JPH11313351A

JPH11313351A - 光ネットワ―クにおいて光信号を多重化する装置および記憶媒体。

Info

Publication number: JPH11313351A
Application number: JP11021154A
Authority: JP
Inventors: Ian A White; エー．ホワイトイアン
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 1999-11-09
Also published as: EP0933964A3; US6137608A; EP0933964A2

Abstract

(57)【要約】【課題】光信号を多重化しかつ経路選択する改良され
た能力を有する光交換機システムを提供する。【解決手段】光ネットワークにおいて光信号を多重化
するための装置が提供される。この装置は、複数の光入
力信号を受信するように配置された複数の入力ファイバ
（１４，１５，１６，１７）を含む。各光入力信号は、
波長により定義される。第１の変換器（４４）は、複数
の入力ファイバの各々と直列に配置され、各電気入力信
号が光入力信号の波長に対応する周波数により定義され
るように、各光入力信号を電気入力信号に変換するよう
に構成されている。第２の変換器は、第１の変換器と直
列に配置されて、出力において、電気入力信号を異なる
波長の複数の光信号に変換するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ネットワーク通
信装置に係り、特に、異なる光ファイバパス上を搬送さ
れる信号を再構成し、これらのファイバパスに光信号を
付加しこれらのファイバパスから光信号を引き出す機能
を有する改良された光多重ネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】交換機システムは、通信分野において良
く知られている。通信分野において、たとえば、交換機
システムは、ポイントからポイントへの呼びを経路選択
するために使用される。これに関して、交換機システム
は、中央局（ＣＯ）または交換機において具現化され、
かつそのような交換機システムは、しばしば信号を経路
選択するために使用される。たしたがって、第１のエン
ドポイントにおける発呼者からの信号は、経路中におい
て、局所交換機（中央局）およびいくつかの他の中間交
換機を通して、宛先または被呼エンドポイントに送られ
る。

【０００３】その幅広い機能を達成するために、交換機
システムは、一般に、情報信号を搬送するための複数の
入力ラインおよび複数の出力ラインにより特徴づけられ
る。伝統的に、交換機システムは、電気式交換機システ
ムとして具現化されてきた、電気的導体ラインが、交換
機システムに出入りする電気的情報信号を搬送する。

【０００４】この技術分野において良く知られた方法に
おいて、様々な電気信号が、入力ラインにおける入力電
気信号が出力信号ラインに制御可能に経路選択されうる
ように、交換機システム内で、多重化され、変調され、
またはその他の操作をされる。電気式交換機システム
は、実現の容易さおよび柔軟性を含む所定の利点があ
る。

【０００５】知られているように、複数の電気的情報信
号は、各入力信号ライン上を搬送される。電気的領域に
おいて、周知である変調および多重化技術により、交換
機システムでこれらの信号を分離し、かつ出力ライン上
の送信のために異なる方法でこれらの信号を再結合する
ことは、比較的容易である。もちろん、いずれかの所与
の電気信号ライン上で多重化されまたは変調されうる電
気信号の数は、ラインの帯域幅およびライン上を搬送さ
れる電気信号の情報レートにより決定される。これに関
し、電気式交換機システムとの関連で一般に認識される
欠点は、伝送ラインの比較的制限された帯域幅に関係す
る、

【０００６】近年、データ通信の拡散が、伝送帯域幅の
大幅に増大する需要をもたらした。音声通信のための情
報レート（帯域幅）は、比較的低い（典型的には、６４
キロビット／秒）。しかし、最近および依然として増加
しつつあるインターネットおよび通信リンクにより比較
的大量のデータを伝送する他のシステムは、電気的伝送
システムの障害と考えられてきた。結果として、光伝送
システムが、電気的伝送システムに急速にとって代わり
つつある。

【０００７】知られているように、光システムは、はる
かに大きな帯域幅を有し、かつ単一の伝送ラインを介し
てより多量のデータを伝送する機能を備える。あいに
く、光信号およびしたがって光システムは、電気信号が
それらの機能に関して有する他の光信号と多重化する柔
軟性を有しない。

【０００８】より具体的には、光伝送システムにおいて
さえ、情報信号は、これらの信号が望まれるように分離
されかつ再結合されうるように、一般に、交換機システ
ムの入力側において、光学的領域から電気的領域に変換
され、そして、電気信号は、交換機システムの出力側に
おいて、電気的領域から光学的領域に逆変換される。こ
の多重化および分離は、伝統的に、電気的領域において
電気的構成要素を使用して行われてきた。

【０００９】しかし、最近、光学的領域における所定の
制限された多重化機能を許容するある光学装置が開発さ
れた。たとえば、波長分割多重（ＷＤＭ）技術は、異な
る光搬送波周波数で多くの高速チャネルを多重化し、こ
れらを共通ファイバにより伝送する現実的な解決策を提
供する。

【００１０】知られているように、ＷＤＭは、異なる波
長の複数の光信号が共通光ファイバを通して通信される
ことを除けば、電気的領域における周波数分割多重化と
概念的に同様である。しかし、これらのシステムに対す
るかなり大きな制限が交換機において見られ、入力光ト
ランクからの出力トランクに経路選択され、または切り
換えられる。具体的には、同様の波長の２つの異なる光
信号を、共通の光ファイバで送ることはできない。結果
として、信号波長は、光信号が交換機において取り扱わ
れうる方法および柔軟性に対する制限となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】
したがって、光交換機システムにお
いて光信号を多重化しかつ経路選択する改良された機能
を有する光交換機システムを提供するニーズがある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】利点および新規な特徴を
達成するために、本発明は、主に光ネットワークにおい
て光信号を多重化するための装置についてなされた。本
発明の一側面によれば、装置は、複数の光入力信号を受
信するために配置された複数の入力ファイバを含む。各
光入力信号は、波長により定義されている。

