JPH025663A - 光パケット交換装置 - Google Patents

光パケット交換装置

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JPH025663A
JPH025663A JP63156126A JP15612688A JPH025663A JP H025663 A JPH025663 A JP H025663A JP 63156126 A JP63156126 A JP 63156126A JP 15612688 A JP15612688 A JP 15612688A JP H025663 A JPH025663 A JP H025663A
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Shuji Suzuki
修司 鈴木
Hiroshi Suzuki
洋 鈴木
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、数百Ｍｂｐｓ〜数Ｇｂｐｓ／回線の超高速な
光パケット交換装置に関するものである。
（従来の技術） 従来の超高速パケット交換装置に関する技術については
、 文献１．　”Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｅｌｆ
−Ｒｏｕｔｉｎｇ　５ｗ１ｔｃｈｅｓ　ｔ。
ＬＡＴＡ　Ｆｉｂｅｒ　０ｐｔｉｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
”　Ｃｈｅｔ　Ｄａｙｅｔ、　ａｌ、　（ＩＳＳＳ　’
８７）２、“Ａｓｙｎｃｈｒｏｎａｏｕｓ　Ｔｉｍｅ−
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：Ｔｈｅ　　ｗ
ａｙ　　ｔｏ　　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　　ｂｒｏａｄｂａ
ｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ、
”Ｐ、　Ｇｏｎｅｔ　ｅｔ、　ａｌ。
（Ｚｕｒｉｃｈ　Ｓｅｍ１ｎａｒ　’８６）３、　”Ｎ
ｅｗ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｎ１ｃａ
ｔｉｏｎｓ”Ｊ、　Ｓ、　Ｔｕｒｎｅｒ　（Ｚｕｒｉｃ
ｈ　Ｓｅｍ１ｎａｒ旧６）４、　”Ａ　Ｐｈｏｔｏｎｉ
ｃ　ｋｎｏｃｋａｏｕｔ　５ｗ１ｔｃｈ　ｆｏｒ　Ｈｉ
ｇｈ−８ｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”
　　Ｋａｉ　Ｙ、　Ｅｎｇ（ＧＬＯＢＣＯＭ’８７） に説明がある。
文献■〜■の従来技術の超高速パケット交換装置におい
ては、パケットの交換処理をハードウェア化し、並列処
理を併用することによって、−回線光たり１００Ｍ〜３
００Ｍｂｐｓ程度の高速パケット多重回線を収容するこ
とが可能となっている。
しかしながら、これら交換技術では、伝送路において光
ファイバなどによる光伝送技術を用いて高速化を行なっ
ても、交換処理が電気で行なっているために収容回線速
度、交換容量、消費電力の点で大きな限界が生じる。従
って、この技術の延長上で回線速度数Ｇｂｐｓという超
高速回線を多数収容することは大変困難であった。
一方、文献４などではパケット交換処理に光技術を取り
入れた方法を提案している。従来、回線交換装置におい
ては光技術を取り入れた方法がすでにいくつか提案され
ている。近年においては、波長多重技術を用いて空間分
割交換をコンパクトに構成する技術が提案されている。
文献４においてもパケットを入線から出線へ転送する方
法としてこの波長多重技術を採用している。これにより
、交換速度を大きく高めることが可能となる。
しかしながら、パケット交換においては入線から出線に
パケットを転送するだけでなく同一の出線に同時に複数
の入線からパケットが到来した場合に、これらの衝突を
防ぐための待合せバッファが必要となる。従来技術では
文献４においても、このバッファは電気デバイスに頼ら
ざる得す、交換機内で光電変換を行なって、電気信号で
