JP4228533B2 - 光パス交換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光パス交換装置に関し、例えば、光クロスコネクト装置や光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置や光スイッチ装置に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速・大容量化に適した光ネットワークシステムにおいては、光信号の多重技術が注目されている。
【０００３】
時分割多重（ＴＤＭ）は、１つの伝送路を時間的に多重するものであり、１チャネル当たりの容量及びチャネル数が増すと、高速な光送受信機及び電気回路が必要になる。また、最近では光パルス（ＲＺ信号）による光時分割多重（ＯＴＤＭ）も検討されているが、同程度（速度）の電気処理技術を伴う。波長多重技術（ＷＤＭ）は、光波長で多重を行うもので、信号速度を上げることなく、伝送容量を拡大できる。しかし、数多くのチャネル（波長数）を確保するには、送受信構成（光源、光フィルタ）での波長安定化が問題となり、高コストになる。現状での実用機では、１００波長程度であるが高コストである。これらの技術は、基幹系（バックボーン）のような莫大なデータを転送するには有効な技術である。さらに、光符号多重（ＯＣＤＭ）により、多重度を稼ぐ方法も検討されている。光符号多重は、これ自身では他の多重技術には劣るが、他の技術と容易に組み合わせることができるので、例えば、波長多重技術の波長数を増やすのが苦しい場合に、光符号多重を組み合わせることにより、チャネル数を増やすことができる。
【０００４】
また、基幹系（バックボーン）のネットワークでは、光クロスコネクト装置（ＯＸＣ）や光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置（ＯＡＤＭ）が検討されており、波長又は光ファイバで張ったパス（経路）を（接続した通信路を）、電気信号に変換せずに光の状態で変更するものである。これらの経路変更は、従来は、光スイッチにより行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光スイッチの切替速度は現状で数ｍｓであり、新たな経路切替方式を考えなければ経路切替の一段の高速化は難しい。言い換えると、光スイッチを使用したＯＸＣやＯＡＤＭでは、障害復旧（ＳＤＨでは５０ｍｓ以下と言われている）の切替しか行えず、無瞬断切替（１ｍｓ以下の切替）やトラヒックに対応した動的な切替に対応することは難しい。
【０００６】
そのため、従来より高速に、光経路（パス）を切り替えることができる光パス交換装置が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１の本発明は、符号数と等しい数の入力回線から符号で多重させた光符号多重信号が入力され、各光符号多重信号における符号毎の信号を交換して、符号数と等しい数の出力回線へ出力する光パス交換装置において、各入力回線に対応し、対応した入力回線から入力された光符号多重信号を符号数と等しい数に分岐する、符号数と等しい数の分岐器と、各分岐器に対応して符号数分ずつ設けられ、同一の分岐器に対応する符号数分のものには異なる符号が割り当てられている、符号数の２乗個の逆拡散器と、当該拡散器と１対１に対応付けられた逆拡散器で選択された信号が与えられ、その信号に固定割当て符号を付与する、符号数の２乗個の拡散器と、各出力回線毎に設けられ、その出力回線に対応する符号数と等しい数のそれぞれが異なる固定割当て符号の拡散器からの信号を合波して対応する出力回線に出力する、符号数と等しい数の合波器とを有し、同一の入力回線からの光符号多重信号が入力される符号数と等しい数の逆拡散器はそれぞれ、対応する出力回線及び付与されている固定割当て符号が異なる拡散器に対応付けられ、入力回線から出力回線へのルートの切換は逆拡散器及び拡散器の符号を交換することによって行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の本発明は、請求項１の本発明の光パス交換装置の構成を少なくとも２段縦続接続して構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の本発明は、請求項１又は２の本発明の光パス交換装置において、上記各入力回線から、異なる波長の光符号多重信号を入力されると共に、上記各出力回線に、異なる波長の光符号多重信号を出力させるものであって、最終段の対応する上記逆拡散器及び上記拡散器の接続経路上のそれぞれに、可変出力波長の波長変換器を有する。
【００１０】
請求項４の本発明は、Ｎ個の入力回線からＫ個の符号で多重させた光符号多重信号が入力され、各光符号多重信号における符号毎の信号を交換して、Ｎ個の出力回線へ出力する光パス交換装置において、（１）全ての符号を選択可能な符号選択の状態とＯＦＦの状態とを切替えられるＮ×Ｎ×Ｋ個の逆拡散器と、（２）入力回線からの入力光符号多重信号をそれぞれ、Ｎ×ｋ個に分岐し、計Ｎ×Ｎ×Ｋ個の分岐した入力光符号多重信号を得て、それぞれを対応する逆拡散器に供給する信号分配手段と、（３）いずれかの逆拡散器の出力に固定割当て符号を付与する、出力先の出力回線が定まっているＮ×Ｋ個の拡散器と、（４）Ｎ×Ｎ×Ｋ個の逆拡散器を、信号分配手段から入力された分岐光符号多重信号が異なるＮ個ずつのＮ×Ｋ個の組に分け、各組のＮ個の逆拡散器の出力信号を合波し、各組に対応付けられている拡散器に接続する接続手段と、（５）当該合波器に対応付けられたＫ個の拡散器からの光符号多重信号を合波し、対応する出力回線に出力するＮ個の合波器とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の本発明は、請求項４の本発明の光パス交換装置において、上記各入力回線から、異なる波長の光符号多重信号を入力されると共に、上記各出力回線に、異なる波長の光符号多重信号を出力させるものであって、Ｎ個の上記逆拡散器及び上記拡散器の接続経路上のそれぞれに、波長変換器を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の本発明の光パス交換装置は、請求項３又は５の本発明の光パス交換装置と同じ構成を有する光パス交換装置本体と、入力された光符号多重／波長多重信号を波長成分毎の光符号多重信号に分離して、上記光パス交換装置本体に入力する波長多重分離手段と、上記光パス交換装置本体から出力された波長成分毎の光符号多重信号を波長多重する波長多重手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の本発明の光パス交換装置は、波長多重分離手段、光スイッチ及び波長多重手段でなる波長多重パス交換装置と、この波長多重パス交換装置の上記光スイッチの一部の入出力ポートに接続された、請求項３又は５の本発明の光パス交換装置と同じ構成を有する符号パス交換装置とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８の本発明は、請求項７の本発明の光パス交換装置において、特定のパスの切替必要時に、上記符号パス交換装置側で回避パスに切替えさせ、次に、上記波長多重パス交換装置側で障害パスを新しいパスに切替えさせ、最後に、上記符号パス交換装置側で回避したパスを新しいパスに戻させるようにパス制御するものであって、上記符号パス交換装置側でのパス切替を所定の逆拡散器に対する符号選択やＯＦＦの状態設定で制御するパス制御手段を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９の本発明は、請求項７又は８の本発明の光パス交換装置において、信号の送信元及び送信先となるルータ手段と、このルータ手段及び上記符号パス交換装置との間に、これらルータ手段及び上記符号パス交換装置とのインタフェイス機能を担う光符号多重送受信器とをさらに有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の光パス交換装置を光クロスコネクト装置に適用した第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１７】
