(57)【要約】【課題】スイッチ容量を容易に、かつ無制限に拡張することのできるクロスポイント装置およびクロスポイント装置用スイッチユニットを提供する。【解決手段】１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、この４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続され、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段と、接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段とを備える。【選択図】      図１
2004320493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続されて成るクロスポイント装置であって、
前記スイッチユニットが、
個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段と、
この接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段と
を備えたことを特徴とするクロスポイント装置。
【請求項２】
外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続されて成るクロスポイント装置であって、
前記スイッチユニットが、
前記スイッチ手段、前記４つの接統手段のうちの２つの接続手段、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段、および当該接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段を備えるスイッチボードと、
このスイッチボードに具備される前記２つの接続手段以外のいずれか一方の接続手段を備える第１のインタフェースボードと、
この第１のインタフェースボードおよび前記スイッチボードに具備される接続手段以外の接続手段を備える第２のインタフェースボードと、
前記スイッチボードと前記第１および第２のインタフェースボードとの間をそれぞれ電気的に接続する手段を備えるユニット内バックボードと
から構成されることを特徴とするクロスポイント装置。
【請求項３】
前記４つの接続手段の各々は、前記接続情報を入出力するために１または複数の端子から成る接続情報入出力ポートをさらに有することを特徴とする請求項１または２記載のクロスポイント装置。
【請求項４】
前記第１および第２のインタフェースボードのうちの少なくともいずれか一方は信号形式変換回路を備えたことを特徴とする請求項２記載のクロスポイント装置。
【請求項５】
前記スイッチユニットが、外部から受信する信号から当該信号送出元のスイッチユニットの接続情報を抽出する一方で、外部に送出する信号に自身の接続情報を挿入する信号変換手段を更に備えたことを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１項記載のクロスポイント装置。
【請求項６】
前記スイッチ手段に対して前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるための制御信号を発生する制御手段
を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のクロスポイント装置。
【請求項７】
前記４つの接続手段の各々は、１または複数の端子から成るパラレルポート、および前記接続情報を入出力する接続情報入出力ポートをそれぞれ同数個有する複数の接続用部品から構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のクロスポイント装置。
【請求項８】
外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えたクロスポイント装置用スイッチユニットであって、
個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段と、
この接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段と
を備えたことを特徴とするクロスポイント装置用スイッチユニット。
【請求項９】
外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続されて成るクロスポイント装置用スイッチユニットであって、
前記スイッチ手段、前記４つの接統手段のうちの２つの接続手段、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段、および当該接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段を備えるスイッチボードと、
このスイッチボードに具備される前記２つの接続手段以外のいずれか一方の接続手段を備える第１のインタフェースボードと、
この第１のインタフェースボードおよび前記スイッチボードに具備される接続手段以外の接続手段を備える第２のインタフェースボードと、
前記スイッチボードと前記第１および第２のインタフェースボードとの間をそれぞれ電気的に接続する手段を備えるユニット内バックボードと
から構成されることを特徴とするクロスポイント装置用スイッチユニット。
【請求項１０】
前記４つの接続手段の各々は、前記接続情報を入出力するために１または複数の端子から成る接続情報入出力ポートを更に有することを特徴とする請求項８または９記載のクロスポイント装置用スイッチユニット。
【請求項１１】
前記第１および第２のインタフェースボードのうちの少なくともいずれか一方は信号形式変換回路を備えたことを特徴とする請求項９記載のクロスポイント装置用スイッチユニット。
【請求項１２】
外部から受信する信号から当該信号送出元のスイッチユニットの接続情報を抽出する一方で、外部に送出する信号に自身の接続情報を挿入する信号変換手段を更に備えたことを特徴とする請求項８、９、１１のいずれか１項記載のクロスポイント装置用スイッチユニット。
【請求項１３】
前記スイッチ手段に対して前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるための制御信号を発生する制御手段
を更に備えたことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項記載のクロスポイント装置用スイッチユニット。
【請求項１４】
前記４つの接続手段の各々は、１または複数の端子から成るパラレルポート、および前記接続情報を入出力する接続情報入出力ポートをそれぞれ同数個有する複数の接続用部品から構成されることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項記載のクロスポイント装置用スイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、複数のスイッチユニットを使用したクロスポイント装置およびクロスポイント装置用スイッチユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外部インタフェースを介して入出力される通信回線の接続の切り替えを行うためのスイッチ装置として、様々なものが提案されている。
【０００３】
例えば、以下に示す特許文献１には、拡張スイッチモジュールを介して複数の単位スイッチモジュールを接続する技術が開示されている（以後、第１の従来技術と呼ぶ）。
【０００４】
この単位スイッチモジュールは、外部インタフェースと拡張用インタフェースを備える一方、拡張用スイッチモジュールは拡張用インタフェースを備えており、異なる単位スイッチモジュール間の経路を設定する。単位スイッチモジュールを増設する場合は、単位スイッチモジュールと拡張スイッチモジュールの拡張用インタフェースを互いに接続する。
【０００５】
また、２系統の入力ポートと出力ポートをもつ複数の単位スイッチボードをマトリックス状に接続する技術も開示されている（例えば、特許文献２を参照。以後、第２の従来技術と呼ぶ）。この場合、単位スイッチボードは、それぞれｍ個のポートからなる第１グループの入力および出力ポートと、同じくそれぞれｍ個のポートからなる第２グループの入力および出力ポートを有する（ｍは正の整数）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３６８１７号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１１−１４５９６０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術のうち、第１の従来技術では、単位スイッチモジュールと拡張スイッチモジュールの２種類が必要であり、拡張スイッチモジュールの容量を増設できない場合は、増設可能な単位スイッチモジュールの個数が制限されることがあった。
【０００９】
また、第２の従来技術では、単位スイッチボード単体のｎ倍（ｎ：整数）のスイッチ容量を持つノンブロックスイッチ接続を実現するためには、ｎ×ｎ個の単位スイッチボードが必要となる。このため、ｎが大きい場合は単位スイッチボードの個数が非常に多くなり、単位スイッチボード間の接続が難しくなることがあった。
