光中継装置
【課題】光受動品である光中継装置の構成を簡単にする。
【解決手段】本発明は、入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、多重信号光を復号する光復号手段と、接続する終端装置からの信号光を符号化する光符号化手段と、入力された多重信号光を光復号手段に出力し、光復号手段からの信号光を出力する第１の光進路変換手段と、第１の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、終端装置からの信号光を出力する第２の光進路変換手段と、第２の光進路変換手段からの信号光を符号化手段に出力し、符号化手段からの信号光を出力する第３の光進路変換手段とを備える。
【解決手段】本発明は、入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、多重信号光を復号する光復号手段と、接続する終端装置からの信号光を符号化する光符号化手段と、入力された多重信号光を光復号手段に出力し、光復号手段からの信号光を出力する第１の光進路変換手段と、第１の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、終端装置からの信号光を出力する第２の光進路変換手段と、第２の光進路変換手段からの信号光を符号化手段に出力し、符号化手段からの信号光を出力する第３の光進路変換手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光中継装置に関するものであり、例えば、光アクセスネットワークにおいて利用される光フィルタモジュールに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークの普及に伴い、大容量の通信帯域を持つアクセスネットワークが強く求められている。また更に、今後のネットワークの大容量化が促進されると、ユーザから多種多様なサービス要求を受けるため、アクセスネットワークは、トラフィック需要が時間的に及び空間的に偏在することが考えられる。
【０００３】
そこで、アクセスネットワークにおいても、高効率なネットワーク制御を行うため、新たなネットワークアーキテクチャが必要である。
【０００４】
最適な通信容量の提供を可能とするネットワークアーキテクチャとして、現在、アクセスネットワークとメトロネットワークを統合したシステムが検討されている。
【０００５】
非特許文献１には、メトロネットワークで使用されているＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer）機能を有する装置について記載されている。ＲＯＡＤＭ機能は、再構築可能な、光信号の分岐又は挿入を行う多重化する機能である。アクセスネットワークの構成要素としてＯＡＤＭ機能を有する装置を用いることで、ネットワーク規模を小規模にすれば、フレキシブルなアクセスリングが構成できる。
【０００６】
非特許文献２には、ＲＯＡＤＭと、波長多重分割多重化信号をフィルタリングするＷＤＭフィルタとを統合したメトロアクセスネットワークについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１７１６８４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】日本電気株式会社，製品紹介，「メトロ／バックボーンＷＤＭ装置 Spectral Wave DW4200シリーズ」，インターネット，2011年3月24日検索，http://nec.co.jp/spectralwave/dw4200
【非特許文献２】Thomas Pfeiffer，「Converged Heterogeneous Optical Metro−Access Networks」，ECOC2010，Tu.5.B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した非特許文献１及び非特許文献２に記載の制御装置は、すべてアクティブなものであるため、制御装置の消費電力が大きくなるという課題がある。そこで、消費電力の低減を行うためには、パッシブルーティングによる制御が必要である。
【００１０】
例えば、ＷＤＭフィルタのみでネットワークを構成すればパッシブルーティングは可能である。しかし、利用できる波長帯域は有限であるから、多数のチャネル数が必要な場合、波長リソースが枯渇するといった問題が生じ得る。
【００１１】
また、チャネル数の拡大を行う方法として、光波長多重化技術や光符号多重化技術をハイブリッドで用いる方法がある。しかし、光受動品としてＦＢＧ（Fiber Bragg Granting）タイプの光符号器、光復号器を用いた場合、特許文献１に示されるように、反射信号にのみ光符号信号、復号信号が出力される。そのため、図２（Ａ）に示されるリングトポロジーや図２（Ｂ）に示されるカスケードトポロジーにおいて、分波又は合波を実現するためには、光受動品の構成が複雑となってしまうという問題が生じ得る。
【００１２】
そのため、簡単な構成からなる光受動品としての光中継装置が求められる。このような光受動品の光中継装置を用いることにより、リングトポロジー、カスケードトポロジーのいずれ又は双方を組み合わせたトポロジーにおいても、アクセスネットワークとメトロネットワークとを統合したシステムの実現が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、（１）多重信号光を復号する光復号手段と、（２）接続する終端装置からの信号光を符号化する光符号化手段と、（３）入力された多重信号光を光復号手段に出力し、光復号手段からの信号光を出力する第１の光進路変換手段と、（３）第１の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、終端装置からの信号光を出力する第２の光進路変換手段と、（４）第２の光進路変換手段からの信号光を符号化手段に出力し、符号化手段からの信号光を出力する第３の光進路変換手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【００１４】
第２の本発明は、入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、（１）多重信号光を復号する光復号手段と、（２）接続する終端装置からの信号光を符号化する符号化手段と、（３）多重信号光を光復号手段に出力し、光復号手段からの信号光を出力する第４の光進路変換手段と、（４）第４の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、終端装置からの信号光を出力する第５の光進路変換手段と、（５）第５の光進路変換手段からの信号光を符号化手段に出力し、符号化手段からの信号光を出力する第６の光進路変換手段と、（６）第１入出力ポートから入力された多重信号光を第４の光進路変換手段に出力し、第６の光進路変換手段からの信号光を第１入出力ポートに出力する第７の光進路変換手段と、（７）第２入出力ポートからの信号光を光符号化手段に出力し、光復号手段からの信号光を第２入出力ポートに出力する第８の光進路変換手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【００１５】
第３の本発明は、（１）第１の本発明に係る光中継装置に相当する第１の光中継手段と、（２）第２の本発明に係る光中継装置に相当する第２の光中継手段と、（３）第１ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、第１の光中継手段、第２の光中継手段に出力し、又は、第１の光中継手段、第２の光中継手段からの信号光を合波して第１ポートに出力する第１の合分波手段と、（４）第２ポートから終端装置が出力した信号光の波長を分波して、第１の光中継手段、第２の光中継手段に出力し、又は、第１の光中継手段、第２の光中継手段からの信号光を第２ポートに出力する第２の合分波手段と、（５）第３ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、第１の光中継手段、第２の光中継手段に出力し、又は、第１の光中継手段、第２の光中継手段からの信号光を合波して第３ポートに出力する第３の合分波手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【００１６】
第４の本発明は、第１のネットワークと第２のネットワークとの間で多重信号光を中継する光中継装置において、（１）第１のネットワークから入力された多重信号光の複数の波長を分波する分波手段と、（２）分波手段により分波された各波長の信号光を第２ネットワークに出力し、又は、第２ネットワークからの信号光を出力する複数の光進路変換手段と、（３）各光進路変換手段からの信号光を合波して第１のネットワークに出力する合波手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光受動品である光中継装置の構成を簡単にすることができる。また、本発明に係る光受動品である光中継装置を用いることにより、リングトポロジー、カスケードトポロジーいずれ又は双方を組み合わせたトポロジーにおいても、アクセスネットワークとメトロネットワークとを統合するようなシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態のＯＨＦの内部構成を示す内部構成図である。
【図２】リングトポロジー型及びカスケードトポロジー型のネットワークの構成を示す構成図である。
【図３】第２の実施形態のＯＨＦの内部構成を示す内部構成図である。
【図４】第３の実施形態の波長毎に多段接続した多階層化したネットワーク構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態の、多階層化し、波長毎に多段階構成としたネットワークでの冗長化の方法を説明する説明図である。
【図６】第３の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。
【図７】第３の実施形態のＯＨＦの内部構成を示す内部構成図である。
【図８】第３の実施形態のＯＨＦ１３−１における動作を説明する説明図である。
【図９】第３の実施形態のＯＨＦ１３−２における動作を説明する説明図である。
【図１０】第３の実施形態のＯＨＦ１３−３における動作を説明する説明図である。
【図１１】第４の実施形態のＷＤＭノードの構成を示す内部構成図である。
【図１２】第４の実施形態のＷＤＭノードの動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の光中継装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
第１の実施形態では、リングトポロジー型のネットワークを構成する光中継装置に本発明を適用する場合の実施形態を例示する。
【００２１】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２（Ａ）は、リングトポロジーのネットワークの構成を示す構成図である。図２（Ａ）に示すネットワーク９１は、光ファイバを通信回線とした光ネットワークである。
【００２２】
図２（Ａ）において、ネットワーク９１は、集中局２、複数（図２（Ａ）では２台）のＯＮＵ（Optical Network Unit）３、信号変換器４５、複数（図２（Ａ）では４個）の光受動品としてのＯＨＦ（Optical Hybrid Filter）１１−１〜１１−４を有する。なお、ＯＮＵ３及びＯＨＦ１１の数は特に限定されるものではない。
【００２３】
集中局２は、局側の通信装置である。集中局２は、ルート制御部２１とＯＬＴ（Optical Line Terminal）２２とルータ２３とを有するものである。
【００２４】
ルータ２３は、光ファイバで構成されたネットワーク９１と、図示しないネットワークとに接続しており、これらネットワーク間で信号の転送処理を行なうものである。
【００２５】
ＯＬＴ２２は、局側の終端装置であり、光ファイバを介してＯＮＵ１１との間で光通信を行うものである。光通信に係る伝送方式は、例えば、光波長多重化方式と光符号多重化方式とのいずれか又はこれら両方式を用いたハイブリッド型の伝送方式を適用できる。なお、第１の実施形態では、光波長多重化方式と光符号多重化方式とを用いたハイブリッド型の伝送方式を採用する場合を例示する。また、ルート制御部２１は、ＦＢＧ型光符号器及びＦＢＧ型光復号器を用いて、符号処理又は復号処理を行なうものである。
【００２６】
ルート制御部２１は、ＯＬＴ２２と各ＯＮＵ１１との間のルーティング制御を行うものである。ルート制御部２１によるルーティング方法は、この実施形態では特に限定されるものではなく種々の方法を適用できる。
【００２７】
例えば、ルート制御部２１は、λ５、λ７など複数の波長の光を生成する１又は複数の波長光生成部と、上記波長を切り替える切替スイッチを備えている（図示せず）。ルート制御部２１は、上り信号光／下り信号光の送受信状況をみている。そして、ルート制御部２１は、障害等により上り信号光／下り信号光が送受信できない場合、他の波長に切り替えるため、切替スイッチに切替指示する。
【００２８】
また、例えば、ルート制御部２１は、Ｃｏｄｅ１、Ｃｏｄｅ２など複数の符号の光を生成する１又は複数の符号光生成部（例えば、複数のＦＢＧ）と、上記符号を切り替える切替スイッチを備えている（図示せず）。ルート制御部２１は、上り信号光／下り信号光の送受信状況をみている。そして、ルート制御部２１は、障害等により上り信号光／下り信号光が送受信できない場合、他の符号に切り替えるため、切替スイッチに切替指示する。
【００２９】
信号変換器４５は、ＯＮＵ３と接続し、ＯＮＵ３の上り方向及び下り方向の波長を切り替えるものである。これにより、障害発生前と障害発生後で、上り方向及び下り方向で利用する波長を切り替えることができる。
【００３０】
なお、信号変換器４５は、例えば、ＯＮＵ３からの上り信号光を受信できないことを検知することで、障害発生と判断した上で、障害発生前と障害発生後で、上り方向で利用する波長を切り替えるが、かかる例に限定されない。
【００３１】
なお、上述の信号変換器４５は、ＯＮＵ３とは別体の構成を例に挙げて説明したが、本実施形態に係る信号変換器４５は、かかる例に限定されず、例えば、ＯＮＵ３内に信号変換器４５が備わる一体型の場合でも、良い。
【００３２】
ＯＮＵ３は、ユーザ側の終端装置である。ＯＮＵ３は、図示しない端末（例えば、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ端末、携帯電話機、電子書籍端末、ゲーム端末等）と接続しており、光ファイバを介してＯＬＴ２２との間で光通信を行うものである。なお、ＯＮＵ３は、信号変換器４５により送信される復号された下り信号光を受信する。また、ＯＮＵ３は、信号変換器４５に対し上り信号光を送信する。 ＯＨＦ１１（１１−１〜１１−４）は、ＯＬＴ２２と各ＯＮＵ３との間に介在し、リングトポロジー型のネットワーク９１を構成する光中継装置である。なお、以下では、説明便宜上、ＯＨＦ全体を説明するときには、ＯＨＦ１１と表記して説明する。
【００３３】
図１は、第１の実施形態のＯＨＦ１１の内部構成を示す内部構成図である。なお、ＯＨＦ１１−１〜１１−４は、それぞれ同じ内部構成を備えるものであるが、図１では、ＯＮＵ３と接続するＯＨＦ１１−２を代表して説明する。
【００３４】
図１において、ＯＨＦ１１は、３個のサーキュレータ５１、５２及び５３、ＦＢＧ型光復号器５４、ＦＢＧ型光符号器５５、アイソレータ５６を有する。
【００３５】
なお、サーキュレータ５１を第１の光進路変換手段、サーキュレータ５２を第２の光進路変換手段、サーキュレータ５３を第３の光進路変換手段ともいう。
【００３６】
サーキュレータ５１は、ポート５７と接続するものであり、あるポートから入力された信号光を、予め決められた別のポートから出力する受動的なモジュールである。
【００３７】
