WO2022044285A1 - 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法 - Google Patents

光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022044285A1
WO2022044285A1 PCT/JP2020/032725 JP2020032725W WO2022044285A1 WO 2022044285 A1 WO2022044285 A1 WO 2022044285A1 JP 2020032725 W JP2020032725 W JP 2020032725W WO 2022044285 A1 WO2022044285 A1 WO 2022044285A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
optical
transmission
packet
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/032725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
彩乃 坂元
和行 石田
聡 吉間
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2022541898A priority Critical patent/JP7138829B2/ja
Priority to DE112020007362.9T priority patent/DE112020007362T5/de
Priority to PCT/JP2020/032725 priority patent/WO2022044285A1/ja
Publication of WO2022044285A1 publication Critical patent/WO2022044285A1/ja
Priority to US18/152,333 priority patent/US20230170995A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25752—Optical arrangements for wireless networks
    • H04B10/25758—Optical arrangements for wireless networks between a central unit and a single remote unit by means of an optical fibre
    • H04B10/25759—Details of the reception of RF signal or the optical conversion before the optical fibre
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/021—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM]
    • H04J14/0212—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM] using optical switches or wavelength selective switches [WSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/08—Time-division multiplex systems

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical communication system, a control circuit, a storage medium, and an optical communication method for transmitting signals in the optical region.
  • an optical switch device as described in Patent Document 1, it is composed of N wavelength group generators having M fixed wavelength light sources, M branch / selection units, and MN variable filters. There is something to be done.
  • the optical switch device described in Patent Document 1 selects M ways of routes for data input from MN input ports at the branch / selection unit, and selects N ways of wavelengths with a variable filter. , The data can be output by switching the route to the desired output port.
  • the configuration of the optical switch device described in Patent Document 1 has the advantage that the optical switch device can be realized with smaller hardware as compared with the MNxMN scale spatial matrix switch using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) or the like. be.
  • the branch / selection unit included in the optical switch device described in Patent Document 1 is realized by a DC (Delivery and Coupling) switch or a multicast switch, and is composed of a 1 ⁇ M optical coupler and an M ⁇ 1 optical switch. ..
  • the optical switch is an active component, there is a problem that the failure rate is higher and the reliability of the entire system is lowered as compared with the passive component such as an optical coupler.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain an optical communication system capable of improving reliability.
  • each of the optical communication systems of the present disclosure converts a first data signal, which is an electric signal, into a packet signal of an optical signal and transmits the plurality of optical transmissions.
  • the device the first optical coupler that combines the packet signals of a plurality of optical signals and outputs the transmission signal of the optical signal to the transmission line, and the first optical coupler are combined and acquired via the transmission line.
  • a second optical coupler that branches and outputs the transmission signal of the optical signal into a plurality of optical signal transmission signals of the same information, and each receives the transmission signal of the optical signal branched by the second optical coupler.
  • a plurality of optical receiving devices that are converted into a second data signal which is an electric signal and output, and a control unit that controls the operation of the plurality of optical transmitting devices and the plurality of optical receiving devices are provided.
  • the optical transmitter Based on the first control signal acquired from the control unit, the optical transmitter allocates communication resources so as not to collide with the packet signal of the optical signal transmitted from another optical transmitter, and transmits the packet signal of the optical signal. do.
  • the optical receiver converts the transmission signal of the optical signal into the transmission signal of the electric signal, selects the signal portion specified from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal acquired from the control unit, and selects the second control signal. It is characterized in that it is output as a data signal of 2.
  • the optical communication system according to the present disclosure has the effect of improving reliability.
  • the figure which shows an example of the signal transmitted in the optical communication system which concerns on Embodiment 1. A flowchart showing the operation of the optical communication system according to the first embodiment.
  • the figure which shows the structural example of the processing circuit when the processing circuit provided in the optical communication system which concerns on Embodiment 1 is realized by a processor and a memory.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the optical communication system 200 according to the first embodiment.
  • the optical communication system 200 shown in FIG. 1 includes N input ports and N output ports (not shown), and performs non-blocking switching between the input N ports and the output N ports by a TDM (Time Division Multiplexing) method. It is a system.
  • N is an integer of 2 or more.
  • the optical communication system 200 includes signal generation units 21-1 to 21-N, optical transmitters 23-1 to 23-N, an optical coupler 30, a transmission line 40, an optical coupler 50, and an optical receiver 81-. It includes 1 to 81-N, signal selection units 82-1 to 82-N, and a control unit 100.
  • the optical transmitter 20-1 is configured by the signal generator 21-1 and the optical transmitter 23-1
  • the optical transmitter 20-2 is configured by the signal generator 21-2 and the optical transmitter 23-2.
  • the optical transmitter 20-N is configured by the signal generator 21-N and the optical transmitter 23-N.
  • the optical receiver 81-1 and the signal selection unit 82-1 configure the optical receiver 80-1
  • the optical receiver 81-2 and the signal selection unit 82-2 configure the optical receiver 80-2.
  • the optical receiver 80-N is configured by the optical receiver 81-N and the signal selection unit 82-N.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 are, for example, power splitters.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 may be integrated together with the transmission line 40 to have an NxN configuration.
  • optical transmitters 20-1 to 20-N when the optical transmitters 20-1 to 20-N are not distinguished, they are referred to as an optical transmitter 20, and when the signal generators 21-1 to 21-N are not distinguished, they are referred to as a signal generator 21.
  • the transmitters 23-1 to 23-N When the transmitters 23-1 to 23-N are not distinguished, they may be referred to as an optical transmitter 23.
  • the optical receivers 80-1 to 80-N are not distinguished, they are referred to as an optical receiver 80, and when the optical receivers 81-1 to 81-N are not distinguished, they are referred to as an optical receiver 81, and the signal selection unit 82 is used.
  • -1 to 82-N are not distinguished, it may be referred to as a signal selection unit 82.
  • the optical coupler 30 may be referred to as a first optical coupler
  • the optical coupler 50 may be referred to as a second optical coupler.
  • the signal generation units 21-1 to 21-N acquire the first data signal, which is an electric signal with a transfer request, from the above-mentioned input port. Further, the signal generation units 21-1 to 21-N are first control signals including a reference clock generated by the control unit 100 from the control unit 100 and a transmission timing signal which is a communication resource allocation in the transmission line 40. To get.
  • the reference clock defines the transmission / reception transmission rate of the packet signal of the optical signal.
  • the communication resource allocation is determined by the control unit 100 based on the communication request of the first data signal acquired at the input port of the optical communication system 200. In the first embodiment, a time slot is assumed as a communication resource.
  • the signal generation units 21-1 to 21-N buffer the first data signal once, allocate communication resource allocation based on the transmission timing signal included in the first control signal, determine the bit rate, and perform electricity. Generates and sends a packet signal of the signal.
  • the control unit 100 of each signal generation unit 21 so that the packet signal of the electric signal is not transmitted from the other signal generation unit 21 while the packet signal of the electric signal is transmitted from the certain signal generation unit 21. Control the transmission timing signal. Further, the control unit 100 determines the bit rate of the packet signal of the electric signal transmitted from each signal generation unit 21 by the reference clock.
  • the signal generation unit 21-1 is controlled by the control unit 100 during the time slot 1.
  • the packet signal of the electric signal is transmitted to, and the other signal generation units 21-2 to 21-N do not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation unit 21-2 transmits a packet signal of an electric signal during the next time slot 2 under the control of the control unit 100, and the other signal generation units 21-1, 21-3 to 21-N , The packet signal of the electric signal is not transmitted between the time slots 2 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation unit 21-N transmits a packet signal of an electric signal between the time slots N under the control of the control unit 100, and the other signal generation units 21-1 to 21- (N-1). ) Does not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot N under the control of the control unit 100.
  • the control unit 100 may control the total number of time slots in a certain time interval to be reduced according to the number of transmission requests. Further, the control unit 100 may or may not be the same for each time slot width in which the signal generation units 21-1 to 21-N transmit the packet signal of the electric signal.
  • the control unit 100 further receives a first data signal acquired from a certain input port as a first control signal from which output port. Generates routing information indicating whether to output as a data signal of. That is, the routing information indicates from which optical receiving device 80 the first data signal acquired by which optical transmitting device 20 is output as the second data signal.
  • the control unit 100 transmits data # 1 as routing information, for example, as a packet signal of an electric signal from the signal generation unit 21-1 in the time slot 1, and a packet of the electric signal from the signal generation unit 21-2 in the time slot 2.
  • Data # 2 is transmitted as a signal, and ... In the time slot N, data # N is transmitted as a packet signal of an electric signal from the signal generation unit 21-N, and the source information is recorded for each time slot.
  • the control unit 100 uses the reference clock, the transmission timing signal for allocating communication resources, and the routing information as the signal generation units 21-1 to 21-N, and the optical transmitters 23-1 to 23-. Distribute to N. Further, the control unit 100 distributes the transmission timing signal, which is the communication resource allocation, and the routing information as the second control signal to the signal selection units 82-1 to 82-N. The control unit 100 may also distribute the first control signal to the signal selection units 82-1 to 82-N and unify the control signals to be distributed to each configuration into one type, or for each configuration to be distributed. The information included in the control signal may be changed.
  • the signal generation units 21-1 to 21-N use the acquired first data signal as a packet signal of an electric signal at the transmission timing determined by the control unit 100, and correspond to the optical transmitters 23-1 to 23-N. Send to.
  • the corresponding optical transmitter 23 is a connected optical transmitter 23.
  • the corresponding optical transmitter 23 is the optical transmitter 23-1. The same shall apply thereafter.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-N convert the packet signal of the electric signal acquired from the corresponding signal generation units 21-1 to 21-N into the packet signal of the optical signal.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-N transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical coupler 30.
  • the signal generation unit 21 and the optical transmitter 23 are described as separate blocks, but the function of the signal generation unit 21 may be incorporated in the optical transmitter 23.
  • the optical coupler 30 combines the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23-1 to 23-N.
  • the optical coupler 30 outputs an optical signal transmission signal obtained by combining packet signals of a plurality of optical signals to the optical coupler 50 via a transmission line 40 which is an optical fiber.
  • the optical coupler 50 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission line 40 into the transmission signals of a plurality of optical signals.
  • the optical coupler 50 outputs the transmission signal of each branched optical signal to the optical receivers 81-1 to 81-N.
  • the signal selection units 82-1 to 82-N are electric signals acquired from the corresponding optical receivers 81-1 to 81-N based on the routing information included in the second control signal acquired from the control unit 100. Selects the signal of the specified time slot from the transmission signal.
  • the signal selection units 82-1 to 82-N output the signal of the selected time slot as a second data signal which is an electric signal. Thereby, the optical communication system 200 can switch between the input N port and the output N port by the TDM method.
  • the optical communication system 200 may transfer the second data signal as an intermittent packet signal.
  • the bit rate may be reduced to convert it into a continuous signal for transfer.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a signal transmitted in the optical communication system 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 also shows the flow of operation of the optical communication system 200 according to the first embodiment.
  • N 4
  • the first data signal which is the input signal to the signal generation units 21-1 to 21-4 and the input signal to the optical transmitters 23-1 to 23-4.
  • FIG. 1 the first data signal which is the input signal to the signal generation units 21-1 to 21-4 and the input signal to the optical transmitters 23-1 to 23-4.
  • the first data signal of the data # 1 is input to the signal generation unit 21-1, and the first data signal of the data # 2 is input to the signal generation unit 21-2.
  • the first data signal of the data # 3 is input to the generation unit 21-3, and the first data signal of the data # 4 is input to the signal generation unit 21-4.
  • the signal generation units 21-1 to 21-4 have the same bit rate of the packet signal of the electric signal output from each signal generation unit 21 based on the reference clock included in the first control signal acquired from the control unit 100. To. Further, the signal generation units 21-1 to 21-4 determine the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the signal generation unit 21 is between the first time slots 1. -1 transmits the packet signal of the electric signal, and the signal generation units 21-2 to 21-4 do not transmit the packet signal of the electric signal. Between the second time slots 2, the signal generation unit 21-2 transmits the packet signal of the electric signal, and the signal generation unit 21-1,21-3,21-4 does not transmit the packet signal of the electric signal. Between the third time slots 3, the signal generation unit 21-3 transmits the packet signal of the electric signal, and the signal generation unit 21-1,21-2,21-4 does not transmit the packet signal of the electric signal.
  • the signal generation unit 21-4 transmits the packet signal of the electric signal, and the signal generation units 21-1 to 21-3 do not transmit the packet signal of the electric signal. In this way, the signal generation units 21-1 to 21-4 adjust the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the optical receivers 81-1 to 81-4 convert the transmitted signal of the received optical signal into a transmission signal of an electric signal and output it to the corresponding signal selection units 82-1 to 82-4.
  • the signal selection units 82-1 to 82-4 select the signal of the specified time slot from the packet signal of the received electric signal based on the routing information included in the second control signal acquired from the control unit 100. , The signal of the selected time slot is output as a second data signal which is an electric signal.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the optical communication system 200 according to the first embodiment.
  • Each of the optical transmission devices 20-1 to 20-N converts the first data signal, which is an electric signal, into a packet signal of an optical signal and transmits the first data signal, which is an electric signal, based on the control of the control unit 100 (step S1).
  • each optical transmission device 20 allocates communication resources based on the first control signal acquired from the control unit 100 so as not to collide with the packet signal of the optical signal transmitted from the other optical transmission device 20. Sends a packet signal of an optical signal.
  • the optical coupler 30 combines the packet signals of a plurality of optical signals received from the optical transmission devices 20-1 to 20-N, and outputs the transmission signal of the optical signal to the transmission line 40 (step S2).
  • the optical coupler 50 is coupled by the optical coupler 30, and the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission path 40 is branched into transmission signals of a plurality of optical signals of the same information and output (step S3).
  • Each of the optical receivers 80-1 to 80-N receives the transmission signal of the optical signal branched by the optical coupler 50 and converts it into a second data signal which is an electric signal, based on the control of the control unit 100. And output (step S4).
  • each optical receiving device 80 converts the transmission signal of the optical signal into the transmission signal of the electric signal, and based on the second control signal acquired from the control unit 100, the signal designated from the transmission signal of the electric signal. The part is selected and output as a second data signal.
  • the control unit 100 controls the operations of the optical transmitting devices 20-1 to 20-N and the optical receiving devices 80-1 to 80-N.
  • the optical transmission devices 20-1 to 20-N do not collide with the packet signal of the optical signal transmitted from the other optical transmission device 20 based on the first control signal. Allocate time slots and transmit optical packet signals. Further, the optical receivers 80-1 to 80-N select a signal in the designated time slot from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal, and output the signal as the second data signal.
  • the optical transmitter 23 and the optical receiver 81 are photoelectric conversion circuits.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 are power splitters as described above.
  • the transmission line 40 is an optical fiber as described above.
  • the signal generation unit 21, the signal selection unit 82, and the control unit 100 are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be a processor and memory for executing a program stored in the memory, or may be dedicated hardware.
  • the processing circuit is also called a control circuit.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a processing circuit 300 in the case where the processing circuit included in the optical communication system 200 according to the first embodiment is realized by a processor and a memory.
  • the processing circuit 300 shown in FIG. 4 is a control circuit and includes a processor 301 and a memory 302.
  • each function of the processing circuit 300 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is written as a program and stored in memory 302.
  • each function is realized by the processor 301 reading and executing the program stored in the memory 302. That is, the processing circuit 300 includes a memory 302 for storing a program in which the processing of the optical communication system 200 is eventually executed. It can be said that this program is a program for causing the optical communication system 200 to execute each function realized by the processing circuit 300.
  • This program may be provided by a storage medium in which the program is stored, or may be provided by other means such as a communication medium.
  • the above program prevents the control unit 100 from colliding with the optical transmission device 20 from the packet signal of the optical signal transmitted from the other optical transmission device 20 based on the first control signal acquired from the control unit 100. Communication resources are allocated, the packet signal of the optical signal is transmitted, the optical receiver 80 converts the transmission signal of the optical signal into the transmission signal of the electric signal, and then based on the second control signal acquired from the control unit 100, It can be said that it is a program that selects a designated signal portion from the transmission signal of the electric signal and outputs it as a second data signal.
  • the processor 301 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • the memory 302 is, for example, non-volatile or volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM). This includes semiconductor memory, magnetic disk, flexible disk, optical disk, compact disk, mini disk, DVD (Digital Versatile Disc), and the like.
  • the optical communication system 200 controls the transmission timing of the signal generation unit 21 of each optical transmission device 20 by using the TDM method to control the optical switch in the optical region. Since the matrix switch connection can be configured only by the passive components of the optical couplers 30 and 50 without using them, it is possible to improve the reliability.
  • Embodiment 2 the optical communication system 200 divides N first data signals acquired from N input ports into NK first data signals and transmits them, and N output ports. Is output as N second data signals.
  • K is an integer of 2 or more. A part different from the first embodiment will be described.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the optical communication system 200 according to the second embodiment.
  • the optical communication system 200 shown in FIG. 6 is a system having N input ports and N output ports (not shown), and switching between the input N port and the output N port by the TDM method.
  • the optical communication system 200 includes signal dividing units 10-1 to 10-N, signal generating units 21-1 to 21-NK, optical transmitters 23-1 to 23-NK, and optical couplers 30-1 to 30-. K, transmission lines 40-1 to 40-K, optical couplers 50-1 to 50-K, optical receivers 81-1 to 81-NK, signal selection units 82-1 to 82-NK, and signals.
  • a synthesis unit 90-1 to 90-N and a control unit 100 are provided.
  • the optical transmitter 20-1 is configured by the signal generator 21-1 and the optical transmitter 23-1
  • the optical transmitter 20-2 is configured by the signal generator 21-2 and the optical transmitter 23-2.
  • the optical transmitter 20-NK is configured by the signal generator 21-NK and the optical transmitter 23-NK.
  • the optical receiver 81-1 and the signal selection unit 82-1 configure the optical receiver 80-1
  • the optical receiver 81-2 and the signal selection unit 82-2 configure the optical receiver 80-2.
  • the optical receiver 80-NK is configured by the optical receiver 81-NK and the signal selection unit 82-NK.
  • the optical couplers 30-1 to 30-K and the optical couplers 50-1 to 50-K are, for example, power splitters.
  • the optical coupler 30-1 and the optical coupler 50-1 may be paired and integrated with the transmission line 40-1 to form an NxN configuration, or the optical coupler 30-2 and the optical coupler 50- may be configured. 2 may be paired and integrated with the transmission line 40-2 to form an NxN configuration, ..., The optical coupler 30-K and the optical coupler 50-K are paired, and the transmission line It may be integrated with 40-K to have an NxN configuration.
  • the signal dividing units 10-1 to 10-N are not distinguished, they are referred to as a signal dividing unit 10, and when the optical transmitting devices 20-1 to 20-NK are not distinguished, they are referred to as an optical transmitting device 20.
  • the generation units 21-1 to 21-NK are not distinguished, it may be referred to as a signal generation unit 21, and when the optical transmitters 23-1 to 23-NK are not distinguished, it may be referred to as an optical transmitter 23.
  • optical couplers 30-1 to 30-K are not distinguished, they are referred to as optical couplers 30, and when the transmission lines 40-1 to 40-K are not distinguished, they are referred to as transmission lines 40, and the optical couplers 50-1 to 50- When K is not distinguished, it may be referred to as an optical coupler 50.
  • optical receivers 80-1 to 80-NK are not distinguished, they are referred to as an optical receiver 80, and when the optical receivers 81-1 to 81-NK are not distinguished, they are referred to as an optical receiver 81, and the signal selection unit 82 is used.
  • the optical coupler 30 may be referred to as a first optical coupler
  • the optical coupler 50 may be referred to as a second optical coupler.
  • the signal dividing units 10-1 to 10-N acquire the first data signal, which is an electric signal with a transfer request, from the above-mentioned input port. Further, the signal dividing units 10-1 to 10-N acquire the first control information from the control unit 100. The signal dividing units 10-1 to 10-N may acquire only the routing information among the first control information from the control unit 100. The signal dividing units 10-1 to 10-N divide the first data signal based on the routing information or the routing information included in the first control signal, respectively, and are connected to different optical couplers 30. It is output to the above optical transmission device 20. For example, the signal division unit 10-1 K-divides the acquired first data signal based on the routing information, and the first first data of the 1 / K first data signals obtained by K-division.
  • the signal is output to the signal generation unit 21-1 of the optical transmission device 20-1, the second first data signal is output to the signal generation unit 21-N + 1 of the optical transmission device 20-N + 1, and ...
  • the first data signal is output to the signal generation unit 21- (N (K-1) +1) of the optical transmitter 20- (N (K-1) +1).
  • the signal generation units 21-1 to 21-NK acquire the K-divided first data signal from the signal division units 10-1 to 10-N. Further, the signal generation units 21-1 to 21-NK acquire the first control signal from the control unit 100. The signal generation units 21-1 to 21-NK buffer the first data signal once, allocate communication resource allocation based on the transmission timing signal included in the first control signal, determine the bit rate, and perform electricity. Generates and sends a packet signal of the signal. In the second embodiment, a time slot is assumed as a communication resource.
  • the control unit 100 is a signal generation unit 21 of another optical transmission device 20 connected to the same optical coupler 30 while a packet signal of an electric signal is transmitted from the signal generation unit 21 of one optical transmission device 20. The transmission timing signal of each signal generation unit 21 is controlled so that the packet signal of the electric signal is not transmitted from. Further, the control unit 100 determines the bit rate of the packet signal of the electric signal transmitted from each signal generation unit 21 by the reference clock.
