WO2024100722A1 - 光クロスコネクトの切替システム及び切替方法 - Google Patents

光クロスコネクトの切替システム及び切替方法 Download PDF

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WO2024100722A1
WO2024100722A1 PCT/JP2022/041404 JP2022041404W WO2024100722A1 WO 2024100722 A1 WO2024100722 A1 WO 2024100722A1 JP 2022041404 W JP2022041404 W JP 2022041404W WO 2024100722 A1 WO2024100722 A1 WO 2024100722A1
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WO
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optical switch
target
channel
optical
controller
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/041404
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English (en)
French (fr)
Inventor
ひろし 渡邉
紗希 野添
千里 深井
友裕 川野
邦明 寺川
幾太郎 大串
和典 片山
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means

Definitions

  • This disclosure relates to an optical cross-connect switching system and switching method.
  • Non-Patent Document 1 discloses a system that is comprised of an optical fiber network (multi-stage loop network) made up of multiple loop networks, an optical node (in-house node) installed in an environment where commercial power is available within a communications building, and one or more optical nodes (out-house nodes) installed outdoors.
  • the optical switch of the optical cross-connect is controlled based on a control signal superimposed on the power supply light via the optical fiber, and the power obtained by photoelectric conversion of the power supply light is used as a power source to switch between the optical fiber cores.
  • Non-Patent Document 2 discloses a rotating ferrule type optical switch that achieves power saving and compact size in an optical cross-connect that switches between optical fiber cores.
  • This rotating ferrule type optical switch optical fibers are arranged in a circular shape in a ferrule used in an optical connector, and the channel of the optical switch is switched by rotating the ferrule, changing the connection destination of the optical fiber.
  • Non-Patent Document 1 has the restriction that the current state of the optical switch cannot be held at the off-site node in order to operate the off-site node with low power consumption. Under this restriction, it is not clear what data should be held at the on-site node regarding the state of the optical switch. Furthermore, according to the technology described in Non-Patent Document 2, when multiple switching operations are performed in a ferrule rotating optical switch, if a deviation occurs in the rotation direction of the ferrule, twists accumulate in the optical fiber placed in the ferrule, which can cause the optical fiber to break.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above problems. Its purpose is to provide an optical cross-connect switching system and switching method that can suppress deviation in the rotational direction of a rotation mechanism and suppress accumulation of twists in the optical fiber and breakage of the optical fiber, even when multiple switching operations are performed in an optical switch having a rotation mechanism.
  • a switching system and switching method for an optical cross-connect relates to an optical cross-connect having an optical switch capable of selecting one of a plurality of channels by a rotation mechanism in an optical fiber network in which a first node and a second node are arranged.
  • a first controller of the first node receives a combination of two ports selected from the ports of the optical cross-connect to which optical fibers are connected as a target combination, and extracts a target optical switch and a target channel corresponding to the target combination. Then, based on the current channel and the target channel currently selected in the target optical switch, a control signal is output to drive the rotation mechanism of the target optical switch to select the target channel.
  • a second controller of the second node receives the control signal and drives the rotation mechanism.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a switching system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of an optical cross connect.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of an optical switch.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a setting table of the optical switch.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the optical switch state table.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a control signal table of the optical switch.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a display of a connection state between ports in an optical cross connect.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the process of the switching system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a hardware configuration of the controller.
  • the switching system 1 includes an on-site controller CP1 (first controller), a database DB, and an off-site controller CP2 (second controller).
  • the switching system 1 may include a display unit 81 and an operation unit 83.
  • the switching system 1 is an optical cross-connect XC switching system in an optical fiber network in which an on-site node N1 (first node) and an off-site node N2 (second node) are arranged.
  • the optical fiber network includes an upper loop LP1 and a lower loop LP2 composed of a plurality of optical fibers.
  • the on-site node N1 is arranged in the upper loop LP1, and the off-site node N2 is arranged at the location where the upper loop LP1 and the lower loop LP2 meet.
  • the optical fiber network in which the on-site node N1 and the off-site node N2 are arranged is not limited to the above example.
  • the optical cross connect XC is also placed in the off-site node N2.
  • the optical cross connect XC has ports to which the optical fibers constituting the upper loop LP1 and the lower loop LP2 are connected.
  • the optical cross connect XC is capable of switching between optical fibers of four directions (paths D1, D2, D3, D4) included in the two loops, the upper loop LP1 and the lower loop LP2.
  • the optical fibers of paths D1 and D2 may be optical fibers of the upper loop LP1.
  • the optical fibers of paths D3 and D4 may be optical fibers of the lower loop LP2.
  • optical fibers that can be switched by the optical cross connect XC are not limited to those that constitute the upper loop LP1 and the lower loop LP2.
  • the optical cross connect XC may be capable of switching between optical fibers from M directions (M is an integer of 2 or more).
  • the optical cross-connect XC includes ports P11, P12, P21, P22, P31, P32, P41, and P42 as ports to which optical fibers are connected.
  • the ports P11 and P12 are connected to the optical fiber of the path D1.
  • the ports P21 and P22 are connected to the optical fiber of the path D2.
  • the ports P31 and P32 are connected to the optical fiber of the path D3.
  • the ports P41 and P42 are connected to the optical fiber of the path D4.
  • each direction is assumed to be composed of two optical fibers, and the optical cross connect XC is described as having two ports for each direction, for a total of eight ports, but this embodiment is not limited to this.
  • M directions M is an integer of 2 or more
  • N optical fibers N is an integer of 1 or more
  • the optical cross connect XC may have N ports for each direction, for a total of "M x N" ports.
  • the optical cross connect XC has an optical switch for each of the above-mentioned ports. More specifically, the optical cross connect XC has optical switches SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32, SW41, and SW42 corresponding to ports P11, P12, P21, P22, P31, P32, P41, and P42, respectively.
  • M is an integer of 2 or more
  • N is an integer of 1 or more
  • the optical cross connect XC may have "M x N" optical switches.
  • Each optical switch is configured to be able to select one of multiple channels.
  • the optical switches in the optical cross-connect XC are connected to other optical switches via channels.
  • Figure 2 shows how the optical switches are connected to each other in a matrix via optical wiring paths GL beyond the channels.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of an optical switch.
  • FIG. 3 both a cross-sectional view passing through the rotation axis AS of the optical switch and a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis AS are shown.
  • each optical switch has six channels (channels CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, CH6).
  • One optical switch has six channels to connect to other optical switches that belong to a different direction from the direction to which the port corresponding to that optical switch belongs.
  • M directions M is an integer of 2 or more
  • N is an integer of 1 or more
  • each optical switch may have "(M-1) x N" channels.
  • each optical switch is configured to be able to select one of a number of channels by a rotation mechanism.
  • each optical switch is a multi-core cylindrical ferrule rotary optical switch.
  • the multi-core cylindrical ferrule rotary optical switch has a multi-core cylindrical ferrule MFF in which a number of single mode fibers are arranged as channels (channels CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, CH6) at the same circumferential distance from the rotation axis AS on the ferrule end face, and a single fiber ferrule SFF in which a single mode fiber TF is arranged at the same circumferential distance from the rotation axis AS as the single mode fibers of the multi-core cylindrical ferrule MFF.
  • the multiple channels may be arranged around the rotation axis AS of the rotation mechanism in the order of numbers that identify the channels.
  • channels CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, and CH6 are arranged in order around the rotation axis AS.
  • Channels CH1, CH2, CH3, CH4, CH5, and CH6 are identified by the numbers "1", “2", “3”, "4", "5", and "6", respectively.
  • the multi-core cylindrical ferrule MFF and the single fiber ferrule SFF are inserted into the sleeve SB so that their end faces face each other, and a rotation mechanism is formed in which switching is performed by rotating one of them with a motor or the like. Note that when rotating the single fiber ferrule SFF or the multi-core cylindrical ferrule MFF, a gap is provided between the fiber end faces to prevent damage to the fiber end faces due to rotation.
  • the single mode fiber TF of the single fiber ferrule SFF faces channel CH1 of the multi-core cylindrical ferrule MFF, thereby allowing communication light to be transmitted between the single mode fiber TF and channel CH1.
  • the channel of interest is said to be "selected” or "to be selected.”
  • channel CH1 is selected.
  • the channel selected by each optical switch of the optical cross-connect XC is changed by an external controller CP2, which will be described later. More specifically, the external controller CP2 drives the rotation mechanism of each optical switch so that a specific channel is selected.
  • the rotation direction of the rotation mechanism has two patterns, direction AR1 (counterclockwise direction) and direction AR2 (clockwise direction).
