JPWO2013186842A1

JPWO2013186842A1 - 光伝送装置

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Publication number: JPWO2013186842A1
Application number: JP2014520828A
Authority: JP
Inventors: 大井　寛己; 寛己大井; 小牧　浩輔; 浩輔小牧
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-02-01
Also published as: US9432113B2; WO2013186842A1; EP2860571A1; EP2860571A4; US20150098696A1

Abstract

光伝送装置は、複数の出力ポートを有する波長選択スイッチと、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を受け、前記光信号の光強度をモニタする光強度モニタデバイスと、前記光強度モニタデバイスでモニタされた光強度に基づいて、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからの前記光信号の光強度を制御する制御部と、を備える。

Description

本願の開示する技術は、光伝送装置に関する。

光通信システムにおいて好適に用いられる光分岐挿入装置等の光伝送装置では、近年、フォトニックネットワークを構築するためのノードの多機能化が求められている。point-to-point伝送のみならず、光分岐挿入機能（Optical Add/Drop Multiplexing：ＯＡＤＭ）や波長クロスコネクト機能（wavelength cross-connect：ＷＸＣまたは光ハブ）といった、光信号の経路を自由に切り替える機能が求められている。

今後の光分岐挿入装置に求められる機能として、次の３つの機能が挙げられる。一つは、任意波長をアド・ドロップできるカラーレス（Colorless）機能である。他の一つは、任意方路への挿入（アド）・分岐（ドロップ）ができるディレクションレス（Directionless）機能である。さらに他の一つは、同一波長を衝突なくアド・ドロップできるコンテンションレス（Contentionless）機能である。これら３つの機能（ＣＤＣ（Colorless、DirectionlessおよびContentionless機能）は、ネットワーク（波長ルーティング）の効率化、機器配置の柔軟性（装置スロット削減による省スペース化）、および低コスト化に寄与することが期待されている。

S. Gringeri et al., "Flexible Architectures for Optical Transport Nodes and Networks", IEEE Communications Magazine, July 2010, p.40.

これらの機能のうち、２つ（ColorlessおよびDirectionless）または、３つ（Colorless、DirectionlessおよびContentionless）の機能を満たす光分岐挿入装置等の光伝送装置では、１ポート入力、複数ポート出力の波長選択スイッチが好適に用いられる。

本発明者達が、１ポート入力、複数ポート出力の波長選択スイッチ（ＷＳＳ： Wavelength selective switch）を用いた光分岐挿入装置等の光伝送装置について鋭意研究した結果、次の知見を得た。１ポート入力、複数ポート出力の波長選択スイッチでは、複数の出力ポートにそれぞれ接続される光受信機等の許容入力パワー等の問題から、複数の出力ポートからそれぞれ出力される各波長の信号の光パワーを所定の値となるように制御する必要がある。

本願の開示する技術はかかる知見に基づくものであり、その一目的は、波長選択スイッチの複数の出力ポートからそれぞれ出力される各波長の信号の光パワーが所定の値となるように制御できる光伝送装置を提供することにある。

本願の開示する技術の一態様によれば、複数の出力ポートを有する波長選択スイッチと、光強度モニタデバイスと、制御部と、を備える光伝送装置が提供される。光強度モニタデバイスは、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を受け、前記光信号の光強度をモニタする。制御部は、前記光強度モニタデバイスでモニタされた光強度に基づいて、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートから出力される前記光信号の光強度を制御する。

図１は、本願の開示する技術の第１の実施の形態の光分岐挿入を行う光伝送ノード装置を説明するための概略構成図である。図２は、波長選択スイッチから出力される光信号を説明するための図である。図３は、波長選択スイッチから出力される光信号の光パワーの調整を説明するための図である。図４は、波長選択スイッチから出力される光信号を説明するための図である。図５は、波長選択スイッチから出力される光信号の光パワーの調整後の光信号を説明するための図である。図６は、本願の開示する技術の第２の実施の形態の光伝送ノード装置を説明するための概略構成図である。図７は、本願の開示する技術の第３の実施の形態の光伝送ノード装置を説明するための概略構成図である。図８は、本願の開示する技術の第４の実施の形態の光伝送ノード装置を説明するための概略構成図である。図９は、本願の開示する技術の第５の実施の形態の光伝送ノード装置を説明するための概略構成図である。

