JP2000354006A - 光分岐挿入ノード装置 - Google Patents

光分岐挿入ノード装置

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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光分岐器に障害が発生しても、分岐すべき光信
号の漏洩を防ぐことができる信頼性の高い光分岐挿入ノ
ード装置を提供する。 【解決手段】光伝送路１−１を介して伝送されてきた波
長多重光信号を各波長毎に分波する分波器３と、分波さ
れた各波長の光信号を入力ポートに受ける分岐用光スイ
ッチ１０と、分岐用光スイッチ１０の第１の出力ポート
１１に第１の入力ポート２１が接続された挿入用光スイ
ッチ２０と、分岐用光スイッチ１０の第２の出力ポート
１２から分岐された光信号を受信する光受信器７と、挿
入用光スイッチ２０の第２の入力ポート２２に挿入すべ
き光信号を供給する光送信器８と、挿入用光スイッチ２
０の出力ポート２３からの各波長の光信号を合波して光
伝送路１−２へ送出する合波器６と、分岐用光スイッチ
１０および挿入用光スイッチ２０を個別に制御する監視
制御部９を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重を用いた
光波ネットワークのノードに設けられるノード装置に係
り、特に波長多重光信号から任意の波長の光信号を分岐
したり、波長多重光信号に任意の波長の光信号を挿入す
る機能を有する光分岐挿入ノード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターネットの普及により、ネットワ
ークの大容量化が急務となっている。この要求に応える
ものとして、波長多重（Wavelength Division Multiple
x：ＷＤＭ）を用いた光波ネットワークは、伝送容量を
飛躍的に向上させ、かつ柔軟性の高いネットワーク構築
が可能であることから、大いに注目されている。
【０００３】ＷＤＭを用いた光波ネットワークとして、
特定波長の光信号の分岐、挿入を行う機能を有する光分
岐挿入多重（Optical Add／Drop Multiplex：ＯＡＤ
Ｍ）がある。ＯＡＤＭは、各ノードにおいて光信号から
電気信号への変換や、電気信号から光信号への変換とい
った電気的な処理が介在しないトランスペアレントな光
波ネットワークの実現形態の一つであり、各ノードにお
いては必要な光信号のみを分岐・挿入することでノード
コストの低減が図ることができる。また、ＯＡＤＭを用
いると、ネットワーク形態をリング状にすることによっ
て、ネットワーク障害に対して柔軟に対応でき、信頼性
の高い光波ネットワークを構築することができる。
【０００４】図１１に、ＯＡＤＭで用いられる従来の光
分岐挿入ノード装置の構成を示す。光伝送路１−１を伝
送されてきた波長多重光信号は、光増幅器２で一括に増
幅された後、光分波器３で各波長の光信号に分波され
る。分波された各波長の光信号は、光分岐挿入回路２０
０−１，２００−２，２００−３，２００−４にそれぞ
れ入力される。光分岐挿入回路２００−１，２００−
２，２００−３，２００−４は、それぞれ２入力２出力
の光スイッチ２０１、光可変減衰器２０２、光カプラ２
０３および制御部２０４により構成される。光スイッチ
２０１を制御することによって、光信号の分岐、挿入も
しくは通過が可能となる。
【０００５】光スイッチ２０１から出力される光信号は
光可変減衰器２０２を通過した後、光カプラ２０３で一
部が分岐され、制御部２０４へ入力される。光カプラ２
０３からの残りの光信号は光合波器６で波長多重され、
光増幅器７で増幅された後、光伝送路１−２に送出され
る。制御部２０４は、光カプラ２０３で分岐された光信
号のパワーが一定となるように、光可変減衰器２０２の
減衰量を制御する。
【０００６】このような構成の従来の光分岐挿入ノード
装置においては、光スイッチ２０１で分岐動作と挿入動
作が同時に生じるために、分岐動作時に光スイッチ２０
１に障害が発生すると、それまで分岐されていた光信号
がノードを通過（スルー）してしまう。このことは、情
報が他のノードに漏洩することとなり、ネットワークの
信頼性を著しく低下させるという問題が生じた。
【０００７】また、波長多重ネットワークにおいては、
伝送路障害などのネットワーク障害に対してプロテクシ
ョン機能を持たせることにより、ネットワークの信頼性
を向上させる手法がとられる。特開平１０−１１２７０
０に、プロテクション機能を有する光分岐挿入ノード装
置が開示されている。
【０００８】図１２は、この光分岐挿入ノード装置の構
成を示す図であり、時計回りの現用系光伝送路２１１−
１，２１１−２、反時計回りの現用系光伝送路２１２−
１，２１２−２、時計回りの予備系光伝送路２１３−
２，２１３−２および反時計回りの予備系光伝送路２１
４−１，２１４−２は、それぞれ波長多重光信号を伝送
する。これら光伝送路のそれぞれに接続された光分岐挿
入回路２２１，２２２，２２３，２２４は、波長多重光
信号の中からノードに割り当てられた波長の光信号のみ
の分岐挿入を行う。
【０００９】光伝送路２１１−１，２１２−１，２１３
−１，２１４−１から入力され、光分岐挿入回路２２
１，２２２，２２３，２２４で分岐された光信号は、第
１の光マトリックススイッチ２３１を介して光送受信器
２４１，２４２，２４３，２４４にそれぞれ入力され
る。また、光送受信器２４１，２４２，２４３，２４４
から出力される光信号は、第２の光マトリックススイッ
チ２３２を介して光分岐挿入回路２４１，２４２，２４
３，２４４に入力され、光伝送路２１１−２，２１２−
２，２１３−２，２１４−２に挿入される。光マトリッ
クススイッチ２３１，２３２は、任意の入力ポートを任
意の出力ポートに接続するスイッチであり、その接続状
態は制御部２３０により制御される。
【００１０】伝送路障害時には、ネットワークの送信端
と受信端の両方で光マトリックススイッチ２３１，２３
２を制御し、予備系光伝送路２１３−１，２１３−２お
よび２１４−１，２１４−２を選択することによって、
障害を回避する。しかし、このようなプロテクション機
能を有する光分岐挿入ノード装置では、伝送路障害時に
常にネットワークの送信端と受信端での切替制御が必要
であるため、制御が煩雑であり、コストの増大や信頼性
の低下を招くという問題が生じる。
【００１１】さらに、従来の光分岐挿入ノード装置で
は、光パスの再構築（更新）や障害発生時のリストレー
ションにおいて、光スイッチの切替えを高速に行ってい
た。しかし、スイッチの高速切替えは、光伝送路を伝送
される光信号の波長数を急激に増減させ、それに伴い光
伝送路を通過する光信号のトータルの光パワーが大きく
変動するため、光伝送路に挿入されている光増幅器で光
サージを発生させる。光サージの発生は受信感度の低下
を引き起こすのみならず、光受信器を破壊させるおそれ
がある。また、従来の機械式もしくは磁気光学効果を利
用した光スイッチでは、切替え動作時の光パワー変動の
速度の設定を自由に行うことができず、システム設計に
おいて自由度が小さいという問題があった。
【００１２】上述した従来のＯＡＤＭノ一ドにおいて
は、光分波器３の１つのポートからは所望の波長λ１の
みが出力されることが望ましいが、光分波器３のクロス
トーク特性により、他のポー卜にも波長λ１が漏洩して
しまう。この他のポートへの漏洩は、光合波器６で再び
合波される時に、コヒーレントクロストークと呼ばれる
干渉性クロストークを発生させる原因となり、伝送特性
を劣化させる。
【００１３】近年、光伝送路やノ一ド装置での損失を補
償するための光増幅器の広帯域化に伴い、１本の光伝送
路に多重できる波長数も１６、３２、６４と増加の傾向
にある。波長数の増大は、一つのノ一ドにおけるコヒー
レントクロストークを発生させる光パスの数を増大させ
ることになるので、ノ一ドを多段接続した場合に、伝送
特性の著しい劣化を生じさせるという問顕が生じた。
【００１４】また、波長数の増大に伴って、ノ一ドのス
ケーラビリディやモジュラリティ、および光素子の経済
性の観点から、光パス層の階層化としてマトリックス波
長多重方式が小関らにより提案されている（１９９７年
電子情報通信学会通信ソサイエティ大会Ｂ―１０−８
６）。
【００１５】図２３にマトリックス波長多重方式におけ
る波長配置を示す。ここでは、波長多重されている信号
を各バンド単位でハンドリングする。しかしながら、こ
のように隣接するチャンネル毎にバンドを形成する方式
では、バンド毎に分波する際に、各バンド間のクロスト
ークを抑圧するためにガードバンドが必要となるために
帯域利用効率が低下するという問題が生じた。
【００１６】さらに、ノ一ド装置の各構成要素に対する
冗長構成についても、１：１の構成をとるのでは、波長
数が増大した場合に装置規模やコストが莫大なものとな
る。波長多重を用いた光波ネットワークにおいては、複
数の現用系に対して１つの予備系を割り当てるＮ：１の
冗長構成をとることによって、装置規模やノ一ドコスト
を削減することができる。Ｎ：１の冗長構成について
は、Ｄ．Ｕｅｈａｒａらから報告がある（ＥＣＯＣ’９
７，ＴＨ２Ａ）。この文献では、光分波器で分波された
光信号は、光マトリックススイッチを介してＯＡＤＭ回
路に入力される。光分波器で分波された波長のうち１波
長を予備系に割り当てる。現用系のＯＡＤＭ回路に障害
が発生した場合には、光マトリックススイッチにより予
備系に迂回させることにより障害復旧を行う。
【００１７】このように、Ｎ：１の冗長構成をとるため
には、従来光マトリックススイッチが用いられてきた。
Ｎ：１の冗長構成においては、Ｎが大きいほど経済的で
あるために、大規模な光マトリックススイッチが要求さ
れる。しかしながら、大規模な光マトリックススイッチ
は、性能やコスト、信頼性といった点で実用化が非常に
困難である。したがって、波長数が増大すると、ノ一ド
装置の低コスト化が困難であるという問題が生じた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の光分岐挿入ノード装置では、光分岐挿入回路に障害が
