JPH09102991A - Ａｄｄ／ｄｒｏｐ方法と同期方法 - Google Patents
Ａｄｄ／ｄｒｏｐ方法と同期方法Info
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- JPH09102991A JPH09102991A JP7258700A JP25870095A JPH09102991A JP H09102991 A JPH09102991 A JP H09102991A JP 7258700 A JP7258700 A JP 7258700A JP 25870095 A JP25870095 A JP 25870095A JP H09102991 A JPH09102991 A JP H09102991A
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Landscapes
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 時分割多重信号の進路を切換える光２×２ス
イッチを用いたＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法と、そのノードか
ら構成されるネットワークを実現する。 【構成】 この図では、幹線ループ網に接続された１つ
のノードの構成を表している。光２×２スイッチの２つ
の入力ポートには、それぞれ、伝送されてきた幹線光信
号と、自ノードからの送信信号光が入力され、２つの出
力ポートからは、それぞれ、次のノードに伝送する幹線
光信号と、自ノードあての受信信号光が出力される。伝
送路から再生したクロックに同期したスイッチタイミン
グにより、ＡＤＤ／ＤＲＯＰが極めて簡易な構成で実現
される。
イッチを用いたＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法と、そのノードか
ら構成されるネットワークを実現する。 【構成】 この図では、幹線ループ網に接続された１つ
のノードの構成を表している。光２×２スイッチの２つ
の入力ポートには、それぞれ、伝送されてきた幹線光信
号と、自ノードからの送信信号光が入力され、２つの出
力ポートからは、それぞれ、次のノードに伝送する幹線
光信号と、自ノードあての受信信号光が出力される。伝
送路から再生したクロックに同期したスイッチタイミン
グにより、ＡＤＤ／ＤＲＯＰが極めて簡易な構成で実現
される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重信号の
進路を超高速で切換える、光２×２スイッチを用いた時
分割多重通信ノードと、そのノードから構成されるネッ
トワークに関する。
進路を超高速で切換える、光２×２スイッチを用いた時
分割多重通信ノードと、そのノードから構成されるネッ
トワークに関する。
【０００２】
＜ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能とループネットワーク＞互いに
通信しあっているノードで構成される網において、各ノ
ードではそこを通過する伝送信号から自分のノード宛て
の情報を取り出したり（ＤＲＯＰ）、新たに情報を付け
加えたり（ＡＤＤ）するスイッチ操作が行なわれる。こ
の操作をＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能と呼ぶ。この機能を持っ
たノードを複数、ループ状に接続し、さらに階層化した
構成のネットワークが、今日一般に用いられている。
通信しあっているノードで構成される網において、各ノ
ードではそこを通過する伝送信号から自分のノード宛て
の情報を取り出したり（ＤＲＯＰ）、新たに情報を付け
加えたり（ＡＤＤ）するスイッチ操作が行なわれる。こ
の操作をＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能と呼ぶ。この機能を持っ
たノードを複数、ループ状に接続し、さらに階層化した
構成のネットワークが、今日一般に用いられている。
【０００３】＜光信号領域でのＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の
必要性＞ＡＤＤ／ＤＲＯＰはノードの核心的な機能であ
る。近年、光伝送リンクの容量が高まったため、この機
能を提供する電気回路の規模が飛躍的に増大して実現が
難しくなり、またコストが上昇する問題が顕在化してい
る。
必要性＞ＡＤＤ／ＤＲＯＰはノードの核心的な機能であ
る。近年、光伝送リンクの容量が高まったため、この機
能を提供する電気回路の規模が飛躍的に増大して実現が
難しくなり、またコストが上昇する問題が顕在化してい
る。
【０００４】この解決策の１つに、信号に対するスイッ
チ操作を光信号レベルと電気信号レベルの２層に分ける
方法がある。光ファイバ中に通っている大容量の回線の
中から、そのノードでアクセスしたい信号を含む信号の
束を光信号領域で取り出し、それのみを電気信号に変換
して信号処理し、再び光信号に変換し、先程の残りの光
信号と合わせて、光ファイバ伝送路に送出する。これに
より、電気回路による信号処理の負担を低減できる。
チ操作を光信号レベルと電気信号レベルの２層に分ける
方法がある。光ファイバ中に通っている大容量の回線の
中から、そのノードでアクセスしたい信号を含む信号の
束を光信号領域で取り出し、それのみを電気信号に変換
して信号処理し、再び光信号に変換し、先程の残りの光
信号と合わせて、光ファイバ伝送路に送出する。これに
より、電気回路による信号処理の負担を低減できる。
【０００５】このように光信号領域でスイッチ操作する
具体的な手段として、現在までに、波長多重信号空間や
光時分割多重信号空間のスイッチが提案され、実験報告
もなされている。この動作原理は、従来より広く用いら
れている電気回路による周波数多重信号空間や時分割多
重信号空間のスイッチ操作と同じものである。
具体的な手段として、現在までに、波長多重信号空間や
光時分割多重信号空間のスイッチが提案され、実験報告
もなされている。この動作原理は、従来より広く用いら
れている電気回路による周波数多重信号空間や時分割多
重信号空間のスイッチ操作と同じものである。
【０００６】＜光２×２スイッチ＞本発明は、時分割多
重信号空間におけるスイッチ操作に関わるものであるの
で、次に、その中核をなす光スイッチについて説明す
る。
重信号空間におけるスイッチ操作に関わるものであるの
で、次に、その中核をなす光スイッチについて説明す
る。
【０００７】２×２スイッチとは、図９−Ａ，Ｂにある
ように、２つの入力と２つの出力を備え、外部からの制
御信号に応じてクロス（ｃｒｏｓｓ）とバー（ｂａｒ）
の状態を切換えるスイッチである。この代表的な構成は
二光束干渉計である。その動作を図１０で説明する。干
渉計の一方の腕に位相変調器を備え、制御信号の有無に
より干渉フリンジ（ｆｒｉｎｇｅ）の明暗を制御するも
のである。干渉を利用する方式では、原理的に２つの入
力ポートと２つの出力ポートが備わっている。
ように、２つの入力と２つの出力を備え、外部からの制
御信号に応じてクロス（ｃｒｏｓｓ）とバー（ｂａｒ）
の状態を切換えるスイッチである。この代表的な構成は
二光束干渉計である。その動作を図１０で説明する。干
渉計の一方の腕に位相変調器を備え、制御信号の有無に
より干渉フリンジ（ｆｒｉｎｇｅ）の明暗を制御するも
のである。干渉を利用する方式では、原理的に２つの入
力ポートと２つの出力ポートが備わっている。
【０００８】＜光２×２スイッチの代表的な具体例＞現
在一般に入手可能な光２×２スイッチの代表的なものに
ＬｉＮｂＯ3 導波路干渉計型スイッチがある。その典型
的な構成はマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄ
ｅｒ）干渉計であり、位相変調にはＰｏｃｋｅｌｓ効果
（印加電圧に応じて屈折率が変化する現象）を用いる。
このタイプの光スイッチでは、光信号の進路を制御する
信号が電気信号であることから、これを“電気／光スイ
ッチ”と表記する。
在一般に入手可能な光２×２スイッチの代表的なものに
ＬｉＮｂＯ3 導波路干渉計型スイッチがある。その典型
的な構成はマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄ
ｅｒ）干渉計であり、位相変調にはＰｏｃｋｅｌｓ効果
（印加電圧に応じて屈折率が変化する現象）を用いる。
このタイプの光スイッチでは、光信号の進路を制御する
信号が電気信号であることから、これを“電気／光スイ
ッチ”と表記する。
