WO2006106973A1

WO2006106973A1 - 光通信方法、光通信装置、及び光通信システム

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Publication number: WO2006106973A1
Application number: PCT/JP2006/306945
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Inventors: Yoshitaka Yokoyama
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Abstract

　高速回線を複数の低速回線に分割して伝送を行うインバースマトリックス伝送において、信号伝送の長距離化のために設けた複数のノードでの波長入替の制御に関し、隣接するノード間に発生する最大スキーを測定し、測定した最大スキューに基づいて１つ又は複数のノードにおいて波長チャネルの入替を行って、インバースマックス伝送系全体のスキューを所定値以下とする。また、光通信装置には、伝送路側の高速回線が接続されたＮＮＩ機能ブロックと、クライアント側の低速配線が接続されたＵＮＩ機能ブロックを設ける。

Description

明細書

光通信方法、光通信装置、及び光通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、波長分割多重（WDM (Wavelength Division Multiplexing)を利用したィンバースマックス（Inverse MUX)伝送を行う光通信方法、クロスコネクト機能を持つ光通信装置、及びこの光通信装置により構成される光通信システムに関する。

背景技術

[0002] 光通信に使用するネットワーク装置の大型化によりポートカウント (伝送路に設けたノードが接続のために使用するポート数)が増大し、ポートあたりの伝送速度が増大している。このような高速ィ匕した回線を使用して高い適応能力を持たせて光通信を長距離伝送する伝送方法としてインバースマックス伝送方式が知られている。なお、ィンバースマックス伝送は「逆多重伝送」とも称される。

[0003] インバースマックス方式は、伝送速度の大きな高速回線を複数の低速回線に分離（分割）した後に、分離した低速回線を再び多重化して高速回線とするものであり、光損失などの光ファイバ犠牲により高速回線での伝送が困難な場合に、低速回線を使用することにより高速回線で生ずる光信号劣化を抑制することができるという利点がある。

[0004] 図 33において、前段の装置（図示せず)から伝送されてきた高速光信号は送信ノード (端部ノード） 10に加えられ、高速光トランシーバ 12において電気信号に変換される。分離回路 14において分離された複数の低速電気信号は、 WDM伝送装置 16 を構成する低速光トランシーバ 18で光信号に変換され、光ファイバなどの光伝送路 2 0を介して伝送される。送信ノード 10から伝送されてきた光信号は、受信ノード (端部ノード） 25において、 WDM伝送装置 22を構成する低速の光トランシーバ 24によつて再び電気信号に変換され、デスキュー回路 26において伝送中に生じたスキュー（到達時間差或いは遅延差)が補償され、多重回路 28において多重化される。その後、高速の光トランシーバ 30で光信号に変換されて高速光伝送路 31に送出される。

[0005] し力しながら、特許文献 1の従来技術では、どのような高速信号の分離方式を採用したとしても、 1つの高速回線を複数の低速回線に分離して伝送する場合、伝送路である光ファイバでの波長分散の影響により、伝送距離に比例して複数の低速光フアイバ間に生ずるスキュー（量)が大きくなる。したがって、高速信号を再生する端部ノード (受信ノード)では、バッファメモリの容量を大きくしなければならな、と、う問題がある。あるいは、高速信号を比較的小さなフレームに分離して伝送させる場合には、小フレーム許容スキューは小さくなるので、伝送距離を長くできないという問題がある。

[0006] この問題を解決するため、例えば、図 34に示すように、図 33の WDM伝送装置 16 及び 22の間に複数の中継ノード、例えば、 2つの中継ノード ND1及び ND2を追加することが考えられる。このようにすれば、 WDM伝送装置 32, 34, 36及び 38を夫々構成する光トランシーノ O, 42, 44, 46において電気信号再生中継が可能なので光信号波形自体の劣化の問題を回避できる。しかし、ノード間でのスキュー補償の機能を持たないため、伝送距離に応じてスキューが増大し、高速フレームを終端する受信ノード 25におヽてスキュー補償ができな、場合があると!/、う問題がある。

[0007] 一方、分散補償ファイバなどで物理的な分散値の補償を行えば、スキュー補償が可能なので上述の問題を解決できる。しかし、この方法では高機能の伝送システムを設計する必要があるため伝送コストが高くなるという別の問題が生ずる。

[0008] また、従来より、クロスコネクト機能を持ち、クライアント回線を収容可能な光通信装置が開発されている (例えば、特許文献 1参照。 ) o図 35は、特許文献 2に記載の従来の光通信装置を示すブロック図である。図 35に示すように、この従来の光通信装置は、時分割スィッチと空間スィッチを組み合わせたスィッチカードを備えている。即ち、この従来の光通信装置においては、スィッチカード 101が設けられており、スイツチカード 101には、空間スィッチ 102と、この空間スィッチ 102に接続された 2つの時分割スィッチ 103とが設けられている。空間スィッチ 102の回線速度は 10ギガビット Z秒 (以下、 lOGbZsと表記する）である。

[0009] 空間スィッチ 102は、 NNI (Network Node Interface) 104を介して、伝送路側の 2つのラインカード 105に接続されている。ラインカード 105は高速トラフィックを伝送するものである。各ラインカード 105〖こは、高速回線として一般ィ匕している 10Gb/ s回線 106が複数設けられており、 lOGbZs回線 106は NNI104と 1対 1で接続されている。

[0010] また、時分割スィッチ 103は、 UNI (User Network Interface) 107を介して、クライアント側のラインカード 108に接続されている。ラインカード 108は低速トラフィックを伝送するものである。ラインカード 108には、夫々複数の 2. 5GbZs回線 109及び 600メガビット Z秒（以下、 600MbZsと表記する） 110が設けられており、夫々 UNI 107に接続されている。

[0011] そして、ラインカード 108から UNI107を介して時分割スィッチ 103に入力された低速トラフィックの回線速度は、時分割スィッチ 103に付与された多重化機能により、空間スィッチ 102が取り扱う回線速度、即ち、 lOGbZsに引き上げられる。また、ラインカード 105に接続された lOGbZs回線 106を伝送する高速トラフィックの回線速度は、空間スィッチ 102が取り扱う回線速度と等しくなつている。これにより、高速回線を搭載するラインカード 105とスィッチカード 101内の空間スィッチ 102とは、 NNIを介して直接接続される。この結果、高速回線のトラフィックと、複数の UNIトラフィックが多重化された信号とを、空間スィッチにて統一的にスイッチングすることが可能となり、全体としてシンプルな構成の光通信装置が実現する。

[0012] し力しながら、上述の特許文献 2に記載の光通信装置には、以下に示すような問題点がある。第 1の問題点は、装置の柔軟性を高める機能をスィッチカード部分に集約しているため、スィッチカードの負荷が増大し、スィッチカードの消費電力、サイズ、コストが増加することである。スィッチカードに搭載する空間スィッチを、特定の回線容量に限定した空間スィッチとするのであれば、比較的小型化及び低コストィ匕を図ることができる。しかし、特許文献 1に記載の光通信装置は、その種類及び速度が相互に異なる複数のクライアント側の回線を効率よく多重化して収容するために時分割スィツチを適用している。このため、スィッチカード部分には負荷が高いフレーム処理といつた機能回路が必要となり、結果的に消費電力が大きくなる。これによつて、スィッチカードの密度を高め拡張性を高めることが困難になる。

[0013] 第 2の問題点は、 NNIの速度と空間スィッチが処理できる信号速度との間にミスマツチがあると、このミスマッチを解消するための回路が更に必要になり、スィッチカードの構成がより複雑ィ匕することである。特許文献 1においては、空間スィッチの速度を、 NNIに接続される高速回線の回線速度として一般的な速度である lOGbZsとしている力 lOGbZsの回線速度で動作可能なスィッチは小規模な電気スィッチ又は光スイッチに限られてしまう。なお、電気的な空間スィッチが取り扱うことが可能な回線速度が限定されていることは、特許文献 A1の中でも述べられている。また、 lOGbZsという回線速度は、電気スィッチのデバイス技術的な問題だけでなぐ電気伝送技術的にも問題がある。 lOGbZsでは高周波成分の高い伝送損失による波形歪みが大きく、高度な補償技術を適用しない限り、伝送距離は数センチメートル以内に限定され、スィッチと光トランシーバ等を直接接続することが困難になる。

[0014] lOGbZsの信号を処理するために光スィッチを使用する場合は、 UNIを介して入力された信号を多重化した後、光スィッチに導入する前に、及び NNIを介して入力された信号を光スィッチへ導入する前に、電気 Z光変換が必要となる。逆に、光スイツチカも UNI及び NNIへ信号を導くときは、光 Z電気変換が必要になる。この結果、スイッチカードに電気 Z光変換装置及び光 Z電気変換装置を設ける必要が生じ、スィツチカードのより一層の複雑ィ匕及び大型化を引き起こしてしまう。

[0015] また、ライン側の光信号を電気的な終端を実施せずに光スィッチに導入する場合は、光スィッチ周辺に光の損失及び波長分散を補償する光伝送デバイスを配置することによる光伝送機能の高コスト化、大型化、複雑ィ匕が生じる。また、波長変換デバイスがない限り、 DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing:高密度波長分割多重方式)信号においてチャンネル間の接続性がなぐ接続可能なポート数が限定されてしまうため、柔軟性が低い。

[0016] そこで、特許文献 3には、高速回線の信号をそのままの単位で空間スィッチに導入することはせず、受信回路でフレーム処理した後、複数のブロックに分割して空間スイッチに導入する技術が開示されている。図 36は、特許文献 3に記載された従来の光通信装置の空間スィッチ及びその周辺部分を示すブロック図である。図 36に示すように、この従来の光通信装置においては、空間スィッチ 201が設けられており、この空間スィッチ 201の伝送路の受信側には 4つの VC— 4分離部 202が接続されており、送信側には 4つの VC— 4多重部 203が接続されている。そして、 VC— 4分離部 20 2には夫々 STM— 16受信インタフェース 204が接続されており、 VC— 4多重部 203 には夫々 STM— 16送信インタフェース 205が接続されている。また、空間スィッチ 2 01の加入者側（クライアント側）には、各 1つの VC— 4分離部 206及び VC— 4多重部 207が接続されており、 VC— 4分離部 206には STM— 4受信インタフェース 208 が接続されており、 VC— 4多重部 207には STM送信インタフェース 209が接続されている。

[0017] これにより、特許文献 3に記載の光通信装置においては、伝送路から STM— 16受信インタフェース 204に入力された信号は、 STM— 16受信インタフェース 204でフレーム処理を施された後、 VC—4分離部 202において VC—4という 150MbZsのブロックに分割され、光スィッチ 201に入力する。光スィッチ 201から伝送路側に出力された信号は、 VC— 4多重部 203において多重化され、 STM— 16送信インタフエ一ス 205を介して出力される。また、加入者側から入力された信号は、 STM— 4受信ィンタフェース 208でフレーム処理が施され、 VC— 4分離部 206で 150MbZsのブロックに分割されて、光スィッチ 201に入力する。光スィッチ 201から加入者側に出力された信号は、 VC— 4多重部 207において多重化され、 STM— 4送信インタフェース 209を介して出力される。

[0018] この光通信装置においては、高速回線の信号をそのままの単位で空間スィッチに導入せず、 150Mb/sのブロックに分割して力も空間スィッチに導入している。これにより、 150MbZsのブロックによって、高速回線と低速回線との間で第一次のクロスコネクトが行われる。低速回線側では 150MbZsのブロックを更に分割して取り扱うために、信号がさらに時分割スィッチ（図示せず）に入力され、より小粒度のクロスコネタトが行われる。このように、特許文献 3においては、空間スィッチと時分割スィッチの二つの階層にスィッチを分離することで、全体の回路構成を単純ィ匕している。また、高速回線は電気処理を実施しやすい速度に分離されてから空間スィッチに導入されている。

[0019] 特許文献 1 :特開 2002— 135223号公報

特許文献 2 :特開 2003— 169355号公報

特許文献 3：特開 2003— 061171号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0020] し力しながら、特許文献 1ではインバースマックス方式の光伝送路が長距離になつた場合のスキュー補償対策は全く述べられておらず、更に、上述の特開 2002— 135 232号公報に開示された技術を用いたとしても、経済的な光伝送システムを構築するには次のような問題がある。

[0021] 即ち、伝送システムのノード間で発生するスキューを把握することができないので、波長チャネルの入替を行うためには、ノード内部の波長チャネル入替えは事実上不可能といえる。

[0022] WDM伝送装置によるインバースマックス方式を用いた長距離伝送は、低速伝送技術利用による伝送負荷の低減だけでなぐ単位ポートあたりの伝送速度の増大に対処できるという観点から、上述の課題を解決することは非常に重要である。

[0023] また、特許文献 3に記載の光通信装置にぉ、ては、スィッチ部分だけを見るとシンプルな構成となってヽると言える力スィッチと接続するインタフェースである UNI及び NNIにおいては、スィッチに回線を接続するためのフレーム処理と多重分離機能が必要となる。この結果、本来一つあれば十分であったフレーム処理及び多重分離を行う ICを、 UNIからスィッチ、そしてスィッチから NNIに至る過程で最低二つずつ設ける必要が生じる。特に、 lOGbZsといった高速回線を多数収容するような装置については、フレーム処理部分の消費電力が大きくなり高密度化の障害となる。

[0024] また、特許文献 3においては、スィッチ周辺でフレーム処理を行う必要があるため、スィッチが対応するプロトコルを限定している。このため、プロトコル依存性が生じ、トランスペアレントなクロスコネクトが不可能となり、装置の柔軟性が低下する。

[0025] 本発明の目的は、インバースマックス方式を利用した WDM伝送にお!、て、低速伝送路を設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的におこなうことができて、波長チャネル入替えのノードの決定を自動化することにより WDM低速伝送路にお Vヽてスキュー補償を可能とし、オペレーションコストを増大させることなく低速伝送路を長くすることができる光通信方法を提供することにある。

