JP7138530B2 - 光クロスコネクト装置 - Google Patents

Description

本発明は、光クロスコネクト装置に関する。

インターネットの拡大、携帯電話及びスマートフォンの普及、並びに、取り扱われるサービスの多様化及び大容量化に伴い、メトロエリアからバックボーンエリアにおける光通信ネットワークに求められる伝送容量は、増加の一途を辿っている。

光通信ネットワークでは、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）伝送技術が適用されており、１本の光ファイバ（伝送路ファイバ）に複数波長を合波して伝送することによって、大容量伝送が実現されている。また、１波長当たりの伝送速度も、１０Ｇｂｐｓ、４０Ｇｂｐｓ及び１００Ｇｂｐｓと高速化しており、１本の伝送路ファイバ当たりの重要性は、年々大きくなってきている。

光通信ネットワークにおいて各拠点（ノード）間を接続する構成には、リニア構成、
リング構成及びメッシュ構成等の形が存在する。
ここで、ある２つのノードＡ及びノードＢ間を接続している伝送路について、ノードＡからノードＢへの方向の伝送に使用している伝送路のうちの１本と、ノードＢからノードＡへの方向の伝送に使用している伝送路のうちの１本との、１対の伝送路よりなる伝送路対を、２つのノードＡ及びノードＢから見て、それぞれのノードの方路と呼ぶこととする。

リニア構成は、２つのノードが端点となるようにノードが接続されている構成である。リニア構成では、通常、２つの端点ノード間が、中継ノードを介して接続されるが、中継ノードが存在しない場合もある。
リニア構成では、端点ノードの方路数は１であり、中継ノードの方路数は２である。リニア構成では、伝送路ファイバに障害が発生した場合には、端点ノード間の通信が不可となる。

リング構成は、任意の２ノード間を接続する経路が右回りと左回りとの２経路となるようにノードが接続されている構成である。
リング構成では、全てのノードの方路数が２となる。リング構成は、片方の経路に障害が発生した場合にも、逆回りの経路を介して通信を行うＵＰＳＲ（Ｕｎｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｒｉｎｇ）方式を採用することができ、リニア構成に対してより信頼性が高い構成となっている。

メッシュ構成は、３方路以上の方路数をもつノードが含まれるようにノードが接続されている構成である。
ネットワーク構成がメッシュ構成であり、そのノードにおいて、複数方路間の信号経路の切り替えを行う機器が光クロスコネクト装置である。メッシュ構成では、多くの場合、任意の方路間を光クロスコネクト装置によって接続可能である。このため、メッシュ構成では、ある２ノード間を接続する経路は、２経路に限らず、さまざまなパターンで構築可能である。従って、メッシュ構成は、障害発生時の迂回経路を複数用意することができる。

近年、光通信ネットワークでは、大規模災害発生時等、障害が１区間だけに限らず、複数区間で発生する場合を想定する必要性が高まってきている。このため、光通信ネットワークにおいて、迂回経路を複数構築可能であるメッシュ構成がより重要視されるようになってきている。

また、ノードの地理的な位置、災害の発生頻度、人口の密度及びネットワークに求められる信頼性等に応じて、必要となる方路数は異なるため、対応可能な方路数を柔軟に変更可能な光クロスコネクト装置が有用となる。

特許文献１には、メッシュ構成を構成可能な光クロスコネクト装置が開示されている。特許文献１に記載された光クロスコネクト装置は、伝送路ファイバから増幅器を介して入力されたＷＤＭ信号をスプリッタによって分波し、各方路用、及び、そのノード内の受信器で終端するＤＲＯＰ信号用に分配する。そして、この光クロスコネクト装置は、各方路用に分波された信号及び挿入されたＡＤＤ信号を、ＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ：波長選択スイッチ）によって合波し、増幅器を介して方路に出力する。この場合、そのノードが接続可能な方路数の上限は、これらスプリッタ及びＷＳＳのポート数によって決まる。

スプリッタは、入力された光を出力ポート数分のパワーに分け、分波して出力することができるモジュールである。カプラは、双方向に使用可能なデバイスで、スプリッタと同等の機能も有し、さらに逆方向には複数ポートから入力された光を合波して出力することもできる。

ＷＳＳは、入力された光を波長毎に分け、波長毎に光経路を制御して、どのポートに出力するか、あるいはどのポートにも出力しないか、を選択することができる波長選択スイッチ機能を有するモジュールである。

ＷＳＳでは、モジュールが備えるポート数を表すために、例えば、入力が１ポート、出力が９ポートの場合等、１×９ ＷＳＳと表記することが一般的である。一般的なＷＳＳは、光学的に入出力方向を制限するものではなく、双方向に使用することができるため、例えば、１×９ ＷＳＳは、入力が９ポート、出力が１ポートのＷＳＳとしても使用することができる。その場合、９×１ ＷＳＳとも表記するが、９×１ ＷＳＳは、本質的には１×９ ＷＳＳと同一である。

また、１対のＷＳＳの機能を１つのモジュールに備えた、ツインＷＳＳ等も存在する。送信方向及び受信方向の両方にＷＳＳを使用する場合に、個別の２個のＷＳＳを使用するのではなく、１つにまとめたモジュールを使用することで、スペース及び部品点数等の点で有利となる。１対の１×９ ＷＳＳの機能を備える場合、ツイン１×９ ＷＳＳ又は２×１×９ ＷＳＳ等と表記する。１対ではない場合を、ツインに対してシングルと称する場合もある。

一般的なツインＷＳＳは、モジュール２つをそのまま１つのモジュールに内蔵するものではなく、１つのモジュール内を光学経路的に分けて構成される。例えば、ツイン１×９ ＷＳＳは、２×１８ ＷＳＳを、光学経路及び経路制御等で制限することにより構成される。

この方向性をさらに一般化したものとして、合計ポート数からそれぞれのポートをＮ側かＭ側かに、例えば光学経路及び経路制御等で振り分けて、Ｎ×Ｍ ＷＳＳ（Ｎ及びＭは、それぞれ２以上の整数）としたモジュールも存在する。本稿では、Ｎ側ポートに入力した波長はＭ側ポートから出力でき、またＭ側ポートから入力した波長はＮ側ポートには出力できるが、Ｎ側ポートから入力した波長を同じくＮ側ポートには出力できず、Ｍ側ポートから入力した波長を同じくＭ側ポートには出力できないものとして、Ｎ×Ｍ ＷＳＳを定義する。

ＷＳＳでは、ポート数が多くなるに従って、光学経路の違いによるポート毎の特性差（挿入損失及びクロストーク等）が大きくなる。例えば、シングル１×９ ＷＳＳとツイン１×９ ＷＳＳとでは、ツイン１×９ ＷＳＳの方が通常は特性差が大きくなる。合計ポート数が重要となるため、以降では、ポートの数を比較しやすいように、ツイン１×９ ＷＳＳも２×１８ ＷＳＳと表記する。

特許文献１の構成では、対応可能な最大方路数Ｍのノードでは１×Ｍ ＷＳＳが必要となり、方路数にＷＳＳの規模が比例する。

これに対して、特許文献２では、１つのＷＳＳで全ての方路に対応するのではなく、内部接続用入出力ポートから迂回させる構成として、他のＷＳＳが対応する方路にルーティングさせることで、１つのＷＳＳの規模を小さくすることが可能である。

また、特許文献２に記載されている光クロスコネクト装置は、光クロスコネクト部の構成として、分波側をカプラ、合波側をＷＳＳで構成する第１の構成、分波側をＷＳＳ、合波側をカプラで構成する第２の構成、又は、分波及び合波側両方をＷＳＳで構成する第３の構成を有する。

カプラは、波長選択スイッチ機能を持たず、損失も原理的に大きくなる。しかしながら、カプラの部品コストは、ＷＳＳと比較して数分の一と安価である。即ち、カプラと、ＷＳＳとは、それぞれメリット及びデメリットを有する。

第３の構成の場合、コストは最も大きくなるが、光クロスコネクト部の損失としては分波側及び合波側ともに一番小さい状態となる。それに対して、第１の構成及び第２の構成は、コストは小さいが、損失が大きくなるため、方路数が多くなると損失が許容できなくなってくる。また、カプラの接続先で、波長フィルタ若しくは波長選択機能、又は、その両方が必要となる場合がある。
なお、分波及び合波側両方をＷＳＳで構成する場合、前述のツインＷＳＳが使用される。ツインＷＳＳは、１つのモジュールにまとめられており、ＷＳＳ＋ＷＳＳ構成と表記することとする。