【０００９】一方、光制御信号による光信号のスイッチ
ングを可能とした“光／光スイッチ”が、近年活発に提
案・研究されている。その代表的なものは電気／光スイ
ッチと同様に干渉を利用し、Ｐｏｃｋｅｌｓ効果の代わ
りにＫｅｒｒ効果（光強度に応じて屈折率が変わる現
象）を用いて位相変調を行いスイッチ動作するもので、
超高速な光多重信号の分離装置（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘｅｒ）としての応用が活発に研究されている。
ングを可能とした“光／光スイッチ”が、近年活発に提
案・研究されている。その代表的なものは電気／光スイ
ッチと同様に干渉を利用し、Ｐｏｃｋｅｌｓ効果の代わ
りにＫｅｒｒ効果（光強度に応じて屈折率が変わる現
象）を用いて位相変調を行いスイッチ動作するもので、
超高速な光多重信号の分離装置（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘｅｒ）としての応用が活発に研究されている。
【００１０】光時分割多重空間でのスイッチ操作のため
には、高速に動作する光スイッチが必要である。光信号
によって制御されるスイッチは、主に次の２つの理由に
より、電気信号によるものに比べて高速動作し得る。１
つの理由は、Ｋｅｒｒ効果などの光非線形現象の中に
は、その応答時定数が、電子回路素子に比べ、非常に高
速なものがあるという点、もう１つは、光ファイバ信号
線路の持つ広帯域性により、超短パルスの生成・利用が
可能な点である。
には、高速に動作する光スイッチが必要である。光信号
によって制御されるスイッチは、主に次の２つの理由に
より、電気信号によるものに比べて高速動作し得る。１
つの理由は、Ｋｅｒｒ効果などの光非線形現象の中に
は、その応答時定数が、電子回路素子に比べ、非常に高
速なものがあるという点、もう１つは、光ファイバ信号
線路の持つ広帯域性により、超短パルスの生成・利用が
可能な点である。
【００１１】＜光時分割多重分離方式のＡＤＤ／ＤＲＯ
Ｐ機能への適用＞光スイッチを用いて時分割多重光信号
を光信号のまま進路切り換えする、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機
能の実験報告がいくつかなされている。
Ｐ機能への適用＞光スイッチを用いて時分割多重光信号
を光信号のまま進路切り換えする、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機
能の実験報告がいくつかなされている。
【００１２】例えば、１９９３年９月に開催された第１
９回光通信に関するヨーロッパ会議（19th European Co
nference on Optical Communication ）のプロシーディ
ング（ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）第２巻２８１−２８４
頁（Ｖｏｌ．２，ｐｐ２８１−２８４）に掲載されてい
る、Ｄ．Ｍ．Ｐａｔｒｉｃｋらによる「非線形光ループ
ミラーを用いた、ビットレート可変の全光多重分離（Bi
t-Rate Flexible All-Optical De-Multiplexing using
a Nonlinear Optical Loop Mirror ）」なる報告や、
Ａ．Ｄ．Ｅｌｌｉｓらによる「電気／光スイッチを用い
た、３ノード構成，４０Ｇｂ／ｓ ＯＴＤＭ網の実験
（Three-node 40Gb/s OTDM network experiment using
electro-optic switches）」なるエレクトロニクスレタ
ーズ掲載の報告（electronics letters, vol.30, No.1
6, 1994, pp1333-1334 ）がある。
９回光通信に関するヨーロッパ会議（19th European Co
nference on Optical Communication ）のプロシーディ
ング（ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）第２巻２８１−２８４
頁（Ｖｏｌ．２，ｐｐ２８１−２８４）に掲載されてい
る、Ｄ．Ｍ．Ｐａｔｒｉｃｋらによる「非線形光ループ
ミラーを用いた、ビットレート可変の全光多重分離（Bi
t-Rate Flexible All-Optical De-Multiplexing using
a Nonlinear Optical Loop Mirror ）」なる報告や、
Ａ．Ｄ．Ｅｌｌｉｓらによる「電気／光スイッチを用い
た、３ノード構成，４０Ｇｂ／ｓ ＯＴＤＭ網の実験
（Three-node 40Gb/s OTDM network experiment using
electro-optic switches）」なるエレクトロニクスレタ
ーズ掲載の報告（electronics letters, vol.30, No.1
6, 1994, pp1333-1334 ）がある。
【００１３】これらの構成図を、図１１Ａ，図１１Ｂに
示す。これら２つの報告の構成上の違いは、図１１Ａで
は、受信信号をＤＲＯＰし、空いた部分に送信信号をＡ
ＤＤしているのに対し、図１１Ｂでは、受信信号光を２
つに分け、各々の信号に対してＤＲＯＰとＡＤＤを独立
に行なっており、ＡＤＤのためにさらに消去の機能が必
要となっている。また、光スイッチについては、図１１
Ａは光／光スイッチを、図１１Ｂは電気／光スイッチを
用いている。ちなみにどちらも光の２×２スイッチは用
いていない。
示す。これら２つの報告の構成上の違いは、図１１Ａで
は、受信信号をＤＲＯＰし、空いた部分に送信信号をＡ
ＤＤしているのに対し、図１１Ｂでは、受信信号光を２
つに分け、各々の信号に対してＤＲＯＰとＡＤＤを独立
に行なっており、ＡＤＤのためにさらに消去の機能が必
要となっている。また、光スイッチについては、図１１
Ａは光／光スイッチを、図１１Ｂは電気／光スイッチを
用いている。ちなみにどちらも光の２×２スイッチは用
いていない。
【００１４】＜網同期＞ノードにおいて時分割多重スイ
ッチ操作によってＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理を行うために
は、進路切り換えする複数の信号間のタイミングが揃っ
ている必要がある。つまり互いに交信し合うノード間の
同期が必要である。これを網同期と呼ぶ。一般に各々の
ノードは正確なクロックを備えており、その周波数が大
きくずれることはないものの、信号が伝送路を伝わる間
の、振動，温度変化などの影響によって、位相レベルで
のゆらぎは必ず発生する。したがって位相調整が不可欠
である。
ッチ操作によってＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理を行うために
は、進路切り換えする複数の信号間のタイミングが揃っ
ている必要がある。つまり互いに交信し合うノード間の
同期が必要である。これを網同期と呼ぶ。一般に各々の
ノードは正確なクロックを備えており、その周波数が大
きくずれることはないものの、信号が伝送路を伝わる間
の、振動，温度変化などの影響によって、位相レベルで
のゆらぎは必ず発生する。したがって位相調整が不可欠
である。
【００１５】この位相調整手段として、現在は、半導体
メモリを中核とするバッファが用いられている。このバ
ッファメモリはイラスティック ストア（Ｅｌａｓｔｉ
ｃＳｔｏｒｅ）と呼ばれる特殊なもので、書き込み動作
と読みだし動作を別々のクロックで動作させることがで
きる。図１２に示すように伝送路のクロックに同期して
書き込み、ノードのクロックに同期して読み出すことに
より、位相ゆらぎをバッファすることができる。逆にノ
ードのクロックに同期した信号を伝送路クロックに載せ
代えることもできる。
メモリを中核とするバッファが用いられている。このバ
ッファメモリはイラスティック ストア（Ｅｌａｓｔｉ
ｃＳｔｏｒｅ）と呼ばれる特殊なもので、書き込み動作
と読みだし動作を別々のクロックで動作させることがで
きる。図１２に示すように伝送路のクロックに同期して
書き込み、ノードのクロックに同期して読み出すことに
より、位相ゆらぎをバッファすることができる。逆にノ
ードのクロックに同期した信号を伝送路クロックに載せ
代えることもできる。
【００１６】
＜請求項１，２，３の発明：従来のＡＤＤ／ＤＲＯＰ機
能の課題＞従来の方法には次に挙げるような欠点があ
る。
能の課題＞従来の方法には次に挙げるような欠点があ
る。
【００１７】第１に、以下に挙げるタイミング調整の困
難さがある。
難さがある。