図１において、サーキュレータ５１に記載の矢印は、信号光の入力と出力との関係を示している。例えば、サーキュレータ５１は、３個のポート５１１、ポート５１２、ポート５１３を有し、ポート５１１はポート５７と接続し、ポート５１２はＦＢＧ型光復号器５４と接続し、ポート５１３はサーキュレータ５２と接続している。
【００３８】
例えば、図１において、ポート５７からの信号光がポート５１１に入力した場合、サーキュレータ５１は、矢印方向に、ポート５１１と隣接するポート５１２から信号光を出力するものである。また同様に、例えば、ポート５１２から信号光が入力した場合、サーキュレータ５１は、ポート５１２に隣接するポート５１３から信号光を出力する。
【００３９】
サーキュレータ５２及び５３も、サーキュレータ５１と同じ原理により、あるポートから入力された信号光を、別のポートから出力するものである。
【００４０】
なお、サーキュレータ５２は、ポート５２１がポート５８と接続し、ポート５２２がサーキュレータ５１と接続し、ポート５２３がサーキュレータ５３に接続する。また、サーキュレータ５３は、ポート５３１がポート５９と接続し、ポート５３２がサーキュレータ５２と接続し、ポート５３３がＦＢＧ型光符号器５５に接続する。
【００４１】
ＦＢＧ型光復号器５４は、入力された信号光（波長符号多重された信号光）のうち、ある波長成分の信号を復号するものである。
【００４２】
ここで、ＦＢＧ型光復号器５４は、ＦＢＧ（ファイバーブラッググレーティング）のブラッグ反射により反射された反射信号光を復号信号光として出力するものである。この反射された復号信号光は、サーキュレータ５１のポート５１３に向けて出力される。なお、ＦＢＧ型復号部５４が復号する波長成分は、当該ＯＨＦ１１−２に接続するＯＮＵ３に割り当てられた波長成分の信号である。
【００４３】
さらに、ＦＢＧ型光復号器５４は、復号する波長成分以外の信号光を、アイソレータ５６に出力するものである。
【００４４】
アイソレータ５６は、ＦＢＧ型光復号器５４からの信号光を、ＦＢＧ型光符号器５５に出力するものである。アイソレータ５６は、信号光を一方向のみに進行させるものであり、逆方向の光を遮断する機能を有するものである。
【００４５】
ＦＢＧ型光符号器５４は、サーキュレータ５３のポート５３３から入力された信号光をＦＢＧ型符号方式により符号化するものである。すなわち、ＦＢＧのブラッグ反射により反射された反射信号光を符号化された信号光として出力するものである。この反射された符号信号光は、サーキュレータ５３のポート５３１に向けて出力される。
【００４６】
また、ＦＢＧ型光符号器５５は、アイソレータ５６から入力された信号光を、サーキュレータ５３のポート５３１に向けて出力する。
【００４７】
ここで、ＦＢＧ型光符号器５５及びＦＢＧ型光復号器５４による符号方式及び復号方式は、既存のＦＢＧ型符号方式及び復号方式を広く適用することができる。例えば、位相符号方式や波長ホッピング方式等を適用することができる。
【００４８】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のリングトポロジーのネットワーク９１を構成するＯＨＦ１１の動作を、図面を用いて説明する。
【００４９】
ここでは、図２（Ａ）に示すＯＨＦ１１−２に入力される信号光に対する動作を例示して説明する。点線は、信号光の流れの方向を示している。なお、図１に示す点線（１）〜点線（３）も、図２（Ａ）に対応するものである。
【００５０】
つまり、図２（Ａ）において、点線（１）は、ＯＨＦ１１−２に接続するＯＮＵ３への下り方向（ここでは、ＯＬＴ２２からＯＮＵ３への方向）の信号光を示し、点線（２）は、当該ＯＵＮ３からの上り方向（ここでは、ＯＮＵ３からＯＬＴ２２への方向）の信号光を示し、点線（３）は、ＯＨＦ１１−２を通過する信号光を示す。
【００５１】
まず、点線（１）で示すＯＮＵ３への下り方向の信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ５１のポート５１１に入力する。下り方向の信号光は、サーキュレータ５１のポート５１２から出力されて、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。
【００５２】
ＦＢＧ型光復号器５４は、入力された信号光の波長成分の信号を復号し、復号信号光を反射信号光として、再びサーキュレータ５１のポート５１２に向けて出力する。
【００５３】
サーキュレータ５１のポート５１２から入力された信号光は、ポート５１３から出力され、サーキュレータ５２のポート５２２に入力する。そして、サーキュレータ５２のポート５２２からの信号光は、ポート５２１から出力され、ポート５８から出力される。
【００５４】
次に、点線（２）で示すＯＮＵ３からの上り方向の信号光は、ポート５８から入力し、サーキュレータ５２のポート５２１に入力する。
【００５５】
上り方向の信号光は、サーキュレータ５２のポート５２３から出力され、サーキュレータ５３のポート５３２に入力される。そして、サーキュレータ５３のポート５３２からの信号光は、ポート５３３から出力され、ＦＢＧ型光符号器５５に入力する。
【００５６】
ＦＢＧ型光符号器５５は、入力された信号光を符号化し、符号信号を反射信号光として、再びサーキュレータ５３のポート５３３に向けて出力する。
【００５７】
サーキュレータ５３のポート５３３から入力された信号光は、ポート５３１から出力され、ポート５９から出力される。
【００５８】
次に、点線（３）で示すＯＨＦ１１を通過する信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ５１のポート５１１に入力する。信号光は、サーキュレータ５１のポート５１２から出力されて、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。
【００５９】
このとき、信号光はＯＮＵ３に割り当てられた波長成分以外のものであるから、当該信号光は、ＦＢＧ型光復号器５４を透過し、アイソレータ５６を経由して、更にＦＢＧ型光符号器５５を透過して、サーキュレータ５３のポート５３３に入力する。
【００６０】
そして、サーキュレータ５３のポート５３３からの信号光は、ポート５３１から出力され、ポート５９から出力される。
【００６１】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、受動的なモジュールを用いた簡単な構成で、リングトポロジーに対応可能なＯＨＦを提供することができる。
【００６２】
また、第１の実施形態によれば、ＯＮＵへの下り方向の信号を光復号後に送信すること、ＯＮＵからの上り信号を光符号化後に次ノードである光受動品に送信すること、リングで接続される次ノードである光受動品に光符号／復号を行わずにそのまま送信することの並列処理が可能となる。
【００６３】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の光中継装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６４】
第２の実施形態は、カスケードトポロジー型のネットワークを構成する光中継装置に本発明を適用する場合の実施形態を例示する。
【００６５】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図２（Ｂ）は、カスケードポロジーのネットワークの構成を示す構成図である。図２（Ｂ）に示すネットワーク９２は、光ファイバを通信回線とした光ネットワークである。
【００６６】
図２（Ｂ）において、ネットワーク９２は、集中局２、複数（図２（Ｂ）では２台）のＯＮＵ３、複数（図２（Ｂ）では４個）の光受動品としてのＯＨＦ１２−１〜１２−４を有する。なお、ＯＮＵ３及びＯＨＦ１２の数は特に限定されるものではない。
【００６７】
集中局２は、第１の実施形態と同様に、ルート制御部２１とＯＬＴ２２とルータ２３とを有するものである。また、ＯＮＵ３も、第１の実施形態と同様のユーザ側の終端装置である。
【００６８】
ＯＨＦ１２（１２−１〜１２−４）は、ＯＬＴ２２と各ＯＮＵ３との間に介在し、カスケードトポロジー型のネットワーク９２を構成する光中継装置である。すなわち、ＯＨＦ１２は、両方向の光通信を行うものである。なお、以下では、説明便宜上、ＯＨＦ全体を説明するときには、ＯＨＦ１２と表記して説明する。
【００６９】
図３は、第２の実施形態のＯＨＦ１２の内部構成を示す内部構成図である。なお、ＯＨＦ１２−１〜１２−４は、それぞれ同じ内部構成を備えるものであるが、図３では、ＯＮＵ３と接続するＯＨＦ１２−１を代表して説明する。
【００７０】
図３において、ＯＨＦ１２は、５個のサーキュレータ６１〜６５、ＦＢＧ型光復号器５４、ＦＢＧ型光符号器５５、アイソレータ５６を有する。
【００７１】
なお、サーキュレータ６２を第４の光進路変換手段、サーキュレータ６３を第５の光進路変換手段、サーキュレータ６４を第６の光進路変換手段、サーキュレータ６１を第７の光進路変換手段、サーキュレータ６５を第８の光進路変換手段ともいう。
【００７２】
サーキュレータ６１〜６５は、第１の実施形態のサーキュレータ５１等と同じ原理により、あるポートから入力された信号光を、別のポートから出力するものである。
【００７３】
サーキュレータ６１は、ポート６１１がポート５７と接続し、ポート６１２がサーキュレータ６２と接続し、ポート６１３がサーキュレータ６４と接続する。
【００７４】
サーキュレータ６２は、ポート６２１がサーキュレータ６３と接続し、ポート６２２がサーキュレータ６１と接続し、ポート６２３がＦＢＧ型光復号器５４と接続する。
【００７５】
サーキュレータ６３は、ポート６３１がポート５８と接続し、ポート６３２がサーキュレータ６４と接続し、ポート６３３がサーキュレータ６２と接続する。
【００７６】
サーキュレータ６４は、ポート６４１がＦＢＧ型光符号器５５と接続し、ポート６４２がサーキュレータ６１と接続し、ポート６４３がサーキュレータ６３と接続する。
【００７７】
サーキュレータ６５は、ポート６５１がポート５９と接続し、ポート６５２がアイソレータ５６と接続し、ポート６５３がＦＢＧ型光復号器５４と接続する。
【００７８】
アイソレータ５６は、サーキュレータ６５からの信号光を、ＦＢＧ型光符号器５５に出力するものである。
【００７９】
ＦＢＧ型光符号器５５は、アイソレータ５６とサーキュレータ６４とに接続するものである。
【００８０】
ＦＢＧ型光復号器５４は、サーキュレータ６２とサーキュレータ６５とに接続するものである。
【００８１】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態のカスケードトポロジーのネットワーク９２を構成するＯＨＦ１２の動作を、図面を用いて説明する。
【００８２】
ここでは、図２（Ｂ）に示すＯＨＦ１２−１に入力される信号光に対する動作を例示して説明する。点線は、信号光の流れの方向を示している。なお、図３に示す点線（１）〜点線（４）も、図２（Ｂ）に対応するものである。
【００８３】
つまり、図２（Ｂ）において、点線（１）は、ＯＨＦ１２−１に接続するＯＮＵ３への下り方向の信号光を示し、点線（２）は、当該ＯＵＮ３からの上り方向の信号光を示し、点線（３）は、ＯＨＦ１２−１を通過する下り方向の信号光を示し、点線（４）は、ＯＨＦ１２−１を通過する上り方向の信号を示す。
【００８４】
まず、点線（１）で示すＯＮＵ３への下り方向の信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ６１のポート６１１に入力する。そして、信号光は、サーキュレータ６１のポート６１２から出力され、サーキュレータ６２のポート６２２に入力し、ポート６２３から出力し、ＦＢＧ型光復号器５４に入力される。
【００８５】
ＦＢＧ型光復号器５４は、入力された信号光の波長成分の信号を復号し、復号信号光を反射信号光として、再びサーキュレータ６２のポート６２３に向けて出力する。
【００８６】
ポート６２３から入力された信号光は、サーキュレータ６２のポート６２１から出力され、サーキュレータ６３のポート６３３に入力する。そして、信号光は、ポート６３１から出力され、ポート５８から出力される。
【００８７】
次に、点線（２）で示すＯＮＵからの上り方向の信号光は、ポート５８から入力し、サーキュレータ６３のポート６３１に入力する。ポート６３１からの信号光は、ポート６３２から出力され、サーキュレータ６４のポート６４３に入力する。ポート６４３からの信号は、ポート６４１から出力され、ＦＢＧ光符号器５５に入力する。
【００８８】
ＦＢＧ型光符号器５５は、入力された信号光を符号化し、符号信号を反射信号光として、再びサーキュレータ６４のポート６４１に向けて出力する。
【００８９】
サーキュレータ６４のポート６４１に入力した信号光は、ポート６４２から出力され、サーキュレータ６１のポート６１３に入力する。そして、ポート６１３からの信号光は、ポート６１１から出力し、ポート５７から出力される。
【００９０】
次に、点線（３）で示すＯＨＦ１２−１を通過する下り方向の信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ６１のポート６１１に入力する。
【００９１】
ポート６１１に入力した信号光は、ポート６１２から出力され、サーキュレータ６２のポート６２２に入力し、ポート６２３から出力され、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。
【００９２】
このとき、信号光はＯＮＵ３に割り当てられた波長成分以外のものであるから、当該信号光は、ＦＢＧ型光復号器５４を透過し、サーキュレータ６５のポート６５３に入力する。
【００９３】
そして、ポート６５３から入力した信号光は、ポート６５１から出力され、ポート５９から出力される。
【００９４】
次に、点線（４）で示すＯＨＦ１２−１を通過する上り方向の信号光は、ポート５９から入力し、サーキュレータ６５のポート６５１に入力する。
【００９５】
ポート６５１に入力した信号光は、ポート６５２から出力され、アイソレータ５６に入力し、ＦＢＧ型光符号器５５に入力する。
【００９６】
アイソレータ５５から入力された信号光は、ＦＢＧ型光符号器５５を透過して、サーキュレータ６４のポート６４１に入力し、ポート６４２から出力する。そして、信号光は、サーキュレータ６１のポート６１３に入力し、ポート６１１から出力され、ポート５７から出力される。
【００９７】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、受動的なモジュールを用いた簡単な構成で、カスケードトポロジーに対応可能なＯＨＦを提供することができる。
【００９８】
また、第２の実施形態によれば、ＯＮＵへの下り信号を光復号後に送信すること、ＯＮＵからの上り信号を光符号化後に前ノードである光受動品に逆方向に送信すること、さらに、次ノードである光受動品に光符号／復号を行わずにそのまま送信すること、次ノードである光受動品から送信されてくる信号を光符号／復号を行わずにそのまま逆方向に送信することの並列処理が可能となる。
【００９９】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の光中継装置の第３の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１００】
第３の実施形態は、光波長多重化方式と光符号多重化方式とを用いたハイブリッド型の伝送方式を採用し、波長毎に多段構成とした多階層構成のネットワークの光中継装置に、本発明を適用した場合の実施形態を例示する。
【０１０１】
図４は、波長毎に多段接続した多階層化したネットワーク構成を示す図である。図４では、第１階層と第２階層との境界にＷＤＭノード４−１及び４−２を設け、第２階層のリングトポロジーのネットワークにはＷＤＭノード４−１が接続し、第２階層のカスケードトポロジーのネットワークにはＷＤＭノード４−２が接続する。リングトポロジーのネットワークと、カスケードトポロジーのネットワークとは、割り当てられる波長（上り方向及び下り方向の波長）が異なる。
