JP2001285323A - 光ネットワーク - Google Patents

光ネットワーク

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JP2001285323A JP2000100361A JP2000100361A JP2001285323A JP 2001285323 A JP2001285323 A JP 2001285323A JP 2000100361 A JP2000100361 A JP 2000100361A JP 2000100361 A JP2000100361 A JP 2000100361A JP 2001285323 A JP2001285323 A JP 2001285323A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中規模ＩＰ系ネットワーク等の光ネットワー
クを適度な信頼性を保ちながら低コストで拡張性を持た
せるように構成する。 【解決手段】 物理的な構成例では、1個のOADMリング2
-21、2-22に主ノード2-1と最大８個のサブノード2-11〜
2-18が接続される。論理的な接続では、主ノード2-1を
起点とするスター構成をとり、全てのトラフィックは主
ノード2-1経由である。各サブノード2-11〜2-18は主ノ
ード2-1と波長単位の光チャネル（＝光パス）λ1〜λ8
で接続される（実線参照）。また、破線で示すように、
必要に応じて光チャネルを増設できる。例えば、当初は
主ノード2-1とサブノード2-5はλ5で接続されている
が、必要に応じてλ13を増設できる。論理スターのサブ
ノードでの分岐挿入光チャネルを２チャネル程度に限定
することで、特定の波長の光チャネルのみが抽出できる
価格の低い誘電体干渉膜フィルタやファイバブラッグ反
射器が使えるのでコストの低減ができる。障害時用に光
スイッチを用いることでファイバ伝送路の障害に対応で
きる信頼性を低コストに確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ネットワークに
係り、特に、インターネットプロトコル（IP）を使用し
たトラフィックの伝送に適した低コストで汎用性に富む
光ネットワークに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光伝送ネットワークの技術は電話
回線のような音声信号を送ることに主眼が置かれてい
た。電話回線のような通信では、エンドユーザとエンド
ユーザ間の通信経路を通話中に完全に確保するギャラン
ティ型の方式がとられていた。このギャランティ型の方
式では通信帯域を特定のエンドユーザ間で確保し、さら
に使用中は信号を送る送らないに関わらず帯域を確保し
て、接続性を保証するため障害時にも即座に復旧するた
めの冗長系を確保する高信頼で高価な光ネットワークを
構成する必要があった。電話回線を使った通信の容量が
着実に拡大し、高速・大容量化が進められた。
【０００３】近年、ギャランティ型の電話回線を中心し
た方式に代わりインターネットプロトコル（IP）を使用
したデータ通信が爆発的に普及してきた。このインター
ネットプロトコルではルータと呼ばれる信号経路振り分
け装置によりパケットと呼ばれるデータのひと纏まりの
信号が来たときのみその塊を空いた経路に振り分け送信
する。このようにエンドユーザとエンドユーザ間の通信
経路が必ずしも確定しない方式をコネクションレス型の
方式と呼んでいる。コネクションレス型では複数のエン
ドユーザが１つの信号帯を共有できるのでコストを低減
できるという特徴がある。さらに、１つ経路に障害が発
生したときにしばらくのルータ間フローの調整時間経過
後、ルータ間で調整して他の経路を宛てることができる
ので障害時の救済性も持っているという特徴を有する。
【０００４】インターネットプロトコル（IP）を使用し
たデータ通信系ではマルチメディアに対応することがで
きるため、パーソナルコンピュータの文字や数値データ
からさらに音声、画像、映像のデータ通信の要求への高
まりから伝送容量の拡大が急遽必要となる可能性があ
る。このため、設備増設が柔軟に拡張できる必要があ
る。また、データ通信のエリアの拡大が進んできてお
り、長距離のエンドユーザ間を接続する要求は高まる一
方で光伝送を利用した100Mbit/sから1Gbit/sの大容量の
数十ｋｍから数百kmの伝送技術の要求がでてきている。
しかしながら、従来からの光伝送方式は電話回線を中心
としたギャランティ型の大容量、高信頼、高品質に重点
をおいた技術が主流であり、コストの低減や、柔軟な需
要への対応性が技術的に難しいところがあった。
【０００５】従来から、大規模な光ネットワークとし
て、リング構成、バス構成、スター構成等がある。光ネ
ットワークでは、一般に、データを高速、大容量、高信
頼、高品質で伝送することが、システムに要求される。
そのため、光ネットワークのシステム設計において、高
速・大容量の条件を満たすために、例えば、負荷分散や
機能分散等の構成が採用される。また、高信頼・高品質
の条件を満たすために、例えば、二重化や現用予備等の
冗長構成、ＱｏＳに関する処理部、伝送制御プロトコル
等の構成が採用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電話回線系光ネットワークでは、極めて高速・大容量及
び高信頼・高品質の信号伝送を実現することが念頭に置
かれているため、高価格で汎用性のあまりないシステム
となりがちであった。一方、近年のインターネット（イ
ンターネットプロトコル、ＩＰ）の発展により、伝送速
度・容量及び信頼性・品質について、従来の音声回線ほ
ど厳しい条件が必要とならないような通信形態で行われ
ている。そして、例えばＩＰ系における実用的な光ネッ
トワークとして、都市サイズ（〜２００km）程度の中規
模な地域網において、インターネットプロトコルの特徴
を利用したデータ系通信ならではの構成で光ネットワー
クを低コストで、障害時の異常な輻輳による通信の混乱
を避けるために適した程度の高信頼な構成をすることが
望まれている。また、電話回線では音声回線を基準とし
ていたため所帯数や事務所数から必要な回線数の予測が
立ったが、データ系では単なる文字や数値データから果
ては高品質映像まで幅広い伝送容量に低コストで応える
ため、幅広い拡張性を持たせることが必要となる。初期
投資を押さえ、増設を可能として拡張性を持たせ、高い
キャッシュフローを提供する光ネットワークが期待され
る。
【０００７】本発明は、以上の点に鑑み、中規模ＩＰ系
ネットワーク等の光ネットワークを低コストで構成する
ことを目的とする。また、本発明は、初期投資を押さ
え、増設を可能として拡張性を持たせ、高いキャッシュ
フローを実現する光ネットワークを提供することを目的
とする。
【０００８】本発明では光ネットワークの限られたリソ
ースを有効に利用し、全体のコストを下げること目的と
する。光伝送の距離が40kmを越えると光ファイバ増幅器
によるような光信号の再生中継が必要になる。近年の光
増幅器としてはエルビウム(Erbuimをシリカ系の光ファ
イバに添加したEDFA(Erbuim Doped Fiber Amplifier)が
普及している。その光増幅の波長帯域は1530nm-1560nm
のC-band帯が容易な構成で増幅器が構成でき、1570nm-1
610nmのいわゆるL-band帯が技術的には可能で構成が難
しい構成となる。その波長域でえられる１つの光ネット
ワークの構成では波長を分離するための間隔が波長ロッ
カーと呼ばれる高精度な部品、これは高価な部品である
が、を使用しない範囲では200GHz程度の間隔であり、C-
bandあるいはL-bandの波長数は２の累乗でいうならば夫
々のbandでせいぜい16波長となる。その限られたリソー
スを有効利用する手立てが必要となる。
【０００９】本発明は、伝送路の種類、使用される波長
帯域等に依存せず、構成部品を共通化した光ネットワー
クを提供することを目的とする。光ファイバ伝送路に分
散シフト光ファイバを用いると波長分散が0となる波長
が1552nm近傍に来るため、通常のITU-Tに規定されてい
るような40km以上の光伝送路のレベルでは光部品のコス
トが廉価となるC-bandの帯域の等間隔な波長配置を行う
と４光波混合とよばれる２波長の干渉モードが他の等間
隔に配置された信号に重畳するため、光伝送特性を劣化
させる現象がある。分散シフト光ファイバでの波長多重