【００１８】ＡＤＤ／ＤＲＯＰするためには、所望の部
分のパルスをＤＲＯＰするタイミング調整と、所望の部
分にパルスをＡＤＤするタイミング調整をする必要があ
る。Ａ．Ｄ．Ｅｌｌｉｓらの報告では、さらに消去のた
めのタイミング調整も必要となっている。これらのタイ
ミング調整精度は、高ビットレート（ｂｉｔ ｒａｔ
ｅ）になるほど厳しくなることは明らかである。従来技
術で挙げた実験報告においては、これに対する方策は何
ら施されておらず、実用化への課題となっている。
分のパルスをＤＲＯＰするタイミング調整と、所望の部
分にパルスをＡＤＤするタイミング調整をする必要があ
る。Ａ．Ｄ．Ｅｌｌｉｓらの報告では、さらに消去のた
めのタイミング調整も必要となっている。これらのタイ
ミング調整精度は、高ビットレート（ｂｉｔ ｒａｔ
ｅ）になるほど厳しくなることは明らかである。従来技
術で挙げた実験報告においては、これに対する方策は何
ら施されておらず、実用化への課題となっている。
【００１９】第２に、ＡＤＤするパルスの波形は、ＡＤ
Ｄ先のデータ信号のパルス波形と同一でなければならな
いことがある。時分割多重方式では、高ビットレートに
なるほどパルス幅を細くする必要がある。しかし通常Ａ
ＤＤ信号のビットレートは、ＡＤＤ先の信号のビットレ
ートよりも低い。その結果、ＡＤＤする信号のパルス幅
は、そのビットレートに相当するパルス幅よりも細くし
なければならない。
Ｄ先のデータ信号のパルス波形と同一でなければならな
いことがある。時分割多重方式では、高ビットレートに
なるほどパルス幅を細くする必要がある。しかし通常Ａ
ＤＤ信号のビットレートは、ＡＤＤ先の信号のビットレ
ートよりも低い。その結果、ＡＤＤする信号のパルス幅
は、そのビットレートに相当するパルス幅よりも細くし
なければならない。
【００２０】例えば、前述の報告では、ビットレート
は、ＡＤＤ先の信号が４０Ｇ［ｂ／ｓ］、ＡＤＤ信号が
１０Ｇ［ｂ／ｓ］であり、各々のパルス幅は約１０［ｐ
ｓ］である。したがって、ＡＤＤ信号には、一般的な１
０Ｇ［ｂ／ｓ］光送信器が送出する、最小パルス幅約１
００［ｐｓ］のＮＲＺ符号（ＮＲＺ：Ｎｏｎ Ｒｅｔｕ
ｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）の光信号は用いることができ
ず、パルス幅約１０［ｐｓ］のＲＺ符号（ＲＺ：Ｒｅｔ
ｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）を送出する、特別な１０Ｇ
［ｂ／ｓ］光送信器が必要である。このように本方式で
は特殊な光送信器を必要とする欠点がある。
は、ＡＤＤ先の信号が４０Ｇ［ｂ／ｓ］、ＡＤＤ信号が
１０Ｇ［ｂ／ｓ］であり、各々のパルス幅は約１０［ｐ
ｓ］である。したがって、ＡＤＤ信号には、一般的な１
０Ｇ［ｂ／ｓ］光送信器が送出する、最小パルス幅約１
００［ｐｓ］のＮＲＺ符号（ＮＲＺ：Ｎｏｎ Ｒｅｔｕ
ｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）の光信号は用いることができ
ず、パルス幅約１０［ｐｓ］のＲＺ符号（ＲＺ：Ｒｅｔ
ｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）を送出する、特別な１０Ｇ
［ｂ／ｓ］光送信器が必要である。このように本方式で
は特殊な光送信器を必要とする欠点がある。
【００２１】第３に、部品点数が多いため高コストとな
り、構成が複雑で調整箇所が多いため、動作の安定性維
持が困難である。
り、構成が複雑で調整箇所が多いため、動作の安定性維
持が困難である。
【００２２】本発明は、上記のような従来技術の欠点を
克服したＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を提供することを目的と
する。
克服したＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を提供することを目的と
する。
【００２３】＜請求項４の発明：従来の網同期の課題＞
近年の光通信の速度向上は著しいが、一方、半導体メモ
リの動作速度はほとんど向上していない。そのため、光
伝送する超高速信号の位相同期操作は、多数の低速信号
に分けた後に、並列処理されている。
近年の光通信の速度向上は著しいが、一方、半導体メモ
リの動作速度はほとんど向上していない。そのため、光
伝送する超高速信号の位相同期操作は、多数の低速信号
に分けた後に、並列処理されている。
【００２４】具体的な例を挙げると、現在商用に１０Ｇ
［ｂ／ｓ］の速度の幹線系通信路が導入されようとして
いるが、イラスティック ストア バッファの動作速度
は最高５０Ｍ［ｂ／ｓ］程度のため、最低約２００本の
低速信号に分離して並列に処理している。大きな位相ゆ
らぎにも耐えるためには、大容量のメモリが必要とな
り、コストも非常に高くなっている。（「ＳＤＨ伝送方
式」，１２８頁，島田禎晉監修，オーム社，１９９
３）。
［ｂ／ｓ］の速度の幹線系通信路が導入されようとして
いるが、イラスティック ストア バッファの動作速度
は最高５０Ｍ［ｂ／ｓ］程度のため、最低約２００本の
低速信号に分離して並列に処理している。大きな位相ゆ
らぎにも耐えるためには、大容量のメモリが必要とな
り、コストも非常に高くなっている。（「ＳＤＨ伝送方
式」，１２８頁，島田禎晉監修，オーム社，１９９
３）。
【００２５】ところで、高速な伝送信号を多数の低速な
信号に分離しても、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理の対象になる
のは、一般的には全体のほんの一部であり、信号の大部
分は何も処理されずに再び高速信号に多重されて次のノ
ードに送られる。つまり位相調整のためだけに大きなコ
ストが必要とされている。
信号に分離しても、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理の対象になる
のは、一般的には全体のほんの一部であり、信号の大部
分は何も処理されずに再び高速信号に多重されて次のノ
ードに送られる。つまり位相調整のためだけに大きなコ
ストが必要とされている。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明のＡＤＤ／ＤＲＯ
Ｐ方法は、時分割多重方式で光信号を送受しているネッ
トワークノードにおいて、光信号の２入力２出力スイッ
チ（以下光２×２スイッチ）を備え、該光２×２スイッ
チの２つの入力ポートには、それぞれ、伝送されてきた
幹線光信号と、自ノードからの送信光信号すなわちＡＤ
Ｄ光信号が入力されるように接続され、該光２×２スイ
ッチの２つの出力ポートには、それぞれ、次のノードに
伝送する幹線光信号と、自ノードあての受信光信号すな
わちＤＲＯＰ光信号が出力されるように接続され、該光
スイッチに入力される該幹線光信号と該ＡＤＤ光信号の
間のタイミングおよび該光スイッチの切換え動作のタイ
ミングが、該幹線光信号の所望の部分に所望の該ＡＤＤ
光信号がＡＤＤされるように調整され、また、該光スイ
ッチの切換え動作のタイミングが、該幹線光信号の所望
の部分から該ＤＲＯＰ光信号がＤＲＯＰされるように調
整され、必要に応じて該ＡＤＤ処理と該ＤＲＯＰ処理が
同時に行われることを特徴とする。
Ｐ方法は、時分割多重方式で光信号を送受しているネッ
トワークノードにおいて、光信号の２入力２出力スイッ
チ（以下光２×２スイッチ）を備え、該光２×２スイッ
チの２つの入力ポートには、それぞれ、伝送されてきた
幹線光信号と、自ノードからの送信光信号すなわちＡＤ
Ｄ光信号が入力されるように接続され、該光２×２スイ
ッチの２つの出力ポートには、それぞれ、次のノードに
伝送する幹線光信号と、自ノードあての受信光信号すな
わちＤＲＯＰ光信号が出力されるように接続され、該光
スイッチに入力される該幹線光信号と該ＡＤＤ光信号の
間のタイミングおよび該光スイッチの切換え動作のタイ
ミングが、該幹線光信号の所望の部分に所望の該ＡＤＤ
光信号がＡＤＤされるように調整され、また、該光スイ
ッチの切換え動作のタイミングが、該幹線光信号の所望
の部分から該ＤＲＯＰ光信号がＤＲＯＰされるように調
整され、必要に応じて該ＡＤＤ処理と該ＤＲＯＰ処理が
同時に行われることを特徴とする。
【００２７】前記光２×２スイッチが、光信号で制御さ
れることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法である。
れることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法である。
