JP4410410B2 - 光スイッチングノード及びその作動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に光通信システムに関するものであり、より具体的には光スイッチングノード及びその作動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムは大量のデータ及び音声の伝送を行う為に世界中で広く利用されている。一般的に、光通信システムは光信号をある位置から他の位置へと伝達する光ファイバケーブルを利用するものである。通常は、波長分割多重化（wavelength−division multiplexing：WDM）を利用して多数の光信号を１本の光ファイバで伝送する。スイッチングノードは通常、多数の光通信経路に沿った複数の光ファイバの接続ポイントに設けられている。スイッチングノードには光学的及び電気的スイッチが含まれる。ある光ファイバ上の特定の光信号がある特定のスイッチングノードを宛先としている場合、波長分割多重化された光ファイバ上のその光信号はそのノードにおいて多重分離されて個々の光信号へと戻され、分離された個々の光信号はそのノードで光受信機によりそれぞれ電気信号へと変換される。そして目的の光信号から得られた電気信号は電気的にスイッチングされてその最終的な宛先に向けてスイッチングされ、その電気信号から新たに光信号が作られる。
【０００３】
大多数の光通信ネットワークにおいては、光信号の多くはその最終目的地の途上にあるスイッチングノードを単に通過するだけである。異なるスイッチングノードを宛先とする光信号には、再生や等化及び／又は波長変換を要するものもあれば、直接的に次のノードへと通信するに充分適正な波長や光出力及び信号品質を持つものもある。
【０００４】
再生とは、光信号を変調したデジタル信号の各ビットが２進値の「１」であるのか「０」であるのかを判定する処理であり、この情報に基づいて新たなノイズや歪の無い変調光信号を生成するものである。また、再生は通常、タイミングジッタを低減する為のタイミング再調整処理も含む。既存の光通信システムにおいては、光信号の再生はこれを電気信号へと変換した後に処理を施し、処理を経た電気信号を再伝送する為のノイズや歪、ジッタの無い光信号へと再度変換することより実施される。
【０００５】
波長変換は光信号上に変調された情報を変えることなくその光信号の光伝達波長を変更するものである。波長変換には通常、上述した再生処理も含まれるが、本願の以下の記載においてもそうであることを想定して説明する。
【０００６】
等化とは、システム中の全ての信号が同じ出力レベルに保たれるように光信号の出力を調整する処理である。光信号がシステム中を移動する間に異なる利得や損失を生じるシステムの場合、この等化処理が必要であり、ＷＤＭシステムにおいては、波長依存型の損失や利得が生じる為にしばしば必要とされる。等化は可変光減衰器を利用して実行することが出来る。
【０００７】
既存の光通信システムにおいては、スイッチングノードが受信する全ての光信号は波長分割多重化されたものであり、必要に応じて光信号から電気信号へと変換され、再生される。このような既存のスイッチングノードの利点は、波長変換法（ネットワーク管理の条件を緩和する）及び等化法が単純であり、電子論理回路を利用して入力信号の品質を監視することでアップストリームの不具合を迅速かつ正確に識別及び補償することが出来るという点である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような既存のスイッチングノードは、再生、等化又は波長変換を必要としない他のスイッチングノードを宛先とする信号も受信し、多重分離（デマルチプレキシング）、再生及び再伝送を行う。従って、既存のスイッチングノードはそのスイッチングノードに存在する全ての光信号を処理する為に充分なリソースを含んでいなければならず、これにより既存のスイッチングノードは必ずしも必要とは言えない高価なリソース（波長デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、受信機、送信機、再生及び監視用論理回路）を含んでいるのである。
【０００９】
従って、処理を要する信号だけをそのノードで処理することでノードの実行する信号処理量を最少化することが出来るスイッチングノードが望まれている。このようなスイッチングノードであれば、異なるノードへと向かう光信号のうち、再生や等化、波長変換或は同じ波長を持つ他の信号との交換を要さないものを、光信号のままそのスイッチングノードを通過させることが出来る。このようなスイッチングノードは、より少ない数の波長デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、受信機、送信機、再生及びモニタ用論理回路等を含む為に、同様のスイッチング能力を持つ既存のスイッチングノードよりもコストを低く抑えることが出来るのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は光スイッチングノード及びその操作方法を提供するものである。本発明は、構造的には光信号を受信するファイバ・クロスコネクトと、ファイバ・クロスコネクトに結合するノードコントローラとを含む光スイッチングノードであると概念化することが出来る。
【００１１】
ノードコントローラは光信号が異なる光スイッチングノードを宛先とするものかどうかを判定するように構成されている。ノードコントローラはまた、異なるスイッチングノードを宛先とする光信号が更なる処理を要するかどうかを判定するようにも構成されている。光スイッチングノードは、ノードコントローラに呼応して作動し、その光スイッチングノードを宛先とする光信号及び異なるスイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号だけを電気信号へと変換する信号変換器を更に含む。
【００１２】
本発明はまた、光スイッチングノードの作動方法を提供するものでもある。その方法は、光スイッチングノードで受信した光信号に、異なるスイッチングノードを宛先とする信号が含まれているかどうかを判定するステップと、異なるスイッチングノードを宛先とする光信号のうち、更なる処理を必要とする信号があるかどうかを判定するステップとを含む。その光スイッチングノードを宛先とする光信号及び他のスイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号のみが電気信号へと変換される。
【００１３】
【作用】
本発明は多数の利点を持つが、そのうちの少数を以下に例としてあげる。
【００１４】
本発明の利点の１つは、スイッチングノードの複雑性を低減した点にある。
【００１５】
本発明の他の利点は、光スイッチングノードのコストを低減した点にある。
【００１６】
本発明の他の利点は、光信号がスイッチングノードを直接的に通過出来るようにした点にある。
【００１７】
本発明の更に他の利点は、光スイッチングノードが要するリソースの量（波長デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、受信機、送信機、再生及び監視用論理回路）を低減した点にある。
【００１８】
本発明のまた更なる利点は、デザインが単純であり、商業用の大量生産を容易に実現出来るところにある。
【００１９】
