JPH098772A - 波長多重ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 波長変換を行わない波長多重ネットワークに
おいて、ネットワークを階層化する際に上位ノードにお
ける光空間スイッチの回路規模を小さくする。 【構成】 各ノードにおける各波長対応の接続手段は、
入出力光ファイバ数以下の入出力ポートを有する複数の
光空間スイッチで構成され、各光空間スイッチと入出力
光ファイバとの間を所定の接続パターンで接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、波長多重伝送路となる
光ファイバと、各波長の光信号の経路を設定可能な波長
ルーチング機能を有するノードとにより構成される波長
多重ネットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の波長多重ネットワークの
構成例を示す。図において、送信ポート７０−１〜７０
−３からそれぞれ波長λ1,λ2,λ3 の光信号が波長多重
回路７１−１に入力され、波長多重されて１本の光ファ
イバ７２−１に送出される。送信ポート７０−４〜７０
−６，７０−７〜７０−９から波長多重回路７１−２，
７１−３に入力される光信号も同様に、それぞれ波長多
重されて光ファイバ７２−２，７２−３に送出される。
各光ファイバの波長多重光信号は、波長分離、波長変
換、接続先の光ファイバへのルーチング、波長多重機能
を有するノード７３に入力される。

【０００３】ノード７３から光ファイバ７４−１に送出
された波長多重光信号は波長分離回路７５−１に入力さ
れ、波長λ1,λ2,λ3 の光信号に分離されてそれぞれ受
信ポート７６−１〜７６−３に出力される。光ファイバ
７４−２，７４−３から波長分離回路７５−２，７５−
３に入力される波長多重光信号も同様に、それぞれ波長
λ1,λ2,λ3 の光信号に分離され、受信ポート７６−４
〜７６−６，７６−７〜７６−９に出力される。本構成
では、ノード７３で波長変換およびルーチングを行うこ
とにより、送信ポート７０−１〜７０−９と受信ポート
７６−１〜７６−９とを１対１に接続することができ
る。

【０００４】図８は、ノード７３の内部構成を示す。図
において、光ファイバ７２−１の波長多重光信号は波長
分離回路７７−１に入力され、波長λ1,λ2,λ3 の光信
号に分離されて光空間スイッチ７８に入力される。光フ
ァイバ７２−２，７２−３から波長分離回路７７−２，
７７−３に入力される波長多重光信号も同様に、それぞ
れ波長λ1,λ2,λ3 の光信号に分離されて光空間スイッ
チ７８に入力される。光空間スイッチ７８から光ファイ
バ７４−１にルーチングされる光信号は波長変換回路７
９−１〜７９−３で波長λ1,λ2,λ3 の光信号に変換さ
れ、波長多重回路８０−１で波長多重されて光ファイバ
７４−１に送出される。光空間スイッチ７８から光ファ
イバ７４−２，７４−３にルーチングされる光信号も同
様に、それぞれ波長変換回路７９−４〜７９−９、波長
多重回路８０−２，８０−３を介して光ファイバ７４−
２，７４−３に送出される。

【０００５】ところで、このようなノードを用いた波長
多重ネットワークは、高価な波長変換回路を多様するの
で現状技術では経済的に実現することが困難であった。
この問題点を解消するものとして、できるだけ波長変換
を行わないネットワーク構成法が知られている。その最
も簡単な方法は、図８に示すノード７３から波長変換機
能を削除し、ノードの入力波長と出力波長を同じままで
ルーチングするものである。この場合のノードの内部構
成を図９に示す。

【０００６】図において、光ファイバ７２−１〜７２−
３の波長多重光信号を波長分離回路７７−１〜７７−３
で分離し、各波長対応の光空間スイッチ７８−１〜７８
−３を介して波長多重回路８０−１〜８０−３にルーチ
ングし、波長多重して光ファイバ７４−１〜７４−３に
出力する。この構成では、光空間スイッチの規模が小さ
くなりノード構成が簡単になる。

【０００７】ここで、ネットワーク規模が大きくなる場
合には階層構造とする方法が一般的であり、複数のエリ
アに分割して各エリアごとにノードを設置し、エリア間
にまたがる回線設定は上位のノードで行う構成がとられ
る。この上位のノードとして図９に示す構成のノードを
用いた場合における波長多重ネットワークの階層構造を
図１０に示す。