伝送を低コストなC-bandの光部品をいかに利用するかが
課題となる。すでに、この現象による影響を取り除く方
法として不等間隔配置という技術が確立されているが光
部品の設計が特殊であるため高いコストの低減には結び
つかなかった。この課題を解決する必要がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の主な特徴は、例
えば以下のとおりである。 ・IP系光伝送の形態としてリングプロテクションに光ス
イッチを使用し、物理構成としてリング構成、論理構成
としてスター構成の光分岐挿入マルチプレクサを採用
し、接続管理を簡易なものとした。 ・サブノードへの特定波長フィルタの適用による低コス
ト化を実現した。 ・サブノードへの特定波長フィルタの増設により光信号
接続の拡張性を持たせた。 ・固定チャネルと増設チャネルでチャネル割り当てに自
在性を持たせた。 ・増設チャネルにダイナミック光スイッチ機能を取り入
れることを可能とした。 ・増設チャネルにメッシュ接続を取り入れることを可能
とした。 ・増設チャネルに光マルチキャスト機能を取り入れるこ
とを可能とした。 ・複数経路接続でのトラヒック救済構成にとり、正常時
の高いスループットと障害時のトラヒック救済を持たせ
た。 ・光ファイバとして分散シフトファイバを用いた伝送路
へ、波長帯域としてC-band（1530-1560nm）を使用する
ことで、低価格な光部品の使用を可能とした。 ・光マルチキャスト時やダイレクト光スイッチの構成時
に光増幅器を必要に応じて備えることで、信号分岐の損
失や光経路の切替時の光レベル差をなくし、光出力の変
動を回避した。
【００１１】本発明の第1の解決手段によると、主ノー
ドとサブノードを有し、物理構成として時計回りと反時
計回りに光信号を伝播させる２本の光伝送路からなる光
ファイバリング構成とした光ネットワークの前記主ノー
ド又は前記サブノードにおいて、主ノードまたはサブノ
ードではノード内のルータ側からの光信号となる第１方
向の信号について、光ファイバリングの伝送路を伝播す
る波長多重信号中の一つのチャネルに相当する波長に波
長変換する波長変換部と、その波長変換部からの光信号
を時計回りと反時計回りに光信号を伝播するための光分
岐部と、２つの経路に対応して設置された各波長の光信
号を多重する波長多重部と、前記波長多重部で多重化さ
れた光信号が入力され、２つの経路に対応して設置さ
れ、必要に応じてチャネル増設用の波長バンド光の挿入
部と、監視制御用の光信号が挿入できる挿入部とを有す
る光挿入部とからなり、また、リングの２つの光ファイ
バ伝送経路を経由して他のノードからそのノードへ入力
する第２方向の信号が入力され、各々の２つの経路に対
応して設置され、必要に応じて監視制御用の光信号分離
部と、チャネル増設用の波長バンド光が分離できる分離
部を挿入できる光分離部と、２つの経路からの第２の方
向に出力するときに２つの経路から正常時は一方向の信
号を選択し、障害検出時には他方の経路からの信号に切
り替える光スイッチと、その障害発生を検出する検出部
と、光スイッチからの光信号をノード内のルータで受信
できる光信号の波長に変換する波長変換部からなる。リ
ング経路内の光信号の送信側と受信側に当たる波長変換
部は１つの光信号に１つで光分岐と光スイッチにより、
２つの経路の光信号の伝播に冗長系をもたせる構成とす
る。また、主ノードではすべての光チャネルが分離、合
波されるため、各光チャネルの損失やレベルがばらつく
のでそれを合わせるために、２つの経路に分離された各
々の光信号を一定又は略一定の光のパワーになるように
光レベルを調節する２つの経路に対応して設置された光
レベル自動調節部が波長多重部の前に挿入される。
【００１２】電話回線網では波長変換器の光送信または
光受信器が故障して場合には即座に（例えば50ms）以内
に復旧する必要があるが、ＩＰ系では数分から数時間内
に復旧すればよように緩和される。これは、サイトに予
備交換用カードを持っていれば交換できる時間であり、
装置に必ずも冗長系を持たせるプロテクション機能が交
換部品で対応可能な範囲では不要とできることを意味す
る。しかし、ファイバ伝送路の障害時には通常数分から
数時間の復旧は不可能であり、システムとして冗長系を
とる必要がある。このようにＩＰ系では、２経路のリン
グ型光伝送路構成に対して光送受信ではなく光スイッチ
によるプロテクション（障害復旧）機能を宛てることで
コストの低減と充分な障害対策がえられる。
【００１３】物理的な構成を２ファイバ伝送路リング構
成とするが、主ノードとサブノード間の光信号の接続を
論理構成として波長単位のスター構成を採用して各トラ
フィックが主ノードを経由するようにした光ネットワー
クを提供する。論理スター構成にすることで例えばC-ba
ndの16波長を使用した場合にも主ノードを経由して１５
サブノード間までの信号の接続が可能となる。限られた
リソースを有効に利用してネットワークが構成できる。
フルメッシュでの接続では１６波長では４ノードまでし
か接続できない。また、ノード間を点間接続の波長多重
構成にすると、離れたノード間までの中継ノード数が複
数となり、転送コストが増大するが、論理スターとする
ことで中継ノードが主ノードの１箇所になるので中継ノ
ードの無駄が省ける。
【００１４】また、本発明の第２の解決手段によると、
主ノードとサブノードを有し、物理構成として光ファイ
バリング構成とした光ネットワークにおいて、前記サブ
ノードは、２つのリング状に配置された光ファイバ伝送
路から入力された波長多重された光信号に対して、波長
多重された光信号の中から１チャネルに相当する波長を
分離し、そのサブノードのルータからの光信号をその分
離した波長に相当する波長に変換した光信号で挿入し
て、波長多重された光信号を出力する挿入分離部と、必
要に応じて前記挿入分離部からの波長多重された光信号
が入力され、チャネル増設用の波長バンド光の挿入が可
能な挿入部と、監視制御用の光信号の挿入が可能となる
挿入部とを有する光挿入部が追加できるノードの出力側
構造と、他の多重化された光信号と共にノード内のルー
タへの光出力となる第２方向の信号が入力され、必要に
応じて監視制御用の光信号を分離することが可能な分離
部と、チャネル増設用の波長バンド光を分離することが
可能な分離部が追加されえる分離部を有し、波長多重信
号を前記挿入分離部に出力する光分離部と、ノード内の
ルータからの光信号で主ノードへの第１方向の光信号が
入力されて波長多重信号中の一つのチャネルに相当する
波長に波長変換し、一方、第２方向に出力するための光
信号を波長多重信号中の一つのチャネルに相当する波長
からルータで受信できる波長に波長変換する波長変換部
と、第１方向について前記波長変換部からの光信号をリ
ングの２つの時計回りと反時計回りに出力するために分
岐して２つの経路に沿って挿入された２つの前記挿入分
離部に出力し、第２方向について２つの経路に沿って挿
入された２つの前記挿入分離部からの光信号を選択し前
記波長変換部へ出力するための光スイッチと前記波長分
離部からの信号の障害を検出する検出部を有する光スイ
ッチ部とを備え、１つの主ノードとサブノード間の光信
号の接続を論理構成として波長単位のスター構成を採用
して各トラフィックが主ノードを経由するようにした光
ネットワークを提供する。
【００１５】本発明の第３の解決手段によると、サブノ
ードの構成において第１の挿入分離部からの波長多重合
波出力を第２の挿入分離部の波長多重合波入力に出力
し、第３の挿入分離部の波長多重合波入力に第２挿入分
離部から波長多重合波出力を入力するように、複数の前
記挿入分離部間を接続することにより、複数のチャネル
の光信号の挿入分離を行うようにした光ネットワークの
主ノードとサブノードとを備えた光ネットワークを提供
する。これにより、サブノードにおいても増設光チャネ
ルを設定できるため、論理スターを基準としたIP系光ネ
ットワークにおいてその要求に応じて自在に伝送容量を
拡張することが可能となる。
【００１６】本発明の第４の解決手段によると、前記ま
での増設光チャネルの光スイッチ部に、第２方向へ出力
するための信号を分離するドロップルート又は信号を折
り返すスルールートのいずれかを選択する分岐挿入／通
過切替光スイッチをさらに備える。この構成では、光ネ
ットワークのオペレーションシステムによる遠隔制御に
より関連するノードの分岐挿入／通過切替光スイッチを
設定することにより、光スイッチの切替速度であるmsの
