JP3857944B2 - 中継ネットワーク方式 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はイントラネットなどの通信ネットワークと端末との間に設けられる中継ネットワーク方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10は、従来の中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。図10に示すように、従来の中継ネットワーク方式は、通信ネットワーク50に接続され、IPの管理を行うIPマネージャ51と、そのIPマネージャ51に接続される中継センタ52と、端末53に接続される複数のノード54と、中継センタ51と各ノード54との間を接続する光ファイバなどの光伝送路55とを有する。
【0003】
通信ネットワーク50は、例えばイントラネットなどの専用線ネットワークであり、サーバ56によって管理され、IPマネージャ57、専用回線58を介して外部のインターネット59などに接続されている。
【0004】
中継センタ52は、工務所や営業所などに設置され、通信ネットワーク50からのIPパケット光信号を分岐する分岐器(図示せず)を有している。
【0005】
ノード54は、例えば電柱などに設置される。
【0006】
通信ネットワーク50からの光信号はIPマネージャ51によってIP化され、中継センタ52で分岐器により分岐されて各ノード54に送られ、さらにノード54で宛先IPアドレスに従い各端末53に送られる。また、端末53からの光信号は、ノード54、中継センタ52を通りIPマネージャ51によってIP化された後、通信ネットワーク50に送られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の中継ネットワーク方式では、通信ネットワーク50と端末53までの間の構成がスター状に分岐されているので、システムを物理的に構成した後、伝送される光信号の情報量が増加した場合、光伝送路55を新たに敷設して対応していた。そのため、新たなシステム構築のための作業時間やコストがかかるという問題がある。
【0008】
また、利用地域やクライアントなどをグループ化し、各グループごとに光信号の伝送速度を変えたり、波長を変えることを容易に行うことはできなかった。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、伝送される光信号の情報量が増加しても、システム構築のための作業時間やコストを低減することができ、利用地域やクライアントなどをグループ化し、各グループごとに光信号の伝送速度を変えたり、波長を変えることを容易に行うことができる中継ネットワーク方式を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の中継ネットワーク方式は、通信ネットワークに接続された中継センタと、端末に接続された複数の第1のノードと、前記中継センタと第1のノードとの間に配置された複数の第2のノードとを有し、
前記各第2のノードに対して複数の第1のノードをグループ化し、同一グループの第1のノード及び前記第2のノードとが第1のループ光伝送路によってそれぞれ接続され、
前記中継センタ及び異なるグループの各第2のノードとが第2のループ光伝送路によって接続され、
前記第2のノードに前記第1のループ光伝送路と第2のループ光伝送路とを光学的又は電気的に結合する結合手段を有し、
その結合手段によって中継センタから第1及び第2のノードを介して中継センタに戻るループ状の光伝送路を形成する中継ネットワーク方式において、
前記第2のループ光伝送路は、波長多重化された光信号が伝送され、
前記入力された波長多重化された光信号のうち所定の波長の光信号だけを取り出すバンドパスフィルタを有する第2のノードと、前記バンドパスフィルタを有しない第2のノードとを切り替える切替スイッチが前記第2のループ光伝送路に設けられていることを特徴とするものである。
【0011】
前記第1のノードは、前記第1のループ光伝送路での光信号伝送速度と、前記端末との間の光伝送路での光信号伝送速度とを変換する速度変換手段を有してもよい。
【0012】
前記第2のノードは、前記第1のループ光伝送路での光信号伝送速度と第2のループ光伝送路での光信号伝送速度とを変換する速度変換手段を有してもよい。
【0014】
前記第1のループ光伝送路は、波長多重化された光信号が伝送され、前記第1のノードは、前記入力された波長多重化された光信号のうち所定の波長の光信号だけを取り出すバンドパスフィルタを有してもよい。
【0015】
前記波長多重化された光信号は、特定の時間だけ同一周波数で変調され、他の時間を異なる周波数で変調された光信号を合波していてもよい。
【0016】
前記第1のループ光伝送路又は第2のループ光伝送路には、複数の小ループ状の光伝送路に分割するための切替スイッチ装置が設けられていてもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。
【0018】