【０００８】図において、１０−１〜１０−８は階層的
に配置されたノードであり、ノード１０−１〜１０−５
は第１階層、ノード１０−６〜１０−７は第２階層、ノ
ード１０−８は第３階層に属する。各ノードの規模（入
出力ポート数）は、一般に図１０に示すように異なる。
各階層のノード内部の構成原理は同じである。例えば、
ノード１０−１では、送信ポート１１から光空間スイッ
チ１２に入力された光信号が波長λ1,λ2,λ3に対応す
る出力ポートから出力され、波長多重回路１３で波長多
重されて光ファイバ１４に送出される。ノード１０−６
では、光ファイバ１４の波長多重光信号が波長分離回路
１５−１で波長λ1,λ2,λ3 の光信号に分離され、各波
長に対応する光空間スイッチ１６−１〜１６−３に入力
される。光空間スイッチ１６−１〜１６−３から出力さ
れる光信号は、波長多重回路１７−１〜１７−３で波長
多重され、それぞれ対応する光ファイバ１８−１〜１８
−３を介してノード１０−８に送出される。ノード１０
−８の内部構造もノード１０−６と同様であり、波長分
離回路１９−１〜１９−９および波長対応の光空間スイ
ッチ２０−１〜２０−３を有する。なお、以上の構成を
上り方向のものとすると、ノード１０−８の先に図１０
と同じ構造のものが下り方向用に存在するが、ここでは
省略する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】波長変換を行わないノ
ードを用いて階層構造化したネットワークでは、図１０
に示すように、下位の階層と上位の階層が波長ごとに光
空間スイッチを分けるという原理に基づいて、それぞれ
独立に設計される。このため、上位の階層のノードの入
出力ポート数が増え、それに伴って光空間スイッチの回
路規模の増大が避けられなかった。

【００１０】本発明は、波長変換を行わない波長多重ネ
ットワークにおいて、ネットワークを階層化する際に上
位ノードにおける光空間スイッチの回路規模を小さくす
ることができる波長多重ネットワークを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、各階層のノー
ド間を波長多重された光ファイバで接続し、各ノードに
各波長ごとにルーチングを行う波長対応の接続手段を備
えた波長多重ネットワークにおいて、波長対応の接続手
段は、ノードに接続される入出力光ファイバ数以下の入
出力ポートを有する複数の光空間スイッチで構成され、
各光空間スイッチが所定の接続パターンで接続された構
成である。

【００１２】また、各波長対応の光空間スイッチを多段
構成し、各段の光空間スイッチを各階層に分散配置した
構成である。

【００１３】

【作用】本発明の波長多重ネットワークは、小規模の光
空間スイッチをノードに分散配置し、所定の接続パター
ンに従って入出力光ファイバとの間を接続することによ
り、特に上位ノードにおけるスイッチ回路規模を小さく
することができる。なお、パスの設定制御は、所定の接
続パターンに対応する公知の多段スイッチ回路網の制御
方法を適用することができる。

【００１４】

【実施例】

（第１実施例）図１は、本発明の波長多重ネットワーク
の第１実施例の構成を示す。本実施例は、図１０に示す
従来の波長多重ネットワークと同じ条件で構成したもの
である。

【００１５】図において、第１階層のノード１０−１〜
１０−５、第２階層のノード１０−６〜１０−７は、図
１０と同等の構成である。第３階層のノード１０−８
は、各入力光ファイバに対応する波長分離回路１９−１
〜１９−９と、各波長分離回路とキューブ型の接続パタ
ーンで接続される３入力３出力の光空間スイッチ２１−
１〜２１−９により構成される。

【００１６】ここで、波長λ1 の光信号を処理する光空
間スイッチ２１−１，２１−４，２１−７が、図１０に
おける９入力９出力の光空間スイッチ２０−１に対応す
る。波長λ2 の光信号を処理する光空間スイッチ２１−
２，２１−５，２１−８が、図１０における９入力９出
力の光空間スイッチ２０−２に対応する。波長λ3 の光
信号を処理する光空間スイッチ２１−３，２１−６，２
１−９が、図１０における９入力９出力の光空間スイッ
チ２０−３に対応する。

【００１７】このように、従来構成でＮ入力Ｎ出力の光
空間スイッチを用いると、その回路規模（クロスポイン
ト数）はＮ² に比例して増加する。一方、本実施例の構
成では、各波長対応の光空間スイッチの入出力ポート数
がＮ／ｋとなり、スイッチ個数がｋ個になるが、その全
クロスポイント数数は（Ｎ／ｋ)²×ｋ＝Ｎ²／ｋ とな
り、回路規模を小さくすることができる。

