JP6434861B2 - 光クロスコネクト装置及び光モジュール - Google Patents
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Description
OXC8は、NNI(Network Node Interface)機能部81−1〜81−M、85−1〜85−Mと、光スイッチ機能部82と、UNI(User Network Interface)機能部86とを備える。なお、以降の記載において、符号81−1〜81−Mを81−1〜Mと表記し、符号85−1〜85−Mを85−1〜Mと表記する。本明細書において「−」を含む他の符号も同様の表現とする。また、OXC8は、特定の方向へ接続される光ファイバ3を含むM本の入力方路301−1〜MおよびM本の出力方路302−1〜Mと接続されている。
そして、そのような波長衝突を回避するために、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生しないようにする機能(以下、contentionless機能という)を有した光クロスコネクト装置が提案されている(例えば、非特許文献2を参照。)。ここで、非特許文献2に記載のAdd/Drop機能部の技術を、図15に示すAdd/Drop機能部84に適用した場合を考える。図18は、contentionless機能を実現するAdd/Drop機能部の第1の構成例を示す図である。
図19に示すように、Add/Drop機能部84bは、波長衝突が発生しない光学系の構成を有する、入力ポートM個、出力ポートN1個のWSSであるM×N1 コンテンションレス WSS84b1と、入力ポートN1個、出力ポートM個のWSSであるN1×M コンテンションレス WSS84b2とを備える。M×N1 コンテンションレス WSS84b1の入力ポートは、入力側のWSSから取り出したWDM信号が入力される。N1×M コンテンションレス WSS84b2の出力ポートは、出力側のWSSと接続される。
(第1〜第6の実施形態に共通の構成)
図1は、本実施形態における光ネットワークの概略を示す図である。図1に示す光ネットワーク1において、図14に示した従来の光ネットワーク7と比較して異なる部分は、図14のOXC8と異なる構成を有する光クロスコネクト装置であるOXC2を備える点であり、同一符号を付しているその他の構成は、同じものであるので、説明を省略する。
図2に示すOXC2において、図15に示した従来のOXC8と比較して異なる部分は、光スイッチ機能部21が、Add/Drop機能部22を備える点であり、同一符号を付しているその他の構成は同じものであるので、説明を省略する。光スイッチ機能部21は、WXC機能部83と、Add/Drop機能部22とを備える。
図3に示す光スイッチ機能部21は、3本の入出力方路(M=3)に対応する場合の構成例を示すものである。WXC機能部83は、入力ポート1個、出力ポートL個の1×L WSS831−1〜3と、入力ポートL個、出力ポート1個のL×1 WSS832−1〜3とを備える。WXC機能部83は、NNI機能部81−1〜Mから入力されたWDM信号を、出力方路302−1〜Mに対応して設置されるL×1 WSS832−1〜3のいずれか、又は、Drop側光モジュール22aへ分岐する処理を行う。なお、各1×L WSS831−1〜3の少なくとも一つを、L個の出力ポートを持つ光カプラである1×L光カプラに置き換えてもよい。なお、置き換える光カプラの入出力ポートの数は、置き換える対象のWSSの入出力ポートの数と同一とすることが好ましい。
Drop側光モジュール22aは、1×L WSS831−1〜3から出力されたWDM信号を受信し、UNI機能部86の所望のトランスポンダへ出力する。Add側光モジュール22bは、UNI機能部86のトランスポンダから入力されたWDM信号(単一波長を含む)を、所望の出力方路に対応するL×1 WSS832−1〜3のいずれかへ出力する。
まず、光スイッチ機能部21における取り出しに関する動作について説明する。各入力方路301−1〜Mに対応するNNI機能部81−1〜Mから入力されたWDM信号は、入力側のWSSである1×L WSS831−1〜3によって波長ごとに分波される。1×L WSS831−1〜3は、分波した光信号を、切り替え先の方路又は取り出し先に対応する出力ポート毎に合波してWDM信号を生成し、出力する。このように分岐されたWDM信号は、各方路に対応する出力側のWSSであるL×1 WSS832−1〜3のいずれか、又は、取り出し先に対応するDrop側光モジュール22aのM×N WSS22a−1〜Kのいずれかへ出力される。Drop側光モジュール22aは、1×L WSS831−1〜3から受信したWDM信号を、波長ごとに分波した光信号を得て、その光信号をUNI機能部86の対応する各トランスポンダへ出力する。
Add側光モジュール22bは、UNI機能部86のトランスポンダから入力された光信号を得る。次に、Add側光モジュール22bは、光信号を出力先に対応するL×1 WSS832−1〜3毎に合波して、合波後のWDM信号をL×1 WSS832−1〜3のいずれかに出力する。L×1 WSS832−1〜3は、1×L WSS831−1〜3より受信するWDM信号と、Add側光モジュール22bから受信するWDM信号とを多重して、NNI機能部85−1〜Mへ出力する。
まず、複数のM×N WSSを集積する光モジュールの第1の実施形態について説明する。
図4は、第1の実施形態におけるM×N WSSをK個集積したDrop側光モジュール22aの構成例を示す図である。図4では、K=3、M=1、N=2の場合のDrop側光モジュール22aの構成例を示している。
図5(a)、(b)は、M=2、N=3の場合の2×3 WSSの構成例と、2×3 WWSのスイッチ素子による光信号の制御の例を示す図である。
次に、複数のM×N WSSを集積する光モジュールの変形例について、第2の実施形態として説明する。
図6は、第2の実施形態における複数のM×N WSSを光モジュールとして平面光波回路を用いた構成例を示す図である。図6に示す光モジュール60は、各入力ポートからの光信号を光モジュール60の光学系に出力する、又は、光モジュール60の光学系からの光信号を出力ポートへ出力する光入出力部61と、回折格子43と、レンズ62と、スイッチ素子45とを備える。光入出力部61は、例えば、光信号の分岐や結合といった処理を行う石英系平面光波回路(PLC)等である平面光波回路を備える。
(1)入力ポートもしくは出力ポートを複数持つように光入出力部61の形状を変更している点。
(2)光入力部41−1〜3及び光出力部42−11〜32を備える構成に換えて、平面光波回路を備える構成となる点
(3)集積された各WSSに設置された複数のレンズ44−1〜3を備える構成に換えて、単一のレンズ62で複数のWSSに対応する構成となる点。