【００１３】第１の変換器は、複数の入力ファイバのそ
れぞれと直列に配置されており、各入力ファイバの異な
る波長を異なる光導波路またはファイバパスに空間的に
分離するように構成される。第２の変換器は、これらの
パスのそれぞれの中に配置されており、そのような各光
入力信号を電気入力信号に変換するように構成されてお
り、各電気入力信号は、入力ファイバのうちの１つにお
いて搬送される光信号の１つの波長の光信号中の情報を
搬送する。

【００１４】第３の変換器は、これらの変換器と直列に
配置されており、電気信号中の情報を複製するが、出力
において複数の光波長を示す新たな光信号に電気入力信
号を変換するように構成される。第１と第２の変換器の
間に、この光信号が引き出されかつ裁定波長の別の信号
が付加されることを可能にするために、２ｘ２光交換機
が挿入されうる。

【００１５】同様に、各パス中の第２と第３の変換器の
間で、電気信号が同様に引き出されかつ付加されること
を可能にするために、２ｘ２電気式交換機が使用されう
る。また、各パス中のおよび全てのパスに共通の第２の
光交換機が含まれ、これは、複数の交換機入力、複数の
交換機出力、および複数の交換機入力と複数の第３の変
換器の出力との間に延びる複数の光導波路またはファイ
バを有する。

【００１６】交換機への各入力光ファイバは、第３の変
換器により生成される波長の広いスペクトルにおいて光
信号を搬送し、１つの入力ファイバからの１つの入力波
長の情報を複製する。第２の光交換機は、各交換機入力
からそれに入力される各光信号を選択し、かつ光信号を
いずれかの交換機出力に制御可能に送られるように構成
される。各信号が所望の位置に経路選択されると、これ
らの出力は、第４の光変換器、たとえば光マルチプレク
サにそれぞれ付随する。光マルチプレクサにおける入力
導波路位置に依存して、波長の制限された範囲のみが、
全てのそのような入射信号に対する共通出力アームに伝
達される。

【００１７】そのような光マルチプレクサは、一般にｎ
ｘｍデバイスであり、異なるファイバパスからマルチプ
レクサのｍ個の入力ポートに入射されるｍ個の異なる波
長のいかなる設計されたセットも、共通の出力ファイバ
パスにおいて結合されうる。同じファイバパスに入射さ
れるｍ個の波長の異なるセットは、望まれる場合は、別
のまたは同じ出力ファイバパスに出るように設計されう
る。

【００１８】この方法において、複数の入力ファイバ上
の光信号は、元々そのようなデバイスに送られていた波
長に対する制限なしに、複数の出力ファイバに、制御可
能に経路選択されかつ多重化される。具体的には、第
１、第２、第３、第４の変換器は、非常に経済的に、単
一の光ファイバに多重化された光信号が異なる波長を有
することを確実にするように協動する。

【００１９】好ましい実施形態において、第３の変換器
は、エッジエミッティング発光ダイオード（ＥＬＥＤ）
で具現化される。代替的に、レーザ波長を変化させるこ
とができる波長可変レーザが使用されうる。これは、表
面ＬＥＤおよびレーザの両方の機能的利点を有する低コ
ストの解決を提供する。具体的には、レーザは、単一方
向に単一波長の信号を発するが、ＬＥＤは、全方向に広
い範囲の放射を発する。ＬＥＤの一般的な短所は、十分
な量のパワーを伝送のための単一ファイバに送ることが
できないことである。

【００２０】好都合なことに、ＥＬＥＤの使用は、典型
的な表面発光ＬＥＤよりもはるかに効率的に発光を閉じ
こめることであり、したがって光ファイバへの良好なパ
ワー伝達を達成することである。同時に、周波数／波長
選択光マルチプレクサがこれらの波長のうちの１つを選
択できる波長の豊富な選択を提供できるので、同様の波
長を有する２つの光信号が、そのような光マルチプレク
サからの共通出力ファイバ上で多重化される。

【００２１】好ましい実施形態において、装置は、単一
の光ファイバ上を搬送される異なる波長の複数の光入力
信号を受信し、かつこの受信された光入力信号を空間的
に別個の出力ファイバに出力するように構成された少な
くとも１つの波長分割デマルチプレクサをさらに含む。
各出力ファイバは、複数の入力ファイバのうちの１つと
連通するように構成され、別個の波長の単一の光信号を
搬送する。また、第２の光交換機は、少なくとも１つの
波長分割マルチプレクサの各出力ファイバと関連する入
力ファイバとの間に配置される。

【００２２】本発明の別の側面において、光ネットワー
クにおいて光信号を多重化するための方法が提供され
る。好ましくは、この方法は、複数の光ファイバにおい
て、変化する波長を有する複数の光入力信号を受信する
ステップ、およびこの複数の光入力信号を複数の電気信
号に変換するステップを有し、複数の電気信号は、変化
する周波数により定義され、各電気信号は、入力ファイ
バの１波長中で搬送される情報を複製する。そして、こ
の方法は、各電気信号を複数の変換された光信号に変換
し、第４の変換器、すなわち光マルチプレクサを通し
て、出力光ファイバに出力するために、複数の変換され
た光信号のこれらの波長と同様の範囲を選択する。

