JP4657785B2 - 光スイッチおよびその光経路制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力ポートからの入力光の光経路を決定し、出力ポートから出力する光スイッチに係り、特に任意の入力ポートからの入力光を任意の出力ポートから出力可能なハードウェア自律の光スイッチおよびその光経路制御方法に関する。

光経路の経路制御を光−電気変換することなく、光信号を光のままで光経路を伝送する方式は、「特許文献１」（光波長分割多重伝送ネットワーク装置）に開示されている。

この方式では、光波長ルータは、入力ポートに対応して配され、Ｍ波長多重の光信号を波長別に分波するＭ個の分波回路と、出力ポートに対応して配され、波長が異なるＭ種類の光信号を合波するＭ個の合波回路と、入出力ポートに光接続されたＭ台の送受信装置がフルメッシュ接続されるように、分波回路と合波回路を接続するＭの二乗数（Ｍ×Ｍ）の光経路を備えるものである。

このような構成により、光波長ルータに接続される送受信装置を増減する場合でも、基本的には、光波長ルータの光経路の接続形態を変えるだけで、波長周回性を有するフルメッシュネットワークを構築できる。したがって、送受信装置の増減に際して光波長ルータ自体を他の光波長ルータと交換する必要がない。この結果、上述した構成は、送受信装置の台数の増減に対して極めて柔軟性が高い。

なお、Ｍ個の分波回路とＭ個の合波回路とを接続する光経路は、波長毎にそれぞれ１本が固定的に割り当てられている。

また、この構成は、波長周回性を有するため、波長多重信号環境下では、ポートと波長の関係が一意であり、同一ポート内で波長の衝突が発生することなく、波長使用効率を高めることができるものである。

特開２００４−３２０５２７号公報（例えば、図６および図７参照）

「特許文献１」に開示された方式は、光信号の波長とポートとの関係が１：１で不変であるため、空きソース（光経路）を複数のパス間でシェアすることができないため、柔軟性に欠ける課題がある。

このため、「特許文献１」に開示された装置を１台のみ中心に配置し、メトロエリアをカバーするスター状のネットワークへの適用は可能であるが、この装置を多段に接続した広域なメッシュネットワークに適用する場合、同一方路内の別波長の光信号は、必ず別方路に出力されるという関係があるため、方路および波長の割当てや管理が困難になってくる課題がある。

また、「特許文献１」に開示された装置は、受動素子で構成されるため、消費電力は小さく抑えられるが、出力ポートなどの経路使用状況の把握が困難になる虞があり、経路使用状況の把握が必要な場合には、対応できない課題がある。

この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は入力光を分岐して、波長に対応した光−電気変換を施して電気信号を発生し、電気信号に基づいて光入力が入力された入力ポートと出力ポートの接続関係を決定し、光マトリクススイッチの任意の入力ポートと任意の出力ポートとの間の光経路を自在に決定することが可能な光スイッチおよびその光経路制御方法を提供することにある。

前記課題を解決するためこの発明に係る光スイッチは、複数の入力ポート、複数の出力ポートを備え、入力ポートからの入力光を出力ポートから出力する光マトリクススイッチと、入力端子からの入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、２分岐した他方の入力光を波長毎に分波し、分波した光信号を光−電気変換して波長に対応した電気信号を発生し、電気信号を受信して予め波長毎に設定された接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給し、光マトリクススイッチの入力ポートから所望の出力ポートへの光経路を決定する光経路決定手段とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る光スイッチは、複数の入力ポート、複数の出力ポートを備え、入力ポートからの入力光を出力ポートから出力する光マトリクススイッチと、入力端子からの入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、２分岐した他方の入力光を波長毎に分波し、分波した光信号を光−電気変換して波長に対応した電気信号を発生し、電気信号を受信して予め波長毎に設定された接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給し、光マトリクススイッチの入力ポートから所望の出力ポートへの光経路を決定する光経路決定手段とを備えたので、入力光を分岐して波長に対応した光−電気変換を施して電気信号を発生し、波長に対応した電気信号を認識すると、予め波長毎に設定された接続要求信号を出力し、接続要求信号に応じた入力ポート情報に従って光マトリクススイッチの光入力が入力された入力ポートと出力ポートを接続して光経路を決定することができる。

また、この発明に係る光経路決定手段は、入力光を２分岐し、分岐された一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、他方の入力光を波長フィルタに供給する光カプラと、光カプラからの入力光を波長毎に分波して光信号を出力する波長フィルタと、波長フィルタからの光信号を光−電気変換し、光信号に対応した電気信号を発生するフォトダイオードと、フォトダイオードからの電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号の出力先に対して接続要求信号を出力する接続要求送信手段と、接続要求送信手段からの接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給するスイッチ接続要求調停手段とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る光経路決定手段は、入力光を２分岐し、分岐された一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、他方の入力光を波長フィルタに供給する光カプラと、光カプラからの入力光を波長毎に分波して光信号を出力する波長フィルタと、波長フィルタからの光信号を光−電気変換し、光信号に対応した電気信号を発生するフォトダイオードと、フォトダイオードからの電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号の出力先に対して接続要求信号を出力する接続要求送信手段と、接続要求送信手段からの接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給するスイッチ接続要求調停手段とを備えたので、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路の決定を電気的な信号処理で実行することができる。

さらに、この発明に係る光経路決定手段は、波長対応クロスコネクト情報を出力し、接続要求送信手段に波長毎に接続要求信号の出力先を設定し、かつ波長対応クロスコネクト情報の変更設定を可能とするクロスコネクト制御手段を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光経路決定手段は、波長対応クロスコネクト情報を出力し、接続要求送信手段に波長毎に接続要求信号の出力先を設定し、かつ波長対応クロスコネクト情報の変更設定を可能とするクロスコネクト制御手段を備えたので、波長対応クロスコネクト情報を設定することにより、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路を任意に決定することができる。

また、この発明に係る光経路決定手段は、光マトリクススイッチの任意の入力ポートから入力された光入力を光マトリクススイッチの任意の出力ポートから出力することを特徴とする。

この発明に係る光経路決定手段は、光マトリクススイッチの任意の入力ポートから入力された任意の波長の光入力を光マトリクススイッチの任意の出力ポートから出力するので、光マトリクススイッチの使用に自由度を持たせることができる。

さらに、この発明に係る光スイッチは、多段に接続し、メッシュネットワークへの適用を可能とすることを特徴とする。

この発明に係る光スイッチは、多段に接続し、メッシュネットワークへの適用を可能とするので、光スイッチの選択、各光スイッチの波長対応クロスコネクト情報の設定および各光スイッチの接続で、メッシュネットワークを比較的単純に構築することができる。

