JP5617503B2 - 光ネットワーク中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＷＤＭネットワーク間を接続する光ネットワーク中継装置に係わる。

光ネットワークの１つの形態として、複数のノードが光ファイバでリング状に接続された光リングネットワークが実用化されている。たとえば、メトロネットワーク（ＭＡＮ：Metropolitan Area Network）は、１つの都市または地域の中に、光ファイバでリング状に接続された複数の光ノードを備えている。この場合、各光ノードは、光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add Drop Multiplexer）を備えていることが多い。さらに、通信エリアあるいは通信容量を拡張するために、複数の光リングネットワークが相互に接続されることがある。この場合、光ネットワーク中継装置が２以上の光リングネットワークを相互に接続する。なお、光ネットワーク中継装置は、ハブノードと呼ばれることもある。

他方、光通信において、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術が実用化されている。ＷＤＭは、複数の波長を利用して光ファイバを介して複数の光信号を伝送するので、大容量の通信を実現できる。また、ＷＤＭネットワークの伝送容量をさらに大きくするために、波長間隔を狭くする方式が開発されている。例えば、既存の多くのメトロネットワークにおいては、ＷＤＭ光信号の波長間隔は100GHzである。ところが、今後は、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を伝送するネットワークが増加すると見込まれている。

このため、当面は、波長間隔100GHzのネットワークおよび波長間隔50GHzのネットワークが混在することになる。すなわち、波長間隔100GHzのネットワークおよび波長間隔50GHzのネットワークを相互に接続する構成が要求されると考えられる。

関連する技術として、光波長多重信号を伝送する第１と第２の光ネットワークのノード間を接続する光ネットワーク中継装置が提案されている。光ネットワーク中継装置は、第１の光ネットワークのノードからの特定の波長の光信号の信号速度及び又は光信号波長を変換し第２の光ネットワークの波長多重信号に挿入する。さらに、この光ネットワーク中継装置は、第１の光ネットワークのノードからの光を光電気変換する光／電気変換部と、光／電気変換部の電気信号を複数に分離する電気分離部と、電気分離部で分離した個々の電気信号より特定の波長の光変調する複数の光変調部と、複数の光変調部からの光を多重する光カプラを有する。（例えば、特許文献１）
また、他の関連する技術として特許文献２〜４に記載の構成が提案されている。

特開２００１−３６４７９号公報 特開２００６−８６９２０号公報 特開２００４−２９７２２８号公報 国際公開ＷＯ２００５／０９６５３４

図１は、波長間隔が異なるＷＤＭネットワークを接続する構成の一例を示す図である。図１に示す例では、ＷＤＭネットワーク１は、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。また、ＷＤＭネットワーク２は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。

ＷＤＭネットワーク１は、光ファイバによりリング状に接続された複数のノード装置１１〜１４を備える。各ノード装置１１〜１４は、この例では、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable OADM）である。ＷＤＭネットワーク２は、光ファイバによりリング状に接続された複数のノード装置２１〜２４を備える。各ノード装置２１〜２４は、この例では、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置である。

光ネットワーク中継装置（HUB node）３は、ＷＤＭネットワーク１、２間で光信号を中継する。光ネットワーク中継装置３は、この例では、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１およびＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１を含む。

ＷＤＭネットワーク１においては、ＷＤＭ光信号の各チャネルは、図２（ａ）に示すように、波長λ１、λ２、λ３、λ４．．．に配置される。波長λ１、λ２、λ３、λ４．．．の波長間隔は、50GHzである。一方、ＷＤＭネットワーク２においては、ＷＤＭ光信号の各チャネルは、波長λ２、λ４、λ６．．．に配置される。波長λ２、λ４、λ６．．．の波長間隔は、100GHzである。なお、ＷＤＭネットワーク２の各ノード装置２１〜２４は、波長λ２、λ４、λ６．．．の光信号を伝送するために、図２（ｂ）に示すように、波長間隔100GHzで透過帯を提供する。

上記構成のネットワークにおいて、ＷＤＭネットワーク１の光信号をＷＤＭネットワーク２へ送信する動作について考える。光ネットワーク中継装置３は、ノード装置１１により分岐される波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号をノード装置２１に導く。ここで、ノード装置２１は、例えば、ノード装置１１において分岐されたＷＤＭ光信号からチャネルｃｈ２、ｃｈ４を選択してＷＤＭネットワーク２へ挿入するものとする。この場合、ノード装置２１は、図２（ｃ）に示すように、透過帯Ａ、Ｂを提供する。透過帯Ａ、Ｂの中心波長は、それぞれ波長λ２、λ４である。そうすると、チャネルｃｈ２、ｃｈ４の光信号は、ＷＤＭネットワーク２へ挿入される。

ところが、ＷＤＭネットワーク２の各ノード装置２１〜２４が提供する透過帯は、波長間隔100GHzの光信号を選択／除去するように設計されている。すなわち、ノード装置２１〜２４が提供する透過帯の幅は、波長間隔50GHzの光信号を選択／除去するための透過帯よりも広く設計されている。このため、ノード装置１１からノード装置２１へ波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号が導かれると、ＷＤＭネットワーク２に不要な波長成分が侵入してしまう。

例えば、ノード装置２１が、チャネルｃｈ２の光信号を選択するために透過帯Ａを提供すると、図２（ｃ）において斜線領域で示すように、チャネルｃｈ１、ｃｈ３のスペクトルの一部も透過帯Ａを通過してしまう。この場合、透過帯Ａを通過するチャネルｃｈ１、ｃｈ３の信号成分が、チャネルｃｈ２の光信号に対するクロストークとなるので、チャネルｃｈ２の品質が劣化する。また、チャネルｃｈ４も同様に、透過帯Ｂを通過するチャネルｃｈ３、ｃｈ５からのクロストークに起因して、品質が劣化する。

なお、上述の問題に対処するためには、例えば、ＷＤＭネットワーク間（すなわち、ノード装置１１、２１間）に波長変換再生中継器を設ける構成が考えられる。この場合、波長変換再生中継器は、ＷＤＭ光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を生成し、各光信号を電気信号に変換する。続いて、波長変換再生中継器は、各電気信号をそれぞれ所定の波長の光信号に変換する。そして、波長変換再生中継器は、これらの光信号を多重化してＷＤＭ光信号を生成する。しかしながら、この構成は、波長ごとに光／電気変換素子および電気／光変換素子を備えるので、光ネットワーク中継装置のサイズが大きくなり、さらに光ネットワーク中継装置が高価になってしまう。

本発明の課題は、波長間隔の異なるＷＤＭネットワークの接続において、光信号の伝送品質を向上することである。

本発明の１つの態様の光ネットワーク中継装置は、第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する。この光ネットワーク中継装置は、第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、ネットワーク間ＷＤＭ光信号から前記第２のＷＤＭネットワークにおいて不要な波長成分を除去する波長周期光フィルタ、を備える。

本出願において開示される構成または方法によれば、波長間隔の異なるＷＤＭネットワークの接続において、光信号の伝送品質が向上する。

ＷＤＭネットワーク間を接続する構成の一例を示す図である。 ＷＤＭネットワーク間の接続に係わる課題を説明する図である。 第１の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。 第１の実施形態の光ネットワーク中継装置の構成を示す図である。 第１の実施形態の光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。 第１の実施形態による効果を説明する図である。 波長周期光フィルタとしてインターリーバを使用する光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。 ３つのＷＤＭネットワークが接続された構成の一例を示す図である。 第２の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。 第２の実施形態の光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。 第３の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。 第３の実施形態の光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。 第４の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。 第４の実施形態の波長変換器の一例を示す図である。 第４の実施形態の光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。 第５の実施形態の光ネットワーク中継装置の構成を示す図である。 第５の実施形態の光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。 第６の実施形態の光ネットワーク中継装置の構成を示す図である。 第６の実施形態の光ネットワーク中継装置の動作を説明する図である。

