JP2020155924A - 光分岐挿入装置及び光分岐挿入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多くのトランスポンダを接続可能な構成を、コストを低減して実現する。【解決手段】光分岐挿入装置３０Ａは、光ファイバの方路１〜Ｄ毎に接続され、波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎に接続された分岐機能部３４ａ〜３４ｄを備える。分岐機能部３４ａ〜３４ｄで分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣ機能部３５ａ〜３５ｄを備える。１入力とＭ出力で、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳ２２ｃ，２２ｄと、１つの分岐機能部３４ａとの間に接続され、ＷＳＳ２２ｃ，２２ｄ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割った正の整数以上の数の光カプラ３６ａ〜３６ｄを備える。光カプラ３６ａは、１組のＷＳＳ毎にドロップされる異波長の光信号を１つに結合して分岐機能部３４ａへ出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、高速で大容量の光ネットワークに波長分割多重伝送される光信号の方路スイッチの役割を担うＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）としての光分岐挿入装置及び光分岐挿入方法に関する。

光ネットワークの光伝送路に接続される従来の光分岐挿入装置を、図７を参照して説明する。図７は、従来の光分岐挿入装置を備える光伝送装置１０の構成を示すブロック図である。光伝送装置１０は、光伝送路としての複数本の光ファイバを束ねた方路１，２，３，Ｄの途中に介在されている。なお、本明細書の説明では図面の左から右側へ光信号が光伝送路に伝送される場合を想定し、このため光伝送路を方路１〜Ｄと称している。例えば、Ｄ＝「４」とする。

光伝送装置１０は、光伝送路の中継点である例えばビル内に設置されており、光伝送路の任意の経路に、波長分割多重（ＷＤＭ:Wavelength Division Multiplexing）された波長λ１〜λｎの光信号を自由に割り当てることが可能となっている。この光伝送装置１０は、方路１〜Ｄの途中に接続される波長クロスコネクト装置２０と、この波長クロスコネクト装置２０に接続される光分岐挿入装置３０とを備える。

波長クロスコネクト装置２０は、方路１〜Ｄ毎に光アンプ２１を介して接続された入力側のＤ個のＷＳＳ（Wavelength Selective Switch：波長選択スイッチ）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、これらのＷＳＳ２２ａ〜２２ｄに接続された出力側のＷＳＳ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと、これらのＷＳＳ２３ａ〜２３ｄの出力側に接続された光アンプ２４とを備えて構成されている。ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄは、波長毎の光信号の選択と減衰量調整機能等を有する。

ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄは、１個の入力ポート（１入力ポートという）とＭ個（例えば、６個）の出力ポート（Ｍ出力ポートという）、即ち１×Ｍの入出力ポートを備える。これを１×ＭのＷＳＳ２２ａ〜２２ｄと表現する。ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの１入力ポートは各方路１〜Ｄに接続され、Ｍ出力ポートの内、方路数と同数のＤ個の出力ポート（Ｄ出力ポートという）が、出力側のＷＳＳ２３ａ〜２３ｄに接続されている。この接続は、ＷＳＳ２２ａとＷＳＳ２３ａとに代表して示す。

ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄのＭ出力ポートからＤ個を引いた（Ｍ−Ｄ）個の分岐ポートは、光分岐挿入装置３０のＤ（Ｍ−Ｄ）個「例えば、４（６−４）＝８個」の光アンプ３１に接続されている。ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの分岐ポートは、各方路１〜Ｄを伝送してきた光信号を、波長λ１〜λｎ毎にＤｒｏｐ（分岐又はドロップ）する。

なお、出力側のＷＳＳ２３ａ〜２３ｄは、Ｄ個の入力ポートの他に、後述のトランスポンダ４１ａ…４１ｎ，４２ａ…４２ｎ，４３ａ…４３ｎ，４４ａ…４４ｎ（以降、４１ａ〜４４ｎ）で中継される光信号が、光分岐挿入装置３０を介してＡｄｄ（挿入）される挿入ポートを備える。

光分岐挿入装置３０は、各光アンプ３１の出力ポートが接続された分岐部３２と、ＣＤ／ＣＤＣ（Colorless and Directionless/Colorless, Directionless and Contentionless）部３３とを備える。

分岐部３２は、光カプラ又はＷＳＳとしてのＤ（Ｍ−Ｄ）個の分岐機能部３４ａ〜３４ｈを備える。各分岐機能部３４ａ〜３４ｈは、１個の入力ポートと、Ａ分岐（例えば２分岐）したＡ個（２個）の出力ポート、即ち、１×Ａの入出力ポートを備える。

