WO2021152782A1 - 光電子融合スイッチ - Google Patents

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WO2021152782A1
WO2021152782A1 PCT/JP2020/003471 JP2020003471W WO2021152782A1 WO 2021152782 A1 WO2021152782 A1 WO 2021152782A1 JP 2020003471 W JP2020003471 W JP 2020003471W WO 2021152782 A1 WO2021152782 A1 WO 2021152782A1
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WO
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optical
switch
switches
signal
input
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Application number
PCT/JP2020/003471
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English (en)
French (fr)
Inventor
森脇　摂
相馬　俊一
慶太 山口
鈴木　賢哉
世輝 桑原
乾　哲郎
山本　秀人
聖司 岡本
秀樹 西沢
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0071—Provisions for the electrical-optical layer interface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/56—Routing software

Definitions

  • the present invention relates to a high-performance optoelectronic fusion switch belonging to a network switch.
  • the signal propagating through the electrical wiring has a shorter distance that can be propagated as the signal speed increases, but the density of the electrical wiring cannot be increased above the physical upper limit. Therefore, if the capacity of the network processor is further increased, it becomes difficult to propagate the electric signal even at a distance within the board. Under these circumstances, it is being studied to convert an electric signal into an optical signal within a propagable distance and apply an optical wiring capable of transmitting a long distance as compared with the electric signal.
  • the related technology of the content is described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2.
  • Non-Patent Document 1 An optical transmitter / receiver is described in Non-Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration when the technology disclosed in Non-Patent Document 1 is applied to the network switch 10 from the upper surface direction.
  • the network switch 10 includes a network processor 2 and an optical transmitter / receiver 3 having a photoelectric conversion function on the upper surface of the substrate 1, and is configured by connecting these devices with metal wiring 4.
  • the network processor 2 is an electronic circuit that provides a core function of a packet switch, and is generally made into an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the optical transmitter / receiver 3 includes an internally modularized optical receiver (RX) 3a, laser (LASER) 3b, electrical processing function unit 3c, and optical transmitter (TX) 3d, as well as a connector 3e and an optical fiber 3f. It is a small part that is configured with such equipment.
  • a plurality of optical transmitters / receivers 3 are arranged in parallel on the substrate 1 to enable high-density mounting like tiles.
  • the optical receiver 3a selectively enhances the optical signal having a wavelength close to that of the laser 3b among the optical signals input from the connected optical fiber 3f, and optical / It plays the role of converting electricity into an electric signal.
  • the electric processing function unit 3c plays a role of digital signal processing of an electric signal at the time of sending and receiving a signal to and from the network processor 2 and amplification of the electric signal at the time of optical transmission / reception.
  • the optical transmission unit 3d plays a role of performing electric / optical conversion by modulating the light input from the laser 3b using the electric signal input from the electric processing function unit 3c and outputting it to the connected optical fiber 3f. ..
  • the connector 3e is provided for connection with the network processor 2.
  • the packet switch function provided by the network processor 2 is a high-performance one that can specify a destination for each packet, but the power consumption per processing capacity is large.
  • the use since it generally takes time to switch the path of the optical switch, the use is limited to fixing the path or switching in flow units that continue for a long time.
  • the power consumption required for switching of an optical switch is smaller than that of a packet switch, and the value is almost constant regardless of the signal speed.
  • the packet switch and the optical switch are separate devices, it is necessary to implement them separately even if there are devices with similar functions to be installed. This also causes the inconvenience of not being able to reduce costs by centrally arranging devices with similar functions in one place.
  • a packet switch and an optical switch even if the device responsible for the optical signal transmission / reception function and the device responsible for the optical transmission / reception function of the optical transmitter / receiver are similar to each other, these similar devices can be used as a packet switch. And optical switch must be mounted separately.
  • the packet switch and the optical switch are separate devices, it is necessary to provide a timing margin, and there is also a problem that extra communication processing time is required. For example, when changing the route of an optical switch, it is necessary to prevent unscheduled packet loss and the like, and it is necessary to arrange the control order and control timing of the packet switch and the optical switch.
  • the packet switch and the optical switch are separate devices, if the control procedure is sequentially executed at a fixed timing without providing a timing margin, a factor causing packet loss. In order to avoid this, when taking measures such as confirming the processing result of the previous stage and executing the next control procedure, a considerably unnecessary communication processing time is required.
  • a main object of the embodiment according to the present invention is to provide an optoelectronic fusion switch capable of integrating a packet switch and an optical switch to centrally arrange devices having similar functions and reduce communication processing time.
  • one aspect of the present invention is a photoelectron fusion switch including a packet switch and a plurality of optical switches, and the packet switch is provided in an electronic circuit and in the vicinity of the electronic circuit. It is equipped with a plurality of optical transmitters / receivers having a photoelectric conversion function, the plurality of optical switches include different types of optical switches, and the path connecting the electronic circuit and the plurality of optical transmitters / receivers is , A wiring through which an electric signal passes, a path connecting a plurality of optical transmitters and receivers and a plurality of optical switches, and a path connecting two optical switches of different types among a plurality of optical switches.
  • the path connecting the plurality of optical switches and the input / output ports of the optoelectronic fusion switch is an optical waveguide, and different types of optical switches among the plurality of optical switches are input light in cooperation with each other. It is characterized in that the route is selected so that the signal is output without going through an electronic circuit.
  • the optoelectronic fusion switch having the above configuration has a configuration in which each optical transmitter / receiver near the electronic circuit in the packet switch performs optical communication with a communication partner via each optical switch.
  • different types of optical switches of each optical switch cooperate to select a route, and optical cut-through can be effectively performed without imposing a burden on an electronic circuit.
  • FIG. 1 It is a figure which showed the schematic structure of the network switch disclosed in Non-Patent Document 1 from the upper surface direction. It is a figure which showed the schematic structure of the photoelectron fusion switch which concerns on a preferable embodiment of this invention.
  • (A) is a plan view shown from the upper surface direction of the photoelectron fusion switch.
  • (B) is a side sectional view of a part (A) of the photoelectron fusion switch mounted on the substrate in the direction of the arrow IIB. It is a figure which showed the schematic structure of the photoelectron fusion switch which concerns on Embodiment 1 of this invention from the upper surface direction.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a photoelectron fusion switch 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan view showing the photoelectron fusion switch 100 from the top surface direction.
  • FIG. 2B is a side sectional view of a part of the photoelectron fusion switch 100 mounted on the substrate 11 in the direction of the arrow IIB of FIG. 2A.
  • the optical electron fusion switch 100 includes a network processor 20 constituting a packet switch, a plurality of optical transmitters / receivers 30 having a photoelectric conversion function, a plurality of optical switches, and a plurality of optical switches.
  • the network processor 20 is an electronic circuit that controls the function of the packet switch, and can input and output a large number of high-speed signals.
  • Each optical transmitter / receiver 30 is provided in the vicinity of the network processor 20 and has the same configuration as that of the optical transmitter / receiver 3 described with reference to FIG. 1, but only the outer shape is shown briefly.
  • Each optical transmitter / receiver 30 has a reproduction / relay function in which at least a part of the optical signal is separated from the network processor 20 and the optical signal is optical / electroconverted and the electric / optical converted optical signal is output.
  • Each optical switch is preferably a waveguide type optical switch created by PLC (Planar Lightwave Circuit) technology.
  • Each optical switch includes a different type of optical switch. Then, different types of optical switches among the optical switches work together to perform optical cut-through to select a route so that the input optical signal is output without the intervention of the network processor 20. Examples of different types of optical switches include various types such as a route selection switch and a route setting switch, in addition to the optical relay switch 60 shown in FIG.
  • a metal wiring 40 for wiring through which an electric signal passes is used as a path for connecting the network processor 20 and each optical transmitter / receiver 30.
  • An optical waveguide 50 is used as a path connecting each optical transmitter / receiver 30 and each optical switch.
  • the optical waveguide 50 is a path that connects two optical switches of different types of each optical switch to each other, or connects each optical transceiver 30 or each optical switch to an input / output port. It is also preferable to use it for the route.
  • the pattern of the optical waveguide 50 is complicated to be routed, assuming that different types of optical switches are actually used for each optical switch. Therefore, in FIG. 2A, only the parts of the optical waveguide 50IN on the input side and the optical waveguide 50OUT on the output side regarding the optical relay switch 60 are shown, and most of them are omitted.
  • the network processor 20, each optical transmitter / receiver 30, each optical switch, the metal wiring 40, and the optical waveguide 50 in the optoelectronic fusion switch 100 are mounted on the upper surface of the same substrate 11.
  • the metal wiring 40 and the optical waveguide 50 form an interposer with an optical waveguide.
  • the network processor 20, each optical transmitter / receiver 30, and each optical switch are arranged in the same plane on the upper surface of the interposer with the optical waveguide.
  • a part or all of each optical switch may be integrated as a part of the optical waveguide 50 in the interposer with the optical waveguide.
  • an optical functional device such as an AWG (Array Waveguide Glatings) may be provided in the area of the optical waveguide 50 of each optical switch.
  • each embodiment for integrating the packet switch and the optical switch to effectively centralize the devices having similar functions and reduce the communication processing time will be described below. do. It should be noted that a plurality of optical switches can be regarded as being used in the implementation configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the photoelectron fusion switch 100A according to the first embodiment of the present invention from the upper surface direction.
  • the optical-electron fusion switch 100A includes a network processor 20A which is an electronic circuit that controls the function of a packet switch, a plurality of optical transmitters / receivers 30A having a photoelectric conversion function, and a plurality of optical switches. ..
  • the network processor 20A and each optical transmitter / receiver 30A constitute a packet switch.