  • the other signal generation unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot 2 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-N, 21-N2, ..., 21-NK transmit a packet signal of an electric signal between the time slots N under the control of the control unit 100, and other signal generation units. 21 does not transmit an electric packet signal during the time slot N under the control of the control unit 100.
  • the control unit 100 may control to reduce the total number of time slots in a certain time interval according to the number of transmission requests. Further, the control unit 100 may or may not be the same for each time slot width in which the signal generation units 21-1 to 21-NK transmit the packet signal of the electric signal.
  • the control unit 100 uses the reference clock, the transmission timing signal for allocating communication resources, and the routing information as the first control signal in the signal division units 10-1 to 10-N and the signal generation units 21-1 to 21-NK. , And the optical transmitters 23-1 to 23-NK. Further, the control unit 100 uses the transmission timing signal and the routing information, which are communication resource allocations, as the second control signal in the signal selection units 82-1 to 82-NK and the signal synthesis units 90-1 to 90-N. Distribute to. The control unit 100 also distributes the first control signal to the signal selection units 82-1 to 82-NK and the signal synthesis units 90-1 to 90-N, and distributes one type of control signal to each configuration. The information to be included in the control signal may be changed for each configuration to be distributed.
  • the signal generation units 21-1 to 21-NK transmit the first data signal as an electric signal packet signal to the corresponding optical transmitters 23-1 to 23-NK at the transmission timing determined by the control unit 100. do.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-NK convert the packet signal of the electric signal acquired from the corresponding signal generation units 21-1 to 21-NK into the packet signal of the optical signal.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-NK transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical couplers 30-1 to 30-K.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-N transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical coupler 30-1, and the optical transmitters 23-N + 1 to 23-N2 are the packets of the converted optical signal.
  • the signal is transmitted to the optical coupler 30-2, and the optical transmitters 23- (N (K-1) +1) to 23-NK transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical coupler 30-K.
  • the signal generation unit 21 and the optical transmitter 23 are described as separate blocks, but the function of the signal generation unit 21 may be incorporated in the optical transmitter 23.
  • the optical couplers 30-1 to 30-K combine the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23-1 to 23-NK.
  • the optical couplers 30-1 to 30-K transmit the transmission signal of the optical signal obtained by combining the packet signals of a plurality of optical signals to the optical coupler 50-1 via the transmission lines 40-1 to 40-K which are optical fibers. Output to ⁇ 50-K.
  • the optical coupler 30-1 combines the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23-1 to 23-N into the optical coupler 50-1 via the transmission line 40-1. Output.
  • the optical coupler 30-2 combines the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23-N + 1 to 23-N2 and outputs them to the optical coupler 50-2 via the transmission line 40-2.
  • the optical coupler 30-K combines the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23- (N (K-1) + 1) to 23-NK to form a transmission line 40-K. It is output to the optical coupler 50-K via.
  • the optical couplers 50-1 to 50-K branch the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission lines 40-1 to 40-K into the transmission signals of a plurality of optical signals.
  • the optical couplers 50-1 to 50-K output the transmission signal of each branched optical signal to the optical receivers 81-1 to 81-NK.
  • the optical coupler 50-1 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission line 40-1 into the transmission signals of a plurality of optical signals, and the optical receivers 81-1 and 81-K + 1, ..., Output to 81-((N-1) K + 1).
  • the optical coupler 50-2 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission line 40-2 into the transmission signals of a plurality of optical signals, and the optical receivers 81-2, 81-K + 2, ..., 81. -Output to ((N-1) K + 2).
  • the optical coupler 50-K branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission line 40-K into the transmission signals of a plurality of optical signals, and the optical receivers 81-K, 81-2K, ..., Output to 81-NK.
  • the optical receivers 81-1 to 81-NK convert the transmission signal of the optical signal received from the optical couplers 50-1 to 50-K into the transmission signal of the electric signal.
  • the optical receivers 81-1 to 81-NK output the transmitted signal of the converted electric signal to the corresponding signal selection units 82-1 to 82-NK.
  • the signal selection units 82-1 to 82-NK are electric signals acquired from the corresponding optical receivers 81-1 to 81-NK based on the routing information included in the second control signal acquired from the control unit 100. Selects the signal of the specified time slot from the transmission signal. At this time, in the signal selection units 82-1 to 82-NK, the signal selection unit 82 connected to the same signal synthesis unit 90 selects the same type of data based on the routing information.
  • the signal selection units 82-1 to 82-NK output the signal of the selected time slot to the signal synthesis unit 90-1 to 90-N as a second data signal which is an electric signal.
  • Each of the signal synthesizers 90-1 to 90-N is a second output from two or more optical receivers 80 connected to different optical couplers 50 based on the routing information included in the second control signal. Synthesize the data signal. Thereby, the optical communication system 200 can switch between the input N port and the output N port by the TDM method.
  • the signal selection unit 82 of the optical receiver 80 is set in the time slot so that the second data signal selected by the signal selection unit 82 connected to the same signal synthesis unit 90 is not in the same slot.
  • the exchange may be performed, or the signal generation unit 21 of the optical transmission device 20 may adjust the transmission timing so that the time slots of the first data signal of the same type do not overlap.
  • the optical communication system 200 may transfer the second data signal as an intermittent packet signal.
  • the bit rate may be reduced to convert it into a continuous signal for transfer.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a signal transmitted in the optical communication system 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 7 also shows the flow of operation of the optical communication system 200 according to the second embodiment.
  • the first data signal which is an input signal to the signal dividing units 10-1 to 10-3, to the signal generation units 21-1 to 21-9.
  • First data signal after division which is an input signal of, an electric signal packet which is an input signal to optical transmitters 23-1 to 23-9, and optical which is a passing signal of transmission paths 40-1 to 40-3.
  • the second data signal after synthesis which is the output signal from the signal synthesis unit 90-1 to 90-3 is shown.
  • the first data signal of the data # 1 is input to the signal dividing unit 10-1
  • the first data signal of the data # 2 is input to the signal dividing unit 10-2.
  • the first data signal of the data # 3 is input to the division unit 10-3.
  • the signal dividing units 10-1 to 10-3 divide the input first data signal into three.
  • the signal dividing unit 10-1 outputs the first first data signal obtained by dividing the first data signal of the data # 1 into three to the signal generation unit 21-1, and the second first data signal. Is output to the signal generation unit 21-2, and the third first data signal is output to the signal generation unit 21-3.
  • the signal generation units 21-1 to 21-9 have the same bit rate of the packet signal of the electric signal output from each signal generation unit 21 based on the reference clock included in the first control signal acquired from the control unit 100. To. Further, the signal generation units 21-1 to 21-9 generate signals of the optical transmission device 20 connected to the same optical coupler 30 based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100. The transmission timing of the packet signal of the electric signal is determined so that the unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal in the same time slot.
  • the signal generation unit 21 when all of the signal generation units 21-1 to 21-9 are requested to transmit a packet signal of the same size, the signal generation unit 21 is located between the first time slots 1. -1,21-6,21-8 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal. Between the second time slots 2, the signal generation units 21-2, 21-4, 21-9 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21 do not transmit the packet signal of the electric signal. Between the third time slots 3, the signal generation units 21-3, 21-5, 21-7 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21 do not transmit the packet signal of the electric signal. In this way, the signal generation units 21-1 to 21-9 adjust the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-9 convert the packet signal of the electric signal transmitted after the transmission timing is determined by the signal generation units 21-1 to 21-9 into the electric signal of the optical signal.
  • the optical couplers 30-1 to 30-3 combine the packet signals of the optical signals transmitted from the optical transmitters 23-1 to 23-9, and the transmission lines 40-1 to 40-3 are used as the transmission signals of the optical signals. Is output to the optical couplers 50-1 to 50-3 via.
  • the optical couplers 50-1 to 50-3 branch the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission lines 40-1 to 40-3 and output the transmission signal to the optical receivers 81-1 to 81-9. As shown in FIG.
  • the transmission signals of the optical signals received by the optical receivers 81-1, 81-4, 81-7 from the optical coupler 50-1 are the same, and the optical receivers 81-2, 81-5 are the same.
  • 81-8 have the same transmission signal of the optical signal received from the optical coupler 50-2, and the optical receivers 81-3, 81-6, 81-9 transmit the optical signal received from the optical coupler 50-3. The signals are the same.
  • the optical receivers 81-1 to 81-9 convert the transmitted signal of the received optical signal into a transmission signal of an electric signal and output it to the corresponding signal selection units 82-1 to 82-9.
  • the signal selection units 82-1 to 82-9 select the signal of the specified time slot from the packet signal of the received electric signal based on the routing information included in the second control signal acquired from the control unit 100. , The signal of the selected time slot is output as a second data signal which is an electric signal.
  • the signal synthesis units 90-1 to 90-3 synthesize and output the second data signals output from the signal selection units 82-1 to 82-9.
  • the optical transmission devices 20-1 to 20-NK acquire the first data signal from the signal dividing units 10-1 to 10-N, and are based on the first control signal. , Allocate a time slot so as not to collide with the packet signal of the optical signal transmitted from another optical transmission device 20 connected to the same optical coupler 30, and transmit the packet signal of the optical signal. Further, the optical receivers 80-1 to 80-NK select a signal in the designated time slot from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal, and the signal synthesizer 90 is used as the second data signal. Output to -1 to 90-N.
  • the signal dividing units 10-1 to 10-N and the signal combining units 90-1 to 90-N are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be a processor and memory for executing a program stored in the memory, or may be dedicated hardware.
  • the optical communication system 200 controls the transmission timing of the signal generation unit 21 of each optical transmission device 20 by using the TDM method to control the optical switch in the optical region. Since the matrix switch connection can be configured only by the passive components of the optical couplers 30 and 50 without using them, it is possible to improve the reliability. Further, since the optical communication system 200 does not use an optical switch, it is possible to realize low power consumption, space saving, weight reduction, cost reduction, and shortening of route switching time.
  • optical communication system 200 of the second embodiment has an increased number of transmission lines 40 as compared with the optical communication system 200 of the first embodiment, transmission / reception at a low bit rate becomes possible, and the load of system processing becomes large. Can be reduced.
  • the optical communication system 200 switches the first data signals of the MNs acquired from the input ports of the MNs by using the TDM method and the WDM (Wavelength Division Multiplexing) method, and the MNs are switched. Output MN second data signals from the output port.
  • M is an integer of 2 or more. A part different from the first embodiment will be described.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the optical communication system 200 according to the third embodiment.
  • the optical communication system 200 shown in FIG. 8 is a system having MN input ports and MN output ports (not shown), and switching between the input MN port and the output MN port by the TDM method and the WDM method.
  • the optical communication system 200 includes signal generation units 21-1 to 21-MN, optical transmitters 23-1 to 23-MN, an optical coupler 30, a transmission line 40, an optical coupler 50, and a wavelength variable filter 60-. It includes 1 to 60-M, optical couplers 70-1 to 70-M, optical receivers 81-1 to 81-MN, signal selection units 82-1 to 82-MN, and a control unit 100.
  • the optical transmitter 20-1 is configured by the signal generator 21-1 and the optical transmitter 23-1
  • the optical transmitter 20-2 is configured by the signal generator 21-2 and the optical transmitter 23-2.
  • the optical transmitter 20-MN is configured by the signal generator 21-MN and the optical transmitter 23-MN.
  • the optical receiver 81-1 and the signal selection unit 82-1 configure the optical receiver 80-1
  • the optical receiver 81-2 and the signal selection unit 82-2 configure the optical receiver 80-2.
  • the optical receiver 80-MN is configured by the optical receiver 81-MN and the signal selection unit 82-MN.
  • the optical coupler 30, the optical coupler 50, and the optical couplers 70-1 to 70-M are, for example, power splitters.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 may be integrated together with the transmission line 40 to form an MNxM configuration.
  • optical transmission devices 20-1 to 20-MN when the optical transmission devices 20-1 to 20-MN are not distinguished, they are referred to as an optical transmission device 20, and when the signal generation units 21-1 to 21-MN are not distinguished, they are referred to as a signal generation unit 21.
  • the transmitters 23-1 to 23-MN when the transmitters 23-1 to 23-MN are not distinguished, they may be referred to as an optical transmitter 23.
  • the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M are not distinguished, the wavelength tunable filter 60 may be referred to, and when the optical couplers 70-1 to 70-M are not distinguished, the optical coupler 70 may be referred to.
  • optical receivers 80-1 to 80-MN are not distinguished, it is referred to as an optical receiver 80, and when the optical receivers 81-1 to 81-MN are not distinguished, it is referred to as an optical receiver 81, and the signal selection unit 82 is used. When -1 to 82-MN are not distinguished, it may be referred to as a signal selection unit 82.
  • the optical coupler 30 may be referred to as a first optical coupler
  • the optical coupler 50 may be referred to as a second optical coupler
  • the optical coupler 70 may be referred to as a third optical coupler.
  • the optical communication system 200 includes MN signal generation units 21. This is because N packet signals per wavelength are transmitted to the output wavelengths ⁇ 1 to ⁇ M of the optical transmitter 23.
  • the packet signal of the electric signal generated by the signal generation units 21-1 to 21-N is input to the optical transmitters 23-1 to 23-N having the output wavelength ⁇ 1 and is input to the signal generation units 21-N + 1 to 21.
  • the packet signal of the electric signal generated by -2N is input to the optical transmitters 23-N + 1 to 23-2N having an output wavelength of ⁇ 2, and ... It is shown that the generated data is input to the optical transmitters 23-((M-1) N + 1) to 23-MN having an output wavelength of ⁇ M.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN acquire the first data signal, which is an electric signal with a transfer request, from the above-mentioned input port. Further, the signal generation units 21-1 to 21-MN acquire the first control information from the control unit 100. The signal generation units 21-1 to 21-MN once buffer the first data signal, allocate communication resource allocation based on the transmission timing signal included in the first control signal, determine the bit rate, and perform electricity. Generates and sends a packet signal of the signal. In the third embodiment, a time slot and a wavelength are assumed as communication resources.
  • the control unit 100 is from the signal generation unit 21 of another optical transmission device 20 that uses the same output wavelength ⁇ while the signal packet signal of the electric signal is transmitted from the signal generation unit 21 of one optical transmission device 20. The transmission timing signal of each signal generation unit 21 is controlled so that the packet signal of the electric signal is not transmitted. Further, the control unit 100 determines the bit rate of the packet signal of the electric signal transmitted from each signal generation unit 21 by the reference clock.
  • N + 1) transmits a packet signal of an electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100
  • the other signal generation unit 21 controls the packet signal of the electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-2, 21-N + 2, ..., 21-((M-1) N + 2) transmit a packet signal of an electric signal between the next time slots 2 under the control of the control unit 100.
  • the other signal generation unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot 2 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-N, 21-2N, ..., 21-MN transmit a packet signal of an electric signal between the time slots N under the control of the control unit 100, and other signal generation units. 21 does not transmit an electric packet signal during the time slot N under the control of the control unit 100.
  • the control unit 100 may control to reduce the total number of time slots in a certain time section according to the number of transmission requests. Further, the control unit 100 may or may not be the same for each time slot width in which the signal generation units 21-1 to 21-MN transmit the packet signal of the electric signal.
  • the control unit 100 uses the reference clock, the transmission timing signal for allocating communication resources, and the routing information as the signal generation units 21-1 to 21-MN, and the optical transmitters 23-1 to 23-. Distribute to MN. Further, the control unit 100 uses the transmission timing signal, which is the allocation of communication resources, and the routing information as the second control signal, the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M, and the signal selection units 82-1 to 82-MN. Distribute to. The control unit 100 also distributes the first control signal to the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M and the signal selection units 82-1 to 82-MN to distribute one type of control signal to each configuration. The information to be included in the control signal may be changed for each configuration to be distributed.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN transmit the first data signal as a packet signal of an electric signal to the corresponding optical transmitters 23-1 to 23-MN at the transmission timing determined by the control unit 100. do.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-MN convert the packet signal of the electric signal acquired from the corresponding signal generation units 21-1 to 21-MN into the packet signal of the optical signal.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-MN transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical coupler 30.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-N convert the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1
  • the optical transmitters 23-N + 1 to 23-2N are the packets of the electric signal.
  • the signal is converted into a packet signal of an optical signal having an output wavelength of ⁇ 2, and ... Convert to.
  • the signal generation unit 21 and the optical transmitter 23 are described as separate blocks, but the function of the signal generation unit 21 may be incorporated in the optical transmitter 23.
  • the optical coupler 30 combines the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23-1 to 23-MN.
  • the optical coupler 30 outputs an optical signal transmission signal obtained by combining packet signals of a plurality of optical signals to the optical coupler 50 via a transmission line 40 which is an optical fiber.
  • the optical coupler 50 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission line 40 into the transmission signals of a plurality of optical signals.
  • the optical coupler 50 outputs the transmission signal of each branched optical signal to the wavelength variable filters 60-1 to 60-M.
  • the tunable filters 60-1 to 60-M can transmit only optical signals of a specific wavelength. Further, the transmission wavelength of the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M can be switched.
  • the wavelength variable filters 60-1 to 60-M each set the transmission wavelength of the transmission signal of the optical signal based on the routing information included in the second control information acquired from the control unit 100. Then, the optical signal of the specified wavelength is demultiplexed and output.
  • the wavelength variable filters 60-1 to 60-M output the transmission signal of the optical signal demultiplexed based on the designated transmission wavelength to the corresponding optical couplers 70-1 to 70-M.
  • the wavelength variable filter 60-1 outputs the transmission signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ 1 to the optical coupler 70-1
  • the wavelength variable filter 60-2 outputs the transmission signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ 2 to the optical coupler.
  • the wavelength variable filter 60-M outputs the transmission signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ M to the optical coupler 70-M.
  • the optical couplers 70-1 to 70-M branch the transmission signal of the optical signal acquired from the corresponding wavelength variable filters 60-1 to 60-M into the transmission signals of a plurality of optical signals of the same information, respectively.
  • the optical couplers 70-1 to 70-M output the transmission signal of each branched optical signal to the optical receivers 81-1 to 81-MN.
  • the optical coupler 70-1 branches the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1 and outputs the transmission signal to the optical receivers 81-1 to 81-N.
  • the optical coupler 70-2 branches the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 2 and outputs the transmission signal to the optical receivers 81-N + 1 to 81-2N.
  • the optical coupler 70-M branches the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ M and outputs the transmission signal to the optical receivers 81-((M-1) N + 1) to 81-MN.
  • the optical receivers 81-1 to 81-MN convert the transmission signal of the optical signal received from the optical couplers 70-1 to 70-M into the transmission signal of the electric signal.
  • the optical receivers 81-1 to 81-MN output the transmitted signal of the converted electric signal to the corresponding signal selection units 82-1 to 82-MN.
  • the signal selection units 82-1 to 82-MN are electric signals acquired from the corresponding optical receivers 81-1 to 81-MN based on the routing information included in the second control signal acquired from the control unit 100. Selects the signal of the specified time slot from the transmission signal. Thereby, the optical communication system 200 can switch between the input MN port and the output MN port by the TDM method and the WDM method.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a signal transmitted in the optical communication system 200 according to the third embodiment.
  • FIG. 9 also shows the flow of operation of the optical communication system 200 according to the third embodiment.
  • the first data signal which is an input signal to the signal generation units 21-1 to 21-4, to the optical transmitters 23-1 to 23-4.
  • An electric signal packet that is an input signal of the above, an optical signal transmission signal that is a passing signal of the transmission path 40, an optical signal transmission signal that is an input signal to the optical receivers 81-1 to 81-4, and a signal selection unit.
  • the second data signal which is an output signal from 82-1 to 82-4 is shown. As shown in FIG.
  • the first data signal of the data # 1 is input to the signal generation unit 21-1, and the first data signal of the data # 2 is input to the signal generation unit 21-2.
  • the first data signal of the data # 3 is input to the generation unit 21-3, and the first data signal of the data # 4 is input to the signal generation unit 21-4.
  • the signal generation units 21-1 to 21-4 have the same bit rate of the packet signal of the electric signal output from each signal generation unit 21 based on the reference clock included in the first control signal acquired from the control unit 100. To. Further, when the signal generation units 21-1 to 21-4 change the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100. The transmission timing of the packet signal of the electric signal is determined so that the signal generation unit 21 of the optical transmission device 20 using the same wavelength does not transmit the packet signal of the electric signal in the same time slot.
  • the signal generation unit 21 is between the first time slots 1. -1,21-3 transmits the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-2, 21-4 do not transmit the packet signal of the electric signal. Between the second time slots 2, the signal generation units 21-2 and 21-4 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-1, 21-3 transmit the packet signal of the electric signal. do not do. In this way, the signal generation units 21-1 to 21-4 adjust the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-4 convert the packet signal of the electric signal transmitted after the transmission timing is determined by the signal generation units 21-1 to 21-4 into the electric signal of the optical signal.
  • the optical coupler 30 combines the packet signals of the optical signals transmitted from the optical transmitters 23-1 to 23-4 and outputs them to the optical coupler 50 as transmission signals of the optical signals via the transmission line 40.
  • the optical coupler 50 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission path 40 and outputs it to the wavelength tunable filters 60-1 and 60-2.
  • the wavelength variable filter 60-1 transmits the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 2, and outputs the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 2 to the optical coupler 70-1.
  • the wavelength variable filter 60-2 transmits the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1 and outputs the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1 to the optical coupler 70-2.
  • the optical coupler 70-1 branches the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 2 and outputs the transmission signal to the optical receivers 81-1 and 81-2.
  • the optical coupler 70-2 branches the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1 and outputs the transmission signal to the optical receivers 81-3 and 81-4.
