光経路制御方法
【課題】光ネットワークにおいて、光経路を開通あるいは光波長の変更する等の光経路制御を行う際に、他の開通済みの光経路に対して影響を与えずに制御を行う。
【解決手段】波長多重された光信号を伝送する光ネットワークを構成し、波長単位で光信号の分岐及び挿入を行う光合分波スイッチ機能部を備えた光ノードにおける光経路制御方法において、前記光ノードでは、前記光合分波スイッチ機能部として、２次元配列の入出力ファイバアレイを備えた波長選択スイッチが使用され、前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイの行又は列ごとに、開通される光経路のグループを構成し、新たな光経路の開通を行う際に、任意の１つのグループにおいて、前記入出力ファイバアレイの前記グループに対応する行又は列に沿って、ポートスキャン方向と逆方向に、スキャン開始位置側に向かう順番で各ポートの光経路を開通するように制御を行う。
【解決手段】波長多重された光信号を伝送する光ネットワークを構成し、波長単位で光信号の分岐及び挿入を行う光合分波スイッチ機能部を備えた光ノードにおける光経路制御方法において、前記光ノードでは、前記光合分波スイッチ機能部として、２次元配列の入出力ファイバアレイを備えた波長選択スイッチが使用され、前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイの行又は列ごとに、開通される光経路のグループを構成し、新たな光経路の開通を行う際に、任意の１つのグループにおいて、前記入出力ファイバアレイの前記グループに対応する行又は列に沿って、ポートスキャン方向と逆方向に、スキャン開始位置側に向かう順番で各ポートの光経路を開通するように制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重伝送システムにおける光経路制御方法に関するものであり、より詳細には、光経路を開通あるいは光波長の変更等を行う際に、光合分波スイッチ機能部として使用する波長選択スイッチにおける入出力ファイバアレイの配置を考慮して、他の開通済みの光経路に対して影響を与えずに制御を行う光経路制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
再構成可能な光分岐・挿入多重（ＲＯＡＤＭ：Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍａｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）システムを始めとした波長多重（ＷＤＭ）伝送技術をベースとした光ネットワークにおいて、光経路の開通・廃止、切り替えに関わる制御の遠隔自動化は運用コスト削減、ネットワーク信頼性の向上に寄与する重要な技術である。
【０００３】
以前は、ＷＤＭされた光信号を波長ごとに合波、分波する手段としてアレイ導波路格子（ＡＷＧ）、薄膜フィルタなどによる波長合分波フィルタが用いられていたが、波長ごとに対応づけられるポートが固定的となるため、波長管理の柔軟性に乏しく、光経路の開通・廃止や経路変更、波長変更の際には対象ノードの設置場所における現地作業が必要など、伝送容量の増大、管理する波長数の増大に伴って、運用コストも増大する要因となっていた。
【０００４】
そこで、ＷＤＭされて入力される光信号を波長ごとに切り替え、任意のポートに１波長あるいは複数波長を多重した状態で出力することが可能な、波長選択光スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）が開発され、動的な波長選択、切り替えが可能となり、これを動的な波長合分波機能部（光合波スイッチ機能部あるいは光分波スイッチ機能部）として使用することにより、光送受信器の波長を自由に設定することが可能な、いわゆるカラーレス機能を実現することが可能となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Y. Ishii, et.al, "MEMS-based 1x43 Wavelength-Selective Switch with Flat Passband",35th European Conference on Optical communication proceeding", PD1-9, September, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これまでに実用化されたＷＳＳはいずれも１入力９出力（もしくは９入力１出力）程度の規模にとどまり、ＷＤＭシステムで扱われる光信号の波長数が８０波を超える現在のシステムにおいては、ポート数が圧倒的に不足している状態である。
【０００７】
