JP2001333021A - 多波長光源装置、光通信装置および光通信方法 - Google Patents

多波長光源装置、光通信装置および光通信方法

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JP2001333021A JP2000254584A JP2000254584A JP2001333021A JP 2001333021 A JP2001333021 A JP 2001333021A JP 2000254584 A JP2000254584 A JP 2000254584A JP 2000254584 A JP2000254584 A JP 2000254584A JP 2001333021 A JP2001333021 A JP 2001333021A
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茂登 松岡
Senta Suzuki
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Kazutoshi Kato
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多波長光源に関する各通信ノードの負担を軽
減し、また各通信ノードにおいて送出時間差の設定に関
する作業の軽減を図る。 【解決手段】 光通信装置は、各通信ノード100a〜
100dが共有できる共有用の光源88a〜88dにお
いて、光信号76a〜76dの宛先情報をもつ光ラベル
信号77a〜77dによってその光信号を所望の波長λ
a〜λdに変換し、波長周回性アレイ導波路型回折格子
120の波長ルーティング機能によって、宛先通信ノー
ドまで光信号を電気信号に変換することなくルーティン
グする。各通信ノードが共有できる多波長光源をルーテ
ィング装置80内に設置する。各通信ノードにおいて、
光信号をルーティング装置を通って自己の通信ノードに
戻す為の光ゲート器等を付加し、光信号とその光ラベル
信号との送出時間差を制御装置110a〜110dによ
り調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号のルーティ
ングに必要な制御情報をもつ光ラベル信号を利用して光
信号のルーティング処理を行う光パケットルーティング
システムに関し、更に詳しくは、複数の通信ノード間が
波長ルーティング方式により接続されたネットワークシ
ステムに利用される多波長光源装置、および複数の通信
ノード間の通信がルーティング装置を介して行われる光
通信システムで用いられる光通信装置および光通信方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】インターネット、携帯電話などの爆発的
普及に伴い、ネットワークの大容量化に向けて内外で活
発な研究開発が進められている。従来のネットワークを
構成する各通信ノードでは、光ファイバ伝送路からの光
信号を電気信号に変換したのちに宛先情報などを読取
り、この情報を元に信号を所望の出力ポートへ電気的に
スイッチングし、出力ポートにおいて光に変換後、光フ
ァイバ伝送路へ送出する。しかしながら、トラフィック
の指数間数的な増大に伴い、近い将来、電気による信号
の経路制御(ルーティング)処理能力は限界に達すると
考えられている。この問題の解決には、通信ノードにお
いて、光信号を電気に変換せずに光レイヤで信号のルー
ティングを行う、すなわち、光信号を電気に変換せずに
ルーティングする技術が重要となる。
【0003】これを実現する一つの要素技術として、波
長ルーティング技術が注目されている。この波長ルーテ
ィング技術では、図1に概念的に示したように、ある一
つの入力ポートに入力した光信号が波長によって異なる
出力ポートに出力する(ルーティングする)波長選択性
を有する光デバイス(例えば、アレイ導波路型回折格
子)を用いることにより、光信号を電気に変換せずに光
信号のルーティングが可能である。
【0004】図2は、波長周回性を有するアレイ導波路
型回折格子の波長ルーティング機能を利用して、複数の
通信ノード間を接続するネットワークシステムの概略構
成を概念的に示している。このネットワークシステムで
は、波長ルーティング処理機能をもつ波長周回性アレイ
導波路型回折格子60において、通信ノードから送信さ
れた光信号に対してルーティングのための電気処理を介
することなく、光信号の波長により、光の状態のままで
ルーティングが行われるために、高速のルーティングが
可能である。
【0005】図2の構成を説明すると、このネットワー
クシステムは、複数N個の通信ノード30(通信ノード
#1〜通信ノードN)と、波長ルーティング処理機能を
もつ波長周回性アレイ導波路型回折格子60とからな
る。各通信ノード30には、1つの送信装置40と、1
つの受信装置50とがそれぞれ設けられている。送信装
置40は、波長λ1〜λnの光信号を出力するN個の光源
41を有している。
【0006】各通信ノード30の送信装置40から送信
された光信号(波長λ1〜λn)は、波長ルーティング処
理機能をもつ波長周回性アレイ導波路型回折格子60に
導入される。波長周回性アレイ導波路型回折格子60で
は、各通信ノード30から送信された光信号に対して、
光信号の波長λ1〜λnに応じて異なる出力ポートへのル
ーティング処理が行われる。このルーティング処理は、
電気処理を介することなく、光信号の波長によって、光
の状態のままで行われるため、広域区域の遠距離通信に
おける高速のルーティング処理が可能である。
【0007】波長周回性アレイ導波路型回折格子60か
ら出力された光信号(波長λ1〜λn)は、各通信ノード
30内の受信装置50に導かれる。
【0008】波長周回性アレイ導波路型回折格子60に
おける波長ルーティング処理の詳細を、図3を参照して
説明する。各通信ノード#1〜#4から波長の異なる光
信号(波長λ1〜λ4)が送信され、波長周回性アレイ導
波路型回折格子60の入力ポート61a〜61dに入力
されるものとする。このとき、通信ノード#1から入力
ポート61aに送信される光信号は、その波長がλ1
ときは出力ポート62aから出力され、その波長がλ2
のときは出力ポート62bから出力され、その波長がλ
3のときは出力ポート62cから出力され、その波長が
λ4のときは、出力ポート62dから出力される。
【0009】通信ノード#2から入力ポート61bに送
信される光信号は、その波長がλ1のときは出力ポート
62dから出力され、その波長がλ2のときは出力ポー
ト62aから出力され、その波長がλ3のときは出力ポ
ート62bから出力され、その波長がλ4のときは、出
力ポート62cから出力される。
【0010】通信ノード#3から入力ポート61cに送
信される光信号は、その波長がλ1のときは出力ポート
62cから出力され、その波長がλ2のときは出力ポー
ト62dから出力され、その波長がλ3のときは出力ポ
ート62aから出力され、その波長がλ4のときは、出
力ポート62bから出力される。
【0011】通信ノード#4から入力ポート61dに送
信される光信号は、その波長がλ1のときは出力ポート
62bから出力され、その波長がλ2のときは出力ポー
ト62cから出力され、その波長がλ3のときは出力ポ
ート62dから出力され、その波長がλ4のときは、出
力ポート62aから出力される。
【0012】従って、このようなルーティングによっ
て、各通信ノード#1〜#4から送出される同一波長の
光信号が、同一の出力ポートに出力されることがない。
すなわち、図3に示すような波長周回性アレイ導波路型
回折格子からなる波長ルーティングでは、波長周回性ア
レイ導波路型回折格子の異なるポートに入力した同一波
長の光信号は、それぞれ異なる出力ポートに出力するこ
とから、出力ポートにおいて、同一波長データ間の競合
が生じないという特徴を有している。
【0013】次に、本発明の第2の形態に関わる従来技
術を説明する。従来、ルーティング装置を介して複数の
通信ノード間の光通信を行う光通信システムとして、図
4に示すような構成のシステムが提供されている。
【0014】各通信ノード100a〜100dは、それ
ぞれ対応する、1つの光信号76a〜76dを送信する
1つの光信号送信器71a〜71dと、光信号のルーテ
ィングに必要な制御情報をもつ1つの光ラベル信号77
a〜77dを送信する1つの光ラベル信号送信器72a
〜72dとを備えている。
【0015】ルーティング装置80は、各通信ノード1
00a〜100dとそれぞれの光伝送路81a〜81d
を介して接続され、光信号と光ラベル信号を分離する光
分波器74と、この光分波器74で分離された光ラベル
信号を受信する光受信器78eと、光分波器74で分離
された光信号を複数の光路に分岐する光分岐器79と、
複数の光路のそれぞれに接続され光ラベル信号77a〜
77dの制御情報に基づいて光信号を透過または遮断す
るルーティング処理により光路を選択する複数の光ゲー
ト器75a〜75dとを備えている。光ゲート器75a
〜75dを制御する制御回路部は図示を省略している。
【0016】複数の通信ノード100a〜100d(本
図の例では、4つの通信ノード#1〜#4)のそれぞれ
から送出された光信号76a〜76dと、この光信号の
ルーティングを示す制御情報を含む光ラベル信号77a
〜77dとが、光伝送路81a〜81dを通ってルーテ
ィング装置80に達すると、光信号76a〜76dと光
ラベル信号77a〜77dは、ルーティング装置80内
に各通信ノードに対応してそれぞれ設けられている光分
波器74によって分離される。
【0017】さらに、各光信号76a〜76dはそれぞ
れ光分波器74の後段にある光分岐器79で分岐され、
ほぼ等しい長さの複数の光路(本図の例では3本の光
路)を通ってそれぞれの光ゲート器(本図の例では、7
5a〜75dのうちの3個)へ導かれる。一方、光ラベ
ル信号77a〜77dは光受信器78eへ導かれる。次
に、複数の光ゲート器75a〜75dのなかで、光受信
器78eで受信した光ラベル信号の情報をもとに駆動す
る1つまたは複数の光ゲート器を、その光信号が透過す
ることで、その光信号の光路82a〜82dが選択され
る。
【0018】光信号76(76a〜76dの代表番号)
がルーティング装置80の光分波器74の入力ポートか
ら光ゲート器75(75a〜75dの代表番号)に到着
するまでの時間をt1、その光信号76に対する光ラベ
ル信号77(77a〜77dの代表番号)がその光分波
器74の入力ポートから光受信器78eに到着するまで
の時間をt2、光受信器78eが光ラベル信号77の受
信を終了してから光ゲート器75が駆動する(光信号を
透過できる)までの時間をt3とする。この条件下で、
光ゲート器75において、光信号76が正しくゲーティ
ング処理されるためには、各通信ノード100(100
a〜100dの代表番号)は、光分波器74の入力ポー
ト直前においての光信号76と光ラベル信号77とが、
下記の式1を満足する相対的時間差T′(光信号76の
フロントと光ラベル信号77のエンドの時間差(図5に
符号90で示す))となるように、両信号76、77を
時間差をおいてそれぞれ送出する必要がある。
【0019】T′> t2+t3−t1
…(式1)一方、通信ノード100間のデータ
通信効率を高くするために、図6に示すように、光信号
76が光ゲート器75に到着してから、光ゲート器75
が駆動し、光信号が透過できる状態(符号92で示す時
点)になるまでの時間差Δt(符号91で示す)をでき
るだけ小さくするように、各通信ノード100は、上記
式1の相対的時間差T′を調整することが要求される。
【0020】上記式1のt1,t2,t3を予め測定す
ることにより、光信号76が光ゲート器75において正
しくゲーティング処理されるために必要な、光信号76
と光ラベル信号77の相対的時間差T′を決定すること
はできる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2に
示したような従来のネットワークシステムにおいては、
ネットワークを構成している通信ノード数が複数N個の
場合、各通信ノードのそれぞれに対して、波長周回性ア
レイ導波路型回折格子の波長特性に合わせて、厳密に波
長が設定された光源をN個設ける必要があり、ネットワ
ークシステム全体として、N×N個の光源を用意する必
要があるという解決すべき課題がある。特に、各通信ノ
ードに対してN個の光源を設置することは、通信ノード
のスペースやコスト等の負担が大きいと同時に、ネット
ワークシステム全体としてもコスト高となる。
【0022】本発明の第1の形態は、上述したような従
来の波長ルーティングがもつ解決すべき課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、各通信ノードが共有で
きる光源を設けることにより、各通信ノードに必要な光
源の数を激減させることと、各通信ノードが厳密な波長
を要求するデータ送信用光源を個別に備える必要がない
こと、を可能にする光通信装置を提供することにある。
【0023】さらに、本発明の第1の形態の付随する目
的は、各通信ノードが厳密な波長をもつデータ送信用光
源を備える必要性のない簡潔なシステムを構築すること
が可能な光通信装置を提供することにある。
【0024】また、図4で説明したような、光ラベル信
号を利用した光通信システムでは、一般に、ルーティン
グ装置80において、光信号と光ラベル信号の分離を容
易にするために、これら信号にはそれぞれ異なる波長が
用いられている。そのため、光信号の伝送媒体である光
ファイバの波長分散の影響を受け、光信号と光ラベル信
号の相対的時間差は伝送距離によって変化する。その結
果、通信ノード100において定めた光信号と光ラベル
信号の送出時間差Tと、ルーティング装置80にある光
分波器74の入力ポート直前における相対的時間差T′
とは異なる値となる。各通信ノード100からルーティ
ング装置80までの距離はまちまちであるために、通信
ノード100毎に、相対的時間差T′が上記の式1を満
足するように、光信号と光ラベル信号の送出時間差Tを
調整する必要がある。
【0025】しかしながら、通常、ルーティング装置と
各通信ノードは、物理的に離れた場所に設置されている
ので、上記送出時間差Tを各通信ノードで設定する場合
に、各通信ノードに正しくデータが届いたか否かかを、
リアルタイムに連絡しながら調整する必要があり、従来
構成のままでは作業が非常に煩雑となるという点があっ
た。
【0026】本発明の第2の形態は、上述の点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、通信ノードから送
出される光信号がルーティング装置の光ゲート器を不適
切なタイミングで透過することでその光信号の一部ある
いはすべてが喪失することがないように、光信号とこの
光信号に対する光ラベル信号の送出時間差Tを各通信ノ
ードにおいて自立的に調整できるようにし、これにより
各通信ノードにおいての送出時間差Tの設定に関する作
業の大幅な軽減を実現可能にした光通信装置および光通
