JPH08149088A

JPH08149088A - 光多重通信網およびノード装置

Info

Publication number: JPH08149088A
Application number: JP6283608A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Umeda; 敦梅田; Osamu Ishida; 修石田; Kiyoshi Nosu; 潔野須
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】光多重伝送路で複数のノード装置が接続され
た光多重通信網において、必要波長の増加を抑え、ノー
ド増設があった場合にも柔軟に対応して網の拡大化が図
ることができるようにする。また、トラヒック需要変動
に応じてパスの新設、廃止等が簡単に行なえるようにす
る。【構成】波長多重信号を伝送する光伝送路によって複
数のノード装置が接続された光多重通信網において、ノ
ード装置は、同一波長の光信号を出力する複数ｎ個の発
光部を有する光送信器とこの送信器に接続された第一の
ｎ×ｎ光スイッチと、同一波長の受信光信号を検出する
複数ｎ個の受光部を有する光受信器と、この光受信器に
接続された第二のｎ×ｎ光スイッチとを備えた送受信手
段を複数セット備え、各セットの第一および第二のｎ×
ｎ光スイッチと波長多重信号を伝送する複数の光伝送路
の各伝送路とを接続する光波長合波分波手段を備え、各
セットの送受信手段が扱う波長を相異なるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スターカプラや光フィ
ルタ等で波長多重された光通信網およびそれに使用され
るノード構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】波長多重（ＷＤＭ；Wave Division Mult
iplexing）技術を用いた通信網の従来構成を図７を参照
して説明する。（ Tsong-Ho Wu「Fiber Network Servic
e Survivability 」参照）。

【０００３】図７には、ループ形のネットワークが示さ
れており、このネットワークは、４個のノード４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄが光ファイバ２ａ〜２ｈで接続されたも
のであり、光ファイバ２ａ〜２ｈは、２ａ、２ｃ、２
ｆ、２ｈが時計回りの光信号伝送を行い、２ｂ、２ｄ、
２ｅ、２ｇが反時計回りの光信号伝送を行うものであ
り、二重リング伝送路を構成している。

【０００４】ノード４ａ〜４ｄは、それぞれ、隣接する
ノードへ送信する光信号を合波するとともに当該ノード
で受信すべき波長の光信号を分波して取り出す光波長合
波分波装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１
ｇ、１ｈを備えている。

【０００５】このネットワークの使用光波長はλ_ab〜λ
_dcまで１２種類である。すなわち、ノード４ａの送信波
長はλ_ab、λ_ac、λ_ad、受信波長はλ_ba、λ_ca、λ_daで
あり、ノード４ｂの送信波長はλ_ba、λ_bc、λ_bd、受信
波長はλ_ab、λ_cb、λ_cbであり、ノード４ｃの送信波長
はλ_cd、λ_ca、λ_cb、受信波長はλ_dc、λ_ac、λ_bcであ
り、ノード４ｄの送信波長はλ_da、λ_db、λ_dc、受信波
長はλ_ad、λ_bd、λ_cdである。

【０００６】その動作をノード４ｂで説明する。ノード
４ｂから送信する場合は、波長λ_ba 、λ_bc、λ_bdの光信
号は先ず分岐され、それぞれ光波長合波分波装置１ａ、
１ｂの合波部に入力され、波長λ_ca、λ_cd、λ_daまたは
λ_ac、λ_ad、λ_dcの光多重信号に合波され、光ファイバ
２ａ、２ｄを介してそれぞれ隣接ノード４ａ、４ｃに向
かう。ノード４ｂが受信側の場合、光ファイバ２ｂ、２
ｃを介する隣接ノード４ａ、４ｃからの波長λ_ab、
λ_ac、λ_ad、λ_db、λ_cb、λ_dcまたはλ_cd、λ_ca、
λ_db、λ_da、λ_abの光多重信号は、まず光波長合波分波
装置１ａ、１ｂのそれぞれの分波部に入力され、波長λ
_ab、λ_cb、λ_dbの光信号だけが分波される。その後、１
×２光スイッチ３ａで光信号接続切り替えがされる。

