JP3705710B2 - 光クロスコネクト装置及びスイッチング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大規模ネットワークで使用して好適な光クロスコネクト装置その他のスイッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、伝送システムに求められる伝送能力は、一段と大容量化し高速化している。これに伴い、現在、光ファイバ技術と光波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術を組み合わせた伝送システムの構築が急がれており、当該伝送システムのキーテクロノジーとなる光クロスコネクト装置に注目が集まっている。ここで、光クロスコネクト装置とは、伝送システム上に張られた伝送路（光パス）を光信号レベルで切り替える装置をいう。
【０００３】
光クロスコネクト装置では、当該機能を実現する上で、大規模なスイッチが必要とされる。例えば、入出力ファイバ数をＮ、波長多重数をＭとすると、ＭＮ×ＭＮで与えられるスイッチサイズが必要となる。ここで、ＭＮは、波長多重数Ｍに入出力ファイバ数Ｎを乗算した値である。
【０００４】
また、かかる光クロスコネクト装置では、発生した障害の速やかな復旧を図るため、そのスイッチに切り替えが高速に行われることを要する。現在、かかる高速動作可能なスイッチとしては、電気光学効果を用いるＬｉＮｂＯ3 導波路スイッチや熱光学効果を用いるガラス導波路スイッチがある。しかし、現在の技術では、これらのスイッチで大規模スイッチを構成することは難しい。そこで、現在は、単位スイッチ(小規模スイッチ)を３段程度接続することにより、大規模スイッチを構成するのが一般的である。かかる構成で大規模スイッチを構成したものに、文献１に示す装置がある。
文献１：「ＰＩ−ＬＯＳＳ光スイッチを用いたＷＰ型光パスクロスコネクトシステムの試作」中島，その他、信学技報 OCS98-29，PS98-21（1998-07）
文献１に示す装置は、各伝送路に多重されている光信号を、各伝送路の波長分離器により波長別に分離後、各伝送路の同一波長を有する光信号を各波長に対応する光スイッチに入力して切り替え、その後各波長を出力先となる伝送路別に用意した波長合波器に入力して合波するものである。この装置におけるスイッチ規模は、入出力ファイバ数をＮ、波長多重数をＭとすると、Ｎ×Ｎの単位スイッチをＭ個用いるＭＮ×ＭＮサイズのスイッチとして与えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置は、同じ波長を有する光信号同士で伝送路を切り替えるので、波長の入れ替えが行えない。例えば、伝送路１の波長λ１の光信号を伝送路２の波長λ１の光信号へは変換できても、伝送路２の波長λ２の光信号には変換することができない。また、この装置によると、各伝送路で同一の波長を有する光信号は、同一の伝送路から出力できないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（Ａ）かかる課題を解決するため、本発明における光クロスコネクト装置においては、入出力用のファイバ線数をそれぞれＮ個、各ファイバ線に多重された光信号の波長をＭ個とする場合、（１）Ｎ個の入力用ファイバ線に対応して設けられ、各入力用ファイバ線より波長の異なるＭ個の光信号を分離する１入力×Ｍ出力型の波長分離器Ｎ個と、（２）各波長分離器の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続する、スイッチ部の１段目を構成するＮ入力×Ｎ出力型の単位スイッチＭ個と、（３）１段目の各単位スイッチの第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）番目の出力と接続する、スイッチ部の２段目を構成するＭ入力×Ｍ出力型の単位スイッチＮ個と、（４）２段目の各単位スイッチの第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続し、各単位スイッチから入力した各光信号の波長を予め定めた波長に変換し出力する波長変換器ＭＮ個と、（５）波長を異にするＭ個の光信号を合波し、対応する出力用ファイバ線に出力するＭ入力×１出力型の波長合波器Ｎ個とを備え、１段目の各単位スイッチは、同一波長の光信号を各波長分離器から取り込み、各光信号の出力波長を決定するものであり、２段目の各単位スイッチは、１段目の各単位スイッチから取り込んだ各光信号の出力用ファイバ線を決定するものであり、全体としてＭＮ×ＭＮ規模のスイッチ部として機能するようにする。
【０００７】
または、この光クロスコネクト装置における波長変換器に、出力波長の設定を自由に変更可能な波長変換器を用いる。
（Ｂ）また、かかる課題を解決するため、本発明におけるスイッチング装置においては、入出力用の信号線数をそれぞれＮ個、各信号線に多重された信号の周波数をＭ個とする場合、（１）Ｎ個の入力用信号線に対応して設けられ、各入力用信号線より周波数の異なるＭ個の信号を分離する１入力×Ｍ出力型の周波数分離器Ｎ個と、（２）各周波数分離器の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続する、スイッチ部の１段目を構成するＮ入力×Ｎ出力型の単位スイッチＭ個と、（３）１段目の各単位スイッチの第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）番目の出力と接続する、スイッチ部の２段目を構成するＭ入力×Ｍ出力型の単位スイッチＮ個と、（４）２段目の各単位スイッチの第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続し、各単位スイッチから入力した各信号の周波数を予め定めた周波数に変換し出力する周波数変換器ＭＮ個と、（５）周波数を異にするＭ個の信号を合波し、対応する出力用信号線に出力するＭ入力×１出力型の周波数合波器Ｎ個とを備え、１段目の各単位スイッチは、同一周波数の信号を各周波数分離器から取り込み、各信号の出力周波数を決定するものであり、２段目の各単位スイッチは、１段目の各単位スイッチから取り込んだ各信号の出力用信号線を決定するものであり、全体としてＭＮ×ＭＮ規模のスイッチ部として機能することを特徴とするようにする。
【０００８】
または、このスイッチング装置における周波数変換器に、出力周波数の設定を自由に変更可能な周波数変換器を用いる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスイッチング装置を光クロスコネクト装置に適用する場合の実施形態を説明する。なお、当該光クロスコネクト装置では、入出力ファイバ数がＮ、波長多重数がＭのとき、Ｎ×Ｍサイズの単位スイッチを用いてＭＮ×ＭＮサイズのスイッチを構成するものであるが、以下では説明を容易にするため、入出力ファイバ数がいずれも３であり、また波長多重数も３であるものとして、３×３サイズの単位スイッチを用いて９×９サイズのスイッチを構成する場合について説明する。
（Ａ）第１の実施形態
（Ａ−１）装置構成
図１に、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置の構成を示す。図１に示す光クロスコネクト装置は、入力ファイバ（入力ポート）ＩＮ１〜３と、波長分離器Ｗ１〜３と、１段目の光スイッチＳ１〜３と、２段目の光スイッチＳ４〜６と、波長変換器ＷＣ１〜９と、波長合波器Ｗ４〜６と、出力ファイバ（出力ポート）ＯＵＴ１〜３とからなる。
