JPH06319162A - 多次元伝送システムおよび多次元交換ネットワーク - Google Patents
多次元伝送システムおよび多次元交換ネットワークInfo
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- JPH06319162A JPH06319162A JP5303956A JP30395693A JPH06319162A JP H06319162 A JPH06319162 A JP H06319162A JP 5303956 A JP5303956 A JP 5303956A JP 30395693 A JP30395693 A JP 30395693A JP H06319162 A JPH06319162 A JP H06319162A
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 少なくとも3つの自由度、時間、波長および
空間、を利用する交換ネットワークを提供する。 【構成】 2地点間交換を含む1実施例において、入力
と出力間の各空間チャネルは出力を特徴づけるタイムス
ロットと波長座標を割当てられ、そして入力送信機と出
力受信機は適切な時間と波長座標に同調され、さらに選
択スイッチングを利用して入力と出力間の空間チャネル
を完成する。汎用スイッチングのための別の実施例にお
いて、各入力チャネルは1組の空間、タイムスロット、
および波長の座標を割当てられており、そして入力信号
は、適切な座標セットを有するこれらの入力に選択的に
連結する出力のすべてに同報通信される。
空間、を利用する交換ネットワークを提供する。 【構成】 2地点間交換を含む1実施例において、入力
と出力間の各空間チャネルは出力を特徴づけるタイムス
ロットと波長座標を割当てられ、そして入力送信機と出
力受信機は適切な時間と波長座標に同調され、さらに選
択スイッチングを利用して入力と出力間の空間チャネル
を完成する。汎用スイッチングのための別の実施例にお
いて、各入力チャネルは1組の空間、タイムスロット、
および波長の座標を割当てられており、そして入力信号
は、適切な座標セットを有するこれらの入力に選択的に
連結する出力のすべてに同報通信される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交換ネットワークに関
し、より詳細には、少なくとも3次元、通常、次元は時
間、空間、波長および方向のような自由度として定義さ
れるが、を利用する交換ネットワークに関する。
し、より詳細には、少なくとも3次元、通常、次元は時
間、空間、波長および方向のような自由度として定義さ
れるが、を利用する交換ネットワークに関する。
【0002】
【従来の技術】将来の通信ネットワークは、異なる利用
(例えばマルチメディア、並行処理)によって設定され
る要求を満たすために、高容量および高連結性の両者を
備える必要があるだろう。高容量は多量の情報を多くの
ユーザに伝達するために必要であり、そして高連結性は
多数のユーザを支援するために必要である。
(例えばマルチメディア、並行処理)によって設定され
る要求を満たすために、高容量および高連結性の両者を
備える必要があるだろう。高容量は多量の情報を多くの
ユーザに伝達するために必要であり、そして高連結性は
多数のユーザを支援するために必要である。
【0003】数次元を利用する場合、2つの主な利点が
あるが、その第1は複雑性が低減されていること、そし
て第2は連結性(すなわち、スケール可能性)が増加し
ていることである。これらの利点の背後にある論拠は、
物理的要因(例えば、混線、有限スペクトル、論理速
度)によって設定される限界のために、1次元では多数
の別個のチャネルを達成しにくいという点である。しか
し、数次元がこの負荷を共用する場合、これらの限界
は、もっと多数の別個のチャネルを認められるように緩
められる。例えば、1次元ネットワークでは、この次元
に群がる10,000個の別個のチャネルを必要とする
が、一方、2次元を利用する場合は、10,000の同
じ連結性を達成するために、各次元において、100個
の別個のチャネルを必要とするだけでよい。例えば、波
長と空間の両次元を利用する2次元ネットワークによっ
て、1次元ネットワーク(波長または空間のどちらかの
次元)におけるより少ない空間素子および、より高い連
結性を有する所望の連結性を達成することができる。高
次元ネットワークによって、一層少ない空間素子および
一層高い連結性を生じることができる。例えば、時間、
空間および波長を利用する3次元ネットワークにおい
て、1,000の連結性は各次元に対して10のサイズ
で達成することができ、そして1,000,000の連
結性は各次元に対して100のサイズで達成することが
できる。
あるが、その第1は複雑性が低減されていること、そし
て第2は連結性(すなわち、スケール可能性)が増加し
ていることである。これらの利点の背後にある論拠は、
物理的要因(例えば、混線、有限スペクトル、論理速
度)によって設定される限界のために、1次元では多数
の別個のチャネルを達成しにくいという点である。しか
し、数次元がこの負荷を共用する場合、これらの限界
は、もっと多数の別個のチャネルを認められるように緩
められる。例えば、1次元ネットワークでは、この次元
に群がる10,000個の別個のチャネルを必要とする
が、一方、2次元を利用する場合は、10,000の同
じ連結性を達成するために、各次元において、100個
の別個のチャネルを必要とするだけでよい。例えば、波
長と空間の両次元を利用する2次元ネットワークによっ
て、1次元ネットワーク(波長または空間のどちらかの
次元)におけるより少ない空間素子および、より高い連
結性を有する所望の連結性を達成することができる。高
次元ネットワークによって、一層少ない空間素子および
一層高い連結性を生じることができる。例えば、時間、
空間および波長を利用する3次元ネットワークにおい
て、1,000の連結性は各次元に対して10のサイズ
で達成することができ、そして1,000,000の連
結性は各次元に対して100のサイズで達成することが
できる。
【0004】さらに、ネットワークのハードウェア複雑
性が、必要とされる基本能動交換素子の数として定義さ
れる場合、適切な設計によって、ハードウェア複雑性を
比例的に増加させずに、連結性を増加し得ることは周知
である。
性が、必要とされる基本能動交換素子の数として定義さ
れる場合、適切な設計によって、ハードウェア複雑性を
比例的に増加させずに、連結性を増加し得ることは周知
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ハー
ドウェア複雑性を比例的に増加させずに、連結性を増加
し得る多次元交換ネットワークを提供することにある。