第１の実施形態の光クロスコネクト装置は、符号可変のＯＣＤＭ装置の構成を利用したものである。光符号多重（ＯＣＤＭ）には、光変調器を使用した直接拡散方式があり、符号パターンを電気的に変更するのでｎｓ以下での切替可能であり、第１の実施形態は、光符号多重（ＯＣＤＭ）技術を適用して光クロスコネクト装置を構成することにより、無瞬断切替や動的切替を実現し得るようにしたものである。なお、第１の実施形態の光クロスコネクト装置は、ＯＣＤＭ−クロスコネクト装置と呼ぶにふさわしいものである。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の光クロスコネクト装置１の構成を示すブロック図である。なお、図１は、説明の簡単化を期して、入力回線数×出力回線数が３×３、１回線当たりの符号数が３の例を示しているが、第１の実施形態の光クロスコネクト装置１の回線数及び符号数はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１において、第１の実施形態の光クロスコネクト装置１は、入力段光増幅器（ＡＭＰ）２−１〜２−３、１×３カプラ３−１〜３−３、逆拡散器４−１１〜４−３３、出力可変波長波長変換器（ＴＷＣ）５−１１〜５−３３、拡散器６−１１〜６−３３、３×１カプラ７−１〜７−３、出力段光増幅器（ＡＭＰ）８−１〜８−３を有する。
【００２０】
３本の入力回線ＩＮ１〜ＩＮ３からの符号多重光信号はそれぞれ対応する入力段光増幅器２−１〜２−３で増幅された後、対応する１×３カプラ３−１〜３−３に与えられる。
【００２１】
なお、入力回線ＩＮ１及び出力回線ＯＵＴ１は波長λ１の符号多重光信号に関し、入力回線ＩＮ２及び出力回線ＯＵＴ２は波長λ２の符号多重光信号に関し、入力回線ＩＮ３及び出力回線ＯＵＴ３は波長λ３の符号多重光信号に関するものである。
【００２２】
各カプラ３−１、…、３−３はそれぞれ、入力された光信号を３分岐して、３個の逆拡散器４−１１〜４−１３、４−２１〜４−２３、４−３１〜４−３３に与えるものである。
【００２３】
各逆拡散器４−１１、…、４−３３には、図示しない符号制御回路から、逆拡散処理に用いる拡散符号（図１ではＡ、Ｂ、Ｃの３種類）が与えられ、その拡散符号Ａ、Ｂ又はＣを用いた逆拡散処理を通じて、符号多重されている光信号から１チャネルの光信号を取り出して、対応する出力可変波長波長変換器５−１１、…、５−３３に与えるものである。なお、同一の入力回線に係る３個の逆拡散器には異なる拡散符号が与えられるようになされている。
【００２４】
出力可変波長波長変換器５−１１、…、５−３３は、入力されたあるチャネルの光信号の波長を、図示しない波長制御回路からの指示波長に変換して、対応する拡散器に与えるものである。なお、同一の入力回線に係る３個の出力可変波長波長変換器からは異なる波長の光信号が出力されるようになされている。
【００２５】
ここで、入力回線ＩＮ１に係る１番目の出力可変波長波長変換器５−１１を出力回線ＯＵＴ１に係る１番目の拡散器６−１１に接続し、入力回線ＩＮ１に係る２番目の出力可変波長波長変換器５−１２を出力回線ＯＵＴ２に係る１番目の拡散器６−２１に接続し、入力回線ＩＮ１に係る３番目の出力可変波長波長変換器５−１３を出力回線ＯＵＴ３に係る１番目の拡散器６−３１に接続して、入力回線ＩＮ１に係る３チャネルを、３個の出力回線ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３に向けて振り分けるようにしている。
【００２６】
入力回線ＩＮ２や入力回線ＩＮ３についても同様に、３チャネルを全ての出力回線ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３に向けて振り分けるように、出力可変波長波長変換器と拡散器とが接続されている。
【００２７】
ここで、出力回線ＯＵＴ１に係る拡散器６−１１〜６−１３には、波長λ１の光信号を出力する出力可変波長波長変換器５−１１、５−２１、５−３１が接続され、出力回線ＯＵＴ２に係る拡散器６−２１〜６−２３には、波長λ２の光信号を出力する出力可変波長波長変換器５−１２、５−２２、５−３２が接続され、出力回線ＯＵＴ３に係る拡散器６−３１〜６−３３には、波長λ３の光信号を出力する出力可変波長波長変換器５−１３、５−２３、５−３３が接続されている。
【００２８】
各拡散器６−１１、…、６−３３には、図示しない符号制御回路から、拡散処理に用いる拡散符号（図１ではＡ、Ｂ、Ｃの３種類）が与えられ、各拡散器６−１１、…、６−３３は、その拡散符号Ａ、Ｂ又はＣを用いた拡散処理を通じて、光信号を符号多重し得る状態にして、対応する３×１カプラ７−１〜７−３に与える。なお、同一の出力回線に係る３個の拡散器には異なる拡散符号が与えられるようになされている。
【００２９】
各カプラ７−１、…、７−３はそれぞれ、対応する拡散器６−１１〜６−１３、６−２１〜６−２３、６−３１〜６−３３からの拡散処理後の３チャネルの光信号を合波し、対応する出力段光増幅器８−１〜８−３を介して光増幅させて、対応する出力回線ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３に出力する。
【００３０】
なお、この第１の実施形態の場合、入力回線の信号を全ての出力回線に出力するように接続するため、１回線中の符号数は切替を行う回線数分必要になる。すなわち、一般的な表記で言えば、Ｎ×Ｎの回線処理構成の場合には、１回線当たりの符号数はＮになる。また、図１では、光増幅器を、入力段及び出力段の２段に設けているが、光の強度低下に問題がなければ、１段若しくはなしでも構わない。
【００３１】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の光クロスコネクト装置１の動作を、図２をも参照しながら説明する。なお、以下では、２個のチャネルの光信号を例に交換動作を説明する。
【００３２】
入力回線ＩＮ１から入力された（λ１、Ａ）（（波長、符号）を示す）の光信号成分を含む符号多重光信号は、入力段光増幅器２−１によって増幅された後、カプラ３−１によって３分岐されて３個の逆拡散器４−１１〜４−１３に与えられる。ここで、逆拡散器４−１１が拡散符号Ａに対応するものであるので、（λ１、Ａ）の光信号成分に係るチャネルの光信号が取り出され、これが出力可変波長波長変換器５−１１から波長λ１で拡散器６−１１に出力される。拡散器６−１１においては、入力光信号を拡散符号Ａを用いて拡散し、この符号拡散処理後の光信号がカプラ７−１及び出力段光増幅器８−１を介して出力回線ＯＵＴ１に出力される。
【００３３】
また、入力回線ＩＮ２から入力された（λ２、Ｂ）の光信号成分を含む符号多重光信号は、入力段光増幅器２−２によって増幅された後、カプラ３−２によって３分岐されて３個の逆拡散器４−２１〜４−２３に与えられる。ここで、逆拡散器４−２１が拡散符号Ｂに対応するものであるので、（λ２、Ｂ）の光信号成分に係るチャネルの光信号が取り出され、これが出力可変波長波長変換器５−２１から波長λ１で拡散器６−１２に出力される。拡散器６−１２においては、入力光信号を拡散符号Ｂを用いて拡散し、この符号拡散処理後の光信号がカプラ７−１及び出力段光増幅器８−１を介して出力回線ＯＵＴ１に出力される。
【００３４】
以上のような処理により、異なる入力回線ＩＮ１及びＩＮ２からの（λ１、Ａ）及び（λ２、Ｂ）の光信号成分が、同一の出力回線ＯＵＴ１に（λ１、Ａ）及び（λ１、Ｂ）として符号多重されて出力される。
【００３５】
以上のような通信状態において、例えば、出力回線ＯＵＴ１に接続されている後段の装置で、障害等により光信号成分（λ１、Ｂ）を処理できなくなった場合には、この信号を処理できる別の経路に切替えなければならない。これがいわゆるクロスコネクトである。
【００３６】
この切替時には、入力回線ＩＮ２から入力された光信号成分（λ２、Ｂ）を、出力回線ＯＵＴ２又は出力回線ＯＵＴ３へ出力するように切替える。
【００３７】
図示しない経路制御回路は、例えば、入力回線ＩＮ２に係る逆拡散器４−２２が処理を実行していない空き状態であれば、図示しない符号制御回路によって、逆拡散器４−２２が、入力回線ＩＮ２から入力された光信号成分（λ２、Ｂ）を処理できるように、その逆拡散器４−２２の拡散符号をＣからＢに切り替えると共に、今まで入力回線ＩＮ２から入力された光信号成分（λ２、Ｂ）を処理していた逆拡散器４−２１の拡散符号をＢからＣに切り替える。
【００３８】
