JPH08265807A - クロスコネクト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放送を行っても、光信号のパワーが小さくな
ることがなく、かつ、パワーが波長によってばらつくこ
とがないようにする。 【構成】 光波長多重信号は、光アンプ１１(1) 〜１１
(N) により増幅される。この増幅出力は、光波長分離部
１２(1) 〜１２(N) により各波長ごとに分離される。各
分離出力は、信号分配／経路切替え部１３(1) 〜１３
(N) により、分配処理あるいは経路切替え処理を受け
る。この処理出力は、波形再生部１４(1) 〜１４(N) に
よって波形を再生される。この再生出力は、信号合流／
経路切替え部１５(1) 〜１５(N) により合流処理あるい
は経路切替え処理を受ける。この処理出力は、行き先に
応じて、カプラ１６(1) 〜１６(N) に振り分けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、光波長多重
網におけるクロスコネクト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速、広帯域の信号を扱うための
通信網として、光通信網が注目されている。この光通信
網の１つとして、波長の異なる複数の光信号を波長多重
して伝送する光波長多重網がある。

【０００３】この光波長多重網を構築する場合、クロス
コネクト装置が重要な構成要素となる。光波長多重網で
使用されるクロスコネクト装置としては、従来、下記の
文献に記載された装置が知られている。

【０００４】文献：「拡張性に優れたオプティカルパス
／クロスコネクトシステム」 1994年 電子情報通信学会春季大会Ｂ−839 この文献に記載されたクロスコネクト装置は、光波長多
重信号を各波長ごとに分離し、各分離出力を波形再生し
た後、行き先ごとに振り分けるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、放送（分配）を行う場合、波形再生後に
分岐が行われるため、放送を行わない場合に比べ、光信
号のパワーが小さくなるという問題と、各光信号のパワ
ーが波長によってばらつくという問題があった。

【０００６】図２は、波長λ１，λ２，…，λＭのＭ
（Ｍは２以上の整数）個の光信号のうち、例えば、波長
λ３の光信号だけ放送した場合のある光ファイバにおけ
る光信号のスペクトルを表したものである。図示の如
く、この場合、放送が行われた光信号（波長λ３の光信
号）のパワーが放送が行われない光信号（波長λ１，λ
２，λ４，…，λＭの光信号）のパワーより小さくな
る。

【０００７】図３は、すべての光信号の放送を行った場
合のある光ファイバにおける光信号のスペクトルを表し
たものである。図示の如く、この場合、各光波長λ１，
λ２，…，λＭごとに光信号のパワーがばらつく。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、周波数多重信号から分離された信号の
波形を再生する波形再生手段の上流に、信号の分配と経
路切替えを行う信号分配／経路切替え手段を設け、下流
に、信号の合流と経路切替えを行う信号合流／経路切替
え手段を設け、波形再生手段の上流に信号を増幅する信
号増幅手段を設けるようにしたものである。

【０００９】

【作用】上記構成おいては、周波数多重信号は、信号分
離手段によって各周波数ごとに分離される。各分離出力
は、信号分配／経路切替え手段により、分配処理あるい
は経路切替え処理を受ける。この処理出力は、波形再生
手段によって波形を再生される。この再生出力は、信号
合流／経路切替え手段により合流処理あるいは経路切替
え処理を受ける。

【００１０】これにより、放送を行う場合は、信号分配
／経路切替え手段で分配処理を行うことにより、波形再
生手段の再生出力を信号合流／経路切替え手段で分岐す
る必要がない。その結果、放送によって、信号のパワー
が小さくなる問題と、各信号のパワーが周波数によって
ばらつく問題を解決することができる。

【００１１】なお、波形再生手段に入力される信号は、
あらかじめ、信号増幅手段により増幅される。これによ
り、信号分配／経路選択手段で分配処理を行うにもかか
わらず、波形再生手段に対する信号の入力レベルとして
は、所定レベルを確保することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の実施
例を詳細に説明する。

【００１３】図１は、この発明の第１の実施例の構成を
示すブロック図である。この実施例は、この発明を、フ
ァイバ数に対する拡張性の優れたクロスコネクト装置に
適用する場合を示す。

【００１４】図示のクロスコネクト装置は、Ｎ個の光ア
ンプ（ＡＭＰ）１１(1) 〜１１(N)と、Ｎ個の光波長分
離部（Ｗ−ＤＭＵＸ）１２(1) 〜１２(N) と、Ｎ個の信
号分配／経路切替え部１３(1) 〜１３(N) と、Ｎ個の波
形再生部１４(1) 〜１４(N)と、Ｎ個の信号合流／経路
切替え部１５(1) 〜１５(N) と、Ｎ個のカプラ１６(1)
〜１６(N) を有する。ここで、Ｎは、光ファイバの数を
示し、２以上の整数で表される。

