JP4796183B2 - 光伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は光伝送装置に関し、特に光信号の分岐、挿入を行って光伝送を行う光伝送装置に関する。

光伝送技術においては、高速大容量の光伝送路を構築する場合、波長分散と呼ばれる非線形の伝送特性が大きな影響を及ぼすことになる。
波長分散は、光がファイバ中を伝搬すると波形が時間軸に沿って広がる現象のことであり、光信号を歪みなく長距離伝送させるには、波長分散が十分に小さいことが必須である。

一方、近年では、ビットレートの異なる光信号（例えば、１０Ｇｂ／ｓと４０Ｇｂ／ｓ）を混在させて光信号を伝送する光伝送システムの開発が行われている。このようなシステムでは、４０Ｇｂ／ｓの光信号で生じる波長分散は、１０Ｇｂ／ｓの光信号で生じる波長分散の影響よりもおよそ１６倍と大きい。このため、１０Ｇｂ／ｓと４０Ｇｂ／ｓの光信号が混在するシステムでは、それぞれのビットレートに対応して効率よく分散補償（分散低減）を行うことが必要である。

分散補償としては、例えば、各ビットレートに対応した分散補償器（ＤＣＭ：Dispersion Compensation Module）を光ファイバ上に設置して分散補償を行う方法が一般的に行われている。

従来の分散補償技術として、インライン中継器毎に補償ノードを配置し、補償ノードでビットレート毎に波長分離し、ビットレート毎に分散補償量を設定する技術が特許文献１に提案されている。
特開２００５−２９５１２６号公報（段落番号〔００２１〕〜〔００３８〕、第１１図）

上記のような光伝送システムでは、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）による波長多重伝送が行われ、また、各ノードの通信要求に応じて、任意経路に任意波長の光を挿入（Ａｄｄ）したり、任意経路から任意波長の光の分岐（Ｄｒｏｐ）を行ったりするＯＡＤＭ（Optical Add and Drop Multiplexing）と呼ばれる制御が行われている。

しかし、異なるビットレートの光信号のＯＡＤＭを行う光伝送システムに対して分散補償を行う場合、従来では、各ビットレートに対応したＤＣＭを、挿入または分岐される光ファイバ毎にそれぞれ配置して分散補償を行っていたため、装置規模およびコストが拡大してしまうといった問題があった。

１０Ｇｂ／ｓおよび４０Ｇｂ／ｓの光信号が混在した光伝送システムの実用化は、現在立ち上げ段階であり、効率よく各ビットレートに対応して分散補償を行う技術は確立されていない状況である。このため、異なるビットレートの光信号のＯＡＤＭ制御を行うシステムにおいて、各ビットレートの光信号の波長分散を効率よく分散補償を行う技術が早急に求められている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、異なるビットレートが混在する光信号のＯＡＤＭ制御を行う際に、効率よく分散補償を行う光伝送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、光信号の分岐、挿入を行って光伝送を行う光伝送装置が提供される。光伝送装置は、Ｎ個のＮ入力ポートおよびＭ個のＭ出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを含む光スイッチ部と、挿入すべき光信号である挿入光信号のビットレートがｋ（≧２）種類あり、前記Ｎ入力ポートの内、ｋ（＜Ｎ）個のｋ入力ポートと接続して、前記ｋ入力ポートへ前記挿入光信号を送信して挿入制御を行う挿入制御部と、前記Ｍ出力ポートの内、ｍ（＜Ｍ）個のｍ出力ポートと接続して、前記ｍ出力ポートから送信された光信号の分岐制御を行う分岐制御部と、を有し、前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチの前記ｋ入力ポートと、前記挿入制御部と、を接続するｋ個の方路それぞれには、ビットレート毎に対応した波長分散を低減するための分散低減を設定し、前記挿入制御部は、前記挿入光信号の分散低減を行う前記方路を介して、前記挿入光信号を前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチへ送信する。

異なるビットレートが混在する光信号のＯＡＤＭ制御を行う際に、装置規模を削減して効率よく分散低減を行うことが可能になる。

本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

光伝送装置の原理図である。 光伝送装置の構成を示す図である。 ＷＳＳのスイッチング動作を示す図である。 ＷＳＳのスイッチング動作を示す図である。 ＷＳＳのスイッチング動作を示す図である。 ＷＳＳのスイッチング動作例を示す図である。 ＷＳＳのスイッチング動作例を示す図である。 光伝送装置の構成を示す図である。 光伝送装置の構成を示す図である。 光伝送装置の構成を示す図である。 光伝送装置の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は光伝送装置の原理図である。光伝送装置１は、光スイッチ部１０、挿入制御部１２、分岐制御部１３から構成され、光信号の分岐（Ｄｒｏｐ）、挿入（Ａｄｄ）によるＯＡＤＭを行って光伝送を行う装置である。なお、光伝送装置１が伝送制御する光信号はＷＤＭ信号である。