【００２３】本発明のより具体的な側面において、ｘ本
の光ファイバ上を搬送されるｎ個の光入力信号を、ｙ本
の光ファイバ上を搬送されるｍ個の光出力信号に切り換
えるための方法が提供される。好ましくは、この方法
は、ｘ本の光ファイバからのｎ個の光入力信号を、ｎ本
の光ファイバに分離するステップ、およびｎ個の光入力
信号をｎ個の電気信号に変換するステップを含む。これ
は、さらに、各信号がある範囲の波長において搬送され
る複数の光信号を生成するように構成された変換器に、
ｎ個の電気信号を通すことにより、ｎ個の電気信号を光
信号に変換する。

【００２４】そして、この好ましい方法は、ｎ個の光信
号の各々を、ｎ個の光ファイバを通して、ｎ個の入力お
よびｍ個の出力を有するノンブロッキング交換機に通信
させる。これは、ブロッキング交換機のｎ個の入力のう
ちのｍ個の各々において、複数の光信号のうちの１つを
選択し、ｍ個の選択された信号を、ブロッキング交換機
のｍ個の出力に制御可能に送る。最終的に、好ましい方
法は、ブロッキング交換機のｍ個の出力をｙ本の光ファ
イバに多重化する。

【００２５】上記の実施形態は、本発明の最適なものを
示した。しかし、電気または電気−光から上記の最適設
計への時間的移動を許容する代替的な実施形態も、大き
な利点を有する。そのような実施形態において、全ての
パスに共通の第２の光交換が、電気式交換機に置き換え
られ、各信号のための接続パスがわずかに再構成され
る。

【００２６】光交換機は、搬送される光ビットレートに
対してトランスペアレントであるが、多数の入出力ファ
イバパスを有する場合、一般に非常に高価である。実際
に、３２個よりも多い入力ポートを備えた光交換機は、
数十万ドル以上することがある。

【００２７】これは、１秒当たり数千メガビットの情報
を再構成するために経済的に改良できるが、再構成され
るべきベース信号が１対１００メガビット／秒のみであ
る場合、コスト的に釣り合いがとれない。これは、電気
式交換機が、はるかにコスト的に有効に、かつ例えば１
０００ポートまでの比較的大きな入力ポートカウントに
対して、このレートを処理できるからである。ＤＡＣＳ
−ＩＩＩおよびＤＡＣＳ−ＩＶ（商標）のような電子交
換機は、それぞれ４５メガビット／秒および１．５４４
メガビット／秒の信号切換えを可能にする。

【００２８】たとえば、ＰＯＴＳ（６４キロビット／
秒）、ＴＩ（１．５４４メガビット／秒）およびＴ３
（４５メガビット／秒）の信号のようなベースレートが
この領域にあるアプリケーションがある。しかし、全体
的ネットワークコストは、別個の光波長においてこれら
の信号の搬送が経済的になるようになりうる。たとえ
ば、今日６４キロビット／秒におけるＰＯＴＳのみを有
する各加入者がＴ１またはＴ３ビットレートを使用可能
とする広帯域アクセスである。

【００２９】これらの場合において、これらの信号を異
なる光パスにコスト的に有効に再構成する機能が重要で
ある。ｍ×ｎ光交換機の代わりに電気式交換機を使用す
ることにより、この目的は、コスト的に有効なレベルに
おいて達成される。また、より高速な電気式交換機（た
とえば６２ＭＢ／ｓ）が利用可能である場合、それらの
ベースレートに対しても好ましい。これは、オフィス間
ネットワークにも適したレートまでの波長変換再構成を
許容する。

【００３０】電気式交換機にとって経済的なレベルを超
えると、電気式交換機は、光交換機と単純に置き換えら
れ、かつ交換機の総合的スループットにおけるさらなる
改善が達成されうる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による一実施形態
を示す。具体的は、図１は、１６×１６光交換機１２を
収容する装置において適用される新規なコンセプトを示
す。以下の説明からわかるように、本発明は、ＥＬＥＤ
Ｓを有するフーリエフィルタと呼ばれる一種の受動光構
成部品をデジタルおよび／または光交差接続交換機と組
み合わせる。

【００３２】これらの多様な構成部品の望ましい特徴
は、大きな悪影響なしに提供され、かつ最小のコスト増
加で、より高いビットレートにアップグレード可能なよ
うに設計されうる。ここに開示される発明は、必要な場
合、伝送された信号の波長を変化させる機能を含む、１
つの光ファイバから別の光ファイバへの信号を切り換え
る機能を提供する。これは、その信号を、共通光ファイ
バにおいて、別の信号と多重化するためである。

【００３３】本発明の好ましい実施形態は、追加的な電
気的信号または光信号が別の信号源から付加されること
をさらに許容する。また、フーリエフィルタ受動構成部
品の使用は、各波長における信号が、光の形で１メガビ
ット／秒のように低いことを許容する。デジタル交差接
続交換機が使用される場合、たとえば、ＤＡＣＳ２００
０、ＤＳ−３信号が切り換えられ、多重化されうる（す
なわち、ＤＳ−１レベルにおいて再構成されかつＤＳ−
１レベルにおいて結合されるうる）。知られているよう
に、フーリエフィルタは、ファイバ上で異なる波長の各
々を空間的に分離するために使用されうる。