ＣＤ／ＣＤＣ部３３は、光カプラ、ＷＳＳ及びＭＣＳ（Multicast Switch）の何れか１つであるＤ個のＣ機能部３５ａ〜３５ｄを備える。各Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄは、Ｄ個の入力ポートと、Ｄ個以上のＢ個の出力ポート、即ち、Ｄ×Ｂの入出力ポートを備える。なお、その出力ポート数のＢ個は、通常、Ｄ個以上のより多くの数が好ましい。例えば、Ｂ＝８であるとする。また、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄは、請求項記載のＣＤ／ＣＤＣ機能部を構成する。

Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄ毎には、Ｂ個（８個）のトランスポンダ４１ａ…４１ｎ，４２ａ…４２ｎ，４３ａ…４３ｎ，４４ａ…４４ｎが接続されている。つまり、８個×４＝３２個のトランスポンダ４１ａ〜４４ｎが接続されている。各トランスポンダ４１ａ〜４４ｎには、これらと同数（３２個）の通信装置５１ａ…５１ｎ，５２ａ…５２ｎ，５３ａ…５３ｎ，５４ａ…５４ｎが接続されている。

波長クロスコネクト装置２０が接続された各方路１〜Ｄには光ファイバが束ねられており、光ファイバ毎に、複数波長λ１〜λｎの光信号が束ねられて伝送されている。各ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄは、波長λ１〜λｎ毎にＤｒｏｐの切り替えを行っている。このＤｒｏｐされた波長λ１〜λｎの光信号は、光アンプ３１を介して分岐部３２の分岐機能部３４ａ〜３４ｈに入力される。

各分岐機能部３４ａ〜３４ｈは、各々に入力された光信号を２分岐してＣＤ／ＣＤＣ部３３のＣ機能部３５ａ〜３５ｄへ出力する。ここで、分岐機能部３４ａ〜３４ｈが光カプラであるとすると、この光カプラとしての例えば分岐機能部３４ａは、光アンプ３１から光信号を、２分岐してＣ機能部３５ａ，３５ｂへ出力する。

同様に、光カプラとしての分岐機能部３４ｂは、光信号を２分岐してＣ機能部３５ａ，３５ｂへ出力し、分岐機能部３４ｃは、光信号を２分岐してＣ機能部３５ａ，３５ｂへ出力し、分岐機能部３４ｄは、光信号を２分岐してＣ機能部３５ａ，３５ｂへ出力する。

このような出力によって、Ｃ機能部３５ａには、ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎にＤｒｏｐされた全ての光信号が入力され、Ｃ機能部３５ｂにも、ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎にＤｒｏｐされた全ての光信号が入力される。これと同様に、Ｃ機能部３５ｃ，３５ｄにも光信号が入力される。

一方、分岐機能部３４ａ〜３４ｈがＷＳＳである場合も、光カプラと同様に、光アンプ３１から光信号を２分岐してＣ機能部３５ａ〜３５ｄへ出力する。

ここで、ＣＤ／ＣＤＣ部３３において、ＣＤ（Colorless and Directionless）機能は、後述のColorless機能とDirectionless機能との、２つを併せ持つ機能である。

Colorless機能は、合分波フィルタに波長可変機能を持たせることにより、ポートに入出力する波長を自在に割り当てる機能である。

Directionless機能は、トランスポンダの集約スイッチの高機能化により、従来は固定されていたトランスポンダの入出力方路を自由に設定可能とする機能である。

また、ＣＤ／ＣＤＣ部３３のＣＤＣ（Colorless, Directionless and Contentionless）機能は、上記のColorless機能及びDirectionless機能と、後述のContentionless機能との、３つを併せ持つ機能である。

Contentionless機能は、上記のColorless機能及びDirectionless機能の２つを実現する際の制約条件、即ち、同一ノード内において別方路に割り当てられる同一波長を、２つ収容できないという制約を解消する機能である。

また、ＷＳＳには、Contention ＷＳＳと、Contentionless ＷＳＳとの２種類がある。ＣＤ／ＣＤＣ部３３に、Contention ＷＳＳを用いると上記ＣＤ機能になり、Contentionless ＷＳＳを用いるとＣＤＣ機能になり、また、上記ＭＣＳを用いると、ＣＤＣ機能になる。

ＭＣＳは、各ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄでＤｒｏｐされた各方路１〜ＤからＷＤＭ信号である光信号を、それぞれスプリッタで分配する。この分配したＷＤＭ信号を光信号可変波長フィルタで選択し、この選択波長の光信号をトランスポンダ４１ａ〜４４ｎへ送信する。このように出力された光信号は、トランスポンダ４１ａ〜４４ｎで中継されて通信装置５１ａ〜５４ｎへ出力される。
この種の技術として、例えば非特許文献１に記載の技術がある。