国際公開第２０１３／１８６８４２号 特開２０１４－０２７５６２号公報

特許文献１に記載されている光クロスコネクト装置では、接続可能な方路数の上限は、スプリッタ及びＷＳＳ等の部品のポート数で決まる。このため、予め想定される必要な最大方路数を決定し、最大方路数に対応可能な光クロスコネクト装置を構成及び導入する必要がある。従って、想定が外れた場合には、必要のなかった規模の構成で光クロスコネクト装置を導入することとなる可能性がある。

また、導入後に上限を超える方路数への対応が必要となった場合には、既存のハードウェアの動作を一旦停止させて、最大方路数が大きい光クロスコネクト装置に入れ替える必要が生じる。
さらに、対応可能最大方路数が異なる複数のハードウェアの開発、製造ラインの構築等が必要であり、費用の増大を招く。さらにまた、異なるハードウェアが必要となることで、部品が共通化できず、部品コストが増大する。

また、ノードによって必要となる最大方路数は異なるが、複数のハードウェアのラインアップを用意するには限界があり、多くの場合は、方路数が多いノードに最大方路数を合わせることとなるため、必要のなかった規模の構成を導入することとなる可能性が高くなる。

特許文献２に記載されている光クロスコネクト装置は、ノードの最大方路数を１個のＷＳＳ等で対応する特許文献１と比較して、スプリッタ（特許文献２では、カプラ）及びＷＳＳ等の規模を小さくすることができる。しかしながら、内部接続用入出力ポートに接続される、カプラ、ＷＳＳ等が追加で２つずつ必要となり、部品コストの増大を招く。

また、特許文献２に記載されている光クロスコネクト装置は、ＷＳＳを何段も経由する場合が生じるため、光信号のパワー低下も問題となる。

そこで、本発明は、容易に方路数を変更することができるとともに、使用される波長選択スイッチを増やすことなく、波長選択スイッチの規模を小さくすることを目的とする。

本発明の一態様に係る光クロスコネクト装置は、送信用及び受信用の１対の伝送路からなる方路が１つ以上接続される光クロスコネクト装置であって、前記光クロスコネクト装置に接続される前記方路の数以上のクロスコネクト部を含む方路グループを備え、前記クロスコネクト部は、前記方路における送信用及び受信用の１対のポートを含む２対以上のポートを備えるＮ側ポートと、送信用及び受信用の１対のポートを１対以上備えるＭ側ポートと、前記Ｎ側ポートから入力された光信号を前記Ｍ側ポートの何れかのポートから出力する第１の波長選択スイッチ機能、及び、前記Ｍ側ポートから入力された光信号を前記Ｎ側ポートの何れかのポートから出力する第２の波長選択スイッチ機能、の何れか一方、又は、両方を実現する波長選択スイッチと、を備え、前記光クロスコネクト装置は、複数の前記方路グループと、複数の前記方路グループを接続するための方路拡張用増幅部を備え、前記方路拡張用増幅部は、複数の前記方路グループの内の１つの方路グループに含まれる前記クロスコネクト部の前記Ｎ側ポートから出力された光信号を増幅し、前記増幅された光信号を、複数の前記方路グループの内の、前記１つの方路グループとは異なる他の方路グループに含まれる前記クロスコネクト部の前記Ｎ側ポートに入力し、複数の前記方路グループの内の第１の方路グループは、複数の前記方路グループの内の第２の方路グループと、３つの前記方路拡張用増幅部を用いて接続されていることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、容易に方路数を変更することができるとともに、使用される波長選択スイッチの数を増やすことなく、波長選択スイッチの規模を小さくすることができる。

実施の形態１に係る光クロスコネクト装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１におけるＯＸＣ部の第１の構成例を示す概略図である。 実施の形態１におけるＯＸＣ部の第２の構成例を示す概略図である。 実施の形態１におけるＯＸＣ部の第３の構成例を示す概略図である。 実施の形態１におけるＯＸＣ部の各ポートの使用用途例を示す概略図である。 実施の形態１においてＷＳＳの数及びポート数を従来と比較するための表である。 実施の形態２に係る光クロスコネクト装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態２におけるＯＸＣ部の第１の構成例を示す概略図である。 実施の形態２におけるＯＸＣ部の第２の構成例を示す概略図である。 実施の形態２におけるＯＸＣ部の第３の構成例を示す概略図である。 比較例としての光クロスコネクト装置の構成を概略的に示すブロック図である。 比較例としての光クロスコネクト装置の第１の方路グループの構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態２においてＷＳＳの数及びポート数を従来と比較するための表である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光クロスコネクト装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。
光クロスコネクト装置１００は、第１の方路グループ１１０Ａと、第２の方路グループ１１０Ｂと、第１の方路拡張用増幅部１３０Ａと、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂと、第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃとを備える。そして、光クロスコネクト装置１００は、複数の方路１～８に接続される。方路は、前述のように、送信用及び受信用の１対の伝送路を意味する。
ここで、第１の方路グループ１１０Ａ及び第２の方路グループ１１０Ｂの各々を特に区別する必要がない場合には、各々の方路グループを方路グループ１１０という。
また、第１の方路拡張用増幅部１３０Ａ、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂ及び第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃの各々を特に区別する必要がない場合には、方路拡張用増幅部１３０という。

第１の方路グループ１１０Ａは、第１のＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）部１２０Ａと、第２のＯＸＣ部１２０Ｂと、第３のＯＸＣ部１２０Ｃと、第４のＯＸＣ部１２０Ｄとを備える。
第２の方路グループ１１０Ｂは、第５のＯＸＣ部１２０Ｅと、第６のＯＸＣ部１２０Ｆと、第７のＯＸＣ部１２０Ｇと、第８のＯＸＣ部１２０Ｈとを備える。
ここで、第１のＯＸＣ部１２０Ａ～第８のＯＸＣ部１２０Ｈの各々を特に区別する必要がない場合には、ＯＸＣ部１２０という。ＯＸＣ部１２０は、クロスコネクト部として機能する。

光クロスコネクト装置１００は、８個のＯＸＣ部１２０を備えることで、８方路構成を実現している。このため、光クロスコネクト装置１００は、８本の方路１～８を有する。
図１では、ＯＸＣ部１２０が、方路１～８の各々に直接接続されているが、これらの間に増幅器等が挿入されていてもよく、実施の形態１でこれらの間の接続方法を特に限定するものではない。

ＯＸＣ部１２０は、Ｎ側ポートと、Ｍ側ポートとを備える。例えば、Ｎ側ポートは、１つの方路に接続される送信用及び受信用の１対のポート、並びに、１つの方路拡張用増幅部１３０を介して他の方路グループ１１０に接続するための送信用及び受信用の１対のポートからなる。また、Ｍ側ポートは、自身が属する方路グループ１１０の他の少なくとも１つのＯＸＣ部１２０に接続するための少なくとも１対のポート、又は、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用の１対のポートからなる。なお、Ｎ側ポートのポート数がＮであり、Ｍ側ポートのポート数がＭであるＯＸＣ部１２０を、Ｎ×ＭのＯＸＣ部１２０ともいう。

また、ＯＸＣ部１２０は、Ｎ側ポートから入力された光信号を分波して、Ｍ側ポートから出力する分波機能と、Ｍ側ポートから入力された光信号を合波して、Ｎ側ポートから出力する合波機能とを備える。ここで、ＯＸＣ部１２０は、Ｎ側ポートから入力された光信号を波長毎に経路を選択してＭ側ポートの何れかのポートから出力する第１の波長選択スイッチ機能を実行するＷＳＳ、Ｍ側ポートから入力された光信号を波長毎に経路を選択してＮ側ポートの何れかのポートから出力する第２の波長選択スイッチ機能を実行するＷＳＳ、又は、第1の波長選択スイッチ機能及び第２の波長選択スイッチ機能を実行するＷＳＳを備える。

実施の形態１のＯＸＣ部１２０では、Ｎ×Ｍ ＷＳＳを使用しているため、Ｎ側ポートに入力された光信号は、Ｍ側ポートから出力でき、また、Ｍ側ポートから入力された光信号は、Ｎ側ポートに出力できる。一方、Ｎ側ポートから入力された光信号は、Ｎ側ポートには出力できず、Ｍ側ポートから入力された信号は、Ｍ側ポートには出力できないものとする。

図２は、実施の形態１におけるＯＸＣ部１２０の第１の構成例を示す概略図である。
図２では、ＯＸＣ部１２０の第１の構成例として、符号１２０＃１を付している。ＯＸＣ部１２０＃１は、分波側接続部１４０と、合波側接続部１５０とを備える。
なお、符号２０で示されているように、ＯＸＣ部１２０＃１のＮ側ポートは、４ポートであり、符号２１で示されているように、ＯＸＣ部１２０＃１のＭ側ポートは、８ポートである。

