JP3615464B2 - フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムとこのシステムで使用されるノード - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光ファイバを用いて、複数の通信端末(ノード)をすべて相互に接続し、音声や画像、データを通信するフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムの例を説明する図である。図6に示す例は、4個のノードから構成されるものとする。フルメッシュ形式で4個のノード101〜104間を相互に接続するには、図6のように4×4の伝送路(パス)211〜244が必要である。ただし、この4×4個のパスには、一般化のため自分自身のノードに戻ってくるパス211,222,233,244も含んでいる。これら自分自身のノードに戻ってくるパスは、ノード間の情報伝送と言う意味では不要であるが、伝送の確認や保守などのために使われる場合も多い。
【0003】
従って、一般にN個のノードをフルメッシュ形式で接続するには、N×N個のパスが必要であり、N×N個のパスの内、ノード間を結ぶパスはN×(N−1)個必要である。参考までに図7にN=8の場合である8個のノードをフルメッシュ形式でネットワーク化する為に必要なパスを示した。図7からもわかるように、すべてのパスを実現するためには合計64(=8×8)本のパスが必要であり、ノード間を結ぶためには56(=8×(8−1))本の光ファイバをこれらパスとして敷設する必要がある。
【0004】
このように、N個のノードをフルメッシュ形式で接続するには、N×N個のパスが必要であるため、ノード数Nが増加するとその接続に必要なパス(光ファイバ)の数が幾何級数的に増大する。
【0005】
そこで、敷設する光ファイバを減らすため採用されているものとして波長分割多重方式がある。図8は従来のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムを説明する図であって、ノード数Nが8の場合を示している。該フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、周回型光合分波器501を中心に配置し8個のノード301,302,…308からそれぞれ2本ずつの光ファイバ401,410,402,…480で周回型光合分波器501に接続されている。
【0006】
以下の表1は周回型光合分波器501の入力波長に対する合分波特性を示したものである。
【0007】
【表1】
【0008】
該[表1]において、たとえば、「送信」側のノード301から波長「λ2」の光信号が光ファイバ410を介して周回型光合分波器501に送られると、周回型光合分波器501は波長「λ2」に対応する「受信」側のノード302に光ファイバ402を介して該波長「λ2」の光信号を送出する。また、「送信」側のノード302が「受信」側のノード301に光信号を送りたい場合には、[表1]に示されるような合分波特性に応じて、波長「λ8」の光信号を生成し、これを光ファイバ420を介して周回型光合分波器501に送る。周回型光合分波器501はノード302からの波長「λ2」に対応する「受信」側のノード301に向けて光ファイバ401を介して該波長「λ8」の光信号を送出する。他のノード間の送受信についても同様に行われる。このように、8個の異なる波長(λ1,λ2,…λ8)を用いることによって、等価的に64個のパスを形成し、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムを構成している。このようなネットワークシステムに用いられるノードは、それぞれ8個の異なる波長(λ1,λ2,…λ8)の光信号を生成できるような光源を有している必要があり、N個のノードからなるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいては、各ノードはN個の異なる波長(λ1,λ2,…λN)の光信号を生成できるような光源を有している必要がある。
【0009】
なお、周回型光合分波器501はアレイ回析格子型分波器などで構成され、入力した波長によって経路が一意的に決まる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、光源の劣化等による障害が生じ、N個の異なる波長の光信号を生成できなくなり、対応したパスが不通となった場合、瞬時に対応できないという問題点があった。また、障害回避用にバックアップ光源を準備するには、N個の異なる波長の光源を準備する必要がある。
【0011】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、光源に障害が発生した場合も、瞬時に対応できる信頼性の高いネットワークを実現することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為、本発明は以下のように構成される。
【0013】
本発明の第1の態様によれば、周回型光合分波器と、該周回型光合分波器に光ファイバにより接続され、それぞれが複数の異なった波長の光を生成するの多波長光源を有するN個のノードとからなるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、前記光ファイバとして2×N×M本を、前記多波長光源としてN/M種類の波長を用いるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム(ただし、N、MおよびN/Mは自然数で、M>1である)が提供される。