ドウェア複雑性を比例的に増加させずに、連結性を増加
し得る多次元交換ネットワークを提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、少なくとも3つの自
由度、時間、波長および空間、を利用する多次元交換ネ
ットワークを提供することにある。
由度、時間、波長および空間、を利用する多次元交換ネ
ットワークを提供することにある。
【0007】本発明のさらに他の目的は、このような多
次元ネットワークに用いられる多次元伝送システムを提
供することにある。
次元ネットワークに用いられる多次元伝送システムを提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、個別次元と
して少なくとも時間、空間および波長を含む多次元ネッ
トワークに関する。発明を実行するには2つの基本的ア
プローチがある。
して少なくとも時間、空間および波長を含む多次元ネッ
トワークに関する。発明を実行するには2つの基本的ア
プローチがある。
【0009】2地点間通信に最適の、第1のアプローチ
では、多次元ネットワークにおける連結は、所定の送信
端末、あるいは入力と、所定の受信端末、あるいは出力
との間に、中央制御の指令の下に3段階で、生成され
る。これらの段階には、まず、空間以外の次元の各々に
座標を割当てる段階と、次に入力送信機および出力受信
機をこれらの座標に同調させる段階と、そして最後に、
空間ネットワークにおけるいずれかのスイッチをセット
して、選択的スイッチングによって、入力と出力間の座
標を満足させるような経路を生成する段階とが含まれて
いる。従来技術を利用してスイッチングを制御すること
ができる。
では、多次元ネットワークにおける連結は、所定の送信
端末、あるいは入力と、所定の受信端末、あるいは出力
との間に、中央制御の指令の下に3段階で、生成され
る。これらの段階には、まず、空間以外の次元の各々に
座標を割当てる段階と、次に入力送信機および出力受信
機をこれらの座標に同調させる段階と、そして最後に、
空間ネットワークにおけるいずれかのスイッチをセット
して、選択的スイッチングによって、入力と出力間の座
標を満足させるような経路を生成する段階とが含まれて
いる。従来技術を利用してスイッチングを制御すること
ができる。
【0010】入力が、たとえ1つがすでに連結していて
も、1つ以上の出力に連結できるようなノンブロッキン
グ汎用交換ネットワークのために特に設計された第2の
アプローチでは、各入力は、空間次元、波長次元、タイ
ムスロット次元、および時々は方向次元から成る独自の
セットを備えており、そして出力は適切な次元のセット
を有するものを探し出すことによって、入力を選択す
る。これは、N入力が、全入力をN出力のそれぞれに同
報通信する受動同報通信メディアに連結しているような
システムとして見ることができる。各入力は、kの座標
によって定められ、かつ、次元あたり1つのkの固定チ
ャネルから構成された独自のk次元チャネル上にある。
ネットワークの他端において、N出力のそれぞれは、各
次元におけるその適切な座標を選択することによって、
いずれかの入力を選択することができる。適切な態様で
制御された中間交換ネットワークは、入力と出力間に適
切な経路を完成する。
も、1つ以上の出力に連結できるようなノンブロッキン
グ汎用交換ネットワークのために特に設計された第2の
アプローチでは、各入力は、空間次元、波長次元、タイ
ムスロット次元、および時々は方向次元から成る独自の
セットを備えており、そして出力は適切な次元のセット
を有するものを探し出すことによって、入力を選択す
る。これは、N入力が、全入力をN出力のそれぞれに同
報通信する受動同報通信メディアに連結しているような
システムとして見ることができる。各入力は、kの座標
によって定められ、かつ、次元あたり1つのkの固定チ
ャネルから構成された独自のk次元チャネル上にある。
ネットワークの他端において、N出力のそれぞれは、各
次元におけるその適切な座標を選択することによって、
いずれかの入力を選択することができる。適切な態様で
制御された中間交換ネットワークは、入力と出力間に適
切な経路を完成する。
【0011】
【実施例】図1では、5つの交換階梯(時間,波長,空
間,波長および時間)を有する対称な波長・時間・空間
2地点間交換ネットワーク10が示されている。波長分
割多重および時分割多重の両者はlとmの積の多重化係
数と共に利用されるが、但しlは時分割サブチャネルの
数であり、mは波長サブチャネルの数である。空間ネッ
トワークは波長選択クロスタイプであり、そして例え
ば、IBM技術公開会報(Vol.34#10A,19
92年3月)に記述された種類の物を選択するために、
同調可能光フィルタ(TOF)を利用する、ベクトルマ
トリックス乗算アーキテクチャに基づいている。このネ
ットワークによって2地点間相互接続を可能にする。
間,波長および時間)を有する対称な波長・時間・空間
2地点間交換ネットワーク10が示されている。波長分
割多重および時分割多重の両者はlとmの積の多重化係
数と共に利用されるが、但しlは時分割サブチャネルの
数であり、mは波長サブチャネルの数である。空間ネッ
トワークは波長選択クロスタイプであり、そして例え
ば、IBM技術公開会報(Vol.34#10A,19
92年3月)に記述された種類の物を選択するために、
同調可能光フィルタ(TOF)を利用する、ベクトルマ
トリックス乗算アーキテクチャに基づいている。このネ
ットワークによって2地点間相互接続を可能にする。
【0012】ネットワークの素子の番号付けが複雑にな
りすぎないようにするために、ネットワークで同じ関係
を持ち、そして同じ機能を行うすべての同様な素子に
は、同じ参照数字が与えられる。
りすぎないようにするために、ネットワークで同じ関係
を持ち、そして同じ機能を行うすべての同様な素子に
は、同じ参照数字が与えられる。
【0013】空間ネットワーク(クロスバー)はn本の
入力ファイバ11から成り、その各々は1×n光スプリ
ッタ12(中空の円で示される)に連結し、そしてそれ
は1列のTOF14(同調可能光フィルタ)に連結した
n本のファイバ13の間で光エネルギーを分割し、従っ
て入力jは列jのn個の全TOFに同報通信する。マト
リックスの他側では、出力ファイバ15の各々が、出力
iは行iから集めるというように、結合手段16によっ
て、対応する行に連結したn本のファイバから光エネル
ギーを集める。この構成ではn2 個の独立TOFがあ
り、その各々がそれぞれの入力・出力ファイバ組間の連
結のもとになっている。このような関係でのTOFは、
1本の入力ファイバと1本の出力ファイバを有し、かつ
所定数の波長に至るまで同時に伝達するよう選択するこ
とができる光フィルタを意味する。TOFから特定波長