[0026] また、本発明の他の目的は、クロスコネクト可能な光通信装置において、コストが低ぐ小型で、伝送能力が高ぐ柔軟性及び拡張性が高い光通信装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0027] 本発明に係る光通信方法は、クロスコネクトスィッチと WDM (波長分割多重)伝送機能とを夫々有する複数のノードをインバースマックス伝送路に設け、隣接するノード間には複数の波長チャネルがあり、前記インバースマックス伝送路で発生するスキュ一を所定値以下とする光通信方法に関し、隣接するノード間に設けた波長チャンネル間のスキューを測定するステップ (_a)とステップ (b)で決定したノードのクロスコネクトスイッチを波長チャンネルの入替えのために設定するステップ（c)力もことを特徴とする。

[0028] また、本発明は、前記ステップ (a)において、隣接するノード間に設けられた波長チャネル間のスキュー測定は、夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行われ、前記隣接するノードの第 1のノードのクロスコネクトスィッチを設定して対応する第 1のスキユー測定装置から発生する 2つのテスト信号を夫々 2つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第 2のノードのクロスコネクトスィッチを設定して前記第 1のノード力送出されて夫々前記 2つの波長チャネルを介して送られてきた 2つのテスト信号を対応する第 2のスキュー測定装置に入力し、該第 2のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することが好ましい。

[0029] 更に、本発明は、前記ステップ (a)において、隣接するノード間のスキュー測定は夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行われ、前記隣接するノードの第 1のノードのクロスコネクトスィッチを設定して対応する第 1のスキュー測定装置力発生する 1 つのテスト信号を分岐させて夫々 2つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第 2のノードのクロスコネクトスィッチを設定して前記第 1のノードから送出されて夫々前記 2つの波長チャネルを介して夫々送られてきた 2つのテスト信号を対応する第 2のスキュー測定装置に入力し、該第 2のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することができる。

[0030] 更にまた、本発明は前記ステップ（c)において、波長入替えを行うノードのクロスコネクトスイッチ設定は、終端ノード間での伝送試験を行うステップを含み、該伝送試験は、インバースマックス伝送を行う波長チャンネルのうち 2つの波長チャンネルについては、各ノードのクロスコネクトスィッチのマルチキャストにより、各ノードに設けたスキユー測定装置に導いてスキュー測定を行うステップを有することができる。

[0031] 更にまた、本発明は、前記ステップ (b)において、波長入れ替えを行う中継ノードを決定するステップは、波長入れ替えにかかわらず、あら力じめ指定したスキューの条件を満たすことができな、場合、回線終端を行う最適なノードを指定するステップを含むことができる。

[0032] 更にまた、本発明は、前記ステップ (a)において測定したスキューは、外部ネットヮークを介してネットワーク制御装置に送出されるステップを有することができる。

[0033] 本発明に係る光通信装置は、インバースマックス伝送路に設けられ、クロスコネクトスィッチと WDM (波長分割多重)伝送機能とを夫々有する複数のノードと、該複数のノードの夫々に設けたスキュー測定装置とを具え、隣接するノードに設けたスキュー測定装置の一方からスキュー測定用のテスト信号を発生させ、前記クロスコネクトスィツチを設定して前記隣接するノード間の波長チャネルにテスト信号を送出し、前記隣接するノードに設けた他方のスキュー測定装置で前記テスト信号を受けて、隣接するノード間のスキューを測定することを特徴とする。

[0034] この光通信装置においては、前記スキュー測定装置は、テスト信号発生部を有する送信部と、前記テスト信号を受けて、テスト信号を検出するテスト信号検出部および検出されたテスト信号からスキューを測定するスキュー測定部とを有することができる

[0035] また、前記クロスコネクトスィッチは、電気的な空間スィッチとすることができる。

[0036] 本発明に係る光通信システムは、複数ケ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも 1ケ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第 1の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第 2の機能ブロックと、を有し、前記第 1の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第 1の光トランシーバモジュールと、この第 1の光トランシーバモジュール及び前記第 2の機能ブロックに接続された電気的な空間スィッチと、を有し、前記第 1の光トランシーバモジュール及び前記空間スィッチは、 5GbZs以下のマルチレートで動作するものであり、前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにおいて所定の値以下となるように、 1又は複数のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。

[0037] 本発明に係る他の光通信システムは、複数ケ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも 1ケ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第 1の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第 2の機能ブロックと、を有し、前記第 1の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第 1の光トランシーバモジュールと、この第 1の光トランシーバモジュール及び前記第 2の機能ブロックに接続された電気的な空間スィッチと、を有し、前記第 1の光トランシーバモジユール及び前記空間スィッチは、 5GbZs以下のマルチレートで動作するものであり、前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、 1ケ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。

[0038] これらの光通信システムに使用される光通信装置は、第 1の光トランシーバモジュール及び空間スィッチが 5GbZs以下のマルチレートで動作することにより、半導体レーザを直接変調する簡単な方式で 100km以上の光ファイバ伝送が可能となる。これにより、光通信装置のコストを低減し、小型化を図ると共に、伝送能力を向上させることができる。また、光通信装置を、伝送路側の光回線が接続される第 1の機能プロックと、クライアント側の光回線が接続される第 2の機能ブロックとに分けることにより、光通信装置の柔軟性及び拡張性を向上させることができる。

[0039] また、前記第 1の光トランシーバモジュールがブラガブルであることが好ましい。これにより、光通信装置の柔軟性及び拡張性が更に向上する。

[0040] 更に、前記第 2の機能ブロックは、前記クライアント側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第 2の光トランシーバモジュールと、この第 2の光トランシーバモジュールから出力された電気信号に対してフレーム処理を行い 5GbZs以下のシリアル信号として前記空間スィッチに対して出力するプロトコルチップと、を有することが好ましい。プロトコルチップを第 2の機能ブロックに配置することにより、第 1 の機能ブロックの構成を単純ィ匕し、光通信装置の小型化及び低コスト化を図ると共に、拡張性を向上させることができる。

[0041] 本発明に係る光通信システムは、複数ケ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも 1ケ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、を有し、前記クライアント側の光回線が接続されたノードは、前記光通信装置によって構成されていることを特徴とする。

[0042] また、前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにお、て、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力することが好ましい。これにより、光回線にお、て発生する波長分散を複数の光回線間で相殺し、スキュー量を低減することができる。

[0043] 本発明に係る光通信方法は、複数ケ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線から入力された光信号を、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、 5Gb Zs以下のマルチレートで動作する空間スィッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによつて光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、

前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、

割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにぉ、て所定の値以下となるように、 1又は複数のノードにぉ、て前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。

[0044] 本発明に係る他の光通信方法は、複数ケ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線から入力された光信号を、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、

5GbZs以下のマルチレートで動作する空間スィッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、

割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、 1ケ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。

発明の効果

[0045] 本発明の光通信方法によれば、インバースマックス方式を利用した WDM伝送にお V、て、低速伝送路を設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的におこなうことができる。波長チャネル入替えのノードの決定を自動化することにより WDM低速伝送路においてスキュー補償が可能となるので、オペレーションコストを増大させることなく低速伝送路を長くすることができる。

[0046] また、本発明の光通信システムによれば、第 1の光トランシーバモジュール及び空間スィッチが 5GbZs以下のマルチレートで動作することにより、コストが低ぐ小型で、伝送能力が高ぐ柔軟性及び拡張性が高いクロスコネ外可能な光通信装置を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0047] [図 1]本発明に係るインバースマックス伝送の実施の形態を説明するためのブロック図である。

[図 2]図 1においてブロックで示したスキュー測定装置を説明するための図である。

[図 3]図 1の実施の形態におけるテスト信号の流れを太線で示した図である。

[図 4]本発明の実施の形態によるスキュー測定及びこの測定結果に基づいてスキュ一補償を行なう工程を示したフローチャートである。

[図 5]本発明の実施の形態において、あるノードのクロスコネクトスィッチにおいてスキユー補償が行われているかを検証する様子を説明するためのブロック図である。

[図 6]本発明の実施の形態において、スキュー補償を行った後に所望どおりスキュー補償が行われているかを検証する様子を説明するためのブロック図である。

[図 7]本発明の実施の形態の変形例を示すブロック図である。

[図 8]本発明の実施の形態の他の変形例を示すブロック図である。

[図 9]本発明の第 2の実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。

[図 10]この光通信装置を示す斜視図である。

[図 11]第 2の実施形態の第 1の変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。

[図 12] (a)は第 2の実施形態の第 2の変形例において、 UNI機能ブロックに lGbZs 以下の低速回線を収容した場合を示すブロック図であり、 (b)は 40GbZsの大容量回線を収容した場合を示すブロック図である。

[図 13]第 2の実施形態の第 3の変形性に係る光通信装置を示す斜視図である。 [図 14]第 2の実施形態の第 4の変形例に係る光通信装置を示す斜視図である。

[図 15]この光通信装置を示すブロック図である。

圆 16]本発明の第 3の実施形態に係る光通信装置の動作を示すフローチャート図である。

圆 17]本発明の第 4の実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。

圆 18]第 4の実施形態の第 1の変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。圆 19]本発明の第 5の実施形態に係る光通信装置の UNI機能ブロックを示すブロック図である。

[図 20]本発明の第 6の実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。

圆 21]第 6の実施形態の第 1の変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。圆 22]本発明の第 7の実施形態に係る光通信システムを示すブロック図である。圆 23]本実施形態における第 1のパス構成を示すパス構成図である。

圆 24]第 2のパス構成を示すパス構成図である。

圆 25]第 3のパス構成を示すパス構成図である。

圆 26]第 4のパス構成を示すパス構成図である。

圆 27]第 5のパス構成を示すパス構成図である。

圆 28]第 6のパス構成を示すパス構成図である。

圆 29]第 7のパス構成を示すパス構成図である。

[図 30]第 7の実施形態の第 1の変形例に係る光通信システムを示すブロック図である

[図 31]第 8の実施形態に係る光通信システムを示すブロック図である。

[図 32]この光通信システムにおけるチャンネル接続方法の一例を示すブロック図である。

[図 33]第 1の従来例を示すブロック図である。

圆 34]図 9に示した第 1の従来例に基づいた従来技術を説明するブロック図である。

[図 35]特許文献 1に記載の従来の光通信装置を示すブロック図である。

[図 36]特許文献 2に記載された従来の光通信装置の空間スィッチ及びその周辺部分を示すブロック図である。符号の説明

1;光通信装置

2;NNI機能ブロック

3;UNI機能ブロック

3a;UNI機能ブロック（20GbZs)

4;接続部

5;高速回線

6;低速配線

7;バックプレーンポート

8;空間スィッチ

9;CDRチップ

10; DWDM光トランシーバモジュール

11;波長分離フィルタ

12;波長多重フィルタ

13;光トランシーバ

14;プロトコノレチップ

15;セレクタ

16；現用系バックプレーンポート

17；予備系パックプレーンポート 21;光ファイバケーブル

21a;分岐ケーブル

24;プロトコルチップ

25;シャーシ

26;電源ブロック

27;光パラレルトランシーバ

28;ミツドプレーン

31;光増幅ユニット

32;プリアンプ 33;ブースターアンプ

34;光増幅ユニット

35;可変アツテネータ

36;順方向誤り訂正チップ

37；波長モニタリングユニット

38;タップカプラー

39；スぺクトノレモ-タリングデバイス

40；波長モニタリングユニット

41 ;(1X4)光スィッチ

51;光通信システム

52;光ファイバ

53;10GbZs回線

55a、 55b;大規模拡張スィッチユニット

61;光通信システム

62;大容量回線

A、 B、 C;ノード

F1乃至 F4;伝送路

N1乃至 NM;ノード

XI乃至 X4;レーン

λ 0乃至 λ 7；波長チャンネル

02 高速光回線

04 高速トランシーバ

06 回線分離回路

10 デスキュー回路

12 回線多重回路

14 高速トランシーバ

15 高速光回線

1— C乃至 Nn— C クロスコネクトスィッチ Nl— S乃至 Nn— S スキュー測定装置

N1— N乃至 Nn— N ノード制御装置

116 外部ネットワーク

118 ネットワーク制御装置

130 パタン信号発生部

132a及び 132b 送信部（インターフェイス）

134a及び 134b 受信部（インターフェイス）

136a及び 136b パタン信号検出部

138 スキュー測定部

140 ノッファメモリ

発明を実施するための最良の形態

[0049] 次に、本発明の光通信方法の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。

[0050] 図 1は、本発明に係る光通信方法が応用される光伝送システム全体の概略を示すブロック図である。図 1に示した伝送システムは n個（nは自然数）のノード Nl〜Nnを有し、両端のノード N1及び Nnには高速回線が収容される。例えば、端部ノード N1 はクライアント側で他方の端部ノード Nnはライン側である。

[0051] 図 1の伝送システムには、図面上で"右方向の伝送系"ど'左方向の伝送系"があり、これらの右及び左方向の伝送系の構成、機能、動作は同一なので、右方向の伝送系についてのみ説明する。

[0052] 端部ノード N1には高速回線 102が収納され、この高速回線 102で伝送されてきた高速光信号は、高速光トランシーバ 104で電気信号に変換され、分離回路 106で 4 つの低速電気信号に分離される。なお、この分離される低速信号の数は単なる例示であり、本発明はこの数に限定されないのは勿論である。この 4つの低速電気信号はそれぞれ対応する 4本の低速回線 108を介してクロスコネクトスィッチ (電気的な空間スィッチ) Nl— Cに入力される。本発明に係る「波長チャネル入替」を行う前は、説明を簡単にするため、クロスコネクトスィッチの入力側と出力側は、破線で示すように接続されていると仮定する。 [0053] クロスコネクトスィッチ Nl— Cの出力は、夫々対応する 4つのトランシーバ N1—丁により光信号に変換された後に波長多重フィルタ（図示せず)で波長多重されて、 1本の光伝送路 (光ファイバ一) F1を介して次段の中間ノード N2に伝送される。伝送されてきた光信号は、中間ノード N2の波長分離フィルタ（図示せず）において波長多重され、 4つの対応するトランシーバ N2— T1に入力する。

