JP2008072374A - Optical switching device and optical switching method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical switching device which improves flexibility of a node, with a simple wavelength conversion process, and with no conversion from optical signal to electric signal. <P>SOLUTION: The optical switching device is used for wavelength multiplex optical communication method in which a destination node or originator node is specified by wavelength. It comprises optical wavelength demultiplexing means 101-108 in which the wavelength multiplex signal that is received from input-side optical communication paths n1-n8 is wavelength-demultiplexed into the signal for a plurality of input side optical signal lines 1101-1132, an optical switch array 50 in which the demultiplexed signal is connected to output-side optical signal lines 1201-1232, outgoing to destination nodes, optical wavelength conversion means 1301-1332 in which the wavelength of the signal connected to the output-side optical signal lines 1201-1232 is converted into the wavelength that specifies a destination node, and optical wavelength multiplexing means 111-118 in which the signal that has been wavelength-converted is wavelength-multiplexed and is transmitted to output-side optical communication paths m1-m8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は光交換装置及び光交換方法に関する。詳しくは光ファイバネットワークにおいて波長多重光信号を伝送する光通信路で相互に接続された光交換ノードにおいて用いられる、全光処理を目指す光交換装置及び光交換方法に関する。   The present invention relates to an optical switching device and an optical switching method. More particularly, the present invention relates to an optical switching apparatus and an optical switching method that are used in optical switching nodes that are connected to each other through optical communication paths that transmit wavelength multiplexed optical signals in an optical fiber network.

光ファイバで複数のノードを接続したネットワークが一般的になってきている。ノードには、光ファイバケーブルで送られてきた信号を受信し、信号の最終宛先に応じて、次のノードを選択したり、自ノードに引き込むためのスイッチング手段が設けられる。このようなノードを光交換ノードと言い、光交換ノードに設けられるスイッチング手段を利用して交換を行なうシステムを光交換システムという。また、近年、光ファイバ当りの伝送容量を増加するため波長多重方式が採用されるようになってきた。このような波長多重方式を用いたネットワークは比較的小規模なLAN(Local Area Network)から比較的広域を対象としたWAN(Wide Area Network)に広く採用されている。光波長多重方式を用いた通信方式でも、一般的なネットワークと同様、ループトポロジ、スタートポロジ、或いは、それらの複合形態が考えられるが、ループトポロジによるものが一般的である。   A network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers has become common. The node is provided with switching means for receiving a signal sent through an optical fiber cable and selecting the next node or drawing it into the own node according to the final destination of the signal. Such a node is called an optical switching node, and a system that performs switching using switching means provided in the optical switching node is called an optical switching system. In recent years, wavelength multiplexing has been adopted to increase the transmission capacity per optical fiber. A network using such a wavelength multiplexing method is widely adopted from a relatively small LAN (Local Area Network) to a WAN (Wide Area Network) targeting a relatively wide area. Even in a communication system using an optical wavelength division multiplexing system, a loop topology, a star topology, or a composite form thereof can be considered as in a general network, but a loop topology is generally used.

ループトポロジを採用した光交換システムの例として、ループ状に張られた光ファイバ上に波長多重された信号を光交換ノードで波長分離して自ノードエリアに該当する波長をドロップし、逆に自ノードエリアから他エリアに送信する信号をアッドして交換処理を行うアッド・ドロップマックス(OADM)の形態があり、この形態では、自ノードにドロップした波長を光/電気変換(OE変換)して電気信号に戻し、その電気信号に含まれる情報を解釈して自エリア内のルートを定める。逆に、自エリア内から他ノードに向かう信号を電気/光変換(EO変換)して特定の波長に乗せて当該ループトポロジのファイバ上にアッドして送信する。   As an example of an optical switching system adopting a loop topology, a wavelength-multiplexed signal on a looped optical fiber is wavelength-separated at an optical switching node, and a wavelength corresponding to its own node area is dropped, and conversely There is a form of add / drop max (OADM) in which a signal transmitted from the node area to another area is added and exchange processing is performed. In this form, the wavelength dropped in the own node is subjected to optical / electrical conversion (OE conversion). Return to the electrical signal, interpret the information contained in the electrical signal, and determine the route within the area. On the other hand, a signal traveling from its own area to another node is subjected to electrical / optical conversion (EO conversion), placed on a specific wavelength, added onto the fiber of the loop topology, and transmitted.

図14に従来のループトポロジを採用した光交換システムの一例を示す。図14で、1−1〜1−6は光交換ノード、2は各光交換ノードをループ状に連結する光ファイバ網、3−1、3−2、・・・は光交換ノード1−1のエリアにつながる光ファイバである。図14には光交換ノード1−1のエリア内のネットワークとして光交換ノード1−1を節とするスタートポロジで示しているが、ループトポロジによるもの、その他の複合トポロジでも良い。光交換ノード1−1にはループ状に連結された光ファイバ網2が接続され、各波長λ1、λ2、・・・、λnの信号が波長多重された状態で入出力される。また、光交換ノード1−1には自ノードエリア内の光ファイバ3−1、3−2、・・・が接続され、例えば光ファイバ3−1には、他の光交換ノードからの信号が波長λaで当該ノード内エリアに取り込まれ、光ファイバ3−2から、当該ノードから他の光交換ノードに送信される信号が波長λbで入力される。   FIG. 14 shows an example of an optical switching system employing a conventional loop topology. In FIG. 14, 1-1 to 1-6 are optical switching nodes, 2 is an optical fiber network connecting the optical switching nodes in a loop, 3-1, 3-2,... Are optical switching nodes 1-1. It is an optical fiber connected to the area. Although FIG. 14 shows a star topology having the optical switching node 1-1 as a node in the area of the optical switching node 1-1, a loop topology or other composite topologies may be used. An optical fiber network 2 connected in a loop is connected to the optical switching node 1-1, and signals with wavelengths λ1, λ2,. In addition, optical fibers 3-1, 3-2,... In the own node area are connected to the optical switching node 1-1. For example, signals from other optical switching nodes are connected to the optical fiber 3-1. A signal that is taken into the intra-node area at the wavelength λa and transmitted from the optical fiber 3-2 to the other optical switching node is input at the wavelength λb.

図15に、図14で用いられる光交換ノード1−1の構成例を示す。なお図14と同じ部位には同一の符号を付して説明を省略する。図15において、4は光レシーバ、5は特定波長の分離モジュール、6−1,6−2はOE変換モジュール、7−1,7−2は各々受信信号バッファ、送信信号バッファ、8−1,8−2はEO変換モジュール、9は光交換ノード1−1の制御装置、9−1,9−2は、それぞれ受信信号制御モジュール、送信信号制御モジュール、10は光ファイバ1−1に接続された光送受信モジュール、11は特定波長を合波する波長多重モジュール、12は光トランスミッタである。   FIG. 15 shows a configuration example of the optical switching node 1-1 used in FIG. The same parts as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In FIG. 15, 4 is an optical receiver, 5 is a specific wavelength separation module, 6-1 and 6-2 are OE conversion modules, 7-1 and 7-2 are reception signal buffers, transmission signal buffers, 8-1, 8-2 is an EO conversion module, 9 is a control device for the optical switching node 1-1, 9-1 and 9-2 are a reception signal control module, a transmission signal control module, and 10 is connected to the optical fiber 1-1. An optical transceiver module, 11 is a wavelength multiplexing module for combining specific wavelengths, and 12 is an optical transmitter.

次に光交換ノード1−1の動作を説明する。波長λ1、λ2、・・・λnで波長多重されたループ状光ファイバ網2の光信号は、光交換ノード1−1の光レシーバ4で受信され、分離モジュール5で光交換ノード1−1に指定された特定の波長λmの信号が引き抜かれる。波長λmの信号はOE変換モジュール6−1で電気信号に変換されて受信信号バッファ7−1に蓄積され、制御装置9からの指示に基づく受信信号制御モジュール9−1の制御信号により、EO変換モジュール8−1でノード内エリア内の目的の方路の波長λaに変換され、送受信モジュール10からエリア内の目的の方路の光ファイバ3−1に出力される一方、ノード内からの光ファイバ3−2上のλbの信号は、光送受信モジュール10で受信され、OE変換モジュール6−2で電気信号に変換されて送信信号バッファ7−2に蓄積される。制御装置9からの指示に基づく送信信号制御モジュール9−2の制御信号により、EO変換モジュール8−2で波長λmに変換され、波長多重モジュール11で他の波長λ1、λ2、・・、λm−1、λm+1、・・、λnと合波され、光トランスミッタ12からループ状光ファイバ網2に送出される。尚、制御信号9からの指示のための情報は、信号の中に埋め込まれた情報を分離し読み取る方法、または別の信号線から受信した信号から読み取る方法がある。   Next, the operation of the optical switching node 1-1 will be described. The optical signal of the loop optical fiber network 2 wavelength-multiplexed with wavelengths λ1, λ2,... Λn is received by the optical receiver 4 of the optical switching node 1-1, and is sent to the optical switching node 1-1 by the separation module 5. A signal having a specified specific wavelength λm is extracted. The signal of wavelength λm is converted into an electrical signal by the OE conversion module 6-1 and stored in the reception signal buffer 7-1, and EO conversion is performed by the control signal of the reception signal control module 9-1 based on an instruction from the control device 9. The module 8-1 converts the wavelength λa of the target route in the area in the node, and outputs it from the transmission / reception module 10 to the optical fiber 3-1 in the target route in the area, while the optical fiber from the node The signal λb on 3-2 is received by the optical transceiver module 10, converted into an electrical signal by the OE conversion module 6-2, and stored in the transmission signal buffer 7-2. Based on a control signal from the transmission signal control module 9-2 based on an instruction from the control device 9, the signal is converted into the wavelength λm by the EO conversion module 8-2, and the other wavelengths λ1, λ2,. 1, λm + 1,..., Λn are combined and transmitted from the optical transmitter 12 to the loop optical fiber network 2. Information for an instruction from the control signal 9 includes a method of separating and reading information embedded in the signal, or a method of reading from a signal received from another signal line.

光交換システムがスタートポロジで構成される場合の光交換ノードにおいても同様であり、光交換ノードに接続された光ファイバの波長多重された波長の信号を、制御信号により行き先で特定される波長に乗せ変えて交換処理を行う場合、一般に光ファイバ上の光信号を電気信号に一旦変換して必要な処理を行った後、再び電気信号を光信号に変換して目的の方路の光ファイバの波長に乗せる構成をとっていた。また、この事情は、ループトポロジとスタートポロジの複合の場合も同様である。   The same applies to the optical switching node when the optical switching system is configured in a star topology, and the wavelength-multiplexed wavelength signal of the optical fiber connected to the optical switching node is changed to the wavelength specified by the destination by the control signal. When performing exchange processing by changing the position, the optical signal on the optical fiber is generally converted into an electrical signal, and the necessary processing is performed. It was configured to be on the wavelength. This situation is the same in the case of a composite of loop topology and star topology.

即ち、従来の光交換ノードの構成では、交換すべき光信号を一端電気信号に変換し、再び目的の方路に対応した波長の光信号に変換し送出するようにしていた。   In other words, in the configuration of the conventional optical switching node, the optical signal to be exchanged is once converted into an electrical signal, and again converted into an optical signal having a wavelength corresponding to the target route and transmitted.

また、光信号を電気信号に変換することなしに交換処理を行う光交換装置として、同報通信が可能なように構成したもの(例えば、特許文献1参照)、アレイ導波路格子を用い波長多重波を任意のポートに接続できるように構成したものがある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as an optical switching apparatus that performs an exchange process without converting an optical signal into an electrical signal, one that is configured to allow broadcast communication (for example, see Patent Document 1), wavelength multiplexing using an arrayed waveguide grating There is one configured to connect a wave to an arbitrary port (see, for example, Patent Document 2).

特開平8−130756号公報(段落0022〜0052、図1〜図7等)JP-A-8-130756 (paragraphs 0022-0052, FIGS. 1-7, etc.) 特開平10−51382号公報(段落0017〜0040、図1〜図8等)JP-A-10-51382 (paragraphs 0017 to 0040, FIGS. 1 to 8 etc.)

しかしながら、従来の光信号を電気信号に変換して交換処理を行う光交換装置では、OE変換モジュール、EO変換モジュール、バッファ等が必要で構成が複雑になり、また、従来の光信号を電気信号に変換することなしに交換処理を行う光交換装置においても、行き先を表わす波長を所定の波長に変換するスイッチ機能が半固定的又は変換に時間を有する構成となり、ノードの使用波長が制限されるため、ノードでの経路選定のフレキシビリティや、使い易さの向上による規模拡大に限界があった。   However, an optical switching apparatus that converts an optical signal into an electrical signal and performs an exchange process requires an OE conversion module, an EO conversion module, a buffer, and the like, and the configuration is complicated. In addition, the conventional optical signal is converted into an electrical signal. Even in an optical switching apparatus that performs switching processing without converting to a wavelength, a switch function that converts a wavelength that represents a destination into a predetermined wavelength is configured to be semi-fixed or have time for conversion, and the wavelength used by the node is limited. Therefore, there is a limit to the scale expansion due to the flexibility of route selection at the node and the improvement of ease of use.

本発明は、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易でノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置及び光交換方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical switching apparatus and an optical switching method that do not convert an optical signal into an electrical signal, and that have a simple wavelength conversion process and a high path selection flexibility at a node.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の光交換装置は、例えば図1に示すように、行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式用の光交換装置であって、入力側光通信路n1〜n8から受信した波長多重信号を複数の入側光信号線1101〜1132への信号に波長分離する光波長分離手段101〜108と、光波長分離手段101〜108により入側光信号線1101〜1132に分離した信号を行き先ノードに向かう出側光信号線1201〜1232に接続する光スイッチアレイ50と、光スイッチアレイ50により出側光信号線1201〜1232に接続された信号の波長を行き先ノードを特定する波長に変換する又は行き先ノード若しくは発信元ノードを特定する波長を維持する光波長変換手段1301〜1332と、光波長変換手段1301〜1332により波長変換された信号又は波長を維持された信号を波長多重化して出力側光通信路m1〜m8に送信する光波長多重手段111〜118とを備える。   In order to solve the above problems, an optical switching device according to claim 1 is an optical switching device for a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a source node is specified by a wavelength, as shown in FIG. In addition, optical wavelength separation means 101 to 108 for wavelength-separating wavelength multiplexed signals received from the input side optical communication paths n1 to n8 into signals to a plurality of incoming optical signal lines 1101 to 1132, and optical wavelength separation means 101 to The optical switch array 50 connects the signals separated into the input-side optical signal lines 1101 to 1132 by 108 to the output-side optical signal lines 1201 to 1232 toward the destination node, and the optical switch array 50 converts the signals to the output-side optical signal lines 1201 to 1232. Optical wavelength conversion means 13 that converts the wavelength of the connected signal into a wavelength that specifies a destination node or maintains a wavelength that specifies a destination node or a source node 1 to 1332 and optical wavelength multiplexing means 111 to 118 for wavelength multiplexing the signals wavelength-converted by the optical wavelength conversion means 1301 to 1332 or maintaining the wavelength and transmitting them to the output side optical communication paths m1 to m8. Prepare.

ここにおいて、交換にはクロスコネクトの他にアド・ドロップの概念を含むものとする。また、行き先ノードとは典型的には最終行き先ノードをいい、発信元ノードとは典型的には発信源ノードをいうが、経由点を行き先ノード又は発信元ノードとして選定する場合も含むものとする。なぜなら、各ノードで扱うことのできる波長数は有限であり、最終行き先ノード、発信源ノードを特定する波長を扱えない場合には経由点を行き先ノード又は発信元ノードとして選定する必要があるからである。例えば稚内局を最終行き先とする場合には札幌地方局を経由点とする。行き先ノードの他に発信元ノードを使用するのは、同一行き先ノードに対し異なる波長を用いて波長多重を図るためである。また、行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定されるとは、信号の搬送波の波長で信号の発信元又は着信先が定まるという意味である。例えば波長λ2の信号は八王子地方局を行き先ノード又は発信元ノードとする信号であり、波長λ5の信号は大阪地方局を行き先ノード又は発信元ノードとする信号である。したがって、八王子地方局から大阪地方局への送信は、例えば東京中央局で波長λ2の信号線を波長λ5の信号線に交換接続することにより達成される。典型的には発信側(アッドノード)では発信元ノードで特定され、着信側(ドロップノード)では行き先ノードで特定されるが、これに限られず、発信側で行き先ノードを特定しても良く、着信側で発信元ノードを特定しても良い。   Here, the exchange includes an add / drop concept in addition to the cross-connect. A destination node typically refers to a final destination node, and a source node typically refers to a source node, but includes a case where a via point is selected as a destination node or source node. This is because the number of wavelengths that can be handled by each node is finite, and if it is not possible to handle the wavelength that specifies the final destination node or source node, it is necessary to select a via point as the destination node or source node. is there. For example, if the Wakkanai station is the final destination, the Sapporo local station is used as a transit point. The reason why the source node is used in addition to the destination node is to perform wavelength multiplexing using different wavelengths for the same destination node. Further, the fact that the destination node or the source node is specified by the wavelength means that the source or destination of the signal is determined by the wavelength of the carrier wave of the signal. For example, a signal of wavelength λ2 is a signal having the Hachioji local station as a destination node or a source node, and a signal of wavelength λ5 is a signal having the Osaka local station as a destination node or a source node. Therefore, transmission from the Hachioji local station to the Osaka local station is achieved, for example, by switching and connecting the signal line having the wavelength λ2 to the signal line having the wavelength λ5 at the Tokyo central station. Typically, the caller side (add node) is specified by the caller node, and the callee side (drop node) is specified by the destination node. However, the destination node may be specified by the caller side. The source node may be specified on the side.