坂巻陽平 他２名,"より柔軟な光ノードを実現する光スイッチ技術," ＮＴＴ技術ジャーナル,Vol.25,No.11,pp.16-20,2013．

ところで、上述した光分岐挿入装置３０においては、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの数を多くする程に多くのトランスポンダを接続できる。しかし、その数を増やすためには、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力側の分岐機能部３４ａ〜３４ｈ毎の分岐数を増やす必要がある。分岐機能部３４ａ〜３４ｈに光カプラを用いた場合、分岐数が多くなる程に光カプラから出力される光信号のパワーが減衰する。この減衰のため、分岐数を所定数以上増やす場合、分岐機能部３４ａ〜３４ｈに光カプラが使用できなくなる。

そこで、分岐機能部３４ａ〜３４ｈにＷＳＳを使用した場合、ＷＳＳは、出力分岐数を増やしても光信号パワーが弱くならない。しかし、ＷＳＳは高価であるため、出力分岐数が増える程に、光分岐挿入装置３０がコスト高となってしまう問題がある。

ＣＤ／ＣＤＣ部３３において、１つのＣ機能部（例えばＣ機能部３５ａ）には、Ｄ本全ての方路１〜Ｄに接続された全ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄでＤｒｏｐされた光信号が、Ｄ個の入力ポートに入力される。このため、方路１〜Ｄ路数が増えると、入力ポート数Ｄも増える。入力ポート数Ｄが増えると、Ｃ機能部３５ａに光カプラを適用した場合は、光信号パワーの損失が増える。また、Ｃ機能部３５ａにＷＳＳ又はＭＣＳを適用することを考えると、多入力Ｄで多出力Ｂの入出力ポートを必要とするＣ機能部３５ａにおいて、高価なＷＳＳ又はＭＣＳを実装するのでコスト高となる。結果的に、光分岐挿入装置３０がコスト高となってしまう問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、多くのトランスポンダを接続可能な構成を、コストを低減して実現できる光分岐挿入装置及び光分岐挿入方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ（Wavelength Selective Switch）毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ（Colorless and Directionless/Colorless, Directionless and Contentionless）機能部とを有する光分岐挿入装置であって、１入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数の光カプラを備え、前記光カプラは、当該光カプラに接続された１組のＷＳＳ毎にドロップされる波長の異なる光信号を１つに結合し、この結合された光信号を前記分岐機能部へ出力することを特徴とする光分岐挿入装置である。

請求項４に係る発明は、複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部とを有する光分岐挿入装置の光分岐挿入方法であって、１入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数の光カプラを備え、前記光カプラは、当該光カプラに接続された１組のＷＳＳ毎にドロップされる波長の異なる光信号を１つに結合し、この結合された光信号を前記分岐機能部へ出力するステップを実行することを特徴とする光分岐挿入方法である。

請求項１の構成及び請求項４の方法によれば、次のような作用効果が得られる。従来は、各ＷＳＳでドロップされる複数の光信号の経路毎に１つの分岐機能部を接続していた。言い換えれば、ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）「例えば６−４」に、全ＷＳＳの数Ｄ「例えば４」を乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）「４（６−４）」＝８の、分岐機能部を用いていた。

本発明では、上記数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）「８」を、１組の数Ｋ（例えばＫ＝２とする）で割って得られる正の整数「４」以上の数「４」の光カプラが個々に、Ｋ＝２個で１組のＷＳＳと、１つの分岐機能部との間に接続される。この２個の光カプラ毎に分岐機能部が接続されるので、分岐機能部の数は、従来の４個の半分の２個で済む。つまり、分岐機能部に高価なＷＳＳを複数用いる場合の装置コストが例えば半分のように、大幅に低減できる。

また、従来では分岐機能部に光カプラを用いた場合、ＣＤ／ＣＤＣ機能部の入力ポートに接続される分岐機能部の出力分岐数が多くなる程に、光カプラから出力される光信号のパワーが減衰し、このため、分岐機能部に光カプラを使用できなかった。しかし、本発明では、上述したように分岐機能部の数を低減できるので、ＣＤ／ＣＤＣ機能部の入力ポート側の分岐機能部による出力分岐数が低減される。このため、出力光信号のパワーが減衰しないように、分岐機能部に安価な光カプラを使用可能となり、装置コストを低減できる。

上述したように、ＣＤ／ＣＤＣ機能部の入力ポート側の分岐機能部による出力分岐数を低減できるので、その入力ポート数を低減できる。この入力ポート数の低減により、ＣＤ／ＣＤＣ機能部に光カプラを使用した際に、光カプラからの光信号パワーの損失を低減できる。このため、ＣＤ／ＣＤＣ機能部に安価な光カプラを使用可能となり、装置コストを低減できる。従って、光分岐挿入装置の多くのトランスポンダを接続可能な構成を低コストで実現できる。

