JP6404769B2 - 波長クロスコネクト装置及び光クロスコネクト装置 - Google Patents
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Description
OXC7は、NNI(Network Node Interface)機能部71−1〜71−M、73−1〜73−Mと、光スイッチ機能部72と、UNI(User Network Interface)機能部74とを備える。なお、以降の記載において、符号71−1〜71−Mを71−1〜Mと表記し、符号73−1〜73−Mを73−1〜Mと表記する。本明細書において「−」を含む他の符号も同様の表現とする。NNI機能部71−1〜Mは、M本ある各入力方路801−1〜Mに対応して設けられ、各入力方路801−1〜Mから入力される波長多重信号(Wavelength Division Multiplexing信号:WDM信号)を増幅し、分波する処理および光パス品質の監視を行う。
(第1〜第6の実施形態に共通の構成)
図1は、本実施形態における光ネットワークの概略を示す図である。光ネットワーク1は、光ノードであるOXC2と、OXC2同士を接続するマルチコアファイバである光ファイバ3と、各OXC2に接続されるクライアント装置9とを備える。光ネットワーク1は、送信側および受信側となるクライアント装置9間で通信を行う際、送信側クライアント装置9が接続されるOXC2と、受信側クライアント装置9が接続されるOXC2との間で、光信号の経路となる光パス10、11を設定し、クライアント装置9間の信号を転送する。光ファイバ3は、K本(Kは2以上の自然数)のコアを含むマルチコアファイバである。クライアント装置9は、例えばコンピュータ等であり、光ネットワーク1を介した通信が可能な端末装置である。
図2において、OXC2は、NNI機能部21−1〜M、23−1〜Mと、光スイッチ機能部22と、UNI機能部24とを備える。各入力方路301−1〜Mは、マルチコアファイバとして入力コア301−11〜1K、・・・、301−M1〜MKを備える。各出力方路302−1〜Mは、マルチコアファイバとして出力コア302−11〜1K、・・・、302−M1〜MKを備える。OXC2は、マルチコアファイバを用いた光ネットワーク1に対応した装置である。OXC2は、任意の入力コア301−11〜MKから得た任意の波長を、任意の出力コア302−11〜MKへ選択的に出力するWXC機能を有する。
WXC機能部221は、NNI機能部21−1〜Mから入力されるWDM信号を分波する機能と、分波後の光信号の通過(Through)、取り出し(Drop)、追加(Add)の選択を行う機能とを有する。Add/Drop機能部222は、WXC機能部221から取り出しされた光信号を受信するDropポートと、UNI機能部24から追加される光信号をWXC機能部221へ出力するためのAddポートとを備える。Add/Drop機能部222は、DropポートおよびAddポートと、UNI機能部24内にある所望のトランスポンダとを接続する機能を有する。
なお、本実施形態におけるNNI機能部21−1〜M、23−1〜Mは、図17に示したNNI機能部と異なり、WDM信号の分波や、光信号の合波を行う機能を有していない。WXC機能部221がこのような機能を有する。また、NNI機能部21−1〜MのNNI入力ポート及びNNI機能部23−1〜MのNNI出力ポートの数は、共にM×K個である。
UNI機能部24は、光パスの終端となる機能を有し、UNI入力ポートと、UNI出力ポートと、クライアント信号の光信号への収容を行うトランスポンダとを備える。
(1)任意の入力方路の任意の入力コアからの任意波長を、任意の出力方路の任意の出力コアへ選択して出力可能であること。
(2)入出力間で波長は同一であること(内部で波長変換しないこと)。
(3)方路単位で独立に機能すること(装置の交換単位が方路毎に独立していること)。
特に(3)は、装置故障で特定方路に光パスを設定できない場合に、別方路に光パスの迂回経路を設定するために必要な条件である。
図3は、第1の実施形態におけるWXC機能部221Aの構成例を示す図である。
図3に示すように、WXC機能部221Aは、各入力方路301−1〜Mに対応して1つ設けられるK入力N出力のK×N WSS31−1〜M及びN入力K出力のN×K WSS32−1〜Mを備える。ここで、Nは、方路数M、コア数K、WSS1個当たりのDropポートまたはAddポートの本数をL本とすると、N=(M−1)K+Lで規定される数値である。