オーダで光チャネルの接続の切替を自在に設定できる。
これにより、論理スターではサブノード間での通信で必
ず主ノードのルータを経由する必要があったが、光信号
のまま接続できることより、通過ルータを省け、コスト
を低減できる。
【００１７】前記はダイナミック光スイッチとオペレー
ションシステムの遠隔制御を利用して、サブノード間の
光チャネルの直接接続を示したが、光コネクタの接続に
よる手動切替を利用して、メッシュ接続を混在させても
主ノードのルータ通過が省けるため、経済化に効果があ
る。
【００１８】本発明の第５の手段によると、前記光スイ
ッチ部は、第２方向へ出力するための信号を、分離する
ドロップルートと折り返すスルールートとに分岐する光
カプラをさらに備える。この構成により、光信号の状態
で複数のノードで信号の受信を共用できるので、ルータ
のマルチキャスト機能に比べて同報性が高く、伝送容量
が大きい場合には電気スイッチによるルータでのマルチ
キャストよりも低コスト化が可能となる。
【００１９】本発明の第６の手段によると、ダイナミッ
ク光スイッチや光マルチキャストで通過状態に設定した
光スイッチ等の損失による挿入光との光レベルの補正
や、光マルチキャスト光分岐で生じる光損失を補償する
ための光増幅器をさらに備える。本手段はIP系において
ルータ機能より高いサービスを提供する光ネットワーク
として必要となる構成である。
【００２０】本発明の第７の手段によると、２ファイバ
伝送路のリング型方式において、光チャネル接続では主
ノードとサブノード間の論理スターの構成において、主
ノードからサブノードへの信号の流れについて、増設チ
ャネルの１つの波長の信号に対して２つの光ファイバの
時計回りと反時計回りへの送出の光信号にそれぞれ独立
したルータ出力をからの光信号を同じ波長で独立した波
長変換部により波長は同じであるが独立した２つの信号
光に変換して、送出する。受信側のサブノードにおいて
も時計回りと反時計回りの２つの光ファイバ伝送路から
の同じ波長で独立した信号を光を独立した波長変換部で
うけ、独立したルータへ接続する。正常時にはルータ間
ではスループットが最大になるようにフローを調整し
て、片方の光ファイバ経路で障害を生じた場合には光受
信部での信号断を検出してルータ間で正常動作の経路へ
信号を重畳し、救済を行う。
【００２１】本発明の第８の手段によると、少なとも一
部の光ファイバ伝送路に波長分散が０になる波長が1552
nm近傍にある光ファイバ（分散シフトファイバ）を有す
る２ファイバ伝送路のリング構成で、1530nm-1560nmの
波長域（C-band）において200GHz間隔の２つ以上の波長
の光信号を多重化して伝送する系において、分散シフト
ファイバへの光入力を光チャネル当り-10dBm以下に抑
え、光の変調速度を2.48Gbit/s以下に抑えた、ノード間
スパン損失が12dB（相当ノード間隔が40km）以下の光リ
ング系とする。波長分散が０となる最悪条件で、４光波
混合による干渉成分が他の光チャネルの波長に擾乱とし
て影響する（Bit Error Rateを10E-12より悪化させる）
光チャネル単位の出力レベルは-10dBm強である。このた
め、-10dBmよりも光出力を低くするとその影響はなくな
る。従来は分散シフト光ファイバの利用は10Gbit/s以上
のレートを中心に研究開発されてきたため、光出力が-1
0dBmの出力では充分なS/N(信号雑音比)をとるための光
レベルが高く、15個など複数のノードを中継する系では
受信光レベルとして-16dBm以上が必要となるためレベル
ダイヤが組めなかった。これに対して、変調レートが1.
25Gbit/sのギガビットイーサネット（登録商標）のある
いは2.48Gbit/sのSTM16の変調レートでは高いS/Nをとる
ための最低光レベルが10Gbit/sに比べて、9dBまたは6dB
低く設定できるため、16ノードのリングを構成すること
が可能となる。特にC-bandの光部品が使用できることに
より通常分散光ファイバ伝送路用の廉価な光部品が利用
できるとともに分散シフトファイバ伝送路有する光ネッ
トワークで、L-bandと含めて200GHz間隔の32chまでの増
設を可能とし、拡張性が増す。
【００２２】
【発明の実施の形態】
１．光ネットワーク構成 （１）光ネットワークの実施の形態１ リングネットワークとして、2-Fiber UPSR(Unidirectio
nal Path Switched Ring)を構成する。ここでのPathと
は光チャネルのことである。図１に、2-Fiber UPSRの構
成図を示す。2-Fiber UPSRでは、時計回り2-21、反時計
回り2-22の各方向に1本のファイバを持ち、一方の信号
を運用系(Working)として、他方を予備系(Protection)
として使う。典型的な構成として1個のOADM （光分岐挿
入：Optical Add Drop Multiplexer）リング2-21、2-22
に主ノード2-1と最大８個のサブノード2-11〜2-18が接
続される。この例では、図(a)は１つの主ノード2-1と8
つのサブノード2-11〜2-18からなる物理的な構成例で、
その論理的な接続は図(b)に示す。この実施の形態で
は、主ノードを起点とするスター構成をとり、全てのト
ラフィックは主ノード経由である。
【００２３】この構成では、初期の主ノードとサブノー
ド間の波長割当では、各サブノード2-11〜2-18は主ノー
ド2-1と波長単位の光チャネル（＝光パス）λ1〜λ8で
接続される（実線参照）。また、増設は、例えば＋１波
長までとし、波長λ９〜λ１６（破線）のいずれかを用
い、必要に応じて光チャネルを増設できる。例えば当初
は主ノード2-1とサブノード2-5はλ5で接続されている
が、必要に応じてλ13を増設できる。他のノードについ
ても同様である。この論理スター接続では限られた光チ
ャネルリソースを効率的に利用できる。論理スターのサ
ブノードでの分岐挿入光チャネルを２チャネル程度に限
定することで、特定の波長の光チャネルのみが抽出でき
る価格の低い誘電体干渉膜フィルタやファイバブラッグ
反射器が使うことができ、そのためコストの低減ができ
る。
【００２４】つぎに、図２に、他の２-Fiber UPSRの構
成図を示す。通常の地理的な都市の構成では主ノード2-
1が唯一大きな通信の拠点で他はさほど大きくないだけ
とも限らない。大サブノードを含む構成例として最大3
〜8chを収容できる大サブノード2-19と2-20を含む物理
構成（ａ）と論理構成（ｂ）を示す。
【００２５】この実施の形態では、主ノードを起点とす
るスター構成をとり、全てのトラフィックは主ノード経
由である。また、初期の主ノードとサブノード間の波長
割当は、各１波長を割当て（λ１〜λ８：実線）。大サ
ブノードの増設は、例えば＋７までとし、波長〜λ１６
（破線）のいずれかを用いる。
【００２６】この例では、大ノード2-19と主ノード2-1
間に固定のλ3の他にλ10〜λ12、大ノード2-20と主ノ
ード2-1間に固定のλ6の他にλ14〜λ16を接続すること
ができる（破線参照）。このようにサブノードの最大チ
ャネル数が選択でき、2chのような少ないチャネルのノ
ードにそれなりのコストが低い構成を使用し、さらに大
ノードを組み合わせることでシステム全体のコストが低
くしかも柔軟性が高いリングネットワークが構成でき
る。
【００２７】（２）光ネットワークの実施の形態２ 図３に、2-Fiber UPSRでの主ノード2-1からサブノード2
-12への保護パスの構成図を示す。2-Fiber UPSRでは、
時計回り2-21、反時計回り2-22の各方向に1本のファイ
バを持ち、一方の信号を運用系(Working)として、他方
を予備系(Protection)として運用系に障害が発生した場
合には、逆方向の予備の信号を受信するように切り替
え、障害区間の信号伝送を救済する。ここではルータ2-
30からのIP信号を波長変換部2-31で特定の波長に変換し
て、光分岐2-32で時計回り2-21と反時計回り2-22の伝送
路に接続する。受信ノード2-12では時計回り2-21と反時
計回り2-22からの信号光を光スイッチ2-33で選択して、
波長変換部2-36に接続し、波長変換部2-36でルータ2-37
の受信波長に変換された後、ルータ2-37に接続する。光
ファイバ経路障害時2-35には受信ノード2-12で光入力断
を検出して光スイッチ2-33を切替え、（1+1）よ呼ばれ
る特定時間後の切戻しなしの経路切替を行う。
