JPH10154986A - Ａｔｍスイッチ - Google Patents
ＡｔｍスイッチInfo
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- JPH10154986A JPH10154986A JP32962996A JP32962996A JPH10154986A JP H10154986 A JPH10154986 A JP H10154986A JP 32962996 A JP32962996 A JP 32962996A JP 32962996 A JP32962996 A JP 32962996A JP H10154986 A JPH10154986 A JP H10154986A
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- H04L12/56—Packet switching systems
- H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
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- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
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- H04L12/56—Packet switching systems
- H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
- H04L2012/5603—Access techniques
- H04L2012/5604—Medium of transmission, e.g. fibre, cable, radio
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡＴＭスイッチの内部リンクは複雑な配線を
必要とし、入出力回線の増減に対しても柔軟な対応が困
難である。また、トラヒックの偏りが発生すると呼損率
が著しく高くなる。 【解決手段】 バレルシフタと呼ばれる光デバイスを用
いて、内部リンクを簡単化する。バレルシフタは、ｎ番
目の入力の波長λp の光信号を（ｎ＋ｐ）番目の出力に
振り分ける機能を持ち、複数の入出力回線対応部とこの
バレルシフタの間は、波長多重リンクによる接続を行
う。トラヒックの偏りについては、出力回線対応部から
入力回線対応部にフィードバックルートを設けたり、入
力回線対応部相互間でバイパスルートを設けることによ
り対処する。
必要とし、入出力回線の増減に対しても柔軟な対応が困
難である。また、トラヒックの偏りが発生すると呼損率
が著しく高くなる。 【解決手段】 バレルシフタと呼ばれる光デバイスを用
いて、内部リンクを簡単化する。バレルシフタは、ｎ番
目の入力の波長λp の光信号を（ｎ＋ｐ）番目の出力に
振り分ける機能を持ち、複数の入出力回線対応部とこの
バレルシフタの間は、波長多重リンクによる接続を行
う。トラヒックの偏りについては、出力回線対応部から
入力回線対応部にフィードバックルートを設けたり、入
力回線対応部相互間でバイパスルートを設けることによ
り対処する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＡＴＭ(Asynchronou
s Transfer Mode:非同期転送モード) 通信に利用する。
本発明はＡＴＭスイッチの内部リンクを省線化する技術
に関する。本発明は光デバイスを用いてＡＴＭスイッチ
を構成する技術に関する。本発明はトラヒックの偏りに
対応するための技術に関する。
s Transfer Mode:非同期転送モード) 通信に利用する。
本発明はＡＴＭスイッチの内部リンクを省線化する技術
に関する。本発明は光デバイスを用いてＡＴＭスイッチ
を構成する技術に関する。本発明はトラヒックの偏りに
対応するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５ないし図１７は従来例のＡＴＭス
イッチを説明する図であり、図１５は４×４（ｍ入力ｎ
出力を「ｍ×ｎ」と表す）の基本スイッチの構成例、図
１６はそのクロスポイントの詳細構成例、図１７は８個
の４×４の基本スイッチを用いた１６×１６のＡＴＭス
イッチの構成例を示す。ＡＴＭスイッチについては、例
えば、参考文献：ポイント図解式標準ＡＴＭ教科書、ア
スキー出版局に詳しい。
イッチを説明する図であり、図１５は４×４（ｍ入力ｎ
出力を「ｍ×ｎ」と表す）の基本スイッチの構成例、図
１６はそのクロスポイントの詳細構成例、図１７は８個
の４×４の基本スイッチを用いた１６×１６のＡＴＭス
イッチの構成例を示す。ＡＴＭスイッチについては、例
えば、参考文献：ポイント図解式標準ＡＴＭ教科書、ア
スキー出版局に詳しい。
【０００３】図１５および図１６を参照して、基本スイ
ッチの構成について説明する。ここでは、入力バッファ
型基本スイッチを例に説明する。この基本スイッチは、
到来したセルを一時的に蓄積する入力バッファ５１−１
〜５１−４と、セルの競合制御を行うコントローラ５２
と、入力バッファ５１−１〜５１−４から出力されたＡ
ＴＭセルを所望の出力に転送するクロスポイント５３
と、ＡＴＭセルが転送される出力ハイウェイ５４−１〜
５４−４とを備える。コントローラ５２は、入力バッフ
ァ５１〜１〜５１−４からのセルが同一の出力ハイウェ
イ５４−１〜５４−４に転送されることがないように、
各入力バッファ５１〜１〜５１−４と通信を行ってセル
送出の許可を与える。クロスポイント５３は、図１６に
示すように、アドレスフィルタＡＦを備え、入力された
セルのヘッダ内の情報に基づいて、そのセルを該当する
出力ハイウェイ５４−１〜５４−４に転送する。
ッチの構成について説明する。ここでは、入力バッファ
型基本スイッチを例に説明する。この基本スイッチは、
到来したセルを一時的に蓄積する入力バッファ５１−１
〜５１−４と、セルの競合制御を行うコントローラ５２
と、入力バッファ５１−１〜５１−４から出力されたＡ
ＴＭセルを所望の出力に転送するクロスポイント５３
と、ＡＴＭセルが転送される出力ハイウェイ５４−１〜
５４−４とを備える。コントローラ５２は、入力バッフ
ァ５１〜１〜５１−４からのセルが同一の出力ハイウェ
イ５４−１〜５４−４に転送されることがないように、
各入力バッファ５１〜１〜５１−４と通信を行ってセル
送出の許可を与える。クロスポイント５３は、図１６に
示すように、アドレスフィルタＡＦを備え、入力された
セルのヘッダ内の情報に基づいて、そのセルを該当する
出力ハイウェイ５４−１〜５４−４に転送する。
【０００４】従来のＡＴＭスイッチは、図１５および図
１６に示した基本スイッチを複数用いて構成される。図
１７には、８個の４×４の基本スイッチ７１〜７８を用
いて構成された１６×１６のＡＴＭスイッチを示す。基
本スイッチ７１〜７４と基本スイッチ７５〜７８とは個
々にリンクで接続され、任意の入力回線からのセルを任
意の出力回線に出力することができる。
１６に示した基本スイッチを複数用いて構成される。図
１７には、８個の４×４の基本スイッチ７１〜７８を用
いて構成された１６×１６のＡＴＭスイッチを示す。基
本スイッチ７１〜７４と基本スイッチ７５〜７８とは個
々にリンクで接続され、任意の入力回線からのセルを任
意の出力回線に出力することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複数の基本スイッチを
用いたＡＴＭスイッチを構成する場合には、各基本スイ
ッチ間を相互に接続するために多数のリンクが必要とな
り、また、そのための配線が互いに絡み合って複雑とな
る。図１７に示した例では必要なリンクが１６本である
が、実際の大規模なＡＴＭスイッチでは、基本スイッチ
の数が数十個あるいは数百個となり、そのリンク数は膨
大である。
用いたＡＴＭスイッチを構成する場合には、各基本スイ
ッチ間を相互に接続するために多数のリンクが必要とな
り、また、そのための配線が互いに絡み合って複雑とな
る。図１７に示した例では必要なリンクが１６本である
が、実際の大規模なＡＴＭスイッチでは、基本スイッチ
の数が数十個あるいは数百個となり、そのリンク数は膨
大である。
【０００６】リンクは光ファイバを用いて構成される
が、配線を接続する工程に手間がかかり、さらに、誤配
線などを回避するためのチェック工程がこれに加わるこ
とから、装置コストの上昇および工期の長時間化を招
く。また、基本スイッチの増減を行う度にすべての基本
スイッチに対して再び配線の変更を行う必要があり、基
本スイッチの増減の自由度が低い。
が、配線を接続する工程に手間がかかり、さらに、誤配
線などを回避するためのチェック工程がこれに加わるこ
とから、装置コストの上昇および工期の長時間化を招
く。また、基本スイッチの増減を行う度にすべての基本
スイッチに対して再び配線の変更を行う必要があり、基
本スイッチの増減の自由度が低い。
【０００７】また、例えば図１７における基本スイッチ
７１から７５および基本スイッチ７２から７６にトラヒ
ックが偏った場合には、その間を接続するリンクが輻輳
する。このような状況を図１８に示す。図１８は１６×
１６のＡＴＭスイッチの輻輳状況を示す図である。この
ような輻輳が生じると、スイッチのスループットが著し
く劣化する。