また、行き先ノードに向かう出側光信号線とは、典型的には直接行き先ノード(最終行き先ノード又は行き先ノードとして選定された経由点)に繋がる出側光信号線(正確には出力側光通信路を介して繋がる)をいうが、他の経由点を経由して間接的に行き先ノードに繋がる場合もあり得る。また、行き先ノードを特定する波長とは、かかる次ノードに繋がる出側光信号線から出力される搬送波の波長をいう。なお、経由点を行き先ノードとして選定した場合には、最終行き先をいずれかのスイッチングテーブルに記憶する必要がある(確実性の点から各スイッチングテーブルに記憶するのが好ましい)。「特定する」とは、このように当該信号の最終行き先ノードを特定する波長に限られず、選定した経由点を特定する波長も含む意味である。また、「入側」、「出側」とは、光スイッチアレイに対して入力側、出力側であることを意味する。また、光波長変換手段は波長変換可能であるが、結果的に波長を変換しない場合もある。このように構成すると、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が一つの光波長変換手段で実現でき簡易であり、また、各ノードに適用可能な波長が大幅に増えるので、ノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置を提供できる。   Also, the outgoing optical signal line toward the destination node is typically an outgoing optical signal line (more precisely, output side optical communication) directly connected to the destination node (the last destination node or a transit point selected as the destination node). May be connected to the destination node indirectly via other waypoints. The wavelength for specifying the destination node is the wavelength of the carrier wave output from the outgoing optical signal line connected to the next node. When a via point is selected as a destination node, it is necessary to store the final destination in one of the switching tables (preferably in each switching table from the viewpoint of certainty). “Identify” is not limited to the wavelength that specifies the final destination node of the signal in this way, but also includes the wavelength that specifies the selected waypoint. “Incoming side” and “outgoing side” mean an input side and an output side with respect to the optical switch array. The optical wavelength conversion means can convert the wavelength, but as a result, the wavelength may not be converted. With this configuration, wavelength conversion processing can be realized with a single optical wavelength conversion means without converting optical signals into electrical signals, and the number of wavelengths applicable to each node is greatly increased. It is possible to provide an optical switching device with high flexibility in route selection at a node.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光交換装置において、入側光信号線1101〜1132からの信号を出側光信号線1201〜1232に交換接続する予定を記憶するスイッチングテーブルを有し、スイッチングテーブルに基づいて光スイッチアレイ50を構成する光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御するスイッチング制御手段60を備える。ここにおいて、スイッチングテーブルは光交換ノード毎に作成される。また、スイッチング制御手段は当該光交換ノード内に形成されても良いが、他の場所、例えば基地局のコンピュータに複数の光交換ノード分が形成され、遠隔操作で各光交換ノードの光スイッチ素子を制御しても良い。また、交換接続とは、いわゆる交換機のように、任意の時間において、任意の入側光信号線は唯一の出側光信号線に接続され、任意の出側光信号線は唯一の入側光信号線に接続される態様の接続をいう。このように構成すると、スイッチングテーブルに基づいて予め定められた順序で効率良く光スイッチ素子の開閉を制御できる。   According to a second aspect of the present invention, in the optical switching device according to the first aspect, a schedule for exchanging and connecting signals from the incoming optical signal lines 1101 to 1132 to the outgoing optical signal lines 1201 to 1232 is stored. The switching control means 60 which has a switching table and controls opening / closing of the optical switch elements 50101 to 53232 constituting the optical switch array 50 based on the switching table is provided. Here, the switching table is created for each optical switching node. The switching control means may be formed in the optical switching node, but a plurality of optical switching nodes are formed in another place, for example, a base station computer, and the optical switching element of each optical switching node can be remotely operated. May be controlled. In addition, an exchange connection means that, as in a so-called exchange, any input optical signal line is connected to only one output optical signal line and any output optical signal line is only one input optical signal at an arbitrary time. A connection in a mode connected to a signal line. If comprised in this way, opening and closing of an optical switch element can be controlled efficiently in a predetermined order based on a switching table.

また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の光交換装置において、スイッチングテーブルは光スイッチ素子50101〜53232の開閉を時間の関数として記憶する。このように構成すると、スイッチング制御手段は一律にスイッチングテーブルを参照して光スイッチ素子の開閉を制御できるので、その構成を簡素化できる。   According to a third aspect of the present invention, in the optical switching device according to the second aspect, the switching table stores the opening / closing of the optical switch elements 50101 to 53232 as a function of time. If comprised in this way, since the switching control means can refer to a switching table uniformly and can control opening and closing of an optical switch element, the structure can be simplified.

また、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の光交換装置100Aにおいて、例えば図5に示すように、入側光信号線1101〜1132の搬送波から搬送波長を検出する搬送波長検出手段1401〜1432を備え、スイッチングテーブルは入側光信号線1101〜1132、入側光信号線1101〜1132の搬送波長、当該入側光信号線1101〜1132を接続すべき出側光信号線1201〜1232及び出側光信号線1201〜1232の搬送波長の関係を記憶し、スイッチング制御手段60は、搬送波長検出手段1401〜1432が検出した搬送波長をスイッチングテーブルと照合して光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する。ここにおいて、搬送波長検出手段は搬送波の波長を検出し、スイッチング制御手段60は、搬送波長が行き先を特定する場合は直接、発信元を特定する場合はスイッチングテーブルの接続情報から行き先を求め、当該行き先にスイッチングするように光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する。また、搬送波長の検出は入側光信号線に入力前に検出しても良く、入力後に検出しても良い。このように構成すると、搬送波から搬送波長を検出して光スイッチ素子の開閉を制御するので、交換先の確実性を高くできる。   Further, in the optical switching device 100A according to the second aspect, the invention according to the fourth aspect is a carrier wavelength detection for detecting the carrier wavelength from the carrier wave of the incoming optical signal lines 1101 to 1132 as shown in FIG. Means 1401 to 1432 are provided, and the switching table includes incoming optical signal lines 1101 to 1132, carrier wavelengths of the incoming optical signal lines 1101 to 1132, and outgoing optical signal lines 1201 to which the incoming optical signal lines 1101 to 1132 should be connected. -1232 and the outgoing wavelength signal lines 1201 to 1232 are stored, and the switching control means 60 collates the carrier wavelengths detected by the carrier wavelength detection means 1401 to 1432 with the switching table, and switches the optical switch elements 50101 to 5012. Controls opening and closing of 53232. Here, the carrier wavelength detection means detects the wavelength of the carrier wave, and the switching control means 60 obtains the destination from the connection information of the switching table directly when the carrier wavelength specifies the destination, and when the source is specified, The switching of the optical switch elements 50101 to 53232 is controlled so as to switch to the destination. Further, the detection of the carrier wavelength may be detected before input to the input side optical signal line, or may be detected after input. With this configuration, since the carrier wavelength is detected from the carrier wave and the opening / closing of the optical switch element is controlled, the reliability of the replacement destination can be increased.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1、請求項2又は請求項4に記載の光交換装置100Bにおいて、例えば図7に示すように、入側光信号線1101〜1116途中に挿入され、波長分離手段101〜104により入側光信号線1101〜1116に分離した信号を入側分岐光信号線7101〜7116に分岐する光分岐手段7001〜7016を備える。このように構成すると、同報通信が可能である。   Further, in the optical switching device 100B according to the first, second, or fourth aspect, the invention according to the fifth aspect is inserted in the middle of the incoming optical signal lines 1101 to 1116 as shown in FIG. 7, for example. And optical branching means 7001 to 7016 for branching the signals separated into the incoming optical signal lines 1101 to 1116 by the wavelength separating means 101 to 104 into the incoming optical signal lines 7101 to 7116. With this configuration, broadcast communication is possible.

また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の光交換装置において、光波長分離手段101〜108がアレイ導波路にグレーティング素子又は回折格子を形成したものである。このように構成すると、光波長分離手段を集積化、高精度化できる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical switching device according to any one of the first to fifth aspects, the optical wavelength separation means 101-108 forms a grating element or a diffraction grating in the arrayed waveguide. It is a thing. If comprised in this way, an optical wavelength separation means can be integrated and highly accurate.

また、請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光交換装置において、光スイッチアレイ50を構成する光スイッチ素子50101〜53232がMEMS(マイクロ電子機械系)光スイッチ素子である。このように構成すると、光スイッチアレイを集積化、高精度化できる。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the optical switching device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the optical switch elements 50101 to 53232 constituting the optical switch array 50 are MEMS (microelectronic machine). System) optical switch element. If comprised in this way, an optical switch array can be integrated and highly accurate.

また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の光交換装置において、入側光信号線1101〜1116及び出側光信号線1201〜1216が光導波路である。このように構成すると、入出力信号線を集積化できる。   According to an eighth aspect of the present invention, in the optical switching device according to any one of the first to seventh aspects, the input-side optical signal lines 1101 to 1116 and the output-side optical signal lines 1201 to 1216 are optical. It is a waveguide. With this configuration, input / output signal lines can be integrated.

また、請求項9に記載の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の光交換装置において、光波長変換手段1301〜1332が2段励起光を用いる波長変換素子である。このように構成すると、光波長変換手段を集積化、高精度化できる。   The invention according to claim 9 is the wavelength conversion element in which the optical wavelength conversion means 1301 to 1332 use two-stage pumping light in the optical switching device according to any one of claims 1 to 8. . If comprised in this way, an optical wavelength conversion means can be integrated and highly accurate.

また、請求項10に記載の発明は、請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の光交換装置において、光波長多重手段111〜118がアレイ導波路にグレーティング素子又は回折格子を形成したものである。このように構成すると、光波長多重手段を集積化、高精度化できる。   In the optical switching device according to any one of claims 1 to 9, the optical wavelength multiplexing means 111-118 forms a grating element or a diffraction grating in the arrayed waveguide. It is a thing. If comprised in this way, an optical wavelength multiplexing means can be integrated and highly accurate.

上記課題を解決するために、請求項11に記載の光交換方法は、例えば図3に示すように、行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式の光交換方法であって、入力側光通信路n1〜n8から受信した波長多重信号を複数の入側光信号線1101〜1116への信号に波長分離する光波長分離工程(S010)と、光波長分離工程(S010)により入側光信号線1101〜1132に分離した信号を行き先ノードに向かう出側光信号線1201〜1232に接続する光スイッチング工程(S020)と、光スイッチング工程(S020)により出側光信号線1201〜1232に接続された信号の波長を行き先ノードを特定する波長に変換する又は行き先ノード若しくは発信元ノードを特定する波長を維持する光波長変換工程(S030)と、光波長変換工程(S030)により波長変換された信号又は波長を維持された信号を波長多重化して出力側光通信路m1〜m8に送信する光波長多重工程(S040)とを備える。このように構成すると、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易でノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換方法を提供できる。また、光波長変換工程において波長変換可能であるが、結果的に波長を変換しない場合もある。   In order to solve the above problem, an optical switching method according to an eleventh aspect is an optical switching method of a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a source node is specified by a wavelength as shown in FIG. Then, an optical wavelength separation step (S010) for wavelength-separating the wavelength multiplexed signals received from the input side optical communication paths n1 to n8 into signals to a plurality of incoming optical signal lines 1101 to 1116, and an optical wavelength separation step (S010) The optical switching step (S020) for connecting the signals separated by the incoming optical signal lines 1101 to 1132 to the outgoing optical signal lines 1201 to 1232 toward the destination node, and the outgoing optical signal line 1201 by the optical switching step (S020). Light that converts the wavelength of the signal connected to ˜1232 to a wavelength that identifies the destination node or maintains a wavelength that identifies the destination node or source node A wavelength conversion step (S040) of wavelength-multiplexing the signal subjected to wavelength conversion or the wavelength-maintained signal by the wavelength conversion step (S030) and transmitting the signals to the output side optical communication channels m1 to m8. ). With this configuration, it is possible to provide an optical switching method that does not convert an optical signal into an electrical signal, that is simple in wavelength conversion processing and that has high flexibility in route selection at a node. In addition, although wavelength conversion is possible in the optical wavelength conversion step, the wavelength may not be converted as a result.

また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の光交換方法において、光スイッチング工程(S020)は、入側光信号線1101〜1132からの信号を出側光信号線1201〜1232に交換接続する予定を記憶するスイッチングテーブルを用い、スイッチングテーブルに基づいて光スイッチアレイ50を構成する光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する。このように構成すると、スイッチングテーブルに基づいて規則的にかつ効率良く光スイッチ素子の開閉を制御できる。   The invention described in claim 12 is the optical switching method according to claim 11, wherein the optical switching step (S020) sends signals from the input optical signal lines 1101-1132 to the output optical signal lines 1201-1232. The switching table for storing the exchange connection schedule is used to control the opening / closing of the optical switch elements 50101 to 53232 constituting the optical switch array 50 based on the switching table. If comprised in this way, opening and closing of an optical switch element can be controlled regularly and efficiently based on a switching table.

また、請求項13に記載の光通信方法は、行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式で複数の光交換ノードがネットワーク接続され、光交換ノードにおいて請求項12に記載の光交換方法を用いる光通信方法であって、光交換方法は、光スイッチング工程において、スイッチングテーブルに基づいて、又は搬送波の波長を検出する手段により光交換ノードへの入側光信号線の搬送波から検出された搬送波長とスイッチングテーブルを照合して行き先ノードを求め、当該光交換ノードへの入力信号について求められた行き先ノードが自ノードエリア内にある場合には、当該入力信号を自ノードエリアに取り込み、自ノードエリアから当該光交換ノードへの入力信号に対しては求められた行き先ノードに向かう出側光信号線を選定して、当該入力信号を選定した出側光信号線に送信するようにスイッチング制御する。
ここにおいて自ノードエリアに取り込むとは、自ノードエリアにドロップアウトして、エリア内の下位の局に向けて信号を搬送することをいう。このように構成すると、光交換ノードを有するネットワークに、本発明による光交換方法を用いて、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易でノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光通信方法を提供できる。
The optical communication method according to claim 13 is the optical switching node according to claim 12, wherein a plurality of optical switching nodes are network-connected by a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a source node is specified by a wavelength. An optical communication method using the optical switching method of claim 1, wherein the optical switching method uses a carrier wave of an incoming optical signal line to an optical switching node based on a switching table or by means for detecting a wavelength of the carrier wave in an optical switching step. The destination wavelength is obtained by collating the carrier wavelength detected from the switching table with the switching table, and the destination node obtained for the input signal to the optical switching node is within the own node area. For the input signal from the local node area to the optical switching node Line by selecting and switching control so as to transmit the output side optical signal line selected the input signal.
Here, capturing into the own node area means dropping out to the own node area and carrying a signal toward a lower station in the area. With this configuration, the optical switching method according to the present invention is used for a network having an optical switching node, without converting an optical signal into an electrical signal, with a simple wavelength conversion process, and the flexibility of path selection at the node. An optical communication method with high performance can be provided.

また、請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の光通信方法において、各光交換ノードがループを構成する場合に、検出された行き先ノードが自ノードエリア外にある場合には、当該信号をループの次ノードに通過させるようにスイッチング制御する。
このように構成すると、ループ構成のネットワークにおいて不要な信号の取りこみを回避できる。
The invention according to claim 14 is the optical communication method according to claim 13, wherein when each optical switching node constitutes a loop and the detected destination node is outside its own node area, Switching control is performed so that the signal passes through the next node of the loop.
With this configuration, it is possible to avoid unnecessary signal acquisition in a loop configuration network.

本発明によれば、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が一つの光波長変換手段で実現でき簡易であり、また、各ノードに適用可能な波長が大幅に増えるので、ノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置及び光交換方法を提供できる。   According to the present invention, wavelength conversion processing can be realized with one optical wavelength conversion means without converting an optical signal into an electrical signal, and the wavelength applicable to each node is greatly increased. It is possible to provide an optical switching apparatus and an optical switching method with high flexibility in route selection at a node.

以下に図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図1に第1の実施の形態における光交換装置100の構成例を示す。ここでは入力側光通信路として8本の入力側光ファイバn1〜n8を、出力側光通信路として8本の出力側光ファイバm1〜m8を用い、各入力側光ファイバn1〜n8、各出力側光ファイバm1〜m8の波長多重数を4重とし、光スイッチアレイとして32行×32列アレイ構成の空間分割型光スイッチ50を用いる例を示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a configuration example of an optical switching apparatus 100 according to the first embodiment. Here, eight input side optical fibers n1 to n8 are used as input side optical communication paths, and eight output side optical fibers m1 to m8 are used as output side optical communication paths. An example will be described in which the wavelength division multiplexing number of the side optical fibers m1 to m8 is quadruple and the space division type optical switch 50 having a 32 row × 32 column array configuration is used as the optical switch array.

本実施の形態の通信方式は、行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式である。光ネットワークにおいて光交換装置100が設置される光交換ノードはループトポロジで構成されても良く、スタートポロジで構成されても良い。当該光交換ノードは隣接する各光交換ノードから各入力側光通信路n1〜n8を通して信号を受信し、各出力側光通信路m1〜m8を通して隣接する各光交換ノードに信号を送信する。各入力側光通信路n1〜n8は異なる光交換ノードとの間に設けられていても良く、同じ光交換ノードとの間に重複して設けられていても良い。また、各出力側光通信路m1〜m8は異なる光交換ノードとの間に設けられていても良く、同じ光交換ノードとの間に重複して設けられていても良い。   The communication system of this embodiment is a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a source node is specified by a wavelength. An optical switching node in which the optical switching device 100 is installed in an optical network may be configured with a loop topology or a star topology. The optical switching node receives signals from the adjacent optical switching nodes through the input optical communication paths n1 to n8, and transmits signals to the adjacent optical switching nodes through the output optical communication paths m1 to m8. Each of the input side optical communication paths n1 to n8 may be provided between different optical switching nodes, or may be provided overlapping with the same optical switching node. Further, each of the output side optical communication paths m1 to m8 may be provided between different optical switching nodes, or may be provided overlapping with the same optical switching node.

本実施の形態では、入力側光ファイバn1は波長λ1〜λ4の信号を、入力側光ファイバn2は波長λ5〜λ8の信号を、・・・、入力側光ファイバn8は波長λ29〜λ32の信号をそれぞれ4重化している。101〜108は光波長分離手段としての光波長分離モジュールで、光波長分離モジュール101は入力側光ファイバn1を搬送される波長λ1〜λ4の信号をλ1〜λ4に波長分離し、波長λ1の信号は入側光導波路1101に、波長λ2の信号は入側光導波路1102に、・・・、波長λ4の信号は入側光導波路1104に送出される。光波長分離手段として、例えばアレイ導波路グレーティング素子又はアレイ導波路回折格子を使用可能である。これらはプレーナ光波回路を用いて平面に集積でき、1素子で例えば100波に分波又は合波可能であり(例えば、「256チャンネルアレイ導波路回折格子型波長合分波モジュール」、NTTフォトニクス研究所研究成果の紹介6−3,2003年、参照)、さらにモジュール化すると取り扱いに便利である。   In this embodiment, the input side optical fiber n1 is a signal of wavelengths λ1 to λ4, the input side optical fiber n2 is a signal of wavelengths λ5 to λ8,..., And the input side optical fiber n8 is a signal of wavelengths λ29 to λ32. Each is quadruple. Reference numerals 101 to 108 denote optical wavelength separation modules as optical wavelength separation means, and the optical wavelength separation module 101 wavelength-separates the signals of wavelengths λ1 to λ4 carried on the input side optical fiber n1 into λ1 to λ4, and signals of wavelength λ1. Are sent to the incoming optical waveguide 1101, the signal of wavelength λ2 is sent to the incoming optical waveguide 1102,..., And the signal of wavelength λ4 is sent to the incoming optical waveguide 1104. As the optical wavelength separation means, for example, an arrayed waveguide grating element or an arrayed waveguide diffraction grating can be used. These can be integrated in a plane using a planar lightwave circuit, and can be demultiplexed or multiplexed into, for example, 100 waves with one element (for example, “256 channel arrayed waveguide grating type wavelength multiplexing / demultiplexing module”, NTT Photonics Research) Introducing the research results 6-3, 2003), modularization is convenient.