また、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するステップＳ１と、２分岐した他方の入力光を波長毎に分光し、分光した光信号を出力するステップＳ２と、分光した光信号を光−電気変換し、波長に対応した電気信号を発生するステップＳ３と、電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号を送信するステップＳ４と、接続要求信号を受信し、対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに提供するステップＳ５と、入力ポート情報に基づいて光マトリクススイッチの入力ポートと所望の出力ポートを光学的に接続し、入力光を透過するステップＳ６とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するステップＳ１と、２分岐した他方の入力光を波長毎に分光し、分光した光信号を出力するステップＳ２と、分光した光信号を光−電気変換し、波長に対応した電気信号を発生するステップＳ３と、電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号を送信するステップＳ４と、接続要求信号を受信し、対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに提供するステップＳ５と、入力ポート情報に基づいて光マトリクススイッチの入力ポートと所望の出力ポートを光学的に接続し、入力光を透過するステップＳ６とを備えたので、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路の決定を電気的な信号処理で実行することができる。

さらに、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、ステップＳ１において、波長対応クロスコネクト情報に基づいて接続要求信号を設定し、変更するサブステップＳＵＢ１を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、ステップＳ１において、波長対応クロスコネクト情報に基づいて接続要求信号を設定し、変更するサブステップＳＵＢ１を備えたので、波長対応クロスコネクト情報を設定し、書き替えるだけで、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路を決定することができる。

また、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、ステップＳ５において、最優先の接続要求信号を有効とし、他の接続要求信号を抑制するサブステップＳＵＢ２を備えたことを特徴とする。

この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、ステップＳ５において、最優先の接続要求信号を有効とし、他の接続要求信号を抑制するサブステップＳＵＢ２を備えたので、同時に複数の接続要求信号が存在する場合には、最優先の接続要求信号だけを有効とすることができる。

この発明に係る光スイッチは、複数の入力ポート、複数の出力ポートを備え、入力ポートからの入力光を出力ポートから出力する光マトリクススイッチと、入力端子からの入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、２分岐した他方の入力光を波長毎に分波し、分波した光信号を光−電気変換して波長に対応した電気信号を発生し、電気信号を受信して予め波長毎に設定された接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給し、光マトリクススイッチの入力ポートから所望の出力ポートへの光経路を決定する光経路決定手段とを備えたので、入力光を分岐して波長に対応した光−電気変換を施して電気信号を発生し、電気信号を認識すると、予め波長毎に設定された接続要求信号を出力し、接続要求信号に応じた入力ポート情報に従って光マトリクススイッチの光入力が入力された入力ポートと出力ポートを接続して光経路を決定することができ、光マトリクススイッチの任意の入力ポートと任意の出力ポートとの間の光経路を自在に決定することができる。

また、この発明に係る光経路決定手段は、入力光を２分岐し、分岐された一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、他方の入力光を波長フィルタに供給する光カプラと、光カプラからの入力光を波長毎に分波して光信号を出力する波長フィルタと、波長フィルタからの光信号を光−電気変換し、光信号に対応した電気信号を発生するフォトダイオードと、フォトダイオードからの電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号の出力先に対して接続要求信号を出力する接続要求送信手段と、接続要求送信手段からの接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給するスイッチ接続要求調停手段とを備えたので、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路の決定を電気的な信号処理で実行することができ、単純な構成で光経路を自由に決定し、フレキシビリティをアピールすることができる。

さらに、この発明に係る光経路決定手段は、波長対応クロスコネクト情報を出力し、接続要求送信手段に波長毎に接続要求信号の出力先を設定し、かつ波長対応クロスコネクト情報の変更設定を可能とするクロスコネクト制御手段を備えたので、波長対応クロスコネクト情報を設定することにより、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路を任意に決定することができ、波長対応クロスコネクト情報の単純な設定で、光マトリクススイッチの使い勝手の向上を図ることができる。

また、この発明に係る光経路決定手段は、光マトリクススイッチの任意の入力ポートから入力された光入力を光マトリクススイッチの任意の出力ポートから出力するので、光マトリクススイッチの使用に自由度を持たせることができ、利便性の向上を実現することができる。

さらに、この発明に係る光スイッチは、多段に接続し、メッシュネットワークへの適用を可能とするので、光スイッチの選択、各光スイッチの波長対応クロスコネクト情報の設定および各光スイッチの接続で、メッシュネットワークを比較的単純に構築することができ、メッシュネットワークへの適用の拡張性をアピールすることができる。

また、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するステップＳ１と、２分岐した他方の入力光を波長毎に分光し、分光した光信号を出力するステップＳ２と、分光した光信号を光−電気変換し、波長に対応した電気信号を発生するステップＳ３と、電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号を送信するステップＳ４と、接続要求信号を受信し、対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに提供するステップＳ５と、入力ポート情報に基づいて光マトリクススイッチの入力ポートと所望の出力ポートを光学的に接続し、入力光を透過するステップＳ６とを備えたので、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路の決定を電気的な信号処理で実行することができ、光マトリクススイッチの任意の入力ポートと任意の出力ポートとの間の光経路を自在に決定することができる。

さらに、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、ステップＳ１において、波長対応クロスコネクト情報に基づいて接続要求信号を設定し、変更するサブステップＳＵＢ１を備えたので、波長対応クロスコネクト情報を設定し、書き替えるだけで、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路を決定することができ、光マトリクススイッチの使い勝手の向上を図ることができる。

また、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、ステップＳ５において、最優先の接続要求信号を有効とし、他の接続要求信号を抑制するサブステップＳＵＢ２を備えたので、同時に複数の接続要求信号が存在する場合には、最優先の接続要求信号だけを有効とすることができ、光マトリクススイッチの光経路上で、複数の入力光の衝突を防止することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る光スイッチの一実施の形態基本ブロック構成図である。なお、本実施の形態は、入力端子Ｉ１〜入力端子Ｉ４、出力端子Ｏ１〜出力端子Ｏ４を有し、４×４の光マトリクススイッチ２を用いる場合について説明する。図１において、光スイッチ１は、光マトリクススイッチ２、光経路決定手段３を備える。

光マトリクススイッチ２は、マトリクスのクロスポイントにマイクロミラーを使用し、光経路決定手段３から提供される入力ポート情報ＪPに基づいてマイクロミラーを駆動することにより、光経路を決定し、入力端子Ｉ１〜入力端子Ｉ４を介して入力ポートＰI1〜入力ポートＰI4から入力される光波長λ１〜光波長λ４の入力光ＬIを出力ポートＰO1〜出力ポートＰO4から出力端子Ｏ１〜出力端子Ｏ４を介して光波長λ１〜光波長λ４の出力光ＬOとして出力する。