信方法を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の多波長光源装置の発明は、複数の通信ノ
ード間が波長ルーティング方式により接続されたネット
ワークシステムの各通信ノードから送出される光信号の
波長を所望の通信ノードヘ送られるように、前記光信号
の波長を所望の波長に変換する多波長光源装置であっ
て、前記複数の通信ノードに各々接続された複数の通信
ノード入力ポートと、前記各通信ノード入力ポートに接
続され、前記各通信ノードから送信された光信号を第1
光路と第2光路に分岐する第1の光分岐器と、前記第1
の光分岐器の前記第1光路を通過した前記光信号を受信
する光受信器と、前記第1の光分岐器の前記第2光路を
通過した前記光信号を複数の光路に分岐する第2の光分
岐器と、前記第2の光分岐器の各出力ポートに接続さ
れ、前記光信号を透過又は遮断する機能をもつ光ゲート
器と、前記光受信器で受信した前記光信号のルーティン
グに関する制御情報をもとに前記光ゲート器を駆動制御
する制御部と、前記制御部が前記光ゲート器を駆動する
前に、前記第2光路を通過した前記光信号が前記光ゲー
ト器に入射しないように制御する、前記第1の光分岐器
と前記第2の光分岐器との間に設置された光遅延器と、
前記光ゲート器の各出力ポートに接続され、該光ゲート
器の各出力ポートから出力する前記光信号の波長を所望
の波長に変換する波長変換器と、前記各通信ノードに共
有され、前記波長変換器の各々に前記所望の波長の連続
光を供給する多波長光源と、前記波長変換器の各出力ポ
ートから出力される波長変換された前記光信号を合波し
て光ファイバに出力する光合波器と、前記光合波器と前
記光ファイバを介して接続された通信モード出力ポート
とを具えたことを特徴とする。
【0028】上記目的を達成するため、請求項2の多波
長光源装置の発明は、複数の通信ノード間が波長ルーテ
ィング方式により接続されたネットワークシステムの各
通信ノードから送出される、主光信号と、該主光信号の
ルーティングに関する制御情報を有し該主光信号と異な
る波長の制御用光信号とを含み、前記主光信号の波長を
所望の通信ノードヘ送られるように該主光信号の波長を
所望の波長に変換する多波長光源装置であって、前記複
数の通信ノードに各々接続された複数の通信ノード入力
ポートと、前記各通信ノード入力ポートに接続され、前
記各通信ノードから送信された前記主光信号と、該主光
信号のルーティングに関する制御情報を有し該主光信号
と異なる波長の前記制御用光信号とを、第1光路と第2
光路に分岐する光分波器と、前記光分波器の前記第1光
路を通過した前記制御用信号を受信する光受信器と、前
記光分波器の前記第2光路を通過した前記主光信号を複
数の光路に分岐する光分岐器と、前記光分岐器の各出力
ポートに接続され、前記主光信号を透過又は遮断する機
能をもつ光ゲート器と、前記光受信器で受信した前記制
御用光信号が有する前記主光信号のルーティングに関す
る制御情報をもとに前記光ゲート器を駆動制御する制御
部と、前記制御部が前記光ゲート器を駆動する前に、前
記第2光路を通過した前記主光信号が前記光ゲート器に
入射しないように制御する、前記光分波器と前記光分岐
器との間に設置された光遅延器と、前記光ゲート器の各
出力ポートに接続され、該光ゲート器の各出力ポートか
ら出力する前記主光信号の波長を所望の波長に変換する
波長変換器と、前記各通信ノードに共有され、前記波長
変換器の各々に前記所望の波長の連続光を供給する多波
長光源と、前記波長変換器の各出力ポートから出力され
る波長変換された前記主光信号を合波して光ファイバに
出力する光合波器と、前記光合波器と前記光ファイバを
介して接続された通信モード出力ポートとを具えたこと
を特徴とする。
【0029】上記目的を達成するため、請求項3の多波
長光源装置の発明は、複数の通信ノード間が波長ルーテ
ィング方式により接続されたネットワークシステムの各
通信ノードから送出される、主光信号と、該主光信号の
ルーティングに関する制御情報を有し該主光信号と異な
る波長の制御用光信号とを含み、前記主光信号の波長を
所望の通信ノードヘ送られるように該主光信号の波長を
所望の波長に変換する多波長光源装置であって、前記複
数の通信ノードに各々接続された複数の通信ノード入力
ポートと、前記各通信ノード入力ポートに接続され、前
記各通信ノードから送信された前記主光信号と、該主光
信号のルーティングに関する制御情報を有し該主光信号
と異なる波長の前記制御用光信号とを、第1光路と第2
光路に分岐する光分波器と、前記光分波器の前記第1光
路を通過した前記制御用信号を受信する光受信器と、前
記光分波器の前記第2光路を通過した前記主光信号を複
数の光路に分岐する光分岐器と、前記光分岐器の各出力
ポートに接続され、該出力ポートから出力する主光信号
の波長を所望の波長に変換する変換手段と、該主光信号
を透過又は遮断する光ゲート手段とを有する光ゲート機
能付きの波長変換器と、前記光受信器で受信した前記制
御用光信号が有する前記主光信号のルーティングに関す
る制御情報をもとに前記光ゲート手段を駆動制御する制
御部と、前記制御部が前記光ゲート手段を駆動する前
に、前記第2光路を通過した前記主光信号が前記光ゲー
ト手段に入射しないように制御する、前記光分波器と前
記光分岐器との間に設置された光遅延器と、前記各通信
ノードに共有され、前記光ゲート機能付きの波長変換器
の各々に前記所望の波長の連続光を供給する多波長光源
と、前記光ゲート機能付きの波長変換器の各出力ポート
から出力される波長変換された前記主光信号を合波して
光ファイバに出力する光合波器と、前記光合波器と前記
光ファイバを介して接続された通信モード出力ポートと
を具えたことを特徴とする。
【0030】上記目的を達成するため、請求項4の多波
長光源装置の発明は、複数の通信ノードが波長ルーティ
ング方式により接続される光ネットワークシステムにお
いて、該各通信ノードから送出されるルーティングに関
する制御情報を含む光信号を所望の通信ノードヘ送られ
るように該光信号の波長を所望の波長に変換する多波長
光源装置であって、前記各通信ノードから送信された光
信号を第1光路と第2光路に分岐する第1の光分岐器
と、前記第1光路を通過した前記光信号を受信する光受
信器と、前記第2光路を通過した前記光信号を複数の光
路に分岐する第2の光分岐器と、前記第2の光分岐器で
分岐された前記光信号を透過又は遮断する複数の光ゲー
ト器と、前記光ゲート器から出力する前記光信号の波長
を所望の波長に変換する波長変換器と、前記光受信器で
受信した前記光信号のルーティングに関する制御情報を
基に前記光ゲート器を制御する制御部と、前記制御部が
前記光ゲート器を駆動する前に、前記第2光路を通過し
た前記光信号が前記光ゲート器に入射しないように光路
長を調整する光遅延器と、前記波長変換器の各々に所望
の波長の光を供給する多波長光源と、前記波長変換器で
波長変換された前記光信号を合波して出力する光合波器
とを具えたことを特徴とする。
【0031】ここで、前記各通信ノードから送出される
前記光信号は、主光信号と、該主光信号のルーティング
に関する制御情報を有して該主光信号と異なる波長の制
御用光信号とを含み、前記第1の光分岐器は該主光信号
を前記第2光路に分岐し、該制御用光信号を前記第1光
路に分岐することを特徴とすることができる。
【0032】また、前記波長変換器は前記第2の光分岐
器で分岐された前記光信号の波長を所望の波長に変換
し、前記複数の光ゲート器は前記波長変換器から出力す
る所望の波長に波長変換された前記光信号を透過又は遮
断するように、前記第2の光分岐器に対する前記光ゲー
ト器と前記波長変換器の接続位置を置換したことを特徴
とすることができる。
【0033】また、前記各通信ノードから前記光信号と
して主光信号と該主光信号のルーティングに関する制御
情報を有して該主光信号と異なる波長の制御用光信号と
が送出され、前記波長変換器および前記光ゲート器に置
換えて、前記第2光路を通過した前記主光信号の波長を
前記所望の波長に変換する波長変換機能と該主光信号を
透過または遮断する光ゲート機能の両方を備えた光ゲー
ト機能付の波長変換器を具えたことを特徴とすることが
できる。
【0034】また、前記第1の光分岐器を介して前記光
信号を送出した通信ノードへ、前記制御部の制御情報を
送出する光送信器をさらに具えたことを特徴とすること
ができる。
【0035】また、前記多波長光源装置は、前記各通信
ノードが光信号の送出時および受信した光信号の再生時
に用いる基準クロック周波数を供給する基準クロック周
波数生成手段と、該基準クロック周波数生成手段から生
成された前記基準クロック周波数を前記各通信ノードに
分配する基準クロック周波数分配手段とを有することを
特徴とすることができる。
【0036】また、前記通信モード出力ポートは、波長
ルーティング機能を有する光部品の所望の入力ポートに
接続されたことを特徴とすることができる。
【0037】また、前記波長変換器の後段に接続されて
いる光合波器と前記通信モード出力ポートとの間に、波
長ルーティング機能を有する光部品を接続したことを特
徴とすることができる。
【0038】また、前記波長ルーティング機能を有する
光部品として、波長周回性を有するアレイ導波路型回折
格子を用いたことを特徴とすることができる。
【0039】また、前記波長変換器として、半導体増幅
素子を用いたことを特徴とすることができる。
【0040】上記目的を達成するため、請求項14の光
通信装置の発明は、光信号を送信する光信号送信器と、
前記光信号のルーティングに関する制御情報をもつ光ラ
ベル信号を送信する光ラベル信号送信器とを備え、前記
光信号と該光信号の前記光ラベル信号とを相対的な時間
差をもって送出する複数の通信ノードと、各前記通信ノ
ードに対し光伝送路を介して接続され前記光信号と前記
光ラベル信号とを分離する分離器と、該分離器で分離さ
れた前記光ラベル信号を受信する光ラベル信号受信器
と、前記分離器で分離された前記光信号をほぼ等しい長
さの複数の光路に分岐する光分岐器と、前記複数の光路
の内の1つの対応する光路にそれぞれ接続され前記光ラ
ベル信号の情報に基づいて前記光信号を透過または遮断
することでルーティングを行う複数の光ゲート器とを備
え、前記光ラベル信号受信器で受信した前記光ラベル信
号の制御情報に基づき前記複数の光ゲート器を選択的に
駆動して前記光信号を透過あるいは遮断するルーティン
グ装置とを具備する光通信装置であって、前記通信ノー
ドは、それぞれ、自己通信ノード宛の光信号を前記光信
号送信器を介して送信する光信号送信手段と、自己通信
ノード宛の光ラベル信号を前記光ラベル信号送信器を介
して送信する光ラベル信号送信手段と、前記ルーティン
グ装置を通って戻された前記自己通信ノード宛の光信号
を受信する光受信器と、前記光受信器で受信された光信
号を診断する診断手段と、該診断手段の診断結果に応じ
て前記光信号と前記光ラベル信号との送出時間差を調整
する調整手段とを有することを特徴とする。
【0041】ここで、前記ルーティング装置は、前記通
信ノードから前記自己通信ノード宛の光信号と該光信号
の光ラベル信号を受信した場合に、開状態となる自己通
信ノード用光ゲート器を有することを特徴とすることが
できる。
【0042】また、前記ルーティング装置は、前記自己
通信ノード用光ゲート器を通過した前記自己通信ノード
宛の光信号を当該光信号を送出した前記通信ノードに戻
す通信光路と接続することを特徴とすることができる。
【0043】上記目的を達成するため、請求項17の光
通信方法の発明は、光信号と該光信号の光ラベル信号と
を相対的な時間差をもって送出する複数の通信ノード
と、受信した前記光ラベル信号の制御情報に基づき受信
した前記光信号を透過あるいは遮断することで光信号の
ルーティングを行うルーティング装置とを用いて光信号
の通信を行う光通信方法であって、前記複数の通信ノー
ドのそれぞれにおいて、前記光ラベル信号を用いて当該
通信ノード自らに宛てた自己通信ノード宛光信号と該光
ラベル信号とを相対的な時間差をもって送出するステッ
プと、前記自己通信ノード宛光信号を前記ルーティング
装置を経由して受信するステップと、該受信した自己通
信ノード宛光信号が誤りなく受信されたか否かを検査す
るステップと、該検査結果に応じて、前記自己通信ノー
ド宛光信号が誤りなく受信されるように、前記自己通信
ノード宛光信号と前記光ラベル信号の送出時間差を定
め、該定めた送出時間差を当該通信ノードにおける光信
号と該光信号に対する前記光ラベル信号の送出時間差と
して設定するステップとを有することを特徴とする。
【0044】ここで、前記検査ステップにおいて、前記
自己通信ノード宛光信号が誤りなく受信されたと診断さ
れるまで、前記各ステップの処理を繰り返すことを特徴
とすることができる。
【0045】また、前記ルーティング装置において、前
記通信ノードから前記自己通信ノード宛光信号と該光信
号に対する前記光ラベル信号とを受信した場合に、該光
ラベル信号に基づいて自己通信ノード用光ゲート器を開
状態にすることで、前記自己通信ノード宛光信号を該光
信号を送出した前記通信ノードに戻すステップを有する
ことを特徴とすることができる。
【0046】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0047】[第1の実施形態の構成例1]まず、本発
明の第1の実施形態の構成例1を、図7および図8に基
づいて説明する。なお、従来技術と同一部分について
は、同一符号を付し、その説明は省略する。
【0048】(システム構成)まず、本システムの全体
構成の概略を、図7に基づいて説明する。
【0049】図7は、本発明に係る多波長光源装置を備
えたネットワークシステムの概略構成を示す。
【0050】本ネットワークシステムにおいて、N個
(以下、本例では4個とする)の通信ノード30(すな
わち、通信ノード#1〜通信ノード#4)と、本発明に
係る多波長光源装置70と、波長ルーティング処理機能
をもつ波長周回性アレイ導波路型回折格子60とが設け
られている。各通信ノード30は、送信装置40と、受
信装置50とを備えている。
【0051】通信ノード#1の送信装置40は、波長λ
aの光信号を出力する1個の光源41を有している。以
下同様に、通信ノード#2は波長λbの光信号を出力す
る1個の光源41、通信ノード#3は波長λcの光信号
を出力する1個の光源41、通信ノード4は波長λd
の光信号を出力する1個の光源41をそれぞれ有してい
る。(これら波長λa,λb,λc,λdは所定の波長
とする。)多波長光源装置70は、N個の通信ノード数
に対応したN個の共有用光源を内蔵している。本例で
は、通信ノード数は4個であるため、4個の光源8a,
8b,8c,8dが設けられている。また、多波長光源
装置70は、通信ノード数に対応した入力ポート数およ
び出力ポート数を有している。本例では、4個の入力ポ
ート1a〜1dと、4個の出力ポート2a〜2dとが設
けられている。入力ポート1a〜1dは、通信ノード#
1〜通信ノード#4の送信装置40とそれぞれ接続され
ている。出力ポート2a〜2dは、波長周回性アレイ導
波路型回折格子60の入力ポート61a〜61dとそれ
ぞれ接続されている。