  • Each optical switch includes, as different types of optical switches, an optical relay switch 60A, a plurality of first optical path selection switches 71, and a plurality of second optical path selection switches 72.
  • the optical relay switch 60A is an N ⁇ N type (N input and N output) if a plurality of the optical relay switches 60A are N (where N is a natural number of 2 or more).
  • the N ⁇ N type indicates that N input and N output are performed as in the following.
  • each of the first optical path selection switches 71 is connected to the input port PIN
  • each second optical path selection switch 72 is connected to the output port P OUT.
  • a wiring through which an electric signal passes is used as a path for connecting the network processor 20A and each optical transmitter / receiver 30A.
  • an optical waveguide 50 is used as a path connecting each optical transmitter / receiver 30A with each first optical path selection switch 71 and each second optical path selection switch 72.
  • the optical waveguide 50 is also used as a path for connecting the optical relay switch 60A, the first optical path selection switch 71, and the second optical path selection switch 72 to each other.
  • the optical waveguide 50 connects a path connecting the input port PIN and each of the first optical path selection switches 71, and connects the output port P OUT and each of the second optical path selection switches 72. It is also used for routes.
  • Each optical transmitter / receiver 30A converts the input optical signal into an electric signal and transmits it to the network processor 20A, and outputs an optical signal related to the electric signal from the network processor 20A. That is, each optical transmitter / receiver 30A transmits an electric signal obtained by optical / electrical conversion of an optical signal input from each input port PIN via each first optical path selection switch 71 to the network processor 20A. Further, each optical transmitter / receiver 30A outputs an optical signal obtained by electro-optically converting an electric signal from the network processor 20A to each output port P OUT via each second optical path selection switch 72.
  • Each of the first optical path selection switches 71 can select a route for transmitting the optical / electrical converted electrical signal to the network processor 20A through each optical transmitter / receiver 30A for the optical signal input from the input port PIN. In addition to the selection, each first optical path selection switch 71 selects a route for directly connecting an optical signal to an output port P OUT different from the paired output port P OUT via the optical relay switch 60A. can. That is, each first optical path selection switch 71 plays a role of selecting one of the two directions. In the case of each first optical path selection switch 71 shown in FIG. 3, it is a 1 ⁇ 2 type.
  • each of the second optical path selection switches 72 can select a route in which the electric signal output from the network processor 20A outputs the optical signal obtained by electric / optical conversion through each optical transmitter / receiver 30A.
  • each of the second optical path selection switches 72 outputs an optical signal input by an input port PIN different from the paired input port PIN via the optical relay switch 60A. Can be selected. That is, each second optical path selection switch 72 plays a role of selecting one of the two directions. In the case of each of the second optical path selection switches 72 shown in FIG. 3, it is a 2 ⁇ 1 type.
  • the distance between the optoelectronic fusion switch 100A and the external signal source of the communication partner serving as the client is about half the distance that can be transmitted by each optical transmitter / receiver 30A.
  • a method such as directly connecting the input / output ports according to the request from the client or directly connecting the necessary input / output ports according to the design of the network operator can be adopted. , Here, the details are not considered.
  • the first optical path selection switch 71 is used to select a direction.
  • the optical signal input from the input port PIN is transmitted to the optical transmitter / receiver 30A, or the output is different from the output port P OUT paired with the input port PIN via the optical relay switch 60A. Directly connected to port P OUT.
  • the optical signal is transmitted to the optical transmitter / receiver 30A, it becomes an optical / electrical converted electric signal and is transmitted to the network processor 20A.
  • the second optical path selection switch 72 is used to select a direction.
  • the optical signal that has passed through the optical transmitter / receiver 30A related to the output from the network processor 20A or the optical signal input by the input port PIN other than the pair via the optical relay switch 60A is output to the output port P OUT.
  • the electric signal output from the network processor 20A is electro-optically converted into an optical signal through the optical transmitter / receiver 30A.
  • the optoelectronic fusion switch 100A of the first embodiment different types of optical switches among the optical switches cooperate to select a route so that the input optical signal is output without the intervention of the network processor 20A. You can set the route to be performed. This optical cut-through can be effectively performed without imposing a signal processing burden on the network processor 20A, which consumes power. As a result, it is possible to realize power saving in an optical network in which the optoelectronic fusion switch 100A is applied as a network switch.
  • the packet switch and the optical switch can be integrated to reduce the communication processing time.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the photoelectron fusion switch 100B according to the second embodiment of the present invention from the upper surface direction.
  • the optical-electron fusion switch 100B includes a network processor 20B which is an electronic circuit that controls the function of a packet switch, a plurality of optical transmitters / receivers 30B having a photoelectric conversion function, and a plurality of optical switches. ..
  • the network processor 20B and each optical transmitter / receiver 30B constitute a packet switch.
  • the pair of optical transmitters / receivers 30B1 and 30B2, which are a part of each optical transmitter / receiver 30B, are separated from the network processor 20B, and the input optical signal is returned to the transmitting side and output as a reproduction relay. It has a function.
  • Each optical switch has a plurality of first optical path selection switches 71, a plurality of second optical path selection switches 72, a first optical path setting switch 81, and a second optical path setting as different types of optical switches. Includes a switch 82 and.
  • each of the first optical path selection switches 71 is connected to the input port PIN
  • each second optical path selection switch 72 is connected to the output port P OUT.
  • a wiring through which an electric signal passes is used as a path for connecting the network processor 20B and each optical transmitter / receiver 30B.
  • an optical waveguide 50 is used as a path connecting each optical transmitter / receiver 30B and each of the first and second optical path selection switches 71 and 72. Further, between the first and second optical path selection switches 71 and 72, the first and second optical path setting switches 81 and 82, and the optical transmitters and receivers 30B1 and 30B2 having a reproduction relay function.
  • the optical waveguide 50 is also used for the connecting path.
  • the optical waveguide 50 connects a path connecting the input port PIN and each of the first optical path selection switches 71, and connects the output port P OUT and each of the second optical path selection switches 72. It is also used for routes.
  • Each of the first optical path selection switches 71 can select a route for transmitting the optical / electrical converted electrical signal to the network processor 20B through each optical transmitter / receiver 30B for the optical signal input from the input port PIN. In addition to the selection, each first optical path selection switch 71 directly connects an optical signal to an output port P OUT different from the paired output port P OUT via the first optical path setting switch 81. You can choose the direction. That is, each first optical path selection switch 71 plays a role of selecting one of the two directions.
  • Each of the first optical path selection switches 71 shown in FIG. 4 is also a 1 ⁇ 2 type.
  • Each of the second optical path selection switches 72 can select a route in which an electric signal output from the network processor 20B outputs an optical signal obtained by electric / optical conversion through each optical transmitter / receiver 30B.
  • each of the second optical path selection switches 72 is an optical signal input from an input port PIN different from the paired input port PIN via the second optical path setting switch 82. You can select the direction to output. That is, each second optical path selection switch 72 plays a role of selecting one of the two directions.
  • Each of the second optical path selection switches 72 shown in FIG. 4 is also a 2 ⁇ 1 type.
  • the first optical path setting switch 81 inputs the optical signal selected by each of the first optical path selection switches 71 and outputs the optical signal to either the optical transmitter / receiver 30B1 or 30B2 having a reproduction relay function.
  • the first optical path setting switch 81 is an N ⁇ 2 type.
  • the optical transmitters / receivers 30B1 and 30B2 return the input optical signal and transmit it to the second optical path setting switch 82.
  • the folded optical signal is obtained by further performing an electric / optical conversion of an electric signal that has been once optical / electric converted.
  • the second optical path setting switch 82 outputs the optical signals folded back by the optical transmitters / receivers 30B1 and 30B2 having the reproduction relay function to desired positions of the second optical path selection switches 72, respectively.
  • the second optical path setting switch 82 is a 2 ⁇ N type.
  • the first and second optical path setting switches 81 and 82 and the optical transmitters and receivers 30B1 and 30B2 having a reproduction relay function cooperate to provide a path for performing optical cut-through.
  • Set. In this route setting, an optical cut-through route for selecting a route is set for one round trip so that the input optical signal is output without the intervention of the network processor 20B.
  • each of the optical transmitters / receivers 30B here includes optical transmitters / receivers 30B1 and 30B2 having a reproduction / relay function of partially folding back an optical signal. Therefore, the distance from the external signal source of the communication partner serving as the client is the distance that can be transmitted by each optical transmitter / receiver 30B. As the same applies to the following, the content of control of each optical switch does not matter here as well.
  • the route selection by the first optical path selection switch 71 selects the route in which the optical signal input from the input port PIN is transmitted to the optical transmitter / receiver 30B connected to the network processor 20B. do. In this case, when the optical signal is transmitted to the optical transmitter / receiver 30B, the optical / electric converted electric signal is transmitted to the network processor 20B. Further, it is assumed that the direction in which the optical signal input from the input port PIN is transmitted to the first optical path setting switch 81 is selected by the direction selection by the first optical path selection switch 71. .. In this case, the optical signal is input to the first optical path setting switch 81, and the first optical path setting switch 81 is input to either the optical transmitter / receiver 30B1 or 30B2 having the input reproduction / relay function. Outputs an optical signal.
  • the input optical signal is converted into an electric signal by optical / electric conversion, and then the optical signal generated by the electric / optical conversion is output to the second optical path setting switch 82.
  • the second optical path setting switch 82 outputs the optical signals from the optical transmitters / receivers 30B1 and 30B2 to the output port P OUT at a desired position in each of the second optical path selection switches 72.