この切替えにより、入力回線ＩＮ２から入力された光信号成分（λ２、Ｂ）は、逆拡散器４−２２により逆拡散処理され、その逆拡散器４−２２に対応する出力可変波長波長変換器５−２２から波長λ２で拡散器６−２２に出力され、拡散器６−２２において、拡散符号Ｂによって拡散され、この符号拡散処理後の光信号がカプラ７−２及び出力段光増幅器８−２を介して出力回線ＯＵＴ２に出力される。
【００３９】
なお、経路切替は、逆拡散処理での拡散符号（のパターン）の切替えで行っているので、実際上、ｎｓ以下の切替えが可能となる。また、出力可変波長波長変換器は、装置を接続するときに、出力で使用する波長（出力したい波長）に設定されるので、経路切替では波長の切替が不要であり、出力可変波長波長変換器における高速性は問われない。
【００４０】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態の光クロスコネクト装置によれば、経路切替に光符号多重技術を利用し、逆拡散処理時の拡散符号の切替により、経路の切替を行うようにしたので、高速（ｎｓ以下）での経路切替が実現可能となる。
【００４１】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の光パス交換装置を光クロスコネクト装置に適用した第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００４２】
第２の実施形態の光クロスコネクト装置は、第１の実施形態の光クロスコネクト装置より大規模化に対応できるようにしたものである。第１の実施形態の光クロスコネクト装置（ＯＣＤＭ−クロスコネクト装置）は、実現可能符号数の問題により大規模化は難しい。そこで、第２の実施形態の光クロスコネクト装置は、現状のＷＤＭ−クロスコネクト装置に、第１の実施形態の光クロスコネクト装置（ＯＣＤＭ−クロスコネクト装置）を付加する（融合する）ことにより、大規模なクロスコネクト装置においても高速な切替を実現できるようにしたものである。
【００４３】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図３は、第２の実施形態の光クロスコネクト装置９の構成を示すブロック図である。
【００４４】
図３において、第２の実施形態の光クロスコネクト装置９は、大きくは、ＷＤＭ−クロスコネクト部（ＷＤＭ−ＸＣ）１０と、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部（ＯＣＤＭ−ＸＣ）１Ａとでなる。
【００４５】
ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａは、上述した第１の実施形態の光クロスコネクト装置の構成を有する。なお、図３では、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａが入力段及び出力段の光増幅器を備えないものとして記載している。
【００４６】
一方、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０は、光スイッチ１１、波長多重分離部（ＡＷＧ）１２−１〜１２−ｍ及び波長多重部（ＡＷＧ）１３−１〜１３−ｍを有する。
【００４７】
各波長多重分離部１２−１、…、１２−ｍはそれぞれ、対応する入力側の光ファイバ１４−１、…、１４−ｍから与えられた波長多重光信号を各波長成分（パス）毎に分離して光スイッチ１１に入力させるものである。
【００４８】
各波長多重部１３−１、…、１３−ｍはそれぞれ、光スイッチ１１から与えられた各波長成分を多重して対応する出力側の光ファイバ１５−１、…、１５−ｍに与えるものである。
【００４９】
光スイッチ１１は、各波長成分毎の光信号を交換処理するものである。すなわち、光スイッチ１１の切替により、波長（パス）の入替えを行うものである。
【００５０】
この第２の実施形態の場合、光スイッチ１１の入出力ポート数は、（入出力光ファイバ数）×（１本の光ファイバ中の波長数）に、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａの入出力ポート数を加えた数となっている。
【００５１】
すなわち、この第２の実施形態の場合、光スイッチ１１は、各波長多重分離部１２−１、…、１２−ｍからの光信号を、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａに入力させるように交換処理でき、また、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａから出力された光信号を、波長多重部１３−１、…、１３−ｍに入力させるように交換処理できるものである。
【００５２】
なお、図３は、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０が波長変換器を備えないものを示したが、光スイッチ１１の入力段又は出力段に波長変換器を備えていても良い。例えば、光スイッチ１１とＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａとを結ぶ経路上に、波長変換器を設け、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０での取扱い波長と、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａでの取扱い波長とを整合させるようにしても良い。
【００５３】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態の光クロスコネクト装置９の動作を、図４及び図５をも参照しながら説明する。なお、図４は障害発生によるパス切替時のパスの変移例を示しており、図５は光クロスコネクト装置９の動作を示している。
【００５４】
まず、図４に示したパスの変移例を説明する。なお、図４は、第２の実施形態の光クロスコネクト装置９が３台接続され（それぞれ符号９−１〜９−３で表している）、各装置９−１〜９−３を経由するパスと２番目の装置９−２を通過するパスがＷＤＭにより張られ、その中で、ＯＣＤＭのパスが設定されている場合を示している。
【００５５】
障害発生によるパス切替は、回避、ＷＤＭ切替、新規パス設定の３段階のステップで行われる。なお、パス切替時の各部に対する制御信号は、図示しない経路制御回路が符号パスやＷＤＭパスの空き状態等に基づいて出力する。
【００５６】
「ステップ１（回避）」
図４における▲１▼のパス（λ１、Ａ）（（波長、符号）を意味する）で通信を実施中において、そのパスに障害が発生すると、まず、回避処理を行う。回避処理においては、１番目の光クロスコネクト装置９−１のＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａにより、符号パスの切替を行う。この符号パスの切替は、第１の実施形態での動作説明のように実行され、無瞬断で切替が実行される。図４では、▲２▼の符号パス（λ２、Ａ）に切替えられた場合を示している（図２参照）。
【００５７】
なお、仮に、切り替えられた符号パス（λ２、Ａ）と波長が同じ別のパス（λ２、Ｂ）が存在していても、符号が異なるので問題となることはない。
【００５８】
「ステップ２（ＷＤＭ切替）」
上述したように、回避処理により、▲１▼のパス（λ１、Ａ）で転送されていた信号は、▲２▼のパス（λ２、Ａ）で転送され、障害に係る波長λ１のパスは未使用状態になる。
【００５９】
ＷＤＭ−クロスコネクト部１０において、波長λ１の波長パスを波長λ３の波長パス（▲３▼）に切替える。実際上、この切替は数ｍｓで行うことができる。また、１番目の光クロスコネクト装置９−１のＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａにおいて、対象となっている信号を処理する出力可変波長波長変換器（ＴＷＣ）を波長λ３に切替に切り替える。実際上、この切替も数ｍｓで行うことができる。
【００６０】
「ステップ３（新規パス）」
上述したＷＤＭ切替処理により、２番目の光クロスコネクト装置９−２を通過する新しい波長λ３の波長パスが張られる。
【００６１】
１番目の光クロスコネクト装置９−１のＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａにより、障害回避用に設定した符号パス（λ２、Ａ）を、新たな波長に対応するパス（λ３、Ａ）に変更する（▲４▼）。この切替は、実際上無瞬断で行うことができる。
