JPS62249540A - 光通信装置及びその方法 - Google Patents

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】 １血上！ この発明は光領域内の伝送を用いる通信回路網の設備に
関する。

免豆立１１ 光伝送方式は現代の電気通信回路網においてだんだんと
普及している。これらは比較的長距離において増幅を必
要とする低価格広帯域伝送媒体の利点を提供し、そして
、その伝送媒体を構成する光ファイバの各々にわたって
非常に多数の同時通信を支持している。音声、データ及
び像はデジタル信号としてこの光ファイバを介して伝送
されて長距離伝送にわたる信号の雑音及び歪みを非常に
少なくする。

従来技術における問題は、光伝送方式は多数の別々の通
信内容を伝送することができるが、信号を電気信号に変
換し、この電気信号をより遅い速度で処理し、そして、
それらを高速度の光信号に再び変換したりすることをせ
ずに、伝送回路網内のあるノードにおいて、選択した通
信内容を挿入し、除去し、又は、選択した通信内容を１
本の光ファイバから別の光ファイバへ切り換えるための
満足すべき方法が存在しないということにある。

ｌ１二１１ 上記の問題は以下の方法と構成による光通信伝送回路網
で例示的に本発明の原理に従って解決され、そして、技
術的進歩が達成される。その方法と構成においては、情
報信号は目的地により集められ、そして、経路切り換え
期間により分離される。この期間内にフォトン切り変え
が同時におこって、例示的に光領域からの情報信号変換
の必要なしに複数の入光ファイバリンクから複数の出光
ファイバ・リンクへ信号群を伝送する。各情報信号群は
共通の目的地を持つ多数の別々の通信内容を表わす。

光ファイバ・リンクに現われる光情報信号はフレーム同
期をとられ、フォトン・スイッチ動作のためのバッファ
リングを必要とせずに、これらの信号はその１本の光フ
ァイバから他の光ファイバヘフォトン切り換えが可能と
なる点に技術的進歩がある。各群の情報信号は一群のタ
イム・スロットを有し、この各々は１つの通信内容の信
号を含んでいる。経路切り換え期間は例示的にタイム・
スロットよりなる隣接の情報信号群の間に挿入される。

このような切り換え期間中の任意の時刻において、新し
い通路が情報信号を失わずにそのフォトン・スイッチ内
に設定することができる。例示的には、光信号は２つの
目的地に関する隣接の信号群を有しそして１両性号群は
第１のフォトン・スイッチ内の共通路へ切り換えられ、
そして、第２のフォトン・スイッチ内における別々の通
路へ切り換えられると、経路切り換え期間はこの２つの
信号群の中に挿入され、前記第１のスイッチを介して明
白に伝送され、そして、前記第２のスイッチ内における
経路切り換え期間として使用される。好都合にも、これ
により、続いて変更をするための経路切り換え期間の継
続期間に等しい時間期間は一群の情報信号を切り換える
ことができ、そして、互いに異る光リンクの信号間のフ
レーム同期の精度の許容誤差を見こむことが可能となる
。

再発性の同期信号は例示的には複数の情報信号群及び経
路切り換え期間よりなる各時間フレームとともに送られ
る。フレーム同期信号は最小の信号処理により容易に認
識されるようにされている。この信号は、一群のタイム
・スロットに関連する情報信号が１本の光ファイバとも
う１本の光ファイバとの間で切り変えられ、又は、光フ
ァイバから除かれて電気的なデジタル通信信号に関する
目的地へ電気リンクを介して通信されるべきときを決定
するための基本的なタイミング信号として使用される。

フォトン争スイッチ回路網の７−ドのためのプロセッサ
は、複数の入党ファイバ間で及び複数の出光ファイバへ
の情報信号のフレーム及び経路切り換え期間の同期化を
制御する。それは回路網内の上流の光情報信号ストリー
ム発生点の方へのフレーム同期遅延メツセージのプロセ
ッサ間通信により行われる。このような構成により、別
個のファイバからの大信号は、対応する群のタイム・ス
ロットが最小のバッファリングをもつ光フアイバ間で切
り換えられるようにフレーム同期することができる。

光バツフアリング又は電気バッファリングは光リンクの
両端がフレーム同期要件を満足することができない場合
に２つのフォトン・スイッチを連結する光ファイバ・リ
ンクの一方向又は両方向に挿入される。該当するリンク
内におけるこのバッファリングにより融通性ある光回路
網トポロジが達成され、同時に、光フアイバ間の切り換
えが更に信号処理を行わず、そして、フォトン切り換え
のための電気領域への変換なしに可能となる。

フォトン・スイッチ回路網全体のための中央プロセッサ
は光ファイバ会リンクの全てに関するタイム・スロット
群の各々に目的地を割り当てる。

このような構成により、その回路網にわたるタイム・ス
ロット群の使用の大規模な最適化が可能となる。

従って、信号群の周期フレームを持つ光ビット・ストリ
ームを有し、各信号群が複数のタイム・スロットを有し
、このタイム・スロットの各々がデジタル情報ビットを
有し、そして、各群が経路切り換え期間によって次の群
から時間的に分離された光通信装置が提供される。この
装置は、光信号の通信に対する信号群の各々を所定の目
的地に割り当てるための手段と、各制御切り換え期間に
制御されて夫々の所定の目的地の方へ光領域内で割り当
てられた信号群の各々の情報を切り変えるためのフォト
ン会スイッチ・アレイ又は構成を有している。

！ｍ 光フアイバ伝送方式においては、各通信毎のサンプルを
各時間フレームで１つずつ順次送ることによって単一の
光ファイバへ多くの源からの通信内容が時間的に多重化
される。各この時間フレーム又はフレームは多数のタイ
ム會スロットからなり、この各タイム争スロットは単一
の通信チャネルに関するデジタル化した音声サンプルの
ようなデジタル信号を伝送する。大部分の現代の通信方
式はスピーチ（声）について１秒間当り８，０００フレ
ームの繰り返えし周波数を使用し、従って各フレームを
１２５ミリ秒の長さにしている。

光ファイバを介して送ることのできる光パルスの数は非
常に大きく、一般的には、１秒間邑り４００、ｏｏｏ、
ｏｏｏパルス位の多さである。一般的には、８個のパル
スが単一の音声チャネルについて単一の音声サンプルを
表わすために必要である。１秒間あたり４００．０００
．０００個の光パルスを増幅することができる光波再生
器が利用可能になりつつあるが、光伝送方式の各フレー
ムに単一の通信内容を表わすサンプルを注入する為、又
は、このようなサンプルを取り除くための手段は厄介な
ものである。この高速信号間で電気回路を容易に切り換
えることはできない０本発明はこれらの制限にもかかわ
らず光信号を切り換えるための方法及び装置に関する。

第１図は本発明の多くの態様を示す、第２図と第７図で
更に詳しく示したブロック２１は第３図に示した通信回
路網の１１個のノードの内の１つを表わす、ノード２１
はテキサス州ダラス（ＤＡ）市内又は近くに位置付けら
れている。

ノード２１は３４Ｈの入光ストリームの１つから３個の
出光ファイバ光ストリームの１つへ光信号を切り換える
交差点アレイ２００よりなる。ここで使用される交差点
なる用語は、１つの光路から他の光路へ光信号を切り換
えることができる、第７図に関して後で説明するベータ
要素のような任意の切り換え要素を云う、３個の入党ス
トリームは、イリノイ州、シカゴ（ＣＨ）市内又は近く
に位置付けられたノード１１で発生する光ファイバ１３
Ｓ、カリフォルニア州、ロスアンジェルス（ＬＡ）市内
又は近くに位置付けられたノード６１で発生する光ファ
イバ６３ＡＥ、及び、ジョーシア州アトランタ（ＡＴ）
市内又は近くに配置されたノード４１で発生する光ファ
イバ４３Ｗの光信号である。交差点アレイ２００を去る
３個の出光ストリームはノード４１（ＡＴ）への光ファ
イバ４３Ｅ、ノード６１（ＬＡ）への光ファイバ６３Ａ
Ｗ、及びノード１１（ＣＨ）への光ファイバ１３Ｎへ接
続されている。この交差点アレイは交差点制御装置２３
４により制御され、この交差点制御装置２３４はプロセ
ッサ２５０とグロ、り２３２により制御される。

光情報信号群と入力光ストリーム１３Ｓに関するこの光
情報信号群との間の経路切り換え期間は、反復性の時間
フレームの３１個の情報伝送期間の内の最初の１４個に
ついて更に示す、この時間フレームは、この８．０００
個の時間フレームが各秒毎に光ファイバ１３３を介して
伝送されるように各１２５秒毎に繰り返される。

光ファイバ１３５は、ノード２１の７オトンΦスイツチ
２００に似たフォトン会スイッチを含むノード１１から
信号を伝送する。ノード１１では、ニューヨーク市（Ｎ
　Ｙ）内又は近くに位置付けられ九ノード３１からの光
信号、及び、カリフォルニア州、サンフランシスコ（Ｓ
Ｆ）市内又ｔｔ近くに位置付けられたノード５１からの
光信号は光ファイバ１３Ｓに切り換えられてノード２１
へ伝送される。入光ファイバ１３ｓで、３２０Ａと示さ
れた最初の３個の期間はノード３１（ＮＹ）で発生して
ノード６１（ＬＡ）に向けられる情報信号を伝送する。

この情報信号は出光路８３ＡＷに切り換えられるが、又
、その光路の信号３２０Ｂとしても示されている。入光
ファイバ１３ｓで、３つの期間４．５及び６と２つの続
く期間７と８はノード５１（ＳＦ）から情報信号３２１
Ａと３２２Ａを伝送する。これらの２つの信号群は各々
経路切り換え期間３３１Ａと３３２Ａがこれらに先行す
るということを示すために拡大しである０群３２１Ａの
信号はフロリダ州マイアミ（ＭＩ）市内又は近くに位置
付けられたノード１０１へ向けられる信号を表わし、群
３２２Ａの信号はノード４１（ＡＴ）に直接向けられる
情報信号を表わす、信号群３２１Ａと３２２Ａは両方と
も交差点アレイ２００によりノード４１（ＡＴ）に接続
された出光ファイバ４３Ｈに切り換えられる。

ノード４１（ＡＴ）ではこれらの信号群は信号群３２１
Ｂと３２２Ｂで示されている。ノード４１はノード２１
に見られるフォトン・スイッチに似たフォトン拳スイッ
チを有し、ノード２１では、ノード１０１１０１（と４
１（ＡＴ）に関する信号は光ファイバ４３Ｈの単一ビッ
ト・ストリームから分離される。ノード４１で、信号群
３２１Ｂは光ファイバ１０３Ｅに切り換えられてノード
１０１１０１（に伝送され、そして、信号群３２２Ｅは
光／電気変換器に切り換えられて電気信号に変換され、
それにより、通信スイッチ４２へ伝送される１通信スイ
ッチの目的は第２図について更に後で述べる。信号群３
２３Ａは入光ファイバ１３Ｓの期間９〜１４を占めてい
てノード６１（ＬＡ）に向けられたノード５１（ＳＦ）
で発生する信号を表わす、信号群３２３Ａは交差点アレ
イ２００の出光ファイバ６３ＡＷに切り換えられる。

この交差点アレイ２００では信号群３２３Ａは３２３Ｂ
として示しである。

尚、特定ストリームの光情報信号は、この光信号を伝送
する光伝送路の各々のフレーム内の同じ位置及び時刻に
現われる。尚又、経路切り換え期間は、各々の信号群の
前に挿入されてフォトン・スイッチの交差点アレイが設
定されてこれらの信号群を伝送できるようにしている。