  • the route to be transmitted to the optical transmitter / receiver 30B related to the output of the electric signal from the network processor 20B is selected by the route selection by the second optical path selection switch 72.
  • the electric signal is transmitted to the optical transmitter / receiver 30B
  • the electric / optical converted optical signal is output from the output port P OUT.
  • the optical signal input by the input port PIN different from the paired input port PIN via the second optical path setting switch 82 is transmitted. It is assumed that the transmission route is selected. In this case, the optical signal input by another input port PIN is output to the output port P OUT at a desired location in each of the second optical path selection switches 72.
  • some of the optical transmitters / receivers 30B1 and 30B2 have a reproduction relay function, and the first optical path setting switch 81 for the outward path and the second optical path setting for the return path are set.
  • a switch 82 is provided. These function similar to the optical relay switch 60A of the first embodiment, and each optical transmitter / receiver 30B near the network processor 20B may perform optical communication with the signal source of the communication partner via each optical switch. can. In this optical communication, different types of optical switches among the optical switches cooperate to perform an optical cut-through path that selects a route so that the input optical signal is output without the intervention of the network processor 20B. One round trip line can be set.
  • This optical cut-through can be effectively performed without imposing a signal processing burden on the network processor 20B, which consumes power. As a result, it is possible to realize power saving in an optical network in which the optoelectronic fusion switch 100B is applied as a network switch.
  • the packet switch and the optical switch can be integrated and devices having similar functions can be centrally arranged by the configuration shown in FIG. 4, which can be realized at low cost. Further, in the optoelectronic fusion switch 100B, the packet switch and the optical switch can be integrated to reduce the communication processing time.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the photoelectron fusion switch 100C according to the third embodiment of the present invention from the upper surface direction.
  • the optical-electron fusion switch 100C includes a network processor 20C which is an electronic circuit that controls the function of a packet switch, a plurality of optical transmitters / receivers 30C having a photoelectric conversion function, and a plurality of optical switches. ..
  • the network processor 20C and each optical transmitter / receiver 30C constitute a packet switch.
  • the optoelectronic fusion switch 100C also has a reproduction / relay function in which the pair of optical transmitters / receivers 30C1 and 30C2, which are a part of each optical transmitter / receiver 30C, are separated from the network processor 20C and return the input optical signal to the transmitting side. ing.
  • the first optical path setting switches 83 and 85 and the second optical path setting switches 84 and 86 are individually provided in pairs with respect to the optical transceivers 30C1 and 30C2 having a reproduction relay function. Has been done.
  • each optical switch includes a plurality of 1 ⁇ 3 type first optical path selection switches 73 and a plurality of 3 ⁇ 1 type second optical path selection switches 74. Further, each optical switch includes an N ⁇ 1 type first optical path setting switch 83, 85 and a 1 ⁇ N type second optical path setting switch 84, 86.
  • each of the first optical path selection switches 73 is connected to the input port PIN
  • each second optical path selection switch 74 is connected to the output port P OUT.
  • a wiring through which an electric signal passes is used as a path for connecting the network processor 20C and each optical transmitter / receiver 30C.
  • An optical waveguide 50 is used as a path for connecting each optical transmitter / receiver 30C and each of the first and second optical path selection switches 73 and 74. Further, the path connecting the first and second optical path selection switches 73 and 74 with the first optical path setting switches 83 and 85 and the second optical path setting switches 84 and 86 can also be used.
  • the optical waveguide 50 is used.
  • the optical waveguide 50 is also included in the path connecting the first optical path setting switches 83, 85 and the second optical path setting switches 84, 86 and the optical transceivers 30C1 and 30C2 having a reproduction relay function. in use.
  • the optical waveguide 50 connects a path connecting the input port PIN and each of the first optical path selection switches 73, and connects the output port P OUT and each of the second optical path selection switches 74. It is also used for routes.
  • the optical transmitter / receiver 30C1 having a reproduction / relay function converts an optical signal output from the first optical path setting switch 83 into an electric signal, and then converts the electric signal into an electric / optical signal. It wraps around and outputs to the second optical path setting switch 84.
  • the optical transmitter / receiver 30C2 having a reproduction / relay function converts an optical signal output from the first optical path setting switch 85 into an electric signal, and then converts the electric signal into an electric / optical signal. It wraps around and outputs to the second optical path setting switch 86.
  • Each first optical path selection switch 73 is an output port different from the paired output port P OUT via one or the other of the paired configurations of the first optical path setting switches 83 and 85.
  • Each second optical path selection switch 74 is an input port P different from the paired input port PIN via either one or the other of the pair configuration of the second optical path setting switches 84 and 86. Select the route to output the optical signal input by IN.
  • the first optical path selection switch 73 can select a route for transmitting the optical / electrical converted electrical signal to the network processor 20C through each optical transmitter / receiver 30C for the optical signal input from the input port PIN. .. Further, each of the second optical path selection switches 74 can output an optical signal that has been electro-optically converted through each optical transmitter / receiver 30C related to the output of the electric signal from the network processor 20C from the output port P OUT .
  • the first optical path setting switches 83 and 85 for the outward path and the second optical path setting for the return path are set for each of the optical transceivers 30C1 and 30C2 having the reproduction relay function.
  • Switches 84 and 86 are provided. These function similar to the optical relay switch 60A of the first embodiment, and each optical transmitter / receiver 30C near the network processor 20C performs optical communication with the signal source of the communication partner via each optical switch.
  • the N ⁇ 2 type first optical path setting switch 81 and the 2 ⁇ N type second optical path setting switch 82 used in the second embodiment are optical with a special number of input / output ports.
  • the basic operation is the selection of the first optical path setting switches 83 and 85 by each of the first optical path selection switches 73 described above, and the second optical path setting switches 84 and 86 by each of the second optical path selection switches 74. Except for the selection of, the same as in the case of the second embodiment.
  • each optical transmitter / receiver 30C can perform optical communication with the signal source of the communication partner via each optical switch.
  • different types of optical switches among the optical switches work together to select an optical cut-through path so that the input optical signal is output without the intervention of the network processor 20C.
  • One round trip line can be set.
  • This optical cut-through can be effectively performed without imposing a signal processing burden on the network processor 20C, which consumes power. As a result, it is possible to realize power saving in an optical network in which the optoelectronic fusion switch 100C is applied as a network switch.
  • the packet switch and the optical switch can be integrated to reduce the communication processing time.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the photoelectron fusion switch 100D according to the fourth embodiment of the present invention from the upper surface direction.
  • the optical-electron fusion switch 100D includes a network processor 20D which is an electronic circuit that controls the function of a packet switch, a plurality of optical transmitters / receivers 30D having a photoelectric conversion function, and a plurality of optical switches. ..
  • the network processor 20D and each optical transmitter / receiver 30D constitute a packet switch.
  • Each optical switch includes an N ⁇ N type optical relay switch 60D and a plurality of 2 ⁇ 2 type optical path selection switches 75 as different types of optical switches.
  • a wiring through which an electric signal passes is used as a path for connecting the network processor 20D and each optical transmitter / receiver 30D.
  • An optical waveguide 50 is used as a path connecting each optical transmitter / receiver 30D and each optical path selection switch 75. Further, the optical waveguide 50 is also used as a path for connecting the optical relay switch 60D and each optical path selection switch 75 to each other.
  • Each optical transmitter / receiver 30D here is provided in the vicinity of the network processor 20D, and has a reproduction / relay function of selectively returning the input optical signal to the transmitting side. Also in this optoelectronic fusion switch 100D, the optical signal input from the input port PIN is transmitted to each optical transmitter / receiver 30D, and the optical signal output from each optical path selection switch 75 is output through the output port P OUT. Shall be.
  • Each optical transmitter / receiver 30D transmits an electric signal obtained by optical / electrical conversion of an input optical signal to a network processor 20D. Further, each optical transmitter / receiver 30D outputs an optical signal obtained by converting an electric signal output from the network processor 20D into an electric signal, or converts an input optical signal into an optical signal by converting the electric signal into an electric signal. You can select whether to output the optical signal. Each optical transmitter / receiver 30D has such a selection function.
  • Each optical path selection switch 75 is provided between the input port PIN and each optical transmitter / receiver 30D, or between each optical transceiver 30D and the output port P OUT .
  • Each of the optical path selection switches 75 can be connected to the input port P IN or the output port P OUT and each optical transmitter / receiver 30D in a through connection. Further, each optical path selection switch 75 may be cross-connected to connect the input port PIN or output port P OUT to the optical relay switch 60D, and to connect each optical transmitter / receiver 30D to the optical relay switch 60D. can.
  • Each optical path selection switch 75 having such a selection function is a 2 ⁇ 2 type, and has a function of transmitting an optical signal to the optical relay switch 60D in a cross connection.
  • each optical transmitter / receiver 30D after optical / electrical conversion of the input optical signal, the electric signal is transmitted to the network processor 20D, or the electric signal is folded back and converted into electric / optical and output. do.
  • the network processor 20D When transmitting an electric signal to the network processor 20D, the network processor 20D is connected to the input port PIN and the output port P OUT via each optical transmitter / receiver 30D by connecting each optical path selection switch 75 through. Will be done.
  • the electric signal is folded back and converted into electric / optical and output, by connecting each optical path selection switch 75 in a cross connection, the signal input from the input port PIN is transmitted to the optical relay switch 60D and is optical relayed.
  • the switch 60D sends an optical signal to a desired location of each optical path selection switch 75, and outputs the optical signal from the output port P OUT .
  • the optical signal is reproduced and relayed in this process.
  • each optical transmitter / receiver 30D has a reproduction / relay function of returning an optical signal, and also performs optical communication with a communication partner's signal source via each optical switch. Can be done.