【００６２】
以上のような３つのステップ処理を順次行うことにより、障害発生時の切替が完了する。
【００６３】
次に、図５を用いて、第２の実施形態の光クロスコネクト装置９での切替動作例を説明する。なお、以下で説明する光クロスコネクト装置９での切替動作は、図４における１番目の光クロスコネクト装置９−１での動作に相当する。
【００６４】
「初期状態」
ここでは、切替前の初期状態が以下の状態とする。
【００６５】
入力側光ファイバ１４−１から、（λ１、Ａ）及び（λ２、Ｂ）の信号が入力されているとする。また、光スイッチ１１の入出力ポートの接続状態は、Ｉ（１、１）−Ｏ（ＯＣ３）、Ｉ（１、２）−Ｏ（ＯＣ２）、Ｉ（ＯＣ２）−Ｏ（２、１）、Ｉ（Ｃ３）−Ｏ（１、１）が接続されているとする。さらに、９個の逆拡散器４−１１〜４−３３及び拡散器６−１１〜６−３３が、図５で上のものから、拡散符号がＡ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃが割当てられているとする。さらにまた、出力可変波長波長変換器５−１１の出力波長はλ１、出力可変波長波長変換器５−１２及び５−２２の出力波長はλ２に設定されているとする。そして、出力側光ファイバ１５−１から（λ１、Ａ）の信号が、出力側ファイバ１５−２から（λ２、Ｂ）の信号が出力されているとする。
【００６６】
このような初期状態において、出力側光ファイバ１５−１に何らかの障害が発生し、切替が必要となったとする。
【００６７】
「ステップ１（回避）」
回避処理時には、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０の光スイッチ１１の状態（入出力ポートの接続状態）は変更されない。すなわち、ＷＤＭパスの切替は実行されない。
【００６８】
ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａの逆拡散器４−１１の拡散符号をＡからＢ（又はＯＦＦ（Ａを選択しない））に切替えると共に、逆拡散器４−１２の符号をＢからＡに切替える。これにより、入力回線ＩＮ１からの（λ１、Ａ）の信号は、逆拡散器４−１２が逆拡散処理し、この逆拡散器４−１２に対応する出力可変波長波長変換器５−１２によって波長λ２の信号に変換された後、拡散器６−２１で拡散符号Ａで拡散されて（λ２、Ａ）となって出力回線ＯＵＴ２に出力される。この出力時に、（λ２、Ｂ）の信号と合波される。
【００６９】
出力回線ＯＵＴ２は、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａによって、ＡＷＤＭ−ＸＣで出力側ファイバ１５−２に出力されるように接続されているので、初期状態で、出力側光ファイバ１５−１に出力されていた（λ１、Ａ）の信号は、この回避処理により、（λ２、Ｂ）の信号として出力側ファイバ１５−２に出力される。
【００７０】
なお、この回避処理により、出力側ファイバ１５−２には同一波長λ２に係る２個の信号（λ２、Ａ）及び（λ２、Ｂ）が送出されるので、当該光クロスコネクト装置９（９−１）より下流の光クロスコネクト装置９（９−２）では、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａでの処理が必要となる。
【００７１】
「ステップ２（ＷＤＭ切替）」
上述したステップ１の回避処理により、出力側ファイバ１５−１への出力信号がなくなったので、ＷＤＭパスの切替を行う。
【００７２】
ＷＤＭ−クロスコネクト部１０の光スイッチ１１において、Ｉ（ＯＣ３）−Ｏ（１、１）の入出力ポート間接続を、Ｉ（ＯＣ３）−Ｏ（２、３）の入出力ポート間接続に切替える。なお、この入出力ポート間接続の切替例は、出力側ファイバ１５−２での空き波長がλ３とした場合である。
【００７３】
その後、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａの出力可変波長波長変換器５−１１の出力波長をλ１からλ３に切替える。
【００７４】
このような切替により、出力回線ＯＵＴ１に波長λ３の信号を出力し、出力側ファイバ１５−２へ波長λ３の信号を出力し得るように設定されたことになる。
【００７５】
「ステップ３（新規パス）」
ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａにおいて、逆拡散器４−１１の拡散符号をＡに戻すと共に、逆拡散器４−１２の拡散符号をＢ（又はＯＦＦ）に戻す。
【００７６】
これにより、入力回線ＩＮ１からＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａに入力された（λ１、Ａ）の信号は、逆拡散器４−１１、出力可変波長波長変換器５−１１及び拡散器６−１１で順次処理されて（λ３、Ａ）の信号に変換され、出力回線ＯＵＴ１に出力される。
【００７７】
出力回線ＯＵＴ１は、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０の光スイッチ１１の入出力ポート間接続の切替により、出力側光ファイバ１５−２に接続されているので、出力側光ファイバ１５−２からは、（λ３、Ａ）の信号が出力される。
【００７８】
以上により、障害発生時の切替が完了する。
【００７９】
なお、障害に無関係な（λ２、Ｂ）の信号も、出力側光ファイバ１５−２に継続して出力される。このように、出力側光ファイバ１５−２に２個の信号（λ３、Ａ）及び（λ２、Ｂ）が出力されるが、当該光クロスコネクト装置９（９−１）より下流の光クロスコネクト装置９（９−２）では、波長が異なるので、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０でのパス交換だけを行うことも可能である。
【００８０】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態の光クロスコネクト装置９によれば、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０の光スイッチ１１のポート数を増やして、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０をＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａを接続することにより、経路の切替必要時に（例えば障害発生時に）、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａで空きパスに一旦回避させ、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０を切替えた後、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ａで回避信号を新規パスに設定するようにしたので、無瞬断でパスの切替を行うことができる。
【００８１】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の光パス交換装置を光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置（ＯＡＤＭ）に適用した第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００８２】
第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置は、第１や第２の実施形態の光クロスコネクト装置の技術思想を継承した光クロスコネクト機能をも有するものであり、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能を考慮し、全てのパス切替を可能としようとしたものである。因みに、第１及び第２の実施形態の光クロスコネクト装置では、全てのパスについて切替が行えない。
【００８３】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図６は、第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０の構成を示すブロック図であり、上述した第２の実施形態に係る図３との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【００８４】