空間分割型光スイッチ50において、光スイッチ素子50101〜53232は入側光導波路1101〜1132と、出側光導波路1201〜1232とのクロスポイントに平面的空間に並べて配置され、入側光導波路1101〜1132と出側光導波路1201〜1232とをスイッチング接続する。これらの光スイッチ素子50101〜53232のうち、例えば○で表示された光スイッチ素子50102はスイッチオンの状態すなわち入側光導波路1101と出側光導波路1202とが接続された状態を示しており、同様に○で表示された光スイッチ素子50229はスイッチオンの状態すなわち入側光導波路1102と出側光導波路1229とが接続された状態を示しており、また、例えば○で表示されていない光スイッチ素子50101はスイッチオフの状態すなわち入側光導波路1101と出側光導波路1201とが接続されていない状態を示しており、その他の光スイッチ素子についても同様の表記がされている。光スイッチングアレイ50を構成する光スイッチ素子50101〜53232として例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)光スイッチ素子を使用可能である。MEMSチップは光スイッチングアレイを小型化、高集積化でき、例えば隣接スイッチ間隔を500μm、16個のスイッチを1cm×2cmに集積可能である(例えば、「MEMS光スイッチ(MEMCROSTM)の開発」、片山誠他、SEIテクニカルレビュー第161号、P32〜36、2002年9月 参照)。また、マイクロエレクトロニクス技術を使用して高精度のスイッチ素子を製作可能である。 In the space division type optical switch 50, the optical switch elements 50101 to 53232 are arranged in a planar space at the cross points of the input side optical waveguides 1101 to 1132 and the output side optical waveguides 1201 to 1232, and the input side optical waveguides 1101 to 1101 are arranged. 1132 and the outgoing optical waveguides 1201 to 1232 are switching-connected. Among these optical switch elements 50101 to 53232, for example, an optical switch element 50102 indicated by a circle indicates a switch-on state, that is, a state where the input side optical waveguide 1101 and the output side optical waveguide 1202 are connected. An optical switch element 50229 indicated by a circle indicates a switch-on state, that is, a state where the input side optical waveguide 1102 and the output side optical waveguide 1229 are connected. For example, an optical switch element not indicated by a circle Reference numeral 50101 denotes a switch-off state, that is, a state where the input-side optical waveguide 1101 and the output-side optical waveguide 1201 are not connected, and the same notation is used for other optical switch elements. As the optical switch elements 50101 to 53232 constituting the optical switching array 50, for example, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) optical switch elements can be used. The MEMS chip can downsize and highly integrate an optical switching array. For example, an adjacent switch interval is 500 μm, and 16 switches can be integrated in 1 cm × 2 cm (for example, “development of MEMS optical switch (MEMCROS )”, (See Makoto Katayama et al., SEI Technical Review No. 161, P32-36, September 2002). In addition, it is possible to manufacture a highly accurate switch element using microelectronic technology.

60は光スイッチングアレイとしての空間分割型光スイッチ50における32×32のクロスポイントに配置された光スイッチ素子50101〜53232の開閉(オンオフ)を制御するスイッチング制御手段であり、スイッチング制御手段60からの制御信号は入出力信号とは別の図示しない制御信号線により各光スイッチ素子50101〜53232に伝送される。スイッチング制御手段60はスイッチングテーブルを有し、スイッチングテーブルは各光スイッチ素子50101〜53232の開閉を時間の関数として記憶し、スイッチング制御手段60はスイッチングテーブルに基づいて各光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する。   Reference numeral 60 denotes switching control means for controlling opening / closing (ON / OFF) of the optical switch elements 50101 to 53232 arranged at 32 × 32 cross points in the space division type optical switch 50 as an optical switching array. The control signal is transmitted to each of the optical switch elements 50101 to 53232 through a control signal line (not shown) different from the input / output signal. The switching control means 60 has a switching table, and the switching table stores the opening and closing of each optical switch element 50101 to 53232 as a function of time. The switching control means 60 opens and closes each optical switching element 50101 to 53232 based on the switching table. To control.

図2にスイッチングテーブルの例を示す。時間t1〜t2において、入力側光通信路n1〜n8と入側光信号線の波長λ1〜λ32を行とし、出力側光通信路m1〜m8と出側光信号線の波長λ1〜λ32を列として、クロスポイントに位置する各光スイッチ素子50101〜53232の開閉を0(開:オフ)、1(閉:オン)で示している。この開閉の内容は図1に対応する。この際に、各入側光導波路1101〜1132につき1つのクロスポイントの光スイッチ素子のみがオンになり、各出側光導波路1201〜1232につき1つのクロスポイントの光スイッチ素子のみがオンになるように制御される。すなわち、任意の1つの入側光導波路への入力信号はいずれか1つの出側光導波路のみに接続され、送出される。したがって、本実施の形態では同時に32個以下の光スイッチ素子がオンになり、32を超える数の光スイッチ素子がオンになることはない。   FIG. 2 shows an example of the switching table. At times t1 to t2, the input-side optical communication paths n1 to n8 and the wavelengths λ1 to λ32 of the input-side optical signal lines are used as rows, and the output-side optical communication paths m1 to m8 and the wavelengths λ1 to λ32 of the output-side optical signal lines are arranged. As shown, open / close of each optical switch element 50101 to 53232 located at the cross point is indicated by 0 (open: off) and 1 (closed: on). The contents of this opening and closing correspond to FIG. At this time, only one cross-point optical switch element is turned on for each of the input-side optical waveguides 1101 to 1132, and only one cross-point optical switch element is turned on for each of the output-side optical waveguides 1201 to 1232. To be controlled. That is, an input signal to any one input optical waveguide is connected to only one output optical waveguide and sent out. Therefore, in this embodiment, 32 or less optical switch elements are turned on at the same time, and more than 32 optical switch elements are never turned on.

図1に戻り、1301〜1332は光波長変換手段としての光波長変換モジュールで、出側光導波路1201〜1232途中の光スイッチアレイ50の出力側に挿入されて、出側光導波路1201〜1232の光スイッチ素子側から信号を入力して、波長を変換して同じ出側光導波路1201〜1232の光スイッチ素子と反対側に出力する。例えば光波長変換モジュール1302は出側光導波路1202内の光スイッチ素子50102側の波長λ1の信号を出側光導波路1202について行き先を特定する波長λ2の信号に変換して光スイッチ素子50102と反対側に出力し、光波長変換モジュール1329は出側光導波路1229内の光スイッチ素子50229側の波長λ2の信号を出側光導波路1229について行き先を特定する波長λ29の信号に変換して光スイッチ素子50229と反対側に出力する。他の光波長変換モジュールについても同様に出側光導波路内の光スイッチ素子側の信号を出側光導波路について行き先を特定する波長の信号に変換して光スイッチ素子と反対側に出力する。なお、ここでの波長変換は行き先若しくは発信元を特定する波長をそのまま維持し、結果的に波長を変換しない場合も含むものとする。光波長変換素子として例えばマルチQPM−LN(擬似位相整合LiNbO:quasi−phase matched LiNbO)波長変換素子を使用できる。例えば2段階の励起光を用い、励起光波長の組み合わせにより、1515〜1545nm間で約10通りの波長に変換可能である(例えば、「マルチQPM−LN波長変換素子を用いた可変光周波数シフタ」、NTTフォトニクス研究所研究成果の紹介 光信号処理技術−5,2005年、参照)。さらにモジュール化すると取り扱いに便利である。   Returning to FIG. 1, reference numerals 1301 to 1332 denote optical wavelength conversion modules as optical wavelength conversion means, which are inserted on the output side of the optical switch array 50 in the middle of the output side optical waveguides 1201 to 1232, and are connected to the output side optical waveguides 1201 to 1232. A signal is input from the optical switch element side, the wavelength is converted, and the signal is output to the opposite side to the optical switch element of the same output optical waveguides 1201 to 1232. For example, the optical wavelength conversion module 1302 converts the signal of the wavelength λ1 on the optical switch element 50102 side in the outgoing optical waveguide 1202 into a signal of the wavelength λ2 that specifies the destination for the outgoing optical waveguide 1202, and is opposite to the optical switch element 50102. The optical wavelength conversion module 1329 converts the signal of wavelength λ 2 on the optical switch element 50229 side in the output optical waveguide 1229 into a signal of wavelength λ 29 that specifies the destination for the output optical waveguide 1229, and converts the signal to the optical switch element 50229. And output to the opposite side. Similarly for the other optical wavelength conversion modules, the signal on the optical switch element side in the output optical waveguide is converted into a signal having a wavelength for specifying the destination for the output optical waveguide and output to the opposite side of the optical switch element. The wavelength conversion here includes a case where the wavelength specifying the destination or the transmission source is maintained as it is, and as a result, the wavelength is not converted. For example, a multi-QPM-LN (quasi-phase matched LiNbO) wavelength conversion element can be used as the optical wavelength conversion element. For example, it is possible to convert to about 10 different wavelengths between 1515 and 1545 nm using a combination of excitation light wavelengths using two stages of excitation light (for example, “variable optical frequency shifter using multi-QPM-LN wavelength conversion element”) , Introduction of NTT Photonics Laboratories research results Optical signal processing technology-5, 2005, see). Further modularization is convenient for handling.

111〜118は光波長多重手段としての光波長多重モジュールで、出側光導波路1201〜1232上の信号を多重化して、各出力側光ファイバm1〜m8に送出する。光波長多重モジュール111は、4つの出側光導波路1201〜1204からの信号を多重化して出力側光ファイバm1に、光波長多重モジュール112は、4つの出側光導波路1205〜1208からの信号を多重化して出力側光ファイバm2に、・・・、光波長多重モジュール118は、4つの出側光導波路1229〜1232からの信号を多重化して出力側光ファイバm8に送出する。光波長多重化手段として、例えばアレイ導波路グレーティング素子又はアレイ導波路回折格子を使用可能である。これらはプレーナ光波回路を用いて平面に集積でき、1素子で例えば100波に分波又は合波可能であり(例えば、「MEMS光スイッチ(MEMCROSTM)の開発」、片山誠他、SEIテクニカルレビュー第161号、P32〜36、2002年9月 参照)、さらにモジュール化すると取り扱いに便利である。 Reference numerals 111 to 118 denote optical wavelength multiplexing modules as optical wavelength multiplexing means, which multiplex signals on the output side optical waveguides 1201 to 1232 and send them to the output side optical fibers m1 to m8. The optical wavelength multiplexing module 111 multiplexes the signals from the four output optical waveguides 1201 to 1204 to the output side optical fiber m1, and the optical wavelength multiplexing module 112 receives the signals from the four output optical waveguides 1205 to 1208. The optical wavelength multiplexing module 118 multiplexes the signals from the four output optical waveguides 1229 to 1232 and sends them to the output optical fiber m8. As the optical wavelength multiplexing means, for example, an arrayed waveguide grating element or an arrayed waveguide diffraction grating can be used. These can be integrated in a plane using a planar lightwave circuit, and can be demultiplexed or combined into, for example, 100 waves with one element (for example, “development of MEMS optical switch (MEMCROS )”, Makoto Katayama et al., SEI Technical Review 161, P32-36, September 2002)), and modularization is convenient.

また、光入力信号線、光出力信号線として光導波路を使用すると、光集積回路技術を用いて平面に集積でき、MEMSチップやアレイ導波路グレーティング素子又はアレイ導波路回折格子モジュールにも形成可能となり好適である。また、入力側光通信路、出力側光通信路として光ファイバを使用すると、離れた光交換ノード間を低損失で多重通信接続するのに好適である。また、ネットワークでは、全ての光交換ノードのスイッチング制御手段を統括する制御手段が必要であるが、いずれかの基地局或はいずれかの光交換ノードに設置されれば良い。また、複数の基地局或は複数の光交換ノードに設置されて分散制御を行なっても良い。統括する制御手段及び各スイッチング制御手段との間には共通信号線を設けて相互に情報交換可能とする。   In addition, when optical waveguides are used as optical input signal lines and optical output signal lines, they can be integrated on a plane using optical integrated circuit technology, and can be formed on MEMS chips, arrayed waveguide grating elements, or arrayed waveguide grating modules. Is preferred. In addition, if optical fibers are used as the input side optical communication path and the output side optical communication path, it is suitable for multiplex communication connection between remote optical switching nodes with low loss. In addition, in the network, a control unit that supervises the switching control unit of all the optical switching nodes is necessary, but it may be installed in any one of the base stations or any one of the optical switching nodes. Alternatively, distributed control may be performed by installing in a plurality of base stations or a plurality of optical switching nodes. A common signal line is provided between the overall control means and each switching control means to exchange information with each other.

図3に本実施の形態における光交換方法の処理フロー例を示す。例えば、入力側光通信路としての入力側光ファイバn1を搬送される波長λ1の信号は、光波長分離手段としての光波長分離モジュール101にて機械的に波長分離され、光入力信号線としての入側光導波路1101に送出される(光波長分離工程:ステップS010)。次に光スイッチアレイとしての空間分割型光スイッチ50において、スイッチング制御手段60の制御により、例えば光スイッチ素子50102が時間t1〜t2でオンになり、入側光導波路1101上の波長λ1の信号は光出力信号線としての出側光導波路1202に送出される(光スイッチング工程:ステップS020)。スイッチング制御手段60はスイッチングテーブルを有し、スイッチングテーブルには各光スイッチ素子50101〜53232について開閉が時間の関数として記録されており、スイッチング制御手段60はこのスイッチングテーブルに記録された情報に基いて、図示しない制御信号線を介して各光スイッチ素子50101〜53232を制御する。次に、光波長変換手段としての光波長変換モジュール1302において、出側光導波路1202内の波長λ1の信号を出側光導波路1202について行き先ノードを特定する波長λ2の信号に変換する(光波長変換工程:S030)。次に、光波長多重手段としての光波長多重モジュール111にて、4つの出側光導波路1201〜1204からの信号を多重化して出力側光ファイバm1に送出する(光波長多重工程:S040)。   FIG. 3 shows an example of a processing flow of the optical switching method in the present embodiment. For example, a signal having a wavelength λ1 conveyed through an input-side optical fiber n1 serving as an input-side optical communication path is mechanically wavelength-separated by an optical wavelength separation module 101 serving as an optical wavelength separation unit, and is used as an optical input signal line. The light is sent to the input side optical waveguide 1101 (optical wavelength separation step: step S010). Next, in the space division type optical switch 50 as an optical switch array, for example, the optical switch element 50102 is turned on at time t1 to t2 under the control of the switching control means 60, and the signal of the wavelength λ1 on the input side optical waveguide 1101 is It is sent out to the output side optical waveguide 1202 as an optical output signal line (optical switching process: step S020). The switching control means 60 has a switching table, and the switching is recorded as a function of time for each of the optical switch elements 50101 to 53232, and the switching control means 60 is based on the information recorded in this switching table. The optical switch elements 50101 to 53232 are controlled through control signal lines (not shown). Next, in the optical wavelength conversion module 1302 as the optical wavelength conversion means, the signal of the wavelength λ1 in the output optical waveguide 1202 is converted into the signal of the wavelength λ2 that specifies the destination node for the output optical waveguide 1202 (optical wavelength conversion). Step: S030). Next, the optical wavelength multiplexing module 111 as the optical wavelength multiplexing means multiplexes the signals from the four output side optical waveguides 1201 to 1204 and sends them to the output side optical fiber m1 (optical wavelength multiplexing step: S040).

また例えば、入力側光ファイバn1を搬送される波長λ2の信号は、光波長分離モジュール101にて機械的に波長分離され、入側光導波路1102に送出される(ステップS010)。次に空間分割型光スイッチ50において、スイッチング制御手段60の制御により例えば光スイッチ素子50229が時間t1〜t2でオンになり、入側光導波路1102上の波長λ2の信号は出側光導波路1229に送出される(ステップS020)。次に、光波長変換モジュール1329において、出側光導波路1229上の波長λ2の信号を出側光導波路1229について行き先ノードに対応する波長λ29の信号に変換する(S030)。次に、光波長多重モジュール118にて、4つの出側光導波路1229〜1232からの信号を多重化して出力側光ファイバm8に送出する(S040)。他の任意の波長の入力信号についても同様に、波長分離、スイッチング接続、波長変換、波長多重されて、いずれかの出力側光通信路に所定の波長の出力信号として送出される。なお、光波長変換工程では結果的に元の波長が維持される場合もある。   Further, for example, the signal of wavelength λ2 carried through the input-side optical fiber n1 is mechanically wavelength-separated by the optical wavelength separation module 101 and sent to the input-side optical waveguide 1102 (step S010). Next, in the space division type optical switch 50, for example, the optical switch element 50229 is turned on at time t1 to t2 by the control of the switching control means 60, and the signal of wavelength λ2 on the input side optical waveguide 1102 is sent to the output side optical waveguide 1229. It is sent out (step S020). Next, the optical wavelength conversion module 1329 converts the signal of wavelength λ2 on the output optical waveguide 1229 into a signal of wavelength λ29 corresponding to the destination node for the output optical waveguide 1229 (S030). Next, the optical wavelength multiplexing module 118 multiplexes signals from the four output optical waveguides 1229 to 1232 and sends them to the output optical fiber m8 (S040). Similarly, input signals of other arbitrary wavelengths are wavelength-separated, switching-connected, wavelength-converted, and wavelength-multiplexed, and transmitted as output signals of a predetermined wavelength to any output-side optical communication path. As a result, the original wavelength may be maintained in the optical wavelength conversion step.

図1の光交換ノードを東京中央局と仮定し、図4に光ファイバ、信号線、発信元ノード又は行き先を特定する波長と中央局、地方局の関係を示す。発信元は入力側光ファイバn1〜n8に対応する発信元(東京中央局、大阪中央局、・・・、札幌中央局)と、入側光信号線1101〜1132に対応する発信元(東京地方局、八王子地方局、・・・、帯広地方局)の2段に表示され、行き先は出力側光ファイバm1〜m8に対応する行き先(東京中央局、大阪中央局、・・・、札幌中央局)と、出側光信号線1201〜1232に対応する行き先(東京地方局、八王子地方局、・・・、帯広地方局)の2段に表示されている。東京中央局エリア内の4地方局からは入力側光ファイバn1により波長λ1〜λ4の信号が多重化されて入力され、東京中央局エリア内へは出力側光ファイバm1により波長λ1〜λ4の信号が多重化されて出力される。また、大阪中央局とは波長λ5〜λ8の信号が多重化されて、入力側光ファイバn2により入力され、出力側光ファイバm2により出力され、・・・、札幌中央局とは波長λ29〜λ32の信号が多重化されて、入力側光ファイバn8により入力され、出力側光ファイバm8により出力される。図1及び図4では、各局間を往来する信号の波長は特定されているが、これらの波長を任意に変更して搬送することも可能である。図2のスイッチグテーブルによれば、時間t1〜t2において、東京中央局エリア内からの信号のうち、八王子地方局からの波長λ2の信号は当該ノードからアッドされ、札幌地方局への波長λ29の波長に変換されて次ノードである札幌中央局に搬送される。また、大阪地方局からの波長λ5の信号は当該ノードにおいてさいたま地方局への波長λ4の信号に変換されて東京中央局エリア内にドロップされる。東京中央局エリア内の東京地方局からの波長λ1の信号は八王子地方局への波長λ2の信号に変換される。東京中央局エリア内外の他の地方局からの信号も、スイッチグテーブルに記憶されたスイッチング情報に基づいてスイッチングされ、波長変換されて次ノードに搬送される。   Assuming that the optical switching node in FIG. 1 is the Tokyo central office, FIG. 4 shows the relationship between the wavelengths specifying the optical fiber, signal line, source node or destination, the central office, and the local office. The transmission source is a transmission source corresponding to the input side optical fibers n1 to n8 (Tokyo central office, Osaka central office,..., Sapporo central office) and a transmission source corresponding to the input side optical signal lines 1101 to 1132 (Tokyo region). Station, Hachioji Regional Station, ..., Obihiro Regional Station), destinations corresponding to the output side optical fibers m1 to m8 (Tokyo Central Office, Osaka Central Office, ..., Sapporo Central Office) ) And destinations corresponding to the outgoing optical signal lines 1201 to 1232 (Tokyo local station, Hachioji local station,..., Obihiro local station). Signals of wavelengths λ1 to λ4 are multiplexed and input from the four local stations in the Tokyo central office area by the input side optical fiber n1, and signals of wavelengths λ1 to λ4 are input to the Tokyo central office area by the output side optical fiber m1. Are multiplexed and output. In addition, signals with wavelengths λ5 to λ8 are multiplexed with the Osaka central office, input through the input side optical fiber n2, and output through the output side optical fiber m2,... With the Sapporo central office, wavelengths λ29 to λ32 Are multiplexed, input through the input side optical fiber n8, and output through the output side optical fiber m8. In FIG. 1 and FIG. 4, the wavelengths of signals traveling between the stations are specified. However, these wavelengths can be arbitrarily changed and transported. According to the switching table of FIG. 2, among the signals from the Tokyo central office area, the signal of wavelength λ2 from the Hachioji local station is added from the node and the wavelength λ29 to the Sapporo local station from time t1 to t2. The wavelength is converted to the next wavelength and transported to the next node, the Sapporo Central Office. Also, the signal of wavelength λ5 from the Osaka local station is converted into a signal of wavelength λ4 to the Saitama local station at the node and dropped into the Tokyo central office area. A signal of wavelength λ1 from the Tokyo local station in the Tokyo central station area is converted into a signal of wavelength λ2 to the Hachioji local station. Signals from other local stations inside and outside the Tokyo central office area are also switched based on the switching information stored in the switching table, wavelength-converted, and conveyed to the next node.