  • the transmission signals of the optical signals received by the optical receivers 81-1 and 81-2 from the optical coupler 70-1 are the same, and the optical receivers 81-3 and 81-4 are the optical coupler 70.
  • the transmission signal of the optical signal received from -2 is the same.
  • the optical receivers 81-1 to 81-4 convert the transmitted signal of the received optical signal into a transmission signal of an electric signal and output it to the corresponding signal selection units 82-1 to 82-4.
  • the signal selection units 82-1 to 82-4 select the signal of the specified time slot from the packet signal of the received electric signal based on the routing information included in the second control signal acquired from the control unit 100. , The signal of the selected time slot is output as a second data signal which is an electric signal.
  • the optical transmitters 20-1 to 20-MN are packets of optical signals transmitted from another optical transmitter 20 using the same wavelength based on the first control signal. Allocate a time slot so as not to collide with the signal, and transmit the packet signal of the optical signal. Further, the optical receivers 80-1 to 80-MN select a signal in the designated time slot from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal, and output the signal as the second data signal.
  • the optical couplers 70-1 to 70-M are power splitters as described above.
  • the tunable filters 60-1 to 60-M are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be a processor and memory for executing a program stored in the memory, or may be dedicated hardware.
  • the optical communication system 200 uses the TDM method and the WDM method, that is, the TWDM (Time Wavelength Division Multiplexing) method to transmit the signal generation unit 21 of each optical transmission device 20.
  • the matrix switch connection can be configured only by the passive components of the optical couplers 30, 50, and 70 without using the optical switch in the optical region, so that the reliability can be improved.
  • the optical communication system 200 does not use an optical switch, it is possible to realize low power consumption, space saving, weight reduction, and cost reduction.
  • the optical communication system 200 of the third embodiment since the optical communication system 200 of the third embodiment requires about several tens of us to switch the wavelength of the tunable filter 60, a switching speed similar to that of the optical switch is required. However, the optical communication system 200 of the third embodiment can reduce the load of system processing because the data compression rate is only one fraction of the wavelength.
  • the optical communication system 200 uses the TDM method and the WDM method for MN first data signals acquired from the MN input ports by a configuration different from the configuration in the third embodiment. Switching is performed, and MN second data signals are output from the MN output ports. A part different from the third embodiment will be described.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the optical communication system 200 according to the fourth embodiment.
  • the optical communication system 200 shown in FIG. 10 is a system having MN input ports and MN output ports (not shown), and switching between the input MN port and the output MN port by the TDM method and the WDM method.
  • the optical communication system 200 includes signal generation units 21-1 to 21-MN, time division multiplexing units 22-1 to 22-M, optical transmitters 23-1 to 23-M, an optical coupler 30, and a transmission line. 40, optical coupler 50, wavelength variable filters 60-1 to 60-M, optical couplers 70-1 to 70-M, optical receivers 81-1 to 81-MN, and signal selection units 82-1 to It includes 82-MN and a control unit 100.
  • the optical transmission device 20-1 is configured by the signal generation units 21-1 to 21-N, the time division multiplexing unit 22-1, and the optical transmitter 23-1, and the signal generation units 21-N + 1 to
  • the optical transmitter 20-2 is configured by 21-2N, the time division multiplexing unit 22-2, and the optical transmitter 23-2, ..., Signal generation unit 21-((M-1) N + 1) to 21-MN
  • the optical transmitter 20-M is configured by the time division multiplexing unit 22-M and the optical transmitter 23-M.
  • the optical receiver 81-1 and the signal selection unit 82-1 configure the optical receiver 80-1
  • the optical receiver 81-2 and the signal selection unit 82-2 configure the optical receiver 80-2.
  • the optical receiver 80-MN is configured by the optical receiver 81-MN and the signal selection unit 82-MN.
  • the optical coupler 30, the optical coupler 50, and the optical couplers 70-1 to 70-M are, for example, power splitters.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 may be integrated together with the transmission line 40 to form an MxM.
  • optical transmitters 20-1 to 20-M when the optical transmitters 20-1 to 20-M are not distinguished, they are referred to as optical transmitters 20, and when the signal generators 21-1 to 21-MN are not distinguished, they are referred to as signal generators 21.
  • the division multiplexing units 22-1 to 22-M are not distinguished, the time division multiplexing unit 22 may be referred to, and when the optical transmitters 23-1 to 23-M are not distinguished, the optical transmitter 23 may be referred to.
  • the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M when the wavelength tunable filter 60 may be referred to, and when the optical couplers 70-1 to 70-M are not distinguished, the optical coupler 70 may be referred to.
  • optical receivers 80-1 to 80-MN are not distinguished, it is referred to as an optical receiver 80, and when the optical receivers 81-1 to 81-MN are not distinguished, it is referred to as an optical receiver 81, and the signal selection unit 82 is used. When -1 to 82-MN are not distinguished, it may be referred to as a signal selection unit 82.
  • the optical coupler 30 may be referred to as a first optical coupler
  • the optical coupler 50 may be referred to as a second optical coupler
  • the optical coupler 70 may be referred to as a third optical coupler.
  • the optical communication system 200 includes MN signal generation units 21. This is because N packet signals per wavelength are transmitted to the output wavelengths ⁇ 1 to ⁇ M of the optical transmitter 23.
  • the packet signals of the electric signals generated by the signal generation units 21-1 to 21-N are combined by the time division multiplexing unit 22-1, and the optical transmitter has an output wavelength of ⁇ 1. It is input to 23-1.
  • the packet signals of the electric signals generated by the signal generation units 21-N + 1 to 21-2N are combined by the time division multiplexing unit 22-2, and the optical transmitter 23- with an output wavelength ⁇ 2. It is input to 2.
  • the packet signals of the electric signals generated by the signal generation units 21-((M-1) N + 1) to 21-MN are synthesized by the time division multiplexing unit 22-M. Is input to the optical transmitter 23-M2 having an output wavelength of ⁇ M.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN acquire the first data signal, which is an electric signal with a transfer request, from the above-mentioned input port. Further, the signal generation units 21-1 to 21-MN acquire the first control information from the control unit 100. The signal generation units 21-1 to 21-MN once buffer the first data signal, allocate communication resource allocation based on the transmission timing signal included in the first control signal, determine the bit rate, and perform electricity. Generates and sends a packet signal of the signal. In the fourth embodiment, a time slot and a wavelength are assumed as communication resources.
  • the control unit 100 prevents the packet signal of the electric signal from being transmitted from another signal generation unit 21 of the same optical transmission device 20 while the packet signal of the electric signal is transmitted from a certain signal generation unit 21. The transmission timing signal of each signal generation unit 21 is controlled. Further, the control unit 100 determines the bit rate of the packet signal of the electric signal transmitted from each signal generation unit 21 by the reference clock.
  • N + 1) transmits a packet signal of an electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100
  • the other signal generation unit 21 controls the packet signal of the electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-2, 21-N + 2, ..., 21-((M-1) N + 2) transmit a packet signal of an electric signal between the next time slots 2 under the control of the control unit 100.
  • the other signal generation unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot 2 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-N, 21-2N, ..., 21-MN transmit a packet signal of an electric signal between the time slots N under the control of the control unit 100, and other signal generation units. 21 does not transmit an electric packet signal during the time slot N under the control of the control unit 100.
  • the control unit 100 may control to reduce the total number of time slots in a certain time section according to the number of transmission requests. Further, the control unit 100 may or may not be the same for each time slot width in which the signal generation units 21-1 to 21-MN transmit the packet signal of the electric signal.
  • the control unit 100 uses the reference clock, the transmission timing signal for allocating communication resources, and the routing information as the first control signal in the signal generation units 21-1 to 21-MN and the time division multiplexing units 22-1 to 22-. Distribute to M and optical transmitters 23-1 to 23-M. Further, the control unit 100 uses the transmission timing signal, which is the allocation of communication resources, and the routing information as the second control signal, the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M, and the signal selection units 82-1 to 82-MN. Distribute to. The control unit 100 also distributes the first control signal to the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M and the signal selection units 82-1 to 82-MN to distribute one type of control signal to each configuration. The information to be included in the control signal may be changed for each configuration to be distributed.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN use the first data signal as a packet signal of an electric signal at the transmission timing determined by the control unit 100, and send the first data signal to the corresponding time division multiplexing units 22-1 to 22-M. Send.
  • the time-division multiplexing units 22-1 to 22-M are each acquired from N signal generation units 21 of the same optical transmission device 20 based on the routing information included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the packet signals of the N electric signals are multiplexed and output to the optical transmitter 23 of the same optical transmitter 20.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-M convert the packet signal of the electric signal acquired from the corresponding time division multiplexing units 22-1 to 22-M into the packet signal of the optical signal.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-M transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical coupler 30.
  • the optical transmitter 23-1 converts the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ 1
  • the optical transmitter 23-2 converts the packet signal of the electric signal into the optical signal of the output wavelength ⁇ 2.
  • the optical transmitter 23-M converts the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ M.
  • the signal generation unit 21, the time division multiplexing unit 22, and the optical transmitter 23 are described as separate blocks, but the signal generation unit 21 and the time are described in the optical transmitter 23.
  • the function of the division multiplexing unit 22 may be incorporated.
  • optical coupler 30 Subsequent optical coupler 30, optical coupler 50, wavelength variable filters 60-1 to 60-M, optical couplers 70-1 to 70-M, optical receivers 81-1 to 81-MN, and signal selection units 82-1 to The operation of 82-MN is the same as that of the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a signal transmitted in the optical communication system 200 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 also shows the flow of operation of the optical communication system 200 according to the fourth embodiment.
  • the first data signal which is an input signal to the signal generation units 21-1 to 21-4, to the optical transmitters 23-1 and 23-2.
  • An electric signal packet that is an input signal of the above, an optical signal transmission signal that is a passing signal of the transmission path 40, an optical signal transmission signal that is an input signal to the optical receivers 81-1 to 81-4, and a signal selection unit.
  • the second data signal which is an output signal from 82-1 to 82-4 is shown. As shown in FIG.
  • the first data signal of the data # 1 is input to the signal generation unit 21-1, and the first data signal of the data # 2 is input to the signal generation unit 21-2.
  • the first data signal of the data # 3 is input to the generation unit 21-3, and the first data signal of the data # 4 is input to the signal generation unit 21-4.
  • the signal generation units 21-1 to 21-4 have the same bit rate of the packet signal of the electric signal output from each signal generation unit 21 based on the reference clock included in the first control signal acquired from the control unit 100. To. Further, in the signal generation units 21-1 to 21-4, the signal generation units 21 of the same optical transmission device 20 have the same time slot based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100. The transmission timing of the packet signal of the electric signal is determined so as not to transmit the packet signal of the electric signal.
  • the signal generation unit 21 when there is a request for transmission of a packet signal of the same size in all of the signal generation units 21-1 to 21-4 as shown in FIG. 11, the signal generation unit 21 is between the first time slots 1. -1,21-3 transmits the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-2, 21-4 do not transmit the packet signal of the electric signal. Between the second time slots 2, the signal generation units 21-2 and 21-4 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-1, 21-3 transmit the packet signal of the electric signal. do not do. In this way, the signal generation units 21-1 to 21-4 adjust the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the time division multiplexing unit 22-1 is acquired from the signal generation units 21-1, 21-2 of the same optical transmitter 20-1 based on the routing information included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the packet signal of the electric signal is multiplexed and output to the optical transmitter 23-1 of the same optical transmitter 20-1.
  • the time division multiplexing unit 22-2 is acquired from the signal generation units 21-3 and 21-4 of the same optical transmitter 20-2 based on the routing information included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the packet signal of the electric signal is multiplexed and output to the optical transmitter 23-2 of the same optical transmitter 20-2.
  • optical transmitters 23-1, 23-2, optical coupler 30, optical coupler 50, tunable filter 60-1, 60-2, optical coupler 70-1, 70-2, optical receivers 81-1 to 81 The operation of -4 and the signal selection units 82-1 to 82-4 are the same as those of the third embodiment.
  • the optical transmitters 20-1 to 20-M include a plurality of signal generation units 21, a time division multiplexing unit 22, and an optical transmitter 23.
  • Each of the plurality of signal generation units 21 buffers the first data signal, allocates a time slot based on the first control signal, determines the bit rate, and generates a packet signal of an electric signal.
  • the time division multiplexing unit 22 multiplexes the packet signals of a plurality of electric signals acquired from the plurality of signal generation units 21 of the same optical transmission device 20.
  • the optical transmitter 23 converts the packet signal of the electric signal multiplexed by the time division multiplexing unit 22 of the same optical transmitter 20 into the packet signal of the optical signal by using a different wavelength for each of the plurality of optical transmitters 20. do.
  • the optical receivers 80-1 to 80-MN select a signal in the designated time slot from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal, and output the signal as the second data signal.
  • the time division multiplexing units 22-1 to 22-M are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be a processor and memory for executing a program stored in the memory, or may be dedicated hardware.
  • the optical communication system 200 controls the transmission timing of the signal generation unit 21 of each optical transmission device 20 by using the TDM method and the WDM method, that is, the TWDM method. Since the matrix switch connection can be configured only by the passive components of the optical couplers 30, 50, and 70 without using the optical switch in the optical region, it is possible to improve the reliability. Further, since the optical communication system 200 does not use an optical switch, it is possible to realize low power consumption, space saving, weight reduction, and cost reduction.
  • the optical communication system 200 of the fourth embodiment requires about several tens of us to switch the wavelength of the tunable filter 60, a switching speed similar to that of the optical switch is required.
  • the data compression rate may be one-third of the wavelength, so that the load of system processing can be reduced.
  • optical communication system 200 of the fourth embodiment is lower than the optical communication system 200 of the third embodiment because the number of optical transmitters 23 can be reduced when the total number of input ports is fixed. It is possible to realize power consumption, space saving, weight reduction, and cost reduction.
  • Embodiment 5 the optical communication system 200 controls the output wavelength ⁇ of the transmission signal of the transmitted optical signal by using the wavelength tunable filters 60-1 to 60-M.
  • the optical transmission device 20 controls the output wavelength ⁇ of the transmission signal of the optical signal to be transmitted. A part different from the third embodiment will be described.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the optical communication system 200 according to the fifth embodiment.
  • the optical communication system 200 shown in FIG. 12 is a system having MN input ports and MN output ports (not shown), and switching between the input MN port and the output MN port by the TDM method and the WDM method.
  • the optical communication system 200 includes signal generation units 21-1 to 21-MN, optical transmitters 23-1 to 23-MN, an optical coupler 30, a transmission line 40, an optical coupler 50, and a fixed wavelength filter 61-. It includes 1 to 61-M, optical couplers 70-1 to 70-M, optical receivers 81-1 to 81-MN, signal selection units 82-1 to 82-MN, and a control unit 100.
  • the optical transmitter 20-1 is configured by the signal generator 21-1 and the optical transmitter 23-1
  • the optical transmitter 20-2 is configured by the signal generator 21-2 and the optical transmitter 23-2.
  • the optical transmitter 20-MN is configured by the signal generator 21-MN and the optical transmitter 23-MN.
  • the optical receiver 81-1 and the signal selection unit 82-1 configure the optical receiver 80-1
  • the optical receiver 81-2 and the signal selection unit 82-2 configure the optical receiver 80-2.
  • the optical receiver 80-MN is configured by the optical receiver 81-MN and the signal selection unit 82-MN.
  • the optical coupler 30, the optical coupler 50, and the optical couplers 70-1 to 70-M are, for example, power splitters.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 may be integrated together with the transmission line 40 to form an MNxM configuration.
  • optical transmission devices 20-1 to 20-MN when the optical transmission devices 20-1 to 20-MN are not distinguished, they are referred to as an optical transmission device 20, and when the signal generation units 21-1 to 21-MN are not distinguished, they are referred to as a signal generation unit 21.
  • the transmitters 23-1 to 23-MN when the transmitters 23-1 to 23-MN are not distinguished, they may be referred to as an optical transmitter 23.
  • the wavelength fixed filters 61-1 to 61-M are not distinguished, the wavelength fixed filter 61 may be referred to, and when the optical couplers 70-1 to 70-M are not distinguished, the optical coupler 70 may be referred to.
  • optical receivers 80-1 to 80-MN are not distinguished, it is referred to as an optical receiver 80, and when the optical receivers 81-1 to 81-MN are not distinguished, it is referred to as an optical receiver 81, and the signal selection unit 82 is used. When -1 to 82-MN are not distinguished, it may be referred to as a signal selection unit 82.
  • the optical coupler 30 may be referred to as a first optical coupler
  • the optical coupler 50 may be referred to as a second optical coupler
  • the optical coupler 70 may be referred to as a third optical coupler.
  • the optical communication system 200 includes MN signal generation units 21. This is because N packet signals per wavelength are transmitted to the output wavelengths ⁇ 1 to ⁇ M of the optical transmitter 23.
  • the packet signal of the electric signal generated by the signal generation units 21-1 to 21-N is input to the optical transmitters 23-1 to 23-N having the output wavelength ⁇ 1 and is input to the signal generation units 21-N + 1 to 21.
  • the packet signal of the electric signal generated by -2N is input to the optical transmitters 23-N + 1 to 23-2N having an output wavelength of ⁇ 2, and ... It is shown that the generated data is input to the optical transmitters 23-((M-1) N + 1) to 23-MN having an output wavelength of ⁇ M.
  • N + 1) transmits a packet signal of an electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100
  • the other signal generation unit 21 controls the packet signal of the electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-2, 21-N + 2, ..., 21-((M-1) N + 2) transmit a packet signal of an electric signal between the next time slots 2 under the control of the control unit 100.
  • the other signal generation unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot 2 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-N, 21-2N, ..., 21-MN transmit a packet signal of an electric signal between the time slots N under the control of the control unit 100, and other signal generation units. 21 does not transmit an electric packet signal during the time slot N under the control of the control unit 100.
  • the control unit 100 may control to reduce the total number of time slots in a certain time section according to the number of transmission requests. Further, the control unit 100 may or may not be the same for each time slot width in which the signal generation units 21-1 to 21-MN transmit the packet signal of the electric signal.
  • the control unit 100 uses the reference clock, the transmission timing signal for allocating communication resources, and the routing information as the signal generation units 21-1 to 21-MN, and the optical transmitters 23-1 to 23-. Distribute to MN. Further, the control unit 100 distributes the transmission timing signal, which is the communication resource allocation, and the routing information as the second control signal to the signal selection units 82-1 to 82-MN. The control unit 100 may also distribute the first control signal to the signal selection units 82-1 to 82-MN and unify the control signals to be distributed to each configuration into one type, or for each configuration to be distributed. The information included in the control signal may be changed.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN transmit the first data signal as a packet signal of an electric signal to the corresponding optical transmitters 23-1 to 23-MN at the transmission timing determined by the control unit 100. do.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-MN convert the packet signal of the electric signal acquired from the corresponding signal generation units 21-1 to 21-MN into the packet signal of the optical signal.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-MN have a designated output wavelength ⁇ , specifically, an output based on the routing information included in the first control information acquired from the control unit 100.
  • An optical signal can be generated by setting the output wavelength ⁇ to any one of the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ M.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-MN transmit the packet signal of the converted optical signal to the optical coupler 30.
  • the optical transmitters 23-1 to 23-N convert the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1, and the optical transmitters 23-N + 1 to 23-2N are the packets of the electric signal.
  • the signal is converted into a packet signal of an optical signal having an output wavelength of ⁇ 2, and ... Convert to.
  • the signal generation unit 21 and the optical transmitter 23 are described as separate blocks, but the function of the signal generation unit 21 may be incorporated in the optical transmitter 23.
  • the optical coupler 30 combines the packet signals of a plurality of optical signals acquired from the optical transmitters 23-1 to 23-MN.
  • the optical coupler 30 outputs an optical signal transmission signal obtained by combining packet signals of a plurality of optical signals to the optical coupler 50 via a transmission line 40 which is an optical fiber.
  • the optical coupler 50 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission line 40 into the transmission signals of a plurality of optical signals.
  • the optical coupler 50 outputs the transmission signal of each branched optical signal to the wavelength fixing filters 61-1 to 61-M.
  • the fixed wavelength filters 61-1 to 61-M can transmit only an optical signal having a specific set wavelength, that is, a transmission wavelength.
  • the fixed wavelength filters 61-1 to 61-M output the transmission signal of the demultiplexed optical signal to the corresponding optical couplers 70-1 to 70-M based on the set transmission wavelength.
  • the fixed wavelength filter 61-1 outputs the transmission signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ 1 to the optical coupler 70-1
  • the fixed wavelength filter 61-2 outputs the transmission signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ 2 to the optical coupler.
  • the fixed wavelength filter 61-M outputs the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ M to the optical coupler 70-M.
  • optical communication system 200 can switch between the input MN port and the output MN port by the TDM method and the WDM method.
  • the optical communication system 200 may transfer the second data signal as an intermittent packet signal.
  • the bit rate may be reduced to convert it into a continuous signal for transfer.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a signal transmitted in the optical communication system 200 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 also shows the flow of operation of the optical communication system 200 according to the fifth embodiment.
  • the first data signal which is an input signal to the signal generation units 21-1 to 21-4, to the optical transmitters 23-1 to 23-4.
  • An electric signal packet that is an input signal of the above, an optical signal transmission signal that is a passing signal of the transmission path 40, an optical signal transmission signal that is an input signal to the optical receivers 81-1 to 81-4, and a signal selection unit.
  • the second data signal which is an output signal from 82-1 to 82-4 is shown. As shown in FIG.