メモリに蓄える手法をとっている。そのため、このメモ
リが大きな消費電力を要し、又、動作速度に制限がある
ため、ＩＧｂｐｓ以上の回線を多数収容することが困難
となる。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、パケット交換装置において、パケットの待合
せバッファを電気デバイスではなく光デバイスで実現す
る。このようにして、本発明は、従来技術においてメモ
リの消費電力が大きい、また動作速度に制限があるなど
の問題を解決し、より超高速なパケット交換手段を提供
する。
（問題を解決するための手段） 第１の本発明は、入力されたパケット信号を任意の波長
の光信号に変換して出力する複数の可変波長光送信器と
、前記複数の可変波長光送信器の出力光信号が入力され
る空間分割光スイッチ回路網と、前記空間分割光スイッ
チ回路網の複数の出力端に第１の入力端が各々接続され
た複数の２入力２出力の光カプラと、前記複数の光カプ
ラ各々の第１の出力端と第２の入力端の間に挿入された
遅延時間が光パケット信号の最小単位長の整数倍である
複数の光遅延素子と、前記複数の光カプラ各々の第２の
出力端に接続された任意の波長の光信号を選択する複数
の手段を少なくとも含む事を特徴とする。
第２の本発明は、入力されたパケット信号を任意の波長
の光信号に変換して出力する複数の可変波長光送信器と
、前記複数の可変波長光送信器の出力が各々第１の入力
端へ入射される複数の２入力２出力の光カプラと、前記
複数の光カプラ各々の第１の出力端と第２の入力端の間
に挿入された遅延時間が光パケット信号の最小単位長の
整数倍である複数の光遅延素子と、前記複数の光カプラ
各々の第２の出力端からの光信号から任意の波長の光信
号のみを通過させる複数の波長選択器と、前記複数の波
長選択器の出力が入力される空間分割光スイッチ回路網
とを少なくとも含む事を特徴とする。
第３の本発明は、入力されたパケット信号を任意の波長
の光信号に変換して出力する複数の可変波長光送信器と
、前記複数の可変波長光送信器の出力が入射される合流
器と、前記合流器の出力が第１の入力端へ入射される２
入力２出力の光カプラと、前記光カプラの第１の出力端
と第２の入力端の間に挿入された遅延時間が光パケット
信号の最小単位長の整数倍である光遅延素子と、前記光
カプラの第２の出力端からの光信号を分岐する分岐器と
、前記分岐器の複数の出力光信号から各々任意の波長の
光信号のみを通過させる複数の波長選択器とを少なくと
も含むことを特徴とする。
（作用） 本発明の光パケット交換装置は、いずれも遅延時間がパ
ケット信号の最小単位長の整数倍である光遅延線が光カ
プラでループ状に結合された光バツフアメモリを有して
いる。この光バツフアメモリに光カプラの第１の入力端
経由で入力された光パケット信号は、ループ内を巡回し
、同じ光パケット信号を何回も光カプラの第２の出力端
か出力し続ける。したがってこの光バツフアメモリに異
なる波長を有する光パケット信号を複数次々と入力して
おり、光カプラの第２の出力端から所望の波長の光信号
を選択すれば、希望の光パケット信号を希望の時刻に取
り出す事が出来る。
光遅延線は極めて高速な光パケット信号を、波形劣化な
く、記憶することができる。したがって、このような光
バツフアメモリを用いることにより、超高速な光パケッ
ト交換装置を実現することができる。
（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。
図において、可変波長電気−光変換器１０１．１０２４
こ入力されたパケット信号は、所定の波長の光信号にな
り、光スィッチ１０３へ入力される。光スィッチ１０３
の出力は各々光カプラ１０６．１０７経由で一部は可変
波長フィルタ１０８．１０９へ、一部は光フアイバルー
プ１０４．１０５へ入射される。光フアイバループ１０
４．１０５へ入射された光信号はパケト信号の単位長Δ
Ｔの時間の後、再び光カプラ１０６へ入射され、部は可
変波長フィルタ１０８．１０９へ、一部は再びファイバ
ループ１０４．１０５へ入射される。可変波長フィルタ
１０８．１０９は入射された光パケト信号から所定の波
長の光パケット信号のみを選択し、光−電気変換器１１