本発明の他の特徴及び利点は以下の詳細説明及び添付図を参照することにより当業者に明らかとなる。本発明の範囲は、これらの更なる特徴及び利点を包含することを意図したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に基づいて構成した光スイッチングノード１００を示すブロック図である。光スイッチングノード１００は、光通信信号をファイバ・クロスコネクト１０７へと供給する少なくとも１本、一般的には複数の光ファイバ１０１を含む。光ファイバ１０１は複数の波長多重光化信号を伝達する単一の光ファイバであっても、各々が複数の波長多重化光信号を伝達する複数の光ファイバであっても良い。以下の説明においては、光ファイバ１０１は各々が複数の波長多重化光信号を伝達する複数の光ファイバであると想定する。ファイバ・クロスコネクト１０７はファイバ１０１及び接続１４６を介して波長マルチプレクサ１４８から入力を受け、そして出力をファイバ１０８及び接続１０９を介して波長デマルチプレクサ１１１へと供給する。ファイバ・クロスコネクト１０７は通常、入力信号を適正な出力へとルーティングする接続マトリクスである。光ファイバ１０８、接続１０９及び接続１４６は、単一のファイバ又は接続であるかのように描かれているが、光ファイバ１０１と同様、複数の光ファイバ又は接続であっても良い。
【００２１】
ノードコントローラ１５０は接続１２６を介してファイバ・クロスコネクト１０７を制御する。ノードコントローラ１５０は、どのファイバ１０１が光スイッチングノード１００を宛先とする光信号を伝達しているのか（もしあった場合）、及びどのファイバ１０１がノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とする光信号を伝達しているのかについての情報をネットワークマネージャー１３７から接続１５６を介して受信する。ネットワークマネージャー１３７はまた、ノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号のみを伝達するファイバのうち、波長変換を要する光信号を伝達しているファイバがあった場合にノードコントローラ１５０へと知らせる。
【００２２】
ネットワークマネージャー１３７は更に、ノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号のみを伝達するファイバのうち、どのファイバが再生及び等化を必要とする信号を伝達しているかについても、監視機構１５２を通じて、そのようなファイバがあった場合に判定する。ネットワークマネージャー１３７は更に、ノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号のみを伝達する光ファイバのうち、どのファイバが一本の光ファイバ上を伝達されてファイバ・クロスコネクト１０７から出るべき光信号を伝達しているのか、またどのファイバが他の光ファイバ上の同じ波長を持つ光信号と交換されなければならない光信号を伝達しているのかを（そのような光信号があった場合）ノードコントローラ１５０へと知らせる。一本のファイバから入力されたスイッチングノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号であって、波長変換、再生、等化及び他のファイバ上の同じ波長を持つ他の光信号との交換のうち、いずれの処理も必要としない光信号は“エクスプレス光信号群”と呼ばれる。エクスプレス光信号群は矢印１３１として示した。更なる処理を必要とする光信号は接続１０９を介して波長デマルチプレクサへと送られる。
【００２３】
監視機構１５２の処理及びノードコントローラ１５０との相互作用については後に図２を参照しつつより詳細を説明する。
【００２４】
本発明によれば、入力ファイバ１０１上の全ての光信号がノード１００以外のノードを宛先とするものであった場合、そしていずれもが再生、波長変換、等化及び他のファイバ上の信号との交換を必要としない場合、即ち、そのファイバ１０１が伝達する光信号が、エクスプレス光信号群を構成する場合、ノードコントローラ１５０はクロスコネクト１０７がそのような光信号をスイッチングノード１００からファイバ１０８へと直接的に通過させるようにクロスコネクト１０７を設定する。これは電気信号への変換も波長多重化分離もなく実行される。このようにして、光スイッチングノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とし、再生、波長変換、等化、或いは他のファイバ上の信号との交換を要さない波長多重化光信号群は光スイッチングノード１００を直接的に通過して宛先ノードへと向かうことが出来るのである。
【００２５】
波長クロスコネクト１１４は波長デマルチプレクサ１１１から接続１１２を介して、送信機１５７からは接続１６２を介して、そして波長プロセッサ１５９からは接続１６１を介してそれぞれの入力を受ける。波長クロスコネクト１１４は接続１４４を介して波長マルチプレクサ１４８へ、接続１６３を介して受信機１５８へ、そして接続１６０を介して波長プロセッサ１５９へと出力を供給する。
【００２６】
波長クロスコネクト１１４は、入力された光信号を適正な出力へとルーティングする典型的な光接続マトリクスである。本願においては、波長クロスコネクト１１４が実行する全てのスイッチングは光信号について行われるものと想定して説明する。しかしながら、波長クロスコネクト１１４が電気的に波長スイッチングをかわりに実行するものとしても良い。例えば、波長クロスコネクト１１４はその入力ポート（接続１１２）に入力される光信号を電子信号へと変換する為の受信機１５８（以下に説明）と同様の受信機と、電子入力ポートを電子出力ポートへと相互接続する電子クロスバースイッチングマトリクスと、その出力ポート（接続１４４）にスイッチングされた電子信号を光信号へと変換する為の送信機１５７（以下に説明）と同様の送信機とを含むものであっても良い。接続１１２、１４４、１６０、１６１、１６２及び１６３は単一の接続として描いたが、複数の接続から構成されるものでも良い。
【００２７】
ノードコントローラ１５０は接続１２８を介して波長クロスコネクト１１４を制御する。ノードコントローラ１５０は接続１５６を介してネットワークマネージャー１３７から、ノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とし、他のファイバ上の同じ波長を持つ光信号との交換を要するが波長変換や等化は必要としない信号が接続１１２上にあった場合、どれに関するかの情報を受ける。これらの光信号を「エクスプレス光信号」と呼び、矢印１３２で示した。
【００２８】
接続１１２上にある光信号で、他のファイバ上の同じ波長を持つ光信号との交換を要しないものは、接続１６０を介して波長プロセッサ１５９へと送られるか、或いは接続１６３を介して受信機１５８へと送られる。これについては後に説明する。これらの光信号が再生又は等化を要するものであるかどうかについての情報はノードコントローラ１５０を介して監視機構１５２から波長クロスコネクト１１４へと送られる。本発明によればノードコントローラ１５０は、波長変換や等化、再生を必要としない光信号がエクスプレス光信号１３２として電気信号へと変換されることなく波長クロスコネクト１１４を通じて直接的に通過し、接続１４４を介して波長マルチプレクサ１４８へと出力されるように波長クロスコネクト１１４を設定する。このようにして、光スイッチングノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とする光信号のうち、再生や波長変換又は等化を必要としないもの（例えばエクスプレス光信号）は他のファイバ上の光信号と直接的に交換され、光スイッチングノード１００を介して宛先ノードへとスイッチングされる。
【００２９】
本発明によれば、ファイバ１０１上にある光信号のいずれかが光スイッチングノード１００を終点とする場合、そのファイバ上にある全ての光信号は接続１０９を介してファイバ・クロスコネクト１０７から波長デマルチプレクサ１１１へと送られる。波長デマルチプレクサ１１１はそのファイバ上の波長多重化光信号全てを多重分離し、分離した各光信号を接続１１２を介して波長クロスコネクト１１４へと送る。波長クロスコネクト１１４は光スイッチングノード１００を終点とする光信号を選択し、接続１６３を介してこれらの光信号を受信機１５８へとルーティングする。光スイッチングノード１００にて終わる光信号は時に“ドロップト信号（Dropped signal）”と呼ばれる。