【００２８】前記光２×２スイッチが、電気信号で制御
されることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法である。
されることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法である。
【００２９】または、本発明は、複数のノードと、該ノ
ード間を相互接続する少なくとも１本の光ファイバ伝送
路とからなる光ネットワークにおいて、ノードは、伝送
路信号のクロックを供給する１つの親ノードと、それ以
外の複数の子ノードからなり、該子ノードは、ＡＤＤ／
ＤＲＯＰ機能と、ＡＤＤ信号とＤＲＯＰ信号のそれぞれ
の容量に相当する容量のイラスティック ストア バッ
ファをそれぞれ備えることを特徴とし、該イラスティッ
ク ストア バッファは、書き込みと読みだしの動作を
別々のクロックに基づいて行うことができるものであ
り、ＡＤＤ信号の伝送路クロックに対する位相ゆらぎ
は、該ＡＤＤ信号を該ＡＤＤ信号用バッファに該子ノー
ドのクロックに同期して書き込み、伝送路のクロックに
同期して読み出すことにより吸収され、ＤＲＯＰ信号の
該子ノードクロックに対する位相ゆらぎは、該ＤＲＯＰ
信号を該ＤＲＯＰ信号用バッファに伝送路のクロックに
同期して書き込み、該子ノードのクロックに同期して読
み出すことにより、吸収されることを特徴とする同期方
法である。
ード間を相互接続する少なくとも１本の光ファイバ伝送
路とからなる光ネットワークにおいて、ノードは、伝送
路信号のクロックを供給する１つの親ノードと、それ以
外の複数の子ノードからなり、該子ノードは、ＡＤＤ／
ＤＲＯＰ機能と、ＡＤＤ信号とＤＲＯＰ信号のそれぞれ
の容量に相当する容量のイラスティック ストア バッ
ファをそれぞれ備えることを特徴とし、該イラスティッ
ク ストア バッファは、書き込みと読みだしの動作を
別々のクロックに基づいて行うことができるものであ
り、ＡＤＤ信号の伝送路クロックに対する位相ゆらぎ
は、該ＡＤＤ信号を該ＡＤＤ信号用バッファに該子ノー
ドのクロックに同期して書き込み、伝送路のクロックに
同期して読み出すことにより吸収され、ＤＲＯＰ信号の
該子ノードクロックに対する位相ゆらぎは、該ＤＲＯＰ
信号を該ＤＲＯＰ信号用バッファに伝送路のクロックに
同期して書き込み、該子ノードのクロックに同期して読
み出すことにより、吸収されることを特徴とする同期方
法である。
【００３０】（作用）上述の従来技術の課題は、請求項
１または請求項２または請求項３の発明で提供するＡＤ
Ｄ／ＤＲＯＰ方法と、その方法を有効に活用するための
請求項４の同期法によって克服される。
１または請求項２または請求項３の発明で提供するＡＤ
Ｄ／ＤＲＯＰ方法と、その方法を有効に活用するための
請求項４の同期法によって克服される。
【００３１】＜請求項１，２，３の発明＞本発明を用い
た光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を説明する。
た光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を説明する。
【００３２】基本的な構成を図１に示す。ここでは、ル
ープ伝送路に接続された１つのノードの構成を示してい
る。光２×２スイッチの２つの入力ポートには、それぞ
れ、伝送されてきた幹線光信号と、自ノードからの送信
光信号すなわちＡＤＤ光信号が入力され、２つの出力ポ
ートからは、それぞれ、次のノードに伝送する幹線光信
号と、自ノードあての受信光信号すなわちＤＲＯＰ光信
号が出力される。幹線光信号とＡＤＤ光信号と光スイッ
チの動作は同期させている。表１に示すように、スイッ
チの状態に応じて幹線に向かう信号と自ノードにＤＲＯ
Ｐされる信号を切り換える操作を行う。表１のスイッチ
の論理は逆でも良い。このように本方法によればＡＤＤ
／ＤＲＯＰが極めて簡易な構成で実現できる。
ープ伝送路に接続された１つのノードの構成を示してい
る。光２×２スイッチの２つの入力ポートには、それぞ
れ、伝送されてきた幹線光信号と、自ノードからの送信
光信号すなわちＡＤＤ光信号が入力され、２つの出力ポ
ートからは、それぞれ、次のノードに伝送する幹線光信
号と、自ノードあての受信光信号すなわちＤＲＯＰ光信
号が出力される。幹線光信号とＡＤＤ光信号と光スイッ
チの動作は同期させている。表１に示すように、スイッ
チの状態に応じて幹線に向かう信号と自ノードにＤＲＯ
Ｐされる信号を切り換える操作を行う。表１のスイッチ
の論理は逆でも良い。このように本方法によればＡＤＤ
／ＤＲＯＰが極めて簡易な構成で実現できる。
【００３３】
【表１】
【００３４】＜請求項４の発明＞請求項１または請求項
２または請求項３の発明の光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を用
いてネットワークを構成する場合、位相同期の実現方法
が問題となる。従来技術の課題でも述べたように、現在
は、電気回路による可変長バッファを用いて位相差を吸
収している。しかし光信号に対して同様な可変長バッフ
ァを構成することは、現在は残念ながら現実的ではな
い。
２または請求項３の発明の光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を用
いてネットワークを構成する場合、位相同期の実現方法
が問題となる。従来技術の課題でも述べたように、現在
は、電気回路による可変長バッファを用いて位相差を吸
収している。しかし光信号に対して同様な可変長バッフ
ァを構成することは、現在は残念ながら現実的ではな
い。
【００３５】そこで、請求項４の発明である、次のよう
な同期法をとれば、請求項１の発明を有効に活用できる
ネットワークが構築できる。
な同期法をとれば、請求項１の発明を有効に活用できる
ネットワークが構築できる。
【００３６】構成を図７に示す。ループ中に１つの親ノ
ードをおき、それがループ伝送路のクロックを発生する
マスタークロックを持つ。他の複数の子ノードは、伝送
路のクロックに同期してＡＤＤ／ＤＲＯＰのスイッチ動
作を行う。
ードをおき、それがループ伝送路のクロックを発生する
マスタークロックを持つ。他の複数の子ノードは、伝送
路のクロックに同期してＡＤＤ／ＤＲＯＰのスイッチ動
作を行う。
【００３７】子ノード信号処理の一例を図８に示す。光
ファイバ伝送路中をＢH ［ｂ／ｓ］の光信号が通ってい
る。この光信号は、容量がＢL ［ｂ／ｓ］の信号を光信
号領域で時分割多重した信号である。図では４つのＢL
信号が束ねられてＢH 信号となっており、そのうち１つ
のＢL 信号をＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理している様子を示し
ている。
ファイバ伝送路中をＢH ［ｂ／ｓ］の光信号が通ってい
る。この光信号は、容量がＢL ［ｂ／ｓ］の信号を光信
号領域で時分割多重した信号である。図では４つのＢL
信号が束ねられてＢH 信号となっており、そのうち１つ
のＢL 信号をＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理している様子を示し
ている。
【００３８】ＤＲＯＰされた１つのＢL 信号は、一般的
にはさらに複数の容量ＢE ［ｂ／ｓ］の信号から構成さ
れており、その単位で子ノードのＢE 信号とクロスコネ
クトされたのち、再びＢL 信号に多重され、ＡＤＤされ
る。
にはさらに複数の容量ＢE ［ｂ／ｓ］の信号から構成さ
れており、その単位で子ノードのＢE 信号とクロスコネ
クトされたのち、再びＢL 信号に多重され、ＡＤＤされ
る。
【００３９】ここまでの処理は全て伝送路のクロックに
同期している。従って、子ノードが持つクロックとの位
相差の吸収は、ＡＤＤ前，ＤＲＯＰ後の低速信号に対し
てのみ行えばよく、従来の方式よりも大幅に規模を低減
できるため、従来のイラスティック ストア バッファ
によって十分実現可能なものとなる。
同期している。従って、子ノードが持つクロックとの位
相差の吸収は、ＡＤＤ前，ＤＲＯＰ後の低速信号に対し
てのみ行えばよく、従来の方式よりも大幅に規模を低減
できるため、従来のイラスティック ストア バッファ
によって十分実現可能なものとなる。
【００４０】
【実施例１】 ＜請求項１，２，３の発明＞代表的なサニャック（Ｓａ
ｇｎａｃ）干渉計型光／光スイッチである、光ファイバ
を非線形媒質として用いた非線形光ループミラー（ＮＯ
ＬＭ：Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｏｐ
Ｍｉｒｒｏｒ）に対して、本発明を取り入れた実施例