光スイッチ部１０は、Ｎ×Ｍ波長選択スイッチ１１を含む。Ｎ×Ｍ波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）１１は、Ｎ個のＮ入力ポートおよびＭ個のＭ出力ポートを有する（以下、波長選択スイッチをＷＳＳと呼ぶ）。

挿入制御部１２は、挿入すべき光信号である挿入光信号のビットレートがｋ種類ある場合には、Ｎ入力ポートの内、ｋ（＜Ｎ）個のｋ入力ポートと接続する。そして、挿入制御部１２は、ｋ入力ポートへ挿入光信号を送信して挿入制御（Ａｄｄ制御）を行う。分岐制御部１３は、Ｍ出力ポートの内、ｍ（＜Ｍ）個のｍ出力ポートと接続して、ｍ出力ポートから送信された光信号の分岐制御（Ｄｒｏｐ制御）を行う。

なお、Ｎ×ＭのＷＳＳ１１は、コアネットワークを流れる光信号をＮ−ｋ入力ポートで受信し、コアネットワークへ出力する際は、Ｍ−ｍ出力ポートから光信号を出力する。
ここで、Ｎ×ＭのＷＳＳ１１のｋ入力ポートと、挿入制御部１２と、を接続するｋ個の方路Ｌ１〜Ｌｋそれぞれには、挿入光信号のビットレート毎に対応した波長分散を補償するための分散補償が設定される。

また、挿入制御部１２は、挿入制御時、挿入光信号のビットレートと同じビットレートの分散補償を行う方路を選択して、選択した方路を介して、挿入光信号をＮ×ＭのＷＳＳ１１へ送信する。

例えば、処理対象の挿入光信号λ１が４０Ｇｂ／ｓのビットレートであり、方路Ｌ１に４０Ｇｂ／ｓ対応の分散補償が設定されている場合には、挿入制御部１２は、方路Ｌ１を選択する。挿入光信号λ１は、方路Ｌ１を介して、Ｎ×ＭのＷＳＳ１１へ送信されることになる。

次に光伝送装置１の構成について説明する。なお、以降の説明では、Ｎ×ＭのＷＳＳ１１は、Ｎ＝３、Ｍ＝３の３×３のＷＳＳとし、ビットレートは１０Ｇｂ／ｓと４０Ｇｂ／ｓの２種類あるとして、挿入制御部１２と接続するｋ入力ポートはｋ＝２とし、分岐制御部１３と接続するｍ出力ポートはｍ＝２として説明する。さらに、以降では挿入制御部をＡｄｄ部、分岐制御部をＤｒｏｐ部と呼ぶ。

図２は光伝送装置の構成を示す図である。第１の実施の形態の光伝送装置１−１は、光スイッチ部１０ａ、Ａｄｄ部１２−１、Ｄｒｏｐ部１３−１から構成される。光スイッチ部１０ａは、３×３のＷＳＳ１１ａを含む。Ａｄｄ部１２−１は、ＷＳＳ１２ａおよびスイッチ制御部１２ｂを含む。Ｄｒｏｐ部１３−１は、カプラ１３ａおよびＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating：アレイ導波路型光合分波器）１３ｂを含む（なお、光スイッチ部１０ａ内にも、実際にはＷＳＳ１１ａのスイッチ制御を行うスイッチ制御部が存在するが図示は省略している）。

Ａｄｄ部１２−１は、異なる波長がｎ個あり、ｎ個の波長の中で異なるビットレートがｋ種類あるような挿入光信号（以下、挿入光信号をＡｄｄ信号と呼ぶ）のＡｄｄ制御を行う場合、ｎ個のｎ入力ポートおよびｋ個のｋ出力ポートを有するｎ×ｋのＷＳＳで構成される。

ここでは、４０Ｇｂ／ｓ（以下、４０Ｇと表記）と１０Ｇｂ／ｓ（以下、１０Ｇと表記）の２種類（ｋ＝２）のビットレートが混在しているＡｄｄ信号を受信するものとして、Ａｄｄ部１２−１は、ｎ×２のＷＳＳ１２ａとしている。

一方、ＷＳＳ１１ａの入力ポートin１には、コアネットワークから流れてくる光信号が入力する。入力ポートin２には、ＷＳＳ１１ａとＡｄｄ部１２−１とを接続する方路Ｌ１を流れるＡｄｄ信号が入力する。入力ポートin３には、ＷＳＳ１１ａとＡｄｄ部１２−１とを接続する方路Ｌ２を流れるＡｄｄ信号が入力する。