７１から７５および基本スイッチ７２から７６にトラヒ
ックが偏った場合には、その間を接続するリンクが輻輳
する。このような状況を図１８に示す。図１８は１６×
１６のＡＴＭスイッチの輻輳状況を示す図である。この
ような輻輳が生じると、スイッチのスループットが著し
く劣化する。
【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、複雑なリンク接続を解消することができるＡ
ＴＭスイッチを提供することを目的とする。本発明は、
トラヒックの偏りに対応できるＡＴＭスイッチを提供す
ることを目的とする。本発明は、大規模であってハード
ウェア量が少ないＡＴＭスイッチを提供することを目的
とする。本発明は、入出力回線数の増減に柔軟に対応す
ることができるＡＴＭスイッチを提供することを目的と
する。
であって、複雑なリンク接続を解消することができるＡ
ＴＭスイッチを提供することを目的とする。本発明は、
トラヒックの偏りに対応できるＡＴＭスイッチを提供す
ることを目的とする。本発明は、大規模であってハード
ウェア量が少ないＡＴＭスイッチを提供することを目的
とする。本発明は、入出力回線数の増減に柔軟に対応す
ることができるＡＴＭスイッチを提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、基本スイッチ
間を波長多重リンクで接続し、各多重リンクの信号を波
長毎に分配する波長入替手段により接続することを特徴
としている。従来の技術とは、波長多重によりリンクの
数を削減している点、波長毎に出力側の基本スイッチを
選択している点、１つの出力側基本スイッチで見ると各
入力側基本スイッチ毎に波長が異なるリンクで接続され
ている点が異なる。
間を波長多重リンクで接続し、各多重リンクの信号を波
長毎に分配する波長入替手段により接続することを特徴
としている。従来の技術とは、波長多重によりリンクの
数を削減している点、波長毎に出力側の基本スイッチを
選択している点、１つの出力側基本スイッチで見ると各
入力側基本スイッチ毎に波長が異なるリンクで接続され
ている点が異なる。
【００１０】さらに、輻輳が発生したときに、これを回
避するためのバイパスルートを設定できるように、出力
回線対応部の出力の一部を入力回線対応部の入力に接続
したり、あるいは、ある入力回線対応部の出力の一部を
他の入力回線対応部の入力に接続することを特徴として
いる。
避するためのバイパスルートを設定できるように、出力
回線対応部の出力の一部を入力回線対応部の入力に接続
したり、あるいは、ある入力回線対応部の出力の一部を
他の入力回線対応部の入力に接続することを特徴として
いる。
【００１１】すなわち、本発明の第一の観点は、複数の
入力回線からそれぞれ到来するセルを複数の出力回線に
振り分けるＡＴＭスイッチである。
入力回線からそれぞれ到来するセルを複数の出力回線に
振り分けるＡＴＭスイッチである。
【００１２】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記複数の入力回線が複数回線ずつ接続される複数の入力
回線対応部と、前記複数の出力回線が複数回線ずつ接続
される複数の出力回線対応部とを備え、前記複数の入力
回線対応部はそれぞれ、複数の入力ポートにそれぞれ入
力されたセルを複数Ｎ個の線路に振り分ける入力側基本
スイッチと、前記複数Ｎ個の線路に振り分けられたセル
をその線路ごとに異なる波長の光信号に変換する電気光
変換手段と、線路ごとに変換された光信号を１つの波長
多重光信号に合波する合波器とを含み、前記複数の出力
回線対応部はそれぞれ、Ｎ個の波長の光信号が多重され
た波長多重光信号を波長ごとに分波する分波器と、この
分波器の出力をそれぞれ電気信号に変換する光電気変換
手段と、電気信号に変換されたセルを複数の出力ポート
に振り分ける出力側基本スイッチとを含み、前記複数の
入力回線対応部と前記複数の出力回線対応部との間に、
前記複数の入力回線対応部からそれぞれ到来する複数の
波長多重光信号に対してそれぞれの波長の光信号を入れ
替えて出力する波長入替手段を備えたところにある。
記複数の入力回線が複数回線ずつ接続される複数の入力
回線対応部と、前記複数の出力回線が複数回線ずつ接続
される複数の出力回線対応部とを備え、前記複数の入力
回線対応部はそれぞれ、複数の入力ポートにそれぞれ入
力されたセルを複数Ｎ個の線路に振り分ける入力側基本
スイッチと、前記複数Ｎ個の線路に振り分けられたセル
をその線路ごとに異なる波長の光信号に変換する電気光
変換手段と、線路ごとに変換された光信号を１つの波長
多重光信号に合波する合波器とを含み、前記複数の出力
回線対応部はそれぞれ、Ｎ個の波長の光信号が多重され
た波長多重光信号を波長ごとに分波する分波器と、この
分波器の出力をそれぞれ電気信号に変換する光電気変換
手段と、電気信号に変換されたセルを複数の出力ポート
に振り分ける出力側基本スイッチとを含み、前記複数の
入力回線対応部と前記複数の出力回線対応部との間に、
前記複数の入力回線対応部からそれぞれ到来する複数の
波長多重光信号に対してそれぞれの波長の光信号を入れ
替えて出力する波長入替手段を備えたところにある。
【００１３】前記波長入替手段は、ｎ番目（ｎ＝０、
１、…、入力回線対応部の個数−１）の波長多重光信号
のｐ番目（ｐ＝０、…、Ｎ−１）の波長の光信号をｎ＋
ｐ番目、ｎ＋ｐが出力回線対応部の個数以上のときには
その個数を差し引いた数番目の出力に振り分けるバレル
シフタを含むことが望ましい。
１、…、入力回線対応部の個数−１）の波長多重光信号
のｐ番目（ｐ＝０、…、Ｎ−１）の波長の光信号をｎ＋
ｐ番目、ｎ＋ｐが出力回線対応部の個数以上のときには
その個数を差し引いた数番目の出力に振り分けるバレル
シフタを含むことが望ましい。
【００１４】これにより、複数の入力回線から到来する
セルを波長毎に定まる出力回線に振り分けることができ
る。このとき、バレルシフタなどの波長入替手段を用い
ることにより、複雑な配線を省略することができるとと
もに、回線増設の自由度を向上させることができる。す
なわち、１つの出力側基本スイッチから見ると、各入力
側基本スイッチ毎に、波長が異なるリンクで接続される
ことになる。
セルを波長毎に定まる出力回線に振り分けることができ
る。このとき、バレルシフタなどの波長入替手段を用い
ることにより、複雑な配線を省略することができるとと
もに、回線増設の自由度を向上させることができる。す
なわち、１つの出力側基本スイッチから見ると、各入力
側基本スイッチ毎に、波長が異なるリンクで接続される
ことになる。
【００１５】前記入力回線対応部および前記出力回線対
応部を同数備えた構成とすることもできるが、その数は
任意に設定することができるため、設計の自由度が高い
ＡＴＭスイッチを実現することができる。
応部を同数備えた構成とすることもできるが、その数は
任意に設定することができるため、設計の自由度が高い
ＡＴＭスイッチを実現することができる。
【００１６】前記合波器の出力と前記波長入替手段との
間およびこの波長入替手段と前記分波器の入力との間に
は、波長多重リンクを備えることが望ましい。これによ
り、波長入替手段に入出力されるリンクの本数を削減す
ることができるので、複雑な配線を備える必要のないＡ
ＴＭスイッチを実現することができる。また、基本スイ
ッチ数の変更は、波長入替手段に入出力されるリンクを
増減することにより簡単に行うことができる。すなわ
ち、基本スイッチ数の変更に対しては、その基本スイッ
チの出力数ではなく基本スイッチそのものの数に対応し
て波長入替手段に入出力されるリンクを増減することに
より簡単に対応することができる。
間およびこの波長入替手段と前記分波器の入力との間に
は、波長多重リンクを備えることが望ましい。これによ
り、波長入替手段に入出力されるリンクの本数を削減す
ることができるので、複雑な配線を備える必要のないＡ
ＴＭスイッチを実現することができる。また、基本スイ
ッチ数の変更は、波長入替手段に入出力されるリンクを
増減することにより簡単に行うことができる。すなわ
ち、基本スイッチ数の変更に対しては、その基本スイッ
チの出力数ではなく基本スイッチそのものの数に対応し
て波長入替手段に入出力されるリンクを増減することに
より簡単に対応することができる。
【００１７】前記複数の入力回線対応部の少なくとも一
部の入力に、他の入力回線対応部から前記複数の出力回
線対応部の出力に至るいずれかの経路からの線路が接続
された構成とすることもできる。これにより、ある入力
回線からある出力回線へのトラヒックを転送するための
ルートとして、フィードバックルートを経由して複数の
ルートを選択することができるため、トラヒックが偏っ
たときに、バイパスルートを形成してこれに対応するこ
とができる。
部の入力に、他の入力回線対応部から前記複数の出力回
線対応部の出力に至るいずれかの経路からの線路が接続
された構成とすることもできる。これにより、ある入力
回線からある出力回線へのトラヒックを転送するための
ルートとして、フィードバックルートを経由して複数の
ルートを選択することができるため、トラヒックが偏っ
たときに、バイパスルートを形成してこれに対応するこ
とができる。
【００１８】配線を単純かつ規則的にするために、各出
力側基本スイッチの少なくとも一部の出力ポートがその
出力側基本スイッチに対応する入力側基本スイッチの入
力ポートに接続されることが望ましい。また、各入力側
基本スイッチの少なくとも一部の出力ポートが他の入力