【００２８】（３）光ネットワークの実施の形態３ 図４に、無予備パスの構成図を示す。例えば、主ノード
2-1からサブノード2-12、あるいはサブノード2-12から
主ノードへ2-1の接続において、各々のファイバルート2
-38及び2-39について同一の波長に別々の光チャネルが
設定されため、UPSRの倍のパスの設定が可能である。
【００２９】（４）光ネットワークの実施の形態４ 図５に、論理スターと論理メッシュ混在構成図を示す。
基本的に必ず主ノード2-1と全てのサブノード2-11〜2-1
8間に光チャネルを論理スター状にを設定する。これに
より、少ないサブノード間の信号の流れも主ノード2-1
を経由して行える。特にサブノードとサブノード間（例
えば2-11と2-14、2-12と2-17、2-15と2-16）で大容量の
信号の流れが生じるときに主ノード2-1を介する構成で
は主ノード2-1と各サブノード間に光チャネルを別の波
長で張る必要があるので波長の消費が大きくなると共に
主ノード2-1での通過信号のみのためのルータ使用が発
生する。サブノード間（例えば2-11と2-14、2-12と2-1
7、2-15と2-16）に直接一つの光チャネル（例えばλ9、
λ11、λ12）を充てることにより、上記波長の無駄な消
費やルータ機能の無駄な消費がなくなる。実現のために
は主ノード2-1に光チャネルの終端（光送受信部）とは
べつに光チャネルを通過させる機能をもたせ、さらに合
わせてサブノード2-11〜2-18に任意は波長が増設できる
機能を持たせるものである。
【００３０】（５）光ネットワークの実施の形態５ 図６に、MPLS(Multi Protocol Labeled Swich)に対応し
たダイレクト光スイッチの構成図を示す。IP(Internet
Protocol)で要求されるMPLSに対応し、そのスケーラビ
リィを拡大するために光スイッチによる切り替えにより
光チャネルの遠隔自動設定を行う機能である。基本的に
必ず主ノード2-1と全てのサブノード2-11〜2-18間に光
チャネルを論理スター状にを設定する。特に主ノード2-
1と2つのサブノード（例えば2-19、2-20）間で大容量の
MPLS機能に対応した帯域確保のIP信号を流すための光チ
ャネル必要に応じて光スイッチ（切り替え時間が1ms程
度）機能をもたせる。ダイレクトに3ノード間（例えば2
-1と2-19と2-20間）に複数の波長（例えばλ9〜λ16）
を設定することにより様々なルーチングをしてノード間
のMPLS用の容量を確保するよりも通過信号のみのための
ルータ使用が減らせて制御が軽く、柔軟になる。リング
ネットワークの中で限られ16波長を効率よく使うために
特定のノードにダイナミックスイッチの機能を持たせ大
容量のMPLSに対応するものである。なお、大ノードのダ
イレクトスイッチングPCBへの変更と、管理機能の一部
追加が必要に応じて施される。
【００３１】ダイナミックスイッチを行うためには波長
分離/挿入部や光スイッチを光信号が経由するため、損
失を受けて減衰する。このため、ダイナミックスイッチ
の損失を補う光増幅器を設置する。
【００３２】（６）光ネットワークの実施の形態６ 図７に、光マルチキャストに対応した構成図を示す。IP
ルータにもマルチキャストの機能を持つものがある。し
かし、一部用途ではノードでの分離/中継処理毎の遅延
が積算して遅延時間が障害となる用途がある。高い同時
同報性が要求される場合には光で直接分離/中継するこ
とが要求される。基本的に必ず主ノード2-1と全てのサ
ブノード2-11〜2-18間に光チャネルを論理スター状にを
設定する。例えば高い同時性が要求される主ノード2-1
からの信号の配信を行うための光チャネルλ9が信号を
受信したいサブノード（例えば2-11、2-12、2-14、2-1
5、2-17、2-18）で分離／中継を行う。終端は最終点サ
ブノード2-18としてもよいが、主ノード2-1として配信
を確認するようにしてもよい。なお、マルチキャスト用
PCBへの変更および管理の一部の機能追加が必要に応じ
て施される。
【００３３】各サブノード（例えば2-11、2-12、2-14、
2-15、2-17、2-18）ではマルチキャスト信号光チャネル
（例えばλ9）を光信号のまま分離/中継するため、光パ
ワーが分岐損失を受け減衰する。光チャネル毎に分岐損
失を補う光増幅を設置するものである。
【００３４】（７）光ネットワークの実施の形態７ 図８に、2経路接続で独立に光信号を伝送している時に
片方の経路で障害が発生したときのトラヒック救済の構
成図を示す。本構成では上述のような光分岐2-32や光ス
イッチ2-36を使ったプロテクションは使用せず、代わり
に、同じ発信ノード(例えば2-1)と受信ノード（例えば2
-12）間で送信用ルータ2-30から２つの光チャネルに対
応したトランスポンダ2-31があり、２つのトランスポン
ダ2-31から独立した２経路2-21と2-22を介して受信側ノ
ード2-12の対応するトランスポンダ2-36でおのおのの信
号受信し、ルータ2-37で処理するOADMシステム2-34であ
る。正常状態では独立して信号が送れるためスループッ
トを高めている系において、経路で障害2-35が発生した
時に障害発生した経路の受信側2-12で光入力断(LOS)を
検出する。そのLOS信号を契機に送信側2-1に障害を通知
し、正常な経路2-21に障害発生側への発信信号を重畳す
ることにより、救済する。
【００３５】（８）光ネットワークの実施の形態８ 図９に、地理的にノード配置が線状になる場合のネット
ワークとしてのリニアOADMネットワーク構成図を示す。
物理構成は右行き信号ファイバ経路2-61と左行きファイ
バ経路2-62により構成される。リング構成と異なり光分
岐2-32や光スイッチ2-33を用いたプロテクション機能は
ない。論理スターの構成からは光ネットワークの実施の
形態１、4、５、６、７は同様に実現できる。
【００３６】２．ノード （１）ノードの実施の形態1 図１０は、OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-Fiber UPSR(Unidirectional
Path Switched Ring)を構成した際の主ノードの主信号
構成図である。第１の方向（Add）側の主信号は、OADM
の外部に接続されるギガビットイーサ(GbE)装置3-1より
OADM装置のトランスポンダ(波長変換部) 3-2に入力さ
れ、ここで波長の変換が行われる。トランスポンダ(波
長変換部) 3-2での波長の変換は、O/E変換部で一旦電気
信号に変換された後、E/O変換部にてリングの波長多重
の中の一つのチャネルにあたる波長に変換されて出力さ
れる。トランスポンダ(波長変換部) 3-2から出力された
信号は光スイッチ部3-3のカプラで2つに分岐され光レベ
ル自動調節部 0系 3-4、1系 3-5へ送られる。光レベル
自動調節部 0系 3-4、1系 3-5では各波長毎に一定の光
のパワーになるように調節して波長多重部 0系3-6、波
長多重部 1系3-8に主信号を送る。波長多重部 0系3-6、
1系3-8では入力（Add）された各波長を多重して送信す
る。光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部 0系3-10、光
増幅・監視制御光/L-Band光挿入部 1系3-11では波長多
重部 0系3-6、1系3-8で多重化された光信号を光増幅器
で増幅して伝送路へ送信する。光増幅・監視制御光/L-B
and光挿入部3-10、3-11には、チャネルを増設する際に
使用される増設用の波長バンド光(図ではL-Bandを例と
して記載している)の挿入部、OSC(監視制御光信号)挿入
部がある。
【００３７】一方、第２の方向（Drop）側の主信号はフ
ァイバリング上で本ノードの0系と隣接しているOADM3-1
4、1系と隣接しているOADM3-15から監視制御光/L-Band
光分離部0系3-12、監視制御光/L-Band光分離部1系3-13
に入力される。監視制御光/L-Band光分離部3-12、3-13
はOSC(監視制御光信号)分離部、チャネル増設する際に
使用される増設用の波長バンド光(図ではL-Bandを例と
して記載している)の分離部を備える。波長分離部 0系3
-7、波長分離部 1系3-9では波長多重されている信号を
各波長へ分離して波長毎に光スイッチ部(チャネルスイ
ッチ固定型) 3-3へ送る。光スイッチ部(チャネルスイッ
チ固定型) 3-3では波長分離部 0系3-7から入力される信