【０００７】他のノード４ａ、４ｃ、４ｄも同様な光波
長合波分波処理を行う。

【０００８】次に各ノードの構成を図８を参照して説明
する。この図８は図７におけるノード４ｂの構成を示し
ている。

【０００９】光ファイバ２ｂは光アンプ（ＯＡ）１ａ２
に接続され、この光アンプ１ａ２の出力は多波長フィル
タ（ＭＷＦ）１ａ３に入力される。多波長フィルタ（Ｍ
ＷＦ）１ａ３の各出力は、光ファイバ２ｄに接続される
波長分割多重器（ＷＤＭ）１ｂ１に入力されるととも
に、１×２光スイッチ３ａ１、３ａ２、３ａ３にそれぞ
れ入力される。また光ファイバ２ｃは同様に光アンプ
（ＯＡ）１ｂ２に接続され、この光アンプ１ｂ２の出力
は多波長フィルタ（ＭＷＦ）１ｂ３に入力され、この多
波長フィルタ１ｂ３の出力は、光ファイバ２ａに接続さ
れる波長分割多重器（ＷＤＭ）１ａ１に入力されるとと
もに、１×２光スイッチ３ａ１、３ａ２、３ａ３にそれ
ぞれ入力される。またノードは、１：Ｎの現用予備構成
（１：Ｎ冗長構成）の時分割多重装置（ＴＤＭ）７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄを備えており、これら時分割多重装置
７ａ〜７ｄは、光電気変換および電気光変換手段を備え
ている。１×２光スイッチ３ａ１〜３ａ３は現用系の時
分割多重装置７ｂ、７ｃ、７ｄの光電気変換手段に接続
され、また時分割多重装置７ｂ、７ｃ、７ｄの電気光変
換手段の出力は、それぞれ光スプリッタ５ａ１〜５ａ３
に入力され、光スプリッタ５ａ１〜５ａ３の各出力は波
長分割多重器１ａ１、１ｂ１に入力される。時分割多重
装置７ｂ〜７ｄはノード内のスイッチ回路あるいは処理
回路に接続されている。なお、１×２光スイッチ３ａ１
〜３ａ３は光スイッチコントローラ（ＯＳＣ）６によっ
て制御される。

【００１０】次にこのノードの動作を説明する。

【００１１】光ファイバ２ｂからの波長λ_ab、λ_ac、λ
_ad、λ_cb、λ_db、λ_dcの光多重信号は、まず光アンプ１
ａ２で増幅され、多波長フィルタ１ａ３に入力される。
この多波長フィルタ１ａ３において、波長λ_ab、λ_cb、
λ_dbの光信号はそれぞれ１×２光スイッチ３ａ１〜３ａ
３へ、そして残りの波長λ_ac、λ_ad、λ_dcは光多重信号
のまま波長分割多重器１ｂ１へ入力される。

【００１２】同様に光ファイバ２ｃからの波長λ_ab、λ
_ca、λ_cb、λ_cd、λ_da、λ_dbの光多重信号もまず、光ア
ンプ１ｂ２で増幅され、多波長光フィルタ１ｂ３に入力
される。この多波長光フィルタ１ｂ３において、波長λ
_ab、λ_cb、λ_dbの光信号はそれぞれ１×２光スイッチ３
ａ１〜３ａ３へ、そして残りの波長λ_ca、λ_da、λ_cdは
光多重信号のまま波長分割多重器１ａ１へ入力される。

【００１３】この処理方法で得られた２系統の波長
λ_ab、λ_cb、λ_dbの光信号は、光スイッチコントローラ
６の制御により、１×２光スイッチ３ａ１〜３ａ３で光
信号接続切り替えがなされる。そして、時分割多重装置
７ｂ〜７ｄ内で、光電変換後、電気信号として下部装置
に向かう。

【００１４】逆に、下部装置からの電気信号はそれぞれ
時分割多重装置７ｂ〜７ｄにおいて、光電変換後、それ
ぞれ波長λ_ba、λ_bc、λ_bdの光信号として、１：１光ス
プリッタ５ａ１〜５ａ３に入力される。この１：１光ス
プリッタ５ａ１〜５ａ３において、波長λ_ba、λ_bc、λ
_bdの光信号はそれぞれ２方向に分岐され、１波は波長分
割多重器１ａ１へ、もう１波は波長分割多重器１ｂ１へ
入力される。

【００１５】その後、波長分割多重器１ａ１では、波長
λ_ba、λ_bc、λ_bdの光信号と多波長フィルタ１ｂ３を通
過してきた波長λ_ca、λ_cd、λ_daの光多重信号に多重さ
れ、光ファイバ２ａに波長λ_ba、λ_bc、λ_bd、λ_ca、λ
_cd、λ_daの光多重信号として送出する。

【００１６】同様に、波長分割多重器１ｂ１では、波長
λ_ba、λ_bc、λ_bdの光信号と多波長フィルタ１ａ３を通
過してきた波長λ_ac、λ_ad、λ_dcの光多重信号に多重さ
れ、光ファイバ２ｄに波長λ_ac、λ_ad、λ_ba、λ_bd、λ
_dcの光多重信号として送出する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図７を用いて説明した
光多重通信網では、ノード数が増えた場合、対応が困難
であるという欠点があった。以下、その問題点を図面を
用いて説明する。

【００１８】図７に示す光多重通信網において、任意の
どのノード間でも、一つ以上の光通信路が存在するメッ
シュ構成では、ｎ（ｎ−１）種類の異なる波長が必要と
なる。すなわち、図７に示す構成ではノード数は“４”
であるので、必要波長数は“１２”となる。

【００１９】ここで、図７において、１ノード増設した
場合（計５ノード）、前記計算方法により求められる必
要波長数は“２０”である。また、同じく６ノード増設
した場合（計１０ノード）、必要波長数は“９０”とな
る。図９に、ノード数と必要波長数の関係を示す。この
図９をみてもわかるように、必要波長数はノード数の約
２乗に比例して増加するので、大規模な網構成の場合、
膨大な波長数が求められることになる。