図1に示すように、第1の実施の形態に係る中継ネットワーク方式は、通信ネットワーク1に接続され、IPの管理を行うIPマネージャ2と、そのIPマネージャ2に接続された中継センタ3と、端末4に接続された複数の第1のノード5と、中継センタ3と第1のノード5との間に配置された複数の第2のノード6と、を有する。
【0019】
各第2のノード6に対して複数の第1のノード5を複数のグループ(図1では3つのグループ)にグループ化しており、同一グループの第1のノード5及び第2のノード6とが第1のループ光伝送路7によってそれぞれ接続されている。
【0020】
また、中継センタ3及び異なるグループの各第2のノード6とが第2のループ光伝送路8によって接続されている。
【0021】
第1のループ光伝送路7及び第2のループ光伝送路8は、例えば光ファイバである。
【0022】
通信ネットワーク1は、例えばイントラネットなどの専用線ネットワークであり、サーバ56によって管理され、IPマネージャ57、専用回線58を介して外部のインターネット59などに接続されている(図10参照)。
【0023】
中継センタ3は、工務所や営業所などに設置され、通信ネットワーク1からのIPパケット光信号を分岐する分岐器(図示せず)を有している。
【0024】
第1のノード5は、例えば電柱などに設置される。
【0025】
第2のノード6は、第1のループ光伝送路7と第2のループ光伝送路8とを結合する光カプラ9を有する。光カプラ9は、図1(B)に示すように、4つのポート(端子)a,b,c,dを有する。ポートa及びポートcは第2のループ光伝送路8に接続され、ポートb及びポートdは第1のループ光伝送路7に接続されている。光カプラ9は、中継センタ3又は他のグループの第2のノード6から第2のループ光伝送路8を介してポートaに入力された光信号をポートbから出力させ第1のループ光伝送路7に送出し、第1のノード5から第1のループ光伝送路7を介してポートdに入力された光信号をポートcから出力させ第2のループ光伝送路8に送出する。従って、この光カプラ9によって中継センタ3から第1及び第2のノード5,6を介して中継センタ3に戻るループ状の光伝送路Lが形成されることになる。
【0026】
なお、光カプラ9の代わりに電気/光変換器、光/電気変換器を設け、電気的に第1のループ光伝送路7と第2のループ光伝送路8とを結合してもよい。また、本発明は双方向の中継ネットワーク方式であるので、ポートbに入力された光信号をポートaから出力し、ポートcに入力された光信号をポートdから出力する場合もある。
【0027】
通信ネットワーク1からの光信号はIPマネージャ2によってIP化され、中継センタ3で分岐器により分岐される。中継センタ3からの光信号は、第2のループ光伝送路8、第2のノード6、第1のループ光伝送路7を通って第1のノード5に入力される。第1のノード5では、光信号の宛先IPアドレスに従い、端末4又は第1のループ光伝送路7に送られる。第1のループ光伝送路7に送られた光信号は、第2のノード6、第2のループ光伝送路8を通って他のグループの第2のノード6に送られる。以下、光信号は、第1のループ光伝送路7、第1のノード5、第2のノード6、第2のループ光伝送路8というようにループ状の光伝送路Lを巡回していく。
【0028】
初期状態においては、ループ状の光伝送路Lには所定速度で光信号が伝送されており、第1のノード5及び第2のノード6での光信号の伝送速度の変換は行なわれていない。
【0029】
その後、伝送される光信号の情報量が増加した場合、光ファイバなどの光伝送路を新たに敷設することなく、ループ状の光伝送路Lを巡回する光信号の伝送速度を上げる(例えば、MbpsレベルからGbpsレベルにする)ことにより対応することができる。従って、光ファイバなどの光伝送路を新たに敷設する必要がなく、システム構築のための作業時間やコストを低減することができる。
【0030】
また、第1のノード5に、端末4との間の光伝送路での光信号の伝送速度と第1のループ光伝送路7での光信号の伝送速度とを変換する速度変換部5aを設けてもよい。この速度変換部5aは、例えば第1のループ光伝送路7での光信号の伝送速度がGbpsレベルの場合、端末4との間の光伝送路での光信号の伝送速度を100Mbpsレベル又は10Mbpsレベルに速度変換する。第1のノード5の中には、速度変換部5aを有していないものもある。
【0031】
このように構成することにより、例えばループ状の光伝送路Lを巡回する光信号の伝送速度を上げた場合、速度変換部5aを有する第1のノードについては上げた伝送速度を下げて、いままでと同じ伝送速度で伝送させることができ、速度変換部5aを有しない第1のノードについては、上げた伝送速度でそのまま伝送させることができる。従って、利用地域やクライアントなどに応じて光信号の伝送速度を容易に変えることが可能となる。
【0032】
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図、図3は、第2の実施の形態に係る第2のノードの構成を示す構成図である。
【0033】