号と波長分離部 1系3-9から入力される信号を選択する
スイッチ(SW)部を搭載している。光スイッチ部(チャネ
ルスイッチ固定型) 3-3の波長分離部 0系3-7、波長分離
部 1系3-9からの光入力端には光入力断(LOS)検出部3-4
0、3-41があり、障害を検出して光スイッチの切り替え
をおこなう。
【００３８】つぎに、図１１に、架の実装図（１）を示
す。架には最初から必要なユニット、トランスポンダ部
3-50、光スイッチ・波長多重分離部3-51、光増幅・監視
制御部3-52があり、初期の8チャネルまでに対応するト
ランスポンダ3-2-1〜3-2-8と光スイッチ部3-3-1〜3-3-
8、光レベル自動調節部 0系 3-4、1系 3-5、波長多重部
0系3-6、波長多重部 1系3-8、波長分離部 0系3-7、波
長分離部 1系3-9、光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部
0系3-10、光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部1系3-1
1、監視信号処理部3-60が含まれる。3-2-1〜3-2-8、3-3
-1〜3-3-8は各波長の異なる８つの光チャネルに対応す
る。さらに光チャネルを増設したいときにはトランスポ
ンダユニット3-50と光チャネル・波長多重ユニット3-51
を追加する。追加のユニット構成を共通化することで供
給の品種が減るため、運用の経済化が進められる。
【００３９】（２）ノードの実施の形態2 図１２及び図１３は、OADM(光分岐挿入：Optical Add D
rop Multiplexer)で論理スター型の2-Fiber UPSR(Unidi
rectional Path Switched Ring)を構成した際のサブノ
ードの主信号構成図（１）及び（２）である。
【００４０】入力（Add）側の主信号は、OADMの外部に
接続されるギガビットイーサ(GbE)装置3-1よりOADM装置
のトランスポンダ(波長変換部) 3-2に入力され、ここで
波長の変換が行われる。トランスポンダ(波長変換部) 3
-2から出力された信号は挿入分離部（Add/Drop部） 0系
3-16、Add/Drop部 1系3-17において他のチャネルに多重
して光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部 0系3-10光増
幅・監視制御光/L-Band光挿入部 1系3-11に送信され
る。もし、ファイバリング上で本ノードの0系と隣接し
ているOADM3-14もしくはファイバリング上で本ノードの
1系と隣接しているOADM3-15までの距離が短く、伝送路
の損失が小さい場合、図１２において増幅器は不要とな
る。すなわち、図１２の光増幅・監視制御光/L-Band光
挿入部 0系3-10、光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部
1系3-11に代わり、光増幅機能のみを省いた図１３の監
視制御光/L-Band光分離部3-18及び監視制御光/L-Band光
分離部3-19が用いられる。
【００４１】一方、出力（Drop）側の主信号はファイバ
リング上で本ノードの0系と隣接しているOADM3-14、1系
と隣接しているOADM3-15から監視制御光/L-Band光分離
部3-12、監視制御光/L-Band光分離部3-13に入力され
る。Add/Drop部 0系3-16、Add/Drop部 1系3-17において
波長多重された主信号の中から1chの波長のみを分離し
て光スイッチ部(チャネルスイッチ固定型) 3-3へ送る。
光スイッチ部(チャネルスイッチ固定型) 3-3ではAdd/Dr
op部 0系3-16から入力される信号とAdd/Drop部 1系3-17
から入力される信号を選択するスイッチ(SW)部を搭載し
ている。
【００４２】Add/Drop部 0系3-16、Add/Drop部 1系3-17
は価格の低い誘電体フィルタ又はファイバブラッグ反射
器等により構成できる。ノードにおいて1chのみAdd/Dro
pが必要な場合は、本構成を適用することで経済化を図
ることができる。
【００４３】（３）ノードの実施の形態3 図１４及び図１５は、OADM(光分岐挿入：Optical Add D
rop Multiplexer)で論理スター型の2-Fiber UPSR(Unidi
rectional Path Switched Ring)を構成した際のサブノ
ードの主信号構成図（１）及び（２）である。
【００４４】基本的な構成は上述のサブノードと同様で
あるが、Add/Drop部 3-16,17に加え、2ch目増設Add/Dro
p部 0系3-20、2ch目増設Add/Drop部 1系3-21、3ch目増
設Add/Drop部 0系3-22、3ch目 増設Add/Drop部 1系3-23
を追加することにより、1ch〜3chまでのAdd/Dropを可能
としている。これらのAdd/Drop部は、ノードの実施の形
態2と同様、価格の低い誘電体フィルタか又はファイバ
ブラッグ反射器等により構成でき、経済的である。
【００４５】図１６に、架の実装図（２）に示す。初期
はトランスポンダユニット3-50と光スイッチ・波長多重
分離・光増幅ユニット3-52にトランスポンダ3-2-1、Add
/Drop部 0系3-16、Add/Drop部 1系3-17、光増幅及び監
視制御光/L-Band光挿入部 0系3-10、光増幅及び監視制
御光/L-Band光挿入部 1系3-11、監視信号処理部3-60が
含まれる。必要に応じて2ch目増設Add/Drop部 0系3-2
0、2ch目増設Add/Drop部 1系3-21、3ch目増設Add/Drop
部 0系3-22、3ch目 増設Add/Drop部 1系3-23の追加が可
能である。特に3ch目の増設では光スイッチ・波長多重
分離・光増幅ユニット3-52を増設する。先の図１１の主
ノードとユニットが共用できるので品種が減り、供給
性、保守用の部品の保存数の削減が行え、経済的とな
る。
【００４６】もし、ファイバリング上で本ノードの0系
と隣接しているOADM3-14もしくはファイバリング上で本
ノードの1系と隣接しているOADM3-15までの距離が短
く、伝送路の損失が小さい場合、図１５で光増幅器は不
要となる。すなわち、図１４光増幅・監視制御光/L-Ban
d光挿入部 0系3-10光増幅及び監視制御光/L-Band光挿入
部 1系3-11に代わり、光増幅機能のみを省いた図１５の
監視制御光/L-Band光分離部3-18及び監視制御光/L-Band
光分離部3-19が用いられる。
【００４７】（４）ノードの実施の形態4 図１７及び図１８は、OADM(光分岐挿入：Optical Add D
rop Multiplexer)で論理スター型の2-Fiber UPSR(Unidi
rectional Path Switched Ring)を構成した際のサブノ
ードの主信号構成図（１）及び（２）である。
【００４８】主信号構成は、ほぼノードの実施の形態1
と同じ構成となっている。しかし、論理スター型主ノー
ドのようにすべてのチャネルをAdd/Dropする必要はない
ので、将来追加する可能性はあっても現段階では使用し
ないチャネルについては波長分離部 0系3-7、波長分離
部 1系3-9から光レベル自動調節部 0系3-4、光レベル自
動調節部 1系3-5に直接光ファイバで接続して使用す
る。
【００４９】ファイバリング上で本ノードの0系と隣接
しているOADM3-14、ファイバリング上で本ノードの1系
と隣接しているOADM3-15からの距離が長く伝送路損失が
大きい場合、該当ノードの入力端において光増幅が必要
となる。すなわち図１７監視制御光/L-Band光分離部3-1
2、監視制御光/L-Band光分離部3-13の代わりに図１８光
増幅・監視制御光/L-Band光分離部 0系3-24、光増幅・
監視制御光/L-Band光分離部 1系3-25が使用される。
【００５０】（５）ノードの実施の形態5 図１９及び図２０は、OADM(光分岐挿入：Optical Add D
rop Multiplexer)で2-Fiber UPSR(Unidirectional Path
Switched Ring)を構成した際の主ノードの主信号構成
図（１）及び（２）である。ノードの実施の形態1と異
なる点は、光スイッチ部3-26が ダイナミックスイッチ