を選択するために、リードCで示される制御ネットワー
クから、電気制御信号が印加される。TOFが音響光学
技術で実現される場合、この信号は、所望の波長を選択
する音響信号を発生するRF信号である。タイムスロッ
トtp で、入力ファイバjから出力ファイバiに波長λ
k を送信するために、制御RF信号は、タイムスロット
tp で、周波数fk で、TOFaij に印加されねばなら
ない。但し、fk は1/λk に比例する。TOFの各々
は、当業者に周知のいずれかの適切な態様で、独立して
制御される。同時に送られる多重波長の場合には、RF
制御信号は対応する周波数を含んでいなければならな
い。
入力ファイバ11から成り、その各々は1×n光スプリ
ッタ12(中空の円で示される)に連結し、そしてそれ
は1列のTOF14(同調可能光フィルタ)に連結した
n本のファイバ13の間で光エネルギーを分割し、従っ
て入力jは列jのn個の全TOFに同報通信する。マト
リックスの他側では、出力ファイバ15の各々が、出力
iは行iから集めるというように、結合手段16によっ
て、対応する行に連結したn本のファイバから光エネル
ギーを集める。この構成ではn2 個の独立TOFがあ
り、その各々がそれぞれの入力・出力ファイバ組間の連
結のもとになっている。このような関係でのTOFは、
1本の入力ファイバと1本の出力ファイバを有し、かつ
所定数の波長に至るまで同時に伝達するよう選択するこ
とができる光フィルタを意味する。TOFから特定波長
を選択するために、リードCで示される制御ネットワー
クから、電気制御信号が印加される。TOFが音響光学
技術で実現される場合、この信号は、所望の波長を選択
する音響信号を発生するRF信号である。タイムスロッ
トtp で、入力ファイバjから出力ファイバiに波長λ
k を送信するために、制御RF信号は、タイムスロット
tp で、周波数fk で、TOFaij に印加されねばなら
ない。但し、fk は1/λk に比例する。TOFの各々
は、当業者に周知のいずれかの適切な態様で、独立して
制御される。同時に送られる多重波長の場合には、RF
制御信号は対応する周波数を含んでいなければならな
い。
【0014】各入力ファイバ11には、その各々がファ
イバに結合した同調可能送信機17(円で示される)に
よっても表される、m個の波長送信機ノードがある。各
同調可能送信機にl個のタイムノードが与えられている
(同調可能送信機17への垂直線上のXで図示され
る)。タイムノード(各々が1入力を表す)の総数はN
=lmnである。特定の同調可能送信機に結合したタイ
ムノードはすべて、異なるタイムサブチャネル(スロッ
ト)を有しており、同様に、共通ファイバを共用する同
調送信機は異なる波長のサブチャネルを有している。出
力段も、類似した構造となっていて、n個のTOFに関
連するn本の出力ファイバ15の各々は、m個の同調可
能受信機18(円で表される)に供給される。各同調可
能受信機にはl個のタイムノード19(垂直線上のXで
表される)が与えられている。タイムノード(出力)の
総数はN=lmnである。共通ファイバ上に置かれた同
調可能受信機はすべて、異なる波長サブチャネルを有し
ている。同様に、共通同調可能受信機に結合したタイム
ノードはすべて、異なるタイムサブチャネルを有する。
イバに結合した同調可能送信機17(円で示される)に
よっても表される、m個の波長送信機ノードがある。各
同調可能送信機にl個のタイムノードが与えられている
(同調可能送信機17への垂直線上のXで図示され
る)。タイムノード(各々が1入力を表す)の総数はN
=lmnである。特定の同調可能送信機に結合したタイ
ムノードはすべて、異なるタイムサブチャネル(スロッ
ト)を有しており、同様に、共通ファイバを共用する同
調送信機は異なる波長のサブチャネルを有している。出
力段も、類似した構造となっていて、n個のTOFに関
連するn本の出力ファイバ15の各々は、m個の同調可
能受信機18(円で表される)に供給される。各同調可
能受信機にはl個のタイムノード19(垂直線上のXで
表される)が与えられている。タイムノード(出力)の
総数はN=lmnである。共通ファイバ上に置かれた同
調可能受信機はすべて、異なる波長サブチャネルを有し
ている。同様に、共通同調可能受信機に結合したタイム
ノードはすべて、異なるタイムサブチャネルを有する。
【0015】入力と出力間の連結は、各次元に1つの3
サブチャネルから構成された経路を介して、すなわち三
つ組(λh ,ti ,sj )を介して、確立されている。
従って、ネットワークにおける同時連結の総数は、N=
lmnである。すべての可能な構成(N!)を支援する
ために、光送信機ならびに受信機の、波長次元の選択座
標、時間次元の選択座標に時間多重化するために利用さ
れるであろうタイムスロット交換装置(TSI)、およ
び時間と波長の座標に対応する制御信号に応答して所望
の経路選択を与えるであろう変更可能波長・時間選択ス
イッチへの完全な同調可能性が必要とされる。波長と時
間の次元でのサブチャネルの数は、動作のモード、すな
わち、再配置可能(現存の連結が再配置されて遊び入力
出力組間の連結を可能にする必要があるようなモー
ド)、あるいは非ブロック化(現存の連結を妨害するこ
となく、理想入力出力組間に連結を構成できるようなモ
ード)、に依存する。再配置可能に対しては、m個の波
長サブチャネルおよびl個の時間サブチャネルが必要で
あり、一方、非ブロック化に対しては、(2m−1)個
の波長サブチャネルと(2l−1)の時間サブチャネル
で十分である。
サブチャネルから構成された経路を介して、すなわち三
つ組(λh ,ti ,sj )を介して、確立されている。
従って、ネットワークにおける同時連結の総数は、N=
lmnである。すべての可能な構成(N!)を支援する
ために、光送信機ならびに受信機の、波長次元の選択座
標、時間次元の選択座標に時間多重化するために利用さ
れるであろうタイムスロット交換装置(TSI)、およ
び時間と波長の座標に対応する制御信号に応答して所望
の経路選択を与えるであろう変更可能波長・時間選択ス
イッチへの完全な同調可能性が必要とされる。波長と時
間の次元でのサブチャネルの数は、動作のモード、すな
わち、再配置可能(現存の連結が再配置されて遊び入力
出力組間の連結を可能にする必要があるようなモー
ド)、あるいは非ブロック化(現存の連結を妨害するこ
となく、理想入力出力組間に連結を構成できるようなモ
ード)、に依存する。再配置可能に対しては、m個の波
長サブチャネルおよびl個の時間サブチャネルが必要で
あり、一方、非ブロック化に対しては、(2m−1)個
の波長サブチャネルと(2l−1)の時間サブチャネル
で十分である。
【0016】経路選択プロセスを説明するために、グラ
フ理論的表記法が利用されており、それに対する有用な