図６において、第３の実施形態の光クロスコネクト機能付き光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０は、アッドすべき信号の送信元であると共に、ドロップした信号の供給先である例えば電気ルータ（交換機）２１に接続されている。
【００８５】
第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０は、大きくは、ＷＤＭ−クロスコネクト部（ＷＤＭ−ＸＣ）１０と、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部（ＯＣＤＭ−ＸＣ）１Ｂと、光符号多重送受信部（ＯＣＤＭ−Ｔｘ／Ｒｘ）２２とでなる。
【００８６】
光符号多重送受信部２２は、ＷＤＭ−クロスコネクト部１０及びＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂでなる光クロスコネクト部分と、電気ルータ２１とのインタフェイス機能を担うものである（電気−光変換、光−電気変換、信号のアッド、信号のドロップ）であり、図７に示す詳細構成を有する。
【００８７】
光符号多重送受信部２２は、波長可変光源（ＴＬＤ）３０、送信用相関器３１、送信用符号生成回路３２、受信用相関器３３、受信用符号生成回路３４、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３５及び同期回路３６を有する。
【００８８】
波長可変光源３０は、電気ルータ２１からのユーザ信号（電気信号）を指示されている波長の光信号に変換するものであり、送信用相関器３１は、その光信号に対し、送信用符号生成回路３２からの拡散符号で拡散してネットワーク側（直接には、後述する符号スイッチ２３）に出力するものである。なお、波長可変光源３０は、直接変調して電気／光変換を行うものであっても良く、また、光源からの光を外部変調器を用いて電気／光変換するものであっても良い。
【００８９】
受信用相関器３３は、ネットワーク側（直接には、後述する符号スイッチ２３）からの光信号に対し、受信用符号生成回路３４からの拡散符号で逆拡散するものであり、光／電気変換器３５は、逆拡散処理後の光信号を電気信号に変換してユーザ信号として電気ルータ２１に出力するものである。なお、同期回路３６は、光／電気変換器３５からの電気信号に基づき、受信用符号生成回路３４からの拡散符号を、ネットワーク側からの光信号に同期させるものである。
【００９０】
第３の実施形態におけるＷＤＭ−クロスコネクト部１０は、第２の実施形態のものと同様であるので、その説明は省略する。
【００９１】
一方、第３の実施形態におけるＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂは、図８に示す詳細構成を有する符号スイッチ２３で構成されている。符号スイッチ２３の入出力ポート数は、下位のＷＤＭ−クロスコネクト部１０との接続数と、上位の電気ルータ２１との接続数（直接的には光符号多重送受信部２２との接続数）の和である。
【００９２】
図８において、符号スイッチ２３は、第１の符号スイッチ部２３Ｘ及び第２の符号スイッチ部２３Ｙが縦続接続された２段構成のものである。なお、図８は、符号スイッチ２３の入出力ポートが３×３の場合を示している。
【００９３】
出力側の第２の符号スイッチ部２３Ｙは、上述した第１の実施形態の光クロスコネクト装置１と同様な構成を有する。なお、図８では、光増幅器が設けられていない場合を示している。
【００９４】
一方、入力側の第１の符号スイッチ部２３Ｘは、上述した第１の実施形態の光クロスコネクト装置１と類似した構成を有するが、可変出力波長波長変換器（ＴＷＣ）が設けられていない点が第１の実施形態の光クロスコネクト装置１とは異なっている。
【００９５】
なお、第１の符号スイッチ部２３Ｘ及び第２の符号スイッチ部２３Ｙ共に、拡散器は拡散符号の可変機能を有する必要はないが、逆拡散器は拡散符号の可変機能を有することを要する。但し、第１の符号スイッチ部２３Ｘの拡散器に拡散符号の可変機能を持たせると共に、第２の符号スイッチ部２３Ｙの逆拡散器に拡散符号の可変機能を持たせて、全ての符号パスの交換を可能とするようにしても良い。
【００９６】
図８では、符号スイッチ２３の各構成要素に符号を付していないが、以下の説明で構成要素を特定する場合には、第１の実施形態に係る図１での符号を適用すると共に、１段目及び２段目の構成要素の違いを符号末尾に「Ｘ」又は「Ｙ」を付与することで区別させる。
【００９７】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、図９〜図１３を用いて、第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０の動作を説明する。
【００９８】
（Ｃ−２−１）符号スイッチ２３の動作
まず、図９〜図１１を用いて、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂ（符号スイッチ２３）の動作例を説明する。
【００９９】
「符号スイッチ２３の動作例１」
まず、入力回線ＩＮ１から３つの拡散符号の信号（符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃの信号）が入力され、それらを全て同じ出力回線ＯＵＴ１に出力する場合の動作を図９を用いて説明する。
【０１００】
第１の符号スイッチ部２３Ｘの入力回線ＩＮ１に係る３個の逆拡散器４−１１Ｘ〜４−１３Ｘにはそれぞれ、拡散符号Ａ、Ｂ、Ｃを選択するように設定する。これにより、拡散符号Ａの入力信号は、逆拡散器４−１１Ｘで逆拡散された後、拡散器６−１１Ｘに与えられて拡散器６−１１Ｘで符号Ａの信号に変換され、拡散符号Ｂの入力信号は、逆拡散器４−１２Ｘで逆拡散された後、拡散器６−２１Ｘに与えられて拡散器６−２１Ｘで符号Ａの信号に変換され、拡散符号Ｃの入力信号は、逆拡散器４−１３Ｘで逆拡散された後、拡散器６−３１Ｘに与えられて拡散器６−３１Ｘで符号Ａの信号に変換される。すなわち、全て拡散符号Ａの信号に変換される。これらの信号はそれぞれ、出力側のカプラ７−１Ｘ〜７−３Ｘで他の信号と合波されて第２の符号スイッチ部２３Ｙに入力される。
【０１０１】
第２の符号スイッチ部２３Ｙにおいては、入力側カプラ３−１Ｙ〜３−３Ｙに対応する最上段の逆拡散器４−１１Ｙ、４−２１Ｙ、４−３１Ｙに拡散符号Ａを設定しておき、第１の符号スイッチ部２３Ｘで符号Ａの信号に変換された３つの信号はこれら逆拡散器４−１１Ｙ、４−２１Ｙ、４−３１Ｙで逆拡散される。
【０１０２】
これら逆拡散器４−１１Ｙ、４−２１Ｙ、４−３１Ｙは、同一の出力側カプラ７−１Ｙに接続されている拡散器６−１１Ｙ、６−１２Ｙ、６−１３Ｙに接続されており、逆拡散器４−１１Ｙ、４−２１Ｙ、４−３１Ｙからの出力信号はそれぞれ、これら拡散器６−１１Ｙ、６−１２Ｙ、６−１３Ｙで拡散符号Ａ、Ｂ、Ｃで拡散され、その後、カプラ７−１Ｙで合波されて出力回線ＯＵＴ１に出力される。
【０１０３】
「符号スイッチ２３の動作例２」
次に、入力回線ＩＮ１から３つの拡散符号の信号（符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃの信号）が入力され、それらを異なる出力回線ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３に出力する場合の動作を図１０を用いて説明する。
【０１０４】
この場合も、第１の符号スイッチ部２３Ｘでの動作は、上述した動作例１の場合と同様である。
【０１０５】
第２の符号スイッチ部２３Ｙにおいて、入力側カプラ３−１Ｙに関しては最上段の逆拡散器４−１１Ｙに拡散符号Ａを設定し、入力側カプラ３−２Ｙに関しては中段の逆拡散器４−２２Ｙに拡散符号Ａを設定し、入力側カプラ３−３Ｙに関しては最下段の逆拡散器４−３３Ｙに拡散符号Ａを設定しておき、第１の符号スイッチ部２３Ｘで符号Ａの信号に変換された３つの信号はこれら逆拡散器４−１１Ｙ、４−２２Ｙ、４−３３Ｙで逆拡散される。
【０１０６】
