WO2021156933A1 - 波長クロスコネクト装置及び波長クロスコネクト方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a wavelength cross-connect device and a wavelength cross-connect method used for multi-band transmission in which wavelength-multiplexed signal light obtained by multiplexing each optical signal of a plurality of different wavelength bands is transmitted by an optical fiber.
- the wavelength cross-connect device used in a multi-band transmission system is an optical transmission line composed of one or a plurality of optical fibers for transmitting wavelength division multiplexing signal light in which each optical signal of a plurality of different wavelength bands is multiplexed.
- it is an optical node that connects between arbitrary directions in the optical network.
- wavelength cross-connect device wavelength division multiplexing signal light transmitted from the input side route is output to the output side route via a plurality of WSS (Wavelength Selective Switch).
- WSS Widelength Selective Switch
- FIG. 6 shows the configuration of the wavelength cross-connect device 20 used in the conventional multi-band transmission system (also referred to as a system) 10.
- the system 10 has M wavelength band demultiplexers (also referred to as demultiplexers) 11a, 11b, ..., 11m connected for each of the M directions indicated by the reference numerals M (1) on the input side, and the output side. 12a, 12b, ..., 12m of M wavelength band combiners (also referred to as combiners) connected to each of the M directions indicated by the reference numeral M (2). Further, the system 10 has an S-band WXC (Wavelength Cross Connect) unit 21, a C-band WEXC unit 22, and an L-band GXC connected by an optical fiber between the demultiplexer 11a to 11m and the duplexer 12a to 12m. A wavelength cross-connect device 20 having a unit 23 is provided. The S-band WXC unit 21, the C-band WXC unit 22, and the L-band WXC unit 23 are also referred to as WXC units 21 to 23.
- WXC Wavelength Cross Connect
- each WXC unit 21 to 23 has M optical amplifiers 24a, 24b, ..., 24m and M WSS25a, 25b, ..., On the input side. It has 25m. Each WSS 25a-25m has one input end and an M output end (1 ⁇ M). Further, the L band WXC unit 23 has M WSS26a, 26b, ..., 26m having an M input end and one output end (M ⁇ 1) on the output side, and M optical amplifiers 27a, 27b, ..., It has 27m. Each element of these optical amplifiers 24a to 24m, WSS25a to 25m, WSS26a to 26m, and optical amplifiers 27a to 27m is connected by an optical fiber or an optical waveguide.
- the optical amplifiers 24a to 24m, WSS25a to 25m, WSS26a to 26m, and optical amplifiers 27a to are similar to the L band WXC unit 23 described above. It has 27m.
- the wavelength division multiplexing signal lights 1a, 1b, ..., 1m transmitted in multiband for each of the M directions on the input side are input to the demultiplexers 11a to 11m as follows. That is, the wavelength division multiplexing signal light 1a is input to the demultiplexer 11a, the wavelength division multiplexing signal light 1ba is input to the demultiplexer 11b, and the wavelength division multiplexing signal light 1m is input to the demultiplexer 11m.
- each of the wavelength division multiplexing signal lights 1a to 1m is a multiplexing of each optical signal of the S band, C band, and L band of the wavelength band described later.
- Each wavelength band is, in order from the short wavelength side, an S band of 1460 nm to 1530 nm, a C band of 1530 nm to 1565 nm, and an L band of 1565 nm to 1625 nm.
- Each of the S band, C band, and L band optical signals is assigned to the S band, C band, and L band of the optical fiber as a route at the time of transmission.
- S S band
- C C band
- L L band of the optical signal on the transmission path of the optical signal.
- the demultiplexer 11a demultiplexes the wavelength division multiplexing signal light 1a into S-band, C-band, and L-band optical signals, and outputs the light to the optical amplifiers 24a of the WXC units 21 to 23. That is, the demultiplexer 11a outputs the demultiplexed S band light signal to the optical amplifier 24a of the S band WXC unit 21, outputs the C band light signal to the optical amplifier 24a of the C band WXC unit 22, and outputs the L band. The optical signal is output to the optical amplifier 24a of the L band WXC unit 23.
- the other demultiplexers 11b to 11m also demultiplex the wavelength division multiplexing signal light 1b to 1 m into the S band, C band, and L band optical signals, and each WXC unit 21 to 21 to Output to 23 optical amplifiers 24b to 24m.
- the optical amplifiers 24a to 24m of each WXC unit 21 to 23 amplify each optical signal of S band, C band and L band and output to WSS 25a to 25 m of each WXC unit 21 to 23.
- Each WSS 25a to 25m has a function of selecting an optical signal for each wavelength band and adjusting an amount of attenuation.
- the M output terminals for each of WSS 25a to 25 m are connected to the M input terminals of WSS 26a to 26 m on the output side.
- the WSS25a outputs an L-band light signal from the first output end described at the top to the second input end of the WSS26a on the output side, and outputs an L-band light signal from the second output end to the output side. It is output to the input end of the WSS, and the L band light signal is output from the third output end to the first input end of the WSS 26m on the output side. In this way, the L band light signal is output from each output end of one WSS25a to different input ends of WSS26a to 26m.
- Each of WSS26a to 26m on the output side sequentially selects optical signals of a plurality of wavelength bands input from M input ends and outputs them from one output end to the optical amplifiers 27a to 27m.
- each optical amplifier 27a to 27m The output ends of each optical amplifier 27a to 27m are connected to the combiner 12a to 12m.
- the optical amplifiers 27a to 27m amplify each of the S band, C band, and L band optical signals and then output them to the corresponding combiner 12a to 12m.
- each of the combiners 12a to 12m combines the S-band, C-band, and L-band optical signals amplified by the optical amplifiers 27a to 27m of the WXC units 21 to 23.
- the wavelength division multiplexing signal light generated by this combined wave is multiband transmitted to M directions M (2).
- Non-Patent Document 1 As a conventional technique relating to such a wavelength cross-connect device 20, there is one described in Non-Patent Document 1.
- the wavelength cross-connect device 20 described above supports multi-band transmission, and the S-band WXC section 21 and C-band corresponding to the S-band, C-band, and L-band optical signals demultiplexed by the demultiplexer 11a. It is necessary to include the WXC unit 22 and the L band WXC unit 23. Therefore, the scale of the device and the power consumption of the device are more than three times as large as those of the wavelength cross-connect device for a single band.
- the transmission performance of each optical signal in the S band, C band and L band is improved. There is a difference. For example, the wavelength band dependence of the transmission band and light loss in a WSS or an optical amplifier occurs.
- the technical maturity level of the components used for the optical device differs depending on the wavelength band. If the technology maturity period for improving optical components required to ensure a certain level of optical performance (transmission band, light loss, etc.) differs depending on the wavelength band, the optical device in the wavelength band that requires the most technology maturity period.
- the realization time of multi-band compatible WXC will be rate-determined by the technological maturity of. For example, the technological maturity level of optical devices is highest in the C band, which is most often applied to general optical transmission systems, and is lowest in the order of L band and S band. Therefore, there is a problem that the realization time of the multi-band compatible WXC is rate-determined by the realization of the S-band optical device that requires a technology readiness period.
- the present invention has been made in view of such circumstances, the scale of the apparatus and the power consumption can be reduced, the difference in the transmission performance of each optical signal due to the different wavelength bands of WXC is eliminated, and the wavelength requiring the most technological maturity period. It is an object of the present invention to prevent the realization time of the multi-band compatible WXC from being rate-determined by the band optical device.
- the wavelength cross-connect device of the present invention multiplexes each optical signal of a plurality of different wavelength bands that have been multiband-transmitted in an optical transmission line composed of one or a plurality of optical fibers.
- the wavelength multiplex signal light is divided into different wavelength bands for each direction.
- WSS Widelength Selective Switch
- the direction is changed by WSS (Wavelength Selective Switch) to the output side.
- a wavelength cross-connect device that performs relay processing for outputting to a road, having the optical amplifier and the WSS, and performing the relay processing of an optical signal in a predetermined specific wavelength band among the different wavelength bands.
- a WXC (Wavelength Cross Connect) unit having the same number as the number of wavelength bands of the optical signal in each wavelength band is provided, and an optical signal in a wavelength band other than the specific wavelength band is transmitted to the input side of the WXC unit in the specific wavelength band.
- An input-side conversion unit that converts an optical signal is provided, and an output-side conversion unit that converts an optical signal of a specific wavelength band converted by the input-side conversion unit into an optical signal before conversion is provided on the output side of the WXC unit.
- the optical signal of the specific wavelength band directly input from the input side is directly output after the relay process in the WXC unit.
- the device scale and power consumption can be reduced, the difference in transmission performance of each optical signal due to different wavelength bands of WXC is eliminated, and the optical device of the wavelength band that requires the most technological maturity period can be used to obtain a multi-band compatible WXC. It is possible to avoid that the realization time is rate-determined.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a multi-band transmission system using the wavelength cross-connect device according to the embodiment of the present invention.