定義を以下に述べる。グラフGは頂点と辺の集合であっ
て、辺(v,w)は2つの異なる頂点の非順序セットで
ある。辺(v,w)が二度以上発生し得る場合に、Gは
多重グラフである。辺(v,w)はvおよびwに接続し
ており、そして頂点vおよびwは隣接している。S1 と
S2 が頂点を分割し、従って、各辺がS1 の頂点および
S2 の頂点に接続する場合、グラフは、頂点セット
S1 ,S2 を有する、2部グラフである。頂点vの次数
はvに接続する辺の数である。全頂点が同じ次数である
場合、グラフは正則である。
フ理論的表記法が利用されており、それに対する有用な
定義を以下に述べる。グラフGは頂点と辺の集合であっ
て、辺(v,w)は2つの異なる頂点の非順序セットで
ある。辺(v,w)が二度以上発生し得る場合に、Gは
多重グラフである。辺(v,w)はvおよびwに接続し
ており、そして頂点vおよびwは隣接している。S1 と
S2 が頂点を分割し、従って、各辺がS1 の頂点および
S2 の頂点に接続する場合、グラフは、頂点セット
S1 ,S2 を有する、2部グラフである。頂点vの次数
はvに接続する辺の数である。全頂点が同じ次数である
場合、グラフは正則である。
【0017】GのマッチングMは、1組しか同じ頂点に
接続していない、辺の組である。Mは、Mにおける辺に
接続するいずれの頂点をもカバーする。Gの辺彩色はG
における各辺に対して色を割当てることである。従っ
て、所定の色を持つすべての辺はマッチングを形成す
る。最小の辺彩色は、できるだけ最少数の色を使用す
る。オンライン辺彩色は、Gにおける各辺に対して色を
割当てることであり、このグラフでは、隣接する辺(す
なわち、共通頂点に接続しているそれ)は別々の色であ
り、辺は途中で、連結され/中断されており、そして色
の割当てを再配置することも許されている。
接続していない、辺の組である。Mは、Mにおける辺に
接続するいずれの頂点をもカバーする。Gの辺彩色はG
における各辺に対して色を割当てることである。従っ
て、所定の色を持つすべての辺はマッチングを形成す
る。最小の辺彩色は、できるだけ最少数の色を使用す
る。オンライン辺彩色は、Gにおける各辺に対して色を
割当てることであり、このグラフでは、隣接する辺(す
なわち、共通頂点に接続しているそれ)は別々の色であ
り、辺は途中で、連結され/中断されており、そして色
の割当てを再配置することも許されている。
【0018】経路選択プロセスは以下の通りであるが、
先ず、再配置可能な場合を考える。必要な連結のリスト
を与えられると、次数lと2mn個の頂点セットを有す
る2部多重グラフ(BPMG)を「辺彩色」することに
よって、時間サブチャネル割当てが見つかる。各時間サ
ブチャネル割当て(総計l)ごとに、続いて波長サブチ
ャネル割当てが見つけられる。これは、次数mと2n個
の頂点セットを有するl個のBPMGのそれぞれを辺彩
色すること(平行して行うことができる)によって行わ
れる。この後、各入力出力組に対する波長および時間の
サブチャネルが見つかり、空間サブチャネルは、この入
力出力組の適切な入力および出力ファイバを連結するT
OFを実現することによって、容易に見つかる。上述の
チャネル割当ては、連続して(先ず時間、次いで波長、
それから空間)、行われることに注目されたい。入力−
出力チャネルを見つけるのに要する時間はO(Nlog
2N)である。はっきりさせるために、n=3,m=2
そしてl=2、すなわちN=12であるような特定例を
考えてみる。12個の入力/出力の各々は、入力/出力
の実際の物理的位置に対応する三つ組(u,v,w)で
表されるが、但し、uはこの入力/出力が連結されるフ
ァイバに対応し、vは入力/出力が取付けられる同調可
能送信機/受信機に対応し、そしてwは各送信機/受信
機に取付けられた垂直線における入力/出力の物理的位
置であって、例えば、(2,1,2)は、送信機/受信
機No.1を介して、ファイバNo.2に結合した入力
/出力に対応しており、そしてこの入力出力は、送信機
/受信機No.1に取付けられた垂直線の底部に位置す
る。再配置可能の場合に、その各々が対応する入力と出
力の2つの三つ組で表された、12個の連結のリストが
与えられる。
先ず、再配置可能な場合を考える。必要な連結のリスト
を与えられると、次数lと2mn個の頂点セットを有す
る2部多重グラフ(BPMG)を「辺彩色」することに
よって、時間サブチャネル割当てが見つかる。各時間サ
ブチャネル割当て(総計l)ごとに、続いて波長サブチ
ャネル割当てが見つけられる。これは、次数mと2n個
の頂点セットを有するl個のBPMGのそれぞれを辺彩
色すること(平行して行うことができる)によって行わ
れる。この後、各入力出力組に対する波長および時間の
サブチャネルが見つかり、空間サブチャネルは、この入
力出力組の適切な入力および出力ファイバを連結するT
OFを実現することによって、容易に見つかる。上述の
チャネル割当ては、連続して(先ず時間、次いで波長、
それから空間)、行われることに注目されたい。入力−
出力チャネルを見つけるのに要する時間はO(Nlog
2N)である。はっきりさせるために、n=3,m=2
そしてl=2、すなわちN=12であるような特定例を
考えてみる。12個の入力/出力の各々は、入力/出力
の実際の物理的位置に対応する三つ組(u,v,w)で
表されるが、但し、uはこの入力/出力が連結されるフ
ァイバに対応し、vは入力/出力が取付けられる同調可
能送信機/受信機に対応し、そしてwは各送信機/受信
機に取付けられた垂直線における入力/出力の物理的位
置であって、例えば、(2,1,2)は、送信機/受信
機No.1を介して、ファイバNo.2に結合した入力
/出力に対応しており、そしてこの入力出力は、送信機
/受信機No.1に取付けられた垂直線の底部に位置す
る。再配置可能の場合に、その各々が対応する入力と出
力の2つの三つ組で表された、12個の連結のリストが
与えられる。
【0019】先ず、各連結に対するタイムスロットは、
次数l=2および2mn=12個の頂点を有するBPM
Gを辺彩色することによって決定される。12組の各々
は2つの可能なタイムスロットの1つ(例えば、t0 ま
たはt1 )を割当てられる。連結の各々に対する波長サ
ブチャネルを見つけるために、各々が次数m=2,2n
=6個の頂点セットを有する2BPMG(各タイムスロ
ットに対して1つの)に進む。これらのグラフにおける
辺はタイムスロット割当てが終わるごとに1回、決定さ
れる。2グラフの辺彩色の後、波長の割当てが完了する
のであるが、この場合、各連結は2波長サブチャネルの
うちの所定の1つ(例えばλ0 またはλ1 )である。
次数l=2および2mn=12個の頂点を有するBPM
Gを辺彩色することによって決定される。12組の各々
は2つの可能なタイムスロットの1つ(例えば、t0 ま
