スィッチを 8個必要とするのに対し、 図 5に示した光クロスコネクト ノードは、 それを 2 4個必要とする。 そして、 空間光スィッチの数が増加する と、 必然的に、 空間光スィッチどうしの間のリンクの数、 および空間光スイツ チと他の装置 (波長分波器、 波長合流器、 波長変換部など) との間のリンクの 数も増加する。 例えば、 図 3に示した光クロスコネクトノードにおいては、 1 2 8本のリンクが必要となるのに対し、 図 5に示す光クロスコネクトノードに おいては、 2 5 6本のリンクが必要となる。 なお、 この 「リンク」 は、 例えば、 光ファイバケーブル等である。 As described above, the optical cross-connect node of the virtual wavelength path method has a larger number of spatial optical switches (the number of stages) than that of the wavelength path method, and its configuration is complicated. For example, the optical cross-connect node shown in Fig. 3 requires eight spatial light switches of 8x8 type shown in Fig. 6, while the optical cross-connect node shown in Fig. 5 A node needs 24 of them. As the number of spatial optical switches increases, the number of links between spatial optical switches and the spatial optical switches and other devices (wavelength demultiplexers, wavelength combiners, wavelength converters, etc.) The number of links to For example, the optical cross-connect node shown in Fig. 3 requires 128 links, while the optical cross-connect node shown in Fig. 5 requires 256 links. Become. The “link” is, for example, an optical fiber cable or the like.
すなわち、 現在までのところ、 波長多重伝送システムにおいて、 資源 (波長) を有効に利用しょうとすると、 光クロスコネクトノードの構成が複雑になつて しまう。 発明の開示  In other words, up to now, in a wavelength division multiplexing transmission system, if resources (wavelengths) are to be used effectively, the configuration of the optical cross-connect node will be complicated. Disclosure of the invention
本発明の主要な目的は、 波長多重伝送システムにおいて、 資源の有効利用お よび光交換装置の構成を簡略化を実現することである。  A main object of the present invention is to realize effective use of resources and simplification of the configuration of an optical switching device in a wavelength division multiplexing transmission system.
本発明のスィッチ装置は、 複数の光スィッチ素子を有し、 波長多重光を交換 する構成である。 そして、 上記複数の光スィッチ素子の中の少なくとも 1つの 光スィッチ素子が、 第 1の入力、 第 2の入力、 第 1の出力、 および第 2の出力 を備え、 第 1の入力と第 2の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 1の出力 とを接続する第 1の状態、 第 1の入力と第 1の出力とを接続すると共に第 2の 入力と第 2の出力とを接続する第 2の状態、 第 1および第 2の入力と第 1の出 力に接続する第 3の状態、 および第 1および第 2の入力と第 2の出力に接続す る第 4の状態のうちのいずれか 1つに制御されるクロス ·バー 'アドスィッチ 素子である。  The switch device of the present invention has a plurality of optical switch elements and is configured to exchange wavelength multiplexed light. And at least one of the plurality of optical switch elements has a first input, a second input, a first output, and a second output, and has a first input and a second input. A first state in which the output is connected and the second input is connected to the first output, and the first input is connected to the first output and the second input is connected to the second output A second state connected to the first and second inputs and the first output, and a fourth state connected to the first and second inputs and the second output. The cross bar is controlled by any one of the 'ad switch elements.
上記構成において、 クロス 'バー 'アドスィッチ素子は、 第 3または第 4の 状態に制御されたときは、 互いに異なる波長を持った信号光を合波する。 した W In the above configuration, the cross 'bar' switch element multiplexes signal lights having different wavelengths when controlled to the third or fourth state. did W
がって、 この光スィッチ装置は、 互いに異なる波長を持った信号光が同一の出 力方路に導かれる場合であっても、 それらが輻輳または衝突することはない。 上記クロス ·バー ' アドスィッチ素子は、 例えば、 上記第 1の入力と第 1の 出力との間に設けられる第 1のゲートスィツチ、 上記第 1の入力と第 2の出力 との間に設けられる第 2のゲートスィッチ、 上記第 2の入力と第 1の出力との 間に設けられる第 3のゲートスィッチ、 および上記第 2の入力と第 2の出力と の間に設けられる第 4のゲートスィッチを含む。 この場合、 第 2および第 3の ゲートスィッチを〇N状態にすることにより第 1の状態が得られ、 第 1および 第 4のゲートスィツチを〇N状態にすることにより第 2の状態が得られ、 第 1 および第 3のゲートスィツチを O N状態にすることにより第 3の状態が得られ、 第 2および第 4のゲートスィッチを O N状態にすることにより第 4の状態が得 られる。 Therefore, this optical switch device does not cause congestion or collision even when signal lights having different wavelengths are guided to the same output path. The cross bar ad switch element is, for example, a first gate switch provided between the first input and the first output, and a second gate switch provided between the first input and the second output. A second gate switch, a third gate switch provided between the second input and the first output, and a fourth gate switch provided between the second input and the second output. Including. In this case, the first state is obtained by setting the second and third gate switches to the 〇N state, and the second state is obtained by setting the first and fourth gate switches to the 〇N state. By turning on the first and third gate switches, a third state is obtained, and by turning on the second and fourth gate switches, a fourth state is obtained.
なお、 本発明は、 光信号に対してだけでなく、 電気信号に対しても同様に適 用可能である。 図面の簡単な説明  Note that the present invention is applicable not only to optical signals but also to electric signals. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 波長多重クロスコネク卜を用いて構築されたネットワークの例であ る。  Figure 1 shows an example of a network constructed using WDM cross-connects.
図 2は、 波長パス方式の概念を説明する図である。  FIG. 2 is a diagram illustrating the concept of the wavelength path method.
図 3は、 波長パス方式において用いられる既存の光クロスコネクトノードの 一例の構成図である。  FIG. 3 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the wavelength path method.
図 4は、 仮想波長パス方式の概念を説明する図である。  FIG. 4 is a diagram illustrating the concept of the virtual wavelength path method.
図 5は、 仮想波長パス方式において用いられる既存の光クロスコネクトノー ドの一例の構成図である。  FIG. 5 is a configuration diagram of an example of an existing optical cross-connect node used in the virtual wavelength path method.
図 6は、 一般的な 8 X 8型の空間光スィッチの構成図である。 図 7 Aおよび図 7 Bは、 空間光スィッチを構成する既存のクロス ·バースィ ツチ素子の状態を示す図である。 FIG. 6 is a configuration diagram of a general 8 × 8 type spatial light switch. FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing the state of the existing cross-bar switch element constituting the spatial light switch.
図 8は、 従来の仮想波長パス方式の問題点を説明する図である。  FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of the conventional virtual wavelength path method.
図 9 A〜図 9 Dは、 本発明の空間光スィツチを構成するクロス ·バー ·ァド スィッチ素子の状態を示す図である。  FIGS. 9A to 9D are diagrams showing the state of the crossbar switch element constituting the spatial light switch of the present invention.
図 1 0は、 本発明のクロス ·バ一 ·アドスィッチ素子を利用した光クロスコ ネクトノードの構成および動作を説明する図である。  FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration and operation of an optical cross-connect node using the crossbar-advertising switch element of the present invention.
図 1 1は、 本実施形態の空間スィッチの動作の具体例 (その 1 ) を示す図で ある。  FIG. 11 is a diagram showing a specific example (part 1) of the operation of the spatial switch of the present embodiment.
図 1 2は、 本実施形態の空間スィッチの動作の具体例 (その 2 ) を示す図で ある。  FIG. 12 is a diagram showing a specific example (part 2) of the operation of the spatial switch of the present embodiment.
図 1 3は、 クロス 'バー ·ァドスィツチ素子の基本構成を示す図である。 図 1 4は、 各ゲートスィッチの状態とクロス ·バ一 ·アドスィッチ素子の状 態との関係を示す表である。  FIG. 13 is a diagram showing a basic configuration of a cross-bar-advertising switch element. FIG. 14 is a table showing the relationship between the state of each gate switch and the state of the crossbar / ad switch element.
図 1 5は、 クロス ·バー 'アドスィッチ素子の一実施例を示す図である。 図 1 6 Aおよび図 1 6 Bは、 クロス 'バー ·アドスィッチ素子のゲートスィ ッチの他の実施例を示す図である。  FIG. 15 is a diagram showing one embodiment of a cross-bar 'ad switch element. FIGS. 16A and 16B are diagrams showing another embodiment of the gate switch of the cross-bar / ad switch element.
図 1 6 Cは、 クロス ·バ一 ·アドスィッチ素子のゲ一トスイッチのさらに他 の実施例を示す図である。  FIG. 16C is a diagram showing still another embodiment of the gate switch of the cross-bar-ad switch element.
図 1 7は、 周波数分割多重信号を処理するスィツチを示す図である。  FIG. 17 is a diagram showing a switch for processing a frequency division multiplexed signal.
図 1 8は、 電気信号を処理するためのクロス ·バー ·ァドスィツチ素子の基 本構成図である。  FIG. 18 is a basic configuration diagram of a cross-bar / ad-switch element for processing an electric signal.
図 1 9は、 電気信号を処理するためのクロス ·バー ·ァドスィツチ素子を利 用した応用例を説明する図である。  FIG. 19 is a diagram for explaining an application example using a cross-bar-and-switch element for processing an electric signal.
図 2 0は、 波長多重数の増加を考慮したクロスコネクトノードの構成図であ る。 Figure 20 is a block diagram of a cross-connect node that takes into account the increase in the number of wavelength multiplexes. You.
図 2 1は、 4 X 4型の空間スィッチを利用して 8波長を扱うクロスコネク卜 ノードの構成図である。  Fig. 21 is a configuration diagram of a cross-connect node that handles eight wavelengths using a 4X4 spatial switch.