[0054] トランシーバ N2— T1において光信号は電気信号に変換され、変換された電気信号はクロスコネクトスィッチ N2— Cを介してトランシーバ N2—T2で光信号に変換される。変換された光信号は、上述の場合と同様に、波長多重フィルタ（図示せず)で波長分離されて、 1本の光伝送路 (光ファイバ一) F2を介して次の中間ノード N3のトランシーバ N3— T1に入力する。この中間ノード N3の構成は、中間ノード N2の構成と同様であり、その動作も N2と同様なので説明を省略する。ノード N3の前段及び後段のトランシーバを、 N3— T1及び、 N3— T2で示し、クロスコネクトスィッチを N3—じで示している。

[0055] 右端のノード Nnでは左端のノード N1と略逆の信号処理が行われる。即ち、光伝送路で伝送されてきた光信号はトランシーバ Nn— Tで電気信号に変換され、クロスコネクトスイッチ Nn - Cを介してデスキュー回路 110に入力され、このデスキュー回路 11 0においてスキュー補償が行われる。その後、多重回路 112において高速回線が再生され、高速回路用の光トランシーバ 114において光信号に変換されて光高速回線 115に出力される。

[0056] なお、説明の都合上、図 1に示したインバースマックス伝送に使用する複数の低速伝送路の一番上（図面上)を最長波長チャネルとし、一番下の低速伝送路を最短波長チャネルとする。中間の伝送路の信号伝送に使用する波長は上力も順に波長が短くなるとする。

[0057] 高速光信号を電気信号に変換し、この電気信号を分離回路で分離し、夫々の電気信号を WDM (波長分割多重伝送)の波長に割り当てて光ファイバ中を伝送させると、波長分散 (異なる波長の光信号の伝播速度が異なる現象)の影響により波長チヤネル間でスキューが発生する。図 1のデスキュー回路 110においてスキュー補償が行われるが、この補償は、分離された信号を伝送する光伝送路の長さによってスキューが異なり、特に、 WDM伝送での光伝送路が長くなると、デスキュー回路 110の標準仕様では補償ができなくなるという問題がある。

[0058] この問題を解決しょうとすると、大きなフレームを用いたインバースマックス伝送方式を使用し、更に、終端ノード Nnにおいて大容量のバッファメモリを用意する必要があり構成が複雑となる。適切なノードのクロスコネクトスィッチにより波長チャネルの入替えを実施すればこの問題を解決することができるが、適切なノードを自動的に決定することは従来技術では不可能である。本発明は、上述したように、この問題を解決するものである。

[0059] この問題を解決するため、本実施形態によれば、夫々のノード N1乃至 Nnの夫々にスキュー測定装置 N1— S乃至 Nn—Sを設けている。夫々のスキュー測定装置 N1 — S乃至 Nn— Sはノード制御装置 N 1 - N乃至 Nn— Nに接続して!/、る。図 1の場合には、夫々のノード制御装置 Nl— N乃至 Nn— Nは、外部ネットワーク 116を介してネットワーク制御装置 118に接続して、る。

[0060] 夫々のスキュー測定装置 N1— S乃至 Nn— Sは同一構成であり、対応するクロスコネクトスイッチにテスト信号を送出する 2本のラインと、クロスコネクトスィッチ力らテスト信号を受信する 2本のラインを有する。即ち、スキュー測定装置及び対応するクロスコネクトスイッチの夫々には、テスト信号の送受信のための 2つのポートが設けられている。

[0061] 次に、図 2を参照して図 1にブロックで示したスキュー測定装置（N1— S乃至 Nn— S)について説明する。スキュー測定装置 N1— S乃至 Nn— Sは夫々同一構成なので、スキュー測定装置 N2— S及び N3— Sを代表として説明する。ここで注意すべきことは、図 2(a)に示したスキュー測定装置 N2— Sのパタン信号発生器 130からの 2つのパタン信号は、夫々送信部 132a及び 132bを介してクロスコネクトスィッチ N2— C に送出され、光伝送装路 F2 (図 1)を介し、図 2(b)に示すスキュー測定装置 N3— Sの受信部 134a及び 134bに入力する点である。つまり、図 2(a)の受信部 150及び図 2(b )の送信部 152は、図 1の右力も左方向への伝送路のスキュー測定に使用される。

[0062] 図 3の太線は、以下に説明するスキュー測定装置 N2— S及びスキュー測定装置 N 3Sが関与する「ノード N2及び N3間」のスキュー測定でのパタン信号の流れを示したものである。

[0063] 図 1及び図 2に戻って、図 2(a)のパタン信号発生器 130から 2つのパタン信号 (ァラィメント信号）が出力される。これら 2つのパタン信号は、送信部 (インターフェイス） 13 2a及び 132bを介してクロスコネクトスィッチ N2— Cに送出され、ノード N2と N3の間の光伝送路 F2及びクロスコネクトスィッチ N3— Cを通って、図 2(b)に示したスキュー測定装置 N3— Sに入力される。つまり、スキュー測定装置 N2— Sからの 2つのパタン信号は、夫々、図 2(b)の受信部 134a及び 134bを介し、パタン信号検出部 136a及び 136bにおいて検出され、次段のスキュー測定部 138のバッファメモリ 140に記憶される。

[0064] スキュー測定装置 138はバッファメモリ 140に記憶された 2つのパタン信号を比較して最長波長チャネルと最短波長チャネルの間に発生する最大スキューを測定する。測定された最大スキューは制御部 142の制御にしたがって、外部ネットワーク 116を介してネットワーク制御装置 118に送られる。尚、上述の制御部 142は、スキュー測定部以外にも、パタン発生器及びパタン検出部などのスキュー測定部全体の動作を制御する。図 2(a)の制御部 142も同様である。

[0065] 上述したように、図 2(a)のスキュー測定装置 N2— Sの受信部分 150及び図 2(b)のスキュー測定装置 N3— Sの送信部分 152は、図 1の右から左への左方向の伝送路でのスキューを測定する部分であり、現在説明している右方向への伝送路でのスキュ一測定と同様なので説明を省略する。ただし、図 2(a)の受信部分 150の構成部、及び、図 2(b)の送信部部分 52の構成部には、図 2(b)の受信部分及び図 2(a)の送信部分で使用した参照番号と同一のものを使用している。

[0066] ネットワーク制御装置 118は、上述したように、外部ネットワーク 116を介してスキュ一測定装置 N3— Sで測定された最大スキューを受け取る。この最大スキューを受け取る前に、ネットワーク制御装置 118は、ノード制御装置 N2— N及び N3— Nに対して、図 3で示したテスト信号が流れるように、夫々のポートの選択を指示する。

[0067] 更に、ネットワーク制御装置 118は、ノード N2及び N3に接続したノード制御装置以外のノード制御装置 (Nl— N、 Nn— Nなど）に指示を出して、図 1に示したすべてのノード Nl〜Nnの隣接する 2つのノード間の最大スキューを測定させて、それらの結果を受け取る。

[0068] 図 4のフローチャートを参照してネットワーク制御装置 118 (図 1)及び制御部 140, 142 (図 2)による隣接ノード間の最大スキュー測定を説明する。

[0069] 先ずステップ S1において、ネットワーク制御装置 118は、最大スキュー測定を行う伝送路、即ち、隣接するノードを指定する。このノード指定は、図 1の場合には、ノード制御装置 (N1—Nなど)を介して行われる。尚、説明の便宜上、伝送路上流のノードを始点ノードとし、伝送路下流のノードを終点ノードとする。次に、ノード制御装置は、始点ノードのスキュー測定装置の 2つの送信部を、対応するクロスコネクトスィッチを介して最長波長及び最短波長のチャネルのトランシーバに接続する (ステップ S2)。さらに、ノード制御装置は、終点ノードのスキュー測定装置の 2つの受信部を、対応するクロス

コネクトスィッチを介して最長波長及び最短波長のチャネルのトランシーバに接続する（S3)。続いて、ノード制御装置を介してネットワーク制御装置 118から指示を受けた制御装置 142は、始点ノードのスキュー測定装置から 2つのテスト信号を夫々 2つの送信部から送出する (ステップ S4)。

[0070] ステップ S5では、この 2つのテスト信号を終点ノードのスキュー測定装置で受信し、このスキュー測定装置において最大スキューが測定される。測定されたスキューは対応するノード制御装置及び外部ネットワーク 116を介してネットワーク制御装置 118 に送出される。続いて、ステップ S6では、未測定の伝送路 (即ち、隣接する全てのノード間の伝送路で未測定）がないかをチックし、未測定の伝送路があれば、ステツプ S1に戻って上述の動作を繰り返し、一方、未測定の伝送路がなければ、ステップ S 7に進む。

[0071] ステップ S7では、ネットワーク制御装置 118は、スキュー測定装置から送られてきた最大スキューからどのノード（単数或いは複数）にお、て波長チャネルの波長昇降順変換を行うかを決定し、ステップ S8では、決定されたノードにおいて波長チャネルの波長昇降順変換を行う。ここで、波長チャネルの波長昇降順変換とは、波長順になつてヽる低速伝送路 (波長チャネル)の順序を入れ替えることを意味する。

[0072] 尚、図 1の場合は、スキュー測定装置 (Nl— Sなど）はノード制御装置 (Nl— Nなど )に接続している力外部ネットワーク 116に直接接続するようにしてもよい。

[0073] 図 1に、隣接するノード間で測定された最大スキューを Sn (n= l, 2, 3〜(n—l))で示す。最大スキュー Snは伝送路 (ファイバ）の全てが同一種類のファイバで構成されているとすると隣接ノード間の伝送路の距離に比例する。また、伝送路の種類によつては負の値をとることがある。ここで、各ノードについて、波長チャネルについて波長昇降順変換を実施するノードに関してパラメータ Pnを導入し、波長チャネルの波長昇降順変換を実施するノードについては Pn=—1とし、波長チャネルの波長昇降順変換を実施しないノードについては Pn= lとする。上述の最大スキュー Sn及びパラメ一タ Pnを用いれば、ノード N1から Nnへの信号伝送後に残留するスキュー（即ち、 WD M伝送系の総スキュー） Rn (n> 2)は次の数式 1で表せる。

[0074] [数 1]

n k-λ

^ =∑(^-,(Π^))

i=l j=\ 隣接するノード間のスキューは判明しているので、この Rnを用いることによって波長昇降順変換を行なうノードを決定することができる。更に具体的に説明すれば、図 1 に示す伝送系の残留スキュー Rnは、デスキュー回路 110でのデスキュー補償能力を考慮して所定値以下にする必要がある。この"所定値"即ち所定値を Smaxとすると、残留スキュー Rnが規定値 Smaxを超えていれば、ネットワーク制御装置 118は、あるノードにおいて波長チャネルの入替 (波長昇降順変換)を行う必要がある。若し、複数のノードのいずれかで波長チャネル入替を行えば Rn力 max以下になるのであれば、その複数のノードの内の任意のノードで波長チャネル入替を行えばょ、。

[0075] 又は、波長チャネル入替を実施するノードを次のようにして決めることもできる。即ち、第 1番目の隣接するノード N1と N2の伝送路のパラメータ P1を— 1或いは 1 (即ち波長チャネル入替を行うか否カゝ）の何れかに設定し、次の隣接するノード N2と N3の伝送路のパラメータ P2が 1の場合に N3までの残留スキュー R3と規定値 Smaxとを比較する。 R3≤Smaxであれば P2= l (即ち、波長チャネル入替を行わない）とし、一方、 R3 > Smaxであれば P2=— 1 (即ち、波長チャネル入替を行う）とする。次に、設定した P1及び P2を用いて R4を計算して P3を決定していく。この操作を最後のノード Nn まで続けて最終的にどのノードにおいて波長チャネル入替が必要かを決定する。

[0076] 図 5は、ノード N2において波長チャネルの波長昇降順変換を実施した様子を示す図である。即ち、クロスコネクトスィッチ N2— Cにおいて、最長波長チャネルを最短波長チャネルに接続し、最短波長チャネルを最長波長チャネルに接続し、更に、上から 2段目の波長チャネルを 3段目の波長チャネルに接続し、上から 3段目の波長チヤネルを 2段目の波長チャネルに接続して、る。

[0077] このように、隣接するノード間で生ずるスキューを測定することで、波長分散量や波長チャネルの波長間隔などの伝送路パラメータを予め取得することなぐ図 1に示した WDN (光波長分割多重伝送)での伝送路に発生するスキューを所定値に収めることがでさる。

[0078] 波長昇降順変換を行なうノードが決定し、そのノードのクロスコネクトスィッチを設定することで、インバースマックス伝送パスの設定が終了することになる。しかし、実際に適切な設定が行われて、るかを判定するためにパス設定の確認試験を実施することが望ましい。

[0079] この確認試験の実施には、図 6に示すように、各中継ノード及び終端ノードのクロスコネクトスィッチのマルチキャスト機能を用いて、最長波長と最短波長の波長チャンネルの信号を分岐し、スキュー測定装置に接続することで、各ノードにおける最大スキユーの積算値を測定することができる。従って、各ノードにおいて設定どおりのスキュ一となつている力を実際の信号伝送状態のまま測定して管理することにより安全性の高い回線設定が実現できる。つまり、この装置は、回線を実際に使用中であっても回線状態に影響を与えることなぐいつでも実施することが可能である。従って、低い維持コストで伝送路のスキュー監視が可能である。

[0080] ここでは、右方向のみの信号伝送について図示した。左方向のスキューを監視する場合は、時間的にずらしてスィッチを切り替えるなどの工夫が必要である。また、本発明はスキュー監視でなく信号品質の監視にも応用できる。この場合、スキュー測定装置では 2つの入力を必要としないので、右方向と左方向の両方の回路品質を同時に監視することもできる。複数の波長チャンネルの監視を行う場合についても、時間的にスィッチの切り替えをずらす対策を講ずればよ、。 [0081] 上記の波長昇降順変換ノードを決定するステップの中で、指定したスキュー条件を満たすことができないような場合は、中継ノードのどこかでスキューをリセットするという対策が必要となる。この場合は、自動的に終端すべきノードを指定する機能が搭載されていることが望ましい。指定されたノードの回線終端については、ノードのクロスコネクトスイッチを介して、回線を終端しスキューをリセットする機能部分を接続することが望ましい。その後、上記の回線の終端を実行する中継ノードを新たに受信ノード及び送信ノードとし、これまで述べたようにそれぞれの回線パスの中で波長入れ替えノードを決定することができる。

