JPH09200808A

JPH09200808A - 通信ネットワークとこれに用いる通信ノード

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Publication number: JPH09200808A
Application number: JP8006467A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mashita; 博志真下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】光通信システムにおいて、別の波長を送受信
できるノードを追加して使用波長を拡張することを可能
とする。【解決手段】通信ネットワークにおいて、波長多重さ
れた信号を送受信できる複数のノードが光伝送路により
接続され、前記ノードのそれぞれが送受信できる波長と
は異なる波長を送受信せずに通過させる手段を備え、該
通過させる手段の有効、無効を選択する選択手段を備え
ていることを特徴とする。また、ノード間は光伝送路に
よりループ状に接続されていることを特徴とする。さら
に、上記通過させる手段は、光スイッチで構成されてい
ることを特徴とする。加えて、上記選択手段は、光伝送
媒体を接続するコネクタからなり、コネクタの接続、分
離により実現していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は波長多重を利用した
通信ネットワークに関し、特にネットワークに通信ノー
ドを増設拡張することが可能な通信ネットワーク及びこ
れに用いられる通信ノードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の波長多重を用いた伝送は、各通信
ノード（以下、ノードと称する。）において決められた
波長のみを送受信する構成になっている。たとえば、４
波多重のループ型ネットワークシステムの場合、各ノー
ドの構成は図２のようになっている。前段のノードで送
信された４波多重の光信号は、分岐部２０１で４等分さ
れ、各々異なる波長の光フィルター２０２〜２０５を介
して受信部（ＯＥ変換部）２０６〜２０９で電気信号に
変換される。電気信号に変換された４つの信号は、交換
器２１１にてデータの宛先に従い、接続された端末２１
０もしくは次のノードへ送信する経路を選択される。次
のノードへは、電気・光変換部（ＥＯ変換部）２１２〜
２１５をへて、所望の波長に変換され、他の波長と合流
されて、伝送路の光ファイバ上を伝送される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ノードに入力した光信号は必ずＯＥ，ＥＯ変
換部を経るため、あらかじめ決められている送受信波長
以外の信号を通過することができず、別の波長を送受信
できるノードを追加して使用波長を拡張することは不可
能であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、通信ネ
ットワークにおいて、波長多重された信号を送受信でき
る複数のノードが光伝送路により接続され、前記ノード
のそれぞれが送受信できる波長とは異なる波長を送受信
せずに通過させる手段を備え、該通過させる手段の有
効、無効を選択する選択手段を備えていることを特徴と
する。こうして、通信ネットワークの拡張の際、自局で
送受信できなくても増設されたノードに自局で送受信で
きない波長をも伝送できるので、増設されたノードは既
存の波長ばかりでなく、増設された波長をも送受信でき
ることになり、ネットワークの拡張自由度が増大する。

【０００５】またさらに、ノード間は光伝送路によりル
ープ状に接続されていることを特徴とする。さらに、上
記通過させる手段は、光スイッチで構成されていること
を特徴とする。加えて、上記選択手段は、光伝送媒体を
接続するコネクタからなり、コネクタの接続、分離によ
り実現していることを特徴とする。

【０００６】また、波長多重された信号の特定の波長を
濾過する複数のフィルターと、該フィルターに接続され
た光電変換器と、該光電変換器から上記信号の内自局宛
の信号を送受信する端末と、該端末の送信信号と上記信
号とを分配する交換器と、該交換器の出力をおのおの電
／光変換する電／光変換器と、該電／光変換器の出力を
合流する合流器とを備えた通信ノードであって、更に、
上記フィルターを濾過できない波長を通過させる分岐手
段と、光伝送路に濾過できない波長が存在する可能性が
あるときに上記分岐手段に導通する光スイッチとを備え
たことを特徴とする。また、上記ノードであって、さら
に、上記分岐手段に上記濾過できない波長以外の波長を
カットする第２のフィルターを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、各実施例とともに図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