０．１１０へ入射する。
第２図（ａ）、（ｂ）は第１図の光フアイバループ１０
４、光カプラ１０６から構成される光バツフアメモリの
動作を説明する為のタイミング図である。ここで光カプ
ラ１０６は簡単の為に１：１の結合比をもつものとする
。タイムスロットＴ１において光カプラ１０６へ入力さ
れた２０１で示した光量Ｐ１の光パケット信号ＰｋΦ（
第２図（ａ））の内、カプラの分岐作用により光量Ｐ１
／２の光パケット信号２０２が光カプラ１０６から可変
波長フィルタ１０８へ出力される。残りの光量Ｐ１／２
の光パケット信号は光フアイバループ１０４を一周し、
６１時間後のタイムスロットＴ２において光カプラ１０
６へもどり、光量Ｐ１／４の光パケット信号２０３が可
変波長フィルタ１０８へ出力される。残りの光量Ｐ１／
４の光パケット信号は再び光フアイバループ１０４を一
周し、６１時間後のタイムスロットＴ３において光カプ
ラ１０６へもどり、光量ｐＨ８の光パケット信号２０４
が可変波長フィルタ１０８へ出力され、残りの光量ｐＨ
８の光パケット信号は再び光フアイバループ１０４へ入
射される。以後このくり返しにより、６１時間後のタイ
ムスロットＴ４において光量Ｐ１／１６の光パケット信
号２０５が、さらに６１時間後のタイムスロットＴ５に
おいて光量Ｐ１／３２の光パケット信号２０６が可変波
長フィルタ１０８へ出力される。この様子は第２図（ｂ
）に図示されている。
第３図は第１図の本発明の第１の実施例の動作を説明す
る為のタイミング図であり、同図の（ａ）〜（０は第１
図のａ−ｆにおける信号波形を示している。第３図（ａ
）に示したＰＫＩ、ＰＸ３、ＰＸ３が可変波長電気−光
変換器１０１ヘタイムスロットＴ１、Ｔ２、Ｔ４におい
て入力される。また、（ｂ）に示したＰＸ３、ＰＸ３が
可変波長電気−光変換器１０２ヘタイムスロットＴ１、
Ｔ２において入力され、いずれも光−電気変換器１１０
から出力される場合について説明する。可変波長電気−
光変換器１０１．１０２は入力されたパケット信号ＰＫ
Ｉ−ＰＫ５を（Ｃ）、（ｄ）に示すように各々波長λ１
、λ２、λ３、λ４、λ１の光パケット信号に変換する
。光スィッチ１０３はこれら光パケット信号をすべて光
カプラ１０６と光フアイバループ１０４から構成される
光バツフアメモリへ入力する。（ｅ）は光カプラ１０６
から可変波長フィルタ１０８へ出射される光信号を波長
別に示したものである。波長λ１にはタイムスロットＴ
１からパケット信号ＰＫＩが光量が減少しながら毎タイ
ムスロット出力され、タイムスロットＴ４から減少した
ＰＫＩの成分に対して十分大きな光量のパケット信号Ｐ
Ｋ５が以後のタイムスロットにおいて出力し始める。波
長λ２にはタイムスロットＴ１からパケット信号ＰＫ２
が光量が減少しながら毎タイムスロット出力される。波
長λ３にはタイムスロットＴ２からパケット信号ＰＫ３
が光量が減少しながら毎タイムスロット出力される。波
長λ４には、タイムスロットＴ２からパケット信号ＰＫ
４が光量が減少しながら毎タイムスロット出力される。
したがって（ｆ）に示すように可変波長フィルタが１０
８がタイムスロットＴ１で波長λ１を、Ｔ２でλ２を、
Ｔ３でλ３を、Ｔ４でλ４、Ｔ５でλ□を選択すれば光
−電気変換器１１０はパケット信号ＰＫＩ〜ＰＫ５を順
番に受信し出力する事が出来る。なお（Ｏに示したパケ
ット毎の光量の変化は光−電気変換器１１０内の電気回
路により補正する事が出来る。
第４図は、本発明の第２の実施例を示す図であり、第１
図と同じ番号を付したものは第１図と同じ機能を有する
構成要素である。図において可変波長電気−光変換器１
０１．１０２へ入力されたパケット信号は各々所定の波
長の光パケット信号どなり、光カプラ１０６．１０７、
光フアイバループ１０４．１０５から成る光バツフアメ
モリへ入力される。光カプラ１０６．１０７から出力さ
れる光信号から可変波長フィルタ１０８．１０９で選択
された所定の波長の光信号は光スイツチ１０３経出で光
−電気変換器１１０．１１１へ入力される。
第５図は第４図の動作を説明する為のタイミング図であ
り（ａ）〜（ｉ）は第４図のａ−ｉにおける信号波形を
表す。やはり第５図（ａ）に示したＰＫＩ、ＰＸ３、Ｐ