交差点アレイに２００の入光ファイバからこの交差点ア
レイの出力点へ信号を伝送する場合に使用される交差点
は、伝送信号がそのように伝送される時間中は乱されず
にそのまま残る。

第２図は第３図に示した光通信回路網の７−ド２１（Ｄ
Ａ）の更に詳しいブロック線図である。

第１図に前に示したように、ノード２１への入力部及び
このノード２１からの出力部は光リンク１３．４３及び
６３を有し、この各々はノード２１へ及び２１から一方
向信号を伝送する２木の光ファイバよりなっている。光
リンク１３はシカゴに位置付けられたノード１１からの
光ファイバ１３Ｎと１３５からなる０表示Ｎ、Ｓ、Ｅ及
びＷは光ファイバにより伝送される信号の方向である北
、南１束、西を表わす、光ファイバ１３Ｎは北ヘノード
２１（ＤＡ）からノード１１（ＣＨ）へ信号を伝送し、
一方、光ファイバ１３５は南ヘノード１１からノード２
１への信号を伝送する。同様にして、メート４１（ＡＴ
）に接続された光リンク１３は東ヘノード２１からノー
ド４１へ信号を伝送□する２木の光ファイバ４３Ｅと、
西へメート４１から７−ド２１へ光信号を伝送する２木
の光ファイバ４３Ｗからなる。光ファイバ４３Ｗは調節
可能な遅延部４３Ａを介してノード２１に接続されてい
る。この遅延部４３Ａの目的は第３図について後で述べ
る。ノード２１と６１（ＬＡ）を接続する光リンク６３
の一部である光リンク部分６３Ａはノード２１とアリシ
ナ州フェックスのノード１１１との間で信号を伝送する
。光リンク部分６３Ａは東ヘノード１１１からノード２
１へ信号を伝送する光ファイバ６３ＡＥと西ヘノード２
１からノード１１１へ信号を伝送するための光ファイバ
６３ＡＷよりなる。光リンクと光リンク部分との区別は
第３図に関して後で述べる。

更に、そして、第１図では前に示さなかったが、ノード
２１は２つの通信スイッチ２２と２６から入力信号を受
けてこのスイッチに出力信号を送る。これらの通信スイ
ッチはＡＴ＆Ｔチクノロシース社により製造されている
種類の４ＥＳＳスイツチのようなデジタル会スイッチと
することができる。信号及び相互切り換えデータ通信の
ために、これらの通信スイッチは共通のチャネル信号方
式（図示せず）を介して相互接続される０通信スイッチ
２２と２６は、夫々１通信リンク２４と２８によりノー
ド２１に接続されている。これらの通信リンクの各々は
リンク２４については２つの一方面リンク２４Ａと２４
Ｂ、リンク２８については２つの一方面リンク２８Ａと
２８Ｂを有していてその２つの方向にその通信スイッチ
とノード２１との間で信号を伝送する０通信リンク２４
と２８を介して伝送される信号は電気領域で伝送される
０通信路２４Ａと２８Ａは電気／光変換器２９１の入力
点に接続され、同様に、通信路２４Ｂと２８Ｂは光／電
気変換器２９０の出力点に接続されている。電気／光変
換器２９０と２９１は夫々通路２９Ｂと２９Ａにより以
下に記載するフォトン交差点アレイ２００に接続されて
いる。

ノード２１に対する各入光ファイバ１３５．４３Ｗ、６
３ＡＥと２９−Ａの情報信号群は別々のハツチングで示
されている。各出光ファイバ１３Ｎ。

４３Ｅ、６３ＡＷと２９Ｂの対応する情報信号群は同じ
ハツチングを用いて示しであるので各入光ファイバ信号
群はその４つの出力路の１つ迄たどることができる。

第２図のフォトン交差点アレイ２００は、光領域内の光
信号を切り換えるためのフォトン交差点アレイである。

光領域内での切り換えは源から目的地への光信号の切り
換え及び通信の制御であって、光信号の再生のために生
ずる光信号の電気信号への変換を除外するものではなく
、又、光遅延を導入するための電気回路の使用を除外す
るものでもない、交差点アレイ２００へのこの４つの入
力は光ファイバ１３５，８３ＡＥ、４３Ｗからの信号と
電気／光変換器２９１の出力２９Ａである。交差点アレ
イ２００の４つの出力は光ファイバ１３Ｎ、６３ＡＷ、
４３Ｈに接続される信号と光／電気変換器２９０への出
力２９Ｂである。交差点アレイ２００では、各入力点か
ら各出力点へ光信号群を切り換えるための接続が確立さ
れる。

この例示的な実施例では、全ての通信は入力点Ａから出
力点Ｂへ信号を送るための接続が対応する入力点Ｂから
対応する出力点Ａへ信号を送る為の接続を常に伴うよう
に双方向であると仮定する。

この種の接続は非常にしばしば電話方式で使用される。

従って、接続が、例えば、光リンク１３と光リンク４３
との間の交差点アレイ２００で確立されると、接続は同
時に光ファイバ１３Ｓと４３Ｅとの間及び光ファイバ４
３Ｗと１３Ｎとの間に確立される。

交差点アレイ２００は、この交差点アレイ２００の個々
の要素に電気制御信号を加える交差点制御装置２３４に
より制御されて交差点アレイ２００を横切る適切な通路
を確立する。交差点アレイＷ２３４はどの交差点を動作
させるべきかに関してプロセッサ２５０から命令を受け
、そして、該当する組の交差点が動作されるべき期間を
規定するためにクロック２３２からタイミング信号を受
けとる。

ノード２１のプロセッサ２５０は、第３図の回路網の全
てのノードから信号群のための時間期間をフレーム内に
割り当てる。これらの時間期間はその回路網により受は
持たれる通信内容を発生する各対のノード間の通信トラ
フィック（トラフィック）の要求に従って割り当てられ
る。以下の表工はこの回路網により受は持たれるトラフ
ィックの一例であり、そして、下の表ＩＩは各経路毎の
時間期間の対応する割り当てを与える。与えられた経路
にわたる通信のためのフレーム内に割り当てられた時間
期間は光源のノードと通信の光学的目的地におけるノー
ドを相互接続する全ての光リンクとフォトン・スイッチ
にわたって同一のままである。

各入出力光ビット−ストリームは反復性のフレームより
なり、その１つは第２図に示しである。

各光ビット・ストリームの時間期間に経路を割り当てる
ための基礎は第３図に関して更に後で述べる。光ビット
争ストリームの各反復性のフレームは経路切り換え期間
の間、に散在させた複数群のデジタル情報ビット（信号
群）よりなる、各信号群は主に交差点アレイ２００の１
つの入力点から１つの出力点へ切り換えられ、そして、
入力点と出力点との間の接続はデジタル情報ビットはそ
の群の期間維持される。経路切り換え期間のときに、新
しい接続が交差点アレイ２００で確立することができる
。この新しい接続は次の群のデジタル情報ビットが入力
光ビット−ストリームに現われるときまでに確立されな
ければならない。

光信号に対応する電気信号が発生され、デマルチプレク
スされ、そして切り換えられる必要なしに光リンク間で
時間多重化通信信号を切り換えることができるためには
、光信号は１つの光ファイバの対から他の光ファイバの
対へ直接切り換えられるか、又は、電気領域で電気的な
形に変換されて切り換えられるかのいずれかが必要であ
る。この後者は困難で且つ高価格である。それは光信号
のビット速度が非常に高いためである。最も経済的に、
即ち、付加的なバッファリングを必要とせずにフォトン
拳スイッチ、即ち、光領域で動作するスイッチを構成す
るためには、光リンクの出光ファイバがこれらの情報信
号を受信するために利用できると同時に他の光リンクの
入党ファイバに情報信号が現われることが望ましい。こ
の目的を達成するには、異る光ファイバの大信号がフレ
ーム同期でフォトン・スイッチに到達することが必要で
ある。ある場合には、以下に述べるように、フレーム同
期を達成するために、光ファイバと直列に可変遅延部が
導入されなければならない、１つの人フレーム同期信号
から、単一のクロックが得られる。信号が、２本の光フ
アイバ間で切り換えられるべき、又は、電気通信リンク
を介して伝送するために光ファイバと光／電気変換器と
の間で切り換えられるべき、又は、電気通信リンクに接
続された電気／光変換器から光ファイバへ伝送されるべ
きフレーム内の期間に対応する時間を示すためにフォト
ン・スイッチは上記クロックを使用する。

この例では１時間フレームは３２個の等しい部分又は区
間に分割され、その１つの区間はフレーム同期信号のた
めに使用され、残りの３１個の区間はデジタル情報ビッ
トの伝送のために使用される。上述のように、フレーム
自体は１２５マイクロ秒の長さであって、３１個の区間
の各々は搬送波群の２４個のチャネルの各々からの音声
サンプルに対応する、２４債の音声サンプルに関するデ
ジタル情報ビットを含むことができる十分長いものであ
る。更に後で述べるように、複数群の期間は期間当りよ
り多くのデジタル情報を伝送することができる。これは
、１個だけの経路切り換え期間が信号群毎に要求される
からである。

第２図は、入出力点に現われる共通のクロスハツチング
の使用によって各期間毎にどの出力ビット会ストリーム
にどの入力ビツト−ストリームが接続されるかを示す０
例えば、出光ファイバ１３Ｎは時間期間１〜３に入光フ
ァイバ８３ＡＷから信号を受ける。経路切り換え期間は
第３の時間期間の情報信号を第４の時間期間の情報信号
から分離する。経路切り換え期間が時間期間６と７との
間の場合に出光ファイバ１３Ｎは時間期間４〜６と７〜
８に入光ファイバ４３Ｗから信号を受ける。この中間的
な経路切り換え期間は、いかなる情報ビットも失わずに
続くフォトン拳スイッチでこれら２つの群の時間期間の
間に切り換えが生じるように光ビットφストリームに挿
入される。出光ファイバ１３Ｎは更に時間期間９〜１４
に入光ファイバ６３ＡＥから、そして、時間期間１５〜
１７に入光ファイバ４３Ｗから、そして、時間期間１８
〜１９に入光ファイバ６３ＡＥから信号を受けとる。最
後に、出光ファイバ１３Ｎは、時間期間２３と２４の間
におよび時間期間２８と２９との間に経路切り換え期間
を挿入して１期間２０〜３１に通信スイッチ２２と２６
からの信号に対応する信号を、変換器２９１に接続され
た入光ファイバ２９Ａから受けとる。経路切り換え期間
は又群８と９．１４と１５．１７と１８、及び１９と２
０の情報信号間で出光ファイバ１３Ｎで生じる。隣接信
号群が何らかのフォトン拳スイッチで異る光通路に切り
換えなければならないときはいつも、即ち、信号群が異
る源ノードから来るか又は異る目的地ノードに向けられ
るときはいつも、経路切り換え期間はこれらの２つの隣
接信号群の間に挿入される。

回路網にわたりフォトン・スイッチへの入力を同期させ
るための装置は第６図に関して更に詳しく述べる。簡述
すれば、ノード２１に関する同期化は１つの入光ファイ
バ、この場合は、交差点アレイ２００を介して出光ファ
イバ２９Ｂに切り換えられるノード１１からの入光ファ
イバ１３３、から同期信号を先ず得ることによって達成
される。電気領域で動作するフレーム同期検出器２３０
は入光ファイバ１３５からノード２１において受信され
るこの切り換えフレーム同期信号を検出する為に用いら
れる。この入力はノード１１からのものであり、このノ
ードはこの例示的な実施例では、回路網のための主クロ
ック（ボックス１９第３図）を含んでいる。フレーム同
期検出器２３０は、この検出過程が電気領域でおこるこ
とができるように光／電気変換器ｊ９０により駆動され
る。フレーム同期検出器２３０はノード２１のクロック
２３２を駆動するために使用される。交差点アレイ２０
０に対する他の入力の同期からのずれはこの実施例では
これらの他の入力光ビット・ストリームからの経路切り
換え期間の発生時を、クロック２３２により示された経
路切り換え期間に対応する時間と比較することによって
検出される。万−全ての入カビッ）−ストリームが完全
に同期するなら、このずれは検出されないであろう。こ
の過程は更に詳しく第７図について説明する。

