JP5722253B2 - Optical packet switch device and signal processing method - Google Patents
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Description
本発明は、光信号に情報を付加した信号である光パケット信号の経路を切り替える光パケットスイッチ装置および信号処理方法に関する。 The present invention relates to an optical packet switching device and a signal processing method for switching a path of an optical packet signal that is a signal obtained by adding information to an optical signal.
2×2スイッチを多段接続し、各スイッチで光信号のON/OFFを行うことでマルチキャスト制御を実現可能な、ブロードキャスト&セレクト型の光パケットスイッチが提案されている(特許文献1参照)。 There has been proposed a broadcast & select type optical packet switch in which 2 × 2 switches are connected in multiple stages and multicast control can be realized by ON / OFF of an optical signal by each switch (see Patent Document 1).
しかし、ブロードキャスト&セレクト型の光パケットスイッチは、Nの2乗に比例して制御端子数が増えるため、スイッチ制御を行うドライバの制御が複雑となり、多くのハードリソースを必要とする問題があった。 However, since the number of control terminals increases in proportion to the square of N, the broadcast & select type optical packet switch has a problem that the control of the driver that performs the switch control becomes complicated and requires many hardware resources. .
これに対して、複数の波長可変光源と波長合分波器を利用して、ポートごとに波長を割り当て、多元接続する波長選択型の光スイッチが提案されている(特許文献2参照)。 On the other hand, a wavelength selection type optical switch has been proposed in which a plurality of wavelength variable light sources and wavelength multiplexers / demultiplexers are used to assign wavelengths to each port and perform multiple connection (see Patent Document 2).
このように、波長選択型光スイッチは、複数の波長可変光源が送信する各光信号の波長を切り替えることで、各光信号が出力されるポートを切り替えることができる。この波長スイッチを用いてマルチキャスト制御を行えば、制御端子数の少ないN×Nの大規模な光パケットスイッチを実現可能と考えられる。 As described above, the wavelength selective optical switch can switch the port from which each optical signal is output by switching the wavelength of each optical signal transmitted by the plurality of wavelength variable light sources. If multicast control is performed using this wavelength switch, it is considered that an N × N large-scale optical packet switch with a small number of control terminals can be realized.
例えば、N×N波長フィルタを2つ用いて外部変調器における多波長一括変調により、波長スイッチを用いたマルチキャスト制御が可能となる。図9は関連する光パケットスイッチ装置の一例を示すブロック図である。図9に示すように、光パケットスイッチ装置は、N個の波長可変光源90から入力される光信号を合波するN×N波長フィルタ91と、N×N波長フィルタ91から入力される光信号を変調して出力する変調器95−1〜95−Nと、変調器95−1〜95−Nから入力される光信号を分波してN個の出力ポートから出力するN×N波長フィルタ93とを有する。
For example, multicast control using a wavelength switch can be performed by multi-wavelength batch modulation in an external modulator using two N × N wavelength filters. FIG. 9 is a block diagram showing an example of a related optical packet switch device. As shown in FIG. 9, the optical packet switch device includes an N ×
図9に示した光パケットスイッチ装置では、1つの変調器にマルチキャストポート数分の光源の出力パワーが集中してしまうので、波長多重時のパワーが変調器の最大受光感度以下になるようにマルチキャスト数が制限される。そのため、変調器での最大受光感度に依存せずにマルチキャスト数を増やすことができないという問題がある。 In the optical packet switching device shown in FIG. 9, since the output power of the light source for the number of multicast ports is concentrated on one modulator, multicast is performed so that the power at the time of wavelength multiplexing is less than the maximum light receiving sensitivity of the modulator. The number is limited. Therefore, there is a problem that the number of multicasts cannot be increased without depending on the maximum light receiving sensitivity in the modulator.
一方、変調器の後段に光アンプを設け、光源の出力パワーを下げることで、上記の課題を解決することも可能であるが、光アンプによりSN比(signal- to- noise ratio)が悪化し、受光器においてエラー発生率が高くなってしまう。 On the other hand, it is possible to solve the above problem by providing an optical amplifier after the modulator and lowering the output power of the light source, but the signal-to-noise ratio (SNR) deteriorates due to the optical amplifier. The error rate in the light receiver becomes high.