【００１０】
ここで、入力ファイバＩＮ１〜３及び出力ファイバＯＵＴ１〜３は、波長λ１〜３からなる光信号が多重伝送される伝送路である。波長分離器Ｗ１〜３は、各入力ファイバＩＮ１〜３を多重伝送される光信号を１波長づつ分離する手段である。波長変換器ＷＣ１〜９は、光信号の波長を予め定めた固定波長に変換する手段である。この波長変換器ＷＣ１〜９によって、各出力ファイバＯＵＴ１〜３に入力される波長はλ１〜３の３波に揃えられる。このため、波長変換器ＷＣ１、４及び７は入力波長をλ１に変換し、波長変換器ＷＣ２、５及び８は入力波長をλ２に変換し、波長変換器ＷＣ３、６及び９は入力波長をλ３に変換する。波長合波器Ｗ４〜６は、対応する波長変換器から入力される光信号を波長多重する手段である。
【００１１】
次に、光クロスコネクト装置を構成する各部の接続関係を説明する。
【００１２】
入力ファイバＩＮ１〜３と波長分離器Ｗ１〜３は次のように接続される。入力ファイバＩＮ１〜３の各出力が、対応する波長分離器Ｗ１〜３の入力に接続される。
【００１３】
波長分離器Ｗ１〜３と１段目の光スイッチＳ１〜３は次のように接続される。波長分離器Ｗ１〜３の各出力１が１段目の光スイッチＳ１の各入力１〜３に接続される。すなわち、波長分離器Ｗ１の出力１が光スイッチＳ１の入力１に接続され、波長分離器Ｗ２の出力１が光スイッチＳ１の入力２に接続され、波長分離器Ｗ３の出力１が光スイッチＳ１の入力３に接続される。同様に、波長分離器Ｗ１〜３の出力２が光スイッチＳ２の各入力１〜３に接続され、波長分離器Ｗ１〜３の出力３が光スイッチＳ３の各入力１〜３に接続される。
【００１４】
１段目の光スイッチＳ１〜３と２段目の光スイッチＳ４〜６は次のように接続される。１段目の光スイッチＳ１〜３の各出力１が２段目の光スイッチＳ４の各入力１〜３に接続される。すなわち、光スイッチＳ１の出力１が光スイッチＳ４の入力１に接続され、光スイッチＳ２の出力１が光スイッチＳ４の入力２に接続され、光スイッチＳ３の出力１が光スイッチＳ４の入力３に接続される。同様に、１段目の光スイッチＳ１〜３の出力２が２段目の光スイッチＳ５の各入力１〜３に接続され、１段目の光スイッチＳ１〜３の出力３が２段目の光スイッチＳ６の各入力１〜３に接続される。
【００１５】
２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６と波長変換器ＷＣ１〜９は次のように接続される。光スイッチＳ４は、その出力１が波長変換器ＷＣ１の入力に接続され、その出力２が波長変換器ＷＣ４の入力に接続され、その出力３が波長変換器ＷＣ７に接続される。光スイッチＳ５は、その出力１が波長変換器ＷＣ２の入力に接続され、その出力２が波長変換器ＷＣ５の入力に接続され、その出力３が波長変換器ＷＣ８に接続される。光スイッチＳ６は、その出力１が波長変換器ＷＣ３の入力に接続され、その出力２が波長変換器ＷＣ６の入力に接続され、その出力３が波長変換器ＷＣ９に接続される。
【００１６】
波長変換器ＷＣ１〜９と波長合波器Ｗ４〜６は次のように接続される。波長変換器ＷＣ１〜３の各出力が波長合波器Ｗ４の各入力１〜３に接続され、波長変換器ＷＣ４〜６の各出力が波長合波器Ｗ５の各入力１〜３に接続され、波長変換器ＷＣ７〜９の各出力が波長合波器Ｗ６の各入力１〜３に接続される。
【００１７】
波長合波器Ｗ４〜６と出力ファイバＯＵＴ１〜３は次のように接続される。波長合波器Ｗ４〜６の各出力が、対応する出力ファイバＯＵＴ１〜ＯＵＴ３の入力に接続される。
（Ａ−２）切替動作
次に、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置の切替動作例を、図面を用いて説明する。以下、６つの切替動作例について説明する。
（Ａ−２−１）全ポート稼動時
まず、全ポート稼動時の切替動作を説明する。
一の入力ポートの全信号を一の出力ポートから出力させる例
図２に、かかる出力選択時における光クロスコネクト装置内部の切替例を示す。なお、図２では、入力ポートＩＮ１から入力される各光信号の経路を太線で、入力ポートＩＮ２から入力される各光信号の経路を点線で、入力ポートＩＮ３から入力される各光信号の経路を細線で示している。
【００１８】
図２は、入力ポートＩＮ１から入力された全信号を出力ポートＯＵＴ２から出力させ、入力ポートＩＮ２から入力された全信号を出力ポートＯＵＴ３から出力させ、入力ポートＩＮ３から入力された全信号を出力ポートＯＵＴ１から出力させる場合の接続例である。
【００１９】
なお、かかる出力は、１段目及び２段目の各光スイッチにおける入出力を次のように切り替えることにより実現される。すなわち、１段目の光スイッチＳ１の入力１と出力１を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力２を接続し、光スイッチＳ２の入力１と出力２を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力３を接続し、光スイッチＳ３の入力１と出力３を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力１を接続し、２段目の光スイッチＳ４の入力１と出力２を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力１を接続し、光スイッチＳ５の入力１と出力１を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力３を接続し、光スイッチＳ６の入力１と出力３を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力２を接続することで実現される。
【００２０】
勿論、かかる接続は一例であり、１段目及び２段目の光スイッチの接続を変更すれば、以下に示すような他の入出力関係も可能である。なお、以下では、図２の入出力関係を（１，２，３）→（２，３，１）で表す。ただし、矢印左側の行列の行列要素はそれぞれ入力ポートの番号を表し、矢印右側の行列の行列要素はそれぞれ出力ポートの番号を表し、矢印は同一位置にある行列要素同士が対応することを表すものとする。
【００２１】
この表記によれば、この光クロスコネクト装置を用いることにより、（１，２，３）→（１，２，３）、（１，２，３）→（１，３，２）、（１，２，３）→（２，１，３）、（１，２，３）→（３，１，２）、（１，２，３）→（３，２，１）なる出力も可能となる。
【００２２】
このように、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置を用いれば、文献１の装置ではなし得なかった、一の入力ポートの全信号を一の出力ポートから出力させるといった切替を可能とできる。
各入力ポートの同一波長を一の出力ポートから出力させる例
図３に、かかる出力選択時における光クロスコネクト装置内部の切替例を示す。なお、図３では波長がλ１の光信号の経路を太線で、波長がλ２の光信号の経路を点線で、波長がλ３の光信号の経路を細線で示している。
【００２３】
図３は、波長がλ１の光信号は全て出力ポートＯＵＴ１から出力させ、波長がλ２の光信号は全て出力ポートＯＵＴ２から出力させ、波長がλ３の光信号は全て出力ポートＯＵＴ３から出力させる場合の接続例である。