【0052】波長周回性アレイ導波路型回折格子60の
出力ポート62a〜62dは、通信ノード1〜通信ノ
ード4の受信装置50とそれぞれ接続されている。
【0053】(多波長光源装置)次に、多波長光源装置
70の構成を、図8に基づいて説明する。
【0054】図8は、前述した図9の多波長光源装置7
0の内部構成を示す。なお、本例では、多波長光源装置
70の入出力ポート数を4としたが、これに限定される
ものではない。
【0055】1a〜1dは、多波長光源装置70の入力
ポートである。2a〜2dは、多波長光源装置70の出
力ポートである。3は、入力ポート数が1、出力ポート
数が2の1×2光分岐器である。4は光遅延器、5は光
受信器、6は光ゲート器、7は制御部としての制御シス
テムである。
【0056】8a〜8dは、共有用の光源である。9
は、入力ポート数が1、出力ポート数が4の1×4光分
岐器である。10aから10dは、波長変換器である。
11は、入力ポート数が2、出力ポート数が1の光合波
器である。12は、入力ポート数が4、出力ポート数が
1の光合波器である。
【0057】13は、光合波器12と出力ポート2a〜
2dとを接続する光配線である。14a〜14dは、各
通信ノード30と、多波長光源装置70の入力ポート1
a〜1dとを接続する光配線である。15a〜15d
は、多波長光源装置70の出力ポート2a〜2dと、波
長周回性アレイ導波路型回折格子60の入力ポート61
a〜61dとを接続する光配線である。16は、光受信
器5と、制御システム7とを接続する電気配線である。
【0058】ここで、光分岐器3および9としては石英
系光導波路型光分岐器、光遅延器4としては光ファイバ
型遅延器、光ゲート器6としては半導体増幅器を利用し
た装置、共有多波長用の光源8a〜8dとしては分布帰
還型半導体レーザ、波長変換器10(10a〜10d)
としては半導体増幅器を利用した装置(デバイス)、光
合波器11としては石英系光導波路型光合波器、光合波
器12としてはアレイ導波路型回折格子、光配線13と
しては光ファイバを用いることができる。
【0059】(多波長光源装置の動作)次に、多波長光
源装置70の動作について説明する。ここでは、入力ポ
ート1aに接続された通信ノード#1から送出された光
信号S12が、本発明の多波長光源装置70によって、
どのように宛て先の通信ノード#2に送られるかを例に
挙げて説明する。
【0060】通信ノード#1から送出された通信ノード
2宛の光信号は、多波長光源装置70の入力ポート1
aに入力される。この光信号は、本来のデータ内容を示
すデータ成分と、宛て先の通信ノードを指示するための
ゲート選択用等の制御成分とが、同一波長の信号として
構成されたものである。
【0061】この入力ポート1aに入力された光信号
は、光分岐器3によって第1光路22と第2光路23と
に分岐される。第1光路22に分岐された光信号は、制
御システム7と接続している光受信器5に導かれる。一
方、第2光路23に分岐された光信号は、光ファイバ型
遅延器4、光分岐器9を通して光ゲート器6に導かれ
る。
【0062】光受信器5で受信した光信号の制御情報
(光ラベル信号ともいう)は、制御システム7によって
解析される。これにより(即ち、この解析結果に応じ
て)、制御システム7は、ゲート選択用の制御信号を光
ゲート器6に対して出力する。光ゲート器6は、制御シ
ステム7からの制御信号(=ゲート選択用の制御成分)
に基づいて選択され、その選択された光ゲート器6の出
力ポートから光信号が出力される。
【0063】光ゲート器6の各出力ポートには、光合波
器11を介して、波長変換器10a,10b,10c,
10dがそれぞれ接続されている。そして、選択された
光ゲート器6の出力ポートから出力された光信号は、そ
の選択された出力ポートに接続されている波長変換器1
0i(iは、a,b,c,dのいずれかを意味する)に
入力される。波長変換器10iへは、多波長の光源8j
(jは、a,b,c,dのいずれかを意味し、i=j)
から光ファイバを通して各波長(λ1〜λ4)の光が供給
されている。波長変換器10iは、光源8jから供給さ
れた光を、波長ルーティング機能を有する波長周回性ア
レイ導波路型回折格子60によって宛て先の通信ノード
2ヘルーティングされる波長(波長λ12とする。但し
λ12はλ 1〜λ4のいずれかである)に変換する。
【0064】この波長変換器10iによって変換された
波長の光(光信号)は、多波長光源装置70の出力ポー
ト2a〜2dに接続されている、波長ルーティング機能
を有する光部品としての波長周回性アレイ導波路型回折
格子60(図7参照)に導かれる。この波長周回性アレ
イ導波路型回折格子60では、前述した従来例でも説明
したような波長ルーティングによって、(光信号の波長
に応じて光信号の制御成分で指定された)所望とする通
信ノード30に届く波長(正しくは、出力ポート)が選
択される。本例では、通信ノード#2宛ての波長(正し
くは、出力ポート)が選択される。このようにして波長
周回性アレイ導波路型回折格子60によってルーティン
グされることにより、宛て先の通信ノード#2に受信さ
れる。
【0065】同様に、通信ノード#mから通信ノード#
n宛てに送信された光信号は、本発明の多波長光源装置
70によって所望の波長(即ち、その光信号の制御成分
に応じて複数の波長の中の1つもしくは複数の波長)に
変換され、波長ルーティング機能を有する波長周回性ア
レイ導波路型回折格子60によって(宛先の)通信ノー
ド#nに受信される。
【0066】上述したように、本発明の多波長光源装置
70は、各通信ノード30(通信ノード#1〜通信ノー
ド#4)が共有できる多波長の光源8a〜8dを備えて
おり、波長ルーティングに必要な波長を、これらの光源
8a〜8dから波長変換器10a〜10dを通して、各
通信ノード30に提供する。これにより、本システムで
の光源の数は、通信ノード30の光源41の4個と、多
波長光源装置70内の光源8a〜8dの4個の合計8個
となる。
【0067】ここで、本システムの光源の総数を一般式
で示すと、従来ではN×N(=N2)個であるのに対し
て、本例では各通信ノード30での個数Nと多波長光源
装置70での個数Nとを加算した値、N+N(=2N)
個となる。従って、各通信ノードが必要とする光源の個
数を大幅に削減することが可能となる。
【0068】また、各通信ノード30に設置する送信用
の光源41の波長(λa〜λd)については、必ずしも厳
密に制御された波長である必要はなく、これにより、各
通信ノード30の光源の波長設定についての負担を軽減
することができる。
【0069】本例では、光分岐器3および光分岐器9と
して、石英系光導波路型光分岐器を用いた例について説
明したが、光ファイバや高分子からなる光分岐器を用い
てもよい。また、光遅延器4として、光ファイバを用い
た例について説明したが、平面光導波路からなる光遅延
器であってもよい。また、同様の機能を有すれば、これ
らに限定されるものではない。また、光合波器11とし
て、石英系光導波路型光合波器を用いた例について説明
したが、光ファイバからなる光合波器であってもよい。
また、光合波器12としては、アレイ導波路回折格子を
用いた例について説明したが、誘電体多層膜を利用した
光合波器や、ファイバグレーティングとサーキュレータ
で構成される光合波器であってもよい。
【0070】なお、本例において、各通信ノードに設置
する光源として、ファブリペローレーザを用いてもよ
い。
【0071】[第1の実施形態の構成例2]次に、本発
明の第1の実施形態の構成例2を、図9に基づいて説明
する。なお、前述した構成例1と同一部分については、
その説明を省略し、同一符号を付す。
【0072】本例は、前述した第1の例の変形例を示す
ものである。前述した図8の多波長光源装置70では、
第2光路23を通り、複数の光路に分岐する光分岐器9
の各出力ポートが、光ゲート器6に接続されている構成
について説明した。
【0073】これに対して、本例では、図9に示すよう
に、光分岐器9の各出力ポートの後段に位置する光合波
器11と光合波器12との間に、光ゲート機能付き波長
変換器20a〜20dを接続して構成したものである。
この光ゲート機能付き波長変換器20a〜20dは、光
分岐器9の出力ポートから出力される光信号を透過又は
遮断する光ゲート機能、および、光信号の波長を所望の
波長に変換する波長変換機能を有している。
【0074】ここで、(光ゲート機能付き波長変換器2
0a〜20dの)光ゲート機能について説明する。光信
号に含まれるゲート選択のための制御情報は、光受信器
5を介して制御システム7において解析され、これによ
り(即ち、この解析結果に基づいて)、制御システム7
は、ゲート選択用の制御信号を光ゲート機能付き波長変
換器20a〜20dに出力する。(但し、図9では図面
が複雑となるので、制御システム7と光ゲート機能付き
波長変換器20a〜20d間の制御信号用配線の図示は
省略している。)光ゲート機能付き波長変換器20a〜
20dでは、その制御信号に基づいて宛て先の通信ノー
ドに対応する波長変換器20i(iは、a,b,c,d
のいずれかを意味する)が選択される。なお、波長変換
機能は、前述した構成例1と同様である。
【0075】この光ゲート機能付き波長変換器20a〜
20dは、図8の光ゲート器6および波長変換器10a
〜10dに代用できるものであるため、部品点数をさら
に削減することができる。
【0076】「第1の実施形態の構成例3」次に、本発
明の第1の実施形態の構成例3を図10を参照して説明
する。図7、図8、図9で上述した基本構成と同一部分
については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【0077】本例は、図9の基本構成の変形例を示すも
のである。上述した図9の多波長光源装置70では、第
2光路23を通る光信号を複数の光路に分岐する光分岐
器9の各出力ポートの後段に位置する光合波路11と光
合波器12との間に、光ゲート機能付き波長変換器20
a〜20dが接続されている。これに対し、本例では、
図10に示すように、光分岐器9の各出力ポートの後段
に光ゲート器内蔵波長変換装置21a〜21dを接続し
て、多波長光源装置70を構成している。この光ゲート
器内蔵波長変換装置21a〜21dは、光分岐器9の出
力ポートから出力される光信号の波長を所望の波長に変
換する波長変換機能、および、光信号を透過又は遮断す
る光ゲート器を装置の中に併せ持っている。
【0078】図11は、光ゲート器内蔵波長変換装置2
1a〜21dの内部構成を示す。図11において、30
1および302は光ゲート器内蔵波長変換装置21a〜
21dの入力ポート、311および312は波長変換器
10(10a〜10dの代表番号)の入力ポート、32
1は光ゲート器6の入力ポート、411は波長変換器1
0の出力ポート、412は光ゲート器6の出力ポート、
401は光ゲート器内蔵波長変換装置の出力ポート、お
よび501、502、510、520は光配線である。
【0079】光ゲート器内蔵波長変換装置の入力ポート
301には共有用の光源8a〜8dのいずれか一つが入
力し、入力ポート302には光分岐器9を通過した光信
号が入力する。
【0080】波長変換器10a〜10dの出力ポート4
11からは、共有用の光源の波長に波長変換された光信
号が出力する。すなわち、共有用の光源8a〜8dの波
長をλa、λb、λc、λdとすると、共有用の光源8
aが接続されている波長変換器10からは波長λaに変
換された信号が、共有用の光源8bが接続されている波
長変換器10からは波長λbに変換された信号が、共有
用の光源8cが接続されている波長変換器10からは波
長λcに変換された信号が、共有用の光源8dが接続さ
れている波長変換器10からは波長λdに変換された信
号が出力する。光信号に含まれる光ゲート器選択のため
の制御情報は、光受信器5を通じて導入された制御シス
テム7において解析され、この解析結果に基づいき、制
御システム7は、ゲート選択用の制御信号を光ゲート器
内蔵波長変換装置21a〜21dに出力する。ただし、
図10では、図面が煩雑となるので、制御システム7と
光ゲート器内蔵波長変換装置21a〜21d間の制御信
号用配線の図示は省略してある。
【0081】光分岐器9を通過した光信号は、光ゲート
器内蔵波長変換装置21(21は21a〜21dの代表
番号)の入力ポート302から入力し、波長変換器10
の出力ポート411から波長変換されて出力したのち
に、光ゲート器6に入力し、制御システム7からの制御
信号によって開状態になった光ゲート器6の出力ポート
412を通過して、光ゲート器内蔵波長変換装置21の
出力ポート401から出力する。出力ポート401から
出力した光信号は、光合波器12を通過後、波長周回性
アレイ導波路型回折格子の波長ルーティングによって目
的のノードにルーティングされる。
【0082】[第1の実施形態の構成例4]次に、本発
明の第1の実施形態の構成例4を、図12に基づいて説
明する。なお、前述した各例と同一部分については、そ
の説明を省略し、同一符号を付す。
【0083】本例は、前述した構成例1の変形例を示す
ものである。すなわち、多波長光源装置70内に、波長
ルーティング機能を有する光部品としての波長周回性ア
レイ導波路型回折格子60を設けたものである。
【0084】なお、波長ルーティング機能を有する光部
品として、周回性アレイ導波路型回折格子60を用いて
いるが、同様の機能を有するものであれば、これに限定
されるものではない。
【0085】[第1の実施形態の構成例5]次に、本発
明の第1の実施形態の構成例5を、図13に基づいて説
明する。なお、前述した各例と同一部分については、そ
の説明を省略し、同一符号を付す。
【0086】本例では、多波長光源装置70において、
前述した第1の例の光分岐器3の代わりに、通信ノード
30から送信される、主光信号と、該主光信号とは波長
の異なる制御用光信号とを分波する光分波器31を設け
たものである。この光分波器31としては、石英系光導
波路型光分波器を用いることができる。なお、その他の
構成については、構成例1と同様である。
【0087】多波長光源装置70の動作について説明す
る。ここでは、多波長光源装置70の入力ポート1aに
接続された通信ノード#1から送出された主光信号が、
多波長光源装置70によって、どのようにして宛て先の
通信ノード#3に送られるかを例に挙げて説明する。
【0088】通信ノード#1より送出された通信ノード
#3宛の主光信号と、本発明の多波長光源装置の動作制
御に用いる(その主光信号とは波長の異なる)制御用光
信号とは、多波長光源装置の入力ポート1aに入力され
る。この入力ポート1aに入力された主光信号および制
御用光信号は、光分波器31によって第1光路22と第
2光路23とに分岐される。第1光路22に分岐された
制御用光信号(ゲート選択用の制御成分を含む)は、制
御システム7と接続されている光受信器5に導かれる。
一方、第2光路23に分岐された主光信号(データ成分
を含む)は、光ファイバ型遅延器4、光分岐器9を通し
て光ゲート器6に導かれる。
【0089】光受信器5で受信された制御用光信号は、
制御システム7によって解析される。これにより(即