これら逆拡散器４−１１Ｙ、４−２２Ｙ、４−３３Ｙは、異なる出力側カプラ７−１Ｙ、７−２Ｙ、７−３Ｙに接続されている拡散器６−１１Ｙ、６−２２Ｙ、６−３３Ｙに接続されており、逆拡散器４−１１Ｙ、４−２２Ｙ、４−３３Ｙからの出力信号はそれぞれ、これら拡散器６−１１Ｙ、６−２２Ｙ、６−３３Ｙで拡散符号Ａ、Ｂ、Ｃで拡散され、その後、カプラ７−１Ｙ、７−２Ｙ、７−３Ｙを介して出力回線ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３に出力される。
【０１０７】
「符号スイッチ２３の動作例３」
図１１は、異なる入力回線ＩＮ１〜ＩＮ３から、同一の拡散符号Ａの信号が入力され、それらを同一の出力回線ＯＵＴ１に出力する場合を示している。
【０１０８】
詳述はさけるが、この場合には、第１の符号スイッチ部２３Ｘ及びで第２の符号スイッチ部２３Ｙにおける逆拡散器に対する拡散符号の設定により、異なる入力回線ＩＮ１〜ＩＮ３からの同一の拡散符号Ａの信号を、同一の出力回線ＯＵＴ１に出力するようにパスを切り替えることができる。
【０１０９】
上述した３個の動作例から推測できるように、符号スイッチ２３を第１の符号スイッチ部２３Ｘ及びで第２の符号スイッチ部２３Ｙの２段構成とすることにより、全ての符号パスの切替を行うことができる。
【０１１０】
このことは、電気ルータ２１からの信号を任意の符号パスに導入することができ、また、任意の符号パスの信号を電気ルータ２１に導出できることを意味している。
【０１１１】
（Ｃ−２−２）第３の実施形態の全体動作
次に、第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０の全体の動作がどうなるかを、図１２及び図１３を用いて説明する。なお、図１２及び図１３においては、電気ルータ２１及び光符号多重送受信部２２をまとめて、ルータ２４と記述している。また、図１２及び図１３は、３台の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０（２０−１〜２０−３）が影響するパスに関して示している。
【０１１２】
図１２（Ａ）の例では、パス▲１▼及び▲２▼は１番目の装置２０−１に入力され、そのＷＤＭ−クロスコネクト部１０、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂ及びルータ２４を経由して、パス▲１▼は２番目の装置２０−２へ、パス▲２▼は２番目の装置２０−２をＷＤＭ−クロスコネクト部１０により通過して３番目の装置２０−３へ行くようになっている。１番目の装置２０−１のルータ２４に接続されているパス▲３▼は、ルータ２４でパス▲１▼と合流して、２番目の装置２０−２に送られるようになっている。
【０１１３】
この状態で、パス▲３▼のトラヒックが急増した場合には、１番目の装置２０−１及び２番目の装置２０−２の間が混雑し、パス▲１▼の転送効率に影響を与えてしまう可能性がある。このとき、パス▲１▼のデータの宛先が３番目ないしはそれ以降の装置であったとすると、パス▲３▼との合流を回避すれば良い。
【０１１４】
図１２（Ｂ）のように、パス▲１▼を１番目の装置２０−１のＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂで、別のパスに切替える（パス▲４▼）。
【０１１５】
この動作は既存のＷＤＭ−クロスコネクト装置でも可能であるが、既存装置では切替時間がｍｓオーダーなので、信号断が発生するため、パスを切替え前に、一旦、発信ルータの方で、回避パスに切替えなければならなく、パスを切替える装置とデータ発信装置が切替えなければならないので、トラヒック変動に対応できない。第３の実施形態の場合は、装置２０に接続されているトラヒックモニタの検知結果により、自装置のパスを切替えれば良い。
【０１１６】
なお、パス▲１▼及びパス▲３▼の合流を回避したので、２番目の装置２０−２及び３番目の装置２０−３間で利用していたパス▲１▼の部分が開放され、その部分に他のパス▲５▼を張ることができる。
【０１１７】
図１３（Ａ）の例は、図１２（Ａ）においてパス▲３▼がない状態である。この状態において、パス▲１▼には２番目の装置２０−２の転送がなくなりつつ、３番目以降の転送が増えてくる。逆に、パス▲２▼では、２番目の装置２０−２への転送が増えてくる。図１３（Ａ）では、パス▲２▼は２番目の装置２０−２を通過しているが、３番目以降の装置で迂回して２番目の装置２０−２に届くパスが張られているものとする。
【０１１８】
このとき、１番目の装置２０−１でパス▲１▼とパス▲２▼とを入替えれば良く、図１３（Ｂ）のように、１番目の装置２０−１のＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂで、パス▲１▼とパス▲２▼とを切替えれば良い。既存の装置では、両パスの発信元が同じであれば、発信元のルータの出力ポートを切替えればよいが、同じでないことの方が多い。この場合は、それぞれの発信元が管理サーバとネゴシエイションして切替えるため、切替動作が遅れる。
【０１１９】
また、第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置２０を適用した場合にも、第２の実施形態で説明した無瞬断切替も同様にできる。
【０１２０】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように、第３の実施形態によれば、ＯＣＤＭ−クロスコネクト部１Ｂの構成を２段の交換構成することにより、ＯＣＤＭ−クロスコネクトの切替パターンが全て行えるので、切替のフレキシブル性が向上し、パス回避切替による無瞬断切替の他に、トラヒックの変動に対応して、迅速にパスを切替えることが可能となる。
【０１２１】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明の光パス交換装置を光クロスコネクト装置に適用した第４の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【０１２２】
上述した第１の実施形態の構成においては、出力回線分の符号数を必要とするため、大規模化が難しい（それを利用した第２の実施形態や第３の実施形態も同様）。既存のＷＤＭ−クロスコネクト装置では、光スイッチのポート数は、１０００×１０００位の規模が考えられている。この全てのポートに対して、ＯＣＤＭ−クロスコネクトを適用するのは、現状の符号多重技術では不可能である。
【０１２３】
この第４の実施形態は、符号選択（逆拡散）の数を増やし、逆拡散器によりＯＮ／ＯＦＦ制御を行うようにすることで（ゲートスイッチ機能）、出力ポート数より少ない符号数で大規模化に対応できるようにしたものである。
【０１２４】
（Ｄ−１）第４の実施形態の構成
図１４は、第４の実施形態の光クロスコネクト装置（符号スイッチ；ＯＣＤＭ−スイッチ）の構成を示すブロック図である。なお、図１４は、入出力回線が４×４、１回線中の符号数が２のように示しているが、以下では、入出力回線がＮ×Ｎ、１回線中の符号数がＫ（Ｋ＜Ｎ）であるとして説明する。
【０１２５】
図１４において、第４の実施形態の光クロスコネクト装置４０は、入力側から、Ｎ個の光増幅器（ＡＭＰ）４１、Ｎ個の１×Ｎカプラ４２、Ｎ×Ｎ個の光増幅器（ＡＭＰ）４３、Ｎ×Ｎ個の１×Ｋカプラ４４、Ｎ×Ｎ×Ｋ個の逆拡散器（相関器）４５、Ｎ×Ｎ×Ｋ個のノイズ除去回路（Ｎ除去）４６、Ｎ×Ｋ個のＮ×１カプラ４７、Ｎ×Ｋ個の波長変換器（ＷＣ）４８、Ｎ×Ｋ個の拡散器４９、及び、Ｎ個のＫ×１カプラ５０を有する。
【０１２６】
上述した各構成要素の機能は、後述する動作説明で明かにする。
【０１２７】
なお、各逆拡散器４５は、Ｋ種類の拡散符号のいずれもが設定可能であると共に、逆拡散処理を実行しないＯＦＦ状態も取り得るものである。
【０１２８】
また、Ｎ個の１×Ｎカプラ４２とＮ×Ｎ個の光増幅器（ＡＭＰ）４３との接続により、各入力回線ＩＮ１〜ＩＮＮと各出力回線ＯＵＴ１〜ＯＵＴＮとの任意接続を可能としている。Ｎ×Ｎ個の１×Ｋカプラ４４は、入力回線ＩＮ１、…、ＩＮＮからの符号多重信号が全ての符号を含む場合にも、逆拡散器４５で処理できるように分岐しているものである。Ｎ×Ｎ×Ｋ個のノイズ除去回路（Ｎ除去）４６とＮ×Ｋ個のＮ×１カプラ４７との接続は、変換後の拡散符号に係る拡散器４９に向かうようにさせるための接続である。
【０１２９】