個々の信号の最終行き先ノードはスイッチング制御手段を統括する制御手段(図示しない)が把握し、ネットワーク全体のトラフィックを解析して、各信号の経路と各光交換ノードにおけるスイッチング制御データを決定し、スイッチング制御データは共通信号線を介して各ノードのスイッチング制御手段に伝達され、各ノードのスイッチングテーブルに時間の関数として記憶される。その後、各光交換ノードに配置されたスイッチング制御手段は自己のスイッチングテーブルを参照しながらスイッチングアレイ50の光スイッチ素子を制御する。   The final destination node of each signal is grasped by a control unit (not shown) that controls the switching control unit, analyzes the traffic of the entire network, determines the path of each signal and the switching control data in each optical switching node, The switching control data is transmitted to the switching control means of each node via the common signal line, and stored as a function of time in the switching table of each node. Thereafter, the switching control means arranged at each optical switching node controls the optical switch elements of the switching array 50 while referring to its own switching table.

このように本実施の形態によれば、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が一つの光波長変換手段で実現でき簡易であり、また、各ノードに適用可能な波長が大幅に増えるので、ノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置及び光交換方法を提供できる。   As described above, according to the present embodiment, the wavelength conversion process can be realized by one optical wavelength conversion means without converting the optical signal into an electric signal, and the wavelength applicable to each node is simple. Therefore, it is possible to provide an optical switching apparatus and an optical switching method with high flexibility in route selection at a node.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、スイッチングテーブルは各光スイッチ素子の開閉を時間の関数として記憶する例を説明したが、第2の実施の形態では、光スイッチアレイに入力される信号の搬送波から搬送波長を検出する搬送波長検出手段を備え、スイッチング制御手段は、搬送波長検出手段が検出した搬送波長をスイッチングテーブルと照合して光スイッチ素子の開閉を制御する例を説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, an example in which the switching table stores the opening / closing of each optical switch element as a function of time has been described. However, in the second embodiment, the carrier wave of the signal input to the optical switch array is subtracted from the carrier wave. A description will be given of an example in which carrier wavelength detection means for detecting the length is provided, and the switching control means controls the opening / closing of the optical switch element by comparing the carrier wavelength detected by the carrier wavelength detection means with the switching table.

図5に第2の実施の形態における光交換装置100Aの構成例を示す。なお図1と同じ部位については同じ符号を付して重複する説明を省略する。搬送波長検出手段1401〜1432は入側光信号線としての入側光導波路1101〜1132途中の光スイッチアレイ50の入力側に挿入されて、入側光導波路1101〜1132に入力された搬送波から搬送波の波長を検出し、スイッチング制御手段60に通知する。スイッチングテーブルは入側光信号線1101〜1132、入側光信号線1101〜1132の搬送波長、当該入側光信号線1101〜1132を接続すべき出側光信号線1201〜1232及び出側光信号線1201〜1232の搬送波長の関係を記憶し、スイッチング制御手段60は搬送波長検出手段1401〜1432が検出した搬送波の波長をスイッチングテーブルと照合して光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する。   FIG. 5 shows a configuration example of an optical switching apparatus 100A according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the site | part same as FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The carrier wavelength detectors 1401 to 1432 are inserted into the input side of the optical switch array 50 in the middle of the input optical waveguides 1101 to 1132 as input optical signal lines, and are transmitted from the carrier wave input to the input optical waveguides 1101 to 1132. Is detected and notified to the switching control means 60. The switching table includes incoming optical signal lines 1101 to 1132, carrier wavelengths of the incoming optical signal lines 1101 to 1132, outgoing optical signal lines 1201 to 1232 and outgoing optical signals to which the incoming optical signal lines 1101 to 1132 are connected. The relationship between the carrier wavelengths of the lines 1201 to 1232 is stored, and the switching control means 60 controls the opening and closing of the optical switch elements 50101 to 53232 by comparing the wavelength of the carrier wave detected by the carrier wavelength detection means 1401 to 1432 with the switching table.

図5の光交換ノードを東京中央局と仮定し、入力側光ファイバn1〜n8、出力側光ファイバm1〜m8、入側光信号線1101〜1132、出側光信号線1201〜1232、発信元ノード又は行き先を特定する波長λ1〜λ32と中央局、地方局の関係は図4に記載の関係にあるものとする。東京中央局エリア内からは入力側光ファイバn1により波長λ1〜λ4の信号が多重化されて入力され、東京中央局エリア内へは出力側光ファイバm1により波長λ1〜λ4の信号が多重化されて出力される。また、大阪中央局とは波長λ5〜λ8の信号が多重化されて、入力側光ファイバn2により入力され、出力側光ファイバm2により出力され、・・・、札幌中央局とは波長λ29〜λ32の信号が多重化されて、入力側光ファイバn8により入力され、出力側光ファイバm8により出力される。この場合のアップ、ドロップ、クロスコネクトは結果として第1の実施の形態と同様である。   Assuming that the optical switching node in FIG. 5 is the Tokyo central office, input side optical fibers n1 to n8, output side optical fibers m1 to m8, input side optical signal lines 1101 to 1132, output side optical signal lines 1201 to 1232, transmission source It is assumed that the relationship between the wavelengths λ1 to λ32 specifying the node or the destination and the central station and the local station is as shown in FIG. From the Tokyo central office area, signals of wavelengths λ1 to λ4 are multiplexed and inputted by the input side optical fiber n1, and signals of wavelengths λ1 to λ4 are multiplexed by the output side optical fiber m1 to the Tokyo central office area. Is output. In addition, signals with wavelengths λ5 to λ8 are multiplexed with the Osaka central office, input through the input side optical fiber n2, and output through the output side optical fiber m2,... With the Sapporo central office, wavelengths λ29 to λ32 Are multiplexed, input through the input side optical fiber n8, and output through the output side optical fiber m8. As a result, the up, drop, and cross connect in this case are the same as those in the first embodiment.

図6にスイッチングテーブルの例を示す。行は入力側、列は出力側を示すテーブルである。テーブルには時間が記載されその他に、入力側に、入力側光通信路n1〜n8、発信元、入側光信号線1101〜1132、搬送波長、特定種別(搬送波長が特定するものが発信元か行き先かを区別する)が示されている。このうち、時間、搬送波長、特定種別が可変である。発信元は入力側光通信路n1〜n8に対応する発信元(東京中央局、大阪中央局、・・・、札幌中央局)と、入側光信号線1101〜1132の対応する発信元(東京地方局、八王子地方局、・・・、帯広地方局)の2段に表示されている。特定種別は、発信元を特定するときは0、行き先を特定するときは1とする。λ1〜λ4の搬送波長は東京中央局エリア内の4地方局から東京中央局への搬送波の波長、λ5〜λ32の搬送波長は各中央局〜東京中央局への搬送波長である。特定種別が0の場合には搬送波長は発信元を表わす。搬送波長が発信元波長と異なる場合、例えば通常は奈良地方局からの通信に使用される入側光信号線1108は特定種別が0で福岡地方局(特定する波長λ13)を発信元とする通信に使用されており、通常は名古屋地方局からの通信に使用される入側光信号線1109は特定種別が1で金沢地方局(特定する波長λ21)を行き先とする通信に使用されていることを意味する。   FIG. 6 shows an example of the switching table. A row is a table indicating an input side, and a column is a table indicating an output side. In addition to the time described in the table, on the input side, the input side optical communication paths n1 to n8, the transmission source, the input side optical signal lines 1101 to 1132, the carrier wavelength, and the specific type (the one specified by the carrier wavelength is the transmission source Or the destination). Among these, time, carrier wavelength, and specific type are variable. The transmission sources are the transmission sources (Tokyo central office, Osaka central office,..., Sapporo central office) corresponding to the input side optical communication channels n1 to n8, and the corresponding transmission sources (Tokyo, Tokyo). (Local station, Hachioji local station, ..., Obihiro local station). The specific type is 0 when specifying the source, and 1 when specifying the destination. The carrier wavelengths λ1 to λ4 are the wavelengths of the carrier waves from the four local stations in the Tokyo central office area to the Tokyo central office, and the carrier wavelengths λ5 to λ32 are the carrier wavelengths to the central offices to the Tokyo central office. When the specific type is 0, the carrier wavelength represents the source. When the carrier wavelength is different from the source wavelength, for example, the incoming optical signal line 1108 that is normally used for communication from the Nara local station is a communication whose source is the Fukuoka local station (specified wavelength λ13) having a specific type of 0. The incoming optical signal line 1109, which is normally used for communications from the Nagoya local station, is used for communications with the specific type 1 and the destination being the Kanazawa local station (specified wavelength λ21). Means.

出力側には、出力側光通信路m1〜m8、行き先、出側光信号線1201〜1232、搬送波長、特定種別、最終行き先が示されている。このうち、搬送波長、特定種別、最終行き先が可変である。行き先は出力側光通信路m1〜m8に対応する行き先(東京中央局、大阪中央局、・・・、札幌中央局)と、出側光信号線1201〜1232に対応する行き先(東京地方局、八王子地方局、・・・、帯広地方局)の2段に表示されている。特定種別は、発信元を特定するときは0、行き先を特定するときは1とする。λ1〜λ4の搬送波長は東京中央局から東京中央局エリア内の4地方局への搬送波の波長、λ5〜λ32の搬送波長は東京中央局〜各中央局への搬送波長である。特定種別が1の場合には搬送波長は行き先を表わす。搬送波長が行き先波長と異なる場合、例えば通常は奈良地方局への通信に使用される出側光信号線1208は特定種別が0で仙台地方局(特定する波長λ25)を発信元とする通信に使用されており、通常は仙台地方局への通信に使用される出側光信号線1225は特定種別が1で札幌地方局(特定する波長λ29)を行き先とする通信に使用されていることを意味する。搬送波長で特定される行き先が最終行き先と異なる場合には、ネットワークでは全ての光交換ノードのスイッチング制御手段を統括する制御手段や信号が経由するいずれかのスイッチングテーブルなどで最終行き先を把握しておく必要がある。本実施の形態では各スイッチングテーブルで行き先が最終行き先と異なる場合には、最終行き先を併せて表示している。例えば、行き先が奈良、仙台、旭川の欄に最終行き先として福岡、札幌、稚内を表示している。図6のスイッチングテーブルでは、入力側光通信路n1〜n8と入側光信号線の波長λ1〜λ32を行とし、出力側光通信路m1〜m8と出側光信号線の波長λ1〜λ32を列として、クロスポイントに位置する各光スイッチ素子50101〜53232の開閉を0(開:オフ)、1(閉:オン)で示している。この開閉の内容はほぼ図5に対応する。   On the output side, output side optical communication paths m1 to m8, destination, output side optical signal lines 1201 to 1232, carrier wavelength, specific type, and final destination are shown. Among these, the carrier wavelength, the specific type, and the final destination are variable. The destination corresponds to the output side optical communication paths m1 to m8 (Tokyo central station, Osaka central station,..., Sapporo central station) and the destination corresponding to the output side optical signal lines 1201 to 1232 (Tokyo local station, Hachioji Regional Station, ..., Obihiro Regional Station). The specific type is 0 when specifying the source, and 1 when specifying the destination. The carrier wavelengths λ1 to λ4 are the wavelengths of the carrier waves from the Tokyo central office to the four local stations in the Tokyo central office area, and the carrier wavelengths λ5 to λ32 are the carrier wavelengths from the Tokyo central office to each central station. When the specific type is 1, the carrier wavelength represents the destination. When the carrier wavelength is different from the destination wavelength, for example, the outgoing optical signal line 1208 that is normally used for communication to the Nara local station is used for communication in which the specific type is 0 and the source is the Sendai local station (specified wavelength λ25). The outgoing optical signal line 1225 that is normally used for communication to the Sendai local station is specified as 1 and is used for communication with the Sapporo local station (specified wavelength λ29) as the destination. means. If the destination specified by the carrier wavelength is different from the final destination, the network uses the control means that supervises the switching control means of all optical switching nodes or the switching table through which the signal passes to determine the final destination. It is necessary to keep. In the present embodiment, when the destination is different from the final destination in each switching table, the final destination is also displayed. For example, Fukuoka, Sapporo, and Wakkanai are displayed as final destinations in the columns of destinations Nara, Sendai, and Asahikawa. In the switching table of FIG. 6, the input side optical communication paths n1 to n8 and the wavelengths λ1 to λ32 of the input side optical signal lines are arranged in rows, and the wavelengths λ1 to λ32 of the output side optical communication paths m1 to m8 and the output side optical signal lines are set. As columns, open / close of each of the optical switch elements 50101 to 53232 positioned at the cross point is indicated by 0 (open: off) and 1 (closed: on). The contents of this opening and closing substantially correspond to FIG.

搬送波長検出手段1401〜1432は分光波長計などを使用でき、搬送波長の波長を検出する。この場合、スイッチングテーブルの特定種別と照合して、搬送波の波長が行き先を特定する場合には直接搬送波長から行き先を求め、発信元を特定する場合にはスイッチングテーブルを照合して、そのクロスポイント(表示が1)から行き先及び搬送波の波長を求める。この場合には、搬送波の波長を発信元を特定する波長から行き先を特定する波長に変更し、光波長変換モジュール1301〜1332で波長の変換を行なうこととなる。ただし、発信元の波長をそのまま維持し、波長変換を行なわない場合もある。また、搬送波長の検出は入側光信号線に入力前に(すなわち搬送波長検出手段を光波長分離手段の前に挿入して)検出しても良く、入力後に検出しても良い。このように、各入力信号の搬送波長を検出して、スイッチングテーブルと照合して行き先ノードを求め、各入側光導波路1101〜1132を接続すべき出側光導波路1201〜1232に接続することができる。また、各入力信号の搬送波長から行き先を求めて光スイッチ素子の開閉を制御するので、交換先の確実性を高くできる。   The carrier wavelength detection means 1401 to 1432 can use a spectroscopic wavelength meter or the like, and detects the wavelength of the carrier wavelength. In this case, when the carrier wave wavelength specifies the destination by collating with a specific type of the switching table, the destination is obtained directly from the carrier wavelength, and when the source is identified, the switching table is collated and the crosspoint is determined. The destination and the wavelength of the carrier wave are obtained from (display is 1). In this case, the wavelength of the carrier wave is changed from the wavelength specifying the transmission source to the wavelength specifying the destination, and the wavelength conversion is performed by the optical wavelength conversion modules 1301 to 1332. However, there are cases where the wavelength of the transmission source is maintained as it is and wavelength conversion is not performed. Further, the detection of the carrier wavelength may be detected before input to the incoming optical signal line (that is, the carrier wavelength detection means is inserted before the optical wavelength separation means), or may be detected after input. In this way, the carrier wavelength of each input signal is detected, the destination node is obtained by collating with the switching table, and each of the input side optical waveguides 1101 to 1132 can be connected to the output side optical waveguides 1201 to 1232. it can. In addition, since the destination is determined from the carrier wavelength of each input signal and the opening and closing of the optical switch element is controlled, the reliability of the replacement destination can be increased.

例えば、搬送波長検出手段1401で入側光信号線1102の搬送波長λ2が検出されれば、スイッチングテーブルから特定種別が0で発信元をあらわすので、スイッチングテーブルを参照してそのクロスポイントから接続すべき出側光信号線1229であることが解る。出側光信号線1229の特定種別が1であり、波長λ29は行き先ノードとして札幌地方局を特定するので、入側光信号線1102は札幌地方局に向かう出側光信号線1229にスイッチすべきこと、波長をλ2からλ29に変換すべきであることがわかる。すなわち、スイッチング制御手段60はスイッチングテーブルを参照して、入側光信号線1102を出側光信号線1229に接続するように光スイッチ素子50229をオンにし、入側光信号線1102及び出側光信号線1229に連なる他の光スイッチ素子を全てオフにする。本実施の形態によれば、このように搬送波長検出手段が検出した搬送波長をスイッチングテーブルと照合して、スイッチング制御を確実に行なうことができる。   For example, when the carrier wavelength λ2 of the incoming optical signal line 1102 is detected by the carrier wavelength detection unit 1401, the specific type is 0 from the switching table and the transmission source is indicated. It can be seen that this is the power output optical signal line 1229. Since the specific type of the outgoing optical signal line 1229 is 1 and the wavelength λ29 specifies the Sapporo local station as the destination node, the incoming optical signal line 1102 should be switched to the outgoing optical signal line 1229 toward the Sapporo local station. It can be seen that the wavelength should be converted from λ2 to λ29. That is, the switching control means 60 refers to the switching table, turns on the optical switch element 50229 so as to connect the input-side optical signal line 1102 to the output-side optical signal line 1229, and enters the input-side optical signal line 1102 and the output-side light. All other optical switch elements connected to the signal line 1229 are turned off. According to the present embodiment, the carrier wavelength detected by the carrier wavelength detection means in this manner can be checked against the switching table, and switching control can be performed reliably.

本実施の形態における光交換装置100Aの構成は行き先検出手段1401〜1432の追加及びスイッチングテーブルの差異以外は第1の実施の形態と同様であり、第1の実施の形態と同様に光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易であり、また、ノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置及び光交換方法を提供できる。   The configuration of the optical switching apparatus 100A in the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the addition of the destination detection means 1401 to 1432 and the difference in the switching table, and the optical signal is transmitted in the same manner as in the first embodiment. It is possible to provide an optical switching apparatus and an optical switching method that do not convert into an electric signal, that are easy to perform wavelength conversion processing, and that have high flexibility in route selection at a node.