  • direction AR1 counterclockwise direction
  • direction AR2 clockwise direction
  • the channel selected in the optical switch is changed multiple times, if only one of the rotation directions, direction AR1 or direction AR2, is selected biasedly, twists will accumulate in the optical fiber. In the worst case, this may lead to breakage of the optical fiber. Therefore, when the channel selected in an optical switch with a rotation mechanism is changed multiple times, it is necessary to control the selection of both direction AR1 and direction AR2 as evenly as possible.
  • the database DB is connected to a first controller, which will be described later.
  • the database DB also stores, for each combination of two ports selected from the ports of the optical cross-connect XC, a predetermined optical switch selected from the optical switches and a predetermined channel selected in the predetermined optical switch.
  • the database DB stores, for each combination of two ports, the predetermined optical switch and the predetermined channel in the form of a setting table.
  • Figure 4 shows an example of a setting table for an optical switch.
  • information is stored in the format of "(A, B)" for each combination of two ports selected from the ports of the optical cross-connect XC.
  • a and B are numbers that identify a specific channel.
  • the optical switch shown in Figure 3 has six channels CH1 to CH6, so A and B are integers between 1 and 6.
  • the specified channel of the optical switch described in the second column of the row containing the column of interest is a channel identified by the number "A.”
  • the specified channel of the optical switch described in the second row of the column containing the field of interest is a channel identified by the number "B.”
  • the database DB stores a specific optical switch selected from the optical switches and a specific channel selected in the specific optical switch for each combination of two ports selected from the ports of the optical cross-connect XC.
  • control signal drives the rotation mechanism of a specific optical switch so that a specific channel is selected in the specific optical switch, and two ports selected from the ports of the optical cross-connect XC are connected to each other.
  • the database DB stores the channel currently selected in the optical switch as the current channel.
  • the database DB stores the current channel in the form of a status table.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an optical switch status table. For example, looking at the row of the status table in FIG. 5 where the port name is "P11,” the current channel is listed as “CH1.” From this entry, it can be seen that the channel currently selected in the optical switch SW11 corresponding to port P11 is channel CH1.
  • the current channel information stored in the status table is changed based on a command from the on-site controller CP1, which will be described later.
  • the database DB may store the specified rotation direction and specified rotation amount of the rotation mechanism in the target optical switch for each combination of the current channel and target channel corresponding to the target optical switch.
  • the database DB stores the specified rotation direction and specified rotation amount of the rotation mechanism in the form of a control signal table.
  • the database DB may store a control signal table for each optical switch that the optical cross-connect XC has.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a control signal table for an optical switch.
  • channels CH1 to CH6 are shown as "current channels” that may be selected, and channels CH1 to CH6 are shown as “target channels” that may be selected.
  • the numbers in the control signal table indicate the specified direction of rotation and the specified amount of rotation of the rotation mechanism required to change the state in which the "current channel” is selected in the optical switch to the state in which the "target channel” is selected.
  • the entry “+K” indicates that the rotation direction of the rotation mechanism of the optical switch is direction AR1, and the amount of rotation is "K”.
  • the entry “-K” indicates that the rotation direction of the rotation mechanism of the optical switch is direction AR2, which is the opposite direction to direction AR1, and the amount of rotation is "K”.
  • the entry "0" indicates that the amount of rotation of the rotation mechanism is 0.
  • the number that is obtained by subtracting the number that identifies the "current channel” from the number that identifies the "target channel” is the number that is entered in the control signal table.
  • the on-site controller CP1 (an example of a control unit or a processing unit) is a general-purpose computer equipped with a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input/output unit.
  • a computer program (switching program) for causing the on-site controller CP1 to function as a part of the switching system 1 is installed in the on-site controller CP1.
  • the on-site controller CP1 functions as an information processing circuit that realizes a plurality of functions described later.
  • the on-site controller CP1 receives a combination of two ports selected from the ports of the optical cross-connect XC as a target combination.
  • the on-site controller CP1 may be connected to an operation unit 83 where a user inputs operations, and obtain the target combination based on the user's operation.
  • the on-site controller CP1 may receive a target combination transmitted from an external management server, etc.
  • the on-site controller CP1 also references the database DB to extract the specified optical switch and specified channel that correspond to the target combination as the target optical switch and target channel, respectively.
  • the on-site controller CP1 When the target combination is "port P11, port P22," the on-site controller CP1 refers to row LN and column CL in the setting table shown in FIG. 4. Then, the on-site controller CP1 extracts "optical switch SW11” as the target optical switch based on row LN, and extracts “optical switch SW22” as the target optical switch based on column CL. Based on the fact that "(2, 1)" is written in the column where row LN and column CL intersect in the setting table, the on-site controller CP1 extracts "channel CH2" as the target channel for "optical switch SW11,” and extracts "channel CH1" as the target channel for "optical switch SW22.”
  • the on-site controller CP1 generates a control signal for driving the rotation mechanism of the target optical switch to select the target channel, based on the current channel and the target channel corresponding to the target optical switch.
  • the on-site controller CP1 may generate a control signal for specifying the direction and amount of rotation of the rotation mechanism in the target optical switch, based on the current channel and the target channel corresponding to the target optical switch.
  • the on-site controller CP1 refers to the row with the port name "P11” and the row with the port name "P22” in the state table shown in FIG. 5. Then, based on the row with the port name "P11”, the on-site controller CP1 extracts that the current channel of "optical switch SW11” is “Channel CH1". Also, based on the row with the port name "P22", the on-site controller CP1 extracts that the current channel of "optical switch SW22" is "Channel CH5".
  • the on-site controller CP1 may refer to the database DB to extract a predetermined rotation direction and a predetermined rotation amount corresponding to the combination of the current channel and the target channel corresponding to the target optical switch, and set the extracted predetermined rotation direction and predetermined rotation amount as the rotation direction and rotation amount of the rotation mechanism in the target optical switch, respectively.
  • the on-site controller CP1 refers to the control signal table shown in FIG. 6 and extracts "+1" for "optical switch SW11” and "-4" for "optical switch SW22". Therefore, the on-site controller CP1 sets the rotation direction of "optical switch SW11” to "direction AR1” and the rotation amount to "1" (angle amount for one channel). The on-site controller CP1 also sets the rotation direction of "optical switch SW22” to "direction AR2" and the rotation amount to "4" (angle amount for four channels).
  • the on-site controller CP1 may set the rotation direction and rotation amount of the rotation mechanism in the target optical switch by calculation, instead of referring to the database DB. More specifically, the on-site controller CP1 may calculate the difference between a first number that identifies the current channel corresponding to the target optical switch and a second number that identifies the target channel. The on-site controller CP1 may then set the rotation direction so that the rotation direction set when the difference is negative is the opposite direction compared to the rotation direction set when the difference is positive, and set the rotation amount based on the difference.
  • the in-house controller CP1 calculates the difference between the first number “1” identifying the current channel “Channel CH1” and the second number “2” identifying the target channel “Channel CH2" for the target optical switch "Optical switch SW11", and obtains "+1". The in-house controller CP1 may then set the rotation direction for "Optical switch SW11” to “Direction AR1” and the rotation amount to "1" (the angle amount for one channel).
  • the local controller CP1 also calculates the difference between the first number "5" identifying the current channel “channel CH5" and the second number “1” identifying the target channel “channel CH1" for the target optical switch "optical switch SW22,” obtaining "-4.” The local controller CP1 may then set the rotation direction of "optical switch SW22" to "direction AR2" and the rotation amount to "4" (the angle amount for four channels).
  • the on-site controller CP1 After a control signal is generated to drive the rotation mechanism of the target optical switch to select the target channel, the on-site controller CP1 outputs a control signal to the off-site node N2 via the on-site node N1.
  • the control signal may be transmitted from the on-site node N1 to the off-site node N2 via optical fiber between the on-site node N1 and the off-site node N2.
  • the control signal may be transmitted from the on-site node N1 to the off-site node N2 via a wired network such as a metal wire, wireless, or a combination of these networks, other than optical fiber.
  • the in-house controller CP1 may store the target channel in the database DB as the current channel of the target optical switch.
  • the on-site controller CP1 sends a command to the database DB to change the current channel of "Optical switch SW11” from “Channel CH1” to “Channel CH2".
  • the on-site controller CP1 also sends a command to the database DB to change the current channel of "Optical switch SW22" from “Channel CH5" to "Channel CH1".