【０１０２】
図４に示すように、多階層化し、波長毎に多段階接続した構成とすると、接続ＯＨＦ数を多くすることができる。このようなネットワークを、例えば無線システムのバックボーンとして活用する場合、システムの信頼性を高める上でネットワークの冗長化が必要である。
【０１０３】
図５は、多階層化し、波長毎に多段階構成としたネットワークでの冗長化の方法を説明する説明図である。図５では、冗長化のパターンとして、大きく３タイプのケースを例示する。
【０１０４】
ケース１は、図５（Ａ）に示すように、リングトポロジーのネットワーク上で障害が発生した場合である。リングトポロジーを構成するＯＨＦ１１−１に接続しているＯＮＵ３−１の通信に影響が生じ得る。この場合の冗長化方法は、近傍のカスケードを構成するＯＨＦ１２−１に、ＯＮＵ３−１を接続切替する方法である。
【０１０５】
ケース２は、図５（Ｂ）に示すように、カスケードトポロジーのネットワーク上で障害が発生した場合である。カスケードを構成するＯＨＦ１２−２に接続しているＯＮＵ３−２の通信に影響が生じ得る。この場合の冗長化方法は、別のタイプのトポロジーを構成するＯＨＦ１２−３に、ＯＮＵ３−２を接続切替する方法である。
【０１０６】
ケース３は、図５（Ｃ）に示すように、リングトポロジーのネットワーク上で障害が発生した場合に、同一のリングトポロジーを構成するＯＨＦに接続させる冗長化方法である。図５（Ｃ）に記載の矢印は、ＯＮＵの上り方向及び下り方向の信号光の流れを示す。例えば、ケース３の冗長化方法は、ＯＨＦ１１−２に接続していたＯＮＵ３−３を、ＯＨＦ１１−３に接続切替するという方法である。
【０１０７】
ここで、ケース１とケース２の場合は、第１及び第２の実施形態で説明したＯＨＦ１１及びＯＨＦ１２を適用することで接続切替を実現することができる。
【０１０８】
しかし、ケース３の場合、図５（Ｃ）に示すように、障害発生場所で断線するため、ＯＮＵ３−４からの上り方向の信号光、及び、ＯＮＵ３−３への下り方向の信号光が送信されないという問題が生じ得る。
【０１０９】
そこで、第３の実施形態では、このようなケース３の冗長化方式に対応することができる光中継装置の実施形態を説明する。
【０１１０】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図６は、第３の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。
【０１１１】
図６において、第３の実施形態のネットワーク９３は、集中局２、ＷＤＭノード４、複数（図６では２台）のＯＮＵ３−５及び３−６、複数（図６では３個）のＯＨＦ１３−１〜ＯＨＦ１３−３、信号変換器４５−１及び４５−２を有する。なお、ＯＮＵ、ＯＨＦ、信号変換器、ＷＤＭノードの数は特に限定されるものではない。
【０１１２】
ネットワーク９３は、第１階層ネットワークと第２階層ネットワークとを有し、波長毎に多段接続したものである。また、第２階層ネットワークは、リングトポロジーを形成する。
【０１１３】
集中局２は、第１の実施形態と同様に、ルート制御部２１とＯＬＴ２２とルータ２３とを有するものである。
【０１１４】
ＷＤＭノード４は、信号光を分波又は合波して、第１階層ネットワークと第２階層ネットワークとの間で信号光を中継するものである。ＯＮＵ３も、第１の実施形態と同様のユーザ側の終端装置である。
【０１１５】
信号変換器４５−１及び４５−２は、ＯＮＵ３−５及び３−６と接続し、ＯＮＵ３−５及び３−６の上り方向及び下り方向の波長を切り替えるものである。これにより、障害発生前と障害発生後で、上り方向及び下り方向で利用する波長を切り替えることができる。
【０１１６】
例えば、図６の場合、信号変換器４５−１は、ＯＮＵ３−５について、障害発生前は、下り方向に「（波長）λ５」及び上り方向に「λ１」を用いて変調し、障害発生後は上り方向のみに「λ２」を用いて変調するものとする。
【０１１７】
また、信号変換器４５−２は、ＯＮＵ３−６について、障害発生前は、下り方向に「λ５」及び上り方向に「λ１」を用いて変調し、障害発生後は、上り方向に「λ４」及び下り方向に「λ７」を用いて変調するものとする。
【０１１８】
なお、信号変換器４５−１及び４５−２は、例えば、ＯＮＵ３−５及び３−６からの上り信号光を受信できないことを検知することで、障害発生と判断した上で、障害発生前と障害発生後で、上り方向で利用する波長を切り替えるが、かかる例に限定されない。
【０１１９】
ＯＨＦ１３−１〜ＯＨＦ１３−３は、障害発生時に、信号変換器４５−１及び４５−２により利用する波長が変換された場合でも、その冗長化に対応することができるものである。
【０１２０】
なお、上述の信号変換器４５−１及び４５−２は、ＯＮＵ３−５および３−６とは別体の構成を例に挙げて説明したが、本実施形態に係る信号変換器４５−１及び４５−２は、かかる例に限定されず、例えば、ＯＮＵ３−５及び３−６内に信号変換器４５が備わる一体型の場合でも、良い。
【０１２１】
図７は、第３の実施形態のＯＨＦ１３の内部構成を示す内部構成図である。なお、ＯＨＦ１３−１〜１３−３は、それぞれ同じ内部構成を備えるものである。
【０１２２】
図７において、ＯＨＦ１３は、ポート７１〜７３、ＷＤＭフィルタ７４〜７６、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１、カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ１２を有する。
【０１２３】
なお、ＷＤＭフィルタ７４を第１の合分波手段、ＷＤＭフィルタ７５を第２の合分波手段、ＷＤＭフィルタ７６を第３の合分波手段ともいう。
【０１２４】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１は、第１の実施形態で説明したＯＨＦ１１を適用することができる。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１の内部構成の説明は、第１の実施形態で説明したのでここでの詳細な説明は省略する。
【０１２５】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１は、入出力ポート１５７がＷＤＭフィルタ７４に接続し、入出力ポート１５８がＷＤＭフィルタ７５に接続し、入出力ポート１５９がＷＤＭフィルタ７６に接続する。
【０１２６】
カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２は、第２の実施形態で説明したＯＨＦ１２を適用することができる。カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２の内部構成の説明は、第２の実施形態で説明したのでここでの詳細な説明は省略する。
【０１２７】
カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２は、入出力ポート２５７がＷＤＭフィルタ７４に接続し、入出力ポート２５８がＷＤＭフィルタ７５に接続し、入出力ポート２５９がＷＤＭフィルタ７６に接続する。
【０１２８】
ＷＤＭフィルタ７４〜７６は、入力された信号光を分波又は信号光を合波するものである。
【０１２９】
ＷＤＭフィルタ７４〜７６の詳細の動作は後述するが、例えば、図６のＯＨＦ１３−１におけるＷＤＭフィルタ７５は、ポート７２から信号光が入力すると、波長λ１の信号光をリングトポロジーサブＯＨＦ部１１に出力し、波長λ２の信号光をカスケードトポロジーサブＯＨＦ部１２に出力する等のようにする。
【０１３０】
ポート７１は、ＷＤＭフィルタ７４に接続する。ポート７２は、ＯＮＵ３側と接続するものであり、ＷＤＭフィルタ７５に接続する。ポート７３はＷＤＭフィルタ７６に接続する。
【０１３１】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、第３の実施形態の動作処理を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１３２】
（Ｃ−２−１）冗長化方法の説明
まず、図６を用いて、第３の実施形態における冗長化方法を説明する。
【０１３３】
図６において、障害発生前は、集中局２からＯＨＦ１３−１への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）は、ＷＤＭノード４を経由して、ＯＨＦ１３−１に入力する。ＯＨＦ１３−１は信号光の復号を行い、復号化された下り信号は、ＯＮＵ３−５へ送信される（図６の（１）の矢印）。
【０１３４】
一方、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号（λ１）は、ＯＨＦ１３−２で符号化され、その符号化された信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）が、ＯＨＦ１３−３を透過し、ＷＤＭノード４を経由して、集中局２へ送信される（図６の（２）の矢印）。
【０１３５】
また、障害発生前は、集中局２からＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ２）は、ＷＤＭノード４を経由して、ＯＨＦ１３−１を透過し、ＯＨＦ１３−２に入力する。ＯＨＦ１３−２は信号光の復号を行い、復号された下り信号は、ＯＮＵ３−６へ送信される（図６の（３）の矢印）。
【０１３６】
一方、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１）は、ＯＨＦ１３−２で符号化され、符号化された信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）が、ＯＨＦ１３−３を透過し、ＷＤＭノードを経由して集中局へ送信される（図６の（４）の矢印）。
【０１３７】
図６において、ＯＨＦ１３−２とＯＨＦ１３−３の間で障害が発生したものとする。
【０１３８】
障害発生後は、集中局２からＯＮＵ３−５への下り方向の信号光は、ＯＨＦ１３−１で復号された信号光は、障害発生前と同様にして、ＯＮＵ３−５に送信されるが（図６の（１）の矢印）、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光は経路が異なる。
【０１３９】
すなわち、上り方向の信号光（λ２）は、ＯＨＦ１３−１で符号化されて、符号化された信号光（λ２）が、ＷＤＭノード４を経由して、集中局２に送信される（図６の（５））。
【０１４０】
また、集中局２からＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ７）は、ＷＤＭノード４を経由して、ＯＨＦ１３−３は信号光の復号を行い、復号された下り信号光が、ＯＮＵ３−６へ送信される（図６の（６）の矢印）。
【０１４１】
一方、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ４）は、ＯＨＦ１３−３で符号化され、符号化された信号光（λ４）が、ＷＤＭノードを経由して集中局へ送信される（図６の（７）の矢印）。
【０１４２】
（Ｃ−２−２）ＯＨＦ１３における動作説明
次に、第３の実施形態のＯＨＦ１３における動作を図８〜図１０を参照しながら詳細に説明する。
【０１４３】
図８は、ＯＨＦ１３−１における動作を説明する説明図である。
【０１４４】
障害発生前、ＯＮＵ３−５への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４に入力する。
【０１４５】
ＷＤＭフィルタ７４は、波長λ５をリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に向けて出力するものである。従って、ＷＤＭフィルタ７４は、入力された信号光（λ５）をリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力する。
【０１４６】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５１にＦＢＧ型光復号器５４に与えられ、ＦＢＧ型光復号器５４により復号される。復号された信号光は、サーキュレータ５１及びサーキュレータ５２を経由して、ＷＤＭフィルタ７５に与えられ、ポート７２から出力する。これにより、信号光はＯＮＵ３−５に送信される。
【０１４７】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５に入力する。
【０１４８】
ＷＤＭフィルタ７５は、波長λ１をリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力し、波長λ２をカスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２に出力するものである。
【０１４９】
従って、ＷＤＭフィルタ７５は、入力された信号光（波長λ１）を、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力する。
【０１５０】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５２及びサーキュレータ５３を経由して、ＦＢＧ型光符号器５５に与えられ、ＦＢＧ型光符号器５５により符号化される。符号化された信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）は、サーキュレータ５３を経由して出力し、ＷＤＭフィルタ７６に与えられ、ポート７３から出力する。
【０１５１】
障害発生後は、ＯＮＵ３−５への下り方向は、障害発生前と同じである。
【０１５２】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号（λ２）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５に入力する。
【０１５３】
ＷＤＭフィルタ７５は、入力された信号光（波長λ２）を、カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２に出力する。
【０１５４】
カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２において、信号光は、サーキュレータ６３及びサーキュレータ６４を経由して、ＦＢＧ型光符号器５５に与えられ、ＦＢＧ型光符号器５５により符号化される。符号化された信号光（λ２）は、サーキュレータ６４及びサーキュレータ６１を経由して出力され、ＷＤＭフィルタ７４に与えられ、ポート７１から出力する。
【０１５５】
図９は、ＯＨＦ１３−２における動作を説明する説明図である。なお、ＯＨＦ１３−２は、障害発生前だけ動作する。また、ＯＨＦ１３−２では、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１のみが動作する。
【０１５６】
ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に与えられる。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、ＦＢＧ型光復号器５４、アイソレータ５６及びＦＢＧ型光符号器５５を透過し、ポート７３から出力される。
【０１５７】
ＯＮＵ３−６からの下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ２）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に与えられる。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５１を経由してＦＢＧ型光復号器５４に与えられ、復号される。そして、信号光は、サーキュレータ５１及びサーキュレータ５２を経由して、ＷＤＭフィルタ７５に与えられて、ポート７２から出力される。
【０１５８】
ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力される。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５２及びサーキュレータ５３を経由して、ＦＢＧ型光符号器５５により符号化される。そして、符号化された信号光は、サーキュレータ５３を経由してＷＤＭフィルタ７６に与えられ、ポート７３から出力される。
【０１５９】
図１０は、ＯＨＦ１３−２における動作を説明する説明図である。
【０１６０】
なお、図１０において、ＯＨＦ１３−２は、障害発生後、ＷＤＭノード４とＯＮＵ３−６との間の通信になるため、カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２の構成は同じであるが、接続態様が逆方向となる。
【０１６１】
障害発生前は、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）及びＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力される。そして、信号光は、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１を透過し、ＷＤＭフィルタ７６を経由し、ポート７３から出力される。
【０１６２】
障害発生後は、ＯＮＵ３−２への下り方向の信号光（λ７）は、ポート７３から入力し、ＷＤＭフィルタ７６によりカスケード対応サブＯＨＦ部１２に出力される。
【０１６３】
カスケード対応サブＯＨＦ部１２において、信号光は、サーキュレータ６１及びサーキュレータ６２を経由して、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。ＦＢＧ型光復号器５４により復号された信号光は、サーキュレータ６２及びサーキュレータ６３を経由して、ＷＤＭフィルタ７５に与えられ、ポート７２から出力される。
【０１６４】
一方、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ４）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５によりカスケード対応サブＯＨＦ部１２に入力する。
【０１６５】
カスケード対応サブＯＨＦ部１２において、信号光は、サーキュレータ６３及びサーキュレータ６４を経由してＦＢＧ型光符号器５５に入力する。ＦＢＧ型光符号器５５により符号化された信号光は、サーキュレータ６４及びサーキュレータ６１を経由して、ＷＤＭフィルタ７６に与えられ、ポート７３から出力される。
【０１６６】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように、第３の実施形態によれば、リングトポロジーとカスケードトポロジーどちらにも対応することができる。その結果、例えば、同一のリングトポロジーを構成するＯＨＦを用いて冗長化を行う場合にも対応することができる。
【０１６７】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明の光中継装置の第４の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１６８】
第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した冗長化方法に対応可能なＷＤＭノード４に関するものである。
【０１６９】
（Ｄ−１）第４の実施形態の構成
第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した図５及び図６を用いて説明する。
【０１７０】
第３の実施形態では、図５（Ｃ）のケース３の冗長化方法とする場合に対応可能なＯＨＦ部１３を中心に説明した。
【０１７１】
このとき、図６のＯＮＵ３−６への下り方向の波長は異なるものが利用される。さらに、障害発生前は、波長λ５の信号光が、図６では反時計回り（すなわち、ＷＤＭノード４→ＯＨＦ１３−１→…）に流れるのに対して、障害発生後は、波長λ７の信号光が、図６では時計周り（すなわち、ＷＤＭノード４→ＯＨＦ１３−３→…）に流れる。
【０１７２】
つまり、図６のＷＤＭノード４は、障害発生前と障害発生後で、波長が異なる信号光を逆方向に送信することが必要となる。
【０１７３】
そこで、第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した冗長化方法に対応可能な、受動品としてのＷＤＭノード４を説明する。
【０１７４】
図１１は、第４の実施形態のＷＤＭノード４の構成を示す内部構成図である。図１１において、ＷＤＭノード４は、４個のポート８１〜８４、ＷＤＭフィルタ８５及び８６、サーキュレータ８７及び８８を有する。
【０１７５】
ポート８１及びポート８２は、第１階層のネットワークを構成する光ファイバと接続するものである。例えば、図６の場合、ポート８１及びポート８２は、いずれも集中局２に接続して、第１階層のネットワークを構成する。
【０１７６】
ポート８２及びポート８３は、第２階層のネットワークを構成する光ファイバと接続するものである。例えば、図６の場合、ポート８２はＯＨＦ１３−１と接続し、ポート８３はＯＨＦ１３−３と接続する。
【０１７７】
ＷＤＭフィルタ８５は、ポート８１から入力された信号光を、λ５の信号光と、λ７の信号光と、それ以外の波長の信号光とに分波するものである。
【０１７８】
ＷＤＭフィルタ８６は、λ１の信号光と、λ２の信号光又はλ４の信号光と、それ以外の信号光とを合波して、ポート８４に出力するものである。
【０１７９】
サーキュレータ８７は、３個の入出力部８７１〜８７３を有するものである。サーキュレータ８７は、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光が入出力部８７１に入力されると、その信号光を入出力部８７２に出力し、ポート８２から出力するものである。また、サーキュレータ８７は、ポート８２からの信号光が入出力部８７２に入力されると、その信号光を入出力部８７３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力するものである。
【０１８０】
サーキュレータ８８は、３個の入出力部８８１〜８８３を有するものである。サーキュレータ８８は、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光が入出力部８８１に入力されると、その信号光を入出力部８８２に出力し、ポート８３から出力するものである。また、サーキュレータ８８は、ポート８３からの信号光が入出力部８８２に入力されると、その信号光を入出力部８８３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力するものである。
【０１８１】
（Ｄ−２）第４の実施形態の動作
次に、第４の実施形態のＷＤＭノード４における動作を、図面を参照して説明する。以下では、第３の実施形態で説明した冗長化方法を行うものとする。
【０１８２】
図１２は、第４の実施形態のＷＤＭノード４の動作を説明する説明図である。
【０１８３】
図６において、障害発生前は、ＯＮＵ３−５への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）及びＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ２）は、ポート８１から入力され、ＷＤＭフィルタ８５に入力する。
【０１８４】
ＷＤＭフィルタ８５は、波長λ５の信号光をサーキュレータ８７に出力し、それ以外の信号光をＷＤＭフィルタ８６に出力する。
【０１８５】
サーキュレータ８７において、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光は、入出力部８７１に入力し、入出力部８７２から出力し、ポート８２から出力する。これにより、波長λ５の信号光は、ＯＨＦ１３−１に向けて出力することができる。
【０１８６】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）及びＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）は、ポート８３から入力し、サーキュレータ８８に入力する。
【０１８７】
サーキュレータ８８において、ポート８３からの信号光は、入出力部８８２に入力し、入出力部８８３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力される。ＷＤＭフィルタ８６は、他波長の信号光と合波して、ポート８４から出力する。
【０１８８】
障害発生後は、ＯＮＵ３−５への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）は、障害発生前と同様の流れを辿る。
【０１８９】
一方、ＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ７）は、第２階層のネットワークにおいて、障害発生前と逆方向に出力する必要がある。すなわち、ＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ７）は、ポート８１から入力し、ＷＤＭフィルタ８５に入力する。ＷＤＭフィルタ８５は、波長λ７の信号光を、サーキュレータ８８に出力する。
【０１９０】
サーキュレータ８８において、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光は、入出力部８８１に入力し、入出力部８８２から出力し、ポート８３から出力する。これにより、波長λ７の信号光は、ＯＨＦ１３−３に向けて出力することができる。
【０１９１】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ２）は、第２階層のネットワークにおいて、障害発生前と逆方向から入力する必要がある。すなわち、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ２）は、ポート８２から入力し、サーキュレータ８７に入力する。
【０１９２】
サーキュレータ８７において、ポート８２からの信号光が入出力部８７２に入力されると、その信号光を入出力部８７３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力する。ＷＤＭフィルタ８６は、他波長の信号光と合波して、ポート８４から出力する。
【０１９３】
次に、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ４−Ｃｏｄｅ２）は、ポート８３から入力し、サーキュレータ８８に入力する。
【０１９４】
サーキュレータ８８において、ポート８３からの信号光は、入出力部８８２に入力し、入出力部８８３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力される。ＷＤＭフィルタ８６は、他波長の信号光と合波して、ポート８４から出力する。
【０１９５】
なお、第１階層のネットワークにおいて、当該ＷＤＭノード４の次のＷＤＭノードに対応する波長の信号光は、ポート１からポート４にそのまま透過される。
【０１９６】
（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
以上のように、第４の実施形態によれば、第２階層のリングトポロジーのネットワークのいずれの方向（両方向）からも入出力することができ、パッシブ部品による冗長切替が可能となる。
【０１９７】
（Ｅ）他の実施形態
上述した第１〜第４の実施形態で例示したＯＨＦ又はＷＤＭノードの内部構成は一例であり、第１〜第４の実施形態で説明したものに限定されるものではない。例えば、各サーキュレータを用いた場合を例示するが、受動部品であって、光の進路を変換することができるモジュールであれば、他の受動部品を用いるようにしてもよい。同様に、各ＷＤＭフィルタを用いた場合を例示したが、波長を分波または合波することができれば、受動部品を適用することができるものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１９８】
１１、１２、１３…ＯＨＦ、
５１、５２、５３、６１、６２、６３、６４、６５…サーキュレータ、
５４…ＦＢＧ型光復号器、５５…ＦＢＧ型光符号器、５６…アイソレータ、
７４、７５、７６…ＷＤＭフィルタ、
４…ＷＤＭノード、
８５、８６…ＷＤＭフィルタ、８７、８８…サーキュレータ、
２…集中局、２１…ルータ制御部、２２…ＯＬＴ、２３…ルータ、
３…ＯＮＵ、
９１、９２、９３…ネットワーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光中継装置に関するものであり、例えば、光アクセスネットワークにおいて利用される光フィルタモジュールに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークの普及に伴い、大容量の通信帯域を持つアクセスネットワークが強く求められている。また更に、今後のネットワークの大容量化が促進されると、ユーザから多種多様なサービス要求を受けるため、アクセスネットワークは、トラフィック需要が時間的に及び空間的に偏在することが考えられる。
【０００３】
そこで、アクセスネットワークにおいても、高効率なネットワーク制御を行うため、新たなネットワークアーキテクチャが必要である。
【０００４】
最適な通信容量の提供を可能とするネットワークアーキテクチャとして、現在、アクセスネットワークとメトロネットワークを統合したシステムが検討されている。
【０００５】
非特許文献１には、メトロネットワークで使用されているＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer）機能を有する装置について記載されている。ＲＯＡＤＭ機能は、再構築可能な、光信号の分岐又は挿入を行う多重化する機能である。アクセスネットワークの構成要素としてＯＡＤＭ機能を有する装置を用いることで、ネットワーク規模を小規模にすれば、フレキシブルなアクセスリングが構成できる。
【０００６】
非特許文献２には、ＲＯＡＤＭと、波長多重分割多重化信号をフィルタリングするＷＤＭフィルタとを統合したメトロアクセスネットワークについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１７１６８４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】日本電気株式会社，製品紹介，「メトロ／バックボーンＷＤＭ装置 Spectral Wave DW4200シリーズ」，インターネット，2011年3月24日検索，http://nec.co.jp/spectralwave/dw4200
【非特許文献２】Thomas Pfeiffer，「Converged Heterogeneous Optical Metro−Access Networks」，ECOC2010，Tu.5.B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した非特許文献１及び非特許文献２に記載の制御装置は、すべてアクティブなものであるため、制御装置の消費電力が大きくなるという課題がある。そこで、消費電力の低減を行うためには、パッシブルーティングによる制御が必要である。
【００１０】
例えば、ＷＤＭフィルタのみでネットワークを構成すればパッシブルーティングは可能である。しかし、利用できる波長帯域は有限であるから、多数のチャネル数が必要な場合、波長リソースが枯渇するといった問題が生じ得る。
【００１１】
また、チャネル数の拡大を行う方法として、光波長多重化技術や光符号多重化技術をハイブリッドで用いる方法がある。しかし、光受動品としてＦＢＧ（Fiber Bragg Granting）タイプの光符号器、光復号器を用いた場合、特許文献１に示されるように、反射信号にのみ光符号信号、復号信号が出力される。そのため、図２（Ａ）に示されるリングトポロジーや図２（Ｂ）に示されるカスケードトポロジーにおいて、分波又は合波を実現するためには、光受動品の構成が複雑となってしまうという問題が生じ得る。
