JP2011171931A - 光ノード装置および光ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】帯域狭窄化の影響を緩和することができる光ノード装置を得ること。
【解決手段】伝送路３１〜３４を備える光ネットワークシステムにおける光ノード１−１〜１−４であって、伝送路３１から入力される波長多重信号を、所定の波長の分離信号と、それ波長以外の他波長信号と、に分離する分離動作と、入力された波長多重信号を他波長信号とする非分離動作と、を切り替える２×１ＷＳＳ１３，１６と、送信信号を、他波長信号に挿入する挿入処理を実施する挿入動作と、他波長信号を伝送路へ送信する非挿入動作と、を切り替えて実施する１×２ＷＳＳ１４，１７と、を備え、現用回線でない伝送路３４に対応する２×１ＷＳＳ１６は非挿入動作を実施し、現用回線でない伝送路３３に対応する１×２ＷＳＳ１７は非分離動作を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、波長分割多重方式（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）を採用する光ネットワークシステムにおいて、光伝送路を２重化したリング状の光ネットワークを構成する光ノード装置に関する。

ＷＤＭ方式を採用する大容量光通信システムでは、ネットワーク管理の容易さと柔軟さから、各ノードをリング状に結びノード間の通信回線毎に１つ以上の波長を割り当てるリングトポロジーが多く用いられている。

このようなリングトポロジーを用いる光通信システムで、通信回線に障害が発生した場合のプロテクション方法として、２本の光ファイバを用いて２重の光リングを形成する１：１プロテクション方式が下記非特許文献１に開示されている。

下記非特許文献１に記載の方式では、各送信ノードは現用回線と予備回線の２本の伝送路に同一の光信号を送信し、各受信ノードは通常時は現用回線の光信号を選択して受信し、障害発生時には予備回線の光信号を選択する。このような２重化を行うことで、ノード間の通信回線を高信頼に構築していた。

一方、近年、ノードを構成する光デバイスとして波長選択スイッチ（Wavelength Selective Switch：ＷＳＳ)が用いられている。ＷＳＳは波長多重された光信号から任意の波長を任意の出力ポートへ出力することが可能な光デバイスであり、入出力の可逆性を持つため、ノードでの光信号の分離、挿入に用いることができる。

たとえば、下記特許文献１では、複数の光ネットワークに接続する光クロスコネクト装置が、１：ｎカプラと波長選択スイッチを用いて、伝送に用いていない冗長パスの正常性を監視する技術が開示されている。

つぎに、従来の光通信システムにおける障害発生時の復旧動作を説明する。たとえば、ＷＳＳを用いた光ノード（下記特許文献１に記載の光ノードが１リンク構成の光ネットワークを構成することとし、ＯＡＤＭ（Optical Add−Drop Multiplexer）が分離・挿入用のＷＳＳで構成されるような光ノード）がリングネットワークを構成するとする。

リング状に複数の光ノードが配置され、送信方向の異なる２つの伝送路（伝送路Ａ，伝送路Ｂとする）により各光ノードが接続されるとする。各光ノードは、２つのトランスポンダ（トランスポンダａ，トランスポンダｂとする）と、２つの２×１ＷＳＳ（２×１ＷＳＳａ，２×１ＷＳＳｂとする）と、２つの１×２ＷＳＳ（１×２ＷＳＳａ，１×２ＷＳＳｂとする）と、分岐器と、選択器と、を備える。

データ送信する光ノード（送信ノード）では、分岐器により、入力される光信号を２分岐し、２つのトランスポンダ（トランスポンダａ，トランスポンダｂとする）に出力する。トランスポンダａは、現用系である伝送路Ａへ出力する現用回線用の光信号を生成し、２×１ＷＳＳａの挿入用入力ポートに出力する。一方、１×２ＷＳＳｂは、伝送路Ａから入力された光信号を波長分離し、自ノードが取得する波長以外の波長の信号を２×１ＷＳＳａへ出力する。２×１ＷＳＳａは、１×２ＷＳＳｂから入力された光信号に、トランスポンダａから出力された光信号を挿入して、伝送路Ａに出力する。

また、送信ノードでは、予備回線の伝送路Ｂへ出力する信号をトランスポンダｂで生成し、２×１ＷＳＳｂに出力する。一方、１×２ＷＳＳａは、伝送路Ｂから入力された光信号のうち自ノードが取得する波長の以外の信号を２×１ＷＳＳｂへ出力する。２×１ＷＳＳｂは、１×２ＷＳＳａから入力された光信号に、トランスポンダｂから出力された光信号を挿入して、伝送路Ｂへ出力する。