【００３０】
受信機１５８は単体のブロックとして示したが、これは通常複数の受信機から成る。受信機１５８は、波長クロスコネクト１１４から接続１６３を介して前記ドロップト光信号を受信し、光信号から電気信号へと変換する。次にこの電気信号は分析され、各ビットが２進値の「１」であるか「０」であるかが判定される。その後受信機１５８は、その電気信号から新しいノイズや歪、ジッタの無い信号を生成し、これを接続１２４を介してローカルエンティティに伝送する。このローカルエンティティには同期光ネットワーク／同期デジタル階層（synchronous optical network：SONET／synchronous digital hierarchy：SDH）デジタルクロスコネクト、非同期転送モード（asynchronous transfer mode：ATM）スイッチ、インターネットプロトコル（ＩＰ）ルーター等が含まれる。
【００３１】
本発明によれば、ファイバ１０１上の光スイッチのいずれかが再生、波長変換又は等化を要する場合、そのファイバ上の全ての光信号は接続１０９を介してファイバ・クロスコネクト１０７から波長デマルチプレクサ１１１へと送られる。波長デマルチプレクサ１１１は、そのファイバ上の全ての波長多重化光信号を分離し、接続１１２を介して分離した光信号の各々を波長クロスコネクト１１４へと送る。波長クロスコネクト１１４は再生、波長変換又は等化を要する光信号を選択し、接続１６０を介してそれらの光信号を波長プロセッサ１５９へとルーティングする。波長プロセッサ１５９は単体のブロックとして示したが、通常は１つ以上の波長変換器１４７、再生器１４２及び可変光減衰器１４１を含む複数の装置から構成される。
【００３２】
波長クロスコネクト１１４により選択された光信号が等化を要する場合、波長プロセッサ１５９中の可変光減衰器１４１がその光信号を所望の値にまで減衰し、接続１６１を介して等化した光信号を波長クロスコネクト１１４へと送り返す。選択された信号が再生を要する場合、波長プロセッサ１５９中の再生器１４２が各ビットが２進値の「１」であるのか「０」であるのかを判定し、その光信号を同じ波長を持つノイズや歪の無い新たな信号へと再生する。再生された光信号は接続１６１を介して波長クロスコネクト１１４へと送り返される。
【００３３】
再生処理は光信号から電気信号及び電気信号から光信号への変換処理を行うものでも行わないものでも良い。波長クロスコネクト１１４により選択された光信号が波長変換を要する場合は、波長プロセッサ１５９中の波長変換器１４７は各ビットが２進値の「１」であるのか「０」であるのかを判定し、その光信号をノイズや歪、ジッタのない所望の波長の新たな信号へと変換する。その後波長を変えられ、再生されたこの光信号は接続１６１を介して光波長クロスコネクト１１４へと送り返される。
【００３４】
選択された信号が等化及び波長変換又は再生を要する場合、この光信号は波長クロスコネクト１１４により波長プロセッサ１５９へと送られ、ここでこれらの処理のいずれか１つが実行される。次にこの信号は、波長クロスコネクト１１４へと送り戻された後、再度波長プロセッサ１５９へと送られて第二の処理が行われる。このように処理が行われるのは、この波長プロセッサ１５９に企図された実施形態においては、信号がこのプロセッサを１回通過する毎に１つの処理が実行されるようにする方式が適している為である。波長プロセッサとノードコントローラ１５０との間に必要とされる波長プロセッサ設定に関する通信量がこのように最少化される為に波長プロセッサ１５９の複雑性が低減されるのである。しかしながら、信号が波長プロセッサを１回通過する毎に複数の処理が行われるようにする形態を予期することも出来る。
【００３５】
等化、波長変換、及び／又は再生処理を経て接続１６１を介して波長クロスコネクト１１４へと入った光信号は、接続１４４を介して波長マルチプレクサ１４８へと送られる。その後光信号は接続１４６を介してファイバ・クロスコネクト１０７へと入り、ここで適正な出力ファイバ１０８へと送られる。
【００３６】
光スイッチングノード１００を介してファイバ１０８へと伝送されるべきローカルエンティティからの電気情報信号は、接続１３８を介して受信され、送信機１５７へと供給される。送信機１５７はこの電気情報信号を適正な波長で光信号へと変換し、接続１６２を介してこれらを波長クロスコネクト１１４へと供給する。波長クロスコネクト１１４は接続１４４を介してこれらの光信号を波長マルチプレクサ１４８へと送り、ここで信号は多重化され、ファイバ・クロスコネクト１０７によって適正な出力ファイバ１９８へとスイッチングされる。
【００３７】
ノードコントローラ１５０は、接続１２８、１５４及び１５５を介して、波長クロスコネクト１１４、波長プロセッサ１５９及び送信機１５７とそれぞれ通信を行う。
【００３８】
図２は、図１に示した監視機構１５２を描いたブロック図である。図１のノードコントローラ１５０からの命令により、監視機構１５２はノードコントローラ１５０が選択した光信号を分析し、この光信号が再生又は等化を要するものなのかどうかを判定する。監視機構１５２はタップ１７１及び接続１５１を介して入力ファイバ１０１に接続している。タップ１７１は、ファイバ１０１からわずかな量の光を取り出し、接続１５１を介してこの光を可変同調光学帯域フィルタ１６６へと送る。可変同調光帯域フィルタ１６６はノードコントローラ１５０から接続１６４を介して受信した同調制御信号１６４によって同調される。同調制御信号１６４は電気信号でも光信号でも、或いは機械信号でも良い。同調制御信号１６４は、可変同調光帯域フィルタ１６６が接続１５１上にある信号の１つを通過させ接続１６９を介して受信機１６７へと送ると共に、残りの信号全てを遮断するように可変同調光帯域フィルタ１６６を設定する。同調制御信号１６４の発信元はノードコントローラ１５０であり、このノードコントローラがフィルタ１６６に通過させる（従って分析に供する）光信号の波長を決定する。フィルタ１６６から出力されるその１つの光信号は接続１６９を介して受信機１６７へと送られ、ここで電気信号へと変換される。
【００３９】
受信機１６７は前出の受信機１５８と同様のものである。受信機１６７により生成された電気信号は接続１７０を介して信号分析器１６８へと送られる。信号分析器１６８は電気信号の強度を測定し、そこからの光出力を判定する。次に信号分析器１６８は信号のビット誤り率を評価し、そして接続１５３を介してこの情報をノードコントローラ１５０へと送る。
【００４０】
ノードコントローラ１５０は、ビット誤り率の評価値を用いて選択された光信号が再生を要するかどうかを判定する。ビット誤り率の評価値が事前に決められた閾値よりも悪い場合、その光信号は再生を要する。ビット誤り率の評価値が閾値よりも良い場合、その光信号は再生処理を経ることなくスイッチングノードを通過することになる。ビット誤り率の評価は、例えば光信号のＳ／Ｎ比の測定やアイパターン評価、又はパリティチェックのような周知の技術を用いて行うことが出来る。
【００４１】
ノードコントローラ１５０は、信号分析器１６８から供給される光出力測定値を用いてその信号が等化を要するかどうかを判定する。光出力が事前に決められた範囲から外れている場合、その信号は等化を要する。光出力が所定の範囲内にある場合、その信号は等化処理を経ることなくスイッチングノード１００を通過する。
【００４２】
図３は、図１のファイバ・クロスコネクト１０７の処理を制御するノードコントローラ１５０処理を説明するフローチャートである。ブロック２０１において、ファイバ１０１（図１）上に図１のスイッチングノード１００を宛先とする光信号が１つ以上あるかどうかが判定される。この情報は図１のネットワークマネージャー１３７により提供される。ファイバ１０１上にスイッチングノード１００を宛先とする光信号が１つ以上ある場合、ブロック２０７においてそのファイバ１０１上にある全ての光信号がファイバ・クロスコネクト１０７により波長デマルチプレクサ１１１へと切り替えられ、図１に関連して説明した処理が実行される。