以下、実施形態の光ネットワーク中継装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、光ネットワーク中継装置は、図１に示すＷＤＭネットワーク１、２を接続するものとする。

すなわち、ＷＤＭネットワーク１は、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。また、ＷＤＭネットワーク２は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。ＷＤＭネットワーク１は、光ファイバによりリング状に接続された複数のノード装置１１〜１４を備える。各ノード装置１１〜１４は、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer）である。同様に、ＷＤＭネットワーク２は、光ファイバによりリング状に接続された複数のノード装置２１〜２４を備える。各ノード装置２１〜２４は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置である。なお、50GHzは、波長に換算すると、約0.4nmである。

＜第１の実施形態＞
図３は、第１の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。第１の実施形態の光ネットワーク中継装置（HUB node）３０は、ＷＤＭネットワーク１、２間で光信号を中継する。すなわち、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号をＷＤＭネットワーク２へ送信し、また、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号をＷＤＭネットワーク１へ送信する。光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１、および波長周期光フィルタ（Cyclic Filter）３１を備える。

ノード装置１１は、ＷＤＭネットワーク１上でＷＤＭ光信号を伝送する。以下、ＷＤＭネットワーク１上で伝送されるＷＤＭ光信号をＷＤＭ光信号＃１と呼ぶことがある。すなわち、ノード装置１１は、ＷＤＭネットワーク１において、例えば、ノード装置１２から受信するＷＤＭ光信号＃１をノード装置１４へ送信する。また、ノード装置１１は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号＃１を分岐して分岐ＷＤＭ光信号を生成する。ここで、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭ光信号＃１から生成される分岐ＷＤＭ光信号をＷＤＭネットワーク２へ送信する。したがって、以下の説明では、ノード装置１１によりＷＤＭ光信号＃１から生成される分岐ＷＤＭ光信号を「ネットワーク間ＷＤＭ光信号（１、２）」と呼ぶことがある。そして、ノード装置１１は、ネットワーク間ＷＤＭ光信号（１、２）を波長周期光フィルタ３１に導く。

波長周期光フィルタ３１は、ネットワーク間ＷＤＭ光信号（１、２）からＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を除去する。そして、波長周期光フィルタ３１によりフィルタリンングされたネットワーク間ＷＤＭ光信号（１、２）は、ノード装置２１に導かれる。

ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２上でＷＤＭ光信号を伝送する。以下、ＷＤＭネットワーク２上で伝送されるＷＤＭ光信号をＷＤＭ光信号＃２と呼ぶことがある。すなわち、ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２において、例えば、ノード装置２２から受信するＷＤＭ光信号＃２をノード装置２４へ送信する。また、ノード装置２１は、波長周期光フィルタ３１から出力されるネットワーク間ＷＤＭ光信号（１、２）の少なくとも一部を、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号＃２に挿入する。さらに、ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号＃２を分岐して分岐ＷＤＭ光信号を生成する。ここで、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭ光信号＃２から生成される分岐ＷＤＭ光信号をＷＤＭネットワーク１へ送信する。したがって、以下の説明では、ノード装置２１によりＷＤＭ光信号＃２から生成される分岐ＷＤＭ光信号を「ネットワーク間ＷＤＭ光信号（２、１）」と呼ぶことがある。そして、ノード装置２１は、ネットワーク間ＷＤＭ光信号（２、１）をノード装置１１に導く。なお、ネットワーク間ＷＤＭ光信号（２、１）の少なくとも一部は、ノード装置１１によってＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号＃１に挿入される。

このように、光ネットワーク中継装置３０は、波長間隔の狭いＷＤＭ光信号を伝送するＷＤＭネットワーク（図３では、ＷＤＭネットワーク１）から波長間隔の広いＷＤＭ光信号を伝送するＷＤＭネットワーク（図３では、ＷＤＭネットワーク２）へのネットワーク間ＷＤＭ光信号に対しては、波長周期光フィルタ３１を用いてフィルタリングを行う。ここで、波長周期光フィルタ３１は、ＷＤＭネットワーク１からＷＤＭネットワーク２へ導かれるネットワーク間ＷＤＭ光信号（１、２）から、ＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を除去する。したがって、ＷＤＭネットワーク２において、ＷＤＭネットワーク１から挿入される光信号によるクロストークが抑制される。

図４は、第１の実施形態の光ネットワーク中継装置３０の構成を示す図である。光ネットワーク中継装置３０は、上述したように、ノード装置１１、ノード装置２１、波長周期光フィルタ３１を備える。

ノード装置１１は、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）である。そして、ノード装置１１は、光アンプ４１ａ、光スプリッタ４２ａ、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）４３ａ、光アンプ４４ａ、光デマルチプレクサ４５ａ、光マルチプレクサ４６ａを備える。

光アンプ４１ａは、隣接ノード装置（例えば、ノード装置１２）から送信されるＷＤＭ光信号を増幅する。光スプリッタ４２ａは、光アンプ４１ａにより増幅されたＷＤＭ光信号を分岐し、スルー光信号、ドロップ光信号、１または複数のネットワーク間光信号を生成する。ここで、光スプリッタ４２ａは、光パワー分岐器である。なお、光スプリッタ４２ａは、光分岐デバイスの一例である。

スルー光信号は、隣接ノード装置（例えば、ノード装置１４）へ伝送されるＷＤＭ光信号であり、波長選択スイッチ４３ａに導かれる。ドロップ光信号は、光デマルチプレクサ４５ａに導かれる。各ネットワーク間光信号は、ＷＤＭネットワーク１に接続する他のＷＤＭネットワークに送信される。図４に示す例では、ＷＤＭネットワーク２に送信されるネットワーク間光信号は、波長周期光フィルタ３１に導かれている。

波長選択スイッチ４３ａには、光スプリッタ４２ａからスルー光信号、光マルチプレクサ４６ａからアド光信号、およびＷＤＭネットワーク１に接続する他のＷＤＭネットワークから１または複数のネットワーク間光信号が入力する。図４に示す例では、ＷＤＭネットワーク２（すなわち、ノード装置２１）から送信されるネットワーク間光信号が、波長選択スイッチ４３ａに導かれている。また、波長選択スイッチ４３ａは、各入力光信号からそれぞれ所望の１または複数の波長を選択する機能を有する。ここで、波長選択スイッチ４３ａは、50GHz間隔で所望の波長を選択することができる。そして、波長選択スイッチ４３ａは、隣接ノード装置（例えば、ノード装置１４）へ送信する複数の光信号を選択することにより、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号を生成する。なお、光アンプ４４ａは、波長選択スイッチ４３ａから出力されるＷＤＭ光信号を増幅する。

光デマルチプレクサ４５ａは、光スプリッタ４２ａにより生成されるドロップ光信号を波長ごとに分離する。光デマルチプレクサ４５ａにより得られる複数の光信号は、それぞれドロップ回線を介して対応する受信器Ｒｘへ送信される。また、光マルチプレクサ４６ａは、複数の送信器Ｔｘから送信される複数の光信号を波長多重し、アド光信号を生成する。アド光信号は、波長選択スイッチ４３ａに導かれる。