次に、本願の開示する技術の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照すれば、第１の実施の形態の光伝送ノード装置１は、光アンプ１０１＃１〜１０１＃Ｌと、光アンプ１０２＃１〜１０２＃Ｌと、光スプリッタ１０３＃１〜１０３＃Ｌと、波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌと、を備えている。光伝送ノード装置１は、さらに、波長選択スイッチ１１１、光アンプ１１２、波長選択スイッチ１１３、光アンプ１１４＃１〜１１４＃Ｍ、スプリッタ１１５＃１〜１１５＃Ｍを備えている。光伝送ノード装置１は、さらに、トランスポンダ１１７＃１＃１〜１１７＃１＃Ｎ・・・１１７＃Ｍ＃１〜１１７＃Ｍ＃Ｎと、光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍと、光カプラ１２３と、光チャネルモニタ１２４と、制御回路１２０とを備えている。光伝送ノード装置１は、さらに、トランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎを備えている。光伝送ノード装置１は、さらに、光カプラ１２３＃１〜１２３＃Ｍと、光アンプ１３５＃１〜１３５＃Ｍと、波長選択スイッチ１３３と、光アンプ１３２と、スプリッタ１３１と、を備えている。

光伝送ノード装置１は、波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌを用い、上流のファイバ伝送路から伝送されてきた光信号を通過（スルー）または遮断（ブロック）するとともに、挿入（アド）された光信号を次のファイバ伝送路に送出する。また、光スプリッタ１０３＃１〜１０３＃Ｌを用い、上流のファイバ伝送路（方路）から伝送されてきた光信号を通過させるとともに、一部を分岐（ドロップ）する。また、他のファイバ伝送路（＃２〜＃（Ｌ−１））からの光信号を受けて送出する光ハブの機能も有する。

例えば、ファイバ伝送路＃１から伝送されてきた最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号は、光アンプ１０１＃１で増幅され、１ポート入力、（Ｌ＋１）ポート出力の光スプリッタ１０３＃１で（Ｌ＋１）個の方路にパワー分岐される。（Ｌ＋１）個の方路にパワー分岐された光信号のうち、一つはループに使用され、他の一つはファイバ伝送路＃Ｍ用の、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃Ｌに送られる。その他の（Ｌ−２）個の光信号は、ファイバ伝送路＃２〜＃（Ｌ−１）用の（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ（図示せず）にそれぞれ送られる。残りの一つの光信号は、Ｌポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１１１に送られる。

同様にして、ファイバ伝送路＃Ｌから伝送されてきた最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号は、光アンプ１０１＃Ｌで増幅され、１ポート入力、（Ｌ＋１）ポート出力の光スプリッタ１０３＃Ｌで（Ｌ＋１）個の方路にパワー分岐される。（Ｌ＋１）個の方路にパワー分岐された光信号のうち、一つはループに使用され、他の一つはファイバ伝送路＃１用の、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃１に送られる。その他の（Ｌ−２）個の光信号は、ファイバ伝送路＃２〜＃（Ｌ−１）用の（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ（図示せず）にそれぞれ送られる。残りの一つの光信号は、Ｌポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１１１に送られる。

同様にして、ファイバ伝送路＃２〜＃（Ｌ−１）のいずれか一つのファイバ伝送路から伝送されてきた最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号は、光アンプ（図示せず）で増幅される。その後、最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号は、１ポート入力、（Ｌ＋１）ポート出力の光スプリッタ（図示せず）で（Ｌ＋１）個の方路にそれぞれパワー分岐される。（Ｌ＋１）個の方路にパワー分岐された光信号のうち、一つはループに使用され、他の一つはファイバ伝送路＃１用の、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃１に送られる。さらに他の一つは、ファイバ伝送路＃Ｌ用の、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃Ｌに送られる。その他の（Ｌ−３）個の光信号は、当該いずれか一つのファイバ伝送路以外のファイバ伝送路＃２〜＃（Ｌ−１）用の、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ（図示せず）にそれぞれ送られる。残りの一つの光信号は、Ｌポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１１１に送られる。

光スプリッタ１０３＃１〜１０３＃Ｌから波長選択スイッチ１１１に入力された光信号のうち、光スプリッタ１０３＃１〜１０３＃Ｌのうちの任意のいずれか一つから入力された最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号が、波長選択スイッチ１１１で選択され出力される。

波長選択スイッチ１１１から出力された最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号は、光アンプ１１２に入力され、光アンプ１１２で増幅される。

光アンプ１１２で増幅された光信号は、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３に入力される。波長選択スイッチ１１３に入力された最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号は、波長選択スイッチ１１３で、波長に応じてＭ個の光信号（それぞれ最大でＮ波長多重）となって出力される。但し、波長選択スイッチ１１３のＭ個の出力ポートに対して、各波長の光信号は、いずれか一つの出力ポートにしか出力されず、同じ波長の光信号は、異なる出力ポートに出力されない。

波長選択スイッチ１１３から出力されたＭ個の光信号は、光アンプ１１４＃１〜１１４＃Ｍにそれぞれ入力され、光アンプ１１４＃１〜１１４＃Ｍでそれぞれ増幅される。

光アンプ１１４＃１〜１１４＃Ｍでそれぞれ増幅されたＭ個の光信号は、１ポート入力、Ｎポート出力のスプリッタ（ＳＰＬ：splitter）１１５＃１〜１１５＃Ｍにそれぞれ入力される。