一方、受信側の光ノード（受信ノード）では、１×２ＷＳＳｂが、伝送路Ａより入力された光信号（波長多重信号）から、自ノードが取得する波長の信号（送信ノードから送信された信号）を分離し、分離した光信号をトランスポンダｂへ出力し、その他の光信号を２×１ＷＳＳａへ出力する。トランスポンダｂは、入力された光信号に所定の受信処理を行った後に、処理後の光信号を選択器へ出力する。同様に、伝送路Ｂから受信ノードに入力された信号は１×２ＷＳＳａで分離され、分離された信号はトランスポンダａ経由で選択器へ入力される。

選択器は、２つのトランスポンダａ，ｂから入力された光信号の一方を選択して外部へ出力する。ここでは、伝送路Ａを現用回線とし、選択器は、伝送路Ａから入力された信号すなわちトランスポンダｂから入力された信号を選択する。

そして、送信ノードから受信ノードへ向かう伝送路Ａで伝送路障害が発生した場合には、受信ノードでは、選択器は、予備回線である伝送路Ｂから入力された信号、すなわちトランスポンダａから入力された信号を選択する。このようにして、障害発生時にも、送信ノードから受信ノードへのデータ送信を救済できるようにしている。

特開２００８−１６７３０６号公報

ＩＴＵ（International Telecommunication Union）−Ｔ．Ｇ．８４１，"Ｔｙｐｅｓ Ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ｏｆ ＳＤＨ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ"，１９９８

しかしながら、上記従来の技術によれば、送信ノードと受信ノードの間に設けられた光回線では同一の波長を用いることが多い。たとえば、送信ノードのトランスポンダａおよびトランスポンダｂが生成する光信号の波長と、受信のノードのトランスポンダａおよびトランスポンダｂが生成する光信号の波長と、は同一であることが多い。この場合、送信ノードの２×１ＷＳＳａ，ｂ、受信ノードの２×１ＷＳＳａ，ｂは、同一の波長を挿入して、受信ノードの１×２ＷＳＳａ，ｂ、受信ノードの１×２ＷＳＳａ，ｂは、同一の波長を分離することになる。

送信ノードと受信ノードの間をλｎの波長を用いて伝送し、λｎ以外の波長の光信号は他ノード間を結ぶ光信号であると仮定した場合、伝送路Ｂから送信ノードを経由して伝送路Ａへ出力される波長多重光のうち、λｎの隣接波長であるλｎ−１とλｎ＋１の光信号は、１×２ＷＳＳｂと１×２ＷＳＳａの波長分離に用いるフィルタ透過特性により、帯域狭窄化の影響を受けてしまう。特に高密度で波長多重されているシステムでは帯域狭窄化の影響は顕著となる。

このように、従来の光伝送路を２重化したリング状の光ネットワークで構成される光ネットワークシステムでは、１つの光ノードを通過するごとに２つのＷＳＳによる帯域狭窄化の影響を受け、著しく伝送特性が劣化してしまう、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光伝送路を２重化したリング状の光ネットワークを構成する場合に、帯域狭窄化の影響を緩和することができる光ノード装置および光ネットワークシステムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、リング状の２以上の光伝送路と、光ノード装置と、を備え、送信元の前記光ノード装置と宛先の前記光ノード装置とを接続する前記光伝送路のうちの１つを現用回線とする光ネットワークシステムにおける前記光ノード装置であって、前記光伝送路から入力される波長多重信号を、所定の波長の信号である分離信号と、前記所定の波長以外の波長である他波長信号と、に分離する分離処理を実施する分離動作と、前記分離処理を行わず、入力された波長多重信号を前記他波長信号とする非分離動作と、を切り替えて実施する分離用波長選択スイッチと、自ノードが送信する所定の波長の光信号である送信信号を、前記他波長信号に挿入する挿入処理を実施し、前記挿入処理後の信号を前記光伝送路へ送信する挿入動作と、前記他波長信号を前記光伝送路へ送信する非挿入動作と、を切り替えて実施する挿入用波長選択スイッチと、を前記光伝送路ごとに備え、前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線以外の前記光伝送路を処理後の信号の送信先とする前記挿入用波長選択スイッチは、前記非挿入動作を実施し、前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線以外の前記光伝送路から入力された波長多重信号が入力される前記分離用波長選択スイッチは、前記非分離動作を実施する、ことを特徴とする。