【００１２】
そのため、簡単な構成からなる光受動品としての光中継装置が求められる。このような光受動品の光中継装置を用いることにより、リングトポロジー、カスケードトポロジーのいずれ又は双方を組み合わせたトポロジーにおいても、アクセスネットワークとメトロネットワークとを統合したシステムの実現が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、（１）多重信号光を復号する光復号手段と、（２）接続する終端装置からの信号光を符号化する光符号化手段と、（３）入力された多重信号光を光復号手段に出力し、光復号手段からの信号光を出力する第１の光進路変換手段と、（３）第１の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、終端装置からの信号光を出力する第２の光進路変換手段と、（４）第２の光進路変換手段からの信号光を符号化手段に出力し、符号化手段からの信号光を出力する第３の光進路変換手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【００１４】
第２の本発明は、入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、（１）多重信号光を復号する光復号手段と、（２）接続する終端装置からの信号光を符号化する符号化手段と、（３）多重信号光を光復号手段に出力し、光復号手段からの信号光を出力する第４の光進路変換手段と、（４）第４の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、終端装置からの信号光を出力する第５の光進路変換手段と、（５）第５の光進路変換手段からの信号光を符号化手段に出力し、符号化手段からの信号光を出力する第６の光進路変換手段と、（６）第１入出力ポートから入力された多重信号光を第４の光進路変換手段に出力し、第６の光進路変換手段からの信号光を第１入出力ポートに出力する第７の光進路変換手段と、（７）第２入出力ポートからの信号光を光符号化手段に出力し、光復号手段からの信号光を第２入出力ポートに出力する第８の光進路変換手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【００１５】
第３の本発明は、（１）第１の本発明に係る光中継装置に相当する第１の光中継手段と、（２）第２の本発明に係る光中継装置に相当する第２の光中継手段と、（３）第１ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、第１の光中継手段、第２の光中継手段に出力し、又は、第１の光中継手段、第２の光中継手段からの信号光を合波して第１ポートに出力する第１の合分波手段と、（４）第２ポートから終端装置が出力した信号光の波長を分波して、第１の光中継手段、第２の光中継手段に出力し、又は、第１の光中継手段、第２の光中継手段からの信号光を第２ポートに出力する第２の合分波手段と、（５）第３ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、第１の光中継手段、第２の光中継手段に出力し、又は、第１の光中継手段、第２の光中継手段からの信号光を合波して第３ポートに出力する第３の合分波手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【００１６】
第４の本発明は、第１のネットワークと第２のネットワークとの間で多重信号光を中継する光中継装置において、（１）第１のネットワークから入力された多重信号光の複数の波長を分波する分波手段と、（２）分波手段により分波された各波長の信号光を第２ネットワークに出力し、又は、第２ネットワークからの信号光を出力する複数の光進路変換手段と、（３）各光進路変換手段からの信号光を合波して第１のネットワークに出力する合波手段とを備えることを特徴とする光中継装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光受動品である光中継装置の構成を簡単にすることができる。また、本発明に係る光受動品である光中継装置を用いることにより、リングトポロジー、カスケードトポロジーいずれ又は双方を組み合わせたトポロジーにおいても、アクセスネットワークとメトロネットワークとを統合するようなシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態のＯＨＦの内部構成を示す内部構成図である。
【図２】リングトポロジー型及びカスケードトポロジー型のネットワークの構成を示す構成図である。
【図３】第２の実施形態のＯＨＦの内部構成を示す内部構成図である。
【図４】第３の実施形態の波長毎に多段接続した多階層化したネットワーク構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態の、多階層化し、波長毎に多段階構成としたネットワークでの冗長化の方法を説明する説明図である。
【図６】第３の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。
【図７】第３の実施形態のＯＨＦの内部構成を示す内部構成図である。
【図８】第３の実施形態のＯＨＦ１３−１における動作を説明する説明図である。
【図９】第３の実施形態のＯＨＦ１３−２における動作を説明する説明図である。
【図１０】第３の実施形態のＯＨＦ１３−３における動作を説明する説明図である。
【図１１】第４の実施形態のＷＤＭノードの構成を示す内部構成図である。
【図１２】第４の実施形態のＷＤＭノードの動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の光中継装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
第１の実施形態では、リングトポロジー型のネットワークを構成する光中継装置に本発明を適用する場合の実施形態を例示する。
【００２１】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２（Ａ）は、リングトポロジーのネットワークの構成を示す構成図である。図２（Ａ）に示すネットワーク９１は、光ファイバを通信回線とした光ネットワークである。
【００２２】
図２（Ａ）において、ネットワーク９１は、集中局２、複数（図２（Ａ）では２台）のＯＮＵ（Optical Network Unit）３、信号変換器４５、複数（図２（Ａ）では４個）の光受動品としてのＯＨＦ（Optical Hybrid Filter）１１−１〜１１−４を有する。なお、ＯＮＵ３及びＯＨＦ１１の数は特に限定されるものではない。
【００２３】
集中局２は、局側の通信装置である。集中局２は、ルート制御部２１とＯＬＴ（Optical Line Terminal）２２とルータ２３とを有するものである。
【００２４】
ルータ２３は、光ファイバで構成されたネットワーク９１と、図示しないネットワークとに接続しており、これらネットワーク間で信号の転送処理を行なうものである。
【００２５】
ＯＬＴ２２は、局側の終端装置であり、光ファイバを介してＯＮＵ１１との間で光通信を行うものである。光通信に係る伝送方式は、例えば、光波長多重化方式と光符号多重化方式とのいずれか又はこれら両方式を用いたハイブリッド型の伝送方式を適用できる。なお、第１の実施形態では、光波長多重化方式と光符号多重化方式とを用いたハイブリッド型の伝送方式を採用する場合を例示する。また、ルート制御部２１は、ＦＢＧ型光符号器及びＦＢＧ型光復号器を用いて、符号処理又は復号処理を行なうものである。
【００２６】
ルート制御部２１は、ＯＬＴ２２と各ＯＮＵ１１との間のルーティング制御を行うものである。ルート制御部２１によるルーティング方法は、この実施形態では特に限定されるものではなく種々の方法を適用できる。
【００２７】
例えば、ルート制御部２１は、λ５、λ７など複数の波長の光を生成する１又は複数の波長光生成部と、上記波長を切り替える切替スイッチを備えている（図示せず）。ルート制御部２１は、上り信号光／下り信号光の送受信状況をみている。そして、ルート制御部２１は、障害等により上り信号光／下り信号光が送受信できない場合、他の波長に切り替えるため、切替スイッチに切替指示する。
【００２８】
また、例えば、ルート制御部２１は、Ｃｏｄｅ１、Ｃｏｄｅ２など複数の符号の光を生成する１又は複数の符号光生成部（例えば、複数のＦＢＧ）と、上記符号を切り替える切替スイッチを備えている（図示せず）。ルート制御部２１は、上り信号光／下り信号光の送受信状況をみている。そして、ルート制御部２１は、障害等により上り信号光／下り信号光が送受信できない場合、他の符号に切り替えるため、切替スイッチに切替指示する。
【００２９】
信号変換器４５は、ＯＮＵ３と接続し、ＯＮＵ３の上り方向及び下り方向の波長を切り替えるものである。これにより、障害発生前と障害発生後で、上り方向及び下り方向で利用する波長を切り替えることができる。
【００３０】
なお、信号変換器４５は、例えば、ＯＮＵ３からの上り信号光を受信できないことを検知することで、障害発生と判断した上で、障害発生前と障害発生後で、上り方向で利用する波長を切り替えるが、かかる例に限定されない。
【００３１】
なお、上述の信号変換器４５は、ＯＮＵ３とは別体の構成を例に挙げて説明したが、本実施形態に係る信号変換器４５は、かかる例に限定されず、例えば、ＯＮＵ３内に信号変換器４５が備わる一体型の場合でも、良い。
【００３２】
ＯＮＵ３は、ユーザ側の終端装置である。ＯＮＵ３は、図示しない端末（例えば、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ端末、携帯電話機、電子書籍端末、ゲーム端末等）と接続しており、光ファイバを介してＯＬＴ２２との間で光通信を行うものである。なお、ＯＮＵ３は、信号変換器４５により送信される復号された下り信号光を受信する。また、ＯＮＵ３は、信号変換器４５に対し上り信号光を送信する。 ＯＨＦ１１（１１−１〜１１−４）は、ＯＬＴ２２と各ＯＮＵ３との間に介在し、リングトポロジー型のネットワーク９１を構成する光中継装置である。なお、以下では、説明便宜上、ＯＨＦ全体を説明するときには、ＯＨＦ１１と表記して説明する。
【００３３】
図１は、第１の実施形態のＯＨＦ１１の内部構成を示す内部構成図である。なお、ＯＨＦ１１−１〜１１−４は、それぞれ同じ内部構成を備えるものであるが、図１では、ＯＮＵ３と接続するＯＨＦ１１−２を代表して説明する。
【００３４】
図１において、ＯＨＦ１１は、３個のサーキュレータ５１、５２及び５３、ＦＢＧ型光復号器５４、ＦＢＧ型光符号器５５、アイソレータ５６を有する。
【００３５】
なお、サーキュレータ５１を第１の光進路変換手段、サーキュレータ５２を第２の光進路変換手段、サーキュレータ５３を第３の光進路変換手段ともいう。
【００３６】
サーキュレータ５１は、ポート５７と接続するものであり、あるポートから入力された信号光を、予め決められた別のポートから出力する受動的なモジュールである。
【００３７】
図１において、サーキュレータ５１に記載の矢印は、信号光の入力と出力との関係を示している。例えば、サーキュレータ５１は、３個のポート５１１、ポート５１２、ポート５１３を有し、ポート５１１はポート５７と接続し、ポート５１２はＦＢＧ型光復号器５４と接続し、ポート５１３はサーキュレータ５２と接続している。
【００３８】
例えば、図１において、ポート５７からの信号光がポート５１１に入力した場合、サーキュレータ５１は、矢印方向に、ポート５１１と隣接するポート５１２から信号光を出力するものである。また同様に、例えば、ポート５１２から信号光が入力した場合、サーキュレータ５１は、ポート５１２に隣接するポート５１３から信号光を出力する。
【００３９】
サーキュレータ５２及び５３も、サーキュレータ５１と同じ原理により、あるポートから入力された信号光を、別のポートから出力するものである。
【００４０】
なお、サーキュレータ５２は、ポート５２１がポート５８と接続し、ポート５２２がサーキュレータ５１と接続し、ポート５２３がサーキュレータ５３に接続する。また、サーキュレータ５３は、ポート５３１がポート５９と接続し、ポート５３２がサーキュレータ５２と接続し、ポート５３３がＦＢＧ型光符号器５５に接続する。
【００４１】
ＦＢＧ型光復号器５４は、入力された信号光（波長符号多重された信号光）のうち、ある波長成分の信号を復号するものである。
【００４２】
ここで、ＦＢＧ型光復号器５４は、ＦＢＧ（ファイバーブラッググレーティング）のブラッグ反射により反射された反射信号光を復号信号光として出力するものである。この反射された復号信号光は、サーキュレータ５１のポート５１３に向けて出力される。なお、ＦＢＧ型復号部５４が復号する波長成分は、当該ＯＨＦ１１−２に接続するＯＮＵ３に割り当てられた波長成分の信号である。
【００４３】
さらに、ＦＢＧ型光復号器５４は、復号する波長成分以外の信号光を、アイソレータ５６に出力するものである。
【００４４】
アイソレータ５６は、ＦＢＧ型光復号器５４からの信号光を、ＦＢＧ型光符号器５５に出力するものである。アイソレータ５６は、信号光を一方向のみに進行させるものであり、逆方向の光を遮断する機能を有するものである。
【００４５】
ＦＢＧ型光符号器５４は、サーキュレータ５３のポート５３３から入力された信号光をＦＢＧ型符号方式により符号化するものである。すなわち、ＦＢＧのブラッグ反射により反射された反射信号光を符号化された信号光として出力するものである。この反射された符号信号光は、サーキュレータ５３のポート５３１に向けて出力される。
【００４６】
また、ＦＢＧ型光符号器５５は、アイソレータ５６から入力された信号光を、サーキュレータ５３のポート５３１に向けて出力する。
【００４７】
ここで、ＦＢＧ型光符号器５５及びＦＢＧ型光復号器５４による符号方式及び復号方式は、既存のＦＢＧ型符号方式及び復号方式を広く適用することができる。例えば、位相符号方式や波長ホッピング方式等を適用することができる。
【００４８】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のリングトポロジーのネットワーク９１を構成するＯＨＦ１１の動作を、図面を用いて説明する。
【００４９】
ここでは、図２（Ａ）に示すＯＨＦ１１−２に入力される信号光に対する動作を例示して説明する。点線は、信号光の流れの方向を示している。なお、図１に示す点線（１）〜点線（３）も、図２（Ａ）に対応するものである。
【００５０】
つまり、図２（Ａ）において、点線（１）は、ＯＨＦ１１−２に接続するＯＮＵ３への下り方向（ここでは、ＯＬＴ２２からＯＮＵ３への方向）の信号光を示し、点線（２）は、当該ＯＵＮ３からの上り方向（ここでは、ＯＮＵ３からＯＬＴ２２への方向）の信号光を示し、点線（３）は、ＯＨＦ１１−２を通過する信号光を示す。
【００５１】
まず、点線（１）で示すＯＮＵ３への下り方向の信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ５１のポート５１１に入力する。下り方向の信号光は、サーキュレータ５１のポート５１２から出力されて、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。
【００５２】
ＦＢＧ型光復号器５４は、入力された信号光の波長成分の信号を復号し、復号信号光を反射信号光として、再びサーキュレータ５１のポート５１２に向けて出力する。
【００５３】
サーキュレータ５１のポート５１２から入力された信号光は、ポート５１３から出力され、サーキュレータ５２のポート５２２に入力する。そして、サーキュレータ５２のポート５２２からの信号光は、ポート５２１から出力され、ポート５８から出力される。
【００５４】
次に、点線（２）で示すＯＮＵ３からの上り方向の信号光は、ポート５８から入力し、サーキュレータ５２のポート５２１に入力する。