ち、この解析結果により)、制御システム7は、ゲート
選択用の制御信号を光ゲート器6に対して出力する。光
ゲート器6は、制御システム7からの制御信号(=ゲー
ト選択用の制御成分)に基づいて選択され、その選択さ
れた光ゲート器6の出力ポートから光信号が出力され
る。
【0090】その選択された光ゲート器6の出力ポート
から出力された光信号は、その選択された出力ポートに
接続されている波長変換器10i(iは、a,b,c,
dを意味する)に入力される。波長変換器10iへは、
多波長の(共有用の)光源8j(jは、a,b,c,d
のいずれかを意味し、i=j)から光ファイバを通して
各波長(λ1〜λ4)の光が供給されている。波長変換器
10iは、光源8jから供給された光を、波長ルーティ
ング機能を有する波長周回性アレイ導波路型回折格子6
0によって宛て先の通信ノード#3ヘルーティングされ
る波長(波長λ 13とする、但しλ13はλ1〜λ4のいずれ
かである)に変換する。
【0091】この波長変換器10iによって変換された
波長の光(光信号)は、多波長光源装置70の出力ポー
ト2a〜2dに接続された波長周回性アレイ導波路型回
折格子60(図7参照)に導かれる。
【0092】この波長周回性アレイ導波路型回折格子6
0では、波長ルーティングによって、所望とする通信ノ
ード30に届く波長が選択される。本例では、通信ノー
ド#3宛ての波長が選択される。このようにして波長周
回性アレイ導波路型回折格子60によってルーティング
されることにより、宛て先の通信ノード3に受信され
る。
【0093】同様に、通信ノード#iから通信ノード#
j宛て送信された主光信号は、本発明の多波長光源装置
70によって所望の波長に変換され、(変換された波長
によって)波長ルーティング機能を有する波長周回性ア
レイ導波路型回折格子60によって通信ノード#jに受
信される。
【0094】上述したように、多波長光源装置70内に
周回性アレイ導波路型回折格子60を設けた場合でも、
前述した構成例1と同様な作用効果を得ることができ
る。
【0095】[第1の実施形態の構成例6]次に、本発
明の第1の実施形態の構成例6を、図14に基づいて説
明する。なお、前述した各例と同一部分については、そ
の説明を省略し、同一符号を付す。
【0096】本例は、前述した構成例5の変形例を示す
ものである。すなわち、多波長光源装置70内に、(主
光信号とこの主光信号とは波長の異なる制御用光信号と
を分派する光分波器31、および)波長ルーティング機
能を有する光部品としての波長周回性アレイ導波路型回
折格子60を設けたものである。
【0097】なお、波長ルーティング機能を有する光部
品として、周回性アレイ導波路型回折格子60を用いて
いるが、同様の機能を有するものであれば、これに限定
されるものではない。
【0098】[第1の実施形態の構成例7]次に、本発
明の第1の実施形態の構成例7を、図15に基づいて説
明する。なお、前述した各例と同一部分については、そ
の説明を省略し、同一符号を付す。
【0099】本例では、多波長光源装置70において、
第1光路22側に、制御システム7からの情報を各通信
ノード30に送出する光送信器17を設けたものであ
る。なお、その他の構成については、構成例5と同様で
ある。
【0100】このように構成された装置において、光送
信器17から、制御システム7の情報を必要に応じて多
波長光源装置70に接続されている所定の(正しくは、
対応の)通信ノード30に(選択的に、時には同報通信
で)送出する。これによって、ネットワークシステムを
構成する複数の通信ノード30間の通信が円滑に行える
ように補助することができる。
【0101】[第1の実施形態の構成例8]次に、本発
明の第1の実施形態の構成例7を、図16に基づいて説
明する。なお、前述した各例と同一部分については、そ
の説明を省略し、同一符号を付す。
【0102】本例は、前述した構成例7の変形例を示す
ものである。すなわち、多波長光源装置70内に、(上
記の光送信器17と、)波長ルーティング機能を有する
光部品としての波長周回性アレイ導波路型回折格子60
を設けたものである。
【0103】なお、波長ルーティング機能を有する光部
品として、周回性アレイ導波路型回折格子60を用いて
いるが、同様の機能を有するものであれば、これに限定
されるものではない。
【0104】その他の例として、前述した構成例2(図
9参照)の多波長光源装置70において、光分岐器3の
代わりに、光分波器31(図13参照)を用いて構成す
ることも可能であり、その動作は構成例2および構成例
4から容易に実行(正しくは、理解)されるものであ
る。
【0105】[第1の実施形態の構成例9]本発明の第
1の実施形態の構成例9を図17を参照して説明する。
前述した各例と同一部分については、その説明を省略
し、同一符号を付す。
【0106】本例は、前述した第1の実施形態の構成例
1〜8の変形を示す。すなわち、波長変換器10a〜1
0dとして入力ポートが2つあるものを具備している。
この波長変換器10a〜10dの入力ポートの一方に
は、共有用の光源8a〜8dからの光が入力し、また、
もう一方の入力ポートには、光ゲート器6を透過した光
信号が入力する。
【0107】波長変換器10a〜10dの出力ポートか
らは、共有用の光源の波長に波長変換された光信号が出
力する。すなわち、共有用の光源8a〜8dの波長をλ
a、λb、λc、λdとすると、共有用の光源8aが接続さ
れている波長変換器10aからは波長λaに変換された
光信号が、共有用の光源8bが接続されている波長変換
器10bからは波長λbに変換された光信号が、共有用
の光源8cが接続されている波長変換器10cからは波
長λcに変換された光信号が、共有用の光源8dが接続
している波長変換器10dからは波長λdに変換された
光信号が出力する。
【0108】波長変換器10a〜10dとしては、例え
ば半導体光増幅器の相互位相変調を利用した波長変換器
を用いることができるが、同様の機能を有するものであ
れば、これに限定されるものではない。
【0109】[第1の実施形態の構成例10]図18
に、本発明の第1の実施形態の構成例10における多波
長光源装置の構成を模式的に示す。
【0110】図18において、30a〜30dは通信ノ
ード(図18において通信ノード30cは省略している
が、構成は他の通信ノードと同じである)である。70
は多波長光源装置、1a〜1dは多波長光源装置70の
入力ポート、2a〜2dは多波長光源装置70の出力ポ
ートである。
【0111】通信ノード30a〜30dにおいて、42
a〜42dは各通信ノード30a〜30dにおける光信
号送出用光源を含む光信号送信器、43a〜43dは各
通信ノード30a〜30dにおける光ラベル信号送出用
光源を含む光ラベル信号送信器、46a〜46eは光受
信器、47a〜47dは光クロック信号受信用光受信器
である。25a〜25dは光信号送出用光源を含む光信
号送信器に光信号発生に使用するクロック周波数を供給
する光信号送信器用クロック供給装置、26a〜26d
は光受信器46a〜46dが受信した光信号を再生する
光信号再生装置、29a〜29dは光クロック信号受信
用光受信器47a〜47dが電気変換した光クロック信
号の電気信号からクロック周波数を再生するクロック周
波数再生装置である。28a〜28dはクロック周波数
再生装置29a〜29dが再生したクロック周波数を光
信号送信器用クロック供給装置25a〜25dおよび光
信号再生装置26a〜26dに供給するための電気配線
である。
【0112】45a〜45dは光分波器、18は光合流
器、52は光合分流器である。14a〜14dは各通信
ノードの光合分流器52と多波長光源装置70の入力ポ
ートを接続する光配線、15a〜15dは多波長光源装
置70の出力ポートと各通信ノード30a〜30dの光
分波器45a〜45dを接続する光配線、48a〜48
dは光信号、49a〜49dは光ラベル信号である。
【0113】多波長光源装置70において、24a〜2
4dは各通信ノード30a〜30dが光信号の送信およ
び光信号の受信に際して用いるクロック周波数の基準と
なる周波数を光信号として送出する基準クロック周波数
分配用光送信器、4は光遅延器、6a〜6dは光ゲート
器、9は光分岐器、8a〜8dは共有用の光源、10a
〜10dは波長変換器、11は光合波器、12a〜12
dは光合波器、27は光ゲート器制御&基準クロック周
波数供給システム、53a〜53dは光合分流器、19
は光合分波器である。
【0114】60は波長周回性アレイ導波路型回折格
子、61a〜61dは波長周回性アレイ導波路型回折格
子60の入力ポート、62a〜62dは波長周回性アレ
イ導波路型回折格子60の出力ポートである。
【0115】図18に例示の構成においては、通信ノー
ドの数が4個の場合について示してあるが、これにより
本発明の通信ノード数が限定されてるものではない。
【0116】光合流器18としては例えば光ファイバ型
光合流器、光合分波器19としては例えば光ファイバ型
光合分波器、光ゲート器6a〜6dとしては例えば半導
体光増幅器を含む光部品、光分岐器9としては例えば石
英系光導波路型光分岐器、光配線14a〜14dおよび
光配線15a〜15dは例えば光ファイバ、光分波器4
5a〜45dは例えば石英系光導波路型光分波器、光合
分流器52および光合分流器53a〜53dとしては光
ファイバ型光合分流器、共有用の光源8a〜8dとして
は例えば分布帰還型半導体レーザ、波長変換器10a〜
10dとしては例えば相互利得変調を利用した半導体光
増幅器型波長変換器、光合波器12a〜12dとしては
例えば石英系光導波路型光合波器、光遅延器4としては
例えば光ファイバ型光遅延器、を用いることができる
が、これらに限定されたものではない。
【0117】共有用の光源である8a、8b、8c、8
dの波長は、それぞれλa、λb、λc、λdである。波長
変換器10a、10b、10c、10dには、共有用の
光源からそれぞれ、λa、λb、λc、λdの波長の光が供
給されており、波長変換器の入力ポート側に接続されて
いる光ゲート器6a〜6dを透過してくる光信号の波長
を、波長変換器が共有用の光源の波長に変換する。すな
わち、光ゲート器6aを透過した光信号の波長は、波長
変換器10aによってλaの波長に変換され、波長変換
器10aの出力ポートに出力する。光ゲート器6bを透
過した光信号の波長は、波長変換器10bによってλb
の波長に変換され、波長変換器10bの出力ポートに出
力する。光ゲート器6cを透過した透過した光信号の波
長は、波長変換器10cによってλcの波長に変換さ
れ、波長変換器10cの出力ポートに出力する。光ゲー
ト器6dを透過した光信号の波長は、波長変換器10d
によってλdの波長に変換され、波長変換器10dの出
力ポートに出力する。
【0118】波長周回性アレイ導波路型回折格子60の
各ポートの入出力の関係を図21に示す。この図を用い
て、波長周回性アレイ導波路型回折格子60の波長ルー
ティング特性を説明する。入力ポート61aにλa、λ
b、λc、λdの波長をもつ光が入力したとき、λa〜λd
の各波長は、図21に示したように、λaは出力ポート
62aから、λbは出力ポート62bから、λcは出力ポ
ート62cから、λdは出力ポート62dから出力す
る。同様に、入力ポート61b〜61dの各入力ポート
にλa、λb、λc、λdの波長の光が入力したときには、
図21に示した規則に基づいて、λa、λb、λc、λdの
波長の光は各出力ポート62a〜62dから出力する。
【0119】各通信ノード30a〜30dの光分波器4
5a〜45dは、図22に示すように、入力ポート20
0に入力してくるλa、λb、λc、λdの波長の光を、そ
れぞれ異なる出力ポート201a〜201dに出力する
機能をもつ。
【0120】はじめに、図18に示すネットワーク構成
において、各通信ノード間でどのようにして通信が遂行
されるかを説明する。以下、入力ポート1aに接続され
た通信ノード30aから送出された光信号48aが、図
18の多波長光源装置70によって、どのように宛先の
通信ノード30dに送られるか例を挙げて説明する。
【0121】通信ノード30aから送出された、通信ノ
ード30d宛の光信号48aと光ラベル信号49aは、
光合流器18および光合分流器52を通って多波長光源
装置70の入力ポート1aに入力する。
【0122】多波長光源装置70の入力ポート1aに入
力した光信号48aおよび光ラベル信号49aは、光合
分波器19によって、光合分流器53aが接続されてい
る第1光路と、光遅延器4が接続されている第2光路と
に分離される。
【0123】第1光路に分岐された光ラベル信号49a
は光合分流器53aを介して光受信器46eに導かれ、
光受信器46eは光ゲート器制御と基準クロック周波数
供給を行う光ゲート器制御&基準クロック周波数供給シ
ステム27に接続されている。一方、第2光路に分岐さ
れた光信号48aは光遅延器4および光分岐器9を通っ
て複数の光ゲート器6a〜6dのそれぞれに導かれる。
【0124】光ゲート器6a〜6dに入力した光信号4
8aは、先に光受信器46eによって受信した光ラベル
信号49aの情報に基づいて光ゲート器制御&基準クロ
ック周波数供給システム27により選択された光ゲート
器6i(iは、a、b、c、dのいずれかを意味する)
から出力する。このとき、光ゲート器6a〜6dの制御
は光ゲート器制御&基準クロック周波数供給システム2
7が行う。光ゲート器6iは波長変換器10j (jは、
a、b、c、dのいずれかを意味する)に接続されてお
り、波長変換器10jは波長ルーティング機能を有する
波長周回性アレイ導波路型回折格子60によって通信ノ
ード30dへルーティングされる波長に、光信号48a
の波長を変換する。
【0125】通信ノード30aから通信ノード30dへ
の通信の場合、光ゲート器6a〜6dの各出力ポート
は、光合波器11、波長変換器10a〜10dおよび光
合波器12aを介して波長周回性アレイ導波路型回折格
子60の入力ポート61aに接続されているので、波長
周回性アレイ導波路型回折格子60によって通信ノード
30dへルーティングされる波長は、図21に示すよう
にλdである。したがって、光信号48aの波長をλd
に変換する波長変換器10dに接続されている光ゲート
器6dが、光ゲート器制御&基準クロック周波数供給シ
ステム27からの制御信号により、光信号48aを透過
させ、光ゲート器6dの出力ポートに光信号48aが出
力される。
【0126】光ゲート器6dから出力した光信号48a
は、その出力ポートに接続されている波長変換器10d
に入力して波長ldに変換され、光合波器12aを介し
て波長周回性アレイ導波路型回折格子60の入力ポート
61aに導かれる。入力ポート61aに導かれた波長l
dの光信号48aは、波長周回性アレイ導波路型回折格
子60の図21に示す波長ルーティング特性により、通
信ノード30dが接続されている波長周回性アレイ導波
路型回折格子60の出力ポート62dから出力する。
【0127】波長周回性アレイ導波路型回折格子60の
出力ポート62dから出力した光信号48aは、多波長
光源装置70の出力ポート2dおよび光配線15dを通