本発明は上述したような技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、変調器の最大受光感度に依存することなくマルチキャスト数を増加させることを可能にした光パケットスイッチ装置および信号処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the technology, and an optical packet switch device and a signal which can increase the number of multicasts without depending on the maximum light receiving sensitivity of the modulator. An object is to provide a processing method.
上記目的を達成するための本発明の光パケットスイッチ装置は、
NおよびMを2以上の自然数としたとき、MとNの乗算であるMN個の変調器と、
MN個の前記変調器の入力側に接続され、N個以下の入力ポート毎に入力されるN波長の光信号を波長に対応して、同じ変調信号が入力されるM個の前記変調器に出力するN入力MN出力の第1の波長フィルタと、
MN個の前記変調器の出力側に接続され、前記M個の変調器から入力される光信号を波長に対応してN個以下の出力ポートに分岐して出力するMN入力N出力の第2の波長フィルタと、
を有する構成である。
In order to achieve the above object, an optical packet switching device of the present invention comprises:
When N and M are natural numbers of 2 or more, MN modulators that are multiplications of M and N;
An optical signal of N wavelengths that is connected to the input side of the MN number of modulators and is input to each of the N or less input ports corresponding to the wavelength is connected to the M number of modulators to which the same modulation signal is input. A first wavelength filter with an N input MN output to output;
A second MN input N output that is connected to the output side of the MN modulators and branches and outputs an optical signal input from the M modulators to N or less output ports corresponding to the wavelength. A wavelength filter of
It is the structure which has.
また、本発明の信号処理方法は、光パケットスイッチ装置による信号処理方法であって、
NおよびMを2以上の自然数としたとき、MとNの乗算であるMN個の変調器の入力側において、N個以下の入力ポート毎に入力されるN波長の光信号を波長に対応して、同じ変調信号が入力されるM個の前記変調器に出力するN入力MN出力の第1のルーティングを行い、
MN個の前記変調器の出力側において、前記M個の変調器から入力される光信号を波長に対応してN個以下の出力ポートに分岐して出力するMN入力N出力の第2のルーティングを行うものである。
The signal processing method of the present invention is a signal processing method by an optical packet switch device,
When N and M are natural numbers greater than or equal to 2 , on the input side of MN modulators, which is a multiplication of M and N, N wavelength optical signals input to each of N or less input ports correspond to the wavelengths. Performing first routing of N input MN outputs to be output to the M modulators to which the same modulation signal is input,
On the output side of the MN modulators, the second routing of the MN input N output for branching and outputting the optical signals input from the M modulators to N or less output ports corresponding to the wavelength Is to do .
本発明によれば、多波長一括変調により光マルチキャストを行う場合に、変調器での最大受光感度に依存することなく、マルチキャスト数を増加させることができる。 According to the present invention, when optical multicast is performed by multi-wavelength batch modulation, the number of multicasts can be increased without depending on the maximum light receiving sensitivity in the modulator.
本実施形態の光パケットスイッチ装置の構成を説明する。以下では、NおよびMを2以上の自然数とし、MとNの乗算を「MN」と表記する。また、XおよびYを1以上の任意の自然数としたとき、X入力Y出力の波長フィルタを「X×Y波長フィルタ」と表記する。 The configuration of the optical packet switch device of this embodiment will be described. Hereinafter, N and M are natural numbers of 2 or more, and multiplication of M and N is expressed as “MN”. Further, when X and Y are arbitrary natural numbers of 1 or more, a wavelength filter of X input Y output is expressed as “X × Y wavelength filter”.
図1は本実施形態の光パケットスイッチ装置の構成例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optical packet switch device according to the present embodiment.
図1に示すように、光パケットスイッチ装置は、N個の入力ポートを備え、入力ポート毎に入力されるN種の波長の光信号を波長に対応してMN個の出力ポートから出力するN×MN波長フィルタ1と、N×MN波長フィルタ1のMN個の出力ポートに接続される変調器5−1−1〜5−1−M、・・・、5−N−1〜5−N−Mと、MN個の変調器の出力側に接続され、MN個の変調器から受信する光信号を波長に対応してN個以下の出力ポートに分岐して出力するMN×N波長フィルタ3とを有する構成である。ただし、M、Nは2以上の自然数である。
As shown in FIG. 1, the optical packet switch device includes N input ports, and outputs N types of optical signals input to each input port from MN output ports corresponding to the wavelengths. ×
本実施形態によれば、N個の入力ポートのうち、1つの入力ポートに対してM個の変調器が設けられているため、1つの変調器に集中する光源のパワーを1/Mに分散させることが可能となる。そのため、N入力×N出力の光マルチキャストを行う波長スイッチを用いて、多波長一括変調により光マルチキャストを行う場合に、変調器での最大受光感度に依存することなく、マルチキャスト数を増加させることが可能となる。
以下に、本実施形態の光パケットスイッチ装置の実施例を説明する。
According to the present embodiment, since M modulators are provided for one input port among the N input ports, the power of the light source concentrated on one modulator is distributed to 1 / M. It becomes possible to make it. Therefore, when performing optical multicasting by multi-wavelength batch modulation using a wavelength switch that performs optical multicasting of N inputs × N outputs, the number of multicasts can be increased without depending on the maximum light receiving sensitivity at the modulator. It becomes possible.