[0082] 以上の説明では、各ノードで測定された最大スキューは外部ネットワーク 116を介してネットワーク制御装置 118に送られ、このネットワーク制御装置 118において伝送系のスキュー補償を制御していた。しかし、外部ネットワーク 116及びネットワーク制御装置 118を省略し、ある特定のノード生業装置にネットワーク制御装置 118の機能を持たせることにより、上述の本発明に係るスキュー補償を行なうことも可能である。この様子を図 7に示す。

[0083] 図 8を参照して本実施の形態の変形例を説明する。図 2に示したように、今までは、スキュー測定装置の夫々は送信部を 2つ備えていることを前提として説明したが、 2 つの内の一方の送信部を省略することもできる。この変形例では、パタン信号発生部 130 (図 2)は 1つのパタン信号を発生するだけでよい。このようにした場合、クロスコネクトスイッチのマルチキャスト機能を利用し、単一のパタン信号から 1つのパタン信号を分岐させて 2つのパタン信号とし、隣接するノードのスキュー測定装置の 2つの送信部に夫々送信するようにする。

[0084] 更に、以上の説明では、図 1に示すように、外部ネットワークを使用してノード制御装置 (N1— N〜Nn— N)を制御するか、或いは、図 7に示すように複数のノード制御装置を直接接続してスキュー補償を実施している。しかし、複数の低速伝送路の内で信号伝送に使用して、な、伝送路があれば、この未使用の伝送路を介して複数のノード制御装置を接続すると共に、その内の 1つのノード制御装置に全体の制御を行なうようにしてスキュー補償を行うようにしてもょ、。

[0085] 以上説明したように、本発明によれば、インバースマックス方式を利用した WDM伝送において、低速伝送路に設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的におこなうことができる。波長チャネル入替えのノードの決定を自動化することにより W DM低速伝送路において、低速伝送路に設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的に行うことができる。波長チャネル入替えノードの決定を自動化することにより WDM低速伝送路においてスキュー補償が可能となるので、オペレーションコストを増大させることなく低速伝送路を長くすることができる。

[0086] 次に、本発明の光通信システムの実施形態について説明する。先ず、本発明の第 2の実施形態について説明する。図 9は、本実施形態に係る光通信装置を示すプロック図であり、図 10は、この光通信装置を示す斜視図である。図 9に示すように、本実施形態に係る光通信装置 1にお、ては、ライン側の高速回線の伝送とスイッチング機能を担保する NNI機能ブロック 2と、クライアント側の種々の回線を収容する UNI機能ブロック 3が設けられている。 1台の光通信装置 1に、 NNI機能ブロック 2は 1個、 U NI機能ブロック 3は 1個又は複数個設けられて、る。 NNI機能ブロック 2及び UNI機能ブロック 3は接続部 4によって相互に接続されている。また、 NNI機能ブロック 2には、伝送路を構成する高速回線 5が接続されており、 UNI機能ブロック 3には、クライアント配線を構成する低速配線 6が接続されて、る。高速回線 5及び低速配線 6は光ファイバにより形成されている。

[0087] NNI機能ブロック 2においては、 UNI機能ブロック 3と接続するためのバックプレーンポート 7が設けられており、その一方側がバックプレーンポート 7に接続された空間スィッチ 8が設けられている。空間スィッチ 8は、 5GbZs以下のマルチレートで動作する電気的なクロスポイントスィッチであり、非同期で且つプロトコルに依存することなく動作可能である。また、バックプレーンポート 7と空間スィッチ 8とは、 5GbZs以下の電気シリアル回線によって相互に接続されて、る。

[0088] 空間スィッチ 8の他方側には複数の CDR (クロック'データ'リカバリー）チップ 9が相互に並列に接続されている。 CDRチップ 9は電気信号のリタイミングを行うものである。各 CDRチップ 9には DWDM光トランシーバモジュール 10が接続されている。 DW DM光トランシーバモジュール 10は、電気信号と光信号との間の変換を、回線速度を変更することなく行うものである。即ち、 DWDM光トランシーバモジュール 10は、例えば 3GbZsの光信号を受信すると、 3GbZsの電気信号を透過的に出力する。また、 DWDM光トランシーバモジュール 10は、 5GbZs以下にてマルチレート能力をもつ DWDM対応の光トランシーバモジュールである。 DWDM光トランシーバモジュール 10の電気信号側の端子が CDRチップ 9に接続されている。

[0089] 更に、 DWDM光トランシーバモジュール 10の光信号側の端子と高速回線 5との間には、高速回線 5から入力された光信号を波長分離して DWDM光トランシーバモジユール 10に入力する波長分離フィルタ 11と、 DWDM光トランシーバモジュール 10 力出力された光信号を波長多重して高速回線 5に対して出力する波長多重フィルタ 12が設けられている。

[0090] NNI機能ブロック 2において、 DWDM光トランシーバモジュール 10の数が N (Nは自然数)であるとき、 CDRチップ 9の数も Nであり、空間スィッチ 8のスィッチ能力は（3 N X 3N)以上である。即ち、受信ポートが 3N個以上であり、送信ポートが 3N個以上である。このうち、 N個の受信ポート及び N個の送信ポート、即ち、合計 2N個のポートは CDRチップ 9に接続されている。即ち、 1つの CDRチップ 9に各 1つの受信ポート及び送信ポートが接続されている。一方、 2N個の受信ポート及び 2N個の送信ポート、即ち、 4N個のポートが、バックプレーンポート 7に接続されている。このように、結局、空間スィッチ 8には 3N個の送信ポート及び 3N個の受信ポートが必要となるため、空間スィッチとしては（3N X 3N)の能力で完全なポート間接続が可能である。

[0091] また、空間スィッチ 8、 CDRチップ 9及び DWDM光トランシーバモジュール 10は 1 枚のカード（図示せず)上に実装され、電気伝送ラインにより接続されている。そして、 DWDM光トランシーバモジュール 10は、このカードに対して、光通信装置 1の動作中に着脱可能 (ブラガブル)となっている。また、波長分離フィルタ 11及び波長多重フィルタ 12もこのカード上に実装されて!、てもよ!/、。このカードは 1つの筐体（図示せず）内に収納されている。現実的なデバイス技術を考慮すると、例えば、 32個の D WDM光トランシーバモジュール 10と、（128 X 128)の空間スィッチ 8と、 4個の 16チヤンネル用波長分離 ·多重フィルタが同一基板上に実装され、これが小型の筐体内に収納されている。これにより、小型筐体の中に大容量伝送及びスイッチング機能を集積することが可能となる。

[0092] 一方、 UNI機能ブロック 3においては、クライアント側の信号の入出力部となる光トランシーバ 13が設けられている。光トランシーバ 13は電気信号と光信号との間の変換を行うものであり、その光信号側の端子が低速回線 6に接続されている。この光トランシーバ 13は、光信号と同一の速度で電気信号を出力するものであってもよぐ又は信号分離機能が内蔵されているものであってもよい。また、光トランシーバ 13の電気信号側の端子に接続され、光トランシーバ 13から入出力される電気信号の分離及び多重化並びにフレーミングを行うプロトコルチップ 14が設けられている。プロトコルチップ 14は、 1つの ICにより構成されていてもよぐ複数の IC力もなる 1つの機能ブロックとして構成されて、てもよ、。

[0093] また、 UNI機能ブロック 3には、プロトコルチップ 14から出力された信号を現用系バックプレーンポート 16又は予備系バックプレーンポート 17に切り替えるセレクタ 15が設けられている。光トランシーバ 13、プロトコルチップ 14、セレクタ 15、現用系バックプレーンポート 16及び予備系バックプレーンポート 17は、 1つの筐体（図示せず）内に実装されている。

[0094] 次に、接続部 4の構成にっ、て説明する。 NNI機能ブロック 2と UNI機能ブロック 3 との間の接続には、 5GbZs以下のシリアル信号を最小単位とするパラレル伝送を使用している。例えば、 1つの NNI機能ブロック 2のライン容量、即ち、高速回線 5に接続される容量が 80GbZsであり、ノックプレーン容量、即ち、シリアル配線 4に接続される容量が 160Gb/sであるとする。このとき、 160Gb/sのバックプレーンでは、 2. 5GbZsのシリアル配線を送受信合計で 128本用いることになる。電気信号を伝送する場合は、ノイズを低減するために、差動信号で伝送することが一般的であるため、信号ケーブルだけで 256本の接続を行う必要がある。このため、容量的にも、ケープル本数の規模的にも、電気ケーブルにて装置間を接続するのは現実的でなヽと考えられる。

[0095] そこで、本実施形態においては、多数本のパラレル信号の伝送を光信号によって行う。図 10に示すように、光通信装置 1においては、例えば、 1ユニットの NNI機能ブロック 2と、 2ユニットの UNI機能ブロック 3とが設けられている。そして、 NNI機能ブロック 2は 80Gb/sのインタフェース（図示せず）を備えており、このインタフェースは、ノックプレーンポート 7に入出力される電気信号を光信号に変換するパラレルの光トランシーバモジュールを備えている。また、 UNI機能ブロック 3は 40GbZsのインタフエース（図示せず）を備えており、このインタフェースは、バックプレーンポート 16に入出力される電気信号を光信号に変換するパラレルの光トランシーバモジュールを備えている。更に、この光通信装置には、 32本のパラレルファイノからなる光ファイバケ一ブル 21が 2本設けられている。

[0096] この光通信装置においては、 NNI機能ブロック 2に設けられた 80GbZsのインタフエースと、 UNI機能ブロック 3に設けられた 40GbZsのインタフェースとを、 1本の光フアイバケーブル 21により相互に接続している。このとき、光ケーブルファイバ 21を構成する 32本のパラレルファイバのうち、 16本を送信用に使用し、残りの 16本を受信用に使用する。これにより、 NNI機能ブロック 2と UNI機能ブロック 3との間の通信容量が大きい場合においても、 1本の光ファイバケーブルにより両ブロックを接続することがでさる。

[0097] 次に、上述の如く構成された本実施形態に係る光通信装置の動作、即ち、本実施形態に係る光通信方法について説明する。先ず、 UNI機能ブロック 3に入力されたクライアント側の光信号力 NNI機能ブロック 2からライン側に出力される場合について説明する。クライアント側の光信号が、クライアント側の低速回線 6から UNI機能プロック 3の光トランシーバモジュール 13に入力され、電気信号に変換される。光トランシーバモジュール 13から出力された電気信号は、インタフェース形式を整えられてプロトコルチップ 14に入力する。そして、このプロトコルチップ 14により、信号の分離及びフレーム変換が行われ、 UNI機能ブロック内で取り扱う一又は複数の 5GbZs以下のシリアル信号となる。このとき、 NNI機能ブロック 2から出力されるときに元の信号形式、即ち、 UNI機能ブロックに入力されたときの信号形式に復元できるように、適切なプロトコル処理がなされる。プロトコルチップ 14から出力された 5GbZs以下のシリアル信号は、直接又はセレクタ 15を経由した後、現用系バックプレーンポート 16を介して、 UNI機能ブロック 3から出力される。そして、この信号は、接続部 4を介して、 NNI機能ブロック 2に入力される。

[0098] NNI機能ブロック 2においては、 UNI機能ブロック 3から出力された電気信号がバックプレーンポート 7を介して入力され、そのまま空間スィッチ 8に入力される。空間スィツチ 8は、入力された信号が適切な DWDMのチャンネルに出力されるように予め設定されている。その設定状態に従い、入力した一又は複数のシリアル信号がスィッチングされ、一又は複数の CDRチップ 9に対して出力される。一又は複数の CDRチップ 9は、信号に蓄積されたジッタを一掃した後、これらの信号を一又は複数の光トランシーバモジュール 10に対して出力する。光トランシーバモジュール 10は入力された電気信号を光信号に変換し、所定のチャンネルの DWDMに対応した 5GbZs以下の光信号として波長多重フィルタ 12に対して出力する。波長多重フィルタ 12は、この光信号を他のチャンネルの光信号と合波した後、この合波した光信号を高速回線 5 に対して出力する。

[0099] 次に、 NNI機能ブロック 2に入力されたライン側の光信号力 UNI機能ブロック 3からクライアント側に出力される場合について説明する。この場合、信号は、基本的には、前述のクライアント側力ライン側に伝送する場合の経路を逆に迪ることになる。即ち、クライアント側の高速回線 5から NNI機能ブロック 2に入力された光信号は、先ず、波長分離フィルタ 11に入力され、波長毎に分離されて、一又は複数の 5GbZs 以下のシリアル信号となり、光トランシーバモジュール 10に入力される、光トランシーバモジュール 10は、入力された光信号を電気信号に変換して CDRチップ 9に対して出力する。 CDRチップ 9は、入力された電気信号のりタイミングを行い、空間スィッチ 8に対して出力する。空間スィッチ 8には予め所定のスイッチングが施されており、電気信号は空間スィッチ 8の所定の送信ポートから出力され、バックプレーンポート 7を介して、 NNI機能ブロック 2から出力される。

[0100] そして、 NNI機能ブロック 2から出力された電気信号は、接続部 4を介して UNI機能ブロック 3の現用系バックプレーンポート 16に入力され、セレクタ 15を介して又は直接プロトコルチップ 14に入力される。プロトコルチップ 14はこの電気信号を多重化して光トランシーバモジュール 13に対して出力する。光トランシーバモジュール 13は入力された電気信号を光信号に変換して、クライアント側の低速配線 6に対して出力する。

[0101] 更に、 NNI機能ブロック 2で受信した信号のうち、 UNI機能ブロック 3にドロップすることなく、別のノードへ伝送する場合は、入力側の DWDM光トランシーバモジュール 10が出力側の DWDM光トランシーバモジュール 10に接続されるように、空間スイツチ 8を設定する。これにより、ライン側の高速回線 5から NNI機能ブロック 2に入力された信号は、 UNI機能ブロック 3を経由することなぐ CDRチップ 9によって信号が再生された後に、別のノードへ中継されることになる。