回線対応部の入力側基本スイッチの入力ポートに接続さ
れてもよい。
力側基本スイッチの少なくとも一部の出力ポートがその
出力側基本スイッチに対応する入力側基本スイッチの入
力ポートに接続されることが望ましい。また、各入力側
基本スイッチの少なくとも一部の出力ポートが他の入力
回線対応部の入力側基本スイッチの入力ポートに接続さ
れてもよい。
【００１９】あるいは、少なくとも一つの入力回線対応
部とこの入力回線対応部に対応する出力回線対応部の組
合わせについて、この出力回線対応部の出力がこの入力
回線対応部の入力に接続された構成としてもよい。これ
により、一部の入力回線対応部とこの入力回線対応部に
対応する出力回線対応部の組合わせをバイパスルートを
形成するための特化された構成とし、他の入力回線対応
部および出力回線対応部は基本的な構成とすることがで
きるため、入出力回線の増減設の自由度を向上させるこ
とができる。
部とこの入力回線対応部に対応する出力回線対応部の組
合わせについて、この出力回線対応部の出力がこの入力
回線対応部の入力に接続された構成としてもよい。これ
により、一部の入力回線対応部とこの入力回線対応部に
対応する出力回線対応部の組合わせをバイパスルートを
形成するための特化された構成とし、他の入力回線対応
部および出力回線対応部は基本的な構成とすることがで
きるため、入出力回線の増減設の自由度を向上させるこ
とができる。
【００２０】または、セルをその入力ごとに異なる波長
の光信号に変換する電気光変換手段と、この入力ごとに
変換された光信号を１つの波長多重光信号に合波する合
波器とを備え、この合波器は前記波長入替手段の入力側
に接続され、前記複数の出力回線対応部は、その出力が
この電気光変換器の入力に接続された出力回線対応部を
少なくとも一つ含む構成とすることもできる。これによ
り、上記特化された構成とする場合に、入力回線対応部
に相当する構成を簡単化することができる。
の光信号に変換する電気光変換手段と、この入力ごとに
変換された光信号を１つの波長多重光信号に合波する合
波器とを備え、この合波器は前記波長入替手段の入力側
に接続され、前記複数の出力回線対応部は、その出力が
この電気光変換器の入力に接続された出力回線対応部を
少なくとも一つ含む構成とすることもできる。これによ
り、上記特化された構成とする場合に、入力回線対応部
に相当する構成を簡単化することができる。
【００２１】本発明の第二の観点は、前記ＡＴＭスイッ
チが多段に接続された大規模ＡＴＭスイッチである。
チが多段に接続された大規模ＡＴＭスイッチである。
【００２２】
【００２３】
（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１を参照し
て説明する。図１は本発明第一実施例のＡＴＭスイッチ
のブロック構成図である。
て説明する。図１は本発明第一実施例のＡＴＭスイッチ
のブロック構成図である。
【００２４】本発明は、６４本の入力回線からそれぞれ
到来するセルを６４本の出力回線に振り分けるＡＴＭス
イッチである。
到来するセルを６４本の出力回線に振り分けるＡＴＭス
イッチである。
【００２５】ここで、本発明の特徴とするところは、６
４本の入力回線が８回線ずつ接続される入力回線対応部
２−１〜２−８（図中では２−２〜２−７を省略してい
る）と、６４本の出力回線が８回線ずつ接続される出力
回線対応部４−１〜４−８（図中では４−２〜４−７を
省略している）とを備え、入力回線対応部２−１〜２−
８はそれぞれ、８個の入力ポート１−１１〜１−１８、
…、１−８１〜１−８８にそれぞれ入力されたセルを８
個の線路に振り分ける８×８の入力側基本スイッチ６
と、８個の線路に振り分けられたセルをその線路ごとに
異なる波長の光信号に変換する電気光変換器７−１〜７
−８と、線路ごとに変換された光信号を１つの波長多重
光信号に合波する合波器８とを含み、出力回線対応部４
−１〜４−８はそれぞれ、８個の波長の光信号が多重さ
れた波長多重光信号を波長ごとに分波する分波器９と、
この分波器９の出力をそれぞれ電気信号に変換する光電
気変換器１０−１〜１０−８と、電気信号に変換された
セルを８個の出力ポート５−１１〜５−１８、…、５−
８１〜５−８８に振り分ける８×８の出力側基本スイッ
チ１１とを含み、入力回線対応部２−１〜２−８と出力
回線対応部４−１〜４−８との間に、入力回線対応部２
−１〜２−８からそれぞれ到来する複数の波長多重光信
号に対してそれぞれの波長の光信号を入れ替えて出力す
る波長入替手段としてのバレルシフタ３を備えたところ
にある。
４本の入力回線が８回線ずつ接続される入力回線対応部
２−１〜２−８（図中では２−２〜２−７を省略してい
る）と、６４本の出力回線が８回線ずつ接続される出力
回線対応部４−１〜４−８（図中では４−２〜４−７を
省略している）とを備え、入力回線対応部２−１〜２−
８はそれぞれ、８個の入力ポート１−１１〜１−１８、
…、１−８１〜１−８８にそれぞれ入力されたセルを８
個の線路に振り分ける８×８の入力側基本スイッチ６
と、８個の線路に振り分けられたセルをその線路ごとに
異なる波長の光信号に変換する電気光変換器７−１〜７
−８と、線路ごとに変換された光信号を１つの波長多重
光信号に合波する合波器８とを含み、出力回線対応部４
−１〜４−８はそれぞれ、８個の波長の光信号が多重さ
れた波長多重光信号を波長ごとに分波する分波器９と、
この分波器９の出力をそれぞれ電気信号に変換する光電
気変換器１０−１〜１０−８と、電気信号に変換された
セルを８個の出力ポート５−１１〜５−１８、…、５−
８１〜５−８８に振り分ける８×８の出力側基本スイッ
チ１１とを含み、入力回線対応部２−１〜２−８と出力
回線対応部４−１〜４−８との間に、入力回線対応部２
−１〜２−８からそれぞれ到来する複数の波長多重光信
号に対してそれぞれの波長の光信号を入れ替えて出力す
る波長入替手段としてのバレルシフタ３を備えたところ
にある。
【００２６】バレルシフタ３は、ｎ番目（ｎ＝０、１、
…、入力回線対応部の個数−１）の波長多重光信号のｐ
番目（ｐ＝０、…、Ｎ−１）の波長の光信号をｎ＋ｐ番
目、ｎ＋ｐが出力回線対応部の個数以上のときにはその
個数を差し引いた数番目の出力に振り分ける。
…、入力回線対応部の個数−１）の波長多重光信号のｐ
番目（ｐ＝０、…、Ｎ−１）の波長の光信号をｎ＋ｐ番
目、ｎ＋ｐが出力回線対応部の個数以上のときにはその
個数を差し引いた数番目の出力に振り分ける。
【００２７】本発明第一実施例では、入力回線対応部２
−１〜２−８および出力回線対応部４−１〜４−８を同
数備えている。
−１〜２−８および出力回線対応部４−１〜４−８を同
数備えている。
【００２８】合波器８の出力とバレルシフタ３との間お
よびこのバレルシフタ３と分波器９の入力との間には、
波長多重リンク１５−１〜１５−８、１６−１〜１６−
８を備えている。
よびこのバレルシフタ３と分波器９の入力との間には、
波長多重リンク１５−１〜１５−８、１６−１〜１６−
８を備えている。
【００２９】電気光変換器７−１〜７−８はそれぞれ波
長λ0 〜λ7 の光信号を出力する。このとき、いずれの
入力回線対応部２−１〜２−８により変換されたもので
あるかを示すために、さらに添字Ａ〜Ｈを付与する。す
なわち、入力回線対応部２−１の光信号の波長をλ0A〜
λ7A、入力回線対応部２−８の光信号の波長をλ0H〜λ
7Hと表す。
長λ0 〜λ7 の光信号を出力する。このとき、いずれの
入力回線対応部２−１〜２−８により変換されたもので
あるかを示すために、さらに添字Ａ〜Ｈを付与する。す
なわち、入力回線対応部２−１の光信号の波長をλ0A〜
λ7A、入力回線対応部２−８の光信号の波長をλ0H〜λ
7Hと表す。
【００３０】バレルシフタを図２を参照して説明する。
図２はバレルシフタの光信号の分配状況を示す図であ
る。図２に示すように、２本の入力回線＃０および＃１
と、４本の出力回線＃０〜＃３があるとして説明する。
入力回線＃０および＃１には波長λ0 〜λ3 の光信号が
伝送されている。入力回線＃０の波長λ0 、λ1 、
λ2、λ3 の光信号は、それぞれ出力回線＃０、＃１、
＃２、＃３をその出力線路と設定されている。また、入
力回線＃１の波長λ0 、λ1 、λ2 、λ3 の光信号は、
それぞれ出力回線＃１、＃２、＃３、＃０をその出力線
路と設定されている。したがって、例えば、入力回線＃
０を伝送される光信号のうちで、出力回線＃１をその出
力線路とする波長はλ1 である。また、入力回線＃１を
伝送される光信号のうちで、出力回線＃１をその出力線
路とする波長はλ0 である。よって、図１に示すＡＴＭ
スイッチにおいて、例えば、出力回線対応部４−１をそ
の出力線路とするセルがある場合には、そのセルを波長
λ0Aの光信号に変換する電気光変換器７−１に入力すれ
ばよい。電気光変換器７−１に入力されたセルは波長λ
0Aの光信号となって波長多重リンク１５−１を介してバ
レルシフタ３に入力され、波長多重リンク１６−１に出
力されて出力回線対応部４−１に到達する。
図２はバレルシフタの光信号の分配状況を示す図であ
る。図２に示すように、２本の入力回線＃０および＃１
と、４本の出力回線＃０〜＃３があるとして説明する。
入力回線＃０および＃１には波長λ0 〜λ3 の光信号が
伝送されている。入力回線＃０の波長λ0 、λ1 、
λ2、λ3 の光信号は、それぞれ出力回線＃０、＃１、
＃２、＃３をその出力線路と設定されている。また、入
力回線＃１の波長λ0 、λ1 、λ2 、λ3 の光信号は、