- the wavelength cross-connect device 20A performs the C-band WXC unit 22 related to the C-band, which is the wavelength band (referred to as a specific wavelength band) having the highest technical maturity of the above-mentioned WXC component, at every wavelength band demultiplexer 11a to 11m. It has the same number of wavelength bands to be demultiplexed. In this example, it is assumed that the number of wavelength bands is three, S band, C band, and L band. In this case, the configuration is such that three C-band WXC units 22 are provided.
- the C-band WXC unit 22 constitutes the WXC unit according to claim.
- the wavelength cross-connect device 20A converts an optical signal in a wavelength band (S band and L band) other than the specific wavelength band (C band) into an optical signal in the specific wavelength band (C band) on the input side. It includes an S / C conversion unit 31 and an L / C conversion unit 32 as units.
- the S / C conversion unit 31 converts the S band light signal into a C band light signal
- the L / C conversion unit 32 converts the L band light signal into a C band light signal.
- the S / C conversion unit 31 and the L / C conversion unit 32 form the input-side conversion unit according to the claim.
- connection configuration between each output end of the demultiplexer 11a to 11m and the input end of the three C-band WXC units 22 is as follows. That is, the output ends of the S-band optical signals of the demultiplexers 11a to 11m are connected to the optical amplifiers 24a to 24m of the first C-band WXC unit 22 via the S / C conversion unit 31. Further, the output ends of the C-band optical signals of the demultiplexers 11a to 11m are directly connected to the input ends of the optical amplifiers 24a to 24m of the second C-band WXC unit 22. Further, the output ends of the L-band optical signals of the demultiplexers 11a to 11m are connected to the input ends of the optical amplifiers 24a to 24m of the third C-band WXC unit 22 via the L / C conversion unit 32.
- the wavelength cross-connect device 20A includes a C / S conversion unit 35 and a C / L conversion unit 36 connected to the optical amplifiers 27a to 27m on the output side.
- FIG. 1 represents the C / L conversion unit 36 connected to the optical amplifiers 27a to 27m as a representative.
- the C / S conversion unit 35 converts the C-band light signal converted from the S-band light signal by the S / C conversion unit 31 on the input side into an S-band light signal.
- the C / L conversion unit 36 includes a C / L conversion unit 36 that converts a C-band light signal converted from an L-band light signal by the L / C conversion unit 32 on the input side into an L-band light signal.
- the C / S conversion unit 35 and the C / L conversion unit 36 constitute the output-side conversion unit according to the claim.
- the output end of the C band optical signal directly input in the C band WXC unit 22 is directly connected to the input end of the combiner 12a to 12m.
- FIG. 2 shows the circuit configuration of the L / C conversion unit 32 as a representative, and a description thereof will be given.
- the L / C conversion unit 32 shown in FIG. 2 includes a WSS 51, wavelength variable light sources 52a and 52b, amplifiers 53a and 53b, polarization controllers 54a and 54b, and WDM (Wavelength Division Multiplexing) couplers 55a, 55b and 56a. It includes 56b, polarization beam splitters 57a and 57b, polarization controllers 58a and 58b, loop-shaped highly non-linear fibers 59a and 59b, and an optical coupler 60.
- a indicates a component on the long wavelength side of the optical signal
- b indicates a component on the short wavelength side of the optical signal
- the polarization beam splitter 57a connects two input / output ports 57a1 and 57a2 in a loop shape with an optical fiber, and a loop-shaped high non-linear fiber 59a is connected in the middle of the optical fiber. Further, a polarization controller 58a is connected between one input / output port 57a1 of the polarization beam splitter 57a and the highly non-linear fiber 59a.
- the polarization beam splitter 57b connects two input / output ports 57b1 and 57b2 in a loop shape with an optical fiber, and a loop-shaped high non-linear fiber 59b is connected in the middle of the optical fiber. Further, a polarization controller 58b is connected between one input / output port 57b1 of the polarization beam splitter 57b and the highly non-linear fiber 59b.
- the pump light output from the wavelength-variable light source 52a is amplified by the amplifier 53a, and the pump light Pa whose polarization is controlled by the polarization controller 54a is input to the polarization beam splitter 57a via the WDM couplers 55a and 56a.
- the pump light Pa is input to the polarization beam splitter 57a in a linearly polarized state tilted by 45 degrees with respect to the main axis of the polarization beam splitter 57a.
- the tilt of 45 degrees is realized by the polarization control of the polarization controller 54a.
- the pump light output from the wavelength variable light source 52b is amplified by the amplifier 53b, and the pump light Pb whose polarization is controlled by the polarization controller 54b is input to the polarization beam splitter 57b via the WDM couplers 55b and 56b. ..
- the pump light Pb is input to the polarization beam splitter 57b in a linearly polarized state tilted by 45 degrees with respect to the main axis of the polarization beam splitter 57b.
- the tilt of 45 degrees is realized by the polarization control of the polarization controller 54b.
- the L band light signal (also referred to as optical signal L) from the demultiplexer 11a shown in FIG. 1 is input to the WSS 51 shown in FIG. 2 of the L / C conversion unit 32.
- this optical signal L an optical signal of the long wavelength side La (also referred to as a long wavelength side optical signal La) and an optical signal of the short wavelength side Lb (also referred to as a short wavelength side optical signal Lb) are combined.
- the WSS 51 divides the optical signal L into a long wavelength side optical signal La and a short wavelength side optical signal Lb and outputs the optical signal L.
- This long wavelength side optical signal La is input to the polarization beam splitter 57a via the WDM couplers 55a and 56a.
- the short wavelength side optical signal Lb is input to the polarization beam splitter 57b via the WDM couplers 55b and 56b.
- the long wavelength side optical signal La and the pump light Pa input to the polarization beam splitter 57a are output from the first input / output port 57a1 of the polarization beam splitter 57a, and are indicated by an arrow Y5a. As shown, it follows a loop path input to the second input / output port 57a2 via the polarization controller 58a and the highly nonlinear fiber 59a.
- the long wavelength side optical signal La and the pump optical Pa output from the first input / output port 57a1 of the polarization beam splitter 57a are polarized by the polarization controller 58a and are controlled by the highly nonlinear fiber 59a.
- the highly non-linear fiber 59a is an optical fiber having a high non-linear constant as a parameter, and efficiently causes four-wave mixing in a loop to perform wavelength band conversion.
- the highly non-linear fiber 59a is a new one wavelength band by interacting two wavelength bands of the long wavelength side optical signal La and the pump light Pa as a non-linear optical intermodulation phenomenon by the four-wave mixing process.
- An optical signal Ca on the long wavelength side of the C band is generated.
- the generated optical signal Ca, the long wavelength side optical signal La, and the pump optical Pa are input to the second input / output port 57a2 of the polarization beam splitter 57a.
- the long wavelength side optical signal La and the pump optical Pa input to the polarization beam splitter 57a are output from the second input / output port 57a2 and are high as shown by the arrow Y6a in the direction opposite to the arrow Y5a. It follows a loop path input to the first input / output port 57a1 via the non-linear fiber 59a and the polarization controller 58a. In this loop path as well, a new optical signal (also referred to as a long wavelength side optical signal Ca) of the C band long wavelength side Ca is newly generated by the four-wave mixing process.
- a new optical signal also referred to as a long wavelength side optical signal Ca
- the two long wavelength side optical signals Ca generated by following the loop path in both directions are wavelength-multiplexed by the polarization beam splitter 57a. As shown by the arrow Y7a, the long wavelength side optical signal Ca is output toward the input side, extracted by the WDM coupler 56a, and output to the optical coupler 60.
- the same wavelength band conversion process as on the long wavelength side is performed. That is, the long wavelength side optical signal Lb and the pump light Pb input to the polarization beam splitter 57b are output from the first input / output port 57b1 of the polarization beam splitter 57b, and as shown by the arrow Y5b, the polarization controller 58b And the loop path input to the second input / output port 57b2 via the highly non-linear fiber 59b is followed.
- the long wavelength side optical signal Lb and the pump light Pb output from the first input / output port 57b1 are subjected to four-wave mixing processing by the highly nonlinear fiber 59b while the polarization is controlled by the polarization controller 58b. ..
- a new optical signal Cb on the short wavelength side of the C band is generated, and is input to the second input / output port 57b2 of the polarization beam splitter 57b together with the long wavelength side optical signal Lb and the pump light Pb.
- the long wavelength side optical signal Lb and the pump light Pb follow the loop path indicated by the arrow Y6b in the direction opposite to the arrow Y5b from the second input / output port 57b2 of the polarization beam splitter 57b.
- a new optical signal on the short wavelength side Cb in the C band (also referred to as a short wavelength side optical signal Cb) is newly generated by the four-wave mixing process.
- the two short wavelength side optical signals Cb generated by following the loop path in both directions are wavelength-multiplexed by the polarization beam splitter 57b, output to the input side indicated by the arrow Y7b, and optical coupler via the WDM coupler 56b. It is output to 60.
- the optical coupler 60 combines the long wavelength side optical signal Ca and the short wavelength side optical signal Cb into a C band optical signal.
- the L / C conversion unit 32 converts the L-band light signal from the demultiplexer 11a into a C-band light signal. This converted C-band optical signal is input to the optical amplifier 24a of the C-band WXC unit 22.