分波側接続部１４０は、２：１（２入力１出力）の合波器１４１の１段と、１：２（１入力２出力）の分波器１４２Ａ～１４２Ｃの２段との３段で構成されている。そして、分波側接続部１４０は、Ｎ側ポート１２１Ａ、１２１Ｂに入力された光信号を合波器１４１で合波してから、分波器１４２Ａ～１４２Ｃで分波して、Ｍ側ポート１２２Ａ～１２２Ｄから出力する。
ここで、分波側接続部１４０の構成は、図２のように合波器１４１→分波器１４２Ａ→分波器１４２Ｂ、１４２Ｃの３段構成とするだけでなく、例えば、分波器→分波器→合波器の３段構成、また、例えば、合分波器（２×２カプラ等）→分波器の２段構成、ＰＣＣデバイスで合分波器の１段構成とする等、その構成又は使用するデバイスを制限するものではなく、カプラ、スプリッタ、ＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）デバイス等の様々なデバイスを１つ若しくは複数使用し、様々な構成とすることが可能である。

合波側接続部１５０は、２×４ ＷＳＳ １５１で構成されている。そして、合波側接続部１５０は、Ｍ側ポート１２２Ｅ～１２２Ｈから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｎ側ポート１２１Ｃ、１２１Ｄから出力する。

図３は、実施の形態１におけるＯＸＣ部１２０の第２の構成例を示す概略図である。
図３では、ＯＸＣ部１２０の第２の構成例として、符号１２０＃２を付している。ＯＸＣ部１２０＃２は、分波側接続部１６０と、合波側接続部１７０とを備える。
なお、符号２２で示されているように、ＯＸＣ部１２０＃２のＮ側ポートは、４ポートであり、符号２３で示されているように、ＯＸＣ部１２０＃２のＭ側ポートは、８ポートである。
分波側接続部１６０は、２×４ ＷＳＳ １６１で構成されている。そして、分波側接続部１６０は、Ｎ側ポート１２１Ａ、１２１Ｂから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｍ側ポート１２２Ａ～１２２Ｄから出力する。
合波側接続部１７０は、２：１（２入力１出力）の合波器１７１Ａ～１７１Ｃの２段と、１：２（１入力２出力）の分波器１７２の１段との３段で構成されている。
そして、合波側接続部１７０は、Ｍ側ポート１２２Ｅ～１２２Ｈに入力された光信号を合波器１７１Ａ～１７１Ｃで合波してから、分波器１７２で分波して、Ｎ側ポート１２１Ｃ、１２１Ｄから出力する。なお、合波側接続部１７０の構成は、この例に限定されない。

図４は、実施の形態１におけるＯＸＣ部１２０の第３の構成例を示す概略図である。
図４では、ＯＸＣ部１２０の第３の構成例として、符号１２０＃３を付している。ＯＸＣ部１２０＃３は、分波側接続部１８０と、合波側接続部１９０とを備える。
なお、符号２４で示されているように、ＯＸＣ部１２０＃３のＮ側ポートは、４ポートであり、符号２５で示されているように、ＯＸＣ部１２０＃３のＭ側ポートは、８ポートである。
分波側接続部１８０は、４×８ ＷＳＳ １８１の一部で構成されている。そして、分波側接続部１８０は、Ｎ側ポート１２１Ａ、１２１Ｂから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｍ側ポート１２２Ａ～１２２Ｄから出力する。
合波側接続部１９０は、４×８ ＷＳＳ １８１の一部で構成されている。そして、合波側接続部１９０は、Ｍ側ポート１２２Ｅ～１２２Ｈから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｎ側ポート１２１Ｃ、１２１Ｄから出力する。
４×８ ＷＳＳ １８１は、ツインＷＳＳで構成されているが、２個のシングルＷＳＳを使用して構成されていてもよい。

図５は、ＯＸＣ部１２０の各ポートの使用用途例を示す概略図である。
実施の形態１におけるＯＸＣ部１２０では、自方路接続用に受信ポート１２１Ａ及び送信ポート１２１Ｃ、方路拡張用に受信ポート１２１Ｂ及び送信ポート１２１Ｄ、方路グループ内接続用に、送信ポート１２２Ａ及び受信ポート１２２Ｅと、送信ポート１２２Ｂ及び受信ポート１２２Ｆと、送信ポート１２２Ｃ及び受信ポート１２２Ｇとの３対のポート、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用に送信ポート１２２Ｄ及び受信ポート１２２Ｈが割り当てられている。これらのポート間において、どの波長の光信号をどのポートにスイッチさせるかは、ＯＸＣ部１２０に少なくとも１個含まれているＷＳＳの波長選択スイッチ機能によって実現される。

それぞれの用途毎に割り当てるポート数は、基本的には自由であり、Ｎ×ＭのＯＸＣ部１２０のＮ側ポートにおいて、自方路接続用のポート数と方路拡張用のポート数との合計がＮを超えない限り、どちらの用途でも０からＮまでのいずれのポート数も可能である。また、接続するポート数をＮより少なくして空きポートを残すことも可能である。
同様に、Ｍ側ポートにおいても、方路グループ内接続用のポート数とＡＤＤ／ＤＲＯＰ用のポート数との合計がＭを超えない限り、どちらの用途でも０からＭまでいずれのポート数も可能である。さらに、接続するポート数をＭより少なくして空きポートを残すことも可能である。
なお、それぞれの用途毎に割り当てるポート数は、本実施の形態で制限するものではない。

例えば、図１において、方路３及び方路４間を中継する波長の光信号を使用しないことが決定している場合には、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ及び第４のＯＸＣ部１２０Ｄ間は接続しなくてもよい。この場合には、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ及び第４のＯＸＣ部１２０Ｄ間を接続していたポートは、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポート数を増やすために使用されてもよく、また、方路グループ１１０Ａに追加の方路を増やせるように、その追加の方路用のＯＸＣ部との接続用に方路グループ内接続用ポートとして残しておいてもよく、若しくは、空きポートとされてもよい。
なお、図１の例では、第４のＯＸＣ部１２０Ｄ及び第８のＯＸＣ部１２０Ｈの方路拡張用ポートは、使用されておらず、その２ポートずつは、何も接続されていない状態である。

なお、ＷＳＳは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）スイッチを使用した構成、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）を使用した構成、ＬＣ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を使用した構成等、さまざまな手法によって実現されている。ここで、ＯＸＣ部１２０に少なくとも１個含まれるＮ×Ｍ ＷＳＳ（Ｎ≧２、Ｍ≧２）は、波長選択スイッチ機能を有するものであれば、その実現手段はどのようなものであってもよい。

また、ＯＸＣ部１２０の構成として、図２～４には記載されていない他の部分（機能性部品）を備えることも可能であり、本実施の形態は、他の部分の構成を限定するものではない。例えば、いくつかのポートにカプラを挿入して光を分岐させ、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）若しくはＯＣＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ）又はその両方で光パワーを測定するモニタが備えられてもよい。また、アイソレータを挿入して、反射等による逆方向の信号光成分を抑制したりすることもできる。

また、図示はしていないが、ＯＸＣ部１２０のＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートから先には、複数波長を合分波する合分波部及び光送受信器等で構成される部分が接続されるが、実施の形態１は、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートから先の構成を制限するものではない。

実施の形態１では、ＯＸＣ部１２０は、以上のように構成され、１つの方路グループ１１０は、最大４個のＯＸＣ部１２０を含み、１つの方路グループ１１０あたり４方路よりも方路数が多くなる場合には、他の方路グループが追加される。

図１に示されているように、第１の方路グループ１１０Ａと第２の方路グループ１１０Ｂとを接続する箇所には、方路拡張用増幅部１３０が挿入される。図１では、第１の方路グループ１１０Ａと第２の方路グループ１１０Ｂとは、３つの経路で接続されており、それぞれの経路に第１の方路拡張用増幅部１３０Ａ、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂ及び第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃが挿入されている。方路拡張用増幅部１３０は、一方の方路グループ１１０のＯＸＣ部１２０から入力された光信号の光パワーを、そのＯＸＣ部１２０等で受けた損失を補償して増幅し、もう一方の方路グループ１１０のＯＸＣ部１２０に出力する。

次に、光クロスコネクト装置１００におけるＯＸＣ部及び方路グループの増設方法について説明する。

図１では、８方路用の光クロスコネクト装置１００として、任意の２つの方路間を光クロスコネクト可能とし、また、任意の方路に光信号を挿入（ＡＤＤ）し、又は、任意の方路から光信号を分岐（ＤＲＯＰ）できる構成を示している。
しかしながら、光クロスコネクト装置１００は、最初からすべての部分を備える必要はない。例えば、初期導入時において２ノードのリニア構成のみが必要であった場合、光クロスコネクト装置１００は、第１の方路グループ１１０Ａにおいて第１のＯＸＣ部１２０Ａ及び第２のＯＸＣ部１２０Ｂの２つを備えていればよい。後に、必要な方路数が増えるに従い、増設する方路用のＯＸＣ部１２０が増設されればよい。