たはt1 )を割当てられる。連結の各々に対する波長サ
ブチャネルを見つけるために、各々が次数m=2,2n
=6個の頂点セットを有する2BPMG(各タイムスロ
ットに対して1つの)に進む。これらのグラフにおける
辺はタイムスロット割当てが終わるごとに1回、決定さ
れる。2グラフの辺彩色の後、波長の割当てが完了する
のであるが、この場合、各連結は2波長サブチャネルの
うちの所定の1つ(例えばλ0 またはλ1 )である。
【0020】非ブロック化の場合の経路選択プロセスは
幾分異なり、そして各入力・出力組ごとに独立して行わ
れる。特定組合せを連結するために、2個のBPMGだ
けが利用される。先ず、2mn個の頂点セットを有する
l次数BPMGを利用し、そして「オンライン辺彩色」
を利用して、対応する時間サブチャネルを見つけ出す。
一旦、時間サブチャネルが見つかると、それは、次数
m,2n個の頂点セットを有する(前に見つかった時間
サブチャネルの)対応するBPMGと参照される。「オ
ンライン辺彩色」を利用して、対応する波長サブチャネ
ルが見つけられる。空間サブチャネルは、入力出力組の
対応する入力出力ファイバを識別することによって見つ
かる。入力出力チャネルを見つけるのに要する時間は、
O(l+m)あるいは、l,m,n=N1/3 の場合、O
(N1/3 )である。
幾分異なり、そして各入力・出力組ごとに独立して行わ
れる。特定組合せを連結するために、2個のBPMGだ
けが利用される。先ず、2mn個の頂点セットを有する
l次数BPMGを利用し、そして「オンライン辺彩色」
を利用して、対応する時間サブチャネルを見つけ出す。
一旦、時間サブチャネルが見つかると、それは、次数
m,2n個の頂点セットを有する(前に見つかった時間
サブチャネルの)対応するBPMGと参照される。「オ
ンライン辺彩色」を利用して、対応する波長サブチャネ
ルが見つけられる。空間サブチャネルは、入力出力組の
対応する入力出力ファイバを識別することによって見つ
かる。入力出力チャネルを見つけるのに要する時間は、
O(l+m)あるいは、l,m,n=N1/3 の場合、O
(N1/3 )である。
【0021】図1の実施例において、各交換階梯に1次
元があるだけである。しかし、交換階梯を2以上の次元
にすることができる(すなわち、2以上の次元を1階梯
に合併する)。図1のネットワーク10は、機能を変え
ずに、5階梯ではなく3階梯に、すなわち、時間および
波長の次元が共に結合された(TW)S(WT)に、形
成することができる。3次元3階梯2地点間波長時間空
間ネットワーク20は、図2で実現されている。この場
合、スプリッタ12,TOF13および結合装置16か
ら成る空間ネットワークは、5階梯における場合と同じ
であり、従って説明しない。しかし、入力/出力段は、
以下のように異なる。各入力ファイバ21には、lm個
の同調可能送信機22がある。共通ファイバを共有する
各同調可能送信機22は異なる波長・タイムスロット組
を持っている。狭義の非ブロック化ネットワークのため
に必要な異なる波長・タイムスロット組の数は(2lm
−1)である。再配置可能ネットワークに対しては、l
m個の波長・タイムスロット組が必要であることが示さ
れる。n本の出力ファイバ23の各々は、lm個の同調
可能受信機24に連結している。共通出力ファイバ上に
置かれた同調可能受信機はすべて、異なる波長・タイム
スロット組を持っている。このネットワークにおける同
時連結の総数は、従って、N=lmnである。すべての
可能な構成を支援するためには、送信機と受信機の完全
同調可能性および、経路選択のための再構成可能な交差
連結が必要とされる。
元があるだけである。しかし、交換階梯を2以上の次元
にすることができる(すなわち、2以上の次元を1階梯
に合併する)。図1のネットワーク10は、機能を変え
ずに、5階梯ではなく3階梯に、すなわち、時間および
波長の次元が共に結合された(TW)S(WT)に、形
成することができる。3次元3階梯2地点間波長時間空
間ネットワーク20は、図2で実現されている。この場
合、スプリッタ12,TOF13および結合装置16か
ら成る空間ネットワークは、5階梯における場合と同じ
であり、従って説明しない。しかし、入力/出力段は、
以下のように異なる。各入力ファイバ21には、lm個
の同調可能送信機22がある。共通ファイバを共有する
各同調可能送信機22は異なる波長・タイムスロット組
を持っている。狭義の非ブロック化ネットワークのため
に必要な異なる波長・タイムスロット組の数は(2lm
−1)である。再配置可能ネットワークに対しては、l
m個の波長・タイムスロット組が必要であることが示さ
れる。n本の出力ファイバ23の各々は、lm個の同調
可能受信機24に連結している。共通出力ファイバ上に
置かれた同調可能受信機はすべて、異なる波長・タイム
スロット組を持っている。このネットワークにおける同
時連結の総数は、従って、N=lmnである。すべての
可能な構成を支援するためには、送信機と受信機の完全
同調可能性および、経路選択のための再構成可能な交差
連結が必要とされる。
【0022】このネットワークの経路選択アルゴリズム
は、非ブロック化と再配置可能のそれぞれの場合に、2
lmおよびO(Nlog2 n)の時間複雑性を持ってい
る。この時間複雑性は前の5階梯ネットワーク−(2
(l+m))におけるよりも(非ブロック化)に対して
高等であるが、各次元におけるサブチャネルの数は低減
されている。5階梯の場合には、2m−1波長サブチャ
ネルおよび(2l−1)個の時間サブチャネル(スロッ
ト)が必要とされ、一方、3階梯の場合には、(2lm
−1)個の波長・タイムスロット組が必要とされるだけ
である。再配置可能の場合には、この点に関して3階梯
と5階梯間に重要な差異はない。
は、非ブロック化と再配置可能のそれぞれの場合に、2
lmおよびO(Nlog2 n)の時間複雑性を持ってい
る。この時間複雑性は前の5階梯ネットワーク−(2
(l+m))におけるよりも(非ブロック化)に対して
高等であるが、各次元におけるサブチャネルの数は低減
されている。5階梯の場合には、2m−1波長サブチャ
ネルおよび(2l−1)個の時間サブチャネル(スロッ
ト)が必要とされ、一方、3階梯の場合には、(2lm
−1)個の波長・タイムスロット組が必要とされるだけ
である。再配置可能の場合には、この点に関して3階梯
と5階梯間に重要な差異はない。
【0023】多次元2地点間ネットワークに対して利用
できる様々な他の実施例がある。
できる様々な他の実施例がある。
【0024】次に、第2のアプローチに基づいた光ファ
イバおよび光子デバイスを利用する実施例30を説明す
る。
イバおよび光子デバイスを利用する実施例30を説明す
る。
【0025】この交換ネットワーク30も同様に、n個
の空間サブチャネルと、m個の波長サブチャネルと、l