光経路決定手段３は、入力端子Ｉ１〜Ｉ４から入力される光波長λ１〜光波長λ４の入力光ＬIを２分岐し、２分岐した一方の入力光ＬIを光マトリクススイッチ２の入力ポートＰI1〜ＰI4に供給するとともに、２分岐した他方の入力光ＬIを波長毎に分波（光波長λ１〜λ４）し、分波した光信号を光−電気変換して波長に対応した電気信号を発生する。

また、光経路決定手段３は、波長に対応して発生した電気信号を受信して、予め波長毎に設定された光マトリクスの出力ポートに対して、接続先の入力ポート情報ＪPを供給し、光マトリクススイッチ２の入力ポートＰI1〜ＰI4から所望の出力ポートＰO1〜ＰO4への光経路を決定する。

これにより、光スイッチ１は、光マトリクススイッチ２の任意の入力ポートＰI1〜ＰI4と任意の出力ポートＰO1〜ＰO4との間の光経路を入力ポートＰI1〜ＰI4で受信した光波長に応じて自在に決定することができる。

図２はこの発明に係る光経路決定手段の一実施の形態ブロック構成図である。図２において、光経路決定手段３は、光カプラ４、波長フィルタ５、フォトダイオード６、接続要求送信手段７、スイッチ接続要求調停手段８、クロスコネクト制御手段９を備える。

光カプラ４は、それぞれ入力端子Ｉ１〜Ｉ４と入力ポートＰI1〜ＰI4との間に、４個を挿入し、入力端子Ｉ１〜Ｉ４から供給される入力光ＬI（光波長λ１〜λ４）を２分岐し、２分岐した一方の入力光ＬI（光波長λ１〜λ４）を光マトリクススイッチ２の入力ポートに提供する。

また、光カプラ４は、２分岐した他方の入力光ＬI（光波長λ１〜λ４）をそれぞれ４個の波長フィルタ５に提供する。

波長フィルタ５は、入力端子Ｉ１〜Ｉ４に対応して４回路で構成し、４個の光カプラ４から提供されるそれぞれ２分岐した他方の入力光ＬI（光波長λ１〜λ４）を分波し、入力光ＬIの光波長λ１〜λ４の光信号で出力する。なお、４回路の波長フィルタ５は、それぞれ光波長λ１〜λ４の光信号を出力する４出力を有し、合計４×４＝１６の光信号の出力を有する。

フォトダイオード６は、波長フィルタ５から出力される光波長λ１〜λ４の光信号に対し、それぞれ１個（波長フィルタ５の１個に対して４個で、４個の波長フィルタ５では、合計１６個）を備え、光波長λ１〜λ４の光信号に光−電気変換を施し、変換したパルス状（例えば、光信号有りの場合にはＨｉｇｈレベル（以降、Ｈレベルと称する）、光信号無しの場合にはＬｏｗレベル（以降、Ｌレベルと称する）の電気信号を接続要求送信手段７に供給する。

接続要求送信手段７は、波長フィルタ５と同様にそれぞれ入力端子Ｉ１〜Ｉ４に対応して４回路で構成し、各々がフォトダイオード６から出力される光波長λ１〜λ４に対応した電気信号を受信（４入力）し、光マトリクススイッチ２の入力ポートＰI1〜ＰI4に入力された入力光ＬIを光マトリクススイッチ２の出力ポートＰO1〜ＰO4のいずれから出力させるかの出力ポートＰO1〜ＰO4対応のｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用に対して接続要求信号ＲEを出力する。

また、接続要求送信手段７は、波長毎に、接続要求信号ＲEの出力先とするｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用との対応を記憶するメモリ７ａを備え、クロスコネクト制御手段９から供給される波長対応クロスコネクト情報ＪCに基づいて、波長毎に接続要求信号ＲEを何れかのｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用に対して出力するかの定義情報であ
るルーティングテーブルを書込み、または書き込まれたルーティングテーブルを変更して記憶し、フォトダイオード６から供給される光波長λ１〜λ４に対応した電気信号を受信すると、メモリ７ａのルーティングテーブルに記憶されたｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用のいずれかに対して、接続要求信号ＲEを出力する。

つまり、接続要求送信手段７に記憶される接続要求信号ＲEの出力先ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用に対して、接続要求信号ＲEを発行することにより、それぞれ入力端子Ｉ１〜Ｉ４から入力される光波長λ１〜λ４の入力光ＬIが光マトリクススイッチ２の入力ポートＰI1〜ＰI4から接続先である出力ポートＰO1〜ＰO4への光経路を指定する。なお、接続要求送信手段７は、それぞれ出力ポートＰO1〜ＰO4に対応したｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用に対し、接続要求信号ＲEを提供する。

クロスコネクト制御手段９は、オペレータなどの外部からの入力制御により、接続要求送信手段７に波長対応クロスコネクト情報ＪCを提供し、波長毎に接続要求信号ＲEを何れかのｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用に対して出力するかの定義情報であるルーティングテーブルとしてメモリ７ａに登録する。なお、波長対応クロスコネクト情報ＪCとは、フォトダイオード６から供給される電気信号ＥSに対応して入力端子Ｉ１〜Ｉ４の入力光ＬＩを出力端子Ｏ１〜Ｏ４のいずれかから出力させるかを規定するため、接続要求信号ＲEに設定する情報である。

また、クロスコネクト制御手段９は、メモリ７ａのルーティングテーブルに波長に対応して接続要求信号ＲEをｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用の何れかに出力するかを定義したテーブルエントリーを登録する際、入力端子Ｉ１〜Ｉ４に対応した入力光ＬIの光波長λ１〜λ４と、出力端子Ｏ１〜Ｏ４（または、出力ポートＰO1〜ＰO4）のデータを関連付けて登録する。

スイッチ接続要求調停手段８は、出力ポートＰO1〜ＰO4に対応したｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用の４回路で構成し、接続要求送信手段７から提供される出力ポートＰO1〜ＰO4を接続先として指定する接続要求の発生を通知する接続要求信号ＲEを受信し、光マトリクススイッチ２の光経路を決定するためのマイクロミラーを駆動する入力ポート情報ＪP（デコード信号ＳD）を光マトリクススイッチ２に供給し、光マトリクススイッチ２の該当する入力ポート（例えば、入力ポートＰI1）と該当する出力ポート（例えば、出力ポートＰO3）とを接続し、入力端子Ｉ1から入力された入力光ＬI（例えば、光波長λ１）を出力端子Ｏ３から出力させるように制御する。

また、スイッチ接続要求調停手段８内の各ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用は、同時に複数の各入力ポートに対応した接続要求送信手段７からの接続要求信号ＲEを受信した場合には、最優先の入力ポートに対応する接続要求送信手段７からの接続要求信号ＲEを透過し、他の入力ポートに対応する接続要求送信手段７からの接続要求信号ＲEを抑制または廃棄する排他処理を行う。