他方、多数の光信号を交換する機能デバイスとして開発されているものに微小機械加工技術（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を応用し、３次元（３Ｄ）の可動軸を持つマイクロミラーを多数集積したデバイスによってポート選択を行う３Ｄ−ＭＥＭＳスイッチがある。しかし、光経路の開通・廃止や経路変更動作時に、他の開通済みの光経路にクロストークを発生させてしまうという課題がある。すなわち、他の光経路に影響を与えず切り替えを行うヒットレス動作を行うことができないという課題がある。同様に、２０ポート以上の大規模なＷＳＳが報告されているが（非特許文献１）、ヒットレス動作を実現したデバイスはいまだ報告されていない。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、波長多重された光信号を伝送する光ネットワークにおいて、光経路を開通あるいは光波長の変更する等の光経路制御を行う際に、他の開通済みの光経路に対して影響を与えずに制御を行う光経路制御を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、波長多重された光信号を伝送する光ネットワークを構成し、波長単位で光信号の分岐及び挿入を行う光合分波スイッチ機能部を備えた光ノードにおける光経路制御方法であって、前記光ノードにおいて、前記光合分波スイッチ機能部として、２次元配列の入出力ファイバアレイを備えた波長選択スイッチが使用され、前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイの行又は列ごとに、開通される光経路のグループを構成し、新たな光経路の開通を行う際に、任意の１つのグループにおいて、前記入出力ファイバアレイの前記グループに対応する行又は列に沿って、ポートスキャン方向と逆方向に、スキャン開始位置側に向かう順番で各ポートの光経路を開通することを特徴とする光経路制御方法として構成される。
【００１０】
前記光経路制御方法において、前記光経路に対応する波長を変更する切り替え動作を行う際に、切り替えを行う波長に対応するポートが属していないグループにおいて、新たに変更後の波長での光経路を前記の光経路制御方法によって開通し、前記光ノードが備えるポート選択機能部によって、新たに開通した光経路への切り替えを行うようにしてもよい。
【００１１】
また、前記光経路制御方法において、光経路の廃止を行う際に、当該光経路の光信号に関して、前記光合分波スイッチ機能部よりも上流側に位置する機能部のいずれかによってあらかじめ当該光信号を遮断した後に、前記光合分波スイッチ機能部における前記光経路の廃止を行うようにしてもよい。
【００１２】
また、前記光経路制御方法において、前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイにおける空きポートが属するグループ内で、当該空きポートよりも前記スキャン開始位置側に存在する他のポートにおいて光経路が開通されている場合に、前記他のポートの光経路を、前記空きポートで新たに開通して切り替えを行い、以降、スキャン開始位置側に向けて順番に、空きポートにおいて、開通済みポートにおける光経路を開通して切り替えを行うことにより、開通済みポートと別の開通済みポートとの間に空きポートが生じないようにポートの編集を行うこととしてもよい。
【００１３】
また、前記光経路制御方法において、前記光ノードとして、波長多重された光信号を一方の方路から受信し、波長ごとに転送、分岐、又は挿入を選択し、転送する光信号を他方の方路に送出する２ｄｅｇｒｅｅ−ＲＯＡＤＭノードを使用してもよいし、波長多重された光信号を３以上の複数の方路から受信し、方路ごとかつ波長ごとに交換、分岐、又は挿入を選択し、交換する光信号を他の３以上の複数の方路のいずれかへ伝送する波長クロスコネクトノードを使用してもよい。
【００１４】
また、前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、ＩＰルータ装置、ＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）クロスコネクト装置、光マトリクススイッチ等を使用できる。また、ポート選択機能部によるポートの切り替えを、提供中のサービスおよびアプリケーションがクライアント側で中断されないように、無瞬断で行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光経路を開通・廃止あるいは光波長の変更を行う等の光経路制御を行う際に、光合分波スイッチ機能部として使用する波長選択スイッチの、入出力ファイバアレイの配置を考慮して光経路の制御を行うこととしたので、もともとヒットレス動作が不可能である波長選択スイッチを用いた光合分波スイッチ機能部においても、他の開通済みの光経路に影響を及ぼすことなく、光経路の制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における光ネットワークの構成例を示す図である。