図 2 2は、 図 2 1に示したクロスコネクトノードにおいて使用される 4 X 4 型の空間スィッチの構成図である。  FIG. 22 is a configuration diagram of a 4 × 4 spatial switch used in the cross-connect node shown in FIG. 21.
図 2 3は、 冗長性を取り除いた空間スィッチの構成図である。  FIG. 23 is a configuration diagram of a spatial switch from which redundancy has been removed.
図 2 4は、 冗長性を取り除いた空間スィツチの他の例の構成図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 24 is a configuration diagram of another example of the spatial switch from which redundancy has been removed. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明の実施形態では、 波長多重伝送システムにおいて資源 (波長) を有効 に利用するために、 図 4に示した仮想波長パス方式を導入する。 そして、 その 仮想波長パス方式を実現しながら、 各光クロスコネクトノードの構成を簡略化 することを試みる。  In the embodiment of the present invention, the virtual wavelength path method shown in FIG. 4 is introduced in order to effectively use resources (wavelengths) in the wavelength division multiplexing transmission system. Then, we attempt to simplify the configuration of each optical cross-connect node while realizing the virtual wavelength path method.
以下、 本発明の実施形態について説明するが、 その前に、 図 8を参照しなが ら、 上述の仮想波長パス方式において光クロスコネクトノードの構成を簡略化 できなかった理由を説明する。 ここでは、 具体例として、 仮想波長パス方式に おいて図 5に示した光クロスコネクトノードのスィツチの段数を 1段にした場 合の問題点を説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Before that, the reason why the configuration of the optical cross-connect node cannot be simplified in the above-described virtual wavelength path method with reference to FIG. 8 will be described. Here, as a specific example, a problem in the case where the number of switches of the optical cross-connect node shown in FIG. 5 is one in the virtual wavelength path method will be described.
図 8に示す光クロスコネクトノードにおいて、 入力伝送路 # 1を介して伝送 されてきた信号光 (λ ΐ〜え 8) のうち、 たとえば、 信号光 (λ 2) および信号光 ( Λ 6) を出力伝送路 # 8へ送出するものとする。 ここで、 波長 λ 2および波長 λ 6は、 波長変換部 2 1によりそれぞれ波長え 3および波長 λ 5に変換されるも のとする。 この場合、 空間スィツチ 1 2— 1は、 信号光(λ 3) および信号光(λ 5) が出力伝送路 # 8へ導かれるようにスィッチ内の経路を設定する。 しかしな がら、 従来の方法では、 空間スィッチを構成する各クロス 'バ一スィッチ素子 は、 図 7 Aおよび図 7 Bに示したように、 クロス状態またはバー状態のいずれ か一方に制御されるので、 空間スィツチのある 1つの方路へ複数の信号光を同 時に導くことは出来ない。 すなわち、 図 8に示す例の場合、 空間スィッチ 1 2 — 1において信号光 (λ 3) および信号光 (λ 5) が輻輳または衝突することに なる。 In the optical cross-connect node shown in FIG. 8, for example, the signal light (λ 2) and the signal light (Λ 6) are transmitted from the signal light (λ ΐ to 8) transmitted through the input transmission line # 1. It shall be sent to output transmission line # 8. Here, it is assumed that the wavelength λ 2 and the wavelength λ 6 are converted into the wavelength 3 and the wavelength λ 5 by the wavelength converter 21, respectively. In this case, the spatial switch 12-1 sets a path in the switch so that the signal light (λ 3) and the signal light (λ 5) are guided to the output transmission line # 8. However, in the conventional method, each cross-bar switch element constituting the spatial switch is Is controlled to either the cross state or the bar state as shown in Fig. 7A and Fig. 7B, so that it is not possible to simultaneously guide multiple signal lights to one path with a spatial switch. Absent. That is, in the case of the example shown in FIG. 8, the signal light (λ 3) and the signal light (λ 5) congest or collide in the spatial switch 12-1.
本実施形態の光クロスコネクトにおいては、 この問題を解決するために、 空 間スィッチを構成する各クロス ·バースイッチ素子に 「アド (add) 機能」 を持 たせる。 ここで、 「アド機能」 とは、 複数の入力光 (特に、 互いに異なる波長を もった複数の信号光) を合波して出力する機能、 あるいは、 光信号の経路を 1 つにして複数の入力信号を同一経路に出力する機能のことである。 この機能は、 In the optical cross-connect of the present embodiment, in order to solve this problem, each cross-bar switch element constituting the space switch is provided with an “add function”. Here, the “add function” refers to a function of multiplexing and outputting a plurality of input lights (particularly, a plurality of signal lights having different wavelengths from each other), or a function of combining a plurality of optical signals with one path. This is the function to output the input signal to the same path. This feature
「互いに波長が異なる光は同一経路上においても互いに影響を及ぼし合わな い」 という性質を利用したものである。 以下、 「アド機能」 を持ったクロス · ノ 一スィッチ素子のことを 「クロス ·バ一' アドスィッチ素子」 と呼ぶことにす る。 It utilizes the property that "lights with different wavelengths do not affect each other even on the same path". Hereinafter, a cross-noise switch element having an “add function” will be referred to as a “cross-bar ad switch element”.
クロス 'バー 'アドスィッチ素子は、 2 X 2型 (2入力ノ2出力型) の場合、 図 9 A〜図 9 Dに示すように、 4つの状態の中の 1つに制御される。 ここで、 図 9 Aに示すクロス状態および図 9 Bに示すバー状態は、 それぞれ図 7 Aおよ び図 7 Bに示した従来のクロス状態およびバー状態と同じである。 また、 クロ ス ·バー ·アドスィッチ素子は、 図 9 Cに示すアド状態のときは、 # 1および # 2からそれぞれ入力された光を合波して # 1へ出力する。 一方、 図 9 Dに示 すアド状態のときは、、 # 1および # 2からそれぞれ入力された光を合波して # 2へ出力する。  The cross 'bar' ad-switch element is controlled to one of four states as shown in FIGS. 9A to 9D in the case of 2 × 2 type (two-input two-output type). Here, the cross state shown in FIG. 9A and the bar state shown in FIG. 9B are the same as the conventional cross state and bar state shown in FIG. 7A and FIG. 7B, respectively. In addition, in the add state shown in FIG. 9C, the cross-bar ad-switch element multiplexes light input from # 1 and # 2, respectively, and outputs the multiplexed light to # 1. On the other hand, in the add state shown in FIG. 9D, the lights input from # 1 and # 2 are multiplexed and output to # 2.
図 1 0は、 本発明のクロス ·バー ·アドスィッチ素子を利用した光クロスコ ネクトの構成および動作を説明する図である。 なお、 この光クロスコネクトノ ードには、 入力伝送路 # 1〜# 8、 および出力伝送路 # 1〜# 8が接続されて いるものとする。 また、 波長分波器 1 1、 波長合流器 (光力ブラ) 1 3、 光ァ ンプ 14、 1 5、 および波長変換部 2 1は、 それぞれ従来と同じもの (例えば、 図 5に示した各部品) を用いることができる。 なお、 波長変換部 2 1は、 入力 光の波長を波長 λ 1〜え 8の中の任意の波長に変換する。 そして、 この波長変換 部 2 1は、例えば、光受信器(〇 R: Ortical Receiver)と光送信器(OS : Optical Sender) との組合せにより実現できる。 ここで、 光送信器として使用される部 品は、 例えば、 波長チューナブルレーザダイオードのような、 出力光の波長を 任意に変化させることができる発光素子を用いる。 FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration and operation of an optical cross connect using the cross-bar-adswitch element of the present invention. The optical cross connect node is connected to input transmission lines # 1 to # 8 and output transmission lines # 1 to # 8. Shall be The wavelength demultiplexer 11, the wavelength combiner (optical power blur) 13, the optical amplifiers 14 and 15, and the wavelength converter 21 are the same as the conventional one (for example, each of the components shown in FIG. 5). Parts) can be used. The wavelength conversion unit 21 converts the wavelength of the input light into an arbitrary wavelength among the wavelengths λ1 to λ8. The wavelength converter 21 can be realized by, for example, a combination of an optical receiver (〇R: Ortical Receiver) and an optical transmitter (OS: Optical Sender). Here, as the component used as the optical transmitter, for example, a light emitting element that can arbitrarily change the wavelength of the output light, such as a wavelength tunable laser diode, is used.
空間スィツチ 3 1—:!〜 3 1— 8は、 それぞれ 8 X 8型スィツチであり、 6 4個のスィッチ素子を備える。 各スィッチ素子は、 それぞれ図 9 A〜図 9 Dを 参照しながら説明したクロス ·バー ·アドスィッチ素子である。  Spatial switch 3 1— :! 3 to 8 are 8 × 8 type switches, each having 64 switch elements. Each switch element is the cross-bar-ad switch element described with reference to FIGS. 9A to 9D.