を示す。
ｇｎａｃ）干渉計型光／光スイッチである、光ファイバ
を非線形媒質として用いた非線形光ループミラー（ＮＯ
ＬＭ：Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｏｐ
Ｍｉｒｒｏｒ）に対して、本発明を取り入れた実施例
を示す。
【００４１】（構成）構成を図３に示す。まず、光２×
２スイッチから説明する。
２スイッチから説明する。
【００４２】光ファイバ５０と３ｄＢカプラ１０が光学
的に接続され、サニャック干渉計の基本を構成してい
る。この光ファイバ５０は、石英系の単一モード光ファ
イバ（長さ：１０［km］，零分散波長：１５５０［n
m］，全損失：約３ｄＢ）であり、サニャック干渉計を
構成する光導波路であると同時に光非線形媒質の役目も
兼ねている。
的に接続され、サニャック干渉計の基本を構成してい
る。この光ファイバ５０は、石英系の単一モード光ファ
イバ（長さ：１０［km］，零分散波長：１５５０［n
m］，全損失：約３ｄＢ）であり、サニャック干渉計を
構成する光導波路であると同時に光非線形媒質の役目も
兼ねている。
【００４３】その中に、サニャック干渉計の動作に本質
的な影響を与えない形で、制御光導入３ｄＢカプラ２０
が入れられている。信号光は、その分、過剰な損失（３
ｄＢ）を受けるが、それは、その他の要因による損失と
同様の影響しか与えない。
的な影響を与えない形で、制御光導入３ｄＢカプラ２０
が入れられている。信号光は、その分、過剰な損失（３
ｄＢ）を受けるが、それは、その他の要因による損失と
同様の影響しか与えない。
【００４４】カプラ１０のポート１０ａ，１０ｂには、
進行方向が異なる光を分離するための３ｄＢカプラ３
１，４１が接続され、さらに入力ポートに戻ろうとする
光を遮断するための光アイソレータ３１１，３１２が接
続されている。
進行方向が異なる光を分離するための３ｄＢカプラ３
１，４１が接続され、さらに入力ポートに戻ろうとする
光を遮断するための光アイソレータ３１１，３１２が接
続されている。
【００４５】次に波長設定について説明する。
【００４６】本実施例では、２つの入力信号光どうしの
干渉を防ぐため、その波長を異ならせている。結果とし
て、制御光と合わせて、３つの波長の光を利用する。
干渉を防ぐため、その波長を異ならせている。結果とし
て、制御光と合わせて、３つの波長の光を利用する。
【００４７】入力幹線光信号１０１は、波長λ1 ＝１５
５３．５［nm］、パルス幅４０［ｐｓ］、ビットレート
１０Ｇ［ｂ／ｓ］のＲＺ符号の光データ信号である。Ａ
ＤＤ光信号１０２は、波長λ2 ＝１５５２．５［nm］、
ビットレート６２２Ｍ［ｂ／ｓ］のＮＲＺ符号の光デー
タ信号である。制御光１２０は、波長λC ＝１５４７
［nm］、パルス幅４０［ｐｓ］、繰り返し周波数６２２
Ｍ［Ｈｚ］の光クロック信号である。ＡＤＤ光信号１０
２と制御光１２０のクロック位相はフェーズシフタを用
いて入力幹線光信号１０１と一致させた。これは同期で
はないが、クロック位相の揺らぎが生じない限り、同期
状態との違いはない。
５３．５［nm］、パルス幅４０［ｐｓ］、ビットレート
１０Ｇ［ｂ／ｓ］のＲＺ符号の光データ信号である。Ａ
ＤＤ光信号１０２は、波長λ2 ＝１５５２．５［nm］、
ビットレート６２２Ｍ［ｂ／ｓ］のＮＲＺ符号の光デー
タ信号である。制御光１２０は、波長λC ＝１５４７
［nm］、パルス幅４０［ｐｓ］、繰り返し周波数６２２
Ｍ［Ｈｚ］の光クロック信号である。ＡＤＤ光信号１０
２と制御光１２０のクロック位相はフェーズシフタを用
いて入力幹線光信号１０１と一致させた。これは同期で
はないが、クロック位相の揺らぎが生じない限り、同期
状態との違いはない。
【００４８】これら３光波の波長設定を図４に示す。
【００４９】放物線状の曲線は、光ファイバ５０の零分
散波長１５５０［nm］を基準とした時の各波長での相対
的な遅延時間量を表している。相対遅延が少ないほうが
スイッチングに要する制御光パワーが少なくてすむた
め、これら３光波は、相対遅延時間が互いに最も少なく
なるようにし、なおかつ光フィルタで分離可能な程度ま
で離している。
散波長１５５０［nm］を基準とした時の各波長での相対
的な遅延時間量を表している。相対遅延が少ないほうが
スイッチングに要する制御光パワーが少なくてすむた
め、これら３光波は、相対遅延時間が互いに最も少なく
なるようにし、なおかつ光フィルタで分離可能な程度ま
で離している。
【００５０】光フィルタ３０１，３０２は、帯域通過
（ｂａｎｄ ｐａｓｓ）特性を持つもので、その帯域幅
は約１［nm］である。図４中に示すように、光フィルタ
３０１は、λC を除去し、λ1 とλ2 を通過させる設
定、光フィルタ３０２は、λC とλ2 を除去し、λ1 を
通過させる設定としている。
（ｂａｎｄ ｐａｓｓ）特性を持つもので、その帯域幅
は約１［nm］である。図４中に示すように、光フィルタ
３０１は、λC を除去し、λ1 とλ2 を通過させる設
定、光フィルタ３０２は、λC とλ2 を除去し、λ1 を
通過させる設定としている。
【００５１】光受信器３２０は、ビットレート６２２Ｍ
［ｂ／ｓ］の光受信器であり、カプラ４１から出てくる
光を、光フィルタ３０２でフィルタリング後に得られる
ＤＲＯＰ光信号１１２を受信するように接続されてい
る。光受信器３２０によって、ＤＲＯＰ光信号１１２
は、ＤＲＯＰ電気信号３４０に変換される。
［ｂ／ｓ］の光受信器であり、カプラ４１から出てくる
光を、光フィルタ３０２でフィルタリング後に得られる
ＤＲＯＰ光信号１１２を受信するように接続されてい
る。光受信器３２０によって、ＤＲＯＰ光信号１１２
は、ＤＲＯＰ電気信号３４０に変換される。
【００５２】光送信器３２１は、ＡＤＤ電気信号３４１
をＡＤＤ光信号１０２に変換して送出するビットレート
６２２Ｍ［ｂ／ｓ］の光送信器である。
をＡＤＤ光信号１０２に変換して送出するビットレート
６２２Ｍ［ｂ／ｓ］の光送信器である。
【００５３】偏光制御器３３１，３３２，３３３は、任
意の偏光状態変換が可能な偏光変換器である。
意の偏光状態変換が可能な偏光変換器である。
【００５４】（動作）次に動作を、図３の構成図を用い
て説明する。
て説明する。
【００５５】１０Ｇ［ｂ／ｓ］の入力幹線光信号１０１
は、アイソレータ３１１，カプラ３１を通って、サニャ
ック干渉計に入射する。一方、ＡＤＤ光信号１０２もア
イソレータ３１２，カプラ４１を通って、サニャック干
渉計に入射する。この時、カプラ３１，４１のポート３
１ｄ，４１ｄからも光信号が出てくるがこれは捨てる。
反射などの悪影響を防ぐため、終端している。
は、アイソレータ３１１，カプラ３１を通って、サニャ
ック干渉計に入射する。一方、ＡＤＤ光信号１０２もア
イソレータ３１２，カプラ４１を通って、サニャック干
渉計に入射する。この時、カプラ３１，４１のポート３
１ｄ，４１ｄからも光信号が出てくるがこれは捨てる。
反射などの悪影響を防ぐため、終端している。
【００５６】サニャック干渉計に入射した光は、それぞ
れカプラ１０で２等分され、ループを回り、再度カプラ
１０に戻って干渉する。制御光１２０がない時には、そ
れぞれの干渉出力光は入射されたポートに戻る。制御光
が位相差πを生じさせる適切な分量で存在する場合は、
それぞれの干渉出力光は入射されたポートとは反対のポ
ートから出力される。
れカプラ１０で２等分され、ループを回り、再度カプラ
１０に戻って干渉する。制御光１２０がない時には、そ
れぞれの干渉出力光は入射されたポートに戻る。制御光
が位相差πを生じさせる適切な分量で存在する場合は、
それぞれの干渉出力光は入射されたポートとは反対のポ
ートから出力される。
【００５７】それら干渉出力光は、必ずλC を含み、ま
た制御光の有無によりλ1 またはλ2 を含んでいること
になる。それを各々説明していく。
た制御光の有無によりλ1 またはλ2 を含んでいること
になる。それを各々説明していく。
【００５８】まず、カプラ３１のポート３１ａから出力
される光は、光フィルタ３０１によって制御光（λC ）
が除去される。その結果、出力幹線光信号１１１は、制
御光が無い時は入力幹線光信号１０１（λ1 ）となり、
制御光が有る時にはＡＤＤ光信号１０２（λ2 ）とな
る。
される光は、光フィルタ３０１によって制御光（λC ）
が除去される。その結果、出力幹線光信号１１１は、制
御光が無い時は入力幹線光信号１０１（λ1 ）となり、
制御光が有る時にはＡＤＤ光信号１０２（λ2 ）とな
る。
【００５９】次に、カプラ４１のポート４１ａから出力
される光は、光フィルタ３０１によって制御光（λC ）
とＡＤＤ光信号１０２（λ2 ）が除去される。その結