【0014】
また、本発明の第2の態様によれば、周回型光合分波器と、該周回型光合分波器に伝送路手段により接続され、それぞれが複数の異なった波長の光を生成する多波長光源を有するN個のノードとからなるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、前記光ファイバとして2×N×M本を、前記多波長光源から1×Mの光スイッチを介して前記光ファイバのうちM本に接続されている
ことを特徴とするフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム(ただし、N、MおよびN/Mは自然数で、M>1である)が提供される。
【0015】
また、本発明の第3の態様によれば、周回型光合分波器(1501)と、
該周回型光合分波器を中心としてスター状に接続されたN個のノード(1001,1002,1003,1004)とからなり、
該N個のノードのそれぞれはM個の送信用伝送路(1001,1002、…、1041,1042)と、M個の受信用伝送路(1111、1112、…、1141、1142)とを介して該周回型光合分波器に接続される、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、該N個のノードのそれぞれはM個の多波長光源(1211,1212、…)と該M個の多波長光源の出力に接続されるとともに、前記M個の送信用伝送路に接続された光スイッチ手段(1311、…)と;前記M個の受信用伝送路に接続された受信部(1312)とを具備し、前記多波長光源はそれぞれ少なくともN/M種類の異なる波長の光を生成することを特徴とするフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム(ただし、N、MおよびN/Mは自然数で、M>1である)が提供される。
【0016】
また、上記フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいては、図2に示すように、前記M個の多波長光源のそれぞれ(たとえば1211)は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成手段(2401,2402、…、2404)と;該N/M個の光出力生成手段のそれぞれの出力に接続され、該出力を合波処理して前記光スイッチ手段に出力する合波器(2201)とを具備するように構成しても良い。
【0017】
また、前記フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、図3に示すように、前記M個の多波長光源のそれぞれ(たとえば1211)は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成素子(3401、3402、…、3404)からなり、前記光スイッチ手段(1311)は、N/M個の光スイッチ素子(3601、3602、3603、3604)と、各スイッチ素子の出力にそれぞれ接続されたM個の合波器(3201,3202)からなり、前記N/M個の光スイッチ素子の入力のそれぞれは、同一の波長の光出力を生成する光出力生成素子の出力に接続されるように構成しても良い。
【0018】
さらにまた、前記フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、図2に示すように、前記受信部(たとえば1312)はそれぞれがN/M個の出力を有するM個の分波器(2301、2302)と;該M個の分波器のN/M個の出力に接続される光電変換器(2301について2501〜2504)とからなり、各分波器の入力は前記M個の受信用伝送路の対応するもの(2301について1111、2302について2302)に接続され、該受信用伝送路により供給された光信号を波長毎に分波して対応する光電変換器に出力する、ように構成しても良い。
【0019】
また、本発明の第4の態様によれば、図4に示すように、周回型光合分波器(4501)と、該周回型光合分波器を中心としてスター状に接続されたN個のノード(4001,4002,4003,4004)とからなり、該N個のノードのそれぞれはM個の送信用伝送路と、M個の受信用伝送路とを介して該周回型光合分波器に接続される、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、該N個のノードのそれぞれ(たとえば4001)は、一つの多波長光源(4211)と;該多波長光源の出力に接続されるとともに、前記M個の送信用伝送路(4011,4012)に接続された光スイッチ手段(4311)と;前記M個の受信用伝送路に接続された受信部(4321)とを具備し、前記多波長光源は少なくともN/M種類の異なる波長の光を生成することを特徴とするフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム(ただし、N、MおよびN/Mは自然数で、M>1である)が提供される。
【0020】