【００１５】各光アンプ１１(n) （ｎ＝１，２，…，
Ｎ）は、各入り側光ファイバ２１(n)ごとに設けられ、
対応する入り側光ファイバ２１(n) を介して伝送されて
きた光波長多重信号を増幅する機能を持つ。この場合、
光波長多重信号に含まれるすべての光信号が一括して増
幅される。

【００１６】各光波長分離部１２(n) は、各光アンプ１
１(n) ごとに設けられ、対応する光アンプ１１(n) の増
幅出力を各波長ごとに分離する機能を持つ。

【００１７】各信号分配／経路切替え部１３(n) は、各
光波長分離部１２(n) ごとに設けられ、対応する光波長
分離部１２(n) の分離出力の分配機能と経路切替え機能
を持つ。ここで、分配機能とは、ある入力ポートから入
った光信号を分岐して、同じ波形の光信号を複数の出力
ポートに出力する機能をいう。また、経路切替え機能と
は、ある入力ポートから入った光信号をその宛先に応じ
た出力ポートに出力する機能をいう。

【００１８】各波形再生部１４(n) は、各信号分配／経
路切替え部１５(n) ごとに設けられ、対応する信号分配
／経路切替え部１３(n) の分配／経路切替え出力の波形
を再生する機能を持つ。

【００１９】各合流／経路切替え部１５(n) は、各波形
再生部１４(n) ごとに設けられ、対応する波形再生部１
４(n) の再生出力の合流機能と経路切替え機能を持つ。
ここで、合流機能とは、複数の入力ポートから入った信
号を１つの出力ポートに出力する機能をいう。

【００２０】各光カプラ１６(n) は、各出側光ファイバ
２２(n) ごとに設けられ、信号合流／経路切替え部１５
(1) 〜１５(n) によって、対応する出側光ファイバ２２
(n)に振り分けられた複数の光信号を多重する機能を有
する。

【００２１】なお、各信号分配／経路切替え部１３(n)
は、各出力ポートに、波長の異なる複数の光信号が現れ
ることのないように構成されている。

【００２２】また、各波形再生部１４(n) には、波形再
生機能のほか、必要に応じて、波長変換機能が設けられ
る。

【００２３】さらに、Ｎ個の信号合流／経路切替え部１
５(1) 〜１５(N) は、各出側光ファイバ２２(n) に、波
長の同じ複数の信号が現れることがないように構成され
ている。

【００２４】また、各信号合流／経路切替え部１５(n)
の出力ポートの数Ｎは、設定可能な最大ファイバ数Ｎｍ
ａｘに設定されている。

【００２５】上記構成においては、１個の光アンプ（Ａ
ＭＰ）１１(n) と、１個の光波長分離部１２(n) と、１
個の信号分配／経路切替え部１３(n) と、１個の波形再
生部１４(n) と、１個の信号合流／経路切替え部１５
(n) と、１個のカプラ１６(n)を拡張モジュールとする
ことにより、この拡張モジュールを増設するだけで、光
ファイバの拡張に対処することができる。

【００２６】上記信号分配／経路切替え部１３（ｎ）
は、例えば、Ｍ×Ｍスイッチにより構成されている。こ
こで、Ｍは、波長の多重数を示し、２以上の整数で表さ
れる。

【００２７】図４は、このＭ×Ｍスイッチの構成の一例
を示すブロック図である。図示のＭ×Ｍスイッチは、Ｍ
×Ｍ個の１×２スイッチ１３１と、Ｍ個のカプラ１３２
を有する。

【００２８】１×２スイッチ１３１は、１つの入力ポー
トから入ってきた光信号を二つの出力ポートの片方だけ
に出力する経路切替え機能と、両方に出力する分配機能
を持つ。分配の場合、出力信号の波形は入力信号の波形
と同じであるが、パワ−は半分となる。カプラ１３２
は、複数の光信号を一つに合流し、多重する機能を持
つ。

【００２９】なお、Ｍ×Ｍ個の１×２スイッチ１３１
は、各出力ポートに、波長の異なる複数の光信号が現れ
ることがないように、図示しない制御部により制御され
る。

【００３０】上記再生部１４(n) は、例えば、図５に示
すように、Ｍ個の光受信／光送信部（ＯＲ／ＯＳ）１４
１から構成されている。ここで、光受信／光送信部１４
１は、受信した光信号を一旦電気信号に戻し、波形再生
した後、光信号に変調する機能を持つ。