  • the off-site controller CP2 (an example of a control unit or a processing unit) is operated by the power supply light supplied from the on-site node N1 to the off-site node N2.
  • the off-site controller CP2 may be configured by dedicated hardware to achieve power saving.
  • the off-site controller CP2 may be configured by a general-purpose computer including a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input/output unit.
  • CPU Central Processing Unit
  • the off-site controller CP2 of the off-site node N2 receives the control signal sent from the on-site controller CP1.
  • the off-site controller CP2 is connected to each optical switch in the optical cross-connect XC so as to drive the rotation mechanism of each optical switch.
  • the off-site controller CP2 drives the rotation mechanism of each optical switch so that a specified channel is selected.
  • the display unit 81 is connected to the local controller CP1 and displays the target combination based on a command from the local controller CP1.
  • the display unit 81 may display the connection state between ports in the optical cross connect XC.
  • the display unit 81 is not limited to presenting various types of information through visual information.
  • the display unit 81 may present information to the user through auditory information, or may generate vibrations and present information to the user through vibration stimulation.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a display of the connection state between ports in an optical cross connect.
  • the display unit 81 may display the ports of the optical cross connect XC by grouping them according to the path to which the connected optical fiber belongs.
  • ports P11 and P12 are displayed in a frame corresponding to path D1.
  • Ports P21 and P22 are displayed in a frame corresponding to path D2.
  • Ports P31 and P32 are displayed in a frame corresponding to path D3.
  • Ports P41 and P42 are displayed in a frame corresponding to path D4. This allows the user to intuitively recognize which path each port in the optical cross-connect XC corresponds to.
  • a thick line is displayed connecting the display of port P11 and the display of port P32, indicating that port P11 and port P32 are connected.
  • port P12 and port P31 are connected.
  • port 21 and port P41 are connected.
  • port 22 and port P42 are connected.
  • the operation unit 83 is connected to the on-site controller CP1 and acquires the target combination.
  • the acquired target combination is transmitted to the on-site controller CP1.
  • the operation unit 83 accepts user operations corresponding to various commands from the user to the switching system 1.
  • the operation unit 83 may be an input interface equipped with multiple buttons, or a touch panel equipped with a touch interface.
  • the display unit 81 may display icons represented by pictures or symbols that can be operated by the user, and the operation unit 83 may receive operations from the user by the user touching, dragging, etc., of the displayed icons.
  • the display unit 81 may display buttons B11 to B14, B21 to B24, B31 to B34, and B41 to B44 corresponding to the respective ports.
  • the display unit 81 may also display a button B01 that displays "Connect” and a button B02 that displays "Disconnect.”
  • the operation unit 83 may receive operations in which the user presses various buttons.
  • the user may input a command to release the connection between port P11 and port P32 by pressing button B11 or button B32 displayed on the display unit 81, and then pressing button B02 labeled "Release.”
  • the user may input "port P11, port P22" as the target combination by pressing button B01 labeled "connect” after pressing buttons B11 and B22 displayed on the display unit 81.
  • the operation unit 83 may receive a command to make a connection between port P11 and port P22.
  • Fig. 8 is a flowchart showing the processing of the switching system according to this embodiment.
  • step S101 the local controller CP1 receives a combination of two ports selected from the ports of the optical cross-connect XC as a target combination.
  • step S103 the in-house controller CP1 refers to the database DB and extracts the specified optical switch and specified channel corresponding to the target combination as the target optical switch and target channel, respectively.
  • step S105 the in-house controller CP1 sets the direction and amount of rotation of the rotation mechanism in the target optical switch.
  • step S107 the in-house controller CP1 generates a control signal that specifies the direction and amount of rotation of the rotation mechanism in the target optical switch.
  • step S109 the on-site controller CP1 outputs a control signal.
  • step S111 the external controller CP2 receives the control signal.
  • step S113 the external controller CP2 drives the rotation mechanism of each optical switch based on the control signal so that a specific channel is selected.
  • step S115 the on-site controller CP1 updates the current channel stored in the database DB.
  • the optical cross-connect switching system and switching method according to the present embodiment relate to an optical cross-connect switching system in an optical fiber network in which a first node and a second node are arranged.
  • the switching system includes a first controller, a database, and a second controller.
  • the optical cross connect is disposed at the second node and has ports to which optical fibers are connected, and for each port, has an optical switch capable of selecting one of a plurality of channels by a rotation mechanism, and the optical switch connects to other optical switches via the channels.
  • the database is connected to the first controller and, for each combination of two ports selected from the ports, stores a specific optical switch selected from the optical switches and a specific channel selected in the specific optical switch, and for each optical switch, stores the channel currently selected in the optical switch as the current channel.
  • the first controller receives a combination of two ports selected from the ports as a target combination, refers to a database, extracts a specific optical switch and a specific channel corresponding to the target combination as a target optical switch and a target channel, respectively, generates a control signal for driving a rotation mechanism of the target optical switch to select the target channel based on the current channel and target channel corresponding to the target optical switch, and outputs the control signal to the second node via the first node.
  • the second controller then receives the control signal and drives the rotation mechanism.
  • the first controller may generate a control signal that specifies the direction and amount of rotation of the rotation mechanism in the target optical switch based on the current channel and the target channel corresponding to the target optical switch. This allows the optical switch to be switched to a specified channel with high precision. Furthermore, accumulation of twist in the optical fiber can be suppressed.
  • the database may store a predetermined rotation direction and a predetermined rotation amount of the rotation mechanism in the target optical switch for each combination of the current channel and the target channel corresponding to the target optical switch.
  • the first controller may refer to the database, extract a predetermined rotation direction and a predetermined rotation amount corresponding to the combination of the current channel and the target channel corresponding to the target optical switch, and set the extracted predetermined rotation direction and predetermined rotation amount as the rotation direction and rotation amount of the rotation mechanism in the target optical switch, respectively. This allows the optical switch to be switched to a predetermined channel with high accuracy. Furthermore, accumulation of twist in the optical fiber can be suppressed.
  • the multiple channels of the optical switch may be arranged around the rotation axis of the rotating mechanism in the order of numbers identifying the channels.
  • the first controller may calculate the difference between a first number identifying a current channel corresponding to a target optical switch and a second number identifying a target channel, set the rotation direction such that the rotation direction set when the difference is negative is the opposite direction compared to the rotation direction set when the difference is positive, and set the amount of rotation based on the difference. This allows the optical switch to be switched to a specified channel with high accuracy. Furthermore, accumulation of twist in the optical fiber can be suppressed.
  • the first controller may output a control signal and then store the target channel in a database as the current channel of the target optical switch. This allows the current state of the optical switch to be held on the side of the in-house node N1. As a result, even under the constraint that the state cannot be held on an external node, accumulation of twists in the optical fiber and breakage of the optical fiber can be suppressed.
  • the first controller may obtain the target combination via the operation unit. This allows the user to easily change the connection state between ports in the optical cross-connect XC. As a result, the convenience for the user when using the switching system is improved.
  • the first controller may display the connection state between the ports of the optical cross-connect via the display unit. This allows the user to intuitively recognize the connection state between the ports in the optical cross-connect XC. As a result, the convenience for the user when using the switching system is improved.
  • the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2 described above can be realized, for example, as shown in Fig. 9, by using a general-purpose computer system including a CPU 901, a memory 902, a storage 903, a communication device 904, an input device 905, and an output device 906.
  • the memory 902 and the storage 903 are storage devices.
  • the CPU 901 executes a predetermined program loaded on the memory 902, thereby realizing each function of the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2.
  • the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2 may be implemented in one computer.
  • the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2 may be implemented in multiple computers.
  • the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2 may be virtual machines implemented in a computer.
  • the programs for the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2 may be stored in a computer-readable recording medium such as a HDD, SSD, USB memory, CD, or DVD.
  • the computer-readable recording medium is, for example, a non-transitory recording medium.
  • the programs for the on-site controller CP1 and the off-site controller CP2 may also be distributed via a communication network.