[0102] 次に、本実施形態の効果について説明する。第 1の効果は、大容量の伝送能力及びスイッチング能力を備えた光通信装置を小型化できることにある。その第 1の理由は、空間スィッチ 8及び DWDM光トランシーバモジュール 10が扱う信号を 5Gb/s 以下の信号としているためである。 5GbZs以下の空間スィッチは、チャンネル当たりの消費電力が小さいため、スィッチ自体の規模の大きいものが適用可能であるだけでなぐスィッチ周辺の回路構成を簡略ィ匕できる。また、 5GbZs以下の DWDM光トランシーバモジュールは、半導体レーザを直接変調する簡単な方式で 100km以上の光ファイバ伝送が可能であるため、小型、低コストな装置により、 DWDMでの長距離伝送が可能である。

[0103] 第 2の理由は、クライアント側の多様な回線速度の信号を 5GbZs以下のシリアル信号に多重又は分離しフレーミング等の伝送信号のプロトコル処理を行うプロトコルチップ 14を、 UNI機能ブロック 3内に設けているためである。これにより、 NNI機能ブロック 2は、単純に 5GbZs以下のシリアル信号を空間的にスィッチし伝送することに機能限定される。また、多数配置した DWDM光トランシーバモジュール 10及び空間スイッチ 8を、一枚のカード上に実装して電気伝送路により相互に接続することにより、光通信装置全体を最適な機能配置としている。この結果、 NNI機能ブロック 2のサイズ及びコストを増加させることなぐ伝送能力及びスイッチング能力を大規模ィ匕できる

[0104] 第 3の理由は、 NNI機能ブロック 2において、波長変換による波長分割回線のスキユー補償を行うことによって、 UNI機能ブロック 3内のスキュー補償用バッファメモリの低減、補償回路の簡略ィ匕が可能となるためである。 [0105] 本実施形態の第 2の効果は、高い拡張性を実現できることにある。その理由は、上述の如ぐ NNI機能ブロック 2は、 5GbZs以下の DWDM光トランシーバモジュール 10及び 5GbZs以下のシリアル信号を取り扱う空間スィッチ 8を備え、高速シリアル信号の処理に集中する構成としているため、プロトコル処理等のデジタル機能的な処理負荷が軽ぐその分、多数の光トランシーバ及び大規模な空間スィッチを共通のカード上に実装することができるためである。

[0106] 即ち、 NNI機能ブロックには、信号のフレーム処理並びに信号の多重及び分離という複雑な機能、並びに、回線毎に内容を監視するような負荷の大きい機能は搭載せず、多数の光トランシーバモジュールと非同期の大容量のスィッチを搭載できるようにしている。一方、 UNI機能ブロックは、収容する回線種類毎に最適化され、クライアント側の回線の収容を行う。収容されたクライアント側の信号は、多重若しくは分離され、又はそのままの状態で、 NNI機能ブロックにて取り扱う 5Gb/s以下のシリアル信号として出力される。このように、複雑な機能及び負荷の高い機能は UNI機能プロック側に集中させる構成となっている。

[0107] そして、 DWDM光トランシーバモジュール 10を装置動作中でも着脱作業が可能なブラガブルタイプとすることにより、装置導入初期には必要最低限の DWDM光トランシーバモジュール 10だけを実装しておき、装置稼動後に必要に応じて DWDM光トランシーバモジュール 10を増設していくことができる。

[0108] また、 N個の光トランシーバに対して、少なくとも（3N X 3N)のスイッチング能力を持つ大規模な空間スィッチを備えて、るため、拡張ポートを NNI機能ブロックの容量の 2倍以上確保することができる。つまり、外部の大容量スィッチと冗長構成をとりな力 Sら拡張したり、 NNI機能ブロックの容量の 100%を使用するように UNI機能ブロックを接続した状態で、別の NNI機能ブロック又は別のスィッチと接続するように拡張したりすることができる。

[0109] 本実施形態の第 3の効果は、柔軟性が高いクロスコネクトシステムを実現できることにある。その理由は、波長依存信号を波長無依存の電気信号に変換した後に、電気の信号でクロスコネクトスィッチを行う構成として、完全なポート間の接続性があるためである。また、 NNI機能ブロックにおいては、主信号の経路にフレーム処理等のプロトコル依存性がある機能を搭載する必要がな、ので、完全なトランスペアレントにて信号を取り扱うことができるためである。

[0110] 現在、 SONETZSDH (Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hiera rchy)では、多様なプロトコルを収容できるように、種々の仕様が用意されており、ほとんどすべてのプロトコルを SONETZSDHレイヤ上に載せて、効率的な伝送ネットヮ一ク網を構築することができる。但し、必ずしも簡単な仕組みでネットワークが構築されるわけではなぐ多数のプロトコルをスタックするときなど、予期せぬ遅延の増加を招いたりすることがある。これらのこと力、どんなプロトコルであっても、プロトコルフリ一の波長チャンネルに直接収容させる機能に対する期待も強ぐ波長チャンネルの自由な取扱の可能な装置が望まれている。上述の如ぐ本実施形態では、必要に応じて SONETZSDHに収容することもできるし、直接波長チャンネルに収容することもできる。し力も、すべての UNIポートがすべての NNIの波長チャンネルに接続可能であるので、極めて自由度の高い、柔軟な設定が可能となるのである。

[0111] なお、上述の説明と重複する部分はある力 NNI機能ブロック内で取り扱う信号を 5 GbZs以下に限定することで得られる効果をまとめると、以下のようになる。

1.小型、低コスト、低消費電力でありながら、高い伝送能力を持ったブラガブル光トランシーバモジュールを活用できるので、システムが小型、低コスト、低消費電力となる。

2.ブラガブル光トランシーバモジュールはパラレル化処理を行うことなぐ透過的に光信号と電気信号との間の変換を行う能力を持ち、且つ、広いビットレートの範囲で動作するプロトコル無依存のモジュールであるため、電気伝送、光伝送を統一的に取り扱う簡単な装置アーキテクチャを実現できる。

3.信号をパラレルィ匕することなぐ一般的な基板上で電気伝送することが容易であり、装置の簡単化、その結果の高密度実装化が可能である。

4.大容量の空間スィッチを活用することができるので、拡張性を高めることができる。

5.大容量のパラレル光トランシーバを活用することができるので、よりフレキシブルな装置を構成することができる。

[0112] なお、本実施形態において、 DWDM光トランジスタモジュール 10として、リタイミング機能を搭載した光トランシーバモジュールを用いる場合には、 CDRチップ 9は必ずしも必要ではない。

[0113] 次に、本第 2の実施形態の第 1の変形例について説明する。図 11は、本変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。図 11に示すように、本変形例においては、 UNI機能ブロック 3のプロトコルチップ 24がセレクタ機能を持っており、セレクタが省略されている。このため、プロトコルチップ 24は現用系バックプレーンポート 16及び予備系バックプレーンポート 17に直接接続されている。本変形例における上記以外の構成は、前述の第 1の実施形態と同様である。

[0114] 次に、本第 2の実施形態の第 2の変形例について説明する。 UNI機能ブロック 3は、収容する回線の容量及び種類によって最適な構成が異なり、特に光トランシーバ 1 3の種類及び数量、並びにプロトコルチップ 14の機能の調整が必要になる。ある程度の適応性はプロトコルチップ 14の機能として予め備えておくことができる力全てのサービスを収容するようなチップを開発することは技術的に困難で、またコストが増大するため、現実的ではない。

[0115] このため、本変形例においては、相互に異なる構成を持ついくつかの UNI機能ブロックを開発し、 UNI機能ブロックのラインナップを揃えることにより、クライアント側の回線収容に関する適応性向上を実現する。 UNI機能ブロックは独立した筐体内に収納されているため、筐体のサイズ及び収容する回線の容量等の設定に対する自由度が高い。

[0116] UNI機能ブロック 3において、光トランシーバモジュール及びプロトコルチップのマルチレート収容機能を高めたとしても、一つの光トランシーバで対応できる回線数は一つなので、高速回線の収容機能を持つポート群に、多くの低速の回線が接続される場合では、装置全体としての収容効率は低下してしまう。そこで、例えば、（1) 1Gb Zs以下、（2) lGbZs乃至 3GbZs程度、（3) 10GbZs程度、（4)40GbZs程度、といった回線速度レベル毎に UNI機能ブロックの構成を調整したラインナップを揃えることにより、 UNI機能ブロックの収容効率を低下させることなぐ光通信装置としての適応性を向上させることができる。

[0117] 図 12 (a)は UNI機能ブロックに lGbZs以下の低速回線を収容した場合を示すブロック図であり、 (b)は 40GbZsの大容量回線を収容した場合を示すブロック図である。図 12 (a)に示すように、 UNI機能ブロックに lGbZs以下の低速回線を収容した場合は、プロトコルチップ 24はクライアント側の回線を多重化する機能を持つ。また、図 12 (b)に示すように、 UNI機能ブロックに 40GbZsの大容量回線を収容した場合は、プロトコルチップ 24はクライアント側の回線を分離する機能を持つ。なお、 UNI機能ブロックは、 lOGbZsの回線を収容して、これを 5GbZs以下の信号に分離して N NI機能ブロックに対して出力するものであってもよぐ 5GbZs以下の回線を収容して、これをそのままトランスペアレントに NNI機能ブロックに対して出力するものであってちょい。

[0118] 上述の如ぐ回線速度のレベル毎に、必要とされるプロトコルチップも異なってくる力基本的な役割と機能は同じである。どのようなクライアント回線を収容するとしても、 NNI機能ブロック側にてプロトコル処理、信号の多重'分離、フレーム処理、そして 5GbZs以下のシリアル信号のトランシーバ機能までを搭載することで、 NNI機能ブロック側をシンプルで大規模なスィッチで処理できる構成となり、大容量特性と小型化を両立することができる。 UNI機能ブロック側の機能負担は大きくなるが、独立筐体での大容量集積ィ匕によって、少数回線毎にカード化するよりも全体として高性能化及び小型化を図ることができる。また、従来技術では、 NNI機能ブロック側にもフレーマ等の高負荷な回路が必要であつたが、本変形例においては、高負荷回路は UNI 機能ブロックに集中的に配置されるため、光通信措置全体として無駄に重複する部分がほとんどなくなり、大容量装置の小型化を低いコストにて実現することができる。

[0119] 次に、本第 2の実施形態の第 3の変形例について説明する。図 13は、本変形性に係る光通信装置を示す斜視図である。図 13に示すように、本変形例は、前述の本第 1の実施形態と比較して、 1ユニットの 40GbZsの UNI機能ブロック 3の替わりに、 2 ユニットの 20GbZsの UNI機能ブロック 3aを設けている。そして、これらの UNI機能ブロック 3と NNI機能ブロック 2との間の接続は、 32本のパラレルファイバ力なる光ファイバケーブル 21を、 16本ずつ 2束の分岐ケーブル 2 laに分岐させて行っている

[0120] 次に、本第 2の実施形態の第 4の変形例について説明する。本変形例においては、光通信装置の適用形態がある程度固定される場合に、大容量の電気バックプレーンを備えたシャーシを用意して、 NNI機能ブロック及び UNI機能ブロックをこのシャーシに装着する。図 14は、本変形例に係る光通信装置を示す斜視図であり、図 15 は、この光通信装置を示すブロック図である。図 14に示すように、本実施形態に係る光通信装置においては、箱状のシャーシ 25が設けられており、このシャーシ 25内の上段に 1ユニットの NNI機能ブロック 2が収納され、中段及び下段に 2ユニットの UNI 機能ブロック 3が収納されている。また、図 15に示すように、電源ブロック 26及び光パラレルトランシーバ 27が設けられており、電源ブロック 26及び光パラレルトランシーバ 27は、 NNI機能ブロック 2にミツドプレーン 28を介して接続されている。これにより、シヤーシ搭載用のユニットは、このミツドプレーン 28以降の部分を切り離すだけで対応可能となる。

[0121] なお、光通信装置の構成がより限定される場合は、 NNI機能ブロック及び UNI機能ブロックを同一筐体内に収納してもよい。これにより、システム構成の自由度は減少するが、装置全体で最適化を行うことにより、より一層の小型化及び低コストィヒを実現できる可能性がある。

[0122] 次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。図 16は、本実施形態に係る光通信装置の動作を示すフローチャート図である。本実施形態は、前述の第 1の実施形態と比較して、 UNI機能ブロックに 10ギガビットイーサネット (登録商標）（lOGbE) 回線を収容している点が異なっている。このため、本実施形態においては、 UNI機能ブロックのプロトコルチップ力前述の第 1の実施形態とは異なっている。

[0123] 以下、本実施形態の動作について説明する。図 16のステップ S1に示すように、先ず、 UNI機能ブロックの lOGbZs光トランシーバモジュールが、 lOGbEの LAN— P HY仕様である 10. 3GbZsの光信号を受信する。そして、この光信号が電気信号に変換され、プロトコルチップに入力される。プロトコルチップは、図 16のステップ S2に示す方式、又はステップ S3乃至 S6に示す方式により、入力された信号を変換する。

[0124] 即ち、ステップ S2に示すように、プロトコルチップが、入力された電気信号を 10Gb Eの 4レーンシリアル規格である 1レーン当たり 3. 125Gb/sの XAUI (10Gigabit Att achment Unit Interface)に変換する。そして、変換後の信号をそのまま出力する。

[0125] 又は、ステップ S3に示すように、プロトコルチップが、インターフレームギャップの調整及びフローコントロールを行って、 lOGbEの実効的な回線速度を低減する。次に、ステップ S4に示すように、信号をフレーミングして VC—4という約 150MbZs単位のフレームに区切る。次に、ステップ S5に示すように、 4つの OC—48/STM—16 にてフレーミングを行う。次に、ステップ S6に示すように、 2. 5GbZsのシリアル信号をプロトコノレチップから出力する。