【００２４】
なお、かかる出力は、１段目及び２段目の各光スイッチにおける入出力を次のように切り替えることにより実現される。すなわち、全ての光スイッチＳ１〜６について、入力１と出力１を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力３を接続することで実現できる。
【００２５】
勿論、かかる接続は一例であり、２段目の光スイッチの接続を変更すれば、各波長の出力先を変更することができる。すなわち、図３の場合、２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６はいずれも、各入力１に波長λ１の光信号が入力され、各入力２に波長λ２の光信号が入力され、各入力３に波長λ３の光信号が入力されているため、各入力に接続する出力を変更すれば、図３の場合も含めて６通りの出力を自由に実現できる。
【００２６】
このように、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置を用いれば、文献１の装置ではなし得なかった、各入力ポートの同一波長を一の出力ポートから出力させるといった切替を可能とできる。
ランダム出力の例
図４に、かかる出力選択時における光クロスコネクト装置内部の切替例を示す。なお、図４では、入力ポートＩＮ１から入力される各光信号の経路を太線で、入力ポートＩＮ２から入力される各光信号の経路を点線で、入力ポートＩＮ３から入力される各光信号の経路を細線で示している。
【００２７】
図４は、入力ポートＩＮ１から入力される各光信号については、波長分離器Ｗ１の出力１に現れる光信号を波長合波器Ｗ５の入力３へ出力させ、波長分離器Ｗ１の出力２に現れる光信号を波長合波器Ｗ５の入力１へ出力させ、波長分離器Ｗ１の出力３に現れる光信号を波長合波器Ｗ４の入力２へ出力させ、入力ポートＩＮ２から入力される各光信号については、波長分離器Ｗ２の出力１に現れる光信号を波長合波器Ｗ４の入力１へ出力させ、波長分離器Ｗ２の出力２に現れる光信号を波長合波器Ｗ４の入力３へ出力させ、波長分離器Ｗ２の出力３に現れる光信号を波長合波器Ｗ６の入力１へ出力させ、入力ポートＩＮ３から入力される各光信号については、波長分離器Ｗ３の出力１に現れる光信号を波長合波器Ｗ５の入力２へ出力させ、波長分離器Ｗ３の出力２に現れる光信号を波長合波器Ｗ６の入力２へ出力させ、波長分離器Ｗ３の出力３に現れる光信号を波長合波器Ｗ６の入力３へ出力させる場合の接続例である。
【００２８】
なお、かかる出力は、１段目及び２段目の各光スイッチにおける入出力を次のように切り替えることにより実現される。すなわち、１段目の光スイッチＳ１の入力１と出力３を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力２を接続し、光スイッチＳ２の入力１と出力１を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力２を接続し、光スイッチＳ３の入力１と出力２を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力３を接続し、２段目の光スイッチＳ４の入力１と出力１を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力３を接続し、光スイッチＳ５の入力１と出力２を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力１を接続し、光スイッチＳ６の入力１と出力２を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力３を接続することで実現できる。
【００２９】
勿論、かかる接続は一例であり、１段目及び２段目の光スイッチの接続を変更すれば、他の任意の入出力関係も可能である。
【００３０】
このように、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置を用いれば、文献１の装置ではなし得なかったランダム出力を可能とできる。
捕捉
なお、各切替例において、１段目の光スイッチＳ１〜Ｓ３は、どの波長で出力するかを決定する手段として機能し、２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６は、どのポートヘ出力するかを決定する手段として機能している。
【００３１】
これは、２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６がそれぞれ波長変換後の波長に一対一に対応しているのに対し、１段目の光スイッチＳ１〜Ｓ３が、各入力ポートから入力される同波長の光信号をこれら２段目の光スイッチへ振り分けるように動作するためである。
【００３２】
従って、上記切替例の場合、各入力ポートの同波長の光信号は、必ず、３つの波長λ１、λ２、λ３に変換され出力されることになる。例えば、各入力ポートのλ１の光信号は、λ１、λ２、λ３に変換され出力されることになる。これは、逆に言うと、各入力ポートの同波長の光信号をいずれも同一の波長にて出力することはできないことを意味する。例えば、λ１の光信号を全てλ１の光信号としては出力できないことになる。
【００３３】
もっとも、ネットワークの管理者が各ノード（クロスコネクト装置又は追加（Ａｄｄ）／抽出（Ｄｒｏｐ）装置）間の使用波長の管理を行えば、入力される波長がいずれも同じ波長で出力される必要はない。
（Ａ−２−２）未使用ポートの稼動状態への切替時
次に、未使用ポートを稼動状態にする例を説明する。一般に、ネットワークの全ての回線が稼動状態であることはない。これは、障害時の切替用や将来の増設を見越して空き回線が設けられていることを理由とする。この空き回線を稼動状態にする例を、図５〜図７を用いて説明する。なお、図５〜図７では、稼動経路を実線で非稼動経路を破線で示している。
各入力ポートの同波長の信号が空き状態にある場合の切替例
図５に、各入力ポートＩＮ１〜３のいずれもで、波長λ３の光信号が空き状態になっている場合を示す。なお、この場合は、入力ポート側の波長の空きに対応して、各出力ポートＯＵＴ１〜３のそれぞれにおいて、波長λ３に対応する波長が１つ空き状態になっている場合でもある。例えば、図５の場合には、出力ポートＯＵＴ１の波長λ３、出力ポートＯＵＴ２の波長λ２、出力ポートＯＵＴ３の波長λ１がそれぞれ空き状態になっている。
【００３４】
この場合、１段目の光スイッチＳ３が未接続状態になっているので、この光スイッチＳ３を切り替えるだけで、他の切替状態を変えることなく、未使用状態を稼動状態にできる。
各入力ポートの異なる波長が空き状態にある場合の切替例
図６に、各入力ポートＩＮ１〜３の異なる波長が空き状態になっている場合を示す。ここでは、入力ポートＩＮ１において波長λ１の光信号が空き状態にあり、入力ポートＩＮ２において波長λ２の光信号が空き状態にあり、入力ポートｌＮ３において波長λ３が空き状態にある場合、すなわち、出力ポートＯＵＴ１〜３のそれぞれにおいて波長λ３が空き状態である場合について示す。
【００３５】
この場合は、２段目の光スイッチＳ６が未接続状態になっているので、この光スイッチＳ６を切り替えることで、他の切替状態を変えることなく、未使用状態を稼動状態にできる。
１つの入力ポートの全ての光信号が空き状態になっている場合の切替例
