JP3221457B2 - 光通信網 - Google Patents
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
る。特に、複数の異なる波長を用いた網状伝送路の切替
設定技術に関する。
と、それらを接続する光ファイバケーブルを用いたリン
クによる波長多重光通信網は、情報伝送容量を大きくと
れるので広く利用されている。
る。図7は従来例の光通信網を示す図である。図8はル
ーティングテーブルを示す図である。光通信網には、光
通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、1fがあ
り、それらを連結する波長多重光リンク2a、2b、2
c、2d、2e、2f、2gがある。
1c、1d、1e、1f間で通信を行うためには、それ
ぞれを連結する伝送路が必要である。この伝送路を限ら
れた波長多重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、
2f、2gを用いて構成する方式として、複数の波長に
よる波長パスを割り当てる方式がある。
ス3aは光通信ノード1a−1b−1c−1fを連結
し、波長λb(一点鎖線)の波長パス3bは、光通信ノ
ード1a−1b−1e−1fを連結する。また、波長λ
c(破線)の波長パス3cは、光通信ノード1e−1b
−1cを連結し、波長λa(実線)の波長パス3dは、
光通信ノード1a−1d−1e−1fを連結する。
よび1cを経由して光通信ノード1fに転送すべき電気
信号は、光通信ノード1aで波長λaの光信号に変換さ
れ、波長多重光リンク2a−2b−2eを経由する波長
パス3a上を転送される。図7では、波長パス3a、3
b、3c、3dを形成するためには最低3波長λa、λ
b、λcが必要となる。
2b、2c、2d、2e、2f、2g上で波長が重なる
と、受信側で波長による信号の識別ができなくなるた
め、光通信網内のいかなる波長多重光リンクにおいても
使用波長が重ならないように、波長パス3a、3b、3
c、3dに波長を割り当てる必要がある。また、波長パ
ス3a、3b、3c、3dを各光通信ノード1a、1
b、1c、1d、1e、1fで方路選択するために、各
光通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、1fは波
長パス3a、3b、3c、3dのルーティングテーブル
を有する。
明する。図8は従来例装置のルーティングテーブルを示
す図である。各光通信ノード1a、1b、1c、1d、
1e、1fでは上述したように入力伝送路上の各波長パ
ス3a、3b、3c、3dをこのルーティングテーブル
の情報に従って、各々適当な出力伝送路へ接続する機能
を有する。同一の波長パス3a、3b、3c、3dに割
当てられた波長は網内で常に同一であり光通信ノードで
の接続の都度変更はない。
ルーティング網の構成では、波長パスに終端間で一波長
を割り当てるため、網内での各波長多重光リンクに収容
されている波長パスの波長が、各波長パス毎に同一波長
多重光リンク上で重複しないように、波長パスの波長割
当制御が不可欠である。
長多重光リンク数、収容すべき波長パス数が多くなれば
なる程複雑化し、実際の通信網と同様の規模の網におい
ては波長割当制御のために極めて多くの計算時間を要
し、一般に網内での使用波長ができるだけ少なくてすむ
ような最適解を得ることは困難である。これについては
文献I.Chlamtac,A.Ganz and G.Karmi "Purely Optical
Networks for Terabit Communication,"Proc.INFOCOM
‘89,PP887 -896. に詳細に述べられている。
割当てるために、波長パス数が多くなると、網内での必
要波長数が多くなること、波長の管理を網で一元的に管
理する必要があり、波長割当に関しては集中管理装置が
必要なこと、光通信ノードでの波長パスの接続を行うに
あたり、特に網内において使用する波長の数が多くなる
と厳しい絶対精度が必要であることなど多くの問題があ
った。
であり波長管理および波長割当制御を簡素化し、使用す
る波長の精度が低くてもよい光通信網を提供することを
目的とする。
信ノードと、この光通信ノードをそれぞれ接続する波長
多重光リンクとを備えた網状光通信網であり、前記光通
信ノードは、入力側の前記波長多重光リンクから波長多
重された光信号を入力して分離する波長分波器と、この
波長分波器により分離された各信号を割付けられた波長
に変換する波長変換部と、この波長変換部からの信号を
指定された方路に出力する空間スイッチと、この空間ス
イッチからの出力を出力側の前記波長多重光リンクに波
長多重して出力する波長合波器とを備えた光通信網、又
は、前記光通信ノードは、入力側の前記波長多重光リン
クから波長多重された光信号を入力して分離する波長分
波器と、この波長分波器により分離された各信号を指定
された方路に出力する空間スイッチと、この空間スイッ
チからの信号を割付けられた波長に変換する波長変換部