また、N×K WSS32−1〜Mの入力ポートには、K×N WSS31−1〜Mの出力ポートに接続された光ファイバ及びAddポートに接続された光ファイバが接続される。N×K WSS32−1〜Mの出力ポートは、出力方路302を構成するMK本の出力コア302−11〜MKと、NNI出力ポートを介して接続される。
1つ目の効果は、WSSの個数を削減できることである。WSSの個数は、図19に示したWXC機能部190の構成案では2MK個であったが、図3に示したWXC機能部221Aの構成では2M個であり、2MK−2M個のWSSを削減することができた。つまり、WSSの個数を図19に示したWXC機能部190の構成案よりも1/Kに削減でき、光クロスコネクト装置の小型化と低コスト化を実現することができる。
具体的な数値例を用いて1つ目の効果について説明する。M=8、K=12の場合、図19に示す構成案では192個のWSSが必要となるが、図3に示したWXC機能部221Aでは、WSSの個数は16個であり、176個の削減となる。
具体的な数値例を用いて2つ目の効果について説明する。M=8、K=12の場合、図19の構成案では、WSS間を接続する光ファイバの本数は、7056本であるが、図3に示したWXC機能部221Aでは、WSS間を接続する光ファイバの本数を、558本に削減できる。
次に、WXC機能部221Aの変形例として、K×N WSSを複数のK’×N WSS(K’は、1<K’<Kとなる自然数。)で構成するWXC機能部221Bについて説明する。図4は、第1の実施形態の変形例であるWXC機能部221Bの構成例を示す図である。図4に示すWXC機能部221Bは、図3に示したK×N WSS31−1〜Mの入力ポート数KおよびN×K WSS32−1〜Mの出力ポート数Kの値を減らした構成である。
各K’×N WSS41−11〜M2の入力ポートには、各入力方路301を構成するK本の入力コア301−11〜MKの内のK’本が、NNI入力ポートを介して接続される。K’×N WSS41−11〜M2の各々の出力ポートには、N本の光ファイバ(Dropポートへ接続される光ファイバを含む)が接続される。
1つ目の効果は、WSSの個数を削減できることである。WSSの個数は、図19の構成案では2MK個であり、図4に示したWXC機能部221Bの構成では2MK/K’個である。つまり、図4に示したWXC機能部221Bの構成は、WSSの個数を図19の構成案よりもWSSの個数を1/K’に削減でき、装置の小型化と低コスト化を実現することができる。
図5は、第1の実施形態におけるK×N WSS31−1の構成例を示す図である。図5に示すように、K×N WSS31−1は、WDM信号の波長多重数をWとすると、K個の1×W分波器(DEMUX)51−1〜Kと、W個のK×Nマトリクススイッチ52−1〜Wと、N個のW×1合波器(MUX)53−1〜Nとを備える。なお、図3におけるK×N WSS31−2〜Mについても、K×N WSS31−1と同じ構成である。また、1×W分波器51−1〜Kは、図5における1×W分波器51−1、1×W分波器51−2、・・・、1×W分波器51−K’、・・・、1×W分波器51−Kを含む(但し、2<K’<K)。W×1合波器53−1〜Nは、図5におけるW×1合波器53−1、W×1合波器53−2、・・・、W×1合波器53−N’、・・・、W×1合波器53−Nを含む(但し、2<N’<N)。
次に、本発明における第2の実施形態について説明する。
図6は、第2の実施形態におけるWXC機能部221Cの構成例を示す図である。図6に示すように、WXC機能部221Cは、各入力方路301−1〜Mに対応してK個ずつ設けられる1入力D出力(Dは2以上の自然数)の1×D WSS61−11〜MKと、各出力方路302−1〜Mに対応して1個ずつ設けられるN入力K出力のN×K WSS62−1〜Mとを備える。
1つ目の効果は、WSSの個数を削減できることである。WSSの個数は図19の構成案では2MK個であったが、図6に示したWXC機能部221Cの構成ではKM+M個であり、2MK−(MK+M)個のWSSを削減することができる。つまり、WSSの個数を図19の構成案よりも(K+1)/2Kに削減でき、装置の小型化と低コスト化を実現することができる。
次に、図6に示したWXC機能部221Cの変形例について説明する。