第３図はここで述べた相互接続通信ノードの回路網を示
す、フォトン−スイッチを含むノードは大きな矩形１１
．２１．３１と４１により表わされている。光通信リン
クを終端するためのノードは円５１．６１．７１．８１
．９１と１０１により表わされている。光通信リンクを
終端させずに光信号を除去し且つこの光通信リンクに光
信号を挿入するための枝ノード１１１は長円により表わ
されている。更に、第３図の回路網は通信スイッチ１２
．２２．２６．３２．４２．５２．６２゜７２．８２．
９２．１０２．１１２を示し、この各々は夫々電気通信
リンク１４，２４．２８．３４．４４，５４．６４．７
４．８４．９４．１０４．１１４によりその１１（ＩＮ
のノードの内の１つに接続されている。これらの電気通
信リンクの各々は一群の電気通信リンクよりなり、１つ
の群内の各電気通信リンクは２つの一方面リンクよりな
る。これらのノードはノード１１と２１との間の光リン
ク１３、ノード１１と３１との間の光リンク３３、ノー
ド３１と４１との間の光リンク３６、ノード３１と２１
との間の光リンク４３、ノード５１と１１との間の光リ
ンク５３によって相互接続され、光リンク６３はノード
２１と１１１との間の光リンク部分６３Ａ、ノード１１
１と６１との間の光リンク部分６３Ｂ、ノード７１と３
１との間の光リンク部分７３、ノード８１と３１との間
の光リンク部分８３、ノード９１と４１との間の光リン
ク部分９３、及びノード１０１と４１との間の光リンク
部分１０３よりなる。

ノード１１．２１．３１．４１，５１．６１．７１．８
１，９１．１０１．１１１は夫々、シカゴ（ＣＨ）、ダ
ラス（ＤＡ）、ニューヨーク（ＮＹ）、アトランタ（Ａ
Ｔ）、サンフランシスコ（ＳＦ）、ロスアンジェルス（
ＬＡ）、ボストン（ＢＯ）、フィラデルフィア（ＦＡ）
、　ワシントン（ＷＡ）、マイアミ（ＭＩ）、とフェニ
ックス（ｐｘ）の各市内又は近くに位置付けられている
。

実際の回路網では、各メートは複数の通信スイッチに接
続されがちである。この種の構成は第３図にダラスのノ
ード２１についてだけ示しである。即ち、２つのスイッ
チ２２と２６は通信リンク２４と２８によってノード２
１に接続されている。尚、この例の他のノードは図に示
してない別の接続スイッチを有する傾向がある。

通信スイッチ間の通信経路の多くについては、１つの光
リンクが必要なだけである。例えば、サンフランシスコ
の通信スイッチ５２とシカゴの通信スイッチ１２との間
の通信経路に関する通信信号は光リンク５３によって伝
送される。ある通信経路については、２つの通信リンク
が必要であり、ノード１１．２１．３１又は４１の１つ
におけるスイッチは１つの通信リンクから他の通信すン
クへ信号を転送する為に必要である０例えば、サンフラ
ンシスコの通信スイッチ５２とニューヨークの通信スイ
ッチ３２との間の通信信号は光リンク５３と３３を介し
て伝送される。これらの通信信号は光リンク５３と３３
との間でノード１１のフォトン・スイッチにより切り換
えられる０通信信号のあるものは２度切り換えられなけ
ればならな゛い０例えば、ニューヨークの通信スイッチ
３２とロスアンジェルスの通信スイッチ６２どの間の通
信信号は光リンク３３．１３と６３を介して伝送される
。これらの信号はノード１１のフォトン−スイッチによ
り光リンク３３と１３の間で切り換えられ、そして、ノ
ード２１のフォトン−スイッチにより光リンク１３と６
３の間で切り換えられる。

この説明の都合上、光リンクは２つのノード（その少な
くとも１つはフォトン拳スイッチである）を相互接続し
、光リンクのフレーム同期信号はそのリンクの２つの端
部で発生される０部分６３Ａと６３Ｂを有する光リンク
６３のような光リンクは、第１０図に関して以下に述べ
るフェニックスのノード１１１のような枝ノードと呼ば
れる中間メートを通ってもよい。この場合、信号は入光
信号のフレーム同期信号と一致するタイミングで送信及
び受信されることができるだけであり新しいフレーム同
期信号はどの送信される信号についても発生されない８
部分６３Ａはノード２１と１１１を接続し、部分６３Ｂ
はノード１１１と６１を接続する。

各ノードは正確なりロックを持たなければならない、全
てのノード−クロックの直接又は間接源はこの場合には
シカゴのノード１１に配置された主クロック１９である
。ノード５１．６１．７１８１．９１と１０１（これは
フォトン拳スイッチを含まず光リンクの一端にある）の
ようなノードからの出光信号のためのフレーム同期信号
のタイミングは、共通のフォトン・スイッチに接続され
た他の７−ドの出力にフレーム同期してこの各ノードの
出力が到達しなければならないという条件により決定さ
れる。フレーム同期が一度達成されると、フォトン争ス
イッチを含む各ノードのクロックは、新しい通路がフォ
トン・スイッチに設定できるときに、経路切り換え期間
のときを識別するために使用される。今後述べるように
、フォトン・スイッチへの全ての入力信号間でフレーム
同期を達成して維持するために、光リンク６３の光ファ
イバ４３Ｗと直列に第２図の遅延部４３Ａのような２つ
のフォトン・スイッチ間に光リンクの１本又は両方のフ
ァイバで調節可能な遅延部を導入することも必要であろ
う。

異る経路への情報信号群の割り当ては集中化プロセッサ
、この実施例では、ダラスのノードのプロセッサ２５０
により制御される。このプロセッサはデータ・メッセー
ジにより通信回路網の他のプロセッサと通信する。その
データ・メッセージは他のノードに接続された１つ以上
の通信スイッチにより発生される信号群のデジタル情報
ビットをフレームの適切な期間において取り除き又は挿
入させるように上記他のノードの受信プロセッサにより
使用されるとともに、フォトン・スイッチの、ノード２
１の交差点アレイ２００のような、交差点アレイを制御
するためにそのフォトン争スイッチを有するノードにお
ける受信プロセッサにより使用されるものである。光信
号を発生する各回路網ノードにおけるプロセッサへのメ
ツセージは、接続されたフォトン舎スイッチにおけるク
ロック及び他の到来信号とフレーム同期してこれらの信
号が到達するように一定のノードで発生される光信号の
フレーム時間の調節のために使用される。プロセッサ２
５０により受信されたトラフィックψデータに基づいて
、そのプロセッサは又経路のいくつかに高トラフィツク
に関する余分の経路群を割り当てるようにすることがで
きる。

この割り当て過程はフレーム内の一定時間期間が源と目
的地を接続する全ての光リンクで確実に利用できるよう
にしなければならない、２つの通信スイッチ２２と２６
のような、１つのノードと組み合された通信スイッチか
ら、そして、他のノードと組み合された通信スイッチに
向けられたトラフィックはその源のノードの単−信号群
に集めることができる。これは、この信号が回路網の全
てのフォトン・スイッチで共に切り換えることができか
らである。リンク１３．３３．３６と４３のようなフォ
トン・スイッチ間の光リンクは複数の源から複数の目的
地へトラフィックを伝送し、そして、それ故、これらの
リンクには競合が存在しないということを保証するため
に特定期間に対する情報信号群の割り当てについては特
別な注意をしなければならない、一定の源から一定の目
的地へトラフィックを伝送するためにフォトン・スイッ
チを接続する光リンクを選択する場合には、このトラフ
ィックをそれ程負荷を課されていないリンクに割り当て
る点に優先性が与えられるべきである。その後先ず、フ
ォトン・スイッチ間の光リンクの時間期間にトラフィッ
クを割り当てることによって、その割り当てられた光リ
ンクの特定の時間期間にトラフィックを割り当てること
ができる。このトラフィックに関連する経路内で、トラ
フィックは、先ず、フォトン書スイッチ間の光リンクの
最大数に関するこれらの経路のための時間期間に割り当
てられ、そして、１つの群内で、最も多く使用される光
リンクに割り当てられるべきである。フォトン・スイッ
チ間のリンクを使用する全てのトラフィックが特定の時
間期間に割り出てられた後、フォトン・スイッチを含む
ノードと枝ノードとの間のトラフィックは、残りの自由
な時間期間に割り当てることができる。その後、枝ノー
ド間、それから、枝ノードと光リンクの端部にあるノー
ドとの間でトラフィックのための時間期間の割り当てが
行なわれる。最後に、フォトン拳スイッチを含むノード
と光リンクの端部の７−ドとの間のトラフィックに関す
る時間期間を割り当てることができる。先ず小さい番号
の時間期間を割り当てる過程によりトラフィックをつめ
込むことによって、合理的なトラフィックの割り当てを
することができる。より精巧な割り当て方法は、この割
り当て間で対毎の交換を選択的に使用し、及び、トラフ
ィックの要求を満たすために必要な大きさに空いている
群の時間期間の大きさを整合するアルゴリズムを使用す
るによって行なうことができる。

表Ｉは複数対のノード１１．２１．３１．４１５１．６
１．７１．８１．９１．１０１，１１１の間で伝送され
るべき通信トラフィックの量の例を示す、明確化のため
に、この実施例では、トラフィックは回路網の全ての対
のノードの間では伝送されるとは限らない、ノードへの
又はノードからのトラフィックはそのノードに接続され
た通信スイッチへの又はこの通信スイッチからのトラフ
ィックである。表Ｉで示した数はアメリカ合衆国で使用
されている種類の単一のデジタルＴ１搬送波群により伝
送される２４個の双方向チャネルに対応する２４個の双
方向通信よりなる群の数を示す０例えば、表Ｉは、ニュ
ーヨークのノード３１とサンフランシスコのノード５１
との間のトラフィックに４群が使われ、ダラスのノード
２１とアトリンクの７−ド４１との間に８群が使われ、
そして、シカゴのノード１１とロスアンジェルレスのノ
ード６１との間に２群が使われるということを示す、こ
れらの群は又ヨーロッパで使用される標準に従うように
３２の倍数とすることができ、又は、いずれかのサイズ
の大きさの倍数とすることもできる。切り換えられる群
の大きさは光ファイバ及び光波再生器の特性および一般
的には１本のファイバで搬送されるチャネルの数に整合
するように選択される。