【００２０】さらに、各ノード間の光ファイバ内を伝搬
する波長数は、必要波長数の半分である。すなわち、４
ノードの網構成は“６”、５ノードの網構成では“１
０”、そして１０ノードの網構成では、“４５”もの伝
搬波長が存在する。実際に、図８における多波長フィル
タ１ａ３、１ｂ３では、それぞれ合計６波長分の透過を
行っているが、１ノード増設しただけで、それぞれ１０
波長分の透過をしなければならない。以後ノードの増設
の度に、著しく増加する必要波長数に応じて、多波長フ
ィルタ１ａ３、１ｂ３の構成が複雑になることが予想さ
れる。

【００２１】また、光アンプ１ａ２、１ｂ２の動作特性
も必要波長数の制限に係わってくる。図１０に光アンプ
の利得帯域を示す。この図１０において、アンプ動作波
長帯域は３３±３ｎｍ（１５３０ｎｍ to １５６３ｎ
ｍ）である。ここで、波長間隔を１ｎｍとすれば、約３
０波長の使用が可能となる。つまり、１光アンプの処理
限界波長数は約“３０”である。これを前記伝搬波長数
と合わせて考えると、光ファイバ１心線内の限界ノード
数は“８”である。すなわち、現状の構成のままでは９
ノード以上の網構成は不可能と考えられる。

【００２２】また、図１１に波長分割多重（ＷＤＭ）に
おける光増幅特性図を示す。図１１において波長分割多
重数（チャネルＣＨ）が増加すると、中継数は減少す
る。すなわち、必要波長数が増加すると、伝送距離は減
少するのである。伝送距離が減少するということは、網
規模の拡大を制限するということにつながる。

【００２３】以上説明したように、波長分割多重で論理
メッシュ通信網を構成し、将来的に網の拡大が予想され
る場合、多波長フィルタや光アンプのハード的制限また
はノード内の構成の複雑化、そして伝送距離の問題から
必要波長数の制限があり、ノードの増設に対して柔軟で
対応ができない問題がある。

【００２４】本発明の目的は、上述の問題点を解決する
もので、多波長フィルタや光アンプのハード的制限内で
必要波長数を減少させ、網の拡大に対して柔軟に対応で
きる光多重通信網を提供することにある。

【００２５】また、本発明の他の目的は、各ノードごと
に他のノードの通信パスの使用波長を意識しないで論理
パス設定が可能であり、簡単に網の拡大化を図ることが
できる光多重通信網を提供することにある。

【００２６】また、本発明の他の目的は、光波長合成分
波手段の分岐挿入する波長が可変であるため、トラヒッ
ク需要変動に応じてパス新設・廃止・切替等が容易にで
きる光多重通信網を提供することにある。

【００２７】また、本発明の他の目的は、そのノード設
計やオペレーション業務等の運用が容易な光多重通信網
を提供することにある。

【００２８】また、本発明の他の目的は、光伝送路が二
重構成にされ、信頼性が高められた光多重通信網を提供
することにある。

【００２９】また、本発明の他の目的は、上述の光多重
通信網を実現できるノード装置を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
光多重通信ネットワークに係るもので、複数のノードが
それぞれ光波長多重信号を伝送する複数の光伝送路を介
して接続された光多重通信網において、前記少なくとも
一のノードは、同一波長光を出力する複数ｎ個の発光部
を備える光送信器と、この光送信器に接続された第一の
ｎ×ｎ光スイッチと、同一波長光を検出する複数ｎ個の
受光部を備える光受信器と、この光受信器に接続された
第二のｎ×ｎ光スイッチとを備えた送受信手段のセット
を複数備え、前記各送受信手段のセットの第一および第
二のｎ×ｎ光スイッチとｎ以上の前記各光伝送路とを接
続するｎ以上の光波長合波分波手段を備え、前記各送受
信手段のセットは異なる波長の光信号の送受信を行う構
成であり、各ノードごとに相異なる波長の光信号を送信
することを特徴とする。

【００３１】また、光伝送路は二重リング伝送路で構成
され、同一の信号が伝送方向が異なる光伝送路に伝送さ
れる構成の光多重通信網であり、ノードの各送受信手段
は、第一および第二のｎ×ｎ光スイッチをそれぞれ二重
に設け、光送信器および第一のｎ×ｎ光スイッチの間に
同一の光信号を分岐するｎ個の光分岐器と、光受信器お
よび第二のｎ×ｎ光スイッチの間に一方の光信号を選択
するｎ個の１×２光スイッチとを備え、２ｎ個の光波長
合波分波手段を備えることができる。これにより伝送路
を二重構成にでき、信頼性を高めることができる。