図７に、１つの入力ポートの全ての光信号が空き状態になっている場合を示す。なお、この場合は、入力ポートＩＮ３の全ての光信号が空き状態にある場合、すなわち、各出力ポートの波長λ３の光信号が空き状態である場合について説明する。
【００３６】
この場合、２段目の光スイッチＳ６が未接続状態になっているので、この光スイッチＳ６を切り替えることで、他の切替状態を変えることなく、未使用状態を稼動状態にできる。
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上の説明の通り、光クロスコネクト装置を２段構成の単位スイッチと波長変換器とで構成したことにより、入力ポートの各波長の光信号をどの出力ポートヘも出力可能とできる。
【００３７】
また、単位スイッチを２段構成としたことにより、光信号の損失が少なく、ハード量を削減できるので、スイッチ自体の大規模化も容易にできる。例えば、８×８の単位スイッチを１６個用いれば、６４×６４のスイッチ規模を実現できる。このとき、入出力ファイバ数は８×８であり、波長の多重度は８となる。
（Ｂ）第２の実施形態
未使用状態（空き状態）を稼動状態にする場合、図８のように未使用回線が不規則に割り与えられていると（すなわち、図８のように入力ポート側の波長λ１の空きが１つで波長λ３の空きが２つのような場合）、ボトルネック（空いているところに出せなくなる状態）が発生し得る。
【００３８】
なお、未使用回線が不規則に割り当てられる状態は、図５のように、未使用回線が全て異なる波長に変換されて次段の装置に出力される場合ではなく、一部同一の波長に変換されて他の装置に合流する場合に発生する。
【００３９】
この場合でも、図５の切替例のように、稼動状態も含めて再度の切替を実行すれば、ボトルネックの解消は可能である。しかし、光スイッチの後段に設ける波長変換器ＷＣの出力波長を可変にすれば、出力ポートの波長を選択できるので、未使用回線が不規則になることはなくボトルネックを解消できる。
【００４０】
以下、かかる波長可変機構を備える場合について説明する。
（Ｂ−１）装置構成
図９に、第２の実施形態に係る光クロスコネクト装置の構成を示す。図１に示す第１の実施形態との違いは、本実施形態の場合、波長変換器ＷＣ１〜９が出力波長を可変できる点である。なお、ここで用いる波長変換器ＷＣ１〜９は、どんな入力の波長に対しても、どんな波長でも出力できるものである。この波長変換器ＷＣ１〜９の構成としては、Ｏ／Ｅ（光電気変換）器とＥ／Ｏ（電気光変換）器と接続し、Ｅ／Ｏ器の部分に可変波長光源を使用するのがもっとも単純である。
（Ｂ−２）切替動作
次に、第２の実施形態に係る光クロスコネクト装置の切替動作例を、図面を用いて説明する。ここでは、図１０を用いてその内容を説明する。
【００４１】
まず、前提として、図５の切替例のように、波長変換器ＷＣ３、５及び７が空き回線になる場合を考える。この場合、本実施形態に係る光クロスコネクト装置は、これら以外の波長変換器ＷＣ１、２、４、６、８及び９の出力波長を次のように設定する。
【００４２】
例えば、図１０に示すように、波長変換器ＷＣ１の出力波長をλ１に、波長変換器ＷＣ２の出力波長をλ２に、波長変換器ＷＣ４の出力波長をλ１に、波長変換器ＷＣ６の出力波長をλ２に、波長変換器ＷＣ８の出力波長をλ１に、波長変換器ＷＣ９の出力波長をλ２に設定する。この設定により、空き回線を全て波長λ３の光信号にできる。
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
この第２の実施形態のように、波長変換器ＷＣとして、出力波長可変型のものを用いれば、空き回線の設定が不規則にならないように、稼動回線の波長を設定でき、空き状態を稼動状態に設定する場合にも、ブロッキングが生じないようにできる。
（Ｃ）他の実施形態
上述の実施形態においては、本発明を光クロスコネクト装置に適用する場合について述べたが、他のスイッチング装置にも同様に適用し得る。
【００４３】
また、上述の実施形態においては、光信号をスイッチングする場合について述べたが、電気信号をスイッチングする場合や周波数多重する場合などにも適用し得る。
【００４４】
なお上述の各実施形態では、波長合波器を用いている。この波長合波器として、光カプラや光ＡＷＧを用いることができる。たとえば第１の実施形態では、それぞれの波長変換器の出力波長が固定である。したがって波長合波器として光ＡＷＧを用い、合波時の損失を低減することができる。一方で第２の実施形態であると、波長変換器の出力が可変であるために光ＡＷＧを用いることが困難である。したがって光カプラを用いる。光カプラであれば、合波の際の損失は光ＡＷＧを用いるよりも大きくなるが、どのような波長であっても対応することができる。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光クロスコネクト装置及びスイッチング装置によれば、出力条件に制限がなく従来に比して使用勝手の良い装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】全回線稼動時の切替例を示す図である（その１）。
【図３】全回線稼動時の切替例を示す図である（その２）。
【図４】全回線稼動時の切替例を示す図である（その３）。
【図５】未使用回線稼動時の切替例を示す図である（その１）。
【図６】未使用回線稼動時の切替例を示す図である（その２）。
【図７】未使用回線稼動時の切替例を示す図である（その３）。
【図８】未使用回線が不規則に存在する場合を示す図である。
【図９】第２の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】第２の実施形態の動作例を示す図である。
【符号の説明】
ＩＮ１〜３…入力ポート、ＯＵＴ１〜３…出力ポート、Ｗ１〜３…波長分離器、Ｓ１〜Ｓ９…光スイッチ、ＷＣ１〜９…波長変換器、Ｗ４〜６…波長合波器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、大規模ネットワークで使用して好適な光クロスコネクト装置その他のスイッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、伝送システムに求められる伝送能力は、一段と大容量化し高速化している。これに伴い、現在、光ファイバ技術と光波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術を組み合わせた伝送システムの構築が急がれており、当該伝送システムのキーテクロノジーとなる光クロスコネクト装置に注目が集まっている。ここで、光クロスコネクト装置とは、伝送システム上に張られた伝送路（光パス）を光信号レベルで切り替える装置をいう。
【０００３】
光クロスコネクト装置では、当該機能を実現する上で、大規模なスイッチが必要とされる。例えば、入出力ファイバ数をＮ、波長多重数をＭとすると、ＭＮ×ＭＮで与えられるスイッチサイズが必要となる。ここで、ＭＮは、波長多重数Ｍに入出力ファイバ数Ｎを乗算した値である。
【０００４】
また、かかる光クロスコネクト装置では、発生した障害の速やかな復旧を図るため、そのスイッチに切り替えが高速に行われることを要する。現在、かかる高速動作可能なスイッチとしては、電気光学効果を用いるＬｉＮｂＯ3 導波路スイッチや熱光学効果を用いるガラス導波路スイッチがある。しかし、現在の技術では、これらのスイッチで大規模スイッチを構成することは難しい。そこで、現在は、単位スイッチ(小規模スイッチ)を３段程度接続することにより、大規模スイッチを構成するのが一般的である。かかる構成で大規模スイッチを構成したものに、文献１に示す装置がある。