果、ＤＲＯＰ光信号１１２は、制御光が無い時は何も出
力されず、制御光が有る時には入力幹線光信号１０１
（λ1 ）となる。
される光は、光フィルタ３０１によって制御光（λC ）
とＡＤＤ光信号１０２（λ2 ）が除去される。その結
果、ＤＲＯＰ光信号１１２は、制御光が無い時は何も出
力されず、制御光が有る時には入力幹線光信号１０１
（λ1 ）となる。
【００６０】以上を動作させた所、良好な基本動作を確
認できた。
認できた。
【００６１】アイパタンを図５に示す。上から順に、入
力幹線光信号１０１、ＡＤＤ光信号１０２、制御光１２
０、出力幹線光信号１１１、ＤＲＯＰ光信号１１２であ
る。ＢH ＝１０Ｇ［ｂ／ｓ］の入力幹線光信号１０１の
中の、１つのＢL ＝６２２Ｍ［ｂ／ｓ］信号チャネル
を、自ノードから送信するＡＤＤ光信号１０２と入れ換
えている。この実施例ではＢH ／ＢL ＝１６であるので
１６ｂｉｔおきに入れ替えが行われている。ここでは、
８番目のビットスロットをＡＤＤ／ＤＲＯＰしている。
力幹線光信号１０１、ＡＤＤ光信号１０２、制御光１２
０、出力幹線光信号１１１、ＤＲＯＰ光信号１１２であ
る。ＢH ＝１０Ｇ［ｂ／ｓ］の入力幹線光信号１０１の
中の、１つのＢL ＝６２２Ｍ［ｂ／ｓ］信号チャネル
を、自ノードから送信するＡＤＤ光信号１０２と入れ換
えている。この実施例ではＢH ／ＢL ＝１６であるので
１６ｂｉｔおきに入れ替えが行われている。ここでは、
８番目のビットスロットをＡＤＤ／ＤＲＯＰしている。
【００６２】本実施例では、光２×２スイッチとして、
光／光スイッチであるＮＯＬＭを用いたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、他の光２×２スイッチを
用いても同様の動作が実現できることは明らかである。
光／光スイッチであるＮＯＬＭを用いたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、他の光２×２スイッチを
用いても同様の動作が実現できることは明らかである。
【００６３】本実施例では、サニャック干渉計型スイッ
チを用いたため、ポート１０ａ，１０ｂで進行方向が異
なる光を分離する必要があり３ｄＢカプラ３１，４１を
接続したが、その代わりに光サーキュレータを用いれ
ば、３ｄＢカプラでの３ｄＢの損失を低減することがで
きる。
チを用いたため、ポート１０ａ，１０ｂで進行方向が異
なる光を分離する必要があり３ｄＢカプラ３１，４１を
接続したが、その代わりに光サーキュレータを用いれ
ば、３ｄＢカプラでの３ｄＢの損失を低減することがで
きる。
【００６４】本実施例では、ＡＤＤ信号をＮＲＺ符号の
光信号としたが、これはＲＺ符号の光信号でも良い。
光信号としたが、これはＲＺ符号の光信号でも良い。
【００６５】２つの信号光がスイッチ入力部のカプラに
おいて干渉することによる影響を回避する方法には次の
ようなものがある。
おいて干渉することによる影響を回避する方法には次の
ようなものがある。
【００６６】１つは、信号光の波長にわずかに差を持た
せる方法である。ただし、周波数が極端に離れるとＫｅ
ｒｒ媒質の波長分散による性能低下を生じる怖れがある
ことから、その差周波数が光検出器の帯域内に入ってき
てしまわない程度の適切な周波数差を選ぶ。本実施例も
この方法を用いている。
せる方法である。ただし、周波数が極端に離れるとＫｅ
ｒｒ媒質の波長分散による性能低下を生じる怖れがある
ことから、その差周波数が光検出器の帯域内に入ってき
てしまわない程度の適切な周波数差を選ぶ。本実施例も
この方法を用いている。
【００６７】もう１つの方法は、２つの信号光を互いに
直交して入力し、制御光を円偏光にし、全ての偏光の信
号光に対してスイッチング効率が一定になるようにする
ものである（特開平４−１９７１７号公報参照）。
直交して入力し、制御光を円偏光にし、全ての偏光の信
号光に対してスイッチング効率が一定になるようにする
ものである（特開平４−１９７１７号公報参照）。
【００６８】波長を異ならせる方法の場合、ノードに入
ってくる光とノードから出ていく光の波長が一部異なっ
てしまう。これでは複数の子ノードがある場合、波長設
定に困難をきたす可能性がある。これを回避するために
は、図６に示すように、２×２スイッチの出力光を波長
変換して、完全に元の波長に戻すようにすればよい。例
えばＭ．Ｓｃｈｉｌｌｉｎｇらが「光活性を持つ集積化
された３ポート マッハ−ツェンダー干渉計を用いた波
長変換器（Wavelength converter based on integrated
all-active three-port Mach-Zehnder interferomete
r）」（エレクトロニクスレターズ、electronics lette
rs, vol.30, No.25, 1994, pp2128-2130）で報告してい
る光／光スイッチがこのような用途に適する。
ってくる光とノードから出ていく光の波長が一部異なっ
てしまう。これでは複数の子ノードがある場合、波長設
定に困難をきたす可能性がある。これを回避するために
は、図６に示すように、２×２スイッチの出力光を波長
変換して、完全に元の波長に戻すようにすればよい。例
えばＭ．Ｓｃｈｉｌｌｉｎｇらが「光活性を持つ集積化
された３ポート マッハ−ツェンダー干渉計を用いた波
長変換器（Wavelength converter based on integrated
all-active three-port Mach-Zehnder interferomete
r）」（エレクトロニクスレターズ、electronics lette
rs, vol.30, No.25, 1994, pp2128-2130）で報告してい
る光／光スイッチがこのような用途に適する。
【００６９】本実施例においては、幹線光信号のフレー
ム構成として、最も単純なビット多重を用いたが、本発
明はそれに限定されず、他のフレーム構成、例えば、バ
イト単位、または数バイトの容量のセル単位でもよい。
ム構成として、最も単純なビット多重を用いたが、本発
明はそれに限定されず、他のフレーム構成、例えば、バ
イト単位、または数バイトの容量のセル単位でもよい。
【００７０】本実施例では、幹線伝送路網の形状にルー
プを用いたが、本発明はこれに限定される物ではなく、
例えば、バス型の網にも適用可能である。
プを用いたが、本発明はこれに限定される物ではなく、
例えば、バス型の網にも適用可能である。
【００７１】
【実施例２】 ＜請求項４の発明＞１つの親ノードと、複数の請求項１
のＡＤＤ／ＤＲＯＰノード（子ノード）の間を、光ファ
イバ伝送路で各々結び、図７のようなループネットワー
クを構成した。幹線光信号のビットレートＢH ＝１０Ｇ
［ｂ／ｓ］，ＡＤＤ／ＤＲＯＰするビットレートＢL ＝
６２２Ｍ［ｂ／ｓ］とした。送信側の子ノードでは、６
２２Ｍ［ｂ／ｓ］の信号が光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能によ
って１６ｂｉｔおきに送出され、受信側の子ノードで
は、その信号を光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能によって１６ｂ
ｉｔおきに受信されている。
のＡＤＤ／ＤＲＯＰノード（子ノード）の間を、光ファ
イバ伝送路で各々結び、図７のようなループネットワー
クを構成した。幹線光信号のビットレートＢH ＝１０Ｇ
［ｂ／ｓ］，ＡＤＤ／ＤＲＯＰするビットレートＢL ＝
６２２Ｍ［ｂ／ｓ］とした。送信側の子ノードでは、６
２２Ｍ［ｂ／ｓ］の信号が光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能によ
って１６ｂｉｔおきに送出され、受信側の子ノードで
は、その信号を光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能によって１６ｂ
ｉｔおきに受信されている。
【００７２】図２に子ノードの詳細な構成を示す。光２
×２スイッチと光送受信器には、第１の発明の実施例で
説明したものを用いた。
×２スイッチと光送受信器には、第１の発明の実施例で
説明したものを用いた。
【００７３】同期は次のようにして実現している。各々
の子ノードでは、幹線光信号の一部を分岐し、１０Ｇ
［Ｈｚ］帯の強度変調信号成分を光検出器で受光し、Ｑ
値が約８００の電気タンクフィルタを用いて、１０Ｇ
［Ｈｚ］のクロック再生を行い、それを６２２Ｍ［Ｈ
ｚ］まで電気回路で分周している。このクロックを伝送
路クロックと呼ぶ。
の子ノードでは、幹線光信号の一部を分岐し、１０Ｇ