さらに、スイッチ接続要求調停手段８は、受信した接続要求信号ＲEの透過状態を認識することにより、ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用が各々対応付けられた各出力ポート（出力ポートＰO1〜ＰO4）の使用状況を判定し、接続要求信号ＲEの発行元の接続要求送信手段７を認識することにより、出力ポートの接続先入力ポート（入力ポートＰI1〜ＰI4）を判定する。

図３はこの発明に係る接続要求送信手段の一実施の形態ブロック構成図である。なお、接続要求送信手段７は、入力端子Ｉ１〜Ｉ４に対応した４回路が同一構成なので、入力端子Ｉ１から入力される入力光ＬIに対応したものについて説明する。

接続要求送信手段７は、電気スイッチ１０ａ〜１０ｄを備え、それぞれ光波長λ１〜λ４用のフォトダイオード６から供給される電気信号ＥS１〜ＥS4を受信し、光波長λ１〜λ４の電気信号ＥS１〜ＥS4に対応して予め波長対応クロスコネクト情報ＪCに基づいてメモリ７ａのルーティングテーブルに登録されている接続要求信号ＲEをどのｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用に出力するかの情報に基づき、スイッチ接続要求調停手段８のｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用の接続先に応じて接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）を出力する。

図４はこの発明に係る接続要求送信手段のルーティングテーブルに基づいた入力信号と出力信号の一実施の形態動作タイミングチャート図である。図４において、入力端子Ｉ１からの光波長λ１〜λ４の入力光ＬＩに対する接続要求送信手段７の入力信号である光波長に対応した電気信号ＥS1（λ１）〜ＥS4（λ４）とルーティングテーブルに基づいたｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用への出力信号である接続要求信号ＲE1（Ｏ１）〜ＲE4（Ｏ４）のタイミングチャートを表わす。

なお、ルーティングテーブルには、入力端子Ｉ１の入力光ＬＩは、光波長λ１が出力端子Ｏ２、光波長λ２が出力端子Ｏ４、光波長λ３が出力端子Ｏ１ならびに光波長λ４が出力端子Ｏ３に出力されるように対応関係が予め設定されているものとする。

ｔ１〜ｔ２のタイミングでは、Ｈレベルの電気信号ＥS1（λ１）が入力され、対応するＨレベルの接続要求信号ＲE2（Ｏ２）を出力する。次にｔ３〜ｔ４のタイミングでは、Ｈレベルの電気信号ＥS4（λ４）が入力され、対応するＨレベルの接続要求信号ＲE3（Ｏ３）を出力する。続いてｔ５〜ｔ６のタイミングでは、Ｈレベルの電気信号ＥS3（λ３）が入力され、対応するＨレベルの接続要求信号ＲE1（Ｏ１）を出力する。さらに、ｔ７以降のタイミングでは、Ｈレベルの電気信号ＥS2（λ２）が入力され、対応するＨレベルの接続要求信号ＲE4（Ｏ４）を出力する。

このことから、ルーティングテーブルの設定により、入力端子Ｉ１からの光波長λ１〜λ４の入力光ＬＩを任意の出力端子Ｏ１〜Ｏ４から出力することができる。

なお、入力端子Ｉ２〜入力端子Ｉ４の光波長λ１〜λ４の入力光ＬＩについても、ルーティングテーブルの設定により、任意の出力端子Ｏ１〜Ｏ４から出力することができる。

図５はこの発明に係るスイッチ接続要求調停手段の一実施の形態ブロック構成図である。図５において、スイッチ接続要求調停手段８は、ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜ｓｗ接続要求調停回路Ｏ４用で構成し、それぞれ入力端子Ｉ１〜Ｉ４に対応した先着接続要求判定手段１１、排他処理手段１２、出力ポート使用判定手段１３、デコーダ１４を備える。なお、本実施の形態では、ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用について説明し、入力端子Ｉ１および入力端子Ｉ２から入力される光波長λ１〜λ４の入力光ＬIの処理について説明するが、ｓｗ接続要求調停回路Ｏ２用〜Ｏ４用についても同様である。

先着接続要求判定手段１１は、各接続要求調停手段７から供給される接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）を受信し、出力ポート使用判定手段１３から供給される判定信号ＨOに基づいて先着の接続要求信号ＲE（例えば、接続要求信号ＲE1（Ｉ１））を判定し、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）の通過（透過）を許可させるか停止させるかの停止信号ＳT1〜ＳT4を排他処理手段１２（１２ａ〜１２ｄ）に提供する。

例えば、先着の接続要求信号ＲEが接続要求信号ＲE1（Ｉ１）の場合、先着接続要求判定手段１１は、排他処理手段１２ａに、例えばＬレベルの停止信号ＳT1を提供して接続要求信号ＲE1（Ｉ１）の透過を許可するとともに、排他処理手段１２ｂ〜１２ｄに、例えばＨレベルの停止信号ＳT2〜ＳT4を提供し、たとえ接続要求信号ＲE1（Ｉ２）〜ＲE1（Ｉ４）が入力されていても、接続要求信号ＲE1（Ｉ２）〜ＲE1（Ｉ４）の透過を停止または破棄する排他処理を実行する。

なお、先着接続要求判定手段１１は、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）に続いて接続要求信号ＲE1（Ｉ２）が入力された場合でも、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）が完了した時点で接続要求信号ＲE1（Ｉ２）が継続しているケースでは、排他処理手段１２ｂにＬレベルの停止信号ＳT2を提供して接続要求信号ＲE1（Ｉ２）の透過を許可し、排他処理手段１２ａ、１２ｃ、１２ｄにそれぞれＨレベルの停止信号ＳT1、ＳT3、ＳT4を提供して接続要求信号ＲE1（Ｉ１）、ＲE1(I３）、ＲE1（Ｉ４）の透過を停止または破棄する。

排他処理手段１２は、排他処理手段１２ａ〜１２ｄで構成し、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）を受信し、先着接続要求判定手段１１から提供される停止信号ＳT1〜ＳT4に基づき、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）を透過し、または停止して、透過する場合には入力ポート情報ＪP1〜ＪP4を出力ポート使用判定手段１３およびデコーダ１４に供給する。

出力ポート使用判定手段１３は、排他処理手段１２から供給される入力ポート情報ＪP1〜ＪP4を判定し、判定した入力ポート情報ＪP1〜ＪP4に基づいて接続要求信号ＲEに対応（例えば、接続要求信号ＲE1（Ｉ１））した判定信号ＨOを先着接続要求判定手段１１に供給する。例えば、入力ポート情報ＪP1〜ＪP4を判定した場合には、例えばＨレベルの判定信号ＨOを出力し、入力ポート情報ＪP1〜ＪP4を判定しない場合には、例えばＬレベルの判定信号ＨOを出力する。