【０００８】［第１の実施例］図１は本発明における第
１の実施例を説明するノードの構成図である。図におい
て、１０１は光ファイバからの信号を分配する１入力２
出力型の光分岐部、１０２はノードにて波長λ１からλ
４を受信し、端末で受信する信号と、次のノードへ転送
する信号を判断し、交換する交換・送受信部、１０３は
交換・送受信部１０２で送受信する波長以外の波長を通
過させる波長λ１からλ４をカットするカットフィル
タ、１０４は交換・送受信部１０２で送受信する波長以
外の波長を通過もしくは遮断するスイッチ、１０５は交
換・送受信部１０２からの波長λ１−λ４の光信号と、
スイッチ１０４からのλ１−λ４以外の光信号を合波す
る合流器である。ここで分岐手段としては、分岐器１０
１、フィルター１０３、スイッチ１０４を含むものであ
る。また、分岐器１０１は、少なくとも１入力を有し、
少なくとも２以上の出力を有していてもよい。

【０００９】図２は図１における交換・送受信部１０２
の構成の詳細図である。２０１は波長多重光信号を受信
波長数分に分配する光分岐器、光分岐器２０１で分配さ
れた光信号のうち、２０２は波長λ１のみを通過させる
フィルタ、２０３は同様に波長λ２のみ通過させるフィ
ルタ、２０４は波長λ３のみ通過させるフィルタ、２０
５は波長λ４のみ通過させるフィルタである。また、２
０６〜２０９は波長λ１からλ４の光信号を各々電気信
号に変換するＯＥ変換部、２１０はノードに接続された
端末，２１１はＯＥ変換部２０６〜２０９の信号をデー
タの宛先に応じて端末２１０ないしはＥＯ変換部２１２
〜２１５までを選択する交換器，２１２〜２１５は交換
器２１１からの電気信号を波長λ１の光信号に変換する
ＥＯ変換部、同様に波長λ２からλ４の信号におのおの
変換するＥＯ変換部、２１６はＥＯ変換部２１２〜２１
５の光信号を合波して次のノードに送出する合流部から
なる。

【００１０】図３は追加ノードの構成を示す図である。
図において、３０１は光ファイバからの信号を８等分す
る分岐器、３０２〜３０９は順に波長λ１〜λ８の信号
のみ通過させるフィルタ、３１０〜３１７はフィルタ３
０２〜３０９の出力を電気信号に変換するＯＥ変換部、
３１８はＯＥ変換部３１０〜３１７とノードに接続した
端末３１９からのデータの宛先に応じてＥＯ変換部３２
０ないし３２７もしくは端末３１９へデータを送出する
交換器、３２０ないし３２７は交換器３１７からの電気
信号をそれぞれλ１からλ８までの光信号に変換するＥ
Ｏ変換部、ＥＯ変換部３２０〜３２７の信号を１本のフ
ァイバに合流して、次のノードに送出する合流器３２８
からなる。

【００１１】図４はスイッチ１０４の一構成例を示す図
で、光ファイバを用いた１入力２出力のセレクタの機能
を果たす。入力側光ファイバ４０１からの光信号入力
は、この状態では出力側光ファイバ４０２から出力１を
出力する。入力側光ファイバ４０１を上方向に移動する
と、入力信号は出力側光ファイバ４０３から出力２を出
力するようになる。スイッチ１０４に適用時は、入力は
光フィルタ１０３からの信号に接続して出力１は開放
し、出力２を合流器１０５に接続するので、通常は光フ
ィルタ１０３からの信号はスイッチ１０４で遮断され
る。

【００１２】図５はスイッチ１０４の別の一構成例を示
す図で、半導体導波路を用いた２ｘ２交換の機能を使
い、１入力２出力のセレクタとして使用する。図中、５
０１は半導体光導波路、５０２は出力１と出力２のいず
れか一方に光出力を設定できる電極である。追加ノード
がない場合、電極５０２には電圧をかけず、入力部から
の光は出力１に出力する。電極に電圧を引加させると、
出力２側で出力が得られる。スイッチ１０４に適用時
は、入力は光フィルタ１０３からの信号に接続して出力
１は開放し、出力２を合流器１０５に接続するので、通
常は光フィルタ１０３からの信号はスイッチ１０４で遮
断される。