  • Processing circuits include programmed processors, electrical circuits, and even devices such as application specific integrated circuits (ASICs), and circuit components arranged to perform the described functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • Switching system 81 Display unit 83 Operation unit CH1 to CH6 Channel CP1 In-house controller (first controller) CP2 External controller (second controller) DB Database N1 Internal node (first node) N2 Outside node (second node) P11, P12, P21, P22, P31, P32, P41, P42 Port SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32, SW41, SW42 Optical switch XC Optical cross connect

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Abstract

本発明の光クロスコネクトの切替システム及び切替方法は、第１ノード（Ｎ１）及び第２ノード（Ｎ２）が配置される光ファイバ網における、回転機構によって複数のチャンネルのうちの１つを選択可能な光スイッチを有する光クロスコネクトに係るものである。第１ノード（Ｎ１）の第１コントローラ（ＣＰ１）は、光ファイバが接続される光クロスコネクトのポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信し、対象組合せに対応する対象光スイッチ及び対象チャンネルを抽出する。そして、対象光スイッチにおいて現在選択されている現在チャンネル及び対象チャンネルに基づいて、対象チャンネルを選択するよう対象光スイッチの回転機構を駆動する制御信号を出力する。第２ノード（Ｎ２）の第２コントローラ（ＣＰ２）は、制御信号を受信して回転機構を駆動する。

Description

光クロスコネクトの切替システム及び切替方法
　本開示は、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法に関する。
　非特許文献１には、複数のループ網からなる光ファイバ網（多段ループ網）において、通信ビル内の商用電源が使用できる環境に設置された光ノード（所内ノード）と、屋外に設置された単数あるいは複数の光ノード（所外ノード）から構成されるシステムが開示されている。当該システムの所外ノードにおいて、光ファイバを介した給電光に重畳された制御信号に基づいて光クロスコネクトの光スイッチを制御し、給電光を光電変換して得られる電力を動力源として光ファイバの心線相互の切替を行う。
　非特許文献２には、光ファイバの心線相互の切替を行う光クロスコネクトにおいて省電力化及び小型化を実現する、フェルール回転型の光スイッチが開示されている。当該フェルール回転型の光スイッチによれば、光コネクタに用いるフェルールに光ファイバが円形に配置され、フェルールが回転することで光スイッチのチャンネルが切り替えられ、光ファイバの接続先が変更される。
2021年電子情報通信学会ソサエティ大会,BK-2-3，2021,"多段ループ型光アクセス網で運用する遠隔光路切替ノード" 電子情報通信学会　光ファイバ応用技術研究会　OFT2022-6，2022年, "遠隔制御による光ファイバ回転スイッチのための多心円筒フェルールの検討"
　非特許文献１に記載された技術によれば、所外ノードを低消費電力で運用するため、現在の光スイッチの状態を所外ノードで保持することができないという制約を有する。その制約下において、光スイッチの状態に関して所内ノードの側で保持すべきデータが明らかでない。また、非特許文献２に記載された技術によれば、フェルール回転型の光スイッチにおいて複数回の切り替えを行う場合にフェルールの回転方向に偏りが生じると、フェルールに配置された光ファイバにねじれが蓄積して光ファイバが破断する恐れが生じるという問題がある。
　本開示は、上記問題に鑑みてなされたものである。その目的とするところは、回転機構を有する光スイッチにおいて複数回の切り替えを行う場合であっても、回転機構の回転方向の偏りを抑制し、光ファイバにおけるねじれの蓄積および光ファイバの破断を抑制することができる、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法を提供することにある。
　上述した課題を解決するために、本開示の一態様に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法は、第１ノード及び第２ノードが配置される光ファイバ網における、回転機構によって複数のチャンネルのうちの１つを選択可能な光スイッチを有する光クロスコネクトに係るものである。第１ノードの第１コントローラは、光ファイバが接続される光クロスコネクトのポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信し、対象組合せに対応する対象光スイッチ及び対象チャンネルを抽出する。そして、対象光スイッチにおいて現在選択されている現在チャンネル及び対象チャンネルに基づいて、対象チャンネルを選択するよう対象光スイッチの回転機構を駆動する制御信号を出力する。第２ノードの第２コントローラは、制御信号を受信して回転機構を駆動する。
　本開示によれば、回転機構を有する光スイッチにおいて複数回の切り替えを行う場合であっても、回転機構の回転方向の偏りを抑制し、光ファイバにおけるねじれの蓄積および光ファイバの破断を抑制することができる。
図１は、本開示の一実施形態に係る切替システムの構成の一例を示す図である。 図２は、光クロスコネクトの構成の一例を示す図である。 図３は、光スイッチの構成の一例を示す図である。 図４は、光スイッチの設定テーブルの一例を示す図である。 図５は、光スイッチの状態テーブルの一例を示す図である。 図６は、光スイッチの制御信号テーブルの一例を示す図である。 図７は、光クロスコネクトにおけるポート間の接続状態の表示例を示す図である。 図８は、本開示の一実施形態に係る切替システムの処理を示すフローチャートである。 図９は、コントローラのハードウェア構成を示す図である。
　次に、図面を参照して、本開示の実施の形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複説明を省略する。
　［切替システムの構成］
　図１を参照して、本実施形態に係る切替システムの構成の一例を説明する。図１に示すように、切替システム１は、所内コントローラＣＰ１（第１コントローラ）、データベースＤＢ、所外コントローラＣＰ２（第２コントローラ）を備える。その他、切替システム１は、表示部８１及び操作部８３を備えるものであってもよい。
　切替システム１は、所内ノードＮ１（第１ノード）及び所外ノードＮ２（第２ノード）が配置される光ファイバ網における、光クロスコネクトＸＣの切替システムである。例えば、光ファイバ網は、複数の光ファイバによって構成された上位ループＬＰ１及び下位ループＬＰ２を含む。所内ノードＮ１は、上位ループＬＰ１に配置され、所外ノードＮ２は、上位ループＬＰ１と下位ループＬＰ２が接する場所に配置される。なお、所内ノードＮ１および所外ノードＮ２が配置される光ファイバ網は、上述の例に限定されない。
　また、光クロスコネクトＸＣは、所外ノードＮ２に配置される。光クロスコネクトＸＣは、上位ループＬＰ１及び下位ループＬＰ２を構成する光ファイバが接続されるポートを有する。光クロスコネクトＸＣは、上位ループＬＰ１及び下位ループＬＰ２の２つのループに含まれる、４方向の方路（方路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）の光ファイバを相互に切替可能とする。例えば、方路Ｄ１、Ｄ２の光ファイバは、上位ループＬＰ１の光ファイバであってもよい。方路Ｄ３、Ｄ４の光ファイバは、下位ループＬＰ２の光ファイバであってもよい。
　なお、光クロスコネクトＸＣによって切替可能とされる光ファイバは、上位ループＬＰ１及び下位ループＬＰ２を構成するものに限定されない。光クロスコネクトＸＣは、Ｍ個の方向の方路（Ｍは２以上の整数）からの光ファイバを相互に切替可能とするものであってもよい。
　［光クロスコネクトの構成］
　図２に示すように、光クロスコネクトＸＣは、光ファイバが接続されるポートとして、例えば、ポートＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ４１、Ｐ４２を備える。ポートＰ１１、Ｐ１２は、方路Ｄ１の光ファイバと接続される。ポートＰ２１、Ｐ２２は、方路Ｄ２の光ファイバと接続される。ポートＰ３１、Ｐ３２は、方路Ｄ３の光ファイバと接続される。ポートＰ４１、Ｐ４２は、方路Ｄ４の光ファイバと接続される。
　上記の例では、各方路が２本の光ファイバから構成されるものとして、光クロスコネクトＸＣが方路ごとに２個のポートを備え、全体として８個のポートを備えるものとして説明したが、本実施形態はこれに限定されない。Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の方向の方路について、各方路がＮ本（Ｎは１以上の整数）の光ファイバから構成される場合、光クロスコネクトＸＣは、方路ごとにＮ個のポートを備え、全体として「Ｍ×Ｎ」個のポートを備えていてもよい。