と、この波長変換部からの出力を出力側の前記波長多重
光リンクに波長多重して出力する波長合波器とを備えた
光通信網である。
らかじめ各光通信ノードに、各波長パスそれぞれについ
て、入力側の前記波長多重光リンクで使用する波長と出
力側の前記波長多重光リンクで使用する波長とが明示さ
れたテーブルを設け、そのテーブルの内容は、任意の二
つの光通信ノード間に設定される前記波長パスの波長多
重光リンク毎の使用波長が異なることを許容する構成で
あり、前記波長変換部は前記テーブルに基づいて光信号
の波長を変換し、前記空間スイッチは前記テーブルに基
づいて光信号を前記波長合波器へ出力することである。
ッチは波長グループ毎に限られた種類でよいことにな
る。
ノードへ電気信号を光信号に変換し、光の波長により方
路選択して転送する際に、途中の光通信ノードで波長変
換を行う。すなわち光通信ノード毎の接続テーブルにし
たがって、波長多重光リンクにそれぞれの波長に乗せ換
えて転送する。
信ノード間の各光通信ノードにおいて、入力側の波長多
重光リンク上の各光波長の信号を波長毎に分離し、波長
パスを接続テーブルの内容に従って、記載された対応す
る出力伝送路に接続するスイッチ機能と、記載された対
応する出力波長に変換する手段と、異なる入力側の波長
多重光リンクからの各々適切な出力波長に変換された光
信号を波長多重し、各出力伝送路に送出する手段とによ
り実現される。
変換部や空間スイッチの数が限られて有利である。
2を参照して説明する。図1は本発明第一実施例の構成
図である。図2は光通信ノードのブロック図である。
b、1c、1d、1e、1fと、この光通信ノード1
a、1b、1c、1d、1e、1fをそれぞれ接続する
波長多重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2
f、2gとを備え、光通信ノード1a、1b、1c、1
d、1e、1fは、それぞれに対応する入力側の波長多
重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g
の光ファイバ10から波長多重された光信号を入力して
分離する波長分波器11と、この波長分波器11により
分離された各信号を割付けられた波長に変換する波長変
換部12と、この波長変換部12からの信号を指定され
た方路に出力する空間スイッチ14と、この空間スイッ
チ14からの出力をそれぞれに対応する出力側の波長多
重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g
に波長多重して出力する波長合波器16とを備えた光通
信網である。
かじめ各光通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、
1fの方路別に設定された波長パスの波長を記憶し波長
変換部12および空間スイッチ14が利用するテーブル
を波長パスルーティング制御装置13に設け、そのテー
ブルの内容は、任意の二つの光通信ノード1a、1b、
1c、1d、1e、1f間に設定される波長パスの波長
多重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2f、2
g毎の使用波長が異なることを許容する構成であるとこ
ろにある。
光通信網の動作を説明する。光通信ノード1aから光通
信ノード1bおよび1cを経由して光通信ノード1fへ
転送すべき電気信号は、光通信ノード1aで波長λaの
光信号に変換され、波長多重光リンク2a−2b−2e
を同一の波長λaで構成される波長パス3a上を転送さ
れる。また、光通信ノード1aから光通信ノード1bお
よび1eを経由して光通信ノード1fへ転送すべき電気
信号は、光通信ノード1aで波長λbの光信号に変換さ
れ波長多重光リンク2a上を転送され、光通信ノード1
bに到達し、光通信ノード1bで波長1bからλaに波
長変換され、光リンク2d上を転送され、光通信ノード
1eに到達し、光通信ノード1eで波長λaからλbへ
波長変換され、波長多重光リンク2g上を転送され、終
点光通信ノード1fへ到達する。すなわち、波長パス3
bは、波長多重光リンク毎に波長λb→λa→λbと波
長変換されて接続されている。
d、2e、2f、2gに収容されている波長パス3a、
3b、3c、3dは、網内の任意の一波長多重光リンク
上で使用波長が重ならないように波長多重光リンク毎に
波長割付がなされている。
1b、1c、1d、1e、1fの動作を説明する。1本
の入力側の光ファイバ10にはそれぞれ最大n波の波長
が波長多重されている。この場合、各波長多重光リンク
2a、2b、2c、2d、2e、2f、2gには同一リ
ンク内で最大n本の波長パスが同時に存在可能である。
各入力側の光ファイバ10は波長分波器11に接続さ
れ、光ファイバ10を伝送されてきた光信号は各波長毎
に分離され波長変換部12に入力される。波長変換部1
2に入力された各光ファイバ10からの各波長は、ルー
ティングテーブルを含む波長パスルーティング制御装置
13からの情報に基づいて適当な波長に変換される。こ
れにより変換された各波長の波長パス3a〜3nは、空