ノード装置２１の構成は、基本的にノード装置１１と同じであり、光アンプ４１ｂ、光スプリッタ４２ｂ、波長選択スイッチ４３ｂ、光アンプ４４ｂ、光デマルチプレクサ４５ｂ、光マルチプレクサ４６ｂを備える。但し、ノード装置２１は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）である。したがって、波長選択スイッチ４３ｂは、100GHz間隔で所望の波長を選択する。また、波長選択スイッチ４３ｂには、波長周期光フィルタ３１によりフィルタリングされたＷＤＭ光信号（すなわち、ＷＤＭネットワーク１からＷＤＭネットワーク２へ送信されるネットワーク間光信号）が入力される。なお、波長選択スイッチ４３ｂは、光挿入デバイスの一例である。

波長周期光フィルタ３１は、ＷＤＭネットワーク１からＷＤＭネットワーク２へ送信されるネットワーク間光信号から、ＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を除去する。波長周期光フィルタ３１は、後で詳しく説明するが、例えば、エタロンフィルタ、インターリーバ、または波長選択スイッチにより実現される。

このように、各ノード装置は、この例では光分岐挿入装置であり、ＷＤＭ光信号から１または複数の光信号を分岐してドロップ回線に導くことができ、また、アド回線からの１または複数の光信号をＷＤＭ光信号に挿入することができる。ただし、以下では、説明が複雑になることを回避するために、光信号のアドおよびドロップについては記載を省略する。

図５は、第１の実施形態の光ネットワーク中継装置３０の動作を説明する図である。図５に示す例では、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号は、（ｘ１）に示すように、光信号ｂ１、ｂ２、ｂ３を含む。光信号ｂ１、ｂ２、ｂ３の波長は、それぞれλ２、λ４、λ６である。また、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号の波長間隔は100GHzである。なお、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に含まれる各光信号は、この例では、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上に各光信号が配置されている。一方、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号は、（ｘ２）に示すように、光信号ａ１〜ａ７を含む。光信号ａ１〜ａ７の波長は、それぞれλ１〜λ７である。また、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号の波長間隔は50GHzである。ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号に含まれる各光信号は、この例では、ＩＴＵ−Ｔの50GHz波長グリッド上に配置されている。そして、図５においては、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号の中の光信号ａ４を挿入するものとする。

波長周期光フィルタ３１は、例えば、エタロンフィルタである。波長周期光フィルタ３１として使用されるエタロンフィルタは、100GHz間隔で周期的に透過帯を提供する。図５に示す例では、波長周期光フィルタ３１は、（ｘ３）に示すように、透過帯Ａ、Ｂ、Ｃ．．．を提供する。透過帯Ａ、Ｂ、Ｃの中心波長は、それぞれλ２、λ４、λ６である。すなわち、波長周期光フィルタ３１が提供する透過帯は、ＷＤＭネットワーク２の波長グリッド上の波長を透過するとともに、他の波長（ＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分）を除去する。なお、波長選択光フィルタ３１は、エタロンフィルタに限定されるものではなく、100GHz間隔で周期的に波長成分を選択／除去する光フィルタを使用することができる。

光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号を分岐して波長周期光フィルタ３１に導く。すなわち、波長周期光フィルタ３１には、光信号ａ１〜ａ７を含むネットワーク間ＷＤＭ光信号が入力される。ここで、波長周期光フィルタ３１は、上述のように、透過帯Ａ、Ｂ、Ｃを提供する。したがって、（ｘ４）に示すように、光信号ａ２、ａ４、ａ６は波長周期光フィルタ３１を通過するが、光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７は波長周期光フィルタ３１によって除去される。

ここで、波長周期光フィルタ３１が提供する各透過帯の幅は、50GHz波長グリッドにおいて、透過する波長の隣りの波長の光信号を十分に除去できるように設計されている。すなわち、波長周期光フィルタ３１が提供する各透過帯の幅は、例えば、50GHzに相当する長さ（すなわち、約0.4nm）よりも狭く設計されることが好ましい。したがって、波長周期光フィルタ３１に光信号ａ１〜ａ７が入力すると、光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７は波長周期光フィルタ３１により十分に除去される。そして、波長周期光フィルタ３１によりフィルタリングされたネットワーク間ＷＤＭ光信号（ａ２、ａ４、ａ６）は、ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂに導かれる。

波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ５）に示すように、波長周期光フィルタ３１によりフィルタリングされたネットワーク間ＷＤＭ光信号（ａ２、ａ４、ａ６）から光信号ａ４を選択するために透過帯Ｄを提供する。また、波長周期光フィルタ４３ｂは、（ｘ６）に示すように、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号（ｂ１、ｂ２、ｂ３）から光信号ｂ１、ｂ３を選択するために透過帯Ｅ、Ｆを提供する。そして、波長周期光フィルタ４３ｂは、（ｘ７）に示すように、光信号ｂ１、ａ４、ｂ３を含むＷＤＭ光信号を出力する。このように、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号（ａ１〜ａ７）をＷＤＭネットワーク２へ送信し、ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に光信号ａ４を挿入する。

なお、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク２からＷＤＭネットワーク１へもＷＤＭ光信号を送信する。ただし、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号の波長間隔は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号の波長間隔よりも広い。よって、ＷＤＭネットワーク２からＷＤＭネットワーク１へのネットワーク間ＷＤＭ光信号は、波長周期光フィルタを通過することなくノード装置１１の波長選択スイッチ４３ａへ導かれる。波長選択スイッチ４３ａが所望の波長を選択する動作は、基本的に、波長選択スイッチ４３ｂと同様である。

図６は、第１の実施形態による効果を説明する図である。図６は、波長周期光フィルタ３１を備えていない光ネットワーク中継装置によるＷＤＭ光信号の中継を示している。なお、図６に示す例においても、図５と同様に、光ネットワーク中継装置は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号の中の光信号ａ４を挿入するものとする。

このような光ネットワーク中継装置においては、（ｘ５’）に示すように、光信号ａ１〜ａ７を含むネットワーク間ＷＤＭ光信号が波長選択スイッチ４３ｂに入力される。すなわち、波長周期光フィルタ３１が設けられていない構成では、光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７も波長選択スイッチ４３ｂに入力される。

波長選択スイッチ４３ｂは、図５に示す例と同様に、透過帯Ｄを提供する。しかしながら、透過帯Ｄは、波長間隔100GHzの光信号を選択／除去するように設計されている。このため、光信号ａ４だけでなく、光信号ａ３、ａ５の一部の成分も透過帯Ｄを通過してしまう。この結果、波長選択スイッチ４３ｂから出力されるＷＤＭ光信号は、（ｘ７’）に示すように、光信号ａ３、ａ５の残留成分を含むことになる。すなわち、ＷＤＭネットワーク２において、光信号ｂ１、ａ４、ｂ３は、光信号ａ３、ａ５の残留成分に起因するクロストークの影響を受ける。

これに対して、第１の実施形態の光ネットワーク中継装置３０においては、波長周期光フィルタ３１がＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を除去する。したがって、ＷＤＭネットワーク２においてクロストークが抑制され、光信号の伝送品質が向上する。