【００１３】光スイッチ１０４は図４、図５に示したも
のに限られるものではなく、他の光路を切り換える手段
であればいずれを用いてもよい。

【００１４】図６はネットワーク中での端末の物理的な
接続関係を実線で示し、波長ごとの光信号の流れを破線
で示したものである。ノード１とノード２は図１に示す
構成からなる既設ノードで、ノード間はループ型に光フ
ァイバで接続されている。ノード３とノード４は増設追
加したノードで、ノード１，２は波長λ１，２，３，４
を送受信し、それ以外の波長は通過する。ノード３，４
はλ１からλ８までの波長を送受信する。ゆえに、λ１
−λ４の信号はノード１，２，３，４にて送受信され、
λ５−８の信号は、ノード３，４で送受信される。

【００１５】次に、このデータ転送方法の動作例を、図
１乃至図６を用いて、順を追って説明する。

【００１６】ここで、ノード１と２が既設ノードであ
り、図１、図２に示す構成を有する。また、ノード３，
４が拡張した新規ノードであり、図１、図３に示す構成
を有するものとする。

【００１７】まず、ノード１に接続された端末２１０か
らのデータ信号を波長λ１で、ノード２に接続された端
末２１０へのデータ転送を行なう場合、その動作は次の
ようになる。

【００１８】ノード１に接続した交換・変換部１０２の
端末２１０からノード２の端末宛へのデータ信号は、ノ
ード１の交換器２１１に送られる。交換器２１１では、
伝送路中の受信波長に空き波長が無い場合には、例えば
自局の端末に待機を要求し、空き波長が生じたときに端
末２１０からデータ信号を受け取り、その受信波長の電
気信号とともに分配してＥＯ変換器に出力する。この場
合、本例では自局のデータ信号を波長λ１に変換するＥ
Ｏ変換器２１２に出力する。このとき、各入力信号から
の宛先データに応じてＥＯ変換部２１２に分配されても
よい。ＥＯ変換部２１２では波長λ１の光信号として出
力され、合流部２１６，合流器１０５を経て、ファイバ
上に他の波長とともに出力される。

【００１９】つぎに、波長λ１の信号は、ノード４の分
岐部１０１にて分配され、ノード４の交換・送受信部１
０２に入力され、交換・送受信部１０２では波長λ１の
み通過するフィルタ３０２を通りＯＥ変換部３１０で電
気信号に変換される。つぎに交換器３１８を経てＥＯ変
換器３２０で再び波長λ１の光信号に変換され、合流部
３２８、合流器１０５を経て光ファイバにより次のノー
ドへ送出される。

【００２０】一方、ノード４で、分岐器１０１で分岐さ
れた波長λ１は、フィルタ１０３がλ５からλ８をカッ
トするカットフィルタなので、通過し、図４の光ファイ
バスイッチ１０４の入力部４０１に入力される。スイッ
チ１０４は光信号が通過できないようにあらかじめ下位
置に移動させており、入力信号は出力２から出力しな
い。従って、合流部１０５により交換・送受信部１０２
からの信号のみと合流し、ノード出力へと達する。

【００２１】つぎに、波長λ１の光信号は、伝送路を経
て、ノード２の分岐部１０１に入力される。フィルタ１
０３へ分岐された光信号に関しては、フィルタ１０３で
波長λ１からλ４がカットされる。交換・送受信部１０
２に入力された信号は、分岐部２０１にて分岐され、波
長λ１のパスフィルタ２０２で通過し、ＯＥ変換部２０
６にて受信され電気信号に変換される。交換器２１１で
ＯＥ変換部２０６の電気信号の宛先データから端末２１
０への出力を選択し、端末２１０に出力し、端末２１０
で自局宛のデータ信号を受信される。その後、ノード２
の端末２１０では、受信した自局宛のデータを分析、記
録、処理等を行う。また、伝送路中の他の波長は交換器
２１１で分配され、ＥＯ変換器２１２〜２１５のいずれ
かに必要な波長分出力され、合流部２１６、合流器１０
５を経て、伝送路に出力される。この際、波長λ１はノ
ード２で消費され、別なデータ信号となるか、又は波長
λ１を空き波長として伝送される。