スプリッタ１１５＃１〜１１５＃Ｍにそれぞれ入力されたＭ個の光信号（それぞれ最大でＮ波長多重）は、スプリッタ１１５＃１〜１１５＃Ｍで、それぞれＮ個の光信号に分岐される。

スプリッタ１１５＃１〜１１５＃ＭでそれぞれＮ個に分岐された光信号は、Ｎ個のトランスポンダ（ＴＰ：transponder）１１７＃１＃１〜１１７＃１＃Ｎ・・・１１７＃Ｍ＃１〜１１７＃Ｍ＃Ｎにそれぞれ入力される。なお、トランスポンダ１１７＃１＃１〜１１７＃１＃Ｎ・・・１１７＃Ｍ＃１〜１１７＃Ｍ＃Ｎは、チューナブルトランスポンダであり、任意の波長に対応できるトランスポンダである。従って、スプリッタ１１５＃１〜１１５＃ＭでそれぞれＮ個に分岐され、それぞれが最大でＮ波長多重の光信号のうち、任意の波長の光信号に対応できる。なお、スプリッタ１１５＃１〜１１５＃Ｍと、トランスポンダ１１７＃１＃１〜１１７＃１＃Ｎ・・・１１７＃Ｍ＃１〜１１７＃Ｍ＃Ｎとの間に、チューナブルフィルタ（ＴＦ：Tunable Filter）１１６＃１＃１〜１１６＃１＃Ｎ・・・１１６＃Ｍ＃１〜１１６＃Ｍ＃Ｎをそれぞれ挿入してもよい。チューナブルフィルタ１１６＃１＃１〜１１６＃１＃Ｎ・・・１１６＃Ｍ＃１〜１１６＃Ｍ＃Ｎは、スプリッタ１１５＃１〜１１５＃Ｍから出力された最大でＮ波長多重の光信号のうちの任意の波長の光信号を抽出することができる。

波長選択スイッチは、波長毎に方路を切り替えることができ、任意の波長に対して任意の方路を選べるデバイスである。波長選択スイッチは、また、複数の方路からきたものを必要なものだけ送り出して、他のものを遮断することができる。例えば、Ｌポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１１１は、Ｌ個の方路からきた光信号のうち、任意の一つの方路からきた光信号を選んで、出力し、その他の方路からきた光信号は遮断することができる。波長選択スイッチは、このような方路の選択を波長毎に行える。また、例えば、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３は、入力された光信号のうち、任意の波長の光信号をＭ個の内の任意の方路に出力することができる。

従って、光伝送ノード装置１のドロップ側では、ファイバ伝送路＃１〜＃Ｌからそれぞれ伝送されてきた最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号のうち、任意のファイバ伝送路から伝送されてきたものを、任意のトランスポンダにドロップできる（Directionless）。また、任意の波長の光信号を任意のトランスポンダにドロップできる(Colorless)。

波長選択スイッチは、上記のようにして方路を切り替える機能に加えて、切り替えられ光信号のパワーを調整できる機能も備えている。本実施の形態では、この光信号のパワー調整機能を利用して、波長選択スイッチ１１３から出力される光信号のパワーを所定の範囲内の値に調整する。

本実施の形態では、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３と、光アンプ１１４＃１〜１１４＃Ｍとの間に、光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍがそれぞれ挿入されている。光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍで波長選択スイッチ１１３から出力される光信号の一部をそれぞれ分岐し、その後、分岐した光信号をＭポート入力、１ポート出力の光カプラ１２３で合波する。合波後の光信号の波長毎の光パワーを１つの光チャネルモニタ（ＯＣＭ：Optical Channel Monitor）１２４で検出する。光チャネルモニタ１２４の検出信号に基づいて、制御回路１２０で、各波長の信号光パワーが所望の値になるように波長選択スイッチ１１３における可変アッテネーション量をフィードバック制御する。ここで、光信号の光パワーを調整するのは、トランスポンダ等の光受信機の許容入力パワーレンジに入るように、波長間のパワー偏差を抑える必要があるためである。なお、光カプラ１２３および光チャネルモニタ１２４を含む構成は、光強度モニタデバイスの一例である。

また、光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍで分岐した光信号を光カプラ１２３で合波し、合波後の光信号の波長毎の光パワーを１つの光チャネルモニタ（ＯＣＭ：Optical Channel Monitor）１２４で検出している。その結果、光チャネルモニタ１２４を１個にすることができる。

上述のように、波長選択スイッチ１１３のＭ個の出力ポートに対して、各波長の光信号は、いずれか一つの出力ポートにしか出力されず、同じ波長の光信号が、異なる出力ポートに出力されない。従って、光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍで分岐した光信号をＭポート入力、１ポート出力の光カプラ１２３で合波しても、同じ波長の光が重なり、干渉することない。そのため、Ｍポート入力、１ポート出力の光カプラ１２３で合波した光信号の波長毎の光パワーを１つの光チャネルモニタ１２４で検出することができる。その結果、光チャネルモニタ１２４を１個にすることができ、低コスト化が図れる。また、光スイッチ等を用いないので、多ポートの出力を高速にモニタできる。