- step S1 shown in FIG. 3 the wavelength division multiplexing signal light 1a to 1m transmitted in multiband from the input side direction M (1) shown in FIG. 1 is the wavelength division multiplexing signal light 1a by the demultiplexers 11a to 11m. Every ⁇ 1 m, it is demultiplexed into S band, C band and L band optical signals.
- step S2 the demultiplexed S band light signal is converted into a C band light signal by each S / C conversion unit 31 and output to the optical amplifiers 24b to 24 m of the first C band WXC unit 22.
- step S3 the demultiplexed C-band optical signal is directly output to the optical amplifiers 24a to 24m of the second C-band WXC unit 22.
- step S4 the demultiplexed L-band light signal is converted into a C-band light signal by each L / C conversion unit 32 and output to the optical amplifiers 24b to 24m of the third C-band WXC unit 22.
- the processes of steps S2 to S4 may be executed in any order.
- step S5 each optical amplifier 24a to 24m of each C band WXC unit 22 amplifies the C band optical signal and outputs it to each WSS 25a to 25m.
- each WSS 25a to 25m of each C band WXC unit 22 outputs the input C band optical signal to the optical amplifier 27a to 27m via a predetermined output side WSS 26a to 26m.
- each optical amplifier 27a to 27m on the output side of the first C band WXC unit 22 amplifies the C band optical signal converted by the S / C conversion unit 31 on the input side, and the C / S conversion unit. Output to 35.
- the C / S conversion unit 35 converts the C-band light signal converted on the input side into an S-band light signal and outputs it to the combiner 12a to 12m.
- step S8 the optical amplifiers 27a to 27m of the second C-band WXC unit 22 amplify the C-band optical signal and directly output it to each of the combiners 12a to 12m.
- each optical amplifier 27a to 27m on the output side of the third C band WXC unit 22 amplifies the C band optical signal converted by the L / C conversion unit 32 on the input side, and the C / L conversion unit. Output to 36.
- the C / L conversion unit 36 converts the C-band light signal converted on the input side into an L-band light signal and outputs it to the combiner 12a to 12m.
- the processes in steps S7 to S9 may be executed in any order.
- step S10 the combiners 12a to 12m combine the input S-band, C-band, and L-band optical signals and transmit the multi-band to the M directions M (2) on the output side. do.
- the wavelength cross-connect device 20A of the present embodiment is a wavelength division multiplexing signal light 1a transmitted in multiple bands from a plurality of directions M (1) in which one or a plurality of optical fibers are bundled in one way M (1). After amplifying the optical signal of each wavelength band demultiplexed into different wavelength bands (S band, C band and L band) for each direction M (1), the direction is changed by WSS. Then, a relay process of outputting to the output side route M (2) is performed.
- the wavelength cross-connect device 20A has optical amplifiers 24b to 24m, 27a to 27m, and WSS 25a to 25m, 26a to 26m, and has a predetermined specific wavelength band (C band) of light among different wavelength bands.
- a C-band WXC unit 22 having the same number of wavelength bands as the number of wavelength bands of the optical signal of each wavelength band for performing signal relay processing is provided. Further, on the input side of the C band WXC unit 22, an input side conversion unit (S / C conversion unit 31 and L / C conversion unit 31) that converts an optical signal in a wavelength band other than the specific wavelength band into an optical signal in a specific wavelength band.
- the output side conversion unit (C / S conversion) that converts the optical signal of the specific wavelength band converted by the input side conversion unit into the optical signal before the conversion.
- a unit 35 and a C / L conversion unit 36) are provided.
- the optical signal of the specific wavelength band directly input from the input side is directly output after the relay processing in the C band WXC unit 22.
- the C-band WXC unit 22 that relays the optical signal of the specific wavelength band is provided with the same number of wavelength bands of each optical signal that is demultiplexed into different wavelength bands on the input side of the C-band WXC unit 22. ..
- An optical signal in a wavelength band other than the specific wavelength band on the input side is converted into an optical signal in the specific wavelength band by the input side conversion unit, and is input to the C band WXC unit 22 related to the wavelength band other than the specific wavelength band.
- the optical signal of the specific wavelength band on the input side is directly input to the C band WXC unit 22 related to the specific wavelength band. Therefore, all C-band WXC units 22 perform relay processing with optical signals of a specific wavelength band which is the same wavelength band.
- the output side conversion unit converts it to the optical signal before the conversion.
- the optical signal of the specific wavelength band directly input from the input side is directly output after the relay processing in the C band WXC unit 22.
- all C-band WXC units 22 have the same optical characteristics because they have a function of processing optical signals in the same wavelength band (specific wavelength band). In other words, in all the C-band WXC units 22, the difference in optical characteristics due to the difference in the wavelength band of the conventional multi-band transmission disappears.
- each C band WXC unit 22 corresponds to optical signal processing in different wavelength bands, but in the present invention, optical signal processing can be performed in the same wavelength band (specific wavelength band). Therefore, parts such as electric parts and mechanical parts can be shared, so that the device scale and power consumption of the C-band WXC unit 22 can be reduced.
- each C-band WXC unit 22 the technical maturity of the components (WSS 25a to 25 m, 26a to 26 m and optical amplifiers 24b to 24 m, 27a to 27 m) is determined by each C-band WXC unit 22 as in the conventional case. It is possible to eliminate the limitation of the transmission performance of the other C-band WXC unit 22 by the S-band WXC unit 21 (FIG. 6) related to the wavelength band to be lowered. That is, it is possible to avoid that the realization time of the multi-band compatible WXC is rate-determined by the optical device in the wavelength band (S band) that requires the most technological maturity period.
- the specific wavelength band is a wavelength band (C band) that maximizes the technology readiness level among the wavelength bands that differ in the technology readiness level of the components related to the transmission performance of the C band WXC unit 22. ..
- all C-band WXC units 22 have components related to a specific wavelength band that maximizes the technical maturity level, so that all C-band WXC units 22 can have the highest transmission performance. Can be unified to.
- FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a multi-band transmission system using the wavelength cross-connect device according to the first modification of the embodiment of the present invention.
- the wavelength cross-connect device 20B of the first modification shown in FIG. 4 has M optical amplifiers on the input side in the three C-band WXC units 22 in the same manner as the wavelength cross-connect device 20A (FIG. 1) of the above-described embodiment. It is provided with various functional components of 24a to 24m and M WSS 25a to 25m, and M WSS 26a to 26m on the output side and M optical amplifiers 27a to 27m.
- the feature of the wavelength cross-connect device 20B is that the components of various functions in the three C-band WXC units 22 are collectively configured for each component of the same type on the input side or the output side, and the device has a single housing ( It is a point realized by (called a housing device).
- the optical amplifiers 24a on the input side which are arranged one by one for each of the three C-band WXC units 22, are configured (or array-configured) as a group of three to form one housing device.
- the other optical amplifiers 24b to 24m also form one optical amplifier device 41 by forming three optical amplifiers of the three C-band WXC units 22 together.
- the WSS 25a on the input side which is arranged one by one for each of the three C-band WXC units 22, is configured as a group of three to form one WSS device (with the WSS device 42). It is called).
- each of the other WSSs 25b to 25m also comprises three WSSs of the three C-band WXC portions 22 as one WSS device 42.
- the WSS26a of the three C-band WXC portions 22 is configured as a group of three to form one WSS device 43 shown by a broken line frame.
- each of the other WSS 26b to 26 m is also configured as one WSS device 43.
- optical amplifiers 27a on the output side of the three C-band WXC units 22 are configured as a group of three to form one optical amplifier device 44 shown by a broken line frame.
- each of the other optical amplifiers 27a to 27m is also configured as one optical amplifier device 44.
- the components of various functions represented by the optical amplifiers 24b to 24m, 27a to 27m and WSS25a to 25m, 26a to 26m of all C band WXC units 22 are spread over all C band WXC units 22.
- the housing devices 41 to 44 which are configured as a group for each of the same types.
- the scale can be made smaller than the scale when the three C-band WXC units 22 are simply combined, and the power consumption can be reduced.
- FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a multi-band transmission system using the wavelength cross-connect device according to the second modification of the embodiment of the present invention.
- the feature of the wavelength cross-connect device 20B of the multi-band transmission system 20C of the modification 2 shown in FIG. 5 is that the same type of components on the input side and the output side are collectively configured for each of the three C-band WXC units 22. The point is that it is realized by two housing devices.
- optical amplifiers 24a to 24m on the input side and M optical amplifiers on the output side are connected.
- the optical amplifiers 27a to 27m of the above are collectively configured (or array-configured) to form an optical amplifier device (referred to as an optical amplifier device 46) as one housing device.
- WSS device 47 As shown by the alternate long and short dash line frame 47, in the C band WXC unit 22 to which the L / C conversion unit 32 on the input side is connected, M WSS 25a to 25 m on the input side and M WSS 26a to 26 m on the output side. And were collectively configured as one WSS device (referred to as WSS device 47).
- the optical amplifiers 24a to 24m on the input side and the optical amplifiers 27a to 27m on the output side are collectively configured. Then, one optical amplifier device 46 was used.