Examples of the optical packet switch device according to this embodiment will be described below.
本実施例は、N入力N出力の波長スイッチにおいて、多波長一括変調によりブロードキャスト/マルチキャストを行う場合である。本実施例では、上述したMの値がM=2の場合で説明する。 The present embodiment is a case where broadcast / multicast is performed by multi-wavelength batch modulation in an N input N output wavelength switch. In this embodiment, the case where the value of M described above is M = 2 will be described.
本実施例の光パケットスイッチ装置の構成を説明する。図2は本実施例の光パケットスイッチ装置の構成例を示すブロック図である。 The configuration of the optical packet switch device of this embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the optical packet switch device of the present embodiment.
図2に示すように、光パケットスイッチ装置は、N×2N波長フィルタ11と、2N個の変調器15−1a〜15−Na、15−1b〜15−Nbと、2N×N波長フィルタ13とを有する。2N×N波長フィルタ13の出力ポートOUT1〜OUTNは、N波長で波長周回性を有する波長スイッチシステムに接続されている。本実施例では、N×2N波長フィルタ11における1つの入力ポートに対して、2個の変調器が設けられている構成である。
As shown in FIG. 2, the optical packet switching device includes an N ×
N×2N波長フィルタ11の入力側には、N種の波長の光信号を出力する、N個の波長可変光源51−1〜51−Nのそれぞれが別々の入力ポートを介して接続されている。本実施例では、説明の便宜上、Nを偶数とする。図3は波長可変光源が発生する光信号についての波長帯の一例を示す表である。
On the input side of the N ×
図3では、波長可変光源51−1〜51−Nに対応して、発生する光信号の必要な波長帯を示している。波長可変光源51−1〜51−N/2を第1のグループとし、波長可変光源51−N/2+1〜51−Nを第2のグループとすると、同じグループ内では波長可変光源毎に発生する光信号の波長帯が異なっているが、グループ間では、光信号の波長帯が共通している。 FIG. 3 shows a necessary wavelength band of the generated optical signal corresponding to the variable wavelength light sources 51-1 to 51-N. If the wavelength tunable light sources 51-1 to 51-N / 2 are defined as the first group and the wavelength tunable light sources 51-N / 2 + 1 to 51-N are defined as the second group, they are generated for each wavelength tunable light source within the same group. Although the wavelength band of the optical signal is different, the wavelength band of the optical signal is common among the groups.
Mは、(波長可変光源51−1〜51−Nの出力パワーの合計÷変調器での最大受光感度)で算出される値から小数点以下を無視した値であることが望ましい。 M is preferably a value obtained by ignoring the decimal part from the value calculated by (the total output power of the wavelength tunable light sources 51-1 to 51-N divided by the maximum light receiving sensitivity of the modulator).
k=1〜Nとすると、カプラ41−kが変調器15−ka、15−kbに接続されている。外部から変調信号がカプラ41−kを介して変調器15a−ka、15−kbに入力される。 When k = 1 to N, the coupler 41-k is connected to the modulators 15-ka and 15-kb. A modulation signal is input from the outside to the modulators 15a-ka and 15-kb via the coupler 41-k.