図２を参照すれば、例えば、５波長（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５）多重の光信号Ａが波長選択スイッチ１１３に入力されるとする。５波長のうち、２波長（Ｗ１、Ｗ４）が、出力ポート１１３＃１から出力されて光信号Ｂとなり、２波長（Ｗ２、Ｗ５）が、出力ポート１１３＃２から出力されて光信号Ｃとなり、１波長（Ｗ３）が、出力ポート１１３＃Ｍから出力されて光信号Ｄとなるとする。光信号Ｂは、光カプラ１２２＃１で分岐され、光信号Ｃは、光カプラ１２２＃２で分岐され、光信号Ｃは、光カプラ１２２＃Ｍで分岐されて、それぞれ光カプラ１２３で合波されて５波長（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５）多重の光信号Ｅとなる。このように、波長選択スイッチ１１３のＭ個の出力ポートに対して、各波長の光信号は、いずれか一つの出力ポートにしか出力されないので、光カプラ１２３で合波しても、同じ波長の光が重なり、干渉することない。

次に、光伝送ノード装置１のアド側の構成について説明する。

トランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎはチューナブルトランスポンダであり、任意の波長に対応できるトランスポンダである。従って、最大でＮ×Ｍ個の異なる波長の光信号を出力できる。トランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎから出力された最大でＮ×Ｍ個の異なる波長の光信号は、Ｎポート入力、１ポート出力の光カプラ１２３＃１〜１２３＃Ｍに入力される。

トランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎのうち、Ｎ個のトランスポンダ毎に光カプラ１２３５＃１〜１３５＃Ｍのうちの１個の光カプラが接続されている。例えば、Ｎ個のトランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎから出力された光信号は、光カプラ１３５＃１に入力され、光カプラ１３５＃１で合波されて最大でＮ波長多重の光信号となる。また、例えば、Ｎ個のトランスポンダ１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎから出力された光信号は、光カプラ１３５＃Ｍに入力され、光カプラ１３５＃Ｍで合波されて最大でＮ波長多重の光信号となる。

トランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎと、光カプラ１３５＃１〜１３５＃Ｍとの間に、チューナブルフィルタ１３６＃１＃１〜１３６＃１＃Ｎ・・・１３６＃Ｍ＃１〜１３６＃Ｍ＃Ｎをそれぞれ挿入してもよい。チューナブルフィルタ１３６＃１＃１〜１３６＃１＃Ｎ・・・１３６＃Ｍ＃１〜１３６＃Ｍ＃Ｎは、トランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎから出力された光信号を狭帯域化する。

Ｍ個の光カプラ１３５＃１〜１３５＃Ｍからそれぞれ出力されるそれぞれ最大でＮ波長多重の光信号は、光アンプ１３５＃１〜１３５＃Ｍにそれぞれ入力され、光アンプ１３５＃１〜１３５＃Ｍでそれぞれ増幅される。

光アンプ１３５＃１〜１３５＃Ｍでそれぞれ増幅されたＭ個の光信号は、Ｍポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１３３に入力され、波長選択スイッチ１３３で合波されて最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号となる。

波長選択スイッチ１３３で合波された光信号は、光アンプ１３２に入力され、光アンプ１３２で増幅される。

光アンプ１３２で増幅された最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号は、１ポート入力、Ｌポート出力のスプリッタ１３１に入力され、スプリッタ１３１でＬ個に分岐される。

スプリッタ１３１でＬ個に分岐された最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号は、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌにそれぞれ送られる。

例えば、波長選択スイッチ１０４＃１には、ファイバ伝送路＃２〜Ｌからそれぞれ伝送されてきた最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号と、スプリッタ１３１で分岐され、出力ポート１３０＃１に出力された最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号が入力される。波長選択スイッチ１０４＃１によって、入力されたＬ個のそれぞれ最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号のうち、いずれかの最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号が選択され、光アンプ１０２＃１に入力され、光アンプ１０２＃１で増幅されて、ファイバ伝送路１に出力される。

また、例えば、波長選択スイッチ１０４＃Ｌには、ファイバ伝送路＃１〜（Ｌ―１）からそれぞれ伝送されてきた最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号と、スプリッタ１３１で分岐され、出力ポート１３０＃Ｌに出力された最大Ｎ×Ｍ波長多重の光信号が入力される。波長選択スイッチ１０４＃Ｌによって、入力されたＬ個のそれぞれ最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号のうち、いずれかの最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号が選択され、光アンプ１０２＃Ｌに入力され、光アンプ１０２＃Ｌで増幅されて、ファイバ伝送路Ｌに出力される。