【００３２】また、本発明の光波長合波分波手段は、受
信光を分波する分波部と送信光を合波する合波部とを備
え、分波部は、当該ノードで受信する波長の光信号を選
択して、残りの波長の光信号を前記合波部へ出力する手
段を備え、前記合波部は、当該ノードから送信する波長
の光信号および前記分波部の出力する波長の光信号とを
合波して光伝送路へ出力する手段を備えることもでき
る。

【００３３】また本発明の観点の一つは、複数の二重リ
ング伝送路で構成され、一つのノードはこの複数の二重
リング伝送路に接続されることができる。

【００３４】また、各ノードは、一つの光伝送路から異
なる波長の光信号を受信することができる。

【００３５】また、ノードの光波長合波分波手段の分波
波長および合波波長は可変であることができる。

【００３６】本発明の第二の観点はネットワークを構成
するノード装置に係るもので、同一波長光を出力する複
数ｎ個の発光部を備える光送信器と、この光送信器に接
続された第一のｎ×ｎ光スイッチと、同一波長光を検出
する複数ｎ個の受光部を備える光受信器と、この光受信
器に接続された第二のｎ×ｎ光スイッチとを備えた送受
信手段のセットを複数備え、前記各送受信手段のセット
の第一および第二のｎ×ｎ光スイッチと複数ｎ以上の光
伝送路とを接続するｎ以上の光波長合波分波手段を備え
たことを特徴とする。

【００３７】ノード装置の各送受信手段は、第一および
第二のｎ×ｎ光スイッチをそれぞれ二重に設け、光送信
器および第一のｎ×ｎ光スイッチの間に同一の光信号を
分岐するｎ個の光分岐器と、光受信器および第二のｎ×
ｎ光スイッチの間に一方の光信号を選択するｎ個の１×
２光スイッチとを備え、各送受信手段と２ｎ個の光伝送
路とを接続する２ｎ個の光波長合波分波手段を備えるこ
とが可能である。

【００３８】また、ノード装置の光波長合波分波手段
は、受信光を分波する分波部と送信光を合波する合波部
とを備え、分波部は、当該ノードで受信する波長の光信
号を選択して、残りの波長の光信号を前記合波部へ出力
する手段を備え、前記合波部は、当該ノードから送信す
る波長の光信号および前記分波部の出力する波長の光信
号とを合波して光伝送路へ出力する手段を備えることが
できる。

【００３９】

【作用】ノードは、同一波長を出力する複数の発光部を
有する送信器の出力をｎ×ｎ光切替スイッチにより、異
なる光伝送路に導かれる。そして、送信器とｎ×ｎ光切
替スイッチとが複数セット用意されており、各セットご
とに送信波長は異なる。これにより、同一波長の光信号
がノード間を接続する複数の光伝送路によって伝送さ
れ、かつ異なる波長の光信号が同一の光伝送路で送信す
ることができる。

【００４０】したがって、ノード数やトラヒックの増加
に対して光多重数を増やすことなく、ノード間を接続す
ることができる。また、網内の通信パス設定の自由度が
増すため、トラヒック変動に対しても、またノードの増
設にも柔軟に対応できる。

【００４１】さらにノードごとに相異なる波長を送信信
号として用いることで、他の通信パスの使用波長にとら
われることなく、ノード独自の波長を使用することがで
き、これによりノードの増設にも柔軟に対応できる。

【００４２】また、光波長合波分波手段の分岐挿入する
波長が可変であるため、トラヒック需要変動に応じて、
光波長合波分波手段の分岐挿入波長を変更することによ
り、通信パスの設定を変更でき、トラヒック需要変動に
応じた光波長多重通信が可能である。

【００４３】さらに、ノードがリング状あるいはスター
状に結合した網を形成し、その網の運用の簡単化が図れ
る。

【００４４】

【実施例】以下図面を参照して本発明にかかわる光多重
通信網およびノード装置の実施例を説明する。なお、以
下の実施例では、リング伝送路を二重化しているが、信
頼性の低下を無視すれば一重リング伝送路でも本発明は
実施できる。

【００４５】図６は、１波長の場合のみを表示した本発
明の光多重通信網の実施例の基本概念図を示す。この光
多重通信網は、８心の光ファイバを光伝送路としてノー
ド１４、１４ａ〜１４ｐまで１７個のノードがリング状
に接続されているものである。今波長λ₁を使用した通
信パスが図１の右側に示されるように、第１、２心目に
λ₁、同様に第３、４心目、第５、６心目、第７、８心
目にλ₁が使用され、第１、２心目のλ₁はノード１４
ｄ、第３、４心目のλ₁はノード１４ｈ、第５、６心目
のλ₁はノード１４ｌ、第７、８心目のλ₁はノード１
４ｐへの送信用波長として割り当てられているとした例
である。

【００４６】図６の左側は、ノード１４内の波長λ₁に
かかわる構成のみについて示したものである。なお、ノ
ード１４ａ〜１４ｐの各ノード内の構成についても使用
する波長を除けばノード１４に示した例と同じである。