発生した場合、光信号の情報が他のノードに漏洩するこ
とがあるため、ネットワークの信頼性を著しく低下させ
るという問題があり、またプロテクション機能を持たせ
たものでは、伝送路障害時に常にネットワークの送信端
と受信端での切替制御が必要であるために繁雑な制御を
必要とし、コストや信頼性の面で問題があった。
【００１９】更に、従来の光分岐挿入ノ一ド装置では、
波長数の増大に伴ってコヒーレン卜クロストークを生じ
させる光パスの数が増大するために、ノ一ドを多段接続
した時に著しい伝送特性劣化を生じさせるという問題が
あった。
【００２０】さらに光パスの階層化を行う際に、隣接す
るバンド間のクロストークを抑圧するためにガードバン
ドが必要となり、帯域利用効率が低下するという問題が
生じた。
【００２１】さらに、従来のノ一ド装置においてＮ：１
の冗長構成のためには、光マトリックススイッチが必要
であるために、ノ一ド装置の低コスト化が困難であると
いう問顕が生じた。
【００２２】本発明の目的は、光分岐挿入回路に障害が
生じても他のノードに情報が漏洩することを阻止でき、
信頼性の高いネットワークを構築できる光分岐挿入ノー
ド装置を提供することにある。
【００２３】本発明の他の目的は、簡便な切替制御によ
り柔軟なプロテクション機能を実現できる光分岐挿入ノ
ード装置を提供することにある。
【００２４】本発明のもう一つの目的は、光パスの更新
時や切替えの際に光サージの発生を抑圧し、安定した伝
送特性を実現できる光分岐挿入ノード装置を提供するこ
とにある。
【００２５】本発明の目的は、波長数が増大してもコヒ
ーレントクロストークによる伝送特性劣化を抑圧でき、
帯域利用効率の向上を図れる光分岐挿入ノ一ド装置を提
供することにある。
【００２６】本発明の他の目的は、波長数が増大しても
低コストで、Ｎ：１の冗長構成を実現できる光分岐挿入
ノ一ド装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る光分岐挿入ノード装置は、光伝送路を
介して伝送されてきた波長多重光信号を各波長毎に分波
する分波器と、入力ポートと第１および第２の出力ポー
トを有し、分波器により分波された各波長の光信号を入
力ポートに受ける分岐用光スイッチと、第１および第２
の入力ポートと出力ポートを有し、分岐用光スイッチの
第１の出力ポートに第１の入力ポートが接続された挿入
用光スイッチと、分岐用光スイッチの第２の出力ポート
から分岐された光信号を受信する光受信器と、挿入用光
スイッチの第２の入力ポートに挿入すべき光信号を供給
する光送信器と、挿入用光スイッチの出力ポートからの
各波長の光信号を合波して光伝送路へ送出する合波器
と、分岐用光スイッチおよび挿入用光スイッチを個別に
制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２８】このように分岐用光スイッチと挿入用光ス
イッチを個別に制御できるようにすることによって、分
岐用光スイッチが障害により分岐動作状態（入力ポート
が第２の出力ポートに接続された状態）から通過動作状
態（入力ポートが第１の出力ポートに接続された状態）
に切替わっても、挿入用光スイッチを挿入動作状態（第
２の入力ポートが出力ポートに接続された状態）とする
ことによって、光信号がノードを通過して他ノードに漏
洩してしまうことを阻止できる。
【００２９】本発明に係る他の光分岐挿入ノード装置
は、分岐用光スイッチの第１の出力ポートと挿入用光ス
イッチの第１の入力ポートとの間に光可変減衰器を挿入
し、分岐用光スイッチおよび挿入用光スイッチを個別に
制御し、さらに光可変減衰器の減衰量を制御するように
したことを特徴とする。
【００３０】このように分岐用光スイッチと挿入用光ス
イッチとの間に光可変減衰器を挿入し、分岐用光スイッ
チの分岐動作時（入力ポートが第２の出力ポートに接続
された状態）に光可変減衰器の減衰量を所定値以上に設
定すると、分岐用光スイッチに障害が生じて入力ポート
が第１の出力ポートに接続され、それまで分岐されてい
た光信号が分岐用光スイッチを通過したとしても、この
光信号は光可変減衰器により十分に減衰されるため、同
時に挿入用光スイッチに障害が生じて第１の入力ポート
が出力ポートに接続された通過動作状態となっても、他
ノードへの光信号の漏洩が阻止され、更なる信頼性の向
上を図ることができる。
【００３１】また、光信号の通過動作時（分岐用光スイ
ッチの入力ポートと第１の出力ポートを接続させ、かつ
挿入用光スイッチの第１の入力ポートと出力ポートを接
続させた状態のとき）には、通過する光信号のパワーレ
ベルが一定となるように光可変減衰器の減衰量を制御す
ることによって、波長数の変動などによって生じる光信
号のパワーレベル変動に対処でき、安定な伝送特性を実
現することが可能となる。
【００３２】また、光伝送路に挿入された少なくとも１
つの光増幅器および光受信器の少なくとも一方に所定の
時定数の自動利得制御機能を持たせ、分岐用光スイッチ
および挿入用光スイッチが該自動利得制御機能の時定数
より大きな時定数でスイッチ動作を行うように構成する
ことにより、光パスの再構築の際に発生する光パワー変
動を光増幅器や光受信器のＡＧＣ機能により吸収でき、
安定な伝送特性を実現することが可能となる。
【００３３】この場合、分岐用光スイッチおよび挿入用
光スイッチとして、熱光学効果もしくは音響光学効果を
利用した光スイッチを用いることにより、スイッチ動作
速度（時定数）の設定に大きな自由度を与えることがで
き、かつスイッチ動作時の光パワー変動を滑らかにして
光サージの発生を抑圧できる。
【００３４】さらに、挿入用光スイッチと合波器の間
に、光信号の一部を分岐する光カプラを挿入し、この光
カプラにより分岐された光信号の所定の伝送特性値を監
視し、該伝送特性値が予め設定されている範囲を越えた
場合に異常信号を発生させることにより、ネットワーク
障害を未然に防ぐことも可能となる。ここで、光信号の
所定の伝送特性値としては光パワーレベルでもよいが、
特にＱ値が望ましい。Ｑ値を監視するようにすると、障
害個所の特定が容易となり、障害復旧時間を短縮してネ
ットワークの利用効率を向上させることができる。
【００３５】本発明に係るさらに別の光分岐挿入ノード
装置は、時計回りに波長多重光信号を伝送する少なくと
も１つの第１の現用系光伝送路と、反時計回りに波長多
重光信号を伝送する少なくとも１つの第２の現用系光伝
送路と、時計回りに波長多重光信号を伝送する少なくと
も１つの第１の予備系光伝送路と、反時計回りに波長多
重光信号を伝送する少なくとも一つの第２の予備系光伝
送路とによってリング状に接続される光分岐挿入ノード
装置において、第１の現用系光伝送路、第２の現用系光
伝送路、第１の予備系光伝送路および第２の予備系光伝
送路のそれぞれの途中に挿入され、少なくとも１つの波
長の光信号の分岐、挿入を行う光分岐挿入回路と、光分
岐挿入回路により分岐される光信号の受信を行う光受信
器と、光分岐挿入回路により挿入される光信号の送信を
行う光送信器と、光分岐挿入回路の入出力部で第１の現
用系光伝送路と第１の予備系光伝送路との切替を行う第
１の光路切替スイッチと、光分岐挿入回路の入出力部で
第２の現用系光伝送路と第２の予備系光伝送路との切替
を行う第２の光路切替スイッチと、光分岐挿入回路と光
受信器との間に設けられ、光分岐挿入回路により分岐さ
れる光信号の光路の切替を行う第３の光路切替スイッチ
と、光分岐挿入回路と光送信器との間に設けられ、光分
岐挿入回路により挿入される光信号の光路の切替を行う
第４の光路切替スイッチとを有することを特徴とする。
【００３６】このようにノード装置の入出力部に同一方
向に波長多重光信号を伝送する光伝送路の切替制御を行
う第１、第２の光路切替スイッチを設けることにより、
現用系光伝送路に障害が生じた場合には、障害区間の両
端のノードのみで切替制御を行うことで障害回避が可能
となる。また、現用系光分岐挿入回路に障害が生じた場
合には、障害が生じたノード内部のみで切替制御を行え
ばよい。さらに、光分岐挿入回路と光送受信器との間に
分岐、挿入する光信号の第３の光路切替スイッチを有し
ているので、現用系および予備系伝送路の両方に障害が
生じても、障害を回避できる。従って、簡便な切替制御
方式で、様々な障害に対処できる柔軟なプロテクション
機能を実現できる。
【００３７】ここで、第１の現用系光伝送路、第２の現
用系光伝送路、第１の予備系光伝送路および第２の予備
系光伝送路のそれぞれの途中に挿入された少なくとも一
つの光増幅器および光受信器の少なくとも一方に、所定
の時定数の自動利得制御機能を持たせ、第１乃至第４の
光路切替スイッチが該自動利得制御機能の時定数より大
きな時定数でスイッチ動作を行うようにすることによ
り、光パスの再構築の際に発生する光パワー変動を光増
幅器や光受信器のＡＧＣ機能により吸収でき、安定な伝
送特性を実現することが可能となる。
【００３８】この場合、分岐用光スイッチおよび挿入用
光スイッチとして、熱光学効果もしくは音響光学効果を
利用した光スイッチを用いることにより、スイッチ動作
速度（時定数）の設定に大きな自由度を与えることがで
き、かつスイッチ動作時の光パワー変動を滑らかにして
光サージの発生を抑圧できる。
【００３９】本発明に係る光分岐挿入ノ一ド装置は、少
なくとも互いに反対方向に光信号を伝送する一対の光伝
送路を有する光波ネットワークにおいて、各光伝送路を
介して伝送されてきた波長多重光信号を複数の波長群の
光信号に分波する第１の光分波手段と、前記波長群を合
波し前記光伝送路へ光信号を供する第１の光合波手段
と、前記波長群毎に設けられ、前記波長群の光信号を各
波長毎に分波する第２の光分波手段と、前記第２の光分
波手段により分波された光信号毎に分岐挿入を行う分岐
挿入手段と、前記分岐挿入手段から出力される光信号を
合波し、前記波長群を再び構成する第２の光合波手段と
を具備し、前記第１の光分波手段および第１の光合波手
段は、周回性を有するアレイ導波路回折格子型光合分波