変調器15−ka、15−kbのそれぞれは、カプラ41−kを介して入力される変調信号にしたがって、N×2N波長フィルタ11から入力される光信号の強度および位相等のうち、少なくとも1つを変調して2N×N波長フィルタ13に出力する。変調器15−kaが上記第1のグループに対応し、変調器15−kbが上記第2のグループに対応している。変調器15−kaの出力ポートが2N×N波長フィルタ13の入力ポートINkaに接続され、変調器15−kbの出力ポートが2N×N波長フィルタ13の入力ポートINkbに接続されている。以下では、入力ポートIN1a〜INNaを上位ポートと称し、入力ポートIN1b〜INNbを下位ポートと称する。
Each of the modulators 15-ka and 15-kb includes at least one of the intensity and phase of the optical signal input from the N ×
N×2N波長フィルタ11および2N×N波長フィルタ13は、例えば、N入力2N出力、または2N入力N出力の周回性アレイ導波路回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)であり、入力される光信号の波長に対応して方路変更を行う。
The N ×
N×2N波長フィルタ11は、波長可変光源51−1〜51−N/2から入力される光信号を波長に対応して変調器15−1a〜15−Naを介して上位ポートIN1a〜INNaにルーティングし、波長可変光源51−N/2+1〜51−Nから入力される光信号を波長に対応して変調器15−1b〜15−Nbを介して下位ポートIN1b〜INNbにルーティングする。
The N ×
2N×N波長フィルタ13は、変調器15−1a〜15−Naから上位ポートIN1a〜INNaを介して入力される光信号を波長に対応して出力ポートOUT1〜OUTN/2にルーティングし、変調器15−1b〜15−Nbから下位ポートIN1b〜INNbを介して入力される光信号を波長に対応して出力ポートOUTN/2+1〜OUTNにルーティングする。入力ポートIN1a〜INNaおよび出力ポートOUT1〜OUTN/2が第1のグループに対応し、入力ポートIN1b〜INNbおよび出力ポートOUTN/2+1〜OUTNが第2のグループに対応している。
The 2N ×
次に、本実施例の光パケットスイッチ装置の動作を説明する。図4は本実施例の光パケットスイッチ装置の動作を説明するための図であり、図5はその動作手順を示すフローチャートである。ここでは、外部から変調信号がカプラ41−1に入力され、その変調信号にしたがって変調された光信号を出力ポートOUT1、OUTN/2、OUTN/2+1およびOUTNに4分岐して出力する場合とする。 Next, the operation of the optical packet switch device of this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the optical packet switching device of this embodiment, and FIG. 5 is a flowchart showing the operation procedure. Here, it is assumed that a modulated signal is input from the outside to the coupler 41-1, and an optical signal modulated in accordance with the modulated signal is branched into four output ports OUT1, OUTN / 2, OUTN / 2 + 1, and OUTN for output. .
波長可変光源51−1、51−N/2、51−N/2+1、51−Nのそれぞれが図3に示したようなN種の波長の光信号を出力する。N×2N波長フィルタ11は、それらの波長可変光源から入力されるN種の波長の光信号を波長に対応して2個の出力ポートにルーティングして出力する(ステップ101)。具体的には、N×2N波長フィルタ11は、波長可変光源51−1、51−N/2から入力される光信号を変調器15−1aにルーティングし、波長可変光源51−N/2+1、51−Nから入力される光信号を変調器15−1bにルーティングする。図4に示す二点鎖線で2つに分類され、上側が第1のグループに相当し、下側が第2のグループに相当する。
Each of the wavelength tunable light sources 51-1, 51-N / 2, 51-N / 2 + 1, 51-N outputs optical signals of N types of wavelengths as shown in FIG. The N ×
変調器15−1a、15−1bのそれぞれは、カプラ41−1を介して入力される変調信号にしたがって、N×2N波長フィルタ11から入力される光信号を変調して2N×N波長フィルタ13の入力ポートIN1a、IN1bに出力する(ステップ102)。
Each of the modulators 15-1 a and 15-1 b modulates the optical signal input from the N ×
2N×N波長フィルタ13は、変調後の光信号が変調器15−1aから入力ポートIN1aを介して入力されると、それらの光信号を出力ポートOUT1および出力ポートOUTN/2にルーティングして出力する。また、2N×N波長フィルタ13は、変調後の光信号が変調器15−1bから入力ポートIN1bを介して入力されると、それらの光信号を出力ポートOUTN/2+1および出力ポートOUTNにルーティングして出力する(ステップ103)。
When the modulated optical signal is input from the modulator 15-1a via the input port IN1a, the 2N ×
図4では、波長可変光源51−1からN×2N波長フィルタ11に入力された光信号が変調器15−1aを経由して2N×N波長フィルタ13の出力ポートOUT1から出力される経路と、波長可変光源51−N/2からN×2N波長フィルタ11に入力された光信号が変調器15−1aを経由して2N×N波長フィルタ13の出力ポートOUTN/2から出力される経路を破線で示している。
In FIG. 4, a path through which an optical signal input from the wavelength tunable light source 51-1 to the N ×
また、図4において、波長可変光源51−N/2+1からN×2N波長フィルタ11に入力された光信号が変調器15−1bを経由して2N×N波長フィルタ13の出力ポートOUTN/2+1から出力される経路と、波長可変光源51−NからN×2N波長フィルタ11に入力された光信号が変調器15−1bを経由して2N×N波長フィルタ13の出力ポートOUTNから出力される経路を一点鎖線で示している。
In FIG. 4, an optical signal input from the wavelength tunable light source 51-N / 2 + 1 to the N ×