[第3の実施の形態]
第1の実施の形態では入力側光通信路を8本としていたが、第3の実施の形態では入力側光通信路を4本とし、光波長分離手段通過後に同一波長の光信号を2分岐する例を示す。すなわち、本実施の形態では異なる宛先への同報通信が可能となる。
[Third Embodiment]
In the first embodiment, there are eight input-side optical communication paths. In the third embodiment, there are four input-side optical communication paths, and two optical signals having the same wavelength are split after passing through the optical wavelength separation means. An example is shown. That is, in this embodiment, broadcast communication to different destinations is possible.

図7に第3の実施の形態における光交換装置100Bの構成例を示す。なお図1と同じ部位については同じ符号を付して重複する説明を省略する。本実施の形態では、入力側光通信路として4本の入力側光ファイバn1〜n4を、出力側光通信路として8本の出力側光ファイバm1〜m8を用い、各入力側光ファイバn1〜n4、各出力側光ファイバm1〜m8の波長多重数を4重とし、光スイッチアレイとして32行×32列アレイ構成の空間分割型光スイッチ50を用いる。各入力側光ファイバn1〜n4からの信号を光波長分離モジュール101〜104を通過後に光分岐手段としての光スプリッタ7001〜7016でそれぞれ2分岐する。   FIG. 7 shows a configuration example of an optical switching device 100B in the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the site | part same as FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, four input side optical fibers n1 to n4 are used as input side optical communication paths, and eight output side optical fibers m1 to m8 are used as output side optical communication paths. n4, the wavelength division multiplexing number of each of the output side optical fibers m1 to m8 is quadruple, and a space division type optical switch 50 having a 32 row × 32 column array configuration is used as the optical switch array. The signals from the input side optical fibers n1 to n4 are branched into two by optical splitters 7001 to 7016 as optical branching means after passing through the optical wavelength separation modules 101 to 104, respectively.

光スプリッタ7001〜7016は光入力信号線としての入側光導波路1101〜1116途中の光スイッチアレイの入力側に挿入され、光波長分離モジュール101〜104で分離された波長λ1〜λ4の信号を、入側光導波路1101〜1116の光スイッチアレイ側に出力する他に、入側分岐光信号線としての入側分岐光導波路7101〜7116に出力する。例えば光スプリッタ7001は入側光導波路1101内の波長λ1の信号を入側分岐光導波路7101に分岐し、光スプリッタ7002は入側光導波路1102内の波長λ2の信号を入側分岐光導波路7102に分岐し、・・・、光スプリッタ7016は入側光導波路1116内の波長λ16の信号を入側分岐光導波路7116に分岐する。これら分岐された入側分岐光導波路7101〜7116にも入側光導波路1101〜1116と同様に光スイッチアレイの光スイッチ素子70101〜71632が配置される。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。   Optical splitters 7001 to 7016 are inserted on the input side of the optical switch array in the middle of the input optical waveguides 1101 to 1116 as optical input signal lines, and the signals of wavelengths λ1 to λ4 separated by the optical wavelength separation modules 101 to 104 are In addition to outputting to the optical switch array side of the input-side optical waveguides 1101 to 1116, it outputs to the input-side branch optical waveguides 7101 to 7116 as input-side branch optical signal lines. For example, the optical splitter 7001 branches the signal of wavelength λ 1 in the input optical waveguide 1101 to the input branch optical waveguide 7101, and the optical splitter 7002 transfers the signal of wavelength λ 2 in the input optical waveguide 1102 to the input branch optical waveguide 7102. The optical splitter 7016 branches the signal having the wavelength λ16 in the incoming optical waveguide 1116 to the incoming optical waveguide 7116. Similarly to the input-side optical waveguides 1101 to 1116, the optical switch elements 70101 to 71632 of the optical switch array are also arranged in the branched input-side branch optical waveguides 7101 to 7116. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図8に第3の実施の形態における光交換方法の処理フロー例を示す。入力側光通信路としての入力側光ファイバn1を搬送される波長λ1の信号は、光波長分離手段としての光波長分離モジュール101にて波長分離され、光入力信号線としての入側光導波路1101に送出される(光波長分離工程:ステップS110)。次に光分岐手段としての光スプリッタ7001は入側光導波路1101上の波長λ1の信号を入側分岐光導波路7101に分岐する(光分岐工程:ステップS115)。   FIG. 8 shows a processing flow example of the optical switching method in the third embodiment. The signal of wavelength λ1 carried through the input side optical fiber n1 as the input side optical communication path is wavelength-separated by the optical wavelength separation module 101 as the optical wavelength separation means, and the input side optical waveguide 1101 as the optical input signal line. (Optical wavelength separation step: step S110). Next, the optical splitter 7001 as an optical branching unit branches the signal having the wavelength λ1 on the incoming optical waveguide 1101 to the incoming optical waveguide 7101 (optical branching step: step S115).

次に光スイッチアレイとしての空間分割型光スイッチ50において、スイッチング制御手段60の制御により例えば光スイッチ素子50102が時間t1〜t2でオンになり、入側光導波路1101上の波長λ1の信号は出側光導波路1202に送出され、同時に光スイッチ素子70105がオンになり、入側分岐光導波路7101上の波長λ1の信号は光出力信号線としての出側光導波路1205に送出される(光スイッチング工程:ステップS120)。スイッチング制御手段60はスイッチングテーブルを有し、各光スイッチ素子50101〜51632,70101〜71632について例えば図2示すように開閉が時間の関数として記録されており、スイッチング制御手段60はこのスイッチングテーブルに記録された情報に基づいて、図示しない制御信号線により各光スイッチ素子50101〜51632,70101〜71632を制御する。   Next, in the space division type optical switch 50 as an optical switch array, for example, the optical switch element 50102 is turned on at time t1 to t2 under the control of the switching control means 60, and the signal of the wavelength λ1 on the input side optical waveguide 1101 is output. At the same time, the optical switch element 70105 is turned on, and the signal of the wavelength λ1 on the input side branch optical waveguide 7101 is transmitted to the output side optical waveguide 1205 as an optical output signal line (optical switching step). : Step S120). The switching control means 60 has a switching table. For each optical switch element 50101 to 51632, 70101 to 71632, for example, as shown in FIG. 2, opening and closing is recorded as a function of time, and the switching control means 60 records in this switching table. Based on the obtained information, each optical switch element 50101 to 51632, 70101 to 71632 is controlled by a control signal line (not shown).

次に光波長変換手段としての光波長変換モジュール1302において、例えば出側光導波路1202内の波長λ1の信号を光出力信号線としての出側光導波路1202について行き先を特定する波長λ2の信号に変換し、同時に光波長変換モジュール1305において、出側光導波路1204内の波長λ1の信号を光出力信号線としての出側光導波路1205について行き先を特定する波長λ5の信号に変換する(光波長変換工程:S130)。次に光波長多重手段としての光波長多重モジュール111にて、4つの出側光導波路1201〜1204からの信号を多重化して出力側光ファイバm1に送出し、同時に光波長多重モジュール112にて、4つの出側光導波路1205〜1208からの信号を多重化して出力側光ファイバm2に送出する(光波長多重工程:S140)。波長λ1以外の入力信号についても、それぞれ光スプリッタで2分岐された後に、スイッチング制御され、行き先で特定された波長の信号に変換されて出力側光ファイバに送出される。なお、光波長変換工程では結果的に元の波長が維持される場合もある。   Next, in the optical wavelength conversion module 1302 as the optical wavelength conversion means, for example, the signal of the wavelength λ1 in the output side optical waveguide 1202 is converted into the signal of the wavelength λ2 that specifies the destination for the output side optical waveguide 1202 as the optical output signal line. At the same time, the optical wavelength conversion module 1305 converts the signal of wavelength λ1 in the output optical waveguide 1204 into a signal of wavelength λ5 that specifies the destination for the output optical waveguide 1205 as an optical output signal line (optical wavelength conversion step). : S130). Next, in the optical wavelength multiplexing module 111 as an optical wavelength multiplexing means, the signals from the four output side optical waveguides 1201 to 1204 are multiplexed and sent to the output side optical fiber m1, and at the same time in the optical wavelength multiplexing module 112, The signals from the four output side optical waveguides 1205 to 1208 are multiplexed and sent to the output side optical fiber m2 (optical wavelength multiplexing step: S140). Input signals other than the wavelength λ1 are also bifurcated by the optical splitter, respectively, are subjected to switching control, converted into a signal having a wavelength specified at the destination, and sent to the output side optical fiber. As a result, the original wavelength may be maintained in the optical wavelength conversion step.

図8の光交換ノードを図1と比較すると、出力側は図1と同じであるが、入力側光ファイバn1〜n4が半分になり、入力側の中央局が例えば、東京中央局、大阪中央局、名古屋中央局、福岡中央局と半数になり、地方局もこれらのエリア内に限られる。また、当該光交換ノードから2つの中央局エリアへの同報通信が可能になる。例えば、熊本地方局からの波長λ14の信号は東京中央局のノードにドロップされ、さいたま地方局への波長λ4の信号に変換されて東京中央局エリア内に搬送されると同時に函館地方局への波長λ30の信号に変換されて札幌中央局エリア内に搬送される。このように、上記4中央局エリア外にも搬送可能である。   When the optical switching node of FIG. 8 is compared with FIG. 1, the output side is the same as FIG. 1, but the input side optical fibers n1 to n4 are halved, and the central station on the input side is, for example, Tokyo Central Office, Osaka Central Half of the number of stations, Nagoya Central Office, Fukuoka Central Office, and local stations are also limited to these areas. In addition, broadcast communication from the optical switching node to the two central office areas becomes possible. For example, a signal of wavelength λ14 from the Kumamoto regional station is dropped at a node of the Tokyo central office, converted into a signal of wavelength λ4 to the Saitama regional station, and transported to the Tokyo central office area at the same time as the Hakodate regional station. It is converted into a signal of wavelength λ30 and is transported within the Sapporo Central Office area. Thus, it can be transported outside the four central office areas.

本実施の形態における光交換装置100Bのその他の構成は第1の実施の形態と同様であり、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易であり、また、ノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置及び光交換方法を提供できる。   The other configuration of the optical switching apparatus 100B in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, the optical signal is not converted into an electrical signal, the wavelength conversion process is simple, and the node It is possible to provide an optical switching device and an optical switching method with high flexibility in route selection.

[第4の実施の形態]
第3の実施の形態では、スイッチングテーブルは各光スイッチ素子の開閉を時間の関数として記憶する例を説明したが、第4の実施の形態では、光スイッチアレイに入力される信号の搬送波から搬送波長を検出する搬送波長検出手段を備え、スイッチング制御手段は、搬送波長検出手段が検出した搬送波長をスイッチングテーブルと照合して光スイッチ素子の開閉を制御する例を説明する。
[Fourth Embodiment]
In the third embodiment, an example in which the switching table stores the opening / closing of each optical switch element as a function of time has been described. However, in the fourth embodiment, the carrier wave of the signal input to the optical switch array is subtracted from the carrier wave. A description will be given of an example in which carrier wavelength detection means for detecting the length is provided, and the switching control means controls the opening / closing of the optical switch element by comparing the carrier wavelength detected by the carrier wavelength detection means with the switching table.

図9に第4の実施の形態における光交換装置100Cの構成例を示す。なお図7と同じ部位については同じ符号を付して重複する説明を省略する。搬送波長検出手段1401〜1432は入側光信号線としての入側光導波路1101〜1132途中の光分岐手段7001〜7016の前に挿入されて、入側光導波路1101〜1132に入力された搬送波から搬送波の波長を検出し、スイッチング制御手段60に通知する。スイッチングテーブルは入側光信号線1101〜1132、入側光信号線1101〜1132の搬送波長、当該入側光信号線1101〜1132を接続すべき出側光信号線1201〜1232及び出側光信号線1201〜1232の搬送波長の関係を記憶し、スイッチング制御手段60は搬送波長検出手段1401〜1432が検出した搬送波の波長をスイッチングテーブルと照合して光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する。   FIG. 9 shows a configuration example of an optical switching apparatus 100C according to the fourth embodiment. In addition, about the same site | part as FIG. 7, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. The carrier wavelength detectors 1401 to 1432 are inserted in front of the optical branching units 7001 to 7016 in the middle of the incoming optical waveguides 1101 to 1132 as incoming optical signal lines, and are generated from the carrier waves input to the incoming optical waveguides 1101 to 1132. The wavelength of the carrier wave is detected and notified to the switching control means 60. The switching table includes incoming optical signal lines 1101 to 1132, carrier wavelengths of the incoming optical signal lines 1101 to 1132, outgoing optical signal lines 1201 to 1232 and outgoing optical signals to which the incoming optical signal lines 1101 to 1132 are connected. The relationship between the carrier wavelengths of the lines 1201 to 1232 is stored, and the switching control means 60 controls the opening and closing of the optical switch elements 50101 to 53232 by comparing the wavelength of the carrier wave detected by the carrier wavelength detection means 1401 to 1432 with the switching table.

搬送波長検出手段1401〜1416は分光波長計などを使用でき、搬送波の波長を検出する。この場合、スイッチングテーブルの特定種別と照合して、搬送波の波長が行き先を特定する場合には直接搬送波長から行き先を求め、発信元を特定する場合にはスイッチングテーブルを照合して、そのクロスポイント(表示が1)から行き先及び搬送波の波長を求める。この場合には、搬送波の波長を発信元を特定する波長から行き先を特定する波長に変更し、光波長変換モジュール1301〜1332で波長の変換を行なうこととなる。ただし、発信元の波長をそのまま維持し、波長変換を行なわない場合もある。ところで、搬送波の波長は1つの行き先しか特定できないので、例えば分岐する信号の行き先はスイッチングテーブルに予め記憶しておく必要がある。また、搬送波長の検出は入側光信号線に入力前に検出しても良く、入力後に検出しても良い。このように、各入力信号の搬送波長を検出して、スイッチングテーブルと照合して行き先ノードを求め、各入側光導波路1101〜1132を接続すべき出側光導波路1201〜1232に接続することができる。また、各入力信号の搬送波長から行き先を求めて光スイッチ素子の開閉を制御するので、交換先の確実性を高くできる。   The carrier wavelength detecting means 1401 to 1416 can use a spectroscopic wavelength meter or the like, and detect the wavelength of the carrier wave. In this case, when the carrier wave wavelength specifies the destination by collating with a specific type of the switching table, the destination is obtained directly from the carrier wavelength, and when the source is identified, the switching table is collated and the crosspoint is determined. The destination and the wavelength of the carrier wave are obtained from (display is 1). In this case, the wavelength of the carrier wave is changed from the wavelength specifying the transmission source to the wavelength specifying the destination, and the wavelength conversion is performed by the optical wavelength conversion modules 1301 to 1332. However, there are cases where the wavelength of the transmission source is maintained as it is and wavelength conversion is not performed. By the way, since the wavelength of a carrier wave can specify only one destination, for example, the destination of a branched signal needs to be stored in advance in a switching table. Further, the detection of the carrier wavelength may be detected before input to the input side optical signal line, or may be detected after input. In this way, the carrier wavelength of each input signal is detected, the destination node is obtained by collating with the switching table, and each of the input side optical waveguides 1101 to 1132 can be connected to the output side optical waveguides 1201 to 1232. it can. In addition, since the destination is determined from the carrier wavelength of each input signal and the opening and closing of the optical switch element is controlled, the reliability of the replacement destination can be increased.

本実施の形態における光交換装置100Cの構成は搬送波長検出手段1401〜1416の追加及びスイッチングテーブルの差異以外は第3の実施の形態と同様であり、第3の実施の形態と同様に光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易でノードでの経路選定のフレキシビリティが高い光交換装置及び光交換方法を提供できる。   The configuration of the optical switching apparatus 100C in the present embodiment is the same as that of the third embodiment except for the addition of the carrier wavelength detection means 1401 to 1416 and the difference of the switching table, and the optical signal is the same as that of the third embodiment. The optical switching device and the optical switching method can be provided without converting the signal into an electrical signal, with a simple wavelength conversion process, and with high flexibility in route selection at the node.

[第5の実施の形態]
また、本発明は、以上の実施の形態に記載の光交換装置又は光交換方法を用いる光通信方法として実現可能である。すなわち、行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式で複数の光交換ノードがネットワーク接続される態様で、各光交換ノードにおいて上記光交換装置又は上記光交換方法を用いる光通信方法が成立する。
第5の実施の形態では、例えば、第2の実施の形態における光交換装置(図5参照)を光交換ノードとしての各局に配置し、中央局間では相互に直接通信が可能なスター構成であり、中央局から下位の局へはスター構成で連なるネットワークに適用する例を説明する。
[Fifth Embodiment]
Further, the present invention can be realized as an optical communication method using the optical switching device or the optical switching method described in the above embodiment. That is, in a mode in which a plurality of optical switching nodes are network-connected in a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a transmission source node is specified by a wavelength, light using the optical switching device or the optical switching method in each optical switching node Communication method is established.
In the fifth embodiment, for example, the optical switching device (see FIG. 5) according to the second embodiment is arranged in each station as an optical switching node, and a star configuration that enables direct communication between the central offices. There will be described an example in which the network is applied in a star configuration from the central station to the lower stations.

図10に第5の実施の形態における光交換ネットワークの構成を示す。各光交換ノードに第2の実施の形態における光交換装置を有する通信局が配置される。図10(a)にスターネットワーク構成を、図10(b)にその変形として中央局と地方局の間に分岐局を挿入した構成における分岐局周辺の構成を示す。図10(a)において、8つの中央局X1〜X8が相互に直接通信可能に連結され(図では表現を簡素にするために、中央局X1のみについて他の中央局と連結する通信線を示し、他の中央局間を連結する通信線を省略している)、各中央局に4つの地方局(X11〜X14等)、各地方局に4つの下位局(X111〜X144等)、各下位局に更に下位の局(X1111〜X1444等)がスター状に連結されている。中央局X1〜X8は8本の入力側光通信路(4重化)と8本の出力側光通信路(4重化)を有し、そのうちの7対が他の中央局に、1対がさらに4対(1重)に分離されて自エリア内の4つの地方局に繋がっている。地方局は5本の入力側光通信路(4重化)と5本の出力側光通信路(4重化)を有し、1つの中央局と4つの下位局に繋がっている。下位局は5本の入力側光通信路(4重化)と5本の出力側光通信路(4重化)を有し、1つの地方局とのさらに下位の4つの局に繋がっている。   FIG. 10 shows a configuration of an optical switching network according to the fifth embodiment. A communication station having the optical switching device according to the second embodiment is arranged at each optical switching node. FIG. 10 (a) shows a star network configuration, and FIG. 10 (b) shows a configuration around a branch station in a configuration in which a branch station is inserted between the central station and the local station. In FIG. 10A, eight central stations X1 to X8 are connected so as to be able to communicate with each other directly (in order to simplify the expression, only communication lines connecting only the central station X1 to other central stations are shown. , Communication lines connecting the other central stations are omitted), each local station has four local stations (X11 to X14, etc.), each local station has four lower stations (X111 to X144, etc.), each lower station Subordinate stations (such as X1111 to X1444) are connected to the stations in a star shape. The central offices X1 to X8 have eight input side optical communication paths (quadruple) and eight output side optical communication paths (quadruple), of which seven pairs are one pair to other central stations. Is further separated into 4 pairs (single) and connected to 4 local stations in the area. The local station has five input side optical communication paths (quadruplex) and five output side optical communication paths (quadruple), and is connected to one central station and four lower stations. The subordinate station has five input side optical communication paths (quadruplex) and five output side optical communication paths (quadruple), and is connected to four lower stations with one local station. .