器であることを特徴とする。
【００４０】このように、伝送されてきた波長多重光信
号を、第１の光分波器で複数の波長群に分割し、さらに
第２の光分波器で各波長毎に分波することによって、コ
ヒーレントクロストークを生じさせる光パスの数は、一
つの波長群に属する波長数程度に抑圧できる。したがっ
て、全体の波長数が増大しても、コヒーレントクロスト
ークによる伝送特性劣化を抑圧することができる。
【００４１】また、第１の光分波手段および第１の光合
波手段として、周回性を有するアレイ導波路回折格子型
光合分波器（ＡＷＧ）を用いることによって、伝送され
てきた波長多重光信号において波長群に分割するための
ガードバンドを設ける必要がないために、帯域利用効率
を向上させることができる。
【００４２】さらに、ＡＷＧの周回性を用いて波長群単
位で合分波を行うと、波長群間でのＡＷＧの挿入損失に
はばらつきが生じるが、各波長群に属する波長の光信号
に対する挿入損失は、ほぼ均−である。したがって、光
パワーレベル調整を波長群単位で行うことによって、Ａ
ＷＧの挿入損失のばらつきを補償できるために、光可変
減衰器の数を大幅に削減でき、ノ一ド装置の低コスト化
が図れる。
【００４３】さらに、分割された１つの波長群の中で
は、各波長の間隔はＡＷＧのフリースペクトラムレンジ
（ＦＳＲ）に相当した広いものであるために、第１の光
分波器および第１の光合波器よりも第２の光分波器およ
び第２の光合波器として十分に広い透過帯域のものを用
いることができる。このために、光分岐挿入ノ一ド装置
を多段接続しても、第２の光分波器および第２の光合波
器による透過帯域の狭窄化への影響はほとんどない。
【００４４】さらに、第２の光分波器および第２の光合
波器の透過帯域を隣接する２波長を含むように設定し、
隣接する波長群のいずれかを現用系、他方を予備系と割
り当てることによって、現用系の装置障害に対して冗長
構成とすることが可能となる。
【００４５】本発明の係る別の光挿入分岐ノ一ド装置
は、少なくとも互いに反対方向に光信号を伝送する一対
の光伝送路を有する光波ネットワークにおいて、各光伝
送路を介して伝送されてきた波長多重光信号を複数の波
長群の光信号に分波する第１の光分波手段と、前記波長
群を合波し前記光伝送路へ光信号を供する第１の光合波
手段と、前記第１の光分波手段の出力の方路を切り替え
る複数の１入力２出力の第１の光スイッチと、前記第１
の光スイッチの第１の出力ポートに接続され、前記波長
群の光信号を各波長毎に分波する第２の光分波手段と、
前記第２の光分波手段により分波された光信号毎に分岐
挿入を行う第１の分岐挿入手段と、前記第１の分岐挿入
手段から出力される光信号を合波し、前記波長群を再び
構成する第２の光合波手段と、前記複数の第１の光スイ
ッチの第２の出力ポートに接続され、波長ルーティング
機能を有する第３の光分波手段と、前記第３の光分波手
段により分波された光信号毎に分岐挿入を行う第２の分
岐挿入手段と、前記第２の分岐挿入手段から出カされる
光信号を合波する、波長ルーティング機能を有する第３
の光合波手段と、前記第２の光合波手段からの出力と、
前記第３の光合波手段からの出力を入力とする２入力１
出カの第２の光スイッチとを有することを特徴とする。
【００４６】このように第１の光分波器の各出力を第１
の光スイッチで方路を切り替えることで、現用系光分岐
挿入回路か予備系光分岐挿入回路かのいずれかに入力さ
せる。予備系光分岐挿入回路では、第３の光分波器およ
び第３の光合波器として、波長ルーティング機能を有す
るものを用いて構成する。すなわち、第３の光分波器
は、入力ポートが異なると出力ポー卜に現れる光信号の
波長が異なるという特徴を有する。したがって、第１の
光分波器でそれぞれの波長群に分割された光信号を、第
３の分波器の異なる入力ポートに入力することで、第３
の光分波器の出力に接続される第２の分岐挿入手段を全
ての波長群で共用できる。第２の分岐挿入手段からの各
出力を、同様の機能を有する光合波器で合波することに
よって、第３の光合波器の異なる出力ポートから各波長
群の光信号を出力できる。
【００４７】以上説明したように、波長ルーティング機
能を有する光分波器および光合波器を用いて予備系光分
岐挿入回路を構成することによって、光マトリックスス
イッチを用いずに、Ｎ：１の装置冗長としての機能を実
現できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【００４９】（第１の実施形態）図１に、本発明の第１
の実施形態に係る光分岐挿入ノード装置を示す。この光
分岐挿入ノード装置は、リング状のＷＤＭ光波ネットワ
ークの各ノードに配置される装置であり、特定の波長の
光信号の分岐、挿入を行う機能を有する。
【００５０】入側の光伝送路１−１を介して伝送されて
きた波長多重光信号（波長λ１，…λＮ）は、まず光増
幅器２で増幅された後、分波器３で波長λ１，…，λＮ
の光信号に分波される。分波器３で分波された波長
λ１，…，λＮの光信号は、光分岐挿入回路４−１，
…，４−Ｎにそれぞれ入力される。光分岐挿入回路４−
１，…，４−Ｎから出力される光信号は、合波器６によ
り波長多重され、光増幅器７で増幅された後、出側の光
伝送路１−２へ供される。
【００５１】光分岐挿入回路４−１，…，４−Ｎは、そ
れぞれ１入力２出力の分岐用光スイッチ１０と、２入力
１出力の挿入用光スイッチ２０で構成される。図１で
は、光分岐挿入回路４−１のみ内部構成が示されている
が、他の光分岐挿入回路４−２，…，４１−Ｎの内部構
成も同様である。
【００５２】分岐用光スイッチ１０の入力ポート１３
は、分波器３の出力端に接続される。分岐用光スイッチ
１０の第１の出力ポート１１は挿入用光スイッチ２０の
第１の入力ポート２１に接続され、第２の出力ポート１
２は光受信器７に接続される。挿入用光スイッチ２０の
第２の入力ポート２２には、光送信器８が接続される。
挿入用光スイッチ２０の出力ポート２３は、合波器６の
入力端に接続される。
【００５３】監視制御部９は、分岐用光スイッチ１０お
よび挿入用光スイッチ２０の制御と光受信器７および光
送信器８の状態監視を行う。この監視制御部９による制
御によって、分岐時動作時には分岐用光スイッチ１０の
入力ポート１３が第２の出力ポート１２に接続され、挿
入動作時には挿入用光スイッチ２０の第２の入力ポート
２２が出力ポート２３に接続され、通過動作時には分岐
用光スイッチ１０の入力ポート１３が第１の出力ポート
２１に、挿入用光スイッチ２０の第１の入力ポート２１
が出力ポート２３にそれぞれ接続される。
【００５４】図２に、分岐用光スイッチ１０が分岐動作
状態、つまり入力ポート１３が第２の出力ポート１２に
接続され、挿入用光スイッチ２０が通過状態、つまり第
１の入力ポート２１が出力ポート２３に接続されている
状態を示す。ここで、分岐用光スイッチ１０に障害が生
じ、破線で示すように入力ポート１３が第１の出力ポー
ト１１に接続された場合には、監視制御部９は挿入用光
スイッチ２０を挿入動作状態、つまり破線で示すように
第２の入力ポート２２が出力ポート２３に接続された状
態へと遷移させる。
【００５５】このとき、挿入用光スイッチ２０の第１の
入力ポート２１は開放状態となるので、分岐用光スイッ
チ１０を通過してきた光信号は挿入用光スイッチ２０で
終端され、光分岐挿入回路４−ｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）か
ら出力されるのを阻止することができる。監視制御部９
による分岐用光スイッチ１０の障害検出は、例えば光受
信器７の受信光パワーを監視することによって行われ、
受信光パワーが所定値以下に低下したことをもって、分
岐用光スイッチ１０で障害が生じたと検出される。
【００５６】このように本実施形態によると、従来では
一つの２入力２出力光スイッチで構成されていた光分岐
挿入用光スイッチを１入力２出力の光分岐用光スイッチ
１０と２入力１出力光挿入用光スイッチ２０に分けて構
成し、これらの光分岐用光スイッチ１０と光挿入用光ス
イッチ２０を個別に制御することによって、光分岐用光
スイッチ１０に障害が生じても光信号の漏洩を阻止でき
るため、信頼性の高い光波ネットワークを構築すること
ができる。
【００５７】ここで、分岐用光スイッチ１０および挿入
用光スイッチ２０としては、好ましくは例えば熱光学効
果または音響光学効果を利用した光スイッチが用いられ
る。図３に、熱光学効果を用いた光スイッチの構成例を
示す。この光スイッチは、石英基板上にマッハツェンダ
干渉計を形成し、このマッハツェンダ干渉計のアーム部
分にヒータ３１，３２を設けて構成される。ヒータ３
１，３２は、図１の監視制御部９内に設けられたヒータ
通電回路３３により電流が注入されて発熱する。この光
スイッチが分岐用光スイッチ１０の場合、ポート１は入
力ポート１３であり、ポート２は第１の出力ポート１
１、ポート３は第２の出力ポート１２に相当する。
【００５８】図４に、ヒータ３１，３２への注入電流に
対するポート１からポート２、ポート３への入出力特性
を示す。ヒータ３１，３２への注入電流を制御すること
によって、ポート２，３への出力への出力パワーの配分
が変化する。すなわち、ヒータ３１，３２への注入電流
が小さな領域ではポート２への出力パワーが大きく、注
入電流が大きな領域ではポート３への出力パワーが大き
くなり、注入電流の大きさを変えることによっての切替
え動作が実現されることが分かる。また、ヒータ３１，
３２への注入電流に対してポート２，３への出力パワー
が滑らかに変化していることも明らかである。
【００５９】このように分岐用光スイッチ１０および挿
入用光スイッチ２０として熱光学効果を利用したスイッ
チを用いると、スイッチ動作の設定に大きな自由度を持
たせることができ、図４に示したような滑らかな、つま
り時定数の大きなスイッチ動作が可能となる。これを利
用して、分岐用光スイッチ１０および挿入用光スイッチ
２０のスイッチ動作の時定数ｔ０を光増幅器２，７や光
受信器７に通常備えられるＡＧＣ（自動利得制御）機能
の時定数ｔ１より大きくする、言い換えれば、スイッチ