個の時間サブチャネルを含み、連結の総数はN=lmn
であり、そして星形スイッチ(STSW)アーキテクチ
ャと称される。STSWは2段あり、図3に示される第
1段は、基本的に、n個のm×m星形カプラ31から構
成され、そして図示される第2段は、m個のn×ln波
長時間選択スイッチ32(WTSS)から構成されてい
る。2つの段は、光ファイバであることができるmn個
の光リンク33によって相互に連結されている。n個の
星形カプラ31のそれぞれに、各々が別々の波長(例え
ば、λ0 ,λ1 ,・・・,λm-1 )に固定されたm個の
光送信機34が連結されている。各光送信機34は、時
分割されたマルチプレクサ35によって時間(例えば、
t0 ,t1 ,・・・,tl-1 )に多重化されたl個の入
力から成る電気信号によって駆動される。従って、各入
力チャネル空間は、3次元の各々で利用される固定サブ
チャネルを表す三つ組すなわち、(Si ,λj ,tp )
によって独自に識別される。各WTSSはln個の出力
を持ち、そしてすべてのN個の入力から全情報を受信す
る。図4は、WTSS32の1つの可能な形を詳細に示
している。図示されるように、それは、1×lnスプリ
ッタ38と、n×1光子スイッチ39と、1×mWDM
多重分離装置40(WDMD)と、m×1光子スイッチ
41と、固定波長光受信機42と、1×lTDM多重分
離装置44(TDMD)および単一出力l×1電子スイ
ッチ45から構成されている。WTSSの第1部分は、
n×lnツリー構造の、スプリッタ38と光子スイッチ
41から構成されている。ツリーの入力の各々は別々の
星形カプラに連結している。WTSSの第2部分は、W
DMD40と光子スイッチ41から構成されて、m個の
異なる波長のプールから特定波長のフィルタリングを行
う。フィルタされた波長は光受信機42によって光信号
から電子信号に変換される。この電子信号は第3階梯の
TDMD44および電子スイッチ45に供給され、そこ
において、l個の時間多重信号のうちの1つが特定出力
によって選択される。
の空間サブチャネルと、m個の波長サブチャネルと、l
個の時間サブチャネルを含み、連結の総数はN=lmn
であり、そして星形スイッチ(STSW)アーキテクチ
ャと称される。STSWは2段あり、図3に示される第
1段は、基本的に、n個のm×m星形カプラ31から構
成され、そして図示される第2段は、m個のn×ln波
長時間選択スイッチ32(WTSS)から構成されてい
る。2つの段は、光ファイバであることができるmn個
の光リンク33によって相互に連結されている。n個の
星形カプラ31のそれぞれに、各々が別々の波長(例え
ば、λ0 ,λ1 ,・・・,λm-1 )に固定されたm個の
光送信機34が連結されている。各光送信機34は、時
分割されたマルチプレクサ35によって時間(例えば、
t0 ,t1 ,・・・,tl-1 )に多重化されたl個の入
力から成る電気信号によって駆動される。従って、各入
力チャネル空間は、3次元の各々で利用される固定サブ
チャネルを表す三つ組すなわち、(Si ,λj ,tp )
によって独自に識別される。各WTSSはln個の出力
を持ち、そしてすべてのN個の入力から全情報を受信す
る。図4は、WTSS32の1つの可能な形を詳細に示
している。図示されるように、それは、1×lnスプリ
ッタ38と、n×1光子スイッチ39と、1×mWDM
多重分離装置40(WDMD)と、m×1光子スイッチ
41と、固定波長光受信機42と、1×lTDM多重分
離装置44(TDMD)および単一出力l×1電子スイ
ッチ45から構成されている。WTSSの第1部分は、
n×lnツリー構造の、スプリッタ38と光子スイッチ
41から構成されている。ツリーの入力の各々は別々の
星形カプラに連結している。WTSSの第2部分は、W
DMD40と光子スイッチ41から構成されて、m個の
異なる波長のプールから特定波長のフィルタリングを行
う。フィルタされた波長は光受信機42によって光信号
から電子信号に変換される。この電子信号は第3階梯の
TDMD44および電子スイッチ45に供給され、そこ
において、l個の時間多重信号のうちの1つが特定出力
によって選択される。
【0026】スプリッタ、光子/電子スイッチ、WDM
D(例えば干渉フィルタ)、およびTDMDは、周知の
態様で、1×2 2進ツリー構造に配置された基本素子
から構成されていて都合がよい。STSWにおける入力
iを出力jに連結するために(i,j=U.1,・・
・,N−1)、3個のスイッチのみを独自の方法でセッ
トすればよい。出力jの光子スイッチ39では、入力
(i/lm)がスイッチされねばならない。出力jの光
子スイッチ41では、入力i mod lmがスイッチ
されねばならず、そして出力jの電子スイッチ45で
は、入力i modlがスイッチされねばならない。こ
れらの3スイッチを適切にセットすることによって、ど
の入力でも選択することができる。(1×2交換素子)
の能動交換階梯の総数はlog2 Nである。交換素子
は、2進ツリー構造に配置されているので、容易にセッ
トすることができる。STSWの交換時間は、ナノ秒台
であって、それはネットワークの能動素子のみは光子/
電子スイッチであり、非常に高速であることができる。
ネットワークと自己経路選択にしようとする場合、スイ
ッチに対する制御信号は、周知の態様で送信される信号
のアドレス部分に含まれることができる。あるいはま
た、制御信号は、周知の態様で、別の制御ネットワーク
によって発生されることもできる。
D(例えば干渉フィルタ)、およびTDMDは、周知の
態様で、1×2 2進ツリー構造に配置された基本素子
から構成されていて都合がよい。STSWにおける入力
iを出力jに連結するために(i,j=U.1,・・
・,N−1)、3個のスイッチのみを独自の方法でセッ
トすればよい。出力jの光子スイッチ39では、入力
(i/lm)がスイッチされねばならない。出力jの光
子スイッチ41では、入力i mod lmがスイッチ
されねばならず、そして出力jの電子スイッチ45で
は、入力i modlがスイッチされねばならない。こ
れらの3スイッチを適切にセットすることによって、ど
の入力でも選択することができる。(1×2交換素子)
の能動交換階梯の総数はlog2 Nである。交換素子
は、2進ツリー構造に配置されているので、容易にセッ
トすることができる。STSWの交換時間は、ナノ秒台
であって、それはネットワークの能動素子のみは光子/
電子スイッチであり、非常に高速であることができる。
ネットワークと自己経路選択にしようとする場合、スイ
ッチに対する制御信号は、周知の態様で送信される信号
のアドレス部分に含まれることができる。あるいはま
た、制御信号は、周知の態様で、別の制御ネットワーク
によって発生されることもできる。
【0027】多次元ネットワークの概念はまた、フリー