［Ｈｚ］帯の強度変調信号成分を光検出器で受光し、Ｑ
値が約８００の電気タンクフィルタを用いて、１０Ｇ
［Ｈｚ］のクロック再生を行い、それを６２２Ｍ［Ｈ
ｚ］まで電気回路で分周している。このクロックを伝送
路クロックと呼ぶ。
【００７４】送信側の子ノードでは、初めは自ノードの
クロックに同期しているＡＤＤ信号をイラスティックス
トアを用いて伝送路クロックに載せ代えている。さらに
適切なビットスロットにＡＤＤするため、フェーズシフ
タを用いて伝送路クロックに適切な遅延を与えて光２×
２スイッチを駆動している。
クロックに同期しているＡＤＤ信号をイラスティックス
トアを用いて伝送路クロックに載せ代えている。さらに
適切なビットスロットにＡＤＤするため、フェーズシフ
タを用いて伝送路クロックに適切な遅延を与えて光２×
２スイッチを駆動している。
【００７５】受信側の子ノードでは、適切なビットスロ
ットをＤＲＯＰするため、フェーズシフタを用いて伝送
路クロックに適切な遅延を与えて光２×２スイッチを駆
動した。この位相調整により、アクセスするビットスロ
ットが指定される。さらに、初めは伝送路クロックに同
期しているＤＲＯＰ信号をイラスティックストアを用い
て自ノードのクロックに載せ代えている。
ットをＤＲＯＰするため、フェーズシフタを用いて伝送
路クロックに適切な遅延を与えて光２×２スイッチを駆
動した。この位相調整により、アクセスするビットスロ
ットが指定される。さらに、初めは伝送路クロックに同
期しているＤＲＯＰ信号をイラスティックストアを用い
て自ノードのクロックに載せ代えている。
【００７６】以上の構成を動作させた所、良好な基本動
作を確認できた。図５と同様な動作波形が得られ、光フ
ァイバ伝送路の長さに光可変遅延器を用いて若干変動を
与えても安定に動作し続けた。同期に必要なイラスティ
ックストアの容量は、幹線信号を全て同期処理する場合
に比べて１／１６と大幅に低減されている。
作を確認できた。図５と同様な動作波形が得られ、光フ
ァイバ伝送路の長さに光可変遅延器を用いて若干変動を
与えても安定に動作し続けた。同期に必要なイラスティ
ックストアの容量は、幹線信号を全て同期処理する場合
に比べて１／１６と大幅に低減されている。
【００７７】動作安定性の確保のため、ループ中に最低
１つ、以下のような機能が必要となる。これは本発明だ
けに当てはまる制限ではなく、ループネットワークに共
通の技術的要求である。
１つ、以下のような機能が必要となる。これは本発明だ
けに当てはまる制限ではなく、ループネットワークに共
通の技術的要求である。
【００７８】まず、信号の再生中継器が必要である。こ
れにより、信号がループを何周もする場合でも、信号の
劣化による障害を防ぐ。
れにより、信号がループを何周もする場合でも、信号の
劣化による障害を防ぐ。
【００７９】また、信号がループを１周するのに要する
時間のゆらぎを吸収するバッファが必要である。
時間のゆらぎを吸収するバッファが必要である。
【００８０】本実施例では、これらの機能を親ノードに
持たせ、従来のように電気回路によってバッファを実現
した。
持たせ、従来のように電気回路によってバッファを実現
した。
【００８１】本発明では媒体アクセス方式に付いては特
に言及していないが、これは本発明のスイッチ操作、な
らびに網同期方法が、様々な媒体アクセス方式と組み合
わせ可能であるからである。媒体アクセス方式は、本発
明が提供する技術と密接な関係にはあるものの、階層は
異なるものである。
に言及していないが、これは本発明のスイッチ操作、な
らびに網同期方法が、様々な媒体アクセス方式と組み合
わせ可能であるからである。媒体アクセス方式は、本発
明が提供する技術と密接な関係にはあるものの、階層は
異なるものである。
【００８２】本実施例では、伝送路クロックの再生のた
めに、高速な光検出器と電子回路を使用しており、この
動作速度がシステム全体の速度制限になる恐れがある。
これを回避する方法としては、例えば、特開平６−３０
３２１６号公報に記載のような、光信号処理を用いたク
ロック再生方式を用いればよい。
めに、高速な光検出器と電子回路を使用しており、この
動作速度がシステム全体の速度制限になる恐れがある。
これを回避する方法としては、例えば、特開平６−３０
３２１６号公報に記載のような、光信号処理を用いたク
ロック再生方式を用いればよい。
【００８３】本実施例では、光２×２スイッチとして第
１の発明の実施例で説明した光／光スイッチを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、電気／光
スイッチでもよい。
１の発明の実施例で説明した光／光スイッチを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、電気／光
スイッチでもよい。
【００８４】以上の文中では説明の都合上、親ノードと
子ノードとを明確に分けていたが、実際の制約は、ルー
プ中にマスタークロックは１つだけしか存在してはいけ
ない、というだけであり、これが守られる限り、親ノー
ドと子ノードの構成は同一でもよい。このようにすると
万一親ノードに障害が生じた場合に、別の子ノードが親
ノードとなることができ、ネットワークの復旧が容易と
なる利点もある。
子ノードとを明確に分けていたが、実際の制約は、ルー
プ中にマスタークロックは１つだけしか存在してはいけ
ない、というだけであり、これが守られる限り、親ノー
ドと子ノードの構成は同一でもよい。このようにすると
万一親ノードに障害が生じた場合に、別の子ノードが親
ノードとなることができ、ネットワークの復旧が容易と
なる利点もある。
【００８５】
【発明の効果】請求項１，２，３の発明の光ＡＤＤ／Ｄ
ＲＯＰ機能によれば、ＡＤＤとＤＲＯＰの厳しいタイミ
ング条件が自動的に満たされるため、その実現が容易と
なる。
ＲＯＰ機能によれば、ＡＤＤとＤＲＯＰの厳しいタイミ
ング条件が自動的に満たされるため、その実現が容易と
なる。
【００８６】ＡＤＤ信号のパルス幅は、ビットレートに
相当するものでよく、またＮＲＺ符号の信号でよいた
め、一般的な光送信器が使える。
相当するものでよく、またＮＲＺ符号の信号でよいた
め、一般的な光送信器が使える。
【００８７】また、構成がシンプルになるので、動作安
定性や信頼性の向上と、コスト低減が期待できる。
定性や信頼性の向上と、コスト低減が期待できる。
【００８８】さらに光／光スイッチを用いることによっ
て、電気信号の速度制限が取り払われ、さらなる大容量
化が可能となる。
て、電気信号の速度制限が取り払われ、さらなる大容量
化が可能となる。
【００８９】請求項４の発明の網同期法によれば、超高
速大容量な光信号の位相同期を部分的に行うだけでよく
なるため、シンプルで低コストな網同期が実現でき、簡
単な構成かつ大容量の光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ型ネットワー
クを実現できる。
速大容量な光信号の位相同期を部分的に行うだけでよく
なるため、シンプルで低コストな網同期が実現でき、簡
単な構成かつ大容量の光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ型ネットワー
クを実現できる。
【図１】第１の発明の説明図
【図２】第４の発明の構成図
【図３】第１の発明の実施例の構成図
【図４】第１の発明の実施例の波長設定図
【図５】第１の発明の実施例の動作波形説明図
【図６】第１の発明の実施例の典型的な構成例
【図７】第４の発明の実施例の説明図
【図８】第４の発明の実施例の説明図
【図９】２×２スイッチの説明図。
【図１０】干渉計型光スイッチの説明図
【図１１】ＡはＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の第１の従来法の
説明図、ＢはＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の第２の従来法の説
明図
説明図、ＢはＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の第２の従来法の説
明図
【図１２】イラスティックストアの動作説明図
１０，２０，３１，４１ カプラ ５０ 光ファイバ １０１ 入力幹線光信号 １０２ ＡＤＤ光信号 １１１ 出力幹線光信号 １１２ ＤＲＯＰ光信号 １２０ 制御光 ３０１，３０２ 光フィルタ ３１１，３１２ アイソレータ ３２０ 光受信器 ３２１ 光送信器 ３３１，３３２，３３３ 偏光制御器 ３４０ ＤＲＯＰ電気信号 ３４１ ＡＤＤ電気信号
Claims (4)