【００５５】
上り方向の信号光は、サーキュレータ５２のポート５２３から出力され、サーキュレータ５３のポート５３２に入力される。そして、サーキュレータ５３のポート５３２からの信号光は、ポート５３３から出力され、ＦＢＧ型光符号器５５に入力する。
【００５６】
ＦＢＧ型光符号器５５は、入力された信号光を符号化し、符号信号を反射信号光として、再びサーキュレータ５３のポート５３３に向けて出力する。
【００５７】
サーキュレータ５３のポート５３３から入力された信号光は、ポート５３１から出力され、ポート５９から出力される。
【００５８】
次に、点線（３）で示すＯＨＦ１１を通過する信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ５１のポート５１１に入力する。信号光は、サーキュレータ５１のポート５１２から出力されて、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。
【００５９】
このとき、信号光はＯＮＵ３に割り当てられた波長成分以外のものであるから、当該信号光は、ＦＢＧ型光復号器５４を透過し、アイソレータ５６を経由して、更にＦＢＧ型光符号器５５を透過して、サーキュレータ５３のポート５３３に入力する。
【００６０】
そして、サーキュレータ５３のポート５３３からの信号光は、ポート５３１から出力され、ポート５９から出力される。
【００６１】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、受動的なモジュールを用いた簡単な構成で、リングトポロジーに対応可能なＯＨＦを提供することができる。
【００６２】
また、第１の実施形態によれば、ＯＮＵへの下り方向の信号を光復号後に送信すること、ＯＮＵからの上り信号を光符号化後に次ノードである光受動品に送信すること、リングで接続される次ノードである光受動品に光符号／復号を行わずにそのまま送信することの並列処理が可能となる。
【００６３】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の光中継装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６４】
第２の実施形態は、カスケードトポロジー型のネットワークを構成する光中継装置に本発明を適用する場合の実施形態を例示する。
【００６５】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図２（Ｂ）は、カスケードポロジーのネットワークの構成を示す構成図である。図２（Ｂ）に示すネットワーク９２は、光ファイバを通信回線とした光ネットワークである。
【００６６】
図２（Ｂ）において、ネットワーク９２は、集中局２、複数（図２（Ｂ）では２台）のＯＮＵ３、複数（図２（Ｂ）では４個）の光受動品としてのＯＨＦ１２−１〜１２−４を有する。なお、ＯＮＵ３及びＯＨＦ１２の数は特に限定されるものではない。
【００６７】
集中局２は、第１の実施形態と同様に、ルート制御部２１とＯＬＴ２２とルータ２３とを有するものである。また、ＯＮＵ３も、第１の実施形態と同様のユーザ側の終端装置である。
【００６８】
ＯＨＦ１２（１２−１〜１２−４）は、ＯＬＴ２２と各ＯＮＵ３との間に介在し、カスケードトポロジー型のネットワーク９２を構成する光中継装置である。すなわち、ＯＨＦ１２は、両方向の光通信を行うものである。なお、以下では、説明便宜上、ＯＨＦ全体を説明するときには、ＯＨＦ１２と表記して説明する。
【００６９】
図３は、第２の実施形態のＯＨＦ１２の内部構成を示す内部構成図である。なお、ＯＨＦ１２−１〜１２−４は、それぞれ同じ内部構成を備えるものであるが、図３では、ＯＮＵ３と接続するＯＨＦ１２−１を代表して説明する。
【００７０】
図３において、ＯＨＦ１２は、５個のサーキュレータ６１〜６５、ＦＢＧ型光復号器５４、ＦＢＧ型光符号器５５、アイソレータ５６を有する。
【００７１】
なお、サーキュレータ６２を第４の光進路変換手段、サーキュレータ６３を第５の光進路変換手段、サーキュレータ６４を第６の光進路変換手段、サーキュレータ６１を第７の光進路変換手段、サーキュレータ６５を第８の光進路変換手段ともいう。
【００７２】
サーキュレータ６１〜６５は、第１の実施形態のサーキュレータ５１等と同じ原理により、あるポートから入力された信号光を、別のポートから出力するものである。
【００７３】
サーキュレータ６１は、ポート６１１がポート５７と接続し、ポート６１２がサーキュレータ６２と接続し、ポート６１３がサーキュレータ６４と接続する。
【００７４】
サーキュレータ６２は、ポート６２１がサーキュレータ６３と接続し、ポート６２２がサーキュレータ６１と接続し、ポート６２３がＦＢＧ型光復号器５４と接続する。
【００７５】
サーキュレータ６３は、ポート６３１がポート５８と接続し、ポート６３２がサーキュレータ６４と接続し、ポート６３３がサーキュレータ６２と接続する。
【００７６】
サーキュレータ６４は、ポート６４１がＦＢＧ型光符号器５５と接続し、ポート６４２がサーキュレータ６１と接続し、ポート６４３がサーキュレータ６３と接続する。
【００７７】
サーキュレータ６５は、ポート６５１がポート５９と接続し、ポート６５２がアイソレータ５６と接続し、ポート６５３がＦＢＧ型光復号器５４と接続する。
【００７８】
アイソレータ５６は、サーキュレータ６５からの信号光を、ＦＢＧ型光符号器５５に出力するものである。
【００７９】
ＦＢＧ型光符号器５５は、アイソレータ５６とサーキュレータ６４とに接続するものである。
【００８０】
ＦＢＧ型光復号器５４は、サーキュレータ６２とサーキュレータ６５とに接続するものである。
【００８１】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態のカスケードトポロジーのネットワーク９２を構成するＯＨＦ１２の動作を、図面を用いて説明する。
【００８２】
ここでは、図２（Ｂ）に示すＯＨＦ１２−１に入力される信号光に対する動作を例示して説明する。点線は、信号光の流れの方向を示している。なお、図３に示す点線（１）〜点線（４）も、図２（Ｂ）に対応するものである。
【００８３】
つまり、図２（Ｂ）において、点線（１）は、ＯＨＦ１２−１に接続するＯＮＵ３への下り方向の信号光を示し、点線（２）は、当該ＯＵＮ３からの上り方向の信号光を示し、点線（３）は、ＯＨＦ１２−１を通過する下り方向の信号光を示し、点線（４）は、ＯＨＦ１２−１を通過する上り方向の信号を示す。
【００８４】
まず、点線（１）で示すＯＮＵ３への下り方向の信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ６１のポート６１１に入力する。そして、信号光は、サーキュレータ６１のポート６１２から出力され、サーキュレータ６２のポート６２２に入力し、ポート６２３から出力し、ＦＢＧ型光復号器５４に入力される。
【００８５】
ＦＢＧ型光復号器５４は、入力された信号光の波長成分の信号を復号し、復号信号光を反射信号光として、再びサーキュレータ６２のポート６２３に向けて出力する。
【００８６】
ポート６２３から入力された信号光は、サーキュレータ６２のポート６２１から出力され、サーキュレータ６３のポート６３３に入力する。そして、信号光は、ポート６３１から出力され、ポート５８から出力される。
【００８７】
次に、点線（２）で示すＯＮＵからの上り方向の信号光は、ポート５８から入力し、サーキュレータ６３のポート６３１に入力する。ポート６３１からの信号光は、ポート６３２から出力され、サーキュレータ６４のポート６４３に入力する。ポート６４３からの信号は、ポート６４１から出力され、ＦＢＧ光符号器５５に入力する。
【００８８】
ＦＢＧ型光符号器５５は、入力された信号光を符号化し、符号信号を反射信号光として、再びサーキュレータ６４のポート６４１に向けて出力する。
【００８９】
サーキュレータ６４のポート６４１に入力した信号光は、ポート６４２から出力され、サーキュレータ６１のポート６１３に入力する。そして、ポート６１３からの信号光は、ポート６１１から出力し、ポート５７から出力される。
【００９０】
次に、点線（３）で示すＯＨＦ１２−１を通過する下り方向の信号光は、ポート５７から入力し、サーキュレータ６１のポート６１１に入力する。
【００９１】
ポート６１１に入力した信号光は、ポート６１２から出力され、サーキュレータ６２のポート６２２に入力し、ポート６２３から出力され、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。
【００９２】
このとき、信号光はＯＮＵ３に割り当てられた波長成分以外のものであるから、当該信号光は、ＦＢＧ型光復号器５４を透過し、サーキュレータ６５のポート６５３に入力する。
【００９３】
そして、ポート６５３から入力した信号光は、ポート６５１から出力され、ポート５９から出力される。
【００９４】
次に、点線（４）で示すＯＨＦ１２−１を通過する上り方向の信号光は、ポート５９から入力し、サーキュレータ６５のポート６５１に入力する。
【００９５】
ポート６５１に入力した信号光は、ポート６５２から出力され、アイソレータ５６に入力し、ＦＢＧ型光符号器５５に入力する。
【００９６】
アイソレータ５５から入力された信号光は、ＦＢＧ型光符号器５５を透過して、サーキュレータ６４のポート６４１に入力し、ポート６４２から出力する。そして、信号光は、サーキュレータ６１のポート６１３に入力し、ポート６１１から出力され、ポート５７から出力される。
【００９７】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、受動的なモジュールを用いた簡単な構成で、カスケードトポロジーに対応可能なＯＨＦを提供することができる。
【００９８】
また、第２の実施形態によれば、ＯＮＵへの下り信号を光復号後に送信すること、ＯＮＵからの上り信号を光符号化後に前ノードである光受動品に逆方向に送信すること、さらに、次ノードである光受動品に光符号／復号を行わずにそのまま送信すること、次ノードである光受動品から送信されてくる信号を光符号／復号を行わずにそのまま逆方向に送信することの並列処理が可能となる。
【００９９】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の光中継装置の第３の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１００】
第３の実施形態は、光波長多重化方式と光符号多重化方式とを用いたハイブリッド型の伝送方式を採用し、波長毎に多段構成とした多階層構成のネットワークの光中継装置に、本発明を適用した場合の実施形態を例示する。
【０１０１】
図４は、波長毎に多段接続した多階層化したネットワーク構成を示す図である。図４では、第１階層と第２階層との境界にＷＤＭノード４−１及び４−２を設け、第２階層のリングトポロジーのネットワークにはＷＤＭノード４−１が接続し、第２階層のカスケードトポロジーのネットワークにはＷＤＭノード４−２が接続する。リングトポロジーのネットワークと、カスケードトポロジーのネットワークとは、割り当てられる波長（上り方向及び下り方向の波長）が異なる。
【０１０２】
図４に示すように、多階層化し、波長毎に多段階接続した構成とすると、接続ＯＨＦ数を多くすることができる。このようなネットワークを、例えば無線システムのバックボーンとして活用する場合、システムの信頼性を高める上でネットワークの冗長化が必要である。
【０１０３】
図５は、多階層化し、波長毎に多段階構成としたネットワークでの冗長化の方法を説明する説明図である。図５では、冗長化のパターンとして、大きく３タイプのケースを例示する。
【０１０４】
ケース１は、図５（Ａ）に示すように、リングトポロジーのネットワーク上で障害が発生した場合である。リングトポロジーを構成するＯＨＦ１１−１に接続しているＯＮＵ３−１の通信に影響が生じ得る。この場合の冗長化方法は、近傍のカスケードを構成するＯＨＦ１２−１に、ＯＮＵ３−１を接続切替する方法である。
【０１０５】
ケース２は、図５（Ｂ）に示すように、カスケードトポロジーのネットワーク上で障害が発生した場合である。カスケードを構成するＯＨＦ１２−２に接続しているＯＮＵ３−２の通信に影響が生じ得る。この場合の冗長化方法は、別のタイプのトポロジーを構成するＯＨＦ１２−３に、ＯＮＵ３−２を接続切替する方法である。
【０１０６】
ケース３は、図５（Ｃ）に示すように、リングトポロジーのネットワーク上で障害が発生した場合に、同一のリングトポロジーを構成するＯＨＦに接続させる冗長化方法である。図５（Ｃ）に記載の矢印は、ＯＮＵの上り方向及び下り方向の信号光の流れを示す。例えば、ケース３の冗長化方法は、ＯＨＦ１１−２に接続していたＯＮＵ３−３を、ＯＨＦ１１−３に接続切替するという方法である。
【０１０７】
ここで、ケース１とケース２の場合は、第１及び第２の実施形態で説明したＯＨＦ１１及びＯＨＦ１２を適用することで接続切替を実現することができる。
【０１０８】
しかし、ケース３の場合、図５（Ｃ）に示すように、障害発生場所で断線するため、ＯＮＵ３−４からの上り方向の信号光、及び、ＯＮＵ３−３への下り方向の信号光が送信されないという問題が生じ得る。
【０１０９】
そこで、第３の実施形態では、このようなケース３の冗長化方式に対応することができる光中継装置の実施形態を説明する。
【０１１０】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図６は、第３の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。
【０１１１】
図６において、第３の実施形態のネットワーク９３は、集中局２、ＷＤＭノード４、複数（図６では２台）のＯＮＵ３−５及び３−６、複数（図６では３個）のＯＨＦ１３−１〜ＯＨＦ１３−３、信号変換器４５−１及び４５−２を有する。なお、ＯＮＵ、ＯＨＦ、信号変換器、ＷＤＭノードの数は特に限定されるものではない。
【０１１２】
ネットワーク９３は、第１階層ネットワークと第２階層ネットワークとを有し、波長毎に多段接続したものである。また、第２階層ネットワークは、リングトポロジーを形成する。
【０１１３】
集中局２は、第１の実施形態と同様に、ルート制御部２１とＯＬＴ２２とルータ２３とを有するものである。
【０１１４】
ＷＤＭノード４は、信号光を分波又は合波して、第１階層ネットワークと第２階層ネットワークとの間で信号光を中継するものである。ＯＮＵ３も、第１の実施形態と同様のユーザ側の終端装置である。
【０１１５】
信号変換器４５−１及び４５−２は、ＯＮＵ３−５及び３−６と接続し、ＯＮＵ３−５及び３−６の上り方向及び下り方向の波長を切り替えるものである。これにより、障害発生前と障害発生後で、上り方向及び下り方向で利用する波長を切り替えることができる。
【０１１６】
例えば、図６の場合、信号変換器４５−１は、ＯＮＵ３−５について、障害発生前は、下り方向に「（波長）λ５」及び上り方向に「λ１」を用いて変調し、障害発生後は上り方向のみに「λ２」を用いて変調するものとする。
【０１１７】
また、信号変換器４５−２は、ＯＮＵ３−６について、障害発生前は、下り方向に「λ５」及び上り方向に「λ１」を用いて変調し、障害発生後は、上り方向に「λ４」及び下り方向に「λ７」を用いて変調するものとする。
【０１１８】
なお、信号変換器４５−１及び４５−２は、例えば、ＯＮＵ３−５及び３−６からの上り信号光を受信できないことを検知することで、障害発生と判断した上で、障害発生前と障害発生後で、上り方向で利用する波長を切り替えるが、かかる例に限定されない。
【０１１９】
ＯＨＦ１３−１〜ＯＨＦ１３−３は、障害発生時に、信号変換器４５−１及び４５−２により利用する波長が変換された場合でも、その冗長化に対応することができるものである。
【０１２０】
なお、上述の信号変換器４５−１及び４５−２は、ＯＮＵ３−５および３−６とは別体の構成を例に挙げて説明したが、本実施形態に係る信号変換器４５−１及び４５−２は、かかる例に限定されず、例えば、ＯＮＵ３−５及び３−６内に信号変換器４５が備わる一体型の場合でも、良い。