し から ＭＹ　ＣＨＳＦ　ＬＡ　ＤＡ　ＡＴ　８０　ＰＡ　ＩＩ
Ａ　ＭＩ　ＰＸＭＹ　　　　１０　５　４　４　４　２
　２　４　２ＣＨ１０４２７４２２ ＳＦ５４８５２　　　　　　４ ＬＡ４２８５２　　　　　　　４ 県　　４７５５　　　８　　　　　２４２へ　　　ＡＴ
４４２２Ｂ　　　　　４２２４ＢＯ２２４５２４ ＰＡ２２　　　　　　２５４２ ＷＡ４　　　　　　２２２４３ ＭＩ２　　　４　　４４４２３ ＰＸ　　　　　　　４　２ この例示的な実施例のチャネル群の大きさは２４として
選択されたが、更に大きい大きさはおそらく、１秒間当
り４００、ｏｏｏ、ｏｏｏビットを伝送できるような非
常に高容量、即ち、約６、ＯＯＯチャネルを持つ光ファ
イバに適するであろう、このような多数のチャネルの場
合、１つのチャネル群のチャネルの数は１２Ｂ又は５１
２個が更に適切であろう、１つの群のチャネルの数は１
つのフォトン・スイッチで切り換えるに要する時間長、
フレーム同期時間の経済的に達成可能な変動、回路網の
ノード数、及び、１２．２２．２６．３２．４２，５２
．６２．７２．８２．９２．１０２、及び１１２のよう
な通信スイッチとインタフェースするためにより低速度
の電気又は光伝送方式とインタフェースする為の要件の
ようなファクタを含む交換条件により決定される。

表ＩＩはタイム・スロット群（複数）へのトラフィック
の割り当てを示し、各タイム・スロット群は１例えば、
表工のトラフィック数に対応する通信スイッチとノード
を接続する通信リンクと回路網の１１個の光リンク又は
光リンク部分の各々毎に、第２図に示した３１個の期間
の１つに時間的に対応するものである。各経路毎のタイ
ム・スロット群（複数）の割り当ては、特定のリンクの
特定のタイム・スロット群が僅か１つの経路で使用され
るという基準を満足する０例えば、表ＩＩはニューヨー
ク通信リンク３４、ニューヨークーシカゴ光リンク３３
、シカゴーダラス光リンク１３、ダラスーロスアンジェ
ルス光リンク６３、及ヒロスアンジェルス通信リンク６
４の内の最初の３つのタイム会スロット群をニューヨー
クーロスアンジェルスのトラフィックが割り当てられた
ということを示す０表ＩＩは、更に、例えば、シカゴー
ダラス光リンク１３において、タイム会スロット群１〜
３がニューヨークとロスアンジェルス間のトラフィック
を伝送するように割り当てられ、タイム・スロット群４
〜６がサンフランシスコとマイアミの間のトラフィック
を伝送するように割り当てられ、タイム會スロット群７
と８がサンフランシスコとアトリンクの間のトラフィッ
クを伝送するように割り当てられ、タイム・スロット群
９〜１４がサンフランシスコとロスアンジェルスの間の
トラフィックを伝送するように割り出てられ、タイム書
スロット群１５〜１７がシカゴとアトリンクの間のトラ
フィック群を伝送するように割り当てられ、タイム拳ス
ロット群１Ｂと１９がシカゴとロスアンジェルス間のト
ラフィックを伝送するように割り当てられ、タイム・ス
ロット群２０〜２３がダラスとサンフランシスコの間の
トラフィック群を伝送するように割り当てられ、タイム
争スロット群２４〜２８がダラスとシカゴの間、タイム
・スロット群２９〜３１がダラスとニューヨークの間の
トラフィックを伝送するように夫々割り当てられている
ということを示す、ダラスの７−ド２１に接続された通
信スイッチ２２と２６への信号及びこのスイッチからの
信号は１つのより大きな群として受信され、又は、送信
され、そして、夫々変換器２９０と２９１の中の電気領
域バッファ・ブロック２７０と２４６（第７図）でΔｍ
　１１１↓鱒もムムセ栖１　昏帛呵１．−ノー八々ノＩ
・スロット群Ｏに等価なタイム・スロット群３２に対応
する間隙は容易且つ迅速に認識可能なフレーム同期信号
を提供するように取って置かれた。

この場合は各経路毎に１つの割り当てを示すだけでよい
、それは、同じ割り出てか１つの光リンク内の２木の光
ファイバの伝送の２つの方向と、回路網のデジタル・ス
イッチとノード間の通信リンクを介して２つの伝送方向
に使用されるからである。

表ＩＩ タイム　　　　　　光及び Ｕ　　五ｊシーＬ１　　　　″リン ＮＹ−ＬＡ　　１−３　　　　　３４．３３，１３．６
３Ａ、８３８．８４ＭＩ−ＤＡ　　１−３　　　　　１
０４．１０３．４３．（２４，２８）８０−ＡＴ　　１
−３　　　　　７４．７３，３１３．４４ＳＦ−ＣＨＬ
−３５４，５３，１４ ＢＯ−ＣＩ　　４−５　　　　　７４．７３，３３．１
４ＮＹ−ＡＴ　　４−８　　　　　３４．３８．４４Ｓ
Ｆ−ＭＩ　　４−１３　　　　　５４．５３．１３，４
３，１０３，１０４ＬＡ−ＤＡ　　４−７　　　　　８
４，８３８．ｅ３Ａ、（２４，２８）ＰＡ−ＣＨ６−７
８４，８３，３３，１４ＳＦ−ＡＴ　　　７−８　　　
　　　　　５４．５３，１３，４３．４４にＩ−ＰＡ　
　　８−９　　　　　　　　１０４．１０３．３Ｂ、８
３．８４ＮＹ−ＯＨ８−１４３４，３３，１４ ＳＦ−ＬＡ　　　９−１４　　　　　　　５４．５３，
１３．ｆ１３Ａ、８３８．８４ＡＴ−ＤＡ　　　９−１
４　　　　　　　４４．４３．（２４，２８）ＸＩ−８
０１０−１２１０４，１０３，３ｆｌ、？３，７４ＷＡ
−ＰＡ　　　１３−１５　　　　　　　９４．！３３．
３［１，８３，８４ＰＸ−ＤＡ　　　１５−１８　　　
　　　１１４，８３Ａ、（２４，２８）ＣＨ−ＡＴ　　
　１５−１７　　　　　　　１４．１３，４３．４４Ｓ
Ｆ−ＮＹ　　　１５−１８　　　　　　　５４．５３，
３３．３４讐Ａ−ＢＯ１Ｂ−１７９４，９３，３Ｂ、７
３．７４０Ｈ−ＬＡ　　　１８−１９　　　　　　　１
４．１３．８３Ａ、８３Ｂ、８４ＰＡ−ＡＴ　　　＋８
−１９　　　　　　　８４．８３．３８．４４ＷＡ−Ｄ
Ａ　　　１８−１９　　　　　　９４．９３．４３．（
２４，２８）Ｍｌ−ＷＡ　　　２０−２１　　　　　　
　１０４．１０３，９３．９４ＬＡ−ＡＴ　　　２０−
２１　　　　　　　８４，８３８．ｆ１３Ａ、４３．４
４ＰＡ−ＮＹ　　　２０−２１　　　　　　　８４．８
３．３４ＯＡ−８Ｆ　　　２Ｇ−２３（２４，２８）、
１３．５３．５４ＢＯ−ＭＹ　　　２２−２３　　　　
　　　７４．７３．３４ＷＡ−ＡＴ　　　　２２−２３
　　　　　　　　９４．９３．４４ＰＸ−ＬＡ　　　２
２−２４　　　　　　　１１４．６３Ｂ、Ｅ１４誓Ａ−
ＮＹ　　　　２４−２６　　　　　　　９４．９３．３
６．３４ＰＡ−ＢＯ２４−２７８４，８３，７３，７４
ＤＡ−ＣＨ２４−２８（２４，２８）、１３．１４にＩ
−ＮＹ　　　２７−２８　　　　　　　　１０４．１０
３．３８．３４ＯＡ−ＮＹ　　　２９−３１　　　　　
　　　（２４，２８）、１３，３３．３４Ｍ１−ＡＴ　
　　２θ−３１１０４，１０３，４４第４図は光リンク
の一般的なビット・ストリームのタイミング図である。

３００５のような各フレームは時間矢印３００７と３０
０９により示される特有のフレーム同期化信号３００１
．３００６と、２４個のチャネルよりなる単一群を伝送
する単一のタイムやスロット群３００３と、以下に説明
するように、各々２４個のチャネルよりなる４つの群を
伝送する三重タイム争スロット群３００４にような各信
号群を有し、そして、別個の関連する経路切り換え期間
信号３００２と３０１４をそれぞれ有している。切り換
えは、３００７゜３００８．３００９．３０１０．３０
１３のような矢印の１つにより示される時刻の前には始
まることはできず、そして、フレーム同期期間又は経路
切り換え期間が完了する前に完了されなければならない
、フレーム同期信号は、容易に認識可能な端で容易に認
識可能であるべきである。それは、例えば、終を示すた
めの２つのＯと２つの１で終る一連の１よりなることが
できる。経路切り換え期間信号は、この信号の中間で切
り換えがなされ、そして、期間の終りと信号群の開始を
示すために利用できる特有の信号が依然として存在する
ように設計されている０例えば、経路切り換え期間信号
は２つのＯを伴う２つの１で終る交互の１と０よりなる
ことができよう。

フォトン・スイッチを制御するために単一群の始めを突
き止め得ることが必要である。経路切り換え期間３０１
４の後で始まって、矢印３０１３まで続く三重のタイム
・スロット群３００４のような１つのより大きな信号群
を表わす一組のタイム・スロット群を持ち、より長い信
号群の内の隣接小群の間に中間的な経路切り換え期間が
無いことが必要である。それは共通の目的地に伝送され
る信号群の境界における場合を除き信号を切り換えるこ
とが必要では無いからである。然し乍ら、種々の光ファ
イバでの信号群の開始は、フォトン赤スイッチがこれら
の光フアイバ間で各信号群内の情報信号を切り換えるこ
とができるように時間的に同期されなければならない、
従って、より長い信号群の情報信号の伝送が次の経路切
り換え期間の開始前に完了することがたとえできたとし
ても、新しい信号群はその時より前に開始することはで
きないであろう、第４図で、矢印３００８．３０１０．
３０１１．３０１２及び３０１３はフォトン・スイッチ
内の接続が変化できるときの始まりを示す。然し乍ら、
矢印３０１１と３０１２により示された時刻に切り換え
がされないので、経路切り換え期間信号はそのときに挿
入される必要は無く、従って、付加される通信信号は代
わりに伝送することができる。

２４個の音声チャネルを伝送するための単一のタイム争
スロット群は１９３側のパルスよりなる、各フレームは
１２５マイクロ秒の長さであり、これは最新のパルス符
号変調（ＰＣＭ）スピーチ搬送方式で使用される８キロ
ヘルツのスピーチ・サンプリング速度に相当する。この
１２５マイクロ秒の期間は３２＠の期間に分割され、そ
の期間の各々は３．９０６２５マイクロ秒の長さである
。その最初の期間はフレーム同期信号のために保存され
る。各３．９０６２５マイクロ秒の続く期間は９７個の
パルスよりなる経路切り換え期間信号のための約１．３
マイクロ秒及び２４個のチャネルからなるタイム・スロ
ット群信号の１フレームの１９３個のパルスのための約
２．６マイクロ秒か、又は、その期間が、前の期間に開
始された信号群に関する情報信号を搬送する場合は、２
４個よりなるチャネルの１．５（１１のタイムφスロー
、ト群信号に十分な２９０＠の情報パルスの３．９０６
２５マイクロ秒のいずれかよりなる０例えば、矢印３０
１０と３０１３の間に示された三重タイム拳スロット群
の期間においては、単一の経路切り換え期間信号は１．
３マイクロ秒又は９７個のパルス時間を占め、そして、
４群の１９３個のパルス（７７２個のパルス時間）を伝
送するに十分な時間である１０．４２マイクロ秒又は７
７３個のパルス時間を残す。従って、三重のタイム・ス
ロット群期間は各々２４チヤネルからなる４チャネル群
の情報信号を伝送するために使用することができる。従
って、３又は４タイム・スロット部分の時間期間の割り
当てを示す表ＩＩに示したの任意のものは、夫々４〜５
個のチャネル群を搬送することができ、５又は６個のタ
イム・スロット群は夫々７個又は８個のチャネル群を伝
送することができ、そして、７＠のタイ・ム・スロット
群は１０個のチャネル群を伝送することができる。これ
により、表工の必要なチャネル群の数と各経路毎の表Ｉ
Ｉのタイム会スロット群の数との差が説明される。