他のファイバ伝送路２〜（Ｌ−１）に対しても、同様にして、最大でＮ×Ｍ波長多重の光信号が出力される。

なお、図３に示すように、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌのそれぞれの出力ポートの光信号の一部を光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｌを用いてそれぞれ分岐している。光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｌで分岐した光信号を光チャネルモニタ１２２＃１〜１２２＃Ｌで波長毎の光信号パワーをそれぞれ検出している（図４参照）。検出した波長毎の光信号パワーを用いて、各波長の信号光パワーが所望の値になる（図５参照）ように波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌにおける可変アッテネーション量を制御回路１２０でそれぞれフィードバック制御している。

ファイバ伝送路に入力される波長間の信号パワー偏差を小さくすることで、ファイバ非線形効果による信号劣化（光パワーが高い時に生じる信号歪み）、および光信号帯雑音比の劣化（光パワーが低い時に起きる劣化）を抑えることができる。

光伝送ノード装置１のアド側では、カプラ１３５＃１〜１３５＃Ｍ、波長選択スイッチ１３３を使用しており、光信号のパワーを加えるだけのデバイスを使用しているのみである。その他には、光アンプ１３４＃１〜１３４＃Ｍ、光アンプ１３２を使用しているのみであり、波長を制限するデバイスは使用していない。従って、波長が互いに異なっている限り、任意の波長の光信号を任意のトランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎからアドできる(Colorless)。また、任意のトランスポンダ１３７＃１＃１〜１３７＃１＃Ｎ・・・１３７＃Ｍ＃１〜１３７＃Ｍ＃Ｎからの光信号を任意のファイバ伝送路に伝送できる（Directionless）。

図６を参照すれば、第２の実施の形態では、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３の各出力ポートの光信号の一部を光カプラ１２１＃１〜から１２１＃Ｍでそれぞれ分岐する。適当な出力ポート数毎に複数ポート入力（例えば、２ポート入力、４ポート入力）、１ポート出力の光スイッチ（ＯＳＷ：Optical Switch）を用いて光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍから出力される光信号を切り替える。ここでの光スイッチは、複数の入力ポートに対して、出力ポートに通過させる入力ポートを高速で順次切り替える機能を持つ。

本実施の形態では、Ｍ個の光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍに対して、２個の（Ｍ／２）ポート入力、１ポート出力の光スイッチ１２５＃１、１２５＃２を用いている。光スイッチ１２５＃１、１２５＃２にそれぞれ対応して、光チャネルモニタ１２６＃１、１２６＃２を配置している。光カプラ１２１＃１〜１２１＃（Ｍ／２）から出力される光信号が光スイッチ１２５＃１に入力される。光カプラ１２１＃１〜１２１＃（Ｍ／２）から出力される光信号が光スイッチ１２５＃１で切り替えられ、順次光チャネルモニタ１２６＃１に入力される。光カプラ１２１＃（Ｍ／２＋１）〜１２１＃Ｍから出力される光信号が光スイッチ１２５＃２に入力される。光カプラ１２１＃（Ｍ／２＋１）〜１２１＃Ｍから出力される光信号が光スイッチ１２５＃２で切り替えられ、順次光チャネルモニタ１２６＃２に入力される。

光チャネルモニタ１２６＃１、１２６＃２で波長毎の光信号パワーを順次検出する。検出した波長毎の光信号パワーを用いて、各波長の信号光パワーが所望の値になるように波長選択スイッチ１１３における可変アッテネーション量を制御回路１２０でそれぞれフィードバック制御している。

本実施の形態では、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３の出力ポートからの光信号を順次光スイッチ１２５＃１、２で切り替えて、順次１ポート入力の光チャネルモニタ１２６＃１、１２６＃２に入力している。従って、本実施の形態は、第１の実施の形態の構成に比べて、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３の出力ポート間の光損失バラツキの影響を受けにくい利点がある。なお、光スイッチ１２５＃１、２および光チャネルモニタ１２６＃１、１２６＃２を含む構成は、光強度モニタデバイスの一例である。

本実施の形態では、２個の（Ｍ／２）ポート入力、１ポート出力の光スイッチ１２５＃１、１２５＃２に対して１ポート入力の光チャネルモニタ１２６＃１、１２６＃２をそれぞれ配置している。これに対して、２ポート入力や４ポート入力の光チャネルモニタを用いて光チャネルモニタの個数を減らす構成も考えられる。