【００４３】
ブロック２０１において、ファイバ１０１上にスイッチングノード１００を宛先とする光信号が１つも無いことが判明した場合、ブロック２０２においてファイバ１０１上に等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号が１つ以上あるかどうかが判定される。等化及び再生に関する情報は図１の監視機構１５２により提供される。波長変換に関する情報はネットワークマネージャー１３７により提供される。
【００４４】
ブロック２０２において、ファイバ１０１上に等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号が１つ以上あることが判明した場合、ブロック２０７においてファイバ１０１上にある全ての光信号が上記に説明した通り波長デマルチプレクサ１１１へと切り替えられる。ブロック２０２においてファイバ１０１上に等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号が１つも無いことが判明した場合は、ブロック２０４においてファイバ１０１上の光信号に他のファイバ上にある同じ波長を持つ光信号との交換を要する信号が含まれているかどうかが判定される。この情報は図１のネットワークマネージャー１３７により提供される。
【００４５】
ブロック２０４においてファイバ１０１上の光信号に他のファイバ上にある同じ波長を持つ光信号との交換を要する信号が含まれていないことが判明した場合（例えばファイバ１０１上の全ての光信号が同じ出力ファイバへと出力される場合）、ファイバ１０１上にあるこの光信号群はエクスプレス光信号群ということであり、従ってブロック２０６において入力ファイバ１０１上の全ての光信号がファイバ・クロスコネクト１０７により適正な出力ファイバ１０８へとスイッチングされ、ファイバ１０８上で伝送されることになる。このようにしてエクスプレス光信号群は電気信号へと変換されることなくスイッチングノード１００を通過してルーティングされるのである。
【００４６】
ブロック２０４においてファイバ１０１上にある光信号の一部又は全てが他のファイバ上の同じ波長を持つ信号と交換されなければならないことが判明した場合、ブロック２０７においてファイバ１０１上の全ての光信号は波長デマルチプレクサ１１１へと送られる。
【００４７】
図４は、図１の波長クロスコネクト１１４を制御するノードコントローラの処理を説明するフローチャート３００である。
【００４８】
ブロック３０１においては、波長デマルチプレクサ１１１が出力した光信号の中に図１のスイッチングノード１００を宛先とする光信号があるかどうかが判定される。この情報は図１のネットワークマネージャー１３７から提供される。光信号のうちのいずれかがスイッチングノード１００を宛先とするものであった場合、ブロック３０６において波長クロスコネクト１１４は接続１６３を介してスイッチングノード１００を宛先とする光信号を受信機１５８へと送る。光信号はここで電気信号へと変換された後に先に説明したようにローカルエンティティへと配信される。
【００４９】
ブロック３０１において波長デマルチプレクサ１１１が出力した光信号の中にスイッチングノード１００を宛先とするものが無いことが判明した場合、ブロック３０２において波長デマルチプレクサ１１１が出力したこれらの光信号のうち、等化、再生及び／又は波長変換を要するものがあるかどうかが判定される。等化及び再生に関する情報は図１の監視機構１５２が提供する。波長変換に関する情報は図１のネットワークマネージャー１３７が提供する。等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号がある場合、ブロック３０７においてその光信号は波長プロセッサ１５９へと送られ、先に説明したように更なる処理が実施される。
【００５０】
ブロック３０２において波長デマルチプレクサ１１１が出力した光信号の中に等化、再生及び波長変換を要するものが無いことが判明した場合（例えば光信号がエクスプレス光信号の場合）、ブロック３０４にて波長クロスコネクト１１４は接続１４４を介してその光信号を波長マルチプレクサ１４８へと送る。ここで光信号は多重化され、接続１４６及びファイバ・クロスコネクト１０７を介して適正な出力ファイバ１０８へと転送される。このようにして、ノードコントローラ１５０は、光スイッチングノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とする光信号のうち、等化、再生及び／又は波長変換を要するものがあるかどうかを判定する。これらの光信号に更なる処理を行う必要が無い場合、光信号は電気信号へと変換されることなく光スイッチングノード１００を直接的に通過する為、光スイッチングノード１００に必要とされるリソースを著しく低減することが出来るのである。
【００５１】
上述した本発明の推奨される実施例には本発明の原理から著しく離れることなく多数の変更や改変を加えることが可能であることは当業者に明らかである。請求項に定義される本発明の範囲は、全てのそのような変更及び改変を包含することを意図したものである。
【図面の簡単な説明】
請求項に定義の本発明は、以下の図を参照することでより容易に理解することが出来る。図中の要素は必ずしも相互の大きさを正確に示すものではなく、本発明の原理をより明確に説明することに重点をおいて描いたものである。
【図１】本発明に基づいて構成された光スイッチングノードのブロック図である。
【図２】図１に示した監視機構を説明するブロック図である。
【図３】図１のファイバ・クロスコネクトを制御する図１のノードコントローラの処理を説明するフローチャートである。
【図４】図１の波長クロスコネクトを制御する図１のノードコントローラの処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 光スイッチングノード
１０１ 光信号（光ファイバ）
１０７ ファイバ・クロスコネクト
１１１ 波長デマルチプレクサ
１１４ 波長クロスコネクト
１３７ ネットワークマネージャー
１４１ 可変光減衰器
１４２ 再生器
１４７ 波長変換器
１４８ 波長マルチプレクサ
１５０ ノードコントローラ
１５２ 監視機構
１５７ 送信機
１５８ 受信機
１５９ 波長プロセッサ
１６６ 可変同調光学帯域フィルタ
１６７ 受信機
１６８ 信号分析器
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に光通信システムに関するものであり、より具体的には光スイッチングノード及びその作動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムは大量のデータ及び音声の伝送を行う為に世界中で広く利用されている。一般的に、光通信システムは光信号をある位置から他の位置へと伝達する光ファイバケーブルを利用するものである。通常は、波長分割多重化（wavelength−division multiplexing：WDM）を利用して多数の光信号を１本の光ファイバで伝送する。スイッチングノードは通常、多数の光通信経路に沿った複数の光ファイバの接続ポイントに設けられている。スイッチングノードには光学的及び電気的スイッチが含まれる。ある光ファイバ上の特定の光信号がある特定のスイッチングノードを宛先としている場合、波長分割多重化された光ファイバ上のその光信号はそのノードにおいて多重分離されて個々の光信号へと戻され、分離された個々の光信号はそのノードで光受信機によりそれぞれ電気信号へと変換される。そして目的の光信号から得られた電気信号は電気的にスイッチングされてその最終的な宛先に向けてスイッチングされ、その電気信号から新たに光信号が作られる。
【０００３】