この光フアイバ方式の全体のパルス速度は８゜０００フ
レ一ム／秒ｘ３２タイム・スロット群期間／フレームｘ
　（１９３＋９７）パルス／タイム・スロット群期間＝
７４，２４０．０００パルス／秒で現代の光フアイバ技
術の限界内に十分大る。

第５図は、各フレーム内に含まれるタイム・スロット群
期間に相当する３１個の情報伝送期間中にノード２１に
おけるフォトン交差点アレイ２００の４個の入出力の各
々の１フレームに現われる信号の図である。そのノード
への４つの入力は（シカゴからの）光リンク又はリンク
部分からの３つの入力、即ち、（シカゴからの）光リン
ク又はリンク部分１３、（アトリンクからの）光リンク
又はリンク部分４３、及び（ロスアンジェルスとフェニ
ックスからの）光リンク又はリンク部分６３Ａ、そして
、ダラス通信スイッチ２２．２６からの通信リンク２４
．２８からの１つの入党ファイバである。この最後の入
力は入党ファイバ２９Ａにおける信号として現われる。

タイム拳スロット群期間１〜３には、マイアミのノード
１０１及びダラスのデジタル・スイッチ２２．２６から
の大信号は光リンク４３と入光ファイバ２９Ａに現われ
る。これらはダラスのノード２１で出光ファイバ２９Ｂ
と光リンク４３への画信号に切り換えられてダラスのデ
ジタル・スイッチ２２と２６の１つ及びマイアミのノー
ド１０１に夫々送られる。同様に、ニューヨークのノー
ド３１及びロスアンジエルスのノード６１からの大信号
は光リンク及びリンク部分１３と６３Ａに現われてロス
アンジェルスのノード６１とニューヨークツノード３１
に夫々送られる。第５図の他のものはダラスの７−ド２
１に切り換えられる全ての他の信号と各切り換えがなさ
れるタイム拳スロット群を示す、第５図のものの各々は
表ＩＩのなんらかのものに相当する９例えば、タイム・
スロット群１〜３のニューヨークーロスアンジェルスの
ものは表■■上のニューヨークーロスアンジェルスのも
のに相当する。第５図はダラスのノード２１を通る表Ｉ
Ｉの各経路のものを有する。

プロセッサ２５０は通信スイッチ２２からデータ受信機
２５２を介してトラフィックの割り当て要求を受ける。

この場合、通信スイッチ２２は共通チャネル信号方式回
路網を介して第３図に示した回路網の他の通信スイッチ
と接続されている。

プロセッサ２５０は割り当てプロセッサとして動作して
トラフィックを上記の回路網の光リンクの個々のタイム
・スロット群に割り当てる。プロセッサ２５０はデータ
・メッセージを他のノードヘデータ送信機２５４を介し
て伝送し、このデータ送信機２５４の出力は通信スイッ
チ２２に送られ、そして、共通のチャネル信号方式を介
して他の通信スイッチへ、そこからノードへと送られる
。

第３図の回路網の光信号は第６図に示した装置を用いて
同期化される。第６図は、Ｔｉがノードｉｌの出力のた
めのタイミング信号であり、Ｔｉ、ｊがノードｊｌに到
達するノードｉｔの出力のためのタイミング信号である
という慣習を用いており、モしてｉとｊは１から１１ま
での整数である。

主クロック１９を有するシカゴのノード１１はフレーム
・タイミング信号ＴＩの１源である。ダラスのノード２
１はＴ１においてシカゴのノード１１で発生され、そし
て、ＴＩ、２で受信されて、ダラスのノード２１のフォ
トンΦスイッチのフレーム同期信号Ｔ２であると定義さ
れた信号を受信する。ノード２１は時刻Ｔ６．２で発生
されたロスアンジェルスのノード６１からの大信号を受
ける。これらの信号は、これらの信号がＴ２とのフレー
ム同期でダラスのノード２１に到達するように発生され
る。ロスアンジェルスからの大信号の経路切り換え期間
信号はその経路切り換え期間に対応するクロ７り信号と
比較されて何らかの変化を検出するようにしている。変
化が検出されると、データ・メッセージがプロセッサ２
５０からロスアンジェルスのノード６１のプロセッサ（
図示せず）に送られて、ノード６１から伝送された信号
をダラスのクロックＴ２とのフレーム同期へ戻す、ダラ
スのデジタル拳スイー、チ２２と２６の１つで発生され
たトラフィックは、入党ファイバ２９Ａにおけるフォト
ン交差点アレイ２００に入る前にダラスのクロックＴ２
と同期化される。従って、ダラスの通信スイッチ２２と
２６から、そして、ロスアンジェルスのノード６１から
ダラスのノード２１のフォトン・スイ、ツチに到達する
全て通信信号はダラスの７−ド２１からの信号とフレー
ム同期に保たれ、次に、回路網のフレーム同期信号の源
であるシカゴのノード１１と同期化される。

更に一般的に、出タイミング信号を光ファイバに発生す
るが光フアイバ間でのどんな信号も切り換えないロスア
ンジェルスのノード６１又はサンフランシスコのノード
５１のようなノードの場合には、そのノードからの出タ
イミング信号は、光ビット・ストリームを発生する前に
適切で調節可能な電気バララフリングの使用によりロス
アンジェルスのノードの場合のダラスのような目的地ノ
ードのフレーム同期と同期して到達するようにすること
ができる。この同期はロスアンジェルスの７−ド６１又
はサンフランシスコのノードｃＪ１にメツセージを送る
過程を介して達成されてそのノードで発生される信号の
適切な遅延を要求するようにしている。ダラスのノード
２１に接続されたスイッチ２２と２６のような、ノード
に接続された通信スイッチで発生する信号に対する遅延
は第７図のバッファ２７０のようなバッファの使用によ
り挿入される。この例では、バッファ２７０は２つの時
間フレームに関する接続用のデジタル・スイッチ（単数
又は複数）から発生する信号分の容量を持つ、リンク２
４Ａと２８Ａからの大信号に接続されるレジスタよりな
る。即ち、同時の格納及び格納解除を可能にする２ポー
ト・メモリよりなる１つのレジスタは信号をフォトダイ
オード２２３（第７図）に送るために使用され、その間
に他のレジスタは信号の格納を受ける。各バッファ・レ
ジスタの出力信号が上記フォトンΦスイッチに送られる
ようにこのバッファ・レジスタが格納解除され始める前
の時間遅延はタイミング制御装置２６５により制御する
ことができる。

第６図で、ダラスのノード２１からシカゴのノードｔｔ
へ、又は、ニューヨークのノード３１からシカゴのノー
ド１１へ、又は、アトリンクのノード４１とニューヨー
クのノード３１との間で、又は、アトリンタのノード４
１からダラスのノード２１へのトラフィックを同期化し
ようとする場合に問題が生じる。アトリンタのノード４
１からダラスのノード２１へのトラフィックは例として
使用しである。アトリンタのノード４１に関するクロッ
クは光ファイバ４３Ｅを介して到着するダラスのノード
２１からの大信号から得られ、そして、アトリンタのノ
ード４１における全てのトラフィックはこの得られたク
ロックと同期化されてアトリンタのノードにおけるフォ
トン拳スイッチで切り換えが発生し得るようにしている
。然し乍ら、光リンク４３内のダラスの光ファイバ４３
Ｗに対するアトリンタにおける遅延は同じ光リンク４３
内のアトリンタの光ファイバ４３Ｈに対するダラスの遅
延の１つの経路切り換え期間の小さな一部内にあるとい
うことは保証できないので、何らかの形のバッファリン
グを導入してアトリンタのノード３１からの光ファイバ
４３Ｄの信号がダラスのノード２１のクロックとフレー
ム同期してダラスのノード２１のフォトン・スイッチに
到達できるようにすることが必要である。その付加的な
バッファリングはボックス４３Ａによって第３図、第６
図及び第７図に象徴的に示しである。光ファイバ１３Ｎ
と直列の同様な遅１１３Ａ、光ファイバ３３Ｗと直列の
同様な遅延３３Ａ、光ファイバ３６Ｎと直列の同様な遅
延３６Ａ、及び光ファイバ３６Ｓと直列の同様な遅延３
６Ｂも又、フォトン・スイッチを含む４つのノードｔｉ
、２１゜３１と４１の各々の中でフレーム同期を達成す
ることを要求される。

この説明から、受信ノードのためのクロック信号を伝送
する光ファイバを除いて７オトン・スイッチを有する２
つのノードを相互接続する任意の光ファイバと直列に調
整可能な遅延が要求されるということが理解できよう、
ダラスからシカゴへの光リンクについては、光ファイバ
の１木１３ｓはクロックを伝送するので、１１１ｇ可能
な遅延は１３Ｎの光ファイバに要するだけである。アト
リンタからニューヨークへの光リンク３６の場合、アト
リンタのノード４１又はニューヨークのノード３１に関
するクロックは光リンク３６によっては伝送されないの
で、対の光ファイバ３６Ｎと３６３の各々と直列に光リ
ンク３Ｂが遅延を有することが必要である。このような
調節可能な遅延を配置するに便利な場所は１例えば、ボ
ックス４８Ａ（第３図、第６図、第７図）の光ファイバ
の受信端である。この点では、入光信号のフレーム同期
信号は検出することができ、そして、そのフレーム同期
信号の時間とそのノードにおけるフォトン・スイッチに
関する主フレーム信号の時間は挿入されるべき遅延量を
決定するために使用することができる。

光リンクの２木のファイバ間の遅延の変化を制限するこ
とを可能にする技術的進歩が存在する場合は、この付加
的なバッファリングを提供することは必要でなく、又は
、必要な最大可変遅延を減少することが可能となろう、
この技術的進歩は１本のファイバの長さを他のファイバ
に関してｌ１節するような手段により、そして、温度変
化がケーブル内の２木のファイバ間の遅延差に実質的に
影響を与えない性質を持つケーブルの設計によって達成
することができよう、又、光遅延線は一定の遅延差を保
証するために使用することができよう、フレーム同期の
必要な精度は経路切り換え期間の長さによって決定され
る。経路切り換え期間はフォトン拳スイッチへの互いに
異る入力点への信号間のフレーム同期の差を保償すると
とも゛に、新しいフォトン・スイッチ接続を確立するた
めの時間を見こむよう十分長くなければならない。

次に他のノードに関するタイミングを説明する。ノード
３１と４１は夫々ノード１１と２１からの入光信号のフ
レーム同期信号からそれらのクロックＴ３とＴ４を得、
そして、これらのノードに対する全てのトラフィックは
これらの得られたクロックにフレーム同期されなければ
ならない。

夫々時間Ｔ７．３とＴ８．３で発生されたボストンのノ
ード７１とフィラデルフィアのノード８１からのトラフ
ィックは、夫々シカゴのノード１１とダラスのノード２
１への入力とサンフランシスコのノード５１とロスアン
ジェルスのノード６１の出力を同期化するために前に述
べたと同じ技術を用いてＴ３とフレーム同期してニュー
ヨークのノード３１に到達するようにタイミングをはか
られる。同様に夫々時間Ｔ９．４とＴｌＯ２４で発生さ
れたワシントンのノード９１とマイアミのノード１０１
からのトラフィックはＴ４とフレーム同期してアトリン
クのノード４１に到達するようにタイミングをはかられ
る。ノード７１．８１．９１と１０１はそれらのクロッ
クを入クロックＴ３．７．Ｔ３．８；Ｔ４．９；Ｔ４．
ｔｏから得、そして、それらが夫々接続されるノード３
１．３１．４１．４１からのデータ・メッセージに応答
してそれらの出フレーム同期信号を調節する。