【００３４】図１の図示からわかるように、複数の類似
の構成部品は、コラム配置において複製されている。類
似の構成部品は、同様にふるまうので、図１の装置１０
の性能上の全体的動作は、これらの構成部品のいくつか
のみの説明から理解されるであろう。そして、それぞれ
の動作は、本発明の理解を得るために繰り返し説明する
必要はないであろう。

【００３５】たとえば、参照番号１０で包括的に示され
たこの装置は、４本の入力ファイバ１４，１５，１６，
１７および４本の出力ファイバ２０，２１，２２，２３
を有するものとして示されている。４本の入力ファイバ
１４，１５，１６，１７の各々は、稠密波長デマルチプ
レクサ（ＤＷＤＭ、受動フーリエフィルタ構成部品）２
６，２，２８，２９のそれぞれに導かれる。各エンドＤ
ＷＤＭは、信号光ファイバ上で複数の光信号を受信し、
多様な信号波長を分離し、かつこの分離された信号を複
数の出力ファイバに出力する。

【００３６】たとえば、ＤＷＤＭ２６は、単一光ファイ
バ入力１４において複数の信号を受信し、出力３０，３
１，３２，３３を生成する。したがって、４個の異なる
波長の光信号が、ファイバ１４中で搬送されうることが
わかる。４個の光信号は、ＤＷＤＭ２６により分離さ
れ、ファイバ３０，３１．３２，３３に別個に出力され
る。

【００３７】好ましい実施形態において、ＤＷＤＭから
の出力は、独立かつ別個の光交換機に導かれる。たとえ
ば、ＤＷＤＭ２６からの光ファイバ３０出力は、２×２
光交換機３６に導かれる。２×２光交換機として、交換
機３６は、２つの入力３０，３８および２つの出力４
０，４１を有する。この構成において、外部光信号は、
図１の装置に、ファイバ３８を介して送られうる。同様
に、ファイバ１４上を搬送される光信号は、ファイバ４
１を介して、装置１０から経路選択されうる。この方法
において、追加的な信号が、装置１０に導入されうる、
または外来の信号が装置１０から経路選択されうる。

【００３８】光交換機３６からの出力４０は、光電変換
器４４に導かれる。この変換器４４は、信号を光領域か
ら電気的領域に変換する。したがって、出力４６は、電
気式交換機５０に送られる電気信号である。光電変換器
はこの技術分野において知られており、理解されている
ので、ここでは変換器４４の説明をする必要はない。

【００３９】変換器４４の出力４６は、電気式交換機５
０に導かれる。図示された実施形態において、電気式交
換機５０は、２つの入力４６，４８および２つの出力５
２，５４を有する２×２電気式交換機である。２×２光
交換機３６と同様、電気式交換機５０がライン４８から
導かれた電気信号を付加することができ、または電気信
号を信号ライン５４上の別のデバイスに送り出すことが
できる。

【００４０】要するに、光交換機３６および電子式交換
機５０の使用は、装置１０が、光または電気の形の追加
的な信号を受信するか、または装置１０から信号を送り
出すことを可能にする。また、当業者により理解される
ように、交換機３６，５０は、２×２交換機である必要
はなく、他のサイズのものであってもよい。交換機のサ
イズが大きくなると、相互接続性を大きくすることがで
き、したがって得られるシステムの柔軟性および適応性
が増大する。

【００４１】本発明の中心的側面に重要なことは、多重
化される光信号の波長を変換する機能である。すなわ
ち、同様の波長の光信号が共通光ファイバ上で結合され
または多重化されることはできないことが従来技術によ
るシステムの欠点とされていた。これは、異なる波長の
複数の光出力信号を生成できるメカニズムを提供するこ
とにより達成される。

【００４２】好ましい実施形態において、ＥＬＥＤ５６
がこの機能のために使用される。電気信号がＥＬＥＤ５
６の入力に送られて、光信号のスペクトルがファイバ５
８上で出力に提供される。ＥＬＥＤ５６を使用する利益
は、融通性および比較的低コストである。伝統的な表面
発光ＬＥＤと同様、ＥＬＥＤは、その出力において、豊
富な波長選択を生み出す。しかし、伝統的な表面発光Ｌ
ＥＤと異なり、エッジ発光すなわちＥＬＥＤは、集中化
された出力領域を有し、したがって光ファイバを通し
て、豊富な多波長信号を送るために良く適している。

【００４３】周波数セレクタは、ファイバ６２に送るた
めに、ファイバ５８に含まれる複数の光波長間で選択す
るために使用される。具体的には、２つの光信号、たと
えばファイバ１４に到達するものおよびファイバ１７に
到達するものが、単一の出力ファイバ、たとえば出力フ
ァイバ２０上で結合され、かつ同様の波長を有する場
合、一方の波長がまず変換されなければならない。した
がって、周波数セレクタ６０は、１つの出力ファイバ
（たとえば、ファイバ２０）上の最終的な伝送に適した
光出力信号５８のどのような数も選択することができ
る。