  • the first data signal of the data # 1 is input to the signal generation unit 21-1, and the first data signal of the data # 2 is input to the signal generation unit 21-2.
  • the first data signal of the data # 3 is input to the generation unit 21-3, and the first data signal of the data # 4 is input to the signal generation unit 21-4.
  • the signal generation units 21-1 to 21-4 have the same bit rate of the packet signal of the electric signal output from each signal generation unit 21 based on the reference clock included in the first control signal acquired from the control unit 100. To. Further, when the signal generation units 21-1 to 21-4 change the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100. The transmission timing of the packet signal of the electric signal is determined so that the signal generation unit 21 of the optical transmission device 20 using the same wavelength does not transmit the packet signal of the electric signal in the same time slot.
  • the signal generation unit 21 when there is a request for transmission of a packet signal of the same size in all of the signal generation units 21-1 to 21-4 as shown in FIG. 13, the signal generation unit 21 is between the first time slots 1. -1,21-3 transmits the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-2, 21-4 do not transmit the packet signal of the electric signal. Between the second time slots 2, the signal generation units 21-2 and 21-4 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-1, 21-3 transmit the packet signal of the electric signal. do not do. In this way, the signal generation units 21-1 to 21-4 adjust the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the transmission timing is determined by the signal generation units 21-1 to 21-4 based on the routing information included in the first control information acquired from the control unit 100, and the optical transmitters 23-1 to 23-4 transmit.
  • the packet signal of the generated electric signal is converted into the electric signal of the optical signal having the specified output wavelength ⁇ .
  • the optical coupler 30 combines the packet signals of the optical signals transmitted from the optical transmitters 23-1 to 23-4 and outputs them to the optical coupler 50 as transmission signals of the optical signals via the transmission line 40.
  • the optical coupler 50 branches the transmission signal of the optical signal acquired via the transmission path 40 and outputs the transmission signal to the wavelength fixing filters 61-1 and 61-2.
  • the fixed wavelength filter 61-1 transmits the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1 and outputs the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 1 to the optical coupler 70-1.
  • the fixed wavelength filter 61-2 transmits the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 2, and outputs the transmission signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ 2 to the optical coupler 70-2.
  • the optical transmission devices 20-1 to 20-MN convert the first data signal into the packet signal of the optical signal based on the routing information included in the first control signal.
  • the wavelength of the variable wavelength light source used at the time is set, a time slot is assigned so as not to collide with the packet signal of the optical signal transmitted from another optical transmission device 20 using the same wavelength, and the packet signal of the optical signal is assigned.
  • the optical receivers 80-1 to 80-MN select a signal in the designated time slot from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal, and output the signal as the second data signal.
  • the fixed wavelength filters 61-1 to 61-M are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be a processor and memory for executing a program stored in the memory, or may be dedicated hardware.
  • the optical communication system 200 controls the transmission timing of the signal generation unit 21 of each optical transmission device 20 by using the TDM method and the WDM method, that is, the TWDM method. Since the matrix switch connection can be configured only by the passive components of the optical couplers 30, 50, and 70 without using the optical switch in the optical region, it is possible to improve the reliability. Further, since the optical communication system 200 does not use an optical switch, it is possible to realize low power consumption, space saving, weight reduction, and cost reduction.
  • the optical communication system 200 of the fifth embodiment requires several tens of uss to switch the wavelength of the variable wavelength light source included in the optical transmitter 23 of the optical transmitter 20, so that a switching speed similar to that of the optical switch is required. Become.
  • the optical communication system 200 of the fifth embodiment can reduce the load of system processing because the data compression rate is only one fraction of the wavelength.
  • the optical communication system 200 uses the TDM method and the WDM method for MN first data signals acquired from the MN input ports by a configuration different from the configuration in the fifth embodiment. Switching is performed, and MN second data signals are output from the MN output ports. The parts different from the embodiments 4 and 5 will be described.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the optical communication system 200 according to the sixth embodiment.
  • the optical communication system 200 shown in FIG. 14 is a system having MN input ports and MN output ports (not shown), and switching between the input MN port and the output MN port by the TDM method and the WDM method.
  • the optical communication system 200 includes signal generation units 21-1 to 21-MN, time division multiplexing units 22-1 to 22-M, optical transmitters 23-1 to 23-M, an optical coupler 30, and a transmission line. 40, optical coupler 50, fixed wavelength filters 61-1 to 61-M, optical couplers 70-1 to 70-M, optical receivers 81-1 to 81-MN, and signal selection units 82-1 to It includes 82-MN and a control unit 100.
  • the optical receiver 80-MN is configured by the optical receiver 81-MN and the signal selection unit 82-MN.
  • the optical coupler 30, the optical coupler 50, and the optical couplers 70-1 to 70-M are, for example, power splitters.
  • the optical coupler 30 and the optical coupler 50 may be integrated together with the transmission line 40 to form an MxM.
  • optical transmitters 20-1 to 20-M when the optical transmitters 20-1 to 20-M are not distinguished, they are referred to as optical transmitters 20, and when the signal generators 21-1 to 21-MN are not distinguished, they are referred to as signal generators 21.
  • the division multiplexing units 22-1 to 22-M are not distinguished, the time division multiplexing unit 22 may be referred to, and when the optical transmitters 23-1 to 23-M are not distinguished, the optical transmitter 23 may be referred to.
  • the wavelength fixed filters 61-1 to 61-M when the wavelength fixed filter 61 may be referred to, and when the optical couplers 70-1 to 70-M are not distinguished, the optical coupler 70 may be referred to.
  • the optical communication system 200 includes MN signal generation units 21. This is because N packet signals per wavelength are transmitted to the output wavelengths ⁇ 1 to ⁇ M of the optical transmitter 23.
  • the packet signals of the electric signals generated by the signal generation units 21-1 to 21-N are combined by the time division multiplexing unit 22-1, and the optical transmitter has an output wavelength of ⁇ 1. It is input to 23-1.
  • the packet signals of the electric signals generated by the signal generation units 21-N + 1 to 21-2N are combined by the time division multiplexing unit 22-2, and the optical transmitter 23- with an output wavelength ⁇ 2. It is input to 2.
  • the packet signals of the electric signals generated by the signal generation units 21-((M-1) N + 1) to 21-MN are synthesized by the time division multiplexing unit 22-M. Is input to the optical transmitter 23-M having an output wavelength of ⁇ M.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN acquire the first data signal, which is an electric signal with a transfer request, from the above-mentioned input port. Further, the signal generation units 21-1 to 21-MN acquire the first control information from the control unit 100. The signal generation units 21-1 to 21-MN buffer the first data signal once, allocate communication resource allocation based on the transmission timing signal included in the first control signal, determine the bit rate, and perform electricity. Generates and sends a packet signal of the signal. In the sixth embodiment, a time slot and a wavelength are assumed as communication resources.
  • the control unit 100 prevents the packet signal of the electric signal from being transmitted from another signal generation unit 21 of the same optical transmission device 20 while the packet signal of the electric signal is transmitted from a certain signal generation unit 21. The transmission timing signal of each signal generation unit 21 is controlled. Further, the control unit 100 determines the bit rate of the packet signal of the electric signal transmitted from each signal generation unit 21 by the reference clock.
  • N + 1) transmits a packet signal of an electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100
  • the other signal generation unit 21 controls the packet signal of the electric signal during the time slot 1 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-2, 21-N + 2, ..., 21-((M-1) N + 2) transmit a packet signal of an electric signal between the next time slots 2 under the control of the control unit 100.
  • the other signal generation unit 21 does not transmit the packet signal of the electric signal during the time slot 2 under the control of the control unit 100.
  • the signal generation units 21-N, 21-2N, ..., 21-MN transmit a packet signal of an electric signal between the time slots N under the control of the control unit 100, and other signal generation units. 21 does not transmit an electric packet signal during the time slot N under the control of the control unit 100.
  • the control unit 100 may control to reduce the total number of time slots in a certain time section according to the number of transmission requests. Further, the control unit 100 may or may not be the same for each time slot width in which the signal generation units 21-1 to 21-MN transmit the packet signal of the electric signal.
  • the signal generation units 21-1 to 21-MN use the first data signal as a packet signal of an electric signal at the transmission timing determined by the control unit 100, and send the first data signal to the corresponding time division multiplexing units 22-1 to 22-M. Send.
  • the time-division multiplexing units 22-1 to 22-M are each acquired from N signal generation units 21 of the same optical transmission device 20 based on the routing information included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the packet signals of the N electric signals are multiplexed and output to the optical transmitter 23 of the same optical transmitter 20.
  • the optical transmitter 23-1 converts the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal of the output wavelength ⁇ 1
  • the optical transmitter 23-2 converts the packet signal of the electric signal into the optical signal of the output wavelength ⁇ 2.
  • the optical transmitter 23-M converts the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal having the output wavelength ⁇ M.
  • the signal generation unit 21, the time division multiplexing unit 22, and the optical transmitter 23 are described as separate blocks, but the signal generation unit 21 and the time are described in the optical transmitter 23.
  • the function of the division multiplexing unit 22 may be incorporated.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a signal transmitted in the optical communication system 200 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 also shows the flow of operation of the optical communication system 200 according to the sixth embodiment.
  • the first data signal which is an input signal to the signal generation units 21-1 to 21-4, to the optical transmitters 23-1 and 23-2.
  • An electric signal packet that is an input signal of the above, an optical signal transmission signal that is a passing signal of the transmission path 40, an optical signal transmission signal that is an input signal to the optical receivers 81-1 to 81-4, and a signal selection unit.
  • the second data signal which is an output signal from 82-1 to 82-4 is shown. As shown in FIG.
  • the first data signal of the data # 1 is input to the signal generation unit 21-1, and the first data signal of the data # 2 is input to the signal generation unit 21-2.
  • the first data signal of the data # 3 is input to the generation unit 21-3, and the first data signal of the data # 4 is input to the signal generation unit 21-4.
  • the signal generation units 21-1 to 21-4 have the same bit rate of the packet signal of the electric signal output from each signal generation unit 21 based on the reference clock included in the first control signal acquired from the control unit 100. To. Further, in the signal generation units 21-1 to 21-4, the signal generation units 21 of the same optical transmission device 20 have the same time slot based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100. The transmission timing of the packet signal of the electric signal is determined so as not to transmit the packet signal of the electric signal.
  • the signal generation unit 21 when there is a request for transmission of a packet signal of the same size in all of the signal generation units 21-1 to 21-4 as shown in FIG. 15, the signal generation unit 21 is between the first time slots 1. -1,21-3 transmits the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-2, 21-4 do not transmit the packet signal of the electric signal. Between the second time slots 2, the signal generation units 21-2 and 21-4 transmit the packet signal of the electric signal, and the other signal generation units 21-1, 21-3 transmit the packet signal of the electric signal. do not do. In this way, the signal generation units 21-1 to 21-4 adjust the transmission timing of the packet signal of the electric signal based on the transmission timing signal included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the time division multiplexing unit 22-1 is acquired from the signal generation units 21-1, 21-2 of the same optical transmitter 20-1 based on the routing information included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the packet signal of the electric signal is multiplexed and output to the optical transmitter 23-1 of the same optical transmitter 20-1.
  • the time division multiplexing unit 22-2 is acquired from the signal generation units 21-3 and 21-4 of the same optical transmitter 20-2 based on the routing information included in the first control signal acquired from the control unit 100.
  • the packet signal of the electric signal is multiplexed and output to the optical transmitter 23-2 of the same optical transmitter 20-2.
  • optical transmitters 23-1, 23-2, optical coupler 30, optical coupler 50, fixed wavelength filters 61-1, 61-2, optical couplers 70-1, 70-2, optical receivers 81-1 to 81 The operation of -4 and the signal selection units 82-1 to 82-4 are the same as those of the fifth embodiment.
  • the optical transmitters 20-1 to 20-M include a plurality of signal generation units 21, a time division multiplexing unit 22, and an optical transmitter 23.
  • Each of the plurality of signal generation units 21 buffers the first data signal, allocates a time slot based on the first control signal, determines the bit rate, and generates a packet signal of an electric signal.