図11に第5の実施の形態における光交換方法を用いる通信方法の処理フロー例を示す。まず、各光交換ノードでは、例えば、光波長分離工程(S110)の後に、搬送波長検出手段1401〜1432が入側光導波路1101〜1132に入力された搬送波から搬送波の波長を検出する(搬送波長検出工程:S112)。次に、スイッチング制御手段60が搬送波長検出手段1401〜1432が検出した搬送波の波長をスイッチングテーブルと照合して、光スイッチ素子50101〜53232の開閉を制御する(光スイッチング工程:S120)。スイッチングテーブルは入側光信号線1101〜1132、入側光信号線1101〜1132の搬送波長、当該入側光信号線1101〜1132を接続すべき出側光信号線1201〜1232及び出側光信号線1201〜1232の搬送波長の関係を記憶し、検出された搬送波の波長が行き先を特定する場合には直接搬送波長から行き先を求め、発信元を特定する場合には、スイッチングテーブルを照合して、そのクロスポイント(表示が1)から行き先及び搬送波の波長を求める。次に、光波長変換工程(S130)において、各出側光信号線に接続された信号の波長を行き先を特定する波長に変換する。ただし、発信元の波長をそのまま維持し、波長変換を行なわない場合もある。次に、光波長多重工程(S140)において、波長変換された信号を波長多重化して出力側光通信路に送信する。   FIG. 11 shows an example of a processing flow of a communication method using the optical switching method in the fifth embodiment. First, in each optical switching node, for example, after the optical wavelength separation step (S110), the carrier wavelength detectors 1401 to 1432 detect the wavelength of the carrier wave from the carrier wave input to the incoming optical waveguides 1101 to 1132 (carrier wavelength). Detection step: S112). Next, the switching control means 60 collates the wavelength of the carrier wave detected by the carrier wavelength detection means 1401 to 1432 with the switching table, and controls the opening and closing of the optical switch elements 50101 to 53232 (optical switching process: S120). The switching table includes incoming optical signal lines 1101 to 1132, carrier wavelengths of the incoming optical signal lines 1101 to 1132, outgoing optical signal lines 1201 to 1232 and outgoing optical signals to which the incoming optical signal lines 1101 to 1132 are connected. The relationship between the carrier wavelengths of the lines 1201 to 1232 is stored, and when the detected carrier wave wavelength specifies the destination, the destination is directly determined from the carrier wavelength, and when the source is specified, the switching table is checked. The destination and the wavelength of the carrier wave are obtained from the cross point (indicated by 1). Next, in the optical wavelength conversion step (S130), the wavelength of the signal connected to each outgoing optical signal line is converted to a wavelength for specifying the destination. However, there are cases where the wavelength of the transmission source is maintained as it is and wavelength conversion is not performed. Next, in the optical wavelength multiplexing step (S140), the wavelength-converted signal is wavelength multiplexed and transmitted to the output side optical communication path.

図5を参照して光スイッチング工程(S120)と光波長変換工程(S130)を説明する。当該光交換ノードを東京中央局と仮定する。まず、上述のように、検出された搬送波の波長が行き先を特定する場合には直接搬送波長から行き先を求め、発信元を特定する場合には、スイッチングテーブルを照合して、そのクロスポイントから行き先及び搬送波の波長を求める。その後は、求められた行き先ノードで処理が分かれる。行き先と波長の変更は原則として、アッドノードとドロップノードで行なわれる。まず、アッドノードである場合、すなわち、自ノードエリアからの信号に対しては、求められた行き先ノードを特定する波長が当該ノードで適応可能な波長である場合、行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を行き先ノードを特定する波長に維持又は変更する。アッドノードでは搬送波の波長が発信元を特定する(特定種別が0)場合が多いので、この場合には行き先ノードの変更と波長の変更が行なわれる。例えば、八王子地方局からの波長λ2の信号は発信元を示すので、東京中央局ではスイッチングテーブルから別途最終行き先ノードを求める。例えば札幌地方局(行き先ノードに対応する波長λ29)が求められた場合、八王子地方局からの波長λ2の信号を最終行き先ノードとしての札幌地方局へ向かう出側光信号線にスイッチし、札幌地方局を行き先ノードとして特定する波長λ29の信号に波長変換して、札幌中央局に搬送する。また、求められた行き先ノードを特定する波長が当該ノードで適応不可能な波長である場合、自ノードで適応可能な行き先ノードを経由点すなわち新たな行き先ノードとして選定し、新たな行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を新たな行き先ノードを特定する波長に変更する。例えば、最終行き先ノードが稚内局、那覇局のように東京中央局から行き先ノードを選定できず、適応できない場合には、経由点として旭川地方局(λ31)、鹿児島地方局(λ16)を選定し、経由点であるこれらの光交換ノードに当該信号を送信し、当該信号が経由点に到達した時点で、行き先ノードとして稚内局、那覇局を選定すれば最終行き先ノードに到達可能である。なお、これらの行き先及び波長の変換はアッドノード又はドロップノードのいずれでも可能な場合には、いずれか一方で行なえば良い。   The optical switching step (S120) and the optical wavelength conversion step (S130) will be described with reference to FIG. The optical switching node is assumed to be a Tokyo central office. First, as described above, when the detected carrier wavelength specifies the destination, the destination is obtained directly from the carrier wavelength, and when the source is specified, the switching table is collated and the destination is determined from the crosspoint. And the wavelength of the carrier wave. Thereafter, the processing is divided at the requested destination node. In principle, the destination and wavelength are changed at the add node and the drop node. First, in the case of an add node, that is, for a signal from its own node area, if the wavelength specifying the obtained destination node is an applicable wavelength at the node, the outgoing optical signal line toward the destination node To maintain or change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that identifies the destination node. In the add node, the wavelength of the carrier wave often specifies the transmission source (specific type is 0). In this case, the destination node is changed and the wavelength is changed. For example, since the signal of wavelength λ2 from the Hachioji local station indicates the source, the Tokyo central station separately obtains the final destination node from the switching table. For example, when the Sapporo local station (wavelength λ29 corresponding to the destination node) is obtained, the signal of wavelength λ2 from the Hachioji local station is switched to the outgoing optical signal line toward the Sapporo local station as the final destination node. The wavelength is converted into a signal of wavelength λ29 that identifies the station as the destination node, and is transported to the Sapporo Central Office. In addition, when the wavelength specifying the obtained destination node is a wavelength that cannot be adapted by the node, the destination node that can be adapted by the local node is selected as a waypoint, that is, a new destination node, and is directed to the new destination node. Switch to the outgoing optical signal line, and change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that specifies a new destination node. For example, if the final destination node cannot be selected from the Tokyo Central Office, such as Wakkanai Station and Naha Station, and cannot be adapted, select Asahikawa Regional Station (λ31) and Kagoshima Local Station (λ16) as the waypoints. The final destination node can be reached by transmitting the signal to these optical switching nodes which are via points, and selecting the Wakkanai station and Naha station as the destination nodes when the signal reaches the via point. If the destination and the wavelength are converted at either the add node or the drop node, either one may be performed.

また、ドロップノードである場合、すなわち、自ノードエリア以外からの信号に対しては、求められた行き先ノードが自ノードエリア内にある場合には、当該信号を自ノードエリア内に取り込み、自ノードエリア内の行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチするように制御される。ドロップノードでは搬送波の波長が行き先を特定する場合が多いが、発信元を特定する場合もありうる。例えば、大阪地方局からの波長λ5の信号は発信元を示すので、東京中央局では別途最終行き先ノードを求め、例えばさいたま地方局(行き先ノードを特定する波長λ4)が求められた場合、東京中央局では自ノードエリア内のノード(λ1〜λ4のとき)と判断して、自ノードエリア内に取り込み、行き先ノードであるさいたま地方局に向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を行き先ノードを特定する波長λ4に変更する。また、求められた行き先ノードが経由点として選定された自ノードである場合には、行き先ノードを自ノードエリア内の最終行き先ノード又は別の経由点に変更し、かかる新たな行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を最終行き先ノード又は別の経由点を特定する波長に変更する。例えば最終行き先ノードとして高尾局(行き先ノードを特定する波長λ201)が検出されたときは、八王子地方局(行き先ノードを特定する波長λ2)を経由点として選定し、八王子地方局に搬送する。   In the case of a drop node, that is, for a signal from other than the own node area, if the determined destination node is in the own node area, the signal is taken into the own node area and Control is performed so as to switch to the outgoing optical signal line toward the destination node in the area. In the drop node, the wavelength of the carrier wave often specifies the destination, but the source may also be specified. For example, since the signal of wavelength λ5 from the Osaka local station indicates the transmission source, the Tokyo central station separately obtains the final destination node. For example, when the Saitama local station (wavelength λ4 specifying the destination node) is obtained, The station determines that it is a node within its own node area (when λ1 to λ4), captures it into its own node area, switches to the outgoing optical signal line toward the local station, which is the destination node, and sets the wavelength of the carrier wave to the destination The wavelength is changed to a wavelength λ4 that specifies the node. In addition, when the determined destination node is the local node selected as the via point, the destination node is changed to the final destination node in the local node area or another via point, and the destination node directed to the new destination node is changed. Switch to the side optical signal line, and change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that specifies the final destination node or another waypoint. For example, when a Takao station (wavelength λ201 specifying the destination node) is detected as the final destination node, the Hachioji local station (wavelength λ2 specifying the destination node) is selected as a transit point and conveyed to the Hachioji local station.

また、当該ノードがアッドノードでもドロップノードでもなく、中継ノードである場合(純粋なスター構成では存在しないが)、すなわち、検出された行き先ノードが自ノードエリア外である場合には、信号をそのまま次ノードへ通過させ、波長も変更しない。なお、増幅と波形整形を行なうことはあり得る。   Also, if the node is neither an add node nor a drop node but a relay node (but not in a pure star configuration), that is, if the detected destination node is outside its own node area, the signal is continued as it is. Pass to node and do not change wavelength. It is possible to perform amplification and waveform shaping.

これにより、本発明による光交換方法を用いて、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が一つの光波長変換手段で実現でき簡易であり、また、各ノードに適用可能な波長が大幅に増えるので、ノードのフレキシビリティを高める光通信方法を提供できる。   As a result, using the optical switching method according to the present invention, the optical signal is not converted into an electrical signal, and the wavelength conversion processing can be realized by one optical wavelength conversion means, and can be easily applied to each node. Therefore, the optical communication method that increases the flexibility of the node can be provided.

経路選定のフレキシビリティが高いことが本発明の1つの効果である。もし、波長を32通りに変更可能であれば、東京―大阪間を結ぶ光通信路が1対n2、m2(λ5から〜λ9の4チャネル)しかなくても、行き先は4に限定されず、時間を区切って波長を替えて使用すれば32の行き先(λ1〜λ32)に適応できる。   One of the effects of the present invention is that the flexibility of route selection is high. If the wavelength can be changed to 32 ways, the destination is not limited to 4 even if there is only one pair of n2 and m2 (4 channels from λ5 to λ9) between Tokyo and Osaka. If the time is divided and the wavelength is changed, it is possible to adapt to 32 destinations (λ1 to λ32).

このことを利用すれば、例えば、八王子地方局−λ2→東京中央局−λ7→大阪中央局−λ7→神戸地方局 を 八王子地方局−λ7→東京中央局−λ7→大阪中央局−λ7→神戸地方局 と最初から 最終行き先である神戸地方局を特定する波長λ7で通すことが可能である。下位局を入れても、高尾局−λ201→八王子地方局−λ2→東京中央局−λ7→大阪中央局−λ7→神戸地方局−λ701→六甲局 を 高尾局−λ7→八王子地方局−λ7→東京中央局−λ7→大阪中央局−λ7→神戸地方局−λ701→六甲局 とすることが可能である。このことは、実質的に中継可能な構成といえる。また、アッドノードとドロップノードの両方で行き先及び波長変換することも可能である。具体的には高尾局(λ201)から、六甲局(λ701)を最終行き先とし、八王子地方局(λ2)を経由点として八王子地方局にアッドされた場合には、八王子地方局で神戸地方局(λ7)を経由点として選定し、ドロップノードの神戸地方局で六甲局(λ701)を最終行き先として選定する。経路は、高尾局−λ2→八王子地方局−λ7→東京中央局−λ7→大阪中央局−λ7→神戸地方局−λ701→六甲局 となる。   If this is used, for example, Hachioji local station-λ2 → Tokyo central station-λ7 → Osaka central station-λ7 → Kobe local station Hachioji local station-λ7 → Tokyo central station-λ7 → Osaka central station-λ7 → Kobe It is possible to pass the local station and the Kobe local station that is the final destination from the beginning with the wavelength λ7. Even if subordinate stations are included, Takao station-λ201 → Hachioji local station-λ2 → Tokyo central station-λ7 → Osaka central station-λ7 → Kobe local station-λ701 → Rokko station Takao station-λ7 → Hachioji local station-λ7 → Tokyo Central Office-λ7 → Osaka Central Office-λ7 → Kobe Regional Station-λ701 → Rokko Station. This can be said to be a substantially relayable configuration. It is also possible to perform destination and wavelength conversion at both the add node and the drop node. Specifically, from Takao Station (λ201), when Rokko Station (λ701) is the final destination and Hachioji Regional Station (λ2) is added to Hachioji Regional Station, λ7) is selected as a transit point, and the Rokko station (λ701) is selected as the final destination at the Kobe local station of the drop node. The route is as follows: Takao station-λ2 → Hachioji local station-λ7 → Tokyo central station-λ7 → Osaka central station-λ7 → Kobe local station-λ701 → Rokko station.

地方局の光交換ノード構成は、32の地方局(λ1〜λ32)を選定して中央局にアッドし、自局を行き先ノード(経由点を含む)として中央局からドロップされる。中央局との間にはアッド、ドロップ各1対のチャネルがある。アッドの場合にはこの1本のチャネルが時間を区切り波長を切り替えて使用される。その他、当該地方局エリアの4の下位局及びさらにその下位の16の局へは16対のチャネルが使用される。これで、5×5通信路、20×20スイッチ素子アレイの構成ができる。この構成を用いて、例えば、八王子地方局(λ2)では、1本のアッドチャネルを時間を区切って波長を切り替えて用い32の地方局(λ1〜λ32)の行き先を選定可能であり、また、八王子地方局エリア内の4の下位局(λ201〜λ204)とさらにその下位の16の局(λ205〜λ220)へは16本のチャネルで、それぞれ下位局とさらにその下位の局への行き先を時間を区切って波長を切り替えて用いることで選定可能である。この場合、使用波長は32の地方局(λ1〜λ32)に加えて八王子地方局エリア内の4の下位局(λ201〜λ204)及び16のその下位の局(λ205〜λ220)への合計52となり、52波長への波長変換が可能に構成される。   In the optical switching node configuration of the local station, 32 local stations (λ1 to λ32) are selected and added to the central station, and the local station is dropped from the central station as a destination node (including a waypoint). There is a pair of channels, add and drop, with the central office. In the case of an add, this one channel is used by dividing the time and switching the wavelength. In addition, 16 pairs of channels are used for 4 subordinate stations in the local station area and 16 subordinate stations. Thus, a 5 × 5 communication path and a 20 × 20 switch element array can be configured. Using this configuration, for example, in the Hachioji local station (λ2), it is possible to select the destination of 32 local stations (λ1 to λ32) using one add channel by switching the wavelength by dividing the time, There are 16 channels to the 4 subordinate stations (λ201 to λ204) and the 16 subordinate stations (λ205 to λ220) in the Hachioji local station area. It is possible to select by switching the wavelength and separating the wavelengths. In this case, in addition to 32 local stations (λ1 to λ32), the total number of wavelengths used is 52 for 4 subordinate stations (λ201 to λ204) and 16 subordinate stations (λ205 to λ220) in the Hachioji local station area. , 52 wavelengths can be converted.

図10(b)に図10(a)のスター構成の変形として、中央局と地方局の間に分岐局を挿入した場合の分岐局周辺の構成を示す。なお、中央局と地方局の間に、中央局との間にはアッド、ドロップ各4対のチャネル(λ1〜λ4)を、4つの地方局との間にそれぞれアッド、ドロップ各4対のチャネル(λ1〜λ4)をもつ分岐局を設ければ、中央局と地方局の間が4重化され、かつ地方局相互間も4重化されるので便宜である。その他の構成は図10(a)のスター構成と同様である。   FIG. 10B shows a configuration around the branch station when a branch station is inserted between the central station and the local station as a modification of the star configuration of FIG. 10A. Between the central station and the local station, there are 4 pairs of channels (λ1 to λ4) each between the central station and 4 pairs of channels each between the 4 local stations. If a branch station having (λ1 to λ4) is provided, the central station and the local stations are quadrupled, and the local stations are also quadrupled. Other configurations are the same as the star configuration of FIG.

下位局では地方局へは4対のアッド、ドロップチャネルがあり、時間を区切って波長を切り替えて用いる32の地方局(λ1〜λ32)を選定して中央局にアッドする。その他、さらに下位の4の局(例えばλ205〜λ209)と更にその下位の16の局(例えばλ221〜λ236)へは16本のチャネルで、それぞれ下位局とさらにその下位の局への行き先を時間を区切って選定可能である。この場合、使用波長は32の地方局(λ1〜λ32)と下位局エリア内のさらに下位の4の局及びさらにその下位の16の局のへの合計52となり、52波長への波長変換が可能に構成される。さらに下位の局の構成もほぼ同様である。   In the subordinate stations, there are four pairs of add and drop channels to the local station, and 32 local stations (λ1 to λ32) used by switching the wavelength by dividing time are selected and added to the central station. In addition, there are 16 channels for the lower four stations (for example, λ205 to λ209) and the further lower 16 stations (for example, λ221 to λ236). Can be selected. In this case, the total number of wavelengths used is 32 for the 32 local stations (λ1 to λ32), the lower 4 stations in the lower station area, and the 16 lower stations in the lower station area, and wavelength conversion to 52 wavelengths is possible. Configured. Further, the configuration of the lower stations is almost the same.

このようなネットワークの場合、八王子地方局エリア内の高尾局(λ201)を発信元として、最終行き先が東京中央局エリア内の横須賀局(λ301)である場合は、八王子地方局で横浜地方局(λ3)を経由点として選定し、横浜地方局で横須賀局(λ301)を最終行き先として選定する。最終行き先が同じ八王子地方局エリア内の立川局(λ202)である場合は、八王子地方局で立川局を最終行き先として選定することも可能であるが、高尾局(λ201)で直接立川局(λ202)を選定することも可能である。   In the case of such a network, if the Takao station (λ201) in the Hachioji regional station area is the source and the final destination is the Yokosuka station (λ301) in the Tokyo central office area, λ3) is selected as a waypoint, and Yokosuka Station (λ301) is selected as the final destination at the Yokohama Regional Station. If the final destination is the Tachikawa station (λ202) in the same Hachioji regional station area, the Hachioji regional station can select the Tachikawa station as the final destination, but the Takao station (λ201) directly selects the Tachikawa station (λ202). ) Can also be selected.