それぞれ出力回線＃１、＃２、＃３、＃０をその出力線
路と設定されている。したがって、例えば、入力回線＃
０を伝送される光信号のうちで、出力回線＃１をその出
力線路とする波長はλ1 である。また、入力回線＃１を
伝送される光信号のうちで、出力回線＃１をその出力線
路とする波長はλ0 である。よって、図１に示すＡＴＭ
スイッチにおいて、例えば、出力回線対応部４−１をそ
の出力線路とするセルがある場合には、そのセルを波長
λ0Aの光信号に変換する電気光変換器７−１に入力すれ
ばよい。電気光変換器７−１に入力されたセルは波長λ
0Aの光信号となって波長多重リンク１５−１を介してバ
レルシフタ３に入力され、波長多重リンク１６−１に出
力されて出力回線対応部４−１に到達する。
【００３１】なお、バレルシフタは既知の技術であり、
その詳細な説明は本発明と直接関係がないので省略する
が、以下に簡単に説明する（参考文献：電子情報通信学
会、研究会報告、PST-91-48 、PP41-46 、高橋浩他、
「アレー導波路回折格子を用いた光合分波器」）。
その詳細な説明は本発明と直接関係がないので省略する
が、以下に簡単に説明する（参考文献：電子情報通信学
会、研究会報告、PST-91-48 、PP41-46 、高橋浩他、
「アレー導波路回折格子を用いた光合分波器」）。
【００３２】本発明で用いるバレルシフタと呼ばれる光
デバイスは、一般に「アレー導波路回折格子」と呼ばれ
ている光デバイスの一つである。図３にアレー導波路回
折格子の概念図を示す。通常、アレー導波路回折格子は
入出力導波路とコリメート／集光レンズの役割を果たす
二つのスラブ導波路と一緒に基板上に集積化され、合分
波器として作製される。
デバイスは、一般に「アレー導波路回折格子」と呼ばれ
ている光デバイスの一つである。図３にアレー導波路回
折格子の概念図を示す。通常、アレー導波路回折格子は
入出力導波路とコリメート／集光レンズの役割を果たす
二つのスラブ導波路と一緒に基板上に集積化され、合分
波器として作製される。
【００３３】図３に示すように、アレー導波路回折格子
は等間隔で並べられた長さの異なる複数の導波路からな
る。導波路間の位相のずれが、回折格子と同様の分散性
を発生させる。したがって、入力導波路からの波長多重
光は、分波され異なる出力導波路から取り出される。逆
向きに使えば合波器となる。スラブ導波路は入力あるい
は出力導波路端を曲率中心とする扇形であり、また、ア
レー導波路回折格子の導波路の軸は曲率中心を向いてい
るので、凹面鏡と同様に集光機能を持つ。接続損失を低
減させるため、アレー導波路回折格子を構成するチャネ
ル導波路とスラブ導波路との間にはテーパ導波路を挿入
するのが一般的である。
は等間隔で並べられた長さの異なる複数の導波路からな
る。導波路間の位相のずれが、回折格子と同様の分散性
を発生させる。したがって、入力導波路からの波長多重
光は、分波され異なる出力導波路から取り出される。逆
向きに使えば合波器となる。スラブ導波路は入力あるい
は出力導波路端を曲率中心とする扇形であり、また、ア
レー導波路回折格子の導波路の軸は曲率中心を向いてい
るので、凹面鏡と同様に集光機能を持つ。接続損失を低
減させるため、アレー導波路回折格子を構成するチャネ
ル導波路とスラブ導波路との間にはテーパ導波路を挿入
するのが一般的である。
【００３４】アレー導波路回折格子を用いた合分波器の
最も重要なパラメータの一つである波長間隔Δλは、ア
レー導波路回折格子のピッチｄとアレー導波路回折格子
を構成する導波路の長さの差ΔＬ、スラブ導波路の焦点
距離ｆ（＝曲率半径）、入出力導波路の間隔Δｘ、スラ
ブ導波路の実効屈折率ｎx を用いて、 Δλ＝Δｘ／（ｆ・ｍ／ｎx ・ｄ） …（１） ｍ＝（ｎc ・ΔＬ）／λ0 …（２） で表される。（１）式の右辺の分母（ｆ・ｍ／ｎx ・
ｄ）は線分散で、波長と集光位置の関係の比例定数であ
る。ｎc は導波路の実効屈折率、λ0 はアレー導波路回
折格子の中心波長で中央の出力導波路から得られる波長
である。ｍはアレー導波路回折格子の回折次数で、隣接
導波路間で光の位相が何波長分ずれるかを示す数値であ
る。ｍが大きいほど線分散が大きくなるので、波長間隔
の狭い多重光を合分波することができる（波長分解能が
高い）。通常の回折格子では分解能を高めるためにはピ
ッチを小さくする必要があり、加工限界で制限される
が、アレー導波路回折格子では導波路を長くして回折次
数を上げることで容易に高分解能を実現できる。これが
アレー導波路回折格子と通常の回折格子との最大の違い
である。
最も重要なパラメータの一つである波長間隔Δλは、ア
レー導波路回折格子のピッチｄとアレー導波路回折格子
を構成する導波路の長さの差ΔＬ、スラブ導波路の焦点
距離ｆ（＝曲率半径）、入出力導波路の間隔Δｘ、スラ
ブ導波路の実効屈折率ｎx を用いて、 Δλ＝Δｘ／（ｆ・ｍ／ｎx ・ｄ） …（１） ｍ＝（ｎc ・ΔＬ）／λ0 …（２） で表される。（１）式の右辺の分母（ｆ・ｍ／ｎx ・
ｄ）は線分散で、波長と集光位置の関係の比例定数であ
る。ｎc は導波路の実効屈折率、λ0 はアレー導波路回
折格子の中心波長で中央の出力導波路から得られる波長
である。ｍはアレー導波路回折格子の回折次数で、隣接
導波路間で光の位相が何波長分ずれるかを示す数値であ
る。ｍが大きいほど線分散が大きくなるので、波長間隔
の狭い多重光を合分波することができる（波長分解能が
高い）。通常の回折格子では分解能を高めるためにはピ
ッチを小さくする必要があり、加工限界で制限される
が、アレー導波路回折格子では導波路を長くして回折次
数を上げることで容易に高分解能を実現できる。これが
アレー導波路回折格子と通常の回折格子との最大の違い
である。
【００３５】（２）式で示されているように、ｍは任意
の整数であるから一つのアレー導波路回折格子において
複数の中心波長λ0 が存在する。例えば、光路長差ΔＬ
＝１２６μｍ、ｎc ＝１．４５の設計において、ｍ＝１
１８に対してはλ0 ＝１５４８．３ｎｍ、ｍ＝１１９に
対してはλ0 ＝１５３５．３ｎｍとなる。すなわち、中
央の出力ポートからは１５４８．３ｎｍと１５３５．３
ｎｍを含め複数のλ0の光が出てくることになる。した
がって、波長の重複無く使用できる帯域は１３ｎｍとな
り、波長間隔０．８ｎｍの波長分割多重方式の場合に
は、最大波長数は“１６”となる。先に述べたようにｍ
を大きくすると波長分解能が上がるが波長の重複無く使
用できる帯域は狭くなるのでｍの設定には注意を要す
る。
の整数であるから一つのアレー導波路回折格子において
複数の中心波長λ0 が存在する。例えば、光路長差ΔＬ
＝１２６μｍ、ｎc ＝１．４５の設計において、ｍ＝１
１８に対してはλ0 ＝１５４８．３ｎｍ、ｍ＝１１９に
対してはλ0 ＝１５３５．３ｎｍとなる。すなわち、中
央の出力ポートからは１５４８．３ｎｍと１５３５．３
ｎｍを含め複数のλ0の光が出てくることになる。した
がって、波長の重複無く使用できる帯域は１３ｎｍとな
り、波長間隔０．８ｎｍの波長分割多重方式の場合に
は、最大波長数は“１６”となる。先に述べたようにｍ
を大きくすると波長分解能が上がるが波長の重複無く使
用できる帯域は狭くなるのでｍの設定には注意を要す
る。
【００３６】本発明で用いるバレルシフタは、この波長
の重複無く使用できる帯域ごとに同じ波長の光が、表１
に示すように、繰り返し出力される性質（周回性）を積
極的に利用したアレー導波路回折格子である。
の重複無く使用できる帯域ごとに同じ波長の光が、表１
に示すように、繰り返し出力される性質（周回性）を積
極的に利用したアレー導波路回折格子である。
【００３７】
【表１】 ここで、図１に示したバレルシフタ３の入出力の状況を
図４に示す。１つの出力側基本スイッチから見ると、各
入力側基本スイッチ毎に、波長が異なるリンクで接続さ
れることになる。
図４に示す。１つの出力側基本スイッチから見ると、各
入力側基本スイッチ毎に、波長が異なるリンクで接続さ
れることになる。
【００３８】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。入力回線対応部２−１〜２−８に入力されたセル
は、入力側基本スイッチ６によりスイッチングされる。
入力側基本スイッチ６においてスイッチングされた出力
線路にしたがって、行く先となる出力回線対応部４−１
〜４−８が決定される。例えば、入力回線対応部２−１
に入力されたセルの中で、出力回線対応部４−１をその
出力線路とするセルがある場合には、そのセルを波長λ
0Aの光信号に変換する電気光変換器７−１に入力すれば
よい。電気光変換器７−１に入力されたセルは波長λ0A
の光信号となって波長多重リンク１５−１を介してバレ
ルシフタ３に入力され、波長多重リンク１６−１を介し
て出力回線対応部４−１に到達する。
る。入力回線対応部２−１〜２−８に入力されたセル
は、入力側基本スイッチ６によりスイッチングされる。
入力側基本スイッチ６においてスイッチングされた出力
線路にしたがって、行く先となる出力回線対応部４−１
〜４−８が決定される。例えば、入力回線対応部２−１
に入力されたセルの中で、出力回線対応部４−１をその
出力線路とするセルがある場合には、そのセルを波長λ
0Aの光信号に変換する電気光変換器７−１に入力すれば
よい。電気光変換器７−１に入力されたセルは波長λ0A
の光信号となって波長多重リンク１５−１を介してバレ
ルシフタ３に入力され、波長多重リンク１６−１を介し
て出力回線対応部４−１に到達する。