  • the time division multiplexing unit 22 multiplexes the packet signals of a plurality of electric signals.
  • the optical transmitter 23 sets the wavelength of the wavelength variable light source used when converting the packet signal of the electric signal into the packet signal of the optical signal based on the routing information included in the first control signal, and sets a plurality of wavelengths.
  • the packet signal of the electric signal multiplexed by the time division multiplexing unit 22 is converted into the packet signal of the optical signal by using a different wavelength for each optical transmission device 20. Further, the plurality of optical receiving devices 80 select a signal in the designated time slot from the transmission signal of the electric signal based on the second control signal, and output the signal as the second data signal.
  • the optical communication system 200 controls the transmission timing of the signal generation unit 21 of each optical transmission device 20 by using the TDM method and the WDM method, that is, the TWDM method. Since the matrix switch connection can be configured only by the passive components of the optical couplers 30, 50, and 70 without using the optical switch in the optical region, it is possible to improve the reliability. Further, since the optical communication system 200 does not use an optical switch, it is possible to realize low power consumption, space saving, weight reduction, and cost reduction.
  • the optical communication system 200 of the sixth embodiment requires several tens of uss to switch the wavelength of the variable wavelength light source included in the optical transmitter 23 of the optical transmitter 20, so that a switching speed similar to that of the optical switch is required. Become.
  • the optical communication system 200 of the sixth embodiment can reduce the load of system processing because the data compression rate is only one fraction of the wavelength.
  • optical communication system 200 of the sixth embodiment is lower than the optical communication system 200 of the fifth embodiment because the number of optical transmitters 23 can be reduced when the total number of input ports is fixed. It is possible to realize power consumption, space saving, weight reduction, and cost reduction.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.
  • 10-1 to 10-N signal divider 20-1 to 20-NK or 20-MN optical transmitter, 21-1 to 21-NK or 21-MN signal generator, 22-1 to 22-M time division Multiplex section, 23-1 to 23-NK or 23-MN optical transmitter, 30,30-1 to 30-K, 50,50-1 to 50-K, 70-1 to 70-M optical coupler, 40, 40-1 to 40-K transmission line, 60-1 to 60-M variable wavelength filter, 61-1 to 61-M fixed wavelength filter, 80-1 to 80-NK or 80-MN optical receiver, 81-1 ⁇ 81-NK or 81-MN optical receiver, 82-1 ⁇ 82-NK or 82-MN signal selection unit, 90-1 ⁇ 90-N signal synthesis unit, 100 control unit, 200 optical communication system.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換する複数の光送信装置（２０－１～２０－Ｎ）と、複数の光信号のパケット信号を合波する光カプラ（３０）と、合波された光信号の送信信号を分岐する光カプラ（５０）と、分岐された光信号の送信信号を電気信号である第２のデータ信号に変換する複数の光受信装置（８０－１～８０－Ｎ）と、光送信装置（２０－１～２０－Ｎ）および光受信装置（８０－１～８０－Ｎ）の動作を制御する制御部（１００）と、を備え、光送信装置（２０－１～２０－Ｎ）は、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、光信号のパケット信号を送信し、光受信装置（８０－１～８０－Ｎ）は、光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、第２のデータ信号として出力する。

Description

光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法
　本開示は、光領域で信号を伝送する光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法に関する。
　従来、光スイッチ装置として、特許文献１に記載されているように、Ｍ個の固定波長光源を有するＮ個の波長群発生器、Ｍ個の分岐／選択部、およびＭＮ個の可変フィルタから構成されるものがある。特許文献１に記載の光スイッチ装置は、ＭＮ個の入力ポートから入力されたデータに対して、分岐／選択部でＭ通りの経路選択を行い、可変フィルタでＮ通りの波長選択を行うことによって、所望の出力ポートに経路切り替えを行ってデータを出力することができる。特許文献１に記載の光スイッチ装置の構成は、ＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）などを使用したＭＮｘＭＮ規模の空間マトリクススイッチと比較して、より小規模のハードウェアで光スイッチ装置を実現できる利点がある。
国際公開第２０１７／１３１１２５号
　特許文献１に記載の光スイッチ装置が備える分岐／選択部は、ＤＣ（Delivery　and　Coupling）スイッチ、またはマルチキャストスイッチによって実現され、１×Ｍの光カプラ、およびＭ×１の光スイッチで構成される。しかしながら、光スイッチは、アクティブ部品のため、光カプラなどのパッシブ部品と比較して、故障率が高くなりシステム全体の信頼性が低下する、という問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性を向上可能な光通信システムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の光通信システムは、各々が、電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換して送信する複数の光送信装置と、複数の光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号を伝送路に出力する第１の光カプラと、第１の光カプラで合波され、伝送路を介して取得した光信号の送信信号を、同一情報の複数の光信号の送信信号に分岐して出力する第２の光カプラと、各々が、第２の光カプラで分岐された光信号の送信信号を受信し、電気信号である第２のデータ信号に変換して出力する複数の光受信装置と、複数の光送信装置および複数の光受信装置の動作を制御する制御部と、を備える。光送信装置は、制御部から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、光信号のパケット信号を送信する。光受信装置は、光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、制御部から取得した第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、第２のデータ信号として出力することを特徴とする。
　本開示に係る光通信システムは、信頼性を向上できる、という効果を奏する。
実施の形態１に係る光通信システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る光通信システム内で伝送される信号の一例を示す図 実施の形態１に係る光通信システムの動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る光通信システムが備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図 実施の形態１に係る光通信システムが備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図 実施の形態２に係る光通信システムの構成例を示す図 実施の形態２に係る光通信システム内で伝送される信号の一例を示す図 実施の形態３に係る光通信システムの構成例を示す図 実施の形態３に係る光通信システム内で伝送される信号の一例を示す図 実施の形態４に係る光通信システムの構成例を示す図 実施の形態４に係る光通信システム内で伝送される信号の一例を示す図 実施の形態５に係る光通信システムの構成例を示す図 実施の形態５に係る光通信システム内で伝送される信号の一例を示す図 実施の形態６に係る光通信システムの構成例を示す図 実施の形態６に係る光通信システム内で伝送される信号の一例を示す図
　以下に、本開示の実施の形態に係る光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る光通信システム２００の構成例を示す図である。図１に示す光通信システム２００は、図示しないＮ個の入力ポートおよびＮ個の出力ポートを備え、入力Ｎポートおよび出力Ｎポートの間を、ＴＤＭ（Time　Division　Multiplexing）方式によってノンブロッキングでスイッチングを行うシステムである。なお、Ｎは２以上の整数とする。光通信システム２００は、信号生成部２１－１～２１－Ｎと、光送信器２３－１～２３－Ｎと、光カプラ３０と、伝送路４０と、光カプラ５０と、光受信器８１－１～８１－Ｎと、信号選択部８２－１～８２－Ｎと、制御部１００と、を備える。
　光通信システム２００では、信号生成部２１－１および光送信器２３－１によって光送信装置２０－１が構成され、信号生成部２１－２および光送信器２３－２によって光送信装置２０－２が構成され、…、信号生成部２１－Ｎおよび光送信器２３－Ｎによって光送信装置２０－Ｎが構成される。また、光受信器８１－１および信号選択部８２－１によって光受信装置８０－１が構成され、光受信器８１－２および信号選択部８２－２によって光受信装置８０－２が構成され、…、光受信器８１－Ｎおよび信号選択部８２－Ｎによって光受信装置８０－Ｎが構成される。光カプラ３０および光カプラ５０は、例えば、パワースプリッタである。なお、光カプラ３０および光カプラ５０は、伝送路４０とともに一体化し、ＮｘＮの構成となっていてもよい。
　以降の説明において、光送信装置２０－１～２０－Ｎを区別しない場合は光送信装置２０と称し、信号生成部２１－１～２１－Ｎを区別しない場合は信号生成部２１と称し、光送信器２３－１～２３－Ｎを区別しない場合は光送信器２３と称することがある。また、光受信装置８０－１～８０－Ｎを区別しない場合は光受信装置８０と称し、光受信器８１－１～８１－Ｎを区別しない場合は光受信器８１と称し、信号選択部８２－１～８２－Ｎを区別しない場合は信号選択部８２と称することがある。また、光カプラ３０を第１の光カプラと称し、光カプラ５０を第２の光カプラと称することがある。
　信号生成部２１－１～２１－Ｎは、前述の入力ポートから、転送要求のある電気信号である第１のデータ信号を取得する。また、信号生成部２１－１～２１－Ｎは、制御部１００から、制御部１００によって生成された基準クロック、および伝送路４０での通信リソース割当である送信タイミング信号を含む第１の制御信号を取得する。基準クロックは、光信号のパケット信号の送受信伝送レートを規定するものである。通信リソース割当は、光通信システム２００の入力ポートで取得された第１のデータ信号の通信要求に基づいて制御部１００が決定するものである。実施の形態１では、通信リソースとして、タイムスロットを想定している。
　信号生成部２１－１～２１－Ｎは、第１のデータ信号を一度バッファし、第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成して送信する。ここで、制御部１００は、ある信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されている間は他の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されないように、各信号生成部２１の送信タイミング信号を制御する。また、制御部１００は、各信号生成部２１から送信される電気信号のパケット信号のビットレートを、基準クロックによって決定する。
　例えば、信号生成部２１－１～２１－Ｎの全てにおいて同サイズの電気信号のパケット信号の送信要求があった場合、信号生成部２１－１は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－２～２１－Ｎは、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信しない。また、信号生成部２１－２は、制御部１００の制御によって次のタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－１，２１－３～２１－Ｎは、制御部１００の制御によってタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信しない。以降も同様であり、信号生成部２１－Ｎは、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－１～２１－（Ｎ－１）は、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信しない。なお、制御部１００は、Ｎ個の信号生成部２１から同時に信号送信要求が無い場合、ある時間区間における合計タイムスロット数を送信要求数に応じて減らすように制御してもよい。また、制御部１００は、信号生成部２１－１～２１－Ｎが電気信号のパケット信号を送信する各タイムスロット幅について、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
　制御部１００は、前述の基準クロック、および通信リソース割当である送信タイミング信号の他に、第１の制御信号として、さらに、ある入力ポートから取得した第１のデータ信号をどの出力ポートから第２のデータ信号として出力するのかを示すルーティング情報を生成する。すなわち、ルーティング情報は、どの光送信装置２０で取得された第１のデータ信号をどの光受信装置８０から第２のデータ信号として出力するのかを示すものである。制御部１００は、ルーティング情報として、例えば、タイムスロット１では信号生成部２１－１から電気信号のパケット信号としてデータ＃１が送信され、タイムスロット２では信号生成部２１－２から電気信号のパケット信号としてデータ＃２が送信され、…、タイムスロットＮでは信号生成部２１－Ｎから電気信号のパケット信号としてデータ＃Ｎが送信されるというように、タイムスロットごとに送信元情報を記録する。
　制御部１００は、第１の制御信号として、基準クロック、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号生成部２１－１～２１－Ｎ、および光送信器２３－１～２３－Ｎに分配する。また、制御部１００は、第２の制御信号として、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号選択部８２－１～８２－Ｎに分配する。なお、制御部１００は、信号選択部８２－１～８２－Ｎにも第１の制御信号を分配して各構成に分配する制御信号を１種類に統一してもよいし、分配する構成ごとに制御信号に含める情報を変えてもよい。
　信号生成部２１－１～２１－Ｎは、制御部１００によって決定された送信タイミングで、取得した第１のデータ信号を電気信号のパケット信号として、対応する光送信器２３－１～２３－Ｎに送信する。対応する光送信器２３とは、接続されている光送信器２３のことである。例えば、信号生成部２１－１の場合、対応する光送信器２３は光送信器２３－１となる。以降についても同様とする。
　光送信器２３－１～２３－Ｎは、対応する信号生成部２１－１～２１－Ｎから取得した電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。光送信器２３－１～２３－Ｎは、変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０に送信する。なお、図１の例では、光送信装置２０において、信号生成部２１および光送信器２３を別ブロックとして記載したが、光送信器２３内に信号生成部２１の機能を取り入れてもよい。
　光カプラ３０は、光送信器２３－１～２３－Ｎから取得した複数の光信号のパケット信号を合波する。光カプラ３０は、複数の光信号のパケット信号を合波した光信号の送信信号を、光ファイバである伝送路４０を介して光カプラ５０に出力する。
　光カプラ５０は、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐する。光カプラ５０は、分岐した各光信号の送信信号を光受信器８１－１～８１－Ｎに出力する。
　光受信器８１－１～８１－Ｎは、光カプラ５０から受信した光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換する。光受信器８１－１～８１－Ｎは、変換後の電気信号の送信信号を、対応する信号選択部８２－１～８２－Ｎに出力する。
　信号選択部８２－１～８２－Ｎは、制御部１００から取得した第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、対応する光受信器８１－１～８１－Ｎから取得した電気信号の送信信号から、指定されたタイムスロットの信号を選択する。信号選択部８２－１～８２－Ｎは、選択したタイムスロットの信号を電気信号である第２のデータ信号として出力する。これにより、光通信システム２００は、入力Ｎポートと出力Ｎポートとの間を、ＴＤＭ方式によってスイッチングすることができる。
　なお、光通信システム２００は、信号選択部８２－１～８２－Ｎで選択された第２のデータ信号をさらに後段の構成に転送する場合、間欠的なパケット信号として転送してもよいし、ビットレートを落として連続的な信号に変換して転送してもよい。
　図２は、実施の形態１に係る光通信システム２００内で伝送される信号の一例を示す図である。図２は、実施の形態１に係る光通信システム２００の動作の流れも示すものでもある。図２では、一例としてＮ＝４の場合において、信号生成部２１－１～２１－４への入力信号である第１のデータ信号、光送信器２３－１～２３－４への入力信号である電気信号のパケット、光受信器８１－１～８１－４への入力信号である光信号の送信信号、および信号選択部８２－１～８２－４からの出力信号である第２のデータ信号を示している。図２に示すように、信号生成部２１－１にはデータ＃１の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－２にはデータ＃２の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－３にはデータ＃３の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－４にはデータ＃４の第１のデータ信号が入力される。
　信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる基準クロックに基づいて、各信号生成部２１から出力する電気信号のパケット信号のビットレートを同一にする。また、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを決定する。
　具体的には、図２のように信号生成部２１－１～２１－４の全てにおいて同サイズのパケット信号の送信要求があった場合、１番目のタイムスロット１の間では、信号生成部２１－１が電気信号のパケット信号を送信し、信号生成部２１－２～２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。２番目のタイムスロット２の間では、信号生成部２１－２が電気信号のパケット信号を送信し、信号生成部２１－１，２１－３，２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。３番目のタイムスロット３の間では、信号生成部２１－３が電気信号のパケット信号を送信し、信号生成部２１－１，２１－２，２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。４番目のタイムスロット４の間では、信号生成部２１－４が電気信号のパケット信号を送信し、信号生成部２１－１～２１－３は電気信号のパケット信号を送信しない。このように、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを調整する。
　光送信器２３－１～２３－４は、信号生成部２１－１～２１－４で送信タイミングが決定されて送信された電気信号のパケット信号を、光信号の電気信号に変換する。光カプラ３０は、光送信器２３－１～２３－４から送信された光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号として伝送路４０を介して光カプラ５０に出力する。光カプラ５０は、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－１～８１－４に出力する。図２に示すように、光受信器８１－１～８１－４が光カプラ５０から受信する光信号の送信信号は全て同じである。
　光受信器８１－１～８１－４は、受信した光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、対応する信号選択部８２－１～８２－４に出力する。信号選択部８２－１～８２－４は、制御部１００から取得した第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、受信した電気信号のパケット信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、選択したタイムスロットの信号を電気信号である第２のデータ信号として出力する。
　光通信システム２００の動作を、フローチャートを用いて説明する。図３は、実施の形態１に係る光通信システム２００の動作を示すフローチャートである。光送信装置２０－１～２０－Ｎは、各々、制御部１００の制御に基づいて、電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換して送信する（ステップＳ１）。このとき、各光送信装置２０は、制御部１００から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置２０から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、光信号のパケット信号を送信する。光カプラ３０は、光送信装置２０－１～２０－Ｎから受信した複数の光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号を伝送路４０に出力する（ステップＳ２）。光カプラ５０は、光カプラ３０で合波され、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を、同一情報の複数の光信号の送信信号に分岐して出力する（ステップＳ３）。光受信装置８０－１～８０－Ｎは、各々、制御部１００の制御に基づいて、光カプラ５０で分岐された光信号の送信信号を受信し、電気信号である第２のデータ信号に変換して出力する（ステップＳ４）。このとき、各光受信装置８０は、光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、制御部１００から取得した第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、第２のデータ信号として出力する。光通信システム２００において、制御部１００は、光送信装置２０－１～２０－Ｎおよび光受信装置８０－１～８０－Ｎの動作を制御する。
　本実施の形態では、具体的には、光送信装置２０－１～２０－Ｎは、第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置２０から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、光信号のパケット信号を送信する。また、光受信装置８０－１～８０－Ｎは、第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、第２のデータ信号として出力する。
　つづいて、光通信システム２００のハードウェア構成について説明する。光通信システム２００において、光送信器２３および光受信器８１は光電変換回路である。光カプラ３０および光カプラ５０は、前述のようにパワースプリッタである。伝送路４０は、前述のように光ファイバである。信号生成部２１、信号選択部８２、および制御部１００は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
　図４は、実施の形態１に係る光通信システム２００が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路３００の構成例を示す図である。図４に示す処理回路３００は制御回路であり、プロセッサ３０１およびメモリ３０２を備える。処理回路３００がプロセッサ３０１およびメモリ３０２で構成される場合、処理回路３００の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３０２に格納される。処理回路３００では、メモリ３０２に記憶されたプログラムをプロセッサ３０１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路３００は、光通信システム２００の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３０２を備える。このプログラムは、処理回路３００により実現される各機能を光通信システム２００に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
　上記プログラムは、制御部１００が、光送信装置２０に、制御部１００から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置２０から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、光信号のパケット信号を送信させ、光受信装置８０に、光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換後、制御部１００から取得した第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択させ、第２のデータ信号として出力させるプログラムであるとも言える。
　ここで、プロセッサ３０１は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などである。また、メモリ３０２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）などが該当する。
　図５は、実施の形態１に係る光通信システム２００が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路３０３の例を示す図である。図５に示す処理回路３０３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システム２００は、ＴＤＭ方式を用いて各光送信装置２０の信号生成部２１の送信タイミングを制御することによって、光領域において光スイッチを使用せず、光カプラ３０，５０のパッシブ部品のみでマトリクススイッチ接続が構成できるので、信頼性を向上させることが可能である。
　また、光スイッチは、例えば、マッハツェンダ干渉計が例示されるが、ＡＳＩＣなどで構成される電気スイッチと比較して、スイッチポート当たりの消費電力、コスト、サイズ、および重量が大きく、経路切替情報が確定してから切替までに必要なスイッチング時間が数１０ｕｓと長い。これに対して、光通信システム２００は、光スイッチを使用しないため、低消費電力化、省スペース化、軽量化、低コスト化、および経路切替時間短縮化を実現することができる。
実施の形態２．
　実施の形態２では、光通信システム２００が、Ｎ個の入力ポートから取得したＮ個の第１のデータ信号を、ＮＫ個の第１のデータ信号に分割して伝送し、Ｎ個の出力ポートからＮ個の第２のデータ信号として出力する。なお、Ｋは２以上の整数とする。実施の形態１と異なる部分について説明する。
　図６は、実施の形態２に係る光通信システム２００の構成例を示す図である。図６に示す光通信システム２００は、図示しないＮ個の入力ポートおよびＮ個の出力ポートを備え、入力Ｎポートおよび出力Ｎポートの間を、ＴＤＭ方式によってスイッチングを行うシステムである。光通信システム２００は、信号分割部１０－１～１０－Ｎと、信号生成部２１－１～２１－ＮＫと、光送信器２３－１～２３－ＮＫと、光カプラ３０－１～３０－Ｋと、伝送路４０－１～４０－Ｋと、光カプラ５０－１～５０－Ｋと、光受信器８１－１～８１－ＮＫと、信号選択部８２－１～８２－ＮＫと、信号合成部９０－１～９０－Ｎと、制御部１００と、を備える。
　光通信システム２００では、信号生成部２１－１および光送信器２３－１によって光送信装置２０－１が構成され、信号生成部２１－２および光送信器２３－２によって光送信装置２０－２が構成され、…、信号生成部２１－ＮＫおよび光送信器２３－ＮＫによって光送信装置２０－ＮＫが構成される。また、光受信器８１－１および信号選択部８２－１によって光受信装置８０－１が構成され、光受信器８１－２および信号選択部８２－２によって光受信装置８０－２が構成され、…、光受信器８１－ＮＫおよび信号選択部８２－ＮＫによって光受信装置８０－ＮＫが構成される。光カプラ３０－１～３０－Ｋおよび光カプラ５０－１～５０－Ｋは、例えば、パワースプリッタである。なお、光カプラ３０－１および光カプラ５０－１は対になっており、伝送路４０－１とともに一体化し、ＮｘＮの構成となっていてもよいし、光カプラ３０－２および光カプラ５０－２は対になっており、伝送路４０－２とともに一体化し、ＮｘＮの構成となっていてもよいし、…、光カプラ３０－Ｋおよび光カプラ５０－Ｋは対になっており、伝送路４０－Ｋとともに一体化し、ＮｘＮの構成となっていてもよい。
　以降の説明において、信号分割部１０－１～１０－Ｎを区別しない場合は信号分割部１０と称し、光送信装置２０－１～２０－ＮＫを区別しない場合は光送信装置２０と称し、信号生成部２１－１～２１－ＮＫを区別しない場合は信号生成部２１と称し、光送信器２３－１～２３－ＮＫを区別しない場合は光送信器２３と称することがある。また、光カプラ３０－１～３０－Ｋを区別しない場合は光カプラ３０と称し、伝送路４０－１～４０－Ｋを区別しない場合は伝送路４０と称し、光カプラ５０－１～５０－Ｋを区別しない場合は光カプラ５０と称することがある。また、光受信装置８０－１～８０－ＮＫを区別しない場合は光受信装置８０と称し、光受信器８１－１～８１－ＮＫを区別しない場合は光受信器８１と称し、信号選択部８２－１～８２－ＮＫを区別しない場合は信号選択部８２と称し、信号合成部９０－１～９０－Ｎを区別しない場合は信号合成部９０と称することがある。また、光カプラ３０を第１の光カプラと称し、光カプラ５０を第２の光カプラと称することがある。
　信号分割部１０－１～１０－Ｎは、前述の入力ポートから、転送要求のある電気信号である第１のデータ信号を取得する。また、信号分割部１０－１～１０－Ｎは、制御部１００から、第１の制御情報を取得する。なお、信号分割部１０－１～１０－Ｎは、制御部１００から、第１の制御情報のうちルーティング情報のみを取得してもよい。信号分割部１０－１～１０－Ｎは、各々、ルーティング情報、または第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、第１のデータ信号を分割し、異なる光カプラ３０に接続される２以上の光送信装置２０に出力する。例えば、信号分割部１０－１は、ルーティング情報に基づいて、取得した第１のデータ信号をＫ分割し、Ｋ分割した１／Ｋの第１のデータ信号のうち、１番目の第１のデータ信号を光送信装置２０－１の信号生成部２１－１に出力し、２番目の第１のデータ信号を光送信装置２０－Ｎ＋１の信号生成部２１－Ｎ＋１に出力し、…、Ｋ番目の第１のデータ信号を光送信装置２０－（Ｎ（Ｋ－１）＋１）の信号生成部２１－（Ｎ（Ｋ－１）＋１）に出力する。