【０１２１】
図７は、第３の実施形態のＯＨＦ１３の内部構成を示す内部構成図である。なお、ＯＨＦ１３−１〜１３−３は、それぞれ同じ内部構成を備えるものである。
【０１２２】
図７において、ＯＨＦ１３は、ポート７１〜７３、ＷＤＭフィルタ７４〜７６、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１、カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ１２を有する。
【０１２３】
なお、ＷＤＭフィルタ７４を第１の合分波手段、ＷＤＭフィルタ７５を第２の合分波手段、ＷＤＭフィルタ７６を第３の合分波手段ともいう。
【０１２４】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１は、第１の実施形態で説明したＯＨＦ１１を適用することができる。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１の内部構成の説明は、第１の実施形態で説明したのでここでの詳細な説明は省略する。
【０１２５】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１は、入出力ポート１５７がＷＤＭフィルタ７４に接続し、入出力ポート１５８がＷＤＭフィルタ７５に接続し、入出力ポート１５９がＷＤＭフィルタ７６に接続する。
【０１２６】
カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２は、第２の実施形態で説明したＯＨＦ１２を適用することができる。カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２の内部構成の説明は、第２の実施形態で説明したのでここでの詳細な説明は省略する。
【０１２７】
カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２は、入出力ポート２５７がＷＤＭフィルタ７４に接続し、入出力ポート２５８がＷＤＭフィルタ７５に接続し、入出力ポート２５９がＷＤＭフィルタ７６に接続する。
【０１２８】
ＷＤＭフィルタ７４〜７６は、入力された信号光を分波又は信号光を合波するものである。
【０１２９】
ＷＤＭフィルタ７４〜７６の詳細の動作は後述するが、例えば、図６のＯＨＦ１３−１におけるＷＤＭフィルタ７５は、ポート７２から信号光が入力すると、波長λ１の信号光をリングトポロジーサブＯＨＦ部１１に出力し、波長λ２の信号光をカスケードトポロジーサブＯＨＦ部１２に出力する等のようにする。
【０１３０】
ポート７１は、ＷＤＭフィルタ７４に接続する。ポート７２は、ＯＮＵ３側と接続するものであり、ＷＤＭフィルタ７５に接続する。ポート７３はＷＤＭフィルタ７６に接続する。
【０１３１】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、第３の実施形態の動作処理を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１３２】
（Ｃ−２−１）冗長化方法の説明
まず、図６を用いて、第３の実施形態における冗長化方法を説明する。
【０１３３】
図６において、障害発生前は、集中局２からＯＨＦ１３−１への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）は、ＷＤＭノード４を経由して、ＯＨＦ１３−１に入力する。ＯＨＦ１３−１は信号光の復号を行い、復号化された下り信号は、ＯＮＵ３−５へ送信される（図６の（１）の矢印）。
【０１３４】
一方、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号（λ１）は、ＯＨＦ１３−２で符号化され、その符号化された信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）が、ＯＨＦ１３−３を透過し、ＷＤＭノード４を経由して、集中局２へ送信される（図６の（２）の矢印）。
【０１３５】
また、障害発生前は、集中局２からＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ２）は、ＷＤＭノード４を経由して、ＯＨＦ１３−１を透過し、ＯＨＦ１３−２に入力する。ＯＨＦ１３−２は信号光の復号を行い、復号された下り信号は、ＯＮＵ３−６へ送信される（図６の（３）の矢印）。
【０１３６】
一方、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１）は、ＯＨＦ１３−２で符号化され、符号化された信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）が、ＯＨＦ１３−３を透過し、ＷＤＭノードを経由して集中局へ送信される（図６の（４）の矢印）。
【０１３７】
図６において、ＯＨＦ１３−２とＯＨＦ１３−３の間で障害が発生したものとする。
【０１３８】
障害発生後は、集中局２からＯＮＵ３−５への下り方向の信号光は、ＯＨＦ１３−１で復号された信号光は、障害発生前と同様にして、ＯＮＵ３−５に送信されるが（図６の（１）の矢印）、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光は経路が異なる。
【０１３９】
すなわち、上り方向の信号光（λ２）は、ＯＨＦ１３−１で符号化されて、符号化された信号光（λ２）が、ＷＤＭノード４を経由して、集中局２に送信される（図６の（５））。
【０１４０】
また、集中局２からＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ７）は、ＷＤＭノード４を経由して、ＯＨＦ１３−３は信号光の復号を行い、復号された下り信号光が、ＯＮＵ３−６へ送信される（図６の（６）の矢印）。
【０１４１】
一方、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ４）は、ＯＨＦ１３−３で符号化され、符号化された信号光（λ４）が、ＷＤＭノードを経由して集中局へ送信される（図６の（７）の矢印）。
【０１４２】
（Ｃ−２−２）ＯＨＦ１３における動作説明
次に、第３の実施形態のＯＨＦ１３における動作を図８〜図１０を参照しながら詳細に説明する。
【０１４３】
図８は、ＯＨＦ１３−１における動作を説明する説明図である。
【０１４４】
障害発生前、ＯＮＵ３−５への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４に入力する。
【０１４５】
ＷＤＭフィルタ７４は、波長λ５をリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に向けて出力するものである。従って、ＷＤＭフィルタ７４は、入力された信号光（λ５）をリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力する。
【０１４６】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５１にＦＢＧ型光復号器５４に与えられ、ＦＢＧ型光復号器５４により復号される。復号された信号光は、サーキュレータ５１及びサーキュレータ５２を経由して、ＷＤＭフィルタ７５に与えられ、ポート７２から出力する。これにより、信号光はＯＮＵ３−５に送信される。
【０１４７】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５に入力する。
【０１４８】
ＷＤＭフィルタ７５は、波長λ１をリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力し、波長λ２をカスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２に出力するものである。
【０１４９】
従って、ＷＤＭフィルタ７５は、入力された信号光（波長λ１）を、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力する。
【０１５０】
リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５２及びサーキュレータ５３を経由して、ＦＢＧ型光符号器５５に与えられ、ＦＢＧ型光符号器５５により符号化される。符号化された信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）は、サーキュレータ５３を経由して出力し、ＷＤＭフィルタ７６に与えられ、ポート７３から出力する。
【０１５１】
障害発生後は、ＯＮＵ３−５への下り方向は、障害発生前と同じである。
【０１５２】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号（λ２）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５に入力する。
【０１５３】
ＷＤＭフィルタ７５は、入力された信号光（波長λ２）を、カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２に出力する。
【０１５４】
カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２において、信号光は、サーキュレータ６３及びサーキュレータ６４を経由して、ＦＢＧ型光符号器５５に与えられ、ＦＢＧ型光符号器５５により符号化される。符号化された信号光（λ２）は、サーキュレータ６４及びサーキュレータ６１を経由して出力され、ＷＤＭフィルタ７４に与えられ、ポート７１から出力する。
【０１５５】
図９は、ＯＨＦ１３−２における動作を説明する説明図である。なお、ＯＨＦ１３−２は、障害発生前だけ動作する。また、ＯＨＦ１３−２では、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１のみが動作する。
【０１５６】
ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に与えられる。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、ＦＢＧ型光復号器５４、アイソレータ５６及びＦＢＧ型光符号器５５を透過し、ポート７３から出力される。
【０１５７】
ＯＮＵ３−６からの下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ２）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に与えられる。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５１を経由してＦＢＧ型光復号器５４に与えられ、復号される。そして、信号光は、サーキュレータ５１及びサーキュレータ５２を経由して、ＷＤＭフィルタ７５に与えられて、ポート７２から出力される。
【０１５８】
ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力される。リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１において、信号光は、サーキュレータ５２及びサーキュレータ５３を経由して、ＦＢＧ型光符号器５５により符号化される。そして、符号化された信号光は、サーキュレータ５３を経由してＷＤＭフィルタ７６に与えられ、ポート７３から出力される。
【０１５９】
図１０は、ＯＨＦ１３−２における動作を説明する説明図である。
【０１６０】
なお、図１０において、ＯＨＦ１３−２は、障害発生後、ＷＤＭノード４とＯＮＵ３−６との間の通信になるため、カスケードトポロジー対応サブＯＨＦ部１２の構成は同じであるが、接続態様が逆方向となる。
【０１６１】
障害発生前は、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）及びＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）は、ポート７１から入力し、ＷＤＭフィルタ７４によりリングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１に出力される。そして、信号光は、リングトポロジー対応サブＯＨＦ部１１を透過し、ＷＤＭフィルタ７６を経由し、ポート７３から出力される。
【０１６２】
障害発生後は、ＯＮＵ３−２への下り方向の信号光（λ７）は、ポート７３から入力し、ＷＤＭフィルタ７６によりカスケード対応サブＯＨＦ部１２に出力される。
【０１６３】
カスケード対応サブＯＨＦ部１２において、信号光は、サーキュレータ６１及びサーキュレータ６２を経由して、ＦＢＧ型光復号器５４に入力する。ＦＢＧ型光復号器５４により復号された信号光は、サーキュレータ６２及びサーキュレータ６３を経由して、ＷＤＭフィルタ７５に与えられ、ポート７２から出力される。
【０１６４】
一方、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ４）は、ポート７２から入力し、ＷＤＭフィルタ７５によりカスケード対応サブＯＨＦ部１２に入力する。
【０１６５】
カスケード対応サブＯＨＦ部１２において、信号光は、サーキュレータ６３及びサーキュレータ６４を経由してＦＢＧ型光符号器５５に入力する。ＦＢＧ型光符号器５５により符号化された信号光は、サーキュレータ６４及びサーキュレータ６１を経由して、ＷＤＭフィルタ７６に与えられ、ポート７３から出力される。
【０１６６】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
以上のように、第３の実施形態によれば、リングトポロジーとカスケードトポロジーどちらにも対応することができる。その結果、例えば、同一のリングトポロジーを構成するＯＨＦを用いて冗長化を行う場合にも対応することができる。
【０１６７】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明の光中継装置の第４の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１６８】
第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した冗長化方法に対応可能なＷＤＭノード４に関するものである。
【０１６９】
（Ｄ−１）第４の実施形態の構成
第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した図５及び図６を用いて説明する。
【０１７０】
第３の実施形態では、図５（Ｃ）のケース３の冗長化方法とする場合に対応可能なＯＨＦ部１３を中心に説明した。
【０１７１】
このとき、図６のＯＮＵ３−６への下り方向の波長は異なるものが利用される。さらに、障害発生前は、波長λ５の信号光が、図６では反時計回り（すなわち、ＷＤＭノード４→ＯＨＦ１３−１→…）に流れるのに対して、障害発生後は、波長λ７の信号光が、図６では時計周り（すなわち、ＷＤＭノード４→ＯＨＦ１３−３→…）に流れる。
【０１７２】
つまり、図６のＷＤＭノード４は、障害発生前と障害発生後で、波長が異なる信号光を逆方向に送信することが必要となる。
【０１７３】
そこで、第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した冗長化方法に対応可能な、受動品としてのＷＤＭノード４を説明する。
【０１７４】
図１１は、第４の実施形態のＷＤＭノード４の構成を示す内部構成図である。図１１において、ＷＤＭノード４は、４個のポート８１〜８４、ＷＤＭフィルタ８５及び８６、サーキュレータ８７及び８８を有する。
【０１７５】