が可能である構成を持っていることである。すなわち、
リング上から該当ノードに入力された主信号がトランス
ポンダ(波長変換部) 3-2までDropされず、Drop/スルー
選択用 光スイッチ 0系3-29、Drop/スルー選択用 光
スイッチ 1系3-30及びAdd/スルー選択用 光スイッチ 0
系3-31、Add/スルー選択用 光スイッチ 1系3-32により
折り返しリング上へ送信される。しかし、このスルーの
ルートを選択された際、問題となるのがこれらスイッチ
による光の損失である。そこでこの損失を補償する光増
幅器(LCA：Loss Compensation Amplifier) 0系3-27、 1
系3-28が使用される。このような構成にすることで切り
替えによる光レベルの変動を吸収する。
【００５１】また、他の機能を持つ例えばノードの実施
の形態1やノードの実施の形態2、3、4の場合の光スイッ
チ部3-3を光スイッチ部3-26に置き換えるだけでレベル
も同じ設定値をもっているので、他の部品や調整値が共
用できる。このようにすることで、他の光チャネルが使
用状態にあっても本機能を持たせる光チャネルを増設す
るというインサービス拡張を可能とする。
【００５２】図２１に、アド・ドロップ用光スイッチを
搭載した主ノードの架の実装図、図２２に、同サブノー
ドの架の実装図を示す。いずれもユニットは通常の光ス
イッチ部3-3を増設するものと共通で、コネクタの配線
をアド・ドロップ・スルー用光スイッチ3-26-9〜3-26-1
6、にも対応したものとしている。これにより、必要に
応じてアド・ドロップ・スルーの光スイッチを併用する
ことができ、サービスの機能拡張が可能である。
【００５３】ノードの実施の形態４の場合と同じく、図
１９が受信側の光増幅器を使用しない場合の主信号構成
例、図２０が受信側の光送信器を使用した場合の主信号
構成例である。
【００５４】（６）ノードの実施の形態6 図２３及び図２４は、OADM(光分岐挿入：Optical Add D
rop Multiplexer)で2-Fiber UPSR(Unidirectional Path
Switched Ring)を構成した際の主ノードの主信号構成
図（１）及び（２）である。ノードの実施の形態1と異
なる点は、光スイッチ部3-33においてリング上から入力
されてきた主信号をトランスポンダ(波長変換部) 3-2へ
Dropするルートとリング上へ送り返すルートに分岐する
ことである。この分岐は光スイッチ部3-33のDrop/スル
ー分岐用 カフ゜ラ 0系3-34、1系3-35で行われる。ノードの
実施の形態5と同様、スルーのルートにおいてスイッチ
による光の損失が影響する。そこでこの損失を補償する
光増幅器(LCA：Loss Compensation Amplifier) 0系3-2
7、 1系3-28が使用される。
【００５５】他の機能を持つ例えばノードの実施の形態
1やノードの実施の形態2、3、4の場合の光スイッチ部3-
3を光スイッチ部3-26に置き換えるだけでレベルも同じ
設定値をもっているので、他の部品や調整値が共用でき
る。このようにすることで、他の光チャネルが使用状態
にあっても本機能を持たせる光チャネルを増設するとい
うインサービス拡張を可能とする。
【００５６】ノードの実施の形態4,5の場合と同じく、
図２３が受信側の光増幅器を使用しない場合の主信号構
成例、図２３が受信側の光送信器を使用した場合の主信
号構成例である。
【００５７】３．光ファイバ及び波長帯域 （１）分散シフト光ファイバ つぎに、1550nm近傍の波長分散が0近傍となる分散シフ
ト光ファイバ(ITU-T G.653規定、DSF)伝送路へのC-band
波長多重システムの実施の形態について説明する。分散
シフトファイバ伝送路では波長分散が0近傍となるC-ban
dの波長の光を等波長間隔に配置すると通常の光レベル
例えば、ITU-T G.957のSTM16の1430-1580nmに規定され
ている光レベル：-5〜0dBmのようなレベルでは４光波混
合を生じる場合がある。C-bandの光部品はすでに市場に
普及し、コスト低く、供給性が高い。L-bandと呼ばれる
1570-1600nmの波長帯をDSF伝送路に適用すると波長分散
が0でなくなるため等間隔の波長配置が可能となること
からこのL-bandを使用するアイデアがあるが、供給性が
悪くコストが高い。
【００５８】本実施の形態ではC-bandの波長多重をDSF
光ファイバ伝送路に適用する技術を示す。４光波混合は
等間隔の波長が光チャネル当り-10dBm以上になると生じ
る現象である。従来の技術では例えば2.5Gbit/s、10Gbi
t/sなどの早いレートを対象としていために光出力が-10
dBmでは雑音制限から来る最小受信感度との差が取れず
伝送距離が実用的なものにならなかった。例えば、pin
−PDを使用した場合、2.5Gbit/sでは-18dBmや、10Gbit/
sでは-14dBmである。また、光信号対雑音比（SNR）から
くる制約においてもNF(雑音指数)が7dBの中継用光増幅
器を7台でした場合には2.5Gbit/sで-24dBm、10Gbit/sで
-18dBmの最小受信感度となり、2.5Gbit/sで最大で14d
B、10Gbit/sで8dB、さらにばらつきを4dB程度考慮する
と2.5Gbit/sで10dB、10Gbit/sで4dBの光ファイバ伝送路
損失しか補償できず、実用的な適用が難しい。
【００５９】Ｇｉｇａ ｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登
録商標）の転送レートは1.25Gbit/sである。1.25Gbit/s
ではS/Nは2.5Gbit/sに比較して3dB改善されるので、12d
Bの光ファイバ伝送損失の補償が可能となる。このため1
0Gbit/sでは適用が難しい20km〜40kmのC-bandの光ファ
イバ伝送が少しマージンを持って可能となる。
【００６０】本実施の形態では、一例として、1.25Gbit
/sのレートの光信号を20km〜40kmのスパン間隔で7ノー
ド中継するDSF光ファイバ伝送ネットワークで、DSF特有
のC-bandで生じる４光波混合を避けるために光レベルを
下げた伝送方法を示した。スパン損失の範囲が12dB程度
の場合には中継用光増幅器はノード毎に一段で充分であ
り、前置光増幅器か、後置光増幅器かどちらか一方でよ
い。中継用光増幅器の機能はそのノードを通過する光チ
ャネルへに対する機能であるが、そのノードでドロップ
する光チャネルについても考慮しなければならない。光
レベルを下げると光受信器への入力が不足することがあ
るため、本実施の形態では光受信器への光入力レベルを
確保するために前置光増幅器を用いる。すなわち、ノー
ドからの光出力を最大-10dBm、最小-14dBｍとして、ス
パン損失12dBとして、伝送路ペナルティ1dBとしたとき
の最小光受信レベルが-27dBm、を前置光増幅器で増幅し
て光受信器への光入力を-20dBm以上にまであげて、光受
信器の単体の受信レベル30dBmに対しても10dBのマージ
ンを与えるものである。
【００６１】（２）通常分散光ファイバ 1310nm近傍の波長分散が0近傍となる通常分散光ファイ
バ(ITU-T G.652規定、SMF)伝送路へのC-band波長多重シ
ステムの実施の形態について説明する。分散シフトファ
イバ伝送路と異なり1550nm付近波長では17ps/nm/km程度
の波長分散があるので４光波混合の心配がなく、光レベ
ルに関係なくC-bandの波長の光を等波長間隔に配置する
ことができる。C-bandの光部品はすでに市場に普及し、
コスト低く、供給性が高い。
【００６２】本実施の形態のシステムでは20〜40kmまで
のスパンを想定して、スパン損失〜12dB程度とする。光
レベルを高くすることにより、例えば、S/Nに余裕がで
きるのでノード数を16ノードまで、換言すると光中継数
を15まで拡張する構成が可能となる。スパン損失の範囲
が12dB程度の場合には中継用光増幅器はノード毎に一段
で充分であり、前置光増幅器か、後置光増幅器かどちら
か一方でよい。中継用光増幅器の機能はそのノードを通
過する光チャネルへに対する機能であり、ノード数に対
応して中継光増幅器の数が必要となるのでコストは低く
抑えたいところである。光レベルが高くなると先のDSF
の場合の光受信器の制約と逆に送信側の光出力からの制
限を考慮する必要がでてくる。通常、光送信器の光出力
を0dBm以上にすると製造性の困難さからコストが上が