【００１０】
特に、双方向の信号をペアにして使用するときには、入力と出力が別の単位スイッチボードにあるため、ペア実装が難しくなる場合もあった。
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチ容量を容易に、かつ無制限に拡張することのできるクロスポイント装置およびクロスポイント装置用スイッチユニットを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続されて成るクロスポイント装置であって、前記スイッチユニットが、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段と、この接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段とを備えたことを要旨とする。
【００１３】
ここでいう「論理的にマトリックス状に接続」とは、スイッチユニット間の接続による各スイッチユニットの論理的な位置が、行番号と列番号を用いたマトリックスのいずれかの成分として同定できることを意味しており、必ずしも物理的な配置を意味するものではない。この点については、以後の各請求項の記載についても同様である。
【００１４】
また、「信号」としては、様々な形式の電気信号や光信号等が想定される。そして、この「信号」の具体的な種類や形式等に応じて「通信回線」の意味するところが定められ、例えば、電気信号を伝送する回線や、光信号を伝送する回線等を意味することとなる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続されて成るクロスポイント装置であって、前記スイッチユニットが、前記スイッチ手段、前記４つの接統手段のうちの２つの接続手段、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段、および当該接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段を備えるスイッチボードと、このスイッチボードに具備される前記２つの接続手段以外のいずれか一方の接続手段を備える第１のインタフェースボードと、この第１のインタフェースボードおよび前記スイッチボードに具備される接続手段以外の接続手段を備える第２のインタフェースボードと、前記スイッチボードと前記第１および第２のインタフェースボードとの間をそれぞれ電気的に接続する手段を備えるユニット内バックボードとから構成されることを要旨とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記４つの接続手段の各々は、前記接続情報を入出力するために１または複数の端子から成る接続情報入出力ポートをさらに有することを要旨とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記第１および第２のインタフェースボードのうちの少なくともいずれか一方は信号形式変換回路を備えたことを要旨とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、前記スイッチユニットが、外部から受信する信号から当該信号送出元のスイッチユニットの接続情報を抽出する一方で、外部に送出する信号に自身の接続情報を挿入する信号変換手段を更に備えたことを要旨とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、前記スイッチ手段に対して前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるための制御信号を発生する制御手段を更に備えたことを要旨とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、前記４つの接続手段の各々は、１または複数の端子から成るパラレルポート、および前記接続情報を入出力する接続情報入出力ポートをそれぞれ同数個有する複数の接続用部品から構成されることを要旨とする。
【００２１】
請求項８記載の発明は、外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えたクロスポイント装置用スイッチユニットであって、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段と、この接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段とを備えたことを要旨とする。
【００２２】
請求項９記載の発明は、外部から入力または外部へ出力する通信回線の接続の切り替えを行うために、１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段と、前記パラレルポートを構成する各々の端子と接続される複数の信号入出力端子を有し、前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段とを備えた複数のスイッチユニットが、論理的にマトリックス状に接続されて成るクロスポイント装置用スイッチユニットであって、前記スイッチ手段、前記４つの接統手段のうちの２つの接続手段、個々のスイッチユニットが具備する４つの接続手段を識別し、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続情報を管理する接続情報管理手段、および当該接続情報管理手段で管理する接続情報に基づいて外部から制御信号を送信する制御装置に接続するために、１または複数の端子から成るポートを１または複数個有する制御装置接続手段を備えるスイッチボードと、このスイッチボードに具備される前記２つの接続手段以外のいずれか一方の接続手段を備える第１のインタフェースボードと、この第１のインタフェースボードおよび前記スイッチボードに具備される接続手段以外の接続手段を備える第２のインタフェースボードと、前記スイッチボードと前記第１および第２のインタフェースボードとの間をそれぞれ電気的に接続する手段を備えるユニット内バックボードとから構成されることを要旨とする。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、前記４つの接続手段の各々は、前記接続情報を入出力するために１または複数の端子から成る接続情報入出力ポートを更に有することを要旨とする。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、前記第１および第２のインタフェースボードのうちの少なくともいずれか一方は信号形式変換回路を備えたことを要旨とする。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、外部から受信する信号から当該信号送出元のスイッチユニットの接続情報を抽出する一方で、外部に送出する信号に自身の接続情報を挿入する信号変換手段を更に備えたことを要旨とする。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、前記スイッチ手段に対して前記４つの接続手段の間の回線の接続を切り替えるための制御信号を発生する制御手段を更に備えたことを要旨とする。
【００２７】
請求項１４記載の発明は、前記４つの接続手段の各々は、１または複数の端子から成るパラレルポート、および前記接続情報を入出力する接続情報入出力ポートをそれぞれ同数個有する複数の接続用部品から構成されることを要旨とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るクロスポイント装置１の概略構成を示す説明図である。同図に示すクロスポイント装置１は、論理的な接続関係としてマトリックス状に接続された複数のスイッチユニットＵから構成されている。図１に示す場合には、各スイッチユニットは、その位置を同定し得るマトリックスの行番号と列番号を組み合わせた符号が付されている。例えば、Ｕ（１１）は、マトリックス状の配置で１行１列目であることを意味している。以後の全ての実施形態において、ｉ行ｊ列目（ｉ，ｊは正の整数）に配置されたスイッチユニットＵをＵ（ｉｊ）と記載することにする。また、例えば（ｉ＋１）行ｊ列目のスイッチユニットＵを表す場合には、不明確さを避けるためにＵ（ｉ＋１，ｊ）と行と列の間にカンマを入れて記載する。
【００３０】
これらのスイッチユニットＵのうち、第１列目に配置されるスイッチユニットＵ（ｉ１）は、外部インタフェース３として、外部からの通信回線と接続される。本実施形態において、外部からの通信回線とは、電気信号を伝送する回線や、光信号を伝送する回線等を含むものである。なお、以後の説明においては、単に信号と記載する場合には電気信号であることを前提とし、それ以外の信号（光信号）や、特に区別を必要とする場合には、適宜信号の名称を記載することにするが、本発明は、電気信号を用いないで通信回線の接続の切替を行う場合にも適用可能であることはいうまでもない。すなわち、上記前提はあくまでも本発明の実施の形態に関するものであり、それによって本発明全体の権利範囲が限定されるものではない。