文献１：「ＰＩ−ＬＯＳＳ光スイッチを用いたＷＰ型光パスクロスコネクトシステムの試作」中島，その他、信学技報 OCS98-29，PS98-21（1998-07）
文献１に示す装置は、各伝送路に多重されている光信号を、各伝送路の波長分離器により波長別に分離後、各伝送路の同一波長を有する光信号を各波長に対応する光スイッチに入力して切り替え、その後各波長を出力先となる伝送路別に用意した波長合波器に入力して合波するものである。この装置におけるスイッチ規模は、入出力ファイバ数をＮ、波長多重数をＭとすると、Ｎ×Ｎの単位スイッチをＭ個用いるＭＮ×ＭＮサイズのスイッチとして与えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置は、同じ波長を有する光信号同士で伝送路を切り替えるので、波長の入れ替えが行えない。例えば、伝送路１の波長λ１の光信号を伝送路２の波長λ１の光信号へは変換できても、伝送路２の波長λ２の光信号には変換することができない。また、この装置によると、各伝送路で同一の波長を有する光信号は、同一の伝送路から出力できないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（Ａ）かかる課題を解決するため、本発明における光クロスコネクト装置においては、入出力用のファイバ線数をそれぞれＮ個、各ファイバ線に多重された光信号の波長をＭ個とする場合、（１）Ｎ個の入力用ファイバ線に対応して設けられ、各入力用ファイバ線より波長の異なるＭ個の光信号を分離する１入力×Ｍ出力型の波長分離器Ｎ個と、（２）各波長分離器の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続する、スイッチ部の１段目を構成するＮ入力×Ｎ出力型の単位スイッチＭ個と、（３）１段目の各単位スイッチの第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）番目の出力と接続する、スイッチ部の２段目を構成するＭ入力×Ｍ出力型の単位スイッチＮ個と、（４）２段目の各単位スイッチの第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続し、各単位スイッチから入力した各光信号の波長を予め定めた波長に変換し出力する波長変換器ＭＮ個と、（５）波長を異にするＭ個の光信号を合波し、対応する出力用ファイバ線に出力するＭ入力×１出力型の波長合波器Ｎ個とを備え、１段目の各単位スイッチは、同一波長の光信号を各波長分離器から取り込み、各光信号の出力波長を決定するものであり、２段目の各単位スイッチは、１段目の各単位スイッチから取り込んだ各光信号の出力用ファイバ線を決定するものであり、全体としてＭＮ×ＭＮ規模のスイッチ部として機能するようにする。
【０００７】
または、この光クロスコネクト装置における波長変換器に、出力波長の設定を自由に変更可能な波長変換器を用いる。
（Ｂ）また、かかる課題を解決するため、本発明におけるスイッチング装置においては、入出力用の信号線数をそれぞれＮ個、各信号線に多重された信号の周波数をＭ個とする場合、（１）Ｎ個の入力用信号線に対応して設けられ、各入力用信号線より周波数の異なるＭ個の信号を分離する１入力×Ｍ出力型の周波数分離器Ｎ個と、（２）各周波数分離器の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続する、スイッチ部の１段目を構成するＮ入力×Ｎ出力型の単位スイッチＭ個と、（３）１段目の各単位スイッチの第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）番目の出力と接続する、スイッチ部の２段目を構成するＭ入力×Ｍ出力型の単位スイッチＮ個と、（４）２段目の各単位スイッチの第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続し、各単位スイッチから入力した各信号の周波数を予め定めた周波数に変換し出力する周波数変換器ＭＮ個と、（５）周波数を異にするＭ個の信号を合波し、対応する出力用信号線に出力するＭ入力×１出力型の周波数合波器Ｎ個とを備え、１段目の各単位スイッチは、同一周波数の信号を各周波数分離器から取り込み、各信号の出力周波数を決定するものであり、２段目の各単位スイッチは、１段目の各単位スイッチから取り込んだ各信号の出力用信号線を決定するものであり、全体としてＭＮ×ＭＮ規模のスイッチ部として機能することを特徴とするようにする。
【０００８】
または、このスイッチング装置における周波数変換器に、出力周波数の設定を自由に変更可能な周波数変換器を用いる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスイッチング装置を光クロスコネクト装置に適用する場合の実施形態を説明する。なお、当該光クロスコネクト装置では、入出力ファイバ数がＮ、波長多重数がＭのとき、Ｎ×Ｍサイズの単位スイッチを用いてＭＮ×ＭＮサイズのスイッチを構成するものであるが、以下では説明を容易にするため、入出力ファイバ数がいずれも３であり、また波長多重数も３であるものとして、３×３サイズの単位スイッチを用いて９×９サイズのスイッチを構成する場合について説明する。
（Ａ）第１の実施形態
（Ａ−１）装置構成
図１に、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置の構成を示す。図１に示す光クロスコネクト装置は、入力ファイバ（入力ポート）ＩＮ１〜３と、波長分離器Ｗ１〜３と、１段目の光スイッチＳ１〜３と、２段目の光スイッチＳ４〜６と、波長変換器ＷＣ１〜９と、波長合波器Ｗ４〜６と、出力ファイバ（出力ポート）ＯＵＴ１〜３とからなる。
【００１０】
ここで、入力ファイバＩＮ１〜３及び出力ファイバＯＵＴ１〜３は、波長λ１〜３からなる光信号が多重伝送される伝送路である。波長分離器Ｗ１〜３は、各入力ファイバＩＮ１〜３を多重伝送される光信号を１波長づつ分離する手段である。波長変換器ＷＣ１〜９は、光信号の波長を予め定めた固定波長に変換する手段である。この波長変換器ＷＣ１〜９によって、各出力ファイバＯＵＴ１〜３に入力される波長はλ１〜３の３波に揃えられる。このため、波長変換器ＷＣ１、４及び７は入力波長をλ１に変換し、波長変換器ＷＣ２、５及び８は入力波長をλ２に変換し、波長変換器ＷＣ３、６及び９は入力波長をλ３に変換する。波長合波器Ｗ４〜６は、対応する波長変換器から入力される光信号を波長多重する手段である。
【００１１】
次に、光クロスコネクト装置を構成する各部の接続関係を説明する。
【００１２】
入力ファイバＩＮ１〜３と波長分離器Ｗ１〜３は次のように接続される。入力ファイバＩＮ１〜３の各出力が、対応する波長分離器Ｗ１〜３の入力に接続される。
【００１３】
波長分離器Ｗ１〜３と１段目の光スイッチＳ１〜３は次のように接続される。波長分離器Ｗ１〜３の各出力１が１段目の光スイッチＳ１の各入力１〜３に接続される。すなわち、波長分離器Ｗ１の出力１が光スイッチＳ１の入力１に接続され、波長分離器Ｗ２の出力１が光スイッチＳ１の入力２に接続され、波長分離器Ｗ３の出力１が光スイッチＳ１の入力３に接続される。同様に、波長分離器Ｗ１〜３の出力２が光スイッチＳ２の各入力１〜３に接続され、波長分離器Ｗ１〜３の出力３が光スイッチＳ３の各入力１〜３に接続される。