複数の波長可変光源がグループ間で、光信号の波長帯が共通しており、また、カプラ41−1で分配された同じ変調信号が変調器15−1a、15−1bに入力されることで、変調器15−1aで変調された光信号が出力ポートOUT1および出力ポートOUTN/2に分岐して出力され、これらに対応する、変調器15−1aで変調された光信号が出力ポートOUT1および出力ポートOUTN/2に分岐して出力される。 Multiple wavelength tunable light sources share the same optical signal wavelength band, and the same modulated signal distributed by the coupler 41-1 is input to the modulators 15-1a and 15-1b. The optical signal modulated by the modulator 15-1a is branched and output to the output port OUT1 and the output port OUTN / 2, and the corresponding optical signal modulated by the modulator 15-1a is output to the output port OUT1 and The output is branched to the output port OUTN / 2.
本実施例では、N個の波長可変光源51−1〜51−Nを2つのグループに分類し、第1のグループとなる波長可変光源51−1〜51−N/2から入力される光信号を変調器15−1a〜15−Naで変調させ、第2のグループとなる波長可変光源51−N/2+1〜51−Nから入力される光信号を変調器15−1b〜15−Nbで変調させることで、1つの変調器に集中する光源のパワーを分散させることが可能となる。N×N波長フィルタと変調器を用いた波長スイッチにおいて、波長スイッチの対象性と多波長一括変調を利用することで、変調器の最大受光感度に依存することなく、マルチキャスト数を増加させることができる。 In the present embodiment, the N wavelength variable light sources 51-1 to 51-N are classified into two groups, and optical signals input from the wavelength variable light sources 51-1 to 51-N / 2 as the first group. Are modulated by the modulators 15-1a to 15-Na, and optical signals input from the variable wavelength light sources 51-N / 2 + 1 to 51-N as the second group are modulated by the modulators 15-1b to 15-Nb. By doing so, it becomes possible to disperse the power of the light source concentrated on one modulator. In a wavelength switch using an N × N wavelength filter and a modulator, the number of multicasts can be increased without depending on the maximum light receiving sensitivity of the modulator by using the target of the wavelength switch and multi-wavelength batch modulation. it can.
本実施例も、N入力N出力の波長スイッチにおいて、多波長一括変調によりブロードキャスト/マルチキャストを行う場合であるが、実施例1とは異なる方法である。本実施例においても、M=2の場合で説明する。 This embodiment is also a case where broadcast / multicast is performed by multi-wavelength collective modulation in an N-input / N-output wavelength switch, but this is a different method from the first embodiment. Also in this embodiment, the case where M = 2 is described.
本実施例の光パケットスイッチ装置の構成を説明する。図6は本実施例の光パケットスイッチ装置の構成例を示すブロック図である。 The configuration of the optical packet switch device of this embodiment will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the optical packet switch device of the present embodiment.
図6に示すように、光パケットスイッチ装置は、N×2N波長フィルタ21と、2N個の変調器15−1a〜15−Na、15−1b〜15−Nbと、2N×N波長フィルタ23とを有する。2N×N波長フィルタ23の出力ポートOUT1〜OUTNは、N波長で波長周回性を有する波長スイッチシステムに接続されている。本実施例でも、N×2N波長フィルタ21における1つの入力ポートに対して、2個の変調器が設けられているが、光信号のルーティングの方法が実施例1と異なる。
As shown in FIG. 6, the optical packet switch device includes an N ×
N×2N波長フィルタ21の入力側には、N種の波長の光信号を出力する、N個の波長可変光源51−1〜51−Nのそれぞれが別々の入力ポートを介して接続されている。本実施例でも、Nを偶数とする。図7は波長可変光源が発生する光信号についての波長帯の一例を示す表である。 On the input side of the N × 2N wavelength filter 21, N variable wavelength light sources 51-1 to 51-N that output optical signals of N types of wavelengths are connected via separate input ports. . Also in this embodiment, N is an even number. FIG. 7 is a table showing an example of a wavelength band for an optical signal generated by a wavelength tunable light source.