フェニックスのノード１１１は別の状態を表わす、フェ
ニックスの７−ド１１１においては、信号は取り除かれ
、そして、挿入されるが、信号のタイミングは変化され
ない、光リンクは終端されず、又、フレーム同期信号は
、枝ノードと呼ばれるフェニックスのノード１１１から
は伝送されない、ノード２１から７−ド１１１への入信
号はＴ２．１１に到達し、そして、ノード１１１からノ
ード６１への比信号ＴＩＩＡと同じタイミングを有して
いる。同様に、ロスアンジェルスのノード６１からフェ
ニックスのノードｌ１１への入信号はタイミング信号Ｔ
６．１１として到達するが、ノード２１への比信号ＴＩ
　ＩＢと同じタイミングを有している。フェニックスの
ノード１１１が存在しても、その出力信号時間Ｔ６．２
を調節するロスアンジェルスのノード６１の能力には干
渉せず、出力信号時間Ｔ６．２をＴ２とフレーム同期さ
せてダラスのノード２１に到達させる。夫々、ノード２
１と６１からのフレームのノード１１１に異る到着時間
をもたらすＴ２．ＩＩＡと７６゜１１Ｂとのタイミング
差はフェニックスの通信スイッチ１１２に対する通信リ
ンク１１４と直列のバッファによって保償することがで
きる。

第７図はフォトン・スイッチを含むダラスのノード２１
の更に詳細なブロック線図である。このフォトン・スイ
ッチは各施設毎のトラフィックの両方向を切り換えるた
めの７才トン交差点アレイ２００を有している。ノード
２１は２つの一方向通信すンク群２４Ａと２４Ｂ、及び
２８Ａと２８Ｂとして第７図に各々示した双方向通信リ
ンク群２４と２８によって通信スイッチ２２と２６に接
続されている。

リンク２４Ａと２８ＡはＴＩの搬送波群当り１本づつの
リンクよりなる群を有する。この各リンクはブロック２
７０内の別個のバッファ番レジスタで終端している。ブ
ロック２７０の該当するバッファ・レジスタの出力はク
ロック２３２、タイミング制御装置２５６、及び、各レ
ジスタに関連する期間を定めるプロセッサ２５０からフ
ォトダイオード２２３への信号の制御下に直列形に変換
されてゲートされる。同様に、リンク２４Ｂと２８Ｂは
Ｔｌ搬送波群当り１本づつのリンクよりなる群を有して
いる。これらのリンクはバッファ２４６内の別々のレジ
スタに接続されている。光検出器２４４の直列出力は並
列形に変換されてクロックからのタイミング信号、及び
、各レジスタに関連する期間を定めるプロセッサ２５０
からの信号の制御下にブロック２４６のレジスタの該当
するものにゲートされる。各レジスタの出力は次に直列
形に変換されて通信スイッチ２２と２６の内の１つへの
入力点へ群のリンク２４Ｂと２８Ｂの１つによって伝送
される。

バー、ファーブロック２７０の出力は交差点アレイ２０
０に接続されたフォトダイオード２２３を駆動するため
の入光ファイバ２９Ａとして使用される。ブロック２７
０と２２３の組合せは電気通信信号を光通信信号に変換
するための電気／光変換器２９１として作用する。ブロ
ック２４４と２４６の組合せは光通信信号を電気通信信
号に変換するための光／電気変換器として動作する。入
党ファイバ２９Ａの信号が交差点アレイ２００への他の
入力とフレーム同期することを保償するためにバッファ
・ブロック２７０の互いに異るレジスタにより導入され
る遅延は異る信号群のタイミングを規定するプロセッサ
２５０からの信号と関連してタイミング制御装置２５６
により制御される。バッファ・ブロック２７０は、又、
フレーム同期信号と経路切り換え期間信号を表わす永久
的に設定された信号シーケンスを宥しているので、これ
らの信号は上記タイミング制御装置とクロックにより示
された時刻に発生することができる。

バッファ拳ブロック３０９と３１３、リンク群５４Ｂと
５４Ａ（第９図）夫々の間、及び、バッファ・ブロック
４１７と４１５．リンク群１１４Ｂ、！−１１４Ａ（第
１θ図）夫々の間の通信は、ブロー／　り２４６　（！
：　２７０、＋）７’）群（２４Ｂ、！：２８Ｂ）と（
２４Ａと２８Ａ）夫々の間の通信に類似しており、これ
らは、これらのブロックと関連するフォトダイオードと
光検出器間の通信の場合に似ている。

交差点アレイ２００のフォトン交差点は光信号を入光ビ
ット・ストリームから出光ビット・ストリームに切り換
える。この交差点アレイへの入光ビット拳ストリームは
光リンクから受信されて２２１．２２２．２２３のよう
な光波再生器により適切な信号強度に再生され、そして
、バッファ拳ブロック２７０からの大電気信号は光信号
に変換されてフォトダイオード２２０により交差点アレ
イ２９０へ入力される。交差点アレイ２００の出力信号
は光波再生器２４０．２４１．２４２により増幅されて
光ファイバを駆動し、そして、光検出器２４４により増
幅されて負荷バッファ・ブロック２４６へ電気信号を発
生する。光領域で動作する光波再生器はニス　コへヤシ
（Ｓ、Ｋｏｂａｙａｓｈｉ　）外による「半導体光増幅
器Ｊ　（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＯｐｔｉｃａｌ　
Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ　）　　アイイーイーイー　スペ
クトラム（ＩＥＥＥ　Ｓ　ｅｃｔｒｕｍ　）　Ｖａｌ、
２１．　Ｎｏ、５、ｐｐ。

２６〜３３、Ｍａｙ　１９８４に記載されている。光−
電気−光領域で動作する光波再生器は市販されている。

例えば、１５Ｅ２光波再生器はニーティーアンドティー
　テクノロジー　インコーホレーテッド（ＡＴ＆Ｔ　Ｔ
ｅｃｂｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｃ、）により製造されている
。

交差点アレイ２００は、任意の出力の同一のタイム・ス
ロット群への任意の入力の任意のタイム舎スロット群を
切り換えることができる非ふくそう再調整可能交換回路
網である。交差点アレイ２００は６（！Ｉのベータ要素
を有している。このベータ要素はニー、イー、ジョエル
（Ａ、Ｅ、Ｊ’ｏａ１．）の文献「順列交換網Ｊ　　（
Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｎｅｔ
ｗａｒｋｓ）ベルシステム　テクニカル　ジャーナル（
む土胆月工ｅｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａユ
）　、　Ｖｏｌ、８８、Ｎｏ、５、ｐｐ、８１３〜８２
２　、　ｐｐ、８１３　Ｎ８１Ｂ　、　Ｍａｃ−Ｊｕｎ
ｅ１９Ｂ８　　に定義されている。これらのベータ素子
は各々左手に示した２つの入力信号と右手に示した２つ
の出力信号を有する。この素子が「オフ」状態にあると
き、頂部の入力は頂部の出力に接続され、そして、底部
の入力は底部の出力に接続される。この素子が「オン」
の状態のときに、頂部の入力は底部の出力に接続され、
そして、底部の入力は頂部の出力に接続される（交差又
は対角線伝送）、ベータ素子は特に光信号を切り換える
場合に使用するに適しています、ニオブ酸リチウムのベ
ータ要素はアイイーイーイー（ＩＥＥＥ）　ｉｔ！−界
電気通信会ａ　（Ｇｌｏｖａｌ　Ｔｅｌｅｃｏｍ膳ｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　）　、　１９
８４年の論文２１１１．２．１．アール、シー、アルフ
ェルネス（Ｒ，Ｃ，Ａｌｊｅｒｎａｇｓ）による「シン
グルモード用光束光交換」　（旧ｇｈ　５ｐｅｅｄ　０
ｐｔｉｃａｌ　５ｗ１ｔｃｈｅｓ　　ｆｏｒ　　Ｓｉｎ
ｇｌｅ−Ｍｏｄｅ　　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　　Ｃａｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎａ及び論文２Ｂ、５．１．のエッチ
、ニス、ヒントン（Ｈ。

Ｓ、Ｈｉｎｔｏｎ）による「方向性結合を用いた非ふく
そう光相互接続Ｊ　　（Ａ　Ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ　
０ｐｔｉｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｎ
ｅｔｗｏｒｋ　Ｕｓｉｎｇ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　
ＣｏｕｒｐｌｅｒＳ）に記載されている。

交差点アレイ２００は６偏のベータ要素２０１２０３．
２０５．２０７．２０９．２１１を有し、この各々は交
差点制御装置２３４により制御される。交差点アレイ２
００は４個の入光ビット赤ストリームから４個の出光ビ
ット・ストリームへの信号の切り換え及び伝送を行う、
この４個の入力はアトリンクの光２アイバ４３Ｗ（光フ
ァイバ４３Ｗに接続された光波再生器２８０に接続され
た光学的可変遅延部２８１の出力を増幅するための光波
再生器２２０）、シカゴの光ファイバ１３Ｓ（光波再生
器２２１）、ロスアンジェルスの光ファイイ＜６３ＡＥ
（光波再生器２２２）及び入光ファイバ２９Ａ（フォト
ダイオード２２３）対し通信リンク２４Ａと２８Ａを介
して接続されたダラスの通信スイッチ２２と２６からの
ものである。その４つの出ストリームは（シカゴの光フ
ァイバ１３Ｎへの）光波再生器２４０、（アトリンタの
光ファイバ４３Ｅへの）光波再生器２４１及び（ロスア
ンジェルスの光ファイ／＜６３ＡＷへの）光波再生器２
４２、そして、（ダラスの通信スイッチ２２と２６へ至
る通信リンク２４Ｂと２８Ｂに対する出光ファイバ２９
Ｂへの）光検出器２４４へ行く、全てのこの６個のベー
タ要素がオフのとき、伝送は２２３．２２２．２２０．
２２１の夫々から２４０．２４１．２４２，２４４の夫
々へなされる。ベータ要素２０１と２０３がオンのとき
は、伝送は２２２，２２３．２２１２２０から夫々２４
０．２４１．２４２．２４４へなされる。ベータ要素２
０５．２０７．２０９２１１がオンのとき、伝送は２２
０，２２１．２２３．２２２から夫々２４０．２４１．
２４２２４４へなされる。これらの通路の構成を調べて
みると、それらは対称的であり、即ち、例えば。

ロスアンジェルスからの入信号がアトリンタへの比信号
に送られるとき、アトリンタからの入信号は同時にロス
アンジェルスへの比信号に送られる。第５図に示したタ
イム・スロット群の割り島てを持つダラスのフォトン・
スイッチでは、全てのベータ要素は、タイム拳スロット
群の期間２０〜３１と、フレーム同期信号期間０にはオ
フであり、ベータ要素２０１と２０３はタイム・スロッ
ト群期間１〜３．９〜１４と１８〜１９にはオンであり
、そして、ベータ要素２０５，２０７゜２０９．２１１
はタイム・スロット群の期間４〜８と１５〜１７にはオ
ンである。更に、４つの入力端子と４つの出力端子だけ
の間に対称通路を設定するためのフォトン−スイッチの
ようなもののための通路の再構成は現存の通路には干渉
しない、これは、現存の通路の構成のいかなる変更も必
然的に、全ての端末への通路の切り換えが必要だからで
ある。