スペース光学処理技術を利用して、物理的に実行するこ
ともできる。光ファイバが提供することのできる大きな
時間帯域幅を保持することに加えて、フリースペース光
学にとって、例えば角周波数あるいは空間周波数の次元
のような、自由度を追加することができるようになり、
その結果、4次元で、時間、時間周波数、空間および空
間周波数あるいはフリースペース放射線の角度方向に、
情報を多重化することができる。多次元非ブロック化汎
用交換ネットワークにおいて、角多重化信号がどのよう
に処理され得るかを理解するために、図5(A)および
図5(B)に示された一般化ダイアグラムを考えてみ
る。
スペース光学処理技術を利用して、物理的に実行するこ
ともできる。光ファイバが提供することのできる大きな
時間帯域幅を保持することに加えて、フリースペース光
学にとって、例えば角周波数あるいは空間周波数の次元
のような、自由度を追加することができるようになり、
その結果、4次元で、時間、時間周波数、空間および空
間周波数あるいはフリースペース放射線の角度方向に、
情報を多重化することができる。多次元非ブロック化汎
用交換ネットワークにおいて、角多重化信号がどのよう
に処理され得るかを理解するために、図5(A)および
図5(B)に示された一般化ダイアグラムを考えてみ
る。
【0028】これらの図は、フリースペース光ビームの
角度性がどのように利用されて、追加自由度として空間
周波数に加算され得るかを示そうとするものである。入
力の各々に適切な多重化装置を備えて、入力の各々にお
いて時分割および波長分割多重化を、そして出力に適切
な多重分離化装置を備えてその逆を行うことを含むこと
により、この配置は変更され得ることが理解できる。こ
の配置は、例えば単一コンピュータシステムの部分のよ
うに、入力と出力が比較的近接している利用例のために
考えられている。
角度性がどのように利用されて、追加自由度として空間
周波数に加算され得るかを示そうとするものである。入
力の各々に適切な多重化装置を備えて、入力の各々にお
いて時分割および波長分割多重化を、そして出力に適切
な多重分離化装置を備えてその逆を行うことを含むこと
により、この配置は変更され得ることが理解できる。こ
の配置は、例えば単一コンピュータシステムの部分のよ
うに、入力と出力が比較的近接している利用例のために
考えられている。
【0029】特に、これは汎用交換構造であるので、各
入力は出力のうちの1つ以上のどの出力にでもアクセス
することができる。
入力は出力のうちの1つ以上のどの出力にでもアクセス
することができる。
【0030】特に、図5(A)および図5(B)は、2
D 3×3フリースペース光学汎用交換ネットワークの
平面図および側面図であって、9個のレーザ源61によ
って発生された9個の入力信号は、各源に1個の小レン
ズによって視準され、次いで2次元格子63によって同
報通信されるが、この格子は各入射光点を、3×3アレ
イの9個の角多重化ビームに変換する。81個の結果の
角多重化ビームは、単一レンズ64によって集束され
て、その交差点では9個の空間的に別個の点になり、次
いでSS1アレイに入るが、このアレイは、xz平面に
おいてのみ信号を偏向させる、9個の音響光学偏光器6
5を含む3×3アレイとなっている。第2レンズ67の
正面にあるスリット66を使って、利用できる81個の
角多重化信号から27(9×3)個の信号が選択され
る。SS2もまた、3×3アレイの9個の偏向器68を
含んでいるが、yz平面においてのみ偏向させ、スリッ
ト69を使って、レンズ70により9個の光検出器71
上に集束された27個の信号から9(3×3)個の信号
を最終的に選択する。種々の光学素子の間隔は焦点距離
で示されている。
D 3×3フリースペース光学汎用交換ネットワークの
平面図および側面図であって、9個のレーザ源61によ
って発生された9個の入力信号は、各源に1個の小レン
ズによって視準され、次いで2次元格子63によって同
報通信されるが、この格子は各入射光点を、3×3アレ
イの9個の角多重化ビームに変換する。81個の結果の
角多重化ビームは、単一レンズ64によって集束され
て、その交差点では9個の空間的に別個の点になり、次
いでSS1アレイに入るが、このアレイは、xz平面に
おいてのみ信号を偏向させる、9個の音響光学偏光器6
5を含む3×3アレイとなっている。第2レンズ67の
正面にあるスリット66を使って、利用できる81個の
角多重化信号から27(9×3)個の信号が選択され
る。SS2もまた、3×3アレイの9個の偏向器68を
含んでいるが、yz平面においてのみ偏向させ、スリッ
ト69を使って、レンズ70により9個の光検出器71
上に集束された27個の信号から9(3×3)個の信号
を最終的に選択する。種々の光学素子の間隔は焦点距離
で示されている。
【0031】各レーザ源は、各出力に1つの、9本のビ
ームを発生できることは明らかである。所定源の9本の
ビームのどれが、9個の出力のうちのどれに達すること
ができるかを選択することによって、連結性が与えられ
る1つ以上の出力が選択される。この選択は偏向器に印
加された電圧によって制御することができるが、この電
圧を利用してxとyの開口を通過することになるビーム
を選択する。これらの電圧は、所定の出力に連結される
べきレーザ源の空間次元によって決定される。例えば、
メモリは、可能な連結の各々にとって必要な関連電圧お
よびレーザ源によって与えられた入力信号に含まれるア
ドレスに応答して発生された適切な電圧に対応するコー
ドを記憶することができる。
ームを発生できることは明らかである。所定源の9本の
ビームのどれが、9個の出力のうちのどれに達すること
ができるかを選択することによって、連結性が与えられ
る1つ以上の出力が選択される。この選択は偏向器に印
加された電圧によって制御することができるが、この電
圧を利用してxとyの開口を通過することになるビーム
を選択する。これらの電圧は、所定の出力に連結される
べきレーザ源の空間次元によって決定される。例えば、
メモリは、可能な連結の各々にとって必要な関連電圧お
よびレーザ源によって与えられた入力信号に含まれるア
ドレスに応答して発生された適切な電圧に対応するコー
ドを記憶することができる。
【0032】また、この原理は、ビームの数の適切な増
加による大型アレイにも拡張することができる。例え
ば、4×4アレイは、それぞれの元の光ビームを、各々
が2次元格子によって異なる方向に向けられた4×4ア
レイすなわち16本の光ビームに分割するであろう。
加による大型アレイにも拡張することができる。例え
ば、4×4アレイは、それぞれの元の光ビームを、各々
が2次元格子によって異なる方向に向けられた4×4ア
レイすなわち16本の光ビームに分割するであろう。
【0033】一般に、各々が、O(m2 n+mn2 )の