この空間スィツチにおいて、 互いに異なる波長を持った複数の信号光を同一 の方路へ導く場合、 それらの信号光は、 任意のクロス ·バー 'アドスィッチ素 子により合波される。 図 1 0に示す例では、 波長変換部 2 1から出力された信 号光 (λ3) および信号光 (λ5) 力 クロス ·バー ·アドスィッチ素子により 合波されて信号光 (久3+ぇ5) として出力されている。  In this spatial switch, when a plurality of signal lights having different wavelengths are guided to the same route, those signal lights are multiplexed by an arbitrary cross-bar 'ad switch element. In the example shown in Fig. 10, the signal light (λ3) and the signal light (λ5) output from the wavelength conversion unit 21 are combined by the cross-bar-adswitch element and the signal light (Hi 3+ ぇ 5) Is output as
本実施形態の空間スィッチの動作の具体例を図 1 1に示す。 この例では、 入 カ方路 # 1〜# 8を介して信号光(λΐ) 〜信号光(λ8) が入力されたときに、 出力方路 # 1、 # 2、 # 3、 # 5、 # 6、 # 8へそれぞれ信号光 (λ2)、 信号 光 (λ3)、 信号光 (λ4)、 信号光 (λ6)、 信号光 (λ5)、 信号光 (λ8) を出力 すると共に、 出力方路 #4へ信号光 (Λ1十 Λ7) を出力するものとする。 この 場合、 信号光 (λΐ) および信号光 (λ7) がクロス ·バー ·アドスィッチ素子 32へ導かれるように他のスィッチ素子の状態を制御する。 そして、 クロス - バー ·アドスィッチ素子 32をアド状態に制御する。 これにより、 信号光(λΐ) および信号光 (λ7) は、 クロス ·バ一 'アドスィッチ素子 32により合波され て出力方路 #4へ導かれる。 なお、 他の信号光については、 既存技術と同様の 方法に従ってそれぞれ所定の出力方路へ導かれる。 FIG. 11 shows a specific example of the operation of the spatial switch of the present embodiment. In this example, when signal light (λΐ) to signal light (λ8) are input via input routes # 1 to # 8, output routes # 1, # 2, # 3, # 5, # Output signal light (λ2), signal light (λ3), signal light (λ4), signal light (λ6), signal light (λ5), and signal light (λ8) to # 6 and # 8, respectively, and output route # Signal light (Λ10Λ7) shall be output to 4. In this case, the states of the other switch elements are controlled so that the signal light (λΐ) and the signal light (λ7) are guided to the cross-bar ad switch element 32. Then, the cross-bar ad switch element 32 is controlled to the add state. As a result, the signal light (λΐ) and the signal light (λ7) are multiplexed by the crossbar ad switch element 32. To output route # 4. The other signal light is guided to a predetermined output path according to the same method as the existing technology.
なお、 上記動作例では、 空間スィッチ内で 2つの信号光が合波されるケース を示したが、 3以上の信号光を合波することもできる。 例えば、 図 1 2に示す 例では、 3つの信号光が合波されて出力方路 # 4へ導かれている。 この場合、 まず、 信号光 (え 5) および信号光 (λ7) がクロス ·バー · アドスィッチ素子 33へ導かれるように他の素子の状態を制御すると共に、 クロス ·バー 'アド スィッチ素子 33をアド状態に制御する。 これにより、 信号光 (λ5) および信 号光 (λ7) は、 クロス ·バー ·ァドスイッチ素子 33により合波され、 その信 号光 (λ5+λ7) はクロス 'バ一 ·ァドスイッチ素子 32へ導かれる。 また、 信号光 (λΐ) がクロス ·バー ·アドスィッチ素子 32へ導かれるように他の素 子の状態を制御すると共に、 クロス ·バー · アドスィッチ素子 32をアド状態 に制御する。 これにより、 信号光 (λΐ) および信号光 (λ 5+ λ 7) は、 クロス - バー ·ァドスイッチ素子 33により合波され、 その信号光 (λ1+λ5+λ7) は 出力方路 #4へ導かれる。  Note that, in the above operation example, a case where two signal lights are multiplexed in the spatial switch has been described. However, three or more signal lights can be multiplexed. For example, in the example shown in FIG. 12, three signal lights are multiplexed and guided to the output route # 4. In this case, first, the states of the other elements are controlled so that the signal light (E5) and the signal light (λ7) are guided to the cross-bar ad-switch element 33, and the cross-bar 'ad-switch element 33 is added. Control the state. Thus, the signal light (λ5) and the signal light (λ7) are multiplexed by the crossbar switch element 33, and the signal light (λ5 + λ7) is guided to the crossbar switch element 32. . In addition, the state of the other elements is controlled so that the signal light (λΐ) is guided to the cross-bar-ad switch element 32, and the cross-bar-ad switch element 32 is controlled to the add state. As a result, the signal light (λΐ) and the signal light (λ 5 + λ 7) are multiplexed by the crossbar switch element 33, and the signal light (λ1 + λ5 + λ7) is guided to the output route # 4. I will
このように、 本実施形態の空間スィッチは、 「アド機能」 が付加されたことに より、 交換機能に加えて、 合波機能が設けられた。 この結果、 空間スィッチ内 で複数の信号光 (互いに波長が異なる信号光) が輻輳または衝突してしまう事 態が回避される。 すなわち、 図 8に示した問題点が解決される。 したがって、 図 1 0に示すように、 1段の空間スィッチを用いて仮想波長パス方式を実現で きる。 すなわち、 光クロスコネクトノードの構成を簡単にできる。  As described above, the spatial switch of the present embodiment has the multiplexing function in addition to the switching function due to the addition of the “add function”. As a result, a situation in which a plurality of signal lights (signal lights having different wavelengths) congest or collide in the spatial switch is avoided. That is, the problem shown in FIG. 8 is solved. Therefore, as shown in FIG. 10, a virtual wavelength path method can be realized by using a one-stage spatial switch. That is, the configuration of the optical cross-connect node can be simplified.
なお、 従来の空間スィッチは、 ある 1つの入力信号をある 1つの出力方路へ 導く機能、 またはある 1つの入力信号を複数の出力方路へ導く機能 (例えば、 ATMスィッチ等) を備えていたが、 複数の入力信号を合波して 1つの出力方 路へ導く機能は備えているものはなかった。 従来は、 むしろ、 互いに異なる入 力信号が同一の出力方路に導かれないようにするために、 すなわち、 クロスト ークを回避するために、 それらの信号を分離するための努力が続けられていた。 図 1 3は、 クロス ·バー 'アドスィッチ素子の基本構成を示す図である。 ク ロス ·バー ·ァドスィツチ素子は、 4個のゲ一トスィツチ 41〜44を含み、 それらのスィッチの状態を制御することによりクロス状態、 バー状態、 および アド状態を実現する。 各ゲートスィッチ 41〜44は、 それぞれ不図示の制御 線を介して制御信号が与えられ、 〇N状態 (信号を通過させる状態) または〇 FF状態 (信号を通過させない状態) のいずれか一方に制御される。 これらの ゲートスィッチの状態とクロス 'バー 'アドスィッチ素子の機能 (状態) との 関係を図 14に示す。 Conventional spatial switches have the function of guiding one input signal to one output path, or the function of directing one input signal to multiple output paths (for example, an ATM switch). However, there was no function that combines multiple input signals and guides them to one output path. In the past, rather than Efforts have been made to separate the force signals so that they are not directed to the same output path, ie, to avoid crosstalk. FIG. 13 is a diagram showing a basic configuration of a cross-bar 'ad switch element. The cross bar switch element includes four gate switches 41 to 44, and realizes a cross state, a bar state, and an add state by controlling the states of the switches. Each of the gate switches 41 to 44 is supplied with a control signal via a control line (not shown), and controls one of a 〇N state (a state in which a signal is passed) and a 〇FF state (a state in which a signal is not passed) Is done. Figure 14 shows the relationship between the state of these gate switches and the function (state) of the cross 'bar' ad switch element.
具体的に説明する。 クロス状態 (図 9 A参照) を実現するためには、 ゲート スィッチ 42、 43を〇N状態に制御すると共に、 スィッチ 41、 44を OF F状態に制御する。 これにより、 入力 # 1から入力された信号が出力 #2へ導 かれると共に、 入力 # 2から入力された信号は出力 # 1へ導かれる。 また、 ノ' —状態 (図 9 B参照) を実現するためには、 ゲ一トスイッチ 41、 42を〇N 状態に制御すると共に、 スィッチ 42、 43を OF F状態に制御する。 これに より、 入力 # 1から入力された信号が出力 # 1へ導かれると共に、 入力 # 2か ら入力された信号は出力 # 1へ導かれる。  This will be specifically described. To realize the cross state (see Fig. 9A), the gate switches 42 and 43 are controlled to the 〇N state, and the switches 41 and 44 are controlled to the OFF state. As a result, the signal input from input # 1 is guided to output # 2, and the signal input from input # 2 is guided to output # 1. In addition, in order to realize the no-state (see FIG. 9B), the gate switches 41 and 42 are controlled to the 〇N state, and the switches 42 and 43 are controlled to the OFF state. As a result, the signal input from input # 1 is guided to output # 1, and the signal input from input # 2 is guided to output # 1.