図7では、波長可変光源51−1〜51−Nに対応して、発生する光信号の必要な波長帯を示している。波長可変光源51−1〜51−N/2を第1のグループとし、波長可変光源51−N/2+1〜51−Nを第2のグループとすると、同じグループ内では波長可変光源毎に発生する光信号の波長の種類が共通しているが、グループ間で比較すると、光信号の波長の種類が異なっている。 FIG. 7 shows a necessary wavelength band of the generated optical signal corresponding to the wavelength variable light sources 51-1 to 51-N. If the wavelength tunable light sources 51-1 to 51-N / 2 are defined as the first group and the wavelength tunable light sources 51-N / 2 + 1 to 51-N are defined as the second group, they are generated for each wavelength tunable light source within the same group. Although the types of wavelengths of optical signals are common, the types of wavelengths of optical signals are different when compared between groups.
Mは、(波長可変光源51−1〜51−Nの出力パワーの合計÷変調器での最大受光感度)で算出される値から小数点以下を無視した値であることが望ましい。 M is preferably a value obtained by ignoring the decimal part from the value calculated by (the total output power of the wavelength tunable light sources 51-1 to 51-N divided by the maximum light receiving sensitivity of the modulator).
k=1〜Nとすると、実施例1と同様に、カプラ41−kが変調器15−ka、15−kbに接続されている。外部から変調信号がカプラ41−kを介して変調器15a−ka、15−kbに入力される。 When k = 1 to N, the coupler 41-k is connected to the modulators 15-ka and 15-kb as in the first embodiment. A modulation signal is input from the outside to the modulators 15a-ka and 15-kb via the coupler 41-k.
変調器15−ka、15−kbのそれぞれは、カプラ41−kを介して入力される変調信号にしたがって、N×2N波長フィルタ21から入力される光信号の強度および位相等のうち、少なくとも1つを変調して2N×N波長フィルタ23に出力する。変調器15−ka、15−kbの出力ポートが2N×N波長フィルタ23の入力ポートINkに接続されている。本実施例では、変調器15−ka、15−kbが隣接して設けられているが、変調器15−kaが上記第1のグループに対応し、変調器15−kbが上記第2のグループに対応している。
Each of the modulators 15-ka and 15-kb includes at least one of the intensity and phase of the optical signal input from the N × 2N wavelength filter 21 according to the modulation signal input via the coupler 41-k. Are modulated and output to the 2N ×
N×2N波長フィルタ21および2N×N波長フィルタ23は、例えば、N入力2N出力、または2N入力N出力の周回性アレイ導波路回折格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)であり、入力される光信号の波長に対応して方路変更を行う。
The N × 2N wavelength filter 21 and the 2N ×
N×2N波長フィルタ21は、波長可変光源51−1〜51−N/2から入力される光信号を波長に対応して変調器15−1a〜15−Naを介して入力ポートIN1〜INNにルーティングし、波長可変光源51−N/2+1〜51−Nから入力される光信号を波長に対応して変調器15−1b〜15−Nbを介して入力ポートIN1〜INNにルーティングする。 The N × 2N wavelength filter 21 sends optical signals input from the wavelength tunable light sources 51-1 to 51-N / 2 to the input ports IN1 to INN via the modulators 15-1a to 15-Na corresponding to the wavelengths. The optical signals input from the wavelength tunable light sources 51-N / 2 + 1 to 51-N are routed to the input ports IN1 to INN via the modulators 15-1b to 15-Nb corresponding to the wavelengths.