デコーダ１４は、排他処理手段１２から供給される入力ポート情報ＪP1〜ＪP4に対応してコード化したデコード信号ＳDを光マトリクススイッチ２に供給し、光マトリクススイッチ２のマイクロミラーを駆動して光経路を形成し、該当する入力端子Ｉ１〜Ｉ４と該当する出力端子Ｏ１〜Ｏ４とを接続する。なお、入力ポート情報ＪP1〜ＪP4が無い場合には、光マトリクススイッチ２の光経路の接続を解除するデコード信号ＳDを出力する。

図６はこの発明に係るスイッチ接続要求調停手段の一実施の形態入力／出力信号動作タイミングチャート図および光マトリクススイッチの接続制御図である。なお、スイッチ接続要求調停手段８は、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）を入力信号とし、入力ポート情報ＪP1〜ＪP4を出力信号とし、光マトリクススイッチ２に対する接続制御として、ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用が入力端子Ｉ１と出力端子Ｏ１を接続制御する場合と、入力端子Ｉ４と出力端子Ｏ１を接続制御する場合について説明する。

図６において、ｔａより前のタイミングでは、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）が無いため、スイッチ接続要求調停手段８の光マトリクススイッチ２への接続制御も無いので、光マトリクススイッチ２が接続解除の状態にある。

ｔａ〜ｔｂのタイミングでは、接続要求信号ＲE1（Ｉ１）がＨレベルにあり、対応した入力ポート情報ＪP3がＨレベルとなるため、光マトリクススイッチ２の入力端子Ｉ１と出力端子Ｏ１間が接続制御される（入力端子Ｉ１−出力端子Ｏ１間が接続状態）。

また、ｔａ〜ｔｂのタイミングの途中のｔｃ以降のタイミングでは、接続要求信号ＲE1（Ｉ４）がＨレベルにあるが、ｔｃ〜ｔｂのタイミングまでは先行する接続要求信号ＲE1（Ｉ１）がＨレベルにあるため、図５に示す先着接続要求判定手段１１からの停止信号ＳT4によって接続要求信号ＲE1（Ｉ４）による出力端子Ｏ１への接続要求が抑止されている状態にある。

ｔｂのタイミングで接続要求信号ＲE1（Ｉ１）が終了（Ｌレベル）すると、ｔｂのタイミング以降では、接続要求信号ＲE1（Ｉ４）がＨレベルで有効となり、対応した入力ポート情報ＪP1がＨレベルとなるため、光マトリクススイッチ２の入力端子Ｉ４と出力端子Ｏ１間が接続制御される（入力端子Ｉ４−出力端子Ｏ１間が接続状態）。

このことから、光マトリクススイッチ２の任意の入力端子Ｉ１〜Ｉ４と任意の出力端子Ｏ１〜Ｏ４との間を自由自在に接続することができる。

このように、この発明に係る光経路決定手段３は、入力光ＬIを２分岐し、分岐された一方の入力光を光マトリクススイッチ２の入力ポート入力ポートＰI1〜ＰI4に供給するとともに、他方の入力光を波長フィルタ５に供給する光カプラ４と、光カプラ４からの入力光ＬIを波長（光波長λ１〜λ４）毎に分波して光信号を出力する波長フィルタ５と、波長フィルタ５からの光信号を光−電気変換し、光信号に対応した電気信号を発生するフォトダイオード６と、フォトダイオード６からの電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号ＲEを出力する接続要求送信手段７と、接続要求送信手段７からの接続要求信号ＲEに対応した入力ポート情報ＪPを光マトリクススイッチ２に供給するスイッチ接続要求調停手段８とを備えたので、光マトリクススイッチ２の入力ポート（ＰI1〜ＰI4）と出力ポート（ＰO1〜ＰO4）間の光経路の決定を電気的な信号処理で実行することができ、単純な構成で光経路を自由に決定し、フレキシビリティをアピールすることができる。

また、この発明に係る光経路決定手段３は、光マトリクススイッチ２の任意の入力ポートＰI1〜ＰI4から入力された入力光ＬIの波長に応じ、光マトリクススイッチ２の任意の出力ポートＰO1〜ＰO4から出力するので、光マトリクススイッチ２の使用に自由度を持たせることができ、利便性の向上を実現することができる。

さらに、この発明に係る光経路決定手段３は、波長対応クロスコネクト情報ＪCを出力し、接続要求送信手段７に波長毎に接続要求信号ＲEの出力先を設定し、かつ波長対応クロスコネクト情報ＪCの変更設定を可能とするクロスコネクト制御手段９を備えたので、波長対応クロスコネクト情報ＪCを設定することにより、光マトリクススイッチ２の入力ポートＰI1〜ＰI4と出力ポートＰO1〜ＰO4間の光経路を入力された光波長に応じて任意に決定することができ、波長対応クロスコネクト情報の単純な設定で、光マトリクススイッチの使い勝手の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態は、４×４の光マトリクススイッチ２を用いる場合について説明したが、５×５以上のｎ×ｎ光マトリクススイッチについても、同様に本発明を適用することができる。この場合には、光波長λ１〜λｎとし、かつ入力端子Ｉ、出力端子Ｏ、光カプラ、波長フィルタ、フォトダイオード、接続要求送信手段、およびスイッチ接続要求調停手段をｎ個またはｎに対応した必要数を設けることで実現することができる。

次に、本発明の光スイッチを適用してスター型ネットワークを構築する場合について説明する。スター型ネットワークは、４×４光マトリクススイッチを有する光スイッチ１と、伝送装置１９〜伝送装置２２で構築する。

図７はこの発明に係る光スイッチの一実施の形態スター型ネットワーク構成図である。図７において、伝送装置１９〜２２は、それぞれ波長可変信号送受信器を備え、伝送装置１９と伝送装置２０との間で光スイッチ１を介して光通信を行い、伝送装置２１と伝送装置２２との間で光スイッチ１を介して光通信を行う。

伝送装置１９から送信される光波長λ２の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ２の経路（パス）で伝送装置２０に受信される。一方、伝送装置２０から送信される光波長λ１の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ１の経路（パス）で伝送装置１９に受信される。

また、伝送装置２１から送信される光波長λ４の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ４の経路（パス）で伝送装置２２に受信される。一方、伝送装置２２から送信される光波長λ３の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ３の経路（パス）で伝送装置２１に受信される。

これらの経路（パス）は、入力端子Ｉ１〜Ｉ４と光波長λ１〜λ４に対する出力端子Ｏ１〜Ｏ４の関連を記載した光スイッチ１のルーティングテーブルに基づいて制御される。

図８はこの発明に係る光スイッチの別実施の形態スター型ネットワーク構成図である。図８において、伝送装置１９から送信される光波長λ４の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ４の経路（パス）で伝送装置２２に受信される。一方、伝送装置２２から送信される光波長λ１の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ１の経路（パス）で伝送装置１９に受信される。