【００４４】代替的に、交換機１２は、ブロッキング交
換機として構成でき、周波数選択機能はこれに含めるこ
とができる。

【００４５】多様な光信号（たとえば、ファイバ６２）
が、光交換機１２に送られ、これを通して、光信号が切
り換えられ、経路選択され、かつ出力ＤＷＤＭ６６，６
７，６８，６９に導かれる。図示された実施形態におい
て、出力における稠密波長分割マルチプレクサの各々
が、４本の入力ファイバおよび単一の出力ファイバを有
する。したがって、各々が、４個の光信号を単一の光フ
ァイバに多重化する。

【００４６】しかし、本発明の概念および教示により、
ＤＷＤＭ（たとえば、２６および６６）は、異なるサイ
ズであっても良い。同様に、図示された実施形態におい
て使用される電気式および光交換機は、本発明の柔軟性
を向上させるためにサイズを変化させることができる。

【００４７】コントローラ７０は、図１に示されたデバ
イスの全体的動作を制御するために提供される。具体的
には、コントローラ７０は、光交換機３６，電気式交換
機５０，周波数セレクタ６０および光交換機１２の構成
を制御する。これらのデバイスの特定の制御および構成
により、コントローラ７０は、本発明の装置１０によ
り、光信号の経路選択を制御する。

【００４８】コントローラ７０は、特定の回路構成と同
様、ソフトウエアにより制御される一般的な回路構成を
含む多様な方法で具現化されうることが理解されるであ
ろう。コントローラ７０の特定の具現化は、特許請求の
範囲に記載された必須部分ではないので、コントローラ
７０の詳細な説明は、当業者により理解されるので、こ
こに提供される必要はない。

【００４９】単純化された実施形態であるが、本発明の
重要な特徴を具体化するブロック図である図２を参照し
て、本発明の好ましい実施形態の特定の環境および具現
化を説明する。この実施形態において、本発明は、入力
においてＤＷＤＭ１２６を使用する。これは、共通ファ
イバ上で多重化された光信号を受信し、これらの信号を
分離し、個々の分離された信号を出力ファイバ１３０，
１３１，１３２，１３３に送る。

【００５０】個々の光信号は、ＥＬＥＤ１５６に送られ
る電気信号を生成する光電変換器１４４を通される。前
述したように、ＥＬＥＤ１５６は、周波数セレクタ１６
０に送られる出力光信号のスペクトルを生成する。そし
て、周波数セレクタ１６０の出力は、光交換機１１２に
送られる。

【００５１】上記の説明および図面から、図２の実施形
態が、図１に示されたものよりもはるかに単純化された
装置１１０を提供することが、当業者により理解される
であろう。もちろん、光および電気式交換機を除去する
ことにより、トレードオフがわかる。しかし、図２のシ
ステムは、光および電気式交換機と装置１１０との間で
経路選択する機能を犠牲にし、したがってシステム柔軟
性が妥協される。

【００５２】図１によく似たシステムを示す図３につい
て説明する。しかし、中心的な違いは、図１の光交換機
１２がデジタル交換機２１２で置き換えられていること
である。したがって、入力および出力は、光信号ではな
く電気信号を含む。ライン２７２により図示されている
ように、ＥＬＥＤ２５６の出力をデジタル交換機２１２
に導くのではなく、デジタル交換機２１２の出力２７４
は、ＥＬＥＤ２５６の入力に導かれうる。そして、デジ
タル交換機２１２の出力２７４は、ＥＬＥＤ２５６の入
力に導かれうる。

【００５３】前述のように、ＥＬＥＤ２５６の出力は、
周波数セレクタ２６０を通して経路選択され、波長分割
マルチプレクサ２５６の出力に送られる。図３の実施形
態が、図１の実施形態に概念的に非常に似ていることが
理解されるであろう。しかし、光交換機１２をデジタル
交換機２１２で置き換えることは、構成部品の再配置を
必要とする。具体的には、デジタル交換機２１２の前端
にＥＬＥＤ２５６を有するのではなく、デジタル交換機
２１２の出力端において有効に構成される。

【００５４】最終的に、図１および３に示されたものに
類似するさらなる実施形態を示す図４を参照する。図４
に示されているように、このシステムは、拡張されて、
２個の交換機３１２および４１２を含む。交換機３１２
は、１６×１６光交換機であり、交換機４１２は、１６
×１６デジタル交換機である。

【００５５】図４の実施形態は、有効に図１ないし３に
表されたコンセプトを含む。これらの実施形態の概略レ
イアウトおよび動作はすでに示したので、図４との関係
でさらに説明する必要はない。その代わりに、当業者は
図面からそこに与えられる有用な特徴を理解するであろ
う。

【００５６】上述のものは、例示および説明のために示
されている。開示されたものに限定されることを意図し
ていない。明きらかな修正または変形が、上記の教示か
ら可能である。たとえば、ここでの説明からわかるよう
に、本発明の一側面において、ｎ個の光入力信号をｍ個
の光出力信号に切り替える光交換ネットワークが提供さ
れうる。ｎ個の光入力信号が、ｘ本の光ファイバ（たと
えば、１４，１５，１６，１７）上を搬送され、ｍ個の
光入力信号が、ｙ本の光ファイバ（たとえば、２０，２
１，２２，２３）上を搬送されうる。