また、前記フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、図5に示されるように、前記多波長光源は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成素子(5401、5402,5403,5404)からなり、前記光スイッチ手段は、N/M個の光スイッチ素子(5601,5602,5603,5604)と、各スイッチ素子の出力にそれぞれ接続されたM個の合波器(5201,5202)からなり、前記N/M個の光スイッチ素子の入力のそれぞれは、同一の波長の光出力を生成する光出力生成素子の出力に接続されるように構成しても良い。
【0021】
また、前記フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて、前記受信部がそれぞれがN/M個の出力を有するM個の分波器と;N/M個の光スイッチ素子であって、それぞれが各分波器のいずれか一つの出力に接続される光スイッチ素子と;該光スイッチ素子に対応して接続されるN/M個の光電変換器とからなる、ように構成しても良い。
【0022】
又、本発明は、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムに用いられるノード(ネットワークに接続される機器を総称してノードというものとする。本明細書において他の部分も同様)としても実現可能である。
【0023】
上記課題を解決する手段を採用することにより、本発明におけるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムでは、周回型光合分波器に接続される光ファイバの本数をM倍とすることにより多波長光源の波長数を1/Mにすることにより、一ノードあたりの同一波長数の光源を増やすことにより信頼性を高めた。
【0024】
または、多波長光源から1×Mの光スイッチを介してM本の光ファイバに接続されていることにより、障害時に1×Mの光スイッチを切り替えることにより柔軟に障害回避ができる。
【0025】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0026】
[実施例1]
図1は、本発明のフルメッシュ波長多重ネットワークシステムの構成例を示す図であって、ノード数N=4、多重数がM=2の場合である。この実施例は図1に示すように、周回型光合分波器1501を中心に4個のノード1001,1002,…1004が、配置されている。ノード1001にはM(=2)個の多波長光源1211,1212と、受信部1312と、光スイッチ1311とが配置されている。
【0027】
ノード1001は、M(=2)個の送出用の光ファイバ1011、1012、およびM(=2)個の受信用の光ファイバ1111、1112を介して周回型光合分波器1501に接続されている。送出用の光ファイバ1011,1012のノード側端は、前記光スイッチ1311の出力に接続されている。該光スイッチの入力は、前記M(=2)個の多波長光源1211,1212のそれぞれの出力に接続されている。多波長光源1211,1212のそれぞれは、少なくともN/M種類のそれぞれ異なる波長の光を生成することが可能な光源である。本実施例では、N/M=2であるので、少なくとも波長λ1の光出力と波長λ2の光出力とを生成可能なものとなる。なお、該光出力は図示しない被送信信号源からの信号(たとえば、音声、画像データ信号)に応じて変調されて光信号となり、光スイッチの入力へ送られる。該光スイッチは、多波長光源1211からの光信号出力と多波長光源1212の光信号出力とを光ファイバ1011、1012に切り替え可能に送出するように動作する。また、他のノード1002、1003,1004からノード1001に向けて送出された光信号は、前記周回型光合分波器1501を介して受信用の光ファイバ1111、1112の少なくとも一方に乗せられる。光ファイバ1111、1112の出力側端は、受信部1312の入力端子に接続されており、前記光信号が受信部1312に送られてくる。受信部1312では、受け取った光信号を、たとえば電気信号に変換して図示しない出力装置等に送り、該信号に乗せられた情報を利用可能とする。
【0028】
他のノード1002,1003、1004もノード1001と同様の構成を有しており、これらは多波長光源1221,1222、…、1241,1242と、光スイッチ1321、1331、1341と、受信部1322,1332,1342とをそれぞれ有している。また、これらノード1002,1003、1004は、ノード1001と同様に、送出用の光ファイバ1021,1022、1031,1032、1041、1042と受信用の光ファイバ1121、1122、1131,1132、1141、1142を介して周回型光合分波器1501に接続されている。
【0029】
以下の[表2]は、本実施例における波長の設定値を表している。
【0030】
【表2】
【0031】
該設定においては、同一ノード内の多波長光源の波長が2個づつ同一となるように設定されている。波長は短いものからλ1,λ2と表し、波長帯は光ファイバの伝送損失が小さい1.55μm帯で、波長間隔は0.8nm(100GHz)程度である。
【0032】
上記ノード構成およびネットワーク構成は、ノード数Nが大きくなっても、実質的に同様のまま利用可能である。たとえば、N=8、M=2の場合を述べると、必要となる光出力の波長数は、N/M=4となり、多波長光源のそれぞれは波長λ1、λ2、λ3、λ4の光を生成できるものを用いることになる。かかるN=8、M=2の条件ネットワークに用いられる波長配置例を以下の表3に示す。