の動作速度をＡＧＣ機能の応答速度よりも遅くすること
によって、光パスの再構築の際に生じる光パワー変動を
光増幅器２，７や光受信器７のＡＧＣ機能により吸収で
き、安定な伝送特性を実現することが可能となる。
【００６０】（第２の実施形態）図５に、本発明の第２
の実施形態に係る光分岐挿入ノード装置を示す。尚、図
１と同一部分には同一符号を付して、説明を省略する。
【００６１】本実施形態における光分岐挿入回路５０−
１，…，５０−Ｎは、第１の実施形態における光分岐挿
入回路４−１，…，４−Ｎに光可変減衰器５１、光カプ
ラ５２、減衰器制御部５３およびモニタ部５４が追加さ
れた構成となっている。
【００６２】挿入用光スイッチ２０から出力される光信
号の一部は光カプラ５２により分岐されて、モニタ部５
４に入力される。モニタ部５４は、挿入用光スイッチ２
０から出力される光信号のパワーレベルを検出し、検出
されたパワーレベルに応じた信号を減衰器制御部５３へ
出力する。減衰器制御部５３は、監視制御部９とモニタ
部５４からの制御に基づき光可変減衰器５１の減衰量を
制御する。
【００６３】すなわち、減衰器制御部５３は分岐用光ス
イッチ１０の分岐動作時には、監視制御部９により制御
されて光可変減衰器５１の減衰量を十分大きな所定値以
上の値となるように制御する。このように分岐動作時に
光可変減衰器５１の減衰量を十分大きく設定することに
よって、図２で説明したように分岐用光スイッチ１０に
障害が発生して例えば通過状態になったとしても、分岐
用光スイッチ１０を通過してきた光信号は光可変減衰器
５１で阻止される。
【００６４】従って、このとき仮に挿入用光スイッチ２
０も障害が発生して通過状態になっていたとしても、光
分岐挿入回路５０−１，…，５０−Ｎから光信号が出力
されてしまうことはない。すなわち、分岐用光スイッチ
１０と挿入用光スイッチ２０の二重障害に対しても、光
分岐挿入回路５０−１，…，５０−Ｎから光信号が漏洩
することを阻止することができ、信頼性の高いネットワ
ークを構築することが可能となる。
【００６５】一方、減衰器制御部５３は分岐用光スイッ
チ１０および挿入用光スイッチ２０の通過動作時には、
モニタ部５４からの信号に基づき分岐用光スイッチ１０
および挿入用光スイッチ２０を通過した光信号パワーが
一定となるように光可変減衰器５１の減衰量を制御す
る。これにより、波長数の変動などによって生じる光信
号パワーの変動に対処でき、安定な伝送特性を実現でき
る。
【００６６】また、このように分岐用光スイッチ１０お
よび挿入用光スイッチ２０の通過動作時において、減衰
器制御部５３がモニタ部５４からの出力信号に基づいて
光可変減衰器５１の減衰量を制御する際、その減衰量が
所定の値以下になった場合には減衰器制御部５３は異常
信号を監視制御部１００へ出力する。さらに、光分岐挿
入回路５０−１，…，５０−Ｎの分岐挿入時において、
モニタ部５４は光送信器８からの光信号のパワーレベル
を監視し、このレベルが所定の値よりも減少した場合に
は、監視制御部９へ異常信号を出力する。
【００６７】監視制御部９は、これらの異常信号を受信
すると、例えば光伝送路を現用系光伝送路から予備系光
伝送路に切り替えるなどの制御を行って、異常信号を発
した光パスを回避する。これによってノード障害を未然
に防止し、ネットワークの信頼性をさらに向上させるこ
とができる。
【００６８】上記の説明では、モニタ部５４では光パワ
ーレベルの検出のみを行ったが、他の伝送特性をモニタ
してもよい。伝送特性として最も重要なパラメータは、
ビット誤り率であるが、ビット誤り率を直接測定する方
法は、光信号のビット長に対応して長い時間を必要とす
るため、何らかの間接的な方法により短時間でビット誤
り率を測定することが望ましい。
【００６９】図６は、ビット誤り率を推定により短時間
で求めることができるモニタ部５４の構成例を示してい
る。入力された光信号は、光電変換器６１により電気信
号に変換される。光電変換器６１の出力は３分岐され、
光パワーモニタ６２、第１の識別器６３および第２の識
別器６４に入力される。パワーモニタ６２では、受信さ
れた光信号のパワーレベルの検出を行う。第１の識別器
６３は固定の識別レベルＶ１に基づいてデータの識別を
行い、第２の識別器６４はＱ値算出部６７から出力され
る識別レベルＶ２に基づいてデータの識別を行う。
【００７０】第１および第２の識別器６３，６４から出
力される識別結果は、排他的論理和回路６５に入力され
る。排他的論理和回路６５は、識別器６３，６４からの
識別結果が異なる時のみパルス信号をカウンタ６６に出
力する。カウンタ６６は、排他的論理和回路６５からの
パルス信号の数を計数し、結果をＱ値算出部６７へ出力
する。
【００７１】Ｑ値算出部６７は、第２の識別器６４に出
力する識別レベルＶ２を変えてカウンタ６６の出力値を
読み込むことにより、Ｑ値を算出する。ここで、Ｑ値は
当業分野で良く知られているように、１レベルの振幅を
μ１、分散をσ１、０レベルの振幅をμ０、分散をσと
したとき、Ｑ＝（μ１−μ０）／（σ１＋σ０）で表さ
れる値であり、概ねビット誤り率（ＢＥＲ）と一対一に
対応している。従って、Ｑ値を算出することによってノ
ードから出力される光信号のビット誤り率を短時間で推
定することができる。
【００７２】このようなＱ値算出によるビット誤り率の
推定操作を各ノードで行うことによって、ノードを通過
してゆく光信号に対して、どのノード・ノード間の区間
で光信号が劣化したかを特定することができるため、障
害復旧時間を短縮できる。すなわち、ネットワークの利
用効率を向上させることができる。
【００７３】（第３の実施形態）図７は、本発明の第３
の実施形態に係る光分岐挿入ノード装置の構成を示す図
である。ノードの入側に配置された時計回りの現用系光
伝送路７１−１および予備系光伝送路７２−１を伝送さ
れてくる波長多重光信号は、２入力２出力の光路切替ス
イッチ８１を介して光分岐挿入回路９１，９２のいずれ
かにそれぞれ入力され、ここで特定波長の光信号の分
岐、挿入が行われた後、２入力２出力の光路切替スイッ
チ８２を介してノードの出側に配置された時計回りの現
用系光伝送路７１−２および予備系光伝送路７２−２に
送出される。
【００７４】一方、反時計回りの現用系光伝送路７３−
１および予備系光伝送路７４−１を伝送されてくる波長
多重光信号は、２入力２出力の光路切替スイッチ８４を
介して光分岐挿入回路９３，９４のいずれかにそれぞれ
入力され、ここで特定波長の光信号の分岐、挿入が行わ
れた後、２入力２出力の光路切替スイッチ８３を介して
再び半時計回りの現用系光伝送路７３−２および予備系
光伝送路伝送路７４−２に送出される。
【００７５】ここで、光伝送路７１−１，７１−２，７
２−１，７２−２，７３−１，７３−２，７４−１，７
４−２はリングを形成している。また、光分岐挿入回路
９１，９２，９３，９４は、図１もしくは図５のような
構成をとってもよいし、従来と同様の構成であっても構
わない。
【００７６】光分岐挿入回路９１，９２，９３，９４で
分岐された各々の光信号は、４入力４出力の光路切替ス
イッチ８５を介して２つの現用系光送受信器１０１，１
０３および２つの予備系光送受信器１０２，１０４に入
力される。また、それぞれの光送受信器１０１，１０
２，１０３，１０４からの出力光信号は、４入力４出力
の光路切替スイッチ８６を介して光分岐挿入回路９１，
９２，９３，９４に入力され、波長多重光信号に挿入さ
れる。光路切替スイッチ８１，８２，８３，８４および
光分岐挿入回路９１，９２，９３，９４は、監視制御部
１００によって制御される。
【００７７】また、光路切替スイッチ８１，８２，８
３，８４として、先の実施形態における分岐用光スイッ
チ１０および挿入用光スイッチ２０と同様に、熱光学効
果または音響光学効果を用いたスイッチを用い、そのス
イッチ動作の時定数を光伝送路に挿入される光増幅器
や、光送受信器１０１，１０２，１０３，１０４の光受
信器のＡＧＣ機能の時定数より大きくすることにより、
切替え時の光サージの発生を抑圧して、伝送特性の安定
化を図るようにしても良い。
【００７８】以下、通常時においてはそれぞれの光路切
替スイッチ８１，８２，８３，８４は図７に破線で示す
ようにバー状態であるものとして、本実施形態による光
分岐挿入ノード装置の動作を説明する。
【００７９】図８に、出側の時計回りの現用系光伝送路
７１−２と入側の反時計回りの現用系光伝送路７３−１
に伝送路障害（図中×印）が発生した場合の光路切替に
よる障害回避の動作を示す。
【００８０】この場合、出側の時計回りの現用系光伝送
路７１−２と予備系光伝送路７２−２の切替えを行う光
路切替スイッチ８２を図のようにクロス状態に切替え、
図示しない次段のノードの入力部分で時計回りの現用系
光伝送路７１−１と予備系光伝送路７２−１の切替えを
行う図示しない光路切替スイッチを切替えることによっ
て、光伝送路７１−２で発生した障害を回避する。
【００８１】また、出側の反時計回りの現用系光伝送路
７３−２と予備系光伝送路７４−２の切替えを行う光路
切替スイッチ８４をクロス状態に切替え、図示しない前
段のノードの出力部分で反時計回りの現用系光伝送路７
３−１と予備系光伝送路７４−１の切替えを行う図示し
ない光路切替スイッチを切替えることにより、光伝送路
７３−１で発生した障害を回避する。
【００８２】このように現用系光伝送路に障害が発生し
た場合、光路切替スイッチにより予備系光伝送路に切替
えることによって障害を回避でき、ネットワークの信頼
性を向上させることができる。しかも、障害が発生した
ノード・ノード間の区間のみの切替えで障害回避が可能
であるので、切替制御の簡便化が図られ、ノードコスト
の低減が実現できる。
【００８３】図９に、現用系の光分岐挿入回路、例えば
光分岐挿入回路９１に障害（図中×印）が発生した場合
の光路切替えによる障害回避の動作を示す。
【００８４】この場合、光路切替スイッチ８１をクロス
状態に切替えることにより、現用系光伝送路７１−１か
らの光信号を障害が生じた光分岐挿入回路９１から予備
の光分岐挿入回路９２へと切替えて入力する。光分岐挿