【００３１】
さらに、各スイッチユニットＵは、外部に設けられる制御装置５とケーブル等の接続用部材を介して接続されている。この制御装置５は、演算機能を備えた通常のコンピュータ等から構成されるものである。
【００３２】
なお、図１では、記載を簡略化するために、便宜上、内部にＡｉｊと記載した丸印のうち、同じ記号Ａｉｊを有する丸印同士が接続していることを意味している。
【００３３】
後述する各実施形態は、クロスポイント装置１を構成するスイッチユニットＵ（ｉｊ）の構成がそれぞれ異なるものであるが、クロスポイント装置１自体の構成は本質的に同じである。そこで、以後の説明において、クロスポイント装置１は常に以上説明した構成を有するものとする。
【００３４】
次に、本実施形態のクロスポイント装置１に適用されるスイッチユニットの詳細な構成について、図２を参照して説明する。同図に示すスイッチユニットＵ１は、各々が１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する接続手段である４つのポート部１０１、１０２、１０３、および１０４、信号入出力端子を備えて各ポート間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段としてＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等から成るスイッチ部１０５、少なくともこのスイッチ部１０５に制御信号を送信し、ポート間の接続を制御する制御手段としての制御部１０６、各ポート部が接続する先の接続情報を受信して管理すると共に、その情報を制御装置５へ送信する接続情報管理手段としての接続管理部１０７、制御部１０６および接続管理部１０７に接続し、制御装置５と接続用部材を介して接続するための制御装置接続手段である制御装置接続用ポート１０８を有している。
【００３５】
クロスポイント装置１を構成するスイッチユニットＵ１は、クロスポイント装置１内で固有のビット数（ｒとする：ｒは正の整数）から成る識別番号を有する。このビット数ｒは、クロスポイント装置１を構成する全てのスイッチユニットＵ１を識別することのできる程度に十分大きな数である必要がある。
【００３６】
ポート部１０１は、ｍ個のパラレルポート１１１、１１２、・・・、１１ｍを有している（ｍは任意の正の整数）。各パラレルポートは、ｎ個（ｎは任意の正の整数）の信号線を接続するものであり、この結果、ポート部１０１は合計ｍｎ個の端子から成るパラレルポートを有している。このうち、ｎ＝１の場合がシリアルポートに対応する。
【００３７】
ポート部１０１は、パラレルポート１１１、１１２、・・・、１１ｍに加えて、隣接するスイッチユニットＵ１と交換される接続情報を入出力するための接続情報入出力ポート１１を備えている。この接続情報入出力ポート１１は、ｌ個の接続情報入出力端子１−１、１−２、・・・、１−ｌから構成される（ｌは１以上の正の整数）。接続情報入出力ポート１１は、信号線を介して接続管理部１０７と接続されている。この意味で、図２では接続情報入出力ポート１１と接続管理部１０７とを接続する信号線に対して、便宜上同じ符号１１を付している。また、図２では記載の簡略化のために信号線１１の途中の経路を省略しているが、Ｃ１同士が接続していることを意味しているのは勿論である。
【００３８】
なお、図２における接続情報用の信号線は、あくまでも概念的な接続関係を示すために１本の線で記載しているが、実際には信号の形式等に応じて複数本の線から成る場合もある。この点については、後述する全ての実施形態において共通である。
【００３９】
他のポート部１０ｋ（ｋ＝２，３，４）もポート部１０１と同様の構成を有している。すなわち、ｎ個の端子から成るｍ個のパラレルポートｋ１１、・・・、ｋ１ｍと、ｌ個の端子から成る接続情報入出力ポートｋ１とを有する。また、接続情報入出力ポートｋ１と接続管理部１０７とを接続する信号線ｋ１についても、途中の経路を省略し、Ｃｋ同士が接続していることを意味している。
【００４０】
これら各ポート部に具備される端子が、スイッチ部１０５の信号入出力端子および接続情報入出力端子と信号線を介してそれぞれ接続されていることはいうまでもない。
【００４１】
各ポート部は、固有のビット数（ｓとする：ｓは正の整数）から成る識別番号を有している。このビット数ｓは、スイッチユニットＵ１内の全てのポート部を識別可能な数であればよい。例えば、図２に示すようにスイッチユニットＵ１にポート部が４つ具備されている場合には、ｓ≧２であればよいが、実際には、後に容量を拡大することも想定して、十分大きな値を取るようにしておけば、さらに好ましい。
【００４２】
クロスポイント装置１内の全てのスイッチユニットとポート部は、以上二つのビット数ｒおよびｓの組み合わせ（ビット列を結合したもの）によって全て識別可能となる。そこで、本実施形態においては、（ｒ＋ｓ）ビットの識別情報の組み合わせを「接続情報」と呼ぶことにするが、本発明における接続情報はこれに限られるものではなく、スイッチユニット間の接続が判別可能な情報であればどのようなものであってもよい。
【００４３】
ところで、本実施形態においては、４つのポート部１０１、１０２、１０３、および１０４は同等なものであり、この意味では異なるスイッチユニットＵ１間を接続する際にどのポート部同士を接続しても支障はないが、以後の説明の便宜上、ポート部の接続に関しては以下の規則を適用することにする。
【００４４】
（１）ポート部１０１は、クロスポイント装置１の外部インタフェース３となるか、または、クロスポイント装置１を構成する別のスイッチユニットＵ１のポート部１０３と接続される。
【００４５】
図３は、隣接するスイッチユニットＵ１間で、ポート部１０１とポート部１０３が接続される場合の例を示す説明図であり、各ポート部において、パラレルポート１１ｐ（１≦ｐ≦ｍ；ｐは整数）が有するｎ個の端子を１ｐ−１、１ｐ−２、・・・、１ｐ−ｎ（１ｐ−「パラレル番号」を意味）としている。具体的には、図３では、ｐ＝１およびｐ＝ｍについて端子の一部（パラレル番号が１およびｎの端子）を記載し、他の端子は省略している。そして、図３に示す場合、同じ符号を有する端子同士が接続される。また、スイッチユニットＵ１間の接続情報の交換は接続情報入出力ポート１１および３１を介して行われる。この接続情報入出力ポート１１および３１は、ともにｌ個の接続情報入出力端子１−１、１−２、・・・、１−ｌから構成される（ｌは１以上の正の整数）。接続情報入出力ポート１１および３１の間でも、同じ符号を有する端子同士が接続される。以後、異なるスイッチユニットＵ１間のポート部同士が接続される場合には、常にこの規則に従うものとする。
【００４６】
一般に、ポート部に他のポート部が接続されていない場合には、接続管理部１０７に接続先の接続情報が送信されないので、そのポート部がコネクタを介して接続されていないと判断する。この意味で、ポート部１０１が接続されていない場合には、制御装置５においてポート部１０１は外部インタフェースであると判断される。この判断の結果、制御装置５は、ポート部１０１からは接続情報を外部に出力しないように制御する制御信号を該当スイッチユニットＵ１（ｉ１）に送信するようにしてもよい。
【００４７】
（２）ポート部１０２は、接続されないか、または、別のスイッチユニットＵ１のポート部１０４と接続される。
【００４８】
（３）ポート部１０３は、接続されないか、または、（１）でも述べたように、別のスイッチユニットＵ１のポート部１０１と接続される。
【００４９】
（４）ポート部１０４は、接続されないか、または、（２）でも述べたように、別のスイッチユニットＵ１のポート部１０２と接続される。
【００５０】
なお、全ての行が同じ列番号を有するようにスイッチユニットＵ１を接続する必要はなく、最低限必要な箇所を接続すれば充分であるが、少なくとも外部との入出力を行うスイッチユニットＵ１から成る第１列目は、全ての行にスイッチユニットＵ１が接続されていなければならない。
【００５１】
以上の規則に基づいて、異なるスイッチユニットＵ１間でポート部が接続されると、両コネクタの接続情報入出力端子を介して互いのポート部が有する接続情報が交換され、接続管理部１０７に送信される。
【００５２】
各スイッチユニットＵ１に設けられる制御部１０６は、少なくとも演算または制御機能を具備するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やメモリを備えた電子的な装置であり、クロスポイント装置１の外部に設けられる制御装置５と制御装置接続用ポート１０８を介して接続され、この制御装置５が有する演算、制御機能と協働してスイッチユニットＵ１間の接続を制御する。すなわち、各制御部１０６および制御装置５のメモリには、接続を制御するための情報（例えば制御プログラム等）が適宜格納され、これらの装置が協働して制御を行う際に、各々のメモリに格納された情報を読み出して処理を実行する。制御部１０６と接続管理部１０７は、実質的に一つのＣＰＵから構成され、制御装置と接続される制御装置接続用ポート１０８に双方からの信号が送信される。この制御装置接続用ポート１０８は、ケーブル等の接続用部材を用いて制御装置５に接続される。
【００５３】