【００５７】この実施形態によれば、光交換ネットワー
クは、ｎ個の光入力信号を受信するように配置されたｘ
個のデマルチプレクサ（たとえば、２６，２７，２８，
２９）を含み、このｘ個のデマルチプレクサの各々は、
さらに複数の多重化された光入力信号を受信し、かつ多
重化された光入力信号を空間的に分離された光ファイバ
に出力するように構成されている。これは、デマルチプ
レクサの空間的に分離された光ファイバに光的に接続さ
れた第１の変換器を含む。

【００５８】第１の変換器は、ｎ個の光信号をｎ個の電
気信号に変換し、かつｎ個の電気信号を電気出力信号ラ
インに送るように構成されている。第２の変換器（たと
えば、６０）は、第１の変換器の電気出力信号ラインに
電気的に接続されている。第２の変換器は、ｎ個の電気
信号の各々を可変光波長の複数の変換された光信号に変
換し、複数の変換された光信号の各々を単一の光ファイ
バに送るように構成されるので、第２の変換器からｎ個
の光ファイバ出力がある。

【００５９】ブロッキング交換機１２は、ｎ個の入力お
よびｍ個の出力を有し、ｎ個の入力は、第２の変換器か
らのｎ個の光ファイバ出力と光的に連通している。ま
た、ブロッキング交換機は、そのｎ個の入力の各々にお
いて複数の光信号のうちの１つを選択し、選択された光
信号をｍ個の光出力のいずれかに導かれるように構成さ
れている。最後に、ｙ個のマルチプレクサ（たとえば、
６６，６７，６８，６９）が提供される。ｙ個のマルチ
プレクサの各々は、ブロッキング交換機の複数のｍ個の
出力および単一の出力に光的に接続された複数の入力ラ
インを有する。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
信号を多重化しかつ経路選択する改良された機能を有す
る光交換機システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による光交換機装置を示す
ブロック図。