【００４７】ここにおいて、この実施例は、複数のノー
ド１４〜１４ｐがそれぞれ光波長多重信号を伝送する８
心光ファイバ１５を介して接続された光多重通信網にお
いて、各ノード１４〜１４ｐは、同一波長光を出力する
４個の発光部を備える光送信器８と、この光送信器８に
接続された第一のｎ×ｎ光スイッチ１２ａ、１２ｂと、
同一波長光を検出する４個の受光部を備える光受信器９
と、この光受信器９に接続された第二のｎ×ｎ光スイッ
チ１２ｃ、１２ｄとを備えた送受信手段のセットを複数
備え、前記各送受信手段のセットの第一および第二のｎ
×ｎ光スイッチと前記８本の光ファイバの各光伝送路と
を接続する８個の光波長合波分波器１３ａ〜１３ｈを備
え、前記各セットの送受信手段は、異なる波長の光信号
の送受信を行う構成であり、各セットの送受信手段は、
光送信器８と二つの第一のｎ×ｎ光スイッチ１２ａ、１
２ｂとの間に設けられ、光送信器８の同一の発光部から
送出された光信号を分岐する４個の光分岐器である１：
１光スプリッタ１０ａ〜１０ｄと、光受信器９および第
二のｎ×ｎ光スイッチ１２ｃ、１２ｄの間に設けられｎ
×ｎ光スイッチ１２ｃ、１２ｄの一方の光信号を選択す
る４個の１×２光スイッチ１１ａ〜１１ｄとを備えてい
る。

【００４８】なお、８心光ファイバは二重リング伝送路
を構成しており、例えば第１および第２心光ファイバは
同一光信号を時計回りおよび反時計回りに伝送する。

【００４９】以下この光多重通信網における動作を説明
する。

【００５０】ノード１４内の光送信器８は４つの発光部
を有し、それぞれ波長λ₁の光信号を出力する。この出
力光は、１：１光スプリッタ１０ａ〜１０ｄで２方向に
分岐され、それぞれ４×４光スイッチ１２ａ、１２ｂに
入力される。そして、方路切り替えされた後、８個の光
波長合波分波器１３ａ〜１３ｈで合波され、８心光ファ
イバ１５に送出される。その後、波長λ₁の落ちノード
である（宛先ノード）ノード１４ｄ、１４ｈ、１４ｌ、
１４ｐのそれぞれの光波長合波分波器で分波され、それ
ぞれの４×４光スイッチで方路切り替えされた後、それ
ぞれの１×２光スイッチで接続切り替えを行って、それ
ぞれの光受信器の受光部に入力される。

【００５１】一方、逆方向（ノード１４ｄ、１４ｈ、１
４ｌ、１４ｐからノード１４への光信号）についても、
ノード１４ｄ、１４ｈ、１４ｌ、１４ｐのそれぞれの光
送信器の発光部より出力された光信号は、それぞれの
１：１光スプリッタで２方向に分岐され、それぞれ４×
４光スイッチに入力され、方路切り替えされた後、それ
ぞれの光波長合波分波器で合波され、８心光ファイバ１
５に送出される。そして、ノード１４の８個の光波長合
波分波器１３ａ〜１３ｈでそれぞれ分波され、波長λ₁
の光信号は、４×４光スイッチ１２ｃ、１２ｄで方路切
り替えされた後、１×２光スイッチ１１ａ〜１１ｄで接
続切り替えを行い、光受信器９の４つの受光部のいずれ
かに入力される。

【００５２】ここで、光波長合波分波器１３ａ〜１３ｈ
の機能について図面を参照して説明する。図２は、光波
長合波分波器の詳細図を示すものであり、光波長合波分
波器は、分波部１３２と合波部１３３とを備えている。
この図２において、入力側光ファイバ中をλ₁からλ₁₀
までの１０種類の波長を使用した通信パスが存在するも
のとする。まず、この１０種類の通信パスは光波長合波
分波器の分波部１３２に入力される。そして分波部１３
２ではこの１０種類の通信パスのうち、波長λ₁〜λ₃
までの当該ノード落ちの３種類の通信パスを局内側へ、
また波長λ₄〜λ₁₀までの当該ノード接（他ノード宛
て）の７種類の通信パスを合波部１３３側へと分波す
る。一方、合波部１３３では、分波部１３２からの前記
７種類の波長を使用した通信パスと波長λ_a〜λ_cまで
の当該ノード落の３種類の通信パスを合波し、出力側光
ファイバへ送出する。なお、光波長合波分波器の合波・
分波波長は可変であるため、様々な対応が可能である。

【００５３】次に図３は、本発明の光多重通信網の実施
例を一般化して表したもので、８心の光ファイバ１５を
２心単位に分けて階層的に表したものである。基本的に
は図１に示す網構成の応用形態である。つまり各ノード
でそれぞれ４波ずつ計６８波長を使用することにより、
ノード to ノード間は全て論理メッシュ構成の通信パス
で接続可能となる。