って、通信ノード30d側にある光分波器45dの入力
ポートに達する。本例で用いている光分波器45a〜4
5dは図22に示す出力特性を有するので、光信号48
aは光分波器45dの出力ポート201dから出力し、
光受信器46dによって受信される。
【0128】同様に、ある任意の通信ノード30i(i
はa、b、c、dのいずれかを意味する)からある任意
の通信ノード30j(jはa、b、c、dのいずれかを
意味する)宛てに送信された光信号48i(iはa、
b、c、dのいずれかを意味する)は、多波長光源装置
70によりルーティングされて、通信ノード30j(j
はa、b、c、dのいずれかを意味する)に送られる。
【0129】特に、本例の多波長光源装置70は基準ク
ロック周波数分配用光送信器24a〜24dを備えてお
り、これら光送信器は、各通信ノード30a〜30dが
光信号48a〜48dの送信および光信号の受信に際し
て用いるクロック周波数の基準となる周波数を光信号と
して送出する。光ゲート器制御&基準クロック周波数供
給システム27から周波数fcの1/N(Nは正の整
数)の周波数fcnが電気信号として基準クロック周波
数分配用光送信器24a〜24dに送られ、基準クロッ
ク周波数分配用光送信器24a〜24dから周波数成分
fcnをもつ光クロック信号が送出される。周波数成分
fcnをもつ光クロック信号とは、この光クロック信号
を、光信号を電気信号に変換する光受信器で受信したと
きに、電気信号にfcnの周波数成分をもっていること
をいう。基準クロック周波数分配用光送信器24a〜2
4dからはすべて同一の光クロック信号が送出される。
【0130】基準クロック周波数分配用光送信器24a
〜24dから送信される光クロック信号は、光合分流器
53a〜53d、光合分波器19、光配線14を通り、
光合分流器52で分流されて、各通信ノード30a〜3
0dの光クロック信号受信用光受信器47a〜47dに
受信される。
【0131】各通信ノード30a〜30dにおいては、
光クロック信号受信用光受信器47a〜47dで受信し
た光クロック信号を電気信号に変換した後に、クロック
周波数再生装置29a〜29dによって電気信号からク
ロック周波数fcnを再生し、このクロック周波数fc
nを、電気配線28a〜28dを通じて光信号送信器用
クロック供給装置25a〜25dおよび光信号再生装置
26a〜26dとにそれぞれ供給する。
【0132】光信号送信器用クロック供給装置25a〜
25dはクロック周波数fcnを用いて光信号送出用光
源を含む光信号送信器42a〜42dが光信号48a〜
48dの送信時に使用するクロック周波数を供給し、光
信号再生装置26a〜26dはクロック周波数fcnを
用いて光受信器46a〜46dが受信した光信号を再生
する。即ち、各通信ノード30a〜30dにおいて、光
信号送出用光源を含む光信号送信器42a〜42dは多
波長光源装置70から供給される基準となるクロック周
波数fcnを用いて光信号48a〜48dを送出し、ま
た、光受信器46a〜46dが受信した光信号を再生す
る光信号再生装置26a〜26dにおいては、そのクロ
ック周波数fcnを光信号を再生するときのクロック周
波数として用いる。
【0133】このように、各通信ノードの光信号送信器
がすべて同一のクロック周波数に基づいて光信号48a
〜48dを送信する環境を整えることにより、各通信ノ
ード間でやりとりされる光信号48a〜48dの信号再
生を容易にすることができるという効果が得られる。
【0134】[第1の実施形態の構成例11]次に、本
発明の第1の実施形態の構成例11を、図19を参照し
て説明する。上述した各構成例と同一部分については、
その説明を省略し、同一符号を付す。
【0135】本例は、上述した第1の実施形態の構成例
10の変形例を示す。すなわち、図18の構成例10で
は、各通信ノード30a〜30dに対応して複数の基準
クロック周波数分配用光送信器24a〜24dを備えて
いる。これに対し、本例においては、これら複数の基準
クロック周波数分配用光送信器を、図19に示すよう
に、多波長光源装置70内の1台の基準クロック周波数
分配用光送信器24で置換えている。
【0136】各通信ノード30a〜30dが光信号48
a〜48dの送信および光信号の受信に際して用いるク
ロック周波数の基準となる周波数の光クロック信号が、
1台の基準クロック周波数分配用光送信器24から出力
され、光分岐器9で分配され、光合分流器53a〜53
を通じて各通信ノード30a〜30dに送られている。
【0137】[第1の実施形態の構成例12]次に、本
発明の第1の実施形態の構成例12を、図20を参照し
て説明する。上述した第1の実施形態の構成例11と同
一部分については、その説明を省略し、同一符号を付
す。
【0138】本例は、上述した第1の実施形態の構成例
11の変形例を示す。すなわち、本例においては、各通
信ノード30a〜30dが光信号48a〜48dの送信
および光信号の受信に際して用いるクロック周波数の基
準となる周波数の光クロック信号が、多波長光源装置7
0の1台の基準クロック周波数分配用光送信器24から
出力される。基準クロック周波数分配用光送信器24か
ら送出された光クロック信号は、光分岐器9で分配さ
れ、光信号と光クロック信号を合波する光合流器55a
〜55d、出力ポート2a〜2d,光配線15a〜15
d、光信号と光クロックを分離する光分波器54a〜5
4dを通って、各通信ノード30a〜30d内の光クロ
ック信号受信用光受信器47a〜47dで受信される。
【0139】[第2の実施形態の構成例1]図23は、
本発明の第2の実施形態の構成例1における光通信装置
の構成を模式的に示す。図23において、71a〜71
dは各通信ノード100a〜100dにおける光信号送
出用光源を含む光信号送信器、72a〜72dは各通信
ノード100a〜100dにおける光ラベル信号送出用
光源を含む光ラベル信号送信器、73は光合波器(正し
くは、光合流器)である。
【0140】また、74はルーティング装置80の光分
離器、75a〜75dはルーティング装置80の光ゲー
ト器、76a〜76dは光信号、77a〜77dは光ラ
ベル信号である。78a〜78eは光受信器、79はル
ーティング装置80の光分岐器、81a〜81dは各通
信ノードの光合波器(正しくは、光合流器)とルーティ
ング装置80を接続する光伝送路、82a〜82dはル
ーティング装置80と各通信ノード100a〜100d
の光受信器78a〜78dを接続する光伝送路、110
a〜110dは各通信ノード100a〜100dにおけ
る本発明に係わる制御装置(送出時間差調整器)であ
る。また、光分岐器79の各出力ポートから各光ゲート
器75a〜75dまでの光路長は互いに等しく設定され
ている。
【0141】図23に示すように、通常時において光通
信を遂行するための基本的構成と機能は図4で説明した
従来構成と同様であり、この基本構成に光信号とこの光
信号に対する光ラベル信号の送出時間差Tを各通信ノー
ドにおいて自立的に調整するための本発明に係わる新規
な構成が付加されている。
【0142】この本発明に係わる(新規な)構成部分を
説明すると、各通信ノード100a〜100dのそれぞ
れにおいて、自己通信ノード宛の光信号を送信等する制
御装置110a〜110dの1つと、ルーティング装置
80を通って戻された自己通信ノード宛の光信号を受信
するための光受信器78a〜78dの1つが追加されて
いる。即ち、自己通信ノード宛の光信号を受信するため
の光受信器として、通信ノード#1に対しては光受信器
78aが追加され、通信ノード#2に対しては光受信器
78bが追加され、通信ノード#3に対しては光受信器
78cが追加され、通信ノード#4に対に対しては光受
信器78dが追加されている。また、各制御装置110
a〜110dは、後述のように、それぞれ自己通信ノー
ド宛の光信号を光信号送信器71a〜71dの1つを介
して送信し、自己通信ノード宛の光ラベル信号を光ラベ
ル信号送信器72a〜72dの1つを介して送信し、ル
ーティング装置80を通って戻された自己通信ノード宛
の光信号を受信して、受信された光信号を診断し、その
診断結果に応じて光信号と光ラベル信号との送出時間差
を調整する機能を有する。
【0143】また、ルーティング装置80には、通信ノ
ード100a〜100dから自己通信ノード宛の光信号
76a〜76dとこの光信号の光ラベル信号77a〜7
7dを受信した場合に、開状態となる、自己通信ノード
用光ゲート器75a〜75dが追加されている。即ち、
通信ノード#1に対しては光ゲート器75aが追加さ
れ、通信ノード#2に対しては光ゲート器75bが追加
され、通信ノード#3に対しては光ゲート器75cが追
加され、通信ノード#4に対に対しては光ゲート器75
dが追加されている。そして、ルーティング装置80
は、自己通信ノード用光ゲート器75a〜75dを通過
した自己通信ノード宛の光信号を当該光信号を送出した
通信ノード100a〜100dに戻す光伝送路と接続し
ている。即ち、ルーティング装置80には、各通信ノー
ド100a〜100dが送信した光信号が、再び自己の
通信ノードに導かれるための、通信ノード#1に対する
光伝送路82a、通信ノード#2に対する光伝送路82
b、通信ノード#3に対する光伝送路82c、通信ノー
ド#4に対する光伝送路82dと接続している。
【0144】図23に例示の構成においては、通信ノー
ドの数が4個の場合について示してあるが、これにより
本発明の通信ノード数が限定されるものではない。ま
た、図23では光ゲート器75a〜75dの出力ポート
と各通信ノード100a〜100dの光受信器78a〜
78dが光伝送路82a〜82dによって直接接続され
ているが、光ゲート器75a〜75dと光受信器78a
〜78dの光伝送路上に、何らかの光部品(図示しな
い)が接続されていてもよい。ただし、この光部品は、
光ゲート器75a〜75dと同様に光信号を透過/遮断
するスイッチング機能はもたないものとする。
【0145】光合波器73としては例えば石英系光導波
路型光合波器、光分離器74としては例えば石英系光導
波路型光分離器、光ゲート器75a〜75dとしては例
えば光半導体増幅器を含む光部品、光分岐器79として
は、例えば石英系光導波路型光分岐器、光伝送路81a
〜81dならびに82a〜82dとしては例えば光ファ
イバを用いることができる。(ただし、同様の機能を有
するものであれば、本発明はこれらに限定されるもので
はない。)次に、本実施形態の光通信装置の動作を説明
する。
【0146】本装置においては、光信号76a〜76d
と光ラベル信号77a〜77dを用いて通信を行うが、
100aの通信ノード#1から宛先の100cの通信ノ
ード#3に送られる光信号76acが光ラベル信号77a
を利用してどのように各ノード間で通信が行われるかに
ついて説明する。
【0147】通信ノード#1が通信ノード#3宛の光信
号76acを送出する際、光ラベル信号送信器72aから
光信号76acの宛先情報をもつ光ラベル信号77aが、
図5に示すように、光伝送路81a上において光信号7
6acと光ラベル信号77aがある時間差90をって伝
送するように送出する。
【0148】ルーティング装置80に達した光信号76
acと光ラベル信号77aは、それぞれ光分離器74によ
って分離され、光信号76acは光分岐器79が接続され
ている光路(第1光路)に、光ラベル77aは光受信器
78eが接続されている光路(第2光路)に導かれる。
【0149】第1光路へ分離された光信号76acは、光
分岐器79を通って光ゲート器75a〜75dに導かれ
る。一方、第2光路に分離された光ラベル信号77a
は、光受信器78eで受信され、光信号76acの宛先情
報が解析される。この光ラベル信号の光信号76acの宛
先情報をもとに、宛先通信ノートに対応する光ゲート器
が駆動し、その光ゲート器のみを光信号76acが透過す
る。通信ノード#1から通信ノード#3宛ての光信号7
6acの場合には、通信ノード#3に対応する光ゲート器
75cのみが駆動し、光信号76acを透過する。
【0150】この光ゲート器75cを透過した光信号7
6acは、ルーティング装置80から光伝送路82cを介
して通信ノード#3に設置された光受信器78cに導か
れ、通信ノード#1から送出された光信号76acが宛先
の通信ノード#3に到達する。
【0151】同様に、通信ノード#m(#mは、#1か
ら#4のいずれか)から通信ノード#n(#nは、#m
を除く#1から#4のいずれか)宛てに送信された光信
号は、通信ノード#nに到達する。
【0152】上述の通信ノード#1と通信ノード#3の
間での通信において、通信ノード#1から送出された通
信ノード#3宛ての光信号76acが、その信号の一部あ
るいはすべてを損失せずに、宛先の通信ノード#3に届
くためには、光信号76acが、光ゲート器75cを正し
いタイミングで透過する必要がある。そのためには、通
信ノード#1において送出する光信号76acと光ラベル
信号77aの送出時間差を正しく設定する必要がある。
【0153】そこで、本発明では、各通信ノードが自己
の通信ノード宛てに光信号を送出し、ルーティング装置
80を通って自己の通信ノードに戻ってきた光信号の誤
り状態を診断し、この診断結果に基づき、光信号とこの
光信号に対する光ラベル信号の送出時間差Tを(制御装
置110a〜110dにより)設定する。
【0154】この本発明の動作を、図24のフローチャ
ートを参照して説明する。
【0155】通信ノードの制御装置110a〜110d
は、自らが送出する試験用光信号とこの光信号に対する
光ラベル信号の送出に関する相対的送出時間差Tを時間
差のT′と設定する(ステップS1)。この初期値とし
ての時間差T′は、予め定めた所定値、あるいは伝送路
長の設計値から経験上推定できる値のいずれでもよい。
【0156】相対的送出時間差Tを(T′として)設定
後、通信ノードの制御装置110a〜110dは、自ノ
ード宛に試験用光信号とこの試験用光信号に対応する光
ラベル信号を送出する。(更に詳しくは、通信ノードの
制御装置110a〜110dは、自通信ノードの光受信
器78i(Iはa,b,c,dのいずれかを表わす)に接
続されている光ゲート器を閉状態にするための光ラベル
信号を送出し、光ゲートを閉状態にした後に、自通信ノ
ード宛に試験用光信号とこのこの試験用光信号に対応す
る光ラベル信号をその相対的送出時間差T(T′)で送
出する。)(ステップS2)。
【0157】通信ノードの制御装置110a〜110d
は、自ら送出した試験用光信号をルーティング装置80
を通して、(自通信ノード宛て専用の)光受信器78i
(iはa,b,c,dのいずれかを表わす)で受信する
(ステップS3)。
【0158】通信ノードの制御装置110a〜110d
は、受信した試験用光信号が誤りなく受信できたか否か
を診断する(ステップS4)。
【0159】通信ノードの制御装置110a〜110d
は、ステップS4での診断の結果、試験用光信号が誤り
なく受信できなかった場合には、相対的送出時間差Tを
T+ΔT(ΔTは所定の微小時間)と再設定し、上記の
ステップS2へ戻る(ステップS5)。
【0160】通信ノードの制御装置110a〜110d
は、ステップS4での診断の結果、試験用光信号が誤り