【００２２】また、ノード４に接続された端末からノー
ド３に接続された端末へのデータ転送動作はつぎのよう
になる。ノード４に接続した端末３１９からノード３の
端末宛のデータ信号は、交換器３１８において信号から
の宛先データに応じてＥＯ変換部３２４に出力され、波
長λ５の光信号として合流部３２８，合流器１０５を経
てファイバ上に出力される。

【００２３】波長λ５の信号は、伝送路を介してノード
２に入力され、ノード２の分岐部１０１にて分配される
が、交換・送受信部１０２では波長λ１−４のみ受信の
ためカットされる。他方フィルタ１０３ではλ１−λ４
カットフィルタなので、通過し、図４の光ファイバ入力
部４０１に入力される。ファイバは光信号が通過できる
ように、ノード３，４の追加増設時あらかじめ上位置に
移動させておく。そのため、入力信号の波長λ５からλ
８は出力２から出力し、合流部１０５により交換・送受
信部１０２からの波長λ１からλ４の信号と合流し、ノ
ード出力へと達する。

【００２４】つぎに、λ５の光信号は、ノード３の分岐
部３０１に入力される。分岐部３０１からフィルタ３０
６以外のフィルタへ分岐された光信号に関しては、当該
フィルタでカットされる。フィルタ３０６に入力された
信号は、ＯＥ変換部３１４にて受信される。交換器３１
８で宛先データから端末３１９への出力を選択し、端末
３１９にて受信され自局宛のデータ処理を行う。

【００２５】上記実施例では、ノード３，４のフィルタ
ー１０３は波長λ５からλ８をカットするとしたが、自
局の交換・送受信部で送受信できる波長λ１からλ８を
カットするものとし、その後のスイッチ１０４で通常出
力１に出力してカットすることも、動作的に認められ
る。なお、さらに波長λ９以上の多波長を送受信するノ
ードが増設された場合には、スイッチ１０４を出力２に
切り換えて、送受信できない波長をパスすることとす
る。

【００２６】ここで、スイッチ１０４は図５に示す導波
路からなるものでもよい。この場合、ノード１，２から
なるネットワークでは、導波路上の電極５０２は出力１
を選択する電圧に設定されている。出力１は開放になっ
ているため、分岐器１０１，フィルタ１０３，スイッチ
１０４，合流器１０５からなるパスは無効である。追加
ノード３，４をネットワーク上に追加する時点で、電極
５０２を出力２側から信号が取り出せるように変更す
る。但し、ノード３，４がノード１，２が送受信できる
波長範囲内である場合には、スイッチ１０４の切換は通
常のままとして、出力１に接続されている。また、図４
に示すスイッチ１０４でもネットワークでの新規波長を
伝送するノードの増設追加によって出力２から出力でき
るように設定しておく。このことで、分岐器１０１，フ
ィルタ１０３，スイッチ１０４，合流器１０５からなる
パスが有効になり、既存の波長は勿論、追加ノード間の
別波長での通信が可能となる。

【００２７】またスイッチ１０４は、コネクタを用いた
手動的な切り換え手段でもよい。既存ノードのみのとき
は、コネクタは外しておき、分岐器１０１，フィルタ１
０３，スイッチ１０４，合流器１０５からなるパスは無
効にしておく。追加ノードをネットワーク上に付加した
場合は、コネクタを接続し、パスを有効にする。なお、
コネクタを用いた場合は、反射の影響を軽減するため
に、斜め研磨端面のコネクタが好ましい。