【００１８】図２は、第１実施例における光空間スイッ
チ間の接続パターンの形態を示す。図において、第１階
層の光空間スイッチ１２、第２階層の光空間スイッチ１
６、第３階層の光空間スイッチ２１がそれぞれ対応す
る。本構成は、論理的には公知の５段構成のスイッチ回
路網と等価である。図１の構成では、光空間スイッチ１
２−１と光空間スイッチ１６−１〜１６−３が、光ファ
イバ１４−１に波長多重された波長λ1,λ2,λ3 の光信
号により接続されており、図２では波長λ1,λ2,λ3 の
光リンク１−１〜１−３が各光信号に対応する。また、
光空間スイッチ１６−１と光空間スイッチ２１−１〜２
１−３が、光ファイバ１８−１に波長多重された波長λ
1,λ2,λ3 の光信号により接続されており、図２では波
長λ1,λ2,λ3 の光リンク２−１〜２−３が各光信号に
対応する。他の光空間スイッチの波長割り当てと光リン
クの関係も同様である。また、図１では省略されている
が、下り方向についても同様である。

【００１９】本実施例の特徴は、第１階層と第２階層の
接続において、例えば光リンク１−１〜１−３のように
１つの光空間スイッチ１２−１の出力に波長λ1,λ2,λ
3 を割り当て、第２階層以降の個々の光空間スイッチに
各波長の１つを割り当てるところにある。このとき、第
３階層では、光空間スイッチ２１−１〜２１−３、２１
−４〜２１−６、２１−７〜２１−９を増設の単位とし
てグループ化し、各グループの各光空間スイッチに波長
λ1,λ2,λ3 を割り当てる。そして、第２階層の各光空
間スイッチと第３階層の各光空間スイッチを所定の多段
スイッチの接続パターンで接続する。なお、本実施例で
はキューブ型の接続パターンを示すが、他の接続パター
ン、例えばベネス型の接続パターンなどで接続してもよ
い。

【００２０】また、図１の構成において波長λ1,λ2,λ
3 を使用すると、第２階層のノード１０−７と第３階層
のノード１０−８との間の光ファイバ数は６本となる。
ここで、波長λ1 〜λ6 を使用し、第１階層のノード１
０−３，１０−４に波長λ1,λ2,λ3 を割り当て、ノー
ド１０−５に波長λ4,λ5,λ6 を割り当てると、ノード
１０−７とノード１０−８を接続する光ファイバ数は３
本に低減可能である。

【００２１】（第２実施例）第１実施例では、例えばノ
ード１０−１内での接続や、ノード１０−１とノード１
０−２との間の接続は、ともに上位の階層のノード１０
−８を経由してルーチングされる構成になっている。こ
れらの接続経路については、ノード１０−８を経由する
ことなく、途中のノードで折り返す形態をとることが可
能である。

【００２２】図３は、本発明の波長多重ネットワークの
第２実施例の構成を示す。ここでは、ノード１０−６に
おける折り返しリンクの設置例を示す。また、図２と同
様の光空間スイッチのみに着目した構成を示す。ただ
し、２２−１〜２２−３は、光空間スイッチ１６−１〜
１６−３に置き替わる３×６の光空間スイッチである。
また、２３−１〜２３−３は、光空間スイッチ１６−１
〜１６−３に接続されていた光リンクに対応する。２４
−１〜２４−３は、エリア内（その下の階層に含まれる
すべてのノード間）を接続するための光リンクである。

【００２３】第１実施例では、すべての回線は光リンク
２３−１〜２３−３を介して上位の階層のノードに送出
されたが、本実施例構成ではエリア内の接続は光リンク
２４−１〜２４−３を介して行われる。これにより、上
位の階層へのリンク数が少なくなり、ノード間を接続す
る光ファイバ数を削減することができる。また、上位ノ
ードに設置される光空間スイッチの回路規模を小さくす
ることができる。

【００２４】（第３実施例）図４は、本発明の波長多重
ネットワークの第３実施例の構成を示す。図において、
光空間スイッチ１６−１〜１６−３は、光カプラ２５を
介して光ファイバ２６−１〜２６−３に接続され、また
波長フィルタ２７−１〜２７−３を介して光ファイバ２
６−１〜２６−３に接続される。光ファイバ２６−１〜
２６−３には波長λ1 〜λ9 の光信号が波長多重され
る。光カプラ２５は、光空間スイッチ１６−１〜１６−
３から出力される波長λ1 〜λ3 の光信号を光ファイバ
２６−１〜２６−３に合流させる。また、波長フィルタ
２７−１〜２７−３は、光ファイバ２６−１〜２６−３
から波長λ1 〜λ3 の光信号を分離して光空間スイッチ
１６−１〜１６−３に接続する。このような構成は、論
理的には図２に示すスイッチ回路網と等価であり、ノー
ド１０−８の機能が分散された構造になっている。