【００３１】なお、光受信／光送信部１４１には、必要
に応じて、波形再生機能のほかに、波長を変換する波長
変換機能も設けられる。

【００３２】上記信号合流／経路切替え部１５(n) は、
例えば、Ｍ×Ｎスイッチにより構成されている。

【００３３】図６は、このＭ×Ｎスイッチの構成の一例
を示すブロック図である。図示のＭ×Ｎスイッチは、Ｍ
×Ｎ個の１×２スイッチ１５１と、Ｎ個のカプラ１５２
を有する。１×２スイッチ１５１とカプラ１５２の機能
は、それぞれ、上述した１×２スイッチ１３１とカプラ
１３２の機能と同じである。

【００３４】なお、Ｍ×Ｎ個の１×２スイッチ１５１
は、各出側光ファイバ２２(n）に波長の同じ複数の光信
号が現れることがないように、図示しない制御部により
制御される。

【００３５】上記構成において、動作を説明する。

【００３６】光ファイバ２１(n) を介して送られてきた
光波長多重信号は、光アンプ１１(n) により全波長一括
して増幅される。この場合、各波長λｍ（ｍ＝１，２，
…，Ｍ）の光信号は、信号分配／経路切替え部１３(n)
で最大分岐数Ｍだけ分岐されても、波形再生部１４(n)
でこの分岐出力を受信可能なレベルまで増幅される。

【００３７】この増幅処理の様子を図７に示す。ここ
で、図７（ａ）は、増幅前の受信信号のスペクトルを示
し、同図（ｂ）は、増幅後の受信信号のスペクトルを示
す。

【００３８】光アンプ１１(n) で増幅された光波長多重
信号は、光波長分離部１２(n) で各波長λｍの光信号に
分けられる。この分離後の各光信号のスペクトルの様子
を図８に示す。

【００３９】光波長分離部１２(n) で分離されたＭ個の
光信号は、信号分配／経路切替え部１３で、分配処理あ
るいは経路切替え処理を受ける。この場合、Ｍ×Ｍスイ
ッチは、各出力ポートに波長の異なる複数の光信号が現
れることがないように制御される。したがって、例え
ば、波長λ１の光信号を全ての出力ポートに分配（放
送）する場合は、Ｍ×Ｍスイッチは、他の全ての波長λ
２〜λｍの光信号が削除されるように制御される。

【００４０】図９及び図１０は、この様子を示す図であ
る。ここで、図９は、信号分配／経路切替え部１３
（ｎ）のＭ個の入力ポート１〜Ｍにおける光信号のスペ
クトルを示し、図１０は、Ｍ個の出力ポート１〜Ｍにお
ける光信号のスペクトルを示す。なお、図には、全ての
波長λ１，λ２，…，λＭの光信号を受けた場合におい
て、波長λ１の光信号を放送する場合を代表として示
す。

【００４１】図示の如く、入力ポート１から入力された
波長λ１の光信号は、出力ポート１〜Ｍに同じ波形で出
力される。但し、パワーは、出力ポート１では、１／２
に減衰され、出力ポート２では、１／４に減衰され、
…、出力ポートＭでは、（１／２）^M に減衰される。

【００４２】信号分配／経路切替え部１４(n) から出力
される光信号は、波形再生部１４(n) で波形再生処理を
受ける。すなわち、信号分配／経路切替え部１４(n) の
各出力ポートから出力される光信号は、対応する光受信
／光送信部１４１の光受信部（ＯＲ）で、一旦電気信号
に戻され、波形の再生を受けた後、光送信部（ＯＳ）で
光信号に戻される。この場合、光信号は、必要に応じ
て、波長を変換される。

【００４３】波形再生部１４(n) で再生された光信号
は、信号合流／経路切替え部１５(n)で行き先に対応す
るカプラ１６(n) に振り分けられる。カプラ１６(n) に
振り分けられた光信号は、他の信号合流／経路切替え部
１５(a) （ａ＝１，２，…，Ｎ：但し、ａとｎは異な
る）からの光信号と多重される。この場合、各信号合流
／経路切替え部１５(n) のＭ×Ｎスイッチは、１つのカ
プラ１６(n) に波長の同じ複数の光信号が現れることが
ないように制御される。