さらに、 アド 1状態 (図 9 C参照) を実現するためには、 ゲートスィッチ 4 1、 43を ON状態に制御すると共に、 スィッチ 42、 44を OFF状態に制 御する。 これにより、 入力 # 1および入力 # 2から入力された信号は共に出力 # 1へ導かれる。 同様に、 アド 2状態 (図 9D参照) を実現するためには、 ゲ 一トスイッチ 42、 44を ON状態に制御すると共に、 スィッチ 41、 43を OFF状態に制御する。 これにより、 入力 # 1および入力 # 2から入力された 信号は共に出力 # 2へ導かれる。 図 1 5は、 クロス ·バ一'アドスィッチ素子の一実施例を示す図である。 こ の例では、 クロス ·バー ·ァドスイッチ素子は、 半導体光アンプを用いて実現 される。 すなわち、 半導体基板 (S i基板) 5 1の上面に所定のパターンの光 導波路 (S i〇2) 5 2が形成され、 さらにその光導波路 5 2を介して伝送され る光を必要に応じて遮断するためのゲートスィッチ 5 3が形成される。 なお、 半導体基板 5 1の表面には、 バッファ層 (S i〇2) 5 4が形成されている。 各ゲートスイッチ 5 3は、 半導体光アンプであり、 それぞれ電流源 5 5が接 続されている。 そして、 電流源 5 5を O N状態または O F F状態に制御するこ とにより、 ゲートスィッチ 5 3の状態を制御する。 具体的には、 電流源 5 5を O N状態に制御すれば、 対応するゲートスィッチ (半導体光アンプ) 5 3に電 流が供給され、 光導波路 5 2を介して伝搬される光は増幅される。 すなわち、 そのゲートスィッチ 5 3は O N状態に制御される。 一方、 電流源 5 5を O F F 状態に制御すれば、 対応するゲートスィツチ 5 3には電流が供給されず、 ゲー トスイッチ 5 3は O F F状態に制御される。 そして、 図 1 4を参照しながら説 明したように、 これら 4つのゲートスィッチの O N/ O F F状態の組合せに従 つてクロス状態、 バー状態、 およびアド状態を実現する。 Furthermore, in order to realize the add 1 state (see FIG. 9C), the gate switches 41 and 43 are controlled to be in the ON state, and the switches 42 and 44 are controlled to be in the OFF state. Thus, the signals input from input # 1 and input # 2 are both guided to output # 1. Similarly, in order to realize the add 2 state (see FIG. 9D), the gate switches 42 and 44 are controlled to the ON state, and the switches 41 and 43 are controlled to the OFF state. As a result, the signals input from input # 1 and input # 2 are both guided to output # 2. FIG. 15 is a diagram showing one embodiment of the crossbar's switch element. In this example, the cross bar switch device is realized using a semiconductor optical amplifier. That is, an optical waveguide (S i〇2) 52 having a predetermined pattern is formed on the upper surface of the semiconductor substrate (Si substrate) 51, and light transmitted through the optical waveguide 52 is further transmitted as necessary. A gate switch 53 is formed for shutting off. Note that a buffer layer (Si〇2) 54 is formed on the surface of the semiconductor substrate 51. Each gate switch 53 is a semiconductor optical amplifier, to which a current source 55 is connected. Then, by controlling the current source 55 to the ON state or the OFF state, the state of the gate switch 53 is controlled. Specifically, if the current source 55 is controlled to the ON state, current is supplied to the corresponding gate switch (semiconductor optical amplifier) 53, and the light propagating through the optical waveguide 52 is amplified. . That is, the gate switch 53 is controlled to the ON state. On the other hand, if the current source 55 is controlled to the OFF state, no current is supplied to the corresponding gate switch 53, and the gate switch 53 is controlled to the OFF state. Then, as described with reference to FIG. 14, a cross state, a bar state, and an add state are realized according to a combination of ON / OFF states of these four gate switches.
図 1 6 Aおよび図 1 6 Bは、 クロス .バー ·ァドスィツチ素子のゲ一卜スィ ツチの他の実施例を示す図である。 これらのゲ一トスイッチは、 メカニカル光 スィッチを用いて実現されている。 図 1 6 Aに示すメカニカル光スィッチは、 入力光ファイバ 6 1または出力光ファイバ 6 2の一方の位置を制御することに より、 入力光ファイバ 6 1から入力される光を出力光ファイバ 6 2へ導くか否 かが決定される。 また、 図 1 6 Bに示すメカニカル光スィッチは、 入力光ファ ィバ 6 1の端面と出力光ファイバ 6 2の端面との間にシャツ夕 6 3を挿入する か否かにより、 入力光ファイバ 6 1から入力される光を出力光ファイバ 6 2へ 導くか否かが決定される。 なお、 これらのメカニカルスィッチは、 既存の技術 なので、 詳しい構成および動作の説明を省略する。 また、 クロス ·バー · アド スィツチ素子のゲートスィツチとして利用可能なメカニカル光スィツチとして は、 上述の例に示したものに限定されず、 例えば、 反射型スィッチを利用して もよい。 FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams showing another embodiment of the gate switch of the cross bar switch element. These gate switches are implemented using mechanical optical switches. The mechanical optical switch shown in Fig. 16A controls the position of one of the input optical fiber 61 and the output optical fiber 62 so that the light input from the input optical fiber 61 is sent to the output optical fiber 62. It is decided whether to lead. The mechanical optical switch shown in FIG. 16B depends on whether or not the shirt 63 is inserted between the end face of the input optical fiber 61 and the end face of the output optical fiber 62. It is determined whether the light input from 1 is guided to the output optical fiber 62. These mechanical switches are compatible with existing technologies. Therefore, detailed description of the configuration and operation is omitted. Further, the mechanical optical switch that can be used as the gate switch of the cross-bar-ad switch element is not limited to the one shown in the above-described example, and for example, a reflective switch may be used.
図 1 6 Cは、 クロス ·バー ·ァドスイッチ素子のさらに他の実施例を示す図 である。 このクロス ·バー ·ァドスイッチ素子においては、 各ゲ一トスイッチ は、 印加電圧に従って光の屈折率が変化する光変調器を用いて実現されている。 この場合、 各ゲートスィッチは、 印加電圧に従って入力光を通過させるか否か を決定する。 なお、 この種の光変調器の例としては、 例えば、 マッハツエンダ 型の光変調器 (特に、 L N b〇3光変調器) が知られている。 FIG. 16C is a diagram showing still another embodiment of the cross bar switch element. In this cross bar switch element, each gate switch is realized by using an optical modulator whose refractive index of light changes according to an applied voltage. In this case, each gate switch determines whether or not to allow input light to pass according to the applied voltage. As an example of this type of optical modulator, for example, a Mach-Zehnder type optical modulator (in particular, LN B_〇 3 optical modulator) is known.
ところで、 上述の実施例では、 本発明は、 波長多重伝送システムの空間光ス イッチに適用されているが、 本発明は、 電気信号を処理する空間スィッチにも 適用可能である。 ただし、 電気信号を扱うシステムにおいては、 一般的に、 「波 長多重」 という概念はない。 しかし、 「周波数分割多重 ( F D M: Frequency Division Multiplex) の概念は、 実質的に 「波長多重」 のそれと同じものであ る。 したがって、 周波数分割多重を利用したシステムにおいては、 図 1 7に示 すように、 周波数が異なる複数の電気信号を空間スィツチ内で合成してある 1 本の方路に導くことができる。 図 1 7に示す例では、 入力方路 # 1から入力さ れた電気信号 ( f l) および入力方路 # 7から入力された電気信号 ( f 7) 力^ 空間スィツチ内の所定のクロス ·バ一 ·ァドスィツチ素子により合成されて出 力方路# 4に導かれている。  By the way, in the above embodiments, the present invention is applied to the spatial light switch of the wavelength division multiplexing transmission system, but the present invention is also applicable to the spatial switch for processing an electric signal. However, in systems handling electrical signals, there is generally no concept of “wavelength multiplexing”. However, the concept of “Frequency Division Multiplex (FDM) is substantially the same as that of“ wavelength multiplexing ”. Therefore, in a system using frequency division multiplexing, as shown in FIG. 17, a plurality of electric signals having different frequencies can be guided to one route that is synthesized in a spatial switch. In the example shown in Fig. 17, the electric signal (fl) input from the input route # 1 and the electric signal (f7) input from the input route # 7 are given by a predetermined crossbar in the spatial switch. The output signal is synthesized by a single switch element and guided to an output route # 4.
図 1 8は、 電気信号を処理するためのクロス ·バー ·ァドスィツチ素子の基 本構成図である。 このクロス ·バー 'アドスィッチ素子は、 ゲート回路 7 1〜 7 4を備える。 各ゲート回路 7 1〜 7 4は、 ここでは、 それぞれ A N Dゲ一ト であり、 制御信号として 「1」 が与えられたときに信号を通過させ、 「0」 が与 えられたときに信号を遮断する。 なお、 ゲート回路 7 1〜 7 4は、 それぞれ図 1 3に示したゲートスィッチ 4 1〜4 4に相当し、 また、 図 1 4に示した対応 関係は、 この電気信号のためのクロス ·バー ·ァドスィツチ素子にもそのまま 適用される。 FIG. 18 is a basic configuration diagram of a cross-bar / ad-switch element for processing an electric signal. This cross-bar'adswich element includes gate circuits 71-74. Here, each of the gate circuits 7 1 to 7 4 is an AND gate, and when “1” is given as a control signal, the signal is passed and “0” is given. Cut off the signal when received. The gate circuits 71 to 74 correspond to the gate switches 41 to 44 shown in FIG. 13 respectively, and the correspondence shown in FIG. 14 corresponds to the cross bar for this electric signal. · The same applies to the ad-switch element.
図 1 9は、 電気信号を処理するためのクロス■バ一 · アドスィッチ素子を利 用した応用例を説明する図である。 ここで、 クロス ·バー ·アドスィッチ素子 は、 図 1 8に示した構成であり、 ゲート回路 7 1、 7 3が O N状態に制御され ると共に、 ゲート回路 7 2、 7 4が O F F状態に制御されているものとする。 すなわち、 クロス ·バー ·アドスィッチ素子は、 図 9 Cに示したアド状態であ るものとする。  FIG. 19 is a diagram for explaining an application example using a cross-bar / ads switch element for processing an electric signal. Here, the cross-bar ad-switching element has the configuration shown in FIG. 18, in which the gate circuits 71 and 73 are controlled to be in the ON state, and the gate circuits 72 and 74 are controlled to be in the OFF state. It is assumed that That is, the cross-bar ad-switch element is in the add state shown in FIG. 9C.
クロス ·バー ·ァドスィツチ素子が上記状態であるとき、 タイムスロッ卜 T 1 において、 入力方路 # 1から信号 A1 が入力され、 入力方路 # 2からは何も入 力されなかったとする。 この場合、 出力方路 # 1には、 入力方路 # 1からの信 号と入力方路 # 2からの信号 A1との合成信号が導かれることになる。ところが、 入力方路 # 2からは何も入力されていないので、 出力方路 # 1へは、 結果とし て、 信号 A1が導かれることになる。 続いて、 タイムスロット T2において、 入 カ方路 # 2から信号 B 1 が入力され、 入力方路 # 1からは何も入力されなかつ たとすると、同様に、出力方路# 1へは、信号 B 1が導かれることになる。以降、 同様の処理が繰り返される。  It is assumed that, when the cross-bar-ad switch element is in the above state, in the time slot T1, the signal A1 is input from the input route # 1 and nothing is input from the input route # 2. In this case, a composite signal of the signal from the input route # 1 and the signal A1 from the input route # 2 is led to the output route # 1. However, since nothing is input from the input route # 2, the signal A1 is led to the output route # 1 as a result. Subsequently, in time slot T2, if signal B 1 is input from input route # 2 and nothing is input from input route # 1, similarly, signal B 1 is output to output route # 1. 1 will be derived. Thereafter, the same processing is repeated.