- the M WSS 25a to 25 m on the input side and the M WSS 26a to 26 m on the output side are grouped together. It was made into one WSS device 47.
- the optical amplifiers 24b to 24m on the input side and the optical amplifiers 27a to 27m on the output side are collectively configured as one.
- the optical amplifier device 46 was used.
- the WSS 25a to 25 m on the input side and the WSS 26a to 26 m on the output side are collectively configured to form one WSS device 47. ..
- the two-dot chain line frame 48 connected between the output end of WSS 25a to 25 m on the input side and the input end of WSS 26a to 26 m on the output side has the same light as the optical wiring surrounded by the two-dot chain line frame 48 in FIG. Indicates that the wiring has been deployed. That is, the output ends of WSS 25a to 25 m on the input side and the input ends of WSS 26a to 26 m on the output side are connected by the optical wiring shown by the chain double-dashed line frame 48.
- a housing device 46 in which components of various functions represented by optical amplifiers 24b to 24m, 27a to 27m, and WSS 25a to 25m, 26a to 26m are collectively configured for each type of all C band WXC units 22. , 47.
- each C-band WXC unit 22 the same type of components on the input side and the output side are collectively configured and realized by one housing device 46, 47.
- parts such as electrical parts and mechanical parts can be shared. Therefore, the scale can be made smaller than the scale when the three C-band WXC units 22 are simply combined, and the power consumption can be reduced.
- the wavelength cross-connect device of the present invention wherein the wavelength cross-connect device is each of a plurality of different wavelength bands that have been multiband-transmitted in an optical transmission line composed of one or a plurality of optical fibers.
- Wavelength-multiplexed signal light obtained by multiplexing optical signals is divided into different wavelength bands for each direction.
- WSS Widelength Selective Switch
- WSS Widelength Selective Switch
- a WXC (Wavelength Cross Connect) unit having the same number as the number of wavelength bands of the optical signal in each wavelength band is provided, and an optical signal in a wavelength band other than the specific wavelength band is transmitted to the input side of the WXC unit in the specific wavelength band.
- An input-side conversion unit that converts an optical signal is provided, and an output-side conversion unit that converts an optical signal of a specific wavelength band converted by the input-side conversion unit into an optical signal before conversion is provided on the output side of the WXC unit.
- the optical signal of the specific wavelength band directly input from the input side is directly output after the relay process in the WXC unit.
- the WXC unit that relays the optical signal of a specific wavelength band is provided with the same number of wavelength bands of each optical signal that is demultiplexed into different wavelength bands on the input side of the WXC unit.
- An optical signal in a wavelength band other than the specific wavelength band on the input side is converted into an optical signal in the specific wavelength band by the input side conversion unit, and is input to the WXC unit related to the wavelength band other than the specific wavelength band.
- the optical signal of the specific wavelength band on the input side is directly input to the WXC unit related to the specific wavelength band. Therefore, all WXC units perform relay processing with optical signals in a specific wavelength band which is the same wavelength band.
- the output side conversion unit converts the optical signal into the optical signal before the conversion.
- the optical signal of the specific wavelength band directly input from the input side is directly output after the relay processing in the WXC unit.
- all WXC units have the same optical characteristics because they have a function of processing optical signals in the same wavelength band (specific wavelength band). In other words, in all WXC units, there is no difference in optical characteristics due to the difference in wavelength band of multi-band transmission as in the past.
- each WXC unit corresponds to optical signal processing in different wavelength bands, but in the present invention, optical signal processing can be performed in the same wavelength band (specific wavelength band). Therefore, parts such as electric parts and mechanical parts can be shared, so that the device scale and power consumption of the WXC unit can be reduced.
- the transmission performance of other WXC sections is limited by the WXC section related to the wavelength band that lowers the technical maturity of the components (WSS and optical amplifier) in each WXC section as in the past. It is possible to eliminate such things as. That is, in the present invention, it is possible to avoid that the realization time of the multi-band compatible WXC is rate-determined by the optical device in the wavelength band that requires the most technological maturity period.
- the specific wavelength band is the wavelength band that maximizes the technology readiness level among the wavelength bands that differ in the technology readiness level of the components related to the transmission performance of the WXC unit. It is a feature.
- all WXC units have components related to a specific wavelength band that maximizes the technology readiness level, so that all WXC units can be unified into functions that can maximize transmission performance.
- the housing device when all WXC units are, for example, three, a total of three components provided for each of the three WXC units are grouped together to form one housing device.
- parts such as electric parts and mechanical parts of the three components can be shared. Therefore, one housing device can be made smaller than the scale when the three WXC units are simply combined, and the power consumption can be reduced.
- each WXC unit is provided with a housing device in which the optical amplifier and the components of various functions represented by the WSS are collectively configured for each type. It is characterized by.
- Wavelength division multiplexing signal light 11a to 11m Wavelength band demultiplexer 12a to 12m Wavelength band duplexer 20A, 20B, 20C Wavelength cross-connect device 22C band WXC section 24b to 24m, 27a to 27m
Landscapes
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Abstract
波長クロスコネクト装置(20A)は、複数の方路M(1)からマルチバンド伝送されてきた波長多重信号光(1a~1m)が、方路毎に、異なる波長帯(S帯、C帯及びL帯)に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSSで方路変更して出力側の方路M(2)へ出力する中継処理を行う。異なる波長帯の内、特定波長帯(C帯)の光信号の中継処理を行う、各波長帯の光信号の波長帯数と同数のC帯WXC部22を備える。C帯WXC部22の入力側に、特定波長帯以外の波長帯の光信号を、特定波長帯の光信号に変換する入力側変換部(31,32)を備え、出力側に、入力側で変換された特定波長帯の光信号を、当該変換前の光信号に変換する出力側変換部(35,36)を備える。入力側から直接入力された特定波長帯の光信号は、C帯WXC部での中継処理後に直接出力される構成とした。
Description
本発明は、異なる複数の波長帯の各光信号を多重化した波長多重信号光を、光ファイバで伝送するマルチバンド伝送に用いられる波長クロスコネクト装置及び波長クロスコネクト方法に関する。
マルチバンド伝送システムに用いられる波長クロスコネクト装置は、異なる複数の波長帯の各光信号を多重化した波長多重信号光を伝送する1本、若しくは、複数本の光ファイバから構成される光伝送路に対して、光ネットワーク内の任意の方路間で接続する光ノードである。この波長クロスコネクト装置においては、入力側の方路から伝送されてくる波長多重信号光が、複数のWSS(Wavelength Selective Switch:波長選択スイッチ)を経由して出力側の方路へ出力される。
図6に従来のマルチバンド伝送システム(システムともいう)10に用いられる波長クロスコネクト装置20の構成を示す。
システム10は、入力側において符号M(1)で示すM本の方路毎に接続されたM個の波長帯分波器(分波器ともいう)11a,11b,…,11mと、出力側において符号M(2)で示すM本の方路毎に接続されたM個の波長帯合波器(合波器ともいう)12a,12b,…,12mとを備える。更に、システム10は、分波器11a~11mと合波器12a~12mとの間に、光ファイバで接続されるS帯WXC(Wavelength Cross Connect)部21、C帯WXC部22及びL帯WXC部23を有する波長クロスコネクト装置20を備える。なお、S帯WXC部21、C帯WXC部22及びL帯WXC部23を、WXC部21~23とも称す。
各WXC部21~23は、図6においてL帯WXC部23に代表して表すように、入力側にM個の光アンプ24a,24b,…,24mと、M個のWSS25a,25b,…,25mとを備える。各WSS25a~25mは、1入力端及びM出力端(1×M)を有する。更に、L帯WXC部23は、出力側に、M入力端及び1出力端(M×1)を有するM個のWSS26a,26b,…,26mと、M個の光アンプ27a,27b,…,27mとを備える。これらの光アンプ24a~24m、WSS25a~25m、WSS26a~26m、光アンプ27a~27mの各要素は光ファイバや光導波路で接続されている。
また、S帯WXC部21及びC帯WXC部22においても、図示はしないが、上述したL帯WXC部23と同様に、光アンプ24a~24m、WSS25a~25m、WSS26a~26m、光アンプ27a~27mを備える。
入力側のM本の方路毎にマルチバンド伝送されてきた波長多重信号光1a,1b,…,1mは、分波器11a~11mに次のように入力される。即ち、波長多重信号光1aが分波器11aに入力され、波長多重信号光1baが分波器11bに、波長多重信号光1mが分波器11mに入力される。
但し、波長多重信号光1a~1mの各々は、後述する波長帯のS帯、C帯及びL帯の各光信号が多重化されたものであるとする。各波長帯は、短波長側から順に、1460nm~1530nmのS帯、1530nm~1565nmのC帯、1565nm~1625nmのL帯となっている。S帯、C帯及びL帯の各光信号は、伝送時に、方路としての光ファイバのS帯域、C帯域及びL帯域に割り当てられる。
なお、図6において、光信号の伝送経路上に「S」、「C」及び「L」で、光信号のS帯、C帯及びL帯を示す。
分波器11aは、波長多重信号光1aをS帯、C帯及びL帯の各光信号に分波し、各WXC部21~23の光アンプ24aへ出力する。つまり、分波器11aは、分波されたS帯光信号をS帯WXC部21の光アンプ24aへ出力し、C帯光信号をC帯WXC部22の光アンプ24aへ出力し、L帯光信号をL帯WXC部23の光アンプ24aへ出力する。
他の分波器11b~11mにおいても、上記分波器11aと同様に、波長多重信号光1b~1mをS帯、C帯及びL帯の各光信号に分波し、各WXC部21~23の光アンプ24b~24mへ出力する。
各WXC部21~23の光アンプ24a~24mは、S帯、C帯及びL帯の各光信号を増幅して、各WXC部21~23のWSS25a~25mへ出力する。
各WSS25a~25mは、波長帯毎の光信号の選択と減衰量調整機能等を有する。WSS25a~25m毎のM個の出力端は、出力側のWSS26a~26mのM個の入力端に接続されている。
例えば、WSS25aは、最上部に記載の第1出力端からL帯光信号を、出力側のWSS26aの第2入力端へ出力し、第2出力端からL帯光信号を、出力側の図示せぬWSSの入力端に出力し、第3出力端からL帯光信号を、出力側のWSS26mの第1入力端へ出力する。このように1つのWSS25aの各出力端からL帯光信号を、異なるWSS26a~26mの入力端へ出力する。
出力側のWSS26a~26mの各々は、M個の入力端から入力された複数の波長帯の光信号を順次選択し、1出力端から光アンプ27a~27mへ出力する。
各光アンプ27a~27mの出力端は、合波器12a~12mに接続されている。これによって、光アンプ27a~27mは、S帯、C帯及びL帯の各光信号を増幅後に、該当する合波器12a~12mへ出力する。この出力後、各々の合波器12a~12mは、各WXC部21~23の光アンプ27a~27mで増幅されたS帯、C帯及びL帯の各光信号を合波する。この合波による波長多重信号光は、M本の方路M(2)へマルチバンド伝送される。
このような波長クロスコネクト装置20に係る従来の技術として、非特許文献1に記載のものがある。
A.Napoli et al., "Perspectives of Multi-band Optical Communication Systems," OECC2018, 5B3-1, July 2018.