図7は、第2の実施形態の変形例であるWXC機能部221Dの構成例を示す図である。図7に示すように、WXC機能部221Dは、NNI入力ポート側にK×N WSS71−1〜Mを備え、NNI出力ポート側にD×1 WSS72−11〜MKを備える構成であり、図6に示したWXC機能部221Cの1×D WSS61−11〜MKと、K×N WSS62−1〜Mとの配置を入れ替え、かつ、各WSSの入出力ポート数を反転させた構成である。
ここで、Nは、WSS1個当たりのDropポートの本数をL本とすると、N=(M−1)K+Lで示される数値となる。また、Dは、WSS1個当たりのAddポートの本数をL本とすると、D=M−1+Lで示される数値となる。
図9は、第2の実施形態におけるK×N WSS71−1の構成例を示す図である。図9に示すように、K×N WSS71−1は、K個の入力ポートに対応して設けられたK個の1×N WSS91−1〜Kと、N個の出力ポートに対応して設けられたN個のK×1 WSS92−1〜Nとを備える。なお、図7におけるK×N WSS71−2〜Mについても、K×N WSS71−1と同じ構成である。また、1×N WSS91−1〜Kは、図9における1×N WSS91−1、・・・、1×N WSS91−K’、・・・、1×N WSS91−Kを含む(但し、1<K’<K)。K×1 WSS92−1〜Nは、図9におけるK×1 WSS92−1、・・・、K×1 WSS92−N’、・・・、K×1 WSS92−N’’、・・・、K×1 WSS92−Nを含む(但し、1<N’<N’’<N)。
次に、本発明における第3の実施形態について説明する。
図10は、第3の実施形態におけるWXC機能部221Eの構成例を示す図である。図10に示すように、WXC機能部221Eは、各入力方路301−1〜Mに対応してK個ずつ設けられる1入力D出力の1×D WSS101−11〜MKと、各入力方路301−1〜Mに対応して(M−1)K個ずつ設けられる1入力K出力の1×K WSS102−11〜MN’(N’=(M−1)K)と、各出力方路302−1〜Mに対応してK個ずつ設けられるN入力1出力のN×1 WSS103−11〜MKとを備える。すなわち、WXC機能部221Eは、3つのWSSを用いた3段構成となっている。
次に、本発明における第4の実施形態について説明する。
図12は、第4の実施形態におけるWXC機能部221Fの構成例を示す図である。図12に示すように、WXC機能部221Fは、各入力方路301−1〜Mに対応して1個ずつ設けられたK連の1×N WSS121−1〜Mと、各出力方路302−1〜Mに対応して1個ずつ設けられるK連のN×1 WSS122−1〜Mとを備える。
図13に示すように、K連の1×N WSS121−1を、グレーティング133及び光スイッチング素子135等を含む同一の空間光学系で構成することにより、複数のWSS機能を集積化することが可能である。
次に、本発明における第5の実施形態について説明する。
図14は、第5の実施形態におけるWXC機能部221Gの構成例を示す図である。図14に示すWXC機能部221Gは、第1の実施形態における図3のWXC機能部221AにおけるWSS間を接続するK本のシングルコアファイバを、K本のコアを有するマルチコアファイバに置き換えた構成である。よって、図3と同じ構成には同じ符号を付与し、説明を省略する。
次に、本発明における第6の実施形態について説明する。
図15は、第6の実施形態におけるWXC機能部221Hの構成例を示す図である。
図15に示すWXC機能部221Hの構成において、図12に示したWXC機能部221Fの構成と異なる点が2点ある。1点目は、図12に示したWXC機能部221Fでは、K連のWSSとしてWSSをK個集積したモジュールを用いていたが、図15に示すWXC機能部221Hにおいては、K個のWSSを、同一のラインカードに収容する構成とすることである。2点目は、図12に示したWXC機能部221Fでは、WSS間を接続する光ファイバとしてシングルコアファイバを用いたが、図15に示すWXC機能部221Hにおいては、WSS間を接続する光ファイバとして、K本のコアを有するマルチコアファイバを用いる点である。
ここで、K個収容の1×N WSS151−1〜Mは、K個の1×N WSS151−11〜1K、K個の1×N WSS151−21〜2K、・・・(省略)・・・、K個の1×N WSS151−M1〜MKのそれぞれを、同一のラインカードに収容した構成である。同様に、K個収容のN×1 WSS153−1〜Mは、K個のN×1 WSS153−11〜1K、K個のN×1 WSS153−21〜2K、・・・(省略)・・・、K個のN×1 WSS153−M1〜MKのそれぞれを、同一のラインカードに収容した構成である。