実施の形態１では、４方路までは、第１の方路グループ１１０ＡにＯＸＣ部１２０が増設されればよい。
さらに、必要な方路数が４方路を超えた場合には、方路拡張用増幅部１３０を介して第２の方路グループ１１０Ｂの増設を開始する。

まず、実施の形態１において、方路グループを増設する際の前提を説明する。
方路拡張用のポートを使用するＯＸＣ部１２０において、ある波長の光信号を方路拡張用のポートへスイッチングするようにした場合、送受のポートを対として扱うため、合波側接続部１９０、分波側接続部１８０ともに、その波長の光信号を自方路接続用として使用することはしない。ＷＳＳでは、波長の競合を防ぐため、１つの波長の光信号に対してシングルＷＳＳ相当部分で設定可能な経路は１経路のみである。

図１では、第１のＯＸＣ部１２０Ａ及び第５のＯＸＣ部１２０Ｅ間、第２のＯＸＣ部１２０Ｂ及び第６のＯＸＣ部１２０Ｆ間、並びに、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ及び第７のＯＸＣ部１２０Ｇ間の３経路が、４方路を超える方路拡張用に使用されている。次に、３経路の必要性について説明する。

本手法では、方路拡張用に、ＷＳＳではＮ側ポートを使用している。ＷＳＳでは、Ｎ側ポートからＮ側ポートへのスイッチングはできない。このため、ある方路が選択された場合、その方路が接続されるＯＸＣ部の方路拡張用ポートからの方路拡張用の経路は、使用できない。

任意の２つの方路において、その２つの方路それぞれに対して使用できない方路拡張用の経路が存在し得るため、使用できない経路は最大２経路となる。従って、任意の方路間を接続できるようにするためには、方路拡張用の経路としては３経路が必要となる。
なお、任意の２つの方路において使用できない方路拡張用の経路は、最大でも２経路であるため、方路拡張用の経路として３経路が設けてあれば、波長の制約に問題がなければ必ず任意の方路間を接続可能である。

次に、具体例とその例外条件とを示す。
まず、第１のＯＸＣ部１２０Ａ及び第５のＯＸＣ部１２０Ｅ間の経路のみが方路拡張用に使用されているものとする。この経路を使用できない方路は、方路１及び方路５の２つであるため、例えば、方路１及び方路５間を接続したい場合には、そのままでは接続できず、別の経路、例えば、第２のＯＸＣ部１２０Ｂ及び第６のＯＸＣ部１２０Ｆ間の経路も追加で方路拡張用に使用する必要がある。
この場合、方路１、第１のＯＸＣ部１２０Ａ、第２のＯＸＣ部１２０Ｂ、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂ、第６のＯＸＣ部１２０Ｆ、第５のＯＸＣ部１２０Ｅ及び方路５という経路で、方路１及び方路５間を接続することができる。

第１のＯＸＣ部１２０Ａ及び第５のＯＸＣ部１２０Ｅ間の経路のみが方路拡張用に使用されている場合、例外条件としては、方路１及び方路５が接続を使用できなくなることから、逆に言えば、方路グループ１１０Ａ及び方路グループ１１０Ｂをまたぐ方路間接続の何れかの方路としても方路１及び方路５が使用されないと決まっている場合には、２つ目以上の経路は不要となる。後々、これらの方路１又は方路５が、方路グループ１１０Ａ及び方路グループ１１０Ｂをまたぐ方路間接続のいずれかの方路として使用されることとなった場合に、２つ目の経路が追加されればよい。

次に、１つ目の経路だけでなく、２つ目の経路としての第２のＯＸＣ部１２０Ｂ及び第６のＯＸＣ部１２０Ｆ間の経路も使用できない場合を説明する。２つ目の経路を使用できない方路は、方路２又は方路６である。例えば、方路１及び方路６間を接続する場合、方路１によって１つ目の経路が使用できず、方路６によって２つ目の経路も使用できない。このため、別の経路、例えば、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ及び第７のＯＸＣ部１２０Ｇ間の経路も、さらに追加で方路拡張用に使用する必要がある。
この場合、方路１、第１のＯＸＣ部１２０Ａ、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ、第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃ、第７のＯＸＣ部１２０Ｇ、第６のＯＸＣ部１２０Ｆ及び方路６の経路で、方路１及び方路６間を接続することができる。

例外条件として、２つの経路が使用できない組合せの方路間の接続（上記の例では、方路１及び方路６間、並びに、方路２及び方路５間）が使用されることがないと決まっている場合には、方路拡張用経路は２経路のみで十分となる。この組合せは、異なる方路拡張用経路が接続するＯＸＣ部の対応方路の組合せであり、かつ、異なる方路グループに属する方路の組合せである。後々、これらの方路間の接続が必要となった場合に、３つ目の経路が追加されればよい。

なお、同一方路グループに属する方路間の伝送（例えば、方路１、ＯＸＣ部１２０Ａ、ＯＸＣ部１２０Ｂ及び方路２の経路）と比較して、複数の方路グループをまたぐ伝送では、ＯＸＣ部を２つ追加で経由するため、その損失を補償するのに方路拡張用増幅部を挿入する必要がある。

次に、方路グループ１１０Ｂの増設時点について説明する。
方路グループ１１０Ｂを増設する場合、上記のように、方路拡張用の経路は、基本的には３つ以上必要である。このため、方路グループ１１０Ｂの増設時点では、３方路分の構成を追加することが基本となる。
図１の例では、第１の方路拡張用増幅部１３０Ａ、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂ及び第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃの追加に加え、方路グループ１１０Ａ及び方路グループ１１０Ｂ間接続に使用されている第５のＯＸＣ部１２０Ｅ、第６のＯＸＣ部１２０Ｆ及び第７のＯＸＣ部１２０Ｇが追加される。また、必要に応じて、方路５～７用の、図示していない他の構成（例えば、合分波部等）も追加される。それ以降は、追加後の方路グループ１１０Ｂにおいて、最大方路数（図１の例では、４方路／方路グループ）を超えるまでは、必要に応じて、１方路分ずつの構成を追加すればよい。

但し、方路グループ１１０Ｂの増設時点で、前述のように方路拡張用経路が１経路又は２経路で十分であった場合には、３方路分の構成を追加しなくても、２方路分の構成を追加すればよい場合がある。
１経路でよい場合にも、２方路分の構成が必要である理由は、接続先となる方路（例えば、方路６）に対応するＯＸＣ部（例えば、ＯＸＣ部１２０Ｆ）とは別に、方路拡張用に経由するＯＸＣ部（例えば、ＯＸＣ部１２０Ｅ）が必要となるためである。後々、追加の経路が必要となった際に、方路拡張用増幅部とＯＸＣ部等の構成を追加すればよい。

次に、図１に示されている８方路構成の光クロスコネクト装置１００に、さらに方路グループを追加して、１２方路構成まで拡張する場合を説明する。
この場合、第１の方路グループ１１０Ａ及び第２の方路グループ１１０Ｂで残っている方路拡張用のポートは、第４のＯＸＣ部１２０Ｄ及び第８のＯＸＣ部１２０Ｈの１対ずつである。このため、これらを使用したとしても、新たに追加する方路グループに接続可能な経路は２経路までとなる。前述のように任意の方路間の接続には３経路が必要となるため、２経路の状況では方路間接続に制限が生じる。

そのような制限をなくして、新たに追加する方路グループにも３経路を設けるには、一度既存の経路を切断し、経路を再構成する必要がある。この場合、任意の２つの方路グループ間を２経路で接続すれば、各々の方路グループが他の方路グループと４経路で接続されることとなる。これにより、３経路以上の要件が満たされるため、任意の方路間の接続が可能となる。
例えば、図１の例では、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ及び第７のＯＸＣ部１２０Ｇを接続している経路を切断し、第１の方路グループ１１０Ａは、第３のＯＸＣ部１２０Ｃ及び第４のＯＸＣ部１２０Ｄの方路拡張用ポートを用いて、新たに追加される方路グループに接続し、第２の方路グループ１１０Ｂは、第７のＯＸＣ部１２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部１２０Ｈの方路拡張用ポートを用いて、新たに追加される方路グループに接続することで、これらの３つの方路グループの何れの方路間も接続可能となる。