また、伝送装置２０から送信される光波長λ３の入力光ＬＩは、光スイッチ１の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ３の経路（パス）で伝送装置２１に受信される。一方、伝送装置２１から送信される光波長λ２の入力光ＬＩは、入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ２の経路（パス）で伝送装置２０に受信される。

これらの経路（パス）は、入力端子Ｉ１〜Ｉ４と光波長λ１〜λ４に対する出力端子Ｏ１〜Ｏ４の関連を記載した光スイッチ１のルーティングテーブルに基づいて制御される。

続いて、本発明の光スイッチを適用してメッシュネットワークを構築する場合について説明する。メッシュネットワークは、５×５光マトリクススイッチを有する光スイッチ１５〜１８と、伝送装置１９〜２３で構築する。なお、伝送装置１９と伝送装置２１、伝送装置２０と伝送装置２２または伝送装置２３が光通信を行うものとする。

図９はこの発明に係る光スイッチの第一実施の形態メッシュネットワーク構成図である。図９において、伝送装置１９と伝送装置２１とは、光スイッチ１５⇔光スイッチ１６⇔光スイッチ１８で形成されるパスａを介して光通信を行い、伝送装置２０と伝送装置２２とは、光スイッチ１５⇔光スイッチ１７⇔光スイッチ１８で形成されるパスｂを介して光通信を行う。

伝送装置１９から送信される光波長λ１の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ３→光スイッチ１６の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ２→光スイッチ１８の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ１のパスａを経由して伝送装置２１に受信される。

一方、伝送装置２１から送信される光波長λ１の入力光ＬＩは、光スイッチ１８の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ３→光スイッチ１６の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ１→光スイッチ１５の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ１のパスａを経由して伝送装置１９に受信される。

また、伝送装置２０から送信される光波長λ２の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５→光スイッチ１７の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ４→光スイッチ１８の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２のパスｂを経由して伝送装置２２に受信される。

一方、伝送装置２２から送信される光波長λ２の入力光ＬＩは、光スイッチ１８の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５→光スイッチ１７の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ２→光スイッチ１５の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２のパスｂを経由して伝送装置２０に受信される。

これらのパスａおよびパスｂの光スイッチ１５における経路は、入力端子Ｉ１〜Ｉ５と光波長λ１〜λ５に対する出力端子Ｏ１〜Ｏ５の関連を記載した光スイッチ１５のルーティングテーブルに基づいて制御される。また、光スイッチ１６、光スイッチ１７および光スイッチ１８における経路も、それぞれのルーティングテーブルに基づいて制御されることになる。

図１０はこの発明に係る光スイッチの第二実施の形態メッシュネットワーク構成図である。図１０において、伝送装置１９と伝送装置２１とは、図９に示すパスａを迂回して光スイッチ１５⇔光スイッチ１７⇔光スイッチ１８で形成されるパスｃを介して光通信を行い、伝送装置２０と伝送装置２２とは、図９と同じ光スイッチ１５⇔光スイッチ１７⇔光スイッチ１８で形成されるパスｂを介して光通信を行う。

伝送装置１９から送信される光波長λ３の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ４→光スイッチ１７の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ３→光スイッチ１８の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ１のパスｃを経由して伝送装置２１に受信される。

一方、伝送装置２１から送信される光波長λ３の入力光ＬＩは、光スイッチ１８の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ４→光スイッチ１７の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ１→光スイッチ１５の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ１のパスｃを経由して伝送装置１９に受信される。

また、伝送装置２０から送信される光波長λ２の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５→光スイッチ１７の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ４→光スイッチ１８の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２のパスｂを経由して伝送装置２２に受信される。

一方、伝送装置２２から送信される光波長λ２の入力光ＬＩは、光スイッチ１８の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５→光スイッチ１７の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ２→光スイッチ１５の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２のパスｂを経由して伝送装置２０に受信される。

これらのパスｂおよびパスｃの光スイッチ１５における経路は、入力端子Ｉ１〜Ｉ５と光波長λ１〜λ５に対する出力端子Ｏ１〜Ｏ５の関連を記載した光スイッチ１５のルーティングテーブルに基づいて制御される。また、光スイッチ１６、光スイッチ１７および光スイッチ１８における経路も、それぞれのルーティングテーブルに基づいて制御されることになる。

図１１はこの発明に係る光スイッチの第三実施の形態メッシュネットワーク構成図である。図１１において、伝送装置１９と伝送装置２１とは、図９と同じ光スイッチ１５⇔光スイッチ１６⇔光スイッチ１８で形成されるパスａを介して光通信を行い、伝送装置２０と伝送装置２３とは、光スイッチ１５⇔光スイッチ１７で形成されるパスｄを介して光通信を行う。

伝送装置１９から送信される光波長λ１の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ３→光スイッチ１６の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ２→光スイッチ１８の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ１のパスａを経由して伝送装置２１に受信される。

一方、伝送装置２１から送信される光波長λ１の入力光ＬＩは、光スイッチ１８の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ３→光スイッチ１６の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ１→光スイッチ１５の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ１のパスａを経由して伝送装置１９に受信される。

また、伝送装置２０から送信される光波長λ４の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５→光スイッチ１７の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５のパスｄを経由して伝送装置２３に受信される。

一方、伝送装置２３から送信される光波長λ４の入力光ＬＩは、光スイッチ１７の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２→光スイッチ１５の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２のパスｄを経由して伝送装置２０に受信される。

これらのパスａおよびパスｄの光スイッチ１５における経路は、入力端子Ｉ１〜Ｉ５と光波長λ１〜λ５に対する出力端子Ｏ１〜Ｏ５の関連を記載した光スイッチ１５のルーティングテーブルに基づいて制御される。また、光スイッチ１６、光スイッチ１７および光スイッチ１８における経路も、それぞれのルーティングテーブルに基づいて制御されることになる。

図１２はこの発明に係る光スイッチの第四実施の形態メッシュネットワーク構成図である。図１２において、伝送装置１９と伝送装置２１とは、図１０と同じ光スイッチ１５⇔光スイッチ１７⇔光スイッチ１８で形成されるパスｃを介して光通信を行い、伝送装置２０と伝送装置２３とは、図１１と同じ光スイッチ１５⇔光スイッチ１７で形成されるパスｄを介して光通信を行う。

伝送装置１９から送信される光波長λ３の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ４→光スイッチ１７の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ３→光スイッチ１８の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ１のパスｃを経由して伝送装置２１に受信される。

一方、伝送装置２１から送信される光波長λ３の入力光ＬＩは、光スイッチ１８の入力端子Ｉ１→出力端子Ｏ４→光スイッチ１７の入力端子Ｉ３→出力端子Ｏ１→光スイッチ１５の入力端子Ｉ４→出力端子Ｏ１のパスｃを経由して伝送装置１９に受信される。