また、ＷＳＳ１１ａでスイッチングされた後の光信号は、出力ポートout１からはコアネットワークへ向かって出力し、出力ポートout２、out３からはＤｒｏｐ部１３−１へ向かって出力する。

Ｄｒｏｐ部１３−１は、ｍ入力および１出力のｍ×１カプラと、ｍ×１カプラから出力された分岐光信号（以下、分岐光信号をＤｒｏｐ信号と呼ぶ）を分波する分波器とから構成される。ここでは、ｍ＝２なので、２×１のカプラ１３ａと、分波器として１入力およびｎ出力の１×ｎのＡＷＧ１３ｂとで構成されている。

次にＷＳＳ１１ａの動作について説明する。図３はＷＳＳ１１ａのスイッチング動作を示す図である。コアネットワークを流れてきた光信号をそのままコアネットワークへスルースイッチングする様子を示している。

ＷＳＳ１１ａは、分光光学系１１ａ−１、レンズ１１ａ−２、ミラー１１ａ−３（ミラー１１ａ−３は、波長毎に存在する）から構成されており、１つの入力ポートから入射された入射光をいずれか１つの出力ポートから出力する。なお、ミラー１１ａ−３は、一般にはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）が使用され、ミラー１１ａ−３の角度を変えることによって、出力ポートの切り替えが行われる。

図３の場合、ミラー１１ａ−３の傾きによって、入力ポートin１からの入力信号は、出力ポートout１から出力される。なお、ＷＳＳは、その構造上の理由から、隣接ポートに入力された２信号に対する出力先は必ず隣り合うことになるので、２入力信号のうち、一方の出力先を決めると、他方の入力信号の出力先は自動的に決定する。

例えば、ＷＳＳ１１ａの２つの入力ポートin１、in２のうち、外側に位置する入力ポートin１からの入力信号が、出力ポートout１から出力するのであれば、ミラー１１ａ−３の傾きに変化がなければ、内側に位置する入力ポートin２からの入力信号は、出力ポートout１の内側に隣接する出力ポート（この例では該当出力ポートは存在しないが）から出力することになる（出力ポートout２、out３から出力することはない）。

図４はＷＳＳ１１ａのスイッチング動作を示す図である。コアネットワークを流れてきた光信号をＤｒｏｐし、１０ＧのＡｄｄ信号をコアネットワークへ出力する場合のスイッチング状態を示している。

図４の場合、ミラー１１ａ−３の傾きによって、入力ポートin１からの入力信号は、出力ポートout２から出力される。このとき、入力ポートin１、in２のうち、外側に位置する入力ポートin１からの入力信号が、出力ポートout２から出力するので、ミラー１１ａ−３の傾きに変化がなければ、内側に位置する入力ポートin２からの入力信号（１０ＧのＡｄｄ信号）は、出力ポートout２の内側に隣接する出力ポートout１から出力されることになる。

図５はＷＳＳ１１ａのスイッチング動作を示す図である。コアネットワークを流れてきた光信号をＤｒｏｐし、４０ＧのＡｄｄ信号をコアネットワークへ出力する場合のスイッチング状態を示している。

図５の場合、ミラー１１ａ−３の傾きによって、入力ポートin１からの入力信号は、出力ポートout３から出力される。このとき、２つの入力ポートin１、in３のうち、外側に位置する入力ポートin１からの入力信号が、出力ポートout３から出力するので、ミラー１１ａ−３の傾きに変化がなければ、入力ポートin２を飛ばして内側に位置する入力ポートin３からの入力信号（４０ＧのＡｄｄ信号）は、出力ポートout２を飛ばして内側に位置する出力ポートout１から出力されることになる（すなわち、入力ポートへの入射光は、その入力ポートと対照的な位置にある出力ポートから出射される）。

次にＡｄｄ制御について説明する。図２において、Ａｄｄ部１２−１内のｎ×２のＷＳＳ１２ａは、波長λ１〜λｎの光信号を受信する（この例では、波長λ１〜λｎの各光信号のビットレートは１０Ｇ、４０Ｇのいずれかである）。そして、スイッチ制御部１２ｂの指示にもとづき、出力ポートＰ１または出力ポートＰ２へスイッチングする。

