TW296518B - - Google Patents

Description

蛵濟部中央桴準局具工消费合作社印义 A6 B6 五、發明説明（1) 本發明係有關申請專利範圍第1項之前言中所述之開 關模組。 光學開關中所遭遇之一問題爲信號之緩衝。爲轉接時 事—、........... ...... . .......... - ΤΤΓ 間劃分多工信號，幾乎恒需交換時槽，故此需緩衝信號。 在目前對未來ATM系（ATM =異步轉移模式）特別重 要之訊包開關中，孥當二訊包（在ATM中稱爲、訊胞# )同時欲在一 定訊道中轉移‘時，信號必需加以緩衝。由 ... _________________----- ....... . ........_ -........... ..... . . , Λ. .一 .... . ’· .............. . .... *"* . 於交通量不定，故王复途有二訊包需同時在同一徑路中傳 送之可能。 自1 9 8 6年4月’INF0C0M，8 6之記錄， 第6 6 7至6 7 5所發表之唐納所作之、廣播訊包網路之 設計'中，知道合併一 ATM交換網路之各鏈路爲鏈路群 。每群之鏈路相互平行且完全相等。除增加容量外，如此 亦可補償雜亂之交通變'化，此減少所需之緩衝器。 D E 3 7 4 2 9 4 1 C 2 (相當於美專利 4 ，9 2 2 ，4 8 7 ，內部檔案參考編號艾林巴格1 — 3 一 1 )發表一種ATM交換法，其中，多交換之數之 訊胞或訊包合併g —框，及所有訊包分爲相等長度之次訊 包，並分配於次框中。使用同步時間劃分多工法在次框之 基礎上進行交換。利用一項事實，即一線上之所有時槽代 表相等之服務訊道，從而大爲補償雜亂之變化。緩衝器無 論如何爲需用於同步時間多工交換上之緩衝器。該交換網 路中所需之儲存空間依框：次框之比率減小〇 自1 9 8 9年I EEE之史密斯等之，多度空間光學 衣纸張，-度適用中a國家楳半 (CNS)甲4现格（210 X 297公* > - 3 _ 82.6. 40,000 ---------------- ---*-----裝丨---,--" (請先《讀背面之注意事項再AF寫本頁) 蛵濟部中央樣準局β:工消費合作社印緊 A6 ______________!_ 五、發明説明（2 ) 交換網路|中，知道合併普通之多工方法，在光學開關中 ，此方法亦包括波長或頻率割分多工法連同時間及空間劃 分多工法，用以增加光學交換之容量。增加波長或頻率劃 ·*" "*~~—. 分多工法作爲另一度空間不獨增加交換之容量，且同等程 — ~·...·—· ... ———- ----------- ......... __________ ___________———――— -nr.... 度增加相等服務訊道之數f：。然而，此開關之總容量非常 , ________ - - 一 -------- —— 有限。 使用充分數量之相等服務‘訊道，可補償雜亂之變化至 緩衝器可省除之程度，唯在時間劃分多工之期間中需用於 時槽交換上之緩衝器除外。即使在使用緩衝器之情形，亦 限於補償雜亂之變化。 本發明之目的在提供一種光學開關，其中，所有多jC 模組（空間、時間、波長）可合併，且其總容量幾乎可隨 ---------------------------------—--------------------— ----------- · - .·......____________________________________〜 -------- 意增力卩二 本發明係根據一項認識，即在較大之系統中所不可或 缺之多級交換網路中，不同（空間、時間、波長）變換裝 置之連接順序非常重要。空間級之任何直接連接並無用處 (除非在功能上與時槽交換或波長變換裝置連合），故應 避免。時槽交換及波長J換裝置亦應避免直接連接。真使 用相ϋ組之模組構造' 自以下較宜實施例之說明並參考附圖，可更明瞭本發 明，在附圖中： 圖1顯示本發明之光學開關，包含多個開關模組，詳 細顯:re其中一個，及 圖2爲一開關元件，其中，波長變換裝置在功能上與 ---------------- ---.-----裝-----:--"-----一% (請先Μ讀背面之注意事項再墣寫本頁) 本纸張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4说格（210 X 297公货） 82.6. 