また、伝送装置２０から送信される光波長λ４の入力光ＬＩは、光スイッチ１５の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５→光スイッチ１７の入力端子Ｉ２→出力端子Ｏ５のパスｄを経由して伝送装置２３に受信される。

一方、伝送装置２３から送信される光波長λ４の入力光ＬＩは、光スイッチ１７の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２→光スイッチ１５の入力端子Ｉ５→出力端子Ｏ２のパスｄを経由して伝送装置２０に受信される。

これらのパスｃおよびパスｄの光スイッチ１５における経路は、入力端子Ｉ１〜Ｉ５と光波長λ１〜λ５に対する出力端子Ｏ１〜Ｏ５の関連を記載した光スイッチ１５のルーティングテーブルに基づいて制御される。また、光スイッチ１６、光スイッチ１７および光スイッチ１８における経路も、それぞれのルーティングテーブルに基づいて制御されることになる。

このように、この発明に係る光スイッチ１５〜１８は、多段に接続し、メッシュネットワークへの適用を可能とするので、光スイッチの選択、各光スイッチ１５〜１８の波長対応クロスコネクト情報（ルーティングテーブル）の設定および各光スイッチの接続で、メッシュネットワークを比較的単純に構築することができ、メッシュネットワークへの適用の拡張性をアピールすることができ、また、光スイッチへの入力信号の光波長に応じて電気回路の処理遅延レベルの迅速さで経路を変更することができる。

図１３はこの発明に係る光スイッチの一実施の形態サービス例である。図１３において、Ａ大学〜Ｃ大学のスーパーコンピュータ相互間を光スイッチＡ〜Ｃで接続して、光通信ネットワークを構築し、ある時間帯では、Ａ大学−Ｂ大学−Ｃ大学相互間でスーパーコンピュータを協調動作させるため、光波長λ１の光信号を用いてＡ大学−Ｂ大学−Ｃ大学間の経路（パス）を使用する。

別の時間帯では、Ａ大学を除く、Ｂ大学−Ｃ大学相互間でスーパーコンピュータを協調動作させるため、光波長λ２の光信号を用いてＢ大学−Ｃ大学間の経路（パス）を使用する。

図１４はこの発明に係る光スイッチの別実施の形態サービス例である。図１４において、インターネット、データセンタのサーバおよびバックアップセンタのバックアップサーバ相互間を光スイッチＡ〜Ｃで接続して、光通信ネットワークを構築し、昼間には、インターネットとデータセンタのサーバとの間に光波長λ１および光波長λ２の２経路（パス）を使用する。

夜間には、インターネットとデータセンタのサーバとの間を光波長λ１の１経路を使用し、データセンタのサーバとバックアップセンタのバックアップサーバとの間に光波長λ３を使用して経路変更をする。なお、経路変更に使用する光スイッチＢの光波長λ１と光波長λ３の使用ポートは共用化する。

以上説明したように、この発明に係る光スイッチ１は、複数の入力ポート、複数の出力ポートを備え、入力ポートからの入力光を出力ポートから出力する光マトリクススイッチ２と、入力端子からの入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するとともに、２分岐した他方の入力光を波長毎に分波し、分波した光信号を光−電気変換して波長に対応した電気信号を発生し、電気信号を受信して予め波長毎に設定された接続要求信号に対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに供給し、光マトリクススイッチの入力ポートから所望の出力ポートへの光経路を決定する光経路決定手段３とを備えたので、入力光を分岐して波長に対応した光−電気変換を施して電気信号を発生し、電気信号を認識すると、予め波長毎に設定された接続要求信号を出力し、接続要求信号に応じた入力ポート情報に従って光マトリクススイッチの光入力が入力された入力ポートと出力ポートを接続して光経路を決定することができ、光マトリクススイッチの任意の入力ポートと任意の出力ポートとの間の光経路を自在に決定することができる。

次に、光スイッチの光経路制御方法について説明する。図１５はこの発明に係る光スイッチの光経路制御方法の一実施の形態動作フロー図である。図１５において、ステップＳ１では、入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給する。

ステップＳ２では、２分岐した他方の入力光を波長毎に分光し、分光した光信号を出力する。

ステップＳ３では、分光した光信号を光−電気変換し、波長に対応した電気信号を発生する。

ステップＳ４では、電気信号を受信し、予め波長毎に設定された出力ポート対応の接続要求調停回路に対して接続要求信号を送信する。

ステップＳ５では、接続要求信号を受信し、対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに提供する。

ステップＳ６では、入力ポート情報に基づいて光マトリクススイッチの入力ポートと所望の出力ポートを光学的に接続し、入力光を透過する。

このように、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、入力光を２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの入力ポートに供給するステップＳ１と、２分岐した他方の入力光を波長毎に分光し、分光した光信号を出力するステップＳ２と、分光した光信号を光−電気変換し、波長に対応した電気信号を発生するステップＳ３と、電気信号を受信し、予め波長毎に設定された接続要求信号を送信するステップＳ４と、接続要求信号を受信し、対応した入力ポート情報を光マトリクススイッチに提供するステップＳ５と、入力ポート情報に基づいて光マトリクススイッチの入力ポートと所望の出力ポートを光学的に接続し、入力光を透過するステップＳ６とを備えたので、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路の決定を電気的な信号処理で実行することができ、光マトリクススイッチの任意の入力ポートと任意の出力ポートとの間の光経路を自在に決定することができる。

図１６はこの発明に係る光スイッチの光経路制御方法の一実施の形態一部動作フロー図である。図１５のステップＳ１において、波長対応クロスコネクト情報に基づいて接続要求信号を設定し、変更するサブステップＳＵＢ１を備える。

このように、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、波長対応クロスコネクト情報に基づいて接続要求信号を設定し、変更するサブステップＳＵＢ１を備えので、波長対応クロスコネクト情報を設定し、書き替えるだけで、光マトリクススイッチの入力ポートと出力ポート間の光経路を決定することができ、光マトリクススイッチの使い勝手の向上を図ることができる。

図１７はこの発明に係る光スイッチの光経路制御方法の一実施の形態一部動作フロー図である。図１５のステップＳ５において、他の接続要求信号を抑制するサブステップＳＵＢ２を備える。

このように、この発明に係る光スイッチの光経路制御方法は、先着の接続要求信号を有効とし、他の接続要求信号を抑制するサブステップＳＵＢ２を備えたので、同時に複数の接続要求信号が存在する場合には、先着の接続要求信号だけを有効とすることができ、光マトリクススイッチの光経路上で、複数の入力光の衝突を防止することができる。

本発明に係る光スイッチは、入力光を分岐して、波長に対応した光−電気変換を施して電気信号を発生し、電気信号に基づいて光入力が入力された入力ポートと出力ポートを接続して光経路を決定し、光マトリクススイッチの任意の入力ポートと任意の出力ポートとの間の光経路を自在に決定することができ、光マトリクススイッチの光経路を決定するあらゆる光スイッチに適用することができる。