【図２】本発明の代替的な実施形態による光交換機装置
を示すブロック図。

【図３】本発明の代替的な実施形態による光交換機装置
を示すブロック図。

【図４】本発明の代替的な実施形態による光交換機装置
を示すブロック図。

【符号の説明】

１２１６×１６光交換機１４，１５，１６，１７入力ファイバ２０，２１，２２，２３出力ファイバ２６，２７，２８，２９デマルチプレクサ３６光交換機４４変換器５０電気式交換機６０周波数セレクタ６６，６７，６８，６９デマルチプレクサ７０コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 ＭｏｕｎｔａｉｎＡｖｅｎｕｅ, ＭｕｒｒａｙＨｉｌｌ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が波長により定義された複数の光入
力信号を受信するように配置された複数の入力ファイバ
と、前記ファイバにより受信された前記光入力信号の波長に
対応する周波数により定義された電気入力信号に変換す
るように構成された、前記入力ファイバの各々と直列に
配置された第１の変換器と、前記電気入力信号を、出力において、異なる波長の複数
の光信号に変換するように配置された第２の変換器と、複数の交換機入力、複数の交換機出力、複数の交換機入
力と複数の第２の変換器の出力との間に延びる複数の光
ファイバを有する第１の光交換機とを有し、各光ファイバは、前記第２の変換器により生成される異
なる波長の光信号を搬送し、前期光交換機は、各交換機
入力からの異なる波長の光信号のうちの１つを選択し、
かつ前記光信号を前記交換機出力のいずれかに制御可能
に導くように構成されていることを特徴とする光ネット
ワークにおいて光信号を多重化する装置。
【請求項２】前記変換器は、エッジエミッティング発
光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の装
置。
【請求項３】単一の光ファイバ上を搬送される異なる
波長の複数の光入力信号を受信し、かつこの受信された
光入力信号を空間的に別個の出力ファイバに出力するよ
うに構成された少なくとも１つの波長分割デマルチプレ
クサをさらに有し、各出力ファイバは、複数の入力ファイバのうちの１本と
連通するように配置され、かつ別個の波長の単一の光信
号を搬送することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】少なくとも１つの波長分割マルチプレク
サの各出力ファイバと関連する入力ファイバとの間に配
置された第２の光交換機をさらに含むことを特徴とする
請求項３記載の装置。
【請求項５】前記光交換機は、前記波長分割マルチプ
レクサの出力ファイバと連通する第１の入力と、前記第
２の変換器の入力と連通する第１の出力とをさらに含む
ことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】前記光交換機は、補助的入力ファイバに
接続するための第２の入力をさらに含み、前記第２の光交換機は、第１または第２の入力のうちの
１つと第１の出力との間の光通信リンクを選択的に確立
するように構成されていることを特徴とする請求項５記
載の装置。
【請求項７】前記光交換機は、第２の出力をさらに含
み、前記第２の光交換機は、第１の入力と第１または第２の
出力のうちの１つとの間の光通信リンクを選択的に確立
するように構成されていることを特徴とする請求項５記
載の装置。
【請求項８】前記光交換機は、第２の出力をさらに含
み、前記第２の光交換機は、第１の入力または第２の入力の
うちの１つと第１または第２の出力のうちの１つとの間
の光通信リンクを選択的に確立するように構成されてい
ることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】複数の入力ファイバと複数の第１の変換
器との間に配置された複数の第２の光交換機を含むこと
を特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項１０】前記第１の変換器は、光電受信機であ
ることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】前記第１の変換器と前記第２の変換器
との間に直列に配置されたデジタル交換機をさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】前記デジタル交換機は、補助的入力に
接続するための第２の入力を含み、前記出力を第１また
は第２の入力のいずれかに選択的に接続するように構成
されていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】前記デジタル交換機は、第２の出力を
さらに含み、前記入力を第１または第２の出力のいずれかに選択的に
接続するように構成されていることを特徴とする請求項
１１記載の装置。
【請求項１４】前記デジタル交換機は、第２の出力を
さらに含み、前記デジタル交換機は、第１の入力または第２の入力の
いずれかを第１または第２の出力のいずれかに選択的に
接続するように構成されていることを特徴とする請求項
１２記載の装置。
【請求項１５】ｎ個の光入力信号をｍ個の光出力信号
に切り換えるための光交換ネットワークであって、前記ｎ個の光入力信号は、ｘ本の光ファイバ上を搬送さ
れ、かつ前記ｍ個の光出力信号は、ｙ本の光ファイバ上
を搬送されるものにおいて、ｎ個の光入力信号を受信するように配置され、それぞれ
が複数の多重化された光入力信号を受信し、かつ前記多
重化された光入力信号を空間的に分離された光ファイバ
に出力するように構成されるｘ個のデマルチプレクサ
と、前記デマルチプレクサの空間的に分離された光ファイバ
に光的に接続されて、ｎ個の光信号をｎ個の電気信号に
変換し、かつ前記ｎ個の電気信号をｎ個の電気出力信号
ラインに送るように構成され、前記ｎ個の電気信号の各
々が、前記ｎ個の光入力信号の波長に対応する周波数を
有する第１の変換器と、前記第１の変換器の電気出力信号ラインに電気的に接続
されて、ｎ個の電気信号を可変光波長の複数の変換され
た光信号に変換し、かつ前記第２の変換器からのｎ個の
光ファイバ出力が存在するように、前記複数の変換され
た光信号の各々を単一の光ファイバに送るように構成さ
れた第２の変換器と、前記第２の変換器からのｎ個の光ファイバ出力と光的に
連通するｎ個の入力とｍ個の出力を有し、そのｎ個の入
力の各々において複数の光信号のうちの１つを選択し、
かつ前記選択された光信号を前記ｍ個の光出力のいずれ
かに導くように構成されたブロッキング交換機と、各々が、前記ブロッキング交換機のｍ個の出力のうちの
複数および単一の出力に光的に接続された複数の入力ラ
インを有し、かつ前記複数の入力ライン上を搬送される
光信号を単一の出力に多重化するように構成されたｙ個
のマルチプレクサとを有することを特徴とする光交換ネ
ットワーク。
【請求項１６】前記マルチプレクサの各出力ファイバ
と関連する入力ファイバとの間に配置された光交換機を
さらに含むことを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】前記光交換機は、前記出力ファイバに
接続するための第１の入力と前記入力ファイバに接続す
るための第１の出力とを含むことを特徴とする請求項１
６記載の装置。
【請求項１８】前記光交換機は、補助的入力ファイバ
に接続するための第２の入力をさらに含み、前記光交換機は、第１または第２の入力のうちの１つと
第１の出力との間の光通信リンクを選択的に確立するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１７記載の