る。光送信器からノードの出力端まではMUXやALC、DMX
を経由するため損失が9dB程度生じる。このため、前置
増幅器でなく後置増幅器を用いることとする。全体の光
レベルが高いとノードでの光受信器へのレベルも高くな
るので、前置増幅器を使う必要はなくなる。
【００６３】考慮すべき点は後置増幅器のへの入力レベ
ルである。光増幅器は光入力レベルが高くなると同じ光
利得を得るのにより大きな励起光パワーが必要になる。
しかし、伝送設計では光増幅器の機能は損失補償にある
ので、高い光レベルの入力は無駄が大きくコスト高を招
く。16光チャネルのスパン間隔が20-40kmまで（スパン
損失〜12dB）の光伝送路系では-20dBm〜-17dBmの光入力
で利得を20dB程度とした1励起光源の後置光増幅器を用
いることにより、システム全体のS/Nを高く、20ノード
まで拡張が可能となる。それ以上の光レベルでは2励起
の後置光増幅器が必要となるか、1励起光源では16ノー
ドの構成ができなくなる。
【００６４】本実施の形態では比較的低出力の光源を使
用し、かつ、1励起光源の光増幅器を適用した、コスト
効率の高いシステムとして、スパン損失12dBのSMFファ
イバ伝送路へC-band，16光チャネル波長多重の16ノード
システムへの対応してノードの後置光増幅器の光チャネ
ル当りの光入力を-20dBm〜-17dBm、利得を20dB程度に設
定するものである。
【００６５】（３）混在下光ファイバ G.652規定光ファイバとG.653規定光ファイバが混在した
光ネットワーク系については上記「（１）分散シフト光
ファイバ」で規定した光レベルを適用することで、コス
トの低いC-band波長多重を適用することができる。
【００６６】
【発明の効果】本発明によると、以上のように、中規模
ＩＰ系ネットワーク等の光ネットワークを低コストで構
成することができる。また、本発明によると、初期投資
を押さえ、増設を可能として拡張性を持たせ、高いキャ
ッシュフローを実現する光ネットワークを提供すること
ができる。
【００６７】また、本発明によると、伝送路の種類、使
用される波長帯域等に依存せず、構成部品を共通化した
光ネットワークを提供することができる。さらに、本発
明によると、空きの伝送経路の有効利用を図るととも
に、２−ファイバでの高信頼ネットワークを光レイヤで
対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】2-Fiber UPSRの構成図。
【図２】他の２-Fiber UPSRの構成図。
【図３】2-Fiber UPSRでの主ノード2-1からサブノード2
-12への保護パスの構成図。
【図４】無予備パスの構成図。
【図５】論理スターと論理メッシュ混在構成図。
【図６】MPLS(Multi Protocol Labeled Swich)に対応し
たダイレクト光スイッチの構成図。
【図７】光マルチキャストに対応した構成図。
【図８】2経路接続で独立に光信号を伝送している時に
片方の経路で障害が発生したときのトラヒック救済の構
成図。
【図９】地理的にノード配置が線状になる場合のネット
ワークとしてのリニアOADMネットワーク構成図。
【図１０】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際の主ノードの主信号構
成図。
【図１１】架の実装図（１）。
【図１２】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際のサブノードの主信号
構成図（１）。
【図１３】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際のサブノードの主信号
構成図（２）。
【図１４】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際のサブノードの主信号
構成図（１）。
【図１５】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際のサブノードの主信号
構成図（２）。
【図１６】架の実装図（２）。
【図１７】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際のサブノードの主信号
構成図（１）。
【図１８】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で論理スター型の2-FiberUPSR(Unidirectional P
ath Switched Ring)を構成した際のサブノードの主信号
構成図（２）。
【図１９】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で2-Fiber UPSR(Unidirectional Path Switched
Ring)を構成した際の主ノードの主信号構成図（１）。
【図２０】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で2-Fiber UPSR(Unidirectional Path Switched
Ring)を構成した際の主ノードの主信号構成図（２）。
【図２１】アド・ドロップ用光スイッチを搭載した主ノ
ードの架の実装図。
【図２２】アド・ドロップ用光スイッチを搭載したサブ
ノードの架の実装図。
【図２３】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で2-Fiber UPSR(Unidirectional Path Switched
Ring)を構成した際の主ノードの主信号構成図（１）。
【図２４】OADM(光分岐挿入：Optical Add Drop Multip
lexer)で2-Fiber UPSR(Unidirectional Path Switched
Ring)を構成した際の主ノードの主信号構成図（２）。
【符号の説明】
2-1:主ノード、2-2:主ノード1、2-3:主ノード2、2-11:
サブノード1、2-12:サブノード2、2-13:サブノード3、2
-14:サブノード4、2-15:サブノード5、2-16:サブノード
6、2-17:サブノード7、2-18:サブノード8、2-19:大サブ
ノード1、2-20:大ダブノード2、2-21:時計回り光ファイ
バ経路、2-22:反時計回り光ファイバ経路、2-30:ルー
タ、2-31:トランスポンダ、2-32:光分岐、2-33:光スイ
ッチ、2-34:OADMリング、2-35:故障点、2-36:トランス
ポンダ、2-37:ルータ、2-38時計回り光チャネルλi、2-
39:反時計回り光チャネルλi、2-40:トランスポンダ、2
-41ルータ、2-42:トランスポンダ、2-43:ルータ、2-51:
ルータ1、2-52:ルータ2、2-53:ルータ3、2-54:ルータ
4、2-61:右行きファイバ経路、2-62:左行きファイバ経
路 3-1 OADMの外部に接続されるギガビットイーサ(GbE)装
置 3-2 トランスポンダ(波長変換部)、3-2-* *chに対応し
たトランスポンダ 3-3 光スイッチ部(チャネルスイッチ固定型)、3-3-* *c
hに対応した光スイッチ部（チャネルスイッチ固定型） 3-4 光レベル自動調節部 0系 3-5 光レベル自動調節部 1系 3-6 波長多重部 0系 3-7 波長分離部 0系 3-8 波長多重部 1系 3-9 波長分離部 1系 3-10 光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部 0系 3-11 光増幅・監視制御光/L-Band光挿入部 1系 3-12 監視制御光/L-Band光分離部 0系 3-13 監視制御光/L-Band光分離部 1系 3-14 ファイバリング上で本ノードの0系と隣接してい
るOADM 3-15 ファイバリング上で本ノードの1系と隣接してい
るOADM 3-16 Add/Drop部 0系 3-17 Add/Drop部 1系 3-18 監視制御光/L-Band光挿入部 0系 3-19 監視制御光/L-Band光挿入部 1系 3-20 2ch目増設Add/Drop部 0系 3-21 2ch目増設Add/Drop部 1系 3-22 3ch目増設Add/Drop部 0系 3-23 3ch目 増設Add/Drop部 1系 3-24 光増幅・監視制御光/L-Band光分離部 0系 3-25 光増幅・監視制御光/L-Band光分離部 1系 3-26 光スイッチ部(タ゛イナミックスイッチ型)、3-26-* *chの