  • different types of optical switches among the optical switches cooperate to perform optical cut-through path selection so that the input optical signal is output without the intervention of the network processor 20D. Can be set.
  • This optical cut-through can be effectively performed without imposing a signal processing burden on the network processor 20D, which consumes power. As a result, it becomes possible to realize power saving in an optical network in which the optoelectronic fusion switch 100D is applied as a network switch.
  • the packet switch and the optical switch can be integrated and devices having similar functions can be centrally arranged by the configuration shown in FIG. 6, which can be realized at low cost. Further, in the optoelectronic fusion switch 100D, the packet switch and the optical switch can be integrated to reduce the communication processing time.

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Abstract

類似機能のデバイスを集中配置、及び通信処理時間の低減化を可能にできる光電子融合スイッチ（１００Ｄ）は、パケットスイッチの機能を司るネットワークプロセッサ（２０Ｄ）と、光電変換機能を有する複数の光送受信器（３０Ｄ）と、複数の光スイッチと、を備える。各光スイッチは、異なる種類の光中継スイッチ（６０Ｄ）と複数の光経路選択スイッチ（７５）とを含む。プロセッサ（２０Ｄ）付近に設けられた各光送受信器（３０Ｄ）が光信号を再生して折り返す再生中継機能を持ち、各光スイッチ（６０Ｄ、７５）を経由して通信相手との間で光通信を行う。光通信の際、異なる種類の光スイッチ（６０Ｄ－７５）が協働し、入力された光信号がプロセッサ（２０Ｄ）を介在させずに出力されるように経路選択を行う光カットスルーする経路を設定できる。この光カットスルーは、プロセッサ（２０Ｄ）に電力を消費する信号処理負担を掛けずに効果的に行うことができる。

Description

光電子融合スイッチ
　本発明は、ネットワークスイッチに属される高性能の光電子融合スイッチに関する。
　従来、インターネットに用いられるネットワークスイッチには、電子回路ベースのパケットスイッチが多く用いられている。このパケットスイッチを司る電子回路の一例であるネットワークプロセッサの容量は、年々増大する傾向にある。このネットワークプロセッサの容量は、信号速度とポート数とを乗じた値で与えられる。しかし、ネットワークプロセッサの容量が増大すると、ネットワークプロセッサに入出力する信号が増大するので、入出力に用いる電気信号の通る配線（電気配線と呼ばれても良い）を増やすか、信号速度を上げる必要がある。
　電気配線を伝搬する信号は、信号速度が増す程、伝搬可能な距離が短くなる一方で、電気配線の密度は物理的な上限以上に増すことが不可能である。このため、更にネットワークプロセッサの容量が増大するとボード内程度の距離でも、電気信号の伝搬が困難になってしまう。こうした事情により、伝搬可能な距離内で電気信号を光信号に変換し、電気信号と比較して長距離の伝送が可能な光配線を適用することが検討されている。尚、係る内容の関連技術は、非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。
　また、上記検討事項を具体化した技術も提案されている。例えば、基板上にネットワークプロセッサ等の電子回路と、光電変換機能を有する光送受信器とを並設し、これら電子回路と光送受信器との間を電気伝導体のメタル配線等で接続する用途の光送受信器が非特許文献１に記載されている。
　図１は、非特許文献１に開示された技術をネットワークスイッチ１０に適用した場合の概略構成を上面方向から示す図である。図１を参照すれば、このネットワークスイッチ１０は、基板１の上面にネットワークプロセッサ２と光電変換機能を有する光送受信器３とを備え、これらのデバイスの間をメタル配線４で接続して構成される。ネットワークプロセッサ２は、パケットスイッチの中核機能を提供する電子回路で、一般的にＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ：特別用途集積回路）化されることが多い。光送受信器３は、内部にモジュール化された光受信部（ＲＸ）３ａ、レーザ（ＬＡＳＥＲ）３ｂ、電気処理機能部３ｃ、及び光送信部（ＴＸ）３ｄを備える他、コネクタ３ｅ、光ファイバ３ｆ等を備えて構成される小型の部品である。この光送受信器３は、複数の光送受信器３を基板１上に並列して配置し、タイルのような高密度実装を可能とする。
　光送受信器３について、光受信部３ａは、コヒーレント検波の場合、接続された光ファイバ３ｆから入力された光信号のうち、レーザ３ｂに近接する波長の光信号を選択的に増強し、光／電変換して電気信号にする役割を担う。電気処理機能部３ｃは、ネットワークプロセッサ２との間の信号授受時の電気信号のデジタル信号処理と、光送受信時の電気信号の増幅と、の役割を担う。光送信部３ｄは、電気処理機能部３ｃから入力された電気信号を用いてレーザ３ｂから入力された光を変調することで電／光変換し、接続された光ファイバ３ｆに出力する役割を担う。コネクタ３ｅは、ネットワークプロセッサ２との接続用に設けられている。
　一般に、ネットワークプロセッサ２の提供するパケットスイッチ機能は、パケット毎に行先を指定できる高機能なものであるが、処理容量当たりの消費電力が大きい。これに対して光スイッチは、一般的に経路の切り替えに時間を要することから、経路を固定するか、或いは長時間継続するフロー単位での切り替えに用途が限定される。しかし、光スイッチは、スイッチングに要する消費電力がパケットスイッチと比較すると小さく、信号速度にも依存せずにほぼ一定値となる。
　最近では、光ネットワークの省電力化を図るため、光スイッチとパケットスイッチとを連帯させ、パケットスイッチを通過するトラフィックで同じ入出力ポートの対を使用する信号流れ（フロー）が大量な場合に工夫を施している。即ち、こうした場合には、フローをパケットスイッチに入力させず、入出力ポートの対を光スイッチを介して直結する光カットスルーのアーキテクチャと呼ばれる技術が適用されている。
　ところで、最近の光ネットワークに対する要望には、サービスと物理層とを繋ぐインターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）統合網への移行がある。また、光ネットワークにおいては、大規模、広帯域、及び高信頼性が得られ、しかも経済的に構築できることが重要である。また、インターネットプロトコルの帯域要求に対し、迅速に光の物理網を設定できるネットワーク制御技術も求められる。このネットワーク制御に関連する周知技術として、非特許文献３に記載されたＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｍｕｌｔｉ－ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｌａｂｅｌ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）の研究推進が挙げられる。
　現状の光ネットワークでは、インターネットプロトコル対応のスイッチ／ルータが大容量になると、高コスト化、及び高消費電力化等を回避できない。そこで、光スイッチを導入して光カットスルーを適用すれば、ダイナミックな光パス設定を行ってスイッチ／ルータ処理を削減することができる。
　周知のネットワークスイッチにおいて、光カットスルーのアーキテクチャを適用する場合、機能として完成しているパケットスイッチに対し、光スイッチを組み合わせて付加する形態が想定される。しかし、こうした別々の装置を組み合わせる形態をとると、以下のような問題が生じる。
　例えば、パケットスイッチと光スイッチとが別々のデバイスであるため、搭載する類似した機能のデバイスがあっても別々に実装する必要がある。これにより、類似機能のデバイスを一か所に集中配置してのコスト低減化を図り得ないという不便さの問題も発生する。例えば、パケットスイッチと光スイッチとについて、光信号の送受信機能を担うデバイスと光送受信器の光送受機能を担うデバイスとが近似しているような場合であっても、これらの類似デバイスをパケットスイッチと光スイッチとに個別に実装する必要がある。
　更に、パケットスイッチと光スイッチとが別々のデバイスであることにより、タイミングマージンを設ける等の必要もあり、余分な通信処理時間を要してしまうという問題もある。例えば、光スイッチの経路変更を行う際に予定外のパケットロス等を防止する必要があり、パケットスイッチと光スイッチとの制御順序、及び制御タイミングを整える必要がある。ところが、パケットスイッチと光スイッチが別々のデバイスである場合、タイミングマージンを設けずに固定されたタイミングで制御手順を順次実行すると、パケットロスを生じる要因となる。これを避けるため、前段の処理結果を確認して次の制御手順を実行する等の手段をとる場合には、相当に不要な通信処理時間を要してしまう。
　要するに、既存のネットワークスイッチにおいて、光カットスルーのアーキテクチャを適用する場合には、パケットスイッチ及び光スイッチが別々の装置であることに由来する問題がある。この問題は、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して類似機能のデバイスを集中配置、及び通信処理時間の低減化を可能にすることが困難な点である。
「Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ　Ｆｏｒ　Ｏｎ－Ｂｏａｒｄ　Ｏｐｔｉｃｓ　Ｔｈｅ　Ｕｓｅ　ｏｆ　Ｏｎ－Ｂｏａｒｄ　Ｏｐｔｉｃ　Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ　Ｍｏｄｕｌｅｓ　ｉｎ　Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」ＣＯＢＯ　Ｒｅｌｅａｓｅ　１．０　Ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒ（http://onboardoptics.org/wp-content/uploads/2019/05/COBO-CohOBO-AppNote-March-2018.pdf） 「Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃоｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ　Ｏｐｔａｉｏｎｓ　ｆｏｒ　４００　Ｇｂｐｓ　ａｎｄ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｏｎ－Ｂｏａｒｄ　Ｏｐｔｉｃｓ」ＣＯＢＯ　Ｃоｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ　Ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒ，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　１．０（http://onboardoptics.org/wp-content/uploads/2019/03/COBO-Optical-Connectivity-Whitepaper-March-2019.pdf） 「ＧＭＰＬＳ－Ｂａｓｅｄ　Ｐｈｏｔｏｎｉｃ　Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ　Ｒоｕｅｒ（Ｈｉｋａｒｉ　Ｒоｕｅｒ）Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ：　Ａｎ　Ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」Ｋｅｎ－ｉｃｈｉ　Ｓａｔｏ，Ｎａｏａｋｉ　Ｙａｍａｎａｋａ，Ｙｏｓｈｉｈｉｒｏ　Ｔａｋｉｇａｗａ，Ｍａｓａｆｕｍｉ　Ｋｏｇａ，Ｓａｔｏｒｕ　Ｏｋａｍｏｔｏ，Ｋｏｈｅｉ　Ｓｈｉｏｍｏｔｏ，Ｅｉｊｉ　Ｏｋｉ，ａｎｄ　Ｗａｔａｒｕ　Ｉｍａｊｕｋｕ，ＮＴＴ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕｎ.Ｍａｇ.,ｖｏｌ.40,ｐｐ.96－101,Ｍａｒ.2002.）
　本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。本発明に係る実施形態の主たる目的は、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して類似機能のデバイスを集中配置、及び通信処理時間の低減化を可能にできる光電子融合スイッチを提供することである。
　上記主たる目的を達成するため、本発明の一態様は、パケットスイッチと、複数の光スイッチと、を備えた光電子融合スイッチであって、パケットスイッチは、電子回路と、電子回路の付近に設けられた光電変換機能を有する複数の光送受信器と、を備えており、複数の光スイッチは、異なる種類の光スイッチを含んでおり、電子回路と複数の光送受信器との間を接続する経路は、電気信号の通る配線であり、複数の光送受信器と複数の光スイッチとの間を接続する経路と、複数の光スイッチのうちの異なる種類の２つの光スイッチの相互間を接続する経路と、複数の光スイッチと光電子融合スイッチの入出力ポートとの間を接続する経路とは、光導波路であり、複数の光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチは、協働して入力された光信号が電子回路を介さずに出力されるように経路選択を行うことを特徴とする。
　上記構成の光電子融合スイッチは、パケットスイッチにおける電子回路付近の各光送受信器が各光スイッチを経由して通信相手と光通信を行う構成となる。この光通信に際して、各光スイッチの異なる種類の光スイッチが協働して経路選択し、電子回路に負担を掛けずに効果的に光カットスルーを行うことができる。こうした構成及び機能により、光電子融合スイッチについて、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して類似機能のデバイスを集中配置、及び通信処理時間の低減化を可能にできる。
非特許文献１に開示されたネットワークスイッチの概略構成を上面方向から示した図である。 本発明の好ましい実施形態に係る光電子融合スイッチの概略構成を示した図である。（Ａ）は、光電子融合スイッチの上面方向から示した平面図である。（Ｂ）は、光電子融合スイッチの基板への実装状態にした一部（Ａ）のＩＩＢ矢視方向の側面断面図である。 本発明の実施形態１に係る光電子融合スイッチの概略構成を上面方向から示した図である。 本発明の実施形態２に係る光電子融合スイッチの概略構成を上面方向から示した図である。 本発明の実施形態３に係る光電子融合スイッチの概略構成を上面方向から示した図である。 本発明の実施形態４に係る光電子融合スイッチの概略構成を上面方向から示した図である。
　以下、本発明の幾つかの実施形態に係る光電子融合スイッチについて、図面を参照して詳細に説明する。
　最初に、本発明の好ましい実施形態に係る光電子融合スイッチの技術的概要について、図２を参照して簡単に説明する。図２は、本発明の好ましい実施形態の光電子融合スイッチ１００の概略構成を示した図である。図２（Ａ）は、光電子融合スイッチ１００の上面方向から示した平面図である。図２（Ｂ）は、光電子融合スイッチ１００の基板１１への実装状態にした一部図２（Ａ）のＩＩＢ矢視方向の側面断面図である。
　図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照すれば、光電子融合スイッチ１００は、パケットスイッチを構成するネットワークプロセッサ２０及び光電変換機能を有する複数の光送受信器３０と、複数の光スイッチと、を備える。このうち、ネットワークプロセッサ２０は、パケットスイッチの機能を司る電子回路であって、多数の高速信号を入出力できる。各光送受信器３０は、ネットワークプロセッサ２０の付近に設けられ、図１を参照して説明した光送受信器３の場合と同様な構成を有するが、簡略して外形のみを示している。各光送受信器３０については、少なくとも一部がネットワークプロセッサ２０と離間されて入力される光信号を光／電変換した電気信号を折り返して電／光変換した光信号を出力する再生中継機能を有することが好ましい。各光スイッチについては、ＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔ：石英系平面光波回路）技術で作成された導波路型光スイッチであることが好ましい。各光スイッチは、異なる種類の光スイッチを含んでいる。そして、光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチが協働し、入力された光信号がネットワークプロセッサ２０を介在させずに出力されるように経路選択を行う光カットスルーを行う。異なる種類の光スイッチとして、図２中に示す光中継スイッチ６０以外に、経路選択スイッチ、及び経路設定スイッチ等の各種タイプが挙げられる。
　この光電子融合スイッチ１００において、ネットワークプロセッサ２０と各光送受信器３０との間を接続する経路には、電気信号の通る配線のメタル配線４０が使用されている。また、各光送受信器３０と各光スイッチとの間を接続する経路には、光導波路５０が使用されている。この光導波路５０は、各光スイッチのうちの異なる種類の２つの光スイッチの相互間を接続する経路であったり、或いは各光送受信器３０や各光スイッチと入出力ポートとの間を接続する経路にも使用することが好ましい。尚、光導波路５０のパターンは、実際には各光スイッチの異なる種類の光スイッチの使用を想定すれば、引き回しが複雑である。このため、図２（Ａ）では、光中継スイッチ６０に関する入力側の光導波路５０ＩＮ、出力側の光導波路５０ＯＵＴの部分のみを示し、大部分を省略している。
　光電子融合スイッチ１００におけるネットワークプロセッサ２０、各光送受信器３０、各光スイッチ、メタル配線４０、及び光導波路５０は、同一の基板１１の上面に実装される。そして、メタル配線４０、及び光導波路５０は、光導波路付きインタポーザを構成する。この実装状態では、ネットワークプロセッサ２０、各光送受信器３０、及び各光スイッチが光導波路付きインタポーザの上面の同一平面に配置されることが好ましい。尚、各光スイッチの一部又は全てが光導波路付きインタポーザ内の光導波路５０の一部として集積される構成であっても良い。その他、各光スイッチの光導波路５０の領域には、上記各種タイプのスイッチの他、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｇｒａｔｉｎｇｓ：アレイ導波路回析格子）等の光機能デバイスが設けられても良い。
　このような構成概要の光電子融合スイッチ１００について、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して効果的に類似機能のデバイスの集中配置、及び通信処理時間の低減化を図るための各実施形態を以下に説明する。尚、光スイッチは、実施構成上で複数用いられるものとみなせる。
（実施形態１）
　図３は、本発明の実施形態１に係る光電子融合スイッチ１００Ａの概略構成を上面方向から示した図である。
　図３を参照すれば、この光電子融合スイッチ１００Ａは、パケットスイッチの機能を司る電子回路であるネットワークプロセッサ２０Ａと、光電変換機能を有する複数の光送受信器３０Ａと、複数の光スイッチと、を備える。ネットワークプロセッサ２０Ａ及び各光送受信器３０Ａは、パケットスイッチを構成する。各光スイッチは、異なる種類の光スイッチとして、光中継スイッチ６０Ａと、複数の第１の光経路選択スイッチ７１及び複数の第２の光経路選択スイッチ７２と、を含んでいる。光中継スイッチ６０Ａは、複数をＮ（但し、Ｎは２以上の自然数）とすれば、Ｎ×Ｎタイプ（Ｎ入力及びＮ出力）となっている。Ｎ×Ｎタイプは、以下も同様であるように、Ｎ入力及びＮ出力を行うことを示す。その他、各第１の光経路選択スイッチ７１は、入力ポートＰＩＮに接続され、各第２の光経路選択スイッチ７２は、出力ポートＰＯＵＴに接続されている。