出力ポートＰ１に接続される光ファイバの方路Ｌ１には、１０Ｇ用の分散補償が施されており、出力ポートＰ２に接続される光ファイバの方路Ｌ２には４０Ｇ用の分散補償が施されている。具体的には図２の場合、方路Ｌ１には、１０Ｇ用のＤＣＴ（Dispersion Compensation Transmitter）１４ａが設けられ、方路Ｌ２には、４０Ｇ用のＤＣＴ１４ｂが設けられている（なお、１０Ｇのビットレートで波長分散の影響が少なく、所望の伝送特性を満たすならば、ＤＣＴ１４ａは必ずしも設けなくてもよい）。

スイッチ制御部１２ｂは、Ａｄｄすべき各波長のビットレートをあらかじめ認識しており、そのビットレートに応じて出力ポートＰ１または出力ポートＰ２が選択されるように、ＷＳＳ１２ａのスイッチ制御を行う。

例えば、波長λ１、λ３、λ５、・・・というような、奇数番号の波長のビットレートが１０Ｇであったとすると、スイッチ制御部１２ｂは、波長λ１、λ３、λ５、・・・の波長をＡｄｄする際には、これらの波長が出力ポートＰ１側へスイッチングされるようにＷＳＳ１２ａ内のミラーを制御する。

また、波長λ２、λ４、λ６、・・・というような、偶数番号の波長のビットレートが４０Ｇであった場合には、スイッチ制御部１２ｂは、波長λ２、λ４、λ６、・・・の波長をＡｄｄする際には、これらの波長が出力ポートＰ２側へスイッチングされるようにＷＳＳ１２ａ内のミラーを制御する。

ＷＳＳ１２ａは、スイッチ制御部１２ｂの指示にもとづき、スイッチングを行う。そして、ＷＳＳ１２ａより出力された１０Ｇおよび４０ＧのＷＤＭの光信号は、分散補償値が最適値に設定されたＤＣＴ１４ａ、１４ｂのそれぞれを通過することで、一括した前置分散補償が行われることになる。

図６、図７はＷＳＳ１２ａのスイッチング動作例を示す図である。図６では、波長λ１が１０Ｇのビットレートの場合であり、出力ポートＰ１から波長λ１が出力される様子が示されている。なお、例えば、波長λ２も１０Ｇならば、ミラーの傾きを変化させて、出力ポートＰ１から波長λ２を出力させることになる。

図７では、波長λ１が４０Ｇのビットレートの場合、出力ポートＰ２から波長λ１が出力される様子が示されている。なお、例えば、波長λ２も４０Ｇならば、ミラーの傾きを変化させて、出力ポートＰ２から波長λ２を出力させることになる。

このように、１０Ｇ、４０Ｇのビットレートに対応して分散補償を行うＤＣＴ１４ａ、１４ｂを、各ビットレートの波長が通過する方路Ｌ１、Ｌ２に設置し、Ａｄｄ部１２−１において、Ａｄｄ信号のビットレートと同じビットレートの分散補償を行う方路Ｌ１、Ｌ２が選択されるようにスイッチングを行って、選択した方路を介して、Ａｄｄ信号をＷＳＳ１１ａへ送信する構成とした。

従来のＯＡＤＭシステムでは、各ビットレートに対応したＤＣＴを、光ファイバ方路それぞれに配置して分散補償を行っていたが、上記のような構成にすることにより、一括して効率よく分散補償を行うことができるので、装置規模およびコストの削減を行うことが可能になる。

次にＤｒｏｐ制御について説明する。図２において、カプラ１３ａの２入力部分は、ＷＳＳ１１ａの出力ポートout２、out３と接続して、出力ポートout２、out３から送信された光信号を合波して、ＡＷＧ１３ｂへ送信する。ＡＷＧ１３ｂは、カプラ１３ａからの出力信号を複数に分波して出力（Ｄｒｏｐ）する。

ここで、図４で上述したＷＳＳ１１ａの動作では、入力ポートin１から入力した光信号は、出力ポートout２から出力し、図５で上述したＷＳＳ１１ａの動作では、入力ポートin１から入力した光信号は、出力ポートout３から出力する。

このように、入力ポートin１から入力した光信号の出力ポートは、それぞれＷＳＳ１１ａのミラーの傾き状態（スイッチング状態）によって異なることになるが、カプラ１３ａを用いて、出力ポートout２、out３からの出力信号を結合しているので、どちらの出力ポートout２、out３から出力された光信号でもＤｒｏｐすることが可能である。

次に第２の実施の形態について説明する。なお、以降の説明では、すでに上述した構成要素には同じ符号を付けて重複する構成要素の説明は省略する。図８は光伝送装置の構成を示す図である。第２の実施の形態の光伝送装置１−２は、光スイッチ部１０ａ、Ａｄｄ部１２−２、Ｄｒｏｐ部１３−１から構成される。