図3に示すように、第2の実施の形態に係る第2のノード6は、第2のループ光伝送路8に接続され、電気信号を光信号に変換して出力する電気/光変換器(E/O)及び入力された光信号を電気信号に変換する光/電気変換器(O/E)10,11と、第1のループ光伝送路7に接続されたE/O、O/E12,13と、E/O、O/E10,11の間に設けられた第1の電気信号処理部14と、E/O、O/E12,13の間に設けられた第2の電気信号処理部15と、第1の電気信号処理部14と第2の電気信号処理部15とを電気的に結合する結合部16とを有する。
【0034】
第1の電気信号処理部14は、O/E10からの電気信号をE/O11に送出するか、結合器16を介して第2の電気信号処理部15に送出するかを切り替えたり、結合器16からの電気信号をE/O10に送出するか、E/O11に送出するかを切り替える機能を有する。
【0035】
第2の電気信号処理部15は、結合部16からの電気信号をE/O12に送出するか、E/O13に送出するかを切り替えたり、結合部16からの電気信号を速度変換する機能を有する。
【0036】
第2の実施の形態によれば、例えば第2のループ光伝送路8を伝送する光信号の伝送速度を上げて、各グループの第2のノード6a、6b、6cの第1の電気信号処理部14によって図2(A)のように切り替えた場合、第2のノード6bを通る光信号は、太線で示すように、第2のループ光伝送路8での伝送速度のまま第1のループ光伝送路7bに送られる。
【0037】
また、第2のノード6a、6b、6cの第1の電気信号処理部14によって図2(B)にように切り替えた場合、第2のノード6aを通る光信号は、太線で示すように、第1のループ光伝送路7aに送られる。
【0038】
従って、各グループの第2のノード6ごとに機器を変えたり、部品を変えることにより、第2のノード6で速度変換を行ったり、行わなかったりしたり、速度変換率を変えることができるので、利用地域やクライアントなどに応じて光信号の伝送速度を容易に変えることが可能となる。
【0039】
なお、第2のノード6の構成については、光スイッチを設けて光学的に光信号の切替を行ってもよい。
【0040】
図4は、本発明の第3の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図、図5は、第3の実施の形態に係る第2のノードの構成を示す構成図である。
【0041】
第3の実施の形態では、WDM(Wavelength Division Multiplexing)方式を採用しており、第2のループ光伝送路8は、波長多重化された光信号が伝送される。
【0042】
また、第2のノード6は、図5に示すように、第2のループ光伝送路8に接続され、入力された波長多重化された光信号のうち所定の波長の光信号だけを取り出すバンドパスフィルタ17と、第1のループ光伝送路7に接続されたE/O、O/E18,19と、E/O、O/E18,19の間に設けられた電気信号処理部20と、バンドパスフィルタ17と電気信号処理部20とを接続するE/O、O/E21とを有する。
【0043】
バンドパスフィルタ17は、例えばガラス等の基板上に誘電体多層膜を蒸着して作成され、特定の範囲の波長の光線のみを抽出して透過させる。
【0044】
図4に示すように、例えば第2のループ光伝送路8は、波長λ1、λ2、λ3の光信号が多重化された光信号が伝送されており、第2のノード6aは、波長λ1の光信号を取り出すバンドパスフィルタ17aを有し、第2のノード6bは、波長λ2の光信号を取り出すバンドパスフィルタ17bを有し、第2のノード6cは、波長λ3の光信号を取り出すバンドパスフィルタ17cを有する。従って、第1のループ光伝送路7aは波長λ1の光信号が通り、第1のループ光伝送路7bは波長λ2の光信号が通り、第1のループ光伝送路7cは波長λ3の光信号が通ることになる。
【0045】
また、各第2のノード6では、すべての波長λ1、λ2、λ3の光信号がそのまま通過して、他のグループの第2のノード6に送出されるように構成されている。これは、同じ波長の光信号を複数の第2のノード6で取り出す場合があるからである。
【0046】
第3の実施の形態によれば、WDM方式を採用した場合、各グループの第1のループ光伝送路7ごとに異なる波長の光信号を伝送させることができるので、利用地域やクライアントごとに所定の波長の光信号を伝送させることができる。
【0047】
また、第2の実施の形態と第3の実施の形態を組み合わせて構成してもよい。この場合、例えば図6に示すように、第2のループ光伝送路8に光スイッチなどの切替スイッチ8aを複数個設け、各切替スイッチ8aを連動させることにより、光信号をどの構成のシステムに送出するかを制御してもよい。特に、第2の実施の形態のシステムを使用していて、情報量が増加した場合に、第3の実施の形態を加えることにより、上位にある第2のループ光伝送路8の光芯線の変更を行う必要がなくなる。
【0048】
図7は、第4の実施の形態に係る第1のノードの構成を示す構成図である