上述した波長クロスコネクト装置20は、マルチバンド伝送に対応しており、分波器11aで分波されたS帯、C帯及びL帯の各光信号に対応するS帯WXC部21、C帯WXC部22及びL帯WXC部23を備える必要がある。このため、単一バンド対応の波長クロスコネクト装置に対して、装置規模及び消費電力の各々が3倍以上に増大する。
また、各WXC部21~23の構成において、S帯、C帯及びL帯の波長帯の違いによる光学特性の差分があるため、S帯、C帯及びL帯の各光信号の伝送性能に差分が生じる。例えば、WSSや光アンプにおける透過帯域や光損失の波長帯依存性が生じる。
更に、波長帯に応じて、各WXC部21~23のWSS及び光アンプ等の光デバイスに用いる構成部品の技術成熟度が異なる。ある一定レベルの光学性能(透過帯域や光損失等)を担保するために必要な光部品改良等にかかる技術成熟期間が波長帯に応じて異なると、技術成熟期間を最も要する波長帯の光デバイスの技術成熟に、マルチバンド対応WXCの実現時期が律速される。例えば、光デバイスの技術成熟度は、一般的な光伝送システムへの適用が最も多いC帯で最も高く、L帯、S帯の順で低い。このため、技術成熟期間を要するS帯の光デバイスの実現により、マルチバンド対応WXCの実現時期が律速されるという課題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、装置規模及び消費電力を削減でき、WXCの異なる波長帯による各光信号の伝送性能の差分を無くし、最も技術成熟期間を要する波長帯の光デバイスにより、マルチバンド対応WXCの実現時期が律速されることを回避することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の波長クロスコネクト装置は、1本又は複数本の光ファイバから構成される光伝送路でマルチバンド伝送されてきた異なる複数の波長帯の各光信号を多重化した波長多重信号光が、方路毎に、異なる波長帯に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSS(Wavelength Selective Switch)で方路変更して出力側の方路へ出力する中継処理を行う波長クロスコネクト装置であって、前記光アンプ及び前記WSSを有し、前記異なる波長帯の内、予め定められた特定波長帯の光信号の前記中継処理を行う、前記各波長帯の光信号の波長帯数と同数のWXC(Wavelength Cross Connect)部を備え、前記WXC部の入力側に、前記特定波長帯以外の波長帯の光信号を、当該特定波長帯の光信号に変換する入力側変換部を備え、前記WXC部の出力側に、前記入力側変換部で変換された特定波長帯の光信号を、変換前の光信号に変換する出力側変換部を備え、前記入力側から直接入力された前記特定波長帯の光信号は、前記WXC部での中継処理後に直接出力されることを特徴とする。
本発明によれば、装置規模及び消費電力を削減でき、WXCの異なる波長帯による各光信号の伝送性能の差分を無くし、最も技術成熟期間を要する波長帯の光デバイスにより、マルチバンド対応WXCの実現時期が律速されることを回避することができる。
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。
<実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る波長クロスコネクト装置を用いたマルチバンド伝送システムの構成を示すブロック図である。
<実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る波長クロスコネクト装置を用いたマルチバンド伝送システムの構成を示すブロック図である。
図1に示す実施形態のマルチバンド伝送システム10Aに適用される波長クロスコネクト装置20Aが、従来の波長クロスコネクト装置20(図6)と異なる点について説明する。
波長クロスコネクト装置20Aは、前述したWXC構成要素の技術成熟度が最も高い波長帯(特定波長帯という)であるC帯に係るC帯WXC部22を、波長帯分波器11a~11m毎に分波される波長帯数と同数備える。本例では、波長帯数がS帯、C帯及びL帯の3つであるとする。この場合に、C帯WXC部22を3つ備える構成とする。C帯WXC部22は、請求項記載のWXC部を構成する。
波長クロスコネクト装置20Aは、入力側に、特定波長帯(C帯)以外の波長帯(S帯及びL帯)の光信号を、特定波長帯(C帯)の光信号に変換する波長帯変換部としてのS/C変換部31及びL/C変換部32を備える。S/C変換部31は、S帯光信号をC帯光信号に変換し、L/C変換部32は、L帯光信号をC帯光信号に変換するものである。なお、S/C変換部31及びL/C変換部32は、請求項記載の入力側変換部を構成する。
分波器11a~11mの各出力端と、3つのC帯WXC部22の入力端との接続構成は、次のように成っている。即ち、分波器11a~11mのS帯光信号の出力端が、S/C変換部31を介して第1のC帯WXC部22の光アンプ24a~24mに接続されている。また、分波器11a~11mのC帯光信号の出力端は、直接、第2のC帯WXC部22の光アンプ24a~24mの入力端に接続されている。更に、分波器11a~11mのL帯光信号の出力端が、L/C変換部32を介して第3のC帯WXC部22の光アンプ24a~24mの入力端に接続されている。
また、波長クロスコネクト装置20Aは、出力側に、光アンプ27a~27mに接続されたC/S変換部35及びC/L変換部36を備える。図1には光アンプ27a~27mに接続されたC/L変換部36を代表して表す。C/S変換部35は、入力側のS/C変換部31でS帯光信号が変換されたC帯光信号を、S帯光信号に変換する。C/L変換部36は、入力側のL/C変換部32でL帯光信号が変換されたC帯光信号を、L帯光信号に変換するC/L変換部36を備える。なお、C/S変換部35及びC/L変換部36は、請求項記載の出力側変換部を構成する。
また、C帯WXC部22における直接入力されたC帯光信号の出力端は、直接、合波器12a~12mの入力端に接続されている。
<波長帯変換部の構成>
上述したS/C変換部31、L/C変換部32、C/S変換部35及びC/L変換部36の回路構成は、実質上同一構成となっている。このため、図2にL/C変換部32の回路構成を代表して示し、その説明を行う。
上述したS/C変換部31、L/C変換部32、C/S変換部35及びC/L変換部36の回路構成は、実質上同一構成となっている。このため、図2にL/C変換部32の回路構成を代表して示し、その説明を行う。
図2に示すL/C変換部32は、WSS51と、波長可変光源52a,52bと、アンプ53a,53bと、偏波コントローラ54a,54bと、WDM(Wavelength Division Multiplexing)カプラ55a,55b,56a,56bと、偏波ビームスプリッタ57a,57bと、偏波コントローラ58a,58bと、ループ状の高非線形性ファイバ59a,59bと、光カプラ60とを備えて構成されている。
但し、各符号52a~59bにおいて、aは光信号の長波長側の構成要素を示し、bは光信号の短波長側の構成要素を示す。
偏波ビームスプリッタ57aは、2つの入出力ポート57a1,57a2をループ状に光ファイバで接続し、この光ファイバの途中にループ状の高非線形性ファイバ59aが接続されている。更に、偏波ビームスプリッタ57aの一方の入出力ポート57a1と高非線形性ファイバ59aとの間に、偏波コントローラ58aが接続されている。
同様に、偏波ビームスプリッタ57bは、2つの入出力ポート57b1,57b2をループ状に光ファイバで接続し、この光ファイバの途中にループ状の高非線形性ファイバ59bが接続されている。更に、偏波ビームスプリッタ57bの一方の入出力ポート57b1と高非線形性ファイバ59bとの間に、偏波コントローラ58bが接続されている。
まず、波長可変光源52aから出力されるポンプ光をアンプ53aで増幅し、偏波コントローラ54aで偏波制御したポンプ光Paを、WDMカプラ55a,56aを介して偏波ビームスプリッタ57aに入力する。この際、ポンプ光Paは、偏波ビームスプリッタ57aの主軸に関して45度傾いた直線偏波の状態で偏波ビームスプリッタ57aに入力される。45度の傾きは、偏波コントローラ54aの偏波制御により実現される。
同様に、波長可変光源52bから出力されるポンプ光をアンプ53bで増幅し、偏波コントローラ54bで偏波制御したポンプ光Pbを、WDMカプラ55b,56bを介して偏波ビームスプリッタ57bに入力する。この際、ポンプ光Pbは、偏波ビームスプリッタ57bの主軸に関して45度傾いた直線偏波の状態で偏波ビームスプリッタ57bに入力される。45度の傾きは、偏波コントローラ54bの偏波制御により実現される。