【００２８】［第２の実施例］図７は本発明における第
２の実施例を説明するノードの構成図である。図におい
て、７０１はノード追加時に使用する入力１と、ノード
未追加時に使用する入力２を選択する入力選択部、７０
２は通過するパスと送受信するパスに信号を２分する分
岐部、７０３は自ノードで送受信する波長をカットし、
それ以外の波長を通過させるフィルタ、７０４は入力１
と２からの信号を合流する合流部、７０５はノードにて
波長λ１からλ４をＯＥ変換し、宛先情報に従って交換
後ＥＯ変換して再送信、あるいはノードに接続した端末
へデータを送受信する交換・送受信部、７０６はフィル
タ７０３と交換・送受信部７０５からの光信号を合波し
て次のノードへ送信する合波部である。交換・送受信部
７０５の詳細図は図２になる。当初は本ノードのみでネ
ットワークを構成し、ノード増設時には図３に示した追
加ノードを付加する。

【００２９】図７にて、ノード未増設時は、入力選択部
７０１でノード入力側の光ファイバコネクタを入力２に
接続する。この場合、波長λ１からλ４が送信されたき
たとすると、入力信号は入力選択部７０１，合流器７０
４を介して交換・送受信部７０５に入力される。交換・
送受信部７０５において、波長λ１からλ４までの信号
を受信し、ＯＥ変換部、交換器を経て、データの宛先に
応じて交換し、再びλ１からλ４の波長で送信される。
又は自局宛のデータがあれば、交換器に接続された端末
に取り込み、交換器は波長λ１からλ３に変換し、ＥＯ
変換部、合流器を介して、更に合流器を経て伝送路に出
力される。

【００３０】ノード増設時は、入力選択部７０１で入力
部の光ファイバコネクタを入力１側に接続し、波長λ１
からλ４の信号に関しては、分岐器７０２，合流器７０
４を介して上記と同様に交換・送受信部７０５にて送受
信され、波長λ１からλ４のうち自局宛のデータがなか
った場合には交換・送受信部７０５にて波長λ１からλ
４で出力され、合流器で合流され、合波器７０６を介し
て伝送路に出力される。一方、分岐器７０２からフィル
ター７０３へ分岐された波長λ１からλ４信号はフィル
タ７０３にてカットされる。また、波長λ５からλ８の
信号は分岐器７０２で分岐され、合流器７０４を介して
交換・送受信部７０５に入力され、図２によればフィル
ター２０２から２０５でカットされる。他方、分岐器７
０２で分岐された、波長λ１からλ８の信号はフィルタ
ー７０３に入力され、波長λ５からλ８の信号のみが出
力され、合波器７０６では交換・送受信部７０５からの
波長λ１からλ４信号とフィルター７０３からの波長λ
５からλ８の信号とが合波され、伝送路に出力される。

【００３１】一方、増設したノードは図３に示す波長λ
１からλ４ばかりでなく波長λ５からλ８についても送
受信するため、入力選択部７０１では入力２に接続され
ているため、合流器７０４０を介して交換・送受信部７
０５に入力され、波長λ１からλ８の波長は８個のフィ
ルタ、ＯＥ変換部、交換器、ＥＯ変換器、合波器７０６
を経て伝送路に出力される。従って、増設されたノード
は波長λ１からλ８の信号を取り扱うことができる。な
お、更に別の増設ノードが接続された場合には、入力選
択部７０１は入力信号を入力１側に切り換えられる。こ
のとき、既存のノードはそのまま入力選択部７０１で入
力１側に接続されている。

【００３２】入力選択部７０１は、図４に示す光ファイ
バを用いた光スイッチ、あるいは図５に示す導波路型光
スイッチなど、光路を切り換えられる手段であれば他の
方法に置き換えてもかまわない。また、増設ノードに関
して、図７のようなノード構成で、交換・送受信部７０
５の送受信波長とフィルタ７０３でカットする波長を適
時変更して実現することも可能である。