なお、図１４において、点線で囲んでいる部分は、全ての出力回線に対して、全ての入力信号を処理できる個数を持っている部分である。
【０１３０】
図１５は、第４の実施形態の光クロスコネクト装置（符号スイッチ；ＯＣＤＭ−スイッチ）４０の装置への適用例を示すものである。
【０１３１】
図１５（Ａ）は、全ての回線をＯＣＤＭ−スイッチ４０で処理する構成であり、ＯＣＤＭ−スイッチ４０の入力段には、入力光ファイバ５１−１〜５１−Ｌからの波長多重信号を波長毎（回線毎）に多重分離する波長多重分離回路（ＡＷＧ）５３−１〜５３−Ｌが設けられ、ＯＣＤＭ−スイッチ４０の出力段には、ＯＣＤＭ−スイッチ４０からの波長毎（回線毎）の信号を波長多重して出力光ファイバ５２−１〜５２−Ｌに出力する波長多重回路（ＡＷＧ）５４−１〜５４−Ｌが設けられている。
【０１３２】
図１５（Ｂ）は、部分的な回線のみをＯＣＤＭ−スイッチ４０で処理する構成であり、上述した第２の実施形態と同様な構成であり、その構成の詳細説明は省略する。
【０１３３】
（Ｄ−２）第４の実施形態の動作
以下、図１６を用いて、第４の実施形態の光クロスコネクト装置（符号スイッチ；ＯＣＤＭ−スイッチ）４０の動作を説明する。
【０１３４】
なお、図１６は、回線数Ｎが４、１回線当たりの符号数Ｋが２の場合として示している。また、各回線で使用する拡散符号は符号Ａ、符号Ｂであるとする。図１６では、全ての入力回線ＩＮ１〜ＩＮ４から、信号が入力されている場合を示しているが、以下では、入力回線ＩＮ１からの符号パス信号（λ１、Ａ）及び（λ１、Ｂ）を例に動作を説明する。
【０１３５】
入力回線ＩＮ１からの、信号（λ１、Ａ）及び（λ１、Ｂ）の符号多重信号は、伝送損失を補うための光増幅器４１−１を介して増幅された後、１×４カプラ４２−１によって４分岐される。４個の分岐信号は、各出力回線ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３、ＯＵＴ４に係る光増幅器４３−１１、４３−２１、４３−３１、４３−４１に与えられ、分岐損失が補償されて対応する１×２カプラ４４−１１、４４−２１、４４−３１、４４−４１に与えられる。
【０１３６】
各１×２カプラ４４−１１、４４−２１、４４−３１、４４−４１は、入力信号を、全種類（２種類）の符号に対応できるように２分岐し、対応する逆拡散器に与える。例えば、１×２カプラ４４−１１は、逆拡散器４５−１１１及び４５−１１２に与え、１×２カプラ４４−４１は、逆拡散器４５−４１１及び４５−４１２に与える。
【０１３７】
逆拡散器４５はゲートスイッチの役割をするものであり、通常のゲートスイッチはＯＮ／ＯＦＦ（通過／遮断）の切替であるが、逆拡散器４５は、符号Ａ通過、符号Ｂ通過、ＯＦＦ（遮断）の３状態を切替えるものである。なお、符号数がＫの場合は、符号１／符号２／…／符号Ｋ／ＯＦＦのＫ＋１状態を切替えることになる。
【０１３８】
図１６は、１×２カプラ４４−１１に接続されている逆拡散器４５−１１１がＡ通過、逆拡散器４５−１１２がＯＦＦ設定され、１×２カプラ４４−４１に接続されている逆拡散器４５−４１１がＢ通過、逆拡散器４５−４１２がＯＦＦ設定され、１×２カプラ４４−２１及び４４−３１に接続されている逆拡散器が全てＯＦＦ設定されている場合を示している。
【０１３９】
これにより、逆拡散器４５−１１１が入力回線ＩＮ１から符号多重信号における符号パス信号（λ１、Ａ）を取り出し、逆拡散器４５−４１１が入力回線ＩＮ１から符号多重信号における符号パス信号及び（λ１、Ｂ）を取り出す。なお、逆拡散処理により符号の情報が消失し、後段の拡散器による拡散によって符号の情報が再び付与されるが、図１６では、入力信号の流れを明らかにするため、逆拡散器から拡散器に至る間における信号の表示でも入力信号における符号を記述している。
【０１４０】
ノイズ除去回路４６−１１１及び４６−４１１はそれぞれ、対応する逆拡散器４５−１１１及び４５−４１１からの出力信号におけるノイズ成分を除去し、対応する４×１カプラ４７−１１及び４７−４１に与える。なお、４×１カプラ４７−１１及び４７−４１は、４入力１出力構成のものであるが、一群の逆拡散器４５の状態設定により、信号の入力数は多くても１個であり、従って、合波処理を実行しないものである。
【０１４１】
４×１カプラ４７−１１、４７−４１を通過した信号は、波長変換器４８−１１、４８−４１に与えられ、対応する出力回線ＯＵＴ１、ＯＵＴ４に応じた波長λ１に変換される。なお、上述したように、逆拡散器４５から拡散器４９までの間は、符号処理されていない信号なので、波長変換を行っても問題となることはない。因みに、波長変換器の数を減らすことに鑑み、最終段のカプラの後で波長変換を行うことも考えられるが、このようにすると、波長変換器の個数は第４の実施形態の半分になるが、光符号処理された信号を波長変換するので、符号状態が保持されないことがある。現在の波長変換器は入力光信号の強弱に応動して、リファレンス光源を出力する構成なので、振幅強度による符号なら問題ないが、位相による符号の場合には、位相情報は保たれない。
【０１４２】
波長変換器４８−１１、４８−４１から出力された信号は、拡散器４９−１１、４９−４１により所望の拡散符号（Ａ）が付与され、対応する２×１カプラ５０−１、５０−４で他の経路からの符号パス信号と合波されて出力回線ＯＵＴ１、ＯＵＴ４に出力される。
【０１４３】
以上のようにして、入力回線ＩＮ１からの符号多重信号における符号パス信号（λ１、Ａ）は、信号（λ１、Ａ）に変換されて出力回線ＯＵＴ１に出力され、入力回線ＩＮ１からの符号多重信号における符号パス信号（λ１、Ｂ）は、信号（λ４、Ａ）に変換されて出力回線ＯＵＴ４に出力される。
【０１４４】
他の入力回線ＩＮ２〜ＩＮ４からの符号多重信号も、上述したと同様に処理される。図１６は、以下のような交換を行っている。
【０１４５】
入力回線ＩＮ２からの符号多重信号における符号パス信号（λ２、Ａ）は、信号（λ１、Ｂ）に変換されて出力回線ＯＵＴ１に出力され、入力回線ＩＮ２からの符号多重信号における符号パス信号（λ２、Ｂ）は、信号（λ４、Ｂ）に変換されて出力回線ＯＵＴ４に出力される。また、入力回線ＩＮ３からの符号多重信号における符号パス信号（λ３、Ａ）は、信号（λ２、Ａ）に変換されて出力回線ＯＵＴ２に出力され、入力回線ＩＮ３からの符号多重信号における符号パス信号（λ３、Ｂ）は、信号（λ２、Ｂ）に変換されて出力回線ＯＵＴ２に出力される。さらに、入力回線ＩＮ４からの符号多重信号における符号パス信号（λ４、Ａ）は、信号（λ３、Ａ）に変換されて出力回線ＯＵＴ３に出力され、入力回線ＩＮ４からの符号多重信号における符号パス信号（λ４、Ｂ）は、信号（λ３、Ｂ）に変換されて出力回線ＯＵＴ３に出力される。
【０１４６】
なお、入力回線ＩＮ３の例は、両入力信号（λ３、Ａ）及び（λ３、Ｂ）を共に同一の出力回線ＯＵＴ２へ出力する例であり、これは符号パスの入替えを行わず、ＷＤＭパスを切替えていることと同等である。
【０１４７】
すなわち、第４の実施形態の構成では、符号パスの交換、及び、ＷＤＭパスの交換の両方を行うことができる。
【０１４８】
なお、動作説明は省略するが、この第４の実施形態の光クロスコネクト装置によっても、第２の実施形態で説明した無瞬断切替や、第３の実施形態で説明した動的パス切替を行うことができ、大規模化にも対応できる。
【０１４９】
（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
以上のように、第４の実施形態によれば、ＯＦＦ（遮断）制御も可能な逆拡散器を、入力回線、出力回線及び符号種類の組合せ数（Ｎ×Ｎ×Ｋ個）だけ具備し、逆拡散器に、符号設定又はＯＦＦ設定して、出力回線へ所定の符号で出力させる入力回線の入力信号を規定するようにしたので、回線数より少ない符号数でも、全ての切替を高速に行うことが可能である。回線数より少ない符号数でも良いことは、逆に言えば、符号数を増大させることなく、回線数を増大させることができることを意味し、大規模化が可能であることを意味する。
【０１５０】
なお、第４の実施形態によっても、無瞬断切替や、動的パス切替は可能となっている。
【０１５１】
（Ｅ）他の実施形態
上記第１及び第４の実施形態では、異なる入力回線から入力される符号多重信号の波長が異なるものを示したが、全ての入力回線から入力される符号多重信号の波長が同一であっても良い。この場合には、波長変換器を省略しても良い。
【０１５２】