【図２Ａ】図１に示す光ネットワークを構成する光ノード１００の構成例を示す図である。
【図２Ｂ】ノード制御機能部１８０の接続構成を示す図である。
【図３Ａ】実施例１におけるＮ×Ｍ ＷＳＳの構成を示す図である。
【図３Ｂ】入出力ファイバアレイ１０を詳細に示す図である。
【図４】実施例１に係る光経路制御方法を説明するための図である。
【図５】光経路の開通手順を示すフローチャートである。
【図６】光経路の波長変更手順を示すフローチャートである。
【図７】光経路開通ポートの再編集手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例２における光ネットワークの構成例を示す図である。
【図９】実施例２における光ノード２００の主要機能構成を示す図である。
【図１０】実施例３における光ノード２００の主要機能構成を示す図である。
【図１１】実施例４におけるポート選択機能部を説明するための図である。
【図１２】実施例５におけるポート選択機能部を説明するための図である。
【図１３】実施例６におけるポート選択機能部を説明するための図である。
【図１４】光ネットワークの構成例を示す図である。
【図１５】光ネットワークの構成例を示す図である。
【図１６】光ネットワークの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１に、実施例１における光ネットワークの構成例を示す。図１に示すように、本実施例における光ネットワークは、複数の光ノード（図１の場合、８個の光ノード）が、光ファイバによって接続され、リング状のネットワークを構成したものである。なお、それぞれの光ノード間は平均して数十ｋｍ程度の光ファイバによって接続されている。また、本実施例では、伝送される光信号は、１０Ｇｂ／ｓでＲＺ強度変調信号である。また、伝送波長帯はＣ帯（１５３０〜１５６５ｎｍ）、波長間隔は１００ＧＨｚ間隔、波長数は４０波長である。もちろん、これらは一例であり、本発明はこのような伝送方式に限定されるわけではない。
【００１９】
図１の示す光ネットワークを構成する各光ノードは、２つの方向の伝送路（２方路；通常、Ｅａｓt，Ｗｅｓｔと表現される）を接続する２−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードである。図２Ａに、図１に示す光ネットワークを構成する各光ノードである光ノード１００の構成例を示す。
【００２０】
図２Ａに示すように、本実施例に係る光ノード１００は、ＷＤＭ信号の波長ごとに次ノードへ転送、クライアント側へ分岐、クライアント側から挿入を選択する方路選択機能部１１０と、分岐を行うための光分波スイッチ機能部１２０と、挿入を行うための光合波スイッチ機能部１３０と、分岐、挿入される光信号の受信、送信を行う光送受信機能部１４０と、ノード毎に扱う（分岐、挿入される）波長数に応じて設置される光送受信機能１４０のいずれを使用、接続するかを選択するためのポート選択機能部１５０と、隣接ノードに送信する、又は、隣接ノードから受信したＷＤＭ信号を増幅する光増幅器１６０を備える。
【００２１】
ここで、光合波スイッチ機能部１３０は、１つ以上の入力ポートのそれぞれに１つの任意の波長の光信号が入力され、１つ以上の出力ポートへそれぞれ波長多重して出力する機能を有し、光分波スイッチ機能部１２０は、１つ以上の入力ポートのそれぞれに波長多重された光信号が入力され、１つ以上の出力ポートのそれぞれに１つの任意の波長の光信号が出力される機能を有する。また、光送受信機能１４０は、光合波スイッチ機能部１３０の入力ポートと光分波スイッチ機能部１２０の出力ポートに接続される。なお、光合波スイッチ機能部と光分波スイッチ機能部とを総称して光合分波スイッチ機能部と呼ぶことができる。ポート選択機能部１５０は、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部１４０を選択する機能を有する。
【００２２】
また、光ノード１００には、ポート選択機能部１５０に加えて、クライアント信号を収容し、伝送される光信号を適切なフォーマットへ変換するクライアントインタフェース１７０が搭載され、さまざまなサービス、アプリケーションが接続可能となる。
【００２３】
更に、光ノード１００には、ノード制御機能部１８０が備えられる。図２Ｂに示すように、ノード制御機能部１８０により、各機能部に対する制御が行われる。
【００２４】