2N×N波長フィルタ23は、変調器15−1a〜15−Naから入力ポートIN1〜INNを介して入力される光信号を波長に対応して出力ポートOUT1〜OUTN/2(不図示)にルーティングし、変調器15−1b〜15−Nbから入力ポートIN1〜INNを介して入力される光信号を波長に対応して出力ポートOUTN/2+1(不図示)〜OUTNにルーティングする。
The 2N ×
次に、本実施例の光パケットスイッチ装置の動作を説明する。図8は本実施例の光パケットスイッチ装置の動作を説明するための図である。ここでは、外部から変調信号がカプラ41−Nに入力され、その変調信号にしたがって変調された光信号を出力ポートOUT1および出力ポートOUTNに2分岐して出力する場合とする。 Next, the operation of the optical packet switch device of this embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the optical packet switch device according to the present embodiment. Here, it is assumed that a modulated signal is input from the outside to the coupler 41-N, and an optical signal modulated according to the modulated signal is branched into an output port OUT1 and an output port OUTN and output.
波長可変光源51−1、51−Nのそれぞれが図7に示したようなN種の波長の光信号を出力する。N×2N波長フィルタ21は、波長可変光源51−1から入力される光信号を変調器15−1aにルーティングし、波長可変光源51−Nから入力される光信号を変調器15−1bにルーティングする。 Each of the wavelength tunable light sources 51-1 and 51-N outputs optical signals having N wavelengths as shown in FIG. The N × 2N wavelength filter 21 routes the optical signal input from the wavelength tunable light source 51-1 to the modulator 15-1a, and routes the optical signal input from the wavelength tunable light source 51-N to the modulator 15-1b. To do.
変調器15−1a、15−1bのそれぞれは、カプラ41−1を介して入力される変調信号にしたがって、N×2N波長フィルタ21から入力される光信号を変調して2N×N波長フィルタ23の入力ポートIN1に出力する。
Each of the modulators 15-1a and 15-1b modulates the optical signal input from the N × 2N wavelength filter 21 in accordance with the modulation signal input via the coupler 41-1, and 2N ×
2N×N波長フィルタ23は、変調後の光信号が変調器15−1aから入力ポートIN1を介して入力されると、それらの光信号を出力ポートOUT1にルーティングして出力する。また、2N×N波長フィルタ23は、変調後の光信号が変調器15−1bから入力ポートIN1を介して入力されると、それらの光信号を出力ポートOUTNにルーティングして出力する。
When the modulated optical signal is input from the modulator 15-1a via the input port IN1, the 2N ×
図8には、波長可変光源51−1からN×2N波長フィルタ21に入力された光信号が変調器15−1aを経由して2N×N波長フィルタ23の出力ポートOUT1から出力される経路を破線で示している。また、波長可変光源51−NからN×2N波長フィルタ21に入力された光信号が変調器15−1bを経由して2N×N波長フィルタ23の出力ポートOUTNから出力される経路を一点鎖線で示している。
FIG. 8 shows a path through which an optical signal input from the wavelength tunable light source 51-1 to the N × 2N wavelength filter 21 is output from the output port OUT1 of the 2N ×
複数の波長可変光源がグループ間で、光信号の波長の種類が異なっており、また、カプラ41−1で分配された同じ変調信号が変調器15−1a、15−1bのそれぞれに入力されることで、波長の種類は異なるが、変調器15−1a、15−1bで同じように変調された光信号が出力ポートOUT1および出力ポートOUTNに分岐して出力される。 Multiple wavelength tunable light sources have different types of wavelengths of optical signals between groups, and the same modulation signal distributed by the coupler 41-1 is input to each of the modulators 15-1a and 15-1b. Thus, although the types of wavelengths are different, the optical signals modulated in the same way by the modulators 15-1a and 15-1b are branched and output to the output port OUT1 and the output port OUTN.
本実施例では、N個の波長可変光源51−1〜51−Nを2つのグループに分類し、第1のグループとなる波長可変光源51−1〜51−N/2から入力される光信号を変調器15−1a〜15−Naで変調させ、第2のグループとなる波長可変光源51−N/2+1〜51−Nから入力される光信号を変調器15−1b〜15−Nbで変調させることで、1つの変調器に集中する光源のパワーを分散させることが可能となる。N×N波長フィルタと変調器を用いた波長スイッチにおいて、波長スイッチの対象性と多波長一括変調を利用することで、変調器の最大受光感度に依存することなく、マルチキャスト数を増加させることができる。 In the present embodiment, the N wavelength variable light sources 51-1 to 51-N are classified into two groups, and optical signals input from the wavelength variable light sources 51-1 to 51-N / 2 as the first group. Are modulated by the modulators 15-1a to 15-Na, and optical signals input from the variable wavelength light sources 51-N / 2 + 1 to 51-N as the second group are modulated by the modulators 15-1b to 15-Nb. By doing so, it becomes possible to disperse the power of the light source concentrated on one modulator. In a wavelength switch using an N × N wavelength filter and a modulator, the number of multicasts can be increased without depending on the maximum light receiving sensitivity of the modulator by using the target of the wavelength switch and multi-wavelength batch modulation. it can.