【００３９】入力回線対応部２−１について、さらにそ
の動作を説明する。入力側基本スイッチ６から出力され
たセルは、電気光変換器７−１〜７−８によりそれぞれ
波長λ0A〜λ7Aの光信号に変換される。この光信号は、
合波器８により１本のシリアル信号として合波され、波
長多重リンク１５−１に出力される。バレルシフタ３で
は、波長λ0A〜λ7Aごとに波長多重リンク１６−１〜１
６−８に選択分配される。一方、１つの波長多重リン
ク、例えば１６−１に着目すると各入力回線対応部２−
１〜２−８からの光信号が波長多重されて転送される。
の動作を説明する。入力側基本スイッチ６から出力され
たセルは、電気光変換器７−１〜７−８によりそれぞれ
波長λ0A〜λ7Aの光信号に変換される。この光信号は、
合波器８により１本のシリアル信号として合波され、波
長多重リンク１５−１に出力される。バレルシフタ３で
は、波長λ0A〜λ7Aごとに波長多重リンク１６−１〜１
６−８に選択分配される。一方、１つの波長多重リン
ク、例えば１６−１に着目すると各入力回線対応部２−
１〜２−８からの光信号が波長多重されて転送される。
【００４０】分波器９では、各入力回線対応部２−１〜
２−８から波長多重された光信号を分波し、光電気変換
器１０−１〜１０−８より電気信号のセルに変換し、出
力側基本スイッチ１１により所望の出力ポート５−１１
〜５−１８を介して出力回線に出力する。
２−８から波長多重された光信号を分波し、光電気変換
器１０−１〜１０−８より電気信号のセルに変換し、出
力側基本スイッチ１１により所望の出力ポート５−１１
〜５−１８を介して出力回線に出力する。
【００４１】例えば、入力回線対応部２−１の入力側基
本スイッチ６の入力ポート１−１２から出力回線対応部
４−１の出力側基本スイッチ１１の出力ポート５−１４
への接続であれば、入力側基本スイッチ６により最上段
の電気光変換器７−１を選択し、波長λ0Aの光信号はバ
レルシフタ３により出力回線対応部４−１に転送され、
分波器９により出力側基本スイッチ１１に分波され、基
本スイッチ１１により、出力ポート５−１４に接続され
る。
本スイッチ６の入力ポート１−１２から出力回線対応部
４−１の出力側基本スイッチ１１の出力ポート５−１４
への接続であれば、入力側基本スイッチ６により最上段
の電気光変換器７−１を選択し、波長λ0Aの光信号はバ
レルシフタ３により出力回線対応部４−１に転送され、
分波器９により出力側基本スイッチ１１に分波され、基
本スイッチ１１により、出力ポート５−１４に接続され
る。
【００４２】このように、複数の入力回線から到来する
セルを波長毎に定まる出力回線に振り分けることができ
る。このとき、バレルシフタ３を用いることによって、
ＡＴＭスイッチの内部リンクを簡単に構成することがで
きる。
セルを波長毎に定まる出力回線に振り分けることができ
る。このとき、バレルシフタ３を用いることによって、
ＡＴＭスイッチの内部リンクを簡単に構成することがで
きる。
【００４３】本発明のＡＴＭスイッチを複数多段に接続
し、３段、５段などの大規模ＡＴＭスイッチを構成する
ことができる。
し、３段、５段などの大規模ＡＴＭスイッチを構成する
ことができる。
【００４４】（第二実施例）本発明第二実施例の構成を
図５および図６を参照して説明する。図５は本発明第二
実施例のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発
明第二実施例は、ＡＴＭスイッチ内部で部分的な輻輳が
発生した場合に、その輻輳ルートを回避するためのバイ
パスルートを設定することができるように、出力回線対
応部４−１〜４−８の出力側基本スイッチ１１の出力ポ
ート５−１８、…、５−８８を入力回線対応部２−１〜
２−８の入力側基本スイッチ６の入力ポート１−１８、
…、１−８８に回線１２−１〜１２−８により接続する
ことを特徴とする。
図５および図６を参照して説明する。図５は本発明第二
実施例のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発
明第二実施例は、ＡＴＭスイッチ内部で部分的な輻輳が
発生した場合に、その輻輳ルートを回避するためのバイ
パスルートを設定することができるように、出力回線対
応部４−１〜４−８の出力側基本スイッチ１１の出力ポ
ート５−１８、…、５−８８を入力回線対応部２−１〜
２−８の入力側基本スイッチ６の入力ポート１−１８、
…、１−８８に回線１２−１〜１２−８により接続する
ことを特徴とする。
【００４５】図６は本発明第二実施例のＡＴＭスイッチ
のトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図で
あり、入力回線対応部２−１のトラヒックが出力回線対
応部４−１に集中している場合を示す。入力回線対応部
２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送する場合
には、λ0Aを選択することで、バレルシフタ３が自動的
に転送してくれる。しかし、入力ポート１−１１〜１−
８８の転送速度を１Ｇｂ／ｓとすると、最大８Ｇｂ／ｓ
のトラヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部
４−１との間に偏る可能性がある。このとき、波長多重
リンク１５−１〜１５−８、１６−１〜１６−８のひと
つの波長で転送できるスループットを１Ｇｂ／ｓとする
と、直接に入力回線対応部２−１から出力回線対応部４
−１へ転送しようとする場合には、８Ｇｂ／ｓのトラヒ
ックのうち１Ｇｂ／ｓしか転送できず、残りの７Ｇｂ／
ｓは呼損として扱われることになる。そこで、フィード
バックルートを利用する。図６に示す例では、ルートＡ
として直接に入力回線対応部２−１から出力回線対応部
４−１へセルを転送するルートの他に、出力回線対応部
４−１に転送するトラヒックの一部に対してλ1Aを選択
し、出力回線対応部４−２に転送するルートＢを設け
る。出力回線対応部４−２からは、フィードバックルー
プにより入力回線対応部２−２にフィードバックし、こ
の入力回線対応部２−２から出力回線対応部４−１へ転
送する。したがって、入力回線対応部２−１と出力回線
対応部４−１との間の輻輳を避けることができる。
のトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図で
あり、入力回線対応部２−１のトラヒックが出力回線対
応部４−１に集中している場合を示す。入力回線対応部
２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送する場合
には、λ0Aを選択することで、バレルシフタ３が自動的
に転送してくれる。しかし、入力ポート１−１１〜１−
８８の転送速度を１Ｇｂ／ｓとすると、最大８Ｇｂ／ｓ
のトラヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部
４−１との間に偏る可能性がある。このとき、波長多重
リンク１５−１〜１５−８、１６−１〜１６−８のひと
つの波長で転送できるスループットを１Ｇｂ／ｓとする
と、直接に入力回線対応部２−１から出力回線対応部４
−１へ転送しようとする場合には、８Ｇｂ／ｓのトラヒ
ックのうち１Ｇｂ／ｓしか転送できず、残りの７Ｇｂ／
ｓは呼損として扱われることになる。そこで、フィード
バックルートを利用する。図６に示す例では、ルートＡ
として直接に入力回線対応部２−１から出力回線対応部
４−１へセルを転送するルートの他に、出力回線対応部
４−１に転送するトラヒックの一部に対してλ1Aを選択
し、出力回線対応部４−２に転送するルートＢを設け
る。出力回線対応部４−２からは、フィードバックルー
プにより入力回線対応部２−２にフィードバックし、こ
の入力回線対応部２−２から出力回線対応部４−１へ転
送する。したがって、入力回線対応部２−１と出力回線
対応部４−１との間の輻輳を避けることができる。
【００４６】ここではひとつのバイパスルートを例に説
明したが、入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−
１との間には同様にして７通りのバイパスルートを確保
できるので、全体としては８とおりのルートを利用する
ことができる。また、出力回線対応部４−１〜４−８と
入力回線対応部２−１〜２−８との間のフィードバック
ルートについては、１本のみではなく複数とすることも
できる。
明したが、入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−
１との間には同様にして７通りのバイパスルートを確保
できるので、全体としては８とおりのルートを利用する
ことができる。また、出力回線対応部４−１〜４−８と
入力回線対応部２−１〜２−８との間のフィードバック
ルートについては、１本のみではなく複数とすることも
できる。
【００４７】（第三実施例）本発明第三実施例を図７お
よび図８を参照して説明する。図７は本発明第三実施例
のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発明第三
実施例は、入力回線対応部２−１〜２−８に、９個の入
力ポート１−１１〜１−１９、１−２１〜１−２９、
…、１−８１〜１−８９にそれぞれ入力されたセルを９
個の線路に振り分ける９×９の入力側基本スイッチ１３
を備え、各入力側基本スイッチ１３の出力ポートのうち
の一つが電気光変換器７−１〜７−８を介さずに他の入