光スイッチ部（ダイナミックスイッチ型） 3-27 スイッチの損失を補う光増幅器(LCA：Loss Compen
sation Amplifier) 0系 3-28 スイッチの損失を補う光増幅器(LCA：Loss Compen
sation Amplifier) 1系 3-29 Drop/スルー選択用 光スイッチ 0系 3-30 Drop/スルー選択用 光スイッチ 1系 3-31 Add/スルー選択用 光スイッチ 0系 3-32 Add/スルー選択用 光スイッチ 1系 3-33 光スイッチ部(マルチキャスト型) 3-34 Drop/スルー分岐用 カフ゜ラ 0系 3-35 Drop/スルー分岐用 カフ゜ラ 1系 3-40 0系 光入力断(LOS)検出部 3-41 1系 光入力断(LOS)検出部 3-50 トランスポンダユニット 3-51 光スイッチ・波長多重分離ユニット 3-52 光増幅・監視制御ユニット 3-60 監視信号処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 12/44 (72)発明者 対馬 英明 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216 株式会 社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 生駒 佳明 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216 株式会 社日立製作所通信事業部内 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 AA03 BA04 BA05 BA06 CA13 DA02 DA11 DA12 EA07 EA31 EA32 EA33 FA01 GA03 5K031 AA01 AA06 CA15 CB21 CC03 DA02 DA19 DB12 EA04 5K033 AA01 AA04 CA17 CB01 CC01 DA01 DB03 DB05 DB17 DB20 DB22 EA03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主ノードとサブノードを有し、物理構成と
    して光ファイバリング構成とした光ネットワークにおい
    て、 前記主ノード又は前記サブノードは、 第１方向の信号について、各波長の光信号を多重する波
    長多重部と、 バンド光の挿入部と、監視制御用の光信号挿入部とを有
    する光挿入部第２方向の信号が入力され、波長多重光信
    号を各波長へ分離する波長分離部と、 第１方向の光信号が入力されて波長多重信号中の一つの
    チャネルに相当する波長に波長変換し、一方、第２方向
    に出力するために受信した波長多重信号中の一つのチャ
    ネルに相当する波長の光信号を別の受信装置で規定され
    た波長に波長変換する波長変換部と、 第１方向について前記波長変換部からの光信号を分岐し
    て前記波長多重部に出力し、第２方向について前記波長
    分離部からの光信号を選択し前記波長変換部へ出力する
    とともに、前記波長分離部からの信号の障害を検出する
    検出部を有する光スイッチ部とを備え、 波長毎の信号をノード間の信号の結合単位とした論理構
    成としてスター構成を採用して各トラフィックが主ノー
    ドを経由するようにした光ネットワーク。
  2. 【請求項２】主ノードとサブノードを有し、物理構成と
    して光ファイバリング構成とした光ネットワークにおい
    て、 前記サブノードは、 入力された波長多重された光信号に対して、少なくとも
    １つの波長に対して、波長多重された光信号の中から特
    定の１チャネルに相当する波長を分離し、入力されたあ
    る特定の１チャネルに相当する波長の光信号を挿入し
    て、波長多重された光信号を出力する挿入分離部と、 バンド光の挿入部と、監視制御用の光信号挿入部とを有
    する光挿入部の分離部を有し、波長多重信号を前記挿入
    分離部に出力する光分離部第１方向の光信号が入力され
    て波長多重信号中の一つのチャネルに相当する波長に波
    長変換し、一方、第２方向に出力するために受信した波
    長多重信号中の一つのチャネルに相当する波長の光信号
    を別の受信装置で規定された波長に波長変換する波長変
    換部と、 第１方向について前記波長変換部からの光信号を分岐し
    て前記挿入分離部に出力し、第２方向について前記挿入
    分離部からの光信号を選択し前記波長変換部へ出力する
    とともに、前記波長分離部からの信号の障害を検出する
    検出部を有する光スイッチ部とを備え、 波長毎の信号をノード間の信号の結合単位とした論理構
    成としてスター構成を採用して各トラフィックが主ノー
    ドを経由するようにした光ネットワーク。
  3. 【請求項３】前記挿入分離部を複数設け、 第１の挿入分離部からの波長多重合波出力を第２の挿入
    分離部の波長多重合波入力に出力し、第３の挿入分離部
    の波長多重合波入力に第２挿入分離部から波長多重合波
    出力を入力するように、複数の前記挿入分離部間を接続
    することにより、複数のチャネルの光信号の挿入分離を
    行うようにした請求項２に記載の光ネットワーク。
  4. 【請求項４】前記光スイッチ部は、 第２方向へ出力するための信号を分離するドロップルー
    ト又は信号を折り返すスルールートのいずれかを選択す
    る光スイッチをさらに備えた請求項１乃至３のいずれか
    に記載の光ネットワーク。
  5. 【請求項５】前記光スイッチ部は、 第２方向へ出力するための信号を、分離するドロップル
    ートと折り返すスルールートとに分岐する光カプラをさ
    らに備えた請求項１乃至３のいずれかに記載の光ネット
    ワーク。
  6. 【請求項６】前記光挿入部、前記光分離部又は前記光ス
    イッチのいずれか又は複数は、光増幅器をさらに備えた
    こと特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ネ
    ットワーク。
  7. 【請求項７】２ファイバ伝送路のリング構成で光チャネ
    ル接続では主ノードとサブノード間の論理スターの構成
    し、主ノードと特定のサブノード間の時計回りと反時計
    回りの経路の１つの波長の信号に対して、経路に対応し
    て、２つの独立したルータ出力をから、同じ波長光信号
    に変換する２つの波長変換部を有し、それぞれの信号を
    ２つの光ファイバの時計回りと反時計回り他の波長信号
    と多重化して送出し、受信側のサブノードもしくは主ノ
    ードにおいては時計回りと反時計回りの２つの光ファイ
    バ伝送路からの多重化され光信号から分離した独立した
    信号光を受ける波長変換部と、それぞれに光信号を受け
    る独立したルータを有し、正常時には同じノード間に接
    続された２つのルータ間でスループットが最大になるよ
    うにフローを調整する機能を有し、一方の光ファイバ経
    路で障害を生じた場合には光受信部での信号断を検出機
    能を有し、その場合には２つのルータ間で正常動作の経
    路へ信号を重畳しする機能を有する救済型のルータを含
    むネットワーク。
  8. 【請求項８】少なくとも一部の光ファイバ伝送路に波長
    分散が０になる波長が1552nm近傍にある光ファイバ（分
    散シフトファイバ）を有する２ファイバ伝送路のリング
    構成で、1530nm-1560nmの波長域（C-band）において200
    GHz間隔の２つ以上の波長の光信号を多重化して伝送す
    る系において、分散シフトファイバへの光入力を光チャ
    ネル当り-10dBm以下に抑え、光の変調速度を2.48Gbit/s
    以下に抑えた、ノード間スパン損失が12dB（相当ノード
    間隔が40km）以下の光ネットワーク。
  9. 【請求項９】請求項１又は４乃至７のいずれかに記載の
    光ネットワークの主ノードと、 請求項１乃至７のいずれかに記載の光ネットワークのサ
    ブノードと備えた光ネットワーク。
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