請求項２に係る発明は、複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部とを有する光分岐挿入装置であって、１入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数のセレクタを備え、前記セレクタは、１組の前記ＷＳＳでドロップされた何れかの光信号を選択して前記分岐機能部へ出力し、１組の一方の前記セレクタが、１組の何れか一方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択している場合、他方の前記セレクタが、他方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択する動作を行うことを特徴とする光分岐挿入装置である。

請求項５に係る発明は、複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部とを有する光分岐挿入装置の光分岐挿入方法であって、１入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数のセレクタを備え、前記セレクタは、１組の前記ＷＳＳでドロップされた何れかの光信号を選択して前記分岐機能部へ出力し、１組の一方の前記セレクタが、１組の何れか一方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択している場合、他方の前記セレクタが、他方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択する動作を行うステップを実行することを特徴とする光分岐挿入方法である。

請求項２の構成及び請求項５の方法によれば、請求項１に記載の光カプラを、セレクタに代えるだけでよいので、光アンプと分岐機能部との各個数と、ＣＤ／ＣＤＣ機能部の入力ポート数とを減少でき、装置コストを低減できる。

請求項３に係る発明は、前記ＷＳＳ毎にドロップ用の出力ポートを増設し、この増設された出力ポートと、前記ＣＤ／ＣＤＣ機能部の入力ポートとの間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号を当該ＣＤ／ＣＤＣ機能部へ伝送するバイパス部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光分岐挿入装置である。

この構成によれば、バイパス部は、ＷＳＳ又は光カプラを少なくとも２個以上組み合わせて実現可能なので、例えばＣＤ／ＣＤＣ機能部を構成するＷＳＳ数等から比べると極僅かな数である。このため、装置コストの低減を妨げることは無い。従って、光分岐挿入装置全体のコスト低減を図ることができる。

本発明によれば、多くのトランスポンダを接続可能な構成を、コストを低減して実現する光分岐挿入装置及び光分岐挿入方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の光分岐挿入動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態の変形例に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の光分岐挿入動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態の変形例に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。 従来の光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書の全図において機能が対応する構成部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
＜第１実施形態の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。

図１に示す光伝送装置１０Ａの光分岐挿入装置３０Ａが、従来の光分岐挿入装置３０（図７）と異なる点は、波長クロスコネクト装置２０のＷＳＳ２２ａ〜２２ｄと、分岐機能部３４ａ〜３４ｄの入力側の光アンプ３１との間に、Ｋ個の入力ポートと１個の出力ポート（Ｋ×１）を有する光カプラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを接続した。このＫ×１の光カプラ３６ａ〜３６ｄの接続により、光アンプ３１と分岐機能部３４ａ〜３４ｄとの各個数を１／Ｋだけ減少させた。更に、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポート数を、Ｄ個（図７）からＤ／Ｋ個に減少させたことにある。

図１の光伝送装置１０Ａにおいて、図７で例示したＤ＝「４」、Ｍ＝６個、Ａ＝２、Ｂ＝８の場合は、（Ｍ−Ｄ）＝（６−４）＝２、Ｄ（Ｍ−Ｄ）＝４（６−４）＝８である。

ここで、図１に示す光カプラ３６ａ〜３６ｄ毎の入力ポート数Ｋ＝２とする。即ち、２×１の光カプラ３６ａ〜３６ｄとする。この場合、ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄでＤｒｏｐされた２方路ずつが、２×１の各光カプラ３６ａ〜３６ｄに接続されるので、全ての光カプラ３６ａ〜３６ｄの数は、Ｄ（Ｍ−Ｄ）／Ｋ＝８／２＝４個となる。

光カプラ３６ａ〜３６ｄ毎の出力ポートは１個なので、光アンプ３１は４個、分岐機能部３４ａ〜３４ｄも４個となり、従来の光分岐挿入装置３０（図７）の光アンプ３１＝８個及び分岐機能部３４ａ〜３４ｈ＝８個に比べ、本実施形態では各々が半分の４個となる。更に、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポート数は、１つ当たりＤ／Ｋ＝４／２＝２個となり、従来の４個の半分となる。

＜第１実施形態の動作＞
次に、第１実施形態に係る光分岐挿入装置３０Ａを備える光伝送装置１０Ａの光分岐挿入動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。

図２に示すステップＳ１１において、ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの分岐ポートが、各方路１〜Ｄを伝送してきた光信号を、波長λ１〜λｎ毎にＤｒｏｐする。このＤｒｏｐされた各光信号は光カプラ３６ａ〜３６ｄに入力される。

ステップＳ１２において、光カプラ（例えば光カプラ３６ａ）は、ＷＳＳ２２ｃ，２２ｄの各々でＤｒｏｐされた波長の異なる２つの光信号を１つに結合し、この結合された２つの光信号を光アンプ３１を介して分岐機能部３４ａへ出力する。