Ａｄｄ部１２−２は、異なるビットレートがｋ種類あり、ｋ種類のビットレート毎に異なる波長がｎ個あるような光信号をＡｄｄ制御する場合、ｎ個のｎ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有するｎ×１のＡＷＧをｋ台用いて構成される。

ここの例では、１０Ｇ、４０Ｇのビットレートによってｋ＝２なので、ｎ×１のＡＷＧ１２ｃ−１、１２ｃ−２の２台としている。ＡＷＧ１２ｃ−１は、方路Ｌ１と接続し、ＡＷＧ１２ｃ−２は、方路Ｌ２と接続する。

ＡＷＧ１２ｃ−１は、１０Ｇの波長λ１〜λｎを合波して合波信号を生成し、１０Ｇの分散補償を行うＤＣＴ１４ａが設置された方路Ｌ１を介して、ＷＳＳ１１ａへ向けて合波信号を送信してＡｄｄする。また、ＡＷＧ１２ｃ−２は、４０Ｇの波長λ１〜λｎを合波して合波信号を生成し、４０Ｇの分散補償を行うＤＣＴ１４ｂが設置された方路Ｌ２を介して、ＷＳＳ１１ａへ向けて合波信号を送信してＡｄｄする。

次に第３の実施の形態について説明する。図９は光伝送装置の構成を示す図である。第３の実施の形態の光伝送装置１−３は、光スイッチ部１０ａ、Ａｄｄ部１２−３、Ｄｒｏｐ部１３−３から構成される。

Ａｄｄ部１２−３は、ｎ個の異なる波長からなる波長グループがＡ個あり、波長グループ毎に異なるビットレートがｋ種類あるような光信号のＡｄｄ制御を行う場合、ｎ個のｎ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有するｎ×１のＷＳＳをＡ台と、Ａ個のＡ入力ポートおよびｋ個のｋ出力ポートを有するＡ×ｋのＷＳＳの１台と、から構成される。

したがって、Ａｄｄ部１２−３は、１０Ｇ、４０Ｇのビットレートでｋ＝２なので、ｎ×１のＷＳＳ１２ｄ−１〜１２ｄ−ＡのＡ台と、Ａ×２のＷＳＳ１２ｅの１台とを含み、さらにＷＳＳ１２ｅおよびＷＳＳ１２ｄ−１〜１２ｄ−Ａのスイッチ制御を行うスイッチ制御部１２ｆを備えている（なお、ＷＳＳのスイッチ制御を行うスイッチ制御部は、実際には光スイッチ部１０ａおよびＤｒｏｐ部１３−３にも存在するが図示では省略している）。

ＷＳＳ１２ｄ−１〜１２ｄ−Ａのそれぞれは、波長λ１〜λｎからなる波長グループの光信号をスイッチングして、１つの出力ポートからＷＤＭ信号をＷＳＳ１２ｅへ出力する。

スイッチ制御部１２ｆは、Ａｄｄすべき波長グループのビットレートをあらかじめ認識しており、そのビットレートに応じて出力ポートＰ１または出力ポートＰ２が選択されるように、ＷＳＳ１２ｅのスイッチ制御を行う。

例えば、ＷＳＳ１２ｄ−１がスイッチング対象とする波長グループ（波長グループｇ１とする）が１０Ｇのビットレートであれば、スイッチ制御部１２ｆは、波長グループｇ１をＡｄｄする際には、出力ポートＰ１側へスイッチングさせるようにＷＳＳ１２ｅ内のミラーを制御する。

また、ＷＳＳ１２ｄ−２がスイッチング対象とする波長グループ（波長グループループｇ２とする）が４０Ｇのビットレートであれば、スイッチ制御部１２ｆは、波長グループｇ２をＡｄｄする際には、出力ポートＰ２側へスイッチングさせるようにＷＳＳ１２ｅ内のミラーを制御する。

ＷＳＳ１２ｅは、スイッチ制御部１２ｆの指示にもとづき、スイッチングを行う。そして、ＷＳＳ１２ｅより出力された１０Ｇおよび４０ＧのＷＤＭの光信号は、分散補償値が最適値に設定されたＤＣＴ１４ａ、１４ｂのそれぞれを通過することで、一括した前置分散補償が行われることになる。

一方、Ｄｒｏｐ部１３−３は、カプラ１３ａと、１×ＡのＷＳＳ１３ｃと、１×ｎのＷＳＳ１３ｄ−１〜１３ｄ−Ａとから構成される。カプラ１３ａの２入力部分は、ＷＳＳ１１ａの出力ポートout２、out３と接続して、出力ポートout２、out３から送信された光信号を合波して、ＷＳＳ１３ｃへ送信する。ＷＳＳ１３ｃは、カプラ１３ａからの出力信号を受信しスイッチングして出力し、ＷＳＳ１３ｄ−１〜１３ｄ−Ａは、ＷＳＳ１３ｃからの出力信号を受信し、波長グループ毎にスイッチングして出力（Ｄｒｏｐ）する。