【００１４】
１段目の光スイッチＳ１〜３と２段目の光スイッチＳ４〜６は次のように接続される。１段目の光スイッチＳ１〜３の各出力１が２段目の光スイッチＳ４の各入力１〜３に接続される。すなわち、光スイッチＳ１の出力１が光スイッチＳ４の入力１に接続され、光スイッチＳ２の出力１が光スイッチＳ４の入力２に接続され、光スイッチＳ３の出力１が光スイッチＳ４の入力３に接続される。同様に、１段目の光スイッチＳ１〜３の出力２が２段目の光スイッチＳ５の各入力１〜３に接続され、１段目の光スイッチＳ１〜３の出力３が２段目の光スイッチＳ６の各入力１〜３に接続される。
【００１５】
２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６と波長変換器ＷＣ１〜９は次のように接続される。光スイッチＳ４は、その出力１が波長変換器ＷＣ１の入力に接続され、その出力２が波長変換器ＷＣ４の入力に接続され、その出力３が波長変換器ＷＣ７に接続される。光スイッチＳ５は、その出力１が波長変換器ＷＣ２の入力に接続され、その出力２が波長変換器ＷＣ５の入力に接続され、その出力３が波長変換器ＷＣ８に接続される。光スイッチＳ６は、その出力１が波長変換器ＷＣ３の入力に接続され、その出力２が波長変換器ＷＣ６の入力に接続され、その出力３が波長変換器ＷＣ９に接続される。
【００１６】
波長変換器ＷＣ１〜９と波長合波器Ｗ４〜６は次のように接続される。波長変換器ＷＣ１〜３の各出力が波長合波器Ｗ４の各入力１〜３に接続され、波長変換器ＷＣ４〜６の各出力が波長合波器Ｗ５の各入力１〜３に接続され、波長変換器ＷＣ７〜９の各出力が波長合波器Ｗ６の各入力１〜３に接続される。
【００１７】
波長合波器Ｗ４〜６と出力ファイバＯＵＴ１〜３は次のように接続される。波長合波器Ｗ４〜６の各出力が、対応する出力ファイバＯＵＴ１〜ＯＵＴ３の入力に接続される。
（Ａ−２）切替動作
次に、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置の切替動作例を、図面を用いて説明する。以下、６つの切替動作例について説明する。
（Ａ−２−１）全ポート稼動時
まず、全ポート稼動時の切替動作を説明する。
一の入力ポートの全信号を一の出力ポートから出力させる例
図２に、かかる出力選択時における光クロスコネクト装置内部の切替例を示す。なお、図２では、入力ポートＩＮ１から入力される各光信号の経路を太線で、入力ポートＩＮ２から入力される各光信号の経路を点線で、入力ポートＩＮ３から入力される各光信号の経路を細線で示している。
【００１８】
図２は、入力ポートＩＮ１から入力された全信号を出力ポートＯＵＴ２から出力させ、入力ポートＩＮ２から入力された全信号を出力ポートＯＵＴ３から出力させ、入力ポートＩＮ３から入力された全信号を出力ポートＯＵＴ１から出力させる場合の接続例である。
【００１９】
なお、かかる出力は、１段目及び２段目の各光スイッチにおける入出力を次のように切り替えることにより実現される。すなわち、１段目の光スイッチＳ１の入力１と出力１を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力２を接続し、光スイッチＳ２の入力１と出力２を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力３を接続し、光スイッチＳ３の入力１と出力３を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力１を接続し、２段目の光スイッチＳ４の入力１と出力２を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力１を接続し、光スイッチＳ５の入力１と出力１を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力３を接続し、光スイッチＳ６の入力１と出力３を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力２を接続することで実現される。
【００２０】
勿論、かかる接続は一例であり、１段目及び２段目の光スイッチの接続を変更すれば、以下に示すような他の入出力関係も可能である。なお、以下では、図２の入出力関係を（１，２，３）→（２，３，１）で表す。ただし、矢印左側の行列の行列要素はそれぞれ入力ポートの番号を表し、矢印右側の行列の行列要素はそれぞれ出力ポートの番号を表し、矢印は同一位置にある行列要素同士が対応することを表すものとする。
【００２１】
この表記によれば、この光クロスコネクト装置を用いることにより、（１，２，３）→（１，２，３）、（１，２，３）→（１，３，２）、（１，２，３）→（２，１，３）、（１，２，３）→（３，１，２）、（１，２，３）→（３，２，１）なる出力も可能となる。
【００２２】
このように、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置を用いれば、文献１の装置ではなし得なかった、一の入力ポートの全信号を一の出力ポートから出力させるといった切替を可能とできる。
各入力ポートの同一波長を一の出力ポートから出力させる例
図３に、かかる出力選択時における光クロスコネクト装置内部の切替例を示す。なお、図３では波長がλ１の光信号の経路を太線で、波長がλ２の光信号の経路を点線で、波長がλ３の光信号の経路を細線で示している。
【００２３】
図３は、波長がλ１の光信号は全て出力ポートＯＵＴ１から出力させ、波長がλ２の光信号は全て出力ポートＯＵＴ２から出力させ、波長がλ３の光信号は全て出力ポートＯＵＴ３から出力させる場合の接続例である。
【００２４】
なお、かかる出力は、１段目及び２段目の各光スイッチにおける入出力を次のように切り替えることにより実現される。すなわち、全ての光スイッチＳ１〜６について、入力１と出力１を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力３を接続することで実現できる。
【００２５】
勿論、かかる接続は一例であり、２段目の光スイッチの接続を変更すれば、各波長の出力先を変更することができる。すなわち、図３の場合、２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６はいずれも、各入力１に波長λ１の光信号が入力され、各入力２に波長λ２の光信号が入力され、各入力３に波長λ３の光信号が入力されているため、各入力に接続する出力を変更すれば、図３の場合も含めて６通りの出力を自由に実現できる。
【００２６】
このように、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置を用いれば、文献１の装置ではなし得なかった、各入力ポートの同一波長を一の出力ポートから出力させるといった切替を可能とできる。
ランダム出力の例
図４に、かかる出力選択時における光クロスコネクト装置内部の切替例を示す。なお、図４では、入力ポートＩＮ１から入力される各光信号の経路を太線で、入力ポートＩＮ２から入力される各光信号の経路を点線で、入力ポートＩＮ３から入力される各光信号の経路を細線で示している。
【００２７】