ステップＳ１３において、分岐機能部３４ａは、光カプラ３６ａからの結合された光信号を分岐し、Ｃ機能部３５ａ，３５ｂ毎のＤ／Ｋ個の入力ポートへ入力する。Ｃ機能部３５ａ，３５ｂ毎の入力ポートには、他の分岐機能部３４ｂからの光信号も入力される。

ステップＳ１４において、Ｃ機能部３５ａ，３５ｂ毎のＢ個の出力ポートから出力された光信号を、トランスポンダ４１ａ〜４１ｎへ送信する。

ステップＳ１５において、トランスポンダ４１ａ〜４１ｎは、それらの光信号を通信装置５１ａ〜５１ｎへ送信する。

＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態に係る光分岐挿入装置３０Ａは、複数の光ファイバを有する方路１〜Ｄ毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎に接続された分岐機能部３４ａ〜３４ｄを備える。更に、分岐機能部３４ａ〜３４ｄで分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部としてのＣ機能部３５ａ〜３５ｄを備える。

第１実施形態の特徴は、１入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳ（例えばＷＳＳ２２ｃ，２２ｄ）と、１つの分岐機能部（例えば分岐機能部３４ａ）との間に接続され、ＷＳＳ２２ｃ，２２ｄ毎にＤｒｏｐされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数の光カプラ３６ａ〜３６ｄを備える。光カプラ（例えば光カプラ３６ａ）は、光カプラ３６ａに接続された１組のＷＳＳ毎にドロップされる波長の異なる複数の光信号を１つに結合し、この結合された光信号を分岐機能部３４ａへ出力する構成とした。

この構成によれば、次のような効果が得られる。従来は、各ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄでＤｒｏｐされる複数の光信号の経路毎に１つの分岐機能部３４ａ〜３４ｈ（図７参照）を接続していた。言い換えれば、ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎にＤｒｏｐされる光信号数（Ｍ−Ｄ）「例えば６−４」に、全ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの数Ｄ「例えば４」を乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）「４（６−４）」＝８の、分岐機能部３４ａ〜３４ｈを用いていた。

本実施形態では、上記数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）「８」を、１組の数Ｋ（例えばＫ＝２とする）で割って得られる正の整数「４」以上の数「４」の光カプラ（例えば光カプラ３６ａ）が、１組のＷＳＳ（例えば、ＷＳＳ２２ｃ，２２ｄ）と、１つの分岐機能部（例えば３４ａ）との間に接続される。このような４個の光カプラ３６ａ〜３６ｄ毎に分岐機能部３４ａ〜３４ｄ（図１）が接続されるので、分岐機能部３４ａ〜３４ｄの数は、従来の８個の半分の４個で済む。つまり、分岐機能部３４ａ〜３４ｄの装置コストを半分と大幅に低減できる。

また、従来では分岐機能部３４ａ〜３４ｈ（図７）に光カプラを用いた場合、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポートに接続される分岐機能部３４ａ〜３４ｈの出力分岐数が多くなる程に、光カプラから出力される光信号のパワーが減衰していた。このため、分岐機能部３４ａ〜３４ｈに光カプラを使用できなかった。しかし、本実施形態では、上述したように分岐機能部３４ａ〜３４ｄ（図１）の数を低減できるので、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポート側の分岐機能部３４ａ〜３４ｄによる出力分岐数が低減される。このため、出力光信号のパワーが減衰しないように、分岐機能部３４ａ〜３４ｄに安価な光カプラを使用可能となり、装置コストを低減できる。

上述したように、本実施形態では、分岐機能部３４ａ〜３４ｄ（図１）の数を低減できるので、その入力ポート数を低減できる。この入力ポート数の低減により、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄに光カプラを使用した際に、光カプラからの光信号パワーの損失を低減できる。このため、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄに安価な光カプラを使用可能となり、装置コストを低減できる。従って、光分岐挿入装置３０Ａの多くのトランスポンダ４１ａ〜４４ｎを接続可能な構成を低コストで実現できる。

＜第１実施形態の変形例＞
図３は、本発明の第１実施形態の変形例に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。

図３に示す変形例の光伝送装置１０Ｂにおける光分岐挿入装置３０Ｂが、上述した光分岐挿入装置３０Ａ（図１）と異なる点は、各方路１〜Ｄに接続されたＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎にＤｒｏｐ用の出力ポートを１本増設し、この増設された４つのＷＳＳ２２ａ〜２２ｄで合計４本の出力ポートと、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポートとの間にバイパス部３８を接続したことにある。バイパス部３８は、合波部３８ａ及び分波部３８ｂを備える。また、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄ毎の入力ポート数は、（Ｄ／Ｋ）個に１個増設されて、（Ｄ／Ｋ）＋１個とされている。なお、図３において、出力側のＷＳＳ２３ａ〜２３ｄ（図１参照）は省略してある。