　この光電子融合スイッチ１００Ａにおいて、ネットワークプロセッサ２０Ａと、各光送受信器３０Ａとの間を接続する経路には、上記メタル配線等の電気信号の通る配線が使用されている。また、各光送受信器３０Ａと各第１の光経路選択スイッチ７１及び各第２の光経路選択スイッチ７２との間を接続する経路には、光導波路５０が使用されている。そして、光中継スイッチ６０Ａと各第１の光経路選択スイッチ７１及び各第２の光経路選択スイッチ７２との相互間を接続する経路にも、光導波路５０が使用されている。更に、光導波路５０は、入力ポートＰＩＮと各第１の光経路選択スイッチ７１との間を接続する経路、及び出力ポートＰＯＵＴと各第２の光経路選択スイッチ７２との間を接続する経路にも、使用されている。
　各光送受信器３０Ａは、入力された光信号を電気信号に変換してネットワークプロセッサ２０Ａへ伝送し、またネットワークプロセッサ２０Ａからの電気信号に係る光信号を出力する。即ち、各光送受信器３０Ａは、各入力ポートＰＩＮから各第１の光経路選択スイッチ７１を経由して入力された光信号を光／電変換した電気信号をネットワークプロセッサ２０Ａへ伝送する。また、各光送受信器３０Ａは、ネットワークプロセッサ２０Ａからの電気信号を電／光変換した光信号を各第２の光経路選択スイッチ７２を経由して各出力ポートＰＯＵＴへ出力する。
　各第１の光経路選択スイッチ７１は、入力ポートＰＩＮから入力される光信号について、各光送受信器３０Ａを通して光／電変換した電気信号をネットワークプロセッサ２０Ａへ伝送する方路を選択できる。また、各第１の光経路選択スイッチ７１は、係る選択以外に光中継スイッチ６０Ａを経由して対となる出力ポートＰＯＵＴとは別の出力ポートＰＯＵＴに光信号を直結させる方路を選択できる。即ち、各第１の光経路選択スイッチ７１は、２つの方路のいずれかを選択する役割を担う。図３に示す各第１の光経路選択スイッチ７１の場合は、１×２タイプとなっている。
　これに対し、各第２の光経路選択スイッチ７２は、ネットワークプロセッサ２０Ａから出力される電気信号が各光送受信器３０Ａを通して電／光変換された光信号を出力する方路を選択できる。また、各第２の光経路選択スイッチ７２は、係る選択以外に光中継スイッチ６０Ａを経由した対となる入力ポートＰＩＮとは別の入力ポートＰＩＮにより入力される光信号を出力する方路を選択できる。即ち、各第２の光経路選択スイッチ７２は、２つの方路のいずれかを選択する役割を担う。図３に示す各第２の光経路選択スイッチ７２の場合は、２×１タイプとなっている。
　以下は、光電子融合スイッチ１００Ａにおける基本動作を説明する。なお、光電子融合スイッチ１００Ａでは、光電子融合スイッチ１００Ａとクライアントとなる通信相手が通信する場合に加えて、２つの異なるクライアントとなる通信相手が途中で信号の再生中継を行うことなく通信する場合が生じる。このため、光電子融合スイッチ１００Ａとクライアントとなる通信相手の外部の信号源との距離は各光送受信器３０Ａで伝送可能な距離の約半分となる。尚、各光スイッチの制御は、クライアントからの要求に応じて入出力ポート間を直結するか、或いは、ネットワークの操作者の設計に従って必要な入出力ポート間を直結する等の手法を採用できるが、ここでは細部を問わないものとする。
　第１の光経路選択スイッチ７１で方路選択する場合を想定する。この場合、入力ポートＰＩＮから入力された光信号が光送受信器３０Ａに伝送されるか、光中継スイッチ６０Ａを経由して当該入力ポートＰＩＮと対となる出力ポートＰＯＵＴとは別の出力ポートＰＯＵＴに直結される。光信号が光送受信器３０Ａに伝送されると、光／電変換した電気信号となってネットワークプロセッサ２０Ａへ伝送される。
　第２の光経路選択スイッチ７２で方路選択する場合を想定する。この場合、ネットワークプロセッサ２０Ａからの出力に係る光送受信器３０Ａを通った光信号か、光中継スイッチ６０Ａを経由した対以外の入力ポートＰＩＮにより入力された光信号が出力ポートＰＯＵＴに出力される。ネットワークプロセッサ２０Ａから出力される電気信号は、光送受信器３０Ａを通って電／光変換されて光信号となる。
　実施形態１の光電子融合スイッチ１００Ａによれば、各光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチが協働し、入力された光信号がネットワークプロセッサ２０Ａを介在させずに出力されるように経路選択を行う経路を設定できる。この光カットスルーは、ネットワークプロセッサ２０Ａに電力を消費する信号処理負担を掛けずに効果的に行うことができる。この結果、光電子融合スイッチ１００Ａをネットワークスイッチとして適用した光ネットワークでの省電力化を具現できる。
　また、光電子融合スイッチ１００Ａによればパケットスイッチ及び光スイッチを統合して通信処理時間の低減化が可能になるという効力を奏する。
（実施形態２）
　図４は、本発明の実施形態２に係る光電子融合スイッチ１００Ｂの概略構成を上面方向から示した図である。
　図４を参照すれば、この光電子融合スイッチ１００Ｂは、パケットスイッチの機能を司る電子回路であるネットワークプロセッサ２０Ｂと、光電変換機能を有する複数の光送受信器３０Ｂと、複数の光スイッチと、を備える。ネットワークプロセッサ２０Ｂ及び各光送受信器３０Ｂは、パケットスイッチを構成する。この光電子融合スイッチ１００Ｂでは、各光送受信器３０Ｂの一部である対の光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２がネットワークプロセッサ２０Ｂと離間されており、入力された光信号を送信側に折り返して出力する再生中継機能を有している。
　各光スイッチは、異なる種類の光スイッチとして、複数の第１の光経路選択スイッチ７１及び複数の第２の光経路選択スイッチ７２と、第１の光経路設定スイッチ８１及び第２の光経路設定スイッチ８２と、を含んでいる。ここでも、各第１の光経路選択スイッチ７１は、入力ポートＰＩＮに接続され、各第２の光経路選択スイッチ７２は、出力ポートＰＯＵＴに接続されている。
　この光電子融合スイッチ１００Ｂにおいて、ネットワークプロセッサ２０Ｂと、各光送受信器３０Ｂとの間を接続する経路には、上記メタル配線等の電気信号の通る配線が使用されている。また、各光送受信器３０Ｂと各第１及び各第２の光経路選択スイッチ７１、７２との間を接続する経路には、光導波路５０が使用されている。更に、各第１及び各第２の光経路選択スイッチ７１、７２と、第１及び第２の光経路設定スイッチ８１、８２と、再生中継機能を有する光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２との相互間を接続する経路にも、光導波路５０が使用されている。その他、光導波路５０は、入力ポートＰＩＮと各第１の光経路選択スイッチ７１との間を接続する経路、及び出力ポートＰＯＵＴと各第２の光経路選択スイッチ７２との間を接続する経路にも、使用されている。
　各第１の光経路選択スイッチ７１は、入力ポートＰＩＮから入力される光信号について、各光送受信器３０Ｂを通して光／電変換した電気信号をネットワークプロセッサ２０Ｂへ伝送する方路を選択できる。また、各第１の光経路選択スイッチ７１は、係る選択以外に第１の光経路設定スイッチ８１を経由して対となる出力ポートＰＯＵＴとは別の出力ポートＰＯＵＴに光信号を直結させる方路を選択できる。即ち、各第１の光経路選択スイッチ７１は、２つの方路のいずれかを選択する役割を担う。図４に示す各第１の光経路選択スイッチ７１についても、１×２タイプとなっている。
　各第２の光経路選択スイッチ７２は、ネットワークプロセッサ２０Ｂから出力される電気信号が各光送受信器３０Ｂを通して電／光変換された光信号を出力する方路を選択できる。また、各第２の光経路選択スイッチ７２は、係る選択以外に第２の光経路設定スイッチ８２を経由して対となる入力ポートＰＩＮとは別の入力ポートＰＩＮから入力される光信号を出力する方路を選択できる。即ち、各第２の光経路選択スイッチ７２は、２つの方路のいずれかを選択する役割を担う。図４に示す各第２の光経路選択スイッチ７２についても、２×１タイプとなっている。
　第１の光経路設定スイッチ８１は、各第１の光経路選択スイッチ７１でそれぞれ選択された光信号を入力し、再生中継機能を有する光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２のいずれかに出力する。第１の光経路設定スイッチ８１は、Ｎ×２タイプとなっている。光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２は、入力された光信号を折り返して第２の光経路設定スイッチ８２へ伝送する。折り返される光信号は、一旦光／電変換された電気信号を、更に電／光変換して得られるものである。第２の光経路設定スイッチ８２は、再生中継機能を有する光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２でそれぞれ折り返された光信号を各第２の光経路選択スイッチ７２の所望箇所に出力する。第２の光経路設定スイッチ８２は、２×Ｎタイプとなっている。
　実施形態２に係る光電子融合スイッチ１００Ｂでは、第１及び第２の光経路設定スイッチ８１、８２と、再生中継機能を有する光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２とが協働し、光カットスルーを行う経路を設定する。この経路設定は、入力された光信号がネットワークプロセッサ２０Ｂを介在させずに出力されるように経路選択を行う光カットスルーする経路を往復１回線分設定するものである。
　以下は、光電子融合スイッチ１００Ｂにおける基本動作を説明する。但し、ここでの各光送受信器３０Ｂは、一部に光信号を折り返す再生中継機能を有する光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２を備えている。このため、クライアントとなる通信相手の外部の信号源との距離は、各光送受信器３０Ｂの伝送可能な距離となる。尚、以下も同様であるように、ここでも各光スイッチの制御の内容は、問わないものとする。