本発明によれば、通信用回線として使用する出力回線に対して、自ノードから送信する光信号を、入力される波長多重信号に挿入し、予備回線に使用する出力回線に対しては、自ノードから送信する光信号を挿入せずに、波長多重信号を送信するようにしたので、帯域狭窄化の影響を緩和することができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態１の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１の障害発生時の光信号の流れの一例を示す図である。 図３は、従来の光ノードで生じる帯域狭窄化の影響の一例を示す図である。 図４は、本実施の形態の光ノードで生じる帯域狭窄化の影響の一例を示す図である。 図５は、実施の形態２の光ネットワークシステムの構成例を示す図である。 図６は、実施の形態２の障害発生時の光信号の流れの一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる光ノード装置および光ネットワークシステムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる光ネットワークシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の光ネットワークシステムは、光ノード１−１〜１−４で構成される。光ノード１−１〜１−４は、リング状に接続されている。伝送路３１は、光ノード１−１から光ノード１−２を経由して光ノード１−３へ向かう伝送路である。伝送路３２は、光ノード１−３から光ノード１−２を経由して光ノード１−１へ向かう伝送路である。伝送路３３は、光ノード１−１から光ノード１−４を経由して光ノード１−３へ向かう伝送路である。伝送路３４は、光ノード１−３から光ノード１−４を経由して光ノード１−１へ向かう伝送路である。

また、図１では、光ノード１−１および光ノード１−３の機能構成も示している。光ノード１−１と光ノード１−３は同様の構成を有する。また、図１では、光ノード１−１および光ノード１−３の機能構成のみを示しているが、光ノード１−２，１−４も光ノード１−１および光ノード１−３と同様の構成とする。

光ノード１−１（光ノード１−２〜１−４も同様）は、分岐器１１，トランスポンダ１２，２×１ＷＳＳ１３，１×２ＷＳＳ１４，Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５，２×１ＷＳＳ１６，１×２ＷＳＳ１７，トランスポンダ１８，選択器１９，Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０を備える。

１×２ＷＳＳ１４および１×２ＷＳＳ１７は、自ノードに入力される光信号（波長多重信号）を、所定の波長の信号である分離信号と、所定の波長以外の信号である他波長信号と、に波長分離する１入力２出力の分離用波長選択スイッチである。また、２×１ＷＳＳ１３および２×１ＷＳＳ１６は、自ノードから送信する所定の波長の光信号を、１×２ＷＳＳ（１×２ＷＳＳ１４または１×２ＷＳＳ１７）経由で入力される他波長信号に挿入して、伝送路へ送信するための２入力１出力の挿入用波長選択スイッチである。

本実施の形態の光ノード１−１〜１−４では、従来の光ノードと異なり、上記の４つのＷＳＳに対して、それぞれ波長分離または波長挿入の動作を行なう場合（Ｏｎ設定）と行なわない場合（Ｏｆｆ設定）のいずれか１つを設定できるような構成としている。そして、現用回線として使用する伝送路に応じて、この設定を変更できるようにしている。１×２ＷＳＳ（１×２ＷＳＳ１４および１×２ＷＳＳ１７）は、Ｏｎ設定の場合は上記のような波長分離処理を行うが、Ｏｆｆ設定の場合は、波長分離処理をせず、入力された光信号（波長多重信号）を他波長信号として出力する。２×１ＷＳＳ（２×１ＷＳＳ１３および２×１ＷＳＳ１６）は、Ｏｎ設定の場合は上記のような波長挿入処理を行うが、Ｏｆｆ設定の場合は波長挿入処理を行わず、入力される他波長信号をそのまま出力する。

また、本実施の形態のトランスポンダ１２と２×１ＷＳＳ１３の間に、Ｏｎ／ＯｆｆスイッチであるＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５を備え、トランスポンダ１８と２×１ＷＳＳ１６の間に、Ｏｎ／ＯｆｆスイッチであるＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０を備える点も、従来の光ノードと異なる。

図１を用いて、本実施の形態の動作を説明する。まず、通常時に、光ノード１−１から光ノード１−３へ光信号を送信する場合の動作を説明する。通常時には、現用回線として伝送路３１および伝送路３２を用いてノード１−３とノード１−１間の通信を行うとし、伝送路３３および伝送路３４を予備回線とする。また通常時には、光ノード１−１では、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５は、光信号を通過させる設定（Ｏｎ設定）とされており、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０は、光信号を遮断する設定（Ｏｆｆ設定）とされているとする。また通常時には、光ノード１−１では、１×２ＷＳＳ１７および２×１ＷＳＳ１６をＯｆｆ設定とし、２×１ＷＳＳ１３および１×２ＷＳＳ１４をＯｎ設定とする。

光ノード１−１の分岐器１１は、ユーザ装置等の外部から入力される光信号を２分岐し、分岐した光信号をトランスポンダ１２とトランスポンダ１８にそれぞれ出力する。

光ノード１−１のトランスポンダ１２は、分岐器１１から入力された信号に基づいて伝送路へ出力する所定の波長の現用回線用の光信号を生成し、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５に出力する。Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５は、光信号を通過させる設定（Ｏｎ設定）であり、入力された光信号を、２×１ＷＳＳ１３に出力する。また、光ノード１−１の１×２ＷＳＳ１７は、伝送路３３から入力される光信号（波長多重信号）を２×１ＷＳＳ１３へ出力する。２×１ＷＳＳ１３は、１×２ＷＳＳ１７から入力された光信号に、トランスポンダ１２からＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５経由で入力された光信号を挿入して、伝送路３１に出力する。