合波部３８ａ及び分波部３８ｂには、光カプラ又はＷＳＳが適用される。合波部３８ａは、各ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄでＤｒｏｐされる各光信号を１つに合波し、分波部３８ｂへ出力する。分波部３８ｂは、その合波された光信号を分波して各Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの増設された１入力ポートへ出力する。

ここで、ＷＳＳ２２ｃ，２２ｄでＤｒｏｐされ、光カプラ３６ａに入力された双方の光信号が何らかの原因によりＣ機能部３５ａ，３５ｂへ出力されなかった不具合が生じたとする。この場合、その双方の光信号は、バイパス部３８を介してＣ機能部３５ａ，３５ｂへ出力されるので、その不具合が解消される。

ここで、方路１〜ＤのＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎に、光カプラ３６ａ〜３６ｄ及び光アンプ３１を介して分岐機能部３４ａ〜３４ｄに、Ｄｒｏｐしている光信号の本数（Ｄｒｏｐ数）は（Ｍ−Ｄ）本である。分岐機能部３４ａ〜３４ｄ毎の出力ポート数（分岐数）はＡ個である。このＤｒｏｐ数（Ｍ−Ｄ）と分岐数Ａとから、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄにＷＳＳを適用する際のＷＳＳ数は、Ａ（Ｍ−Ｄ）で求められる。従って、分波部３８ｂの出力ポート数もＡ（Ｍ−Ｄ）となる。

第１実施形態で引用した数値を当て嵌めると、Ｍ＝６、Ｄ＝４、Ａ＝２なので、２×（６−４）＝４が導かれ、この４がバイパス部３８の分波部３８ｂの出力ポート数と、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄのＷＳＳ数となる。

実際には、Ｍ＝１００、Ｄ＝４０、Ａ＝５のように数値が多く、この際、ＷＳＳ数は、Ａ（Ｍ−Ｄ）＝５×（１００−４０）＝３００のように多くなる。この３００個のバイパス部３８の出力ポートが、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの３００個のＷＳＳの入力ポートに接続された関係となる。従って、実際には、バイパス部３８を追加しても、３００個に、合波部３８ａ及び分波部３８ｂの２個のＷＳＳが追加されるだけである。このため、光分岐挿入装置３０Ｂの全体のＷＳＳ数に対して極僅かな割合しか追加されないので、装置コストの低減を妨げることは無い。このように、バイパス部３８を追加しても、第１実施形態で説明したと同様に、光分岐挿入装置３０Ｂ全体のＷＳＳ数を低減できるので、コスト低減を図ることができる。

また、合波部３８ａ及び分波部３８ｂに各々光カプラを適用した場合でも、上記同様に全体のＷＳＳ等の部品数に対して極僅かな割合しか追加されないので、装置コストの低減を妨げることは無い。

＜第２実施形態の構成＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。

図４に示す光伝送装置１０Ｃの光分岐挿入装置３０Ｃが、第１実施形態の光分岐挿入装置３０Ａ（図１）と異なる点は、光カプラ３６ａ〜３６ｄに代え、セレクタ３７ａ〜３７ｄを備えたことにある。

セレクタ３７ａ〜３７ｄは、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳ２２ａ，２２ｂのＤｒｏｐ用の経路に、同じ数Ｋの組のセレクタ３７ｂ，３７ｄが接続されている。従って、他の組のＷＳＳ２２ｃ，２２ｄのＤｒｏｐ用の経路には、同じ数Ｋの他組のセレクタ３７ａ，３７ｃが接続されている。以降、ＷＳＳ２２ａ，２２ｂのＤｒｏｐ用の経路に接続された組のセレクタ３７ｂ，３７ｄを代表して説明する。

前提条件として、方路１から伝送され、ＷＳＳ２２ａでＤｒｏｐされた２つの光信号の内、一方の信号Ｓ１が、セレクタ３７ｂに入力され、他方の信号Ｓ２がセレクタ３７ｄに入力されている。また、方路２から伝送され、ＷＳＳ２２ｂでＤｒｏｐされた２つの光信号の内、一方の信号Ｓ３が、セレクタ３７ｂに入力され、他方の信号Ｓ４がセレクタ３７ｄに入力されているとする。

この際、一方のセレクタ３７ｂが、方路１側のＷＳＳ２２ａでＤｒｏｐされた信号Ｓ１を選択している場合、他方のセレクタ３７ｄは、方路２側の他方のＷＳＳ２２ｂでＤｒｏｐされた信号Ｓ４を選択する選択動作を行う。

この選択動作により、方路１の光信号Ｓ１を、セレクタ３７ｂから光アンプ３１及び分岐機能部３４ｂを介してＣ機能部３５ａ，３５ｂに入力できる。また、方路２の光信号Ｓ４を、セレクタ３７ｄから光アンプ３１及び分岐機能部３４ｄを介してＣ機能部３５ｃ，３５ｄに入力できる。この入力された光信号は、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄから各トランスポンダ４１ａ〜４４ｎを介して通信装置５１ａ〜５４ｎへ送信される。