このように、 クロス ·バー ·アドスィッチ素子に入力される複数の信号のタ イミングが互いに適切に制御されている場合には、 そのクロス ■バー ·ァドス イッチ素子を用いて時分割多重機能が実現されることになる。 したがって、 こ のクロス ·バー ·ァドスィツチ素子を用いて空間スィツチを構成すれば、 交換 機能と多重機能とが一体化されることになる。 この構成は、 装置の小型化に寄 与する。 ところで、 先にも述べたが、 インターネットや携帯電話の普及に伴い、 ネッ 卜ワークを介して伝送される情報量は爆発的に増加してきている。 このため、 幹線系では、 クロスコネクトゃ交換機の容量を大きくする必要がしばしば生じ ている。 そして、 波長多重伝送システムでは、 多重化される波長の数を増加す ることにより、 伝送路の大容量化が図られている。 以下では、 このような背景 を考慮し、 増設性 (scalability) に優れた構成を有するクロスコネクトを示す。 図 2 0は、 波長多重数の増加を考慮したクロスコネクトノードの構成図であ る。 ここでは、 8波長 (λ 1〜λ 8) を扱う状態から 1 6波長 (λ 1〜λ 16) を极 うことができる状態へ移行することを考慮するものとする。 また、 この実施例 では、 複数の波長をグループ化し、 グループ単位で波長多重数を増加させる方 法を採用している。 図 2 0に示す例では、 8波長毎にグループ化されている。 このクロスコネクトノードの基本構成は、 図 1 0に示したクロスコネクトノ ードと同じである。 ただし、 波長分波器 8 1は、 1 6波長 (λ ΐ〜え 16) を分波 する機能を備え、 波長合流器 (光力ブラ) 8 2は、 1 6波長 (λ ΐ〜え 16) を合 流させる機能を備えている。 As described above, when the timings of a plurality of signals input to the crossbar switch element are appropriately controlled, a time division multiplexing function is realized using the crossbar switch element. Will be. Therefore, if a spatial switch is constituted by using this crossbar switch element, the switching function and the multiplexing function are integrated. This configuration contributes to downsizing of the device. By the way, as mentioned above, with the spread of the Internet and mobile phones, the amount of information transmitted via networks has exploded. For this reason, in the trunk system, it is often necessary to increase the capacity of the cross-connect switch. In a wavelength division multiplexing transmission system, the capacity of a transmission line is increased by increasing the number of multiplexed wavelengths. In the following, taking into account such a background, a cross-connect having a configuration with excellent scalability will be described. FIG. 20 is a configuration diagram of a cross-connect node in consideration of an increase in the number of multiplexed wavelengths. Here, a transition from a state in which eight wavelengths (λ 1 to λ 8) are handled to a state in which 16 wavelengths (λ 1 to λ 16) can be considered is considered. In this embodiment, a method of grouping a plurality of wavelengths and increasing the number of multiplexed wavelengths in a group unit is employed. In the example shown in FIG. 20, they are grouped every eight wavelengths. The basic configuration of this cross-connect node is the same as that of the cross-connect node shown in FIG. However, the wavelength demultiplexer 81 has a function of demultiplexing 16 wavelengths (λΐ- え 16), and the wavelength combiner (optical power bra) 82 has 16 wavelengths (λΐ- え 16). It has a function to merge
また、 このクロスコネクトノードは、 初期段階においては、 伝送路ごとに 1 つの波長変換部 8 3 Α、 および 1つの空間スィッチ 8 4 Αが設けられる。 波長 変換部 8 3 Aは、 図 1 0に示した波長変換部 2 1と同じであり、 波長 1〜波長 λ 8の範囲において波長変換を実行する。 また、 空間スィッチ 8 4 Αは、 8 X 8 型スィッチであり、 6 4個のクロス ·バー ·ァドスイッチ素子から構成されて いる。 この状態においては、 伝送路 # 1〜# 8は、 それぞれ 8波まで伝送可能 である。  In the initial stage of the cross-connect node, one wavelength conversion unit 83Α and one spatial switch 84 4 are provided for each transmission path. The wavelength converter 83 A is the same as the wavelength converter 21 shown in FIG. 10, and performs wavelength conversion in the range of wavelength 1 to wavelength λ8. The spatial switch 84 is an 8 × 8 type switch, and is composed of 64 crossbar switch elements. In this state, transmission lines # 1 to # 8 can each transmit up to eight waves.
このクロスコネクトノードを増設する場合には、 伝送路ごとに波長変換部 8 3 Bおよび空間スィッチ 8 4 Bを追加すればよい。 波長変換部 8 3 Bは、 波長 λ 9〜波長 λ 16の範囲において波長変換を実行する。 また、空間スィッチ 8 4 Β は、 空間スィッチ 8 4 Aと同じものである。 このようにして増設が完了した状 態においては、 伝送路 # 1〜# 8は、 それぞれ 1 6波まで波長多重信号を伝送 可能である。 ここで、 伝送信号の伝送速度が 1 0 Gbpsであったとすると、 この クロスコネクトノードのスループットは、 6 4 0 ( 1 0 Gbps X 8波長 X 8伝送 路) Gbpsから、 1 . 2 8 ( 1 0 Gbps X 1 6波長 X 8伝送路) Tbpsに上がる ことになる。 When this cross-connect node is added, a wavelength converter 83 B and a spatial switch 84 B may be added for each transmission line. The wavelength conversion unit 83B performs wavelength conversion in the range of the wavelength λ9 to the wavelength λ16. Also, spatial switch 8 4 Β Is the same as the spatial switch 84A. In the state where the expansion has been completed in this way, the transmission lines # 1 to # 8 can transmit up to 16 wavelength-multiplexed signals, respectively. Here, assuming that the transmission speed of the transmission signal is 10 Gbps, the throughput of this cross-connect node is 1.28 (10 0 Gbps) from 64 (10 Gbps X 8 wavelength X 8 transmission line) Gbps. Gbps x 16 wavelength x 8 transmission line) Tbps.
なお、 将来の大容量化を考慮して波長分波器および波長合流器が設計されて いれば、 波長変換部および空間スィッチを増設するだけで、 8波長— 1 6波長 → 2 4波長— 3 2波長. . . のように、 波長多重数を 8波長単位で容易に増やす ことができる。  If the wavelength demultiplexer and the wavelength combiner were designed in consideration of the future increase in capacity, simply adding a wavelength conversion unit and a spatial switch would make 8 wavelengths—16 wavelengths → 24 wavelengths—3 wavelengths. Like 2 wavelengths, the number of multiplexed wavelengths can be easily increased in units of 8 wavelengths.
上述の増設方法を採用すれば、波長 λ 9〜波長 λ 16のための波長変換部および 空間スィッチを増設する際、 使用中の系に影響が及ばない。 したがって、 この 方法は、 停止することが許されないネットワーク (例えば、 公衆網) において 特に有用である。  If the above-described extension method is adopted, the extension of the wavelength converter and the spatial switch for the wavelengths λ 9 to λ 16 does not affect the system in use. Therefore, this method is particularly useful in networks that cannot be shut down (eg, public networks).
次に、 空間スィッチの小型化について説明する。 上述の実施例では、 クロス · バ一 · アドスィッチ素子を用いて空間スィッチを構成することにより、 空間ス イッチの数 (段数) を少なくできることを説明したが、 以下では、 空間スイツ チ自体のサイズ (具体的には、 空間スィッチを構成するスィッチ素子の数) を 小型化するための構成を示す。  Next, miniaturization of the spatial switch will be described. In the above-described embodiment, it has been described that the number of the spatial switches (the number of stages) can be reduced by configuring the spatial switches using the cross-bar / ad switch elements. Specifically, a configuration for reducing the size of the spatial switch (the number of switch elements) is shown.
図 2 0に示したクロスコネクトノードに注目すると、 伝送路ごとに 8 X 8型 の空間スィッチを並列に 2つ設けることにより、 1 6波長を処理することがで きている。 したがって、 このことから類推すると、 4 X 4型の空間スィッチを 並列に 2つ設けることにより、 8波長を処理することができるはずである。 図 2 1は、 4 X 4型の空間スィツチを利用して 8波長を扱うクロスコネクト ノードの構成図である。 このクロスコネクトノードでは、 信号光 (λ 1〜λ 4) および信号光 ( λ 5〜 λ 8) は、 それぞれ波長変換部 9 1 Αおよび 9 1 Βにより 波長変換が実行された後、 空間スィッチ 9 2 Aおよび 9 2 Bに入力される。 空 間スィッチ 9 2 Aおよび 9 2 Bは、 互いに同じ構成であり、 4 X 4型スィッチ である。 ただし、 空間スィッチ 9 2 Aおよび 9 2 Bは、 それぞれ入力信号を 8 本の出力伝送路 # 1〜# 8の中の任意の伝送路に導くことができる必要がある - すなわち、 各空間スィッチ 9 2 A、 9 2 Bは、 それぞれ 8本を出力方路を備え ている必要がある。 Paying attention to the cross-connect node shown in FIG. 20, 16 wavelengths can be processed by providing two 8 × 8 spatial switches in parallel for each transmission path. Therefore, by analogy with this, it should be possible to process eight wavelengths by providing two 4X4 type spatial switches in parallel. FIG. 21 is a configuration diagram of a cross-connect node that handles eight wavelengths using a 4 × 4 spatial switch. In this cross-connect node, the signal light (λ1 to λ4) And the signal light (λ 5 to λ 8) are subjected to wavelength conversion by the wavelength conversion units 91 1 and 91 1, respectively, and then input to the spatial switches 92 A and 92 B. The space switches 92A and 92B have the same configuration as each other, and are 4x4 type switches. However, each of the spatial switches 9 2 A and 9 2 B needs to be able to guide the input signal to any of the eight output transmission lines # 1 to # 8-that is, each of the spatial switches 9 Each of 2A and 92B must have eight output routes.