【0033】
【表3】
【0034】
同表中、「送信」の欄の1A、1B、…、8A、8Bはそれぞれ、第1のノードの一方の多波長光源、第1のノードの他方の多波長光源、…、第8のノードの一方の多波長光源、第8のノードの他方の多波長光源を意味し、また、「受信」の欄の1、2、…、8は受信側である第1のノード、第2のノード、…、第8のノードを示す。たとえば、第1のノードの多波長光源1Aから波長λ2の光信号が送出されると、これを受け取った該周回型光合分波器1501は、この光信号を第2のノードへ向けて送出する。一方、第1のノードの他の多波長光源1Bから波長λ2の光信号が送出されると、これを受け取った該周回型光合分波器1501は、この光信号を第6のノードへ向けて送出することが、該[表3]に示されている。
【0035】
つぎに、個々のノードのより詳しい構成と、周回型光合分波器の動作を図2を用いて詳細に説明する。図2においては、図1の4個のノードの内の1つのノード1001の構成を示している。先に述べたようにノード1001は、M(=2)個の多波長光源1211,1212と、受信部1312と及び光スイッチ1311とを有するとともに、M(=2)個の送出用の光ファイバ1011,1012、およびM(=2)個の受信用の光ファイバ1111、1112を介して周回型光合分波器1501に接続されている。
【0036】
該多波長光源1211は、図示しない信号源から送られる電気信号を光信号に変換する半導体レーザ2401、2402、…、2404と、それら半導体レーザを一本の光ファイバに乗せられるよう合波する光合波器2201とからなる。
【0037】
同様に、他方の多波長光源1212も、図示しない信号源から送られる電気信号を光信号に変換する半導体レーザ2405、2406、…、2408と、それら半導体レーザを一本の光ファイバに乗せられるよう合波する光合波器2202とからなる。半導体レーザ2401、2405は波長λ1の光出力を生成し、半導体レーザ2402、2406は波長λ2の光出力を生成し、半導体レーザ2403、2407は波長λ3の光出力を生成し、半導体レーザ2404、2408は波長λ4の光出力を生成する。したがって、多波長光源1211,1212
はそれぞれ波長λ1、λ2、λ3、λ4の光出力を生成できる。
【0038】
これら半導体レーザからの光出力信号は光合波器2201,2202によって合波され、その合波された光出力信号は、光スイッチ1311に入力される。
【0039】
又、受信部1312は、受信用光ファイバ1111,1112にそれぞれ接続され、伝送されてきた波長多重光を波長毎に分波する分波器2301,2302と、分波された光信号を電気信号に変換するフォトダイオード2501,2502,…2508からなる。分波器2301,2302は波長多重光を分波して波長ごとλ1、λ2、λ3、λ4に分けて出力し、それぞれの出力にはフォトダイオード2501,2502,…2508が接続されている。これにより送信ノード別に信号を区別して取り出すことが可能となる。
【0040】
半導体レーザ2401,2402,…2408の発振波長は、例えば表3に記載された対応する波長(1Aおよび1Bがノード1に相当)に設定されており、伝送したいノードに対応したレーザを用いて信号を伝送する。
【0041】
なお、上記図2に示すノード構成例は、N=4,M=2のみならずN=8,M=2の条件のネットワークにも対応可能な構成例であって、N=4,M=2の場合にのみ対応可能なノードを構成するには、必要波長数は2となるので、半導体レーザを4種類でなく2種類、フォトダイオードも各分波器につき4個でなく2個とすれば良い。
【0042】
実際に、半導体レーザ2401,2402,…,2408として1.55μmで発振するDFB LDを0.8nm間隔で表3に従って波長を設定し、信号を伝送した。合波器2201,2202は、8チャネルのアレイ解析格子型合分波器(AWG)を用いた。合波された信号は周回型合分波器1501の1番ポート及び5番ポートに入力され、波長ルーティング特性に従って、出力ポートの1番から8番に分波され目的のノードに伝送される。
【0043】
その際、一つの半導体レーザが故障した場合を考える。たとえば2402(波長λ2)のレーザが故障したとする。このレーザは、表3に示すようにノード1からノード2への通信に使われており、たとえばノード1からノード6への通信が行われていないか、または該通信の優先度が低い場合、光スイッチ1311を切り替えて、同一波長の半導体レーザ2406と役割を置き換えることによりノード1とノード2の通信を行うことができる。
【0044】
図1および図2では、半導体レーザ側の切り替えのみ例を示したが、フォトダイオード側も同様に光スイッチを介して切り替えることもできる。すなわち、受信用光ファイバ1111,1112と分波器2301、2302との間に光スイッチを接続し、たとえばフォトダイオード2502が故障等した場合、光スイッチの切り替えを行い、フォトダイオード2506をフォトダイオード2502の代替として機能させても良い。
【0045】
[実施例2]
図1および図2では、4個の半導体レーザを一括して切り替える例を示したが、図3のように個々の半導体レーザおよびフォトダイオードに対して光スイッチを接続するように構成してもよい。
【0046】