力回線対応部２−１〜２−８の入力側基本スイッチ１３
の入力ポート１−１９、１−２９、…、１−８９に接続
されたことが特徴である。
よび図８を参照して説明する。図７は本発明第三実施例
のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発明第三
実施例は、入力回線対応部２−１〜２−８に、９個の入
力ポート１−１１〜１−１９、１−２１〜１−２９、
…、１−８１〜１−８９にそれぞれ入力されたセルを９
個の線路に振り分ける９×９の入力側基本スイッチ１３
を備え、各入力側基本スイッチ１３の出力ポートのうち
の一つが電気光変換器７−１〜７−８を介さずに他の入
力回線対応部２−１〜２−８の入力側基本スイッチ１３
の入力ポート１−１９、１−２９、…、１−８９に接続
されたことが特徴である。
【００４８】本発明第三実施例の構成によれば、それ以
降の経路にバイパスルートを設定する必要がなく、入力
側基本スイッチ１３の入出力数を１ずつ増やすだけで、
ＡＴＭスイッチを６４×６４構成とすることができる。
降の経路にバイパスルートを設定する必要がなく、入力
側基本スイッチ１３の入出力数を１ずつ増やすだけで、
ＡＴＭスイッチを６４×６４構成とすることができる。
【００４９】すなわち、本発明第三実施例では、入力回
線対応部２−１〜２−８にはそれぞれ８本の入力回線が
接続され、出力回線対応部４−１〜４−８にはそれぞれ
８本の出力回線が接続される。入力回線対応部２−１〜
２−８にはそれぞれ、本発明第一および第二実施例にお
ける８×８構成の入力側基本スイッチ６に代えて、９×
９構成、すなわち９個の入力ポートにそれぞれ入力され
たセルを９本の線路に振り分ける入力側基本スイッチ１
３を備える。この９本の線路のうち８本の線路について
は、本発明第一および第二実施例と同様に、電気光変換
器７−１〜７−８に接続される。各入力側基本スイッチ
１３における残りの１本の線路については、入力回線対
応部２−（８−ｋ）（ｋ＝１、２、…、８）の入力側基
本スイッチ１３から、回線１４−ｋを経由して、入力回
線対応部２−（８−（ｋ＋１））、ただしｋ＝８のとき
には８−１、の入力側基本スイッチ１３の入力ポートに
接続される。入力回線対応部２−１〜２−８内の他の構
成、バレルシフタ３および出力回線対応部４−１〜４−
８の構成は本発明第一実施例と同等である。
線対応部２−１〜２−８にはそれぞれ８本の入力回線が
接続され、出力回線対応部４−１〜４−８にはそれぞれ
８本の出力回線が接続される。入力回線対応部２−１〜
２−８にはそれぞれ、本発明第一および第二実施例にお
ける８×８構成の入力側基本スイッチ６に代えて、９×
９構成、すなわち９個の入力ポートにそれぞれ入力され
たセルを９本の線路に振り分ける入力側基本スイッチ１
３を備える。この９本の線路のうち８本の線路について
は、本発明第一および第二実施例と同様に、電気光変換
器７−１〜７−８に接続される。各入力側基本スイッチ
１３における残りの１本の線路については、入力回線対
応部２−（８−ｋ）（ｋ＝１、２、…、８）の入力側基
本スイッチ１３から、回線１４−ｋを経由して、入力回
線対応部２−（８−（ｋ＋１））、ただしｋ＝８のとき
には８−１、の入力側基本スイッチ１３の入力ポートに
接続される。入力回線対応部２−１〜２−８内の他の構
成、バレルシフタ３および出力回線対応部４−１〜４−
８の構成は本発明第一実施例と同等である。
【００５０】図８は本発明第三実施例のＡＴＭスイッチ
のトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図で
ある。ここで、図６を参照して説明したと同様に、トラ
ヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−１
との間に偏ったものとする。この場合、直接に入力回線
対応部２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送す
るルートＡの他に、ルートＢとして出力回線対応部４−
１に転送するトラヒックの一部を回線１４−１を用いて
入力回線対応部２−２に転送し、λ7Bを選択することに
より出力回線対応部４−１に転送する。また、入力回線
対応部２−２と出力回線対応部４−１との間にもトラヒ
ックが集中している場合には、入力回線対応部２−１か
らのトラヒックの一部をさらに入力回線対応部２−３に
転送することもできる。このようにして、入力回線対応
部２−１から出力回線対応部４−１には、複数のルート
を利用することができる。また、入力回線対応部２−１
〜２−８間のルートについて、１本のみではなく複数と
することもできる。
のトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図で
ある。ここで、図６を参照して説明したと同様に、トラ
ヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−１
との間に偏ったものとする。この場合、直接に入力回線
対応部２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送す
るルートＡの他に、ルートＢとして出力回線対応部４−
１に転送するトラヒックの一部を回線１４−１を用いて
入力回線対応部２−２に転送し、λ7Bを選択することに
より出力回線対応部４−１に転送する。また、入力回線
対応部２−２と出力回線対応部４−１との間にもトラヒ
ックが集中している場合には、入力回線対応部２−１か
らのトラヒックの一部をさらに入力回線対応部２−３に
転送することもできる。このようにして、入力回線対応
部２−１から出力回線対応部４−１には、複数のルート
を利用することができる。また、入力回線対応部２−１
〜２−８間のルートについて、１本のみではなく複数と
することもできる。
【００５１】本発明第三実施例では配線が規則的で実施
が容易な構成を例に説明したが、他の接続形態でも本発
明を同様に実施できる。例えば、出力回線対応部４−１
〜４−８における一部の光電気変換器１０−ｋの出力を
入力回線対応部２−１〜２−８に接続することも可能で
あり、各入力側基本スイッチ１３のそれぞれ一部の出力
を共通の入力回線対応部２−ｋに接続することも可能で
ある。
が容易な構成を例に説明したが、他の接続形態でも本発
明を同様に実施できる。例えば、出力回線対応部４−１
〜４−８における一部の光電気変換器１０−ｋの出力を
入力回線対応部２−１〜２−８に接続することも可能で
あり、各入力側基本スイッチ１３のそれぞれ一部の出力
を共通の入力回線対応部２−ｋに接続することも可能で
ある。
【００５２】（第四実施例）本発明第四実施例を図９お
よび図１０を参照して説明する。図９は本発明第四実施
例のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発明第
四実施例は、出力回線対応部４−８の出力側基本スイッ
チ１１の出力ポート５−８１〜５−８８と入力回線対応
部２−８の入力側基本スイッチ６の入力ポート１−８１
〜１−８８とを回線１８−１〜１８−８によって接続す
ることにより、入力回線対応部２−８および出力回線対
応部４−８をバイパスルート設定のために特化した構成
とすることを特徴とする。
よび図１０を参照して説明する。図９は本発明第四実施
例のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発明第
四実施例は、出力回線対応部４−８の出力側基本スイッ
チ１１の出力ポート５−８１〜５−８８と入力回線対応
部２−８の入力側基本スイッチ６の入力ポート１−８１
〜１−８８とを回線１８−１〜１８−８によって接続す
ることにより、入力回線対応部２−８および出力回線対
応部４−８をバイパスルート設定のために特化した構成
とすることを特徴とする。
【００５３】本発明第四実施例によれば、他の入力回線
対応部２−１〜２−７および出力回線対応部４−１〜４
−７については、本発明第一実施例で示した基本的な構
成としておくことができるため、増減設を簡単に行うこ
とができる。
対応部２−１〜２−７および出力回線対応部４−１〜４
−７については、本発明第一実施例で示した基本的な構
成としておくことができるため、増減設を簡単に行うこ
とができる。
【００５４】図１０は本発明第四実施例のＡＴＭスイッ
チのトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図
である。ここで、図６を参照して説明したと同様に、ト
ラヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−
１との間に偏ったものとする。この場合、直接に入力回
線対応部２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送
するルートＡの他に、ルートＢとして出力回線対応部４
−１に転送するトラヒックの一部を出力回線対応部４−
８に転送する。ここからさらに、入力回線対応部２−８
に転送され、入力回線対応部２−８から出力回線対応部
４−２に転送される。このようにして、入力回線対応部
２−１から出力回線対応部４−１には、複数のルートを
利用することができる。
チのトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図
である。ここで、図６を参照して説明したと同様に、ト
ラヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−
１との間に偏ったものとする。この場合、直接に入力回
線対応部２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送
するルートＡの他に、ルートＢとして出力回線対応部４
−１に転送するトラヒックの一部を出力回線対応部４−
８に転送する。ここからさらに、入力回線対応部２−８
に転送され、入力回線対応部２−８から出力回線対応部
４−２に転送される。このようにして、入力回線対応部
２−１から出力回線対応部４−１には、複数のルートを
利用することができる。
【００５５】（第五実施例）本発明第四実施例を図１１
および図１２を参照して説明する。図１１は本発明第五
実施例のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発
明第五実施例は、入力回線対応部２−８′として入力側
基本スイッチ６を除去したブロックを設け、出力回線対
応部４−８の出力側基本スイッチ１１の出力ポート５−
８１〜５−８８と入力回線対応部２−８′の電気光変換
器７−１〜７−８の入力とを回線１８−１〜１８−８に
よって接続することにより、入力回線対応部２−８′お
よび出力回線対応部４−８をバイパスルート設定のため
に特化した構成とすることを特徴とする。
および図１２を参照して説明する。図１１は本発明第五
実施例のＡＴＭスイッチのブロック構成図である。本発
明第五実施例は、入力回線対応部２−８′として入力側
基本スイッチ６を除去したブロックを設け、出力回線対
応部４−８の出力側基本スイッチ１１の出力ポート５−
８１〜５−８８と入力回線対応部２−８′の電気光変換
器７−１〜７−８の入力とを回線１８−１〜１８−８に
よって接続することにより、入力回線対応部２−８′お
よび出力回線対応部４−８をバイパスルート設定のため
に特化した構成とすることを特徴とする。
【００５６】本発明第五実施例によれば、他の入力回線
対応部２−１〜２−７および出力回線対応部４−１〜４
−７については、本発明第一実施例で示した基本的な構
成としておくことができるため、増減設を簡単に行うこ
とができる。
対応部２−１〜２−７および出力回線対応部４−１〜４
−７については、本発明第一実施例で示した基本的な構
成としておくことができるため、増減設を簡単に行うこ
とができる。
【００５７】さらに、本発明第五実施例によれば、本発
明第四実施例と比較して入力回線対応部２−８′の構成
を簡単化することができる。入力回線対応部２−８′に
は入力側基本スイッチ６を備えていないが、出力回線対
応部４−８の出力側基本スイッチ１１において所望の方
路設定を行っておくことにより対処することができる。
明第四実施例と比較して入力回線対応部２−８′の構成
を簡単化することができる。入力回線対応部２−８′に
は入力側基本スイッチ６を備えていないが、出力回線対
応部４−８の出力側基本スイッチ１１において所望の方
路設定を行っておくことにより対処することができる。
【００５８】図１２は本発明第五実施例のＡＴＭスイッ
チのトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図
である。ここで、図６を参照して説明したと同様に、ト
ラヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−
１との間に偏ったものとする。この場合、直接に入力回
線対応部２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送
するルートＡの他に、ルートＢとして出力回線対応部４
−１に転送するトラヒックの一部を出力回線対応部４−
８に転送する。ここからさらに、入力回線対応部２−
８′に転送され、入力回線対応部２−８′から出力回線
対応部４−２に転送される。このようにして、入力回線
対応部２−１から出力回線対応部４−１には、複数のル
ートを利用することができる。
チのトラヒックに偏りが生じた場合の動作を説明する図
である。ここで、図６を参照して説明したと同様に、ト
ラヒックが入力回線対応部２−１と出力回線対応部４−
１との間に偏ったものとする。この場合、直接に入力回
線対応部２−１から出力回線対応部４−１にセルを転送
するルートＡの他に、ルートＢとして出力回線対応部４
−１に転送するトラヒックの一部を出力回線対応部４−
８に転送する。ここからさらに、入力回線対応部２−
８′に転送され、入力回線対応部２−８′から出力回線
対応部４−２に転送される。このようにして、入力回線
対応部２−１から出力回線対応部４−１には、複数のル
ートを利用することができる。
【００５９】（第六実施例）本発明第六実施例を図１３
を参照して説明する。図１３は本発明第六実施例のブロ
ック構成図である。本発明第六実施例は、本発明第二実
施例で示した構成と本発明第三実施例で示した構成とを
複合化させた構成である。
を参照して説明する。図１３は本発明第六実施例のブロ
ック構成図である。本発明第六実施例は、本発明第二実
施例で示した構成と本発明第三実施例で示した構成とを
複合化させた構成である。
【００６０】本発明第六実施例でＡＴＭスイッチのトラ
ヒックに偏りが生じた場合には、図６に示したバイパス
ルートとともに、図８に示したバイパスルートを併せて
設定することができる。これにより、バイパスルート設
定の自由度を向上させることができる。
ヒックに偏りが生じた場合には、図６に示したバイパス
ルートとともに、図８に示したバイパスルートを併せて
設定することができる。これにより、バイパスルート設
定の自由度を向上させることができる。
【００６１】（第七実施例）本発明第七実施例を図１４
を参照して説明する。図１４は本発明第七実施例のブロ
ック構成図である。本発明第七実施例は、本発明第三実
施例でした構成と本発明第四実施例で示した構成とを複
合化させた構成である。
を参照して説明する。図１４は本発明第七実施例のブロ
ック構成図である。本発明第七実施例は、本発明第三実
施例でした構成と本発明第四実施例で示した構成とを複
合化させた構成である。
【００６２】本発明第七実施例でＡＴＭスイッチのトラ
ヒックに偏りが生じた場合には、図６に示したバイパス
ルートとともに、図１０に示したバイパスルートを併せ
て設定することができる。これにより、バイパスルート
設定の自由度を向上させることができる。
ヒックに偏りが生じた場合には、図６に示したバイパス
ルートとともに、図１０に示したバイパスルートを併せ
て設定することができる。これにより、バイパスルート
設定の自由度を向上させることができる。
【００６３】また、本発明第三実施例で示した構成と本
発明第五実施例で示した構成とを複合化させても同様に
説明することができる。
発明第五実施例で示した構成とを複合化させても同様に
説明することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑なリンク接続を解消することができるとともに、ト
ラヒックの偏りに対応できる。さらに、大規模であって
ハードウェア量が少ないＡＴＭスイッチを実現すること
ができるとともに、入出力回線数の増減に柔軟に対応す
ることができるＡＴＭスイッチを実現することができ
る。
複雑なリンク接続を解消することができるとともに、ト
ラヒックの偏りに対応できる。さらに、大規模であって
ハードウェア量が少ないＡＴＭスイッチを実現すること
ができるとともに、入出力回線数の増減に柔軟に対応す
ることができるＡＴＭスイッチを実現することができ
る。
【図１】本発明第一実施例のＡＴＭスイッチのブロック
構成図。
構成図。
【図２】バレルシフタの光信号の分配状況を示す図。
【図３】アレー導波路回折格子の概念図。
【図４】バレルシフタの入出力の状況を示す図。
【図５】本発明第二実施例のＡＴＭスイッチのブロック
構成図。
構成図。
【図６】本発明第二実施例のＡＴＭスイッチのトラヒッ
クに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
クに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
【図７】本発明第三実施例のＡＴＭスイッチのブロック
構成図。
構成図。
【図８】本発明第三実施例のＡＴＭスイッチのトラヒッ
クに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
クに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
【図９】本発明第四実施例のＡＴＭスイッチのブロック
構成図。
構成図。
【図１０】本発明第四実施例のＡＴＭスイッチのトラヒ
ックに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
ックに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
【図１１】本発明第五実施例のＡＴＭスイッチのブロッ
ク構成図。
ク構成図。
【図１２】本発明第五実施例のＡＴＭスイッチのトラヒ
ックに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
ックに偏りが生じた場合の動作を説明する図。
【図１３】本発明第六実施例のブロック構成図。
【図１４】本発明第七実施例のブロック構成図。