一方、トランスポンダ１８は、分岐器１１から入力された信号に基づいて予備回線用の光信号を生成し、生成した光信号をＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０へ出力する。なお、トランスポンダ１２とトランスポンダ１８は、同一の光信号を現用回線用，予備回線用としてそれぞれ生成することとする。Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０は、２×１ＷＳＳ１６へ接続されているが、光信号を遮断する設定（Ｏｆｆ設定）であるため、２×１ＷＳＳ１６へ光信号を出力しない。また、光ノード１−１の１×２ＷＳＳ１４は、伝送路３２から入力される光信号（波長多重信号）を自ノードが受け取る波長の所定の波長の信号とそれ以外の波長の信号に分離し、後者の信号を２×１ＷＳＳ１６へ出力する。２×１ＷＳＳ１６は、１×２ＷＳＳ１４から入力された光信号を伝送路３４へ出力する。

なお、２×１ＷＳＳ１６は、２×１ＷＳＳ１３と同様、自ノードが生成した光信号を伝送路から入力された光信号（この場合は、１×２ＷＳＳ１４から入力される信号）に挿入できる構成としているが、ここでは、自ノードが生成した所定の波長の光信号の挿入を行なわない設定がされているとする。また、１×２ＷＳＳ１７は、伝送路３３から入力される光信号を自ノードが受け取る所定の波長の信号を分離できる構成としているが、分離を行わない設定（Ｏｆｆ設定）とされている。

光ノード１−３では、１×２ＷＳＳ１７が、伝送路３１より入力された光信号（波長多重信号）を自ノードが受け取る所定の波長の信号とそれ以外の波長の信号に分離し、前者の信号（以下、分離信号という）をトランスポンダ１８へ出力し、後者の信号（以下、他波長信号という）を２×１ＷＳＳ１３に出力する。トランスポンダ１８は、分離信号に対して所定の受信処理を行い、処理後の光信号を選択器１９へ出力する。

なお、通常時には、光ノード１−３では、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０は、光信号を通過させる設定（Ｏｎ設定）とされており、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５は、光信号を遮断する設定（Ｏｆｆ設定）とされているとする。また通常時には、光ノード１−３では、１×２ＷＳＳ１７および２×１ＷＳＳ１６をＯｎ設定とし、２×１ＷＳＳ１３および１×２ＷＳＳ１４をＯｆｆ設定とする。

また、光ノード１−３では、１×２ＷＳＳ１４が、伝送路３４から入力された光信号（波長多重信号）を分離せずに、２×１ＷＳＳ１６へ出力する。トランスポンダ１２は、光信号の入力がない状態で選択器１９と接続している。

選択器１９は２つのトランスポンダ１８とトランスポンダ１２から入力された光信号の一方を選択し外部へ出力する。この場合は、選択器１９は現用回線（伝送路３１）からの光信号、すなわちトランスポンダ１８からの光信号を選択して外部へ出力する。

上記のような動作により、本実施の形態では、各光ノードでは、予備回線用の光信号を挿入せず、各ノードで生成された予備回線用の光信号が伝送路中を伝送されない構成となっている。

つぎに、伝送路３１と伝送路３２に障害４０が発生した場合について説明する。図２は、本実施の形態の障害発生時の光信号の流れの一例を示す図である。図２に示すように、伝送路３１と伝送路３２で障害４０が発生したとする。各光ノードは、現用回線（伝送路３１および伝送路３２）に障害４０が生じたことを検出すると、予備回線用の設定に変更する。具体的には、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５をＯｆｆ設定とし、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０をＯｎ設定とし、また、２×１ＷＳＳ１３および１×２ＷＳＳ１４を、Ｏｆｆ設定とし、２×１ＷＳＳ１６および１×２ＷＳＳ１７を、Ｏｎ設定とする。また、選択器１９は、トランスポンダ１８から入力される信号を出力する設定とする。

なお、伝送路の障害の検出方法についてはどのような方法を用いてもよく、たとえば、所定の時間以上、所定の光信号を受信できない場合等に伝送路に障害が発生したと検出する。各ノードの、予備回線用の設定、現用回線用の設定は、運用者が行なってもよいし、伝送路の状態に応じて、図示しない各光ノードの制御手段が行なうようにしてもよい。

光ノード１−１では、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５が遮断設定（Ｏｆｆ設定）とされ、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０が通過設定（Ｏｎ設定）となるため、トランスポンダ１８の出力が２×１ＷＳＳ１６へ入力される。また、２×１ＷＳＳ１３は光信号を挿入しない設定となり、伝送路３１へ向かう光信号にはトランスポンダ１２が生成した光信号は挿入されない。また、２×１ＷＳＳ１６は光信号を挿入する設定となるため、２×１ＷＳＳ１６は、予備回線用の光信号であるトランスポンダ１８の出力を、２×１ＷＳＳ１６から入力された信号に挿入して伝送路３４へ出力する。