図7は、図6に示した光入出力部61の詳細な構成例を示す図である。図7に示すように、光入出力部61は、複数の入出力用の導波路を含む入出力ポート601と、それぞれがK個の入出力ポートと接続される複数個のスラブ導波部602と、アレイ導波路603と、スラブ導波路604とを備える。このK個の入出力ポートを有する複数個のスラブ導波部602は、平面光波回路で構成される。
次に、複数のM×N WSSを集積する光モジュールの変形例について、第3の実施形態として説明する。
本実施形態は、Add/Drop機能部22において、M×N WSSを複数個集積した光モジュールにおける各々のWSSのUNI機能部86側のポート数について好ましい値を示すものである。
上述した説明では、光伝送システム内の光ノードで波長衝突の発生を無視できる条件として、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率が、1/(光伝送システムに含まれる光クロスコネクト装置の数)の1/5となる閾値より小さい場合としたが、この限りではない。例えば、1/(光伝送システムに含まれる光クロスコネクト装置の数)を閾値として、その閾値よりも小さい場合という条件を用いてもよい。
次に、第4の実施形態のOXC2として、UNI機能部86とクライアント装置4との間に、WSS選択部を設ける構成について説明する。WSS選択部は、M×N WSS22a−1〜Kを集積したDrop側光モジュール22a内、又は、N×M WSS22b−1〜Kを集積したAdd側光モジュール22b内の任意のWSSとの接続を選択する機能を有する。
図10は、第4の実施形態におけるWSS選択部91、92の有無とOXC2内で波長衝突が発生する確率の関係を示すグラフである。本評価においては、WSS選択部91、92を採用せず、M×N WSS22a−1に接続されたトランスポンダ部86a―1のトランスポンダを使い切るまでM×N WSS22a−1にて光パスの割当てを行い、トランスポンダ部86a―1のトランスポンダを全て使用すると、M×N WSS22a−2に接続されたトランスポンダ部86a―2を増設し、トランスポンダ部86a―2のトランスポンダを使い切るまでM×N WSS22a−2にて光パスの割当てを行うというように、M×N WSS22a−1〜Kに接続されたトランスポンダ部を順次増設して光パスの割当てを行った場合と、WSS選択部91、92において、M×N WSS又はN×M WSSの選択をラウンドロビンに応じた順番で行った場合において、OXC2の内部で波長衝突が生じる確率の比較評価を行った。その他の、シミュレーションの設定・条件は、図8に示したグラフのシミュレーションの設定・条件と同じである。図10には、WSS選択部91、92の有無に対して、M×N WSS1台あたりのトランスポンダの数が10、20の場合の結果を記載している。点線で示した評価結果は、WSS選択部91、92を有し、M×N WSS1台あたりのトランスポンダの数を10とした場合の結果であり、破線で示した評価結果は、WSS選択部91、92を有し、M×N WSS1台あたりのトランスポンダの数を20とした場合の結果である。対して、一点鎖線で示した評価結果は、WSS選択部を有さず、M×N WSS1台あたりのトランスポンダの数を10とした場合の結果であり、実践で示した評価結果は、WSS選択部を有さず、M×N WSS1台あたりのトランスポンダの数を20とした場合の結果である。
次に、第5の実施形態のOXC2として、UNI機能部86とクライアント装置4との間に、M×N WSS22a−1〜Kを集積したDrop側光モジュール22a内、又は、N×M WSS22b−1〜Kを集積したAdd側光モジュール22b内の異なるWSSとの接続を選択するWSS選択部を設ける構成について説明する。
図11は、第5の実施形態におけるOXC2のUNI機能部86周辺の構成例を示す図である。図11に示すように、UNI機能部86とクライアント装置4との間に、Drop側光モジュール22a内の異なるM×N WSSと、1つのクライアント装置4とをそれぞれ接続するWSS選択部91aと、各クライアント装置4とAdd側光モジュール22b内の異なるN×M WSSとを接続するWSS選択部92aとを備える。
次に、第6の実施形態のOXC2として、Add/Drop機能部22とUNI機能部86との間に、WSS選択部を設ける構成について説明する。WSS選択部は、M×N WSS22a−1〜Kを集積したDrop側光モジュール22a内の任意のM×N WSSからの光信号、又は、N×M WSS22b−1〜Kを集積したAdd側光モジュール22b内の任意のN×M WSSへの光信号を選択する機能を有する。
Claims (15)
- M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積した光モジュール、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるN×M波長選択スイッチを、K個集積した光モジュール、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つとを備え、
前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、
前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第1の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第2の接続選択部を更に備える、
光クロスコネクト装置。 - M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積した光モジュール、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるN×M波長選択スイッチを、K個集積した光モジュール、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つとを備え、
前記光モジュールは、K個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、前記M×N波長選択スイッチ又は前記N×M波長選択スイッチと同等の機能を実現する構成として、前記平面光波回路をM+N個備える、
光クロスコネクト装置。 - M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積した光モジュール、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるN×M波長選択スイッチを、K個集積した光モジュール、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つとを備え、
前記光モジュールは、K個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、前記平面光波回路から出力される光信号の進行方向が、前記入出力ポートから入力された光信号ごとに互いに異なる、