図3において、8つの半導体レーザ3401、3402、…、3407、3408が同一波長毎に2個ずつ4つの光スイッチ3601、3602、3603,3604に接続されている。たとえば、波長λ1の特性を有する半導体レーザ3401および3405は光スイッチ3601の入力に接続されている。同様に、波長λ2の特性を有する半導体レーザ3402および3406は光スイッチ3602の入力に、波長λ3の特性を有する半導体レーザ3403および3407は光スイッチ3603の入力に、波長λ4の特性を有する半導体レーザ3404および3408は光スイッチ3604の入力に、それぞれ接続されている。各光スイッチは、これら半導体レーザからの光出力を切り替え可能に光合波器3201、3202に送出する。光合波器3201、3202は図1、図2に示すような送出用光ファイバ1011,1012を介して周回型光合分波器1501に合波された光信号出力を送る。図3に示される以外の他の構成は、図1、図2に示されるネットワーク構成およびノード構成を採用して良い。かかる構成により、個々の同一波長同士の半導体レーザの切り替えを行うことにより、本発明を実現することも可能となる。
【0047】
又、図示しないが、上記多波長光源の変形と同様に受信部の分波器とフォトダイオードの間に光スイッチを配し、個々の同一波長同士のフォトダイオードの切り替えを行うことにより、本発明を実現できる。
【0048】
[実施例3]
図4は、本発明にかかるフルメッシュ波長多重ネットワークシステムの第2の構成例を示す図であって、実施例1と同じくノード数N=4、多重数がM=2の場合である。この実施例は図4に示すように、周回型光合分波器4501を中心に4個のノード4001、4002、…4004が相互に送受信可能に接続されている。4個のノード4001、4002、…4004のそれぞれは、多波長光源と、該光源の出力に接続された光スイッチと、該周回型光合分波器4501の出力に接続された受信部とを有する。たとえば、ノード4001は、多波長光源4211と、該光源4211の出力に接続された光スイッチ4311と、該周回型光合分波器4501の出力に接続された受信部4312とで構成される。なお、光スイッチ4311は周回型光合分波器4501に2つの送信用光ファイバ4011、4012を介して接続されており、また、受信部4312は周回型光合分波器4501に2つの受信用光ファイバ4111、4112を介して接続されている。他のノード4002、4003、4004もノード4001と同様の構成を有する。
【0049】
本実施例における、光スイッチ、受信部、送信用光ファイバ、受信用光ファイバ、周回型光合分波器は実施例1と同一であってよいが、多波長光源4211,4221、4231、4241は4組のレーザおよびフォトダイオードを用いているところが異なる。
【0050】
本実施例では波長配置は以下の[表4]に示すように異なる4種類の半導体レーザを一組のみ用いる。
【0051】
【表4】
【0052】
たとえば、ノード4001において、ノード4002に送信する場合には、通常はλ2の波長を有する光信号を伝送路(送信用光ファイバ)4011を用いて送信する。λ2の波長光を生成する半導体レーザに障害等が発生した場合、光スイッチ4311を切り替え、伝送路4012側に切り替える。それにより波長λ1の半導体レーザを用いてノード4002への送信を行うことが可能となる。その際、周回性合分波器の特徴を活かし、入力するポートを隣に切り替えることにより波長を1つずらすだけで、同等の波長ルーティングを実現できる。
【0053】
また、本実施例の変形例を以下のようにして構成することができる。図4の例では、周回型合波器の出力側の光ファイバは2本を一組としてノード側に接続されているが、周回型合分波器内で合波器を付加することにより、2本を1本にまとめても同様の効果が得られる。
【0054】
[実施例4]
図4に示す実施例では、4個のレーザを一括して切り替える例を示したが、図5のように個々のレーザに対して光スイッチを接続することにより、個々の同一波長同士のレーザの切り替えを行うことにより、本発明を実現できる。
【0055】
又、図示しないが受信部の分波器とフォトダイオードの間に光スイッチを配し、個々の同一波長同士のフォトダイオードの切り替えを行うことにより、本発明を実現できる。
【0056】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、周回型光合分波器に接続される光ファイバの本数をM倍とし、多波長光源の波長数を1/Mにすることができるとともに、一ノードあたりの同一波長数に割り当てられる光源を増やすことにより、障害に対する信頼性を高めた。また、多波長光源から1×Mの光スイッチを介してM本の光ファイバに接続されていることにより、障害時に1×Mの光スイッチを切り替えることにより柔軟に障害回避ができることで、これまでには到達できなかった、大規模なノード数を用いた波長クロスコネクトシステムに使用可能な、実用的なフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムを実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムの第一の実施例の構成を示す概念図である。
【図2】本発明、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムの第一の実施例の一つのノードの構成を示す図である。