大多数の光通信ネットワークにおいては、光信号の多くはその最終目的地の途上にあるスイッチングノードを単に通過するだけである。異なるスイッチングノードを宛先とする光信号には、再生や等化及び／又は波長変換を要するものもあれば、直接的に次のノードへと通信するに充分適正な波長や光出力及び信号品質を持つものもある。
【０００４】
再生とは、光信号を変調したデジタル信号の各ビットが２進値の「１」であるのか「０」であるのかを判定する処理であり、この情報に基づいて新たなノイズや歪の無い変調光信号を生成するものである。また、再生は通常、タイミングジッタを低減する為のタイミング再調整処理も含む。既存の光通信システムにおいては、光信号の再生はこれを電気信号へと変換した後に処理を施し、処理を経た電気信号を再伝送する為のノイズや歪、ジッタの無い光信号へと再度変換することより実施される。
【０００５】
波長変換は光信号上に変調された情報を変えることなくその光信号の光伝達波長を変更するものである。波長変換には通常、上述した再生処理も含まれるが、本願の以下の記載においてもそうであることを想定して説明する。
【０００６】
等化とは、システム中の全ての信号が同じ出力レベルに保たれるように光信号の出力を調整する処理である。光信号がシステム中を移動する間に異なる利得や損失を生じるシステムの場合、この等化処理が必要であり、ＷＤＭシステムにおいては、波長依存型の損失や利得が生じる為にしばしば必要とされる。等化は可変光減衰器を利用して実行することが出来る。
【０００７】
既存の光通信システムにおいては、スイッチングノードが受信する全ての光信号は波長分割多重化されたものであり、必要に応じて光信号から電気信号へと変換され、再生される。このような既存のスイッチングノードの利点は、波長変換法（ネットワーク管理の条件を緩和する）及び等化法が単純であり、電子論理回路を利用して入力信号の品質を監視することでアップストリームの不具合を迅速かつ正確に識別及び補償することが出来るという点である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような既存のスイッチングノードは、再生、等化又は波長変換を必要としない他のスイッチングノードを宛先とする信号も受信し、多重分離（デマルチプレキシング）、再生及び再伝送を行う。従って、既存のスイッチングノードはそのスイッチングノードに存在する全ての光信号を処理する為に充分なリソースを含んでいなければならず、これにより既存のスイッチングノードは必ずしも必要とは言えない高価なリソース（波長デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、受信機、送信機、再生及び監視用論理回路）を含んでいるのである。
【０００９】
従って、処理を要する信号だけをそのノードで処理することでノードの実行する信号処理量を最少化することが出来るスイッチングノードが望まれている。このようなスイッチングノードであれば、異なるノードへと向かう光信号のうち、再生や等化、波長変換或は同じ波長を持つ他の信号との交換を要さないものを、光信号のままそのスイッチングノードを通過させることが出来る。このようなスイッチングノードは、より少ない数の波長デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、受信機、送信機、再生及びモニタ用論理回路等を含む為に、同様のスイッチング能力を持つ既存のスイッチングノードよりもコストを低く抑えることが出来るのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は光スイッチングノード及びその操作方法を提供するものである。本発明は、構造的には光信号を受信するファイバ・クロスコネクトと、ファイバ・クロスコネクトに結合するノードコントローラとを含む光スイッチングノードであると概念化することが出来る。
【００１１】
ノードコントローラは光信号が異なる光スイッチングノードを宛先とするものかどうかを判定するように構成されている。ノードコントローラはまた、異なるスイッチングノードを宛先とする光信号が更なる処理を要するかどうかを判定するようにも構成されている。光スイッチングノードは、ノードコントローラに呼応して作動し、その光スイッチングノードを宛先とする光信号及び異なるスイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号だけを電気信号へと変換する信号変換器を更に含む。
【００１２】
本発明はまた、光スイッチングノードの作動方法を提供するものでもある。その方法は、光スイッチングノードで受信した光信号に、異なるスイッチングノードを宛先とする信号が含まれているかどうかを判定するステップと、異なるスイッチングノードを宛先とする光信号のうち、更なる処理を必要とする信号があるかどうかを判定するステップとを含む。その光スイッチングノードを宛先とする光信号及び他のスイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号のみが電気信号へと変換される。
【００１３】
【作用】
本発明は多数の利点を持つが、そのうちの少数を以下に例としてあげる。
【００１４】
本発明の利点の１つは、スイッチングノードの複雑性を低減した点にある。
【００１５】
本発明の他の利点は、光スイッチングノードのコストを低減した点にある。
【００１６】
本発明の他の利点は、光信号がスイッチングノードを直接的に通過出来るようにした点にある。
【００１７】
本発明の更に他の利点は、光スイッチングノードが要するリソースの量（波長デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、受信機、送信機、再生及び監視用論理回路）を低減した点にある。
【００１８】
本発明のまた更なる利点は、デザインが単純であり、商業用の大量生産を容易に実現出来るところにある。
【００１９】
本発明の他の特徴及び利点は以下の詳細説明及び添付図を参照することにより当業者に明らかとなる。本発明の範囲は、これらの更なる特徴及び利点を包含することを意図したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に基づいて構成した光スイッチングノード１００を示すブロック図である。光スイッチングノード１００は、光通信信号をファイバ・クロスコネクト１０７へと供給する少なくとも１本、一般的には複数の光ファイバ１０１を含む。光ファイバ１０１は複数の波長多重光化信号を伝達する単一の光ファイバであっても、各々が複数の波長多重化光信号を伝達する複数の光ファイバであっても良い。以下の説明においては、光ファイバ１０１は各々が複数の波長多重化光信号を伝達する複数の光ファイバであると想定する。ファイバ・クロスコネクト１０７はファイバ１０１及び接続１４６を介して波長マルチプレクサ１４８から入力を受け、そして出力をファイバ１０８及び接続１０９を介して波長デマルチプレクサ１１１へと供給する。ファイバ・クロスコネクト１０７は通常、入力信号を適正な出力へとルーティングする接続マトリクスである。光ファイバ１０８、接続１０９及び接続１４６は、単一のファイバ又は接続であるかのように描かれているが、光ファイバ１０１と同様、複数の光ファイバ又は接続であっても良い。
【００２１】
ノードコントローラ１５０は接続１２６を介してファイバ・クロスコネクト１０７を制御する。ノードコントローラ１５０は、どのファイバ１０１が光スイッチングノード１００を宛先とする光信号を伝達しているのか（もしあった場合）、及びどのファイバ１０１がノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とする光信号を伝達しているのかについての情報をネットワークマネージャー１３７から接続１５６を介して受信する。ネットワークマネージャー１３７はまた、ノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号のみを伝達するファイバのうち、波長変換を要する光信号を伝達しているファイバがあった場合にノードコントローラ１５０へと知らせる。