図４は、入力ポートＩＮ１から入力される各光信号については、波長分離器Ｗ１の出力１に現れる光信号を波長合波器Ｗ５の入力３へ出力させ、波長分離器Ｗ１の出力２に現れる光信号を波長合波器Ｗ５の入力１へ出力させ、波長分離器Ｗ１の出力３に現れる光信号を波長合波器Ｗ４の入力２へ出力させ、入力ポートＩＮ２から入力される各光信号については、波長分離器Ｗ２の出力１に現れる光信号を波長合波器Ｗ４の入力１へ出力させ、波長分離器Ｗ２の出力２に現れる光信号を波長合波器Ｗ４の入力３へ出力させ、波長分離器Ｗ２の出力３に現れる光信号を波長合波器Ｗ６の入力１へ出力させ、入力ポートＩＮ３から入力される各光信号については、波長分離器Ｗ３の出力１に現れる光信号を波長合波器Ｗ５の入力２へ出力させ、波長分離器Ｗ３の出力２に現れる光信号を波長合波器Ｗ６の入力２へ出力させ、波長分離器Ｗ３の出力３に現れる光信号を波長合波器Ｗ６の入力３へ出力させる場合の接続例である。
【００２８】
なお、かかる出力は、１段目及び２段目の各光スイッチにおける入出力を次のように切り替えることにより実現される。すなわち、１段目の光スイッチＳ１の入力１と出力３を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力２を接続し、光スイッチＳ２の入力１と出力１を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力２を接続し、光スイッチＳ３の入力１と出力２を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力３を接続し、２段目の光スイッチＳ４の入力１と出力１を接続し、入力２と出力２を接続し、入力３と出力３を接続し、光スイッチＳ５の入力１と出力２を接続し、入力２と出力３を接続し、入力３と出力１を接続し、光スイッチＳ６の入力１と出力２を接続し、入力２と出力１を接続し、入力３と出力３を接続することで実現できる。
【００２９】
勿論、かかる接続は一例であり、１段目及び２段目の光スイッチの接続を変更すれば、他の任意の入出力関係も可能である。
【００３０】
このように、第１の実施形態に係る光クロスコネクト装置を用いれば、文献１の装置ではなし得なかったランダム出力を可能とできる。
捕捉
なお、各切替例において、１段目の光スイッチＳ１〜Ｓ３は、どの波長で出力するかを決定する手段として機能し、２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６は、どのポートヘ出力するかを決定する手段として機能している。
【００３１】
これは、２段目の光スイッチＳ４〜Ｓ６がそれぞれ波長変換後の波長に一対一に対応しているのに対し、１段目の光スイッチＳ１〜Ｓ３が、各入力ポートから入力される同波長の光信号をこれら２段目の光スイッチへ振り分けるように動作するためである。
【００３２】
従って、上記切替例の場合、各入力ポートの同波長の光信号は、必ず、３つの波長λ１、λ２、λ３に変換され出力されることになる。例えば、各入力ポートのλ１の光信号は、λ１、λ２、λ３に変換され出力されることになる。これは、逆に言うと、各入力ポートの同波長の光信号をいずれも同一の波長にて出力することはできないことを意味する。例えば、λ１の光信号を全てλ１の光信号としては出力できないことになる。
【００３３】
もっとも、ネットワークの管理者が各ノード（クロスコネクト装置又は追加（Ａｄｄ）／抽出（Ｄｒｏｐ）装置）間の使用波長の管理を行えば、入力される波長がいずれも同じ波長で出力される必要はない。
（Ａ−２−２）未使用ポートの稼動状態への切替時
次に、未使用ポートを稼動状態にする例を説明する。一般に、ネットワークの全ての回線が稼動状態であることはない。これは、障害時の切替用や将来の増設を見越して空き回線が設けられていることを理由とする。この空き回線を稼動状態にする例を、図５〜図７を用いて説明する。なお、図５〜図７では、稼動経路を実線で非稼動経路を破線で示している。
各入力ポートの同波長の信号が空き状態にある場合の切替例
図５に、各入力ポートＩＮ１〜３のいずれもで、波長λ３の光信号が空き状態になっている場合を示す。なお、この場合は、入力ポート側の波長の空きに対応して、各出力ポートＯＵＴ１〜３のそれぞれにおいて、波長λ３に対応する波長が１つ空き状態になっている場合でもある。例えば、図５の場合には、出力ポートＯＵＴ１の波長λ３、出力ポートＯＵＴ２の波長λ２、出力ポートＯＵＴ３の波長λ１がそれぞれ空き状態になっている。
【００３４】
この場合、１段目の光スイッチＳ３が未接続状態になっているので、この光スイッチＳ３を切り替えるだけで、他の切替状態を変えることなく、未使用状態を稼動状態にできる。
各入力ポートの異なる波長が空き状態にある場合の切替例
図６に、各入力ポートＩＮ１〜３の異なる波長が空き状態になっている場合を示す。ここでは、入力ポートＩＮ１において波長λ１の光信号が空き状態にあり、入力ポートＩＮ２において波長λ２の光信号が空き状態にあり、入力ポートｌＮ３において波長λ３が空き状態にある場合、すなわち、出力ポートＯＵＴ１〜３のそれぞれにおいて波長λ３が空き状態である場合について示す。
【００３５】
この場合は、２段目の光スイッチＳ６が未接続状態になっているので、この光スイッチＳ６を切り替えることで、他の切替状態を変えることなく、未使用状態を稼動状態にできる。
１つの入力ポートの全ての光信号が空き状態になっている場合の切替例
図７に、１つの入力ポートの全ての光信号が空き状態になっている場合を示す。なお、この場合は、入力ポートＩＮ３の全ての光信号が空き状態にある場合、すなわち、各出力ポートの波長λ３の光信号が空き状態である場合について説明する。
【００３６】
この場合、２段目の光スイッチＳ６が未接続状態になっているので、この光スイッチＳ６を切り替えることで、他の切替状態を変えることなく、未使用状態を稼動状態にできる。
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上の説明の通り、光クロスコネクト装置を２段構成の単位スイッチと波長変換器とで構成したことにより、入力ポートの各波長の光信号をどの出力ポートヘも出力可能とできる。
【００３７】
また、単位スイッチを２段構成としたことにより、光信号の損失が少なく、ハード量を削減できるので、スイッチ自体の大規模化も容易にできる。例えば、８×８の単位スイッチを１６個用いれば、６４×６４のスイッチ規模を実現できる。このとき、入出力ファイバ数は８×８であり、波長の多重度は８となる。
（Ｂ）第２の実施形態
未使用状態（空き状態）を稼動状態にする場合、図８のように未使用回線が不規則に割り与えられていると（すなわち、図８のように入力ポート側の波長λ１の空きが１つで波長λ３の空きが２つのような場合）、ボトルネック（空いているところに出せなくなる状態）が発生し得る。
【００３８】
なお、未使用回線が不規則に割り当てられる状態は、図５のように、未使用回線が全て異なる波長に変換されて次段の装置に出力される場合ではなく、一部同一の波長に変換されて他の装置に合流する場合に発生する。
【００３９】
この場合でも、図５の切替例のように、稼動状態も含めて再度の切替を実行すれば、ボトルネックの解消は可能である。しかし、光スイッチの後段に設ける波長変換器ＷＣの出力波長を可変にすれば、出力ポートの波長を選択できるので、未使用回線が不規則になることはなくボトルネックを解消できる。
【００４０】
以下、かかる波長可変機構を備える場合について説明する。