　光クロスコネクトＸＣは、上述したポートごとに光スイッチを有する。より具体的には、ポートＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ４１、Ｐ４２のそれぞれに対応して、光クロスコネクトＸＣは、光スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１、ＳＷ４２を有する。Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の方向の方路について、各方路がＮ本（Ｎは１以上の整数）の光ファイバから構成される場合、光クロスコネクトＸＣは、「Ｍ×Ｎ」個の光スイッチを備えていてもよい。
　各光スイッチは、複数のチャンネルのうちの１つを選択可能に構成されている。光クロスコネクトＸＣが備える光スイッチ同士は、チャンネルを介して他の光スイッチと接続している。図２では、チャンネルの先の光配線路ＧＬを介して、光スイッチ同士が相互にマトリクス状に接続されている様子が示されている。
　図３は、光スイッチの構成の一例を示す図である。図３では、光スイッチの回転軸ＡＳを通る断面図、および、回転軸ＡＳに垂直な断面の両方が示されている。
　例えば、図３に示すように、各光スイッチは、６個のチャンネル（チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６）を備える。一の光スイッチは、当該一の光スイッチに対応するポートが属する方路とは異なる方路に属する他の光スイッチとの接続のため、６個のチャンネルを備える。Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の方向の方路について、各方路がＮ本（Ｎは１以上の整数）の光ファイバから構成される場合、各光スイッチは、「（Ｍ－１）×Ｎ」個のチャンネルを備えるものであってもよい。
　各光スイッチは、回転機構によって複数のチャンネルのうちの１つを選択可能に構成されている。例えば、各光スイッチは、多心円筒フェルール回転光スイッチである。多心円筒フェルール回転光スイッチは、フェルール端面において回転軸ＡＳから同一円周上の距離に複数の単一モードファイバをチャンネル（チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６）として配置した多心円筒フェルールＭＦＦと、多心円筒フェルールＭＦＦの単一モードファイバと回転軸ＡＳから同一円周上の距離に一心の単一モードファイバＴＦを配置したシングルファイバフェルールＳＦＦを有する。
　なお、各光スイッチにおいて、複数のチャンネルは、回転機構の回転軸ＡＳの周りに、チャンネルを識別する番号の順に配置されるものであってもよい。図３によれば、各光スイッチは、チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６が回転軸ＡＳの周りに順番に配置されている。チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６は、それぞれ番号「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」によって識別されている。
　多心円筒フェルールＭＦＦとシングルファイバフェルールＳＦＦは、端面が対向するようにそれぞれスリーブＳＢに挿入され、いずれか一方をモータなどにより回転させることにより切替を行う回転機構を構成している。なお、シングルファイバフェルールＳＦＦ又は多心円筒フェルールＭＦＦを回転する際に、回転によるファイバ端面の損傷を避けるため、ファイバ端面間に間隙が設けられる。
　図３に示す例では、シングルファイバフェルールＳＦＦの単一モードファイバＴＦが、多心円筒フェルールＭＦＦのチャンネルＣＨ１と対向することにより、単一モードファイバＴＦとチャンネルＣＨ１の間で通信光が伝達される状態となっている様子が示されている。注目するチャンネルが単一モードファイバＴＦと対向する場合に、注目するチャンネルが「選択されている」又は「選択される」と表現する。図３に示す光スイッチでは、チャンネルＣＨ１が選択されている。
　なお、光クロスコネクトＸＣの各光スイッチは、後述する所外コントローラＣＰ２によって選択されるチャンネルが変更される。より具体的には、所外コントローラＣＰ２は、所定のチャンネルが選択されるように各光スイッチの回転機構を駆動する。
　なお、回転機構の回転方向には、方向ＡＲ１（反時計回りの方向）と方向ＡＲ２（時計回りの方向）の２パターンがある。光スイッチにおいて選択されるチャンネルの変更を複数回行う場合、方向ＡＲ１又は方向ＡＲ２の一方の回転方向のみが偏って選ばれてしまうと、光ファイバにねじれの蓄積が生じてしまう。最悪の場合、光ファイバの破断につながってしまう。したがって、回転機構を有する光スイッチにおいて選択されるチャンネルの変更を複数回行う場合、方向ＡＲ１と方向ＡＲ２の両方がなるべく均等に選ばれる制御が求められる。
　［データベースの構成］
　データベースＤＢは、後述する第１コントローラに接続される。また、データベースＤＢは、光クロスコネクトＸＣのポートから選ばれる２つのポートの組合せごとに、光スイッチから選ばれる所定光スイッチ、及び、所定光スイッチにおいて選択される所定チャンネルを記憶する。データベースＤＢは、２つのポートの組合せごとの、所定光スイッチ及び所定チャンネルを、設定テーブルの形式で記憶する。
　図４は、光スイッチの設定テーブルの一例を示す図である。図４の設定テーブルでは、光クロスコネクトＸＣのポートから選ばれる２つのポートの組合せごとに、「（Ａ，Ｂ）」の形式で情報が格納されている。ここで、Ａ及びＢは、所定チャンネルを識別する番号である。図３に示す光スイッチは、６個のチャンネルＣＨ１～ＣＨ６を有しているため、Ａ及びＢは、１から６までの整数のいずれかとなる。
　例えば、図４の設定テーブルにおいて、行ＬＮ及び列ＣＬを参照する。行ＬＮの１列目には「Ｐ１１」と記載されており、行ＬＮの２列目には「ＳＷ１１」と記載されている。したがって、ポートＰ１１には、所定光スイッチである光スイッチＳＷ１１が対応して記憶されていることが分かる。列ＣＬの１行目には「Ｐ２２」と記載されており、列ＣＬの２行目には「ＳＷ２２」と記載されている。したがって、ポートＰ２２には、所定光スイッチである光スイッチＳＷ２２が対応して記憶されていることが分かる。
　次に、行ＬＮと列ＣＬの交差する欄を参照する。当該欄には、「（２，１）」と記載されている。当該欄の記載から、光スイッチＳＷ１１には、所定チャンネルであるチャンネルＣＨ２が対応して記憶されていることが分かる。また、当該欄の記載から、光スイッチＳＷ２２には、所定チャンネルであるチャンネルＣＨ１が対応して記憶されていることが分かる。
　このように、図４の設定テーブルにおける注目する欄における「（Ａ，Ｂ）」との記載から、次のことが分かる。
（１）注目する欄を含む行の２列目に記載された光スイッチの所定チャンネルは、番号「Ａ」で識別されるチャンネルであること。
（２）注目する欄を含む列の２行目に記載された光スイッチの所定チャンネルは、番号「Ｂ」で識別されるチャンネルであること。
　上述のように情報が格納された設定テーブルによって、データベースＤＢは、光クロスコネクトＸＣのポートから選ばれる２つのポートの組合せごとに、光スイッチから選ばれる所定光スイッチ、及び、所定光スイッチにおいて選択される所定チャンネルを記憶する。
　後述する「制御信号」によって、所定光スイッチにおいて所定チャンネルが選択されるよう、所定光スイッチの回転機構が駆動される結果、光クロスコネクトＸＣのポートから選ばれる２つのポートが互いに接続した状態となる。
　さらに、データベースＤＢは、光クロスコネクトＸＣの光スイッチごとに、光スイッチにおいて現在選択されているチャンネルを現在チャンネルとして記憶する。データベースＤＢは、現在チャンネルを状態テーブルの形式で記憶する。
　図５は、光スイッチの状態テーブルの一例を示す図である。例えば、図５の状態テーブルのうち、ポート名が「Ｐ１１」の行を参照すると、現在チャンネルには「ＣＨ１」と記載されている。当該記載から、ポートＰ１１に対応する光スイッチＳＷ１１において現在選択されているチャンネルは、チャンネルＣＨ１であることが分かる。
　光スイッチにおいて選択されているチャンネルが変更されるたびに、後述する所内コントローラＣＰ１からの指令に基づいて、状態テーブルに格納されている現在チャンネルの情報は変更される。
　その他、データベースＤＢは、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルの組合せごとに、対象光スイッチにおける回転機構の所定回転方向及び所定回転量を記憶するものであってもよい。データベースＤＢは、回転機構の所定回転方向及び所定回転量を制御信号テーブルの形式で記憶する。なお、データベースＤＢは、光クロスコネクトＸＣが有する光スイッチごとに、制御信号テーブルを記憶するものであってもよい。
　図６は、光スイッチの制御信号テーブルの一例を示す図である。図６の制御信号テーブルでは、選択される可能性のある「現在チャンネル」としてチャンネルＣＨ１～ＣＨ６が示されており、選択される可能性のある「対象チャンネル」としてチャンネルＣＨ１～ＣＨ６が示されている。
　制御信号テーブルにある数字の記載は、光スイッチにおいて「現在チャンネル」が選択された状態から、「対象チャンネル」が選択された状態に変更するために必要な、回転機構の所定回転方向及び所定回転量を示している。例えば、「＋Ｋ」（Ｋは１以上の整数）との記載は、光スイッチの回転機構の回転方向が方向ＡＲ１であって、回転量が「Ｋ」であることを表す。「－Ｋ」（Ｋは１以上の整数）との記載は、光スイッチの回転機構の回転方向が方向ＡＲ１とは反対向きの方向ＡＲ２であって、回転量が「Ｋ」であることを表す。「０」との記載は、回転機構の回転量が０であることを表す。
　なお、制御信号テーブルにおいて、「対象チャンネル」を識別する番号から「現在チャンネル」を識別する番号を引いた値が、制御信号テーブルにある数字の記載となっている。例えば、「対象チャンネル」が「チャンネルＣＨ３」の列における「現在チャンネル」が「チャンネルＣＨ１」の欄の数字は、「＋２」となっている。これは、「３－１＝２」という計算の結果に対応している。