[第6の実施の形態]
第5の実施の形態では、第2の実施の形態における光交換装置をスター構成のネットワークに適用する例を説明したが、本実施の形態では、第4の実施の形態における光交換装置を第5の実施の形態と同じスター構成のネットワークに適用する例を説明する。
[Sixth Embodiment]
In the fifth embodiment, the example in which the optical switching device in the second embodiment is applied to a star configuration network has been described. In this embodiment, the optical switching device in the fourth embodiment is the first An example applied to a network having the same star configuration as in the fifth embodiment will be described.

第6の実施の形態における光交換方法を用いる通信方法の処理フローは、図11に示す第5の実施の形態の処理フローに対して搬送波長検出工程(S112)の後に光分岐工程(S115)が挿入され、その後、光スイッチング工程(S120)で入側光信号線1101〜1116及び入側分岐光信号線7101〜7116に分離した信号を行き先ノードを特定する出側光信号線1201〜1232に接続する。その他の処理フローは第5の実施の形態と同様であり、同様の効果を奏する。   The processing flow of the communication method using the optical switching method in the sixth embodiment is the optical branching step (S115) after the carrier wavelength detection step (S112) with respect to the processing flow of the fifth embodiment shown in FIG. Are inserted into the incoming optical signal lines 1101 to 1116 and the incoming optical signal lines 7101 to 7116 in the optical switching step (S120), and then output to the outgoing optical signal lines 1201 to 1232 for specifying the destination node. Connecting. The other processing flow is the same as that of the fifth embodiment, and has the same effect.

図9において当該光交換ノードを東京中央局と仮定する。第5の実施の形態と異なる点は、入側光信号線1101〜1116からと同時に入側分岐光信号線7101〜7116からも出側光信号線1201〜1232に信号がスイッチされ、同報通信が行なわれる点である。例えば、福岡中央局エリアの熊本地方局からの波長λ14の信号は東京中央局のノードにドロップされ、さいたま地方局への波長λ4の信号に変換されて東京中央局エリア内に搬送されると同時に、函館地方局への波長λ30の信号に変換されて札幌中央局エリア内に搬送される。   In FIG. 9, the optical switching node is assumed to be a Tokyo central office. A difference from the fifth embodiment is that signals are switched from the incoming optical signal lines 1101 to 1116 to the outgoing optical signal lines 1201 to 1232 at the same time from the incoming optical signal lines 7101 to 7116, and broadcast communication is performed. Is the point where is performed. For example, a signal of wavelength λ14 from the Kumamoto regional station in the Fukuoka central office area is dropped on the node of the Tokyo central office, converted into a signal of wavelength λ4 to the Saitama regional station, and then transported into the Tokyo central office area. The signal is converted into a signal of wavelength λ30 to the Hakodate regional station and conveyed to the Sapporo Central Station area.

他の構成については第5の実施の形態と同様であり、本発明による光交換装置又は光交換方法を用いて、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易であり、また、ノードのフレキシビリティを高める光通信方法を提供できる。   Other configurations are the same as those of the fifth embodiment, and the wavelength conversion process is simple without using the optical switching device or the optical switching method according to the present invention without converting the optical signal into an electrical signal. In addition, it is possible to provide an optical communication method that increases the flexibility of the node.

[第7の実施の形態]
第5の実施の形態では、光交換ノードは図5の構成で、中央局間では相互に直接情報通信が可能なスター構成であり、中央局から下位の局へはスター構成で連なるネットワークである例を説明したが、本実施の形態では、光交換ノードは図9の構成で、8つの中央局がスター構成で1つの最上局に連なり、中央局から下位の局へはスター構成で連なるネットワークである例について説明する。
[Seventh Embodiment]
In the fifth embodiment, the optical switching node has the configuration shown in FIG. 5 and is a star configuration in which information can be directly communicated with each other between the central stations. Although an example has been described, in the present embodiment, the optical switching node has the configuration of FIG. 9, a network in which eight central stations are connected to one uppermost station in a star configuration, and a central configuration is connected to lower stations in a star configuration. An example will be described.

図12に第7の実施の形態における光交換ネットワークの構成を示す。最上局X0の下に中央局X1〜X8、その下に下位局X11〜X84、その下にさらに下位の局がスター状に連結されている。図5の構成を最上局に適用すれば、入力側光ファイバn1〜n8及び出力側光ファイバm1〜m9は全て中央局に連なる。また、中央局に適用すれば、入力側光ファイバn1及び出力側光ファイバm1は最上局に連なり、入力側光ファイバn2〜n8及び出力側光ファイバm2〜m8は地方局に連なる。地方局に適用すれば、入力側光ファイバn1及び出力側光ファイバm1は中央局に連なり、入力側光ファイバn2〜n8及び出力側光ファイバm2〜m8は下位局に連なる。   FIG. 12 shows a configuration of an optical switching network according to the seventh embodiment. The central stations X1 to X8 are connected below the uppermost station X0, the lower stations X11 to X84 are connected below it, and the lower stations are connected below it in a star shape. If the configuration of FIG. 5 is applied to the top station, the input side optical fibers n1 to n8 and the output side optical fibers m1 to m9 are all connected to the central station. When applied to the central station, the input side optical fiber n1 and the output side optical fiber m1 are connected to the top station, and the input side optical fibers n2 to n8 and the output side optical fibers m2 to m8 are connected to the local station. When applied to a local station, the input side optical fiber n1 and the output side optical fiber m1 are connected to the central station, and the input side optical fibers n2 to n8 and the output side optical fibers m2 to m8 are connected to the lower stations.

図5において当該光交換ノードを東京中央局と仮定する。混乱を避けるために光ファイバ及び波長の符号に’を付して区別する。入力側光ファイバn2’及び出力側光ファイバm2’は東京地方局に連なり、入力側光ファイバn8’及び出力側光ファイバm8’は宇都宮地方局に連なるものとする。まず、アッドノードである場合、自ノードエリアからの信号に対しては、求められた行き先ノードを特定する波長が当該ノードで適応可能である場合、行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を行き先ノードを特定する波長に維持又は変更する。例えば、東京地方局からの波長λ5’の信号は東京中央局に入力され、最上局への波長λ4’の信号に変換されて最上局に搬送される。また、例えば、宇都宮地方局からの波長λ31’の信号は東京地方局への波長λ6’の信号に変換されて東京地方局エリア内に搬送される。また、求められた行き先ノードを特定する波長が当該ノードで適応不可能な波長である場合、自ノードで適応可能な経由点を新たな行き先ノードとして選定し、新たな行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を新たな行き先ノードを特定する波長に変更する。例えば、最終行き先ノードが大阪地方局、札幌地方局のように当該ノードで適応できない場合には、経由点として最上局を選定し、経由点である最上局に当該信号を送信し、当該信号が経由点に到達した時点で、行き先ノードとして大阪地方局、札幌地方局を選定すれば最終行き先ノードに到達可能である。   In FIG. 5, the optical switching node is assumed to be a Tokyo central office. In order to avoid confusion, the optical fiber and wavelength codes are distinguished by adding a '. The input side optical fiber n2 'and the output side optical fiber m2' are connected to the Tokyo local station, and the input side optical fiber n8 'and the output side optical fiber m8' are connected to the Utsunomiya local station. First, if it is an add node, for the signal from its own node area, if the wavelength that specifies the determined destination node is adaptable at the node, switch to the outgoing optical signal line toward the destination node, Maintain or change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that identifies the destination node. For example, a signal of wavelength λ5 'from the Tokyo local station is input to the Tokyo central station, converted to a signal of wavelength λ4' for the top station, and then carried to the top station. Further, for example, a signal of wavelength λ31 'from the Utsunomiya local station is converted into a signal of wavelength λ6' to the Tokyo local station and is carried in the Tokyo local station area. In addition, when the wavelength for specifying the determined destination node is a wavelength that cannot be adapted by the node, a via point that can be adapted by the own node is selected as a new destination node, and the outgoing side light toward the new destination node is selected. Switch to the signal line and change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that specifies the new destination node. For example, when the final destination node is not applicable to the node, such as the Osaka local station or the Sapporo local station, the top station is selected as a waypoint, and the signal is transmitted to the top station that is a waypoint. When the route point is reached, the final destination node can be reached by selecting the Osaka local station and the Sapporo local station as destination nodes.

また、ドロップノードである場合、自ノードエリア以外からの信号(最上局からの信号)に対しては、求められた行き先ノードが自ノードエリア内にある場合には、当該信号を自ノードエリアに取り込み、行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を行き先ノードを特定する波長に変更する。例えば、最上局からの波長λ2’の信号は宇都宮地方局への波長λ29’の信号に変換されて宇都宮地方局エリア内に搬送される。また、求められた行き先ノードが経由点として選定された自ノードである場合には、行き先ノードを最終行き先ノード又は別の経由点に変更し、新たな行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を新たな行き先ノードを特定する波長に変更する。   In the case of a drop node, for signals from other than the local node area (signal from the top station), if the determined destination node is within the local node area, the signal is transferred to the local node area. Capture and switch to the outgoing optical signal line toward the destination node, and change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that identifies the destination node. For example, a signal of wavelength λ2 'from the top station is converted into a signal of wavelength λ29' to the Utsunomiya local station and conveyed into the Utsunomiya local station area. Further, when the determined destination node is the local node selected as the via point, the destination node is changed to the final destination node or another via point, and switched to the outgoing optical signal line toward the new destination node. Then, the wavelength of the carrier wave is changed to a wavelength that specifies a new destination node.

他の構成については第5の実施の形態と同様であり、本発明による光交換装置又は光交換方法を用いて、光信号を電気信号に変換することなしに、かつ波長変換処理が簡易であり、また、ノードのフレキシビリティを高める光通信方法を提供できる。   Other configurations are the same as those of the fifth embodiment, and the wavelength conversion process is simple without using the optical switching device or the optical switching method according to the present invention without converting the optical signal into an electrical signal. In addition, it is possible to provide an optical communication method that increases the flexibility of the node.

[第8の実施の形態]
第5の実施の形態では、光交換ノードは図5の構成で、中央局間では相互に直接情報通信が可能なスター構成であり、中央局から下位の局へはスター構成で連なるネットワークである例を説明したが、本実施の形態では、光交換ノードは図5の構成で、8つの中央局がループ構成で連なり、中央局から下位の局へはスター構成で連なるネットワークである例について説明する。
[Eighth Embodiment]
In the fifth embodiment, the optical switching node has the configuration shown in FIG. 5 and is a star configuration in which information can be directly communicated with each other between the central stations. Although an example has been described, the present embodiment describes an example in which the optical switching node has the configuration of FIG. 5 and is a network in which eight central stations are connected in a loop configuration, and the central station and lower stations are connected in a star configuration. To do.

図13に第8の実施の形態における光交換ネットワークの構成を示す。中央局X1〜X8がループ状に連結され、その下に地方局X1〜X8、その下に下位局X11〜X84、その下にさらに下位の局がスター状に連結されている。ループは例えば、東京中央局−名古屋中央局−大阪中央局−広島中央局−福岡中央局−金沢中央局−札幌中央局−仙台中央局−東京中央局の順に信号が送信されるように構成されるものとする。図5の構成を中央局に適用すれば、入力側光ファイバn1及び出力側光ファイバm1は中央局エリア内の地方局に連なり、入力側光ファイバn2〜n8及び出力側光ファイバm2〜m8はループを通して他の中央局に連なる。すなわち、波長λ1〜λ32の信号は自ノードエリアに係る波長を除いてループを循環するように構成される。また、地方局に適用すれば、入力側光ファイバn1及び出力側光ファイバm1は中央局に連なり、入力側光ファイバn2〜n8及び出力側光ファイバm2〜m8は下位局に連なる。下位局に適用すれば、入力側光ファイバn1及び出力側光ファイバm1は地方局に連なり、入力側光ファイバn2〜n8及び出力側光ファイバm2〜m8はさらに下位の局に連なる。さらに下位の局についても同様の構成となる。   FIG. 13 shows the configuration of an optical switching network according to the eighth embodiment. Central stations X1 to X8 are connected in a loop, local stations X1 to X8 are below it, lower stations X11 to X84 are below it, and lower stations are connected below it in a star shape. The loop is configured so that signals are transmitted in the order of, for example, Tokyo Central Office-Nagoya Central Office-Osaka Central Office-Hiroshima Central Station-Fukuoka Central Station-Kanazawa Central Station-Sapporo Central Station-Sendai Central Station-Tokyo Central Station. Shall be. If the configuration of FIG. 5 is applied to the central station, the input side optical fiber n1 and the output side optical fiber m1 are connected to local stations in the central station area, and the input side optical fibers n2 to n8 and the output side optical fibers m2 to m8 are It continues to other central stations through the loop. That is, the signals of wavelengths λ1 to λ32 are configured to circulate in the loop except for the wavelength related to the own node area. When applied to a local station, the input side optical fiber n1 and the output side optical fiber m1 are connected to the central station, and the input side optical fibers n2 to n8 and the output side optical fibers m2 to m8 are connected to the lower stations. When applied to a lower station, the input side optical fiber n1 and the output side optical fiber m1 are connected to a local station, and the input side optical fibers n2 to n8 and the output side optical fibers m2 to m8 are connected to lower stations. Further, the same configuration is applied to lower stations.

図5において当該光交換ノードを東京中央局と仮定する。まず、アッドノードである場合、自ノードエリアからの信号に対しては、求められた行き先ノードを特定する波長が当該ノードで適応可能である場合、行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を行き先ノードを特定する波長に変更する。例えば、八王子地方局からの波長λ2の信号は東京中央局のノードからアッドされ、札幌地方局への波長λ29の信号に変換されて札幌中央局エリア内に搬送される。また、求められた行き先ノードを特定する波長が当該ノードで適応不可能な波長である場合、自ノードで適応可能な経由点を新たな行き先ノードとして選定し、新たな行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を新たな行き先ノードを特定する波長に変更する。例えば、最終行き先ノードが稚内地方局、那覇地方局のように当該ノードで適応できない場合には、経由点として札幌中央局、福岡中央局を選定し、経由点であるこれらの光交換ノードを新たな行き先ノードとして当該信号を送信し、当該信号が経由点に到達した時点で、行き先ノードとして稚内地方局、那覇地方局を選定すれば最終行き先ノードに到達可能である。   In FIG. 5, the optical switching node is assumed to be a Tokyo central office. First, if it is an add node, for the signal from its own node area, if the wavelength that specifies the determined destination node is adaptable at the node, switch to the outgoing optical signal line toward the destination node, The wavelength of the carrier wave is changed to a wavelength that identifies the destination node. For example, a signal of wavelength λ2 from the Hachioji local station is added from a node of the Tokyo central station, converted into a signal of wavelength λ29 to the Sapporo local station, and carried in the Sapporo central station area. In addition, when the wavelength for specifying the determined destination node is a wavelength that cannot be adapted by the node, a via point that can be adapted by the own node is selected as a new destination node, and the outgoing side light toward the new destination node is selected. Switch to the signal line and change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that specifies the new destination node. For example, if the final destination node is not applicable to the node, such as the Wakkanai Regional Station or Naha Regional Station, select the Sapporo Central Station and the Fukuoka Central Station as the waypoints, and renew these optical switching nodes as the waypoints. When the signal is transmitted as a destination node and the signal reaches the waypoint, the final destination node can be reached by selecting the Wakkanai local station and the Naha local station as destination nodes.

また、ドロップノードである場合、自ノードエリア以外からの信号に対しては、求められた行き先ノードが自ノードエリア内にある場合には、当該信号を自ノードエリアに取り込み、行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を行き先ノードを特定する波長に変更する。例えば、大阪地方局からの波長λ5の信号は東京中央局のノードにドロップされ、さいたま地方局への波長λ4の信号に変換されて東京中央局エリア内に搬送される。また、求められた行き先ノードが経由点として選定された自ノードである場合には、行き先ノードを最終行き先ノード又は別の経由点に変更し、新たな行き先ノードに向かう出側光信号線にスイッチし、搬送波の波長を新たな行き先ノードを特定する波長に変更する。求めら行き先ノードが自ノードエリア以外である場合には、行き先ノードの変更も波長変換も行なわずにそのまま当該光交換ノードを通過させる。すなわち図5のスイッチングアレイ50のダイアゴナル位置にある光スイッチ素子がオンするように制御される。   In the case of a drop node, for signals from other than the local node area, if the determined destination node is within the local node area, the signal is taken into the local node area and output to the destination node. Switch to the side optical signal line and change the wavelength of the carrier wave to a wavelength that identifies the destination node. For example, a signal of wavelength λ5 from the Osaka local station is dropped at a node of the Tokyo central station, converted into a signal of wavelength λ4 to the Saitama local station, and carried in the Tokyo central station area. Further, when the determined destination node is the local node selected as the via point, the destination node is changed to the final destination node or another via point, and switched to the outgoing optical signal line toward the new destination node. Then, the wavelength of the carrier wave is changed to a wavelength that specifies a new destination node. If the requested destination node is outside the own node area, the optical switching node is passed through without changing the destination node or performing wavelength conversion. That is, the optical switch element at the diagonal position of the switching array 50 in FIG. 5 is controlled to turn on.

これまで、中央局と地方局間、地方局と下位局間、下位局以下の接続はスター構成を念頭にしたが、ループ構成も可能である。地方局の場合は、中央局への1のアッド・ドロップノードと、4の地方局のノードの5ノードをループ構成にして、各地方局では4の下位局にアッド、ドロップする構成とする。そうすれば、地方局における各ノードは中央局における各ノードと同様に機能する。下位局の場合は、地方局への1のアッド・ドロップノードと、4の下位局のノードの5ノードをループ構成にして、各下位局ではさらに4の下位の局にアッド、ドロップする構成とする。そうすれば、下位局における各ノードは中央局における各ノードと同様に機能する。   Up to now, the connection between the central station and the local station, between the local station and the subordinate station, and below the subordinate station has been considered in a star configuration, but a loop configuration is also possible. In the case of a local station, one add / drop node to the central station and five nodes of the four local stations are configured in a loop, and each local station adds and drops to four lower stations. Then, each node in the local station functions similarly to each node in the central station. In the case of a subordinate station, a loop configuration is made of one add / drop node to a local station and five nodes of four subordinate stations, and each subordinate station adds and drops to four subordinate stations. To do. Then, each node in the subordinate station functions similarly to each node in the central station.