【００２２】
ネットワークマネージャー１３７は更に、ノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号のみを伝達するファイバのうち、どのファイバが再生及び等化を必要とする信号を伝達しているかについても、監視機構１５２を通じて、そのようなファイバがあった場合に判定する。ネットワークマネージャー１３７は更に、ノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号のみを伝達する光ファイバのうち、どのファイバが一本の光ファイバ上を伝達されてファイバ・クロスコネクト１０７から出るべき光信号を伝達しているのか、またどのファイバが他の光ファイバ上の同じ波長を持つ光信号と交換されなければならない光信号を伝達しているのかを（そのような光信号があった場合）ノードコントローラ１５０へと知らせる。一本のファイバから入力されたスイッチングノード１００以外のスイッチングノードを宛先とする光信号であって、波長変換、再生、等化及び他のファイバ上の同じ波長を持つ他の光信号との交換のうち、いずれの処理も必要としない光信号は“エクスプレス光信号群”と呼ばれる。エクスプレス光信号群は矢印１３１として示した。更なる処理を必要とする光信号は接続１０９を介して波長デマルチプレクサへと送られる。
【００２３】
監視機構１５２の処理及びノードコントローラ１５０との相互作用については後に図２を参照しつつより詳細を説明する。
【００２４】
本発明によれば、入力ファイバ１０１上の全ての光信号がノード１００以外のノードを宛先とするものであった場合、そしていずれもが再生、波長変換、等化及び他のファイバ上の信号との交換を必要としない場合、即ち、そのファイバ１０１が伝達する光信号が、エクスプレス光信号群を構成する場合、ノードコントローラ１５０はクロスコネクト１０７がそのような光信号をスイッチングノード１００からファイバ１０８へと直接的に通過させるようにクロスコネクト１０７を設定する。これは電気信号への変換も波長多重化分離もなく実行される。このようにして、光スイッチングノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とし、再生、波長変換、等化、或いは他のファイバ上の信号との交換を要さない波長多重化光信号群は光スイッチングノード１００を直接的に通過して宛先ノードへと向かうことが出来るのである。
【００２５】
波長クロスコネクト１１４は波長デマルチプレクサ１１１から接続１１２を介して、送信機１５７からは接続１６２を介して、そして波長プロセッサ１５９からは接続１６１を介してそれぞれの入力を受ける。波長クロスコネクト１１４は接続１４４を介して波長マルチプレクサ１４８へ、接続１６３を介して受信機１５８へ、そして接続１６０を介して波長プロセッサ１５９へと出力を供給する。
【００２６】
波長クロスコネクト１１４は、入力された光信号を適正な出力へとルーティングする典型的な光接続マトリクスである。本願においては、波長クロスコネクト１１４が実行する全てのスイッチングは光信号について行われるものと想定して説明する。しかしながら、波長クロスコネクト１１４が電気的に波長スイッチングをかわりに実行するものとしても良い。例えば、波長クロスコネクト１１４はその入力ポート（接続１１２）に入力される光信号を電子信号へと変換する為の受信機１５８（以下に説明）と同様の受信機と、電子入力ポートを電子出力ポートへと相互接続する電子クロスバースイッチングマトリクスと、その出力ポート（接続１４４）にスイッチングされた電子信号を光信号へと変換する為の送信機１５７（以下に説明）と同様の送信機とを含むものであっても良い。接続１１２、１４４、１６０、１６１、１６２及び１６３は単一の接続として描いたが、複数の接続から構成されるものでも良い。
【００２７】
ノードコントローラ１５０は接続１２８を介して波長クロスコネクト１１４を制御する。ノードコントローラ１５０は接続１５６を介してネットワークマネージャー１３７から、ノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とし、他のファイバ上の同じ波長を持つ光信号との交換を要するが波長変換や等化は必要としない信号が接続１１２上にあった場合、どれに関するかの情報を受ける。これらの光信号を「エクスプレス光信号」と呼び、矢印１３２で示した。
【００２８】
接続１１２上にある光信号で、他のファイバ上の同じ波長を持つ光信号との交換を要しないものは、接続１６０を介して波長プロセッサ１５９へと送られるか、或いは接続１６３を介して受信機１５８へと送られる。これについては後に説明する。これらの光信号が再生又は等化を要するものであるかどうかについての情報はノードコントローラ１５０を介して監視機構１５２から波長クロスコネクト１１４へと送られる。本発明によればノードコントローラ１５０は、波長変換や等化、再生を必要としない光信号がエクスプレス光信号１３２として電気信号へと変換されることなく波長クロスコネクト１１４を通じて直接的に通過し、接続１４４を介して波長マルチプレクサ１４８へと出力されるように波長クロスコネクト１１４を設定する。このようにして、光スイッチングノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とする光信号のうち、再生や波長変換又は等化を必要としないもの（例えばエクスプレス光信号）は他のファイバ上の光信号と直接的に交換され、光スイッチングノード１００を介して宛先ノードへとスイッチングされる。
【００２９】
本発明によれば、ファイバ１０１上にある光信号のいずれかが光スイッチングノード１００を終点とする場合、そのファイバ上にある全ての光信号は接続１０９を介してファイバ・クロスコネクト１０７から波長デマルチプレクサ１１１へと送られる。波長デマルチプレクサ１１１はそのファイバ上の波長多重化光信号全てを多重分離し、分離した各光信号を接続１１２を介して波長クロスコネクト１１４へと送る。波長クロスコネクト１１４は光スイッチングノード１００を終点とする光信号を選択し、接続１６３を介してこれらの光信号を受信機１５８へとルーティングする。光スイッチングノード１００にて終わる光信号は時に“ドロップト信号（Dropped signal）”と呼ばれる。
【００３０】
受信機１５８は単体のブロックとして示したが、これは通常複数の受信機から成る。受信機１５８は、波長クロスコネクト１１４から接続１６３を介して前記ドロップト光信号を受信し、光信号から電気信号へと変換する。次にこの電気信号は分析され、各ビットが２進値の「１」であるか「０」であるかが判定される。その後受信機１５８は、その電気信号から新しいノイズや歪、ジッタの無い信号を生成し、これを接続１２４を介してローカルエンティティに伝送する。このローカルエンティティには同期光ネットワーク／同期デジタル階層（synchronous optical network：SONET／synchronous digital hierarchy：SDH）デジタルクロスコネクト、非同期転送モード（asynchronous transfer mode：ATM）スイッチ、インターネットプロトコル（ＩＰ）ルーター等が含まれる。
【００３１】
本発明によれば、ファイバ１０１上の光スイッチのいずれかが再生、波長変換又は等化を要する場合、そのファイバ上の全ての光信号は接続１０９を介してファイバ・クロスコネクト１０７から波長デマルチプレクサ１１１へと送られる。波長デマルチプレクサ１１１は、そのファイバ上の全ての波長多重化光信号を分離し、接続１１２を介して分離した光信号の各々を波長クロスコネクト１１４へと送る。波長クロスコネクト１１４は再生、波長変換又は等化を要する光信号を選択し、接続１６０を介してそれらの光信号を波長プロセッサ１５９へとルーティングする。波長プロセッサ１５９は単体のブロックとして示したが、通常は１つ以上の波長変換器１４７、再生器１４２及び可変光減衰器１４１を含む複数の装置から構成される。