　このように制御信号テーブルにある数字があらかじめ設定されているため、後述する所外コントローラＣＰ２が回転機構を駆動して、光スイッチの複数回の切り替えを行う場合であっても、回転機構の回転方向の偏りが抑制される。例えば、「現在チャンネル」が「チャンネルＣＨ６」である光スイッチを、「チャンネルＣＨ６」に隣接する「チャンネルＣＨ１」に切り替える場合を考える。この場合、上述の制御信号テーブルにある数字の設定のため、「チャンネルＣＨ６」から「チャンネルＣＨ１」に向かって１チャンネル分の回転が行われることがない。代わりに、逆向きの５チャンネル分の回転が行われ、回転機構の回転方向の偏りが抑制される。言い換えるなら、光ファイバのねじれが所定以上の大きさとならないように、ねじれを抑える方向に回転機構の回転が行われる。
　［所内コントローラの構成］
　所内コントローラＣＰ１は、（制御部または処理部の一例）は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のコンピュータである。所内コントローラＣＰ１には、切替システム１の一部として機能させるためのコンピュータプログラム（切替プログラム）がインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、所内コントローラＣＰ１は、後述する複数の機能を実現する情報処理回路として機能する。
　なお、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。
　まず、所内コントローラＣＰ１は、光クロスコネクトＸＣのポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信する。例えば、所内コントローラＣＰ１は、ユーザが操作を入力する操作部８３と接続されて、ユーザの操作に基づいて、対象組合せを取得するものであってもよい。その他、所内コントローラＣＰ１は、外部の管理サーバ等から送信された対象組合せを受信するものであってもよい。
　以下では、所内コントローラＣＰ１は、対象組合せとして「ポートＰ１１、ポートＰ２２」の組合せを取得したとして説明する。
　また、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢを参照して、対象組合せに対応する所定光スイッチ及び所定チャンネルを、それぞれ対象光スイッチ及び対象チャンネルとして抽出する。
　対象組合せが「ポートＰ１１、ポートＰ２２」である場合、所内コントローラＣＰ１は、図４に示された設定テーブルのうち、行ＬＮ及び列ＣＬを参照する。そして、所内コントローラＣＰ１は、行ＬＮに基づいて対象光スイッチとして「光スイッチＳＷ１１」を抽出し、列ＣＬに基づいて対象光スイッチとして「光スイッチＳＷ２２」を抽出する。設定テーブルのうち、行ＬＮと列ＣＬの交差する欄には、「（２，１）」と記載されていることに基づいて、所内コントローラＣＰ１は、「光スイッチＳＷ１１」の対象チャンネルとして「チャンネルＣＨ２」を抽出し、「光スイッチＳＷ２２」の対象チャンネルとして「チャンネルＣＨ１」を抽出する。
　さらに、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルに基づいて、対象チャンネルを選択するよう対象光スイッチの回転機構を駆動する制御信号を生成する。特に、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルに基づいて、対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量を指定する制御信号を生成するものであってもよい。
　対象組合せが「ポートＰ１１、ポートＰ２２」である場合、所内コントローラＣＰ１は、図５に示された状態テーブルのうち、ポート名が「Ｐ１１」の行、及び、ポート名が「Ｐ２２」の行を参照する。そして、所内コントローラＣＰ１は、ポート名が「Ｐ１１」の行に基づいて、「光スイッチＳＷ１１」の現在チャンネルが「チャンネルＣＨ１」であることを抽出する。また、所内コントローラＣＰ１は、ポート名が「Ｐ２２」の行に基づいて、「光スイッチＳＷ２２」の現在チャンネルが「チャンネルＣＨ５」であることを抽出する。
　上述により、対象光スイッチである「光スイッチＳＷ１１」について、現在チャンネルである「チャンネルＣＨ１」を、対象チャンネルである「チャンネルＣＨ２」に変更すべきことがわかる。また、対象光スイッチである「光スイッチＳＷ２２」について、現在チャンネルである「チャンネルＣＨ５」を、対象チャンネルである「チャンネルＣＨ１」に変更すべきことがわかる。
　ここで、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢを参照して、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルの組合せに対応する所定回転方向及び所定回転量を抽出し、抽出した所定回転方向及び所定回転量を、それぞれ対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量として設定するものであってもよい。
　対象組合せが「ポートＰ１１、ポートＰ２２」である場合、所内コントローラＣＰ１は、図６に示された制御信号テーブルを参照して、「光スイッチＳＷ１１」について「＋１」を抽出し、「光スイッチＳＷ２２」について「－４」を抽出する。よって、所内コントローラＣＰ１は、「光スイッチＳＷ１１」について、回転方向を「方向ＡＲ１」、回転量を「１」（１チャンネル分の角度量）として設定する。また、所内コントローラＣＰ１は、「光スイッチＳＷ２２」について、回転方向を「方向ＡＲ２」、回転量を「４」（４チャンネル分の角度量）として設定する。
　その他、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢを参照する代わりに、演算によって対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量として設定するものであってもよい。より具体的には、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチに対応する現在チャンネルを識別する第１番号と、対象チャンネルを識別する第２番号の間の差分を算出するものであってもよい。そして、所内コントローラＣＰ１は、差分が正の場合に設定される回転方向と比較して、差分が負の場合に設定される回転方向が反対方向となるよう、回転方向を設定し、差分に基づいて回転量を設定するものであってもよい。
　対象組合せが「ポートＰ１１、ポートＰ２２」である場合、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチである「光スイッチＳＷ１１」に関して、現在チャンネルである「チャンネルＣＨ１」を識別する第１番号「１」と、対象チャンネルである「チャンネルＣＨ２」を識別する第２番号「２」の間の差分を算出し、「＋１」を得る。そして、所内コントローラＣＰ１は、「光スイッチＳＷ１１」について、回転方向を「方向ＡＲ１」、回転量を「１」（１チャンネル分の角度量）として設定するものであってもよい。
　また、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチである「光スイッチＳＷ２２」に関して、現在チャンネルである「チャンネルＣＨ５」を識別する第１番号「５」と、対象チャンネルである「チャンネルＣＨ１」を識別する第２番号「１」の間の差分を算出し、「－４」を得る。そして、所内コントローラＣＰ１は、「光スイッチＳＷ２２」について、回転方向を「方向ＡＲ２」、回転量を「４」（４チャンネル分の角度量）として設定するものであってもよい。
　対象チャンネルを選択するよう対象光スイッチの回転機構を駆動する制御信号が生成された後、所内コントローラＣＰ１は、所内ノードＮ１を介して所外ノードＮ２に制御信号を出力する。制御信号は、所内ノードＮ１及び所外ノードＮ２の間の光ファイバを経由して、所内ノードＮ１から所外ノードＮ２に送信されてもよい。その他、制御信号は、光ファイバ以外にも、メタル線などの有線、無線、または、これらを組み合わせたネットワークを介して、所内ノードＮ１から所外ノードＮ２に送信されるものであってもよい。
　その他、所内コントローラＣＰ１は、制御信号を出力した後に、対象光スイッチの現在チャンネルとして、対象チャンネルをデータベースＤＢに記憶させるものであってもよい。
　対象組合せが「ポートＰ１１、ポートＰ２２」である場合、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢに指令を送信し、「光スイッチＳＷ１１」の現在チャンネルを「チャンネルＣＨ１」から「チャンネルＣＨ２」に変更する。また、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢに指令を送信し、「光スイッチＳＷ２２」の現在チャンネルを「チャンネルＣＨ５」から「チャンネルＣＨ１」に変更する。
　［所外コントローラの構成］
　所外コントローラＣＰ２（制御部または処理部の一例）は、所内ノードＮ１から所外ノードＮ２に供給される給電光によって稼働する。例えば、所外コントローラＣＰ２は、省電力化を実現するため、専用のハードウェアによって構成されるものであってもよい。その他、所外コントローラＣＰ２を、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のコンピュータによって構成してもよい。
　所外ノードＮ２の所外コントローラＣＰ２は、所内コントローラＣＰ１から送信された制御信号を受信する。そして、所外コントローラＣＰ２は、光クロスコネクトＸＣが備える各光スイッチの回転機構を駆動できるよう、各光スイッチに接続されている。そして、所外コントローラＣＰ２が制御信号を受信すると、所外コントローラＣＰ２は、所定のチャンネルが選択されるように各光スイッチの回転機構を駆動する。
　［その他、操作部及び表示部の構成］
　表示部８１は、所内コントローラＣＰ１に接続され、所内コントローラＣＰ１の指令に基づき、対象組合せを表示する。その他、表示部８１は、光クロスコネクトＸＣにおけるポート間の接続状態を表示するものであってもよい。
　なお、表示部８１としては、各種の情報を視覚情報によって情報を提示するものに限定されない。表示部８１は、聴覚情報によってユーザに情報を提示するものであってもよいし、振動を発生させて、振動による刺激によってユーザに情報を提示するものであってもよい。