また、第３の実施形態のような第１の実施形態と同様な構成の２段接続を、ＷＤＭ−クロスコネクト部との接続がない光クロスコネクト装置に適用するようにしても良い。
【０１５３】
さらに、第４の実施形態の適用構成として示した図１５（Ｂ）の構成にさらに、電気ルータとの接続構成（第３の実施形態参照）を設けるようにしても良い。
【０１５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数の逆拡散器及び複数の拡散器を所定の対応関係で接続し、入力回線から入力された符号多重信号から、符号選択及び又はＯＦＦ設定が可能な逆拡散器で所望の符号パス信号の抽出を行い、抽出された符号パス信号を拡散器で新たに符号を付与して出力回線に出力するようにしたので、従来より高速に、光経路（パス）を切り替えることができる光パス交換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の光クロスコネクト装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の光クロスコネクト装置の動作説明図である。
【図３】第２の実施形態の光クロスコネクト装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態の光クロスコネクト装置の動作説明図（１）である。
【図５】第２の実施形態の光クロスコネクト装置の動作説明図（２）である。
【図６】第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第３の実施形態の符号スイッチの詳細構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態の光符号多重送受信部の詳細構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態の符号スイッチの動作説明図（１）である。
【図１０】第３の実施形態の符号スイッチの動作説明図（２）である。
【図１１】第３の実施形態の符号スイッチの動作説明図（３）である。
【図１２】第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置全体の動作説明図（１）である。
【図１３】第３の実施形態の光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置全体の動作説明図（２）である。
【図１４】第４の実施形態の光クロスコネクト装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施形態の光クロスコネクト装置の適用装置構成を示すブロック図である。
【図１６】第４の実施形態の光クロスコネクト装置の動作説明図である。
【符号の説明】
１、９、９−１〜９−３、４０…光クロスコネクト装置
１Ａ、１Ｂ…ＯＣＤＭ−クロスコネクト部
４−１１〜４−３３、４５…逆拡散器
５−１１〜５−３３…出力可変波長波長変換器
６−１１〜６−３３、４９…拡散器
１０…ＷＤＭ−クロスコネクト部
１１…光スイッチ
１２−１〜１２−ｍ…波長多重分離部
１３−１〜１３−ｍ…波長多重部
２０、２０−１〜２０−３…光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ多重装置
２１…電気ルータ
２２…光符号多重送受信部
２３…符号スイッチ
２３Ｘ…第１の符号スイッチ部
２３Ｙ…第２の符号スイッチ部
４８…波長変換器
ＩＮ１〜ＩＮＮ…入力回線
ＯＵＴ１〜ＯＵＴＮ…出力回線

Claims (9)

1. 符号数と等しい数の入力回線から符号で多重させた光符号多重信号が入力され、各光符号多重信号における符号毎の信号を交換して、符号数と等しい数の出力回線へ出力する光パス交換装置において、
   各入力回線に対応し、対応した入力回線から入力された光符号多重信号を符号数と等しい数に分岐する、符号数と等しい数の分岐器と、
   各分岐器に対応して符号数分ずつ設けられ、同一の分岐器に対応する符号数分のものには異なる符号が割り当てられている、符号数の２乗個の逆拡散器と、
   当該拡散器と１対１に対応付けられた逆拡散器で選択された信号が与えられ、その信号に固定割当て符号を付与する、符号数の２乗個の拡散器と、
   各出力回線毎に設けられ、その出力回線に対応する符号数と等しい数のそれぞれが異なる固定割当て符号の拡散器からの信号を合波して対応する出力回線に出力する、符号数と等しい数の合波器とを有し、
   同一の入力回線からの光符号多重信号が入力される符号数と等しい数の逆拡散器はそれぞれ、対応する出力回線及び付与されている固定割当て符号が異なる拡散器に対応付けられ、入力回線から出力回線へのルートの切換は逆拡散器及び拡散器の符号を交換することによって行う
   ことを特徴とする光パス交換装置。
2. 請求項１の光パス交換装置の構成を少なくとも２段縦続接続して構成したことを特徴とする光パス交換装置。
3. 上記各入力回線から、異なる波長の光符号多重信号が入力されると共に、上記各出力回線に、異なる波長の光符号多重信号を出力させるものであって、最終段の対応する上記逆拡散器及び上記拡散器の接続経路上のそれぞれに、可変出力波長の波長変換器を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光パス交換装置。
4. Ｎ個の入力回線からＫ個の符号で多重させた光符号多重信号が入力され、各光符号多重信号における符号毎の信号を交換して、Ｎ個の出力回線へ出力する光パス交換装置において、
   全ての符号を選択可能な符号選択の状態とＯＦＦの状態とを切替えられるＮ×Ｎ×Ｋ個の逆拡散器と、
   各入力回線からの入力光符号多重信号をそれぞれ、Ｎ×ｋ個に分岐し、計Ｎ×Ｎ×Ｋ個の分岐した入力光符号多重信号を得て、それぞれを対応する逆拡散器に供給する信号分配手段と、
   いずれかの逆拡散器の出力に固定割当て符号を付与する、出力先の出力回線が定まっているＮ×Ｋ個の拡散器と、
   Ｎ×Ｎ×Ｋ個の逆拡散器を、信号分配手段から入力された分岐光符号多重信号が異なるＮ個ずつのＮ×Ｋ個の組に分け、各組のＮ個の逆拡散器の出力信号を合波し、各組に対応付けられている拡散器に接続する接続手段と、
   当該合波器に対応付けられたＫ個の拡散器からの光符号多重信号を合波し、対応する出力回線に出力するＮ個の合波器と
   を有することを特徴とする光パス交換装置。
5. 上記各入力回線から、異なる波長の光符号多重信号を入力されると共に、上記各出力回線に、異なる波長の光符号多重信号を出力させるものであって、Ｎ個の上記逆拡散器及び上記拡散器の接続経路上のそれぞれに、波長変換器を有することを特徴とする請求項４に記載の光パス交換装置。
6. 請求項３又は５に記載の光パス交換装置と同じ構成を有する光パス交換装置本体と、
   入力された光符号多重／波長多重信号を波長成分毎の光符号多重信号に分離して、上記光パス交換装置本体に入力する波長多重分離手段と、
   上記光パス交換装置本体から出力された波長成分毎の光符号多重信号を波長多重する波長多重手段と
   を有することを特徴とする光パス交換装置。
7. 波長多重分離手段、光スイッチ及び波長多重手段でなる波長多重パス交換装置と、
   この波長多重パス交換装置の上記光スイッチの一部の入出力ポートに接続された、請求項３又は５に記載の光パス交換装置と同じ構成を有する符号パス交換装置と
   を有することを特徴とする光パス交換装置。
8. 特定のパスの切替必要時に、上記符号パス交換装置側で回避パスに切替えさせ、次に、上記波長多重パス交換装置側で障害パスを新しいパスに切替えさせ、最後に、上記符号パス交換装置側で回避したパスを新しいパスに戻させるようにパス制御するものであって、上記符号パス交換装置側でのパス切替を所定の逆拡散器に対する符号選択やＯＦＦの状態設定で制御するパス制御手段を有することを特徴とする請求項７に記載の光パス交換装置。
9. 信号の送信元及び送信先となるルータ手段と、
   このルータ手段及び上記符号パス交換装置との間に、これらルータ手段及び上記符号パス交換装置とのインタフェイス機能を担う光符号多重送受信器と
   をさらに有することを特徴とする請求項７又は８に記載の光パス交換装置。

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