一方、光ノード１−３では、障害４０を検出すると、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０をＯｆｆ設定とし、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５をＯｎ設定とし、また、１×２ＷＳＳ１７および２×１ＷＳＳ１６をＯｆｆ設定とし、２×１ＷＳＳ１３および１×２ＷＳＳ１４をＯｎ設定とする。

光ノード１−３では、１×２ＷＳＳ１４が伝送路３４から入力される光信号を分離し、分離信号をトランスポンダ１２に出力し、他波長信号を２×１ＷＳＳ１６へ出力する。選択器１９は、トランスポンダ１２からの光信号を選択して外部へ出力する。これにより、光ノード１−１から、伝送路３４を用いて送信された予備回線用の光信号を、光ノード１−３が、受信できる。

ここで、従来の光ノードで発生する帯域狭窄化について説明する。従来の光ノード装置が図１と同様にリング状に２重の伝送路で接続されるとする。ここでは、従来の光ノードの構成を一例として本実施の光ノード１−１〜１−４からＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５およびＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０を削除した構成とする。従来の光ノードでは、通常時にも、予備系用信号（ここではトラスポンダ１８が生成した光信号を予備系用信号とする）が、２×１ＷＳＳ１６に入力される。そして、２×１ＷＳＳ１６が、予備系用信号を１×２ＷＳＳ１４から入力された信号に挿入して伝送路３４へ送信している。

したがって、受信側の光ノードでは、１×２ＷＳＳ１４が、伝送路３４から送信された光信号から所定の波長の予備系用信号を分離して、２×１ＷＳＳ１６へ出力する。同様に、受信側ノードから送信側ノードへ送信され予備回線である伝送路３３からの光信号には予備系用信号が含まれる。ここで、光ノード１−１と光ノード１−３の間の通信で用いる光信号の波長をλｎとする。従来の光ノードの送信ノードを光ノード１００−１とし受信ノードを光ノード１００−３とすると、光ノード１００−１の１×２ＷＳＳ１７では、伝送路３３から入力される光信号から予備系用信号を分離する必要がある。したがって、波長分離に伴い、入力された光信号に帯域狭窄化の影響が生じる。

図３は、従来の光ノードで生じる帯域狭窄化の影響の一例を示す図である。図３の上段は、送信ノードである光ノード１００−１に入力される光信号（波長多重信号）の一例を示している。図３に示すように、複数の波長の光信号が多重された波長多重信号が光ノード１−１へ伝送路３３から入力される。

図３の中段の図は、図３の上段の波長多重信号が入力された場合に従来の光ノード１００−１の１×２ＷＳＳ１７から出力される光信号の一例を示す図である。図中、透過特性Ｔ１は、１×２ＷＳＳ１７が他波長信号を分離するために用いるフィルタの透過特性を示している。一般に、ＷＳＳのフィルタ透過特性はベッセル型の形状を有しており、図３に例示するような形状となる。１×２ＷＳＳ１７では、波長λｎ以外の信号を分離するために、透過特性Ｔ１に示すような透過特性のフィルタを用いるため、λｎに隣接するλｎ−１およびλｎ＋１についても波長の光信号の強度が低下している。

図３の下段の図は、図３の上段の波長多重信号が入力された場合に従来の光ノード１００−１から出力される光信号の一例を示す図である。従来の光ノード１００−１では、２×１ＷＳＳ１３が、１×２ＷＳＳ１７から出力される光信号にトランスポンダ１２から出力される光信号を挿入して伝送路３１へ送信する。この際、２×１ＷＳＳ１３は、１×２ＷＳＳ１７から出力される光信号に透過特性Ｔ２で示すような特性のフィルタでフィルタリングを行なった後に、トランスポンダ１２から出力される光信号を挿入する。したがって、図３の下段では、図３の中段に示した図よりさらに隣接波長のλｎ−１とλｎ＋１の強度が低下している。このように、ＷＳＳを通過することによる帯域狭窄化の影響として、隣接波長のλｎ−１とλｎ＋１の光信号の強度が低下する現状が生じる。

一方、本実施の形態では、上述のように、通常時には予備系用信号を挿入しないため、１×２ＷＳＳ１７は、波長分離を行なう必要はない。図４は、本実施の形態の光ノードで生じる帯域狭窄化の影響の一例を示す図である。図３の場合と同様に、光ノード１−１と光ノード１−３との間で用いる光信号の波長をλｎとする。

図４の上段は、送信ノードである光ノード１−１に入力される光信号（波長多重信号）の一例を示している。図４に示すように、本実施の形態では伝送路３３から入力される波長多重信号には、波長λｎの光信号が含まれていない。