　図７は、光クロスコネクトにおけるポート間の接続状態の表示例を示す図である。例えば、表示部８１は、光クロスコネクトＸＣが備えるポートを、接続される光ファイバが属する方路ごとにグループ化して表示するものであってもよい。
　一例として、図７では、ポートＰ１１、Ｐ１２の表示が、方路Ｄ１に対応する枠内に表示されている。ポートＰ２１、Ｐ２２の表示が、方路Ｄ２に対応する枠内に表示されている。ポートＰ３１、Ｐ３２の表示が、方路Ｄ３に対応する枠内に表示されている。ポートＰ４１、Ｐ４２の表示が、方路Ｄ４に対応する枠内に表示されている。これにより、ユーザは、直感的に、光クロスコネクトＸＣにおける各ポートが、どの方路に対応するかを認識することができる。
　また、一例として、図７では、ポートＰ１１の表示とポートＰ３２の表示を結ぶように太線が表示され、ポートＰ１１とポートＰ３２が接続していることが表示されている。その他、同様に、ポートＰ１２とポートＰ３１が接続していることが表示されている。ポート２１とポートＰ４１が接続していることが表示されている。ポート２２とポートＰ４２が接続していることが表示されている。これにより、ユーザは、直感的に、光クロスコネクトＸＣにおけるポート間の接続状態を認識することができる。
　操作部８３は、所内コントローラＣＰ１に接続され、対象組合せを取得する。取得した対象組合せは、所内コントローラＣＰ１に送信される。その他、操作部８３は、切替システム１に対するユーザからの各種の指令に対応するユーザの操作を受け付ける。例えば、操作部８３は、複数のボタンを備えた入力インターフェイスであってもよいし、タッチインターフェイスを備えたタッチパネルであってもよい。
　より具体的には、絵や記号で表現したアイコンをユーザが操作可能なように表示部８１が表示し、表示されたアイコンをユーザがタッチ、ドラッグなどすることで、操作部８３はユーザの操作を受け付けるものであってもよい。
　例えば、光クロスコネクトＸＣがポートＰ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２４、Ｐ３１～Ｐ３４、Ｐ４１～Ｐ４４を備える場合、それぞれのポートに対応して、表示部８１は、ボタンＢ１１～Ｂ１４、Ｂ２１～Ｂ２４、Ｂ３１～Ｂ３４、Ｂ４１～Ｂ４４を表示するものであってもよい。また、表示部８１は、「接続」と表示されたボタンＢ０１、及び、「解除」と表示されたボタンＢ０２を表示するものであってもよい。そして、操作部８３は、ユーザが各種のボタンを押す操作を受け付けるものであってもよい。
　例えば、ユーザは、表示部８１に表示されたボタンＢ１１又はボタンＢ３２を押した後に、「解除」と表示されたボタンＢ０２を押すことで、ポートＰ１１とポートＰ３２の間の接続を解除する指令を入力してもよい。
　また、ユーザは、表示部８１に表示されたボタンＢ１１及びボタンＢ２２を押した後に、「接続」と表示されたボタンＢ０１を押すことで、対象組合せとして「ポートＰ１１、ポートＰ２２」を入力してもよい。すなわち、操作部８３は、ポートＰ１１とポートＰ２２の間の接続を行う指令を受け付けてもよい。
　［切替システムの処理手順］
　次に、本実施形態に係る切替システムの処理手順を、図８のフローチャートを参照して説明する。図８は、本実施形態に係る切替システムの処理を示すフローチャートである。
　ステップＳ１０１にて、所内コントローラＣＰ１は、光クロスコネクトＸＣのポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信する。
　ステップＳ１０３にて、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢを参照して、対象組合せに対応する所定光スイッチ及び所定チャンネルを、それぞれ対象光スイッチ及び対象チャンネルとして抽出する。
　ステップＳ１０５にて、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量を設定する。
　ステップＳ１０７にて、所内コントローラＣＰ１は、対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量を指定する制御信号を生成する。
　ステップＳ１０９にて、所内コントローラＣＰ１は制御信号を出力する。
　ステップＳ１１１にて、所外コントローラＣＰ２は制御信号を受信する。
　ステップＳ１１３にて、所外コントローラＣＰ２は、所定のチャンネルが選択されるように制御信号に基づいて各光スイッチの回転機構を駆動する。
　ステップＳ１１５にて、所内コントローラＣＰ１は、データベースＤＢに記憶されている現在チャンネルを更新する。
　［実施形態の効果］
　以上詳細に説明したように、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法は、第１ノード及び第２ノードが配置される光ファイバ網における、光クロスコネクトの切替システムに係るものである。切替システムは、第１コントローラと、データベースと、第２コントローラと、を備える。
　光クロスコネクトは、第２ノードに配置され、光ファイバが接続されるポートを有し、ポートごとに、回転機構によって複数のチャンネルのうちの１つを選択可能な光スイッチを有し、光スイッチは、チャンネルを介して他の光スイッチと接続する。データベースは、第１コントローラに接続され、ポートから選ばれる２つのポートの組合せごとに、光スイッチから選ばれる所定光スイッチ、及び、所定光スイッチにおいて選択される所定チャンネルを記憶し、光スイッチごとに、光スイッチにおいて現在選択されているチャンネルを現在チャンネルとして記憶する。
　第１コントローラは、ポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信し、データベースを参照して、対象組合せに対応する所定光スイッチ及び所定チャンネルを、それぞれ対象光スイッチ及び対象チャンネルとして抽出し、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルに基づいて、対象チャンネルを選択するよう対象光スイッチの回転機構を駆動する制御信号を生成し、第１ノードを介して第２ノードに制御信号を出力する。そして、第２コントローラは、制御信号を受信して回転機構を駆動する。
　これにより、光クロスコネクトを構成する光スイッチの状態に関するデータを所内ノードの側で保持し、回転機構を有する光スイッチにおいて複数回の切り替えを行う場合であっても、回転機構の回転方向の偏りを抑制し、光ファイバにおけるねじれの蓄積および光ファイバの破断を抑制することができる。
　特に、所内ノードから所外ノードに供給される給電光によって所外ノードを稼働させる場合など、所外ノードを低消費電力で運用するために現在の光スイッチの状態を所外ノードで保持することができない場合であっても、光ファイバにおけるねじれの蓄積および光ファイバの破断を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法において、第１コントローラは、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルに基づいて、対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量を指定する制御信号を生成するものであってもよい。これにより、精度よく光スイッチを所定のチャンネルに切り替えることができる。さらには、光ファイバにおけるねじれの蓄積を抑制できる。
　さらに、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法において、データベースは、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルの組合せごとに、対象光スイッチにおける回転機構の所定回転方向及び所定回転量を記憶するものであってもよい。第１コントローラは、データベースを参照して、対象光スイッチに対応する現在チャンネル及び対象チャンネルの組合せに対応する所定回転方向及び所定回転量を抽出し、抽出した所定回転方向及び所定回転量を、それぞれ対象光スイッチにおける回転機構の回転方向及び回転量として設定するものであってもよい。これにより、精度よく光スイッチを所定のチャンネルに切り替えることができる。さらには、光ファイバにおけるねじれの蓄積を抑制できる。
　また、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法において、光スイッチの複数のチャンネルは、回転機構の回転軸の周りに、チャンネルを識別する番号の順に配置されたものであってもよい。第１コントローラは、対象光スイッチに対応する現在チャンネルを識別する第１番号と、対象チャンネルを識別する第２番号の間の差分を算出し、差分が正の場合に設定される回転方向と比較して、差分が負の場合に設定される回転方向が反対方向となるよう、回転方向を設定し、差分に基づいて回転量を設定するものであってもよい。これにより、精度よく光スイッチを所定のチャンネルに切り替えることができる。さらには、光ファイバにおけるねじれの蓄積を抑制できる。
　さらに、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法において、第１コントローラは、制御信号を出力した後に、対象光スイッチの現在チャンネルとして、対象チャンネルをデータベースに記憶させるものであってもよい。これにより、現在の光スイッチの状態を、所内ノードＮ１の側で保持することができる。その結果、所外ノードで保持することができないという制約下であっても、光ファイバにおけるねじれの蓄積および光ファイバの破断を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法において、第１コントローラは、操作部を介して対象組合せを取得するものであってもよい。これにより、ユーザは、光クロスコネクトＸＣにおけるポート間の接続状態を容易に変更することができる。その結果、切替システムを使用する際のユーザの利便性が向上する。
　さらに、本実施形態に係る、光クロスコネクトの切替システム及び切替方法において、第１コントローラは、表示部を介して、光クロスコネクトが有するポート間の接続状態を表示するものであってもよい。これにより、ユーザは、直感的に、光クロスコネクトＸＣにおけるポート間の接続状態を認識することができる。その結果、切替システムを使用する際のユーザの利便性が向上する。