図７を参照すれば、第３の実施の形態では、１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３の各々の出力ポートから出力される光信号の一部を光カプラ１２１＃１〜１２１＃Ｍでそれぞれ分岐する。分岐したＭ個の光信号をＭ個の光チャネルモニタ１２２＃１〜１２２＃Ｍにそれぞれ入力し、光チャネルモニタ１２２＃１〜１２２＃Ｍで光信号のチャネル毎の光パワーを検出する。その検出信号に基づいて、制御回路１２０で、各波長の信号光パワーが所望の値になるように波長選択スイッチ１１３における可変アッテネーション量をフィードバック制御する。光信号の光パワーを調整することによって、光受信機の許容入力パワーレンジに入るように、波長間のパワー偏差を抑えている。なお、光チャネルモニタ１２２＃１〜１２２＃Ｍは、光強度モニタデバイスの一例である。

図８を参照すれば、ドロップ側に配置される１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３と、アド側に配置されるＭポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１３３の各出力ポートから出力される光信号を１つの光チャネルモニタ１２４で検出する。

この第４の実施の形態では、ドロップ側の１ポート入力、Ｍポート出力の波長選択スイッチ１１３のモニタ構成は、図１を参照して説明した第１の実施の形態と同様の構成を用いている。なお、この構成に代えて、図６を参照して説明した第２の実施の形態の構成や図７を参照して説明した第３の実施の形態の構成を用いることも可能である。但し、光チャネルモニタ１２４の手前には、複数ポート（本実施の形態では２ポート）入力、１ポート出力の光スイッチ１２７が挿入されている。

アド側のＭポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１３３の出力ポートから出力される光信号の一部を光カプラ１３８で分岐する。分岐した光信号を、光スイッチ１２７に入力する。

光スイッチ１２７でアド側のモニタ信号とドロップ側のモニタ信号を高速に順次切り替えることで、１個の光チャネルモニタ１２４でアドとドロップの光信号のチャネル毎の光パワーを検出する。その検出信号に基づいて、制御回路１２０で、各波長の信号光パワーが所望の値になるように波長選択スイッチ１１３および波長選択スイッチ１３３における可変アッテネーション量をフィードバック制御する。波長選択スイッチ１１３から出力される光信号の光パワーを調整することによって、光受信機の許容入力パワーレンジに入るように、波長間のパワー偏差を抑えている。波長選択スイッチ１３３から出力される光信号の光パワーを調整することによって、ファイバ伝送路に入力される波長間の信号パワー偏差を小さくしている。これによって、ファイバ非線形効果による信号劣化（光パワーが高い時に生じる信号歪み）、および光信号帯雑音比の劣化（光パワーが低い時に起きる劣化）を抑えることができる。なお、光カプラ１２３、光チャネルモニタ１２４および光スイッチ１２７を含む構成は、光強度モニタデバイスの一例である。

図９を参照すれば、第５の実施の形態の光伝送ノード装置５は、光アンプ１０１＃１〜１０１＃Ｌと、光アンプ１０２＃１〜１０２＃Ｌと、光スプリッタ１０３＃１〜１０３＃Ｌと、波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌと、を備えている。光伝送ノード装置５は、さらに、波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌと、光アンプ２１２＃１＃１〜２１２＃１＃Ｒ・・・２１２＃Ｌ＃１〜２１２＃Ｌ＃Ｒと、マルチキャストスイッチ２１３＃１〜２１３＃Ｒと、を備えている。光伝送ノード装置５は、さらに、トランスポンダ２１５＃１＃１〜２１５＃１＃Ｑ・・・２１５＃Ｒ＃１〜２１５＃Ｒ＃Ｑを備えている。光伝送ノード装置５は、さらに、トランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑを備えている。光伝送ノード装置５は、さらに、マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒと、光アンプ２３２＃１＃１〜２３２＃１＃Ｒ・・・２３２＃Ｌ＃１〜２３２＃Ｌ＃Ｒと、カプラ２３１＃１〜２３２＃Ｌと、を備えている。

第５の実施の形態の光伝送ノード装置５のドロップ側では、Ｌ個の光スプリッタ１０３＃１〜１０３＃Ｌからそれぞれ出力されたＬ個の光信号は、１ポート入力、Ｒポート出力の波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌにそれぞれ入力される。

波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌにそれぞれ入力されたＬ個の光信号は、波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌで、波長に応じてそれぞれＲ個の光信号となって出力される。

波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌから出力されたＬ×Ｒ個の光信号は、光アンプ２１２＃１＃１〜２１２＃１＃Ｒ・・・２１２＃Ｌ＃１〜２１２＃Ｌ＃Ｒにそれぞれ入力され、光アンプ２１２＃１＃１〜２１２＃１＃Ｒ・・・２１２＃Ｌ＃１〜２１２＃Ｌ＃Ｒでそれぞれ増幅される。

光アンプ２１２＃１＃１〜２１２＃１＃Ｒ・・・２１２＃Ｌ＃１〜２１２＃Ｌ＃Ｒでそれぞれ増幅されたＬ×Ｒ個の光信号は、Ｌポート入力、Ｑポート出力のＲ個のマルチキャストスイッチ（ＭＣＳ：Multicast Switch）２１３＃１〜２１３＃Ｒに入力される。