間スイッチ14に入力され、波長パスルーティング制御
装置13からの情報に基づき、指定された出力側の光フ
ァイバ15に対応する波長合波器16の入力側に接続さ
れ、波長合波器16により合波されて光ファイバ15へ
出力される。
ルを説明する。図3はルーティングテーブルを示す図で
ある。ルーティングテーブルには出力伝送路上での変換
すべき波長が明示されている。入力側の伝送路番号と、
それに対応する出力側の伝送路番号が示され、それぞれ
対応する波長も示されている。このルーティングテーブ
ルは、図1に示す波長パスルーティング制御装置13に
含まれている。
るもの、グレーティングを用いるもののほかに、光スタ
ーカップラ等の光分岐素子と、特定の波長を抜き出すこ
とのできる波長フィルタ、または、チューナブルな波長
フィルタとの組合せによっても実現できる。波長フィル
タとしてはバルク形の他に平面導波路を用いたものが使
用できる。また、波長合波器12は、多層膜フィルタを
用いるもの、グレーティングを用いる構成のほかに、n
対1又は、n対mの光カップラ等を用いることも可能で
ある。光カップラ等はファイバ融着型のほか平面導波路
を用いても実現できる。
説明する。図4は本発明第二実施例の光通信網に用いら
れる光通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、1f
のブロック図である。本発明第二実施例は、本発明第一
実施例の光通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、
1fに異なる構成の光通信ノード1a、1b、1c、1
d、1e、1fを用いたことが特徴である。その光通信
ノード1a、1b、1c、1d、1e、1fは、波長変
換部12と空間スイッチ14とが逆の順序で接続されて
いるものである。この動作は、まず、空間スイッチ14
により入力側の波長パス3a〜3nとそれに対応する出
力側の波長パス3a〜3nへ接続される方路へ接続さ
れ、その後で波長変換部12によりそれぞれ対応する波
長に変換される。
変換部12を説明する。図5は波長変換部12を示す図
である。図5に示す波長変換部12は、光信号を電気レ
ベルに変換することなく波長λiからλjに変換する方
式である。電気信号に変換せずに光信号の波長を変換す
る方法としては、ここでは有機あるいは無機の非線形材
料による三光波混合あるいは四光波混合を利用した光光
波長変換器17による方法を用いたが、その他にも強度
変調時には元信号をトリガ光とした双安定LDを用いる
方法、周波数変調時にはFM−IM変換後LD等の光源
に信号光を注入して光源内のキャリア密度を変化させて
発振周波数を変調させる方法、変調信号光のサイドバン
ドを抽出して増幅する方法、注入同期やブリルアン散乱
のように周波数変移の小さい(〜10GHz)効果を多
段に縦続して大きな周波数変化を得る方法等がある。
る。この例は、波長変換部12において、波長λiの光
信号を光電気変換器18により一度、電気信号に変換
し、この電気信号を用いて、電気光変換器19により波
長λjの光信号を得る。電気信号に一度変換して光信号
の波長を変化させる方法としては、ここでは波長毎に別
々の光受信機で光電気変換してその電気信号で特定の波
長を光源直接変調させる方法を用いた。光信号の変調
は、ここでは光源を直接変調する方法を用いたが、その
他にも外部変調器を用いる方法、波長の指定も固有の波
長で発振する光源を指定する方法、光源の波長を制御す
る方法、あるいは両者を組み合わせた方法などがある。
2b、2c、2d、2e、2f、2g上に多重された波
長は、対応する波長パス3a、3b、3c、3dの識別
に使われているものであり、網内で波長の絶対精度は低
くてもよい。いいかえれば、1つの波長多重光リンク2
a、2b、2c、2d、2e、2f、2gでn波多重を
行っている時に、n波として波長λ1、…、λnを用
い、他の波長多重光リンク2a、2b、2c、2d、2
e、2f、2gで波長λ′1、…、λ′nを用いてもよ
い。すなわち、波長多重光リンク2a、2b、2c、2
d、2e、2f、2g毎にn波が識別できればよい。し
たがって、従来例で説明した終端間で同一の波長を用い
る波長パス方式で不可欠であった網内での波長標準を不
要とし、波長多重光リンク2a、2b、2c、2d、2
e、2f、2g毎に網内の他の波長多重光リンク2a、
2b、2c、2d、2e、2f、2gとは無関係に波長
を設定できる。
長割当管理も不要であり、波長多重光リンク2a、2
b、2c、2d、2e、2f、2g毎の個別管理でよ
い。
信網によれば波長パス3a、3b、3c、3dの始点の
光通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、1fと、
終点の光通信ノード1a、1b、1c、1d、1e、1
fとの光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2f、
2g毎に、空いている適当な波長を接続して終端間の波
長パス3a、3b、3c、3dを形成しているため、従