なお、上述の例では、波長周期光フィルタ３１は、エタロンフィルタにより実現されているが、他の方法で実現されてもよい。例えば、波長周期光フィルタ３１は、波長選択スイッチで実現されてもよい。この場合、波長選択スイッチは、図５に示すエタロンフィルタと同等な透過帯を提供するように制御される。

また、波長周期光フィルタ３１は、インターリーバを利用して実現されてもよい。図３〜図４に示す光ネットワーク中継装置３０においては、波長周期光フィルタ３１として、50GHz／100GHzインターリーバが使用される。波長周期光フィルタ３１がインターリーバにより実現される場合の光ネットワーク中継装置の動作を図７に示す。

50GHz／100GHzインターリーバは、50GHz間隔のＷＤＭ光信号をデインターリーブして１組の100GHz間隔のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成する。図７に示す例では、インターリーバは、光信号ａ１〜ａ７をデインターリーブすることにより、（ｘ４−１）に示す光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７、および（ｘ４−２）に示す光信号ａ２、ａ４、ａ６を生成する。このように、インターリーバは、ＷＤＭ光信号を奇数チャネルおよび偶数チャネルに分離する。

光ネットワーク中継装置３０は、波長周期光フィルタ３１として動作するインターリーバから出力される１組のＷＤＭ光信号の一方を、ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂに導く。このとき、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク２の波長グリッドに適合するＷＤＭ光信号をノード２１に導く。したがって、図７に示す例では、光ネットワーク中継装置３０は、（ｘ４−２）に示す光信号ａ２、ａ４、ａ６を含むＷＤＭ光信号をノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂに導く。この結果、波長選択スイッチ４３ｂには、図５に示す例と同様に、不要な波長成分（この例では、光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７）が除去された光信号が導かれる。波長選択スイッチ４３ｂの動作は、図５を参照しながら説明した通りである。

図３〜図４に示す光ネットワーク中継装置３０は、２つのＷＤＭネットワークを接続する。しかし、光ネットワーク中継装置３０は、３以上のＷＤＭネットワークを接続してもよい。

図８は、３つのＷＤＭネットワークが接続された構成の一例を示す図である。図８において、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１、２、４を相互に接続する。ＷＤＭネットワーク１、２は、図３を参照しながら説明した通りである。ＷＤＭネットワーク４は、光ファイバでリング状に接続されたノード装置１５〜１８を備える。また、ＷＤＭネットワーク４は、ＷＤＭネットワーク１と同様に、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。

光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１、ＷＤＭネットワーク４に属するノード装置１５、波長周期光フィルタ３１、３２を備える。波長周期光フィルタ３１は、上述したように、ＷＤＭネットワーク１からＷＤＭネットワーク２へ導かれるネットワーク間ＷＤＭ光信号から、ＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を除去する。同様に、波長周期光フィルタ３２は、ＷＤＭネットワーク４からＷＤＭネットワーク２へ導かれるネットワーク間ＷＤＭ光信号から、ＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を除去する。

このように、光ネットワーク中継装置３０は、互いに波長間隔の異なるＷＤＭネットワーク間を接続する際に、波長間隔の狭いＷＤＭネットワークから波長間隔の広いＷＤＭネットワークへのネットワーク間ＷＤＭ光信号をフィルタリングする波長周期光フィルタを備える。なお、ＷＤＭネットワーク１、４は互いに同じ波長間隔のＷＤＭ信号を伝送するので、光ネットワーク中継装置３０は、ＷＤＭネットワーク１、４間に波長周期光フィルタを備えていない。

＜第２の実施形態＞
図９は、第２の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。第２の実施形態の光ネットワーク中継装置５０は、ＷＤＭネットワーク１、２間で光信号を中継する。

ＷＤＭネットワーク１は、図３を参照しながら説明したように、ノード装置１１〜１４を備え、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。また、ＷＤＭネットワーク２は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。ただし、図９に示す例では、ＷＤＭネットワーク２は、ノード装置２２〜２５を備える。

光ネットワーク中継装置５０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、およびＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２５を備える。ここで、ノード装置２５は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を伝送するＷＤＭネットワーク２に属するが、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）により実現される。ノード装置２５の構成および動作は、基本的に図４に示すノード装置２１と同じである。ただし、ノード装置２５が備える波長選択スイッチは、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を処理するために、ＩＴＵ−Ｔの50GHz波長グリッド上の各波長を任意に選択することができる。すなわち、ノード装置２５の波長選択スイッチは、50GHz間隔で配置されている各光信号を任意に選択／除去可能な程度に狭い透過帯を提供する。

図１０は、第２の実施形態の光ネットワーク中継装置５０の動作を説明する図である。なお、図１０の説明においても、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号は、（ｘ１）に示すように、光信号ｂ１、ｂ２、ｂ３を含む。また、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号は、（ｘ２）に示すように、光信号ａ１〜ａ７を含む。そして、光ネットワーク中継装置５０は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号の中の光信号ａ４を挿入する。

この場合、ノード装置２５の波長選択スイッチは、ＷＤＭネットワーク１から分岐されたネットワーク間ＷＤＭ光信号（ａ１〜ａ７）から光信号ａ４を選択する。このとき、波長選択スイッチは、（ｘ３）に示すように、透過帯Ａを提供する。透過帯Ａの中心波長はλ４である。また、この透過帯Ａの幅は、50GHz間隔で配置されている各光信号を任意に選択／除去可能な程度に狭い。したがって、ノード装置２５の波長選択スイッチは、ネットワーク間ＷＤＭ光信号（ａ１〜ａ７）から光信号ａ４以外の波長成分を十分に除去できる。

同様に、ノード装置２５の波長選択スイッチは、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号（ｂ１〜ｂ３）から光信号ｂ１、ｂ３を選択する。このとき、波長選択スイッチは、（ｘ４）に示すように、透過帯Ｂ、Ｃを提供する。これによりノード装置２５の波長選択スイッチは、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号（ｂ１〜ｂ３）から光信号ｂ２の波長成分を除去する。この結果、ノード装置２５は、（ｘ５）に示すように、光信号ｂ１、ａ４、ｂ３を含むＷＤＭ光信号を出力する。

このように、第２の実施形態においては、ノード装置２５は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を伝送するＷＤＭネットワーク２に属するが、波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号を処理する機能を備えている。このため、ＷＤＭネットワーク１からＷＤＭネットワーク２へ波長間隔50GHzのＷＤＭ光信号が送信されても、そのＷＤＭ光信号からＷＤＭネットワーク２において不要な波長成分を十分に除去できる。したがって、第２の実施形態においても、ＷＤＭネットワーク２においてクロストークが抑制され、光信号の伝送品質が向上する。

なお、第２の実施形態において、既存のＷＤＭネットワーク２に新たなＷＤＭネットワーク１を接続する際には、たとえば、ＷＤＭネットワーク２は一時的に停止される。そして、ネットワークを運営または管理するオペレータは、ＷＤＭネットワーク１と接続するＷＤＭネットワーク上のノードにおいて、100GHz間隔の光信号を処理するノード装置を、50GHz間隔の光信号を処理するノード装置（図９では、ノード装置２５）に置き換える。これにより、光ネットワーク中継装置５０が実現される。或いは、ＷＤＭネットワーク２を構築する際に、ＷＤＭネットワーク１との接続を考慮して、ＷＤＭネットワーク１と接続するノードに予め50GHz間隔の光信号を処理するノード装置を設けておくようにしてもよい。