マルチキャストスイッチ２１３＃１〜２１３＃Ｒにそれぞれ入力されたそれぞれＬ個の光信号は、マルチキャストスイッチ２１３＃１〜２１３＃Ｒで切り替えられ、それぞれＱ個の出力ポートに出力される。マルチキャストスイッチ２１３＃１〜２１３＃ＲのそれぞれＱ個の出力ポートに出力された光信号は、それぞれトランスポンダ２１５＃１＃１〜２１５＃１＃Ｑ・・・２１５＃Ｒ＃１〜２１５＃Ｒ＃Ｑに出力される。

なお、マルチキャストスイッチ２１３＃１〜２１３＃Ｒと、トランスポンダ２１５＃１＃１〜２１５＃１＃Ｑ・・・２１５＃Ｒ＃１〜２１５＃Ｒ＃Ｑとの間に、チューナブルフィルタ（ＴＦ）２１４＃１＃１〜２１４＃１＃Ｑ・・・２１４＃Ｒ＃１〜２１４＃Ｒ＃Ｑをそれぞれ挿入してもよい。

Ｌポート入力、Ｑポート出力のＲ個のマルチキャストスイッチは、入力側のＬポートと、出力側のＱ個のポートとを任意に切り替えられるデバイスであり、同じ波長の光信号であっても、互いに干渉させずに、切り替えることができる。また、１ポート入力、Ｒポート出力の波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌは、入力された光信号のうち、任意の波長の光信号をＲ×Ｍ個の内の任意の方路に出力することができる。従って、光伝送ノード装置５のドロップ側では、ファイバ伝送路＃１〜＃Ｌからそれぞれ伝送されてきた光信号のうち、任意のファイバ伝送路から伝送されてきたものを、任意のトランスポンダにドロップできる（Directionless）。また、任意の波長の光信号を任意のトランスポンダにドロップできる(Colorless)、同じ波長の光信号であっても、互いに干渉させずに、切り替えることができる（Contentionless）。

また、本実施の形態においても、１ポート入力、Ｒポート出力の波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌの出力ポートに、図１を参照して説明した第１の実施の形態と同様のモニタおよび制御構成を用いることができる。また、図６を参照して説明した第２の実施の形態のモニタおよび制御構成や図７を参照して説明した第３の実施の形態のモニタおよび制御構成を用いることもできる。このようにすれば、波長毎の光信号パワーを検出し、検出した波長毎の光信号パワーを用いて、各波長の信号光パワーが所望の値になるように波長選択スイッチ２１１＃１〜２１１＃Ｌにおける可変アッテネーション量をフィードバック制御できる。その結果、トランスポンダ２１５＃１＃１〜２１５＃１＃Ｑ・・・２１５＃Ｒ＃１〜２１５＃Ｒ＃Ｑ等の光受信機の許容入力パワーレンジに入るように、波長間のパワー偏差を抑えることができる。

次に、光伝送ノード装置５のアド側の構成について説明する。

Ｑ×Ｒ個のトランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑはチューナブルトランスポンダであり、任意の波長に対応できるトランスポンダである。従って、任意の波長の光信号を出力できる。トランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑから出力された光信号は、Ｑポート入力、Ｌポート出力のＲ個のマルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒに入力される。

マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒにそれぞれ入力されたそれぞれＱ個の光信号は、マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒで切り替えられ、それぞれＬ個の出力ポートに出力される。マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃ＲのそれぞれＬ個の出力ポートに出力された合計Ｌ×Ｒ個の光信号は、光アンプ２３２＃１＃１〜２３２＃１＃Ｒ・・・２３２＃Ｌ＃１〜２３２＃Ｌ＃Ｒにそれぞれ入力され、光アンプ２３２＃１＃１〜２３２＃１＃Ｒ・・・２３２＃Ｌ＃１〜２３２＃Ｌ＃Ｒでそれぞれ増幅される。

なお、トランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑと、マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒとの間に、チューナブルフィルタ２３４＃１＃１〜２３４＃１＃Ｑ・・・２３４＃Ｒ＃１〜２３４＃Ｒ＃Ｑをそれぞれ挿入してもよい。チューナブルフィルタ２３４＃１＃１〜２３４＃１＃Ｑ・・・２３４＃Ｒ＃１〜２３４＃Ｒ＃Ｑは、トランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑから出力された光信号を狭帯域化する。

光アンプ２３２＃１＃１〜２３２＃１＃Ｒ・・・２３２＃Ｌ＃１〜２３２＃Ｌ＃Ｒそれぞれ増幅されたＬ×Ｒ個の光信号は、Ｌ個のＲポート入力、１ポート出力のカプラ２３１＃１〜２３２＃Ｌに入力される。カプラ２３１＃１〜２３２＃Ｌのそれぞれにおいて、Ｒ個の光信号はそれぞれ１つの光信号に合波される。