【００５４】図３において、ノード１４の一つの送受信
手段は、４つの発光部を有する光送信器（λ₁に対応す
る）８ａと、４つの受光部を有する光受信器９ａと、光
送信器８ａの４つの発光部からの送信光信号（波長
λ₁）を２分岐する４個の１：１光スプリッタ１０ａ〜
１０ｄと、この１：１光スプリッタ１０ａ〜１０ｄで分
岐された波長λ₁の光信号の出力方路を切り替える２個
の４×４光スイッチ１２ａ、１２ｂと、分波された受信
波長の光信号の出力方路を切り替える２個の４×４光ス
イッチ１２ｃ、１２ｄと、この４×４光スイッチ１２
ｃ、１２ｄの出力のいずれかを選択する４個の１×２光
スイッチ１１ａ〜１１ｄと、この４個の１×２光スイッ
チ１１ａ〜１１ｄを介して入力される受信光信号を検出
する４個の受光部を有する光受信器９ａとを備える。そ
して波長λ₂、λ₃、λ₄に対応して、それぞれ同様の
光送信器８ｂ、８ｃ、８ｄ、１：１光スプリッタ１０ｅ
〜１１ｐ、４×４光スイッチ１２ｅ〜１２ｐ、１×２光
スイッチ１１ｅ〜１１ｐ、光受信器９ｂ〜９ｄを備える
送受信手段を合計４セット備えている。

【００５５】光ファイバ１５は、２心単位で１５ａ、１
５ｂ、１５ｃ、１５ｄの第１〜第８心で構成され、第１
心目の光ファイバ１５には、光波長合波分波器１３ａで
送信側の４個の４×４光スイッチ１２ａ、１２ｅ、１２
ｉ、１２ｍと受信側の４個の４×４光スイッチ１２ｃ、
１２ｇ、１２ｋ、１２ｏとが接続され、他波長の光信号
と合波されるとともに、この光ファイバから受信される
べき波長の光信号を分波する。同様に第１心目とは反対
方向に同一光信号を伝送する第２心目の光ファイバ１５
には、光波長合波分波器１３ｂにより、送信側の４個の
４×４光スイッチ１２ｂ、１２ｆ、１２ｊ、１２ｎと受
信側の４個の４×４光スイッチ１２ｄ、１２ｈ、１２
ｌ、１２ｐとが接続される。同様に、第３心目の光ファ
イバは波長合波分波器１３ｃ、第４心目の光ファイバは
波長合波分波器１３ｄ、第５心目の光ファイバは波長合
波分波器１３ｅ、第６心目の光ファイバは波長合波分波
器１３ｆ、第７心目の光ファイバは波長合波分波器１３
ｇ、第８心目の光ファイバは波長合分波器１３ｈで接続
される。

【００５６】このように、送信する４つの波長λ₁〜λ
₄に対応して、送受信手段を４セット備えている。な
お、ノード１４ａ〜１４ｐの各ノード内構成も送信する
波長が異なることを除けばノード１４と同様である。

【００５７】次にこの光多重通信網の動作を説明する。

【００５８】ノード１４内の光送信器８ａ〜８ｄはそれ
ぞれ４つの発光部を有し、それぞれ波長λ₁、λ₂、λ
₃、λ₄の４種類の光を出力する。その出力光は、１：
１光スプリッタで２方向に分岐され、それぞれ４×４光
スイッチ１２ａ、１２ｂ〜１２ｍ、１２ｎに入力され
る。そして、方路切り替えがされた後、８つの光波長合
波分波器１３ａ〜１３ｈで他波長の光信号に合波され
る。その後、それぞれの光ファイバ１５ａ〜１５ｄに送
出され、それぞれの落ちノードの光波長合波分波器で分
波され、それぞれの４×４光スイッチで方路切り替えさ
れた後、それぞれの１×２光スイッチで接続切り替えを
行い、それぞれの光受信器の受光部に入力される。

【００５９】一方、逆方向についても、各ノードの光送
信器より、それぞれのノードに割り当てられた波長で出
力された光信号は、それぞれの１：１光スプリッタで２
方向に分岐され、それぞれ４×４光スイッチに入力さ
れ、方路切り替えがされた後、それぞれの光波長合波分
波器で合波され、光ファイバ１５ａ〜５ｄに送出され
る。そして、ノード１４の８つの光波長合波分波器１３
ａ〜１３ｈでそれぞれ分波され、４×４光スイッチ１２
ｃ、１２ｄ〜１２ｏ、１２ｐで方路切り替えがされた
後、１×２光スイッチ１１ａ〜１１ｐで接続切り替えを
行い、光受信器９ａ〜９ｄの受光部にそれぞれ入力され
る。

【００６０】次に、本発明実施例がどのようにノードの
増設に対して柔軟な対応が可能であるかを、ノードを増
設した場合の例で説明する。ここでは、図４に示すとお
り、ノード１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃの４ノードの
網構成を初期状態とする。そしてノード１４ｄが１局増
える場合を想定し、以下に増設手順を説明する。