交差点アレイ２００と同一の種類の交差点アレイは又ノ
ード１１で使用することができる。対のノード７１と８
１、ノード９１と１０１の間で信号が伝送されるときを
除いてこれらのノードへ及びこれらのノードからのビッ
ト争ストリームの情報信号が重ならない場合、同一の一
般的な交差点アレイはノード３１と４１で使用すること
ができる。必要な唯一の付加事項はノード７１と８１又
は９１とｌＯｌからの光ファイバからの入力信号を持ち
、そして、これらの信号を組合わせて各７レイへの１つ
の入力信号にするように挿入されたベータ要素であり、
そして、各７レイに挿入されてこの７レイの１つの出力
信号からの入力と、ノード７１と８１．又は９１とｌｏ
ｔに対する光ファイバに接続された出力を有する第２の
ベータ要素であり、Ｓｔのベータ要素の第２の出力は第
２のベータ要素の第２の入力に接続されてこれらのノー
ド対の間に１つの通路を提供する。

又はこの代りに、ヒントン（Ｈｉｎｔｏｎ）により前に
さした論文に記載された再配列型のフォトン交差点アレ
イの無い非ふくそう形式も使用することができよう、こ
のようなアレイは各ベータ要素の１つの対角線の複数対
の端子が水平行で入力信号に直列に接続され、そして、
各ベータ要素の他の対角線からの複数対の端子が出力信
号を発生するように垂直列に直列接続されるように配列
されたベータ要素の矩形アレイよりなる。この矩形アレ
イの全てのベータ要素は相互接続される行と列の交差点
における要素を除いてｒオン」　（交差方向又は対角線
方向伝送）である、このようなアレイの使用により、１
つの通路のスイッチは他の通路の信号の同時の伝送には
干渉しないということが保証される。これは、ノード７
１と８１、又は９１と１０１からのビット番ストリーム
の情報信号が、これらの対のノード間で信号が伝送され
るときを除いて重ならなければこの例示的な実施例のフ
ォトン・スイッチのいずれにおいても問題ではない、然
し乍ら、ヒントン（Ｈｉｎｔｏｎ）の論文で記載したよ
うな非ふくそう非再配列可能なフォトン回路網は、なり
の量の一方向トラフイックが切り換えられる必要がある
場合、又は、より大きなフォトン−スイッチが必要とさ
れる場合は望ましいであろう。それはそれらが三重タイ
ム・スロット群３００４として第４図に示した種類の多
タイム・スロット群期間の自由な使用が可能となるから
である。

ダラスのノード２１はそのクロックをシカゴのノード１
１からの大信号から得ている。これはフレーム同期検出
器２３０を光検出器２４４の出力点に接続することによ
って達成される。光検出器２４４はその入力を、ベータ
要素２０３と２０９がオフ状態のときに、シカゴのノー
ド１１に接続された光リンク１３から受けとる。フレー
ム同期検出器２３０は入フレーム同期信号を検出し、こ
の信号はクロック２３２に送られる。クロック２３２は
このフレーム同期信号から全ての必要なりロック信号を
発生する。どの交差点がどの期間に動作されるべきかを
定めるプロセッサ２５０からの制御信号に関連してクロ
ック２３２の出力は交差点制御ユニット２３４を制御す
るために使用される。交差点制御ユニット２３４は上記
交差点アレイのベータ要素の各々への出力を有し、それ
により、各ベータ要素を「オン」又は「オフ」状態にす
る。交差点制御のために使用されるクロック信号は１つ
のタイム・スロット群期間の継続期間を有していてプロ
セッサ２５０からの信号の制御下に論理的に組み合され
て、いくつかの順次のタイム・スロット群期間に「オン
」状態に要素を維持するためのより長いタイミング信号
を発生する。このスイッチでは、全てのベータ要素はフ
レーム同期信号の期間に「オフ」状態であって入光ファ
イ／＜１３３（光波再生器２２１）からのフレーム同期
信号をフレーム同期信号期間にフレーム同期検出器２３
０へ接続するようにしている。

ロスアンジェルスのノード６１とフェニックスの７−ド
１１１からの信号を増幅する光波再生器２２１により発
生された信号のような他の入力信号からのタイミング信
号はノード２１内のタイミングとしては直接使用されな
い、これは、交差点アレイ２００がフレーム同期をして
いる入光ビットψストリーム間で信号を切り換え、そし
て、唯一の入力から得られるクロックを使用するからで
ある。然し乍ら、最初はフレーム同期をしているがこの
同期から外れる信号が同期に戻されることを確実にする
ことが必要である。経路切り換え期間検出器２５８は、
光検出器２４４の出力を含め経路信号切り換え期間を表
わす信号を受けるバッファ・ブロック２４６に接続され
ている。この経路切り換え期間のデジタル信号パターン
と遅延端時間は経路切り換え期間検出器２５８により検
出される。比較器２６０は、この経路切り変え期間信号
が経路切り換え期間検出器２５８に検出されるときの経
路切り換え期間信号の遅延端の時間を、（フレーム同期
検出器２３０により検出される主フレーム同期信号から
得られる）クロック２３２により発生される対応の経路
切り換え期゛間クロック信号と比較するために使用され
る。もしもこの比較器２６０が十分に大きい差を認識す
ると、信号がプロセッサ２５０に送られ、このプロセッ
サはメツセージを発生してデータ送信器２５４及び通信
スイッチ２２を介して、一定の経路切り換え期間信号を
送信したノードにそのメツセージを送り、それによりそ
のノードにその時間フレームを進めるか遅らせるかをさ
せる。この実施例では、通信スイッチ２２を含む通信ス
イッチを相互接続する共通線信号（ＣＣＳ）方式を用い
てこれらの及び他の７一ド間メツセージを送信する。

又は、代りのデータ通信回路網も使用することができる
。ノード２１は上記のＣＣ５方式を介して通信するため
にデータ拳チャネルを介して通信スイッチ２２に接続さ
れた受信機２５２と送信機２５４を有している。他の７
−ドも同様な装備を有している。

前に述べた可変の光遅延部４３Ａは光ファイバ４３Ｗか
ら来る信号とフォトン交差点アレイ２００との間に挿入
されている。光ファイバ４３Ｗからの入力信号は光波再
生器２８０により増幅され、その出力は可変遅延部２８
１への入力の場合のように信号点２８２に現われる。可
変遅延部２８１の出力点２８３はフォトン交差点アレイ
２００に接続された光波再生器２２０に接続されている
。

第８図は可変の遅延ボックス２８１の詳細を示す。この
可変の遅延部は遅延要素Ｄ９（４６０）ＤＯ（４６２）
、、、、、Ｄｏ（４６４）を有している。これらの遅延
要素は光信号を遅延させるための適当な長さの光ファイ
バのような光遅延要素である。ＤＯは要求される最大の
遅れの約半分を挿入し、ＤＯはＤＯの遅延の半分を挿入
し、。

、そして、ＤＯはＤｉの遅延の半分又はＤＯの遅延の１
１５１２を挿入する。これらの遅延要素はベータ要素、
即ち、ベータｔｏ　（４５０）、ベータ９（４５２）、
ベータ８　（４５４）、、、、ベータｌ　（４５６）、
ベータ０（４５８）により相互接続されて関連する次の
遅延要素を挿入するか又はその遅延要素を側路させる０
例えば、ベータ要素１０（４５０）が「オフ」状態の場
合、リード線２８２からの大信号は遅延部Ｄ９（４６０
）を側路し、そして、直接ベータ要素９（４５２）に行
く、逆にもしもベータ要素１０が「オン」の状態の場合
、通路２８２からの信号は遅延要素Ｄ９を介してベータ
要素９へ送られる。もしも偶数個の先行ベータ要素がｒ
オン」の状態の場合、遅延要素は側路され、そして、も
しも奇数の先行要素が「オン」の状態の場合遅延要素は
挿入される。最終のベータ要素であるベータＯは、信号
を通路２８３へ伝送するために偶数個のベータ要素が「
オフ」の状態となるように制御されなければならない。

あるいは又、光信号を電気信号に変換し、この電気信号
を可変の遅延バッファにより遅らせ、そして、この遅ら
された電気信号を光信号に再び変換して交差点アレイ２
００への入力として役立たせることによる公知の電気遅
延方式を使用して可変の遅延を使用することができる。

可変の遅延バッファ２８１に要求される最大の遅延は約
１フレーム即ち１２５マイクロ秒である。上記の１０個
の遅延段を用いることによって、１０２４で１２５マイ
クロ秒を割った値以内即ち０．１２２マイクロ秒以内に
調司することができる。これは経路切り換え期間の長さ
の約１０分の１である。ベータ要素４５０．４５２．４
５４１．、．４５６．４５８を制御する比較器２６０は
フォトン交差点アレイ２００の入力点２２０から出力点
２４４に切り換えられた遅延信号から経路切り換え期間
の発生時間をフレーム同期信号から得られた基本的なり
ロック時′間と比較する。

この比較は可変遅延ユニット４３Ａにより挿入すること
ができる遅延量を調節するために使用される。

第９図はサンフランシスコのノード５１においてタイミ
ングを配置する方法を示す、ノード５１は光信号の源で
あるが、光フアイバ間での信号の切り換えは行わない。

このようなノードでは、入光ファイバからこのノードに
入力される信号は出光ファイバへ出て行く信号とフレー
ム同期される必要はない、従って、画信号のタイミング
は電気遅延バッファを用いて調節することができる。こ
の電気遅延バッファの遅延は出光ファイバで伝送される
光信号を切り換える次のフォトン・スイッチから受信さ
れたデータ番メツセージに応答して調節されるものであ
る。出光信号の遅延は、各時間フレームがそのフォタオ
ン・スイッチにおけるタイミングとフレーム同期して到
着するように調節される。

これは第９図に示しである。この第９図は光検出器３０
１に接続された入光ファイバ５３Ｗを示し、この光検出
器３０１の信号はバッファ３０９に伝送され１通信スイ
ッチ５２へその後伝送される。フレーム同期検出器３０
５は、ノード５１が大信号から得られるタイミングに同
期されるようにクロック３０７を駆動するために使用さ
れる。

通信スイッチ５２からの画信号は、出光ファイバ５３Ｅ
に接続されたフォト自ダイオード３０３を駆動するため
に使用される。これらの画信号は可変の遅延バッファ３
１３を介して送られる。この可変遅延バッファ３１３に
より挿入される遅延量は制御回路３１１とプロセッサ３
１０からの信号に従って調節されてノード５１からの画
信号がノードｔｔの接続フォトン・スイッチに、ノード
１１のクロックにより規定されるフレーム信号とフレー
ム同期して到達することを保証している。

この遅延量と、光ファイバ５３Ｈに対するフレーム同期
信号の対応タイミングは、ノード５１からのタイミング
が調整される必要があるか否か、そして、もしも、必要
があれば、どの方向に調整される必要があるのかを示す
ノード１１のプロセッサ（図示はしてないがノード２１
のプロセッサ２５０と類似している）からのプロセッサ
３１０により受信されたデータ・メッセージに基づいて
いる。

＄ｌ０ＩＮに示したフェニックスのノード１１１は、光
ファイバへの同期信号の源でもなく、又、光信号が１本
のファイバから別のファイバに切り換えられる場所でも
ない特別なノードである。ノード１１１は信号群を受信
及び送信することができる枝ノードであるが、出フレー
ム同期信号は発生しない。この２つの出方向における信
号はフレーム同期化されない、それは、これらの信号の
各々のフレーム同期制御は別の場所にあるからである。