なく受信できた場合には、相対的送出時間差Tの設定が
完了する(ステップS6)。
【0161】前述したように、光分岐器79の各出力ポ
ートからその各出力ポートに接続されている光ゲート器
75a〜75dまでの光路長は互いに等しく設定されて
いるので、自己の通信ノード宛てに送出した光信号を基
に定めた送出時間差Tは、他の通信ノード宛に光信号を
送信する際にそのまま適用することができる。
【0162】上述したように、本発明では、各通信ノー
ド100a〜100d(通信ノード#1〜通信ノード#
4)が送出した試験用光信号をルーティング装置80を
経由してそれぞれ自己の通信ノードに導く通信ルートを
新設し、試験用光信号の誤り状態を確認しながら自立的
に光信号とこの信号に対する光ラベル信号の送出に関す
る相対的送出時間差Tを定めるようにしているので、各
通信ノードにおいての相対的送出時間差Tの設定に関す
る作業を大幅に軽減することが可能となる。
【0163】[第2の実施形態の構成例2]図24で説
明した本発明の第2の実施形態の構成例1の処理手順で
は、通信ノード100(100a〜100dの代表番
号)間のデータ通信効率を高くするために、光ゲート器
75(75a〜75dの代表番号)が駆動して光信号が
透過できる状態になってから、光信号76(76a〜7
6dの代表番号)が光ゲート器5に到着するまでの時間
差Δtをできるだけ小さくするには、上記ステップS1
で設定する初期値の時間差T′を比較的に小さな値にし
て、ステップS5の処理を少なくとも1回は通るよう
に、初期値の時間差T′の値を予め考慮する必要があ
る。
【0164】そこで、初期値T′に対するこのような考
慮を不要にするため、図25のフローチャートで示す本
発明の第2の実施形態の構成例2では、初期値の時間差
T′としてどのような値に設定しても、光信号76が光
ゲート器75に到着するまでの時間差Δtをできるだけ
小さくできる相対的送出時間差Tを設定できるように図
っている。
【0165】図25において、ステップS11、S1
3、S14、S15、S24、S23はそれぞれ図2の
ステップS1、S2、S3、S4、S5、S6と同様な
内容の処理である。また、ステップS12、S16、S
18、S19、S20、S25に記載のIは制御フラグ
である。
【0166】初期値の時間差T′の値が比較的大きな値
のため、試験用光信号が誤りなく受信できたか否かを診
断するステップS15の判定が最初から肯定判定の場合
には、制御はステップS16からステップS17へと移
行して、通信ノードの制御装置110a〜110dは、
相対的送出時間差TをT−ΔTと再設定し、フラグIを
1にしてから(ステップS18)、上記のステップS1
3へ戻る。
【0167】その後も、ステップS15が肯定判定の場
合は、ステップS16,S19を通って上記ステップS
17の処理を繰り返す。
【0168】その後、ステップS15が否定判定に変わ
った場合は、ステップS20からステップS22に移行
して、取りすぎ分のΔTを相対的送出時間差Tに加える
再調整(T+ΔT)を行ってから、相対的送出時間差T
の設定が完了する(ステップS23)。
【0169】一方、初期値の時間差T′の値が比較的小
さく、試験用光信号が誤りなく受信できたか否かを診断
するステップS15の判定が最初は否定判定の場合に
は、図24の第1の実施形態の場合と同様であり、ステ
ップS15、S20、S24、S25からS13へ戻る
ルートを通って、ステップS15が肯定判定になるま
で、ステップS24においてT+ΔTの加算処理が繰り
返され、その後にステップS15が肯定判定になれば、
ステップS16,S19を通って相対的送出時間差Tの
設定が完了する(ステップS23)。
【0170】[第2の実施形態の構成例3]図26に、
本発明の第2実施形態の構成例3を示す。図23の第2
の実施形態の構成例1においては、光ゲート器75a〜
75dの出力ポートと各通信ノード100a〜100d
の光受信器78a〜78dとが光伝送路82a〜82d
によって直接接続されている。これに対し、本例は、そ
の構成例1のルーティング装置80内において、光ゲー
ト器75a〜75dと光受信器78a〜78dの間に、
光ゲート器75a〜75dのような光信号を透過/遮断
するスイッチング機能を持たない光部品として、図7の
第1の実施形態と同様な共有用の多波長光源を接続した
場合の構成例を示す。
【0171】図26を参照して本発明の第2実施形態の
構成例3を説明する。
【0172】各通信ノード100a〜100dにおい
て、71a〜71dは光信号送出用光源を含む光信号送
信器、72a〜72dは光ラベル信号送出用光源を含む
光ラベル信号送信器、78a〜78eは光受信器、11
0a〜110dは本発明に係わる制御装置(送出時間差
調整器)である。
【0173】また、73は光合流器、76a〜76dは
光信号、77a〜77dは光ラベル信号、84a〜84
dは光分波器、81a〜81dは各通信ノードの光合流
器73とルーティング装置80の入力ポートを接続する
光伝送路、83a〜83dはルーティング装置80の出
力ポートと各通信ノード100a〜100dの光分波器
84a〜84dを接続する光伝送路である。
【0174】ルーティング装置80において、74は光
分波器、104は光遅延器、75a〜75dは光ゲート
器、101a〜101dは入力ポート、102a〜10
2dは出力ポート、79は光分岐器、88a〜88dは
共有用の光源、93a〜93dは波長変換器、94a〜
94dは光合波器、107は光ゲート器制御システムで
ある。光分岐器79の各出力ポートから各光ゲート器7
5a〜75dまでの光路長は互いに等しく設定されてい
る。
【0175】120は波長周回性アレイ導波路型回折格
子、130a〜130dは波長周回性アレイ導波路型回
折格子120の入力ポート、131a〜131dは波長
周回性アレイ導波路型回折格子120の出力ポートであ
る。
【0176】図26に例示の構成においては、通信ノー
ドの数が4個の場合について示してあるが、これにより
本発明の通信ノード数が限定されるものではない。
【0177】光合流器73としては例えば光ファイバ型
光合流器、光分波器74としては例えば光ファイバ型光
分波器、光ゲート器75a〜75dとしては例えば半導
体光増幅器を含む光部品、光分岐器79としては例えば
石英系光導波路型光分岐器、光伝送路81a〜81dお
よび光伝送路83a〜83dとしては例えば光ファイ
バ、光分波器84a〜84dとしては例えば石英系光導
波路型光分波器、共有用の光源88a〜88dとしては
例えば分布帰還型半導体レーザ、波長変換器93a〜9
3dとしては例えば相互利得変調を利用した半導体光増
幅器型波長変換器、光合波器94a〜94dとしては例
えば石英系光導波路型光分波器、光遅延器104として
は例えば光ファイバ型光遅延器、を用いることができる
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0178】共有用の光源である88a、88b、88
c、88dの波長は、それぞれλa、λb、λc、λdであ
る。波長変換器93a、93b、93c、93dには、
共有用の光源からそれぞれ、λa、λb、λc、λdの波長
の光が供給されており、波長変換器の入力ポート側に接
続されている光ゲート器75a〜75dを透過してくる
光信号の波長を共有用の光源の波長に変換する。すなわ
ち、光ゲート器75aを透過した光信号の波長は、波長
変換器93aによってλaの波長に変換され、波長変換
器93aの出力ポートに出力する。光ゲート器75bを
透過した光信号の波長は、波長変換器93bによってλ
bの波長に変換され、波長変換器93bの出力ポートに
出力する。光ゲート器75cを透過した光信号の波長
は、波長変換器93cによってλcの波長に変換され、
波長変換器93cの出力ポートに出力する。光ゲート器
75dを透過した光信号の波長は、波長変換器93dに
よってλdの波長に変換され、波長変換器93dの出力
ポートに出力する。
【0179】波長周回性アレイ導波路型回折格子120
の各ポートの入出力の関係を図27に示す。この図を用
いて、波長周回性アレイ導波路型回折格子120の波長
ルーティング特性を説明する。入力ポート130aにλ
a、λb、λc、λdの波長をもつ光が入力したとき、λa
〜λdの各波長は、図27に示すように、λaは出力ポー
ト131aから、λbは出力ポート131bから、λcは
出力ポート131cから、λdは出力ポート131dか
ら出力する。同様に、入力ポート130b〜130dの
各入力ポートにλa、λb、λc、λdの波長の光が入力し
たときには、図27に示した規則に基づいて、λa、λ
b、λc、λdの波長の光は各出力ポート131a〜13
1dから出力する。
【0180】各通信ノード100a〜100dの光分波
器84a〜84dは、図28に示すように、入力ポート
200に入力してくるλa、λb、λc、λdの波長の光
を、それぞれ異なる出力ポート201a〜201dに出
力する機能をもつ。本実施形態で用いている光分波器8
4a〜84dは図28に示すように、λa、λb、λc、
λdの波長の光は、それぞれ出力ポート201a、20
1b、201c、201dより出力する。
【0181】まず最初に、図26に示すネットワーク構
成において、各通信ノード間でどのようにして通信が遂
行されるかを説明する。以下では、ルーティング装置8
0の入力ポート101aに接続された通信ノード100
aから送出された光信号76aが、ルーティング装置8
0によって、どのようにして宛先の通信ノード100c
に送られるかを例を挙げて説明する。
【0182】通信ノード100aから送出された通信ノ
ード100c宛の光信号76aと、光ラベル信号77a
は、ルーティング装置80の入力ポート101aに入力
される。この入力ポート101aに入力された光信号7
6aおよび光ラベル信号77aは、光分波器74によっ
て、光受信器78eが接続されている第1光路と、光遅
延器が接続されている第2光路とにそれぞれ分離され
る。
【0183】第1光路に分岐された光ラベル信号77a
は、光ゲート器制御システム107と接続されている光
受信器78eに導かれる。一方、第2光路に分岐された
光信号76aは、光遅延器104および光分岐器79を
通して光ゲート器75a〜75dに導かれる。
【0184】光ゲート器75a〜75dに入力した光信
号76aは、先に光受信器78eによって受信した光ラ
ベル信号77aの情報に基づいて選択された光ゲート器
75i(iは、a、b、c、dのいずれかを表わす)か
ら出力する。このとき、光ゲート器の選択制御は、光ゲ
ート器制御システム107が行う。光ゲート器75iの
出力ポートは波長変換器93j (jは、a、b、c、dの
いずれかを表わす)に接続されており、波長変換器93
jは光信号76aの波長を、波長ルーティング機能を有
する波長周回性アレイ導波路型回折格子120によって
通信ノード100cへルーティングされる波長に変換す
る。
【0185】通信ノード100aから通信ノード100
cへの通信の場合、光ゲート器75a〜75dの各出力
ポートは光合流器73、波長変換器93a〜93dおよ
び光合波器94aを介して波長周回性アレイ導波路型回
折格子120の入力ポート130aに接続されているの
で、波長周回性アレイ導波路型回折格子120によって
通信ノード100cへルーティングされる波長は図27
からλcである。したがって、光信号76aの波長をλc
に変換する波長変換器93cに接続されている光ゲート
器75cが、光ゲート器制御システム107からの制御
信号により選択されてゲートを開き、光信号76aを透
過させ、光ゲート器75cの出力ポートに光信号76a
を出力する。
【0186】光ゲート器75cから出力した光信号76
aは、その出力ポートに接続されている波長変換器93
c に入力し、波長lcに変換され、光合波器94aを介
して、波長周回性アレイ導波路型回折格子120の入力
ポート130aに導かれる。入力ポート130aに導か
れた波長lcの光信号76aは、波長周回性アレイ導波
路型回折格子120の図27に示す波長ルーティング特
性により、通信ノード100cが接続されている波長周
回性アレイ導波路型回折格子120の出力ポート131
cから出力する。
【0187】出力ポート131cから出力した光信号7
6aは、ルーティング装置80の出力ポート102c、
光伝送路83cを通って、通信ノード100cにある光
分波器84cの入力ポートに達する。本例で用いている
光分波器84a〜84dは図28に示す出力特性を有す
るので、光信号76aは光分波器84cの出力ポート2
01cから出力し、通信ノード100cの光受信器78
cによって受信される。
【0188】同様に、通信ノード100i(iはa、
b、c、dのいずれかを表わす)から通信ノード100
j(jはa、b、c、dのいずれかを表わす)宛てに送
信された光信号76i(iはa、b、c、dのいずれか
を表わす)は、ルーティング装置80を介して通信ノー
ド100jに送られる。
【0189】特に、ルーティング装置80において、通
信ノード100a〜100dから自己通信ノード宛の光
信号76a〜76dと光ラベル信号77a〜77dを受
信した場合には、開状態となる、自己通信ノード用光ゲ
ート器75a〜75dが設置されている。そのため、通
信ノード100aが、自己通信ノード宛に光信号76a
を送出した場合には、光ゲート器75aが開状態にな
り、これによって光信号76aの波長は波長変換器93
aによってλaに変換される。波長λaの光信号76a
は波長周回性アレイ導波路型回折格子120によって自
己通信ノード100aが接続されているルーティング装
置80の出力ポート131aに導かれ、光分波器84a
を介して光受信器78aによって自己通信ノード100
aの制御装置110aに受信される。
【0190】同様に、通信ノード100bが、自己通信
ノード宛に光信号76bを送出した場合には、光ゲート
器75cが開状態になり、これによって光信号76bの
波長は、波長変換器93cによってλcに変換され、波
長周回性アレイ導波路型回折格子によって自己通信ノー
ド100bが接続されているルーティング装置80の出
力ポート131bに導かれ、光分波器84bを介して、
光受信器78cによって自己通信ノード100bの制御
装置110bに受信される。
【0191】また同様に、通信ノード100cが、自己
通信ノード宛に光信号76cを送出した場合には、光ゲ
ート器75aが開状態になり、これによって光信号76
cの波長は、波長変換器93aによってλaに変換さ
れ、波長周回性アレイ導波路型回折格子によって自己通
信ノード100cが接続されているルーティング装置8
0の出力ポート131cに導かれ、光分波器84cを介
して、光受信器78aによって自己通信ノード100c
の制御装置110cに受信される。
【0192】また同様に、通信ノード100dが、自己
通信ノード宛に光信号76dを送出した場合には、光ゲ
ート器75cが開状態になり、これによって光信号76
dの波長は、波長変換器93cによってλcに変換さ
れ、波長周回性アレイ導波路型回折格子によって自己通
信ノード100dが接続されているルーティング装置8