【図１５】４×４基本スイッチの構成例を示す図。
【図１６】クロスポイントの詳細構成例を示す図。
【図１７】８個の４×４基本スイッチを用いた１６×１
６ＡＴＭスイッチの構成例を示す図。
６ＡＴＭスイッチの構成例を示す図。
【図１８】リンクの輻輳状態を示す図。
１−１１〜１−８９ 入力ポート ２−１〜２−８ 入力回線対応部 ３ バレルシフタ ４−１〜４−８ 出力回線対応部 ５−１１〜５−８９ 出力ポート ６、１３ 入力側基本スイッチ ７−１〜７−８ 電気光変換器 ８ 合波器 ９ 分波器 １０−１〜１０−８ 光電気変換器 １１ 出力側基本スイッチ １２−１〜１２−８、１４−１〜１４−８、１８−１〜
１８−８ 回線 １５−１〜１５−８、１６−１〜１６−８ 波長多重リ
ンク ５１−１〜５１−４ 入力バッファ ５２ コントローラ ５３ クロスポイント ５４−１〜５４−４ 出力ハイウェイ ７１〜７８ 基本スイッチ Ａ、Ｂ ルート ＡＦ アドレスフィルタ
１８−８ 回線 １５−１〜１５−８、１６−１〜１６−８ 波長多重リ
ンク ５１−１〜５１−４ 入力バッファ ５２ コントローラ ５３ クロスポイント ５４−１〜５４−４ 出力ハイウェイ ７１〜７８ 基本スイッチ Ａ、Ｂ ルート ＡＦ アドレスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安川 正祥 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 複数の入力回線からそれぞれ到来するセ
ルを複数の出力回線に振り分けるＡＴＭスイッチにおい
て、 前記複数の入力回線が複数回線ずつ接続される複数の入
力回線対応部と、前記複数の出力回線が複数回線ずつ接
続される複数の出力回線対応部とを備え、 前記複数の入力回線対応部はそれぞれ、複数の入力ポー
トにそれぞれ入力されたセルを複数Ｎ個の線路に振り分
ける入力側基本スイッチと、前記複数Ｎ個の線路に振り
分けられたセルをその線路ごとに異なる波長の光信号に
変換する電気光変換手段と、線路ごとに変換された光信
号を１つの波長多重光信号に合波する合波器とを含み、 前記複数の出力回線対応部はそれぞれ、Ｎ個の波長の光
信号が多重された波長多重光信号を波長ごとに分波する
分波器と、この分波器の出力をそれぞれ電気信号に変換
する光電気変換手段と、電気信号に変換されたセルを複
数の出力ポートに振り分ける出力側基本スイッチとを含
み、 前記複数の入力回線対応部と前記複数の出力回線対応部
との間に、前記複数の入力回線対応部からそれぞれ到来
する複数の波長多重光信号に対してそれぞれの波長の光
信号を入れ替えて出力する波長入替手段を備えたことを
特徴とするＡＴＭスイッチ。 - 【請求項２】 前記波長入替手段は、ｎ番目（ｎ＝０、
１、…、入力回線対応部の個数−１）の波長多重光信号
のｐ番目（ｐ＝０、…、Ｎ−１）の波長の光信号をｎ＋
ｐ番目、ｎ＋ｐが出力回線対応部の個数以上のときには
その個数を差し引いた数番目の出力に振り分けるバレル
シフタを含む請求項１記載のＡＴＭスイッチ。 - 【請求項３】 前記入力回線対応部および前記出力回線
対応部を同数備えた請求項１または２記載のＡＴＭスイ
ッチ。 - 【請求項４】 前記合波器の出力と前記波長入替手段と
の間およびこの波長入替手段と前記分波器の入力との間
には、波長多重リンクを備えた請求項１ないし３のいず
れかに記載のＡＴＭスイッチ。 - 【請求項５】 前記複数の入力回線対応部の少なくとも
一部の入力に、他の入力回線対応部から前記複数の出力
回線対応部の出力に至るいずれかの経路からの線路が接
続された請求項１ないし４のいずれかに記載のＡＴＭス
イッチ。 - 【請求項６】 前記出力側基本スイッチの少なくとも一
部の出力ポートがその出力側基本スイッチに対応する入
力側基本スイッチの入力ポートに接続された請求項１な
いし５のいずれかに記載のＡＴＭスイッチ。 - 【請求項７】 各入力側基本スイッチの少なくとも一部
の出力ポートが他の入力回線対応部の入力側基本スイッ
チの入力ポートに接続された請求項１ないし６のいずれ
かに記載のＡＴＭスイッチ。 - 【請求項８】 少なくとも一つの入力回線対応部とこの
入力回線対応部に対応する出力回線対応部の組合わせに
ついて、この出力回線対応部の出力がこの入力回線対応
部の入力に接続された請求項１ないし７のいずれかに記
載のＡＴＭスイッチ。 - 【請求項９】 セルをその入力ごとに異なる波長の光信
号に変換する電気光変換手段と、この入力ごとに変換さ
れた光信号を１つの波長多重光信号に合波する合波器と
を備え、この合波器は前記波長入替手段の入力側に接続
され、前記複数の出力回線対応部は、その出力がこの電
気光変換器の入力に接続された出力回線対応部を少なく
とも一つ含む請求項１ないし７のいずれかに記載のＡＴ
Ｍスイッチ。 - 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
ＡＴＭスイッチが多段に接続された大規模ＡＴＭスイッ
チ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32962996A JP3036586B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-12-10 | Ａｔｍスイッチ |
| DE1997631141 DE69731141T2 (de) | 1996-05-09 | 1997-05-06 | ATM-Vermittlungsstelle |
| EP19970107465 EP0808045B1 (en) | 1996-05-09 | 1997-05-06 | ATM switch |
| US08/852,396 US5892604A (en) | 1996-05-09 | 1997-05-07 | ATM switch |
| CA 2204798 CA2204798C (en) | 1996-05-09 | 1997-05-08 | Atm switch |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11500196 | 1996-05-09 | ||
| JP22144596 | 1996-08-22 | ||
| JP8-221445 | 1996-09-25 | ||
| JP8-253303 | 1996-09-25 | ||
| JP8-115001 | 1996-09-25 | ||
| JP25330396 | 1996-09-25 | ||
| JP32962996A JP3036586B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-12-10 | Ａｔｍスイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154986A true JPH10154986A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3036586B2 JP3036586B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=27470219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32962996A Expired - Fee Related JP3036586B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-12-10 | Ａｔｍスイッチ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5892604A (ja) |
| EP (1) | EP0808045B1 (ja) |
| JP (1) | JP3036586B2 (ja) |
| CA (1) | CA2204798C (ja) |
| DE (1) | DE69731141T2 (ja) |
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| US6904062B1 (en) * | 1999-04-23 | 2005-06-07 | Waytech Investment Co. Ltd. | Method and apparatus for efficient and flexible routing between multiple high bit-width endpoints |
| EP1054572A3 (en) * | 1999-04-27 | 2007-04-25 | Fujitsu Limited | Optical cross connect apparatus and optical network |
| US7171117B1 (en) | 2000-08-25 | 2007-01-30 | Lucent Technologies Inc. | Optical router |
| US20020126349A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-12 | Mohsen Sarraf | Multiplexing information on multiple wavelengths in optical systems |
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