[0126] そして、ステップ S2に示す工程又はステップ S3乃至 S6に示す工程の後、ステップ S7に進み、プロトコルチップから出力された信号を NNI機能ブロックに対して出力する。いずれの方式によって信号の変換を行う場合でも、プロトコルチップは NNI機能ブロックに適した仕様となっているので、プロトコルチップから出力された信号はそのまま NNI機能ブロック経由で光ファイバに伝送することができる。 NNIブロックにおいては、場合によっては 2. 5GbZsの信号と 3. 125GbZsの信号とが混在することになるが、全く同様にスイッチングされ、伝送される。

[0127] なお、本実施形態においては、 lOGbEの信号を、 2. 5GbZsの OC— 48ZSTM — 16 X 4力、、又は 3. 125GbZs X 4の XAUIに変換し、伝送する例を示した。このように高速の信号を分離して、分離した夫々の信号を WDMの波長に割り当てて光ファィバ中を伝送させる場合は、波長分散の影響によって、波長チャンネル間でスキューが生じる。なお、波長分散とは、波長によって伝播速度が異なる現象である。 OC-4 8/STM - 16につ!/ヽては 125マイクロ秒単位と!/、う大きなフレームを参照することができるので、補償回路規模は大きくなるものの、波長分散程度の影響ではデスキューが不可能になるほどの問題に至る可能性はほとんどない。 XAUIについても標準仕様でデスキューができる力最大 13ナノ秒という値であるので注意する必要がある。但し、 XAUIの各レーンを割り当てる波長として、 100GHz間隔の隣り合う 4波長とすれば、約 200kmの距離は問題なく伝送可能となる。

[0128] 次に、本発明の第 4の実施形態について説明する。図 17は、本実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。図 17に示すように、本実施形態に係る光通信装置は、前述の第 1の実施形態と比較して、光増幅ユニット 31が設けられている点が異なっている。光増幅ユニット 31においては、 2つのプリアンプ 32及び 2つのブースタ一アンプ 33が設けられている。プリアンプ 32は、 NNI機能ブロック 2の入力回線となる高速回線 5に介在し、 NNI機能ブロック 2に入力される光信号を増幅するものである。ブースターアンプ 33は、 NNI機能ブロック 2の出力回線となる高速回線 5に介在し、 NNI機能ブロック 2から出力される光信号を増幅するものである。本実施形態によれば、光増幅ユニット 31を設けて光信号を増幅することにより、伝送距離を拡大することができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第 1 の実施形態と同様である。なお、必要な伝送距離及び損失バジェットによって、光増幅ユニット 31は自由に構成することができる。例えば、プリアンプのみを実装してもよぐ又は、本実施形態のように、ブースターアンプ及びプリアンプを組み合わせて実装してちょい。

[0129] 次に、本第 4の実施形態の第 1の変形例について説明する。図 18は、本変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。本変形例に係る光通信装置にぉ、ては、図 17に示す第 3の実施形態に係る光通信装置と比較して、光増幅ユニット 34において、ブースターアンプの替わりに可変アツテネータ 35が設けられて!/、る点が異なっている。可変アツテネータ 35は、 NNI機能ブロック 2から出力される光信号のパワーを低減するものである。本変形例によれば、非線形効果による波長劣化の影響が大きい場合に、送信光の出力パワーを低減し、最適出力パワーに設定することが容易になる。これにより、光信号の波長劣化を抑制することができる。なお、可変アツテネータの替わりに固定アツテネータを設けてもよい。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第 3の実施形態と同様である。

[0130] 次に、本発明の第 5の実施形態について説明する。図 19は、本実施形態に係る光通信装置の UNI機能ブロックを示すブロック図である。図 19に示すように、本実施形態は、前述の第 2の実施形態と比較して、 UNI機能ブロック 3のプロトコルチップ 14とセレクタ 15との間に、順方向誤り訂正チップ 36が設けられている点が異なっている。順方向誤り訂正チップ 36は、プロトコルチップ 14が出力した 5GbZs以下のシリアル信号に対して符号ィ匕を行って誤りを訂正し、訂正後の信号をセレクタ 15に対して出力するものである。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第 1の実施形態と同様である。なお、順方向誤り訂正チップ 36を設けず、誤り訂正機能をプロトコルチップ内に集積してもよい。

[0131] 次に、本発明の第 6の実施形態について説明する。図 20は、本実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。図 20に示すように、本実施形態に係る光通信装置は、前述の第 1の実施形態と比較して、波長モニタリングユニット 37が設けられている点が異なっている。波長モニタリングユニット 37においては、ライン側の高速回線 5に介在するように設けられ、高速回線 5を伝送する DWDM光信号から強度が 10% 程度の信号を分岐させるタップカプラー 38と、タップカプラー 38によって分岐された光信号が入力するスペクトルモニタリングデバイス 39とが設けられて、る。スペクトルモニタリングデバイス 39は、タップカプラー 38によって分岐された DWDM信号の各波長信号の波長が規定の波長範囲内にあるかどうかを監視し、規定の範囲内にな、ときは、 NNI機能ブロック 2に対してアラーム信号を出力するものである。

[0132] 本実施形態においては、高速回線 5を伝送する DWDM信号がタップカプラー 38 によって分岐され、分岐前の約 10%の強度の DWDM信号がスペクトルモニタリングデバイス 39に導かれる。なお、残りの約 90%の強度の DWDM信号は、そのまま高速回線 5を伝送する。スペクトルモニタリングデバイス 39は、入力された DWDM信号の各波長信号の波長が規定の波長範囲内にあるかどうかを監視する。そして、波長が規定の範囲内にないときには、アラーム信号を NNI機能ブロック 2に対して出力する。これにより、 NNI機能ブロック 2に入力される 2つの信号及び NNI機能ブロック 2から出力される 2つの信号の波長力夫々規定の範囲内にあるかどうかをモニタすることがでさる。

[0133] NNIに用いる DWDM信号の間隔を 50GHz又は 25GHzといった狭い間隔に設定する場合は、本実施形態のように、波長モニタリングユニットを使用して一括で波長監視を行い、光トランシーバモジュールの出力信号の波長に対してフィードバックをかけることが好ましい。これにより、波長精度が高い高価な光トランシーバモジュールが不要となり、光通信装置のコストを低減することができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第 2の実施形態と同様である。

[0134] なお、 NNI機能ブロックを拡張して各 DWDM光トランシーバモジュールが波長制御を行えるようにして、波長モニタリングユニットの監視結果を DWDM光トランシーバモジュールにフィードバックするようにしてもよい。これにより、波長モニタリングュ-ットの監視結果に基づ、て、 DWDM光トランシーバモジュールが光信号の波長を制御し、常に規定の範囲内にあるように維持することができる。

[0135] 次に、本第 6の実施形態の第 1の変形例について説明する。図 21は、本変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。図 21に示すように、本変形例においては、第 5の実施形態における波長モニタリングユニット 37 (図 20参照）の替わりに、波長モニタリングユニット 40が設けられて!/、る。波長モニタリングユニット 40にお!/、ては、スペクトルモニタリングデバイス 39が 1個のみ設けられており、スペクトルモニタリングデバイス 39を 4個のタップカプラー 38のうちいずれかに接続する（1 X 4)光スィッチ 4 1が設けられている。

[0136] 本変形例においては、（I X 4)光スィッチ 41が、スペクトルモニタリングデバイス 39 に接続するタップカプラー 38を切り替えながら、スペクトルモニタリングデバイス 39が、入力された光信号の監視を行う。これにより、スペクトルモニタリングデバイス 39は、 4本の高速回線 5の夫々に流れる信号を、 1本ずつ時間分割して監視することができる。光トランシーバモジュールの波長変動は短期的に生じるものではないので、本変形例のように、 1個のスペクトルモニタリングデバイス 39により全ての入出力信号を時間分割で監視することにより、波長モニタリングユニットのコストを抑制することができる。

[0137] 次に、本発明の第 7の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第 1の実施形態に係る光通信装置を実際のネットワークに適用した光通信システムの実施形態である。図 22は、本実施形態に係る光通信システムを示すブロック図である。図 22に示すように、本実施形態に係る光通信システム 51は、 3台のノード A、 B及び C が直列に接続されたリニアシステムであり、各ノードは前述の第 2の実施形態に係る光通信装置 1によって構成されている。また、各ノード間は、 2本の光ファイバ 52からなる伝送路によって接続されている。即ち、この伝送路の両端部は光通信装置 1によつて収容されている。

[0138] 各光通信装置 1の NNI機能ブロック 2には、最大 32個の DWDM光トランシーバモジュール 10が搭載可能であり、 16個ずつ東側伝送用及び西側伝送用に振り分けられている。なお、上述の「東側」及び「西側」という名称は便宜的なものであり、実際の方位とは必ずしも対応していない。以下、便宜上、図示の右側を東側といい、左側を西側という。また、図 22において、 DWDM光トランシーバモジュール 10を示すブロックのうち、内部に「X」印が記載されたブロックは、 16台の DWDM光トランシーバモジュール 10が実装されていることを示し、「 X」印が記載されていないブロックは DW DM光トランシーバモジュール 10が未実装であり、 16台分の空きスペースとなっていることを示してヽる。

[0139] ノード Aを構成する光通信装置 1の NNI機能ブロックにおいては、最大 32個の光トランシーバモジュールの収容能力に対して、東側（ノード B側）に 16個の光トランシーバモジュールだけを実装しており、西側の 16個分のスペースは未実装の空きスぺースとなっている。ノード Bを構成する光通信装置 1においては、ノード A及びノードじとの接続用に夫々 16個の光トランシーバモジュールが必要となるため、 32個の光トランシーバモジュールがフル実装されて、る。ノード Cを構成する光通信装置 1におヽては、西側（ノード B側）に 16個の光トランシーバモジュールだけを実装しており、東側の 16個分のスペースは未実装の空きスペースとなっている。また、ノード間においては、光トランシーバモジュールの 4つの波長信号で 1本の lOGbZs回線を伝送し、ノード間の最大伝送容量は 40GbZsの双方向となっている。即ち、 2本の光ファイバ 52により、 4本の lOGbZs回線 53 (図 23参照）が構成されている。ノード間の通信速度は 5GbZs以下である。

[0140] また、各 NNI機能ブロック 2には、東側及び西側の夫々につ!/、て多重用及び分離用の 16チャンネルの波長多重.分離フィルタが設けられている。従って、各 NNI機能ブロック 2には、合計 4つの波長多重.分離フィルタが設けられている。

[0141] 更に、 UNI機能ブロック 3は、 lOGbZs回線を 4つ収容できるようになっており、ノード A及びノード Cにおいては 4つの lOGbZs光トランシーバモジュールが搭載されており、ノード Bにおいては 2つの lOGbZs光トランシーバモジュールが搭載されている

[0142] 次に、本実施形態に係る光通信システムの動作、即ち、本実施形態に係る光通信方法について説明する。図 23は、本実施形態における第 1のノス構成を示すパス構成図であり、図 24は、第 2のパス構成を示すパス構成図であり、図 25は、第 3のパス構成を示すパス構成図であり、図 26は、第 4のパス構成を示すパス構成図であり、図 27は、第 5のパス構成を示すパス構成図であり、図 28は、第 6のパス構成を示すパス構成図であり、図 29は第 7のパス構成を示すパス構成図である。

[0143] 先ず、第 1のパス構成について説明する。図 23に示すように、ノード間においては、 2本の光ファイバ 52 (図 22参照）〖こより、 4本の lOGbZs回線 53が構成されている。そして、この 4本の lOGbZs回線 53のうち、 3本はノード Aとノード Bとを直接接続し、残りの 1本により、ノード Aとノード Bとを接続すると共〖こ、ノード Bとノード Cとを接続する。

[0144] 本実施形態においては、収容すべきトラフィックの状況の変化等に応じて、自由にトポロジを変化させることができる。例えば、図 24に示す第 2のノス構成をとることができる。即ち、図 23に示す第 1のパス構成において、ノード Aとノード Cとの間の 10G bZs回線 53を 1本廃止し、ノード Bとノード Cとの間の lOGbZs回線 53を 1本廃止して、ノード Aとノード Bとの間に 10Gb/s回線 53を 1本増設する。これにより、ノード A とノード Bとの間の回線容量を倍にすることができる。図 23に示す第 1のノス構成と図 24に示す第 2のノス構成との間の切り替えは、全て遠隔からの操作のみによって行うことができる。パッチコードの付け替え、 DWDMラインカードの入れ替え等の入局が必要な作業は不要である。

[0145] また、ノード Aとノード Bとの間の回線を更に増設したいときは、図 25に示すように、第 3のパス構成に切り替える。即ち、ノード Bを構成する光通信装置 1において、 UNI 機能ブロック 3に 10Gb/sの光トランシーバモジュールを 2つ増設する。これにより、ノード Bとノード Cとの間に 2本の 10Gb/s回線 53を増設することができる。更に、図 2 6に示すように、ノード Bの UNI機能ブロックを増設し、ノード Bにおける lOGbZsの光トランシーバモジュールの数を合計 8つとして、第 4のパス構成とすることもできる。第 4のパス構成においては、ノード Aとノード Bとの間に 4本の 10Gb/s回線 53を設け、ノード Bとノード Cとの間に 4本の 10Gb/s回線 53を設ける。また、ノード Aとノード Cとを直接接続する 1 OGb/s回線 53は設けず、全てのトラフィックにノード Bの UNI 機能ブロックを経由させるようにする。

[0146] 本実施形態においては、任意のノードの任意のクライアントポート間を接続することができるため、どのポートを西側に出す力、東側に出すかなど、自由に、しかも瞬時に切り替えることができる。また、図 26に示す第 4のパス構成において、中央ノードであるノード Bを構成する光通信装置に障害が発生した場合等には、図 27に示す第 5 のパス構成に切り替えて、ノード Bをスキップしてノード Aとノード Cとを直接接続するポイント ·トゥー ·ポイントシステムの形態に瞬時に変更することができる。