図 2 2は、 図 2 1に示したクロスコネク卜ノードにおいて使用される 4 X 4 型の空間スィッチの構成図である。 この空間スィッチは、 1 6個のクロス 'バ — 'アドスィッチ素子から構成される。 各スィッチ素子は、 2入カズ 2出力を 備えるが、 従来は、 図 6に示したように、 その最終段のスィッチ素子について は、 そのうちの一方の出力のみが使用されていた。 ところが、 この実施例にお いては、 図 2 2に示すように、 最終段のスィッチ素子 1 0 1〜 1 0 4に接続さ れる 2本の出力が共に使用される。 これにより、 8本の出力方路を確保してい る。 すなわち、 クロスコネクトノードでは、 4 X 4素子を有する空間スィッチ を 4 X 8型の空間スィツチとして使用している。  FIG. 22 is a configuration diagram of a 4 × 4 type spatial switch used in the cross-connect node shown in FIG. This spatial switch is composed of 16 cross 'bar-' ad-switch elements. Each switch element has two inputs and two outputs. Conventionally, as shown in FIG. 6, only one of the outputs of the last-stage switch element was used. However, in this embodiment, as shown in FIG. 22, both outputs connected to the last-stage switch elements 101 to 104 are used. As a result, eight output routes are secured. That is, in the cross-connect node, a spatial switch having 4 × 4 elements is used as a 4 × 8 spatial switch.
このように、 空間スィッチ 9 2 Aおよび 9 2 Bは、 それぞれ 8本の出力方路 を有するので、 各波長合流器 (光力ブラ) 8 2は、 それぞれ 「 1 6 : 1」 の機 能を持ったものが必要となる。  As described above, since the spatial switches 92A and 92B each have eight output routes, each wavelength combiner (optical power bra) 82 has the function of "16: 1". You need what you have.
図 2 1に示したクロスコネクトノードは、 基本的に図 1 0に示したクロスコ ネクトノードと同じ機能を有する。 ここで、 これらを比較すると、 図 1 0に示 したクロスコネクトノードにおいて使用される波長合流器 1 3は、 8信号を台 流させる機能を備えていればよいのに対し、 図 2 1に示すクロスコネク卜ノー ドにおいて使用される波長合流器 8 2は、 1 6信号を合流させる機能を備えて いる必要があるので、 装置のサイズおよび製造コストの点でやや不利である。 しかし、 図 1 0に示したクロスコネクトノードにおいて使用される空間スィッ チ 3 1は、 伝送路ごとに 6 4 ( 8 X 8 )個の素子を備える構成であるのに対し、 図 2 1に示したクロスコネクトノードにおいて使用される空間スィツチ 9 2は、 伝送路ごとに 3 2 ( 4 X 4 X 2 ) 個の素子を備える構成である。 ここで、 スィ ツチに規模 (ここでは、 スィッチ素子の数) が小さくなると、 よく知られてい るように、 その製造歩留まりが高くなる。 このため、 図 2 1に示す構成のよう に、 小型の空間スィッチを使用する構成は、 その製造コストの大幅な削減が期 待される。 また、 スィッチ素子数が少なくなると、 当然のことではあるが、 装 置のサイズの小型化が実現される。 このことは、 各スィッチ素子に制御線が接 続されることを考え合わせると、 その効果がいっそう顕著なものとなる。 The cross-connect node shown in FIG. 21 basically has the same function as the cross-connect node shown in FIG. Here, when these are compared, as shown in FIG. 21, the wavelength combiner 13 used in the cross-connect node shown in FIG. 10 only needs to have a function of cascading eight signals. Since the wavelength combiner 82 used in the cross-connect node needs to have a function of combining 16 signals, it is slightly disadvantageous in terms of device size and manufacturing cost. However, the spatial switch 31 used in the cross-connect node shown in FIG. 10 has a configuration with 64 (8 × 8) elements for each transmission path, whereas the spatial switch 31 shown in FIG. The spatial switch 92 used in the cross-connect node has 32 (4 × 4 × 2) elements for each transmission path. Here, as the scale of the switch (here, the number of switch elements) becomes smaller, the manufacturing yield increases, as is well known. Therefore, a configuration using a small spatial switch as in the configuration shown in FIG. 21 is expected to greatly reduce the manufacturing cost. When the number of switch elements is reduced, the size of the device can be reduced as a matter of course. This effect becomes even more remarkable when considering that a control line is connected to each switch element.
さらに、 図 2 1に示すクロスコネクトノードの構成に注目すると、 伝送路ご とに 2つの空間スィッチ 9 2 A、 9 2 Bが設けられ、 各空間スィッチごとに 8 本の出力方路を備えている。 そして、 各空間スィッチの出力方路は、 それぞれ 対応する波長合流器 8 2に接続されている。 このため、 伝送路ごとに設けられ る 1組の空間スィッチ 9 2 A、 9 2 Bを 1つの空間スィッチと考えると、 その 1つの空間スィツチと各波長合流器 8 2との間に 2本の伝送路が存在すること になる。 すなわち、 図 2 1に示すクロスコネクトノードは、 その構成がやや冗 長的であり、 改善の余地がある。  Furthermore, focusing on the configuration of the cross-connect node shown in Fig. 21, two spatial switches 92A and 92B are provided for each transmission line, and eight output routes are provided for each spatial switch. I have. The output path of each spatial switch is connected to the corresponding wavelength combiner 82. For this reason, if one set of spatial switches 92A and 92B provided for each transmission line is considered as one spatial switch, two spatial switches are provided between the one spatial switch and each wavelength combiner 82. There will be a transmission path. That is, the configuration of the cross-connect node shown in Fig. 21 is somewhat redundant, and there is room for improvement.
図 2 3は、 冗長性を取り除いた空間スィッチの構成図である。 この空間スィ ツチは、 例えば、 1枚の半導体基板上に図 2 1に示した空間スィッチ 9 2 A、 9 2 Bを形成することにより得られる。 ただし、 同一の波長合流器に接続する べき出力方路は、 互いに接続される。 例えば、 図 2 3に示す例では、 空間スィ ツチ 9 2 Aのスィッチ素子 1 1 1の第 1出力、 および空間スィッチ 9 2 Bのス イッチ素子 1 1 2の第 1出力が互いに接続されている。 具体的な実現方法とし ては、 例えば、 空間スィッチ 9 2 A、 9 2 Bの各出力方路を導波路を用いて形 成し、 対応する導波路どうしを互いに接続すればよい。 これにより、 2つの 4 X 4素子の空間スィツチを用いて、 8入力 Z 8出力の空間スィツチが得られる。 この空間スィッチは、 クロスコネクトノードの小型化に寄与する。 例えば、 図 2 1に示したクロスコネクトノードにおいて、 1組の空間スィッチ 9 2 A、 9 2 Bを、図 2 3に示した空間スィッチに置き換えれば、各波長合流器として、 8信号を合流させるための力ブラを用いることができる。 また、 空間スィッチ と波長合流器との間を接続する線の数が半分になり、 このことが装置のサイズ の小型化に大きく寄与する。 FIG. 23 is a configuration diagram of a spatial switch from which redundancy has been removed. This spatial switch can be obtained, for example, by forming the spatial switches 92A and 92B shown in FIG. 21 on one semiconductor substrate. However, the output routes that should be connected to the same wavelength combiner are connected to each other. For example, in the example shown in FIG. 23, the first output of the switch element 111 of the spatial switch 92A and the first output of the switch element 112 of the spatial switch 92B are connected to each other. . As a specific implementation method, for example, each output path of the spatial switches 92A and 92B is formed using a waveguide. Then, the corresponding waveguides may be connected to each other. Thus, a spatial switch having eight inputs and eight outputs is obtained by using two 4 × 4 spatial switches. This spatial switch contributes to the miniaturization of the cross-connect node. For example, in the cross-connect node shown in Fig. 21, if one set of spatial switches 92A and 92B is replaced with the spatial switch shown in Fig. 23, eight signals are combined as each wavelength combiner. A force bra can be used. Also, the number of lines connecting the spatial switch and the wavelength combiner is halved, which greatly contributes to the miniaturization of the device size.
なお、 図 2 3に示す例では、 4 X 4素子の空間スィッチを 2つ並べることに より 8入力 / 8出力の空間スィッチを実現しているが、 一般論としては、 N X N素子の空間スィツチを 2つ並べることにより 2 N入力 Z 2 N出力の空間スィ ツチを実現できる。 図 2 4に、 2 X 2素子の空間スィッチを 2つ並べることに より得られる 4入力 Z 4出力の空間スィッチを示す。  In the example shown in Fig. 23, an 8-input / 8-output spatial switch is realized by arranging two 4-by-4 element spatial switches, but in general terms, the NXN element spatial switch is By arranging two, a spatial switch of 2N input Z2N output can be realized. Fig. 24 shows a 4-input Z 4-output spatial switch obtained by arranging two 2 X 2 element spatial switches.