来技術におけるように終端間で同一の波長を用いて波長
パス3a、3b、3c、3dを形成している場合に必要
であった波長パス3a、3b、3c、3dへの波長割当
制御が不要となる。このために、従来技術において極め
て問題を複雑化させていた波長パス3a、3b、3c、
3dへの波長割当制御を含む波長多重光リンク2a、2
b、2c、2d、2e、2f、2gへの収容設計が極め
て簡単化され、波長割当に要する計算時間が大幅に低減
できるようになった。これは、各波長パス3a、3b、
3c、3dへそれぞれの網内で固有の波長割当を考える
必要がなく、各波長多重光リンク2a、2b、2c、2
d、2e、2f、2g内で独立に波長数だけの波長パス
3a、3b、3c、3dに対応する波長を設定できると
いう制約条件の下で、波長パス3a、3b、3c、3d
の波長多重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2
f、2gへの収容設計が可能となるためである。なお、
従来技術においては、波長パス3a、3b、3c、3d
毎に網内で一つの波長を割付けるため、同一の終端間で
あってもまったく異なる経路を通る場合には、それぞれ
のパスに同一の波長の割り当てが可能となる場合がある
が、一つの波長多重光リンク2a、2b、2c、2d、
2e、2f、2gでも共用する場合は、波長パス3a、
3b、3c、3dには同じ波長を割付けられないという
制約条件がある。したがって、本発明第一または第二実
施例の光通信網では、網内での波長の使用効率が高く、
すなわち同数の波長パス3a、3b、3c、3dを収容
するのに必要な必要最小波長数を従来技術に比べて大幅
に低減することが可能である。これは、例えば従来例と
して説明した光通信網と、本発明第一ないし第二実施例
の光通信網の同経路、同数の波長パスを収容するのに従
来例では3波長必要であるが、本発明第一または第二実
施例の光通信網では2波長で可能となることからも容易
に確認できる。
たに波長多重光リンク、光通信ノードを付加し、新たな
波長パスを設定する場合においては、網内での波長パス
への波長再割当を含む再収容設計が一般に必要となる
が、本発明においては、網を増設し新たなパスを設定す
る場合でも、新たに増設した波長多重光リンクを含めて
それぞれの波長多重リンク毎に空いている波長を接続し
て新たなパスを容易に設定できるため、従来技術に比べ
て再収容設計を必要とする割合が大幅に低減可能であ
る。
通信網においては、波長多重光リンク2a、2b、2
c、2d、2e、2f、2g上に多重された波長は、対
応する波長パス3a、3b、3c、3dの波長リンク内
での識別に使われているのであり、網内での波長の絶対
精度が必要でない。言い換えれば、ある波長多重光リン
クでn波多重を行っているときに、別の各波長多重光リ
ンクではn波の絶対値が異なってもよい。すなわち、波
長多重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2f、
2g毎にn波が識別できればよい。この事は、従来の終
端間で同一波長を用いる波長パス方式で必要であった網
内での波長標準を不要とし、波長多重光リンク2a、2
b、2c、2d、2e、2f、2g毎に網内の他の波長
多重光リンク2a、2b、2c、2d、2e、2f、2
gとは無関係に波長を設定できることを意味し、網内で
用いる光部品の波長に関する要求条件を大幅に緩和する
ことが可能となり、経済的な通信網を構築できる。
割当管理も不要となり、波長多重光リンク2a、2b、
2c、2d、2e、2f、2g毎の個別管理でよいた
め、一元的な管理のために必要な大規模なデータベース
等が不要となり、網の経済化が可能となる。
れる波長毎に、本発明の動作を行うかわりに、一つの波
長多重リンク上に多重されている光信号を複数の波長グ
ループに分け、波長グループ毎に、これを一つの波長と
見なし、波長グループ毎の処理を行う構成とすることに
より、光通信ノードを構成する、波長分波器11、波長
変換部12、波長合波器16を簡素化することができ
る。
1mのm波が含まれている。ノードはこのm波を各々認識
する事なく。全体でλ1 と認識して動作する。
が、光波長の代わりにコヒーレント光通信方式を適用し
光周波数による方路選択を行う構成とすることもでき
る。
長管理および波長割当制御を簡素化し、使用する波長の
数を少なくできるので個々の波長精度を低くできる。こ
れにより、光通信網を増設するときの工数および費用が
大幅に削減できる。
緩和され、経済的な光通信網を構築できる。
図。
す図。
光リンク 3a、3b、3c、3d 波長パス 10、15 光ファイバ 11 波長分波器 12 波長変換部 13 波長パスルーティング制御装置 14 空間スイッチ 16 波長合波器 17 光光波長変換器 18 光電気変換器 19 電気光変換器
Claims (3)
- 【請求項1】 複数個の光通信ノードと、この光通信ノ
ードをそれぞれ接続する波長多重光リンクとを備えた網
状光通信網であり、 前記光通信ノードは、 入力側の前記波長多重光リンクから波長多重された光信