一方、図1に示す分波器11aからL帯光信号(光信号Lともいう)が、L/C変換部32の図2に示すWSS51に入力されたとする。この光信号Lには、長波長側Laの光信号(長波長側光信号Laともいう)と短波長側Lbの光信号(短波長側光信号Lbともいう)とが合波されている。
WSS51は、光信号Lを長波長側光信号Laと短波長側光信号Lbとに分けて出力する。この長波長側光信号Laは、WDMカプラ55a,56aを介して偏波ビームスプリッタ57aに入力される。短波長側光信号Lbは、WDMカプラ55b,56bを介して偏波ビームスプリッタ57bに入力される。
このような構成の長波長側において、偏波ビームスプリッタ57aに入力された長波長側光信号La及びポンプ光Paは、偏波ビームスプリッタ57aの第1入出力ポート57a1から出力され、矢印Y5aで示すように、偏波コントローラ58a及び高非線形性ファイバ59aを介して第2入出力ポート57a2に入力されるループ経路を辿る。
このループ経路において、偏波ビームスプリッタ57aの第1入出力ポート57a1から出力された長波長側光信号La及びポンプ光Paは、偏波コントローラ58aで偏波制御されながら、高非線形性ファイバ59aで4光波混合処理(後述)される。高非線形性ファイバ59aは、パラメータとしての非線形定数が高くされた光ファイバであり、ループ中で4光波混合を効率良く起こして波長帯変換を行う。
即ち、高非線形性ファイバ59aは、4光波混合処理による非線形光学上の相互変調現象として、長波長側光信号La及びポンプ光Paの2つの波長帯を相互作用させ、新しく1つの波長帯であるC帯の長波長側の光信号Caを生成する。この生成された光信号Caと、長波長側光信号La及びポンプ光Paが、偏波ビームスプリッタ57aの第2入出力ポート57a2に入力される。
この動作と同時に、偏波ビームスプリッタ57aに入力された長波長側光信号La及びポンプ光Paは、第2入出力ポート57a2から出力され、矢印Y5aと反対方向の矢印Y6aで示すように、高非線形性ファイバ59a及び偏波コントローラ58aを介して第1入出力ポート57a1に入力されるループ経路を辿る。このループ経路においても上記同様に、4光波混合処理によって新しくC帯の長波長側Caの光信号(長波長側光信号Caともいう)が生成される。
上記ループ経路を双方向に辿って生成された2つの長波長側光信号Caは、偏波ビームスプリッタ57aで波長多重される。この長波長側光信号Caは、矢印Y7aで示すように、入力側へ向かって出力され、WDMカプラ56aで抽出され、光カプラ60へ出力される。
短波長側においても、上記長波長側と同様の波長帯変換処理が行われる。
即ち、偏波ビームスプリッタ57bに入力された長波長側光信号Lb及びポンプ光Pbは、偏波ビームスプリッタ57bの第1入出力ポート57b1から出力され、矢印Y5bで示すように、偏波コントローラ58b及び高非線形性ファイバ59bを介して第2入出力ポート57b2に入力されるループ経路を辿る。
即ち、偏波ビームスプリッタ57bに入力された長波長側光信号Lb及びポンプ光Pbは、偏波ビームスプリッタ57bの第1入出力ポート57b1から出力され、矢印Y5bで示すように、偏波コントローラ58b及び高非線形性ファイバ59bを介して第2入出力ポート57b2に入力されるループ経路を辿る。
このループ経路において、第1入出力ポート57b1から出力された長波長側光信号Lb及びポンプ光Pbは、偏波コントローラ58bで偏波制御されながら、高非線形性ファイバ59bで4光波混合処理される。この処理によって、新しくC帯の短波長側の光信号Cbが生成され、長波長側光信号Lb及びポンプ光Pbと共に、偏波ビームスプリッタ57bの第2入出力ポート57b2に入力される。
この動作と同時に、偏波ビームスプリッタ57bの第2入出力ポート57b2から、長波長側光信号Lb及びポンプ光Pbが、矢印Y5bと反対方向の矢印Y6bで示すループ経路を辿る。このループ経路においても上記同様に、4光波混合処理によって新しくC帯の短波長側Cbの光信号(短波長側光信号Cbともいう)が生成される。
上記ループ経路を双方向に辿って生成された2つの短波長側光信号Cbは、偏波ビームスプリッタ57bで波長多重され、矢印Y7bで示す入力側へ出力され、WDMカプラ56bを介して光カプラ60へ出力される。
光カプラ60は、長波長側光信号Caと、短波長側光信号Cbとを結合してC帯の光信号とする。このように、L/C変換部32は、分波器11aからのL帯光信号を、C帯光信号に変換する。この変換されたC帯光信号は、C帯WXC部22の光アンプ24aに入力される。
<実施形態の動作>
次に、マルチバンド伝送システム10Aの動作を、図3のフローチャートを参照して説明する。
次に、マルチバンド伝送システム10Aの動作を、図3のフローチャートを参照して説明する。
図3に示すステップS1において、図1に示す入力側の方路M(1)からマルチバンド伝送されてきた波長多重信号光1a~1mは、各分波器11a~11mで波長多重信号光1a~1m毎に、S帯、C帯及びL帯の各光信号に分波される。
ステップS2において、上記分波されたS帯光信号は、各S/C変換部31でC帯光信号に変換され、第1のC帯WXC部22の光アンプ24b~24mへ出力される。
ステップS3において、上記分波されたC帯光信号は、直接、第2のC帯WXC部22の光アンプ24a~24mへ出力される。
ステップS4において、上記分波されたL帯光信号は、各L/C変換部32でC帯光信号に変換され、第3のC帯WXC部22の光アンプ24b~24mへ出力される。なお、上記ステップS2~S4の処理は、実行順序を問わない。
ステップS5において、各C帯WXC部22の各光アンプ24a~24mは、C帯光信号を増幅し、各WSS25a~25mへ出力する。
ステップS6において、各C帯WXC部22の各WSS25a~25mは、入力されたC帯光信号を、予め定められた所定の出力側のWSS26a~26mを介して光アンプ27a~27mへ出力する。
ステップS7において、第1のC帯WXC部22の出力側の各光アンプ27a~27mは、入力側のS/C変換部31で変換されたC帯光信号を増幅し、C/S変換部35へ出力する。C/S変換部35は、入力側で変換されたC帯光信号をS帯光信号に変換し、合波器12a~12mへ出力する。
ステップS8において、第2のC帯WXC部22の光アンプ27a~27mは、C帯光信号を増幅し、直接、各合波器12a~12mへ出力する。
ステップS9において、第3のC帯WXC部22の出力側の各光アンプ27a~27mは、入力側のL/C変換部32で変換されたC帯光信号を増幅し、C/L変換部36へ出力する。C/L変換部36は、入力側で変換されたC帯光信号をL帯光信号に変換し、合波器12a~12mへ出力する。なお、上記ステップS7~S9の処理は、実行順序を問わない。
ステップS10において、各々の合波器12a~12mは、入力されたS帯、C帯及びL帯の各光信号を合波して出力側のM本の方路M(2)へマルチバンド伝送する。
<実施形態の効果>
本実施形態の波長クロスコネクト装置20Aは、1本又は複数本の光ファイバを1方路M(1)に纏めた複数の方路M(1)からマルチバンド伝送されてきた波長多重信号光1a~1mが、方路M(1)毎に、異なる波長帯(S帯、C帯及びL帯)に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSSで方路変更して出力側の方路M(2)へ出力する中継処理を行う。
本実施形態の波長クロスコネクト装置20Aは、1本又は複数本の光ファイバを1方路M(1)に纏めた複数の方路M(1)からマルチバンド伝送されてきた波長多重信号光1a~1mが、方路M(1)毎に、異なる波長帯(S帯、C帯及びL帯)に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSSで方路変更して出力側の方路M(2)へ出力する中継処理を行う。
(1)波長クロスコネクト装置20Aは、光アンプ24b~24m,27a~27m及びWSS25a~25m,26a~26mを有し、異なる波長帯の内、予め定められた特定波長帯(C帯)の光信号の中継処理を行う、各波長帯の光信号の波長帯数と同数のC帯WXC部22を備える。また、C帯WXC部22の入力側に、特定波長帯以外の波長帯の光信号を、特定波長帯の光信号に変換する入力側変換部(S/C変換部31及びL/C変換部32)を備えると共に、C帯WXC部22の出力側に、入力側変換部で変換された特定波長帯の光信号を、当該変換前の光信号に変換する出力側変換部(C/S変換部35及びC/L変換部36)を備える。入力側から直接入力された特定波長帯の光信号は、C帯WXC部22での中継処理後に直接出力される構成とした。