図7に示すように、第1のノード5は、第1のループ光伝送路7に接続され、入力された波長多重化された光信号のうち所定の波長の光信号だけを取り出すバンドパスフィルタ22と、端末4との間に接続された光伝送路23に接続されたE/O、O/E24と、バンドパスフィルタ22に接続されたE/O、O/E25と、E/O、O/E24、25の間に設けられた電気信号処理部26とを有する。
【0049】
第4の実施の形態では、第1のノード5にバンドパスフィルタ22を有するので、第1のノード5で所定の波長の光信号を取り出すことができる。
【0050】
ところで、WDMの多重分離化は次の2つの方法がある。
【0051】
(1)光学的に多重、分離を行う方法
(2)予め各光信号を周波数の異なる光信号で変調しておき光学的に多重し、一括受光して、光/電気変換した後に電気フィルタを用いて周波数毎に分離する方法
通常、(1)の方法では、全て光学的に行うことになるので、システムとして独立する場合が多いが、(2)の方法では、ある特定時間だけ同一周波数(必要な数の周波数で良い)で変調することにより、異なるシステムの同期などの一括制御などを行うことができる。
【0052】
例えば、システムS1では、光信号をf1で変調し、特定時間のみfsで変調し、再度f1で変調し、これらを光学合成フィルタを通して光伝送しており、システムS2では、光信号をf2で変調し、特定時間のみfsで変調し、再度f2で変調し、これらを光学合成フィルタを通して光伝送している場合、特定時間だけ同一周波数fsとなっているので、システムS1とシステムS2の同期などの一括制御が可能となる。また、光信号の遅れ、異常報告、異系統への連絡を行うことができ、周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)として利用できる。
【0053】
図8は、本発明の第5の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図、図9は、本発明の第5の実施の形態に係る中継ネットワーク方式に用いられる切替スイッチ装置の動作を説明するための説明図である。
【0054】
図8に示すように、第5の実施の形態では、ループ状の光伝送路27を複数の小ループ状の光伝送路に分割するための第1の切替スイッチ装置28及び第2の切替スイッチ装置29が設けられている。図9に示すように、第1の切替スイッチ装置28は、第1〜第5のスイッチ28a〜28eを有する。また、第2の切替スイッチ装置29は、第6〜第8のスイッチ29a〜29cを有する。
【0055】
初期状態のときは、第1の切替スイッチ装置28の第1〜第5のスイッチ28a〜28eはすべてOFF状態になっており(図9(A)参照)、第2の切替スイッチ装置29の第6及び第7のスイッチ29a、29bはOFF状態、第8のスイッチ29cはON状態になっている(図9(B)参照)。従って、図8(A)に示すように、大ループ状の光伝送路27が形成されている。この場合、給電線30は2本必要となる。給電線30と光伝送路27とは光カプラなどで接続されている。
【0056】
光伝送路27の必要情報量が増加した場合には、第1の切替スイッチ装置28の第4のスイッチ28d、28eをON状態にし(図9(C)参照)、第2の切替スイッチ装置29の第6及び第7のスイッチ29a、29bをON状態、第8のスイッチ29cをOFF状態にする(図9(D)参照)。これによって、図8(B)に示すように、大ループ状の光伝送路27が2つの小ループ状の光伝送路27a、27bに分割される。この場合、切替スイッチ28a及び28cの内側の位置にそれぞれ給電線30を接続し、給電線30は合計4本となる。
【0057】
第5の実施の形態によれば、ループ状の光伝送路27を複数の小ループ状の光伝送路27a、27bに分割するための切替スイッチ装置28、29が設けられているので、分割された小ループ状の光伝送路27a、27b毎に、伝送される光信号の伝送速度を変えたり、波長を変えることができる。従って、利用地域やクライアントなどに応じて光信号の伝送速度を変えたり、波長を変えることができる。
【0058】
なお、第5の実施の形態では、3以上の切替スイッチ装置を設けることにより、3以上の小ループ状の光伝送路に分割するように構成してもよい。
【0059】
また、切替スイッチ装置内のスイッチは、光スイッチなどを用いてもよい。
【0060】
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。
【0061】
【発明の効果】
本発明の中継ネットワーク方式によれば、第2のノードに第1のループ光伝送路と第2のループ光伝送路とを光学的又は電気的に結合する結合手段を有し、その結合手段によって中継センタから第1及び第2のノードを介して中継センタに戻るループ状の光伝送路を形成するので、伝送される光信号の情報量が増加した場合、光ファイバなどの光伝送路を新たに敷設することなく、ループ状の光伝送路を巡回する光信号の伝送速度を上げたり、第1及び第2のノードの機器を変えることなどにより対応することができる。従って、光ファイバなどの光伝送路を新たに敷設する必要がなく、システム構築のための作業時間やコストを低減することができる。
【0062】