但し、既存の経路の切断が必要であるため、その経路で運用中のサービスがすでに存在したならば、一時的なサービスの停止を伴う。

以降、方路グループを増設するたびに、同様に経路の切断、サービスの一時停止、経路の再構成が必要となるが、光信号の性能が許す限り、光クロスコネクト装置１００に４方路ずつ増設し続けることができる。

このように、実施の形態１における光クロスコネクト装置１００は、対応可能な方路数を拡張可能であるが、ＯＸＣ部１２０は、１種類のみを共通して使用することができる。その１種類のＯＸＣ部１２０のＮ側ポート数及びＭ側ポート数が最初に決定されれば、あとは同じＯＸＣ部１２０を増設に使用可能である。増設に必要となるブロックは、ＯＸＣ部１２０及び方路拡張用増幅部１３０である。本手法で使用されるブロックは、２種類だけであるため、開発及び製造も比較的シンプルにでき、効率化を図ることができる。

以下、実施の形態１の効果について説明する。
実施の形態１における光クロスコネクト装置１００を１２方路にまで拡張した場合において、例えば、ＯＸＣ部１２０を、図３の４×８ ＷＳＳで構成すると、１２個の４×８ ＷＳＳを使用することとなる。そして、１個の４×８ ＷＳＳの合計ポート数は、１２個である。図６に、特許文献１、特許文献２及び実施の形態１の構成に基づいて、１個のツインＷＳＳのみで１つのＯＸＣ部を構成して、１２方路を接続可能な光クロスコネクト装置を作成する場合におけるＷＳＳの数及びポート数を比較した表を示す。

特許文献１の構成では、同様の条件とした場合に、１２個の２×２４ ＷＳＳが必要となり、１個あたりの合計ポート数は、２６となる。実施の形態１では、ＷＳＳの個数は同じだが、ポート数を大幅に削減することができる。

また、特許文献２の構成では、１８個の２×１４ ＷＳＳが必要となり、１個あたりの合計ポート数は、１６である。特許文献２では、実施の形態１よりも１個あたりのポート数が４つ多いＷＳＳが使用され、さらにその個数も６個多くなる。

これらの結果より、実施の形態１が特許文献１及び特許文献２と比較して、コスト的に大きく有利であることがわかる。

以上のように、実施の形態１は、初期導入時には最小限の方路数に対応するだけの構成で導入できるとともに、１２方路構成以上に拡張した場合にはサービスの一時停止を伴うが、後々の方路数を必要に応じて方路を拡張することが可能となる。なお、ＷＳＳの規模をさらに小さくすると、例えば、４×６ ＷＳＳの３方路グループの構成が可能であるが、拡張性は、さらに犠牲となる。この場合、任意の方路間で接続を可能とするためには、方路グループは２つまでが限界となる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る光クロスコネクト装置２００の構成を概略的に示すブロック図である。
光クロスコネクト装置２００は、第１の方路グループ２１０Ａと、第２の方路グループ２１０Ｂと、第１の方路拡張用増幅部１３０Ａと、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂと、第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃとを備える。
ここで、第１の方路グループ２１０Ａ及び第２の方路グループ２１０Ｂの各々を特に区別する必要がない場合には方路グループ２１０という。
また、第１の方路拡張用増幅部１３０Ａ、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂ及び第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃの各々を特に区別する必要がない場合には、方路拡張用増幅部１３０という。

第１の方路グループ２１０Ａは、第１のＯＸＣ部２２０Ａと、第２のＯＸＣ部２２０Ｂと、第３のＯＸＣ部２２０Ｃと、第４のＯＸＣ部２２０Ｄと、第５のＯＸＣ部２２０Ｅと、第６のＯＸＣ部２２０Ｆとを備える。
第２の方路グループ２１０Ｂは、第７のＯＸＣ部２２０Ｇと、第８のＯＸＣ部２２０Ｈと、第９のＯＸＣ部２２０Ｉと、第１０のＯＸＣ部２２０Ｊと、第１１のＯＸＣ部２２０Ｋと、第１２のＯＸＣ部２２０Ｌとを備える。
ここで、第１のＯＸＣ部２２０Ａ～第１２のＯＸＣ部２２０Ｌの各々を特に区別する必要がない場合には、ＯＸＣ部２２０という。ＯＸＣ部２２０は、ＯＸＣ部として機能する。

光クロスコネクト装置２００は、１２個のＯＸＣ部２２０を備えることで、１２方路構成を実現している。このため、光クロスコネクト装置２００は、１２本の方路１～１２を有する。
図７では、ＯＸＣ部２２０が、方路１～１２の各々に直接接続されているが、これらの間に増幅器等が挿入されていてもよく、実施の形態２でこれらの間の接続方法を特に限定するものではない。

図８は、実施の形態２におけるＯＸＣ部２２０の第１の構成例を示す概略図である。
図８では、ＯＸＣ部２２０の第１の構成例として、符号２２０＃１を付している。ＯＸＣ部２２０＃１は、分波側接続部２４０と、合波側接続部２５０とを備える。
なお、符号２６で示されているように、ＯＸＣ部２２０＃１のＮ側ポートは、４ポートであり、符号２７で示されているように、ＯＸＣ部２２０＃１のＭ側ポートは、１２ポートである。
分波側接続部２４０は、２：１（２入力１出力）の合波器２４１の１段と、１：３（１入力３出力）の分波器２４２の１段と、１：２（１入力２出力）の分波器２４３Ａ～２４３Ｃの１段との３段で構成されている。そして、分波側接続部２４０は、Ｎ側ポート２２１Ａ及びＮ側ポート２２１Ｂに入力された光信号を、合波器２４１で合波してから、分波器２４３Ａ～２４３Ｃで分波して、Ｍ側ポート２２２Ａ～２２２Ｆから出力する。
なお、合波器２４１、分波器２４２及び分波器２４３Ａ～２４３Ｃは、カプラ又はスプリッタにより構成することができる。なお、分波側接続部２４０の構成は、この例に限定されず、例えば、ＰＬＣデバイスで構成すること等も可能である。

合波側接続部２５０は、２×６ ＷＳＳ ２５１で構成されている。そして、合波側接続部２５０は、Ｍ側ポート２２２Ｇ～２２２Ｌから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｎ側ポート２２１Ｃ及びＮ側ポート２２１Ｄから出力する。

図９は、実施の形態２におけるＯＸＣ部２２０の第２の構成例を示す概略図である。
図９では、ＯＸＣ部２２０の第２の構成例として、符号２２０＃２を付している。ＯＸＣ部２２０＃２は、分波側接続部２６０と、合波側接続部２７０とを備える。
なお、符号２８で示されているように、ＯＸＣ部２２０＃２のＮ側ポートは、４ポートであり、符号２９で示されているように、ＯＸＣ部２２０＃２のＭ側ポートは、１２ポートである。
分波側接続部２６０は、２×６ ＷＳＳ ２６１で構成されている。そして、分波側接続部２６０は、Ｎ側ポート２２１Ａ及びＮ側ポート２２１Ｂから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｍ側ポート２２２Ａ～２２２Ｆから出力する。
合波側接続部２７０は、２：１（２入力１出力）の合波器２７１Ａ～２７１Ｃの１段と、３：１（３入力１出力）の合波器２７２の１段と、１：２（１入力２出力）の分波器２７３の１段との３段で構成されている。そして、合波側接続部２７０は、Ｍ側ポート２２２Ｇ～２２２Ｌに入力された光信号を、合波器２７１Ａ～２７１Ｃ及び合波器２７２で合波してから、分波器２７３で分波して、Ｎ側ポート２２１Ｃ及びＮ側ポート２２１Ｄから出力する。なお、合波側接続部２７０の構成は、この例に限定されない。

図１０は、実施の形態２におけるＯＸＣ部２２０の第３の構成例を示す概略図である。
図１０では、ＯＸＣ部２２０の第３の構成例として、符号２２０＃３を付している。ＯＸＣ部２２０＃３は、分波側接続部２８０と、合波側接続部２９０とを備える。
なお、符号３０で示されているように、ＯＸＣ部２２０＃３のＮ側ポートは、４ポートであり、符号３１で示されているように、ＯＸＣ部２２０＃３のＭ側ポートは、１２ポートである。
分波側接続部２８０は、４×１２ ＷＳＳ ２８１の一部で構成されている。そして、分波側接続部２８０は、Ｎ側ポート２２１Ａ、２２１Ｂから入力された光信号に対して、波長毎にスイッチングを行い、Ｍ側ポート２２２Ａ～２２２Ｆから出力する。
合波側接続部２９０は、４×１２ ＷＳＳ ２８１の一部で構成されている。そして、合波側接続部２９０は、Ｍ側ポート２２２Ｇ～２２２Ｌから入力された光信号に対して合波及び波長毎のスイッチングを行い、Ｎ側ポート２２１Ｃ、２２１Ｄから出力する。
４×１２ ＷＳＳ ２８１は、ツインＷＳＳで構成されているが、２個のシングルＷＳＳを使用して構成されていてもよい。