制御部１０６から制御装置５には、スイッチ部１０５の情報などが送信される一方で、制御装置５からスイッチ部１０５の切り替えを制御する制御信号が送信される。また、接続管理部１０７からは接続情報が制御装置５に対して送信される一方で、制御装置５から接続管理部１０７に対しては接続情報の要求信号が送信されてくる。
【００５４】
制御装置５では、各スイッチユニットＵ１から受信した接続情報をもとに、クロスポイント装置１を構成するスイッチユニットＵ１間の具体的な接続状態を概念的に地図状に描いた接続マップを記憶、管理しておき、各スイッチユニットＵ１においてスイッチ部を切り替えて接続するポート部の組み合わせを選択し、クロスポイント装置１内部の経路を選択する。また、受信した接続情報を経路選択や接続ミス防止に利用することもできる。
【００５５】
以上の構成を有するスイッチユニットＵ１を用いて構成されるクロスポイント装置１は、同じ構成を有する複数のスイッチユニットＵ１を接続していくだけで所望のスイッチ容量を得ることができ、増設時には既設のスイッチユニットＵ１間の接続部分を変更することなく容易に増設可能である。
【００５６】
ところで、前述したように、図１に示したマトリックス状の配置はあくまでも論理的な位置関係を示したものに過ぎず、物理的な配置については必ずしもこのように配置されるとは限らない。そこで、以後、スイッチユニットＵ１の具体的な構成例を説明する。
【００５７】
図４は、複数のスロットを有するラックの各スロットに、略直方体状の筐体として構成されるスイッチユニットＵ１を搭載し、それら搭載したスイッチユニットＵ１間を接続することによって構成されるクロスポイント装置１の概要を示す説明図である。スイッチユニットＵ１は、スイッチ部１０５および制御部１０６を内部に備えた略直方体状の筐体であり、この筐体の一つの側面（以後、この側面を便宜的に前面と呼ぶ）をなす前面パネルに設けられる４つのコネクタを用いて各ポート部が構成されており、そのコネクタのいずれかのピンがポート部の端子のいずれかに対応している。このため、図４では、各コネクタに対して、対応するポート部と同じ符号を付してある。なお、図４に示す前面パネルのコネクタの物理的な配置はあくまでも一例に過ぎず、必ずしもこのような配置に限られるわけではない。
【００５８】
また、制御装置接続用ポート１０８は、筐体の適当な面上に設けられる（図示せず）。
【００５９】
ところで、図４に示すスイッチユニットＵ１間の接続が、上述したポート部間の接続に関する４つの規則（１）〜（４）に基づいてなされるものであることはいうまでもない。この点については、以下に説明する全てのクロスポイント装置１についても同様である。
【００６０】
論理的マトリックス状の接続において同一の列番号ｊを有するスイッチユニットＵ１（ｉｊ）は、同一のラックＬｊ内に搭載される。図４では、列番号が３までのスイッチユニットＵ１の一部とそれらのスイッチユニットＵ１を収納するラックＬ１，Ｌ２，Ｌ３を示している。以後、ラックを列番号によって特別に区別する必要のない場合には、ラックに対して単に符号Ｌを付すことにする。
【００６１】
異なるスイッチユニットＵ１間において、コネクタ１０１とコネクタ１０３の間、コネクタ１０２とコネクタ１０４の間、および外部インタフェース３となるポート部１０１に対応するコネクタ１０１は、全て同様の接続用部材５１を用いて接続される。この接続用部材５１は、スイッチユニットＵ１  のコネクタにそれぞれ接続可能なコネクタを両端に備え、これら二つのコネクタの各ピン同士をケーブル等で接続することによって構成される。図４では、この接続用部材５１を用いたコネクタ間の接続を両方向矢印で示すことにより、複数のスイッチユニットＵ１  間の接続形態を概念的に示している。
【００６２】
なお、ポート部は、全ての端子に対応するピンを１つにまとめた１個のコネクタ、または、ポート部を分割した複数のコネクタを並列的に配置したものを用いることもある。
【００６３】
以上の接続において、行方向に接続されるスイッチユニットＵ１の個数がラックＬの収納容量（スロット数）を越える場合は別のラックＬに搭載し、行番号の一つ小さい方のスイッチユニットＵ１（ｋｊ）のコネクタ１０２と、そのスイッチユニットＵ１  （ｋｊ）よりも行番号の一つ大きい方のスイッチユニットＵ１  （ｋ＋１，ｊ）のコネクタ１０４とを接続用部材５１を用いて接続することもある（図示せず）。これにより、論理的マトリックス状の接続において行方向に隣接するスイッチユニットＵ１を１つのラックＬに収容しきれない場合にも対応が可能となる。
【００６４】
以上説明したスイッチユニットＵ１から構成されるクロスポイント装置１は、他のスイッチユニットＵ１との接続方法がシンプルであるとともに、ラックＬにコンパクトに収納できるという利点を有する。
【００６５】
上述したスイッチユニットＵ１の構成例においては、コネクタの種類について特に言及していなかったが、これらについてはいくつかの場合を考慮することができる。例えば、４つのコネクタをすべて電気コネクタまたは光コネクタのいずれかで統一する場合がある。
【００６６】
また、４つのコネクタのうち、１つのラックＬ内で行方向に隣接するスイッチユニットＵ１間の接続に使用されるコネクタ１０２および１０４を電気コネクタとする一方で、異なるラックＬに収容された、論理的マトリックス状の接続において列方向に隣接するスイッチユニットＵ１間の接続に使用される２つのコネクタ１０１および１０３を光コネクタとすることもできる。この場合には、光コネクタ間を光ファイバケーブルで接続する。
【００６７】
スイッチ部１０５に電気信号を用いてポート部側を光コネクタとする場合には、該当するポート部とスイッチ部１０５の間に信号形式を変換する信号形式変換回路を挿入しておく。
【００６８】
異なるラックに収められた２つのスイッチユニットＵ１間の接続にはある程度長い接続用部材（ケーブル）が必要になる。特に高周波の信号の場合、長い電気ケーブルを使って伝送すると信号の減衰量が大きくなるが、この接続用部材を光コネクタと光ファイバケーブルとから構成することによってそのような問題を解決できる。
【００６９】
ところで、本実施形態のクロスポイント装置１において、異なる二つのスイッチユニットＵ１の外部インタフェース３を結ぶ経路を選択する場合、およびスイッチユニットの増設によりクロスポイント装置１のスイッチ容量を拡張する場合等においては、各スイッチユニットＵ１に具備される制御部１０６および接続管理部１０７を制御装置５と連携させることにより、最適な経路や増設位置を判断し、選択することができる。ちなみに、この判断および選択の結果を、制御装置５が具備するディスプレイやモニタ等の表示装置に出力させることも勿論可能である。
【００７０】
このようにクロスポイント装置１を制御（経路選択および増設）する際の制御プログラムは、外部に設けられる制御装置５に具備されたメモリに電子的に格納されている。この制御プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、光磁気ディスク、ＰＣカード、ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも勿論可能である。
【００７１】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、クロスポイント装置を構成する全てのスイッチユニットの接続情報を正確に把握しながら、１種類のスイッチユニットを増設するだけで、スイッチ容量を容易かつ無制限に拡張することができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、各単位スイッチの接続情報を用いて、コネクタの接続ミスを防止することができる。
【００７３】
さらに、本実施形態によれば、接続情報を用いてクロスポイント装置内部の経路を容易に選択することができる。
【００７４】
このような本実施形態においては、一つのスイッチユニットに具備されるポート数が、上述した従来技術２の単位スイッチボードに具備されるポート数と比較して多いので、スイッチ容量拡張時に従来技術２ほど新たなスイッチユニットを用いることなく増設を行うことができる。
【００７５】
本実施形態では、各ポート部を、複数の入力ポートと出力ポートの対から成る双方向パラレルポートとして構成することも可能である。この場合には、双方向パラレルポートのうち、各入力端子はスイッチ部１０５の信号入力端子に接続される一方で、各出力端子はスイッチ部１０５の信号出力端子に接続される。このように構成される４つのポート部１０ｈ（ｈ＝１，２，３，４）は、入出力双方向の信号をペアにして使用する場合に好適である。
【００７６】
スイッチ部１０５のさらに具体的な例としては、３．１２５Ｇｂｉｔ／ｓの信号に対応したクロスポイントスイッチ（１６ｍ×１６ｍスイッチ；ｍは双方向パラレルポートの数）等が想定される。この１６ｍ×１６ｍクロスポイントスイッチは、１０ギガビットイーサネット（登録商標）による通信を行う場合に用いられるものである。
【００７７】
なお、入力ポートと出力ポートを上記のように一組として双方向パラレルな回線の接続を行う代わりに、入力ポートと出力ポートで独立な接続を行うことのできる構成にしてもよい。
【００７８】