【００２５】（第４実施例）図５は、本発明の波長多重
ネットワークの第４実施例の構成を示す。図において、
第１階層のノード３０−１〜３０−３と第２階層のノー
ド３０−１０、第１階層のノード３０−４〜３０−６と
第２階層のノード３０−１１、第１階層のノード３０−
７〜３０−９と第２階層のノード３０−１２は、それぞ
れ波長多重された光ファイバ３１−１〜３１−９を介し
て接続される。また、第２階層のノード３０−１０〜３
０−１２は、波長多重された光ファイバ３２−１〜３２
−３を介して上位のノードに接続される。

【００２６】本実施例の特徴は、同じ階層にある２つの
ノード間を直通の光ファイバを介して接続するところに
ある。ここでは、第２階層のノード３０−１０とノード
３０−１１との間を波長多重された光ファイバ３３−１
で接続し、ノード３０−１１とノード３０−１２との間
を波長多重された光ファイバ３３−２で接続する。これ
により、ノード３０−１０とノード３０−１１、ノード
３０−１１とノード３０−１２は、上位のノードを経由
せずに直通のパスを設定することができる。接続要求が
多いノード間に直通の光ファイバを設置することによ
り、上位のノード規模を小さくできるとともに、ネット
ワーク全体の光ファイバ長を短くすることができる。

【００２７】図６は、第４実施例に等価なスイッチ回路
構成を示す。図において、３４−１〜３４−９は、第１
階層のノード３０−１〜３０−９内に設置される光空間
スイッチを示す。なお、上り方向と下り方向の各光空間
スイッチを同一符号で示す。第２階層のノード３０−１
０〜３０−１２内に設置される光空間スイッチ３４−１
０〜３４−１８では、エリア内の接続に用いられる端子
の他は、上位の階層との接続用と、同じ階層内のノード
との接続用とを共用することにより、回路規模を増大さ
せることなく同一階層内のノード間の接続を可能とする
ことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の波長多重
ネットワークは、波長変換が不要であり、上位の階層の
ノードに設置される光空間スイッチの回路規模を小さく
することができるので、ノードを経済的に構成すること
ができる。また、エリア内での折り返し接続や、同一階
層のノード間の直接接続が可能になるので、光ファイバ
長を削減できるとともに、ネットワーク規模の拡張性を
高めることができる。また、従来の多段構成のスイッチ
回路網における簡易な経路設定制御方法を適用できるの
で、光パスの設定制御が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の波長多重ネットワークの第１実施例の
構成を示すブロック図。

【図２】第１実施例における光空間スイッチ間の接続パ
ターンの形態を示す図。

【図３】本発明の波長多重ネットワークの第２実施例の
構成を示すブロック図。

【図４】本発明の波長多重ネットワークの第３実施例の
構成を示すブロック図。

【図５】本発明の波長多重ネットワークの第４実施例の
構成を示すブロック図。

【図６】第４実施例に等価なスイッチ回路構成を示す
図。

【図７】従来の波長多重ネットワークの構成例を示すブ
ロック図。

【図８】ノード７３の内部構成を示すブロック図。

【図９】波長変換機能を削除したノードの内部構成を示
すブロック図。

【図１０】従来の波長多重ネットワークの階層構造を示
すブロック図。

【符号の説明】

１０，３０ ノード １１ 送信ポート（受信ポート） １２，１６，２０，２１，２２，３４ 光空間スイッチ １３，１７ 波長多重回路 １４，１８，２６，３１，３２，３３ 光ファイバ １５，１９ 波長分離回路 ２３，２４ 光リンク ２５ 光カプラ ２７ 波長フィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各階層のノード間を波長多重された光フ
   ァイバで接続し、各ノードに各波長ごとにルーチングを
   行う波長対応の接続手段を備えた波長多重ネットワーク
   において、 前記波長対応の接続手段は、ノードに接続される入出力
   光ファイバ数以下の入出力ポートを有する複数の光空間
   スイッチで構成され、各光空間スイッチが所定の接続パ
   ターンで接続された構成であることを特徴とする波長多
   重ネットワーク。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の波長多重ネットワーク
   において、 各波長対応の光空間スイッチを多段構成し、各段の光空
   間スイッチを各階層に分散配置した構成であることを特
   徴とする波長多重ネットワーク。