　［その他］
　上記説明した所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２は、例えば、図９に示すように、ＣＰＵ９０１と、メモリ９０２と、ストレージ９０３と、通信装置９０４と、入力装置９０５と、出力装置９０６と、を備えた汎用的なコンピュータシステムを用いて実現できる。メモリ９０２及びストレージ９０３は、記憶装置である。当該コンピュータシステムにおいて、ＣＰＵ９０１がメモリ９０２上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２の各機能が実現される。
　所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２は、１つのコンピュータで実装されてもよい。所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２は、複数のコンピュータで実装されてもよい。所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２は、コンピュータに実装される仮想マシンであってもよい。所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２用のプログラムは、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＵＳＢメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ等のコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶できる。コンピュータ読取り可能な記録媒体は、例えば非一時的な（non-transitory）記録媒体である。所内コントローラＣＰ１及び所外コントローラＣＰ２用のプログラムは、通信ネットワークを介して配信することもできる。
　上述の実施形態で示した各機能は、１又は複数の処理回路によって実装されうる。処理回路には、プログラムされたプロセッサや、電気回路などが含まれ、さらには、特定用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ）のような装置や、記載された機能を実行するよう配置された回路構成要素なども含まれる。
　以上、実施形態に沿って本開示の内容を説明したが、本開示はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。この開示の一部をなす論述および図面は本開示を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
　本開示はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本開示の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　１　　　切替システム
　８１　　表示部
　８３　　操作部
　ＣＨ１～ＣＨ６　　チャンネル
　ＣＰ１　所内コントローラ（第１コントローラ）
　ＣＰ２　所外コントローラ（第２コントローラ）
　ＤＢ　　データベース
　Ｎ１　　所内ノード（第１ノード）
　Ｎ２　　所外ノード（第２ノード）
　Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ４１，Ｐ４２　ポート
　ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２，ＳＷ４１，ＳＷ４２　光スイッチ
　ＸＣ　光クロスコネクト

Claims (8)

  1. 　第１ノード及び第２ノードが配置される光ファイバ網における、光クロスコネクトの切替システムであって、
    　第１コントローラと、データベースと、第２コントローラと、を備え、
    　前記光クロスコネクトは、
    　　前記第２ノードに配置され、
    　　光ファイバが接続されるポートを有し、
    　　前記ポートごとに、回転機構によって複数のチャンネルのうちの１つを選択可能な光スイッチを有し、
    　　前記光スイッチは、前記チャンネルを介して他の前記光スイッチと接続し、
    　前記データベースは、
    　　前記第１コントローラに接続され、
    　　前記ポートから選ばれる２つのポートの組合せごとに、前記光スイッチから選ばれる所定光スイッチ、及び、前記所定光スイッチにおいて選択される所定チャンネルを記憶し、
    　　前記光スイッチごとに、前記光スイッチにおいて現在選択されている前記チャンネルを現在チャンネルとして記憶し、
    　前記第１コントローラは、
    　　前記ポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信し、
    　　前記データベースを参照して、前記対象組合せに対応する前記所定光スイッチ及び前記所定チャンネルを、それぞれ対象光スイッチ及び対象チャンネルとして抽出し、
    　　前記対象光スイッチに対応する前記現在チャンネル及び前記対象チャンネルに基づいて、前記対象チャンネルを選択するよう前記対象光スイッチの前記回転機構を駆動する制御信号を生成し、
    　　前記第１ノードを介して前記第２ノードに前記制御信号を出力し、
    　前記第２コントローラは、
    　　前記制御信号を受信して前記回転機構を駆動すること、
    を特徴とする切替システム。
  2. 　前記第１コントローラは、
    　　前記対象光スイッチに対応する前記現在チャンネル及び前記対象チャンネルに基づいて、前記対象光スイッチにおける前記回転機構の回転方向及び回転量を指定する前記制御信号を生成すること
    を特徴とする、請求項１に記載の切替システム。
  3. 　前記データベースは、
    　　前記対象光スイッチに対応する前記現在チャンネル及び前記対象チャンネルの組合せごとに、前記対象光スイッチにおける前記回転機構の所定回転方向及び所定回転量を記憶し、
    　前記第１コントローラは、
    　　前記データベースを参照して、前記対象光スイッチに対応する前記現在チャンネル及び前記対象チャンネルの組合せに対応する前記所定回転方向及び前記所定回転量を抽出し、
    　　抽出した前記所定回転方向及び前記所定回転量を、それぞれ前記対象光スイッチにおける前記回転機構の前記回転方向及び前記回転量として設定すること
    を特徴とする、請求項２に記載の切替システム。
  4. 　前記光スイッチにおいて、
    　　複数の前記チャンネルは、前記回転機構の回転軸の周りに、前記チャンネルを識別する番号の順に配置され、
    　前記第１コントローラは、
    　　前記対象光スイッチに対応する前記現在チャンネルを識別する第１番号と、前記対象チャンネルを識別する第２番号の間の差分を算出し、
    　　前記差分が正の場合に設定される前記回転方向と比較して、前記差分が負の場合に設定される前記回転方向が反対方向となるよう、前記回転方向を設定し、
    　　前記差分に基づいて前記回転量を設定すること
    を特徴とする、請求項２に記載の切替システム。
  5. 　前記第１コントローラは、
    　　前記制御信号を出力した後に、前記対象光スイッチの前記現在チャンネルとして、前記対象チャンネルを前記データベースに記憶させること
    を特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の切替システム。
  6. 　前記切替システムは、操作部を更に備え、
    　前記第１コントローラは、前記操作部を介して前記対象組合せを取得すること
    を特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の切替システム。
  7. 　前記切替システムは、表示部を更に備え、
    　前記第１コントローラは、前記表示部を介して、前記光クロスコネクトが有する前記ポート間の接続状態を表示すること
    を特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の切替システム。
  8. 　第１ノード及び第２ノードが配置される光ファイバ網における、光クロスコネクトの切替方法であって、
    　第１コントローラと、データベースと、第２コントローラと、を備える切替システムに係り、
    　前記光クロスコネクトは、
    　　前記第２ノードに配置され、
    　　光ファイバが接続されるポートを有し、
    　　前記ポートごとに、回転機構によって複数のチャンネルのうちの１つを選択可能な光スイッチを有し、
    　　前記光スイッチは、前記チャンネルを介して他の前記光スイッチと接続し、
    　前記データベースは、
    　　前記第１コントローラに接続され、
    　　前記ポートから選ばれる２つのポートの組合せごとに、前記光スイッチから選ばれる所定光スイッチ、及び、前記所定光スイッチにおいて選択される所定チャンネルを記憶し、
    　　前記光スイッチごとに、前記光スイッチにおいて現在選択されている前記チャンネルを現在チャンネルとして記憶し、
    　前記第１コントローラは、
    　　前記ポートの中から選ばれた２つのポートの組合せを対象組合せとして受信し、
    　　前記データベースを参照して、前記対象組合せに対応する前記所定光スイッチ及び前記所定チャンネルを、それぞれ対象光スイッチ及び対象チャンネルとして抽出し、
    　　前記対象光スイッチに対応する前記現在チャンネル及び前記対象チャンネルに基づいて、前記対象チャンネルを選択するよう前記対象光スイッチの前記回転機構を駆動する制御信号を生成し、
    　　前記第１ノードを介して前記第２ノードに前記制御信号を出力し、
    　前記第２コントローラは、
    　　前記制御信号を受信して前記回転機構を駆動すること、
    を特徴とする切替方法。
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