【００４４】以上詳述したこの実施例によれば、次のよ
うな効果が得られる。

【００４５】(1) まず、この実施例によれば、波形再生
部１４(1) 〜１４(N) の上流に、信号分配／経路切替え
部１３(1) 〜１３(N) を設け、下流に、信号合流／経路
切替え部１５(1) 〜１５(N) を設けるようにしたので、
信号分配／経路切替え部１３(1) 〜１３(N) で分配処理
を行うことにより、波形再生部１４(1) 〜１４(N) の波
形再生出力を信号合流／経路切替え部１５(1) 〜１５
（Ｎ）で分岐することなく、放送を行うことができる。

【００４６】これにより、放送によって、光信号のパワ
ーが小さくなる問題と、光信号のパワーが波長によって
ばらつく問題を解決することができる。

【００４７】（２） また、この実施例によれば、波形
再生部１４(1) 〜１４(N) の上流に、光信号を増幅する
光アンプ１１(1) 〜１１(N) を設けるようにしたので、
波形再生部１４(1) 〜１４(N) の上流で、光信号の分配
処理を行うにもかかわらず、この波形再生部１４(1) 〜
１４（Ｎ）の入力レベルとして、所定のレベルを確保す
ることができる。

【００４８】（３） また、この実施例によれば、波形
再生部１４(1) 〜１４(N) の上流に、光アンプ１１(1)
〜１１(N) を設けるに当たって、これを光波長分離部１
２(1) 〜１２(N) より上流に設けるようにしたので、こ
の下流に設ける場合より、光アンプ１１(1) 〜１１
（Ｎ）の数を１／Ｍに減らすことができる。

【００４９】次に、この発明の第２の実施例を説明す
る。

【００５０】先の実施例では、この発明を、ファイバ数
に対する拡張性の優れたクロスコネクト装置に適用する
場合を説明した。これに対し、この実施例は、波長数に
対する拡張性の優れたクロスコネクト装置に適用する場
合を示す。

【００５１】図１１は、この実施例の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図１１において、図１と同一部に
は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００５２】図１１において、図１と異なる点は、信号
分配／経路切替え部３１(1) 〜３１(M) と、波形再生部
３２(1) 〜３２(M) と、信号合流／経路切替え部３３
(1) 〜３３(M) が、ファイバ数Ｎではなく、波長多重数
Ｍだけ設けられる点である。

【００５３】各信号分配／経路切替え部３１(m) には、
光波長分離部１２(1) 〜１２(N) から波長λｍのＮ個の
光信号が供給される。したがって、各信号分配／経路切
替え部３１(m) は、Ｎ個の入力ポートとＮ個の出力ポー
トを有する。但し、この場合のＮは、設定可能な最大フ
ァイバ数Ｎｍａｘに設定されている。

【００５４】なお、各信号分配／経路切替え部３１(m)
も、図１の信号分配／経路切替え部１３(n) と同様に、
例えば、図４に示すような構成を有するＮ×Ｎスイッチ
により構成されている。この場合、Ｎ×Ｎ個の１×２ス
イッチは、各出力ポートに波長の同じ複数の信号が現れ
ることがないように制御される。

【００５５】各波形再生部３２(m) は、例えば、図１の
波形再生部１４(n) と同じように、Ｍ個の光受信／光送
信部により構成されている。

【００５６】各信号合流／経路切替え部３３(m) は、例
えば、図１の信号合流／経路切替え部１５(n) と同じよ
うに、例えば、図６に示すような構成を有するＮ×Ｎス
イッチにより構成されている。この場合、Ｎ×Ｎ個の１
×２スイッチは、各出側光ファイバ２２(n) に、波長の
同じ複数の光信号が現れることがないように制御され
る。

【００５７】上記構成においては、１個の信号分配／経
路切替え部３１(m) と、１個の波形再生部３２(m) と、
１個の信号合流／経路切替え部３３(m) を拡張モジュー
ルとすることにより、この拡張モジュールを増設するだ
けで、波長の拡張に対処することができる。

【００５８】上記構成において、動作を説明する。な
お、以下の説明では、先の実施例と異なる部分だけ説明
する。

【００５９】光波長分離部１２(1) 〜１２(N) で分離さ
れた波長λｍのＮ個の光信号は、信号分配／経路切替え
部３１(m) に供給される。信号分配／経路切替え部３１
(m)に供給された光信号は、分配処理あるいは経路切替
え処理を受ける。

【００６０】この分配処理あるいは経路切替え処理を受
けた光信号は、波形再生部３２(m)で波形再生処理を受
けた後、信号合流／経路切替え部３３(m) で行き先に対
応するカプラ１６(n) に振り分けられる。