光クロスコネクト装置。 - 前記光モジュールは、光信号を分波する分波器と、前記分波器で分波された光信号の反射方向を制御する光スイッチ部とのいずれか一方又は双方を、K個の波長選択スイッチで共用する、請求項1から3のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。
- 前記光モジュールは、K個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備える、請求項1又は4に記載の光クロスコネクト装置。
- 前記光モジュールは、前記M×N波長選択スイッチ又は前記N×M波長選択スイッチと同等の機能を実現する構成として、前記平面光波回路をM+N個備える、請求項5に記載の光クロスコネクト装置。
- 前記光モジュールにおいて、前記M×N波長選択スイッチ又は前記N×M波長選択スイッチのNの値は、N≦20である請求項1から6のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。
- 前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、
前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第1の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第2の接続選択部を更に備える請求項2から7のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。 - 前記変換機能部は、前記光モジュールに対応してN個の入力ポート又は出力ポートの単位で配置されており、
前記第1の接続選択部は、同一の前記単位の前記変換機能部の前記N個の出力ポートと、異なる前記クライアント装置とをそれぞれ接続し、
前記第2の接続選択部は、同一のクライアント装置からの複数の出力と、異なる前記単位の前記変換機能部の入力ポートとをそれぞれ接続する請求項8に記載の光クロスコネクト装置。 - M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積した光モジュール、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるN×M波長選択スイッチを、K個集積した光モジュール、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つと、
前記M×N波長選択スイッチと、任意の前記変換機能部の入力ポートとの光パスを接続する第3の接続選択部と、
前記変換機能部の出力ポートと、任意の前記N×M波長選択スイッチとの光パスを接続する第4の接続選択部とを備え、
前記変換機能部は、前記光モジュールに対応してN個の入力ポート又は出力ポートの単位で配置されており、
前記第3の接続選択部は、同一の前記M×N波長選択スイッチのN個の出力と、異なる前記単位の前記変換機能部のN個の入力ポートとをそれぞれ接続し、
前記第4の接続選択部は、同一の前記単位の前記変換機能部のN個の出力ポートと、異なる前記N×M波長選択スイッチとをそれぞれ接続する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。 - M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、
前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有するM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積する構成、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有するN×M波長選択スイッチを、K個集積する構成、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備え、
前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、
前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第1の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第2の接続選択部を更に備える、
光モジュール。 - M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、
前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有するM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積する構成、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有するN×M波長選択スイッチを、K個集積する構成、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備え、
K個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、
前記M×N波長選択スイッチ又は前記N×M波長選択スイッチと同等の機能を実現する構成として、前記平面光波回路をM+N個備える、
光モジュール。 - M(Mは2以上の自然数)本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、
前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、M個の入力ポートとN(Nは2以上の自然数)個の出力ポートとを有するM×N波長選択スイッチを、K(Kは2以上の自然数)個集積する構成、N個の入力ポートとM個の出力ポートを有するN×M波長選択スイッチを、K個集積する構成、及び、前記M×N波長選択スイッチと前記N×M波長選択スイッチとを合わせてK個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備え、
前記光モジュールは、K個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、前記平面光波回路から出力される光信号の進行方向が、前記入出力ポートから入力された光信号ごとに互いに異なる、
光モジュール。 - 光信号を分波する分波器と、
前記分波器で分波された光信号の反射方向を制御する光スイッチ部とを更に備え、
前記分波器及び前記光スイッチ部の少なくとも一つを、K個の波長選択スイッチで共用する、請求項11から13のいずれか一項に記載の光モジュール。 - K個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備える、請求項11から14のいずれか一項に記載の光モジュール。
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