＜第３の実施形態＞
図１１は、第３の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。第３の実施形態の光ネットワーク中継装置６０は、ＷＤＭネットワーク１とＷＤＭネットワーク２、５との間で光信号を中継する。なお、ＷＤＭネットワーク１、２、ノード装置１１〜１４、２１〜２４については、図３を参照しながら説明した通りである。

ＷＤＭネットワーク５は、ＷＤＭネットワーク２と同様に、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を伝送する。ここで、ＷＤＭネットワーク２においては、上述したように、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上に各光信号が配置されている。これに対して、ＷＤＭネットワーク５においては、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッドに対して50GHzだけシフトした波長グリッド上に各光信号が配置される。

ＷＤＭネットワーク５は、光ファイバでリンング上に接続されたノード装置２６〜２９を備える。各ノード装置２６〜２９は、波長間隔100GHzのＷＤＭ光信号を処理する光分岐挿入装置である。ただし、各ノード装置２６〜２９は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッドに対して50GHzだけシフトした波長グリッド上のＷＤＭ光信号を処理する。

なお、各ノード装置（この例では、光分岐挿入装置）は、例えば、液晶タイプの波長選択スイッチを備えている。この場合、ＩＴＵ−Ｔ100GHz波長グリッドに準拠した波長選択スイッチの制御信号を調整することにより、50GHzシフト波長グリッドのための波長選択スイッチを実現できる。また、各ノード装置が備える波長選択スイッチは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）で実現されてもよい。この場合、ＭＥＭＳは、予め50GHzシフト波長グリッドを想定して設計する必要がある。

光ネットワーク中継装置６０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１、ＷＤＭネットワーク５に属するノード装置２６、インターリーバ６１を備える。インターリーバ６１は、ＷＤＭネットワーク１から分岐されるネットワーク間ＷＤＭ光信号から、１組のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成する。１組のデインターリーブＷＤＭ光信号の波長間隔は、それぞれ100GHzである。ここで、一方のデインターリーブＷＤＭ光信号は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上に配置される。よって、以下では、このＷＤＭ光信号をon-gridＷＤＭ光信号と呼ぶことがある。また、他方のデインターリーブＷＤＭ光信号は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッドに対して50GHzだけシフトした波長グリッド上に配置される。よって、以下では、このＷＤＭ光信号を50GHz-shiftedＷＤＭ光信号と呼ぶことがある。

光ネットワーク中継装置６０は、インターリーバ６１によって生成されるon-gridＷＤＭ光信号を、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１に導く。また、光ネットワーク中継装置６０は、インターリーバ６１によって生成される50GHz-shiftedＷＤＭ光信号を、ＷＤＭネットワーク５に属するノード装置２６に導く。

図１２は、第３の実施形態の光ネットワーク中継装置６０の動作を説明する図である。ここでは、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号は、（ｘ１）に示すように、光信号ｂ１〜ｂ３を含む。光信号ｂ１、ｂ２、ｂ３の波長は、それぞれλ２、λ４、λ６である。ＷＤＭネットワーク２は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上の光信号を伝送する。すなわち、λ２、λ４、λ６は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上の波長である。一方、ＷＤＭネットワーク５のＷＤＭ光信号は、（ｘ２）に示すように、光信号ｃ１〜ｃ４を含む。光信号ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４の波長は、それぞれλ１、λ３、λ５、λ７である。ＷＤＭネットワーク５は、100GHz波長グリッドに対して50GHzだけシフトした波長グリッド上の光信号を伝送する。すなわち、λ１、λ３、λ５、λ７は、50GHzシフトした波長グリッド上の波長である。

ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号は、（ｘ３）に示すように、光信号ａ１〜ａ７を含む。そして、光ネットワーク中継装置６０は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に光信号ａ４を挿入し、ＷＤＭネットワーク５のＷＤＭ光信号に光信号ａ５を挿入する。この場合、ノード装置２１は、（ｘ１）に示すように、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に波長λ４の光信号ａ４を挿入するために、光信号ｂ２を除去する。また、ノード装置２６は、（ｘ２）に示すように、ＷＤＭネットワーク５のＷＤＭ光信号に波長λ５の光信号ａ５を挿入するために、光信号ｃ３を除去する。

インターリーバ６１は、（ｘ３）に示す光信号ａ１〜ａ７を、（ｘ４−１）に示す光信号ａ２、ａ４、ａ６、および（ｘ４−２）に示す光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７に分離する。すなわち、インターリーバ６１は、光信号ａ１〜ａ７を偶数チャネル光信号および奇数チャネル光信号に分離する。光信号ａ２、ａ４、ａ６は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上に配置される。一方、光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７は、50GHzシフト波長グリッド上に配置される。そして、光ネットワーク中継装置６０は、100GHz波長グリッド上の光信号ａ２、ａ４、ａ６をノード装置２１に導き、50GHzシフト波長グリッド上の光信号ａ１、ａ３、ａ５、ａ７をノード装置２６に導く。

ノード装置２１の波長選択スイッチは、（ｘ５）に示すように、光信号ａ４を選択するために、透過帯Ａを提供する。これにより、ノード装置２１において光信号ａ２、ａ６が除去される。この結果、ノード装置２１は、（ｘ７）に示すように、ＷＤＭネットワーク２の入力ＷＤＭ光信号から選択した光信号ｂ１、ｂ３、およびＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号から選択した光信号ａ４を含むＷＤＭ光信号を出力する。

また、ノード装置２６の波長選択スイッチは、（ｘ６）に示すように、光信号ａ５を選択するために、透過帯Ｂを提供する。これにより、ノード装置２６において光信号ａ１、ａ３、ａ７が除去される。この結果、ノード装置２６は、（ｘ８）に示すように、ＷＤＭネットワーク５の入力ＷＤＭ光信号から選択した光信号ｃ１、ｃ２、ｃ４、およびＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号から選択した光信号ａ５を含むＷＤＭ光信号を出力する。

このように、第３の実施形態では、インターリーバ６１がネットワーク間ＷＤＭ光信号を複数のデインターリーブＷＤＭ光信号（on-grid、50GHz-shifted）に分離する。そして、各デインターリーブＷＤＭ光信号は、それぞれ波長グリッドの異なる対応するＷＤＭネットワークに挿入される。

＜第４の実施形態＞
図１３は、第４の実施形態の光ネットワーク中継装置を使用するネットワークの構成を示す図である。第４の実施形態の光ネットワーク中継装置７０は、ＷＤＭネットワーク１、２間で光信号を中継する。なお、ＷＤＭネットワーク１、２、ノード装置１１〜１４、２１〜２４については、図３を参照しながら説明した通りである。

光ネットワーク中継装置７０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１、インターリーバ７１、および波長変換器７２を備える。インターリーバ７１は、図１１に示すインターリーバ６１と同様に、ＷＤＭネットワーク１から分岐されるネットワーク間ＷＤＭ光信号から、１組のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成する。すなわち、インターリーバ７１は、上述したon-gridＷＤＭ光信号および50GHz-shiftedＷＤＭ光信号を生成する。そして、光ネットワーク中継装置７０は、on-gridＷＤＭ光信号をノード装置２１に導き、50GHz-shiftedＷＤＭ光信号を波長変換器７２に導く。

波長変換器７２は、50GHz-shiftedＷＤＭ光信号に含まれる各光信号の波長をそれぞれ50GHzずつシフトさせる。すなわち、波長変換器７２は、50GHz-shiftedＷＤＭ光信号からon-gridＷＤＭ光信号を生成する。そして、光ネットワーク中継装置７０は、波長変換器７２により得られるon-gridＷＤＭ光信号をノード装置２１に導く。

ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２の入力ＷＤＭ光信号、インターリーバ７１により生成されるon-gridＷＤＭ光信号、波長変換器７２により生成されるon-gridＷＤＭ光信号から、それぞれ所望の波長の光信号を選択する。これにより、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に、ＷＤＭネットワーク１の光信号が挿入される。

図１４は、波長変換器７２の一例を示す図である。波長変換器７２は、光デマルチプレクサ７３、複数の光／電気変換素子７４、複数の電気／光変換素子７５、および光マルチプレクサ７６を備える。光デマルチプレクサ７３は、インターリーバ７１により生成される50GHz-shiftedＷＤＭ光信号を波長ごとに分離する。光／電気変換素子７４は、光デマルチプレクサ７３により得られる光信号を電気信号に変換する。電気／光変換素子７５は、対応する光／電気変換素子７４によって得られる電気信号を光信号に変換する。ここで、各電気／光変換素子７５は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上の対応する波長の光信号を出力する。そして、光マルチプレクサ７６は、各電気／光変換素子７５により生成される複数の光信号を多重化する。

このように、図１４に示す波長変換器７２は、光／電気／光変換を行う波長変換再生器である。しかし、第４の実施形態の光ネットワーク中継装置７０においては、波長変換器７２は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号に含まれるすべての光信号を変換するのではなく、50GHz-shiftedＷＤＭ光信号の各光信号のみを変換する。したがって、波長変換器７２は、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号に含まれるすべての光信号を変換する構成と比較すると、光／電気変換素子および電気／光変換素子の個数はそれぞれ約半分である。よって、波長変換器７２のサイズおよびコストは抑制される。なお、波長変換器７２は、各光信号の波長を光レベルで変換する構成を採用してもよい。

図１５は、第４の実施形態の光ネットワーク中継装置７０の動作を説明する図である。ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号は、（ｘ１）に示すように、光信号ｂ１〜ｂ３を含む。光信号ｂ１、ｂ２、ｂ３の波長は、100GHz波長グリッド上の波長λ２、λ４、λ６である。また、ＷＤＭネットワーク１のＷＤＭ光信号は、（ｘ２）に示すように、光信号ａ１〜ａ６を含む。そして、光ネットワーク中継装置７０は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に光信号ａ４、ａ５を挿入する。この場合、ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ１）に示すように、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に光信号ａ４、ａ５を挿入するために、光信号ｂ２、ｂ３を除去する。

インターリーバ７１は、光信号ａ１〜ａ７を、（ｘ３−１）に示す光信号ａ２、ａ４、ａ６、および（ｘ３−２）に示す光信号ａ１、ａ３、ａ５に分離する。ここで、光信号ａ２、ａ４、ａ６は、ＩＴＵ−Ｔの100GHz波長グリッド上に配置されている。一方、光信号ａ１、ａ３、ａ５は、50GHzシフト波長グリッド上に配置されている。そして、光ネットワーク中継装置７０は、100GHz波長グリッド上の光信号ａ２、ａ４、ａ６をノード装置２１に導き、50GHzシフト波長グリッド上の光信号ａ１、ａ３、ａ５を波長変換器７２に導く。

波長変換器７２は、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長をそれぞれ50GHzずつシフトさせる。これにより、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長は、（ｘ４）に示すように、それぞれλ２、λ４、λ６にシフトする。すなわち、光信号ａ１、ａ３、ａ５は、100GHz波長グリッド上に配置される。

ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ５）に示すように、インターリーバ７１により生成されるon-gridＷＤＭ光信号（ａ２、ａ４、ａ６）から光信号ａ４を選択するために、透過帯Ａを提供する。これにより、光信号ａ２、ａ６が除去される。また、ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ６）に示すように、波長変換器７２により生成されるon-gridＷＤＭ光信号（ａ１、ａ３、ａ５）から光信号ａ５を選択するために、透過帯Ｂを提供する。これにより、光信号ａ１、ａ３が除去される。そして、ノード装置２１は、光信号ｂ１、ａ４、ａ５を含むＷＤＭ光信号を出力する。

このように、第４の実施形態においては、光ネットワーク中継装置７０は、送信先のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号であっても、適切に波長変換を行うことにより、その送信先のＷＤＭネットワークに挿入できる。また、光ネットワーク中継装置７０は、波長変換に際して光／電気／光変換を行う場合であっても、サイズおよびコストが大きく上昇することはない。

＜第５の実施形態＞
図１６は、第５の実施形態の光ネットワーク中継装置の構成を示す図である。第５の実施形態の光ネットワーク中継装置８０は、上述したＷＤＭネットワーク１、２間で光信号を中継する。なお、ＷＤＭネットワーク１、２、ノード装置１１〜１４、２１〜２４については、図３を参照しながら説明した通りである。

光ネットワーク中継装置８０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１、波長変換器８１を備える。ノード装置１１、２１については、上述した通りである。そして、光ネットワーク中継装置８０は、ＷＤＭネットワーク１から分岐したネットワーク間ＷＤＭ光信号を波長変換器８１へ導く。

波長変換器８１は、光デマルチプレクサ８２、複数の波長変換素子８３、複数の光スイッチ８４、光マルチプレクサ８５を備える。光デマルチプレクサ８２は、ＷＤＭネットワーク１から分岐されたネットワーク間ＷＤＭ光信号を波長ごとに分離する。ここで、光デマルチプレクサ８２は、複数の出力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４．．．を備える。そして、光デマルチプレクサ８２は、ネットワーク間ＷＤＭ光信号から分離した光信号を波長の短い順番に出力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４．．．を介して出力する。なお、光デマルチプレクサ８２は、波長分離デバイスの一例である。

光デマルチプレクサ８２の奇数番号の出力ポートＰ１、Ｐ３．．．から出力される光信号は、それぞれ波長変換素子８３に導かれる。各波長変換素子８３は、入力光信号の波長を50GHzだけシフトさせる。なお、波長変換素子８３は、光／電気／光変換を行う構成であってもよいし、光レベルで波長を変換する構成であってもよい。そして、各波長変換素子８３から出力される光信号は、それぞれ対応する光スイッチ８４の第１入力ポートに導かれる。また、光デマルチプレクサ８２の偶数番号の出力ポートＰ２、Ｐ４．．．から出力される光信号は、それぞれ対応する光スイッチ８４の第２入力ポートに導かれる。

光スイッチ８４は、例えば、ネットワークを運営または管理するオペレータからの指示に基づいて、第１入力ポートまたは第２入力ポートから入力される光信号を選択する。光マルチプレクサ８５は、各光スイッチ８４により選択された光信号を波長多重する。そして、光ネットワーク中継装置８０は、光マルチプレクサ８５により得られるＷＤＭ光信号をノード装置２１に導く。ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に、ＷＤＭネットワーク１の光信号を挿入する。

図１７は、第５の実施形態の光ネットワーク中継装置８０の動作を説明する図である。第５の実施形態においては、（ｘ２）に示す光信号ａ１〜ａ６を含むネットワーク間ＷＤＭ光信号は、光デマルチプレクサ８２により、（ｘ３−１）〜（ｘ３−６）に示すように波長ごとに分離される。ここで、光信号ａ２、ａ４、ａ６は、100GHz波長グリッド上に配置されている。一方、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長は、それぞれ100GHz波長グリッドから50GHzずつシフトしている。したがって、波長変換素子８３は、光信号ａ１、ａ３、ａ５を100GHz波長グリッド上に配置するために、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長をそれぞれ50GHzずつシフトさせる。この結果、（ｘ４−１）〜（ｘ４−６）に示すように、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長は、それぞれλ２、λ４、λ６に変換される。