この場合、 もし、 一般的なマトリクス構成で 2 N入力 Z 2 N出力の空間スィ ツチを実現しょうとすると、 2 N X 2 N = 4 N 2個のスィッチ素子が必要になる これに対して、 図 2 3を参照しながら説明した構成を導入すれば、 2 N入力 Z 2 N出力の空間スィッチを実現する場合、 必要なスィッチ素子の数は、 2 X N X N = 2 N 2個となる。 すなわち、 図 2 3を参照しながら説明した構成を導入す れば、 同じ機能を有する空間スィッチを実現するとき、 従来と比較して、 スィ ツチ素子の数を半分にすることができる。 In this case, if a general matrix configuration is used to realize a spatial switch of 2 N inputs Z 2 N outputs, 2 NX 2 N = 4 N 2 switch elements are required. If the configuration described with reference to 23 is introduced, when realizing a spatial switch of 2 N input Z 2 N output, the number of required switch elements is 2 XNXN = 2 N 2 . That is, if the configuration described with reference to FIG. 23 is introduced, when realizing a spatial switch having the same function, the number of switch elements can be halved as compared with the related art.
なお、 上述の実施例において示した空間スィッチは、 複数のクロス 'バー ' アドスィッチ素子から構成されるが、 本発明のスィッチは、 必ずしもすべての スィツチ素子がクロス ·バー ·ァドスィツチ素子である必要はない。すなわち、 本発明のスィツチは、 既存のクロス ·パースィツチと本発明のクロス ·バー · アドスィッチ素子とが混在していてもよい。 また、 上述の実施例では、 主に、 本発明を光クロスコネクトノードに適用す る場合を説明したが、 本発明は、 これに限定されるものではない。 すなわち、 本発明は、 例えば、 光交換機にも適用できる。 本発明が適用される光交換機の 構成は、 基本的には、 光クロスコネクトノードの構成と同じである。 Note that the spatial switch shown in the above embodiment is composed of a plurality of cross 'bar' ad switch elements, but the switch of the present invention does not necessarily require that all switch elements be cross bar ad switch elements. . That is, the switch of the present invention may be a mixture of the existing cross-persistent switch and the cross-bar-ads switch element of the present invention. Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is mainly applied to the optical cross-connect node has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to, for example, an optical switch. The configuration of the optical switch to which the present invention is applied is basically the same as the configuration of the optical cross-connect node.
なお、 光交換機および光クロスコネクトノードは、 広義には同じ装置である が、 具体的な動作を考えると差異がある。 交換機は、 通常、 伝送されてきた信 号を解析し、その解析結果に基づいてルートを設定する処理を行う。 このため、 交換機は、 一般に、 信号を解析するソフトウェアがインストールされている。 また、 信号を解析する必要があるため、 空間スィッチ内のルート切替時間は、 その信号のタイムスロットよりも短くなくてはならない。 したがって、 本発明 を光交換機に適用する場合には、 波長変換部および空間スィツチの動作速度が 十分に高速である必要がある。 一方、 クロスコネクトノードは、 一般に、 与え られたルート情報に従ってパスを切り替える装置であり、 さほどの高速動作は 要求されていない。  Although the optical switching equipment and the optical cross-connect node are the same equipment in a broad sense, there are differences when considering specific operations. The exchange usually analyzes the transmitted signal and performs a process of setting a route based on the analysis result. For this reason, switches are generally installed with signal analysis software. Also, since the signal needs to be analyzed, the route switching time in the spatial switch must be shorter than the time slot of the signal. Therefore, when the present invention is applied to an optical switch, the operation speeds of the wavelength conversion unit and the spatial switch need to be sufficiently high. On the other hand, a cross-connect node is a device that switches a path according to given route information, and does not require much high-speed operation.
このように、 本発明によれば、 クロス 'バー 'アドスィッチ素子を用いて空 間スィツチを構成することにより、 波長多重伝送システムにおけるクロスコネ クトノード (交換機を含む) に設けられる空間スィッチの数 (段数) を少なく することができる。  As described above, according to the present invention, by configuring a spatial switch using the cross 'bar' ad-switch element, the number (the number of stages) of spatial switches provided in the cross-connect node (including the switch) in the wavelength division multiplexing transmission system Can be reduced.
また、 クロスコネクトノードの増設が容易になる。 さらに、 クロスコネクト ノードに設けられる空間スィツチのサイズを小さくできる。  Also, it is easy to add cross-connect nodes. Further, the size of the spatial switch provided in the cross-connect node can be reduced.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 複数のスィツチ素子を有し、 複数の信号が多重化された多重化信号を交 換するスィツチ装置であって、 1. A switch device having a plurality of switch elements and exchanging a multiplexed signal in which a plurality of signals are multiplexed,
上記複数のスィツチ素子の中の少なくとも 1つのスィツチ素子が、 第 1の入力、 第 2の入力、 第 1の出力、 および第 2の出力を備え、 第 1の入 力と第 2の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 1の出力とを接続する第 1 の状態、 第 1の入力と第 1の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 2の出力 とを接続する第 2の状態、 第 1および第 2の入力と第 1の出力に接続する第 3 の状態、 および第 1および第 2の入力と第 2の出力に接続する第 4の状態のう ちのいずれか 1つの状態に制御されるスィツチ装置。  At least one switch element among the plurality of switch elements has a first input, a second input, a first output, and a second output, and has a first input and a second output. A first state of connecting and connecting the second input and the first output; a second state of connecting the first input and the first output and connecting the second input and the second output One of the following states: a third state connected to the first and second inputs and the first output; and a fourth state connected to the first and second inputs and the second output. Switch device controlled to state.
2 . 複数の光スィッチ素子を有し、 波長多重光を交換する光スィッチ装置で あって、 2. An optical switch device having a plurality of optical switch elements and exchanging wavelength multiplexed light,
上記複数の光スィツチ素子の中の少なくとも 1つの光スィツチ素子が、 第 1の入力、 第 2の入力、 第 1の出力、 および第 2の出力を備え、 第 1の入 力と第 2の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 1の出力とを接続する第 1 の状態、 第 1の入力と第 1の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 2の出力 とを接続する第 2の状態、 第 1および第 2の入力と第 1の出力に接続する第 3 の状態、 および第 1および第 2の入力と第 2の出力に接続する第 4の状態のう ちのいずれか 1つの状態に制御される光スィツチ装置。  At least one of the plurality of optical switch elements has a first input, a second input, a first output, and a second output, and has a first input and a second output. And a second state of connecting the second input and the first output, connecting the first input and the first output, and connecting the second input and the second output One of a second state, a third state connected to the first and second inputs and the first output, and a fourth state connected to the first and second inputs and the second output. Optical switch device controlled to one state.
3 . 請求項 2に記載の光スィツチ装置であって、 3. The optical switch device according to claim 2, wherein
上記第 1〜第 4の状態のうちのいずれか 1つの状態に制御されるスィツチ素 子は、 上記第 1の入力と第 1の出力との間に設けられる第 1のゲートスィツチと, 上記第 1の入力と第 2の出力との間に設けられる第 2のゲートスィツチと, 上記第 2の入力と第 1の出力との間に設けられる第 3のゲートスィッチと, 上記第 2の入力と第 2の出力との間に設けられる第 4のゲートスィツチと、 ) を含み、 それら第 1〜第 4のゲートスィッチの状態を制御することにより上 記第 1〜第 4の状態を実現する。 The switch element controlled to any one of the first to fourth states is: A first gate switch provided between the first input and the first output; a second gate switch provided between the first input and the second output; A third gate switch provided between the input and the first output, and a fourth gate switch provided between the second input and the second output). The above first to fourth states are realized by controlling the state of the fourth gate switch.
4 . 請求項 3に記載の光スィツチ装置であって、 4. The optical switch device according to claim 3, wherein
上記第 1〜第 4のゲートスィツチは、 それぞれ半導体光アンプである。  Each of the first to fourth gate switches is a semiconductor optical amplifier.
5 . 請求項 3に記載の光スィツチ装置であって、 5. The optical switch device according to claim 3, wherein
上記第 1〜第 4のゲートスィツチは、 それぞれメカニカル光スィツチである。  Each of the first to fourth gate switches is a mechanical optical switch.
6 . 請求項 3に記載の光スィッチ装置であつて、 6. The optical switch device according to claim 3, wherein
上記第 1〜第 4のゲートスィツチは、 それぞれ光変調器である。  Each of the first to fourth gate switches is an optical modulator.
7 . 複数のスィッチ素子を有し、 周波数分割多重システムにおいて伝送され る電気信号を交換するスィツチ装置であって、 7. A switch device having a plurality of switch elements for exchanging electric signals transmitted in a frequency division multiplexing system,
上記複数のスィツチ素子の中の少なくとも 1つのスィツチ素子が、  At least one of the plurality of switch elements is:
第 1の入力、 第 2の入力、 第 1の出力、 および第 2の出力を備え、 第 1の入 力と第 2の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 1の出力とを接続する第 1 の状態、 第 1の入力と第 1の出力とを接続すると共に第 2の入力と第 2の出力 とを接続する第 2の状態、 第 1および第 2の入力と第 1の出力に接続する第 3 の状態、 および第 1および第 2の入力と第 2の出力に接続する第 4の状態のう ちのいずれか 1つの状態に制御される光スィツチ装置。 A first input, a second input, a first output, and a second output, wherein the first input is connected to the second output and the second input is connected to the first output A first state, connecting a first input and a first output, and connecting a second input and a second output, a first state, a first and a second input, and a first output An optical switch device controlled to one of a third state connected to the first state and a fourth state connected to the first and second inputs and the second output.