この構成によれば、特定波長帯の光信号を中継処理するC帯WXC部22を、C帯WXC部22の入力側で異なる波長帯に分波される各光信号の波長帯数と同数備える。入力側の特定波長帯以外の波長帯の光信号が、入力側変換部で特定波長帯の光信号に変換され、当該特定波長帯以外の波長帯に係るC帯WXC部22へ入力される。また、入力側の特定波長帯の光信号は直接、特定波長帯に係るC帯WXC部22へ入力される。このため、全てのC帯WXC部22は、同一波長帯である特定波長帯の光信号での中継処理を行う。
この中継処理後の特定波長帯の光信号は、入力側変換部で変換された光信号であれば、出力側変換部で、その変換前の光信号に変換される。入力側から直接入力された特定波長帯の光信号はC帯WXC部22での中継処理後に直接出力される。
このため、全てのC帯WXC部22は、同じ波長帯(特定波長帯)の光信号を処理する機能を有するので、同一の光学特性を有する。言い換えれば、全てのC帯WXC部22において、従来のようなマルチバンド伝送の波長帯の違いによる光学特性の差分が無くなる。
従来では、各C帯WXC部22を、異なる波長帯の光信号処理に対応させる必要があったが、本発明では、同一の波長帯(特定波長帯)で光信号処理を行える。このため、電気部品や機械部品等の部品を共用可能となるので、C帯WXC部22の装置規模及び消費電力を減少できる。
更に、本発明の全てのC帯WXC部22では、同一の波長帯の光信号が入出力される。このため、全てのC帯WXC部22において、従来のような各C帯WXC部22によって、構成要素(WSS25a~25m,26a~26mと光アンプ24b~24m,27a~27m)の技術成熟度を低くする波長帯に係るS帯WXC部21(図6)によって、他のC帯WXC部22の伝送性能が制限されることを無くすことができる。つまり、最も技術成熟期間を要する波長帯(S帯)の光デバイスにより、マルチバンド対応WXCの実現時期が律速されることを回避することができる。
(2)特定波長帯は、C帯WXC部22の伝送性能に係る構成要素の技術成熟度を異ならせる波長帯の内、当該技術成熟度を最も高める波長帯(C帯)である構成とした。
この構成によれば、全てのC帯WXC部22は、技術成熟度を最も高める特定波長帯に係る構成要素を有して成るので、全C帯WXC部22を、伝送性能を最も高くできる機能に統一できる。
<実施形態の変形例1>
図4は、本発明の実施形態の変形例1に係る波長クロスコネクト装置を用いたマルチバンド伝送システムの構成を示すブロック図である。
図4は、本発明の実施形態の変形例1に係る波長クロスコネクト装置を用いたマルチバンド伝送システムの構成を示すブロック図である。
図4に示す変形例1の波長クロスコネクト装置20Bは、上述した実施形態の波長クロスコネクト装置20A(図1)と同様に、3つのC帯WXC部22において、入力側のM個の光アンプ24a~24m及びM個のWSS25a~25mと、出力側のM個のWSS26a~26m及びM個の光アンプ27a~27mとの各種機能の構成要素を備える。
波長クロスコネクト装置20Bの特徴は、3つのC帯WXC部22における各種機能の構成要素を、入力側又は出力側の同一種別の構成要素毎に一纏めで構成して、1つの筐体による装置(筐体装置という)で実現した点にある。
即ち、破線枠41で示すように、3つのC帯WXC部22毎に1つずつ配備された入力側の光アンプ24aを、3つ一纏めで構成(又はアレイ構成)して1つの筐体装置としての1つの光アンプ装置(光アンプ装置41と称す)とした。同様に、他の光アンプ24b~24mも、3つのC帯WXC部22の光アンプを3つ一纏めで構成して1つの光アンプ装置41としてある。
これと同様に、破線枠42で示すように、3つのC帯WXC部22毎に1つずつ配備された入力側のWSS25aを、3つ一纏めで構成して1つのWSS装置(WSS装置42と称す)とした。同様に、他のWSS25b~25mの各々も、3つのC帯WXC部22のWSSを3つ一纏めで構成して1つのWSS装置42としてある。
出力側も同様である。即ち、3つのC帯WXC部22のWSS26aを、3つ一纏めで構成して破線枠で示す1つのWSS装置43とした。同様に、他のWSS26b~26mの各々も3つ一纏めで構成して1つのWSS装置43としてある。
また、3つのC帯WXC部22の出力側の光アンプ27aを、3つ一纏めで構成して破線枠で示す1つの光アンプ装置44とした。同様に、他の光アンプ27a~27mの各々も3つ一纏めで構成して1つの光アンプ装置44としてある。
このように、全てのC帯WXC部22の光アンプ24b~24m,27a~27m及びWSS25a~25m,26a~26mに代表される各種機能の構成要素を、全てのC帯WXC部22に渡って同一種別毎に一纏めとして構成した筐体装置41~44で実現した。この場合、電気部品や機械部品等の部品を共用できるため、3つのC帯WXC部22を単に合わせた場合の規模よりも、小規模とでき、消費電力も低減できる。
<実施形態の変形例2>
図5は、本発明の実施形態の変形例2に係る波長クロスコネクト装置を用いたマルチバンド伝送システムの構成を示すブロック図である。
図5は、本発明の実施形態の変形例2に係る波長クロスコネクト装置を用いたマルチバンド伝送システムの構成を示すブロック図である。
図5に示す変形例2のマルチバンド伝送システム20Cの波長クロスコネクト装置20Bの特徴は、3つのC帯WXC部22毎に、入力側及び出力側の同種の構成要素を一纏めで構成して1つの筐体装置で実現した点にある。
即ち、二点鎖線枠46で示すように、入力側のL/C変換部32が接続されたC帯WXC部22において、入力側のM個の光アンプ24a~24mと、出力側のM個の光アンプ27a~27mとを、一纏めで構成(又はアレイ構成)して1つの筐体装置としての光アンプ装置(光アンプ装置46と称す)とした。
二点鎖線枠47で示すように、入力側のL/C変換部32が接続されたC帯WXC部22において、入力側のM個のWSS25a~25mと、出力側のM個のWSS26a~26mとを、一纏めで構成して1つのWSS装置(WSS装置47と称す)とした。
同様に、入力側の分波器11a~11mの出力端が直接接続されたC帯WXC部22において、入力側の光アンプ24a~24mと出力側の光アンプ27a~27mとを、一纏めで構成して1つの光アンプ装置46とした。
また、入力側の分波器11a~11mの出力端が直接接続されたC帯WXC部22において、入力側のM個のWSS25a~25mと、出力側のM個のWSS26a~26mとを、一纏めで構成して1つのWSS装置47とした。
同様に、入力側のS/C変換部31が接続されたC帯WXC部22において、入力側の光アンプ24b~24mと出力側の光アンプ27a~27mとを、一纏めで構成して1つの光アンプ装置46とした。
また、入力側のS/C変換部31が接続されたC帯WXC部22において、入力側のWSS25a~25mと出力側のWSS26a~26mとを、一纏めで構成して1つのWSS装置47とした。
入力側のWSS25a~25mの出力端と、出力側のWSS26a~26mの入力端との間に接続されている二点鎖線枠48は、図1に二点鎖線枠48で囲む光配線と同じ光配線が配備されたことを表す。つまり、入力側のWSS25a~25mの出力端と、出力側のWSS26a~26mの入力端とは、二点鎖線枠48で示す光配線で接続されている。
このように3つのC帯WXC部22毎に、入力側及び出力側の同種の構成要素を一纏めで構成して1つの筐体装置で実現した場合、電気部品や機械部品等の部品を共用できる。このため、3つの構成要素を単純に合わせた場合の規模よりも、小規模とでき、消費電力も低減できる。
全てのC帯WXC部22毎に、光アンプ24b~24m,27a~27m及びWSS25a~25m,26a~26mに代表される各種機能の構成要素を、同一種別毎に一纏めとして構成した筐体装置46,47を備える構成とした。
この構成によれば、全てのC帯WXC部22毎に、入力側及び出力側の同種の構成要素を一纏めで構成して1つの筐体装置46,47で実現した。この場合、電気部品や機械部品等の部品を共用できる。このため、3つのC帯WXC部22を単に合わせた場合の規模よりも、小規模とでき、消費電力も低減できる。
<効果>
(1a)本発明の波長クロスコネクト装置であって、前記波長クロスコネクト装置は、1本又は複数本の光ファイバから構成される光伝送路でマルチバンド伝送されてきた異なる複数の波長帯の各光信号を多重化した波長多重信号光が、方路毎に、異なる波長帯に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSS(Wavelength Selective Switch)で方路変更して出力側の方路へ出力する中継処理を行っており、前記光アンプ及び前記WSSを有し、前記異なる波長帯の内、予め定められた特定波長帯の光信号の前記中継処理を行う、前記各波長帯の光信号の波長帯数と同数のWXC(Wavelength Cross Connect)部を備え、前記WXC部の入力側に、前記特定波長帯以外の波長帯の光信号を、当該特定波長帯の光信号に変換する入力側変換部を備え、前記WXC部の出力側に、前記入力側変換部で変換された特定波長帯の光信号を、変換前の光信号に変換する出力側変換部を備え、前記入力側から直接入力された前記特定波長帯の光信号は、前記WXC部での中継処理後に直接出力されることを特徴とする。