本実施例では、光分波スイッチ機能部１２０および光合波スイッチ機能部１３０として、１ｘ４０（および４０ｘ１）ＷＳＳを使用している。ただし、本ＷＳＳはデバイスの構造上、ヒットレス動作が備わっていないものであり、従来の制御方法を用いた場合、光経路の開通・廃止および波長変更時には他の開通済み光経路に光信号と同程度のクロストークを発生させてしまうものである。ここで、図２Ａではそれぞれのスイッチ機能を簡略化して図示したため、上記ＷＳＳを用いた場合の実際のポート数（４０ポート）とは異なって表現されている。簡略化した点は他の実施例でも同様である。
【００２５】
図３Ａ、Ｂに、本実施例において光分波スイッチ機能部１２０および光合波スイッチ機能部１３０として使用するＮ入力Ｍ出力（Ｎ、Ｍは１以上の自然数）のＷＳＳ（Ｎ×Ｍ ＷＳＳ）のデバイス構成の概略を示す。
【００２６】
図３Ａに示すように、本実施例におけるＮ×Ｍ ＷＳＳは、入出力ポートを構成する２次元配列の入出力ファイバアレイ１０、レンズ２０、グレーティング３０、及びミラーアレイ４０（λチャネル）を備える。Ｎ×Ｍ ＷＳＳとして１ｘ４０ＷＳＳおよび４０ｘ１ＷＳＳを用いる本実施例において、１ｘ４０ＷＳＳの場合はＮ＝１入力、Ｍ＝４０出力として使用し、４０ｘ１ＷＳＳの場合はＮ＝４０入力、Ｍ＝１出力とする。入出力ファイバアレイ１０は、ａ×ｂ＝Ｎ＋Ｍとなるａ行ｂ列（ａは２以上の自然数、ｂは１以上の自然数）の行列を構成する２次元配列の光ファイバアレイである。
【００２７】
図３Ｂは、入出力ファイバアレイ１０を詳細に示した図である。本実施例におけるファイバアレイの配置はａ＝１１行、ｂ＝４列である。また、以降の説明での入出力ファイバアレイ１０の図示において、斜線で塗りつぶした部分のファイバポートは未使用とする。本実施例では、入力ポートとしてアレイのほぼ中心である５行３列目の位置のポートを使用したが、他のいずれのポートを使用しても本発明による効果は同様である。
【００２８】
図３Ａに示す構成において、入出力ファイバアレイ１０の入力ファイバから出射された光は、レンズ２０を介してグレーティング３０によって波長成分に分光され、波長ごとに可動であるミラー素子によって結合する出力ポートを選択されたのち、同一の経路を戻って、入出力ファイバアレイ１０の中の特定の出力ファイバに入射する。
【００２９】
このような構成において、各波長成分の光はミラー素子によって反射角度を変更することにより、出力ポート（１ｘ４０ＷＳＳの場合）もしくは入力ポート（４０ｘ１ＷＳＳの場合）をスキャンすることになる。図３Ｂには、ポートスキャン開始位置と、ポートスキャン軸（ｘ軸、ｙ軸）が示されている。
【００３０】
本発明に係る光経路制御方法では、ポートをスキャンする場合のスキャン方向をすべての波長について図３Ｂに示すようにポートスキャン軸のｘ軸方向又はｙ軸方向（図３Ｂの例ではｘ軸方向、つまり行方向）に揃えることとしている。また、図３Ｂの例では、図示するように、ｙ軸方向のスキャンは、入出力ポートが存在する範囲の外側で行われている。
【００３１】
すなわち、クロストークは、軸の方向とは逆方向（軸に沿ってスキャン開始位置に向かう方向）のスキャンで発生するため、クロストークを発生させてしまう光経路群を軸に沿って並べ、軸の方向（スキャン開始位置から離れていく方向）とは逆方向に向かって順番に制御（開通・廃止・変更等）を行うこととしている。
【００３２】
本発明に係る光経路制御方法により、ポートスキャン時に他の開通済み光信号にクロストークを発生せさせてしまう組み合わせが、同一の列同士でかつｘ軸に対してスキャン開始位置側に決定されるため、後述するようにヒットレス動作による制御が可能となる。なお、図３Ｂでは、ポートスキャン開始位置を、すべての波長についてｘ軸、ｙ軸の原点とする場合を示したが、波長ごとにｙ軸上のいずれかの点としても、本発明による効果は同様である。
【００３３】
以下、実施例１に係る光経路の開通・廃止および波長変更等の際の光経路制御方法を、図４を参照して説明する。なお、図４は、１ｘ４０ＷＳＳで実現される光分波スイッチ機能部１２０（図２Ａ参照）を例にとって光経路の制御方法を示しているが、光合波スイッチ機能部１３０（４０ｘ１ＷＳＳ）についても同様の制御方法が適用される。
【００３４】
＜開通時の制御例＞
図４（ａ）および（ｄ）は、新たな光経路としてλ１〜λ５を開設した後の状態を示している。すなわち、図４（ａ）において、１ｘ４０ＷＳＳにおける右端の５つの出力ポートにλ１〜λ５が割り当てられて光経路開通がなされた状態が示され、図４（ｄ）において、開通されたλ１〜λ５に対応する入出力ファイバアレイ１０の出力ポートが示されている。
【００３５】
なおλｘとは、本実施例の４０波長のうち任意の波長を表すものであり、添え字である数値が必ずしもＩＴＵグリッド上の特定の波長やその順番を示すものではない。
【００３６】