　第１の光経路選択スイッチ７１での方路選択により、入力ポートＰＩＮから入力された光信号がネットワークプロセッサ２０Ｂに接続された光送受信器３０Ｂに伝送される方路が選択された場合を想定する。この場合、光信号が光送受信器３０Ｂに伝送されると、光／電変換した電気信号がネットワークプロセッサ２０Ｂへ伝送される。また、第１の光経路選択スイッチ７１での方路選択により、入力ポートＰＩＮから入力された光信号が第１の光経路設定スイッチ８１に伝送される方路が選択された場合を想定する。この場合、光信号が第１の光経路設定スイッチ８１に入力されることになり、第１の光経路設定スイッチ８１は、入力された再生中継機能を有する光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２のいずれかに光信号を出力する。
　光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２では、入力された光信号を光／電変換して電気信号とした後、更に電／光変換して生成した光信号を第２の光経路設定スイッチ８２へ出力する。第２の光経路設定スイッチ８２では、光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２からの光信号を各第２の光経路選択スイッチ７２における所望箇所の出力ポートＰＯＵＴに出力する。
　第２の光経路選択スイッチ７２での方路選択により、ネットワークプロセッサ２０Ｂからの電気信号の出力に係る光送受信器３０Ｂに伝送される方路が選択された場合を想定する。この場合、電気信号が光送受信器３０Ｂに伝送されると、電／光変換した光信号が出力ポートＰＯＵＴから出力される。また、第２の光経路選択スイッチ７２での方路選択により、第２の光経路設定スイッチ８２を経由した対となる入力ポートＰＩＮとは別の入力ポートＰＩＮにより入力された光信号が伝送される方路が選択された場合を想定する。この場合、別の入力ポートＰＩＮにより入力された光信号が各第２の光経路選択スイッチ７２における所望箇所の出力ポートＰＯＵＴに出力されることになる。
　実施形態２の光電子融合スイッチ１００Ｂによれば、一部の光送受信器３０Ｂ１、３０Ｂ２が再生中継機能を有し、往路用の第１の光経路設定スイッチ８１及び復路用の第２の光経路設定スイッチ８２が設けられている。これらが実施形態１の光中継スイッチ６０Ａと類似した働きをし、ネットワークプロセッサ２０Ｂ付近の各光送受信器３０Ｂが各光スイッチを経由して通信相手の信号源との間で光通信を行うことができる。この光通信に際して、各光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチが協働し、入力された光信号がネットワークプロセッサ２０Ｂを介在させずに出力されるように経路選択を行う光カットスルーする経路を往復１回線分設定できる。この光カットスルーは、ネットワークプロセッサ２０Ｂに電力を消費する信号処理負担を掛けずに効果的に行うことができる。この結果、光電子融合スイッチ１００Ｂをネットワークスイッチとして適用した光ネットワークでの省電力化を具現できる。
　また、光電子融合スイッチ１００Ｂでは、図４の構成により、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して類似機能のデバイスを集中配置することが可能であり、低コストで具現することができる。更に、光電子融合スイッチ１００Ｂでは、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して通信処理時間の低減化が可能になる。
（実施形態３）
　図５は、本発明の実施形態３に係る光電子融合スイッチ１００Ｃの概略構成を上面方向から示した図である。
　図５を参照すれば、この光電子融合スイッチ１００Ｃは、パケットスイッチの機能を司る電子回路であるネットワークプロセッサ２０Ｃと、光電変換機能を有する複数の光送受信器３０Ｃと、複数の光スイッチと、を備える。ネットワークプロセッサ２０Ｃ及び各光送受信器３０Ｃは、パケットスイッチを構成する。この光電子融合スイッチ１００Ｃにおいても、各光送受信器３０Ｃの一部である対の光送受信器３０Ｃ１、３０Ｃ２がネットワークプロセッサ２０Ｃと離間されて入力された光信号を送信側に折り返す再生中継機能を有している。この光電子融合スイッチ１００Ｃでは、第１の光経路設定スイッチ８３、８５と第２の光経路設定スイッチ８４、８６とが再生中継機能を有する光送受信器３０Ｃ１、３０Ｃ２に対して個別に対構成で設けられている。
　また、各光スイッチは、１×３タイプの複数の第１の光経路選択スイッチ７３及び３×１タイプの複数の第２の光経路選択スイッチ７４を含んでいる。また、各光スイッチは、Ｎ×１タイプの第１の光経路設定スイッチ８３、８５及び１×Ｎタイプの第２の光経路設定スイッチ８４、８６を含んでいる。ここでも、各第１の光経路選択スイッチ７３は、入力ポートＰＩＮに接続され、各第２の光経路選択スイッチ７４は、出力ポートＰＯＵＴに接続されている。
　この光電子融合スイッチ１００Ｃにおいて、ネットワークプロセッサ２０Ｃと、各光送受信器３０Ｃとの間を接続する経路には、上記メタル配線等の電気信号の通る配線が使用されている。また、各光送受信器３０Ｃと各第１及び各第２の光経路選択スイッチ７３、７４との相互間を接続する経路には、光導波路５０が使用されている。更に、各第１及び各第２の光経路選択スイッチ７３、７４と第１の光経路設定スイッチ８３、８５及び第２の光経路設定スイッチ８４、８６との相互間を接続する経路にも、光導波路５０が使用されている。加えて、第１の光経路設定スイッチ８３、８５及び第２の光経路設定スイッチ８４、８６と再生中継機能を有する光送受信器３０Ｃ１、３０Ｃ２との間を接続する経路にも、光導波路５０が使用されている。その他、光導波路５０は、入力ポートＰＩＮと各第１の光経路選択スイッチ７３との間を接続する経路、及び出力ポートＰＯＵＴと各第２の光経路選択スイッチ７４との間を接続する経路にも、使用されている。
　再生中継機能を有する光送受信器３０Ｃ１は、第１の光経路設定スイッチ８３から出力された光信号を光／電変換して電気信号とした後、更に電気信号を電／光変換した光信号を折り返して第２の光経路設定スイッチ８４に出力する。再生中継機能を有する光送受信器３０Ｃ２は、第１の光経路設定スイッチ８５から出力された光信号を光／電変換して電気信号とした後、更に電気信号を電／光変換した光信号を折り返して第２の光経路設定スイッチ８６に出力する。各第１の光経路選択スイッチ７３は、第１の光経路設定スイッチ８３、８５の対構成の一方又は他方のうちのいずれかを経由して対となる出力ポートＰＯＵＴとは別の出力ポートＰＯＵＴに直結させるかの方路を選択する。各第２の光経路選択スイッチ７４は、第２の光経路設定スイッチ８４、８６の対構成の一方又は他方のうちのいずれかを経由した対となる入力ポートＰＩＮとは別の入力ポートＰＩＮにより入力される光信号を出力させるかの方路を選択する。
　尚、各第１の光経路選択スイッチ７３は、入力ポートＰＩＮから入力される光信号について、各光送受信器３０Ｃを通して光／電変換した電気信号をネットワークプロセッサ２０Ｃへ伝送する方路を選択できる。また、各第２の光経路選択スイッチ７４は、ネットワークプロセッサ２０Ｃからの電気信号の出力に係る各光送受信器３０Ｃを通して電／光変換した光信号を、出力ポートＰＯＵＴから出力できる。
　実施形態３に係る光電子融合スイッチ１００Ｃによれば、再生中継機能を有する光送受信器３０Ｃ１、３０Ｃ２毎に、往路用の第１の光経路設定スイッチ８３、８５と復路用の第２の光経路設定スイッチ８４、８６とが設けられている。これらが実施形態１の光中継スイッチ６０Ａと類似した働きをし、ネットワークプロセッサ２０Ｃ付近の各光送受信器３０Ｃが各光スイッチを経由して通信相手の信号源との間で光通信を行う。
　即ち、光電子融合スイッチ１００Ｃでは、実施形態２で用いたＮ×２タイプの第１の光経路設定スイッチ８１及び２×Ｎタイプの第２の光経路設定スイッチ８２が特殊な入出力ポート数の光スイッチである構成を変更したものである。即ち、標準的な入出力ポート数の光スイッチの組み合わせで実現されるように変更した構成とみなせる。基本動作は、上述した各第１の光経路選択スイッチ７３による第１の光経路設定スイッチ８３、８５の選択、及び各第２の光経路選択スイッチ７４による第２の光経路設定スイッチ８４、８６の選択以外は、実施形態２の場合と同じである。
　何れにせよ、実施形態３の光電子融合スイッチ１００Ｃの場合も、各光送受信器３０Ｃが各光スイッチを経由して通信相手の信号源との間で光通信を行うことができる。この光通信に際して、各光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチが協働し、入力された光信号がネットワークプロセッサ２０Ｃを介在させずに出力されるように経路選択を行う光カットスルーする経路を往復１回線分設定できる。この光カットスルーは、ネットワークプロセッサ２０Ｃに電力を消費する信号処理負担を掛けずに効果的に行うことができる。この結果、光電子融合スイッチ１００Ｃをネットワークスイッチとして適用した光ネットワークでの省電力化を具現できる。
　また、光電子融合スイッチ１００Ｃの場合も、図５の構成により、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して類似機能のデバイスを集中配置することが可能であり、低コストで具現することができる。更に、光電子融合スイッチ１００Ｃでは、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して通信処理時間の低減化が可能になる。
（実施形態４）
　図６は、本発明の実施形態４に係る光電子融合スイッチ１００Ｄの概略構成を上面方向から示した図である。
　図６を参照すれば、この光電子融合スイッチ１００Ｄは、パケットスイッチの機能を司る電子回路であるネットワークプロセッサ２０Ｄと、光電変換機能を有する複数の光送受信器３０Ｄと、複数の光スイッチと、を備える。ネットワークプロセッサ２０Ｄ及び各光送受信器３０Ｄは、パケットスイッチを構成する。各光スイッチは、異なる種類の光スイッチとして、Ｎ×Ｎタイプの光中継スイッチ６０Ｄと、２×２タイプの複数の光経路選択スイッチ７５と、を含んでいる。
　この光電子融合スイッチ１００Ｄにおいて、ネットワークプロセッサ２０Ｄと、各光送受信器３０Ｄとの間を接続する経路には、上記メタル配線等の電気信号の通る配線が使用されている。また、各光送受信器３０Ｄと各光経路選択スイッチ７５との間を接続する経路には、光導波路５０が使用されている。更に、光中継スイッチ６０Ｄと各光経路選択スイッチ７５との相互間を接続する経路も、光導波路５０が使用されている。ここでの各光送受信器３０Ｄは、ネットワークプロセッサ２０Ｄ付近に設けられ、それぞれ入力された光信号を選択的に送信側に折り返す再生中継機能を有する。尚、この光電子融合スイッチ１００Ｄにおいても、入力ポートＰＩＮから入力された光信号が各光送受信器３０Ｄに伝送され、各光経路選択スイッチ７５から出力される光信号が出力ポートＰＯＵＴを通して出力されるものとする。