(1a)本発明の波長クロスコネクト装置であって、前記波長クロスコネクト装置は、1本又は複数本の光ファイバから構成される光伝送路でマルチバンド伝送されてきた異なる複数の波長帯の各光信号を多重化した波長多重信号光が、方路毎に、異なる波長帯に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSS(Wavelength Selective Switch)で方路変更して出力側の方路へ出力する中継処理を行っており、前記光アンプ及び前記WSSを有し、前記異なる波長帯の内、予め定められた特定波長帯の光信号の前記中継処理を行う、前記各波長帯の光信号の波長帯数と同数のWXC(Wavelength Cross Connect)部を備え、前記WXC部の入力側に、前記特定波長帯以外の波長帯の光信号を、当該特定波長帯の光信号に変換する入力側変換部を備え、前記WXC部の出力側に、前記入力側変換部で変換された特定波長帯の光信号を、変換前の光信号に変換する出力側変換部を備え、前記入力側から直接入力された前記特定波長帯の光信号は、前記WXC部での中継処理後に直接出力されることを特徴とする。
この構成によれば、特定波長帯の光信号を中継処理するWXC部を、WXC部の入力側で異なる波長帯に分波される各光信号の波長帯数と同数備える。入力側の特定波長帯以外の波長帯の光信号が、入力側変換部で特定波長帯の光信号に変換され、当該特定波長帯以外の波長帯に係るWXC部へ入力される。また、入力側の特定波長帯の光信号は直接、特定波長帯に係るWXC部へ入力される。このため、全てのWXC部は、同一波長帯である特定波長帯の光信号での中継処理を行う。この中継処理後の特定波長帯の光信号は、入力側変換部で変換された光信号であれば、出力側変換部で、その変換前の光信号に変換される。入力側から直接入力された特定波長帯の光信号はWXC部での中継処理後に直接出力される。
このため、全てのWXC部は、同じ波長帯(特定波長帯)の光信号を処理する機能を有するので、同一の光学特性を有する。言い換えれば、全てのWXC部において、従来のようなマルチバンド伝送の波長帯の違いによる光学特性の差分が無くなる。
従来では、各WXC部を、異なる波長帯の光信号処理に対応させる必要があったが、本発明では、同一の波長帯(特定波長帯)で光信号処理を行える。このため、電気部品や機械部品等の部品を共用可能となるので、WXC部の装置規模及び消費電力を減少できる。
更に、本発明の全てのWXC部では、同一の波長帯の光信号が入出力される。このため、全てのWXC部において、従来のような各WXC部において構成要素(WSSと光アンプ)の技術成熟度を低くする波長帯に係るWXC部によって、他のWXC部の伝送性能が制限されるといったことを無くすことができる。つまり、本発明では、最も技術成熟期間を要する波長帯の光デバイスにより、マルチバンド対応WXCの実現時期が律速されることを回避できる。
(2a)上記(1a)において、前記特定波長帯は、前記WXC部の伝送性能に係る構成要素の技術成熟度を異ならせる波長帯の内、当該技術成熟度を最も高める波長帯であることを特徴とする。
この構成によれば、全てのWXC部は、技術成熟度を最も高める特定波長帯に係る構成要素を有して成るので、全WXC部を、伝送性能を最も高くできる機能に統一できる。
(3a)上記(1a)又は(2a)において、前記WXC部の各々の前記光アンプ及び前記WSSに代表される各種機能の構成要素を、全てのWXC部に渡って同一種別毎に一纏めとして構成した筐体装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、全てのWXC部が例えば3つの場合、3つのWXC部毎に1つ備えられた合計3つの構成要素を一纏めとして1つの筐体装置が構成される。この筐体装置では、3つの構成要素の電気部品や機械部品等の部品を共用できる。このため、1つの筐体装置では、3つのWXC部を単に合わせた場合の規模よりも、小規模とでき、消費電力も低減できる。
(4a)上記(1a)又は(2a)において、前記WXC部毎に、前記光アンプ及び前記WSSに代表される各種機能の構成要素を、同一種別毎に一纏めとして構成した筐体装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、全WXC部毎に、入力側及び出力側の同種の構成要素を一纏めで構成して1つの筐体装置で実現した場合、電気部品や機械部品等の部品を共用できる。このため、3つのWXC部を単に合わせた場合の規模よりも、小規模とでき、消費電力も低減できる。
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。
1a~1m 波長多重信号光
11a~11m 波長帯分波器
12a~12m 波長帯合波器
20A,20B,20C 波長クロスコネクト装置
22 C帯WXC部
24b~24m,27a~27m 光アンプ
25a~25m,26a~26m WSS
31 S/C変換部
32 L/C変換部
35 C/S変換部
36 C/L変換部
41~44,46,47 筐体装置
11a~11m 波長帯分波器
12a~12m 波長帯合波器
20A,20B,20C 波長クロスコネクト装置
22 C帯WXC部
24b~24m,27a~27m 光アンプ
25a~25m,26a~26m WSS
31 S/C変換部
32 L/C変換部
35 C/S変換部
36 C/L変換部
41~44,46,47 筐体装置
Claims (5)
- 波長クロスコネクト装置であって、
前記波長クロスコネクト装置は、1本又は複数本の光ファイバから構成される光伝送路でマルチバンド伝送されてきた異なる複数の波長帯の各光信号を多重化した波長多重信号光が、方路毎に、異なる波長帯に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSS(Wavelength Selective Switch)で方路変更して出力側の方路へ出力する中継処理を行っており、
前記光アンプ及び前記WSSを有し、前記異なる波長帯の内、予め定められた特定波長帯の光信号の前記中継処理を行う、前記各波長帯の光信号の波長帯数と同数のWXC(Wavelength Cross Connect)部を備え、
前記WXC部の入力側に、前記特定波長帯以外の波長帯の光信号を、当該特定波長帯の光信号に変換する入力側変換部を備え、
前記WXC部の出力側に、前記入力側変換部で変換された特定波長帯の光信号を、変換前の光信号に変換する出力側変換部を備え、
前記入力側から直接入力された前記特定波長帯の光信号は、前記WXC部での中継処理後に直接出力される
ことを特徴とする波長クロスコネクト装置。 - 前記特定波長帯は、前記WXC部の伝送性能に係る構成要素の技術成熟度を異ならせる波長帯の内、当該技術成熟度を最も高める波長帯である
ことを特徴とする請求項1に記載の波長クロスコネクト装置。 - 前記WXC部の各々の前記光アンプ及び前記WSSに代表される各種機能の構成要素を、全てのWXC部に渡って同一種別毎に一纏めとして構成した筐体装置
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の波長クロスコネクト装置。 - 前記WXC部毎に、前記光アンプ及び前記WSSに代表される各種機能の構成要素を、同一種別毎に一纏めとして構成した筐体装置
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の波長クロスコネクト装置。 - 波長クロスコネクト装置による波長クロスコネクト方法であって、
前記波長クロスコネクト装置は、複数の光ファイバを1方路に纏めた複数の方路からマルチバンド伝送されてきた波長多重信号光が、方路毎に、異なる波長帯に分波された各波長帯の光信号を光アンプで増幅した後、WSSで方路変更して出力側の方路へ出力する中継処理を行っており、
前記波長クロスコネクト装置は、
前記光アンプ及び前記WSSを有し、前記異なる波長帯の内、予め定められた特定波長帯の光信号の前記中継処理を行う、前記各波長帯の光信号の波長帯数と同数のWXC部を備え、
前記WXC部の入力側において、前記特定波長帯以外の波長帯の光信号を、当該特定波長帯の光信号に変換するステップと、
前記WXC部の出力側において、前記変換された特定波長帯の光信号を、変換前の光信号に変換するステップと
前記WXC部に直接入力された前記特定波長帯の光信号を、前記WXC部での中継処理後に直接出力するステップと
を実行することを特徴とする波長クロスコネクト方法。
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