ちなみに、本実施形態で想定されるパラレルポートの仕様としては、例えばセントロニクス仕様、ＩＥＥＥ  １２８４、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＩＤＥ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｄｒｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）、ＸＡＵＩ（１０  Ｇｉｇａｂｉｔ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等をあげることができる。特に、シリアルポートの仕様としては、例えばＲＳ−２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ２３２  ｖｅｒｓｉｏｎ  Ｃ）、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ  １３９４等が想定される。
【００７９】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るスイッチユニットＵ２の構成を示す説明図である。同図に示すスイッチユニットＵ２を用いて構成されるクロスポイント装置１の構成は第１の実施形態と全く同じであり、論理的にマトリックス形状をなす接続形態を有することは上述したとおりである（図１を参照）。
【００８０】
本実施形態では、異なるスイッチユニットＵ２間のポート部同士の接続規則は第１の実施形態と同じであるが、接続情報（（ｒ＋ｓ）ビットから成る識別番号）は、パラレルポートの各々で送受信されるシリアル信号等の信号の単位データ列の空き時間に挿入されて交換される。このため、外部から受信する信号から当該信号送出元のスイッチユニットの接続情報を抽出する一方で、外部に送出する信号に自身の接続情報を挿入する信号変換手段としての変換部２１ｈ（ｈ＝１，２，３，４）をポート部２０ｈに接続することを特徴とする。
【００８１】
したがって、図６にその一例を示すように、各ポート部２０ｈは、ｍ個のパラレルポートｈ２１、ｈ２２、・・・、ｈ２ｍのみから構成され、第１の実施形態のように接続情報入出力ポートを設ける必要はない。その代わり、各変換部２１ｈからは、スイッチ部２０５へ接続する信号線に加えて、抽出した接続情報を接続管理部２０７へ送信する信号線が必要となる。図５では、接続管理部２０７と各変換部２１ｈとの間の接続を省略して記載しているが、ここでも図２と同様に、Ｃｈ同士が実際には直接的に接続されていることを意味することはいうまでもない。
【００８２】
制御部２０６および制御装置接続用ポート２０８については、上記第１の実施形態の対応部位と構成並びに機能がそれぞれ同じなので、ここでは説明を省略する。
【００８３】
図７は、変換部２１ｈの機能を説明するための図である。同図において、ポート部２０１に入出力される信号は、簡単のため一つのポートへの入出力分のみを記載している。すなわち、実際には、図７に示す信号列がパラレルポートの数だけあるが、同図においては記載を簡略にするために、一つのポートに入出力される信号のみを記載している。
【００８４】
変換部２１１では、ポート部２０１で受信した信号から、そのポート部２０１の接続先の接続情報を抽出して接続管理部２０７へ送信するとともに、抽出後の信号をスイッチ部２０５へ送信する。
【００８５】
逆に、接続管理部２０７から受信したポート部２０１の接続情報をスイッチ部２０５から受信する信号の空き時間に挿入してポート部２０１に送信する。この信号は、互いに接続されるポート部をなすコネクタを介して交換される。
【００８６】
図７では、単位データ間の空き時間のうち、３回に１回の割合で接続情報が挿入される場合を示しているが、これはあくまでも一例に過ぎず、例えば、接続情報の挿入については、一定の時間間隔ごとに挿入することも勿論可能である。
【００８７】
以上説明した本発明の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
なお、本実施形態において、図４のように略直方体形状の筐体をなすスイッチユニットによってクロスポイント装置を実装することは勿論可能であるが、この場合、スイッチユニットを構成する筐体内部の構成が、上述したように変換部を有するという点で、第１の実施形態と異なることはいうまでもない。
【００８９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るスイッチユニットＵ３は、図８に示すように、各ポート部が、１または複数の端子から成るパラレルポート、および前記接続情報を入出力する接続情報入出力ポートを同数個有する複数の接続用部品であるサブポート部から構成されている。同図に示す場合には、各ポート部がそれぞれ二つのサブポート部を有する場合を表しているが、これはあくまでも一例に過ぎない。
【００９０】
二つのスイッチユニットＵ３を接続する場合、どのポート部同士を接続するのかについての規則は、上記実施形態と同じである。より具体的な接続は、図９の説明図に示すように、ポート部３０１とポート部３０３を接続する場合、サブポート部３０１−１と３０３−１、３０１−２と３０３−２で対応する端子同士が接続される（ハイフンの後に来る数字が等しいサブポート部同士を接続）。同じポート部のサブポート部は、図９の例からも明らかなように、全く同じ構成を有している。したがって、接続情報入出力ポートに関しても、サブポート部ごとに具備される点が本実施形態の一つの特徴である。この意味においては、サブポート部の数がポート部ごとに同じであることはいうまでもない。このように、本実施形態においては、サブポート部ごとに接続情報入出力ポートをそれぞれ備えているので、制御装置５側でスイッチユニット間の接続ミスの発見が容易となり、ミスを防止することができる。
【００９１】
各サブポート部は、互いに識別可能な固有の識別番号（ｔビットとする）を有している。したがって、スイッチユニットＵ３の識別番号（ｒビット）、ポート部の識別番号（ｓビット）とあわせて合計（ｒ＋ｓ＋ｔ）ビットの情報（ビット列を結合したもの）により、クロスポイント装置１内の各サブポート部を完全に特定することが可能となる。そして、本実施形態においては、その（ｒ＋ｓ＋ｔ）ビットの情報が接続情報をなす。接続情報は、接続管理部３０７を介して制御装置接続用ポート３０８から制御装置５に送信される。制御装置５では、特にサブポート部用のｔビットの識別番号を照合することにより、接続の整合性を判定する。
【００９２】
なお、図８において、各サブポート部３０ｈ−ｑ（ｈ＝１，２，３，４；ｑ＝１，２）部と接続管理部３０７とを接続する信号線ｈ３−ｑの省略した記載法については、上記実施形態と同様である（Ｃｈｑ同士が実際に接続）。
【００９３】
クロスポイント装置１に接続されるコネクタは、その端子の数がスイッチ容量等を満たす上で必要なほど多いとは限らない。したがって、実際には本実施形態のようにサブポート部を用いて一つのポート部を構成した方がコスト面等を考慮した場合にも有利になることもある。
【００９４】
以上の点を除けば、スイッチユニットＵ３の構成は上述した二つの実施形態と同様なので、対応する部位に関しては下１桁の符号を上記二つの実施形態と揃えて記載してある。
【００９５】
図１０は、本実施形態に係るスイッチユニットＵ３の実装例を示す図である。同図に示す場合も、図４と同様に、スイッチユニットＵ３が略直方体状の筐体から構成されているものとする。そして図１０の各スイッチユニットＵ３は、図８に示すように各ポート部が二つのサブポート部から構成されている場合を一例として示している。
【００９６】
図１０では、サブポート部をなすコネクタごとに接続用部材５１が接続されているが、この点を除けば基本的な構成は図４に示す場合と同様である。
【００９７】
以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るスイッチユニットの構成を示す説明図である。同図に示すスイッチユニットＵ４は、各ポート部４０ｈ（ｈ＝１，２，３，４）が、複数の接続用部品であるサブポート部４０ｈ−ｑ（ｑ＝１，２，・・・，Ｌ（Ｌは正の整数）；図１１はＬ＝２の場合の例を図示）から構成され、各サブポート部４０ｈ−ｑはパラレルポートのみからなり、各パラレルポートに入出力する単位データ列である信号に適宜挿入されている接続情報の抽出または信号への接続情報の挿入を行う変換部４１ｈ−ｑと接続されている。
【００９９】
図１２は、図１１に示すスイッチユニットＵ４の接続を示す説明図であり、同図に示すように、各サブポート部４０ｈ−ｑには、接続情報入出力ポートが不要である。
【０１００】
図１３は、変換部４１ｈ−ｑの機能を説明するための図であり、一例としてサブポート部４０１−１が有する一つのパラレルポートから入出力される信号と、この信号に接続情報を挿入または抽出する変換部４１１−１の概略を説明するものであるが、その本質は、図７に示すものと同様である。したがって、ここでも、単位データの間に３回に１回の割合で接続情報が挿入されている場合を例示しているが、この挿入間隔は適宜変更可能である。
【０１０１】
なお、以上説明した以外のスイッチユニットＵ４の構成は、第３の実施形態のスイッチユニットＵ３の構成と同じであり、その作用も同様であるため、ここでは重複を避けるために説明を省略する。
【０１０２】