次に第４の実施の形態について説明する。図１０は光伝送装置の構成を示す図である。第４の実施の形態の光伝送装置１−４は、光スイッチ部１０ａ、Ａｄｄ部１２−４、Ｄｒｏｐ部１３−４から構成される（光スイッチ部１０ａ、Ａｄｄ部１２−４、Ｄｒｏｐ部１３−４内に存在するスイッチ制御部の図示は省略している）。

Ａｄｄ部１２−４は、異なる波長がａ個で低ビットレートのＡｄｄ光信号である低ビットレートＡｄｄ信号と、異なる波長がｂ個で高ビットレートのＡｄｄ信号である高ビットレートＡｄｄ信号とのＡｄｄ制御を行う場合、ａ個のａ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有する透過帯域幅の狭い低ビットレート用ＷＳＳと、ｂ個のｂ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有する透過帯域幅の広い高ビットレート用ＷＳＳとから構成される。

ここの例では、ａ＝ｂ＝ｎとし、１０ＧビットレートのＡｄｄを行うＷＳＳ１２ｇ−１が透過帯域幅の狭い低ビットレート用のＷＳＳに該当し、４０ＧビットレートのＡｄｄを行うＷＳＳ１２ｇ−２が透過帯域幅の広い高ビットレート用のＷＳＳに該当する。

このように、低ビットレートのＡｄｄ信号に対しては、コストが安い透過帯域幅の狭いＷＳＳを使用し、高ビットレートのＡｄｄ信号に対しては、コストが高い透過帯域幅の広いＷＳＳを使用するというように、透過帯域幅の違うＷＳＳを使い分けて構成することにより、コストの削減を図ることが可能になる。

なお、Ａｄｄ動作としては、ＷＳＳ１２ｇ−１でスイッチング出力された１０ＧのＷＤＭ信号は、１０Ｇの分散補償値が最適値に設定されたＤＣＴ１４ａを通過することで、一括した前置分散補償が行われ、ＷＳＳ１２ｇ−２でスイッチング出力された４０ＧのＷＤＭ信号は、４０Ｇの分散補償値が最適値に設定されたＤＣＴ１４ｂを通過することで、一括した前置分散補償が行われる。

また、Ｄｒｏｐ動作としては、カプラ１３ａの２入力部分は、ＷＳＳ１１ａの出力ポートout２、out３と接続して、出力ポートout２、out３から送信された光信号を合波して、ＷＳＳ１３ｅへ送信する。ＷＳＳ１３ｅは、カプラ１３ａからの出力信号を受信しスイッチングして出力（Ｄｒｏｐ）する。

次に光伝送装置１の変形例について説明する。図１の光伝送装置１では、ビットレート毎に分散補償を設定したが、変形例の場合は、Ａｄｄ信号がＡｄｄ部に到達するまでの伝送距離毎（各伝送距離で生じる波長分散毎）に分散補償を設定するものである。なお、伝送距離は伝送スパン数としてもよい。

図１１は光伝送装置の変形例を示す図である。光伝送装置２は、光スイッチ部２０、Ａｄｄ部２２、Ｄｒｏｐ部２３から構成され、光信号の分岐（Ｄｒｏｐ）、挿入（Ａｄｄ）によるＯＡＤＭを行って光伝送を行う装置である。なお、光伝送装置１が伝送制御する光信号はＷＤＭ信号である。

光スイッチ部２０は、Ｎ×ＭのＷＳＳ２１を含む。Ａｄｄ部２２は、Ａｄｄ信号の伝送距離に応じて発生する波長分散がｋ種類ある場合に、Ｎ入力ポートの内、ｋ（＜Ｎ）個のｋ入力ポートと接続して、ｎ入力ポートへＡｄｄ信号を送信してＡｄｄ制御を行う。Ｄｒｏｐ部２３は、Ｍ出力ポートの内、ｍ（＜Ｍ）個のｍ出力ポートと接続して、ｍ出力ポートから送信された光信号のＤｒｏｐ制御を行う。

ここで、ＷＳＳ２１のｋ入力ポートと、Ａｄｄ部２２と、を接続するｋ個の方路それぞれには、伝送距離に応じて発生する波長分散毎に対応した分散補償を設定し、Ａｄｄ部２２は、Ａｄｄ信号の分散補償を行う方路を選択して、選択した方路を介して、Ａｄｄ信号をＷＳＳ２１へ送信する。