他のセレクタ３７ａ，３７ｃにおいても同様に選択して、方路３，Ｄからの光信号をＣ機能部３５ａ〜３５ｄに入力できる。この入力された光信号は、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄから各トランスポンダ４１ａ〜４４ｎを介して通信装置５１ａ〜５４ｎへ送信される。

＜第２実施形態の動作＞
次に、第２実施形態に係る光分岐挿入装置３０Ｃを備える光伝送装置１０Ｃの光分岐挿入動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

図５に示すステップＳ２１において、ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの分岐ポートが、各方路１〜Ｄを伝送してきた光信号を、波長λ１〜λｎ毎にＤｒｏｐする。このＤｒｏｐされた各光信号はセレクタ３７ａ〜３７ｄに入力される。

ステップＳ２２において、１組のセレクタ（例えばセレクタ３７ｂ，３７ｄ）は、１組のＷＳＳ２２ａ，２２ｂでドロップされた何れかの光信号を選択して分岐機能部３４ｂへ出力する。この際、１組の一方のセレクタ３７ｂが、１組の何れか一方のＷＳＳ２２ａでドロップされた光信号Ｓ１を選択している場合、他方のセレクタ３７ｄが、他方のＷＳＳ２２ｂでドロップされた光信号Ｓ４を選択する。この選択された光信号Ｓ１，Ｓ４は、分岐機能部３４ｂ，３４ｄに入力される。

ステップＳ２３において、分岐機能部（例えば分岐機能部３４ｂ）は、セレクタ３７ｂで選択された光信号Ｓ１を分岐し、Ｃ機能部３５ａ，３５ｂ毎のＤ／Ｋ個の入力ポートへ入力する。Ｃ機能部３５ａ，３５ｂ毎の入力ポートには、他の分岐機能部３４ａからの光信号も入力される。

ステップＳ２４において、Ｃ機能部３５ａ，３５ｂ毎のＢ個の出力ポートから出力された光信号を、トランスポンダ４１ａ〜４１ｎへ送信する。

ステップＳ２５において、トランスポンダ４１ａ〜４１ｎは、それらの光信号を通信装置５１ａ〜５１ｎへ送信する。

＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態に係る光分岐挿入装置３０Ｃは、１入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳ（例えばＷＳＳ２２ｃ，２２ｄ）と、１つの分岐機能部（例えば分岐機能部３４ａ）との間に接続され、ＷＳＳ２２ｃ，２２ｄ毎にＤｒｏｐされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳ２２ａ〜２２ｄの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、前記数Ｋで割って得られる正の整数以上の数のセレクタ３７ａ〜３７ｄを備える。

セレクタ（例えばセレクタ３７ｂ，３７ｄ）は、１組のＷＳＳ２２ａ，２２ｂでドロップされた何れかの光信号を選択して分岐機能部３４ｂへ出力する。また、１組の一方のセレクタ３７ｂが、１組の何れか一方のＷＳＳ２２ａでドロップされた光信号Ｓ１を選択している場合、他方のセレクタ３７ｄが、他方のＷＳＳ２２ｂでドロップされた光信号Ｓ４を選択する選択動作を行う構成とした。

この構成によれば、光分岐挿入装置３０Ｃを、第１実施形態の光カプラ３６ａ〜３６ｄ（図１）について、第２実施形態のセレクタ３７ａ〜３７ｄに置き換えるのみの構成で実現可能となる。このため、セレクタ３７ａ〜３７ｄを用いることにより、光アンプ３１と分岐機能部３４ａ〜３４ｄとの各個数を１／Ｋだけ減少させ、更に、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポート数をＤ／Ｋ個に減少させることができる。従って、第１実施形態と同様に、光分岐挿入装置３０Ｃに多くのトランスポンダ４１ａ〜４４ｎを接続可能な構成を低コストで実現できる。

＜第２実施形態の変形例＞
図６は、本発明の第２実施形態の変形例に係る光分岐挿入装置を備える光伝送装置の構成を示すブロック図である。

図６に示す変形例の光伝送装置１０Ｄの光分岐挿入装置３０Ｄが、上述した光分岐挿入装置３０Ｃ（図４）と異なる点は、各方路１〜Ｄに接続されたＷＳＳ２２ａ〜２２ｄ毎にＤｒｏｐ用の出力ポートを１本増設し、この増設された合計４本の出力ポートと、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄの入力ポートとの間にバイパス部３８を接続したことにある。バイパス部３８は、合波部３８ａ及び分波部３８ｂを備える。また、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄ毎の入力ポート数は、（Ｄ／Ｋ）個に１個増設されて、（Ｄ／Ｋ）＋１個とされている。なお、図６において、出力側のＷＳＳ２３ａ〜２３ｄ（図４参照）は省略した。