入回路９２で分岐された光信号は、光路切替スイッチ８
５により光送受信器１０１へ入力される。
【００８５】一方、光送受信器１０１から出力される光
信号は、光路切替スイッチ８６により光路を切替えられ
て光分岐挿入回路９２に入力され、さらにクロス状態に
切替えられている光路切替スイッチ８２を介して再び現
用系光伝送路７１−２へと出力される。
【００８６】このように現用系の光分岐挿入回路に障害
が発生した場合には、障害が発生したノード内部のみで
切替制御を行うことで障害回避ができる。従って、この
場合にも切替制御の簡便化が図られ、ノードコストの低
減が実現できる。
【００８７】図１０に、現用系光伝送路と予備系光伝送
路の両方に障害が発生した場合の光路切替えによる障害
回避動作を示す。この場合、光路切替スイッチ８５，８
６を切替えることによって、障害を回避できる。
【００８８】まず、光送受信器１０１から出力される光
信号は、光路切替スイッチ８６により光分岐挿入回路９
４を介して予備系光伝送路７４−２に挿入される。すな
わち、時計回りの現用系光伝送路７１−２とは逆回りで
ある反時計回りの予備系光伝送路７４−２を介して所望
のノードへ光信号が伝送される。このとき、受信端にお
いても現用系光伝送路７１−２から予備系光伝送路７４
−２へと切替制御を行い、通信を継続する。
【００８９】一方、反時計回りの現用系光伝送路７３−
１を介して伝送されていた光信号は、送信端において上
記のごとく逆回りである時計回りの予備系光伝送路７２
−２を介して伝送されてくる。そこで、光分岐挿入回路
９２により分岐された光信号を光路切替スイッチ８５に
より光送受信器１０３へ接続するようにする。
【００９０】このように現用系光伝送路および予備系光
伝送路の両方に障害が発生しても、光路切替スイッチに
よりそれぞれ逆方向の予備系光伝送路に切替えることに
よって障害を回避でき、ネットワークの信頼性を向上さ
せることができる。
【００９１】なお、本実施形態では伝送路障害について
説明したが、送信端と受信端の間のノード障害により通
信路が途絶えた場合も、同様の制御によって障害を回避
できる。
【００９２】また、本実施形態では現用系光伝送路と予
備系光伝送路が１：１であったが、あるいはｎ：（ｎ−
ｍ）であっても構わない。但し、ｎは２以上の整数、ｍ
は１以上の整数である。
【００９３】（第４の実施形態）図１３に、本発明の第
４の実施形態に係る光分岐挿入ノ一ド装置を示す。この
光分岐挿入ノ一ド装置は、互いに反対方向に光信号を伝
送する少なくとも一対の光ファイバ伝送路を有するリン
グ状ＷＤＭ光波ネットワークの各ノ一ドに配置される装
置であり、特定の波長の光信号の分岐挿入を行う機能を
有する。
【００９４】本実施形態は波長毎に切り換えるのではな
く、波長を束（群）として切り換えることを概念として
いる。従って、光伝送路１１１−１を介して伝送されて
きたＮチャンネルの波長多重光信号（波長：λ１，
λ２，．．．，λＮ）は、光増幅器１１２で増幅された
後、周回性を持って第１の光分波器１１３でＫチャンネ
ルずつのＭ個の波長群に分割される（ＫＭ＝Ｎ）。ここ
で、各チャンネル間の光周波数をΔｆとして、フリース
ペクトラムレンジがＭＸＭのアレイ導波路回折格子型光
合分波器（ＡＷＧ）を第１の光分波器１１３として用い
る。すると、波長多重光信号は以下に示すような波長群
に分割される。
【００９５】 波長群１：λ１、λＭ＋１、…、λ（Ｋ＋１）Ｍ＋１ 波長群２：λ２、λＭ＋２、…、λ（Ｋ―１）Ｍ＋２ ・ ・ ・ ・ 波長群Ｍ：λＭ、λ２Ｍ、…、λＫＭ（＝λＮ） 図１４に一例として、Ｍ＝４、Ｋ＝４の場合を示す。図
１４より明らかなように、各波長群にはＭ個おきにチャ
ンネルが配置されることになるので、各波長群間にガー
ドバンドを設定する必要はない。したがって、波長帯域
の利用効率を最大とすることができる。
【００９６】光分波器１１３は、上記のように波長
λ１，λ２，．．．，λＮをＭ単位で周回して第２の光
分波器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｍにそれ
ぞれ導入する。即ち、波長群１〜Ｍが第２の光分波器１
１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｍにそれぞれ分割
導入されることになる。光分波器１１３で分割された各
波長群は、それぞれ第２の光分波器１１４−１、１１４
−２、…、１１４−Ｍで各波長毎に分波される。各波長
毎に分波された光信号は、分岐挿入回路１１５−１、１
１５−２、…、１１５−Ｎに入力される。分岐挿入回路
１１５−１、１１５−２、…、１１５−Ｎでは、所望の
光信号のみを分岐・挿入し、残りの光信号は通過させ
る。分岐挿入回路１１５−１、１１５−２、…、１１５
−Ｎとしては、２入力２出力の光スイッチなどが用いら
れる。分岐挿入回路１１５−１、１１５−２、…、１１
５−Ｎからの出力は、第２の光合波器１１６−１、１１
６−２、…、１１６−Ｍでそれぞれ合波され、再び波長
群１，２、…、Ｍを構成する。第２の光合波器１１６−
１、１１６−２、…、１１６−Ｍからの出力光信号は、
第１の光合波器１１７で合波され、光増幅器１１８で増
幅された後、光伝送路１１１−２で次のノ一ドへと伝送
される。ここで、第１の光合波器１１７としては、第１
の光分波器１１３と同等の機能を有しているＡＷＧを用
いることによって、各波長群は再びＮチャンネルの波長
多重光信号となる。
【００９７】光分岐挿入ノ一ド装置を多段接続した場合
に問題となるのは、透過波長帯域の狭窄化とコヒーレン
トクロストークである。本実施形態においては、ノ一ド
への入力光信号のチャンネル間隔はΔｆであるが、第１
の光分波器１１３により分割された各波長群におけるチ
ャンネル間隔はΔｆ×Ｍとなる。したがって、第２の光
分波器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｍおよび
第２の光合波器１１６−１，１１６−２、…、１１６−
Ｍの透過波長帯域は、第１の光分波器１１３および第１
の光合波器１１７の透過波長帯域よりも十分に大きく設
定できるので、第２の光分波器および第２の光合波器
は、ノ一ドの多段接続による透過波長帯域の狭窄化には
寄与しない。
【００９８】また、コヒーレントクロストークによる劣
化は、以下の式で近似的に与えられる。
【００９９】Ｐe＝５loｇ（１−４Ｑ2Ｌε） …（１） ここで、各パラメータは次のように定義される。
【０１００】Ｑ：ある誤り率を得るのに必要なＱ値 Ｌ：コヒーレントクロストークを発生させる光パスの数 ε：１パスあたりのクロストーク量 したがって、コヒーレントクロストークによる伝送特性
劣化は、Ｌとεの関数で与えられる。本実施形態におい
て、第２の光分波器１１４−１、１１４−２、…、１１
４−Ｍおよび第２の光合波器１１６−１，１１６−２、
…、１１６−Ｍの透過波長帯域をΔｆの３倍程度に設定
し、第１の光分波器、第１の光合波器、第２の光分波器
および第２の光合波器のクロストーク量を全てＣとする
と、特定波長に対する１ノ一ド当りのコヒーレントクロ
ストーク量Ｌεは、以下の式で表される。
【０１０１】 Ｌε＝（Ｋ＋１）Ｃ2＋（Ｎ−Ｋ−１）Ｃ4 …（２） ここで、（２）式右辺の第２項は、クロストーク量がＣ
の４乗であるために、第１項に比べて無視できるほど十
分に小さい。したがって、本実施形態における１ノ一ド
当りのコヒーレントクロストークを与える光パスの数
は、各波長群に属する波長数程度に抑圧できる。
【０１０２】図１５にクロストーク量Ｃ＝３×１０
-3（＝−２５ｄＢ）、Ｎ＝６４、Ｋ＝８とした場合の誤
り率１０-9 におけるコヒーレントクロストークによる
劣化量を示す。従来例では、１ノ一ド当リのコヒーレン
トクロストークを与える光パスの数が多重されている全
波長数に概ね比例するために、１０ノ一ド通過後では５
ｄＢ以上の劣化を生じるが、本実施形態では、１ノ一ド
当リのコヒーレントクロストークを与える光パスの数が
各波長群に属する波長数程度に抑圧できるために、１０
ノ一ド通過後でも０．３ｄＢ程度に抑圧できる。
【０１０３】さらに、本実施形態のごとく波長多重信号
を波長群に分割することによって、運用・保守・管理
（ＯＡＭ）も波長群単位で行えるために、ＯＡＭの簡略
化が図れる。また、必要に応じて波長群単位で増設でき
るために、スケーラビリティも確保できる。
【０１０４】図１６に本発明に係る第５の実施形態を示
す。尚、図１３と同一部分には同一符号を付して、その
説明を省略する。
【０１０５】第２の光合波器１１６−１、１１６−２、
…、１１６−Ｍにより合波された各波長群は、光減衰器
１４０−１、１４０−２、…、１４０−Ｍに入力され
る。光減衰器１４０−１、１４０−２、…、１４０一Ｍ
における各減衰量は、第１の光分波器１１３および第１
の光合波器１１７の各波長群に対する挿入損失のばらつ
きを捕償するように設定されている。光減衰器１４０−
１、１４０−２、…、１４０−Ｍからの出力は、第１の
光合波器１１７にそれぞれ入力される。
【０１０６】このように、各波長群毎に光パワーレベル
の調整を行うことによって、光減衰器の数を大幅に削減
できるため、ノ一ド装置の低コスト化、小規模化が図れ
る。
【０１０７】なお、上記の説明では、第２の光合波器と
第１の光合波器との間に光減衰器を設置したが、第１の
光分波器と第２の光分波器の間に設置しても同様の効果
が得られる。
【０１０８】また、第２の光合波器の出力をモニター
し、各波長群間の損失差を抑圧するように、光減衰器の
減衰量を制御してもよい。
【０１０９】図１７に本発明に係る第６の実施形態を示
す。尚、図１３と同一部分には同一符号を付して、その
説明を省略する。
【０１１０】第１の光分波器３により分割されたＭ個の
波長群（Ｍ：偶数）は、奇数番目の波長群を現用系、偶
数番目の波長群を予備系として割り当てられる。すなわ
ち、波長群１に対する予備系として波長群２が割り当て
られ、波長群３の予備系として波長群４が割り当てられ
る。隣接する２つの波長群は、２入力２出力の第１の光
スイッチ１１９−１、１１９−２、…、１１９−Ｐ（Ｐ