（Ｂ−１）装置構成
図９に、第２の実施形態に係る光クロスコネクト装置の構成を示す。図１に示す第１の実施形態との違いは、本実施形態の場合、波長変換器ＷＣ１〜９が出力波長を可変できる点である。なお、ここで用いる波長変換器ＷＣ１〜９は、どんな入力の波長に対しても、どんな波長でも出力できるものである。この波長変換器ＷＣ１〜９の構成としては、Ｏ／Ｅ（光電気変換）器とＥ／Ｏ（電気光変換）器と接続し、Ｅ／Ｏ器の部分に可変波長光源を使用するのがもっとも単純である。
（Ｂ−２）切替動作
次に、第２の実施形態に係る光クロスコネクト装置の切替動作例を、図面を用いて説明する。ここでは、図１０を用いてその内容を説明する。
【００４１】
まず、前提として、図５の切替例のように、波長変換器ＷＣ３、５及び７が空き回線になる場合を考える。この場合、本実施形態に係る光クロスコネクト装置は、これら以外の波長変換器ＷＣ１、２、４、６、８及び９の出力波長を次のように設定する。
【００４２】
例えば、図１０に示すように、波長変換器ＷＣ１の出力波長をλ１に、波長変換器ＷＣ２の出力波長をλ２に、波長変換器ＷＣ４の出力波長をλ１に、波長変換器ＷＣ６の出力波長をλ２に、波長変換器ＷＣ８の出力波長をλ１に、波長変換器ＷＣ９の出力波長をλ２に設定する。この設定により、空き回線を全て波長λ３の光信号にできる。
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
この第２の実施形態のように、波長変換器ＷＣとして、出力波長可変型のものを用いれば、空き回線の設定が不規則にならないように、稼動回線の波長を設定でき、空き状態を稼動状態に設定する場合にも、ブロッキングが生じないようにできる。
（Ｃ）他の実施形態
上述の実施形態においては、本発明を光クロスコネクト装置に適用する場合について述べたが、他のスイッチング装置にも同様に適用し得る。
【００４３】
また、上述の実施形態においては、光信号をスイッチングする場合について述べたが、電気信号をスイッチングする場合や周波数多重する場合などにも適用し得る。
【００４４】
なお上述の各実施形態では、波長合波器を用いている。この波長合波器として、光カプラや光ＡＷＧを用いることができる。たとえば第１の実施形態では、それぞれの波長変換器の出力波長が固定である。したがって波長合波器として光ＡＷＧを用い、合波時の損失を低減することができる。一方で第２の実施形態であると、波長変換器の出力が可変であるために光ＡＷＧを用いることが困難である。したがって光カプラを用いる。光カプラであれば、合波の際の損失は光ＡＷＧを用いるよりも大きくなるが、どのような波長であっても対応することができる。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光クロスコネクト装置及びスイッチング装置によれば、出力条件に制限がなく従来に比して使用勝手の良い装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】全回線稼動時の切替例を示す図である（その１）。
【図３】全回線稼動時の切替例を示す図である（その２）。
【図４】全回線稼動時の切替例を示す図である（その３）。
【図５】未使用回線稼動時の切替例を示す図である（その１）。
【図６】未使用回線稼動時の切替例を示す図である（その２）。
【図７】未使用回線稼動時の切替例を示す図である（その３）。
【図８】未使用回線が不規則に存在する場合を示す図である。
【図９】第２の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】第２の実施形態の動作例を示す図である。
【符号の説明】
ＩＮ１〜３…入力ポート、ＯＵＴ１〜３…出力ポート、Ｗ１〜３…波長分離器、Ｓ１〜Ｓ９…光スイッチ、ＷＣ１〜９…波長変換器、Ｗ４〜６…波長合波器。
Claims (4)
- 入出力用のファイバ線数をそれぞれＮ個、各ファイバ線に多重された光信号の波長をＭ個とする場合、
Ｎ個の入力用ファイバ線に対応して設けられ、各入力用ファイバ線より波長の異なるＭ個の光信号を分離する１入力×Ｍ出力型の波長分離器Ｎ個と、
上記各波長分離器の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続する、スイッチ部の１段目を構成するＮ入力×Ｎ出力型の単位スイッチＭ個と、
１段目の上記各単位スイッチの第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）番目の出力と接続する、スイッチ部の２段目を構成するＭ入力×Ｍ出力型の単位スイッチＮ個と、
２段目の上記各単位スイッチの第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続し、上記各単位スイッチから入力した各光信号の波長を予め定めた波長に変換し出力する波長変換器ＭＮ個と、
波長を異にするＭ個の光信号を合波し、対応する出力用ファイバ線に出力するＭ入力×１出力型の波長合波器Ｎ個と
を備え、
１段目の上記各単位スイッチは、同一波長の光信号を上記各波長分離器から取り込み、各光信号の出力波長を決定するものであり、
２段目の上記各単位スイッチは、１段目の上記各単位スイッチから取り込んだ各光信号の出力用ファイバ線を決定するものであり、
全体としてＭＮ×ＭＮ規模のスイッチ部として機能することを特徴とする光クロスコネクト装置。 - 請求項１に記載の光クロスコネクト装置において、上記波長変換器に、出力波長の設定を自由に変更可能な波長変換器を用いることを特徴とする光クロスコネクト装置。
- 入出力用の信号線数をそれぞれＮ個、各信号線に多重された信号の周波数をＭ個とする場合、
Ｎ個の入力用信号線に対応して設けられ、各入力用信号線より周波数の異なるＭ個の信号を分離する１入力×Ｍ出力型の周波数分離器Ｎ個と、
上記各周波数分離器の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続する、スイッチ部の１段目を構成するＮ入力×Ｎ出力型の単位スイッチＭ個と、
１段目の上記各単位スイッチの第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）番目の出力と接続する、スイッチ部の２段目を構成するＭ入力×Ｍ出力型の単位スイッチＮ個と、
２段目の上記各単位スイッチの第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）番目の出力と接続し、上記各単位スイッチから入力した各信号の周波数を予め定めた周波数に変換し出力する周波数変換器ＭＮ個と、
周波数を異にするＭ個の信号を合波し、対応する出力用信号線に出力するＭ入力×１出力型の周波数合波器Ｎ個と
を備え、
１段目の上記各単位スイッチは、同一周波数の信号を上記各周波数分離器から取り込み、各信号の出力周波数を決定するものであり、
２段目の上記各単位スイッチは、１段目の上記各単位スイッチから取り込んだ各信号の出力用信号線を決定するものであり、
全体としてＭＮ×ＭＮ規模のスイッチ部として機能することを特徴とするスイッチング装置。 - 請求項３に記載のスイッチング装置において、上記周波数変換器に、出力周波数の設定を自由に変更可能な周波数変換器を用いることを特徴とするスイッチング装置。
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