図４の中段の図は、図４の上段の波長多重信号が入力された場合に光ノード１−１の１×２ＷＳＳ１７から出力される光信号の一例を示す図である。本実施の形態では、１×２ＷＳＳ１７は波長分離を行なわないため１×２ＷＳＳ１７は波長分離を行なわない。したがって、１×２ＷＳＳ１７の透過特性Ｔ３は、図４の中段に示すようにフラットな形状となり、λｎ−１とλｎ＋１の強度は低下しない。

図４の下段の図は、図４の上段の波長多重信号が入力された場合に光ノード１−１から出力される光信号の一例を示す図である。２×１ＷＳＳ１３は、１×２ＷＳＳ１７から出力される光信号に透過特性Ｔ４で示すような特性のフィルタでフィルタリングを行なった後に、トランスポンダ１２から出力される光信号を挿入する。したがって、λｎ−１とλｎ＋１の強度は低下するが、２×１ＷＳＳ１３のフィルタの影響のみを受けるため、従来の図３の場合に比べ低下量は少ない。

なお、本実施の形態では説明の簡略化のため、光ノード１−１と光ノード１−３の通信で１波長の光信号を用いる場合を説明したが、これに限らず、トランスポンダ数と各ＷＳＳの入出力ポート数を変更することにより、複数の波長の光信号を用いて通信を行う場合にも本実施の形態と同様の動作を適用することができる。また、トランスポンダ数を増やし、ＷＳＳの入出力ポートは変更せずに、各ＷＳＳとトランスポンダ間および各ＷＳＳとＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ間に合分波器を設け、トランスポンダが生成した光信号を合波してＷＳＳへ入力し、ＷＳＳから出力される光信号を分波して対応するトランスポンダへ出力するようにしてもよい。

また、複数リングによって接続される光ネットワークにも本実施の形態と同様の動作を用いて、同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では効果を判り易く説明するためにＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５，２０を備える構成としたが、２×１ＷＳＳ１３、２×１ＷＳＳ１６、１×２ＷＳＳ１４、１×２ＷＳＳ１７での、挿入・分離処理のＯｎおよびＯｆｆ設定による漏れ量が十分少ない（アイソレーション量が十分である）場合（たとえば、２×１ＷＳＳ１６を、光信号を挿入しない設定としたときに、トランスポンダ１８から入力される光信号の影響が十分小さい場合等）には、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５，２０を省略した構成としても同様の効果を得ることができる。

このように、本実施の形態では、送信側の光ノードは、トランスポンダ１２，トランスポンダ１８がそれぞれ生成する光信号のうち、通信用回線として使用する回線に対応する光信号のみを自装置に入力される波長多重信号に挿入して送信するようにした。そして、受信側の光ノードは、送信側の光ノードで挿入された光信号を分離するようにした。そのため、送信側の光ノードでは、入力された波長多重光を波長分離せずに、送信する光信号をその波長多重光に挿入することができ、波長分離の際の透過特性による帯域狭窄化の影響を緩和することができる。

実施の形態２．
図５は、本発明にかかる光ネットワークシステムの実施の形態２の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施の形態の光ネットワークシステムは、光ノード１ａ−１〜１ａ−４で構成される。光ノード１ａ−１〜１ａ−４は、実施の形態１と同様にリング状に接続されている。伝送路３１は、光ノード１ａ−１から光ノード１ａ−２を経由して光ノード１ａ−３へ向かう伝送路である。伝送路３２は、光ノード１ａ−３から光ノード１ａ−２を経由して光ノード１ａ−１へ向かう伝送路である。伝送路３３は、光ノード１ａ−１から光ノード１ａ−４を経由して光ノード１ａ−３へ向かう伝送路である。伝送路３４は、光ノード１ａ−３から光ノード１ａ−４を経由して光ノード１ａ−１へ向かう伝送路である。

また、図５では、光ノード１ａ−１および光ノード１ａ−３の機能構成も示している。光ノード１ａ−１と光ノード１ａ−３は同様の構成を有する。また、図５では、光ノード１ａ−１および光ノード１ａ−３の機能構成のみを示しているが、光ノード１ａ−２，１ａ−４も光ノード１ａ−１および光ノード１ａ−３と同様の構成とする。

図５に示すように、本実施の形態の光ノード１ａ−１は、実施の形態１の光ノード１−１の分岐器１１、トランスポンダ１２、トランスポンダ１８、選択器１９、Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ１５およびＯｎ／Ｏｆｆ光スイッチ２０を削除し、トランスポンダ２１、選択器２２および選択器２３を備える以外は実施の形態１の光ノード１−１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