以上説明した第４の実施形態においても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができることはいうまでもない。
【０１０３】
（第５の実施形態）
図１４は、本発明の第５の実施形態に係るスイッチユニットＵ５の構成を示す説明図である。
【０１０４】
本実施形態のスイッチユニットＵ５は、スイッチボードＳＢ１、二つのインタフェースボードＩＢ１１およびＩＢ１３（第１および第２のインタフェースボード）、スイッチユニットＵ５を収納する小ラック内に設けられるユニット内バックボードＢＢ１の４つの部分が接続されて構成される。
【０１０５】
スイッチボードＳＢ１は、各々が１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有する４つの接続手段のうちの２つであるポート部１０２および１０４、２つのバックボード用ポート部１５ｂおよび１７ｂ、信号入出カ端子を備えて各ポート間の回線の接続を切り替えるスイッチ手段であるスイッチ部１０５、少なくともこのスイッチ部１０５に制御信号を送信し、ポート部間の接続を制御する制御手段である制御部１０６、隣接して接続されるスイッチユニットとの間で交換される接続先ポート部の接続情報を管理する接続管理部１０７、および制御部１０６と接続管理部１０７とに接続され、外部の制御装置５に接続用部材を介して接続するための制御装置接続用ポート１０８を有している。
【０１０６】
インタフェースボードＩＢ１１は、各々が１または複数の端子からなるパラレルポートを１または複数個有し、信号線により互いに接続されたポート部１０１とバックボード用ポート部１１ｂを備える。インタフェースボードＩＢ１３の構成も上記インタフェースボードＩＢ１１と同様である。
【０１０７】
この信号線に加えて、接続情報入出力ポート１１で入出力される接続情報を接続管理部１０７との間で送受信するための信号線１１が、ポート部１０１とバックボード用ポート部１１ｂとの間を接続している。
【０１０８】
以上の説明からも明らかなように、各ポート部１０ｈ（ｈ＝１，２，３，４）の構成は、図３に示すポート部１０１や１０３と本質的に同じものである。すなわち、各ポート部は、ｎ個（ｎは任意の正の整数）の端子から成るｍ個のパラレルポート（ｍは任意の正の整数）と、ｌ個の端子から成る接続情報入出力ポートｈ１を有している。
【０１０９】
また、異なるスイッチユニットＵ５のポート部間の接続に関しても、第１の実施形態と同じ規則を適用するものとする。
【０１１０】
ユニット内バックボードＢＢ１は、各々が１または複数の端子から成るパラレルポートを１または複数個有し、信号線により互いに接続されたバックボード用ポート部１１Ｂ、１３Ｂ、１５Ｂ、および１７Ｂを備える。いうまでもなく、これらの各バックボード用ポート部に対応するコネクタがポート部と同様の構成を有している。また、ユニット内バックボードＢＢ１に設けられる信号線は、通常は電気的な信号を送受信可能なものであり、この意味で、バックボード用ポート部１１Ｂ、１３Ｂ、１５Ｂ、および１７Ｂは電気コネクタである。
【０１１１】
以上のように、スイッチユニットＵ５が４つの部位から構成されていることが本実施形態の特徴であり、この点を除けば、その本質的な構成は第１の実施形態におけるスイッチユニットＵ１と同じである。
【０１１２】
図１５は、本実施形態に係るスイッチユニットＵ５の具体的な構成例を示す側面図であり、図１５（ａ）が前面パネルの側面図、図１５（ｂ）が背面パネルの側面図をそれぞれ表している（ここでの「前面」、「背面」もラックＬへの搭載を前提とした便宜的な呼称である）。このようなスイッチユニットＵ５を構成するスイッチボードＳＢ１、インタフェースＩＢ１１およびＩＢ１３は、すべて同一の大きさを有する略直方体状の筐体または前面と背面にパネルを備えた基板であり、このうちのスイッチボードＳＢ１の筐体にはスイッチ部１０５、制御部１０６、接続管理部１０７が内蔵されるとともに、いずれかの面上には、制御装置接続用ポート１０８が具備されている（図示せず）。
【０１１３】
図１５に示す場合には、これらの三つの筐体または基板がラックに収容されている状態を示しているが、それ以外にも、三つの筐体または基板を各々収容可能なスロットとユニット内バックボードを有する小ラック（図１５の一点鎖線に相当）を用い、この小ラックをラックＬの各スロットに収容するという構成をとってもよい。また、ラックＬが、複数組の三つの筐体または基板を各々収容可能なスロットと、ユニット間接続機能以外にユニット内バックボードの機能も加えたバックボードを有しており、ラックＬの正しい位置に複数組の三つの筐体または基板を収容するという構成をとってもよい。後者の構成の場合、ラックＬの正しい位置に筐体または基板を挿入するだけでユニット内およびユニット間が接続される。なお、制御部１０６、接続管理部１０７および制御装置接続用ポート１０８をさらに別のボードに設け、このボードをユニット内バックボードＢＢ１に接続し、ユニット内バックボードＢＢ１を介して制御信号を送信する構成にしてもよい。
【０１１４】
図１６は、ユニット内バックボードＢＢ１の構成を示す説明図であり、同図に示すコネクタ１１Ｂ、１３Ｂ、１５Ｂ、１７Ｂ（バックボード用ポート部に相当）は、図１５（ｂ）に示すスイッチユニットＵ５の背面パネルに設けられる各コネクタと直接的に接続される。このため、直接的に接続されるコネクタ同士の符号は、アルファベットの大小が異なる点を除いて揃うように付与されている。
【０１１５】
なお、図１５および図１６で図示したコネクタは、図１４で同一符号を有する（バックボード用）ポート部にそれぞれ相当していることはいうまでもない。
【０１１６】
図１７は、複数のスイッチユニットＵ５から構成されるクロスポイント装置１のラックＬヘの搭載とスイッチユニットＵ５間の接続を示す説明図である。同図において、両方向矢印が接続用部材５１によるコネクタ間の接続を示すものであることは第１の実施形態と同様である（図４および図１０を参照）。
【０１１７】
ところで、本実施形態では、ポート部１０１に入出力される信号が電気信号である場合を想定して説明してきたが、必ずしもこのような場合だけではなく、例えば、外部インタフェース３として光信号等の電気信号と信号形式の異なる信号を送受信可能なものを想定した場合、その外部インタフェース３をなすポート部１０１として、光信号受信可能であるとともに、その受信した光信号を電気信号に変換してスイッチ部１０５等に送信可能な機能を有する信号形式変換回路を備えたインタフェースボードが必要となる。
【０１１８】
図１８は、本実施形態のスイッチユニットＵ５を構成するインタフェースボードが信号形式変換回路７１Ｃを備える場合を模式的に示す説明図である。同図に示す変換用インタフェースボードｔＩＢ１１は、ポート部７０１として信号の形式や用途に応じたコネクタが対応している一方で、バックボード用ポート部７１ｂは、スイッチボードＳＢ１のバックボードコネクタ２５ｂ、２７ｂと同様のコネクタで、例えば、スイッチ部１０５が電気クロスポイントスイッチの場合は、電気コネクタである。変換用インタフェースボードｔＩＢ１１は、クロスポイント装置１が、シリアルな光信号をパラレルな電気信号に変換してスイッチ部１０５に入力し、スイッチ部１０５から出力されたパラレルな電気信号をシリアルな光信号に変換する場合等に適用される。なお、ここではインタフェースボードＩＢ１１が信号形式変換機能を有する場合を説明したが、もう一つのインタフェースボードＩＢ１３についても同様に信号形式変換回路を設けた変換用インタフェースボードを接続することができるのは勿論である。
【０１１９】
以上の構成を備えた変換用インタフェースボードを用いることにより、一部または全てのインタフェースボードの入出カ信号の形式を変更したい場合に、スイッチユニットＵ５全体を取り替えることなく、信号形式を変更する必要があるインタフェースボードだけを変換用インタフェースボードに取り替えればよい。
【０１２０】
一例として、ポート部７０１が光コネクタで、バックボード用ポート部７１ｂが電気コネクタである場合を想定することができる。この場合の信号形式変換回路７１Ｃは光電気変換回路となる。これは、比較的コストがかかる光送信機を必要な部分だけに使用し、それ以外の部分（スイッチ部等）は電気を用いることで、コストを抑えるためにも好適である。
【０１２１】
図１９は、外部インタフェース３が光信号で、スイッチユニット間は電気信号の場合のクロスポイント装置１の構成例を示す説明図である。同図においては外部インタフェース３のみ光信号のため、１行目のスイッチユニットＵ６（１ｊ）（ｊは正の整数）のインタフェースボードだけを変換用インタフェースボードｔＩＢ１１にする。矢印が接続用部材によるコネクタ間の接続を示すのは他の図（例えば図４等）と同じであるが、外部インタフェース３となる接続用部材６１だけは、コネクタが光コネクタであり、光コネクタを接続する部分は光ファイバである。そこで、図１９では、１行目のスイッチユニットＵ６（１ｊ）の変換用インタフェースボードｔＩＢ１１に具備されるコネクタ７０１を他の電気コネクタと区別するために、接続用部材６１を概念的に表す両方向矢印およびコネクタ７０１を、二重線を用いて記載してある。この場合、外部インタフェース３以外は電気信号であり、比較的高価な光部品の代わりに電気部品を主に使用することになるので、低コストのシステムを実現できる。