8 . 複数の入力伝送路および複数の出力伝送路が接続され、 波長多重光を交 換する光交換装置であって、 8. An optical switching device that is connected to a plurality of input transmission lines and a plurality of output transmission lines and exchanges wavelength-multiplexed light,
上記複数の入力伝送路ごとに設けられ、 対応する入力伝送路を介して伝送さ れてきた波長多重光を波長ごとに分波する複数の波長分波器と、  A plurality of wavelength demultiplexers provided for each of the plurality of input transmission lines and for demultiplexing the wavelength division multiplexed light transmitted via the corresponding input transmission line for each wavelength;
上記複数の波長分波器ごとに設けられ、 対応する波長分波器から出力される 信号光の波長を変換する複数の波長変換部と、  A plurality of wavelength converters provided for each of the plurality of wavelength demultiplexers, for converting the wavelength of the signal light output from the corresponding wavelength demultiplexer;
上記複数の波長変換部ごとに設けられ、 対応する波長変換部から出力される 信号光を上記複数の出力伝送路へ導く複数のスィッチと、  A plurality of switches provided for each of the plurality of wavelength converters and guiding signal light output from the corresponding wavelength converter to the plurality of output transmission paths;
上記複数の出力伝送路ごとに設けられ、 上記複数のスィッチにより対応する 出力伝送路へ導かれた信号光を合流させる複数の光合流器とを有し、  A plurality of optical combiners provided for each of the plurality of output transmission paths, for combining the signal lights guided to the corresponding output transmission paths by the plurality of switches,
上記複数のスィッチが、 それぞれ、 クロス状態、 バー状態、 およびアド状態 の中の任意の 1つの状態に制御されるクロス ·バー ·アドスィッチ素子から構 成される光交換装置。  An optical switching device, wherein the plurality of switches are each configured of a cross-bar-ad switch element controlled to any one of a cross state, a bar state, and an add state.
9 . 入力伝送路および複数の出力伝送路が接続され、 波長多重光を交換する 光交換装置であって、 9. An optical switching device that is connected to an input transmission line and a plurality of output transmission lines and exchanges wavelength-multiplexed light,
上記入力伝送路を介して伝送されてきた波長多重光を波長ごとに分波する波 長分波器と、  A wavelength demultiplexer for demultiplexing the wavelength-division multiplexed light transmitted through the input transmission line for each wavelength;
上記波長分波器から出力される信号光の波長を変換する第 1の波長変換部と、 上記第 1の波長変換部から出力される信号光を上記複数の出力伝送路へ導く 第 1のスィツチと、  A first wavelength converter for converting the wavelength of the signal light output from the wavelength demultiplexer; and a first switch for guiding the signal light output from the first wavelength converter to the plurality of output transmission lines. When,
上記複数の出力伝送路ごとに設けられ、 対応する出力伝送路へ導かれた信号 光を合流させる光合流器とを有し、  An optical combiner that is provided for each of the plurality of output transmission paths and combines the signal lights guided to the corresponding output transmission paths,
上記波長多重光の波長多重数を増加させるときには、 上記波長分波器から出 力される信号光の波長を変換する第 2の波長変換部およびその第 2の波長変換 部から出力される信号光を上記複数の伝送路へ導く第 2のスィツチが追加され る光交換装置。 When increasing the wavelength multiplexing number of the wavelength multiplexed light, the wavelength An optical switching device to which a second wavelength converter for converting the wavelength of signal light to be input and a second switch for guiding signal light output from the second wavelength converter to the plurality of transmission paths are added.
1 0 . 入力伝送路および複数の出力伝送路が接続され、 波長多重光を交換する 光交換装置であって、 10. An optical switching device which is connected to an input transmission line and a plurality of output transmission lines and exchanges wavelength-division multiplexed light.
上記入力伝送路を介して伝送されてきた波長多重光を波長ごとに分波する波 長分波器と、  A wavelength demultiplexer for demultiplexing the wavelength-division multiplexed light transmitted through the input transmission line for each wavelength;
上記波長分波器から出力される信号光の波長を変換する第 1および第 2の波 長変換部と、  First and second wavelength converters for converting the wavelength of the signal light output from the wavelength demultiplexer;
上記第 1および第 2の波長変換部から出力される信号光をそれぞれ上記複数 の出力伝送路へ導く第 1および第 2のスィツチと、  First and second switches for guiding the signal lights output from the first and second wavelength converters to the plurality of output transmission paths, respectively;
上記複数の出力伝送路ごとに設けられ、 上記第 1および第 2のスィツチによ り対応する出力伝送路へ導かれた信号光を合流させる光合流器とを有し、 上記波長多重光の波長多重数の最大値が 2 Nであり、  An optical combiner provided for each of the plurality of output transmission lines, for combining the signal lights guided to the corresponding output transmission lines by the first and second switches, wherein the wavelength of the wavelength-multiplexed light is The maximum number of multiplexes is 2 N,
上記第 1および第 2のスィッチは、 それぞれ、 クロス状態、 バー状態、 およ びァド状態の中の任意の 1つの状態に制御されるクロス ·バー · ァドスィツチ 素子を N X N個並べることにより構成される光交換装置。  The first and second switches are configured by arranging NXN cross-bar / ad-switch elements controlled to any one of a cross state, a bar state, and an ad state, respectively. Optical switching equipment.
1 1 . 請求項 1 0に記載の光交換装置であって、 11. The optical switching device according to claim 10, wherein
上記第 1および第 2のスィツチから同一の出力伝送路へ向かう方路が互いに 接続されている。  Routes from the first and second switches to the same output transmission line are connected to each other.
1 2 . クロス状態、 バ一状態、 およびァド状態の中の任意の 1つの状態に制御 されるクロス ·バー ·ァドスィツチ素子を N X N個並べることにより構成され る第 1のスィツチと、 1 2. NXN cross-bar / ad-switch elements controlled to any one of the cross state, the bar state, and the ad state. The first switch
上記第 1のスィツチの複数の出力にそれぞれ接続される複数の第 1の導波路 と、  A plurality of first waveguides respectively connected to a plurality of outputs of the first switch;
クロス状態、 バー状態、 およびアド状態の中の任意の 1つの状態に制御され るクロス ·バー ·ァドスィツチ素子を N X N個並べることにより構成される第 2のスィツチと、  A second switch constituted by arranging N X N cross bar-ad switch elements controlled to any one of a cross state, a bar state, and an add state;
上記第 2のスィツチの複数の出力にそれぞれ接続される複数の第 2の導波路 と、  A plurality of second waveguides respectively connected to the plurality of outputs of the second switch;
を有し、 同一の目的地へ向かう第 1の導波路および第 2の導波路が互いに接 続されたスィッチ装置。  A switch device, comprising: a first waveguide and a second waveguide connected to the same destination and connected to each other.
PCT/JP1999/006917 1999-12-09 1999-12-09 Signal exchanging device WO2001043457A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1999/006917 WO2001043457A1 (en) 1999-12-09 1999-12-09 Signal exchanging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1999/006917 WO2001043457A1 (en) 1999-12-09 1999-12-09 Signal exchanging device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001043457A1 true WO2001043457A1 (en) 2001-06-14

Family

ID=14237528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1999/006917 WO2001043457A1 (en) 1999-12-09 1999-12-09 Signal exchanging device

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2001043457A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60101850U (en) * 1983-12-19 1985-07-11 三菱重工業株式会社 Wavelength division multi-channel switch
JPH049929A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 Toshiba Corp Optical switch
JPH04255831A (en) * 1991-02-08 1992-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light signal exchange switch
JPH05244649A (en) * 1992-02-28 1993-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical space switch
JPH11163793A (en) * 1997-12-01 1999-06-18 Fujitsu Ltd Light receiver, optical switch, and light signal processor
JPH11196441A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Oki Electric Ind Co Ltd Optical cross connector and optical cross connection system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60101850U (en) * 1983-12-19 1985-07-11 三菱重工業株式会社 Wavelength division multi-channel switch
JPH049929A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 Toshiba Corp Optical switch
JPH04255831A (en) * 1991-02-08 1992-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light signal exchange switch
JPH05244649A (en) * 1992-02-28 1993-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical space switch
JPH11163793A (en) * 1997-12-01 1999-06-18 Fujitsu Ltd Light receiver, optical switch, and light signal processor
JPH11196441A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Oki Electric Ind Co Ltd Optical cross connector and optical cross connection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4821255A (en) Cross-connection of wavelength-division-multiplexed high speed optical channels
US7110674B2 (en) Optical add/drop device
US5550818A (en) System for wavelength division multiplexing/asynchronous transfer mode switching for network communication
US9509408B2 (en) Optical data transmission system
JP5307254B2 (en) Method for controlling data transmission between a plurality of optical communication network nodes and optical communication network node
US7181139B2 (en) Optical switching apparatus and methods
US7925165B2 (en) Packet and optical routing equipment and method
US8155521B2 (en) Multi-degree cross-connector system, operating method and optical communication network using the same
KR100825747B1 (en) Optical transmission node for mesh-type wdm optical network
US7536103B2 (en) Reconfigurable optical switching system
US20020159114A1 (en) Method and apparatus for routing signals through an optical network
JPH11313351A (en) Device multiplexing optical signal in optical network and storage medium
US7715711B2 (en) Wavelength selective switch design configurations for mesh light-trails
JP2002534932A (en) Wavelength modular optical cross connect switch
CN115499728A (en) All-optical switching system and all-optical switching method
JP3574754B2 (en) Optical path cross connect device
JP4852491B2 (en) Optical cross-connect switch functional unit and optical cross-connect device
US20040258411A1 (en) Node for an optical network
Han et al. Design of AWG-based WDM-PON architecture with multicast capability
JP2000004460A (en) Optical communication node and optical communication network
JP7140017B2 (en) Optical communication system and optical communication method
WO2001043457A1 (en) Signal exchanging device
US20020109880A1 (en) Method and apparatus for switching wavelength-division-multiplexed optical signals
JP3819324B2 (en) Optical network
JP2004180293A (en) Wavelength converting apparatus and optical line distributing apparatus utilizing the same

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT NL

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 2001543031

Format of ref document f/p: F