光スイッチ８４は、それぞれ、２つの入力光信号から指定された一方を選択する。この例では、光信号ａ１、ａ２から光信号ａ１が選択され、光信号ａ３、ａ４から光信号ａ４が選択され、光信号ａ５、ａ６から光信号ａ５が選択されている。そして、光マルチプレクサ８５は、各光スイッチ８４により選択された光信号ａ１、ａ４、ａ５を多重化してノード装置２１に送信する。

ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ５）に示すように、光マルチプレクサ８５により生成されるＷＤＭ光信号（ａ１、ａ４、ａ５）から光信号ａ４、ａ５を選択するために、透過帯Ａ、Ｂを提供する。これにより、光信号ａ１が除去される。そして、ノード装置２１は、光信号ｂ１、ａ４、ａ５を含むＷＤＭ光信号を出力する。

このように、第５の実施形態においても、光ネットワーク中継装置８０は、送信先のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号であっても、その送信先のＷＤＭネットワークに挿入できる。なお、第４の実施形態では、ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク１からのネットワーク間ＷＤＭ光信号を受信するために２つの入力ポートを使用する。これに対して、第５の実施形態においては、ノード装置２１は、１つの入力ポートでＷＤＭネットワーク１からのネットワーク間ＷＤＭ光信号を受信できる。

＜第６の実施形態＞
図１８は、第６の実施形態の光ネットワーク中継装置の構成を示す図である。第６の実施形態の光ネットワーク中継装置９０は、上述したＷＤＭネットワーク１、２間で光信号を中継する。なお、ＷＤＭネットワーク１、２、ノード装置１１〜１４、２１〜２４については、図３を参照しながら説明した通りである。

光ネットワーク中継装置９０は、ＷＤＭネットワーク１に属するノード装置１１、ＷＤＭネットワーク２に属するノード装置２１、波長変換器９１を備える。ノード装置１１、２１については、上述した通りである。そして、光ネットワーク中継装置９０は、ＷＤＭネットワーク１から分岐したネットワーク間ＷＤＭ光信号を波長変換器９１へ導く。

波長変換器９１は、光デマルチプレクサ９２、複数の波長変換素子９３、光マルチプレクサ９４ａ、９４ｂを備える。ここで、光デマルチプレクサ９２および波長変換素子９３の処理は、図１６に示す光デマルチプレクサ８２および波長変換素子８３と同じである。すなわち、光デマルチプレクサ９２は、ネットワーク間ＷＤＭ光信号を波長ごとに分離する。そして、波長変換素子９３は、50GHzシフト波長グリッド上に配置される各光信号の波長をそれぞれ50GHzずつシフトする。なお、光デマルチプレクサ９２は、波長分離デバイスの一例である。

光マルチプレクサ９４ａは、各波長変換素子９３から出力される光信号を多重化する。また、光マルチプレクサ９４ａは、光デマルチプレクサ９２から出力される100GHz波長グリッド上の各光信号を多重化する。

ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂは、ＷＤＭネットワーク２の入力ＷＤＭ光信号、光マルチプレクサ９４ａによって得られるＷＤＭ光信号、光マルチプレクサ９４ｂによって得られるＷＤＭ光信号から、それぞれ所望の波長を選択する。そして、ノード装置２１は、ＷＤＭネットワーク２のＷＤＭ光信号に、ＷＤＭネットワーク１の光信号を挿入する。

図１９は、第６の実施形態の光ネットワーク中継装置９０の動作を説明する図である。第６の実施形態においても、（ｘ２）に示すネットワーク間ＷＤＭ光信号は、光デマルチプレクサ９２により、（ｘ３−１）〜（ｘ３−６）に示すように波長ごとに分離される。光信号ａ２、ａ４、ａ６は、100GHz波長グリッド上に配置されている。一方、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長は、それぞれ100GHz波長グリッドから50GHzずつシフトしている。したがって、波長変換素子９３は、光信号ａ１、ａ３、ａ５を100GHz波長グリッド上に配置するために、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長をそれぞれ50GHzずつシフトさせる。この結果、（ｘ４−１）に示すように、光信号ａ１、ａ３、ａ５の波長はそれぞれλ２、λ４、λ６に変換される。

光マルチプレクサ９４ａは、（ｘ４−１）に示す光信号ａ１、ａ３、ａ５を多重化して波長選択スイッチ４３ｂに送信する。また、光マルチプレクサ９４ｂは、（ｘ４−２）に示す光信号ａ２、ａ４、ａ６を多重化して波長選択スイッチ４３ｂに送信する。

ノード装置２１の波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ５）に示すように、光マルチプレクサ９４ａにより生成されるＷＤＭ光信号（ａ１、ａ３、ａ５）から光信号ａ５を選択するために、透過帯Ａを提供する。これにより、光信号ａ１、ａ３が除去される。また、波長選択スイッチ４３ｂは、（ｘ６）に示すように、光マルチプレクサ９４ｂにより生成されるＷＤＭ光信号（ａ２、ａ４、ａ６）から光信号ａ４を選択するために、透過帯Ｂを提供する。これにより、光信号ａ２、ａ６が除去される。そして、ノード装置２１は、光信号ｂ１、ａ４、ａ５を含むＷＤＭ光信号を生成して出力する。

このように、第５の実施形態において光スイッチ８４が提供する選択機能は、第６の実施形態では、ノード装置が備える波長選択スイッチにより実現される。したがって、第６の実施形態の光ネットワーク中継装置は、複数の光スイッチ８４を備えることなく、第５の実施形態と同等の動作を提供できる。

＜その他＞
上述の説明では、ノード装置は、波長選択スイッチを備える光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ）により実現されているが、他の構成により実現されてもよい。すなわち、ノード装置は、例えば、波長ブロッカを備える光分岐挿入装置であってもよい。

また、上述の第１〜第６の実施形態の説明では、一方のＷＤＭネットワークの波長間隔が他方のＷＤＭネットワークの波長間隔の２倍である。しかし、実施形態の光ネットワーク中継装置は、この条件に限定されるものではない。すなわち、実施形態の光ネットワーク中継装置は、例えば、波長間隔100GHzのＷＤＭネットワークと波長間隔25GHzのＷＤＭネットワークとを接続してもよい。

上述の第１〜第６の実施形態に係る記載では、光ネットワーク中継装置がＷＤＭネットワークのノード装置を含むものとして動作の説明をした。しかし、少なくとも第１および第３〜第６の実施形態では、ＷＤＭネットワークのノード装置は、光ネットワーク中継装置の要素でなくてもよい。すなわち、例えば、図３に示す第１の実施形態において、光ネットワーク中継装置は、ノード装置１１、２１間に設けられる波長周期光フィルタ３１を含む光回路であってもよい。或いは、例えば、図３において、ＷＤＭネットワーク２が先に構築されており、ＷＤＭネットワーク１を新たに構築してＷＤＭネットワーク２に接続する場合には、光ネットワーク中継装置は、ノード装置１１（または、その一部）および波長周期光フィルタ３１を含む光回路であってもよい。