1 N×MN波長フィルタ
3 MN×N波長フィルタ
5−1−1〜5−N−M 変調器
11、21 N×2N波長フィルタ
13、23 2N×N波長フィルタ
15−1a〜15−Na、15−1b〜15−Nb 変調器
1 N × MN wavelength filter 3 MN × N wavelength filter 5-1-1 to 5-
Claims (4)
MN個の前記変調器の入力側に接続され、N個以下の入力ポート毎に入力されるN波長の光信号を波長に対応して、同じ変調信号が入力されるM個の前記変調器に出力するN入力MN出力の第1の波長フィルタと、
MN個の前記変調器の出力側に接続され、前記M個の変調器から入力される光信号を波長に対応してN個以下の出力ポートに分岐して出力するMN入力N出力の第2の波長フィルタと、
を有する光パケットスイッチ装置。 When N and M are natural numbers of 2 or more, MN modulators that are multiplications of M and N;
An optical signal of N wavelengths that is connected to the input side of the MN number of modulators and is input to each of the N or less input ports corresponding to the wavelength is connected to the M number of modulators to which the same modulation signal is input. A first wavelength filter with an N input MN output to output;
A second MN input N output that is connected to the output side of the MN modulators and branches and outputs an optical signal input from the M modulators to N or less output ports corresponding to the wavelength. A wavelength filter of
An optical packet switching device.
前記第1の波長フィルタは、
入力側に接続されたN個の波長可変光源をM個のグループに分類し、M個のグループに対応してMN個の前記変調器を分類し、前記波長可変光源から入力される光信号を該波長可変光源と同じグループに対応する変調器に出力し、
前記第2の波長フィルタは、
前記M個のグループに対応して前記N個の出力ポートを分類し、前記変調器から入力される光信号を該変調器と同じグループに対応するN/M個以下の出力ポートに分岐して出力する、光パケットスイッチ装置。 The optical packet switch device according to claim 1,
The first wavelength filter includes:
N tunable light sources connected to the input side are classified into M groups, MN modulators are classified corresponding to the M groups, and optical signals input from the tunable light sources are classified. Output to a modulator corresponding to the same group as the wavelength tunable light source,
The second wavelength filter is:
The N output ports are classified corresponding to the M groups, and an optical signal input from the modulator is branched to N / M or less output ports corresponding to the same group as the modulator. Output optical packet switch device.
前記Mは、(前記第1の波長フィルタの入力側に接続される波長可変光源の出力パワーの合計÷前記変調器での最大受光感度)で算出される値から小数点以下を無視した値である、光パケットスイッチ装置。 The optical packet switch device according to claim 1 or 2,
The M is a value obtained by ignoring the decimal part from a value calculated by (total output power of wavelength variable light sources connected to the input side of the first wavelength filter / maximum light receiving sensitivity of the modulator). Optical packet switch device.
NおよびMを2以上の自然数としたとき、MとNの乗算であるMN個の変調器の入力側において、N個以下の入力ポート毎に入力されるN波長の光信号を波長に対応して、同じ変調信号が入力されるM個の前記変調器に出力するN入力MN出力の第1のルーティングを行い、
MN個の前記変調器の出力側において、前記M個の変調器から入力される光信号を波長に対応してN個以下の出力ポートに分岐して出力するMN入力N出力の第2のルーティングを行う、信号処理方法。 A signal processing method by an optical packet switch device,
When N and M are natural numbers greater than or equal to 2 , on the input side of MN modulators, which is a multiplication of M and N, N wavelength optical signals input to each of N or less input ports correspond to the wavelengths. Performing first routing of N input MN outputs to be output to the M modulators to which the same modulation signal is input,
On the output side of the MN modulators, the second routing of the MN input N output for branching and outputting the optical signals input from the M modulators to N or less output ports corresponding to the wavelength A signal processing method.
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