0の出力ポート131dに導かれ、光分波器84dを介
して、光受信器78cによっよって自己通信ノード10
0dの制御装置110dに受信される。
【0193】本例のルーティング装置80においても、
光信号76i(iはa、b、c、dのいずれかを表わ
す)が光ゲート器75j(jはa、b、c、dのいずれ
かを表わす)を適切なタイミングで透過する必要があ
る。したがって、本例においても、第2の実施形態の構
成例1と同じように、各通信ノード100a〜100d
は、自己通信ノード宛の光信号76iとこの光信号76
iに対する光ラベル信号77i(iはa、b、c、dの
いずれかを表わす)とをある送出時間差Tを保って送出
し、ルーティング装置80を介して、自己通信ノード宛
の光信号を受信し、自己通信ノードの制御装置110a
〜110dにおいてその受信した光信号を診断し、その
診断結果に応じて光信号と光ラベル信号との送出時間差
を自立的に調整するという本発明に係わる送出時間差調
整機能を有している。
【0194】本例において、各通信ノード100a〜1
00dから送出される光信号76iとこの光信号76i
に対する光ラベル信号の送出時間差Tの設定の仕方に関
しては、前述の図24または図25の手順と同じであ
る。
【0195】(その他の実施形態)本発明の目的は、前
述した実施の形態の機能を実現するソフトウエアのプロ
グラムコードを記録した記録媒体(記憶媒体)を、シス
テムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置
のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に
格納されたプログラムコードを読み出し、実行すること
によっても、達成されることは言うまでもない。この場
合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が
前述した実施の形態の機能を実現することになり、その
プログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成す
ることになる。そのプログラムコードを記録し、またテ
ーブル等の変数データを記録する記録媒体としては、例
えばフロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、
光磁気ディスク、CD−ROMなどを用いことができ
る。
【0196】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の形
態では、複数の通信ノード間が波長ルーティング方式に
より接続されたネットワークシステムにおいて、各通信
ノードと波長ルーティング処理装置との間に、各通信ノ
ードに共有される多波長共有光源と波長変換機能とを有
する多波長光源装置を設けている。これにより、本発明
の第1の形態では、この多波長共有光源からの出力光を
用いて、各通信ノードから送出された光信号を、所望と
する通信ノードヘルーティングされる波長に変換するこ
とができ、これにより、波長ルーティング方式により接
続されている複数の通信ノードについて、各通信ノード
に設置するデータ送信用光源の個数を激減することがで
き、廉価なシステムを構築することができる。
【0197】また、本発明の第1の形態では、多波長光
源装置において、各通信ノードから送出される主光信号
は波長ルーティングに必要な波長に変換されるため、各
通信ノードに対して厳密な波長を有するデータ送信用光
源を割当る必要がなく、システムの構成を容易に行うこ
とができる。
【0198】また、本発明の第1の形態では、データの
ルーティング情報をデータ信号とは異なる、信号速度の
低速な波長の光に割り当てることでデータ信号の高速化
に伴うルーティング情報読み取りのための電気処理の負
荷を低減することができる。さらに、本発明の第1の形
態では、各通信ノードのデータ送信状況を多波長光源装
置に集約できるため、ネットワークの管理を容易に行う
ことができる。
【0199】本発明の第2の形態では、複数の通信ノー
ドのそれぞれにおいて、通信ノードが自己通信ノード宛
の光信号(自己通信ノード宛光信号)とその光信号に対
する光ラベル信号とをルーティング装置へ送出し、その
光ラベル信号の制御情報によりルーティング装置の光ゲ
ート器をその自己通信ノード宛光信号を透過させて再び
元の通信ノードに戻し、通信ノードはその自己通信ノー
ド宛光信号を受信した後にその光信号を検査し、光信号
が誤りなく受信されるように、通信ノード自らが光信号
とこの信号に対する光ラベル信号の送出時間差を調整す
る。これにより、本発明の第2の形態では、光信号とこ
の光信号に対する光ラベル信号の送出時間差Tを各通信
ノードにおいて自立的に調整できる。
【0200】したがって、本発明の第2の形態では、ル
ーティング装置と各通信のノード間の光路長が異なり、
光信号と光ラベル信号がそれぞれ異なる波長を使用して
いる光通信システムの場合でも、各通信ノードから送出
される光信号がルーティング装置の光ゲート器をそれぞ
れ適切なタイミングで透過して、ルーティング処理によ
りその光信号の一部あるいはすべてが喪失されることを
確実に、且つ容易に防止することができる。
【0201】また、本発明の第2の形態では、各通信ノ
ードにおいて、送出時間差の設定に関する作業を容易に
し、作業の大幅な軽減を実現できる。
【0202】従って、本発明による光ラベル信号を利用
した光パケットルーティングシステムは、通信キャリア
のMAN(都市圏ネットワーク:Metropolitan Area Ne
twork),WAN(広域ネットワーク:Wide Area Netwo
rk)並びに、企業、大学などのキャンパスエリアネット
ワークの光通信システムの発展に寄与できると期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】波長選択性を有する光デバイスによる波長ルー
ティングの概念図である。
【図2】従来のアレイ導波路型回折格子を用いたシステ
ムの構成を示すブロック図である。
【図3】そのアレイ導波路型回折格子の波長ルーティン
グ処理を示す説明図である。
【図4】従来の光通信システムの概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図5】従来の光通信システムにおいて光信号のフロン
トと光ラベル信号のエンド時間差を示す模式図である。
【図6】従来の光通信システムにおいて光ゲート器の駆
動開始から光信号が光ゲート器に到着するまでの時間差
を示す模式図である。
【図7】本発明に係る多波長光源装置を含むシステムの
構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態の構成例1における
多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態の構成例2における
多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態の構成例3におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図11】図10の多波長光源装置内で用いられた光ゲ
ート器内蔵波長変換装置の内部構成を示す模式図であ
る。
【図12】本発明の第1の実施の形態の構成例4におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図13】本発明の第1の実施の形態の構成例5におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図14】本発明の第1の実施の形態の構成例6におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第1の実施の形態の構成例7におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図16】本発明の第1の実施の形態の構成例8におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図17】本発明の第1の実施の形態の構成例9におけ
る多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図18】本発明の第1の実施の形態の構成例10にお
ける多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図19】本発明の第1の実施の形態の構成例11にお
ける多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図20】本発明の第1の実施の形態の構成例12にお
ける多波長光源装置の構成を示すブロック図である。
【図21】波長周回性アレイ導波路型回折格子60の入
出力関係を示す説明図である。
【図22】光分波器45a〜45dの入出力関係を示す
模式図である。
【図23】本発明の第2の実施形態の構成例1における
光通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図24】本発明の第2の実施形態の構成例1における
光通信装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図25】本発明の第2の実施形態の構成例2における
光通信装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図26】本発明の第2の実施形態の構成例3における
光通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図27】波長周回性アレイ導波路型回折格子120の
入出力関係を示す説明図である。
【図28】光分波器84a〜84dの入出力関係を示す
模式図である。
【符号の説明】
1a〜1d 多波長光源装置の入力ポート 2a〜2d 多波長光源装置の出力ポート 3 光分岐器 4 光遅延器 5 光受信器 6,6a〜6d 光ゲート器 7 制御システム 8a〜8d 共有用の光源 9 入力ポート数が1、出力ポート数
が4の光分岐器 10a〜10d 波長変換器 11 光合波器 12、12a〜12d 光合波器 13、14a〜14d、15a〜15d 光配線 16 電気配線 17 光送信器 18 光信号と光ラベル信号を合流する
光合流器 19 光合分波器 20a〜20d 光ゲート機能付き波長変換器 21a〜21d 光ゲート器内蔵波長変換装置 22 第1光路 23 第2光路 24、24a〜24d 基準クロック周波数分配用光
送信器 25a〜25d 光信号送信器用クロック供給装置 26a〜26d 光信号再生装置 27 光ゲート器制御&基準クロック周
波数供給システム 28a〜28d 電気配線 29a〜29d クロック周波数再生装置 30a〜30d 通信ノード 31 光分波器 40 送信装置 41 送信用光源 42a〜42d 光信号送出用光源を含む光信号送
信器 43a〜43d 光ラベル信号送出用光源を含む光
ラベル信号送信器 45a〜45d 光分波器 46a〜46e 光受信器 47a〜47d 光クロック信号受信用光受信器 48a〜48d 光信号 49a〜49d 光ラベル信号 50 受信装置 52、53a〜53d 光合分流器 54a〜54d 光信号と光クロックを分離する光
分波器 55a〜55d 光信号と光クロック信号を合波す
る光合流器 60 波長周回性アレイ導波路型回折格
子 61a〜61d 波長周回性アレイ導波路型回折格
子60の入力ポート 62a〜62d 波長周回性アレイ導波路型回折格
子60の出力ポート 70 多波長光源装置 71a〜71d 光信号送出用光源を含む光信号送
信器 72a〜72d 光ラべル信号送出用光源を含む光
ラべル信号送信器 73 光合流器 74 光分波器 75、75a〜75d 光ゲート器 76、76a〜76d 光信号 77a〜77d 光ラべル信号 78a〜78e 光受信器 79 光分岐器 80 ルーテイング装置 81a〜81d 各通信ノードの光合流器とルーテ
イング装置を接続する光伝送路 82a〜82d ルーティング装置と各通信ノード
の光受信器を接続する光伝送路 83a〜83d ルーティング装置と各通信ノード
の光分波器を接続する光伝送路 84a〜84d 光分波器 88a〜88d 共有用の光源 90 光信号のフロントと光ラべル信号
のエンドの時間差 91 光ゲート器が駆動開始から光信号
が光ゲート器に到着するまでの時間 92 光ゲート器の駆動開始時点 93a〜93d 波長変換器 94a〜94d 光合波器 100a〜100d 通信ノード 101a〜101d ルーティング装置の入力ポート 102a〜102d ルーティング装置の出カポート 104 光遅延器 107 光ゲート器制御システム 110a〜110d 制御装置(送出時問差調整器) 120 波長周回性アレイ導波路型回折格
子 130a〜130d 波長周回性アレイ導波路型回折格
子の入カポート 131a〜131d 波長周回性アレイ導波路型回折格
子の出力ポート 200 光分波器84a〜光分波器84d
の入力ポート 201a〜201d 光分波器84a〜光分波器84d
の出力ポート 301、302 光ゲート器内蔵波長変換装置21
a〜21dの入力ポート 311、312 波長変換器10の入力ポート 321 光ゲート器6の入力ポート 411 波長変換器10の出力ポート 412 光ゲート器6の出力ポート 401 光ゲート器内蔵波長変換装置21
a〜21dの出力ポート 501、502、510、520は 光配線
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04L 29/06 H04L 13/00 305Z H04Q 3/52 (72)発明者 界 義久 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 野口 一人 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 松岡 茂登 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 鈴木 扇太 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 加藤 和利 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K002 AA01 AA03 BA02 BA04 BA05 DA02 DA09 DA13 FA01 5K030 GA05 GA17 HA08 HC01 HC13 JL03 KA21 KX20 LA17 LB05 LD18 5K034 AA11 AA16 BB06 EE02 QQ08 RR01 5K069 BA09 CB10 DB33 DB41 EA21 EA23 EA24 EA26 EA30

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の通信ノード間が波長ルーティング
    方式により接続されたネットワークシステムの各通信ノ
    ードから送出される光信号の波長を所望の通信ノードヘ