- 【請求項１】時分割多重方式で光信号を送受しているネ
ットワークノードにおいて、 光信号の２入力２出力スイッチ（以下光２×２スイッ
チ）を備え、 該光２×２スイッチの２つの入力ポートには、それぞ
れ、伝送されてきた幹線光信号と、自ノードからの送信
光信号すなわちＡＤＤ光信号が入力されるように接続さ
れ、 該光２×２スイッチの２つの出力ポートには、それぞ
れ、次のノードに伝送する幹線光信号と、自ノードあて
の受信光信号すなわちＤＲＯＰ光信号が出力されるよう
に接続され、 該光スイッチに入力される該幹線光信号と該ＡＤＤ光信
号の間のタイミングおよび該光スイッチの切換え動作の
タイミングが、該幹線光信号の所望の部分に所望の該Ａ
ＤＤ光信号がＡＤＤされるように調整され、また、該光
スイッチの切換え動作のタイミングが、該幹線光信号の
所望の部分から該ＤＲＯＰ光信号がＤＲＯＰされるよう
に調整され、 必要に応じて該ＡＤＤ処理と該ＤＲＯＰ処理が同時に行
われることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法。 - 【請求項２】前記光２×２スイッチが、光信号で制御さ
れることを特徴とする請求項１記載のＡＤＤ／ＤＲＯＰ
方法。 - 【請求項３】前記光２×２スイッチが、電気信号で制御
されることを特徴とする請求項１記載のＡＤＤ／ＤＲＯ
Ｐ方法。 - 【請求項４】複数のノードと、該ノード間を相互接続す
る少なくとも１本の光ファイバ伝送路とからなる光ネッ
トワークにおいて、 ノードは、伝送路信号のクロックを供給する１つの親ノ
ードと、それ以外の複数の子ノードからなり、 該子ノードは、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能と、ＡＤＤ信号と
ＤＲＯＰ信号のそれぞれの容量に相当する容量のイラス
ティック・ストア・バッファをそれぞれ備えることを特
徴とし、 該イラスティック・ストア・バッファは、書き込みと読
みだしの動作を別々のクロックに基づいて行うことがで
きるものであり、 ＡＤＤ信号の伝送路クロックに対する位相ゆらぎは、該
ＡＤＤ信号を該ＡＤＤ信号用バッファに該子ノードのク
ロックに同期して書き込み、伝送路のクロックに同期し
て読み出すことにより吸収され、 ＤＲＯＰ信号の該子ノードクロックに対する位相ゆらぎ
は、該ＤＲＯＰ信号を該ＤＲＯＰ信号用バッファに伝送
路のクロックに同期して書き込み、該子ノードのクロッ
クに同期して読み出すことにより、吸収されることを特
徴とする同期方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258700A JP3019756B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Ａｄｄ／ｄｒｏｐ方法と同期方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258700A JP3019756B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Ａｄｄ／ｄｒｏｐ方法と同期方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09102991A true JPH09102991A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3019756B2 JP3019756B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=17323891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7258700A Expired - Fee Related JP3019756B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Ａｄｄ／ｄｒｏｐ方法と同期方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019756B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001080478A1 (en) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Fujitsu Limited | Optical clock signal distribution system in wdm network |
| US6577652B1 (en) | 1998-06-12 | 2003-06-10 | Nec Corporation | Optical add-drop multiplexer of WDM optical signals |
| US7423564B2 (en) | 2003-11-17 | 2008-09-09 | Juridical Foundation Osaka Industrial Promotion Organization | Optical signal processing device for A/D converter including optical encoders with nonlinear loop mirrors |
| US7450851B2 (en) | 2004-08-27 | 2008-11-11 | Fujitsu Limited | System and method for modularly scalable architecture for optical networks |
| US11171768B2 (en) | 2019-05-28 | 2021-11-09 | Fujitsu Limited | Transmission device, reception device, transmission method, and reception method |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP7258700A patent/JP3019756B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6577652B1 (en) | 1998-06-12 | 2003-06-10 | Nec Corporation | Optical add-drop multiplexer of WDM optical signals |
| WO2001080478A1 (en) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Fujitsu Limited | Optical clock signal distribution system in wdm network |
| US7024121B2 (en) | 2000-04-19 | 2006-04-04 | Fujitsu Limited | Optical clock signal distribution system in WDM network |
| US7423564B2 (en) | 2003-11-17 | 2008-09-09 | Juridical Foundation Osaka Industrial Promotion Organization | Optical signal processing device for A/D converter including optical encoders with nonlinear loop mirrors |
| US7450851B2 (en) | 2004-08-27 | 2008-11-11 | Fujitsu Limited | System and method for modularly scalable architecture for optical networks |
| US11171768B2 (en) | 2019-05-28 | 2021-11-09 | Fujitsu Limited | Transmission device, reception device, transmission method, and reception method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3019756B2 (ja) | 2000-03-13 |
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