例えば、処理対象のＡｄｄ信号λ１が、伝送距離Ｄ１[km]の光ファイバ上を流れてきてＡｄｄ部２２に到達するのであれば、伝送距離Ｄ１[km]で生じる波長分散を分散補償するための分散補償を、方路Ｌ１に設定しておき、Ａｄｄ部２２は、Ａｄｄ信号λ１のＡｄｄ時には、方路Ｌ１を選択する。これによって、Ａｄｄ信号λ１は、方路Ｌ１を介して、ＷＳＳ２１へ送信される途中で分散補償されることになる。

また、処理対象のＡｄｄ信号λ２が、伝送距離Ｄ２[km]の光ファイバ上を流れてきてＡｄｄ部２２に到達するのであれば、伝送距離Ｄ２[km]で生じる波長分散を分散補償するための分散補償を、方路Ｌ２に設定しておき、Ａｄｄ部２２は、Ａｄｄ信号λ２のＡｄｄ時には、方路Ｌ２を選択する。これによって、Ａｄｄ信号λ２は、方路Ｌ２を介して、ＷＳＳ２１へ送信される途中で分散補償されることになる。

このように、ビットレート毎に分散補償を設定する代わりに、Ａｄｄ部に到達するまでの各伝送距離で生じる波長分散毎に、ＷＳＳ２１のｋ入力ポートと、Ａｄｄ部２２と、を接続するｋ個の方路それぞれに、分散補償を設定する構成としてもよい。なお、変形例における、光スイッチ部２０、Ａｄｄ部２２、Ｄｒｏｐ２３の構成は、上述した第１の実施の形態〜第４の実施の形態で示した、光スイッチ部、Ａｄｄ部およびＤｒｏｐ部の構成と同じ構成を適用でき、変形例の光伝送装置２は、方路Ｌ１〜Ｌｋに設定する分散補償の設定思想のみが光伝送装置１と異なるものである。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１ 光伝送装置
１０ 光スイッチ部
１１ Ｎ×Ｍ波長選択スイッチ
１２ 挿入制御部
１３ 分岐制御部
Ｌ１〜Ｌｋ 方路

Claims (15)