40,000 經濟郯中央標準局β:工消費合作杜印¾ A6 B6 五、發明説明（3 ) —空間交換級連合。 ffl 1所示之光學開關具有多個開關模組1 〇，各模組 .............................. '·-. .... 安排成連績二級。在每一級中，顯示二開關模組1 〇 ，其 他模組由點表示。各開關模組10依與電開關上所知之相 〆·.. 同方式互接。在原則上，自該處所知之任何結構（包括多 級結構）均可用於此處。此等開關之插於周邊裝置間，用 以供應時鐘信號，供應電源，及用於控制上亦然。 在一個開關模組10之情形，顯示其內部構造。每一 光學輸入線終接於一寧(入箄路111，......，1 In上。 I ιιτ<Τ*·^^'**"_一 · 此等輸入電路使進來之資料同步，並抽取資料流中所含並 » __^ ------〜〜... ' — * - --------- 〜 圓 * ... 預定供此開關模組使用之竺墓气訊？ 由於若干不同波長之信號同時發生於每一輸入線上， 故該等信號亦必需同步。可假設在同一輸入線上之所有進 來之信號在其離開此開關模組前之單位時均係同步。如線 之分散作用（即傳播速度隨波長而變化）低，則可聯合同 步一輸入線之所有信號，如果所用之同步裝置之類型容許 如此的話。除用以決定正確之時鐘信號率外，主要爲短時 間之儲存器爲此處所需要。適當之儲存器爲雙穩定裝置或 可交換延遲元件。 如使用雙穩定裝置，則具有不同波長之不同信號無論 如何必需加以分離且個別同步。由於在其後之裝置中，每 一信號（例如每一ATM訊胞）必需與其他信號分別轉接 ，故無論如何需執行此分離。 如使用光至電及電至光轉換器，則可使用普通之電雙 -裝—---:--.Tr-----球 (請先閲讀背面之注意事項再5F寫本頁) 本紙張尸適用中家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） 82.6. 40,000 缍濟部中夹槔準局S工消費合作.社印¾ A6 B6 五、發明説明（4 ) 穩定裝置。 雙穩定光學裝置可參閱1 9 8 8年8月I EEE雜誌 '通信之選定區域〃卷6第7號第1 2 0 9至1 2 2 5頁 ，遯頓所著之^光子交換網路之構造考慮# 。 光學時槽選擇器用之可交換光學延遲元件發表於D E -03 35 11 072。此等延遲元件亦可用於同 步上，如果選用其他延遲裝置'的話。 控制資訊可由光學或電之方式抽取。該資訊可爲預定 .* ----------------..….....--—---------------------------- ---… 用於各別開關模組上之控制訊胞之形態，且爲訊胞中所含 之位址資訊之形態。亦可保留一波長供控制資訊用，此故 此由在其他波長上到達之訊胞之所有位址資訊及預定使開 關模組使用之其他控制資訊組成。 輸入電路1 1 1 ，……1 1 η後面各爲一時間級（時 槽交換器）1 2 1 ，……1 2 η。尤其是在AT Μ系統中 (其中，均匀長度之每一完整訊胞之時槽必需改變），時 間爸宜由上述D Ε — 0 3 3 5 1 1 0 7 2所發表之 延遲元件實施。尤其宜（唯非必要）現有之延遲元件可選 <—...-，一......." 擇分配給每一個別波長。此導致ATM典型之雜亂變化在 一時間級內稍爲獏得補償，故需要較少之延遲元件，用作 儲存元件。否則，每一波長需置備特定數之延遲元件。 時間級1 2 1 ，……1 2 η之後爲一空間級1 3。空 I·· Λ<ι'! "" •卜-1 . 間級對每一前時間級及每一所用之波長具有一輸入端，及 同樣多之輸出端。每一輸入端必需可連接至每一輸出端， 而不阻礙任一其他輸入端及任一其他輸出端間之連接。不 本紙伕尺度通用中國國家標半（CNS)甲4规格（210 X 297公货） 82.6. 40,000 -裝-----——.π-----^ (請先《讀背*之注意事項再填寫衣頁) A6 B6 垤濟邾中夹惊準局R工消费合作社印焚 五、發明説明（5 ) 管此處所用之名稱如何，取空間級並非必需爲一罝一g。 亦可爲.多級空間交換縄.路(且在事實上，在一轉變期間中 必需如此）。此種空間交換網路爲一般所知，其結構與電 空間交換網路相同，且個別交點元件（例如光學條線交叉 點）亦在先行技藝中長時以來即有。