Ｘ３が可変波長変換器１０１へタイムスロットＴ１、Ｔ
２、Ｔ４において入力され、（ｂ）に示したＰＸ３、Ｐ
Ｘ３が可変波長変換器１０２へタイムスロットＴ１、Ｔ
２において入力され、いずれも光−電気変換器１１０か
ら出力される例について説明する。可変波長変換器１０
１．１０２は入力されたパケット信号ＰＫＩ〜ＰＫ５を
（Ｃ）、（ｄ）に示すように各々波長λ１、昂λ２、λ
２、λ１の光パケット信号に変換し光カプラ１０６．１
０７へ入力する。（ｅ）は光カプラ１０６から可変波長
フィルタ１０８へ出射される光信号を波長別に示したも
のである。波長λ１にはタイムスロットＴ１からパケッ
ト信号ＰＫＩが光量が減少しながら毎タイムスロット出
力され、タイムスロットＴ４から減少したＰＫＩの成分
に対して十分な光量のパケット信号ＰＫ５が以後のタイ
ムスロット出力し始める。波長λ２にはタイムスロット
Ｔ２からパケット信号ＰＫ３が光量が減少しながら毎タ
イムスロット出力される。（Ｏは光カプラ１０７から可
変波長フィルタ１０９へ出射される光信号を波長別に示
したものである。波長λ１にはタイムスロット出力から
パケット信号ＰＫ２が光量が減少しながら毎タイムスロ
ット出力される。波長λ２にはタイムスロットＴ２から
パケット信号ＰＫ４が光量が減少しながら毎タイムスロ
ット出力される。（ｇ）は可変波長フィルタ１０８の出
力を示すもので、タイムスロットＴ１、Ｔ３、Ｔ５にお
いて各々波長λ１、λ２、λ□のパケット信号ＰＫＩ、
ＰＸ３、ＰＸ３が選択されている。（ｈ）は可変波長フ
ィルタ１０９の出力を示すものでタイムスロットＴ２、
Ｔ４において各々波長λ１、λ２のパケット信号ＰＫ２
、ＰＸ３が選択されている。したがって光スィッチ１０
３がタイムスロットＴ１、Ｔ３、Ｔ５において可変波長
フィルタ１０８の出力を、タイムスロットＴ２、Ｔ４に
おいて可変波長フィルタ１０９の出力をいずれも光−電
気変換器１１０へ接続すれば（ｉ）に示すようにＰＫＩ
〜ＰＫ５が順番に入射される。
第６図は本発明の第３の実施例を示す図であり、第１図
と同じ番号を付したものは、第１図と同じ構成要素であ
る。図において可変波長電気−光変換器１０１．１０２
へ入力されたパケット信号は各々、所定の波長の光信号
となり合流器６０１へ入力される。
合流器６０１の出力は光カプラ１０６、光フアイバルー
プ１０４から成る光バツフアメモリへ入力される。光カ
プラ１０６から出力は分岐器６０２で２分岐され可変波
長フィルタ１０８．１０９へ入力される。可変波長フィ
ルタ１０８．１０９の出力は各々、光−電気変換器１１
０．１１１へ入力される。
第７図は第６図の動作を説明する為のタイミング図であ
り（ａ）〜（Ｏは第６図のａ−ｆにおける信号波形を表
す。やはり第７図（ａ）に示したＰＫＩ、ＰＸ３、ＰＸ
３が可変波長変換器１０１へタイムスロットＴ１、Ｔ２
、Ｔ４において入力され、（ｂ）に示したＰＸ３、ＰＸ
３が可変波長変換器１０２ヘタイムスロツトＴ０、Ｔ２
において入力され、いずれも光−電気変換器１１０から
出力される例について説明する。可変波長変換器１０１
．１０２は入力されたパケット信号ＰＫＩ〜ＰＫ５を（
ｃ）、（ｄ）に示すように各々波長部λ２、λ３、λ４
、λ、の光パケット信号に変換し合流器６０１経由で光
カプラ１０６へ入力する。（ｅ）は光カプラ１０６から
分岐器６０２経由で可変波長フィルタ１０８へ入力され
る光信号を波長別に示したものである。波長λ１にはタ
イムスロットＴ１がらパケット信号ＰＫＩが光量が減衰
しながら毎タイムスロット出力され、タイムスロットＴ
４がら減少したＰＫＩの成分に対して十分大きな光量の
パケット信号ＰＫ５が以後のタイムスロットにおいて出
力し始める。波長λ２にはタイムスロットＴ１からパケ
ット信号ＰＫ２が光量が減少しながら毎タイムスロット
出力される。波長λ３、λ４にはタイムスロットＴ２か
ら各々ＰＫ３、ＰＸ３が減衰しながらいずれも毎タイム
スロット出力される。したがって（Ｏに示すように可変
波長フィルタ１０８がタイムスロットＴ１〜Ｔ５におい
て波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ、の光信号を選択す
れば（Ｏに示すようにＰＫＩ〜ＰＫ５が順番に光−電気