【００３３】上記実施例においては、ノードが送受信で
きる波長を４つ、８つとして説明したが、この波長の数
に限られず、１つ以上で有れば、本発明の効果を有効に
達せられる。また、ノードの削減の場合には、特に分岐
手段及びスイッチの操作を必要としない。しかし、その
削減のために自局の送受信できる波長を削減する場合に
は、他の波長が伝送路に存在する可能性がある以上、そ
の波長をパスする分岐手段とスイッチとを備えておく必
要がある。

【００３４】又上記実施例では、ネットワーク構成をル
ープ型の例で示したが、これに限られるものではなく、
例えばリング型、変形ツリー型でもよく、又は他のネッ
トワークとの増設拡張の際にも適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、ノードは自ノードで送受
信する波長以外を通過させるパスを用意しておき、他波
長を送受するノードを増設したときは、そのパスを有効
にすることで、ノード増設に応じて使用波長を拡張でき
るようになる。

【００３６】特に、リング形式のネットワークを形成し
た場合、増設するという情報を得るだけで、既存のノー
ドのスイッチを切り換えることにより、既存のノードが
送受信できる既存の波長のみを扱え、一方、増設された
ノードは既存のノードが送受信できる波長ばかりでな
く、増設した波長の信号も送受信できるので、各ノード
の自由度が増加し、ネットワーク自体の自由度が増大す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。

【図２】本発明におけるノードの交換・送受信部を示す
図である。

【図３】本発明における追加ノードの一構成例を示す図
である。

【図４】本発明における光ファイバを用いた光スイッチ
の一構成例を示す図である。

【図５】本発明における導波路型光スイッチの一構成例
を示す図である。

【図６】本発明におけるノード配置の一構成例を示す図
である。

【図７】本発明の第２の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０１分岐器１０２ＯＥ・ＥＯ交換、交換動作を行う交換・送受信
部１０３交換・送受信部で送受信する波長をカットする
フィルタ１０４交換・送受信部で送受信する波長以外の波長を
通過させることを有効／無効にする切り換えスイッチ１０５合流器２０１，３０１分岐器２０２〜２０５，３０２〜３０９フィルター２０６〜２０９，３１０〜３１７ＯＥ変換器２１０，３１９端末２１１，３１８交換器２１２〜２１５，３２０〜３２７ＥＯ変換器２１６，３２８合流器７０１入力選択部７０３フィルター７０６合波器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長多重された信号を送受信できる複数
のノードが光伝送路により接続され、前記ノードのそれ
ぞれが送受信する波長とは異なる波長を送受信せずに通
過させる手段を備え、該通過させる手段の有効、無効を
選択する選択手段を備えていることを特徴とする通信ネ
ットワーク。
【請求項２】前記ノード間は光伝送路によりループ状
に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の通
信ネットワーク。
【請求項３】前記通過させる手段は、光スイッチで構
成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の
通信ネットワーク。
【請求項４】前記選択手段は、光伝送媒体を接続する
コネクタからなり、コネクタの接続、分離により実現し
ていることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワ
ーク。
【請求項５】波長多重された信号の特定の波長を濾過
する複数のフィルターと、該フィルターに接続された光
電変換器と、該光電変換器から前記信号の内自局宛の信
号を送受信する端末と、該端末の送信信号と前記信号と
を分配する交換器と、該交換器の出力をおのおの電／光
変換する電／光変換器と、該電／光変換器の出力を合流
する合流器とを備えた通信ノードであって、更に、前記フィルターを濾過できない波長信号を通過さ
せる分岐手段と、光伝送路に前記濾過できない波長信号
が存在する可能性があるときに前記分岐手段に前記濾過
できない波長信号を導通する光スイッチとを備えたこと
を特徴とする通信ノード。
【請求項６】請求項５に記載の通信ノードであって、
さらに、前記分岐手段に前記濾過できない波長以外の波
長をカットする第２のフィルターを備えたことを特徴と
する通信ノード。
【請求項７】請求項５に記載の通信ノードであって、
前記分岐手段は前記光伝送路に存在する波長信号を入力
し、前記複数のフィルターが濾過する波長信号をカット
することを特徴とする通信ノード。