　信号生成部２１－１～２１－ＮＫは、信号分割部１０－１～１０－Ｎから、Ｋ分割された第１のデータ信号を取得する。また、信号生成部２１－１～２１－ＮＫは、制御部１００から、第１の制御信号を取得する。信号生成部２１－１～２１－ＮＫは、第１のデータ信号を一度バッファし、第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成して送信する。実施の形態２では、通信リソースとして、タイムスロットを想定している。ここで、制御部１００は、ある光送信装置２０の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されている間、同じ光カプラ３０に接続される他の光送信装置２０の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されないように、各信号生成部２１の送信タイミング信号を制御する。また、制御部１００は、各信号生成部２１から送信される電気信号のパケット信号のビットレートを、基準クロックによって決定する。
　例えば、信号生成部２１－１～２１－ＮＫの全てにおいて同サイズの電気信号のパケット信号送信要求があった場合、信号生成部２１－１，２１－Ｎ＋１，…，２１－（Ｎ（Ｋ－１）＋１）は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信しない。また、信号生成部２１－２，２１－Ｎ＋２，…，２１－（Ｎ（Ｋ－１）＋２）は、制御部１００の制御によって次のタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信しない。以降も同様であり、信号生成部２１－Ｎ，２１－Ｎ２，…，２１－ＮＫは、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信しない。なお、制御部１００は、ＮＫ個の信号生成部２１から同時に信号送信要求が無い場合、ある時間区間における合計タイムスロット数を送信要求数に応じて減らすように制御してもよい。また、制御部１００は、信号生成部２１－１～２１－ＮＫが電気信号のパケット信号を送信する各タイムスロット幅について、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
　制御部１００は、第１の制御信号として、基準クロック、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号分割部１０－１～１０－Ｎ、信号生成部２１－１～２１－ＮＫ、および光送信器２３－１～２３－ＮＫに分配する。また、制御部１００は、第２の制御信号として、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号選択部８２－１～８２－ＮＫ、および信号合成部９０－１～９０－Ｎに分配する。なお、制御部１００は、信号選択部８２－１～８２－ＮＫ、および信号合成部９０－１～９０－Ｎにも第１の制御信号を分配して各構成に分配する制御信号を１種類に統一してもよいし、分配する構成ごとに制御信号に含める情報を変えてもよい。
　信号生成部２１－１～２１－ＮＫは、制御部１００によって決定された送信タイミングで、第１のデータ信号を電気信号のパケット信号として、対応する光送信器２３－１～２３－ＮＫに送信する。
　光送信器２３－１～２３－ＮＫは、対応する信号生成部２１－１～２１－ＮＫから取得した電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。光送信器２３－１～２３－ＮＫは、変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０－１～３０－Ｋに送信する。具体的には、光送信器２３－１～２３－Ｎは変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０－１に送信し、光送信器２３－Ｎ＋１～２３－Ｎ２は変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０－２に送信し、…、光送信器２３－（Ｎ（Ｋ－１）＋１）～２３－ＮＫは変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０－Ｋに送信する。なお、図６の例では、光送信装置２０において、信号生成部２１および光送信器２３を別ブロックとして記載したが、光送信器２３内に信号生成部２１の機能を取り入れてもよい。
　光カプラ３０－１～３０－Ｋは、光送信器２３－１～２３－ＮＫから取得した複数の光信号のパケット信号を合波する。光カプラ３０－１～３０－Ｋは、複数の光信号のパケット信号を合波した光信号の送信信号を、光ファイバである伝送路４０－１～４０－Ｋを介して光カプラ５０－１～５０－Ｋに出力する。具体的には、光カプラ３０－１は光送信器２３－１～２３－Ｎから取得した複数の光信号のパケット信号を合波し、伝送路４０－１を介して光カプラ５０－１に出力する。また、光カプラ３０－２は光送信器２３－Ｎ＋１～２３－Ｎ２から取得した複数の光信号のパケット信号を合波し、伝送路４０－２を介して光カプラ５０－２に出力する。以降も同様に、光カプラ３０－Ｋは光送信器２３－（Ｎ（Ｋ－１）＋１）～２３－ＮＫから取得した複数の光信号のパケット信号を合波し、伝送路４０－Ｋを介して光カプラ５０－Ｋに出力する。
　光カプラ５０－１～５０－Ｋは、伝送路４０－１～４０－Ｋを介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐する。光カプラ５０－１～５０－Ｋは、分岐した各光信号の送信信号を光受信器８１－１～８１－ＮＫに出力する。具体的には、光カプラ５０－１は、伝送路４０－１を介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐し、光受信器８１－１，８１－Ｋ＋１，…，８１－（（Ｎ－１）Ｋ＋１）に出力する。また、光カプラ５０－２は、伝送路４０－２を介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐し、光受信器８１－２，８１－Ｋ＋２，…，８１－（（Ｎ－１）Ｋ＋２）に出力する。以降も同様に、光カプラ５０－Ｋは、伝送路４０－Ｋを介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐し、光受信器８１－Ｋ，８１－２Ｋ，…，８１－ＮＫに出力する。
　光受信器８１－１～８１－ＮＫは、光カプラ５０－１～５０－Ｋから受信した光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換する。光受信器８１－１～８１－ＮＫは、変換後の電気信号の送信信号を、対応する信号選択部８２－１～８２－ＮＫに出力する。
　信号選択部８２－１～８２－ＮＫは、制御部１００から取得した第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、対応する光受信器８１－１～８１－ＮＫから取得した電気信号の送信信号から、指定されたタイムスロットの信号を選択する。このとき、信号選択部８２－１～８２－ＮＫでは、ルーティング情報に基づいて、同じ信号合成部９０に接続される信号選択部８２は、同じ種類のデータを選択する。信号選択部８２－１～８２－ＮＫは、選択したタイムスロットの信号を電気信号である第２のデータ信号として、信号合成部９０－１～９０－Ｎに出力する。
　信号合成部９０－１～９０－Ｎは、各々、第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、異なる光カプラ５０に接続される２以上の光受信装置８０から出力される第２のデータ信号を合成する。これにより、光通信システム２００は、入力Ｎポートと出力Ｎポートとの間を、ＴＤＭ方式によってスイッチングすることができる。
　光通信システム２００では、同じ信号合成部９０に接続される信号選択部８２で選択される第２のデータ信号が同じスロットにならないように、光受信装置８０の信号選択部８２が、タイムスロットの入れ替えを行ってもよいし、光送信装置２０の信号生成部２１が、同じ種類の第１のデータ信号のタイムスロットが重複しないように送信タイミングを調整してもよい。
　なお、光通信システム２００は、信号合成部９０－１～９０－Ｎで合成された第２のデータ信号をさらに後段の構成に転送する場合、間欠的なパケット信号として転送してもよいし、ビットレートを落として連続的な信号に変換して転送してもよい。
　図７は、実施の形態２に係る光通信システム２００内で伝送される信号の一例を示す図である。図７は、実施の形態２に係る光通信システム２００の動作の流れも示すものでもある。図７では、一例としてＮ＝３、Ｋ＝３の場合において、信号分割部１０－１～１０－３への入力信号である第１のデータ信号、信号生成部２１－１～２１－９への入力信号である分割後の第１のデータ信号、光送信器２３－１～２３－９への入力信号である電気信号のパケット、伝送路４０－１～４０－３の通過信号である光信号の送信信号、光受信器８１－１～８１－９への入力信号である光信号の送信信号、信号選択部８２－１～８２－９からの出力信号である第２のデータ信号、および信号合成部９０－１～９０－３からの出力信号である合成後の第２のデータ信号を示している。図７に示すように、信号分割部１０－１にはデータ＃１の第１のデータ信号が入力され、信号分割部１０－２にはデータ＃２の第１のデータ信号が入力され、信号分割部１０－３にはデータ＃３の第１のデータ信号が入力される。信号分割部１０－１～１０－３は、入力された第１のデータ信号を３分割する。例えば、信号分割部１０－１は、データ＃１の第１のデータ信号を３分割した１番目の第１のデータ信号を信号生成部２１－１に出力し、２番目の第１のデータ信号を信号生成部２１－２に出力し、３番目の第１のデータ信号を信号生成部２１－３に出力する。
　信号生成部２１－１～２１－９は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる基準クロックに基づいて、各信号生成部２１から出力する電気信号のパケット信号のビットレートを同一にする。また、信号生成部２１－１～２１－９は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、同じ光カプラ３０に接続される光送信装置２０の信号生成部２１が同じタイムスロットで電気信号のパケット信号を送信しないように、電気信号のパケット信号の送信タイミングを決定する。
　具体的には、図７のように信号生成部２１－１～２１－９の全てにおいて同サイズのパケット信号の送信要求があった場合、１番目のタイムスロット１の間では、信号生成部２１－１，２１－６，２１－８が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は電気信号のパケット信号を送信しない。２番目のタイムスロット２の間では、信号生成部２１－２，２１－４，２１－９が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は電気信号のパケット信号を送信しない。３番目のタイムスロット３の間では、信号生成部２１－３，２１－５，２１－７が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は電気信号のパケット信号を送信しない。このように、信号生成部２１－１～２１－９は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを調整する。
　光送信器２３－１～２３－９は、信号生成部２１－１～２１－９で送信タイミングが決定されて送信された電気信号のパケット信号を、光信号の電気信号に変換する。光カプラ３０－１～３０－３は、光送信器２３－１～２３－９から送信された光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号として伝送路４０－１～４０－３を介して光カプラ５０－１～５０－３に出力する。光カプラ５０－１～５０－３は、伝送路４０－１～４０－３を介して取得した光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－１～８１－９に出力する。図７に示すように、光受信器８１－１，８１－４，８１－７が光カプラ５０－１から受信する光信号の送信信号は同じであり、光受信器８１－２，８１－５，８１－８が光カプラ５０－２から受信する光信号の送信信号は同じであり、光受信器８１－３，８１－６，８１－９が光カプラ５０－３から受信する光信号の送信信号は同じである。
　光受信器８１－１～８１－９は、受信した光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、対応する信号選択部８２－１～８２－９に出力する。信号選択部８２－１～８２－９は、制御部１００から取得した第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、受信した電気信号のパケット信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、選択したタイムスロットの信号を電気信号である第２のデータ信号として出力する。信号合成部９０－１～９０－３は、信号選択部８２－１～８２－９から出力された第２のデータ信号を合成して出力する。
　このように、本実施の形態において、光送信装置２０－１～２０－ＮＫは、信号分割部１０－１～１０－Ｎから第１のデータ信号を取得し、第１の制御信号に基づいて、同じ光カプラ３０に接続される他の光送信装置２０から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、光信号のパケット信号を送信する。また、光受信装置８０－１～８０－ＮＫは、第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、第２のデータ信号として信号合成部９０－１～９０－Ｎに出力する。
　光通信システム２００のハードウェア構成について説明する。光通信システム２００において、信号分割部１０－１～１０－Ｎ、および信号合成部９０－１～９０－Ｎは、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システム２００は、ＴＤＭ方式を用いて各光送信装置２０の信号生成部２１の送信タイミングを制御することによって、光領域において光スイッチを使用せず、光カプラ３０，５０のパッシブ部品のみでマトリクススイッチ接続が構成できるので、信頼性を向上させることが可能である。また、光通信システム２００は、光スイッチを使用しないため、低消費電力化、省スペース化、軽量化、低コスト化、および経路切替時間短縮化を実現することができる。
　また、実施の形態２の光通信システム２００は、実施の形態１の光通信システム２００と比較して、伝送路４０の本数が増えるため、低ビットレートでの送受信が可能となり、システム処理の負荷を低減することができる。
実施の形態３．
　実施の形態３では、光通信システム２００が、ＭＮ個の入力ポートから取得したＭＮ個の第１のデータ信号を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ（Wavelength　Division　Multiplexing）方式を用いてスイッチングを行い、ＭＮ個の出力ポートからＭＮ個の第２のデータ信号を出力する。なお、Ｍは２以上の整数とする。実施の形態１と異なる部分について説明する。
　図８は、実施の形態３に係る光通信システム２００の構成例を示す図である。図８に示す光通信システム２００は、図示しないＭＮ個の入力ポートおよびＭＮ個の出力ポートを備え、入力ＭＮポートおよび出力ＭＮポートの間を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式によってスイッチングを行うシステムである。光通信システム２００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮと、光送信器２３－１～２３－ＭＮと、光カプラ３０と、伝送路４０と、光カプラ５０と、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍと、光カプラ７０－１～７０－Ｍと、光受信器８１－１～８１－ＭＮと、信号選択部８２－１～８２－ＭＮと、制御部１００と、を備える。
　光通信システム２００では、信号生成部２１－１および光送信器２３－１によって光送信装置２０－１が構成され、信号生成部２１－２および光送信器２３－２によって光送信装置２０－２が構成され、…、信号生成部２１－ＭＮおよび光送信器２３－ＭＮによって光送信装置２０－ＭＮが構成される。また、光受信器８１－１および信号選択部８２－１によって光受信装置８０－１が構成され、光受信器８１－２および信号選択部８２－２によって光受信装置８０－２が構成され、…、光受信器８１－ＭＮおよび信号選択部８２－ＭＮによって光受信装置８０－ＭＮが構成される。光カプラ３０、光カプラ５０、および光カプラ７０－１～７０－Ｍは、例えば、パワースプリッタである。なお、光カプラ３０および光カプラ５０は、伝送路４０とともに一体化し、ＭＮｘＭの構成となっていてもよい。
　以降の説明において、光送信装置２０－１～２０－ＭＮを区別しない場合は光送信装置２０と称し、信号生成部２１－１～２１－ＭＮを区別しない場合は信号生成部２１と称し、光送信器２３－１～２３－ＭＮを区別しない場合は光送信器２３と称することがある。また、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍを区別しない場合は波長可変フィルタ６０と称し、光カプラ７０－１～７０－Ｍを区別しない場合は光カプラ７０と称することがある。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮを区別しない場合は光受信装置８０と称し、光受信器８１－１～８１－ＭＮを区別しない場合は光受信器８１と称し、信号選択部８２－１～８２－ＭＮを区別しない場合は信号選択部８２と称することがある。また、光カプラ３０を第１の光カプラと称し、光カプラ５０を第２の光カプラと称し、光カプラ７０を第３の光カプラと称することがある。
　光通信システム２００は、図８に示すように、信号生成部２１をＭＮ個備えている。これは、光送信器２３の出力波長λ１～λＭに対して、１波長当たりＮ個のパケット信号を送信するためである。図８では、信号生成部２１－１～２１－Ｎで生成された電気信号のパケット信号は出力波長λ１の光送信器２３－１～２３－Ｎに入力され、信号生成部２１－Ｎ＋１～２１－２Ｎで生成された電気信号のパケット信号は出力波長λ２の光送信器２３－Ｎ＋１～２３－２Ｎに入力され、…、信号生成部２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２１－ＭＮで生成されたデータは出力波長λＭの光送信器２３－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２３－ＭＮに入力されることを示している。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、前述の入力ポートから、転送要求のある電気信号である第１のデータ信号を取得する。また、信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００から、第１の制御情報を取得する。信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、第１のデータ信号を一度バッファし、第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成して送信する。実施の形態３では、通信リソースとして、タイムスロットおよび波長を想定している。ここで、制御部１００は、ある光送信装置２０の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されている間、同じ出力波長λを使用する他の光送信装置２０の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されないように、各信号生成部２１の送信タイミング信号を制御する。また、制御部１００は、各信号生成部２１から送信される電気信号のパケット信号のビットレートを、基準クロックによって決定する。
　例えば、信号生成部２１－１～２１－ＭＮの全てにおいて同サイズの電気信号のパケット信号の送信要求があった場合、信号生成部２１－１，２１－Ｎ＋１，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信しない。また、信号生成部２１－２，２１－Ｎ＋２，…，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋２）は、制御部１００の制御によって次のタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信しない。以降も同様であり、信号生成部２１－Ｎ，２１－２Ｎ，…，２１－ＭＮは、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信しない。なお、制御部１００は、ＭＮ個の信号生成部２１から同時に信号送信要求が無い場合、ある時間区間における合計タイムスロット数を送信要求数に応じて減らすように制御してもよい。また、制御部１００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮが電気信号のパケット信号を送信する各タイムスロット幅について、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
　制御部１００は、第１の制御信号として、基準クロック、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号生成部２１－１～２１－ＭＮ、および光送信器２３－１～２３－ＭＮに分配する。また、制御部１００は、第２の制御信号として、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮに分配する。なお、制御部１００は、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮにも第１の制御信号を分配して各構成に分配する制御信号を１種類に統一してもよいし、分配する構成ごとに制御信号に含める情報を変えてもよい。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００によって決定された送信タイミングで、第１のデータ信号を電気信号のパケット信号として、対応する光送信器２３－１～２３－ＭＮに送信する。
　光送信器２３－１～２３－ＭＮは、対応する信号生成部２１－１～２１－ＭＮから取得した電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。光送信器２３－１～２３－ＭＮは、変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０に送信する。具体的には、光送信器２３－１～２３－Ｎは電気信号のパケット信号を出力波長λ１の光信号のパケット信号に変換し、光送信器２３－Ｎ＋１～２３－２Ｎは電気信号のパケット信号を出力波長λ２の光信号のパケット信号に変換し、…、光送信器２３－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２３－ＭＮは電気信号のパケット信号を出力波長λＭの光信号のパケット信号に変換する。なお、図８の例では、光送信装置２０において、信号生成部２１および光送信器２３を別ブロックとして記載したが、光送信器２３内に信号生成部２１の機能を取り入れてもよい。
　光カプラ３０は、光送信器２３－１～２３－ＭＮから取得した複数の光信号のパケット信号を合波する。光カプラ３０は、複数の光信号のパケット信号を合波した光信号の送信信号を、光ファイバである伝送路４０を介して光カプラ５０に出力する。
　光カプラ５０は、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐する。光カプラ５０は、分岐した各光信号の送信信号を波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍに出力する。
　波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍは、特定の波長の光信号のみを透過させることが可能である。また、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍの透過波長は切り替え可能である。本実施の形態において、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍは、各々、制御部１００から取得した第２の制御情報に含まれるルーティング情報に基づいて、光信号の送信信号の透過波長を設定し、指定された波長の光信号を分波して出力する。波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍは、指定された透過波長に基づいて分波した光信号の送信信号を、対応する光カプラ７０－１～７０－Ｍに出力する。具体的には、波長可変フィルタ６０－１は出力波長λ１の光信号の送信信号を光カプラ７０－１に出力し、波長可変フィルタ６０－２は出力波長λ２の光信号の送信信号を光カプラ７０－２に出力し、…、波長可変フィルタ６０－Ｍは出力波長λＭの光信号の送信信号を光カプラ７０－Ｍに出力する。
　光カプラ７０－１～７０－Ｍは、各々、対応する波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍから取得した光信号の送信信号を、同一情報の複数の光信号の送信信号に分岐する。光カプラ７０－１～７０－Ｍは、分岐した各光信号の送信信号を光受信器８１－１～８１－ＭＮに出力する。具体的には、光カプラ７０－１は、出力波長λ１の光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－１～８１－Ｎに出力する。また、光カプラ７０－２は、出力波長λ２の光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－Ｎ＋１～８１－２Ｎに出力する。以降も同様に、光カプラ７０－Ｍは、出力波長λＭの光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～８１－ＭＮに出力する。
　光受信器８１－１～８１－ＭＮは、光カプラ７０－１～７０－Ｍから受信した光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換する。光受信器８１－１～８１－ＭＮは、変換後の電気信号の送信信号を、対応する信号選択部８２－１～８２－ＭＮに出力する。
　信号選択部８２－１～８２－ＭＮは、制御部１００から取得した第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、対応する光受信器８１－１～８１－ＭＮから取得した電気信号の送信信号から、指定されたタイムスロットの信号を選択する。これにより、光通信システム２００は、入力ＭＮポートと出力ＭＮポートとの間を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式によってスイッチングすることができる。
　なお、光通信システム２００は、信号選択部８２－１～８２－ＭＮで選択された第２のデータ信号をさらに後段の構成に転送する場合、間欠的なパケット信号として転送してもよいし、ビットレートを落として連続的な信号に変換して転送してもよい。
　図９は、実施の形態３に係る光通信システム２００内で伝送される信号の一例を示す図である。図９は、実施の形態３に係る光通信システム２００の動作の流れも示すものでもある。図９では、一例としてＭ＝２、Ｎ＝２の場合において、信号生成部２１－１～２１－４への入力信号である第１のデータ信号、光送信器２３－１～２３－４への入力信号である電気信号のパケット、伝送路４０の通過信号である光信号の送信信号、光受信器８１－１～８１－４への入力信号である光信号の送信信号、および信号選択部８２－１～８２－４からの出力信号である第２のデータ信号を示している。図９に示すように、信号生成部２１－１にはデータ＃１の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－２にはデータ＃２の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－３にはデータ＃３の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－４にはデータ＃４の第１のデータ信号が入力される。
　信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる基準クロックに基づいて、各信号生成部２１から出力する電気信号のパケット信号のビットレートを同一にする。また、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変化する際に同じ波長を使用する光送信装置２０の信号生成部２１が同じタイムスロットで電気信号のパケット信号を送信しないように、電気信号のパケット信号の送信タイミングを決定する。
　具体的には、図９のように信号生成部２１－１～２１－４の全てにおいて同サイズのパケット信号の送信要求があった場合、１番目のタイムスロット１の間では、信号生成部２１－１，２１－３が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－２，２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。２番目のタイムスロット２の間では、信号生成部２１－２，２１－４が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－１，２１－３は電気信号のパケット信号を送信しない。このように、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを調整する。
　光送信器２３－１～２３－４は、信号生成部２１－１～２１－４で送信タイミングが決定されて送信された電気信号のパケット信号を、光信号の電気信号に変換する。光カプラ３０は、光送信器２３－１～２３－４から送信された光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号として伝送路４０を介して光カプラ５０に出力する。光カプラ５０は、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を分岐し、波長可変フィルタ６０－１，６０－２に出力する。波長可変フィルタ６０－１は、出力波長λ２の光信号の送信信号を透過させ、出力波長λ２の光信号の送信信号を光カプラ７０－１に出力する。波長可変フィルタ６０－２は、出力波長λ１の光信号の送信信号を透過させ、出力波長λ１の光信号の送信信号を光カプラ７０－２に出力する。光カプラ７０－１は、出力波長λ２の光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－１，８１－２に出力する。光カプラ７０－２は、出力波長λ１の光信号の送信信号を分岐し、光受信器８１－３，８１－４に出力する。図９に示すように、光受信器８１－１，８１－２が光カプラ７０－１から受信する光信号の送信信号は同じであり、光受信器８１－３，８１－４が光カプラ７０－２から受信する光信号の送信信号は同じである。
　光受信器８１－１～８１－４は、受信した光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、対応する信号選択部８２－１～８２－４に出力する。信号選択部８２－１～８２－４は、制御部１００から取得した第２の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、受信した電気信号のパケット信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、選択したタイムスロットの信号を電気信号である第２のデータ信号として出力する。
　このように、本実施の形態において、光送信装置２０－１～２０－ＭＮは、第１の制御信号に基づいて、同じ波長を使用する他の光送信装置２０から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、光信号のパケット信号を送信する。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮは、第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、第２のデータ信号として出力する。
　光通信システム２００のハードウェア構成について説明する。光通信システム２００において、光カプラ７０－１～７０－Ｍは、前述のようにパワースプリッタである。波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍは、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システム２００は、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式、すなわちＴＷＤＭ（Time　Wavelength　Division　Multiplexing）方式を用いて各光送信装置２０の信号生成部２１の送信タイミングを制御することによって、光領域において光スイッチを使用せず、光カプラ３０，５０，７０のパッシブ部品のみでマトリクススイッチ接続が構成できるので、信頼性を向上させることが可能である。また、光通信システム２００は、光スイッチを使用しないため、低消費電力化、省スペース化、軽量化、および低コスト化を実現することができる。
　一方で、実施の形態３の光通信システム２００は、波長可変フィルタ６０の波長切り替えに数１０ｕｓ程度必要なため、光スイッチと同程度のスイッチング速度が必要となる。しかしながら、実施の形態３の光通信システム２００は、データの圧縮率が波長数分の１で済むため、システム処理の負荷を低減可能である。
実施の形態４．
　実施の形態４では、光通信システム２００が、実施の形態３のときの構成と異なる構成によって、ＭＮ個の入力ポートから取得したＭＮ個の第１のデータ信号を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式を用いてスイッチングを行い、ＭＮ個の出力ポートからＭＮ個の第２のデータ信号を出力する。実施の形態３と異なる部分について説明する。
　図１０は、実施の形態４に係る光通信システム２００の構成例を示す図である。図１０に示す光通信システム２００は、図示しないＭＮ個の入力ポートおよびＭＮ個の出力ポートを備え、入力ＭＮポートおよび出力ＭＮポートの間を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式によってスイッチングを行うシステムである。光通信システム２００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮと、時分割多重部２２－１～２２－Ｍと、光送信器２３－１～２３－Ｍと、光カプラ３０と、伝送路４０と、光カプラ５０と、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍと、光カプラ７０－１～７０－Ｍと、光受信器８１－１～８１－ＭＮと、信号選択部８２－１～８２－ＭＮと、制御部１００と、を備える。