【００３２】
波長クロスコネクト１１４により選択された光信号が等化を要する場合、波長プロセッサ１５９中の可変光減衰器１４１がその光信号を所望の値にまで減衰し、接続１６１を介して等化した光信号を波長クロスコネクト１１４へと送り返す。選択された信号が再生を要する場合、波長プロセッサ１５９中の再生器１４２が各ビットが２進値の「１」であるのか「０」であるのかを判定し、その光信号を同じ波長を持つノイズや歪の無い新たな信号へと再生する。再生された光信号は接続１６１を介して波長クロスコネクト１１４へと送り返される。
【００３３】
再生処理は光信号から電気信号及び電気信号から光信号への変換処理を行うものでも行わないものでも良い。波長クロスコネクト１１４により選択された光信号が波長変換を要する場合は、波長プロセッサ１５９中の波長変換器１４７は各ビットが２進値の「１」であるのか「０」であるのかを判定し、その光信号をノイズや歪、ジッタのない所望の波長の新たな信号へと変換する。その後波長を変えられ、再生されたこの光信号は接続１６１を介して光波長クロスコネクト１１４へと送り返される。
【００３４】
選択された信号が等化及び波長変換又は再生を要する場合、この光信号は波長クロスコネクト１１４により波長プロセッサ１５９へと送られ、ここでこれらの処理のいずれか１つが実行される。次にこの信号は、波長クロスコネクト１１４へと送り戻された後、再度波長プロセッサ１５９へと送られて第二の処理が行われる。このように処理が行われるのは、この波長プロセッサ１５９に企図された実施形態においては、信号がこのプロセッサを１回通過する毎に１つの処理が実行されるようにする方式が適している為である。波長プロセッサとノードコントローラ１５０との間に必要とされる波長プロセッサ設定に関する通信量がこのように最少化される為に波長プロセッサ１５９の複雑性が低減されるのである。しかしながら、信号が波長プロセッサを１回通過する毎に複数の処理が行われるようにする形態を予期することも出来る。
【００３５】
等化、波長変換、及び／又は再生処理を経て接続１６１を介して波長クロスコネクト１１４へと入った光信号は、接続１４４を介して波長マルチプレクサ１４８へと送られる。その後光信号は接続１４６を介してファイバ・クロスコネクト１０７へと入り、ここで適正な出力ファイバ１０８へと送られる。
【００３６】
光スイッチングノード１００を介してファイバ１０８へと伝送されるべきローカルエンティティからの電気情報信号は、接続１３８を介して受信され、送信機１５７へと供給される。送信機１５７はこの電気情報信号を適正な波長で光信号へと変換し、接続１６２を介してこれらを波長クロスコネクト１１４へと供給する。波長クロスコネクト１１４は接続１４４を介してこれらの光信号を波長マルチプレクサ１４８へと送り、ここで信号は多重化され、ファイバ・クロスコネクト１０７によって適正な出力ファイバ１９８へとスイッチングされる。
【００３７】
ノードコントローラ１５０は、接続１２８、１５４及び１５５を介して、波長クロスコネクト１１４、波長プロセッサ１５９及び送信機１５７とそれぞれ通信を行う。
【００３８】
図２は、図１に示した監視機構１５２を描いたブロック図である。図１のノードコントローラ１５０からの命令により、監視機構１５２はノードコントローラ１５０が選択した光信号を分析し、この光信号が再生又は等化を要するものなのかどうかを判定する。監視機構１５２はタップ１７１及び接続１５１を介して入力ファイバ１０１に接続している。タップ１７１は、ファイバ１０１からわずかな量の光を取り出し、接続１５１を介してこの光を可変同調光学帯域フィルタ１６６へと送る。可変同調光帯域フィルタ１６６はノードコントローラ１５０から接続１６４を介して受信した同調制御信号１６４によって同調される。同調制御信号１６４は電気信号でも光信号でも、或いは機械信号でも良い。同調制御信号１６４は、可変同調光帯域フィルタ１６６が接続１５１上にある信号の１つを通過させ接続１６９を介して受信機１６７へと送ると共に、残りの信号全てを遮断するように可変同調光帯域フィルタ１６６を設定する。同調制御信号１６４の発信元はノードコントローラ１５０であり、このノードコントローラがフィルタ１６６に通過させる（従って分析に供する）光信号の波長を決定する。フィルタ１６６から出力されるその１つの光信号は接続１６９を介して受信機１６７へと送られ、ここで電気信号へと変換される。
【００３９】
受信機１６７は前出の受信機１５８と同様のものである。受信機１６７により生成された電気信号は接続１７０を介して信号分析器１６８へと送られる。信号分析器１６８は電気信号の強度を測定し、そこからの光出力を判定する。次に信号分析器１６８は信号のビット誤り率を評価し、そして接続１５３を介してこの情報をノードコントローラ１５０へと送る。
【００４０】
ノードコントローラ１５０は、ビット誤り率の評価値を用いて選択された光信号が再生を要するかどうかを判定する。ビット誤り率の評価値が事前に決められた閾値よりも悪い場合、その光信号は再生を要する。ビット誤り率の評価値が閾値よりも良い場合、その光信号は再生処理を経ることなくスイッチングノードを通過することになる。ビット誤り率の評価は、例えば光信号のＳ／Ｎ比の測定やアイパターン評価、又はパリティチェックのような周知の技術を用いて行うことが出来る。
【００４１】
ノードコントローラ１５０は、信号分析器１６８から供給される光出力測定値を用いてその信号が等化を要するかどうかを判定する。光出力が事前に決められた範囲から外れている場合、その信号は等化を要する。光出力が所定の範囲内にある場合、その信号は等化処理を経ることなくスイッチングノード１００を通過する。
【００４２】
図３は、図１のファイバ・クロスコネクト１０７の処理を制御するノードコントローラ１５０処理を説明するフローチャートである。ブロック２０１において、ファイバ１０１（図１）上に図１のスイッチングノード１００を宛先とする光信号が１つ以上あるかどうかが判定される。この情報は図１のネットワークマネージャー１３７により提供される。ファイバ１０１上にスイッチングノード１００を宛先とする光信号が１つ以上ある場合、ブロック２０７においてそのファイバ１０１上にある全ての光信号がファイバ・クロスコネクト１０７により波長デマルチプレクサ１１１へと切り替えられ、図１に関連して説明した処理が実行される。
【００４３】
ブロック２０１において、ファイバ１０１上にスイッチングノード１００を宛先とする光信号が１つも無いことが判明した場合、ブロック２０２においてファイバ１０１上に等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号が１つ以上あるかどうかが判定される。等化及び再生に関する情報は図１の監視機構１５２により提供される。波長変換に関する情報はネットワークマネージャー１３７により提供される。
【００４４】
ブロック２０２において、ファイバ１０１上に等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号が１つ以上あることが判明した場合、ブロック２０７においてファイバ１０１上にある全ての光信号が上記に説明した通り波長デマルチプレクサ１１１へと切り替えられる。ブロック２０２においてファイバ１０１上に等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号が１つも無いことが判明した場合は、ブロック２０４においてファイバ１０１上の光信号に他のファイバ上にある同じ波長を持つ光信号との交換を要する信号が含まれているかどうかが判定される。この情報は図１のネットワークマネージャー１３７により提供される。
【００４５】