較大之單級網路亦爲 所知，例如，參閱上述之遒頓一文。 空間級1 3之後爲波長變'換器1 4 1 ，……，14 m 。所需之波長變換器之數目等於輸入線之數目乘以所用之 * "〜〜---一··…-------... — 疼 1之數° &最簡單& 變&器可由一連續光 二極體及雷射二極體構成。可使用可調諧雷射二極體及相 等數目之不同波長之雷射二極體，在此情形，需要調諧或 轉換。並知道有純光學操作之波長變換器，例如，參閱 1 EEE雜誌、量子電子學# 1 9 8 8年1 1月版，卷 2 4第8號第2 1 5 3至2 1 5 9頁，川群知等所著之★ 使用可光觸發之多電極分佈反饋雷射二極體之可調諧光學 波長變換f 。 波長變換器1 4 1 ，......，1 4m之後爲一空間級 1 5 ，此可與空間級1 3相似。 開關模組1 0另包含一控制電路1 6。除執行此處未 討論之各種檢査功能外，此控制電路之設計在對到達輸入 電路中之每一訊胞發動輸入電路之後各級中所需要之變換 之時間、空間、及波長。爲此，在各輸入電路1 1 1 ，… …1 1 η中抽出控制資訊，如上述，並饋送該資訊至控制 電路1 6。控制電路再將所獲得之控制資訊提供給時間級 (請先閲面之注意事項再瑱寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公* ) 82.6. 40,000 經濟部中央標準局A工消费合作社印焚 A6 B6 五、發明説明（6 ) 12 1，......，1 2 η，波長變換器 1 4 1 ，......， 14m，及空間級13及15。 訊胞中所含之位址資钒可直接由一演算法（自定路） 或由連接表（標蕺定路）中所儲存之資訊變換爲所需之控 制資訊，此等然後可由經輸入線或其他到達控制電路1 6 中之另外控制資訊更新。 如上述，控制信號可成光‘學或電之形態自輸入線中抽 出。然而，控制電路16成爲一電路實施，即使預期在將 來應亦有適當之光學電路可供此用。 在所有之變換器級中，信號必需分離爲其個別波長。 -- — —.. —-____________—------------------— 波長劃分多工器及解多工器爲普通所知。在變換器級內， 使用波長劃分多工器增加一度空間。然而，爲多種理由， 可由波長劃分多工器取代個別級間之一度空間： 對延遲及因而對同步作用重要者並非變換器級內之情 況，而是變換器級間之情況，尤其是開關模組間之線之情 況。 如使用積體光學電路，則與其他電路元件整合，較之 提供額外接頭及互接線上，較之電路遠少困難。波長劃分 多工器及解多工器成本較額外互接線低。 二空間交換級（其中，每一輸入端可連接至任一輸出 端）應避免任何直接連接。二空間交換級間之互接線應包 含一時間級或一波長變換器。 當然，二時間級或二波長變換器亦應避免任何直接連 接。一時間級及一波長變換器亦不應前後相連。時間級及 ----------------一--------裝------.订----- f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張&度通用中國®家標準（CMS) f 4规格（210X 297公釐） 82.6. 40,000 經濟邾中央棣準局肖工消費合作社印焚 A6 B6__ 五、發明説明（7 ) 波長變換器恒應由一空間級相隔開。 各具有二空間交換級之開關模組尤其較宜。波長及空 間變換之一組合以及時間及空間變換之一組合然後相互前 後設置，其順序無關緊要。在二組合內，二功能何者爲先 亦無關緊要。然而，二空間變換應不直接相互前後設置。 波長及時間變換亦應避免直接連接。 二空間級及時間級或波長‘變換器亦可各製成一功能單 位。 如上述，如時間級由延遲元件構成，且延遲元件各爲 所有線所公用，則必需由交換元件確保每一延遲元件可由 每個輸入端接達，並可接達至每個輸出端。故此含入空間 級之功能。 圖2顯示一開關元件之簡單實例，其中，波長變換裝 置在功能上與空間交換級聯合。容易擴張至更多之輸入及 輸出以及更多之波長。 圖2之開關元件具有二輸入端I 1及I 2 ，二輸出端 〇1及02 ，二波長劃分解多工器D1及D2 ，二波長劃 分多工器Ml及M2 ，二穩定光源Q1及Q 2 ，及具有交 點元件KE (例如調變器）之一交換矩陣K。 該開關元件另包含一控制單位S t E，具有控制線 S t L用以控制交點元件K E，及一外控制線s t用以接 收必需之控制信號。