装置。
【請求項１９】前記光交換機は、第２の出力をさらに
含み、前記光交換機は、第１の入力と第１または第２の出力の
うちの１つとの間の光通信リンクを選択的に確立するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１７記載の
装置。
【請求項２０】前記光交換機は、第２の出力をさらに
含み、前記光交換機は、第１の入力または第２の入力のうちの
１つと第１または第２の出力のうちの１つとの間の光通
信リンクを選択的に確立するように構成されていること
を特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２１】複数の入力ファイバと複数の第１の変
換器との間に直列に配置されたデジタル交換機を含み、前記デジタル交換機は、前記第１の変換器の電気信号出
力ラインと連通する第１の入力と第１の出力とを有する
ことを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項２２】前記デジタル交換機は、補助的入力に
接続するための第２の入力を含み、前記出力を第１また
は第２の入力のいずれかに選択的に接続するように構成
されていることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】前記デジタル交換機は、第２の出力を
さらに含み、前記入力を第１または第２の出力のいずれかに選択的に
接続するように構成されていることを特徴とする請求項
２１記載の装置。
【請求項２４】前記デジタル交換機は、第２の出力を
さらに含み、前記デジタル交換機は、第１の入力または第２の入力の
いずれかを第１または第２の出力のいずれかに選択的に
接続するように構成されていることを特徴とする請求項
２２記載の装置。
【請求項２５】ｎ個の光入力信号をｍ個の光出力信号
に切り換えるための光交換ネットワークであって、前記ｎ個の光入力信号は、ｘ本の光ファイバ上を搬送さ
れ、かつ前記ｍ個の光出力信号は、ｙ本の光ファイバ上
を搬送されるものにおいて、ｘ本の光ファイバ上のｎ個の光入力信号をｎ本の光ファ
イバに分離するためのデマルチプレクサ手段と、前記デマルチプレクサ手段に応答して、前記デマルチプ
レクサ手段からのｎ個の光信号を電気的領域に変換し、
前記ｎ個の変換された電気信号の各々が変換された光信
号に対応する周波数により定義された第１の変換器手段
と、前記第１の変換器手段に連通し、ｎ個の変換された電気
信号の各々を可変光波長の複数の変換された光信号に変
換し、かつ前記ｎ個の複数の変換された光信号を光出力
に送るための第２の変換器手段と、ｎ個の入力およびｍ個の出力を有し、前記ｎ個の入力
は、前記変換された光信号を搬送するｎ個の光ファイバ
と光的に連通し、そのｎ個の入力の各々において複数の
光信号のうちの１つを選択し、かつ前記選択された光信
号をｍ個の光出力のいずれかに導くための交換機手段と
を有することを特徴とする光交換ネットワーク。
【請求項２６】ｎ個の光入力信号をｍ個の光出力信号
に切り換えるための交換方法であって、前記ｎ個の光入力信号は、ｘ本の光ファイバ上を搬送さ
れ、かつ前記ｍ個の光出力信号は、ｙ本の光ファイバ上
を搬送されるものにおいて、ｘ本の光ファイバ上のｎ個の光入力信号をｎ本の光ファ
イバに分離するステップと、前記ｎ個の光信号をｎ個の電気信号に変換するステップ
と、可変波長を有する複数の光信号を生成するように構成さ
れた変換器に、ｎ個の電気信号の各々を通すことによ
り、ｎ個の電気信号を光信号に変換するステップと、ｎ個の複数の光信号を、ｎ本の光ファイバを通して、ｎ
個の入力およびｍ個の出力を有するブロッキング交換機
に連通させるステップと、前記ブロッキング交換機のｎ個の入力のうちのｍ個の各
々において、複数の光信号のうちの１つを選択するステ
ップと、前記ｍ個の選択された信号を前記ブロッキング交換機の
うちのｍ個の出力に制御可能に通すステップと、前記ブロッキング交換機のｍ個の出力をｙ本の光ファイ
バに多重化するステップとを有することを特徴とするｎ
個の光入力信号をｍ個の光出力信号に切り換える交換方
法。
【請求項２７】複数の光ファイバ上で可変波長を有す
る複数の光入力信号を受信するステップと、複数の光入力信号を、各々が変換された光信号の波長に
対応する周波数を有する可変波長により定義された複数
の電気信号に変換するステップと、前記複数の電気信号を複数の変換された光信号に変換す
るステップと、出力光ファイバに出力するために、前記複数の変換され
た光信号のうちの１つを選択するステップとを有する光
ネットワークにおいて光信号を多重化する方法。
【請求項２８】前記複数の電気信号の各々を変換する
ステップは、各電気信号をエッジエミッティング発光ダイオードに入
力するステップを含むことを特徴とする請求項２７記載
の方法。
【請求項２９】複数の電気信号の各々を変換するステ
ップは、各電気信号をエッジエミッティング発光ダイオードに入
力するステップを含むことを特徴とする請求項２７記載
の方法。
【請求項３０】複数の変換された光信号のうちの１つ
を選択するステップは、前記複数の変換された光信号をブロッキング交換機の入
力に導入するステップと、前記選択された変換された光信号の波長と異なる波長を
有する信号をブロックするステップとを有することを特
徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項３１】単一の出力光ファイバ上の伝送のため
に、複数の選択された光信号を多重化するステップをさ
らに含むことを特徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項３２】前記複数の変換された光信号のうちの
１つを選択するステップは、前記多重化するステップにおいて使用される２つの光信
号が実質的に同様の波長でないように、前記光信号を制
御可能に選択するステップを含むことを特徴とする請求
項３１記載の方法。
【請求項３３】光ネットワーク中で光信号を多重化す
るための方法を実行するためのプログラムコードを含む
コンピュータ読み出し可能記憶媒体において、複数の光ファイバ上で可変波長を有する複数の光入力信
号を受信するステップと、複数の光入力信号を、各々が変換された光信号の波長に
対応する周波数を有する可変波長により定義された複数
の電気信号に変換するステップと、前記複数の電気信号の各々を複数の変換された光信号に
変換するステップと、出力光ファイバに出力するために、前記複数の変換され
た光信号のうちの１つを選択するステップとを有するこ
とを特徴とする記憶媒体。
【請求項３４】ｎ個の光入力信号をｍ個の光出力信号
に切り換えるための交換方法を実行するためのプログラ
ムコードを含むコンピュータ読み出し可能記憶媒体であ
って、前記ｎ個の光入力信号は、ｘ本の光ファイバ上を搬送さ
れ、かつ前記ｍ個の光出力信号は、ｙ本の光ファイバ上
を搬送されるものにおいて、ｘ本の光ファイバからのｎ個の光入力信号をｎ本の光フ
ァイバに分離するステップと、前記ｎ個の光信号をｎ個の電気信号に変換するステップ
と、可変波長を有する複数の光信号を生成するように構成さ
れた変換器に、ｎ個の電気信号の各々を通すことによ
り、ｎ個の電気信号を光信号に変換するステップと、ｎ個の複数の光信号を、ｎ本の光ファイバを通して、ｎ
個の入力およびｍ個の出力を有するブロッキング交換機
に連通させるステップと、前記ブロッキング交換機のｎ個の入力のうちのｍ個の各
々において、複数の光信号のうちの１つを選択するステ
ップと、前記ｍ個の選択された信号を前記ブロッキング交換機の
うちのｍ個の出力に制御可能に通すステップと、前記ブロッキング交換機のｍ個の出力をｙ本の光ファイ
バに多重化するステップとを有することを特徴とする記
憶媒体。