【００６１】以上詳述したこの実施例においても、先の
実施例と同様の効果を得ることができる。

【００６２】以上、この発明の２つの実施例を詳細に説
明したが、この発明は、上述したような実施例に限定さ
れるものではない。

【００６３】（１） 例えば、先の第１，第２の実施例
では、分配機能を持ったスイッチを１×２スイッチとカ
プラを組み合わせて構成する場合を説明した。しかし、
この発明は、１×Ｌ（Ｌは３以上の整数）スイッチとカ
プラを組み合わせて構成するようにしてもよい。

【００６４】（２） また、先の第１，第２の実施例で
は、光信号の波形再生を一度電気信号に戻して行なう場
合を説明した。しかし、この発明は、光信号を直接増幅
する光アンプを用いて波形再生を行うようにしてもよ
い。この場合、波長を変換する場合は、周波数変換器と
して、光波長を直接変換可能な光波長変換器を用いれば
よい。

【００６５】（３） また、先の第１，第２の実施例で
は、光アンプを光波長分離部の上流に設ける場合を説明
した。しかし、この発明は、波形再生部の上流に設ける
のであれば、光波長分離部と信号分配／経路切替え部と
の間、あるいは信号分配／経路切替え部と波形再生部の
間に設けるようにしてもよい。

【００６６】（４） また、先の第１，第２の実施例で
は、この発明を光波長多重通信網のクロスコネクト装置
に適用する場合を説明した。しかし、この発明は、周波
数多重通信網のクロスコネクト装置一般に適用すること
ができる。

【００６７】（５） このほかにも、この発明は、その
要旨を逸脱しない範囲で種々様々変階実施可能なことは
勿論である。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したこの発明によれば、波形再
生手段の上流に、信号分配／経路切替え手段を設け、下
流に、信号合流／経路切替え手段を設けるようにしたの
で、信号分配／経路切替え手段で分配処理を行うことに
より、波形再生手段の波形再生出力を信号合流／経路切
替え手段で分岐することなく、放送を行うことができ
る。これにより、放送によって、信号のパワーが小さく
なる問題と、各信号のパワーが周波数によってばらつく
問題を解決することができる。

【００６９】また、この発明によれば、波形再生手段の
上流に、信号増幅手段を設けるようにしたので、波形再
生手段の上流で、光信号の分配処理を行うにもかかわら
ず、波形再生手段の入力レベルとして、所定のレベルを
確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図２】従来の問題を説明するための図である。

【図３】従来の問題を説明するための図である。

【図４】信号分配／経路切替え部の具体的構成の一例を
示す図である。

【図５】波形再生部の具体的構成の一例を示す図であ
る。

【図６】信号合流／経路切替え部の具体的構成の一例を
示す図である。

【図７】第１の実施例の動作を説明するための図であ
る。

【図８】第１の実施例の動作を説明するための図であ
る。

【図９】第１の実施例の動作を説明するための図であ
る。

【図１０】第１の実施例の動作を説明するための図であ
る。

【図１１】この発明の第２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１１(1) 〜１１(N) …光アンプ １２(1) 〜１２(N) …光波長分離部 １３(1) 〜１３(N) ，３１(1) 〜１３(M) …信号分配／
経路切替え部 １４(1) 〜１４(N) ，３２(1) 〜３２(M) …波形再生部 １５(1) 〜１５(N) ，３３(1) 〜３３(M) …信号合流／
経路切替え部 １６(1) 〜１６(N) …カプラ ２１(1) 〜２１(N) …入り側光ファイバ ２２(1) 〜２２(N) …出側光ファイバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信した周波数多重信号を各周波数ごと
   に分離する信号分離手段と、 この信号分離手段の分離出力の分配機能と経路切替え機
   能を有する信号分配／経路切替え手段と、 この信号分配／経路切替え手段の分配／切替え出力の波
   形を再生する波形再生手段と、 この波形再生手段の再生出力の合流機能と経路切替え機
   能を有する信号合流／経路切替え手段と、 前記波形再生手段の上流に設けられ、前記波形再生手段
   に供給される信号を増幅する信号増幅手段とを具備した
   ことを特徴とするクロスコネクト装置。
2. 【請求項２】 前記信号増幅手段は、前記信号分離手段
   より上流に設けられていることを特徴とする請求項１記
   載のクロスコネクト装置。
3. 【請求項３】 前記周波数多重信号は、波長が異なる複
   数の光信号が波長多重された光波長多重信号であること
   を特徴とする請求項１記載のクロスコネクト装置。