以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、
前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号から前記第２のＷＤＭネットワークにおいて不要な波長成分を除去する波長周期光フィルタ、
を備える光ネットワーク中継装置。
（付記２）
付記１に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記第２の波長間隔は、前記第１の波長間隔の２倍であり、
前記波長周期光フィルタは、前記第２の波長間隔で、前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号をフィルタリングする
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記３）
付記２に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記波長周期光フィルタは、前記第２の波長間隔を有するエタロンフィルタである
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記４）
付記２に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記波長周期光フィルタは、前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号から１組のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成するインターリーバであり、
前記光ネットワーク中継装置は、前記１組のデインターリーブＷＤＭ光信号の一方を前記第２のＷＤＭネットワークに送信する
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記５）
付記２に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記波長周期光フィルタは、前記第２のＷＤＭネットワークにおいて使用される波長を選択する波長選択スイッチである
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記６）
付記１〜５のいずれか１つに記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記波長周期光フィルタによりフィルタリングされた前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号の少なくとも一部を前記第２のＷＤＭネットワークに挿入する光挿入デバイスをさらに備える
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記７）
第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
前記第１のＷＤＭネットワークから前記第２のＷＤＭネットワークへ送信されるネットワーク間ＷＤＭ光信号から、前記第２のＷＤＭネットワークにおいて不要な波長成分を除去する波長周期光フィルタを備えることを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記８）
第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐して第１のネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する第１の光スプリッタを含む第１の光分岐挿入装置と、
前記第２のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐して第２のネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する第２の光スプリッタを含む第２の光分岐挿入装置、を備え、
前記第１の光分岐挿入装置は、前記第１の波長間隔で、波長ごとに、前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号または前記第２のネットワーク間ＷＤＭ光信号を選択して前記第１のＷＤＭネットワークに送信する第１の波長選択スイッチを備え、
前記第２の光分岐挿入装置は、前記第１の波長間隔で、波長ごとに、前記第２のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号または前記第１のネットワーク間ＷＤＭ光信号を選択して前記第２のＷＤＭネットワークに送信する第２の波長選択スイッチを備え、
前記第２のＷＤＭネットワーク上の他の光分岐挿入装置は、前記第２の波長間隔で、波長ごとに光信号を選択する波長選択スイッチを備えている
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記９）
第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号をそれぞれ伝送する複数の第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、
前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号からそれぞれ前記第２の波長間隔を有する複数のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成するインターリーバ、を備え、
光ネットワーク中継装置は、前記複数のデインターリーブＷＤＭ光信号をそれぞれ対応する前記第２のＷＤＭネットワークに送信する
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記１０）
第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、
前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号に含まれる、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号の波長を、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されるように変換する波長変換器、
を備える光ネットワーク中継装置。
（付記１１）
付記１０に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記第２の波長間隔は、前記第１の波長間隔の２倍であり、
前記波長変換器は、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号の波長を、前記第１の波長間隔の１グリッドに相当する量だけシフトさせる
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記１２）
付記１１に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号からそれぞれ前記第２の波長間隔を有する１組のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成するインターリーバをさらに備え、
前記波長変換器は、前記１組のデインターリーブＷＤＭ光信号の一方に属する光信号の波長を変換する
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記１３）
付記１０に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記波長変換器は、
前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を生成する波長分離デバイスと、
前記波長分離デバイスにより生成される複数の光信号のなかで、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号の波長を変換する波長変換素子、を含む
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
（付記１４）
付記１３に記載の光ネットワーク中継装置であって、
前記波長分離デバイスにより生成される第１の光信号または前記波長変換素子により生成される前記第１の光信号と同じ波長を有する第２の光信号の一方を選択する光スイッチをさらに備える
ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。

１、４ ＷＤＭネットワーク（50GHz）
２、５ ＷＤＭネットワーク（100GHz）
１１、１５、２５ ノード装置（50GHz）
２１、２６ ノード装置（100GHz）
３０、５０、６０、７０、８０、９０ 光ネットワーク中継装置
３１、３２ 波長周期光フィルタ
６１、７１ インターリーバ
７２、８１、９１ 波長変換器
８２、９２ 光デマルチプレクサ
８３、９３ 波長変換素子
８４ 光スイッチ

Claims (7)

1. 第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
   前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、
   前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号から前記第２のＷＤＭネットワークにおいて不要な波長成分を除去する波長周期光フィルタ、
   を備える光ネットワーク中継装置。
2. 請求項１に記載の光ネットワーク中継装置であって、
   前記第２の波長間隔は、前記第１の波長間隔の２倍であり、
   前記波長周期光フィルタは、前記第２の波長間隔で、前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号をフィルタリングする
   ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
3. 第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
   前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐して第１のネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する第１の光スプリッタを含む第１の光分岐挿入装置と、
   前記第２のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐して第２のネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する第２の光スプリッタを含む第２の光分岐挿入装置、を備え、
   前記第１の光分岐挿入装置は、前記第１の波長間隔で、波長ごとに、前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号または前記第２のネットワーク間ＷＤＭ光信号を選択して前記第１のＷＤＭネットワークに送信する第１の波長選択スイッチを備え、
   前記第２の光分岐挿入装置は、前記第１の波長間隔で、波長ごとに、前記第２のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号または前記第１のネットワーク間ＷＤＭ光信号を選択して前記第２のＷＤＭネットワークに送信する第２の波長選択スイッチを備え、
   前記光ネットワーク中継装置とは別に設けられている前記第２のＷＤＭネットワーク上の他の光分岐挿入装置は、前記第２の波長間隔で、波長ごとに光信号を選択する波長選択スイッチを備えている
   ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
4. 第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号をそれぞれ伝送する複数の第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
   前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、
   前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号からそれぞれ前記第２の波長間隔を有する複数のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成するインターリーバ、を備え、
   光ネットワーク中継装置は、前記複数のデインターリーブＷＤＭ光信号をそれぞれ対応する前記第２のＷＤＭネットワークに送信する
   ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
5. 第１の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第１のＷＤＭネットワークと前記第１の波長間隔よりも広い第２の波長間隔のＷＤＭ光信号を伝送する第２のＷＤＭネットワークを接続する光ネットワーク中継装置であって、
   前記第１のＷＤＭネットワークのＷＤＭ光信号を分岐してネットワーク間ＷＤＭ光信号を生成する光分岐デバイスと、
   前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号に含まれる、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号の波長を、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されるように変換する波長変換器、を有し、
   前記第２の波長間隔は、前記第１の波長間隔の２倍であり、
   前記波長変換器は、前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号に含まれる、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号の波長を、前記第１の波長間隔の１グリッドに相当する量だけシフトさせる
   ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
6. 請求項５に記載の光ネットワーク中継装置であって、
   前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号からそれぞれ前記第２の波長間隔を有する１組のデインターリーブＷＤＭ光信号を生成するインターリーバをさらに備え、
   前記波長変換器は、前記１組のデインターリーブＷＤＭ光信号の一方に属する光信号の波長を変換する
   ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。
7. 請求項５に記載の光ネットワーク中継装置であって、
   前記波長変換器は、
   前記ネットワーク間ＷＤＭ光信号を波長ごとに分離して複数の光信号を生成する波長分離デバイスと、
   前記波長分離デバイスにより生成される複数の光信号のなかで、前記第２のＷＤＭネットワークの波長グリッド上に配置されていない光信号の波長を変換する波長変換素子、を含む
   ことを特徴とする光ネットワーク中継装置。

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