また、本発明は、以上の実施の形態に記載の光交換方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとしても実現可能である。プログラムはスイッチング制御手段の内蔵メモリに蓄積して使用してもよく、光交換装置内外の記憶装置に蓄積して使用してもよく、インターネットからダウンロードして使用しても良い。また、当該プログラムを記録した記録媒体としても実現可能である。   The present invention can also be realized as a program for causing a computer to execute the optical switching method described in the above embodiment. The program may be stored and used in a built-in memory of the switching control means, stored in a storage device inside or outside the optical switching device, or downloaded from the Internet and used. Moreover, it is realizable also as a recording medium which recorded the said program.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態に種々変更を加えられることは明白である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is obvious that various modifications can be made to the embodiment without departing from the spirit of the present invention. It is.

例えば、以上の実施の形態では、光交換ノードを含むネットワーク構成を特に限定していないが、ループトポロジでも良く、スタートポロジでも良い。また、以上の実施の形態では、下位のネットワークがスター構成である例を説明したが、ループ構成でも良い。この場合は例えばループを構成する1のノードを上位局に、他のノードを下位局に連なるように構成すれば、第7の実施の形態で説明したループとほぼ同様に機能する。また、第5の実施の形態の構成でも中央局間で信号を循環させるループを構成可能であり、この場合には、各ノードは行き先ノードや経由点ノードに該当しない場合は、当該信号をそのまま次ノードに通過させる中継ノードとして機能する。また、スイッチング制御手段は各光交換ノードに在る場合、基地局に在る場合を説明したが、他の光交換ノードに在っても良い。また、各入力側光通信路n1〜n8や各出力側光通信路m1〜m8は異なる光交換ノードとの間に設けられていても良く、同じ光交換ノードとの間に重複して設けられていても良い。また、第1の実施の形態では各入力側光通信路で搬送される信号の波長は全て異なるものとして説明したが、例えばλ5=λ1、λ6=λ2、λ7=λ3、λ8=λ4、λ9=λ1、λ10=λ2、・・・のように、複数の入力側光通信路で波長が重複しても良い。   For example, in the above embodiment, the network configuration including the optical switching node is not particularly limited, but may be a loop topology or a star topology. In the above embodiment, an example in which the lower network has a star configuration has been described. However, a loop configuration may be used. In this case, for example, if one node constituting the loop is configured to be connected to the upper station and the other nodes are connected to the lower station, it functions in substantially the same manner as the loop described in the seventh embodiment. In the configuration of the fifth embodiment, a loop that circulates signals between the central offices can be configured. In this case, if each node does not correspond to a destination node or a waypoint node, the signal is used as it is. Functions as a relay node that passes to the next node. In addition, although the switching control means has been described in each optical switching node and in the base station, it may be in another optical switching node. In addition, each of the input side optical communication paths n1 to n8 and each of the output side optical communication paths m1 to m8 may be provided between different optical switching nodes, and are provided overlapping with the same optical switching node. May be. In the first embodiment, the wavelengths of the signals carried on the input side optical communication paths are all different from each other. For example, λ5 = λ1, λ6 = λ2, λ7 = λ3, λ8 = λ4, λ9 = As in λ1, λ10 = λ2,..., wavelengths may overlap in a plurality of input side optical communication paths.

また、第1の実施の形態及び第3の実施の形態では、各光交換ノードに備えたスイッチングテーブルに時間を指定する所謂プリアサイン方式に基づいて説明したが、これに限定されるものではなく、各ノードのスイッチング制御手段を統括するネットワーク制御手段の指令に従ってスイッチングテーブルの内容を随時書き換える実施の形態もある。これにより、所謂、デマンドアサインによる接続を実現できる。また、スイッチングテーブルが、スイッチ素子の開閉を時間の関数として記憶する例及び、入側光信号線、入側光信号線の搬送波長、当該入側光信号を接続すべき出側光信号及び出側光信号の搬送波長の関係を記憶する例を説明したが、行き先が経由点である場合には併せて最終行き先を記憶するのが好ましく、発信元等他の情報を記憶しても良い。また、図11の説明で経由点で行き先ノードを最終行き先ノードに変更するとしたが、再度新たな経由点に変更する場合もあり得る。また、地方局以下での行き先を特定する波長を全て異なるように説明したが、上位の地方局が異なることを前提に同じ波長を使用することも可能である。ただし、波長の表現は区別して用いるものとする。また、以上の実施の形態では中央局を行き先又は発信元として特定する波長を明示していないが、かかる波長を明示して、例えば中央局を経由点とし、ここで新たな行き先を選定するようにすることも可能である。また、中央局、地方局、下位局を増減することも可能であり、入力側光通信路、出力側光通信路の本数及び波長多重数、光スイッチアレイの行数、列数、入側光信号線からの分岐数等を任意に変更可能である。また、光波長分離手段及び光波長多重手段としてアレイ導波路グレーティング素子又はアレイ導波路回折格子を、光スイッチ素子としてMEMS光スイッチ素子を、光波長変換手段としてマルチQPM−LN波長変換素子を用いる例を説明したが、他の光波長分離手段等を使用しても良い。   In the first and third embodiments, the description has been made based on the so-called pre-assignment method in which time is specified in the switching table provided in each optical switching node. However, the present invention is not limited to this. There is also an embodiment in which the contents of the switching table are rewritten as needed in accordance with instructions from the network control means that controls the switching control means of each node. Thereby, the connection by what is called demand assignment is realizable. In addition, the switching table stores the opening / closing of the switch element as a function of time, the incoming optical signal line, the carrier wavelength of the incoming optical signal line, the outgoing optical signal to which the incoming optical signal is connected, and the outgoing optical signal. Although the example of storing the relationship of the carrier wavelength of the side optical signal has been described, when the destination is a waypoint, it is preferable to store the final destination together, and other information such as the source may be stored. Further, in the description of FIG. 11, the destination node is changed to the final destination node at the via point, but it may be changed to a new via point again. In addition, although the wavelength for specifying the destinations below the local station has been described as being different from each other, it is also possible to use the same wavelength on the assumption that the upper local station is different. However, the wavelength expression is used separately. In the above embodiment, the wavelength specifying the central station as the destination or the transmission source is not specified. However, such a wavelength is specified, for example, the central station is used as a via point, and a new destination is selected here. It is also possible to make it. It is also possible to increase or decrease the number of central stations, local stations, and subordinate stations. The number of input-side optical communication paths, the number of output-side optical communication paths and the number of multiplexed wavelengths, the number of rows and columns of optical switch arrays, the number of input-side optical The number of branches from the signal line can be arbitrarily changed. Further, an example using an arrayed waveguide grating element or an arrayed waveguide grating as the optical wavelength separation means and the optical wavelength multiplexing means, a MEMS optical switch element as the optical switch element, and a multi-QPM-LN wavelength conversion element as the optical wavelength conversion means. However, other optical wavelength separation means or the like may be used.

本発明は光ファイバネットワークにおいて全光処理を目指す光交換に利用される。   The present invention is used for optical switching aimed at all-optical processing in an optical fiber network.

第1の実施の形態における光交換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical switching apparatus in 1st Embodiment. 第1の実施の形態におけるスイッチングテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the switching table in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における光交換方法の処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow of the optical switching method in 1st Embodiment. 光ファイバ、信号線、発信元ノード又は行き先を特定する波長と中央局、地方局の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength which specifies an optical fiber, a signal wire | line, a transmission origin node, or a destination, a central station, and a local station. 第2の実施の形態における光交換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical switching apparatus in 2nd Embodiment. 第2の実施の形態におけるスイッチングテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the switching table in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態における光交換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical switching apparatus in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態における光交換方法の処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow of the optical switching method in 3rd Embodiment. 第4の実施の形態における光交換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical switching apparatus in 4th Embodiment. 第5の実施の形態における光交換ネットワーク構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the optical switching network structure in 5th Embodiment. 第5の実施の形態における光通信方法の処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow of the optical communication method in 5th Embodiment. 第7の実施の形態における光交換ネットワーク構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the optical switching network structure in 7th Embodiment. 第8の実施の形態における光交換ネットワーク構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the optical switching network structure in 8th Embodiment. 従来のループトポロジを採用した光交換システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical switching system which employ | adopted the conventional loop topology. 従来の光交換ノード1−1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional optical switching node 1-1.

符号の説明Explanation of symbols

1−1〜1−6 光交換ノード
2 光ファイバ網
3−1〜3−3 光ファイバ
4 光レシーバ
5 分離モジュール
6−1,6−2 OE変換モジュール
7−1 受信信号バッファ
7−2 送信信号バッファ
8−1,8−2 EO変換モジュール
9 光交換ノードの制御装置
9−1 受信信号制御モジュール
9−2 送信信号制御モジュール
10 光送受信モジュール
11 波長多重モジュール
12 光トランスミッタ
50 光スイッチアレイ(空間分割型光スイッチ)
60 スイッチング制御手段
100,100A〜100C 光交換装置
101〜108 光波長分離手段(光波長分離モジュール)
111〜118 光波長多重手段(光波長多重モジュール)
1101〜1132 光入力信号線(入側光導波路)
1201〜1232 光出力信号線(出側光導波路)
1301〜1332 光波長変換手段(光波長変換モジュール)
1401〜1432 搬送波長検出手段
7001〜7016 光分岐手段(光スプリッタ)
50101〜53232 光スイッチ素子
m1〜m8 出力側光通信路(出力側光ファイバ)
n1〜n8 入力側光通信路(入力側光ファイバ)
λ1〜λ32,λa,λb 信号の波長
X1〜X8,X11〜X84 通信局
1-1 to 1-6 Optical switching node 2 Optical fiber network 3-1 to 3-3 Optical fiber 4 Optical receiver 5 Separation module 6-1 and 6-2 OE conversion module 7-1 Reception signal buffer 7-2 Transmission signal Buffers 8-1 and 8-2 EO conversion module 9 Optical switching node control device 9-1 Reception signal control module 9-2 Transmission signal control module 10 Optical transmission / reception module 11 Wavelength multiplexing module 12 Optical transmitter 50 Optical switch array (space division) Type optical switch)
60 Switching control means 100, 100A to 100C Optical switching devices 101 to 108 Optical wavelength separation means (optical wavelength separation module)
111-118 Optical wavelength multiplexing means (optical wavelength multiplexing module)
1101 to 1132 Optical input signal line (incoming optical waveguide)
1201-1232 Optical output signal line (outside optical waveguide)
1301 to 1332 Optical wavelength conversion means (optical wavelength conversion module)
1401 to 1432 Carrier wavelength detection means 7001 to 7016 Optical branching means (optical splitter)
50101 to 53232 Optical switch elements m1 to m8 Output side optical communication path (output side optical fiber)
n1 to n8 Input side optical communication path (input side optical fiber)
λ1 to λ32, λa, λb Signal wavelengths X1 to X8, X11 to X84 Communication stations

Claims (14)

行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式用の光交換装置であって;
入力側光通信路から受信した波長多重信号を複数の入側光信号線への信号に波長分離する光波長分離手段と;
前記光波長分離手段により前記入側光信号線に分離した信号を前記行き先ノードに向かう出側光信号線に接続する光スイッチアレイと;
前記光スイッチアレイにより前記出側光信号線に接続された信号の波長を前記行き先ノードを特定する波長に変換する又は前記行き先ノード若しくは前記発信元ノードを特定する波長を維持する光波長変換手段と;
前記光波長変換手段により波長変換された信号又は波長を維持された信号を波長多重化して出力側光通信路に送信する光波長多重手段とを備える;
光交換装置。
An optical switching device for a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a source node is specified by a wavelength;
Optical wavelength separation means for wavelength-separating wavelength multiplexed signals received from the input side optical communication path into signals to a plurality of input side optical signal lines;
An optical switch array for connecting the signal separated by the optical wavelength separation means to the incoming optical signal line to an outgoing optical signal line toward the destination node;
Optical wavelength conversion means for converting a wavelength of a signal connected to the outgoing optical signal line by the optical switch array into a wavelength for specifying the destination node or maintaining a wavelength for specifying the destination node or the source node; ;
An optical wavelength multiplexing unit that wavelength-multiplexes the signal wavelength-converted by the optical wavelength conversion unit or the wavelength-maintained signal and transmits the multiplexed signal to the output-side optical communication path;
Optical switching device.
前記入側光信号線からの信号を前記出側光信号線に交換接続する予定を記憶するスイッチングテーブルを有し、前記スイッチングテーブルに基づいて前記光スイッチアレイを構成する光スイッチ素子の開閉を制御するスイッチング制御手段を備える;
請求項1に記載の光交換装置。
A switching table for storing a schedule for exchanging and connecting a signal from the input-side optical signal line to the output-side optical signal line, and controlling opening and closing of the optical switch elements constituting the optical switch array based on the switching table Switching control means for
The optical switching device according to claim 1.
前記スイッチングテーブルは各前記光スイッチ素子の開閉を時間の関数として記憶する;
請求項2に記載の光交換装置。
The switching table stores the opening and closing of each optical switch element as a function of time;
The optical switching device according to claim 2.
前記入側光信号線の搬送波から搬送波長を検出する搬送波長検出手段を備え;
前記スイッチングテーブルは、前記入側光信号線、前記入側光信号線の搬送波長、当該入側光信号線を接続すべき出側光信号線及び前記出側光信号線の搬送波長の関係を記憶し;
前記スイッチング制御手段は、前記搬送波長検出手段が検出した搬送波長を前記スイッチングテーブルと照合して前記光スイッチ素子の開閉を制御する;
請求項2に記載の光交換装置。
A carrier wavelength detecting means for detecting a carrier wavelength from a carrier wave of the incoming optical signal line;
The switching table has a relationship between the incoming optical signal line, the carrier wavelength of the incoming optical signal line, the outgoing optical signal line to which the incoming optical signal line is connected, and the carrier wavelength of the outgoing optical signal line. Remember;
The switching control means controls the opening and closing of the optical switch element by comparing the carrier wavelength detected by the carrier wavelength detecting means with the switching table;
The optical switching device according to claim 2.
前記入側光信号線途中に挿入され、前記波長分離手段により前記入側光信号線に分離した信号を入側分岐光信号線に分岐する光分岐手段を備える;
請求項1、請求項2又は請求項4に記載の光交換装置。
Optical branching means for branching the signal inserted into the incoming optical signal line and separated into the incoming optical signal line by the wavelength separation means into the incoming branched optical signal line;
The optical switching device according to claim 1, claim 2, or claim 4.
前記光波長分離手段がアレイ導波路にグレーティング素子又は回折格子を形成したものである;
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の光交換装置。
The optical wavelength separating means is a grating element or a diffraction grating formed on an arrayed waveguide;
The optical switching device according to claim 1.
前記光スイッチアレイを構成する光スイッチ素子がMEMS(マイクロ電子機械系)光スイッチ素子である;
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光交換装置。
The optical switch element constituting the optical switch array is a MEMS (micro electro mechanical system) optical switch element;
The optical switching device according to any one of claims 1 to 6.
前記入側光信号線及び前記出側光信号線が光導波路である。
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の光交換装置。
The input-side optical signal line and the output-side optical signal line are optical waveguides.
The optical switching device according to any one of claims 1 to 7.
前記光波長変換手段が2段励起光を用いる波長変換素子である;
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の光交換装置。
The light wavelength conversion means is a wavelength conversion element using two-stage excitation light;
The optical switching device according to any one of claims 1 to 7.
前記光波長多重手段がアレイ導波路にグレーティング素子又は回折格子を形成したものである;
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の光交換装置。
The optical wavelength multiplexing means is formed by forming a grating element or a diffraction grating in an arrayed waveguide;
The optical switching device according to any one of claims 1 to 9.
行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式の光交換方法であって;
入力側光通信路から受信した波長多重信号を複数の入側光信号線への信号に波長分離する光波長分離工程と;
前記光波長分離工程により前記入側光信号線に分離した信号を前記行き先ノードに向かう出側光信号線に接続する光スイッチング工程と;
前記光スイッチング工程により前記出側光信号線に接続された信号の波長を前記行き先ノードを特定する波長に変換する又は前記行き先ノード若しくは前記発信元ノードを特定する波長を維持する光波長変換工程と;
前記光波長変換工程により波長変換された信号又は波長を維持された信号を波長多重化して出力側光通信路に送信する光波長多重工程とを備える;
光交換方法。
A wavelength division multiplexing optical communication method in which a destination node or a source node is specified by a wavelength;
An optical wavelength separation step of wavelength-separating the wavelength multiplexed signal received from the input side optical communication path into signals to a plurality of input side optical signal lines;
An optical switching step of connecting the signal separated into the incoming optical signal line by the optical wavelength separation step to an outgoing optical signal line directed to the destination node;
An optical wavelength converting step of converting a wavelength of a signal connected to the outgoing optical signal line by the optical switching step into a wavelength specifying the destination node or maintaining a wavelength specifying the destination node or the source node; ;
An optical wavelength multiplexing step of wavelength multiplexing the signal wavelength-converted by the optical wavelength conversion step or the wavelength-maintained signal and transmitting the wavelength-multiplexed signal to the output side optical communication path;
Light exchange method.
光スイッチング工程は、前記入側光信号線からの信号を前記出側光信号線に交換接続する予定を記憶するスイッチングテーブルを用い、前記スイッチングテーブルに基づいて前記光スイッチアレイを構成する光スイッチ素子の開閉を制御する;
請求項11に記載の光交換方法。
The optical switching step uses a switching table that stores a schedule for exchanging and connecting a signal from the input-side optical signal line to the output-side optical signal line, and configures the optical switch array based on the switching table Control the opening and closing of
The optical exchange method according to claim 11.
行き先ノード又は発信元ノードが波長で特定される波長多重光通信方式で複数の光交換ノードがネットワーク接続され、各前記光交換ノードにおいて請求項12に記載の光交換方法を用いる光通信方法であって;
前記光交換方法は、前記光スイッチング工程において、前記スイッチングテーブルに基づいて、又は前記光交換ノードへの前記入側光信号線の搬送波から検出された搬送波長と前記スイッチングテーブルを照合して行き先ノードを求め、当該光交換ノードへの入力信号について求められた行き先ノードが自ノードエリア内にある場合には、当該入力信号を自ノードエリアに取り込み、自ノードエリアから当該光交換ノードへの入力信号に対しては求められた行き先ノードに向かう出側光信号線を選定して、当該入力信号を選定した出側光信号線に送信するようにスイッチング制御する;
光通信方法。
13. An optical communication method using an optical switching method according to claim 12, wherein a plurality of optical switching nodes are network-connected by a wavelength division multiplexing optical communication system in which a destination node or a source node is specified by a wavelength. And
In the optical switching method, in the optical switching step, the destination node is collated with a carrier wavelength detected from a carrier wave of the incoming optical signal line to the optical switching node based on the switching table and the switching table. If the destination node obtained for the input signal to the optical switching node is within the own node area, the input signal is taken into the own node area, and the input signal from the own node area to the optical switching node is obtained. Switching control is performed so that the outgoing optical signal line directed to the determined destination node is selected and the input signal is transmitted to the selected outgoing optical signal line;
Optical communication method.
各前記光交換ノードがループを構成する場合に、前記求められた行き先ノードが自ノードエリア外にある場合には、当該入力信号を前記ループの次ノードに通過させるようにスイッチング制御する;
請求項13に記載の光通信方法。
When each of the optical switching nodes constitutes a loop, if the determined destination node is outside its own node area, switching control is performed so that the input signal is passed to the next node of the loop;
The optical communication method according to claim 13.
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