号を入力して分離する波長分波器と、 この波長分波器により分離された各信号を割付けられた
波長に変換する波長変換部と、 この波長変換部からの信号を指定された方路に出力する
空間スイッチと、 この空間スイッチからの出力を出力側の前記波長多重光
リンクに波長多重して出力する波長合波器とを備えた光
通信網において、あらかじめ各光通信ノードに、各波長パスそれぞれにつ
いて、入力側の前記波長多重光リンクで使用する波長と
出力側の前記波長多重光リンクで使用する波長とが明示
されたテーブルを設け、 そのテーブルの内容は、任意の二つの光通信ノード間に
設定される前記波長パスの波長多重光リンク毎の使用波
長が異なることを許容する構成であり、 前記波長変換部は前記テーブルに基づいて光信号の波長
を変換し、前記空間スイッチは前記テーブルに基づいて
光信号を前記波長合波器へ出力する ことを特徴とする光
通信網。 - 【請求項2】 複数個の光通信ノードと、この光通信ノ
ードをそれぞれ接続する波長多重光リンクとを備えた網
状光通信網であり、 前記光通信ノードは、 入力側の前記波長多重光リンクから波長多重された光信
号を入力して分離する波長分波器と、 この波長分波器により分離された各信号を指定された方
路に出力する空間スイッチと、 この空間スイッチからの信号を割付けられた波長に変換
する波長変換部と、 この波長変換部からの出力を出力側の前記波長多重光リ
ンクに波長多重して出力する波長合波器とを備えた光通
信網において、 あらかじめ各光通信ノードに、各波長パスそれぞれにつ
いて、入力側の前記波長多重光リンクで使用する波長と
出力側の前記波長多重光リンクで使用する波長とが明示
されたテーブルを設け、 そのテーブルの内容は、任意の二つの光通信ノード間に
設定される前記波長パスの波長多重光リンク毎の使用波
長が異なることを許容する構成であり、 前記空間スイッチは前記テーブルに基づいて光信号を前
記波長変換部に出力し、前記波長変換部は前記テーブル
に基づいて光信号の波長を変換し前記波長合波器へ出力
する ことを特徴とする光通信網。 - 【請求項3】 一つの波長多重光リンクに送出する信号
に多重する複数の波長の組合せを複数のグループに分
け、このグループを一つの波長単位として、波長パスが
設定される請求項1又は請求項2記載の光通信網。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23612992A JP3221457B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光通信網 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23612992A JP3221457B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光通信網 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20360199A Division JP3247886B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 光通信網 |
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Family
ID=16996191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23612992A Expired - Lifetime JP3221457B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光通信網 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3221457B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005328449A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Japan Telecom Co Ltd | 波長変換装置、光ノード装置及び光ネットワーク |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58161488A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-26 | Nec Corp | 光交換回路網 |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP23612992A patent/JP3221457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0685748A (ja) | 1994-03-25 |
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