【図3】本発明の、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムの第二の実施例の構成を示す図である。
【図4】本発明の、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムの第三の実施例の構成を示す図である。
【図5】本発明の、フルメッシュ波長多重光ネットワークシステムの第四の実施例の構成を示す図である。
【図6】従来のフルメッシュ型光ネットワークシステムを示す図である。
【図7】従来のフルメッシュ型光ネットワークシステムを示す図である。
【図8】従来のフルメッシュ型光ネットワークシステムを示す図である。
【符号の説明】
ノード … 1001,1002,1003,1004
送信側光ファイバ … 1011、1012、1021,1022,1031,1032,1041,1042
受信側光ファイバ … 1111、1112、1121,1122,1131,1132,1141,1142
周回型合分波器 … 1501
光スイッチ … 1311,1321,1331,1341
受信部 … 1312,1322,1332,1342
多波長光源 … 1211,1212、1221,1222、1231,1232、1241,1242
合波器 … 2201,2202
分波器 … 2301,2302
半導体レーザ … 2401〜2408
フォトダイオード … 2501〜2508
半導体レーザ … 3401〜3408
光スイッチ … 3601〜3604
光合波器 … 3202,3201
ノード … 4001,4002,4003,4004
送信側光ファイバ … 4011、4012、4021,4022,4031,4032,4041,4042
受信側光ファイバ … 4111、4112、4121,4122,4131,4132,4141,4142
周回型合分波器 … 4501
光スイッチ … 4311,4321,4331,4341
受信部 … 4312,4322,4332,4342
多波長光源 … 4211,4221,4231,4241
半導体レーザ … 5401〜5404
光スイッチ … 5601〜5604
光合波器 … 5202,5201
Claims (14)
- 波長により入出力経路が一意的に定まる周回型光合分波器と、
N個のノードと、
前記N個のノードと前記周回型光合分波器との間をそれぞれ、多重数Mに等しいM個の送信用光ファイバとM個の受信用光ファイバとにより接続する伝送路手段と
を具備し、
前記N個のノードの各々は、
N/M(ただし、N、M及びN/Mは自然数で、M>1)波長の光をM組生成する多波長光源と、
前記多波長光源と前記M個の送信用光ファイバとの間の接続を波長単位で切り替える光スイッチ手段と
を備え、
前記N個のノードをN/M個ずつに分けることでM個のノード群を構成し、このM個のノード群をそれぞれ前記M個の送信用光ファイバに対応付けると共に、前記各ノード群ごとに当該ノード群を構成するN/M個のノードに対しそれぞれ前記多波長光源により生成される1つの組のN/M個の波長を対応付け、
任意の送信先ノードに光信号を送信する際に、定常状態では、前記送信先ノードに対応付けられた送信用光ファイバ及び波長を選択して光信号を送信し、一方前記選択された波長が使用不可能な場合には、前記多波長光源における他の組のN/M個の波長の中から前記使用不可能な波長と同一の波長を代わりに選択して、この選択された波長と前記送信用光ファイバとの間を前記光スイッチ手段により接続し、前記代わりに選択された波長を使用して光信号を送信することを特徴とするフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 波長により入出力経路が一意的に定まる周回型光合分波器と、
N個のノードと、
前記N個のノードと前記周回型光合分波器との間をそれぞれ、多重数Mに等しいM個の送信用光ファイバとM個の受信用光ファイバとにより接続する伝送路手段と
を具備し、
前記N個のノードの各々は、
M個の多波長光源と、
前記M個の多波長光源と前記M個の送信用光ファイバとの間の接続を多波長光源単位で切り替える光スイッチ手段と、
前記M個の受信用光ファイバに接続される受信部と
を備え、
かつ前記M個の多波長光源は、波長の異なるN/M(ただし、N、M及びN/Mは自然数で、M>1)個の光を含みかつこれらの光の波長がM個の多波長光源間で同一に設定された光群をそれぞれ生成し、
前記N個のノードをN/M個ずつに分けることでM個のノード群を構成し、このM個のノード群をそれぞれ前記M個の送信用光ファイバに対応付けると共に、前記各ノード群ごとに当該ノード群を構成するN/M個のノードに対しそれぞれ前記多波長光源により生成されるN/M個の波長を対応付け、
任意の送信先ノードに光信号を送信する際に、定常状態では、前記M個の多波長光源のうちの一つを選択してこの選択された多波長光源と前記送信先ノードに対応付けられた送信用光ファイバとを前記光スイッチ手段により接続すると共に、前記選択された多波長光源により生成されるN/M個の波長のうち前記送信先ノードに対応付けられた波長を使用して光信号を送信し、