また、第1のノードや第2のノードに速度変換部を設けたり、所定の波長の光信号を取り出すバンドパスフィルタを設けることにより、利用地域やクライアントなどに応じて光信号の伝送速度や波長を容易に変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。
【図3】第2の実施の形態に係る第2のノードの構成を示す構成図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。
【図5】第3の実施の形態に係る第2のノードの構成を示す構成図である。
【図6】第2の実施の形態と第3の実施の形態を組み合わせて構成した例を示す説明図である。
【図7】第4の実施の形態に係る第1のノードの構成を示す構成図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態に係る中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る中継ネットワーク方式に用いられる切替スイッチ装置の動作を説明するための説明図である。
【図10】従来の中継ネットワーク方式の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
L:ループ状の光伝送路
1:通信ネットワーク
2:IPマネージャ
3:中継センタ
4:端末
5:第1のノード
6:第2のノード
7:第1のループ光伝送路
8:第2のループ光伝送路
8a:切替スイッチ
9:光カプラ
10,11,12,13:E/O、O/E
14:第1の電気信号処理部
15:第2の電気信号処理部
16:結合部
17:バンドパスフィルタ
18,19:E/O、O/E
20:電気信号処理部
21:E/O、O/E
22:バンドパスフィルタ
23:光伝送路
24.25:E/O、O/E
26:電気信号処理部
27:ループ状の光伝送路
28:第1の切替スイッチ装置
29:第2の切替スイッチ装置
30:給電線
Claims (6)
- 通信ネットワークに接続された中継センタと、端末に接続された複数の第1のノードと、前記中継センタと第1のノードとの間に配置された複数の第2のノードとを有し、
前記各第2のノードに対して複数の第1のノードをグループ化し、同一グループの第1のノード及び前記第2のノードとが第1のループ光伝送路によってそれぞれ接続され、
前記中継センタ及び異なるグループの各第2のノードとが第2のループ光伝送路によって接続され、
前記第2のノードに前記第1のループ光伝送路と第2のループ光伝送路とを光学的又は電気的に結合する結合手段を有し、
その結合手段によって中継センタから第1及び第2のノードを介して中継センタに戻るループ状の光伝送路を形成する中継ネットワーク方式において、
前記第2のループ光伝送路は、波長多重化された光信号が伝送され、
前記入力された波長多重化された光信号のうち所定の波長の光信号だけを取り出すバンドパスフィルタを有する第2のノードと、前記バンドパスフィルタを有しない第2のノードとを切り替える切替スイッチが前記第2のループ光伝送路に設けられている、
ことを特徴とする中継ネットワーク方式。 - 前記第1のノードは、前記第1のループ光伝送路での光信号伝送速度と、前記端末との間の光伝送路での光信号伝送速度とを変換する速度変換手段を有することを特徴とする請求項1に記載の中継ネットワーク方式。
- 前記第2のノードは、前記第1のループ光伝送路での光信号伝送速度と第2のループ光伝送路での光信号伝送速度とを変換する速度変換手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の中継ネットワーク方式。
- 前記第1のループ光伝送路は、波長多重化された光信号が伝送され、
前記第1のノードは、前記入力された波長多重化された光信号のうち所定の波長の光信号だけを取り出すバンドパスフィルタを有する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの項に記載の中継ネットワーク方式。 - 前記波長多重化された光信号は、特定の時間だけ同一周波数で変調され、他の時間を異なる周波数で変調された光信号を合波していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つの項に記載の中継ネットワーク方式。
- 前記第1のループ光伝送路又は第2のループ光伝送路には、複数の小ループ状の光伝送路に分割するための切替スイッチ装置が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つの項に記載の中継ネットワーク方式。
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- 2002-04-01 JP JP2002098358A patent/JP3857944B2/ja not_active Expired - Lifetime
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