ブロック２０４においてファイバ１０１上の光信号に他のファイバ上にある同じ波長を持つ光信号との交換を要する信号が含まれていないことが判明した場合（例えばファイバ１０１上の全ての光信号が同じ出力ファイバへと出力される場合）、ファイバ１０１上にあるこの光信号群はエクスプレス光信号群ということであり、従ってブロック２０６において入力ファイバ１０１上の全ての光信号がファイバ・クロスコネクト１０７により適正な出力ファイバ１０８へとスイッチングされ、ファイバ１０８上で伝送されることになる。このようにしてエクスプレス光信号群は電気信号へと変換されることなくスイッチングノード１００を通過してルーティングされるのである。
【００４６】
ブロック２０４においてファイバ１０１上にある光信号の一部又は全てが他のファイバ上の同じ波長を持つ信号と交換されなければならないことが判明した場合、ブロック２０７においてファイバ１０１上の全ての光信号は波長デマルチプレクサ１１１へと送られる。
【００４７】
図４は、図１の波長クロスコネクト１１４を制御するノードコントローラの処理を説明するフローチャート３００である。
【００４８】
ブロック３０１においては、波長デマルチプレクサ１１１が出力した光信号の中に図１のスイッチングノード１００を宛先とする光信号があるかどうかが判定される。この情報は図１のネットワークマネージャー１３７から提供される。光信号のうちのいずれかがスイッチングノード１００を宛先とするものであった場合、ブロック３０６において波長クロスコネクト１１４は接続１６３を介してスイッチングノード１００を宛先とする光信号を受信機１５８へと送る。光信号はここで電気信号へと変換された後に先に説明したようにローカルエンティティへと配信される。
【００４９】
ブロック３０１において波長デマルチプレクサ１１１が出力した光信号の中にスイッチングノード１００を宛先とするものが無いことが判明した場合、ブロック３０２において波長デマルチプレクサ１１１が出力したこれらの光信号のうち、等化、再生及び／又は波長変換を要するものがあるかどうかが判定される。等化及び再生に関する情報は図１の監視機構１５２が提供する。波長変換に関する情報は図１のネットワークマネージャー１３７が提供する。等化、再生及び／又は波長変換を要する光信号がある場合、ブロック３０７においてその光信号は波長プロセッサ１５９へと送られ、先に説明したように更なる処理が実施される。
【００５０】
ブロック３０２において波長デマルチプレクサ１１１が出力した光信号の中に等化、再生及び波長変換を要するものが無いことが判明した場合（例えば光信号がエクスプレス光信号の場合）、ブロック３０４にて波長クロスコネクト１１４は接続１４４を介してその光信号を波長マルチプレクサ１４８へと送る。ここで光信号は多重化され、接続１４６及びファイバ・クロスコネクト１０７を介して適正な出力ファイバ１０８へと転送される。このようにして、ノードコントローラ１５０は、光スイッチングノード１００以外の光スイッチングノードを宛先とする光信号のうち、等化、再生及び／又は波長変換を要するものがあるかどうかを判定する。これらの光信号に更なる処理を行う必要が無い場合、光信号は電気信号へと変換されることなく光スイッチングノード１００を直接的に通過する為、光スイッチングノード１００に必要とされるリソースを著しく低減することが出来るのである。
【００５１】
上述した本発明の推奨される実施例には本発明の原理から著しく離れることなく多数の変更や改変を加えることが可能であることは当業者に明らかである。請求項に定義される本発明の範囲は、全てのそのような変更及び改変を包含することを意図したものである。
【図面の簡単な説明】
請求項に定義の本発明は、以下の図を参照することでより容易に理解することが出来る。図中の要素は必ずしも相互の大きさを正確に示すものではなく、本発明の原理をより明確に説明することに重点をおいて描いたものである。
【図１】本発明に基づいて構成された光スイッチングノードのブロック図である。
【図２】図１に示した監視機構を説明するブロック図である。
【図３】図１のファイバ・クロスコネクトを制御する図１のノードコントローラの処理を説明するフローチャートである。
【図４】図１の波長クロスコネクトを制御する図１のノードコントローラの処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 光スイッチングノード
１０１ 光信号（光ファイバ）
１０７ ファイバ・クロスコネクト
１１１ 波長デマルチプレクサ
１１４ 波長クロスコネクト
１３７ ネットワークマネージャー
１４１ 可変光減衰器
１４２ 再生器
１４７ 波長変換器
１４８ 波長マルチプレクサ
１５０ ノードコントローラ
１５２ 監視機構
１５７ 送信機
１５８ 受信機
１５９ 波長プロセッサ
１６６ 可変同調光学帯域フィルタ
１６７ 受信機
１６８ 信号分析器
Claims (11)
- ファイバ・クロスコネクトが受信する光信号を予め受信するノードコントローラによって、該光信号のいずれかが、異なる光スイッチングノードを宛先とする信号であるかを判定するステップと、
前記ノードコントローラが、前記異なる光スイッチングノードを宛先とする前記光信号のいずれかが、更なる処理を要する信号かどうかを判定するステップと、
前記ノードコントローラが、前記異なる光スイッチングノードを宛先とし前記更なる処理を要しない光信号を電気信号へと変換することなく、前記ファイバ・クロスコネクトを通過させるように、前記ファイバ・クロスコネクトを設定するステップと
を含む光信号を受信する光スイッチングノードの作動方法。 - 前記更なる処理が、等化、再生、波長変換、及び、等化と再生と波長変換のいずれかの組み合わせから成るグループから選択された処理を含む請求項１に記載の方法。
- 前記異なる光スイッチングノードを宛先とする前記光信号のうち、再生、波長変換、等化、及び同じ波長を持つ他の信号との交換のいずれかを要する光信号を多重分離するステップを更に含む請求項２に記載の方法。
- その光スイッチングノードを宛先とする光信号及び前記異なる光スイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号のみを電気信号に変換するステップを更に含む請求項１に記載の方法。
- 前記異なる光スイッチングノードを宛先とする前記光信号のうち、異なるファイバ上にある同じ波長を持つ光信号との交換を要さない光信号を多重分離することなく前記光スイッチングノードを通じて直接的に通過させるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
- 光信号を受信するファイバ・クロスコネクトと、
前記ファイバ・クロスコネクトが受信する前記光信号を予め受信し、前記光信号が異なるスイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号かどうかを判定し、前記異なる光スイッチングノードを宛先とし前記更なる処理を要しない光信号を電気信号へと変換することなく、前記ファイバ・クロスコネクトを通過させるように前記ファイバ・クロスコネクトを設定するように更に構成されたノードコントローラと
を含む光スイッチングノード。 - 波長プロセッサを更に含む請求項６に記載の光スイッチングノード。
- 前記波長プロセッサが可変光学減衰器を更に含む請求項７に記載の光スイッチングノード。
- 前記波長プロセッサが再生器を更に含む請求項７に記載の光スイッチングノード。
- 前記波長プロセッサが波長変換器を更に含む請求項７に記載の光スイッチングノード。
- 前記ノードコントローラに呼応して作動し、その光スイッチングノードを宛先とする光信号及び前記異なる光スイッチングノードを宛先とし更なる処理を要する光信号のみを、光信号から電気信号に変換する手段を更に含む請求項６に記載の光スイッチングノード。
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