＝Ｍ／２）へと入力される。つまり、波長群１と波長群
２は第１の光スイッチ１１９一１、波長群３と波長群４
は第１の光スイッチ１１９−２、…、波長群Ｍ−１と波
長群Ｍは第１の光スイッチ１１９−Ｐへと入力される。
第１の光スイッチ１１９−１、１１９−２、…、１１９
−Ｐからの出力は、それぞれの波長群に対応する第２の
光分波器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｍへと
入力される。ここで、第２の光分波器１１４−１、１１
４−２、…、１１４−Ｍの分波特性は、一つの出力ポー
トに隣接する２つの波長が出力できるように設定する。
すなわち、第２の光分波器１１４−１、１１４−２の第
１の出力ポートからは波長λｌとλ２、第２の光分波器
１１４−３、１１４−４の第１の出力ポートからは波長
λ３とλ４が出力できるように設定する。第２の光合波
器１１６一１，１１６−２、…、１１６−Ｍの各入力ポ
ートから出力ポートへの合波特性も同様に隣接する２つ
の波長が出力できるように設定する。第２の光合波器１
１６−１、１１６−２、…、１１６−Ｍからの出力は、
隣接する２つの波長群毎に２入力２出力の第２の光スイ
ッチ１２０−１，１２０ー２、…、１２０−Ｐへと入力
される。第２の光スイッチ１２０−１、１２０−２、
…、１２０−Ｐからの出力は、第１の光合波器１１７へ
入力される。
【０１１１】ここで、現用系波長群１に対応する分岐挿
入回路に障害が発生した場合の動作を図１８に示す。障
害の検出は、各波長毎に分波した後に、その一部をタッ
ブして、光パワーやＱ値をモニターすることによって行
う。第１の光スイッチ１１９−１および第２の光スイッ
チ１２０一１は通常運用時にはバー状態（図中点線）に
あるが、障害発生時にはクロス状態（図中実線）とな
る。この光スイッチの状態遷移により、障害が発生した
現用系波長群１は方路を切り替えられ、第２の光分波器
１１４−２に入力される。第２の光分波器１１４−２
は、隣接する２つの波長を出力できるようになっている
ので、現用系波長群１は第２の光分波器１１４ー２によ
り各波長ごとに分波される。第２の光合波器１１６−２
も、第２の分波器１１４−２同様に隣接する２つの波長
を出力できるように設定されているので、第２の光合波
器１１６−２で再び現用系波長群１が構成される。第２
の光合波器１１６−２からの出力は、第２の光スイッチ
により方路を切り戻され、第１の光合波器１１７の所定
の入力ポートへと入力される。
【０１１２】このように本実施形態によれば、隣接する
波長群を現用系と予備系に割り当てることにより、１：
１の装置冗長系が容易に構成できるので、信頼性の高い
光分岐挿入ノ一ド装置を提供できる。また、波長群間で
切替を行うので、光スイッチの数を大幅に削減でき、低
コスト化が図れる。さらに、障害復旧が一つのノ一ド内
で閉じて行えるために、ＯＡＭの簡略化が図れる。
【０１１３】図１９に本発明に係る第７の実施形態を示
す。尚、図１７と同一部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。
【０１１４】海底伝送系などの長距離伝送では、光信号
の信号対雑音比を良好な状態に保持するために、各ノ一
ドで再生中継を行う。分岐挿入回路１１５−１、１１５
−２、…、１１５−Ｎからの出力光信号は、再生中継器
１２１−１、１２１−２、…、１２１−Ｎに入力され
る。再生中継器１２１一１、１２１−２、…、１２１−
Ｎでは、入力された光信号を電気信号に変換し、識別器
で識別した後、各々に固有の波長の光信号に変換され出
力される。再生中継器１２１−１、１２１一２、…、１
２１−Ｎからの出力光信号は、第２の光合波器１１６−
１、１１６−２、…、１１６−Ｍにより合波され、再び
波長群を構成する。
【０１１５】図２０に、現用系波長群１の再生中継器に
障害が発生した場合の動作を示す。第１の光スイッチ１
１９−１は通常運用時にはバー状態（図中点線）にある
が、障害発生時にはクロス状態（図中実線）となる。こ
の光スイッチの状態遷移により、障害が発生した現用系
波長群１は方路を切り替えられ、第２の光分波器１１４
−２に入力される。第２の光分波器１１４−２は、隣接
する２つの波長を出力できるようになっているので、現
用系波長群１は第２の光分波器１１４−２により各波長
ごとに分波される。分岐挿入回路１１５−２、１１５−
Ｍ＋２、…からの出力は、再生中継器１２１−２、１２
１−Ｍ＋２、…に入力される。各再生中継器１２１−
２、１２１一Ｍ＋２、…では、入力された光信号をそれ
ぞれに割り当てられた波長λ２、λＭ＋２、…の光信号
に変換して出力する。再生中継器１２１−２、１２１−
Ｍ＋２、…からの出力光信号は、第２の光合波器１１６
−２および第１の光合波器１１７を介して、伝送路１１
１−２へと送出される。すなわち、現用系波長群１はノ
一ド装置の障害発生に伴い、予備系波長群２へと変換さ
れ、次段のノ一ドへと伝送される。次段のノ一ドでは、
波長群１および波長群２が入力される第１の光スイッチ
１１９−１をクロス状態とすることによって、前段のノ
一ドで波長変換された光信号を再び元の波長の光信号に
戻す。
【０１１６】このように本実施形態によれば、隣接する
ノ一ド間で協調してプロテクション機能を動作させるこ
とによって、ノ一ド内の光スイッチの数を半減でき、ノ
一ド装置の低コスト化が図れる。
【０１１７】上記の説明では、隣接するノ一ド間で協調
してプロテクション機能を実現したが、第５の実施形態
のごとく、第２の光合波器１１６−１、１１６−２、
…、１１６−Ｍからの出力を、隣接する２つの波長群毎
に２入力２出力の第２の光スイッチ１２０−１，１２０
−２、…、１２０−Ｐヘと入力してもよい。この場合、
再生中継器１２１−１、１２１−２、…、１２１−Ｎに
は波長可変機能が要求されるが、波長可変範囲として
は、隣接する波長間隔程度でよい。この波長間隔は、帯
域の利用効率の点から、近年０．８ｎｍや０．４ｎｍと
狭くなる方向にある。この程度の波長可変範囲は、通常
用いられる分布帰還型半導体レーザでも動作温度を調整
するだけで達成できる範囲である。したがって、ノ一ド
コストの上昇にはならない。さらに、障害発生時に自ノ
一ド内に閉じて障害復旧が可能となるので、運用・保守
・管理が容易となる。
【０１１８】図２１に本発明に係る第８の実施形態を示
す。尚、図１３と同一部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。
【０１１９】第１の光分波器３の各出力は、１入力２出
力の第３の光スイッチ１２２−１、１２２−２、…、１
２２−Ｍに入力される。第３の光スイッチ１２２−１、
１２２−２、…、１２２−Ｍからの一方の出力は、第２
の光分波器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｍに
入力される。第３の光スイッチ１２２−１、１２２−
２、…、１２２−Ｍからの他方の出力は、Ｍ入力Ｋ出力
の第３の光分波器１２３の各入力ポートに接続される。
表１に第３の光分波器１２３の入出力波長特性を示す。
【０１２０】
【表１】
【０１２１】表１より明らかなように、第３の光分波器
１２３の入力ポートｉ（ｉ＝１、２、…、Ｍ）から波長
群１を入力すれば、波長群ｉに属する波長が第３の光分
波器１２３の各出力ポートに分波される。表１のような
分波特性は、ＡＷＧが有する波長ルーターとしての機能
を用いれば容易に実現できる。第３の光分波器１２３に
より分波された各光信号は、分岐挿入回路１２４−１、
１２４−２、…、１２４−Ｋに入力される。分岐挿入回
路からの出力は、Ｋ入力Ｍ出力の第３の光合波器１２５
に入力される。ここで第３の光合波器１２５として、第
３の光分波器１２３の入出力波長特性の逆特性を有する
ＡＷＧを用いることによって、第３の光合波器１２５の
出力ポートｉに波長群１を再構成できる。第３の光合波
器１２５からの各出力は、２入力１出力の第４の光スイ
ッチ１２６−１、１２６−２、…、１２６−Ｍの一方の
入力ポー卜に接続される。第４の光スイッチ１２６−
１、１２６−２、…、１２６−Ｍの他方の入力ポー卜に
は、各々の波長群に対応した第２の光合波器１１６−
１、１１６−２、…、１１６−Ｍからの出がゞ接続され
る。第４の光スイッチ１２６−１、１２６−２、…、１
２６−Ｍからの出力は、第１の光合波器１１７で合波さ
れ、光増幅器１１８で増幅された後、伝送路１１１−２
に送出される。
【０１２２】図２２に波長群１内の分岐挿入回路に障害
が生じた場合の障害回避動作を示す。通常運用時には、
第３の光スイッチ１２２−１、１２２−２、…、１２２
−Ｍは、各波長群の光信号を第２の光分波器１１４−
１、１１４−２、…、１１４−Ｍに入力するように設定
されている。ここで、波長群１の分岐挿入回路１１５−
１に障害が生じた場合には、第３の光スイッチ１２２−
１は波長群１を第３の光分波器１２３に入力するよう
に、方路を切り替える。第３の光分波器１２３で分波さ
れた各波長の光信号は、分岐挿入回路１２４−１、１２
４−２、…、１２４−Ｋに入力される。分岐挿入回路１
２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋでは所望の波長
の光信号のみ分岐、挿入を行う。分岐挿入回路１２４−
１、１２４−２、…、１２４−Ｋからの出力は、第３の
光合波器１２５に入力され、再び波長群１を構成する。
第４の光スイッチ１２６−１は、第３の光合波器１２５
からの出力信号を第１の光合波器１１７に入力するよう
に、状態を遷移させる。
【０１２３】このように本実施形態によると、Ｍ個の波
長群に対して１個の装置冗長で対応できる。すなわち、
Ｍ：１の冗長系を光マトリックススイッチを用いずに構
成できる。したがって、波長数が増大しても低コストで
Ｍ：１の冗長系を実現できる。
【０１２４】さらに、障害発生時に自ノ一ド内に閉じて
障害復旧が可能となるので、運用・保守・管理が容易と
なる。
【０１２５】なお、上記の説明においては、再生中継器
を用いない構成について述べたが、再生中継器を用いた
構成にも適用できる。この場合、第３の光分波器１２３