ポート８１及びポート８２は、第１階層のネットワークを構成する光ファイバと接続するものである。例えば、図６の場合、ポート８１及びポート８２は、いずれも集中局２に接続して、第１階層のネットワークを構成する。
【０１７６】
ポート８２及びポート８３は、第２階層のネットワークを構成する光ファイバと接続するものである。例えば、図６の場合、ポート８２はＯＨＦ１３−１と接続し、ポート８３はＯＨＦ１３−３と接続する。
【０１７７】
ＷＤＭフィルタ８５は、ポート８１から入力された信号光を、λ５の信号光と、λ７の信号光と、それ以外の波長の信号光とに分波するものである。
【０１７８】
ＷＤＭフィルタ８６は、λ１の信号光と、λ２の信号光又はλ４の信号光と、それ以外の信号光とを合波して、ポート８４に出力するものである。
【０１７９】
サーキュレータ８７は、３個の入出力部８７１〜８７３を有するものである。サーキュレータ８７は、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光が入出力部８７１に入力されると、その信号光を入出力部８７２に出力し、ポート８２から出力するものである。また、サーキュレータ８７は、ポート８２からの信号光が入出力部８７２に入力されると、その信号光を入出力部８７３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力するものである。
【０１８０】
サーキュレータ８８は、３個の入出力部８８１〜８８３を有するものである。サーキュレータ８８は、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光が入出力部８８１に入力されると、その信号光を入出力部８８２に出力し、ポート８３から出力するものである。また、サーキュレータ８８は、ポート８３からの信号光が入出力部８８２に入力されると、その信号光を入出力部８８３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力するものである。
【０１８１】
（Ｄ−２）第４の実施形態の動作
次に、第４の実施形態のＷＤＭノード４における動作を、図面を参照して説明する。以下では、第３の実施形態で説明した冗長化方法を行うものとする。
【０１８２】
図１２は、第４の実施形態のＷＤＭノード４の動作を説明する説明図である。
【０１８３】
図６において、障害発生前は、ＯＮＵ３−５への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）及びＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ２）は、ポート８１から入力され、ＷＤＭフィルタ８５に入力する。
【０１８４】
ＷＤＭフィルタ８５は、波長λ５の信号光をサーキュレータ８７に出力し、それ以外の信号光をＷＤＭフィルタ８６に出力する。
【０１８５】
サーキュレータ８７において、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光は、入出力部８７１に入力し、入出力部８７２から出力し、ポート８２から出力する。これにより、波長λ５の信号光は、ＯＨＦ１３−１に向けて出力することができる。
【０１８６】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ１）及びＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ１−Ｃｏｄｅ２）は、ポート８３から入力し、サーキュレータ８８に入力する。
【０１８７】
サーキュレータ８８において、ポート８３からの信号光は、入出力部８８２に入力し、入出力部８８３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力される。ＷＤＭフィルタ８６は、他波長の信号光と合波して、ポート８４から出力する。
【０１８８】
障害発生後は、ＯＮＵ３−５への下り方向の信号光（λ５−Ｃｏｄｅ１）は、障害発生前と同様の流れを辿る。
【０１８９】
一方、ＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ７）は、第２階層のネットワークにおいて、障害発生前と逆方向に出力する必要がある。すなわち、ＯＮＵ３−６への下り方向の信号光（λ７）は、ポート８１から入力し、ＷＤＭフィルタ８５に入力する。ＷＤＭフィルタ８５は、波長λ７の信号光を、サーキュレータ８８に出力する。
【０１９０】
サーキュレータ８８において、ＷＤＭフィルタ８５からの信号光は、入出力部８８１に入力し、入出力部８８２から出力し、ポート８３から出力する。これにより、波長λ７の信号光は、ＯＨＦ１３−３に向けて出力することができる。
【０１９１】
次に、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ２）は、第２階層のネットワークにおいて、障害発生前と逆方向から入力する必要がある。すなわち、ＯＮＵ３−５からの上り方向の信号光（λ２）は、ポート８２から入力し、サーキュレータ８７に入力する。
【０１９２】
サーキュレータ８７において、ポート８２からの信号光が入出力部８７２に入力されると、その信号光を入出力部８７３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力する。ＷＤＭフィルタ８６は、他波長の信号光と合波して、ポート８４から出力する。
【０１９３】
次に、ＯＮＵ３−６からの上り方向の信号光（λ４−Ｃｏｄｅ２）は、ポート８３から入力し、サーキュレータ８８に入力する。
【０１９４】
サーキュレータ８８において、ポート８３からの信号光は、入出力部８８２に入力し、入出力部８８３から出力し、ＷＤＭフィルタ８６に出力される。ＷＤＭフィルタ８６は、他波長の信号光と合波して、ポート８４から出力する。
【０１９５】
なお、第１階層のネットワークにおいて、当該ＷＤＭノード４の次のＷＤＭノードに対応する波長の信号光は、ポート１からポート４にそのまま透過される。
【０１９６】
（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
以上のように、第４の実施形態によれば、第２階層のリングトポロジーのネットワークのいずれの方向（両方向）からも入出力することができ、パッシブ部品による冗長切替が可能となる。
【０１９７】
（Ｅ）他の実施形態
上述した第１〜第４の実施形態で例示したＯＨＦ又はＷＤＭノードの内部構成は一例であり、第１〜第４の実施形態で説明したものに限定されるものではない。例えば、各サーキュレータを用いた場合を例示するが、受動部品であって、光の進路を変換することができるモジュールであれば、他の受動部品を用いるようにしてもよい。同様に、各ＷＤＭフィルタを用いた場合を例示したが、波長を分波または合波することができれば、受動部品を適用することができるものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１９８】
１１、１２、１３…ＯＨＦ、
５１、５２、５３、６１、６２、６３、６４、６５…サーキュレータ、
５４…ＦＢＧ型光復号器、５５…ＦＢＧ型光符号器、５６…アイソレータ、
７４、７５、７６…ＷＤＭフィルタ、
４…ＷＤＭノード、
８５、８６…ＷＤＭフィルタ、８７、８８…サーキュレータ、
２…集中局、２１…ルータ制御部、２２…ＯＬＴ、２３…ルータ、
３…ＯＮＵ、
９１、９２、９３…ネットワーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、
上記多重信号光を復号する光復号手段と、
接続する終端装置からの信号光を符号化する光符号化手段と、
入力された多重信号光を上記光復号手段に出力し、上記光復号手段からの信号光を出力する第１の光進路変換手段と、
上記第１の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、上記終端装置からの信号光を出力する第２の光進路変換手段と、
上記第２の光進路変換手段からの信号光を上記符号化手段に出力し、上記符号化手段からの信号光を出力する第３の光進路変換手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項２】
入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、
上記多重信号光を復号する光復号手段と、
接続する終端装置からの信号光を符号化する符号化手段と、
上記多重信号光を上記光復号手段に出力し、上記光復号手段からの信号光を出力する第４の光進路変換手段と、
上記第４の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、上記終端装置からの信号光を出力する第５の光進路変換手段と、
上記第５の光進路変換手段からの信号光を上記符号化手段に出力し、上記符号化手段からの信号光を出力する第６の光進路変換手段と、
第１入出力ポートから入力された上記多重信号光を上記第４の光進路変換手段に出力し、上記第６の光進路変換手段からの信号光を第１入出力ポートに出力する第７の光進路変換手段と、
第２入出力ポートからの信号光を上記光符号化手段に出力し、上記光復号手段からの信号光を第２入出力ポートに出力する第８の光進路変換手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光中継装置に相当する第１の光中継手段と、
請求項２に記載の光中継装置に相当する第２の光中継手段と、
第１ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段に出力し、又は、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段からの信号光を合波して第１ポートに出力する第１の合分波手段と、
第２ポートから終端装置が出力した信号光の波長を分波して、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段に出力し、又は、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段からの信号光を第２ポートに出力する第２の合分波手段と、
第３ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段に出力し、又は、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段からの信号光を合波して第３ポートに出力する第３の合分波手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項４】
第１のネットワークと第２のネットワークとの間で多重信号光を中継する光中継装置において、
上記第１のネットワークから入力された多重信号光の複数の波長を分波する分波手段と、
上記分波手段により分波された各波長の信号光を上記第２ネットワークに出力し、又は、上記第２ネットワークからの信号光を出力する複数の光進路変換手段と、
上記各光進路変換手段からの信号光を合波して上記第１のネットワークに出力する合波手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項１】
入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、
上記多重信号光を復号する光復号手段と、
接続する終端装置からの信号光を符号化する光符号化手段と、
入力された多重信号光を上記光復号手段に出力し、上記光復号手段からの信号光を出力する第１の光進路変換手段と、
上記第１の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、上記終端装置からの信号光を出力する第２の光進路変換手段と、
上記第２の光進路変換手段からの信号光を上記符号化手段に出力し、上記符号化手段からの信号光を出力する第３の光進路変換手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項２】
入力された多重信号光を受動的に中継する光中継装置であって、
上記多重信号光を復号する光復号手段と、
接続する終端装置からの信号光を符号化する符号化手段と、
上記多重信号光を上記光復号手段に出力し、上記光復号手段からの信号光を出力する第４の光進路変換手段と、
上記第４の光進路変換手段からの信号光を接続する終端装置に出力し、上記終端装置からの信号光を出力する第５の光進路変換手段と、
上記第５の光進路変換手段からの信号光を上記符号化手段に出力し、上記符号化手段からの信号光を出力する第６の光進路変換手段と、
第１入出力ポートから入力された上記多重信号光を上記第４の光進路変換手段に出力し、上記第６の光進路変換手段からの信号光を第１入出力ポートに出力する第７の光進路変換手段と、
第２入出力ポートからの信号光を上記光符号化手段に出力し、上記光復号手段からの信号光を第２入出力ポートに出力する第８の光進路変換手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光中継装置に相当する第１の光中継手段と、
請求項２に記載の光中継装置に相当する第２の光中継手段と、
第１ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段に出力し、又は、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段からの信号光を合波して第１ポートに出力する第１の合分波手段と、
第２ポートから終端装置が出力した信号光の波長を分波して、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段に出力し、又は、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段からの信号光を第２ポートに出力する第２の合分波手段と、
第３ポートから入力された多重信号光の波長を分波して、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段に出力し、又は、上記第１の光中継手段、上記第２の光中継手段からの信号光を合波して第３ポートに出力する第３の合分波手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項４】
第１のネットワークと第２のネットワークとの間で多重信号光を中継する光中継装置において、
上記第１のネットワークから入力された多重信号光の複数の波長を分波する分波手段と、
上記分波手段により分波された各波長の信号光を上記第２ネットワークに出力し、又は、上記第２ネットワークからの信号光を出力する複数の光進路変換手段と、
上記各光進路変換手段からの信号光を合波して上記第１のネットワークに出力する合波手段と
を備えることを特徴とする光中継装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７７８９１（Ｐ２０１３−７７８９１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５２３２（Ｐ２０１１−２１５２３２）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２２年度独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／広域加入者系光ネットワーク技術の研究開発 課題イ 適応ネットワーク構成技術」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２２年度独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／広域加入者系光ネットワーク技術の研究開発 課題イ 適応ネットワーク構成技術」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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