    送られるように、前記光信号の波長を所望の波長に変換
    する多波長光源装置であって、 前記複数の通信ノードに各々接続された複数の通信ノー
    ド入力ポートと、 前記各通信ノード入力ポートに接続され、前記各通信ノ
    ードから送信された光信号を第1光路と第2光路に分岐
    する第1の光分岐器と、 前記第1の光分岐器の前記第1光路を通過した前記光信
    号を受信する光受信器と、 前記第1の光分岐器の前記第2光路を通過した前記光信
    号を複数の光路に分岐する第2の光分岐器と、 前記第2の光分岐器の各出力ポートに接続され、前記光
    信号を透過又は遮断する機能をもつ光ゲート器と、 前記光受信器で受信した前記光信号のルーティングに関
    する制御情報をもとに前記光ゲート器を駆動制御する制
    御部と、 前記制御部が前記光ゲート器を駆動する前に、前記第2
    光路を通過した前記光信号が前記光ゲート器に入射しな
    いように制御する、前記第1の光分岐器と前記第2の光
    分岐器との間に設置された光遅延器と、 前記光ゲート器の各出力ポートに接続され、該光ゲート
    器の各出力ポートから出力する前記光信号の波長を所望
    の波長に変換する波長変換器と、 前記各通信ノードに共有され、前記波長変換器の各々に
    前記所望の波長の連続光を供給する多波長光源と、 前記波長変換器の各出力ポートから出力される波長変換
    された前記光信号を合波して光ファイバに出力する光合
    波器と、 前記光合波器と前記光ファイバを介して接続された通信
    モード出力ポートとを具えたことを特徴とする多波長光
    源装置。
  2. 【請求項2】 複数の通信ノード間が波長ルーティング
    方式により接続されたネットワークシステムの各通信ノ
    ードから送出される、主光信号と、該主光信号のルーテ
    ィングに関する制御情報を有し該主光信号と異なる波長
    の制御用光信号とを含み、前記主光信号の波長を所望の
    通信ノードヘ送られるように該主光信号の波長を所望の
    波長に変換する多波長光源装置であって、 前記複数の通信ノードに各々接続された複数の通信ノー
    ド入力ポートと、 前記各通信ノード入力ポートに接続され、前記各通信ノ
    ードから送信された前記主光信号と、該主光信号のルー
    ティングに関する制御情報を有し該主光信号と異なる波
    長の前記制御用光信号とを、第1光路と第2光路に分岐
    する光分波器と、 前記光分波器の前記第1光路を通過した前記制御用信号
    を受信する光受信器と、 前記光分波器の前記第2光路を通過した前記主光信号を
    複数の光路に分岐する光分岐器と、 前記光分岐器の各出力ポートに接続され、前記主光信号
    を透過又は遮断する機能をもつ光ゲート器と、 前記光受信器で受信した前記制御用光信号が有する前記
    主光信号のルーティングに関する制御情報をもとに前記
    光ゲート器を駆動制御する制御部と、 前記制御部が前記光ゲート器を駆動する前に、前記第2
    光路を通過した前記主光信号が前記光ゲート器に入射し
    ないように制御する、前記光分波器と前記光分岐器との
    間に設置された光遅延器と、 前記光ゲート器の各出力ポートに接続され、該光ゲート
    器の各出力ポートから出力する前記主光信号の波長を所
    望の波長に変換する波長変換器と、 前記各通信ノードに共有され、前記波長変換器の各々に
    前記所望の波長の連続光を供給する多波長光源と、 前記波長変換器の各出力ポートから出力される波長変換
    された前記主光信号を合波して光ファイバに出力する光
    合波器と、 前記光合波器と前記光ファイバを介して接続された通信
    モード出力ポートとを具えたことを特徴とする多波長光
    源装置。
  3. 【請求項3】 複数の通信ノード間が波長ルーティング
    方式により接続されたネットワークシステムの各通信ノ
    ードから送出される、主光信号と、該主光信号のルーテ
    ィングに関する制御情報を有し該主光信号と異なる波長
    の制御用光信号とを含み、前記主光信号の波長を所望の
    通信ノードヘ送られるように該主光信号の波長を所望の
    波長に変換する多波長光源装置であって、 前記複数の通信ノードに各々接続された複数の通信ノー
    ド入力ポートと、 前記各通信ノード入力ポートに接続され、前記各通信ノ
    ードから送信された前記主光信号と、該主光信号のルー
    ティングに関する制御情報を有し該主光信号と異なる波
    長の前記制御用光信号とを、第1光路と第2光路に分岐
    する光分波器と、 前記光分波器の前記第1光路を通過した前記制御用信号
    を受信する光受信器と、 前記光分波器の前記第2光路を通過した前記主光信号を
    複数の光路に分岐する光分岐器と、 前記光分岐器の各出力ポートに接続され、該出力ポート
    から出力する主光信号の波長を所望の波長に変換する変
    換手段と、該主光信号を透過又は遮断する光ゲート手段
    とを有する光ゲート機能付きの波長変換器と、 前記光受信器で受信した前記制御用光信号が有する前記
    主光信号のルーティングに関する制御情報をもとに前記
    光ゲート手段を駆動制御する制御部と、 前記制御部が前記光ゲート手段を駆動する前に、前記第
    2光路を通過した前記主光信号が前記光ゲート手段に入
    射しないように制御する、前記光分波器と前記光分岐器
    との間に設置された光遅延器と、 前記各通信ノードに共有され、前記光ゲート機能付きの
    波長変換器の各々に前記所望の波長の連続光を供給する
    多波長光源と、 前記光ゲート機能付きの波長変換器の各出力ポートから
    出力される波長変換された前記主光信号を合波して光フ
    ァイバに出力する光合波器と、 前記光合波器と前記光ファイバを介して接続された通信
    モード出力ポートとを具えたことを特徴とする多波長光
    源装置。
  4. 【請求項4】 複数の通信ノードが波長ルーティング方
    式により接続される光ネットワークシステムにおいて、
    該各通信ノードから送出されるルーティングに関する制
    御情報を含む光信号を所望の通信ノードヘ送られるよう
    に該光信号の波長を所望の波長に変換する多波長光源装
    置であって、 前記各通信ノードから送信された光信号を第1光路と第
    2光路に分岐する第1の光分岐器と、 前記第1光路を通過した前記光信号を受信する光受信器
    と、 前記第2光路を通過した前記光信号を複数の光路に分岐
    する第2の光分岐器と、 前記第2の光分岐器で分岐された前記光信号を透過又は
    遮断する複数の光ゲート器と、 前記光ゲート器から出力する前記光信号の波長を所望の
    波長に変換する波長変換器と、 前記光受信器で受信した前記光信号のルーティングに関
    する制御情報を基に前記光ゲート器を制御する制御部
    と、 前記制御部が前記光ゲート器を駆動する前に、前記第2
    光路を通過した前記光信号が前記光ゲート器に入射しな
    いように光路長を調整する光遅延器と、 前記波長変換器の各々に所望の波長の光を供給する多波
    長光源と、 前記波長変換器で波長変換された前記光信号を合波して
    出力する光合波器とを具えたことを特徴とする多波長光
    源装置。
  5. 【請求項5】 前記各通信ノードから送出される前記光
    信号は、主光信号と、該主光信号のルーティングに関す
    る制御情報を有して該主光信号と異なる波長の制御用光
    信号とを含み、前記第1の光分岐器は該主光信号を前記
    第2光路に分岐し、該制御用光信号を前記第1光路に分
    岐することを特徴とする請求項4に記載の多波長光源装
    置。
  6. 【請求項6】 前記波長変換器は前記第2の光分岐器で
    分岐された前記光信号の波長を所望の波長に変換し、前
    記複数の光ゲート器は前記波長変換器から出力する所望
    の波長に波長変換された前記光信号を透過又は遮断する
    ように、前記第2の光分岐器に対する前記光ゲート器と
    前記波長変換器の接続位置を置換したことを特徴とする
    請求項4または5に記載の多波長光源装置。
  7. 【請求項7】 前記各通信ノードから前記光信号として
    主光信号と該主光信号のルーティングに関する制御情報
    を有して該主光信号と異なる波長の制御用光信号とが送
    出され、 前記波長変換器および前記光ゲート器に置換えて、前記
    第2光路を通過した前記主光信号の波長を前記所望の波
    長に変換する波長変換機能と該主光信号を透過または遮
    断する光ゲート機能の両方を備えた光ゲート機能付の波
    長変換器を具えたことを特徴とする請求項4に記載の多
    波長光源装置。
  8. 【請求項8】 前記第1の光分岐器を介して前記光信号
    を送出した通信ノードへ、前記制御部の制御情報を送出
    する光送信器をさらに具えたことを特徴とする請求項1
    から7のいずれかに記載の多波長光源装置。
  9. 【請求項9】 前記多波長光源装置は、前記各通信ノー
    ドが光信号の送出時および受信した光信号の再生時に用
    いる基準クロック周波数を供給する基準クロック周波数
    生成手段と、該基準クロック周波数生成手段から生成さ
    れた前記基準クロック周波数を前記各通信ノードに分配
    する基準クロック周波数分配手段とを有することを特徴
    とする請求項4から8のいずれかに記載の多波長光源装
    置。
  10. 【請求項10】 前記通信モード出力ポートは、波長ル
    ーティング機能を有する光部品の所望の入力ポートに接
    続されたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか
    に記載の多波長光源装置。
  11. 【請求項11】 前記波長変換器の後段に接続されてい
    る光合波器と前記通信モード出力ポートとの間に、波長
    ルーティング機能を有する光部品を接続したことを特徴
    とする請求項1ないし9のいずれかに記載の多波長光源
    装置。
  12. 【請求項12】 前記波長ルーティング機能を有する光
    部品として、波長周回性を有するアレイ導波路型回折格
    子を用いたことを特徴とする請求項10又は11記載の
    多波長光源装置。
  13. 【請求項13】 前記波長変換器として、半導体増幅素
    子を用いたことを特徴とする請求項1ないし12のいず
    れかに記載の多波長光源装置。
  14. 【請求項14】 光信号を送信する光信号送信器と、前
    記光信号のルーティングに関する制御情報をもつ光ラベ
    ル信号を送信する光ラベル信号送信器とを備え、前記光
    信号と該光信号の前記光ラベル信号とを相対的な時間差
    をもって送出する複数の通信ノードと、 各前記通信ノードに対し光伝送路を介して接続され前記
    光信号と前記光ラベル信号とを分離する分離器と、該分
    離器で分離された前記光ラベル信号を受信する光ラベル
    信号受信器と、前記分離器で分離された前記光信号をほ
    ぼ等しい長さの複数の光路に分岐する光分岐器と、前記
    複数の光路の内の1つの対応する光路にそれぞれ接続さ
    れ前記光ラベル信号の情報に基づいて前記光信号を透過
    または遮断することでルーティングを行う複数の光ゲー
    ト器とを備え、前記光ラベル信号受信器で受信した前記
    光ラベル信号の制御情報に基づき前記複数の光ゲート器
    を選択的に駆動して前記光信号を透過あるいは遮断する
    ルーティング装置とを具備する光通信装置であって、 前記通信ノードは、それぞれ、 自己通信ノード宛の光信号を前記光信号送信器を介して
    送信する光信号送信手段と、 自己通信ノード宛の光ラベル信号を前記光ラベル信号送
    信器を介して送信する光ラベル信号送信手段と、 前記ルーティング装置を通って戻された前記自己通信ノ
    ード宛の光信号を受信する光受信器と、 前記光受信器で受信された光信号を診断する診断手段
    と、 該診断手段の診断結果に応じて前記光信号と前記光ラベ
    ル信号との送出時間差を調整する調整手段とを有するこ
    とを特徴とする光通信装置。
  15. 【請求項15】 前記ルーティング装置は、前記通信ノ
    ードから前記自己通信ノード宛の光信号と該光信号の光
    ラベル信号を受信した場合に、開状態となる自己通信ノ
    ード用光ゲート器を有することを特徴とする請求項14
    に記載の光通信装置。
  16. 【請求項16】 前記ルーティング装置は、前記自己通
    信ノード用光ゲート器を通過した前記自己通信ノード宛
    の光信号を当該光信号を送出した前記通信ノードに戻す
    通信光路と接続することを特徴とする請求項15に記載
    の光通信装置。
  17. 【請求項17】 光信号と該光信号の光ラベル信号とを
    相対的な時間差をもって送出する複数の通信ノードと、
    受信した前記光ラベル信号の制御情報に基づき受信した
    前記光信号を透過あるいは遮断することで光信号のルー
    ティングを行うルーティング装置とを用いて光信号の通
    信を行う光通信方法であって、 前記複数の通信ノードのそれぞれにおいて、 前記光ラベル信号を用いて当該通信ノード自らに宛てた
    自己通信ノード宛光信号と該光ラベル信号とを相対的な
    時間差をもって送出するステップと、 前記自己通信ノード宛光信号を前記ルーティング装置を
    経由して受信するステップと、 該受信した自己通信ノード宛光信号が誤りなく受信され
    たか否かを検査するステップと、 該検査結果に応じて、前記自己通信ノード宛光信号が誤
    りなく受信されるように、前記自己通信ノード宛光信号
    と前記光ラベル信号の送出時間差を定め、該定めた送出
    時間差を当該通信ノードにおける光信号と該光信号に対
    する前記光ラベル信号の送出時間差として設定するステ
    ップとを有することを特徴とする光通信方法。
  18. 【請求項18】 前記検査ステップにおいて、前記自己
    通信ノード宛光信号が誤りなく受信されたと診断される
    まで、前記各ステップの処理を繰り返すことを特徴とす
    る請求項17に記載の光通信方法。
  19. 【請求項19】 前記ルーティング装置において、前記
    通信ノードから前記自己通信ノード宛光信号と該光信号
    に対する前記光ラベル信号とを受信した場合に、該光ラ
    ベル信号に基づいて自己通信ノード用光ゲート器を開状
    態にすることで、前記自己通信ノード宛光信号を該光信
    号を送出した前記通信ノードに戻すステップを有するこ
    とを特徴とする請求項17または18に記載の光通信方
    法。
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