　各光送受信器３０Ｄは、入力される光信号を光／電変換した電気信号をネットワークプロセッサ２０Ｄへ伝送する。また、各光送受信器３０Ｄは、ネットワークプロセッサ２０Ｄから出力される電気信号を電／光変換した光信号を出力、或いは入力される光信号を光／電変換した電気信号を折り返して電／光変換した光信号を出力するかを選択できる。各光送受信器３０Ｄは、このような選択機能を有する。
　各光経路選択スイッチ７５は、それぞれ入力ポートＰＩＮと各光送受信器３０Ｄとの間、或いは各光送受信器３０Ｄと出力ポートＰＯＵＴとの間に設けられる。この各光経路選択スイッチ７５は、スルー接続にして入力ポートＰＩＮ又は出力ポートＰＯＵＴと各光送受信器３０Ｄとを接続することができる。また、各光経路選択スイッチ７５は、クロス接続にして入力ポートＰＩＮ又は出力ポートＰＯＵＴと光中継スイッチ６０Ｄとを接続し、且つ各光送受信器３０Ｄと光中継スイッチ６０Ｄとを接続することができる。係る選択機能を有する各光経路選択スイッチ７５は、２×２タイプであり、光信号をクロス接続にして光中継スイッチ６０Ｄへ伝送する機能を有する。
　この光電子融合スイッチ１００Ｄでは、各光送受信器３０Ｄにおいて、入力された光信号を光／電変換した後、電気信号をネットワークプロセッサ２０Ｄへ伝送するか、電気信号を折り返して電／光変換して出力する。電気信号をネットワークプロセッサ２０Ｄへ伝送する場合は、各光経路選択スイッチ７５をスルー接続することで、ネットワークプロセッサ２０Ｄが、各光送受信器３０Ｄを介して、入力ポートＰＩＮ及び出力ポートＰＯＵＴと接続される。電気信号を折り返して電／光変換して出力する場合は、各光経路選択スイッチ７５をクロス接続にすることで、入力ポートＰＩＮから入力された信号を光中継スイッチ６０Ｄへ伝送し、光中継スイッチ６０Ｄにおいて光信号を各光経路選択スイッチ７５の所望の箇所に送出し、出力ポートＰＯＵＴから出力する。また、この過程で光信号が再生中継される。
　実施形態４の光電子融合スイッチ１００Ｄによれば、各光送受信器３０Ｄが光信号を折り返す再生中継機能を持つと共に、各光スイッチを経由して通信相手の信号源との間で光通信を行うことができる。この光通信処理に際して、各光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチが協働し、入力された光信号がネットワークプロセッサ２０Ｄを介在させずに出力されるように経路選択を行う光カットスルーする経路を設定できる。この光カットスルーは、ネットワークプロセッサ２０Ｄに電力を消費する信号処理負担を掛けずに効果的に行うことができる。この結果、光電子融合スイッチ１００Ｄをネットワークスイッチとして適用した光ネットワークでの省電力化を具現できるようになる。
　また、光電子融合スイッチ１００Ｄでは、図６の構成により、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して類似機能のデバイスを集中配置することが可能であり、低コストで具現することができる。更に、光電子融合スイッチ１００Ｄでは、パケットスイッチ及び光スイッチを統合して通信処理時間の低減化が可能になる。

Claims (8)

  1. 　パケットスイッチと、複数の光スイッチと、を備えた光電子融合スイッチであって、
    　前記パケットスイッチは、電子回路と、前記電子回路の付近に設けられた光電変換機能を有する複数の光送受信器と、を備えており、
    　前記複数の光スイッチは、異なる種類の光スイッチを含んでおり、
    　前記電子回路と前記複数の光送受信器との間を接続する経路は、電気信号の通る配線であり、
    　前記複数の光送受信器と前記複数の光スイッチとの間を接続する経路と、前記複数の光スイッチのうちの異なる種類の２つの光スイッチの相互間を接続する経路と、前記複数の光スイッチと前記光電子融合スイッチの入出力ポートとの間を接続する経路とは、光導波路であり、
    　前記複数の光スイッチのうちの異なる種類の光スイッチは、協働して入力された光信号が前記電子回路を介さずに出力されるように経路選択を行う
    　ことを特徴とする光電子融合スイッチ。
  2. 　複数の対構成の入力ポートと出力ポートとを有し、
    　前記複数の光スイッチは、光中継スイッチと、複数の第１の光経路選択スイッチ及び複数の第２の光経路選択スイッチと、を含み、
    　前記複数の第１の光経路選択スイッチは、それぞれ前記入力ポートから入力される光信号について、前記複数の光送受信器を通して光／電変換した電気信号を前記電子回路へ伝送するか、前記光中継スイッチを経由して対となる前記出力ポートとは別の出力ポートに直結されるかの方路を選択し、
    　前記複数の第２の光経路選択スイッチは、それぞれ前記電子回路から出力される電気信号が前記複数の光送受信器を通して電／光変換された光信号を出力するか、前記光中継スイッチを経由した対となる前記入力ポートとは別の入力ポートにより入力された光信号を出力するかの方路を選択する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光電子融合スイッチ。
  3. 　複数の対構成の入力ポートと出力ポートとを有し、
    　前記複数の光スイッチは、光中継スイッチと、複数の光経路選択スイッチと、を含み、
    　前記複数の光送受信器は、入力される光信号を光／電変換した電気信号を前記電子回路へ伝送し、当該電子回路から出力される電気信号を電／光変換した光信号を出力するか、或いは入力される光信号を光／電変換した電気信号を折り返して電／光変換した光信号を出力するかを選択できる選択機能を有し、
    　前記複数の光経路選択スイッチは、それぞれ前記入力ポートと前記複数の光送受信器との間、或いは当該複数の光送受信器と前記出力ポートとの間に設けられ、スルー接続にして当該入力ポート又は当該出力ポートと当該複数の光送受信器とを接続するか、クロス接続にして当該入力ポート又は当該出力ポートと前記光中継スイッチとを接続するか、或いは前記複数の光送受信器と前記光中継スイッチとを接続し、
    　前記光中継スイッチは、伝送された前記光信号を前記複数の光経路選択スイッチの所望の箇所に出力する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光電子融合スイッチ。
  4. 　前記複数の光送受信器の少なくとも一部は、前記電子回路と離間されて入力される光信号を光／電変換した電気信号を折り返して電／光変換した光信号を出力する再生中継機能を有する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光電子融合スイッチ。
  5. 　複数の対構成の入力ポートと出力ポートとを有し、
    　前記複数の光スイッチは、複数の第１の光経路選択スイッチ及び複数の第２の光経路選択スイッチと、第１の光経路設定スイッチ及び第２の光経路設定スイッチと、を含み、
    　前記複数の第１の光経路選択スイッチは、前記入力ポートから入力される前記光信号について、前記再生中継機能を持たない前記光送受信器を通して光／電変換した電気信号を前記電子回路へ伝送するか、或いは前記第１の光経路設定スイッチを経由して対となる前記出力ポートとは別の出力ポートに当該光信号を直結させるかの方路を選択し、
    　前記複数の第２の光経路選択スイッチは、前記電子回路から出力される電気信号について、前記再生中継機能を持たない前記光送受信器を通して電／光変換された光信号を出力するか、或いは前記第２の光経路設定スイッチを経由した対となる前記入力ポートとは別の入力ポートにより入力される光信号を出力させるかの方路を選択し、
    　前記第１の光経路設定スイッチは、前記複数の第１の光経路選択スイッチでそれぞれ選択された前記光信号を入力し、前記再生中継機能を有する前記光送受信器にそれぞれ出力し、
    　前記第２の光経路設定スイッチは、前記再生中継機能を有する前記光送受信器でそれぞれ折り返された前記光信号を前記複数の第２の光経路選択スイッチの所望箇所に出力する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の光電子融合スイッチ。
  6. 　前記第１の光経路設定スイッチ及び前記第２の光経路設定スイッチは、前記再生中継機能を有する前記光送受信器に対して個別に対構成で設けられ、
    　前記再生中継機能を有する前記光送受信器は、前記第１の光経路設定スイッチから出力された前記光信号を入力すると、折り返して前記第２の光経路設定スイッチに当該光信号を出力し、
    　前記複数の第１の光経路選択スイッチは、前記第１の光経路設定スイッチの対構成の一方又は他方のうちのいずれを経由して対となる前記出力ポートとは別の出力ポートに直結させるかの方路を選択し、
    　前記複数の第２の光経路選択スイッチは、前記第２の光経路設定スイッチの対構成の一方又は他方のうちのいずれを経由した対となる前記入力ポートとは別の入力ポートにより入力される光信号を出力させるかの方路を選択する
    　ことを特徴とする請求項５に記載の光電子融合スイッチ。
  7. 　前記複数の光スイッチは、それぞれＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔ：石英系平面光波回路）技術で作製された導波路型光スイッチであり、
    　前記電子回路、前記複数の光送受信器、前記複数の光スイッチ、前記配線、及び前記光導波路は、同一の基板の上面に実装され、
    　前記配線及び前記光導波路は、光導波路付きインタポーザを構成し、
    　前記電子回路、前記複数の光送受信器、及び前記複数の光スイッチは、実装状態で前記光導波路付きインタポーザの上面の同一平面に配置された
    　ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光電子融合スイッチ。
  8. 　前記複数の光スイッチの一部又は全てが、前記光導波路付きインタポーザ内の前記光導波路の一部として集積された
    　ことを特徴とする請求項７に記載の光電子融合スイッチ。
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