ダラスからの信号のためのフレーム同期制御はダラスの
ノードｚ１の制御下にあり、一方、ロスアンジェルスか
らの信号のフレーム同期制御はロスアンジェルスのノー
ド６１の制御下にある。

枝ノード１１１のための１つの伝送方向はブロック４０
０に示しである。このブロック４００は入光ファイバ６
３ＡＷば接続された光波再生器４０１、時間フレームの
開始を検出するためのフレーム検出器４０３、フレーム
検出器４０３により駆動されるクロック４０５、及びベ
ータ要素４１１を制御するためにこのクロックの出力に
より駆動される制御装置１１４０７を有している０通信
スイッチ１１２からの大電気信号はバッファ４１５に記
憶され、そして、そこからフォトダイオード４１２へ伝
送される。これらの電気信号は、これらの電気信号が割
り当てられた時刻に出光ファイバ６３ＢＷで伝送される
光ビットΦストリームに挿入できるように、バッファ４
１５で遅延される。この遅延はタイミング制御回路４０
８とプロセッサ４３０からの入力により制御される。プ
ロセッサ４３０は、各ノードに対してタイム・スロット
群を割り当てるプロセッサ２５０（第２図）からメツセ
ージを受けとる。尚、ノード１１１は如何なるタイミン
グも変化させないので、ノード２１のプロセッサ２５０
からの遅延変更要求メツセージには応答しない。光リン
ク６３のノードについてはノード６１だけがノード２１
からのこのメツセージに応答する。

ベータ要素４１１がオフのとき、入光ファイバ６３ＡＷ
からの信号は出光ファイバ６３ＢＷに接続された光波再
生器４０２に送られる！ベータ要素４１１がオンのとき
、フォトダイオード４１２の出力は光波再生器４０２に
送られて、出力光ファイバに伝送される。又、ベータ要
素４１１がオンのとき、入信号光波再生器４０１の出力
は光検出器４１３を介してバッファ４１７に送られ、続
いて、フェニックスの枝ノード１１１に関連する通信ス
イッチ１１２に送られ、そして、通信スイー２千１１２
からの信号を表わすフォトダイオード４１２の出力は光
波再生器４０２に送られ、そして出光ファイバ６３ＢＷ
を介して伝送される。

ブロック４２０は逆方向においてフェニックスの鈷ノー
）、′ｔｔｔを呑ｌ、で伝送を爛１濶し　１楢スイッチ
１１２からの出光ファイバ６３ＡＥに対する信号の挿入
と、入光ファイバ６３ＢＥから受信された信号の通信ス
イッチ１１２への伝送を制御する。ブロック４２０は１
つの点を除きブロック４００と同一である。ｆｆち、別
個のフレーム検出器とクロックがボックス４２０の対応
ベータ要素を制御するために要求されても、そのクロッ
クの１つだけが、枝ノード１１１に関連する通信スイッ
チ１１２のクロックを駆動する。ブロック４００と４２
０は両方ともプロセッサ４３０からの信号により制御さ
れる。

第１１図は、フォトン自スイッチへの入力信号を同期化
するために必要な信号を検出するために使用することが
できる代替装置である。ベータ要素２９４は光ファイバ
１３ｓからの光波再生器２２１（第７図）とフォトン交
差点アレイ２００の第１段のベータ要素２０３との間に
直列に挿入されている。ベータ要素２９４の第２の出力
は光検出器２９５に接続されている。光検出器２９５の
出力は、フレーム同期検出器２３０（第７図）への入力
として使用されてフレーム同期信号のタイミングを検出
する。フレーム同期信号発生器２９７はフォトダイオー
ド２９６を介してベータ要素２９４の他の入力点に接続
されて、フレーム同期信号をベータ要素２０３に伝送し
、そこからフォトン交差点アレイ２００の出力点へ伝送
するようにしている。同様な回路をフォトン交差点アレ
イ２００への他の入力点に接続することもできよう、こ
の類似の回路のベータ要素２９４のようなベータ要素は
フレーム同期期間には「オン」状態にあろう、２３０の
ような同期検出器は、フレーム同期信号のドリフトが対
応する経路切り換え期間信号のドリフトを検出すること
によって検出される第７図の構成を使用せずに、フォト
ン交差点アレイ２００への任意の入力のフレーム同期信
号のタイミングの任意のドリフトを直接検出するために
使用することができる。

この説明の大部分は双方向チャネルでのデジタル音声信
号の切り換えを扱ってきたが、この発明の基本原理は他
の種類の信号の切り換えにも摘要できる０例えば、ｉｏ
ｏ個の音声チャネルと同じ位多くの１秒間当りのデジタ
ル情報ビットを必要とするビデオ信号が切り換えられる
べき場合、このようなビデオ信号は３個又は４個の隣接
時間期間を用いて伝送することができる。このビデオ信
号が一方向信号の場合、逆の方向への伝送のための３個
又は４個の時間期間が別の信号に利用可能である。

上記の説明は光学的な源と目的地が通信スイッチに接続
されている場合に限られたが、源又は目的地に私設交換
機を接続させることもできる。その場合、光ストリーム
が発生される点、又は、光ストリームがフォトン・スイ
ッチに入る点のいずれかで光信号をフレーム同期させる
ことだけが必要である。

上記の説明はこの発明の単に例示的な実施例と考えられ
る０例えば、化アメリカ回路網で使用されるような互い
に異るノードおよび通信スイッチ間でフレーム同期を達
成するために他の代替的な技術を使用することもできよ
う、尚、この発明の思想及び範囲から逸脱せずに当業者
により種々の数多くの他の構成が想到されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は光通信回路網の１つのノードと、この
ノードのフォトン・スイッチに出入する信号のブロック
線図であり、 第３図は１１個のノードを含む通信回路網のブロック線
図であり、 第４図は２つの時間フレームの部分を有する光ビット・
ストリームの時間図であり、 第５図はフォトンΦスイッチにおける１つの時間フレー
ム内で切り変えられる通信回路網の信号の時間図であり
、 第６図は第３図の回路のノード間の時間関係を示し、 第７図は第２図のノードの更に詳細なブロック線図であ
り、 第８図は可変の光遅延線の図であり、 第９図と第１０図は光信号の源又は目的地にお１、Ｊ＋
１　Ｊ　　Ｖ　Ｔ＆ｔｔ仕ｔ−し−小イーーｈ値Ｍ鴫４
ｃ　Ｌｌそして、 第１１図は第６図のノードに関する代替的なフレーム同
期検出回路のブロック線図である。 （主要部分の符号の説明） ノード、、、、、２１．１３ 光ファイバ、、、４３．６３ 通信スイッチ、、、２２．２６ 通信リンク、、、２４．２８ ノード、、、　　　１１．２１．３１．４１゜５１．６
１．７１．８１゜ ９１．１０１、 通信スイッチ０．１２．２２．２６．３２．４２．５２
．６２．７２． ８２．９２．１０２．１１２ 遅延部、、、１３Ａ、３３Ａ、３６Ａ、３６Ｂ、４３Ａ ベータ要素、、、２０１，２０３，２０５．２０７．２
０９，２１１゜ ４５０．４５２．４５４． ４５６．４５８゜ 遅延要素、、、　　４６０．４６２．４６４゜主クロッ
ク、、、１８、 出願人　　　アメリカン　テレフォン　アンドテレグラ
フ　カムパニー Ｆ／に、　／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ビット・ストリームであって、信号群（３００３
   ）よりなる周期的なフレーム（３００５）を有し、各前
   記信号群が複数のタイム・スロットよりなり、このタイ
   ム・スロットの各々がデジタル情報ビットを有し、各前
   記信号群が経路切り換え期間（３０１４）により時間的
   に分離されている、光ビット・ストリーム、 前記複数のタイム・スロットの通信のため に各前記信号群を所定の目的地（１２）へ割り当てるた
   めの手段（２５０）、及び、 各前記経路切り換え期間に制御されて（２ ３４）夫々の所定の目的地へ光領域における割り当てら
   れた信号群の各々を切り換えるためのフォトン・スイッ
   チ手段（２００）を有することを特徴とする光通信装置
   。 ２、特許請求の範囲第１項の光通信装置であって、前記
   所定の目的地の内の１つが、前記複数のタイム・スロッ
   トの前記１つの所定目的地への通信のために割り当てら
   れた信号群に対応する光信号を前記１つの所定の目的地
   のための対応する目的地電気信号に変換するための光／
   電気変換手段を有する光通信装置。 ３、特許請求の範囲第１項の光通信装置であって、 電気通信信号を発生するための通信源、及び前記電気通
   信信号を前記光ビット・ストリ ームの光信号に変換するための電気／光変換手段を更に
   有する光通信装置。 ４、特許請求の範囲第３項の光通信装置であって、前記
   電気／光変換手段は前記光信号の発生前に調節可能な遅
   延を導入するための手段を更に有している光通信装置。 ５、特許請求の範囲第１項の光通信装置であって、前記
   割り当てるための手段は前記信号群の各々を割り当てる
   ためのプロセッサ手段を有する光通信装置。 ６、各々が光信号ストリームを伝送する複数個の光通路
   を有し、この光信号ストリームは複数の信号群（３００
   ３）よりなる複数の周期的なフレーム（３００５）を有
   し、各前記信号群は複数のタイム・スロットを有し、こ
   のタイム・スロットの各々はデジタル情報ビットを有し
   、そして、各信号群は制御期間（３０１４）の間にイン
   タリーブされており、前記複数の光通路は複数の光入通
   路（２２１）と複数の光出通路（２４０）を有し、 前記複数の光入通路から前記複数の光出通 路に光領域切り変え可能接続を確立するためのフォトン
   ・スイッチ手段（２００）を有し及び、 前記光領域において連続的に受信された信 号群を前記複数の光入通路と光出通路の内の特定のもの
   の間で通信するために前記制御期間にだけ前記フォトン
   ・スイッチを動作させてこのフォトン・スイッチを通る
   切り換えられた接続を維持する為の制御手段（２３４、
   ２５０）を有することを特徴とする光通信装置。 ７、複数の所定の目的地（１２）の各々に対して複数の
   タイム・スロットを通信するための情報信号を複数の周
   期信号群（３００３）の各々に割り当て（２５０）、 前記複数個の周期信号群よりなる周期的な フレーム（３００５）を有し、各前記信号群が経路切り
   変え期間（３０１４）により時間的に分離された光ビッ
   ト・ストリームを発生し、及び、 光領域において、前記割り当てられた複数 の周期信号群の夫々を夫々の所定目的地に切り変え（２
   ００）る段階を有することを特徴とする光通信回路網で
   情報信号を伝送する光通信方法。 ８、特許請求の範囲第７項の方法であって、前記所定の
   目的地の内の１つは光／電気変換手段を有し、そして、
   前記切り変え段階は更に前記割り当てられた複数の周期
   信号群の内 の１つを前記光／電気変換手段へ切り換え、及び、 前記複数の周期信号群の内の前記１つを電 気信号に変換する段階を更に有する光通信回路網で情報
   信号を伝送する光通信方法。 ８、特許請求の範囲第７項の方法であって、前記割り当
   て段階は通信回路網の複数のノードからトラフィック・
   データを表わすデータ・メッセージを受信し、及び、 前記受信されたデータ・メッセージに応答 して信号群を割り当てる段階を有する光通信回路網で情
   報信号を伝送する光通信方法。 １０、特許請求の範囲第７項の方法であって、前記切り
   換え段階は、前記光ビット・ストリームの前記信号によ
   る制御とは独立に前記割り当て段階の制御下で実行され
   る光通信回路網で情報信号を伝送する光通信方法。