　光通信システム２００では、信号生成部２１－１～２１－Ｎ、時分割多重部２２－１、および光送信器２３－１によって光送信装置２０－１が構成され、信号生成部２１－Ｎ＋１～２１－２Ｎ、時分割多重部２２－２、および光送信器２３－２によって光送信装置２０－２が構成され、…、信号生成部２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２１－ＭＮ、時分割多重部２２－Ｍ、および光送信器２３－Ｍによって光送信装置２０－Ｍが構成される。また、光受信器８１－１および信号選択部８２－１によって光受信装置８０－１が構成され、光受信器８１－２および信号選択部８２－２によって光受信装置８０－２が構成され、…、光受信器８１－ＭＮおよび信号選択部８２－ＭＮによって光受信装置８０－ＭＮが構成される。光カプラ３０、光カプラ５０、および光カプラ７０－１～７０－Ｍは、例えば、パワースプリッタである。なお、光カプラ３０および光カプラ５０は、伝送路４０とともに一体化し、ＭｘＭの構成となっていてもよい。
　以降の説明において、光送信装置２０－１～２０－Ｍを区別しない場合は光送信装置２０と称し、信号生成部２１－１～２１－ＭＮを区別しない場合は信号生成部２１と称し、時分割多重部２２－１～２２－Ｍを区別しない場合は時分割多重部２２と称し、光送信器２３－１～２３－Ｍを区別しない場合は光送信器２３と称することがある。また、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍを区別しない場合は波長可変フィルタ６０と称し、光カプラ７０－１～７０－Ｍを区別しない場合は光カプラ７０と称することがある。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮを区別しない場合は光受信装置８０と称し、光受信器８１－１～８１－ＭＮを区別しない場合は光受信器８１と称し、信号選択部８２－１～８２－ＭＮを区別しない場合は信号選択部８２と称することがある。また、光カプラ３０を第１の光カプラと称し、光カプラ５０を第２の光カプラと称し、光カプラ７０を第３の光カプラと称することがある。
　光通信システム２００は、図１０に示すように、信号生成部２１をＭＮ個備えている。これは、光送信器２３の出力波長λ１～λＭに対して、１波長当たりＮ個のパケット信号を送信するためである。図１０では、光送信装置２０－１において、信号生成部２１－１～２１－Ｎで生成された電気信号のパケット信号は時分割多重部２２－１で合成されて出力波長λ１の光送信器２３－１に入力される。また、光送信装置２０－２において、信号生成部２１－Ｎ＋１～２１－２Ｎで生成された電気信号のパケット信号は時分割多重部２２－２で合成されて出力波長λ２の光送信器２３－２に入力される。以降も同様に、光送信装置２０－Ｍにおいて、信号生成部２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２１－ＭＮで生成された電気信号のパケット信号は時分割多重部２２－Ｍで合成されて出力波長λＭの光送信器２３－Ｍ２に入力される。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、前述の入力ポートから、転送要求のある電気信号である第１のデータ信号を取得する。また、信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００から、第１の制御情報を取得する。信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、第１のデータ信号を一度バッファし、第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成して送信する。実施の形態４では、通信リソースとして、タイムスロットおよび波長を想定している。ここで、制御部１００は、ある信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されている間、同じ光送信装置２０の他の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されないように、各信号生成部２１の送信タイミング信号を制御する。また、制御部１００は、各信号生成部２１から送信される電気信号のパケット信号のビットレートを、基準クロックによって決定する。
　例えば、信号生成部２１－１～２１－ＭＮの全てにおいて同サイズの電気信号のパケット信号の送信要求があった場合、信号生成部２１－１，２１－Ｎ＋１，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信しない。また、信号生成部２１－２，２１－Ｎ＋２，…，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋２）は、制御部１００の制御によって次のタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信しない。以降も同様であり、信号生成部２１－Ｎ，２１－２Ｎ，…，２１－ＭＮは、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信しない。なお、制御部１００は、ＭＮ個の信号生成部２１から同時に信号送信要求が無い場合、ある時間区間における合計タイムスロット数を送信要求数に応じて減らすように制御してもよい。また、制御部１００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮが電気信号のパケット信号を送信する各タイムスロット幅について、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
　制御部１００は、第１の制御信号として、基準クロック、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号生成部２１－１～２１－ＭＮ、時分割多重部２２－１～２２－Ｍ、および光送信器２３－１～２３－Ｍに分配する。また、制御部１００は、第２の制御信号として、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮに分配する。なお、制御部１００は、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮにも第１の制御信号を分配して各構成に分配する制御信号を１種類に統一してもよいし、分配する構成ごとに制御信号に含める情報を変えてもよい。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００によって決定された送信タイミングで、第１のデータ信号を電気信号のパケット信号として、対応する時分割多重部２２－１～２２－Ｍに送信する。
　時分割多重部２２－１～２２－Ｍは、各々、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、同じ光送信装置２０のＮ個の信号生成部２１から取得したＮ個の電気信号のパケット信号を多重化し、同じ光送信装置２０の光送信器２３に出力する。
　光送信器２３－１～２３－Ｍは、対応する時分割多重部２２－１～２２－Ｍから取得した電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。光送信器２３－１～２３－Ｍは、変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０に送信する。具体的には、光送信器２３－１は電気信号のパケット信号を出力波長λ１の光信号のパケット信号に変換し、光送信器２３－２は電気信号のパケット信号を出力波長λ２の光信号のパケット信号に変換し、…、光送信器２３－Ｍは電気信号のパケット信号を出力波長λＭの光信号のパケット信号に変換する。なお、図１０の例では、光送信装置２０において、信号生成部２１、時分割多重部２２、および光送信器２３を別ブロックとして記載したが、光送信器２３内に信号生成部２１および時分割多重部２２の機能を取り入れてもよい。
　以降の光カプラ３０、光カプラ５０、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍ、光カプラ７０－１～７０－Ｍ、光受信器８１－１～８１－ＭＮ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮの動作は、実施の形態３のときの動作と同様である。
　図１１は、実施の形態４に係る光通信システム２００内で伝送される信号の一例を示す図である。図１１は、実施の形態４に係る光通信システム２００の動作の流れも示すものでもある。図１１では、一例としてＭ＝２、Ｎ＝２の場合において、信号生成部２１－１～２１－４への入力信号である第１のデータ信号、光送信器２３－１，２３－２への入力信号である電気信号のパケット、伝送路４０の通過信号である光信号の送信信号、光受信器８１－１～８１－４への入力信号である光信号の送信信号、および信号選択部８２－１～８２－４からの出力信号である第２のデータ信号を示している。図１１に示すように、信号生成部２１－１にはデータ＃１の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－２にはデータ＃２の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－３にはデータ＃３の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－４にはデータ＃４の第１のデータ信号が入力される。
　信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる基準クロックに基づいて、各信号生成部２１から出力する電気信号のパケット信号のビットレートを同一にする。また、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、同じ光送信装置２０の信号生成部２１が同じタイムスロットで電気信号のパケット信号を送信しないように、電気信号のパケット信号の送信タイミングを決定する。
　具体的には、図１１のように信号生成部２１－１～２１－４の全てにおいて同サイズのパケット信号の送信要求があった場合、１番目のタイムスロット１の間では、信号生成部２１－１，２１－３が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－２，２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。２番目のタイムスロット２の間では、信号生成部２１－２，２１－４が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－１，２１－３は電気信号のパケット信号を送信しない。このように、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを調整する。
　時分割多重部２２－１は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、同じ光送信装置２０－１の信号生成部２１－１，２１－２から取得した電気信号のパケット信号を多重し、同じ光送信装置２０－１の光送信器２３－１に出力する。時分割多重部２２－２は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、同じ光送信装置２０－２の信号生成部２１－３，２１－４から取得した電気信号のパケット信号を多重し、同じ光送信装置２０－２の光送信器２３－２に出力する。
　以降の光送信器２３－１，２３－２、光カプラ３０、光カプラ５０、波長可変フィルタ６０－１，６０－２、光カプラ７０－１，７０－２、光受信器８１－１～８１－４、および信号選択部８２－１～８２－４の動作は、実施の形態３のときの動作と同様である。
　このように、光送信装置２０－１～２０－Ｍは、複数の信号生成部２１と、時分割多重部２２と、光送信器２３と、を備える。複数の信号生成部２１は、各々、第１のデータ信号をバッファし、第１の制御信号に基づいて、タイムスロットを割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成する。時分割多重部２２は、同じ光送信装置２０の複数の信号生成部２１から取得した複数の電気信号のパケット信号を多重化する。光送信器２３は、複数の光送信装置２０ごとに異なる波長を使用して、同じ光送信装置２０の時分割多重部２２で多重化された電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮは、第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、第２のデータ信号として出力する。
　光通信システム２００のハードウェア構成について説明する。光通信システム２００において、時分割多重部２２－１～２２－Ｍは、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システム２００は、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式、すなわちＴＷＤＭ方式を用いて各光送信装置２０の信号生成部２１の送信タイミングを制御することによって、光領域において光スイッチを使用せず、光カプラ３０，５０，７０のパッシブ部品のみでマトリクススイッチ接続が構成できるので、信頼性を向上させることが可能である。また、光通信システム２００は、光スイッチを使用しないため、低消費電力化、省スペース化、軽量化、および低コスト化を実現することができる。
　一方で、実施の形態４の光通信システム２００は、波長可変フィルタ６０の波長切り替えに数１０ｕｓ程度必要なため、光スイッチと同程度のスイッチング速度が必要となる。しかしながら、実施の形態４の光通信システム２００は、データの圧縮率は波長数分の１でよいため、システム処理の負荷を低減可能である。
　また、実施の形態４の光通信システム２００は、実施の形態３の光通信システム２００と比較すると、全体の入力ポート数が固定の場合、光送信器２３の数を減らすことができることから、低消費電力化、省スペース化、軽量化、および低コスト化を実現することができる。
実施の形態５．
　実施の形態３では、光通信システム２００は、波長可変フィルタ６０－１～６０－Ｍを用いて、透過する光信号の送信信号の出力波長λを制御していた。実施の形態５では、光送信装置２０が、送信する光信号の送信信号の出力波長λを制御する。実施の形態３と異なる部分について説明する。
　図１２は、実施の形態５に係る光通信システム２００の構成例を示す図である。図１２に示す光通信システム２００は、図示しないＭＮ個の入力ポートおよびＭＮ個の出力ポートを備え、入力ＭＮポートおよび出力ＭＮポートの間を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式によってスイッチングを行うシステムである。光通信システム２００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮと、光送信器２３－１～２３－ＭＮと、光カプラ３０と、伝送路４０と、光カプラ５０と、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍと、光カプラ７０－１～７０－Ｍと、光受信器８１－１～８１－ＭＮと、信号選択部８２－１～８２－ＭＮと、制御部１００と、を備える。
　光通信システム２００では、信号生成部２１－１および光送信器２３－１によって光送信装置２０－１が構成され、信号生成部２１－２および光送信器２３－２によって光送信装置２０－２が構成され、…、信号生成部２１－ＭＮおよび光送信器２３－ＭＮによって光送信装置２０－ＭＮが構成される。また、光受信器８１－１および信号選択部８２－１によって光受信装置８０－１が構成され、光受信器８１－２および信号選択部８２－２によって光受信装置８０－２が構成され、…、光受信器８１－ＭＮおよび信号選択部８２－ＭＮによって光受信装置８０－ＭＮが構成される。光カプラ３０、光カプラ５０、および光カプラ７０－１～７０－Ｍは、例えば、パワースプリッタである。なお、光カプラ３０および光カプラ５０は、伝送路４０とともに一体化し、ＭＮｘＭの構成となっていてもよい。
　以降の説明において、光送信装置２０－１～２０－ＭＮを区別しない場合は光送信装置２０と称し、信号生成部２１－１～２１－ＭＮを区別しない場合は信号生成部２１と称し、光送信器２３－１～２３－ＭＮを区別しない場合は光送信器２３と称することがある。また、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍを区別しない場合は波長固定フィルタ６１と称し、光カプラ７０－１～７０－Ｍを区別しない場合は光カプラ７０と称することがある。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮを区別しない場合は光受信装置８０と称し、光受信器８１－１～８１－ＭＮを区別しない場合は光受信器８１と称し、信号選択部８２－１～８２－ＭＮを区別しない場合は信号選択部８２と称することがある。また、光カプラ３０を第１の光カプラと称し、光カプラ５０を第２の光カプラと称し、光カプラ７０を第３の光カプラと称することがある。
　光通信システム２００は、図１２に示すように、信号生成部２１をＭＮ個備えている。これは、光送信器２３の出力波長λ１～λＭに対して、１波長当たりＮ個のパケット信号を送信するためである。図１２では、信号生成部２１－１～２１－Ｎで生成された電気信号のパケット信号は出力波長λ１の光送信器２３－１～２３－Ｎに入力され、信号生成部２１－Ｎ＋１～２１－２Ｎで生成された電気信号のパケット信号は出力波長λ２の光送信器２３－Ｎ＋１～２３－２Ｎに入力され、…、信号生成部２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２１－ＭＮで生成されたデータは出力波長λＭの光送信器２３－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２３－ＭＮに入力されることを示している。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、前述の入力ポートから、転送要求のある電気信号である第１のデータ信号を取得する。また、信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００から、第１の制御情報を取得する。信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、第１のデータ信号を一度バッファし、第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成して送信する。実施の形態５では、通信リソースとして、タイムスロットおよび波長を想定している。ここで、制御部１００は、ある光送信装置２０の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されている間、同じ出力波長λを使用する他の光送信装置２０の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されないように、各信号生成部２１の送信タイミング信号を制御する。また、制御部１００は、各信号生成部２１から送信される電気信号のパケット信号のビットレートを、基準クロックによって決定する。
　例えば、信号生成部２１－１～２１－ＭＮの全てにおいて同サイズの電気信号のパケット信号の送信要求があった場合、信号生成部２１－１，２１－Ｎ＋１，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信しない。また、信号生成部２１－２，２１－Ｎ＋２，…，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋２）は、制御部１００の制御によって次のタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信しない。以降も同様であり、信号生成部２１－Ｎ，２１－２Ｎ，…，２１－ＭＮは、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信しない。なお、制御部１００は、ＭＮ個の信号生成部２１から同時に信号送信要求が無い場合、ある時間区間における合計タイムスロット数を送信要求数に応じて減らすように制御してもよい。また、制御部１００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮが電気信号のパケット信号を送信する各タイムスロット幅について、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
　制御部１００は、第１の制御信号として、基準クロック、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号生成部２１－１～２１－ＭＮ、および光送信器２３－１～２３－ＭＮに分配する。また、制御部１００は、第２の制御信号として、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号選択部８２－１～８２－ＭＮに分配する。なお、制御部１００は、信号選択部８２－１～８２－ＭＮにも第１の制御信号を分配して各構成に分配する制御信号を１種類に統一してもよいし、分配する構成ごとに制御信号に含める情報を変えてもよい。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００によって決定された送信タイミングで、第１のデータ信号を電気信号のパケット信号として、対応する光送信器２３－１～２３－ＭＮに送信する。
　光送信器２３－１～２３－ＭＮは、対応する信号生成部２１－１～２１－ＭＮから取得した電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。本実施の形態において、光送信器２３－１～２３－ＭＮは、制御部１００から取得した第１の制御情報に含まれるルーティング情報に基づいて、指定された出力波長λ、具体的には出力波長λ１～λＭのいずれかの出力波長λに設定して光信号を生成することができる。光送信器２３－１～２３－ＭＮは、変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０に送信する。具体的には、光送信器２３－１～２３－Ｎは電気信号のパケット信号を出力波長λ１の光信号のパケット信号に変換し、光送信器２３－Ｎ＋１～２３－２Ｎは電気信号のパケット信号を出力波長λ２の光信号のパケット信号に変換し、…、光送信器２３－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２３－ＭＮは電気信号のパケット信号を出力波長λＭの光信号のパケット信号に変換する。なお、図１２の例では、光送信装置２０において、信号生成部２１および光送信器２３を別ブロックとして記載したが、光送信器２３内に信号生成部２１の機能を取り入れてもよい。
　光カプラ３０は、光送信器２３－１～２３－ＭＮから取得した複数の光信号のパケット信号を合波する。光カプラ３０は、複数の光信号のパケット信号を合波した光信号の送信信号を、光ファイバである伝送路４０を介して光カプラ５０に出力する。
　光カプラ５０は、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を複数の光信号の送信信号に分岐する。光カプラ５０は、分岐した各光信号の送信信号を波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍに出力する。
　波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍは、設定された特定の波長、すなわち透過波長の光信号のみを透過させることが可能である。波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍは、設定された透過波長に基づいて、分波した光信号の送信信号を、対応する光カプラ７０－１～７０－Ｍに出力する。具体的には、波長固定フィルタ６１－１は出力波長λ１の光信号の送信信号を光カプラ７０－１に出力し、波長固定フィルタ６１－２は出力波長λ２の光信号の送信信号を光カプラ７０－２に出力し、…、波長固定フィルタ６１－Ｍは出力波長λＭの光信号の送信信号を光カプラ７０－Ｍに出力する。
　以降の光カプラ７０－１～７０－Ｍ、光受信器８１－１～８１－ＭＮ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮの動作は、実施の形態３のときの動作と同様である。これにより、光通信システム２００は、入力ＭＮポートと出力ＭＮポートとの間を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式によってスイッチングすることができる。
　なお、光通信システム２００は、信号選択部８２－１～８２－ＭＮで選択された第２のデータ信号をさらに後段の構成に転送する場合、間欠的なパケット信号として転送してもよいし、ビットレートを落として連続的な信号に変換して転送してもよい。
　図１３は、実施の形態５に係る光通信システム２００内で伝送される信号の一例を示す図である。図１３は、実施の形態５に係る光通信システム２００の動作の流れも示すものでもある。図１３では、一例としてＭ＝２、Ｎ＝２の場合において、信号生成部２１－１～２１－４への入力信号である第１のデータ信号、光送信器２３－１～２３－４への入力信号である電気信号のパケット、伝送路４０の通過信号である光信号の送信信号、光受信器８１－１～８１－４への入力信号である光信号の送信信号、および信号選択部８２－１～８２－４からの出力信号である第２のデータ信号を示している。図１３に示すように、信号生成部２１－１にはデータ＃１の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－２にはデータ＃２の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－３にはデータ＃３の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－４にはデータ＃４の第１のデータ信号が入力される。
　信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる基準クロックに基づいて、各信号生成部２１から出力する電気信号のパケット信号のビットレートを同一にする。また、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変化する際に同じ波長を使用する光送信装置２０の信号生成部２１が同じタイムスロットで電気信号のパケット信号を送信しないように、電気信号のパケット信号の送信タイミングを決定する。
　具体的には、図１３のように信号生成部２１－１～２１－４の全てにおいて同サイズのパケット信号の送信要求があった場合、１番目のタイムスロット１の間では、信号生成部２１－１，２１－３が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－２，２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。２番目のタイムスロット２の間では、信号生成部２１－２，２１－４が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－１，２１－３は電気信号のパケット信号を送信しない。このように、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを調整する。
　光送信器２３－１～２３－４は、制御部１００から取得した第１の制御情報に含まれるルーティング情報に基づいて、信号生成部２１－１～２１－４で送信タイミングが決定されて送信された電気信号のパケット信号を、指定された出力波長λの光信号の電気信号に変換する。光カプラ３０は、光送信器２３－１～２３－４から送信された光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号として伝送路４０を介して光カプラ５０に出力する。光カプラ５０は、伝送路４０を介して取得した光信号の送信信号を分岐し、波長固定フィルタ６１－１，６１－２に出力する。波長固定フィルタ６１－１は、出力波長λ１の光信号の送信信号を透過させ、出力波長λ１の光信号の送信信号を光カプラ７０－１に出力する。波長固定フィルタ６１－２は、出力波長λ２の光信号の送信信号を透過させ、出力波長λ２の光信号の送信信号を光カプラ７０－２に出力する。
　以降の光カプラ７０－１，７０－２、光受信器８１－１～８１－４、および信号選択部８２－１～８２－４の動作は、実施の形態３のときの動作と同様である。
　このように、本実施の形態において、光送信装置２０－１～２０－ＭＮは、第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換する際に使用される波長可変光源の波長を設定し、同じ波長を使用する他の光送信装置２０から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、光信号のパケット信号を送信する。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮは、第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、第２のデータ信号として出力する。
　光通信システム２００のハードウェア構成について説明する。光通信システム２００において、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍは、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システム２００は、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式、すなわちＴＷＤＭ方式を用いて各光送信装置２０の信号生成部２１の送信タイミングを制御することによって、光領域において光スイッチを使用せず、光カプラ３０，５０，７０のパッシブ部品のみでマトリクススイッチ接続が構成できるので、信頼性を向上させることが可能である。また、光通信システム２００は、光スイッチを使用しないため、低消費電力化、省スペース化、軽量化、および低コスト化を実現することができる。
　一方で、実施の形態５の光通信システム２００は、光送信装置２０の光送信器２３が備える可変波長光源の波長切り替えに数１０ｕｓ程度必要なため、光スイッチと同程度のスイッチング速度が必要となる。しかしながら、実施の形態５の光通信システム２００は、データの圧縮率が波長数分の１で済むため、システム処理の負荷を低減可能である。
実施の形態６．
　実施の形態６では、光通信システム２００が、実施の形態５のときの構成と異なる構成によって、ＭＮ個の入力ポートから取得したＭＮ個の第１のデータ信号を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式を用いてスイッチングを行い、ＭＮ個の出力ポートからＭＮ個の第２のデータ信号を出力する。実施の形態４，５と異なる部分について説明する。
　図１４は、実施の形態６に係る光通信システム２００の構成例を示す図である。図１４に示す光通信システム２００は、図示しないＭＮ個の入力ポートおよびＭＮ個の出力ポートを備え、入力ＭＮポートおよび出力ＭＮポートの間を、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式によってスイッチングを行うシステムである。光通信システム２００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮと、時分割多重部２２－１～２２－Ｍと、光送信器２３－１～２３－Ｍと、光カプラ３０と、伝送路４０と、光カプラ５０と、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍと、光カプラ７０－１～７０－Ｍと、光受信器８１－１～８１－ＭＮと、信号選択部８２－１～８２－ＭＮと、制御部１００と、を備える。
　光通信システム２００では、信号生成部２１－１～２１－Ｎ、時分割多重部２２－１、および光送信器２３－１によって光送信装置２０－１が構成され、信号生成部２１－Ｎ＋１～２１－２Ｎ、時分割多重部２２－２、および光送信器２３－２によって光送信装置２０－２が構成され、…、信号生成部２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２１－ＭＮ、時分割多重部２２－Ｍ、および光送信器２３－Ｍによって光送信装置２０－Ｍが構成される。また、光受信器８１－１および信号選択部８２－１によって光受信装置８０－１が構成され、光受信器８１－２および信号選択部８２－２によって光受信装置８０－２が構成され、…、光受信器８１－ＭＮおよび信号選択部８２－ＭＮによって光受信装置８０－ＭＮが構成される。光カプラ３０、光カプラ５０、および光カプラ７０－１～７０－Ｍは、例えば、パワースプリッタである。なお、光カプラ３０および光カプラ５０は、伝送路４０とともに一体化し、ＭｘＭの構成となっていてもよい。
　以降の説明において、光送信装置２０－１～２０－Ｍを区別しない場合は光送信装置２０と称し、信号生成部２１－１～２１－ＭＮを区別しない場合は信号生成部２１と称し、時分割多重部２２－１～２２－Ｍを区別しない場合は時分割多重部２２と称し、光送信器２３－１～２３－Ｍを区別しない場合は光送信器２３と称することがある。また、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍを区別しない場合は波長固定フィルタ６１と称し、光カプラ７０－１～７０－Ｍを区別しない場合は光カプラ７０と称することがある。また、光受信装置８０－１～８０－ＭＮを区別しない場合は光受信装置８０と称し、光受信器８１－１～８１－ＭＮを区別しない場合は光受信器８１と称し、信号選択部８２－１～８２－ＭＮを区別しない場合は信号選択部８２と称することがある。また、光カプラ３０を第１の光カプラと称し、光カプラ５０を第２の光カプラと称し、光カプラ７０を第３の光カプラと称することがある。
　光通信システム２００は、図１４に示すように、信号生成部２１をＭＮ個備えている。これは、光送信器２３の出力波長λ１～λＭに対して、１波長当たりＮ個のパケット信号を送信するためである。図１４では、光送信装置２０－１において、信号生成部２１－１～２１－Ｎで生成された電気信号のパケット信号は時分割多重部２２－１で合成されて出力波長λ１の光送信器２３－１に入力される。また、光送信装置２０－２において、信号生成部２１－Ｎ＋１～２１－２Ｎで生成された電気信号のパケット信号は時分割多重部２２－２で合成されて出力波長λ２の光送信器２３－２に入力される。以降も同様に、光送信装置２０－Ｍにおいて、信号生成部２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）～２１－ＭＮで生成された電気信号のパケット信号は時分割多重部２２－Ｍで合成されて出力波長λＭの光送信器２３－Ｍに入力される。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、前述の入力ポートから、転送要求のある電気信号である第１のデータ信号を取得する。また、信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００から、第１の制御情報を取得する。信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、第１のデータ信号を一度バッファし、第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成して送信する。実施の形態６では、通信リソースとして、タイムスロットおよび波長を想定している。ここで、制御部１００は、ある信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されている間、同じ光送信装置２０の他の信号生成部２１から電気信号のパケット信号が送信されないように、各信号生成部２１の送信タイミング信号を制御する。また、制御部１００は、各信号生成部２１から送信される電気信号のパケット信号のビットレートを、基準クロックによって決定する。