により分波された各光信号のパスに配置する再生中継器
としては、波長可変光源が必須となる。しかしながら、
ここで用いる波長可変光源の波長可変幅としては、Ｎ波
長分可変できる必要はなく、Ｍ波長分可変できればよ
い。例えば、波長間隔０．８ｎｍの波長多重信号に対し
て、Ｎ＝６４、Ｍ＝８とすると、６ｎｍ程度の波長可変
範囲があれば良いことになる。この程度の波長可変幅
は、現状の分布プラッグ反射型半導体レーザで十分カバ
ーできる範囲であるため、実現性は高い。
【０１２６】尚、第４実施形態〜第８実施形態におい
て、分岐挿入回路１１５−１、１１５−２、…、１１５
−Ｎとして２入力２出力の光スイッチが用いられるが、
第１実施形態の光分岐挿入回路４−１，…，４−Ｎに用
いられる１入力２出力の分岐用光スイッチ１０と、２入
力１出力の挿入用光スイッチ２０で構成されるものを用
いても良い。
【０１２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を得ることができる。
【０１２８】（１）分岐用光スイッチと挿入用光スイッ
チを個別に設け、これらを個別に制御することにより、
分岐動作時に分岐用光スイッチに障害が発生しても、挿
入用光スイッチを強制的に挿入動作状態として他ノード
への光信号の漏洩を防ぐことができ、高い信頼性を有す
るネットワークを構築できる。
【０１２９】（２）分岐用光スイッチと挿入用光スイッ
チの間に光可変減衰器を設けることによって、分岐用光
スイッチおよび挿入用光スイッチの二重障害が発生して
も他ノードへの光信号の漏洩を防ぐことが可能となり、
ネットワークの信頼性をさらに向上させることができ
る。
【０１３０】（３）光分岐挿入回路の通過動作時におい
て光可変減衰器の減衰量が所定値以下となった場合に異
常信号を発生させることにより、ネットワーク障害を未
然に防ぐことができる。
【０１３１】（４）各ノードにおいて光信号の伝送特性
値として、特にＱ値を監視することによって、障害個所
の特定が容易となるため、障害復旧時間を短縮してネッ
トワークの利用効率を向上させることができる。
【０１３２】（５）障害回避のための切替制御方式の簡
便化を図ることによって、低コストで信頼性の高いノー
ド装置を提供できる。
【０１３３】（６）光パスの再構築および障害時におけ
る光スイッチや光路切替スイッチのスイッチ動作の時定
数を光増幅器や光受信器のＡＧＣ機能の時定数より大き
く設定することによって、スイッチ動作時の光サージの
発生を抑圧でき、安定な伝送特性を実現することが可能
となる。
【０１３４】（７）１つのノ一ドにおけるコヒーレント
クロストークを生じさせる光パスの数を、分割した波長
群に属する波長数程度に減少させることができるので、
ノ一ドを多段接続しても、コヒーレントクロストークに
よる伝送特性劣化を抑圧できる光分岐挿入ノ一ド装置を
提供できる。
【０１３５】（８）光分波器および光合波器の周回性を
用いて波長群に分割しているので、各波長群間にガード
バンドを設ける必要がなく、波長帯域の利用効率の向上
が図れる。
【０１３６】また、波長群毎に光合分波器の挿入損失の
ばらつきを補償できるので、ノ一ド装置の低コスト化や
小規模化が図れる。
【０１３７】（９）分割された波長群をーつの単位とし
て取り扱うことにより、スケーラビリティを確保できる
光分岐挿入ノ一ド装置を提供できる。さらに、波長群単
位で運用・管理・保守を行えるので、操作性に優れた光
分岐挿入ノ一ド装置を提供できる。
【０１３８】（１０）ＡＷＧの波長ルータとしての機能
を利用して冗長系を構成することにより、光マ卜リック
ススイッチを用いずにＮ：１の冗長系を構成できるため
に、低コストで信頼性の高い光分岐挿入ノ一ド装置を提
供できる。
【０１３９】（１１）装置障害が発生した場合に、自ノ
一ド内に閉じて障害復旧が可能であるため、ネットワー
クの運用・管理・保守が容易な光分岐挿入ノ一ド装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光分岐挿入ノー
ド装置の構成を示す図
【図２】同第１の実施形態における障害回避動作を説明
する図
【図３】本発明において分岐用光スイッチおよび挿入用
光スイッチとして用いられる光スイッチの具体例を示す
図
【図４】同光スイッチのスイッチ動作を説明する図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光分岐挿入ノー
ド装置の構成を示す図
【図６】同第２の実施形態におけるモニタ部の構成例を
示す図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光分岐挿入ノー
ド装置の構成を示す図
【図８】同第３の実施形態における現用系光伝送路の障
害発生時の光路切替えによる障害回避動作を説明する図
【図９】同第３の実施形態における現用系光分岐挿入回
路の障害発生時の光路切替えによる障害回避動作を説明
する図
【図１０】同第３の実施形態における現用系および予備
系光伝送路の障害発生時の光路切替えによる障害回避動
作を説明する図
【図１１】従来の光分岐挿入ノード装置の構成を示す図
【図１２】ネットワーク障害回避を考慮した従来の光分
岐挿入ノード装置の構成を示す図
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る光分岐挿入ノ
一ド装置の構成を示す図。
【図１４】本発明における波長配置を示す図。
【図１５】ノ一ドを多段接続した場合のコヒーレントク
ロストークによる伝送特性劣化の様子を示す図。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係る光分岐挿入ノ
一ド装置の構成を示す図。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る光分岐挿入ノ
一ド装置の構成を示す図。
【図１８】同第６の実施形態における装置障害回避動作
を説明する図。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る光分岐挿入ノ
一ド装置の構成を示す図。
【図２０】同第７の実施形態における装置障害回避動作
を説明する図。
【図２１】本発明の第８の実施形態に係る光分岐挿入ノ
一ド装置の構成を示す図。
【図２２】同第８の実施形態における装置障害回避動作
を説明する図。
【図２３】従来の光パス階層化のための波長配置を示す
図。
【符号の説明】
１−１，１−２：光伝送路 ２：光増幅器 ３：光分波器 ４−１，…，４−Ｎ：光分岐挿入回路 ５：光合波器 ６：光増幅器 ７：光受信器 ８：光送信器 ９：監視制御部 １０：１入力２出力の分岐用光スイッチ １１：第１の出力ポート １２：第２の出力ポート １３：入力ポート ２０：２入力１出力の挿入用光スイッチ、 ２１：第１の入力ポート ２２：第２の入力ポート ２３：出力ポート ５０−１，…，５０−Ｎ：光分岐挿入回路 ５１：光可変減衰器、 ５２：光カプラ ５３：減衰器制御部 ５４：モニタ部 ６１：光電変換器 ６２：光パワーモニタ ６３，６４：識別器 ６５：排他的論理和回路 ６６：カウンタ ６７：Ｑ値算出部 ７１−１，７１−２，７３−１，７３−２：現用系光伝
送路 ７２−１，７２−２，７４−１，７４−２：予備系光伝
送路 ８１〜８６：光路切替スイッチ ９１〜９４：光分岐挿入回路 １００：監視制御部 １０１〜１０４：光送受信器 １１１−１、１１１−２：光伝送路 １１２，１１８：光増幅器 １１３：第１の光分波器 １１４−１，１１４−２、…、１１４−Ｍ：第２の光分
波器 １１５−１、１１５−２、…、１１５−Ｎ：分岐挿入回
路 １１６−１、１１６−２、…、１１６−Ｍ：第二の光合
波器 １１７：第１の光合波器 １１９−１、１１９−２、…、１１９−Ｐ：第１の光ス
イッチ １２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｐ：第２の光ス
イッチ １２１−１、１２１−２、…、１２１−Ｎ：再生中継器 １２２−１、１２２−２、…、１２２−Ｍ：第３の光ス
イッチ １２３：第３の光分波器 １２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋ：分岐挿入回
路 １２５：第３の光合波器 １２６−１、１２６−２、…、１２６−Ｍ：第４の光ス
イッチ １４０−１、１４０−２、…、１４０−Ｍ：光減衰器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴垣 太郎 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 株 式会社東芝日野工場内 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 AA03 BA04 BA05 BA61 CA13 DA02 DA11 EA05 EA33 FA01 5K069 AA02 AA10 BA09 CB04 CB10 DB33 EA24 EA28

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光伝送路を介して伝送されてきた波長多重
    光信号を各波長毎に分波する分波器と、 入力ポートと第１および第２の出力ポートを有し、前記
    分波器により分波された各波長の光信号を入力ポートに
    受ける分岐用光スイッチと、 第１および第２の入力ポートと出力ポートを有し、前記
    分岐用光スイッチの第１の出力ポートに第１の入力ポー
    トが接続された挿入用光スイッチと、 前記分岐用光スイッチの第２の出力ポートから分岐され
    た光信号を受信する光受信器と、 前記挿入用光スイッチの第２の入力ポートに挿入すべき
    光信号を供給する光送信器と、 前記挿入用光スイッチの出力ポートからの各波長の光信
    号を合波して光伝送路へ送出する合波器と、 前記分岐用光スイッチおよび前記挿入用光スイッチを個
    別に制御する制御手段と、 を有することを特徴とする光分岐挿入ノード装置。