【０１２２】
図２０は、１行目のスイッチユニットのみならず、論理的マトリックス状の接続において列方向に隣接するスイッチユニット間も光信号で送受信される場合のクロスポイント装置１の概略構成を示す説明図である。同図においては、すべてのスイッチユニットＵ７（ｉｊ）のインタフェースボードとして、変換用インタフェースボードｔＩＢ１１およびこの変換用インタフェースボードと同じ構成を有する変換用インタフェースボードｔＩＢ１３が用いられている。隣接するラック間（Ｌ１−Ｌ２間、Ｌ２−Ｌ３間等）のスイッチユニットを接続するケーブル等の接続用部材５１が長い場合、列方向に隣接するスイッチユニット間を電気信号で送受信すると、高周波の電気信号は減衰してしまう。そこで、以上説明したように、列方向に隣接するスイッチユニット間を光信号で送受信することにより、そのような信号波の減衰の問題を解決することが可能となる。
【０１２３】
以上説明した本発明の第５の実施形態が、上記各実施形態と同様の効果を奏するものであることはいうまでもない。
【０１２４】
また、本実施形態によれば、一部または全てのインタフェースボードの入出カ信号の形式を変更したい場合に、スイッチユニット全体を取り替える代わりに、形式を変更する必要があるインタフェースボードだけを取り替えればよいので、接続の変更も容易であり、一段とコストの低減を図ることが可能となる。
【０１２５】
加えて、本実施形態によれば、インタフェースボードやスイッチボードを着脱自在な構成のため、適宜交換可能であり、メンテナンスの向上を図ることも可能となる。
【０１２６】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係るスイッチユニットＵ８は、上記第２の実施形態のスイッチユニットを第５の実施形態と同様にして、二つのインタフェースボードＩＢ２１およびＩＢ２３（第１および第２のインタフェースボード）、スイッチボードＳＢ２、並びに第５の実施形態と同じバックボードＢＢ１を用いて構成したものである。したがって、図２１に示す説明図からも明らかなように、ポート部２０ｈ（ｈ＝１，２，３，４）、スイッチ部２０５、変換部２１ｈ等、第２の実施形態に係るスイッチユニットＵ２と同じ構成要素については、第２の実施形態と同じ符号を付してある。
【０１２７】
このため、ポート部２０ｈでは接続情報入出力ポートは不要である（図６を参照）が、バックボード用ポート部２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂでは、変換部２１ｈによって抽出された接続情報を接続管理部２０７に送信するための接続情報入出力ポートが必要となる。したがって、バックボード用ポート部については、上記第５の実施形態と同様の端子構成を有する。
【０１２８】
なお、変換部２１１は、スイッチ部２０５とバックボード用ポート部２５ｂの間に設けることもできる。この場合、インタフェースボードＩＢ２１は、ポート部２０１とバックボード用ポート部２１ｂから構成され、これらの各ポート部には情報入出力用ポートが不要となるため、その両者を結ぶ信号線は、パラレルポート接続用の信号線のみとなる。
【０１２９】
同様にして、変換部２１３も、スイッチ部２０５とバックボード用ポート部２７ｂの間に設けることができ、この場合、インタフェースボードＩＢ２３は、ポート部２１３とバックボード用ポート部２３ｂから構成され、これらの各ポート部間にはパラレルポート接続用の信号線のみ設けられる。
【０１３０】
このように、変換部２１１および２１３をスイッチボードＳＢ２の内部に具備させる場合には、ユニット内バックボードＢＢ１においても、バックボード用ポート部１１Ｂ、１３Ｂ、１５Ｂ、１７Ｂには情報入出力用ポートが不要となるため、バックボード用ポート部同士を結ぶ信号線は、パラレルポート接続用の信号線のみとなる。
【０１３１】
ところで、本実施形態においても、電気信号と信号形式の異なる信号を送受信可能なものを想定した変換用インタフェースボードを構成することができる。図２２は、本実施形態に係る変換用インタフェースボードｔＩＢ２１の構成を示す説明図である。同図においては、信号形式変換回路８１Ｃを介して、ポート部８０１と変換部８１１とが接続されている。
【０１３２】
図２３は、この変換用インタフェースボードｔＩＢ２１を用いた信号の変換を概念的に示す図である。ポート部８０１で受信した信号は、信号形式変換回路８１Ｃにおいて電気信号に変換される。この電気信号に変換された信号（図２３では、一つのポートからの信号のみを記載）に埋め込まれているポート部８０１の接続先の接続情報は、変換部８１１において抽出され、接続情報入出力端子から出力される。これに対して、単位データ列である信号は、パラレルポートから出力される。これらは、それぞれが第５の実施形態で用いられたものと同じバックボードＢＢ１を介してスイッチボードＳＢ２に送信され、それらのうちの接続情報は接続管理部２０７に送信される一方、信号は全体として電気的なパラレル信号としてスイッチ部２０５に送信される。
【０１３３】
他方、スイッチボードＳＢ２からバックボードＢＢ１を介して別々に送信されてくる信号と接続情報は、変換部８１１で接続情報が挿入されることによって一つの信号となる。この信号が信号形式変換回路８１Ｃにおいて形式の変換（例えば、電気信号→光信号）を受け、ポート部８０１から外部へ送出される。
【０１３４】
なお、変換用インタフェースボードのコネクタ８０１と光電気変換回路８１Ｃの部分に、１０ギガビットイーサネット（登録商標）用トランシーバであるＸＥＮＰＡＫ（１０  Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ：ここで、Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）はモジュールを１または複数個用いることもできる（図６で、ｎ＝８の双方向光信号を受信する場合に相当）。図２４は、ｍ個のＸＥＮＰＡＫモジュール８１ｘ、８２ｘ、・・・、８ｍｘを用いて構成される変換用インタフェースボードｔＩＢ’２１の概略構成を示す説明図である。同図に示すように、光コネクタ側となるコネクタのインタフェースは１０Ｇｂｉｔ／ｓの双方向光信号である一方、電気コネクタであるバックボード用ポート部に相当するコネクタ８１ｂのインタフェースは３．１２５Ｇｂｉｔ／ｓ、双方向各４レーンの電気信号（ＸＡＵＩ）である。各々のＸＥＮＰＡＫモジュール８１ｘ、８２ｘ、・・・、８ｍｘを介して電気信号に変換され、変換部８１１で抽出される接続情報は、その接続情報送信用の信号線８１を介して送信される。この信号線８１は、バックボード用ポート部８１から受信する接続情報を変換部８１１に送信することもできる。この送信した接続情報が、変換部８１１において信号に挿入される点は、上述した第２および第４の実施形態と同様である（図７および図１３を参照）。
【０１３５】
変換用インタフェースボードｔＩＢ’２１を適用する場合の他の部位のインタフェースについて説明する。まず、スイッチ部２０５は、３．１２５Ｇｂｉｔ／ｓの信号に対応したクロスポイントスイッチである。スイッチボードＳＢ１に具備されるコネクタのインタフェース、およびユニット内バックボードＢＢ１のバックボードコネクタのインタフェースはともに３．１２５Ｇｂｉｔ／ｓ、双方向各４レーンの電気信号（ＸＡＵＩ）である。
【０１３６】
なお、これはあくまでも一例であり、外部インタフェース３の仕様に応じて別のパッケージを適用可能である。
【０１３７】
また、変換部８１１をスイッチボードＳＢ２側に設けることも勿論可能である。この場合には、変換用インタフェースボードｔＩＢ２１およびｔＩＢ’２１において、接続情報用の信号線を設ける必要はない。
【０１３８】
本実施形態においては、ＸＥＮＰＡＫモジュールで変換された電気信号の中に含まれる接続情報をさらに変換部８１１で抽出する一方で、バックボード用ポート部８１ｂを介してスイッチ部２０５から送信されてくる信号に接続管理部２０７から送信されてくる接続情報を変換部８１１で挿入したものを各ＸＥＮＰＡＫモジュールにおいて光信号に変換して出力する。
【０１３９】
以上説明した第６の実施形態も、上述した各実施形態、特に第５の実施形態と同様の効果を奏するものである。
【０１４０】
（その他の実施形態）
ところで、本発明は、以上説明した実施の形態においてのみ特有の効果を奏するものと理解されるべきではない。
【０１４１】
１）第１の実施形態におけるスイッチユニットＵ１に設けられるポート部のうちの二つを、略直方体状の筐体の一つの側面をなす前面パネルに二つのポート部１０１および１０３にそれぞれ対応するコネクタ１０１および１０３が備える一方で、残りの二つのポート部１０２および１０４にそれぞれ対応するコネクタ１０２および１０４は、前面パネルと対向する側面である背面パネルに設けることも可能である。
【０１４２】
さらに、スイッチユニットＵ１の背面パネルに配置されるコネクタ１０２とコネクタ１０４を、ラックＬ内に設けられるバックボードを介して接続することもできる。この場合には、バックボードに対し、ポート部に相当するコネクタの仕様に応じたコネクタ（バックボード用コネクタ）を設ける。
【０１４３】