カプラ２３１＃１〜２３２＃Ｌでそれぞれ合波された光信号は、（Ｌ＋１）ポート入力、１ポート出力の波長選択スイッチ１０４＃１〜１０４＃Ｌにそれぞれ送られる。

その後は、実施の形態１と同様にして、ファイバ伝送路１〜Ｌのいずれかに光信号が出力される。

光伝送ノード装置５のアド側では、カプラ２３１＃１〜２３１＃Ｌと、入力側のポートと、マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒと、光アンプ２３２＃１＃１〜２３２＃Ｌ＃Ｒを使用しているのみである。カプラ２３１＃１〜２３１＃Ｌは、光信号のパワーを加えるだけのデバイスである。マルチキャストスイッチ２３３＃１〜２３３＃Ｒは、入力側のポートと出力側のポートとを任意に切り替えるデバイスである。光伝送ノード装置５のアド側では、波長を制限するデバイスは使用していない。従って、任意の波長の光信号を任意のトランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑからアドできる(Colorless)。また、任意のトランスポンダ２３５＃１＃１〜２３５＃１＃Ｑ・・・２３５＃Ｒ＃１〜２３５＃Ｒ＃Ｑからの光信号を任意のファイバ伝送路に伝送できる（Directionless）。また、同じ波長の光信号であっても、互いに干渉させずに、切り替えてアドすることができる（Contentionless）。

以上、説明したように、本願の開示する技術によれば、カラーレスおよびディレクションレス機能を有する光挿入分岐ノード装置またはＣＤＣ機能（カラーレス、ディレクションレス、コンテンションレス）を有する光挿入分岐ノード装置が提供される。装置に内蔵される１ポート入力、複数ポート出力の波長選択スイッチの複数出力ポートの光信号強度を、光チャネルモニタ（ＯＣＭ）でモニタし、波長選択スイッチでの光アッテネーション量調整機能を用いることで、光伝送特性を向上させることができる。

種々の典型的な実施の形態を示しかつ説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。従って、本発明の範囲は、次の請求の範囲によってのみ限定されるものである。

Claims

複数の出力ポートを有する波長選択スイッチと、
前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を受け、前記光信号の光強度をモニタする光強度モニタデバイスと、
前記光強度モニタデバイスでモニタされた光強度に基づいて、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからの前記光信号の光強度を制御する制御部と、
を備える光伝送装置。
前記光強度モニタデバイスは、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を受け、前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を合波し、合波された光信号を出力する合波デバイスと、前記合波された光信号を受けて前記合波された光信号の光強度をモニタする第２の光強度モニタデバイスと、を備える請求項１記載の光伝送装置。
前記光強度モニタデバイスは、複数の入力ポートを備え、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を前記複数の入力ポートで受け、前記複数の入力ポートで受けた前記光信号を切り替えて出力する光スイッチと、前記光スイッチから出力された光信号の光強度をモニタする第２の光強度モニタデバイスと、を備える請求項１記載の光伝送装置。
前記光強度モニタデバイスは、それぞれ複数の入力ポートを備え、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を前記複数の入力ポートで受け、前記複数の入力ポートで受けた前記光信号を切り替えて出力する複数の光スイッチと、前記複数の光スイッチから出力された光信号の光強度をそれぞれモニタする複数の第２の光強度モニタデバイスと、を備える請求項１記載の光伝送装置。
前記光強度モニタデバイスは、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号をそれぞれ受け、前記光信号の光強度をそれぞれモニタする複数の第２の光強度モニタデバイスを備える請求項１記載の光伝送装置。
複数の入力ポートを有する第２の波長選択スイッチをさらに備え、
前記波長選択スイッチはドロップ側に配置され、
前記第２の波長選択スイッチはアド側に配置され、
前記光強度モニタデバイスは、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号に基づく光信号と、前記第２の波長選択スイッチから出力される光信号とを切り替えて、前記第２の光強度モニタデバイスに入力する第２の光スイッチをさらに備える請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光伝送装置。
前記第２の光強度モニタデバイスは光チャネルモニタである請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光伝送装置。
前記光チャネルモニタはチャネル毎の光強度をモニタする請求項７記載の光伝送装置。
前記光チャネルモニタは一つの入力ポートを備える請求項７または請求項８記載の光伝送装置。
前記光チャネルモニタは複数の入力ポートを備える請求項７または請求項８記載の光伝送装置。
前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を分岐し、分岐した光信号を前記光強度モニタデバイスに入力する分岐デバイスをさらに備える請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光伝送装置。
波長選択スイッチの複数の出力ポートからそれぞれ出力された光信号を受け、前記光信号の光強度を光強度モニタデバイスでモニタし、
前記光強度モニタデバイスでモニタされた光強度に基づいて、前記波長選択スイッチの前記複数の出力ポートからの前記光信号の光強度を制御することを備える光伝送方法。