【００６１】まず、最初に図５に拡張例１を示す。拡張
例１では、ノード１４ｄが１局増える場合を想定してい
る。このとき、ノード１４ｄでは、ノード１４と同様の
設備を新設し、光ファイバ１５ａ〜１５ｄに各光波長合
波分波器を接続するだけでよい。従来の技術では、ノー
ドが増設されるとそれに応じて、全ノードの光波長合波
分波器の構造をより多波長が扱えるものに換えていく必
要があり、また合計９ノード以上のフルメッシュ構成は
光アンプの構成上（増幅利得帯域の制限から）不可能で
あった。しかし、本発明により、全ノードの光波長合波
分波器の構造はそのままで、かつ条件次第で最大１７ノ
ード間のフルメッシュ構成が可能となった。

【００６２】次に、本発明実施例はトラヒックの需要変
動に対しても柔軟に対応可能であることを説明する。こ
こでは、図５と同じく、図４の網構成の状態で、ノード
１４ａのトラヒックが５倍増加し、ノード１４〜ノード
１４ａ間に新たに波長λ₁、λ₂（ノード１４側発信）
を使用したパスを合計４本新設する拡張例２を想定する
ものとする。

【００６３】この拡張例２を図６に示す。この拡張例２
はノード１４からノード１４ａ間に図に示されていると
おり、新たにパスを４本新設する場合の例である。この
場合、各ノードは新たに設備を新設する必要はなく、４
×４光スイッチの方路設定制御を行うだけでよい。従来
の技術では同一ノード間に新たに４本のパスを新設し、
なおかつ全ノード間（合計４ノード）をフルメッシュ構
成にするためには、８心の光ファイバでは容量不足であ
り、フルメッシュ構成にすることはできなかった。しか
し、本発明により、さまざまなトラヒックの変化に対応
して光ファイバを増設することなく、パスの増加等を行
うことができ、かつ条件により１０数ノード間のフルメ
ッシュ構成が可能となる。

【００６４】なお、上述の実施例の説明では、各ノード
において、４×４光スイッチを複数個使用した構成で説
明したが、網内の規模に応じて２×２光スイッチや３×
３光スイッチ等を用いることも可能である。すなわちｎ
×ｎ光スイッチを少なくとも１以上使用することにより
フレキシブルにノードの増設対応が可能となる。

【００６５】なお、上述の実施例の説明は、リング伝送
路の場合で説明したが、本発明はスター状の網構成でも
実現できる。この場合、上述のｎ×ｎ光スイッチを用い
るノード装置は、センタノードとして構成される。また
各子ノードについては、それぞれのノードに割り当てら
れた波長λの光信号で送受信されるため、従来のスター
結合の網構成の子ノード構成と同様である。

【００６６】さらに、上記実施例では、二重リング構成
で説明したが、二重リング構成ではなく一重リング構成
で１：Ｎ冗長構成とすることも可能である。この場合、
実施例のように、光分岐を行う１：１光スプリッタを光
送信器と４×４光スイッチの間に設け、また１×２光ス
イッチを光受信器と４×４光スイッチとの間に設けるの
ではなく、１×２光スイッチを両４×４光スイッチの一
つの端子と光波長合波分波器との間にそれぞれ設けて、
現用予備切り替えを行う構成とすることができる。この
場合、本発明実施例のように光送信器の各発光部、光受
信器の各受光部の数に対応して１：１光スプリッタおよ
び１×２光スイッチを設けることなく、それぞれ一つの
１×２光スイッチを設けることで冗長構成ができる利点
がある。またこの場合、光ファイバも対で設ける必要も
なく１：Ｎ構成でよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノードが増設される場合、ノード内の該当のｎ×ｎ光ス
イッチの方路設定制御のみで、網の拡大に対して柔軟に
対応できることが可能である。

【００６８】また、それぞれの送受信手段のセットごと
に波長の異なる光送受信器およびｎ×ｎ光スイッチを用
いることにより、４×４光スイッチの場合、最大１７ノ
ード間でフルメッシュ構成が可能となる。

【００６９】また、各ノードごとに他ノードの通信パス
の使用波長を意識しない論理パス設定が可能であり、簡
単に網の拡大化を図ることができる。

【００７０】また、光波長合波分波器で分岐挿入する波
長が可変であるため、トラヒック需要の変動に対応して
パスの設定廃止切替等の作業が容易である。

【００７１】また、ノードをリング状もしくはスター状
に結合することで、ノード設計やオペレーション業務等
の網の運用が容易である。

【００７２】さらに、このような光多重通信網を実現で
きるノード装置を提供でき、従来のものに比べて網の拡
大やトラヒック需要変動に柔軟に対処可能なノード装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の基本構成を示す図。