総交換複雑性のあるmn個の偏向器を含んでいる、2つ
の交換階梯を利用して、例示されたように、mn個の信
号に対する非ブロック化一般交換のタスクを行うことが
できる。波長と時間の次元がそれに関連して利用される
場合、複雑性を減らして、一層大きい連結性と容量をも
期待することができる。これを実行する際の交換速度
は、偏向器で利用される音響光学効果によって制限され
て、マイクロ秒台である。
総交換複雑性のあるmn個の偏向器を含んでいる、2つ
の交換階梯を利用して、例示されたように、mn個の信
号に対する非ブロック化一般交換のタスクを行うことが
できる。波長と時間の次元がそれに関連して利用される
場合、複雑性を減らして、一層大きい連結性と容量をも
期待することができる。これを実行する際の交換速度
は、偏向器で利用される音響光学効果によって制限され
て、マイクロ秒台である。
【0034】説明してきた特定の実施例は発明の一般原
理を例示したに過ぎないことを理解されたい。発明の趣
旨および範囲を逸脱することなく、種々の変形例が与え
られ得る。
理を例示したに過ぎないことを理解されたい。発明の趣
旨および範囲を逸脱することなく、種々の変形例が与え
られ得る。
【図1】発明の第1のアプローチに従って、それぞれ、
5階梯および3階梯を利用する、2地点間交換ネットワ
ークの実施例の略図である。
5階梯および3階梯を利用する、2地点間交換ネットワ
ークの実施例の略図である。
【図2】発明の第1のアプローチに従って、それぞれ、
5階梯および3階梯を利用する、2地点間交換ネットワ
ークの実施例の略図である。
5階梯および3階梯を利用する、2地点間交換ネットワ
ークの実施例の略図である。
【図3】発明の第2のアプローチに従って、交換ネット
ワークで利用される星形交換アーキテクチャを有する汎
用交換ネットワークの略図である。
ワークで利用される星形交換アーキテクチャを有する汎
用交換ネットワークの略図である。
【図4】図3の交換ネットワークにおいて利用されるス
イッチをより詳細に示す。
イッチをより詳細に示す。
【図5】追加次元として方向を利用する汎用交換ネット
ワークを2つの直交図で示す。
ワークを2つの直交図で示す。
10 2地点間交換ネットワーク 11,21 入力ファイバ 12 光スプリッタ 13 ファイバ 14 TOF 15,23 出力ファイバ 16 結合手段 17,22 同調可能送信機 18 同調可能受信機 19 タイムノード 20 2地点間波長時間空間ネットワーク 22 同調可能送信機 24 同調可能受信機 25 交換ネットワーク 31 星形カプラ 32 波長時間選択スイッチ 33 光リンク 34 光送信機 35 時分割マルチプレクサ 38 スプリッタ 39,41 光子スイッチ 40 WDM多重分離装置 42 固定波長光受信機 44 TDM多重分離装置 45 電子スイッチ 61 レーザ源 62 小レンズ 63 2次元格子 64 単一レンズ 65 音響光学偏向器 66 スリット 67 第2レンズ 68 偏向器 70 レンズ 71 光検出器
Claims (6)
- 【請求項1】複数の同調可能入力送信手段と、 複数の同調可能出力受信手段と、 各々が選択入力送信手段を選択出力受信手段に相互連結
することができる複数の空間チャネルを形成し、そして
時間と波長の次元に対する時間と波長の座標を、入力送
信手段と出力受信手段を相互連結する各空間チャネルに
割当てる手段を含むネットワーク手段と、 同調可能入力送信手段と同調可能出力受信手段を、相互
連結しようとする入力送信手段と出力受信手段を連結す
る空間チャネルの座標に同調させる手段と、 空間チャネルの座標に適切な入力手段と出力手段間の経
路を生成するように空間チャネルを設定する手段と、を
備えていることを特徴とする、2地点間空間分割多次元
伝送システム。 - 【請求項2】各同調可能入力送信手段は複数の同調可能
送信機を備え、 各同調可能出力受信手段は複数の同調可能受信機を備
え、 ネットワーク手段は、各々が複数の同調可能送信機を連
結されている複数の入力導波路手段と、各々が複数の同
調可能受信機を連結されている複数の出力導波路手段
と、各入力導波路手段と各出力導波路手段間の複数の同
調可能フィルタ手段とを備えている、ことを特徴とする
請求項1記載の多次元伝送システム。 - 【請求項3】各々が特定空間チャネル座標と、波長チャ
ネル座標と、タイムスロットチャネル座標とによって特
徴づけられる複数の入力手段と、 1つ以上の選択入力手段に相互連結されることになって
いる複数の出力手段と、 前記入力手段のすべてから前記出力手段のすべてに、関
連する入力手段の固有の空間チャネル、波長チャネルお
よびタイムスロットチャネルの座標を含む信号を同報通
信する手段と、 入力手段と出力手段間の中間にあって、同報通信信号を
代行受信して、この被代行受信信号を、固有の空間チャ
ネル、波長チャネルおよびタイムスロットチャネルの座
標に基づいて適切な出力手段に経路指定する手段と、を
備えていることを特徴とする汎用多次元交換ネットワー
ク。 - 【請求項4】入力手段は、n個の入力結合手段と、各々
が異なる波長を利用するn組のm個の送信機と、各々が
l個のタイムスロットを持ち、n組の送信機の各々のm
個の送信機の各々でl個のタイムスロットを多重化する
n組の時分割多重化手段とを含んでおり、送信機の各組
の出力は別々の結合手段で結合されて各結合手段の出力
を同報通信して中間手段に送信し、そして中間手段は、
同報通信された信号をその結合手段の波長、タイムスロ
ットおよび空間特徴の座標に基づいて区別する1組のn
時分割波長選択交換手段を含んでいる、ことを特徴とす
る請求項3記載の汎用多次元交換ネットワーク。 - 【請求項5】光ビームの入力源から成るn×mアレイ
と、 光ビームの出力受信機から成るn×mアレイと、 各入力源のビームを、各々が異なる方向を持つ分割光ビ
ームのn×mアレイに形成する手段と、 前記分割光ビームのn×mアレイの各々から、方向に基
づいて、前記選択分割光ビームの入力源が連結されるこ
とになっている出力受信機に予定された光ビームを選択
する手段、とを備えていることを特徴とする、2次元n
×m入力アレイの各入力を2次元n×m出力アレイのい
ずれか1つ以上の出力に相互連結する汎用伝送システ
ム。 - 【請求項6】出力源に連結されることになっている入力
源からの光ビームは2次元格子手段を通過して、そこか
ら各々が異なる方向を持つ光ビームの2次元m×nアレ
イを形成し、そして光ビームのアレイは偏向手段、開口
手段、および焦点手段を通過して、方向に基づいて、相
互連結されることになっている出力に関連する出力受信
機に対する光ビームを選択することを特徴とする請求項
5記載の汎用伝送システム。
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