この発明に係る光スイッチの一実施の形態基本ブロック構成図 この発明に係る光経路決定手段の一実施の形態ブロック構成図 この発明に係る接続要求送信手段の一実施の形態ブロック構成図 この発明に係る接続要求送信手段のルーティングテーブルに基づいた入力信号と出力信号の一実施の形態動作タイミングチャート図 この発明に係るスイッチ接続要求調停手段の一実施の形態ブロック構成図 この発明に係るスイッチ接続要求調停手段の一実施の形態ブロック構成図 この発明に係る光スイッチの一実施の形態スター型ネットワーク構成図 この発明に係る光スイッチの別実施の形態スター型ネットワーク構成図 この発明に係る光スイッチの第一実施の形態メッシュネットワーク構成図 この発明に係る光スイッチの第二実施の形態メッシュネットワーク構成図 この発明に係る光スイッチの第三実施の形態メッシュネットワーク構成図 この発明に係る光スイッチの第四実施の形態メッシュネットワーク構成図 この発明に係る光スイッチの一実施の形態サービス例 この発明に係る光スイッチの別実施の形態サービス例 この発明に係る光スイッチの光経路制御方法の一実施の形態動作フロー図 この発明に係る光スイッチの光経路制御方法の一実施の形態一部動作フロー図 この発明に係る光スイッチの光経路制御方法の一実施の形態一部動作フロー図

符号の説明

１…光スイッチ（４×４）、２…光マトリクススイッチ、３…光経路決定手段、４…光カプラ、５…波長フィルタ、６…フォトダイオード、７…接続要求送信手段、８…スイッチ接続要求調停手段（ｓｗ接続要求調停回路Ｏ１用〜Ｏ４用）、９…クロスコネクト制御手段、１０…電気スイッチ、１１…先着接続要求判定手段、１２…排他処理手段、１３…出力ポート使用判定手段、１４…デコーダ、１５〜１８…光スイッチ（５×５）、１９〜２３…伝送装置、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５…入力端子、ＰI1，ＰI2，ＰI3，ＰI4，ＰI5…入力ポート、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５…出力端子、ＰO1，ＰO2，ＰO3，ＰO4，ＰO5…出力ポート、λ１，λ２，λ３，λ４，λ５…光波長、ＪP（ＪP1〜ＪP4）…入力ポート情報、ＬI…入力光、ＬO…出力光、ＲE，ＲE1（Ｉ１）〜ＲE1（Ｉ４）…接続要求信号、ＪC…波長対応クロスコネクト情報、ＳD…デコード信号、ＥS（ＥS1〜ＥS4）…電気信号、ＳT（ＳT1〜ＳT4）…停止信号、ＨO…判定信号。

Claims (7)

1. 複数の入力ポート、複数の出力ポートを備え、前記入力ポートからの入力光を前記出力ポートから出力する光マトリクススイッチと、光経路決定部とからなり、入力された光信号の経路を設定する光スイッチにおいて、
   前記光経路決定部は、
   前記光マトリクススイッチスイッチの出力ポートごとに、当該出力ポートと前記複数の入力ポートのいずれかとの間に光信号の経路を設定する複数の接続要求調停部と、
   それぞれ波長の異なる複数の入力光をそれぞれ２分岐し、分岐された一方の入力光を前記光マトリクススイッチのそれぞれ異なる前記入力ポートに供給するとともに、他方の入力光をそれぞれ異なる波長フィルタに供給する複数の光カプラと、
   前記光カプラからの入力光を入力され、それぞれ異なる波長を出力する複数のポートの１つから出力する複数の前記波長フィルタと、
   前記波長フィルタのポートにそれぞれ接続され、前記ポートからの光信号を光−電気変換して電気信号を発生する複数のフォトダイオードと、
   前記複数のフォトダイオードのうち、いずれのフォトダイオードから電気信号を受信したかに応じて前記光信号の波長を判定し、当該判定した波長に応じて前記複数の接続要求調停部のいずれかに、当該接続要求調停部が受け持つ前記出力ポートと、前記光カプラにより分岐される以前に前記受信した電気信号と一体であった光信号が前記光カプラにより分岐された後で供給された前記光マトリクススイッチの入力ポートとの間を接続することを要求する接続要求信号を出力する接続要求送信部と、からなり、
   前記接続要求調停部は、前記複数の接続要求送信部から前記接続要求信号を受信した場合に、１つの前記接続要求信号を選択して、当該選択した接続要求信号が要求する入力ポートとの間に光信号の経路を設定することを特徴とする光スイッチ。
2. 前記光経路決定部は、波長対応クロスコネクト情報を出力し、前記接続要求送信手段に波長毎に接続要求信号の出力先を設定し、かつ波長対応クロスコネクト情報の変更設定を可能とするクロスコネクト制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
3. 前記光経路決定部は、前記光マトリクススイッチの任意の前記入力ポートから入力された光入力を前記光マトリクススイッチの任意の前記出力ポートから出力することを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
4. 前記光スイッチは、多段に接続し、メッシュネットワークへの適用を可能とすることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の光スイッチ。
5. 光スイッチの光経路制御方法であって、
   それぞれ波長の異なる複数の入力光をそれぞれ２分岐し、２分岐した一方の入力光を光マトリクススイッチの異なる入力ポートにそれぞれ供給するステップＳ１と、
   ２分岐した他方の入力光をそれぞれ波長フィルタに通して分光するステップ２と、
   分光された光信号を光−電変換し、いずれの波長フィルタのポートからの電気信号を受信したかによって、前記他方の入力光それぞれの波長を判定するステップＳ３と、
   前記判定した波長に応じて、当該波長の光信号を出力すべき前記光マトリクススイッチの出力ポートと、前記分岐される以前に前記受信した電気信号と一体であった光信号が前記分岐された後で供給された前記光マトリクススイッチの入力ポートとの間を接続することを要求する接続要求信号を送信するステップＳ４と、
   前記接続要求信号を受信し、対応した入カポート情報を光マトリクススイッチに提供するステップＳ５と、
   入力ポート情報に基づいて光マトリクススイッチの入カポートと前記出力ポートを光学的に接続し、入力光を透過するステップＳ６と、
   を備えたことを特徴とする光スイッチの光経路制御方法。
6. 前記ステップＳ１において、
   波長対応クロスコネクト情報に基づいて接続要求信号を設定し、変更するサブステップＳＵＢ１を備えたことを特徴とする請求項５記載の光スイッチの光経路制御方法。
7. 前記ステップＳ５において、
   先着の接続要求信号を有効とし、他の接続要求信号を抑制するサブステップＳＵＢ２を備えたことを特徴とする請求項５記載の光スイッチの光経路制御方法。

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