　例えば、信号生成部２１－１～２１－ＭＮの全てにおいて同サイズの電気信号のパケット信号の送信要求があった場合、信号生成部２１－１，２１－Ｎ＋１，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋１）は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット１の間に電気信号のパケット信号を送信しない。また、信号生成部２１－２，２１－Ｎ＋２，…，２１－（（Ｍ－１）Ｎ＋２）は、制御部１００の制御によって次のタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロット２の間に電気信号のパケット信号を送信しない。以降も同様であり、信号生成部２１－Ｎ，２１－２Ｎ，…，２１－ＭＮは、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１は、制御部１００の制御によってタイムスロットＮの間に電気信号のパケット信号を送信しない。なお、制御部１００は、ＭＮ個の信号生成部２１から同時に信号送信要求が無い場合、ある時間区間における合計タイムスロット数を送信要求数に応じて減らすように制御してもよい。また、制御部１００は、信号生成部２１－１～２１－ＭＮが電気信号のパケット信号を送信する各タイムスロット幅について、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
　制御部１００は、第１の制御信号として、基準クロック、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、信号生成部２１－１～２１－ＭＮ、時分割多重部２２－１～２２－Ｍ、および光送信器２３－１～２３－Ｍに分配する。また、制御部１００は、第２の制御信号として、通信リソース割当である送信タイミング信号、およびルーティング情報を、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮに分配する。なお、制御部１００は、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮにも第１の制御信号を分配して各構成に分配する制御信号を１種類に統一してもよいし、分配する構成ごとに制御信号に含める情報を変えてもよい。
　信号生成部２１－１～２１－ＭＮは、制御部１００によって決定された送信タイミングで、第１のデータ信号を電気信号のパケット信号として、対応する時分割多重部２２－１～２２－Ｍに送信する。
　時分割多重部２２－１～２２－Ｍは、各々、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、同じ光送信装置２０のＮ個の信号生成部２１から取得したＮ個の電気信号のパケット信号を多重化し、同じ光送信装置２０の光送信器２３に出力する。
　光送信器２３－１～２３－Ｍは、対応する信号生成部２１－１～２１－ＭＮから取得した電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。本実施の形態において、光送信器２３－１～２３－Ｍは、制御部１００から取得した第１の制御情報に含まれるルーティング情報に基づいて、指定された出力波長λ、具体的には出力波長λ１～λＭのいずれかの出力波長λに設定して光信号を生成することができる。光送信器２３－１～２３－Ｍは、変換した光信号のパケット信号を光カプラ３０に送信する。具体的には、光送信器２３－１は電気信号のパケット信号を出力波長λ１の光信号のパケット信号に変換し、光送信器２３－２は電気信号のパケット信号を出力波長λ２の光信号のパケット信号に変換し、…、光送信器２３－Ｍは電気信号のパケット信号を出力波長λＭの光信号のパケット信号に変換する。なお、図１４の例では、光送信装置２０において、信号生成部２１、時分割多重部２２、および光送信器２３を別ブロックとして記載したが、光送信器２３内に信号生成部２１および時分割多重部２２の機能を取り入れてもよい。
　以降の光カプラ３０、光カプラ５０、波長固定フィルタ６１－１～６１－Ｍ、光カプラ７０－１～７０－Ｍ、光受信器８１－１～８１－ＭＮ、および信号選択部８２－１～８２－ＭＮの動作は、実施の形態５のときの動作と同様である。
　図１５は、実施の形態６に係る光通信システム２００内で伝送される信号の一例を示す図である。図１５は、実施の形態６に係る光通信システム２００の動作の流れも示すものでもある。図１５では、一例としてＭ＝２、Ｎ＝２の場合において、信号生成部２１－１～２１－４への入力信号である第１のデータ信号、光送信器２３－１，２３－２への入力信号である電気信号のパケット、伝送路４０の通過信号である光信号の送信信号、光受信器８１－１～８１－４への入力信号である光信号の送信信号、および信号選択部８２－１～８２－４からの出力信号である第２のデータ信号を示している。図１５に示すように、信号生成部２１－１にはデータ＃１の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－２にはデータ＃２の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－３にはデータ＃３の第１のデータ信号が入力され、信号生成部２１－４にはデータ＃４の第１のデータ信号が入力される。
　信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる基準クロックに基づいて、各信号生成部２１から出力する電気信号のパケット信号のビットレートを同一にする。また、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、同じ光送信装置２０の信号生成部２１が同じタイムスロットで電気信号のパケット信号を送信しないように、電気信号のパケット信号の送信タイミングを決定する。
　具体的には、図１５のように信号生成部２１－１～２１－４の全てにおいて同サイズのパケット信号の送信要求があった場合、１番目のタイムスロット１の間では、信号生成部２１－１，２１－３が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－２，２１－４は電気信号のパケット信号を送信しない。２番目のタイムスロット２の間では、信号生成部２１－２，２１－４が電気信号のパケット信号を送信し、他の信号生成部２１－１，２１－３は電気信号のパケット信号を送信しない。このように、信号生成部２１－１～２１－４は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれる送信タイミング信号に基づいて、電気信号のパケット信号の送信タイミングを調整する。
　時分割多重部２２－１は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、同じ光送信装置２０－１の信号生成部２１－１，２１－２から取得した電気信号のパケット信号を多重し、同じ光送信装置２０－１の光送信器２３－１に出力する。時分割多重部２２－２は、制御部１００から取得した第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、同じ光送信装置２０－２の信号生成部２１－３，２１－４から取得した電気信号のパケット信号を多重し、同じ光送信装置２０－２の光送信器２３－２に出力する。
　以降の光送信器２３－１，２３－２、光カプラ３０、光カプラ５０、波長固定フィルタ６１－１，６１－２、光カプラ７０－１，７０－２、光受信器８１－１～８１－４、および信号選択部８２－１～８２－４の動作は、実施の形態５のときの動作と同様である。
　このように、光送信装置２０－１～２０－Ｍは、複数の信号生成部２１と、時分割多重部２２と、光送信器２３と、を備える。複数の信号生成部２１は、各々、第１のデータ信号をバッファし、第１の制御信号に基づいて、タイムスロットを割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成する。時分割多重部２２は、複数の電気信号のパケット信号を多重化する。光送信器２３は、第１の制御信号に含まれるルーティング情報に基づいて、電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する際に使用される波長可変光源の波長を設定し、複数の光送信装置２０ごとに異なる波長を使用して、時分割多重部２２で多重化された電気信号のパケット信号を光信号のパケット信号に変換する。また、複数の光受信装置８０は、第２の制御信号に基づいて、電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、第２のデータ信号として出力する。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、光通信システム２００は、ＴＤＭ方式およびＷＤＭ方式、すなわちＴＷＤＭ方式を用いて各光送信装置２０の信号生成部２１の送信タイミングを制御することによって、光領域において光スイッチを使用せず、光カプラ３０，５０，７０のパッシブ部品のみでマトリクススイッチ接続が構成できるので、信頼性を向上させることが可能である。また、光通信システム２００は、光スイッチを使用しないため、低消費電力化、省スペース化、軽量化、および低コスト化を実現することができる。
　一方で、実施の形態６の光通信システム２００は、光送信装置２０の光送信器２３が備える可変波長光源の波長切り替えに数１０ｕｓ程度必要なため、光スイッチと同程度のスイッチング速度が必要となる。しかしながら、実施の形態６の光通信システム２００は、データの圧縮率が波長数分の１で済むため、システム処理の負荷を低減可能である。
　また、実施の形態６の光通信システム２００は、実施の形態５の光通信システム２００と比較すると、全体の入力ポート数が固定の場合、光送信器２３の数を減らすことができることから、低消費電力化、省スペース化、軽量化、および低コスト化を実現することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１０－１～１０－Ｎ　信号分割部、２０－１～２０－ＮＫまたは２０－ＭＮ　光送信装置、２１－１～２１－ＮＫまたは２１－ＭＮ　信号生成部、２２－１～２２－Ｍ　時分割多重部、２３－１～２３－ＮＫまたは２３－ＭＮ　光送信器、３０，３０－１～３０－Ｋ，５０，５０－１～５０－Ｋ，７０－１～７０－Ｍ　光カプラ、４０，４０－１～４０－Ｋ　伝送路、６０－１～６０－Ｍ　波長可変フィルタ、６１－１～６１－Ｍ　波長固定フィルタ、８０－１～８０－ＮＫまたは８０－ＭＮ　光受信装置、８１－１～８１－ＮＫまたは８１－ＭＮ　光受信器、８２－１～８２－ＮＫまたは８２－ＭＮ　信号選択部、９０－１～９０－Ｎ　信号合成部、１００　制御部、２００　光通信システム。

Claims (13)

  1. 　各々が、電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換して送信する複数の光送信装置と、
    　複数の前記光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号を伝送路に出力する第１の光カプラと、
    　前記第１の光カプラで合波され、前記伝送路を介して取得した前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第２の光カプラと、
    　各々が、前記第２の光カプラで分岐された前記光信号の送信信号を受信し、電気信号である第２のデータ信号に変換して出力する複数の光受信装置と、
    　前記複数の光送信装置および前記複数の光受信装置の動作を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記光送信装置は、前記制御部から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信し、
    　前記光受信装置は、前記光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、前記制御部から取得した第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする光通信システム。
  2. 　前記制御部は、前記光信号のパケット信号の送受信伝送レートを規定する基準クロックを生成し、通信要求に基づいて前記伝送路での通信リソース割当を決定し、どの光送信装置で取得された前記第１のデータ信号をどの光受信装置から前記第２のデータ信号として出力するのかを示すルーティング情報を生成し、前記第１の制御信号として、前記基準クロック、前記通信リソース割当、および前記ルーティング情報を前記光送信装置に分配し、前記第２の制御信号として、前記通信リソース割当、および前記ルーティング情報を前記光受信装置に分配する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
  3. 　前記光送信装置は、
    　前記第１のデータ信号をバッファし、前記第１の制御信号に基づいて、通信リソース割当を割り当て、ビットレートを決定し、電気信号のパケット信号を生成する信号生成部と、
    　前記電気信号のパケット信号を前記光信号のパケット信号に変換する光送信器と、
    　を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
  4. 　前記光受信装置は、
    　前記光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換する光受信器と、
    　前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から、指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として出力する信号選択部と、
    　を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光通信システム。
  5. 　前記通信リソースとしてタイムスロットを有し、
    　前記複数の光送信装置は、前記第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信し、
    　前記複数の光受信装置は、前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
  6. 　前記通信リソースとしてタイムスロットを有し、
    　さらに、
    　複数の前記第１の光カプラと、
    　複数の前記第２の光カプラと、
    　各々が、前記第１の制御信号に基づいて、前記第１のデータ信号を分割し、異なる前記第１の光カプラに接続される２以上の前記光送信装置に出力する複数の信号分割部と、
    　各々が、前記第２の制御信号に基づいて、異なる前記第２の光カプラに接続される２以上の前記光受信装置から出力される前記第２のデータ信号を合成する複数の信号合成部と、
    　を備え、
    　前記複数の光送信装置は、前記信号分割部から前記第１のデータ信号を取得し、前記第１の制御信号に基づいて、同じ前記第１の光カプラに接続される他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信し、
    　前記複数の光受信装置は、前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として前記信号合成部に出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
  7. 　前記通信リソースとしてタイムスロットおよび波長を有し、
    　さらに、
    　各々が、前記第２の制御信号に基づいて、前記光信号の送信信号の透過波長を設定する複数の波長可変フィルタと、
    　各々が、前記波長可変フィルタから取得した前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第３の光カプラと、
    　を備え、
    　前記複数の光送信装置は、前記第１の制御信号に基づいて、同じ波長を使用する他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信し、
    　前記複数の光受信装置は、前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
  8. 　前記通信リソースとしてタイムスロットおよび波長を有し、
    　さらに、
    　各々が、前記第２の制御信号に基づいて、前記光信号の送信信号の透過波長を設定する複数の波長可変フィルタと、
    　各々が、前記波長可変フィルタから出力された前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第３の光カプラと、
    　を備え、
    　前記複数の光送信装置は、
    　各々が、前記第１のデータ信号をバッファし、前記第１の制御信号に基づいて、タイムスロットを割り当て、ビットレートを決定し、前記電気信号のパケット信号を生成する複数の信号生成部と、
    　複数の前記電気信号のパケット信号を多重化する時分割多重部と、
    　前記複数の光送信装置ごとに異なる波長を使用して、前記時分割多重部で多重化された前記電気信号のパケット信号を前記光信号のパケット信号に変換する光送信器と、
    　を備え、
    　前記複数の光受信装置は、前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
  9. 　前記通信リソースとしてタイムスロットおよび波長を有し、
    　さらに、
    　各々が、設定された透過波長の前記光信号の送信信号を透過させる複数の波長固定フィルタと、
    　各々が、前記波長固定フィルタから出力された前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第３の光カプラと、
    　を備え、
    　前記複数の光送信装置は、前記第１の制御信号に基づいて、前記第１のデータ信号を前記光信号のパケット信号に変換する際に使用される波長可変光源の波長を設定し、同じ波長を使用する他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないようにタイムスロットを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信し、
    　前記複数の光受信装置は、前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
  10. 　前記通信リソースとしてタイムスロットおよび波長を有し、
    　さらに、
    　各々が、設定された透過波長の前記光信号の送信信号を透過させる複数の波長固定フィルタと、
    　各々が、前記波長固定フィルタから出力された前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第３の光カプラと、
    　を備え、
    　前記複数の光送信装置は、
    　各々が、前記第１のデータ信号をバッファし、前記第１の制御信号に基づいて、タイムスロットを割り当て、ビットレートを決定し、前記電気信号のパケット信号を生成する複数の信号生成部と、
    　複数の前記電気信号のパケット信号を多重化する時分割多重部と、
    　前記第１の制御信号に基づいて、前記電気信号のパケット信号を前記光信号のパケット信号に変換する際に使用される波長可変光源の波長を設定し、前記複数の光送信装置ごとに異なる波長を使用して、前記時分割多重部で多重化された前記電気信号のパケット信号を前記光信号のパケット信号に変換する光送信器と、
    　を備え、
    　前記複数の光受信装置は、前記第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定されたタイムスロットの信号を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光通信システム。
  11. 　光通信システムを制御する制御回路であって、
    　前記光通信システムは、
    　各々が、電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換して送信する複数の光送信装置と、
    　複数の前記光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号を伝送路に出力する第１の光カプラと、
    　前記第１の光カプラで合波され、前記伝送路を介して取得した前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第２の光カプラと、
    　各々が、前記第２の光カプラで分岐された前記光信号の送信信号を受信し、電気信号である第２のデータ信号に変換して出力する複数の光受信装置と、
    　前記複数の光送信装置および前記複数の光受信装置の動作を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記光送信装置に、前記制御部から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信、
    　前記光受信装置に、前記光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、前記制御部から取得した第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、前記第２のデータ信号として出力、
    　を実施させることを特徴とする制御回路。
  12. 　光通信システムを制御するプログラムを記憶した記憶媒体であって、
    　前記光通信システムは、
    　各々が、電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換して送信する複数の光送信装置と、
    　複数の前記光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号を伝送路に出力する第１の光カプラと、
    　前記第１の光カプラで合波され、前記伝送路を介して取得した前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第２の光カプラと、
    　各々が、前記第２の光カプラで分岐された前記光信号の送信信号を受信し、電気信号である第２のデータ信号に変換して出力する複数の光受信装置と、
    　前記複数の光送信装置および前記複数の光受信装置の動作を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記プログラムは、
    　前記光送信装置に、前記制御部から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信、
    　前記光受信装置に、前記光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、前記制御部から取得した第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、前記第２のデータ信号として出力、
    　を実施させることを特徴とする記憶媒体。
  13. 　複数の光送信装置が、各々、制御部の制御に基づいて、電気信号である第１のデータ信号を光信号のパケット信号に変換して送信する第１のステップと、
    　第１の光カプラが、複数の前記光信号のパケット信号を合波し、光信号の送信信号を伝送路に出力する第２のステップと、
    　第２の光カプラが、前記第１の光カプラで合波され、前記伝送路を介して取得した前記光信号の送信信号を、同一情報の複数の前記光信号の送信信号に分岐して出力する第３のステップと、
    　複数の光受信装置が、各々、前記制御部の制御に基づいて、前記第２の光カプラで分岐された前記光信号の送信信号を受信し、電気信号である第２のデータ信号に変換して出力する第４のステップと、
    　を含み、
    　前記第１のステップにおいて、前記光送信装置は、前記制御部から取得した第１の制御信号に基づいて、他の光送信装置から送信される光信号のパケット信号に衝突しないように通信リソースを割り当て、前記光信号のパケット信号を送信し、
    　前記第４のステップにおいて、前記光受信装置は、前記光信号の送信信号を電気信号の送信信号に変換し、前記制御部から取得した第２の制御信号に基づいて、前記電気信号の送信信号から指定された信号部分を選択し、前記第２のデータ信号として出力する、
    　ことを特徴とする光通信方法。
PCT/JP2020/032725 2020-08-28 2020-08-28 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法 WO2022044285A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022541898A JP7138829B2 (ja) 2020-08-28 2020-08-28 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法
DE112020007362.9T DE112020007362T5 (de) 2020-08-28 2020-08-28 Optisches kommunikationssystem, steuerschaltung,speichermedium und optischeskommunikationsverfahren
PCT/JP2020/032725 WO2022044285A1 (ja) 2020-08-28 2020-08-28 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法
US18/152,333 US20230170995A1 (en) 2020-08-28 2023-01-10 Optical communication system, control circuit, storage medium, and optical communication method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/032725 WO2022044285A1 (ja) 2020-08-28 2020-08-28 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/152,333 Continuation US20230170995A1 (en) 2020-08-28 2023-01-10 Optical communication system, control circuit, storage medium, and optical communication method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022044285A1 true WO2022044285A1 (ja) 2022-03-03

Family

ID=80352924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/032725 WO2022044285A1 (ja) 2020-08-28 2020-08-28 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230170995A1 (ja)
JP (1) JP7138829B2 (ja)
DE (1) DE112020007362T5 (ja)
WO (1) WO2022044285A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001037605A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-25 British Telecommunications Public Limited Company Optical communications system
US20070110439A1 (en) * 2002-04-11 2007-05-17 Nortel Networks Limited Fast optical switch
WO2017131125A1 (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 国立大学法人名古屋大学 光スイッチ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001037605A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-25 British Telecommunications Public Limited Company Optical communications system
US20070110439A1 (en) * 2002-04-11 2007-05-17 Nortel Networks Limited Fast optical switch
WO2017131125A1 (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 国立大学法人名古屋大学 光スイッチ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FILER, M. ET AL.: "Elastic optical networking in the microsoft cloud", IEEE /OSA JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING, vol. 8, no. 7, 26 July 2016 (2016-07-26), pages A 45 - A54, XP011617842, DOI: 10.1364/JOCN.8.000A45 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE112020007362T5 (de) 2023-05-04
US20230170995A1 (en) 2023-06-01
JPWO2022044285A1 (ja) 2022-03-03
JP7138829B2 (ja) 2022-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7620321B2 (en) Optical transmitting apparatus, method of increasing the number of paths of the apparatus, and optical switch module for increasing the number of paths of the apparatus
EP1324523B1 (en) Wavelength-division multiplexing optical communication system
EP1628423B1 (en) Optical wavelength multiplex access system
US20090324243A1 (en) Scalable load-balanced interconnect switch based on an optical switch fabric having a bank of wavelength-selective switches
Ji et al. Colorless and directionless multi-degree reconfigurable optical add/drop multiplexers
JP4937983B2 (ja) 光伝送装置
WO2009044948A1 (en) Remote node configuration for providing upgraded services in a passive optical network and a passive optical network having the same
EP2946506B1 (en) Photonic cross-connect with reconfigurable add-drop-functionality
EP1009121A2 (en) Optical communication network
JP2001016625A (ja) 光クロスコネクト装置および光ネットワーク
US20110217038A1 (en) Method and device for optical switching
JP2011040997A (ja) 光波長多重伝送システム
JP2010074565A (ja) 光分岐挿入多重化装置
JP2002101432A (ja) 光スイッチ網、光クロスコネクト装置および光分岐・挿入装置
CA2894730C (en) Spectral-temporal connector for full-mesh networking
JP3481442B2 (ja) 光ネットワーク
WO2022044285A1 (ja) 光通信システム、制御回路、記憶媒体および光通信方法
WO2018179686A1 (ja) 光信号分波装置、光信号受信装置、光信号送受信装置、及び光信号分波方法
JP3292843B2 (ja) 光波長分割多重伝送ネットワーク装置
US20090324221A1 (en) Scalable load-balanced interconnect switch based on an arrayed waveguide grating
US6959128B2 (en) Coupler-based optical cross-connect having a regeneration module
WO2000025457A1 (fr) Systeme reseau de transmission multiplex division de longueur d'onde optique utilisant un emetteur recepteur ayant un commutateur de trajet optique a entree-2/sortie-2
JP5312553B2 (ja) 光分岐挿入多重化装置
KR102378490B1 (ko) 재구성가능한 광 애드-드롭 멀티플렉서, 광 네트워크, 및 광 신호 처리 방법
JP2004254157A (ja) 光クロスコネクト装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20951535

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022541898

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20951535

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1