変換器１１０へ入力される。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、超高速光信号を記憶可能
な光遅延線を用いて光パケット交換装置を得ることが出
来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図（ａ）
、（ｂ）、第３図（ａ）〜（Ｏは第１図の動作を説明す
る為のタイミング図、第４図は本発明の第２の実施例を
示す図、第５図（ａ）〜（ｉ）は第４図の動作を説明す
る為のタイミング図、第６図は本発明の第３の実施例を
示す図、第７図（ａ）〜（Ｏは第６図の動作を説明する
為のタイミング図である。 図において、１０１．１０２は可変波長電気−光変換器
を、１０３は光スィッチを、１０４．１０５は光フアイ
バループを、１０６．１０７は光カプラを、１０８．１
０９は可変波長フィルタを、１１０．１１１は光−電気
変換器、６０１は合流器、６０２は分岐器を各々表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、入力されたパケット信号を任意の波長の光信号に変
    換して出力する複数の可変波長光送信器と、前記複数の
    可変波長光送信器の出力光信号が入力される空間分割光
    スイッチ回路網と、前記空間分割光スイッチ回路網の複
    数の出力端に第１の入力端が各々接続された複数の２入
    力２出力の光カプラと、前記複数の光カプラ各々の第１
    の出力端と第２の入力端の間に挿入された遅延時間が光
    パケット信号の最小単位長の整数倍である複数の光遅延
    素子と、前記複数の光カプラ各々の第２の出力端に接続
    された任意の波長の光信号を選択する複数の手段を少な
    くとも含む事を特徴とする光パケット交換装置。 ２、入力されたパケット信号を任意の波長の光信号に変
    換して出力する複数の可変波長光送信器と、前記複数の
    可変波長光送信器の出力が各々第１の入力端へ入射され
    る複数の２入力２出力の光カプラと、前記複数の光カプ
    ラ各々の第１の出力端と第２の入力端の間に挿入された
    遅延時間が光パケット信号の最小単位長の整数倍である
    複数の光遅延素子と、前記複数の光カプラ各々の第２の
    出力端からの光信号から任意の波長の光信号のみを通過
    させる複数の波長選択器と、前記複数の波長選択器の出
    力が入力される空間分割光スイッチ回路網とを少なくと
    も含む事を特徴とする光パケット交換装置。 ３、入力されたパケット信号を任意の波長の光信号に変
    換して出力する複数の可変波長光送信器と、前記複数の
    可変波長光送信器の出力が入射される合流器と、前記合
    流器の出力が第１の入力端へ入射される２入力２出力の
    光カプラと、前記光カプラの第１の出力端と第２の入力
    端の間に挿入された遅延時間が光パケット信号の最小単
    位長の整数倍である光遅延素子と、前記光カプラの第２
    の出力端からの光信号を分岐する分岐器と、前記分岐器
    の複数の出力光信号から各々任意の波長の光信号のみを
    通過させる複数の波長選択器とを少なくとも含むことを
    特徴とする光パケット交換装置。
JP63156126A 1988-06-23 1988-06-23 光パケット交換装置 Pending JPH025663A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63156126A JPH025663A (ja) 1988-06-23 1988-06-23 光パケット交換装置
EP89111368A EP0347903B1 (en) 1988-06-23 1989-06-22 High-speed optical packet switching system using optical buffer between incoming and outgoing channels
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