【図２】本発明実施例の光波長合波分波器の構成を示す
図。

【図３】本発明の実施例を説明する図。

【図４】増設前の網構成を示す図。

【図５】拡張例１を示す図。

【図６】拡張例２を示す図。

【図７】従来の光多重通信網の構成を示す図。

【図８】図７のノード構成を示す図。

【図９】ノード数に対する必要波長数を示す図。

【図１０】光アンプの利得帯域を示す図。

【図１１】多重数に対する中継数を示す図。

【符号の説明】

１ａ〜１ｈ光波長合波分波装置１ａ１、１ｂ１波長分割多重器（ＷＤＭ）１ａ２、１ｂ２光アンプ（ＯＡ）１ａ３、１ｂ３多波長フィルタ（ＭＷＦ）２ａ〜２ｈ光ファイバ３ａ〜３ｄ、３ａ１〜３ａ３１×２光スイッチ４ａ〜４ｄノード５ａ１〜５ａ３１：１光スプリッタ６光スイッチコントローラ（ＯＳＣ）７ａ〜７ｄ時分割多重装置（ＴＤＭ）８、８ａ〜８ｈ光送信器９、９ａ〜９ｈ光受信器１０ａ〜１０ｔ１：１光スプリッタ１１ａ〜１１ｔ１×２光スイッチ１２ａ〜１２ｐ４×４光スイッチ１３ａ〜１３ｎ光波長合波分波器１４、１４ａ〜１４ｐノード１５、１５ａ〜１５ｄ８心光ファイバ１３２分波部１３３合波部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/02 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノードがそれぞれ光波長多重信号
を伝送する複数の光伝送路を介して接続された光多重通
信網において、前記少なくとも一のノードは、同一波長光を出力する複数ｎ個の発光部を備える光送信
器と、この光送信器に接続された第一のｎ×ｎ光スイッチと、同一波長光を検出する複数ｎ個の受光部を備える光受信
器と、この光受信器に接続された第二のｎ×ｎ光スイッチとを
備えた送受信手段のセットを複数備え、前記各送受信手段のセットの第一および第二のｎ×ｎ光
スイッチとｎ以上の前記各光伝送路とを接続するｎ以上
の光波長合波分波手段を備え、前記各送受信手段のセットは異なる波長の光信号の送受
信を行う構成であり、各ノードごとに相異なる波長の光信号を送信することを
特徴とする光多重通信網。
【請求項２】光伝送路は二重リング伝送路で構成さ
れ、同一の信号が伝送方向が異なる光伝送路に伝送され
る構成の光多重通信網であり、ノードの各送受信手段は、第一および第二のｎ×ｎ光ス
イッチをそれぞれ二重に設け、光送信器および第一のｎ
×ｎ光スイッチの間に同一の光信号を分岐するｎ個の光
分岐器と、光受信器および第二のｎ×ｎ光スイッチの間
に一方の光信号を選択するｎ個の１×２光スイッチとを
備え、２ｎ個の光波長合波分波手段を備える請求項１記載の光
多重通信網。
【請求項３】光波長合波分波手段は、受信光を分波す
る分波部と送信光を合波する合波部とを備え、分波部
は、当該ノードで受信する波長の光信号を選択して、残
りの波長の光信号を前記合波部へ出力する手段を備え、
前記合波部は、当該ノードから送信する波長の光信号お
よび前記分波部の出力する波長の光信号とを合波して光
伝送路へ出力する手段を備える請求項１または２記載の
光多重通信網。
【請求項４】光伝送路は、複数の二重リング伝送路で
構成され、一つのノードはこの複数の二重リング伝送路
に接続された請求項２または３記載の光多重通信網。
【請求項５】各ノードは、一つの光伝送路から異なる
波長の光信号を受信する請求項１ないし４のいずれか記
載の光多重通信網。
【請求項６】光波長合波分波手段の分波波長および合
波波長は可変である請求項１ないし５のいずれか記載の
光多重通信網。
【請求項７】同一波長光を出力する複数ｎ個の発光部
を備える光送信器と、この光送信器に接続された第一のｎ×ｎ光スイッチと、同一波長光を検出する複数ｎ個の受光部を備える光受信
器と、この光受信器に接続された第二のｎ×ｎ光スイッチとを
備えた送受信手段のセットを複数備え、前記各送受信手段のセットの第一および第二のｎ×ｎ光
スイッチと複数ｎ以上の光伝送路とを接続するｎ以上の
光波長合波分波手段を備えたノード装置。
【請求項８】各送受信手段は、第一および第二のｎ×
ｎ光スイッチをそれぞれ二重に設け、光送信器および第
一のｎ×ｎ光スイッチの間に同一の光信号を分岐するｎ
個の光分岐器と、光受信器および第二のｎ×ｎ光スイッ
チの間に設けられ一方の光信号を選択するｎ個の１×２
光スイッチとを備え、各送受信手段と２ｎ個の光伝送路とを接続する２ｎ個の
光波長合波分波手段を備える請求項７記載のノード装置
【請求項９】光波長合波分波手段は、受信光を分波す
る分波部と送信光を合波する合波部とを備え、分波部
は、当該ノードで受信する波長の光信号を選択して、残
りの波長の光信号を前記合波部へ出力する手段を備え、
前記合波部は、当該ノードから送信する波長の光信号お
よび前記分波部の出力する波長の光信号とを合波して光
伝送路へ出力する手段を備える請求項７または８記載の
ノード装置。