図12に示したWXC機能部221Fでは、特定方路のWSS間を接続するには、KN本のシングルコアファイバが必要となる。しかし、図15に示すWXC機能部221Hでは、WSS間をKN本のコアを有するマルチコアファイバ152−11〜MN’で配線した構成である。このように、図15に示すWXC機能部221Hの構成は、図12に示したWXC機能部221Fの構成よりも光ファイバの本数を低減できる。具体的には、WSS間を接続する光ファイバの本数は、図12記載の構成ではM(M−1)K2本であるが、図15に示すWXC機能部221Hの構成では、M(M−1)本である。すなわち、図15に示すWXC機能部221Hは、図12に示したWXC機能部221Fと比較して、光クロスコネクト装置内のWSS間の光ファイバの配線数を1/K2に削減できる。
Claims (8)
- K本(Kは2以上の自然数)の入力コアを有する光ファイバで構成されるM1本(M1は2以上の自然数)の入力方路と、K本の出力コアを有する光ファイバで構成されるM2本(M2は2以上の自然数)の出力方路とが接続された光クロスコネクト装置に設けられ、前記入力方路より入力される複数の波長の光信号が多重化された多重化光信号を処理する波長クロスコネクト装置であって、
前記入力方路に対応して設けられ、前記入力方路より入力される多重化光信号を波長別の第1の光信号に分波する機能と、分波後の第1の光信号をスイッチング処理してN個の第1の出力ポートのいずれかへ出力する機能と、各第1の出力ポートにおいてスイッチング処理後の第1の光信号を合波して第1の多重化光信号を出力する機能と、を有するK入力N出力(Nは(M1−1)K以上)の第1の波長選択スイッチと、
前記出力方路に対応して設けられ、前記第1の波長選択スイッチより入力される第1の多重化光信号を分波して第2の光信号を出力する機能と、分波後の第2の光信号をスイッチング処理してK個の第2の出力ポートのいずれかへ出力する機能と、各第2の出力ポートにおいてスイッチング処理後の第2の光信号を合波して第2の多重化光信号を出力する機能と、を有するN入力K出力の第2の波長選択スイッチと
を備える波長クロスコネクト装置。 - 前記Nは(M1−1)K+Lであり、
前記第1の波長選択スイッチのN出力には本数LのDropポートを含み前記第2の波長選択スイッチのN入力には本数LのAddポートを含む、請求項1に記載の波長クロスコネクト装置。 - 前記第1の波長選択スイッチ又は前記第2の波長選択スイッチは、K個又はN個の入力ポートに対応して設けられた分波器と、前記分波器で分波された各波長の光信号毎に設けられたK入力N出力又はN入力K出力である光スイッチと、前記光スイッチで処理された光信号を合波する合波器とを備える、請求項1又は請求項2に記載の波長クロスコネクト装置。
- 前記第1の波長選択スイッチを、K’入力(1<K’<K)N出力の第3の波長選択スイッチを複数用いて構成する、又は、前記第2の波長選択スイッチを、N入力K’出力の第4の波長選択スイッチを複数用いて構成する請求項1又は請求項2に記載の波長クロスコネクト装置。
- 前記第1の波長選択スイッチ又は前記第2の波長選択スイッチは、1入力D出力(1<D<K又は1<D<N)の第5の波長選択スイッチ又はD入力1出力の第6の波長選択スイッチを少なくとも一つ含む構成であり、前記第5の波長選択スイッチとして1入力D出力の光スプリッタを用いる、又は、前記第6の波長選択スイッチとしてD入力1出力の光カプラを用いる請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の波長クロスコネクト装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の波長クロスコネクト装置を備える光クロスコネクト装置。
- 前記入力方路に対応して設けられ、前記入力コアに接続されるNNI入力ポートを有する第1のNNI機能部をさらに備える請求項6に記載の光クロスコネクト装置。
- 前記出力方路に対応して設けられ、前記出力コアに接続されるNNI出力ポートを有する第2のNNI機能部をさらに備える請求項6又は7に記載の光クロスコネクト装置。
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