以上の構成例の場合、スイッチユニットＵ１を構成する筐体の互いに向かい合う対向面（前面と背面）を使い分けてコネクタを設置することにより、行方向に隣接するスイッチユニットＵ１間のコネクタ１０２とコネクタ１０４を接続するケーブル等の接続用部材５１が、列方向に隣接するスイッチユニットのコネクタ１０１とコネクタ１０３の接続を妨げることがないという効果が得られる。
【０１４４】
なお、以上のコネクタの配置については、第２乃至第４の実施形態のスイッチユニットにも適用することができる。
【０１４５】
２）ポート部を双方向パラレルポートから構成する場合には、外部に信号を出力する出力ポートとスイッチ部の信号出力端子間に、スイッチ部の内部などで生じる経路長の差によるパラレル信号間の位相差を解消する機能を有するデスキュー回路を設けることも可能である。このデスキュー回路を設けることにより、さらに正確な回線の接続を実現することが可能となる。
【０１４６】
３）スイッチ部を、必要な全スイッチ容量の１／ｎの容量を持つｎ個の小容量部分スイッチを互いに接続することによって構成してもよい。このとき、全てのパラレルポートのｊ番目の端子がｊ番目の部分スイッチに接続される（ｊは１〜ｎの整数）。また、各部分スイッチのピン番号が等しい信号入出力ピンは同じ端子に接続される。
【０１４７】
このようなスイッチ部を用いる場合、制御装置５は、ｎ個の部分スイッチに対して同じ制御信号を送ることになるので、制御が容易になるとともに、制御装置５への負荷が軽減される。
【０１４８】
パラレルポートの数が大きくなる場合には、単一のスイッチ部を用いるとコスト面で高価になる可能性がある。これに対し、ここで説明したスイッチ部を通常市販されている小容量の部分スイッチを複数個用いることによって構成すれば、たとえパラレルポートの数が大きくても低コストで済むこともあるので更に好ましい。
【０１４９】
４）４つのポート部のパラレルポート数は全て同じである必要はなく、例えば第１の実施形態において、ポート部１０１および１０３のパラレルポート数ｍ１とポート部１０２および１０４のパラレルポート数ｍ２とは異なってもよい。実際に、ｍ１＜ｍ２の場合には、上記実施形態のクロスポイント装置１よりも少ない列数で経路を確保することができる（例えば、ｍ１＝２ｍ２の場合、全ての行の列数を１／２にすることができる）。
【０１５０】
５）信号形式の変換として想定されるのは、上述した光信号と電気信号の信号形式の変換だけに限られるわけではなく、例えば電気信号同士の信号形式の変換もある。この場合、例えば図１８に示す変換用インタフェースボードｔＩＢ１１において、接続情報自体を変換する必要はない。
【０１５１】
６）クロスポイント装置１と制御装置５とをインターネットや専用回線等の通信ネットワークを介して接続し、制御装置５から遠隔操作を行う構成にすることも可能である。
【０１５２】
このように、本発明は、ここで説明した実施形態以外にも、それらと同様の効果を得ることのできる様々な実施の形態等を含み得るものである。
【０１５３】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、クロスポイント装置を構成する全てのスイッチユニットの接続情報を正確に把握しながら、１種類のスイッチユニットを増設するだけで、スイッチ容量を容易かつ無制限に拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るクロスポイント装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るクロスポイント装置用スイッチユニットの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において、異なるスイッチユニット間の接続を具体的に示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るクロスポイント装置の具体的な構成例を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るクロスポイント装置用スイッチユニットの構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態において、異なるスイッチユニット間の接続を具体的に示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るスイッチユニットの変換部の機能を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るクロスポイント装置用スイッチユニットの構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第３の実施形態において、異なるスイッチユニット間の接続を具体的に示す説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るクロスポイント装置の具体的な構成例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るクロスポイント装置用スイッチユニットの構成を示す説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態において、異なるスイッチユニット間の接続を具体的に示す説明図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係るスイッチユニットの変換部の機能を説明する図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係るクロスポイント装置用スイッチユニットの構成を示す説明図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係るスイッチユニットの具体的な構成例を示す側面図である。
【図１６】ユニット内バックボードのコネクタの配置例を示す側面図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係るクロスポイント装置の具体的な構成例を示す説明図である。
【図１８】変換用インタフェースボードの概略構成を示す図である。
【図１９】外部インタフェースが光ファイバであるときのクロスポイント装置の概略構成を示す説明図である。
【図２０】インタフェースボードが全て光電気信号変換を行うときのクロスポイント装置の概略構成を示す説明図である。
【図２１】本発明の第６の実施形態に係るクロスポイント装置用スイッチユニットの構成を示す説明図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態において適用される変換用インタフェースボードの概略構成を示す図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態に係るスイッチユニットの変換部の機能を説明する図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態においてＸＥＮＰＡＫモジュールを用いた変換用インタフェースボードの概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  クロスポイント装置
３  外部インタフェース
５  制御装置
１１、３１  接続情報入出力ポート
１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１７ｂ、１１Ｂ、１３Ｂ、１５Ｂ、１７Ｂ  バックボード用ポート部
５１、６１  接続用部材
７１Ｃ、８１Ｃ  信号形式変換回路
８１ｘ、８２ｘ、・・・、８ｍｘ  ＸＥＮＰＡＫモジュール
１０１、１０２、１０３、１０４、２０１、２０２、２０３、２０４、３０１、３０２、３０３、３０４、４０１、４０２、４０３、４０４、７０１、８０１  ポート部（接続手段）
１０５、２０５、３０５、４０５  スイッチ部（スイッチ手段）
１０６、２０６、３０６、４０６  制御部（制御手段）
１０７、２０７、３０７、４０７  接続管理部（接続情報管理手段）
１０８、２０８、３０８、４０８  制御装置用接続ポート（制御装置接続手段）
２１１、２１２、２１３、２１４、４１１−１、４１１−２、４１２−１、４１２−２、４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２、８１１  変換部（信号変換手段）
３０１−１、３０１−２、３０２−１、３０２−２、３０３−１、３０３−２、３０４−１、３０４−２、４０１−１、４０１−２、４０２−１、４０２−２、４０３−１、４０３−２、４０４−１、４０４−２  サブポート部（接続用部品）
ＢＢ１  ユニット内バックボード
ＩＢ１１、ＩＢ１３  インタフェースボード
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  ラック
ＳＢ１、ＳＢ２  スイッチボード
ｔＩＢ１１、ｔＩＢ１３、ｔＩＢ２１、ｔＩＢ’２１  変換用インタフェースボード
Ｕ、Ｕ１  、Ｕ２、Ｕ３  、Ｕ４、Ｕ５  、Ｕ６、Ｕ７  、Ｕ８ スイッチユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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