図８～１０に示されているＯＸＣ部２２０＃１～２２０＃３では、自方路接続用に受信ポート２２１Ａ及び送信ポート２２１Ｃ、方路拡張用に受信ポート２２１Ｂ及び送信ポート２２１Ｄ、方路グループ内接続用に、送信ポート２２２Ａ及び受信ポート２２２Ｇと、送信ポート２２２Ｂ及び受信ポート２２２Ｈと、送信ポート２２２Ｃ及び受信ポート２２２Ｉと、送信ポート２２２Ｄ及び受信ポート２２２Ｊと、送信ポート２２２Ｅ及び受信ポート２２２Ｋとの５対のポート、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用に送信ポート２２２Ｆ及び受信ポート２２２Ｌが割り当てられている。

図７に戻り、説明する。第１の方路グループ２１０Ａと第２の方路グループ２１０Ｂを接続する箇所には、方路拡張用増幅部１３０が挿入される。図７では、第１の方路グループ２１０Ａと第２の方路グループ２１０Ｂを接続する経路は３対あり、それぞれ方路拡張用増幅部１３０Ａ～１３０Ｃが挿入されている。方路拡張用増幅部１３０によって、一方の方路グループ２１０のＯＸＣ部２２０から入力された光信号の光パワーを、そのＯＸＣ部２２０等で受けた損失を補償して増幅し、もう一方の方路グループ２１０のＯＸＣ部２２０に出力する。

ＯＸＣ部２２０では、複数のポート間において、どの波長の光信号をどのポートにスイッチさせるかは、ＯＸＣ部２２０に少なくとも１個含まれているＷＳＳの波長選択スイッチ機能によって実現される。

実施の形態１でも述べたように、それぞれの用途毎に割り当てるポート数は、基本的には自由であり、ＯＸＣ部２２０のＮ側ポートにおいて、自方路接続用ポート数と方路拡張用ポート数との合計がＮを超えない限り、どちらの用途でも０からＮまでのいずれのポート数も可能である。また合計をＮより少なくして空きポートを残すことも可能である。
また、Ｍ側ポートにおいても、方路グループ内接続用のポート数とＡＤＤ／ＤＲＯＰ用のポート数との合計がＭを超えない限り、どちらの用途でも０からＭまでのいずれのポート数も可能である。また合計をＭより少なくして空きポートを残すことも可能であり、本実施の形態で制限するものではない。

例えば、方路４及び方路５間を中継する波長の光信号は使用しないことが決定している場合には、第４のＯＸＣ部２２０Ｄ及び第５のＯＸＣ部２２０Ｅ間は接続せずに、空いたポートがＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートを増やすために使用されてもよい。また、第１の方路グループ２１０Ａ内に別の方路及びその別の方路用のＯＸＣ部２２０を追加して、その別の方路との接続用に、追加したＯＸＣ部２２０に接続されてもよい。さらに、その空いたポートに何も接続しないようにすることもできる。
なお、図７の例では、第４のＯＸＣ部２２０Ｄ、第５のＯＸＣ部２２０Ｅ、第６のＯＸＣ部２２０Ｆ、第１０のＯＸＣ部２２０Ｊ、第１１のＯＸＣ部２２０Ｋ及び第１２のＯＸＣ部２２０Ｌでは、方路拡張用ポート数は０であり、２ポートずつは何も接続されていない状態である。

実施の形態１と同様に、実施の形態２で使用されるＷＳＳの構成は、特に制限されるものではない。
また、ＯＸＣ部２２０の構成としても、図示はしていないが、図８～１０に示されている部分以外に他の部分（機能性部品）が備えられていてもよい。例えば、いくつかのポートにカプラを挿入して光を分岐させ、ＰＤ又はＯＣＭ等のデバイスで光パワーを測定するモニタが備えられていてもよい。また、アイソレータを挿入して、反射等による逆方向の信号光成分を抑制したりすることもできる。

また、図示はしていないが、ＯＸＣ部２２０のＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートから先には、複数波長を合分波する合分波部及び光送受信器等よりなる構成が接続され、全体として光クロスコネクト装置２００を構成するが、実施の形態２でＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートから先の構成を制限するものではない。

なお、図７では、１２方路用の光クロスコネクト装置２００として、任意の２つの方路間を光クロスコネクト可能とし、また、任意の方路に光信号を挿入（ＡＤＤ）し、又は、任意の方路から光信号を分岐（ＤＲＯＰ）できる構成を示している。
しかしながら、光クロスコネクト装置２００は、最初からすべての部分を備える必要はない。例えば、初期導入時に２ノードのリニア構成のみ必要であった場合、光クロスコネクト装置２００は、第１の方路グループ２１０Ａにおいて第１のＯＸＣ部２２０Ａ及び第２のＯＸＣ部２２０Ｂの２つを備えていればよい。後に、必要な方路数が増えるに従い、増設する方路用のＯＸＣ部２２０が増設されればよい。

実施の形態２では、６方路までは、第１の方路グループ２１０ＡにＯＸＣ部２２０が増設されればよい。
さらに、必要な方路数が６方路を超えた場合には、方路拡張用増幅部１３０を介して第２の方路グループ２１０Ｂの増設を開始する。

実施の形態２においても、方路拡張用のポートを使用するＯＸＣ部２２０において、ある波長の光信号を方路拡張用のポートへスイッチングするようにした場合、送受のポートを対として扱うため、合波側接続部２９０、分波側接続部２８０ともに、その波長の光信号を自方路接続用として使用することはしない。ＷＳＳでは、波長の競合を防ぐため、１つの波長の光信号に対してシングルＷＳＳ相当部分で設定可能な経路は１経路のみである。

図７では、第１のＯＸＣ部２２０Ａ及び第７のＯＸＣ部２２０Ｇ間、第２のＯＸＣ部２２０Ｂ及び第８のＯＸＣ部２２０Ｈ間、並びに、第３のＯＸＣ部２２０Ｃ及び第９のＯＸＣ部２２０Ｉ間の３経路が、６方路を超える方路拡張用に使用されている。実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、全ての方路に接続可能にするためには、ある方路グループは、少なくとも３経路で１又は２以上の方路グループに接続されている必要がある。実施の形態１での説明は、方路グループ数又は方路グループ内の方路数によらず、任意の２つの方路に対して成り立つため、１つの方路グループの方路数が６方路となっても、基本的な必要経路数が３経路である点は変わらない。経路数を１経路、２経路に削減できる例外条件も同様である。

次に、実施の形態２における方路グループ２１０Ｂの増設時点について説明する。
方路グループ２１０Ｂを増設する場合、上記のように、方路拡張用の経路は、基本的には３つ以上必要である。このため、方路グループ２１０Ｂの増設時点では、３方路分の構成を追加することが基本となる。
図７の例では、第１の方路拡張用増幅部１３０Ａ、第２の方路拡張用増幅部１３０Ｂ及び第３の方路拡張用増幅部１３０Ｃの追加に加え、方路グループ間接続に使用されている第７のＯＸＣ部２２０Ｇ、第８のＯＸＣ部２２０Ｈ及び第９のＯＸＣ部２２０Ｉが追加される。それ以降は、追加後の方路グループ２１０における最大方路数（図７の例では、１２方路）を超えるまでは、必要に応じてＯＸＣ部２２０を１つずつ追加することができる。

但し、方路グループ２１０Ｂの増設時点で、前述のように方路拡張用経路が１経路又は２経路で十分であった場合には、３方路分の構成を追加しなくても、２方路分の構成を追加すればよい場合がある。
１経路でよい場合にも、２方路分の構成が必要である理由は、接続先となる方路（例えば、方路７）に対応するＯＸＣ部（例えば、ＯＸＣ部２２０Ｇ）とは別に、方路拡張用に経由するＯＸＣ部（例えば、ＯＸＣ部２２０Ｈ）が必要となるためである。後々、追加の経路が必要となった際に、方路拡張用増幅部とＯＸＣ部等の構成を追加すればよい。

次に、図７に示されている１２方路構成の光クロスコネクト装置２００に、さらに方路グループを追加して、１８方路構成まで拡張する場合を説明する。
この場合、第２の方路グループ２１０Ｂの第１０のＯＸＣ部２２０Ｊ、第１１のＯＸＣ部２２０Ｋ及び第１２のＯＸＣ部２２０Ｌに方路拡張用のポートが３対（６ポート）残っているため、それらに方路拡張用増幅部を介して、もう１つの方路グループを接続することで、１８方路まで拡張することができる。