此控制單位構成控制電路1 6之一部 份。 在每一輸入及輸出端處，可使用波長劃分多工法發送 ----------------,——----裝-----—I#-----i (請先Μ讀背面之注意事項再璜寫本頁) 本紙張尺及通用中a國家律準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 82.6. 40,000 蛵濟邾中央律準局貝工消費合作；：一印**代 A6 B6 五、發明説明（8 ) 二信號。提供二工作波長λ 1及λ 2。在輸入端I 1及 I2後之解多工器D1及D2中，二波長發生分開。四分 開信號施加於交換矩陣Κ之該行光學線上。 二穩定光源Q1及Q2分別工作於二波長λ 1及λ 2 上。穩定光源各饋送光於交換矩陣Κ之二列線上。 列及行線在交點元件ΚΕ處相交。每一交點元件ΚΕ 之設計在不作用狀態中通過來‘自所屬之穩定光源之光而不 加改變，及在作用之狀態中以所屬列線中之信號來調變此 光。作用及不作用狀態間之交換由上述用以控制交點元件 之裝置來執行。 對每一穩定光源Q 1及Q 2，一行線延遲至每一波長 劃分多工器Ml及M2。波長劃分多工器Ml及M2分別 連接於輸出端0 1及0 2前方，並各合併欲供各別輸出之 信號，此等信號調變於不同工作波長之光上，而成爲波長 劃分多工信號。 如此，一信號徑路自每一輸入端I1及I2延伸至每 一輸出端01及02，由交點元件KE之作用或不作用而 可轉接或不轉接來自輸入端之每一信號部份。由適當選擇 交點元件，該信號徑路可轉接並加波長變換（λ 1/又2 ，又2/λ 1 )或不加波長變換（λ 1/λ 1 ，λ 2/ 又2 )。到達一輸入端上之一信號部份故此可轉接至任一 輸出端，並加以或不加以波長變換，通常必需注意確保對 每一工作波長，不超過一個信號部份轉接至一輸出端，即 在每一行線上，同時作用之交點元件不超過一個。 (請先閲讀背面之注意事嘈再填寫本頁) —裝· 訂· 本纸張尺7t通用中國0家標率（CNS)甲4规格（21〇 X 297公釐） 10 82.6. 40,000 A6 B6 五、發明説明（9 ) 在實現個別功能上，精於本藝之人士具有充分之可能 性。例如，可參考1 9 8 7年5月I EEE通信雜誌卷 2 5第5號第2 7至3 2頁，由坂群地及楓所作之、光學 開關裝置技術^一文。 簡單之解多工器可由濾波器實施，及簡單之多工器可 由耦合器實施。較宜之交點元件爲可由光控制及電致作用 之元件。然而，光學開關之電控制在目前仍較易實施：爲 此，輸入信號部份需變換爲電信號。 * · (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟邾中央標準局再工消費合作社印公 82.6. 40,000 本紙m义度迺用中a國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公* ) - -

Claims (1)

1. A7 B7 C7 _D7_ 六、申請專利範圍 1 · 一衝痛關^模_，其特徵爲該模組包含時jt交換_裝_ 置（1 2 1 ，……12η)，波長變換器（1 4 1 ，…… — ----—---—1 ，14m)，及二空間交換級（13 ，15) ，•空間交_換 ....—_——·——·— '.......—________________—--—--- |之一（1 3 )插於時槽交換裝置（1 2 1 ，……， 1 2n)及波長變換器（1 4 1 ，......，1 4τη)之間， ------ ·----------------\ .. ----------------_______________________ 及在二空間交換級（1 3 ，1 5 )之間插Λ?辱1ί交換裝置 、 一"- -^·—-一 - --··— · .........................----------，. - -----... — 或波長變換器（1 4 1 ，……'，1 4 τη )。 ----------------- -- 一— (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝. 經濟部中央櫺準局員工消費合作社印纪 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 12