  2. 【請求項２】光伝送路を介して伝送されてきた波長多重
    光信号を各波長毎に分波する分波器と、 入力ポートと第１および第２の出力ポートを有し、前記
    分波器により分波された各波長の光信号を入力ポートに
    受ける分岐用光スイッチと、 前記分岐用光スイッチの第１の出力ポートに入力端が接
    続された光可変減衰器と、 第１および第２の入力ポートと出力ポートを有し、前記
    光可変減衰器の出力端に第１の入力ポートが接続された
    挿入用光スイッチと、 前記分岐用光スイッチの第２の出力ポートから分岐され
    た光信号を受信する光受信器と、 前記挿入用光スイッチの第２の入力ポートに挿入すべき
    光信号を供給する光送信器と、 前記挿入用光スイッチの出力ポートからの各波長の光信
    号を合波して光伝送路へ送出する合波器と、 前記分岐用光スイッチおよび前記挿入用光スイッチを個
    別に制御し、さらに前記光可変減衰器の減衰量を制御す
    る制御手段とを有することを特徴とする光分岐挿入ノー
    ド装置。
  3. 【請求項３】前記制御手段は、前記分岐用光スイッチに
    障害が生じた場合に前記挿入用光スイッチの第１の入力
    ポートを該挿入用光スイッチの出力ポートに接続するこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の光分岐挿入ノー
    ド装置。
  4. 【請求項４】前記光伝送路に挿入された少なくとも一つ
    の光増幅器および前記光受信器の少なくとも一方は所定
    の時定数の自動利得制御機能を有し、前記分岐用光スイ
    ッチおよび前記挿入用光スイッチは前記自動利得制御機
    能の時定数より大きな時定数でスイッチ動作を行うこと
    を特徴とする請求項１または２記載の光分岐挿入ノード
    装置。
  5. 【請求項５】前記分岐用光スイッチおよび前記挿入用光
    スイッチは、熱光学効果もしくは音響光学効果を用いた
    光スイッチであることを特徴とする請求項１乃至４のい
    ずれか１項記載の光分岐挿入ノード装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段は、前記分岐用光スイッチの
    入力ポートと第２の出力ポートを接続させた分岐状態の
    とき前記光可変減衰器の減衰量を所定値以上に設定する
    ことを特徴とする請求項２記載の光分岐挿入ノード装
    置。
  7. 【請求項７】前記制御手段は、前記分岐用光スイッチの
    入力ポートと第１の出力ポートを接続させ、かつ前記挿
    入用光スイッチの第１の入力ポートと出力ポートを接続
    させた通過状態のとき、通過する光信号パワーが一定と
    なるように前記光可変減衰器の減衰量を制御し、減衰量
    が所定の値以下となった場合には異常信号を出力するこ
    とを特徴とする請求項２記載の光分岐挿入ノード装置。
  8. 【請求項８】前記挿入用光スイッチと前記合波器の間に
    挿入され、光信号の一部を分岐する光カプラと、 前記光カプラにより分岐された光信号の所定の伝送特性
    値を監視し、該伝送特性値が予め設定されている範囲を
    越えた場合に異常信号を発生する手段とをさらに有する
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の
    光分岐挿入ノード装置。
  9. 【請求項９】時計回りに波長多重光信号を伝送する少な
    くとも一つの第１の現用系光伝送路と、反時計回りに波
    長多重光信号を伝送する少なくとも一つの第２の現用系
    光伝送路と、時計回りに波長多重光信号を伝送する少な
    くとも一つの第１の予備系光伝送路と、反時計回りに波
    長多重光信号を伝送する少なくとも一つの第２の予備系
    光伝送路とによってリング状に接続される光分岐挿入ノ
    ード装置において、 前記第１の現用系光伝送路、第２の現用系光伝送路、第
    １の予備系光伝送路および第２の予備系光伝送路のそれ
    ぞれの途中に挿入され、少なくとも一つの波長の光信号
    の分岐、挿入を行う光分岐挿入回路と、 前記光分岐挿入回路により分岐される光信号の受信を行
    う光受信器と、 前記光分岐挿入回路により挿入される光信号の送信を行
    う光送信器と、 前記光分岐挿入回路の入出力部で前記第１の現用系光伝
    送路と前記第１の予備系光伝送路との切替を行う第１の
    光路切替スイッチと、 前記光分岐挿入回路の入出力部で前記第２の現用系光伝
    送路と前記第２の予備系光伝送路との切替を行う第２の
    光路切替スイッチと、 前記光分岐挿入回路と前記光受信器との間に設けられ、
    前記光分岐挿入回路により分岐される光信号の光路の切
    替を行う第３の光路切替スイッチと、 前記光分岐挿入回路と前記光送信器との間に設けられ、
    前記光分岐挿入回路により挿入される光信号の光路の切
    替を行う第４の光路切替スイッチとを有することを特徴
    とする光分岐挿入ノード装置。
  10. 【請求項１０】前記第１の現用系光伝送路、第２の現用
    系光伝送路、第１の予備系光伝送路および第２の予備系
    光伝送路のそれぞれの途中に挿入された少なくとも一つ
    の光増幅器および前記光受信器の少なくとも一方は、所
    定の時定数の自動利得制御機能を有し、前記第１乃至第
    ４の光路切替スイッチは、前記自動利得制御機能の時定
    数より大きな時定数でスイッチ動作を行うことを特徴と
    する請求項９記載の光分岐挿入ノード装置。
  11. 【請求項１１】前記第１乃至第４の光路切替スイッチ
    は、熱光学効果もしくは音響光学効果を用いた光スイッ
    チであることを特徴とする請求項９または１０項記載の
    光分岐挿入ノード装置。
  12. 【請求項１２】少なくとも互いに反対方向に光信号を伝
    送する一対の光伝送路を有する光波ネットワークにおい
    て、各光伝送路を介して伝送されてきた波長多重光信号
    を複数の波長群の光信号に分波する第１の光分波手段
    と、前記波長群を合波し前記光伝送路へ光信号を供給す
    る第１の光合波手段と、前記波長群毎に設けられ、前記
    波長群の光信号を各波長毎に分波する第２の光分波手段
    と、前記第２の光分波手段により分波された光信号毎に
    分岐挿入を行う分岐挿入手段と、前記分岐挿入手段から
    出力される光信号を合波し、前記波長群を再び構成する
    第２の光合波手段とを具備し、前記第１の光分波手段お
    よび第１の光合波手段は、周回性を有するアレイ導波路
    回折格子型光合分波器であることを特徴とする光分岐挿
    入ノ一ド装置。
  13. 【請求項１３】前記第２の光分波手段および第２の光合
    波手段の透過帯域幅は、前記第１の光分波手段および第
    １の光合波手段の透過帯域幅よりも十分に大きいことを
    特徴とする請求項１２記載の光分岐挿入ノ一ド装置。
  14. 【請求項１４】前記第１の光分波手段と前記第２の光分
    波手段との間、もしくは前記第２の光合波手段と前記第
    １の光合波手段との間に、光パワーレベル調整手段を具
    備することを特徴とする請求項１２または請求項１３記
    載の光分岐挿入ノ一ド装置。
  15. 【請求項１５】前記波長群は現用系と予備系に予め割り
    当てられており、現用系波長群内のノ一ド装置に障害が
    生じた場合に、前記現用系波長群を予め定められた予備
    系波長群に切り替える手段を有することを特徴とする請
    求項１２乃至請求項１４記載のいずれか１に記載の光分
    岐挿入ノ一ド装置。
  16. 【請求項１６】前記現用系波長群と予備系波長群とは互
    いに隣り合う波長群であることを特徴とする請求項１５
    記載の光分岐挿入ノ一ド装置。
  17. 【請求項１７】少なくとも互いに反対方向に光信号を伝
    送する一対の光伝送路を有する光波ネットワークにおい
    て、各光伝送路を介して伝送されてきた波長多重光信号
    を複数の波長群の光信号に分波する第１の光分波手段
    と、前記波長群を合波し前記光伝送路へ光信号を供する
    第１の光合波手段と、前記第１の光分波手段の出力の方
    路を切り替える複数の１入力２出力の第１の光スイッチ
    と、前記第１の光スイッチの第１の出力ポートに接続さ
    れ、前記波長群の光信号を各波長毎に分波する第２の光
    分波手段と、前記第２の光分波手段により分波された光
    信号毎に分岐挿入を行う第１の分岐挿入手段と、前記第
    １の分岐挿入手段から出力される光信号を含波し、前記
    波長群を再び構成する第２の光合波手段と、前記複数の
    第１の光スイッチの第２の出力ポートに接続され、波長
    ルーティング機能を有する第３の光分波手段と、前記第
    ３の光分波手段により分波された光信号毎に分岐挿入を
    行う第２の分岐挿入手段と、前記第２の分岐挿入手段か
    ら出力される光信号を合波する、波長ルーティング機能
    を有する第３の光合波手段と、前記第２の光合波手段か
    らの出力と、前記第３の光合波手段からの出力を入力と
    する２入力１出力の第２の光スイッチとを有することを
    特徴とする光分岐挿入ノ一ド装置。
  18. 【請求項１８】前記第１の光分波手段および第１の光合
    波手段は、周回性を有するアレイ導波路回折格子型光合
    分波器であることを特徴とする請求項１７記載の光分岐
    挿入ノ一ド装置。
  19. 【請求項１９】前記第２の光分波手段および第２の光合
    波手段の透過帯域幅は、前記第１の光分波手段および第
    １の光合波手段の透過帯域幅よりも十分に大きいことを
    特徴とする請求項１７記載の光分岐挿入ノ一ド装置
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