まず、本実施の形態の通常時の動作を説明する。本実施の形態では、光ノード１ａ−１は１台のトランスポンダ２１を備えており、トランスポンダ２１が外部から入力された信号に基づいて光信号を生成して、選択器２２および選択器２３へ出力する。選択器２２は、２×１ＷＳＳ１３と２×１ＷＳＳ１６のうちいずれか一方を選択し、入力された光信号を選択した２×１ＷＳＳへ出力する。選択器２２は、通常時は、２×１ＷＳＳ１３を選択するよう設定されているとする。

光ノード１ａ−１の２×１ＷＳＳ１３は、実施の形態１の通常時と同様に、選択器２２経由で入力されるトランスポンダ２１が生成した光信号を、１×２ＷＳＳ１７から入力される波長多重信号に挿入して、伝送路３１へ出力する。なお、実施の形態１の通常時と同様に、光ノード１ａ−１では、２×１ＷＳＳ１６は波長挿入を行なわないよう設定され、１×２ＷＳＳ１７は、波長分離を行わないよう設定されている。

光ノード１ａ−３では、１×２ＷＳＳ１７が、実施の形態１の通常時と同様に伝送路３１から入力された波長多重光を波長分離し、分離信号を選択器２３へ出力し、他波長信号を２×１ＷＳＳ１３へ出力する。選択器２３は、１×２ＷＳＳ１７と１×２ＷＳＳ１４のどちらか一方を選択し、選択した１×２ＷＳＳから入力される光信号をトランスポンダ２１へ出力する。ここでは、選択器２３は、１×２ＷＳＳ１７を選択するよう設定されているとする。選択器２３は、１×２ＷＳＳ１７から入力された光信号をトランスポンダ２１へ出力し、トランスポンダ２１は入力された光信号を所定の受信処理後に外部へ出力する。

つぎに、伝送路３１と伝送路３２に障害４０が発生した場合について説明する。図６は、本実施の形態の障害発生時の光信号の流れの一例を示す図である。光ノード１ａ−１，１ａ−３は、伝送路３１および伝送路３２の障害４０を検出すると予備回線（伝送路３３および伝送路３４）を用いた伝送を行なうよう、設定を変更する。具体的には、光ノード１ａ−１では、選択器２２を、出力先として２×１ＷＳＳ１６を選択するよう設定し、２×１ＷＳＳ１６を光信号の挿入を行なうよう設定する。また、ノード１ａ−１では、１×２ＷＳＳ１４を、波長分離を行なわないよう設定し、２×１ＷＳＳ１３を、波長挿入を行なわないよう設定する。

光ノード１ａ−１では、２×１ＷＳＳ１６は、選択器２２経由で入力されるトランスポンダ２１から出力された光信号を、１×２ＷＳＳ１４から入力される波長多重信号に挿入して伝送路３４へ出力する。

光ノード１ａ−３では、選択器２３が、入力元として１×２ＷＳＳ１４を選択するよう設定される。光ノード１ａ−３では、１×２ＷＳＳ１４は、伝送路３４から入力された波長多重信号に対して波長分離を行い、分離信号を選択器２３へ出力し、他波長信号を２×１ＷＳＳ１６へ出力する。このようにして、光ノード１ａ−１から光ノード１ａ−３へ伝送路３４を用いて光信号が送信される。なお、光ノード１ａ−３では、２×１ＷＳＳ１６は光信号の挿入をせず、１×２ＷＳＳ１７は波長分離を行わない設定とする。

本実施の形態の帯域狭窄化の影響は、実施の形態１の図４に示した状態と同様となり、１つのノードを通過するごとに受ける帯域狭窄化は１台のＷＳＳによるもののみであり、従来構成の２台のＷＳＳによる帯域狭窄化の影響を改善できる。

なお、本実施の形態では説明の簡略化のため、光ノード１ａ−１と光ノード１ａ−３の通信で１波長の光信号を用いる場合を説明したが、これに限らず、トランスポンダ数と各ＷＳＳの入出力ポート数を変更することにより、複数の波長の光信号を用いて通信を行う場合にも本実施の形態と同様の動作を適用することができる。また、トランスポンダ数を増やす場合に、各ＷＳＳの入出力ポート数を変更せずに、ＷＳＳと選択器の間に合分波器を設けてもよい。

また、複数リングによって接続される光ネットワークにおいても本実施の形態を用いて同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では効果を判り易く説明するために選択器２２および選択器２３を備えるようにしたが、２×１ＷＳＳ１３、２×１ＷＳＳ１６、１×２ＷＳＳ１４、１×２ＷＳＳ１７での、挿入、分離処理のＯｎおよびＯｆｆ設定による漏れ量が十分少ない場合には、選択器２２および選択器２３を、それぞれを分岐器とした構成としても同様の効果を得ることができる。