例えば、１組のＷＳＳ２２ａ，２２ｂの内、一方のＷＳＳ２２ａでＤｒｏｐされた光信号Ｓ１，Ｓ２が、セレクタ３７ｂ，３７ｄで選択されず、Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄへ出力されなかったとする。この場合でも、その光信号Ｓ１，Ｓ２は、バイパス部３８を介してＣ機能部３５ａ〜３５ｄへ出力可能となる。

このようなセレクタ３７ａ〜３７ｄでの未選択を補うバイパス部３８も、前述した第１実施形態の変形例の構成（図３）と同様に、分波部３８ｂの出力ポート数もＡ（Ｍ−Ｄ）となる。Ｃ機能部３５ａ〜３５ｄにＷＳＳを適用する際のＷＳＳ数も同様にＡ（Ｍ−Ｄ）となる。このため、第１実施形態の変形例で説明したと同様に、光分岐挿入装置３０Ｄ全体のＷＳＳ数を低減できるので、コスト低減を図ることができる。合波部３８ａ及び分波部３８ｂに各々、安価な光カプラを適用した場合も同等の効果、並びに更に低コスト化の効果が得られる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 光伝送装置
２０ 波長クロスコネクト装置
２１，２４，３１ 光アンプ
２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ ＷＳＳ
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 光分岐挿入装置
３２ 分岐部
３３ ＣＤ／ＣＤＣ部
３４ａ〜３４ｈ 分岐機能部
３５ａ〜３５ｄ Ｃ機能部（ＣＤ／ＣＤＣ機能部）
３６ａ〜３６ｄ 光カプラ
３７ａ〜３７ｄ セレクタ
４１ａ〜４４ｎ トランスポンダ
５１ａ〜５４ｎ 通信装置
３８ バイパス部
３８ａ 合波部
３８ｂ 分波部

Claims (5)

1. 複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ（Wavelength Selective Switch）毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ（Colorless and Directionless/Colorless, Directionless and Contentionless）機能部とを有する光分岐挿入装置であって、
   １入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数の光カプラを備え、
   前記光カプラは、当該光カプラに接続された１組のＷＳＳ毎にドロップされる波長の異なる光信号を１つに結合し、この結合された光信号を前記分岐機能部へ出力する
   ことを特徴とする光分岐挿入装置。
2. 複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部とを有する光分岐挿入装置であって、
   １入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数のセレクタを備え、
   前記セレクタは、１組の前記ＷＳＳでドロップされた何れかの光信号を選択して前記分岐機能部へ出力し、１組の一方の前記セレクタが、１組の何れか一方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択している場合、他方の前記セレクタが、他方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択する動作を行う
   ことを特徴とする光分岐挿入装置。
3. 前記ＷＳＳ毎にドロップ用の出力ポートを増設し、この増設された出力ポートと、前記ＣＤ／ＣＤＣ機能部の入力ポートとの間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号を当該ＣＤ／ＣＤＣ機能部へ伝送するバイパス部を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光分岐挿入装置。
4. 複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部とを有する光分岐挿入装置の光分岐挿入方法であって、
   １入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数の光カプラを備え、
   前記光カプラは、当該光カプラに接続された１組のＷＳＳ毎にドロップされる波長の異なる光信号を１つに結合し、この結合された光信号を前記分岐機能部へ出力するステップ
   を実行することを特徴とする光分岐挿入方法。
5. 複数の光ファイバを有する方路毎に接続され、当該光ファイバに波長分割多重で伝送されて来た各波長の光信号の内、複数波長の光信号をドロップするＷＳＳ毎に接続された分岐機能部と、当該分岐機能部で分岐された光信号を、複数のトランスポンダへ送信するＣＤ／ＣＤＣ機能部とを有する光分岐挿入装置の光分岐挿入方法であって、
   １入力ポートとＭ個の出力ポートを有し、２以上の数Ｋを１組とした組のＷＳＳと、１つの前記分岐機能部との間に接続され、前記ＷＳＳ毎にドロップされる光信号数（Ｍ−Ｄ）に、全ＷＳＳの数Ｄを乗算した数値Ｄ（Ｍ−Ｄ）を、数Ｋで割って得られる正の整数以上の数のセレクタを備え、
   前記セレクタは、１組の前記ＷＳＳでドロップされた何れかの光信号を選択して前記分岐機能部へ出力し、１組の一方の前記セレクタが、１組の何れか一方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択している場合、他方の前記セレクタが、他方の前記ＷＳＳでドロップされた光信号を選択する動作を行うステップ
   を実行することを特徴とする光分岐挿入方法。

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