一方前記選択された多波長光源が使用不可能な場合には、前記M個の多波長光源のうち他の一つを代わりに選択してこの選択された多波長光源と前記送信先ノードに対応付けられた送信用光ファイバとを前記光スイッチ手段により接続すると共に、前記代わりに選択された多波長光源により生成されるN/M個の波長のうち前記送信先ノードに対応付けられた波長を使用して光信号を送信することを特徴とするフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 前記M個の多波長光源のそれぞれは、
それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成手段と、
前記N/M個の光出力生成手段のそれぞれの出力に接続され、当該光出力生成手段の光出力を合波処理して前記光スイッチ手段に出力する合波器と
を備えることを特徴とする請求項2記載のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 前記M個の多波長光源の各々は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成素子からなり、
前記光スイッチ手段は、N/M個の光スイッチ素子と、M個の合波器とを備え、
前記N/M個の光スイッチ素子の各々は、前記M個の多波長光源に設けられる合計(N/M)×M個の光出力生成素子の各光出力のうち同一波長のM個の光出力をそれぞれ入力として、この入力された同一波長のM個の光出力のいずれか一つを選択して出力し、
前記M個の合波器の各々は、前記N/M個の光スイッチ素子から選択出力されるN/M個の光出力を入力とし、この入力されたN/M個の光出力を合波してその出力を前記対応する送信用光ファイバへ送出することを特徴とする請求項2記載のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 前記受信部は、
それぞれがN/M個の出力を有するM個の分波器と、
前記M個の分波器のN/M個の出力に接続される光電変換器と
からなり、
前記M個の分波器の入力は、前記M個の受信用伝送路に1対1に接続され、当該受信用伝送路により供給された光信号を波長ごとに分波して対応する光電変換器に出力することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 波長により入出力経路が一意的に定まる周回型光合分波器と、
N個のノードと、
前記N個のノードと前記周回型光合分波器との間をそれぞれ、多重数Mに等しいM個の送信用光ファイバとM個の受信用光ファイバとにより接続する伝送路手段と
を具備し、
前記N個のノードの各々は、
波長の異なるN(ただし、N及びMは自然数で、M>1)個の光を含みかつこれらの光の波長が前記N個のノード間で同一となるように設定された光群を生成する1個の多波長光源と、
前記1個の多波長光源と前記M個の送信用光ファイバとの間の接続を切り替える光スイッチ手段と、
前記M個の受信用光ファイバに接続される受信部と
を備え、
前記M個の送信用光ファイバのそれぞれに前記N個のノードを対応付けると共に、当該N個のノードのそれぞれに前記1個の多波長光源により生成されるN個の波長を対応付け、かつ当該N個のノードに対するN個の波長の対応付けが前記M個の送信用光ファイバ間で異なるように設定し、
任意の送信先ノードに光信号を送信する際に、定常状態では、前記1個の多波長光源を前記M個の送信用光ファイバのうちの一つに前記光スイッチにより接続すると共に、当該接続された送信用光ファイバ上で前記送信先ノードに対応付けられた波長を使用して光信号を送信し、
一方当該波長を使用不可能な場合には、前記M個の送信用光ファイバのうち他の一つを代わりに選択して、前記1個の多波長光源をこの選択された送信用光ファイバに前記光スイッチ手段により接続すると共に、当該接続された送信用光ファイバ上で前記送信先ノードに対応付けられた他の波長を使用して光信号を送信することを特徴とするフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 前記1個の多波長光源は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN個の光出力生成素子からなり、
前記光スイッチ手段は、前記N個の光出力生成素子に1対1に接続されるN個の光スイッチ素子と、M個の合波器とを備え、
前記M個の合波器の各々は、前記N個の光スイッチ素子から出力されるN個の光出力を入力とし、この入力されたN個の光出力を合波してその出力を前記対応する送信用光ファイバへ送出することを特徴とする請求項6記載のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 前記受信部は、
前記M個の受信用光ファイバに1対1に対応して設けられ、それぞれが前記M個の受信用光ファイバを介して伝送された光信号を、波長の異なるN個の光信号に分波して出力するM個の分波器と、
前記M個の分波器からそれぞれ出力される合計N×M個の光信号のうち同一波長のM個の光信号を入力とし、この入力されたM個の同一波長の光信号のいずれか一つを選択して出力する、N個の受信用光スイッチ素子と、
前記N個の受信用光スイッチ素子に1対1に対応して設けられ、当該N個の受信用光スイッチ素子から出力された光信号を電気信号に変換するN個の光電変換器と