1. 光信号の分岐、挿入を行って光伝送を行う光伝送装置において、
   Ｎ個のＮ入力ポートおよびＭ個のＭ出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを含む光スイッチ部と、
   挿入すべき光信号である挿入光信号のビットレートがｋ（≧２）種類あり、前記Ｎ入力ポートの内、ｋ（＜Ｎ）個のｋ入力ポートと接続して、前記ｋ入力ポートへ前記挿入光信号を送信して挿入制御を行う挿入制御部と、
   前記Ｍ出力ポートの内、ｍ（＜Ｍ）個のｍ出力ポートと接続して、前記ｍ出力ポートから送信された光信号の分岐制御を行う分岐制御部と、
   を有し、
   前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチの前記ｋ入力ポートと、前記挿入制御部と、を接続するｋ個の方路それぞれには、ビットレート毎に対応した波長分散を低減するための分散低減を設定し、
   前記挿入制御部は、前記挿入光信号の分散低減を行う前記方路を介して、前記挿入光信号を前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチへ送信する、
   ことを特徴とする光伝送装置。
2. 前記挿入制御部は、ｎ個のｎ入力ポートおよびｋ個のｋ出力ポートを有するｎ×ｋ波長選択スイッチを備え、異なる波長がｎ個あり、ｎ個の波長の中で異なるビットレートがｋ種類ある前記挿入光信号の挿入制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
3. 前記挿入制御部は、ｎ個のｎ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有するｎ×１のアレイ導波路型光合分波器をｋ台備え、異なるビットレートがｋ種類で、ｋ種類のビットレート毎に異なる波長がｎ個ある前記挿入光信号の挿入制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
4. 前記挿入制御部は、ｎ個のｎ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有するｎ×１波長選択スイッチをＡ台と、Ａ個のＡ入力ポートおよびｋ個のｋ出力ポートを有するＡ×ｋ波長選択スイッチの１台とを備え、
   Ａ台の前記ｎ×１波長選択スイッチの各出力ポートは、前記Ａ×ｋ波長選択スイッチの前記Ａ入力ポートにそれぞれ接続し、
   ｎ個の異なる波長からなる波長グループがＡ個で、前記波長グループ毎に異なるビットレートがｋ種類ある前記挿入光信号の挿入制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
5. 前記挿入制御部は、ｋ＝２のとき、ａ個のａ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有する透過帯域幅の狭い低ビットレート用波長選択スイッチと、ｂ個のｂ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有する透過帯域幅の広い高ビットレート用波長選択スイッチとを備え、異なる波長がａ個で低ビットレートの前記挿入光信号である低ビットレート挿入光信号と、異なる波長がｂ個で高ビットレートの前記挿入光信号である高ビットレート挿入光信号との挿入制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
6. 前記分岐制御部は、ｍ入力および１出力のｍ×１カプラと、前記ｍ×１カプラから出力された分岐光信号を分波する分波器とを備えることを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。
7. 前記分波器は、１入力およびｃ出力の１×ｃアレイ導波路型光合分波器または１入力およびｃ出力の１×ｃ波長選択スイッチを備えることを特徴とする請求項６記載の光伝送装置。
8. 前記分波器は、１入力およびｃ出力の１×ｃ波長選択スイッチを１台と、１入力およびｄ出力の１×ｄ波長選択スイッチをｃ台備え、前記１×ｃ波長選択スイッチの出力ポートは、前記１×ｄ波長選択スイッチそれぞれの各入力ポートに接続することを特徴とする請求項６記載の光伝送装置。
9. 光信号の分岐、挿入を行って光伝送を行う光伝送装置において、
   Ｎ個のＮ入力ポートおよびＭ個のＭ出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを含む光スイッチ部と、
   挿入すべき光信号である挿入光信号の伝送距離に応じて発生する波長分散がｋ（≧２）種類あり、前記Ｎ入力ポートの内、ｋ（＜Ｎ）個のｋ入力ポートと接続して、前記ｋ入力ポートへ前記挿入光信号を送信して挿入制御を行う挿入制御部と、
   前記Ｍ出力ポートの内、ｍ（＜Ｍ）個のｍ出力ポートと接続して、前記ｍ出力ポートから送信された光信号の分岐制御を行う分岐制御部と、
   を有し、
   前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチの前記ｋ入力ポートと、前記挿入制御部と、を接続するｋ個の方路それぞれには、前記挿入光信号が前記挿入制御部に到達するまでに流れてきた光ファイバ上の伝送距離に応じて発生する前記波長分散毎に対応した分散低減を設定し、
   前記挿入制御部は、前記挿入光信号の分散低減を行う前記方路を介して、前記挿入光信号を前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチへ送信する、
   ことを特徴とする光伝送装置。
10. 前記挿入制御部は、ｎ個のｎ入力ポートおよびｋ個のｋ出力ポートを有するｎ×ｋ波長選択スイッチを備え、異なる波長がｎ個で、ｎ個の波長の中で異なる波長分散がｋ種類ある前記挿入光信号の挿入制御を行うことを特徴とする請求項９記載の光伝送装置。
11. 前記挿入制御部は、ｎ個のｎ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有するｎ×１のアレイ導波路型光合分波器をｋ台備え、異なる波長分散がｋ種類で、ｋ種類の波長分散毎に異なる波長がｎ個ある前記挿入光信号の挿入制御を行うことを特徴とする請求項９記載の光伝送装置。
12. 前記挿入制御部は、ｎ個のｎ入力ポートおよび１個の１出力ポートを有するｎ×１波長選択スイッチをＡ台と、Ａ個のＡ入力ポートおよびｋ個のｋ出力ポートを有するＡ×ｋ波長選択スイッチの１台とを備え、
    Ａ台の前記ｎ×１波長選択スイッチの各出力ポートは、前記Ａ×ｋ波長選択スイッチの前記Ａ入力ポートにそれぞれ接続し、
    ｎ個の異なる波長からなる波長グループがＡ個で、前記波長グループ毎に異なる波長分散がｋ種類ある前記挿入光信号の挿入制御を行うことを特徴とする請求項９記載の光伝送装置。
13. 前記分岐制御部は、ｍ入力および１出力のｍ×１カプラと、前記ｍ×１カプラから出力された分岐光信号を分波する分波器と、を備えることを特徴とする請求項９記載の光伝送装置。
14. 前記分波器は、１入力およびｃ出力の１×ｃアレイ導波路型光合分波器または１入力およびｃ出力の１×ｃ波長選択スイッチを備えることを特徴とする請求項１３記載の光伝送装置。
15. 前記分波器は、１入力およびｃ出力の１×ｃ波長選択スイッチを１台と、１入力およびｄ出力の１×ｄ波長選択スイッチをｃ台を備え、前記１×ｃ波長選択スイッチの出力ポートは、前記１×ｄ波長選択スイッチそれぞれの各入力ポートに接続することを特徴とする請求項１３記載の光伝送装置。

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