このように、本実施の形態では、各光ノードが備えるトランスポンダを１台とし、送信側の光ノードは、選択器２２が通信用回線として使用する回線に対応する２×１ＷＳＳ１３を選択して、トランスポンダ２１から出力された光信号を選択した２×１ＷＳＳ１３に出力するようにした。そして、受信側の光ノードは、送信側の光ノードで挿入された光信号を分離するようにした。そのため、トランスポンダを１台として構成で、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる光ノード装置および光ネットワークシステムは、波長分割多重方式を採用する光ネットワークシステムに有用であり、特に、ＷＳＳを用いて波長分離・挿入を行なう光ネットワークシステムに適している。

１−１〜１−４，１ａ−１〜１ａ−４ 光ノード
１１ 分岐器
１２，１８，２１ トランスポンダ
１３，１６ ２×１ＷＳＳ
１４，１７ １×２ＷＳＳ
１５，２０ Ｏｎ／Ｏｆｆ光スイッチ
１９，２２，２３ 選択器
３１〜３４ 伝送路
４０ 障害
Ｔ１〜Ｔ４ 透過特性

Claims (8)

1. リング状の２以上の光伝送路と、光ノード装置と、を備え、送信元の前記光ノード装置と宛先の前記光ノード装置とを接続する前記光伝送路のうちの１つを現用回線とする光ネットワークシステムにおける前記光ノード装置であって、
   前記光伝送路から入力される波長多重信号を、所定の波長の信号である分離信号と、前記所定の波長以外の波長である他波長信号と、に分離する分離処理を実施する分離動作と、前記分離処理を行わず、入力された波長多重信号を前記他波長信号とする非分離動作と、を切り替えて実施する分離用波長選択スイッチと、
   自ノードが送信する所定の波長の光信号である送信信号を、前記他波長信号に挿入する挿入処理を実施し、前記挿入処理後の信号を前記光伝送路へ送信する挿入動作と、前記他波長信号を前記光伝送路へ送信する非挿入動作と、を切り替えて実施する挿入用波長選択スイッチと、
   を前記光伝送路ごとに備え、
   前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線以外の前記光伝送路を処理後の信号の送信先とする前記挿入用波長選択スイッチは、前記非挿入動作を実施し、
   前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線以外の前記光伝送路から入力された波長多重信号が入力される前記分離用波長選択スイッチは、前記非分離動作を実施する、
   ことを特徴とする光ノード装置。
2. 前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線に対応する前記挿入用波長選択スイッチは前記挿入動作を実施し、前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線以外の前記光伝送路に対応する前記分離用波長選択スイッチは前記分離動作を実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ノード装置。
3. 前記分離用波長選択スイッチを１入力ｎ（ｎは２以上の整数）出力の波長選択スイッチとし、
   前記挿入用波長選択スイッチをｎ入力１出力の波長選択スイッチとする、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ノード装置。
4. 現用回線が変更となった場合に、新たな現用回線に対応して、分離用波長選択スイッチおよび挿入用波長選択スイッチの動作を切り替える、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の光ノード装置。
5. さらに、
   前記光伝送路ごとに、
   前記送信信号を生成し、前記分離信号に対して所定の受信処理を行うトランスポンダと、
   前記トランスポンダが生成した前記送信信号を前記挿入用波長選択スイッチへ出力するか否かを選択する光スイッチと、
   を備え、
   前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線に対応する前記光スイッチは、前記トランスポンダが生成した前記送信信号を前記挿入用波長選択スイッチへ出力し、
   前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線以外の前記光伝送路に対応する前記光スイッチは、前記トランスポンダが生成した前記送信信号を前記挿入用波長選択スイッチへ出力しない、
   ことを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ノード装置。
6. さらに、
   前記送信信号を生成し、前記分離信号に対して所定の受信処理を行うトランスポンダと、
   前記トランスポンダが生成した前記送信信号を出力する前記挿入用波長選択スイッチを選択し、選択した前記挿入用波長選択スイッチへ前記送信信号を出力する選択手段と、
   を備え、
   前記選択手段は、前記送信信号の宛先の前記光ノード装置への現用回線に対応する前記挿入用波長選択スイッチを選択する、
   ことを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ノード装置。
7. 前記分離信号の入力元の前記分離用波長選択スイッチを選択し、選択した前記分離用波長選択スイッチが分離した前記分離信号を前記トランスポンダへ出力する受信用選択手段、
   をさらに備え、
   前記受信用選択手段は、前記分離信号の送信元の前記光ノード装置からの現用回線に対応する前記分離用波長選択スイッチを選択する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光ノード装置。
8. リング状の２以上の光伝送路と、光ノード装置と、を備え、送信元の前記光ノード装置と宛先の前記光ノード装置とを接続する前記光伝送路のうちの１つを現用回線とする光ネットワークシステムであって、
   前記光ノード装置を請求項１〜７のいずれか１つに記載の光ノード装置とする、
   ことを特徴とする光ネットワークシステム。

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