以降、光信号の性能が許す限り、方路グループを増設して６方路ずつ増設し続けることが可能である。

このように、実施の形態２では、新たな方路グループを増設する際に、実施の形態１とは異なり、既存経路の切断、再構成及び運用中サービスの一時停止は伴わない。

実施の形態２では、方路グループ２１０にＯＸＣ部２２０は６つあるため、方路グループを増設した際に、任意の方路間接続に必要な３経路のみを方路拡張用経路として設けることで、方路拡張用ポートを合計３対（６ポート）、常に残すことが可能である。このため、次に方路グループを増設する際にも、３経路を設けることができ、任意の方路間の接続が可能なままとなる。これより、サービス停止等の制約なしの将来的な方路数拡張性を優先する場合には、実施の形態２の構成が、実施の形態１の構成よりも適している。

このように、実施の形態２では、４×１２ ＷＳＳを使用してＭ側ポート数を１２ポート用意することで、方路グループ２１０当たりのＯＸＣ部２２０が６つとなる構成にできている。このように、Ｍ側ポートを１２ポート以上とすることで、方路グループ２１０当たりのＯＸＣ部２２０を６つ以上にでき、将来の方路数拡張性を損なうことなく、初期導入時には比較的低コストで、光クロスコネクト装置２００を構成することができる。

以下、実施の形態２の効果について説明する。
図１１は、比較例としての光クロスコネクト装置５００の構成を概略的に示すブロック図である。
図１１に示されている光クロスコネクト装置５００は、特許文献２で提案されている構成を採用して、１８方路を備えるノードを構成した例である。

光クロスコネクト装置５００は、第１の方路グループ５１０Ａと、第２の方路グループ５１０Ｂと、第３の方路グループ５１０Ｃとを備える。
ここで、第１の方路グループ５１０Ａ、第２の方路グループ５１０Ｂ及び第３の方路グループ５１０Ｃの各々を特に区別する必要がない場合には方路グループ５１０という。

第１の方路グループ５１０Ａは、第１のＯＸＣ部５２０Ａと、第２のＯＸＣ部５２０Ｂと、第３のＯＸＣ部５２０Ｃと、第４のＯＸＣ部５２０Ｄと、第５のＯＸＣ部５２０Ｅと、第６のＯＸＣ部５２０Ｆと、第７のＯＸＣ部５２０Ｇと、第８のＯＸＣ部５２０Ｈとを備える。
第２の方路グループ５１０Ｂは、第９のＯＸＣ部５２０Ｉと、第１０のＯＸＣ部５２０Ｊと、第１１のＯＸＣ部５２０Ｋと、第１２のＯＸＣ部５２０Ｌと、第１３のＯＸＣ部５２０Ｍと、第１４のＯＸＣ部５２０Ｎと、第１５のＯＸＣ部５２０Ｏと、第１６のＯＸＣ部５２０Ｐとを備える。
第３の方路グループ５１０Ｃは、第１７のＯＸＣ部５２０Ｑと、第１８のＯＸＣ部５２０Ｒと、第１９のＯＸＣ部５２０Ｓと、第２０のＯＸＣ部５２０Ｔと、第２１のＯＸＣ部５２０Ｕと、第２２のＯＸＣ部５２０Ｖと、第２３のＯＸＣ部５２０Ｗと、第２４のＯＸＣ部５２０Ｘとを備える。
ここで、第１のＯＸＣ部５２０Ａ～第２４のＯＸＣ部５２０Ｘの各々を特に区別する必要がない場合には、ＯＸＣ部５２０という。

方路グループ５１０は、８個のＯＸＣ部５２０を備えている。
そして、図１１では、ＯＸＣ部５２０は、２×３６ ＷＳＳで構成されているものとする。なお、図１１では、後述の比較がしやすいように、条件を合わせている。例えば、合波及び分波ともにＷＳＳが使用され、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートが１対（送受２ポート）設けられ、合波及び分波での２×１×９ ＷＳＳは、２×１８ ＷＳＳに相当するものとする。
そして、ＯＸＣ部５２０の数は、備えるＷＳＳの数に相当するため、図１１では、合計で２４個の２×１８ ＷＳＳが使用されている。

なお、条件を合わせた特許文献１の構成では、１８個の２×３６ ＷＳＳが必要となる。特許文献２の構成は、特許文献１の構成と比較して、ＷＳＳの台数は増加するが、１個のＷＳＳの規模は小さくなっている。

図１２は、図１１の第１の方路グループ５１０Ａの構成を概略的に示すブロック図である。
特許文献２で提案されている構成では、第１の方路グループ５１０Ａを、他の方路グループ５１０Ｂ、５１０Ｃを接続するために、第１の方路グループ５１０Ａに、２つのＯＸＣ部５２０Ｇ、５２０Ｈが備えられている。これらの第７のＯＸＣ部５２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部５２０Ｈは、方路には接続されていない。
ここでは、図１２を用いて、第７のＯＸＣ部５２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部５２０Ｈが、実施の形態２では不要になることを説明する。

第８のＯＸＣ部５２０Ｈは、特許文献２の構成での追加となる部分である。
第８のＯＸＣ部５２０ＨのＭ側ポート９対のうち５対のポート対５２３が、第１のＯＸＣ部５２０ＡのＭ側ポートと同じ接続先である第２のＯＸＣ部５２０Ｂ～第６のＯＸＣ部５２０Ｆである。また、残りの４対のポート対５２４～５２７のうち、１対のポート対５２４は、空きのポート対である。この空きのポート対は、第１のＯＸＣ部５２０Ａ～第６のＯＸＣ部５２０Ｆでは、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートに割り当てられるポート対である。さらに、その残り３対のポート対５２５～５２７のうち１対のポート対５２５は、第８のＯＸＣ部５２０Ｈ自身に光信号を折り返すためのポート対であるため、必ずしも必要ではなく、削除可能なポート対である。その残り２対のポート対５２６、５２７のうち１対のポート対５２６は、第１のＯＸＣ部５２０Ａ及び第８のＯＸＣ部５２０Ｈをまとめた場合には、先の１対のポート対５２５と同じく自身に光信号を折り返すポートとなるため、これらも削除可能なポートである。最後の１対のポート対５２７は、第７のＯＸＣ部５２０Ｇと第８のＯＸＣ部５２０Ｈを接続しているポート対であり、後で第７のＯＸＣ部５２０ＧをＮ×Ｍ ＷＳＳ又はカプラでまとめられれば、削除可能なポート対である。
なお、第８のＯＸＣ部５２０ＨのＮ側ポートとなる１対のポート対５２８は、第１のＯＸＣ部５２０ＡのＮ側ポートに接続される。

以上により、第８のＯＸＣ部５２０Ｈに、実質、必要なポート対は５対のみで、５対とも第１のＯＸＣ部５２０Ａと同じ接続先であるため、Ｎ×Ｍ ＷＳＳ又はカプラを用いることにより、第１のＯＸＣ部５２０Ａ及び第２のＯＸＣ部８のＯＸＣ部５２０Ｈでまとめることが可能である。

第７のＯＸＣ部５２０Ｇは、Ｎ×Ｍ ＷＳＳ又はカプラを用いることで、第２のＯＸＣ部５２０Ｂにまとめることが可能であり、これらより、特許文献２で追加されていた２つの第７のＯＸＣ部５２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部５２０Ｈは、実施の形態１におけるＯＸＣ部１２０Ａ、１２０Ｂにまとめることが可能である。従って、実施の形態２では、特許文献２の第７のＯＸＣ部５２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部５２０Ｈで使用されていた２個のＷＳＳを削減することができる。
加えて、２つの第７のＯＸＣ部５２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部５２０ＨのＭ側ポートに接続されていたファイバも削除可能となる。図１２の例では、１８本／個×２個で計３６本のファイバを削除可能である。

さらに、他のＯＸＣ部５２０が、第７のＯＸＣ部５２０Ｇ及び第８のＯＸＣ部５２０Ｈとの接続に使用していたポートは不要となるため、それぞれのＯＸＣ部５２０で２対のＭ側ポートを削減可能となる。また、他のＯＸＣ部５２０でも自身に光信号を折り返していたポートが存在するため、合わせて合計３対のポート（６ポート）を削減可能となる。代わりにＮ側ポートが増えるため、最終的に２対のポート（４ポート＝６ポート－２ポート）分の削減効果となる。

以上のように、実施の形態１では、Ｎ×Ｍ ＷＳＳ又はカプラを使用することで、特許文献２では方路グループ５１０間の接続用に追加していた２個のＷＳＳを削減し、特許文献１と同様に方路数分のＷＳＳのままとすることができる。このため、実施の形態２では、特許文献２と比較して、方路グループ２１０毎に２個のＷＳＳを削減することができる。