を備えることを特徴とする請求項6又は7記載のフルメッシュ波長多重光ネットワークシステム。 - 波長により入出力経路が一意的に定まる周回型光合分波器とN個のノードとの間をそれぞれ、多重数Mに等しいM個の送信用光ファイバとM個の受信用光ファイバとにより接続すると共に、前記N個のノードをN/M(ただし、N、M及びN/Mは自然数で、M>1)個ずつに分けることでM個のノード群を構成し、このM個のノード群をそれぞれ前記M個の送信用光ファイバに対応付けると共に、前記各ノード群ごとに当該ノード群を構成するN/M個のノードに対しそれぞれN/M個の波長を対応付けてなるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて使用される前記ノードであって、
M個の多波長光源と、
前記M個の多波長光源と前記M個の送信用光ファイバとの間の接続を多波長光源単位で切り替える光スイッチ手段と、
前記M個の受信用光ファイバに接続される受信部と
を具備し、
前記M個の多波長光源は、前記N/M個の波長を含みかつこれらの波長がM個の多波長光源間で同一に設定された光群をそれぞれ生成し、
任意の送信先ノードに光信号を送信する際に、定常状態では、前記M個の多波長光源のうちの一つを選択してこの選択された多波長光源と前記送信先ノードに対応付けられた送信用光ファイバとを前記光スイッチ手段により接続すると共に、前記選択された多波長光源により生成されるN/M個の波長のうち前記送信先ノードに対応付けられた波長を使用して光信号を送信し、
一方前記選択された多波長光源が使用不可能な場合には、前記M個の多波長光源のうち他の一つを代わりに選択してこの選択された多波長光源と前記送信先ノードに対応付けられた送信用光ファイバとを前記光スイッチ手段により接続すると共に、前記代わりに選択された多波長光源により生成されるN/M個の波長のうち前記送信先ノードに対応付けられた波長を使用して光信号を送信することを特徴とするノード。 - 前記M個の多波長光源のそれぞれは、
それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成手段と、
前記N/M個の光出力生成手段のそれぞれの出力に接続され、当該光出力生成手段の光出力を合波処理して前記光スイッチ手段に出力する合波器と
を備えることを特徴とする請求項9記載のノード。 - 前記M個の多波長光源の各々は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN/M個の光出力生成素子からなり、
前記光スイッチ手段は、N/M個の光スイッチ素子と、M個の合波器とを備え、
前記N/M個の光スイッチ素子の各々は、前記M個の多波長光源に設けられる合計(N/M)×M個の光出力生成素子のうち同一波長の光出力を生成するM個の光出力生成素子の光出力をそれぞれ入力とし、この入力されたM個の光出力のいずれか一つを選択して出力し、
前記M個の合波器の各々は、前記N/M個の光スイッチ素子から選択出力されるN/M個の光出力を入力とし、この入力されたN/M個の光出力を合波してその出力を前記対応する送信用光ファイバへ送出することを特徴とする請求項9記載のノード。 - 前記受信部は、
それぞれがN/M個の出力を有するM個の分波器と、
前記M個の分波器のN/M個の出力に接続される光電変換器と
からなり、
前記M個の分波器の入力は、前記M個の受信用伝送路に1対1に接続され、当該受信用伝送路により供給された光信号を波長ごとに分波して対応する光電変換器に出力することを特徴とする請求項9乃至11のいずれかに記載のノード。 - 波長により入出力経路が一意的に定まる周回型光合分波器とN個のノードとの間をそれぞれ、多重数Mに等しいM個の送信用光ファイバとM個の受信用光ファイバとにより接続し、かつ前記M個の送信用光ファイバのそれぞれに前記N個のノードを対応付けると共に、当該N個のノードのそれぞれにN個の波長を対応付け、当該N個のノードに対するN個の波長の対応付けが前記M個の送信用光ファイバ間で異なるように設定してなるフルメッシュ波長多重光ネットワークシステムにおいて使用される前記ノードであって、
前記N個の波長を含みかつこれらの波長が前記N個のノード間で同一となるように設定された光群を生成する1個の多波長光源と、
前記1個の多波長光源と前記M個の送信用光ファイバとの間の接続を切り替える光スイッチ手段と、
前記M個の受信用光ファイバに接続される受信部と
を具備し、
任意の送信先ノードに光信号を送信する際に、定常状態では、前記1個の多波長光源を前記M個の送信用光ファイバのうちの一つに前記光スイッチにより接続すると共に、当該接続された送信用光ファイバ上で前記送信先ノードに対応付けられた波長を使用して光信号を送信し、
一方当該波長を使用不可能な場合には、前記M個の送信用光ファイバのうち他の一つを代わりに選択して、前記1個の多波長光源をこの選択された送信用光ファイバに前記光スイッチ手段により接続すると共に、当該接続された送信用光ファイバ上で前記送信先ノードに対応付けられた他の波長を使用して光信号を送信することを特徴とするノード。 - 前記1個の多波長光源は、それぞれが異なる波長の光出力を生成するN個の光出力生成素子からなり、
前記光スイッチ手段は、前記N個の光出力生成素子に1対1に接続されるN個の光スイッチ素子と、M個の合波器とを備え、
前記M個の合波器の各々は、前記N個の光スイッチ素子から出力されるN個の光出力を入力とし、この入力されたN個の光出力を合波してその出力を前記対応する送信用光ファイバへ送出することを特徴とする請求項13記載のノード。
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