[0147] また、例えば、図 28に示す第 6のノス構成のように、ノード Dを新設し、ノード C力新たな回線を増設したい場合は、現用のノード Cに自由に接続して増設することができる。増設する容量力 OGbZsまでであれば、ノード Cの東側（ノード D側）に 16個の光トランシーバモジュールを増設して、ノード Bのように光トランシーバをフル実装し、スタンバイしていた波長分離 ·多重フィルタの入出力ポートに新たな回線を接続すればよい。

[0148] 更に、ノード Cとノード Dとの間に 80GbZsの容量を増設したい場合は、図 29に示す第 7のパス構成のように、ノード C及びノード Dの双方に、 32個の光トランシーバモジュールをフル実装した NNI機能ブロック 2を増設する。この場合は、 80GbZsの回線を同一方向に一括で使うことになるので、波長多重 ·分離フィルタには、 16チャンネルのフィルタではなぐ 32チャンネルのフィルタを使用する。波長多重'分離フィルタの個数は、多重用に 1つ、分離用に 1つの合計 2つとする。増設する NNI機能プロックと既設の NNI機能ブロックとは大容量のバックプレーンを経由して接続することが可能であるので、このノードを介して、西側及び東側に延びるネットワークの回線を直接接続することができる。

[0149] 又は、ノード間において 80GbZsの容量の伝送が必要なときには、伝送路を挟んで対向する NNI機能ブロック 2間において、 64種類の波長信号を用いて 1本の光フアイバによってー芯双方向伝送を行ってもよい。この場合は、各 NNI機能ブロックに、一芯双方向伝送に使用する 64チャンネルの波長多重 ·分離フィルタを 1つ搭載する。同様に、ノード間において 40GbZsの容量の伝送が必要なときには、伝送路を挟んで対向する NNI機能ブロック 2間において、 32種類の波長信号を用いて 1本の光ファイバによって双方向伝送を行ってもよい。 1つの NNI機能ブロックにて使用する波長は 16種類なので、 32個の DWDM用光トランシーバモジュールを搭載可能であれば、東側及び西側のトラフィックを夫々 1本の光ファイバにて双方向伝送行い、それを実現するノードを 1つの NNI機能ブロックで構成することができる。この場合は、 1つの NNI機能ブロックには 32チャンネルの波長多重 ·分離フィルタを 2つ搭載する

[0150] 上述の如ぐ本実施形態に係る光通信システムは、拡張性が優れている。この高い拡張性を利用して、上記構成以外にも、例えばリング状システム及びメッシュ状システムと、つた種々のトポロジに容易に対応することができる。

[0151] また、ノード A及びノード Cを構成する光通信装置 1においては、最大 32個の光トランシーバ収容能力に対して、 16個だけを搭載している。 NNI機能ブロック 2は機能をシンプルィ匕しているため、共通コストが低く抑えられており、コストの大部分は光トランシーバモジュール部分が占めることになる。本実施形態においては、必要最小限の光トランシーバモジュールだけを実装できるように、光トランシーバモジュールがプラガブルのモジュール構造となって、るため、スタートコストを削減する上で有利である。また、未実装の 16個分の光トランシーバモジュールのために実装されているスイツチ等の共通コストは、元々低く抑えられているので、小容量構成時力低コストのシステムを提供することができる。共通コストとして最も高価な部品である波長多重 '分離フィルタについても、一つの波長信号当たりのコストは、光トランシーバモジュールのコストの 5分の 1から 10分の 1程度と小さ!/、値である。

[0152] なお、波長多重 ·分離フィルタについては、 16チャンネル毎にモジュールを分割しているため、ノード A及びノード Cについては、必ずしも 4つ搭載する必要はなぐその後、拡張する可能性がないのであれば、はじめから 2つだけを搭載してもよい。

[0153] 次に、本第 7の実施形態の第 1の変形例について説明する。本変形例は、更に大規模なクロスコネクトを構成する場合の例である。図 30は、本変形例に係る光通信システムを示すブロック図である。図 30に示すように、この光通信システムにおいては、 2系統の大規模拡張スィッチユニット 55a及び 55bが設けられて、る。大規模拡張スイッチユニット 55aは現用系のユニットであり、大規模拡張スィッチユニット 55bは予備系のユニットである。また、この光通信システムには、 8台の NNI機能ブロックが設けられており、そのうち 4台が大規模拡張スィッチユニット 55a及び 55bの一方の側に接続され、残りの 4台が大規模拡張スィッチユニット 55a及び 55bの他方の側に接続されている。

[0154] このように、図 30に示す光通信システムは大規模な接続となる力スィッチユニット内を流れる信号は、 NNIユニット内を流れる 5GbZs以下のシリアル信号と全く同一仕様の信号であり、マルチレートに対応し、プロトコルフリーのスイッチングが可能である。また、通常は、現用系の規模拡張スィッチユニット 55aを介して光通信を行うが、現用系の規模拡張スィッチユニット 55aに問題が発生したときには、規模拡張スイツチユニット 55bに切り替える。現用系の規模拡張スィッチユニット 55aと予備系の規模拡張スィッチユニット 55bとの間の切り替えは、各 NNI機能ブロック内の空間スィッチによって行う。

[0155] 次に、本発明の第 8の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第 1の実施形態に係る光通信装置を使用して、 lOGbZs以上の大容量回線を長距離伝送する光通信システムの実施形態である。図 31は本実施形態に係る光通信システムを示すブロック図であり、図 32は、この光通信システムにおけるチャンネル接続方法の一例を示すブロック図である。

[0156] 図 31に示すように、本実施形態に係る光通信システム 61においては、 M個（Mは 2 以上の整数)のノード N1乃至 NMが直列に設けられている。各ノードは光通信装置によって構成されており、各光通信装置には NNI機能ブロック 2が設けられており、少なくともノード N1及び NMの光通信装置 1には、 NNI機能ブロック 2の他に UNI機能ブロック 3が設けられている。また、ノード Nk—lとノード Nk (kは 2乃至 Mの整数）との間は、伝送路 Fk—1によって接続されている。更に、終端ノードであるノード N1及び NMを構成する光通信装置 1には、 lOGbZs以上の大容量回線 62が収容されている。

[0157] また、図 32に示すように、終端ノードであるノード N1及びノード NMにおいては、光通信装置 1の NNI機能ブロック 2と UNI機能ブロック 3との間が 4本のレーン XI乃至 X 4によって接続されており、このレーン XI乃至 X4を介して 4つのシリアル信号が伝送されるようになつている。ノード N1においては、 UNI機能ブロック 3が、大容量回線 6 2を介して入力された多重化信号を 4つのシリアル信号に分離して、レーン XI乃至 X 4に対して出力する。ノード NMにおいては、 UNI機能ブロック 3が、レーン XI乃至 X 4を介して入力された 4つのシリアル信号を多重化して、大容量回線 62に対して出力する。

[0158] 一方、ノード間を伝送する DWDM信号の各波長チャンネルを λ 0乃至 λ 7とする。

波長チャンネル λ 0乃至 λ 7の波長はこの順に長くなつており、波長チャンネル λ 0 の波長が最も短ぐ波長チャンネルえ 7の波長が最も長い。そして、ノード N1の空間スィッチが、レーン ΧΟ乃至 Χ3を介して入力されたシリアル信号を、チャンネル λ θ乃至え 7のいずれかに割り当てる。このとき、設定を簡略化するために、各レーンの信号は、レーン番号 (0乃至 3)が増加するほど、割り当てられるチャンネル番号 (0乃至 7)が単調に増加又は減少するものとし、割り当てられる波長チャンネルは飛び飛びの値をとつてもょヽものとする。

[0159] 同様に、中間ノードであるノード Ν2乃至 ΝΜ— 1においては、空間スィッチにより、入力側の伝送路の波長チャンネルを出力側の伝送路の波長チャンネルに夫々割り当てる。このとき、入力側のチャンネル番号が増加するほど、出力側のチャンネル番号が単調に増加又は減少するように、チャンネルの割り当てを行う。また、割り当てられる波長チャンネルは飛び飛びの値をとつてもよいものとする。

[0160] 次に、本実施形態に係る光通信システムの動作、即ち、本実施形態に係る光通信方法について説明する。図 32に示すように、ノード N1に接続された大容量回線 62 を介して、光信号がノード N1の光通信装置 1に入力されると、この光信号は UNI機能ブロック 3内で、 5GbZs以下の 4つのシリアル信号に分離される。そして、この 4つのシリアル信号は、 4本のレーン X0乃至 X3を通じて NNI機能ブロック 2に入力される。 NNI機能ブロック 2の空間スィッチは、レーン X0を伝送路 F1のチャンネル λ 1に接続し、レーン XIを伝送路 F1のチャンネルえ 3に接続し、レーン Χ2を伝送路 F1のチヤンネルえ 5に接続し、レーン Χ3を伝送路 F1のチャンネルえ 7に接続する。伝送路 F 1は、この信号をノード Ν2に伝送する。

[0161] ノード Ν2の空間スィッチは、伝送路 F1のチャンネル λ 1を伝送路 F2のチャンネル λ 7に接続し、伝送路 F1のチャンネルえ 3を伝送路 F2のチャンネルえ 6に接続し、伝送路 F1のチャンネルえ 5を伝送路 F2のチャンネルえ 5に接続し、伝送路 F1のチヤンネルえ 7を伝送路 F2のチャンネルえ 4に接続する。伝送路 F2は、この信号をノード Ν3に伝送する。

[0162] ノード Ν3の空間スィッチは、伝送路 F2のチャンネル λ 7を伝送路 F3のチャンネル λ 3に接続し、伝送路 F2のチャンネルえ 6を伝送路 F3のチャンネルえ 2に接続し、伝送路 F2のチャンネルえ 5を伝送路 F3のチャンネル λ 1に接続し、伝送路 F2のチヤンネルえ 4を伝送路 F3のチャンネル λ θに接続する。伝送路 F3は、この信号をノード Ν4に伝送する。

[0163] ノード Ν4の空間スィッチは、伝送路 F3のチャンネル λ 3を伝送路 F4のチャンネル λ 4に接続し、伝送路 F3のチャンネル λ 2を伝送路 F4のチャンネル λ 2に接続し、伝送路 F3のチャンネル λ 1を伝送路 F4のチャンネル λ 1に接続し、伝送路 F3のチヤンネル λ 0を伝送路 F4のチャンネル λ 0に接続する。伝送路 F4は、この信号をノード Ν5に伝送する。以後、同様にして、スイッチング及び伝送を行っていく。

[0164] そして、終端のノード ΝΜに、伝送路 F4と同じチャンネル構成で信号が入力されたとすると、ノード ΝΜの空間スィッチは、伝送路 FM— 1の各チャンネルをノード ΝΜのレーン Χ0乃至 Χ3に接続する。このとき、ノード N1の各レーンを伝送した信号力ノード ΝΜの同じレーン番号のレーンに入力されるようにする。即ち、ノード ΝΜの空間スィッチは、伝送路 FM— 1のチャンネルえ 4をノード ΝΜのレーン Χ0に接続し、伝送路 FM— 1のチャンネルえ 2をレーン XIに接続し、伝送路 FM—1のチャンネル λ 1をレーン Χ2に接続し、伝送路 FM—1のチャンネル λ θをレーン Χ3に接続する。

[0165] 次に、本実施形態の効果について説明する。前述の第 2の実施形態に係る光通信装置は、 lOGbZs及び 40GbZsといった大容量の回線については、 5GbZs以下の複数の信号に分割して伝送している。前述の如ぐ高速の信号を分離し、分離した夫々の信号を WDMの波長に割り当てて光ファイバ中を伝送すると、波長分散の影響によってスキューが生じる。このスキューは、単位長さの光ファイバによる波長分散量が一定であれば、伝送距離に比例して増大する。このため、回線を終端することなく長距離伝送を行うと、両端の終端ノードでは大きなスキューを補償する必要が生じる。従って、長距離伝送の終端ノードにおいては、大規模なバッファメモリ又は大規模な遅延補償回路を設けることが必要である。また、 lOGbEの XAUIのように、許容されるスキュー量が小さヽ規格の場合は、伝送路の波長分散を補償するような光機能を導入しない限り、回線終端なしでの長距離伝送は不可能である。

[0166] これに対して、本実施形態に係る光通信システムにおいては、適切なノードにおいて、伝送路の長波長側チャンネルと短波長側チャンネルとを入れ替える波長変換を行っている。これにより、複数のノード間伝送路の波長分散特性を相殺させて、終端ノードにおけるスキュー量を低減することができる。この波長変換は、上述の如ぐ分割して割り当てた DWDMの各チャンネルの長波長力短波長への順序を入れ替える動作を行うので、これを特に波長昇降順変換と定義する。この波長昇降順変換によるスキュー低減方法としては、例えば、 1回の波長昇降順変換によって、終端ノードにおけるスキュー量を所定の規定値 (Smax)以下とする第 1の方法と、 1回又は複数回の波長昇降順変換によって、各ノードにおけるスキュー量を規定値 Smax以下とする第 2の方法とがある。

[0167] 以下、このスキュー低減方法を詳細に説明する。ノード Nkにて割り当てた波長チヤンネルに対して、最大の波長差（例えば、図 24に示すノード N1ではチャンネルえ 7とチャンネル λ 1との間の波長差）を Ikとし、ノード Nkとノード Nk+ 1との間の伝送路 F kのファイバ距離を Lk、分散量を Dkとする。そうすると、信号がノード Nkからノード N k+ 1に伝送する間に生じる最大のスキュー量 Skは、単純に、波長差 Ikとファイバ距離 Lkと分散量 Dkとの積 (IkX LkX Dk)で表される。但し、波長差 Ik及び距離 Lkは正の値のパラメータとする。分散量 Dkはファイバの種類によっては負の値をとる。従つて、最大スキュー量 Skも負の値をとることがある。