次に、実施の形態２における光クロスコネクト装置２００を１８方路にまで拡張した場合には、例えば、ＯＸＣ部２２０を、図１０の４×１２ ＷＳＳで構成すると、１８個の４×１２ ＷＳＳを使用することとなる。そして、１個の４×１２ ＷＳＳの合計ポート数は、１６個である。

図１３は、特許文献１、特許文献２及び実施の形態２の構成に基づいて、１個のＷＳＳで１つのＯＸＣ部を構成して、１８方路を接続可能な光クロスコネクト装置を作成する場合におけるＷＳＳの数及びポート数を比較するための表である。

前述のように、特許文献１の構成では、同様の条件とした場合に、１８個の２×３６ ＷＳＳが必要となり、１個あたりの合計ポート数は、３８となる。実施の形態２では、ＷＳＳの個数は同じだが、ポート数を大幅に削減することができる。

また、特許文献２の構成では、２４個の２×１８ ＷＳＳが必要となり、１個あたりの合計ポート数は、２０である。特許文献２では、実施の形態２よりも１個あたりのポート数が４つ多いＷＳＳが使用され、さらにその個数も６個多くなる。

これらの結果より、実施の形態２が特許文献１及び特許文献２と比較して、コスト的にも将来拡張性においても大きく有利であることがわかる。

なお、前述のように、実施の形態２でも、複数の方路グループ間をまたぐ任意の方路間の伝送を可能とするには、方路拡張用ポートが３対以上必要である。１つの方路グループを６方路以上とした場合には、ある２つの方路グループ間に方路拡張用ポートを３対使用しても、一方の方路グループに方路拡張用ポートを３対残すことができるため、光信号の性能が許す限り、方路数を拡張し続けることが可能である。

以上のように、実施の形態２は、初期導入時には最小限の方路数に対応するだけの構成で導入できるとともに、サービスを一時的に停止することなく、後々の方路数を必要に応じて拡張することが可能となる。

また、実施の形態１及び２等によれば、将来を見据えた最大規模の方路数でＷＳＳのポート数を決めるのではなく、方路グループに収まる数の方路数でＷＳＳのポート数を決めることができるため、比較的少ないポート数のＷＳＳを選択することができ、部品コストを削減可能となる。また、ポート数が比較的少ないため、将来の想定が外れた場合でも、不要となった規模の影響は、比較的小さくすることができる。

さらに、実施の形態１及び２等によれば、必要な方路数が増えた際にも、方路間接続が増えた際にも、必要な部分に限定して増設を行うことができるため、各時点で必要なコストを抑えることが可能である。方路グループに収まる方路数までの増設は、必要最小限のＯＸＣ部の増設のみで可能であり、将来用にＷＳＳ等の追加デバイスを予め導入しておく必要もない。

また、実施の形態１及び２等によれば、方路グループに収まる方路数を超える方路数に増設する場合に初めて、方路拡張用増幅部及び方路拡張用ポート間接続用の追加用品が必要となる。方路グループ増設時点では、方路グループをまたぐ方路間接続が可能となるように、必要な部分に限定して増設することができるため、必要なコストを抑えることが可能である。

実施の形態１及び２等によれば、方路拡張用ポートとして残されているポートは、他の用途にも一時的に流用可能であり、例えば、テスト機能用又はモニタポートとして使用することも可能である。

なお、実施の形態２等によれば、将来拡張用に方路拡張用ポートを３対残しておくことで、運用中のサービスに影響を与えずに、光信号の性能が許す限り、方路数を拡張し続けることが可能である。これより、将来的な方路数の拡張性を確保することができる。

ある光クロスコネクト装置に必要な方路数は、その光クロスコネクト装置が位置するノードによって異なる。しかしながら、実施の形態１及び２によれば、使用するＷＳＳの規模を替えた複数種類のＯＸＣ部を用意するのではなく、ＯＸＣ部１２０、２２０の規模は１種類のままで、将来的な方路数の拡張性も確保することができる。このため、ＷＳＳ等の部品の共通化によるコスト低減効果も有する。

また、ＷＳＳはポート数が多くなるとポート間の特性差が大きくなってくるが、実施の形態１及び２によれば、使用するＷＳＳに必要なポート数を従来より削減できるため、ポート間の特性差を低減することができる。

なお、実施の形態１及び２の場合と異なるが、Ｎ側ポートの数が３対以上（自方路接続用ポートか方路拡張用ポートのどちらかが少なくとも２対以上）の場合も同様で、１つの波長の光信号に対して、シングルＷＳＳ相当部分で設定可能な経路は１経路のみであるため、ある波長の光信号を方路拡張用のポートへスイッチングするようにした場合、その波長の光信号を自方路接続用として使用することはしない。

以上に記載された実施の形態１及び２では、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用のポートが設けられているが、このようなポートが設けられていなくてもよい。

１００，２００，５００ 光クロスコネクト装置、 １１０，２１０，５１０ 方路グループ、 １２０，２２０，５２０ ＯＸＣ部、 １２１ Ｎ側ポート、 １２２ Ｍ側ポート、 ５２３，５２４，５２５，５２６，５２７， ポート対、 １３０ 方路拡張用増幅部、 １４０，１６０，１８０，２４０，２６０，２８０ 分波側接続部、 １５０，１７０，１９０，２５０，２７０，２９０ 合波側接続部、 １４１，１７１，２４１，２７１，２７２ 合波器、 １４２，１７２，２４２，２４３，２７３ 分波器、 １５１，１６１，１８１，２５１，２６１，２８１ ＷＳＳ、 １，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２ 方路。

Claims (9)

1. 送信用及び受信用の１対の伝送路からなる方路が１つ以上接続される光クロスコネクト装置であって、
   前記光クロスコネクト装置に接続される前記方路の数以上のクロスコネクト部を含む方路グループを備え、
   前記クロスコネクト部は、
   前記方路における送信用及び受信用の１対のポートを含む２対以上のポートを備えるＮ側ポートと、
   送信用及び受信用の１対のポートを１対以上備えるＭ側ポートと、
   前記Ｎ側ポートから入力された光信号を前記Ｍ側ポートの何れかのポートから出力する第１の波長選択スイッチ機能、及び、前記Ｍ側ポートから入力された光信号を前記Ｎ側ポートの何れかのポートから出力する第２の波長選択スイッチ機能、の何れか一方、又は、両方を実現する波長選択スイッチと、を備え、
   前記光クロスコネクト装置は、複数の前記方路グループと、複数の前記方路グループを接続するための方路拡張用増幅部を備え、
   前記方路拡張用増幅部は、複数の前記方路グループの内の１つの方路グループに含まれる前記クロスコネクト部の前記Ｎ側ポートから出力された光信号を増幅し、前記増幅された光信号を、複数の前記方路グループの内の、前記１つの方路グループとは異なる他の方路グループに含まれる前記クロスコネクト部の前記Ｎ側ポートに入力し、
   複数の前記方路グループの内の第１の方路グループは、複数の前記方路グループの内の第２の方路グループと、３つの前記方路拡張用増幅部を用いて接続されていること
   を特徴とする光クロスコネクト装置。
2. 前記Ｍ側ポートは、前記方路グループに含まれる他の前記クロスコネクト部に接続するための送信用及び受信用の少なくとも１対のポートを備えること
   を特徴とする請求項１に記載の光クロスコネクト装置。
3. 前記Ｍ側ポートは、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ用ポートを備えること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の光クロスコネクト装置。
4. 前記方路グループは、４つの前記クロスコネクト部を備えること
   を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光クロスコネクト装置。
5. 前記方路グループは、６つの前記クロスコネクト部を備えること
   を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光クロスコネクト装置。
6. 前記クロスコネクト部は、
   前記Ｎ側ポートから入力された光信号を分波して、当該分波された光信号を前記Ｍ側ポートから出力する分波側接続部と、
   前記Ｍ側ポートから入力された光信号を合波して、当該合波された光信号を前記Ｎ側ポートから出力する合波側接続部と、を備えること
   を特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光クロスコネクト装置。
7. 前記分波側接続部は、前記波長選択スイッチにより構成され、
   前記合波側接続部は、カプラ又はスプリッタにより構成されていること
   を特徴とする請求項６に記載の光クロスコネクト装置。
8. 前記分波側接続部は、カプラ又はスプリッタにより構成され、
   前記合波側接続部は、前記波長選択スイッチにより構成されていること
   を特徴とする請求項６に記載の光クロスコネクト装置。
9. 前記分波側接続部及び前記合波側接続部は、前記波長選択スイッチにより構成されていること
   を特徴とする請求項６に記載の光クロスコネクト装置。

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