[0168] 更に、波長昇降順変換を実施するノードと、その変換によって変化するスキューの値を定義するために、波長昇降順変換ノードパラメータ Pkを定義する。パラメータ Pk は、ノード Nkが波長昇降順変換を実施したときは 1、実施しないときは + 1の値をとる。即ち、図 24に示すノード N3及び N4のように、伝送する波長チャンネルを変更したとしても、波長の昇降順の入れ替えを行わない場合は、 Pk= lとする。一方、ノード N2のように、波長の昇降順の入れ替えを行う場合は、 Pk=— 1とする。また、回線収容ノードであるノード Nl及び NMにおいては、分割した回線の内、レーン番号 XOの信号と最も短ヽ波長チャンネルが接続される場合は波長昇降順変換がなヽとして Pk = 1とし、その反対の場合は Pk=— 1とする。例えば、図 24においては、 Pl = l、 P M=— 1となる。これらのパラメータを用いると、信号力ード N1からノード Nkに伝送した後に残留するスキュー量 Rkは、下記数式 2のように表すことができる。

[0169] [数 2]

[0170] 上述の第 1の方法、即ち、終端ノードにおけるスキュー量を所定の規定値 Smax以下としてスキュー量を低減する方法は、終端ノードであるノード NMでの残留スキュー量 RMの絶対値が規定値 Smaxよりも小さくなるように、波長昇降順変換を行うノード Nkを一つ選択する方法である。このとき、条件を満たすノード Nkが複数あって最適化を行う場合は、スキュー量 Rkが最小値となるようなノード Nkを一つ選択する。

[0171] また、上述の第 2の方法、即ち、 1回又は複数回の波長昇降順変換により各ノードにおけるスキュー量を規定値 Smax以内としてスキュー量を低減する方法は、全てのスキュー量 Rkの絶対値が規定値 Smaxよりも小さくなるようにパラメータ Pkを設定する方法である。具体的には、パラメータ P1を（ + 1)又は（- 1)に任意に設定して、仮に P2= lとした場合についてスキュー量 R3の絶対値を計算し、このスキュー量 R3の絶対値が規定値 Smaxを上回らなければ P2= 1とし、スキュー量 R3の絶対値が Sma Xを上回るようであれば P2=— 1と設定する。同様に、設定したパラメータ P1及び P2 の値を用いてスキュー量 R4を計算してパラメータ P3の値を決定する。このようにして、 P2以降のパラメータを順次決定していく。なお、この第 2の方法において、ノード N M力もノード N1に向力パスを設定する場合は、ノード NM側から再度計算し、ノード N1からノード NMに向かうパスとは独立に波長昇降順変換ノードを設定する。

[0172] このように、適切なノードの NNI機能ブロック内の空間スィッチにおいて、伝送する波長チャンネルを長波長側と短波長側とで入れ替える波長昇降順変換を行うこと〖こより、波長分散によるスキューの大部分をキャンセルすることができる。これにより、例えば、 XAUIの伝送距離を、途中で終端することなく拡大することができる。この手法は、例えば OC— 192/STM— 64又は OC— 768/STM— 256を OC— 48/ST M— 16に分割して伝送する場合にも適用でき、受信端にて必要なバッファメモリの削減、並びにデスキュー処理及びポインタ処理の負荷の低減に対して有効である。

[0173] なお、前述の第 7及び第 8の実施形態に係る光通信システムにおいては、終端ノードを前述の第 1の実施形態に係る光通信装置により構成する例を示したが、前述の第 2乃至第 5の実施形態のうちいずれかの実施形態に係る光通信装置によって構成してもよい。また、終端ノードに限らず、中間ノードにおいても、少なくともクライアント側の光回線が接続されたノードには、前述の第 2乃至第 6の実施形態のうちいずれ力の実施形態に係る光通信装置を使用することができる。

産業上の利用可能性

[0174] 本発明は、波長分割多重を利用したインバースマックス伝送を行う光通信方法及び光通信システムとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] クロスコネクトスィッチと WDM (波長分割多重)伝送機能とを夫々有する複数のノードをインバースマックス伝送路に設け、隣接するノード間には複数の波長チャネルがあり、前記インバースマックス伝送路で発生するスキューを所定値以下とする光通信方法に関し、

(a)隣接するノード間に設けた波長チャンネル間のスキューを測定し、

(b)測定されたスキュー量に基づヽて波長チャネル間の入れ替えを行うノードを決定し、

(c)ステップ (b)で決定したノードのクロスコネクトスィッチを波長チャネルの入替えのために設定する

ことを特徴とする光通信方法。

[2] 前記ステップ (a)にお、て、隣接するノード間に設けた波長チャネル間のスキュー測定は、夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行なわれ、前記隣接するノードの第 1のノードのクロスコネクトスィッチを設定して対応する第 1のスキュー測定装置力発生する 2つのテスト信号を夫々 2つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第 2のノードのクロスコネクトスィッチを設定して前記第 1のノードから送出されて夫々前記 2つの波長チャネルを介して送られてきた 2つのテスト信号を対応する第 2のスキユー測定装置に入力し、前記第 2のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することを特徴とする請求項 1に記載の光通信方法。

[3] 前記ステップ (a)にお、て、隣接するノード間のスキュー測定は、夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行なわれ、前記隣接するノードの第 1のノードのクロスコネクトスィッチを設定して対応する第 1のスキュー測定装置力発生する 1つのテスト信号を分岐させて夫々 2つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第 2のノードのクロスコネクトスィッチを設定して前記第 1のノードから送出されて前記 2つの波長チヤネルを介して夫々送られてきた 2つのテスト信号を対応する第 2のスキュー測定装置に入力し、前記第 2のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チヤネル間のスキューを測定することを特徴とする請求項 1に記載の光通信方法。 [4] 前記ステップ (c)にお、て、波長入れ替えを行うノードのクロスコネクトスィッチ設定は、終端ノード間での伝送試験を行うステップを含み、前記伝送試験は、インパースマックス伝送を行う波長チャンネルのうち 2つの波長チャンネルについて、各ノードのクロスコネクトスィッチのマルチキャストにより、各ノードに設けたスキュー測定装置に導いてスキュー測定を行うステップを有することを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか 1項に記載の光通信方法。

[5] 前記ステップ (b)にお、て、波長入れ替えを行う中継ノードを決定するステップは、波長入替えにかかわらず、あら力じめ指定したスキューの条件を満たすことができない場合、回線終端を行う最適なノードを指定するステップを含むことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の光通信方法。

[6] 前記ステップ（a)にお、て測定したスキューは、外部ネットワークを介してネットワーク制御装置に送出されるステップを有することを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれか 1項に記載の光通信方法。

[7] インバースマックス伝送路に設けられ、クロスコネクトスィッチと WDM (波長分割多重 )伝送機能とを夫々有する複数のノードと、前記複数のノードの夫々に設けたスキュ一測定装置とを具え、隣接するノードに設けたスキュー測定装置の一方からスキュー測定用のテスト信号を発生させ、前記クロスコネクトスィッチを設定して前記隣接するノード間の波長チャネルにテスト信号を送出し、前記隣接するノードに設けた他方のスキュー測定装置で前記テスト信号を受けて、隣接するノード間のスキューを測定することを特徴とする光通信装置。

[8] 前記スキュー測定装置は、テスト信号発生部を有する送信部と、前記テスト信号を受けてテスト信号を検出するテスト信号検出部および検出されたテスト信号カゝらスキュ一を測定するスキュー測定部とを有する請求項 6に記載の光通信装置。

[9] 前記クロスコネクトスィッチは、電気的な空間スィッチであることを特徴とする請求項 7 又は 8に記載の光通信装置。

[10] 複数ケ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも 1ケ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第 1の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第 2の機能プロックと、を有し、前記第 1の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第 1の光トランシーバモジュールと、この第 1の光トランシーバモジュール及び前記第 2の機能ブロックに接続された電気的な空間スイツチと、を有し、前記第 1の光トランシーバモジュール及び前記空間スィッチは、 5GbZ s以下のマルチレートで動作するものであり、

前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにおいて所定の値以下となるように、 1又は複数のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信システム。

複数ケ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも 1ケ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第 1の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第 2の機能プロックと、を有し、前記第 1の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第 1の光トランシーバモジュールと、この第 1の光トランシーバモジュール及び前記第 2の機能ブロックに接続された電気的な空間スイツチと、を有し、前記第 1の光トランシーバモジュール及び前記空間スィッチは、 5GbZ s以下のマルチレートで動作するものであり、

前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、 1ケ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信システム。

[12] 前記第 1の光トランシーバモジュールがブラガブルであることを特徴とする請求項 10 又 11に記載の光通信システム。

[13] 前記第 1の光トランシーバモジュールの個数が N個（Nは自然数)であるとき、前記空間スィッチの受信ポート数が 3N個以上であり、前記空間スィッチの送信ポート数が 3 N個以上であることを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[14] 前記第 1の機能ブロックは、前記第 2の機能ブロックが接続されたバックプレーンポートを有し、このバックプレーンポートは、前記空間スィッチの 2N個以上の前記受信ポート及び 2N個以上の前記送信ポートに、 5GbZs以下の電気シリアル回線によって接続されてヽることを特徴とする請求項 13に記載の光通信装置。

[15] 前記第 2の機能ブロックは、前記クライアント側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第 2の光トランシーバモジュールと、この第 2の光トランシーバモジュールから出力された電気信号に対してフレーム処理を行い 5GbZs以下のシリアル信号として前記空間スィッチに対して出力するプロトコルチップと、を有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[16] 前記第 1の光トランジスタモジュールの数が N個（Nは自然数)であるとき、前記第 1の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線と前記第 1の光トランジスタモジュールとの間に接続され N個のシリアル信号を多重化して 1つの多重化信号とする多重フィルタと、前記伝送路側の光回線と前記第 1の光トランジスタモジュールとの間に接続され 1 つの多重化信号を N個のシリアル信号に分離する分離フィルタと、を有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[17] 前記第 1の光トランジスタモジュールの数が N個（Nは自然数)であるとき、前記第 1の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線と前記第 1の光トランジスタモジュールとの間に接続され (NZ2)個のシリアル信号を多重化して 1つの多重化信号とする 2つの多重フィルタと、前記伝送路側の光回線と前記第 1の光トランジスタモジュールとの間に接続され 1つの多重化信号を (NZ2)個のシリアル信号に分離する 2つの分離フィルタと、を有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。 [18] 前記第 1の光トランジスタモジュールの数が N個（Nは自然数)であるとき、前記第 1の機能ブロックは、一芯双方向伝送に使用し 2N個の波長チャンネルを収容する波長合分波用フィルタを有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム

[19] 前記空間スィッチがクロスポイントスィッチであることを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[20] 前記第 1の機能ブロックは、前記第 1の光トランジスタモジュールと前記空間スィッチの間に接続され電気信号のリタイミングを行う CRDチップを有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[21] 前記第 2の機能ブロックは、 lGbZs以下の回線を収容し、 5GbZs以下の信号に多重化して前記第 1の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[22] 前記第 2の機能ブロックは、 5GbZs以下の回線を収容し、そのままトランスペアレントに前記第 1の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項 10又

11に記載の光通信システム。

[23] 前記第 2の機能ブロックは、 lOGbZsの回線を収容し、 5GbZs以下の信号に多重化して前記第 1の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項 1

0又 11に記載の光通信システム。

[24] 前記第 2の機能ブロックは、 40GbZsの回線を収容し、 5GbZs以下の信号に多重化して前記第 1の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項 1

0又 11に記載の光通信システム。

[25] 前記第 2の機能ブロックは、 10ギガビットイーサネットの回線を収容し、 4個の 3. 125

GbZsのシリアル信号力なる XAUIに分離して前記第 1の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[26] 前記第 2の機能ブロックは、収容した回線を複数本の SONETZSDHの OC— 48Z

STM— 16にてフレーミングするものであることを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[27] 前記第 2の機能ブロックは、入力された信号の順方向誤り訂正を行うものであることを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[28] 前記第 1の機能ブロックと前記第 2の機能ブロックとの間に接続された光ファイバを有し、前記第 1及び第 2の機能ブロックは夫々、前記光ファイバに接続され電気信号と光信号との間の変換を行うパラレルの光トランシーバモジュールを有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[29] 前記第 1の機能ブロック及び前記第 2の機能ブロックを搭載し電気的なバックプレーンを備えたシャーシを有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[30] 前記第 1の機能ブロック及び前記第 2の機能ブロックを収納する単一の筐体を有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[31] 前記第 1の機能ブロックと前記伝送路側の光回線との間に接続され入力された光信号を増幅して出力する光増幅ユニットを有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[32] 前記第 1の機能ブロックと前記伝送路側の入力回線との間に接続され前記入力回線から入力された光信号を増幅して前記第 1の機能ブロックに対して出力する光増幅ユニットと、前記第 1の機能ブロックと前記伝送路側の出力回線との間に接続され前記第 1の機能ブロックから出力された光信号のパワーを低減して前記出力回線に対して出力する可変アツテネータと、を有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[33] 前記第 1の機能ブロックに入出力する光信号を構成する各波長チャンネルの波長を監視する波長モニタリングユニットを有することを特徴とする請求項 10又 11に記載の光通信システム。

[34] 前記波長モニタリングユニットは、前記伝送路側の光回線に介在してこの光回線中を流れる信号を分岐する複数のタップ力ブラと、この複数のタップ力ブラにより分岐された信号のうち 1つの信号を選択する光スィッチと、この選択された信号を監視するスベクトルモニタリングデバイスと、を有することを特徴とする請求項 33に記載の光通信システム。

[35] 前記波長モニタリングユニットは、監視結果を前記第 1の機能ブロックに対して出力するものであり、前記第 1の機能ブロックは、前記監視結果に基づいて前記第 1の光トランシーバモジュールの光波長を制御するものであることを特徴とする請求項 33又は 34に記載の光通信システム。

[36] 複数ケ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線力も入力された光信号を、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、 5GbZs以下のマルチレートで動作する空間スィッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、

割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにぉ、て所定の値以下となるように、 1又は複数のノードにぉ、て前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信方法。

[37] 複数ケ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線力も入力された光信号を、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、 5GbZs以下のマルチレートで動作する空間スィッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、 5GbZs以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、

前記伝送路側の光回線にお!、て、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも 1ケ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、 1ケ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信方法。