ここで、図４（ｄ）の黒矢印が示す通り、本実施例では、入出力ファイバアレイ１０の１行目に配置されたポート群（グループ）を互いに光経路開通時にクロストークを発生させてしまう１つのグループとし、ｘ軸に沿って、ｘ軸方向とは逆方向に、ポートスキャン開始位置側に向かって順番に図示のとおりにλ１→λ２→λ３→λ４と開通していく。
【００３７】
上記の順番で開通を行うことにより、クロストークによる開通済みの光経路への影響を回避することが可能である。他の行の光ファイバ、つまり他のグループに属するポートを開通（本実施例ではλ５）する際には、λ１〜λ４の開通の順番とは関係なく開通することが可能である。ただし、例えば本実施例のλ５は２行目に配置される他のポートにはクロストークを発生させるため、２行目内では、１行目内と同様に、ポートスキャン開始位置からｘ軸方向に最も離れた空きポートから、ポートスキャン開始位置に向かって、順番に開通していく。従って、図４（ｄ）における波長の割り当ての場合、λ１→λ２→λ３→λ４→λ５の順番で開通を行うこととしてよい。
【００３８】
また、図４（ｄ）に示す割り当ての波長を開通させる場合において、開通順序をλ１→λ２→λ５→λ３→λ４としてもよい。この場合、１行目だけに関していえば、λ１→λ２→λ３→λ４の順序で開通が行われ、２行目は、スキャン開始位置から軸に沿って最も離れた空きポートから開通が行われるので、このような順序で開通を行っても、それぞれの光経路は開通済みの光経路に対してクロストークの影響を与えることなく開通することが可能である。
【００３９】
なお、本実施例において、"行"、"列"は相対的なものであり、本実施例において、"行"と"列"を入れ替えてもよい。
【００４０】
＜変更時の制御例＞
光ネットワークの運用においては、一旦開通させた波長（光経路）を、別の波長に変更する場合がある。そのような場合を想定した例を以下で説明する。
【００４１】
図４（ｂ）、（ｅ）は、図４（ａ）、（ｄ）の状態から、λ２をλ６に変更する場合の手順を説明するために図である。ここで、図４（ｄ）に示すλ２を開通したポート（１行３列目のポート）上で波長を変更しようとすれば、開通済みの光経路であるλ３、λ４に対してクロストークを生じさせてしまうこととなり、ヒットレス動作が不可能である。
【００４２】
したがって、本実施例では、図４（ｂ）、（ｅ）に示す通り、λ２ポート（１行３列目のポート）が属していない他のグループ（１行目以外の行）に新たに変更後の波長による光経路を開通し、光ノードのポート選択機能部によってクライアント側からの信号を新たなポートに切り替えることによって、ヒットレス動作を可能としている。つまり、本実施例では、２行目のグループで、開通済みの光経路であるλ５に対応する４列目のポートよりもポートスキャン開始位置側にある３列目のポートに新たにλ６を開通し、ポート選択を切り替えることで他の開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく波長変更を行うこととしている。
【００４３】
＜廃止時の制御例＞
本実施例では、上記波長切り替え動作後にλ２ポート（１行３列目のポート）に対して、光経路の廃止動作を行うこととする。その際、図４（ｂ）、（ｅ）の状態からλ２を遮断しようとすると、λ３、λ４ポートにクロストークを発生させてしまう。
【００４４】
そこで、クロストークを発生させないようにするために、本実施例では、光分波スイッチ機能部１２０よりも信号の送信側（上流側）に位置する他の機能部、例えば、自ノードもしくは上流側ノードの方路選択機能部１１０、あるいは送受信機能部１４０の送信器のいずれかにおいてあらかじめ廃止しようとしている波長λ２の信号を遮断しておく。
【００４５】
このようにすれば、制御対象のＷＳＳにおいて、波長λ２の信号を受信しないことになり、波長λ２の光経路の廃止のための動作により、λ３、λ４ポートにクロストークを発生させることを回避できる。
【００４６】
光合波スイッチ機能部１３０における廃止動作についても同様であるが、この場合は、上流側に位置する送受信機能の送信器を遮断した後に廃止動作を行う。これにより、他の開設済みの光経路への影響を避けることが可能となる。
【００４７】
＜ポート編集時の制御例＞
本実施例においては、波長変更動作後のＷＳＳのポートを再編集し、ヒットレス動作による新たな光経路の開設が不可能となってしまった空きポートを削除することとしている。この場合の制御例を、図４（ｃ）、（ｆ）を参照して説明する。
【００４８】
前述した波長変更動作により、λ２の光経路は新たなλ６ポート（２行３列目のポート）へ変更されて運用されるが、廃止動作により空きポートとなった旧λ２ポートは図４（ｅ）に示す通り、１行３列目に位置し、このポートにおいて、開通済みの光経路であるλ３、λ４への影響を与えることなく新たに光経路を開通することは不可能である。したがって、このままでは、１つのポートが無駄になってしまうことになる。
【００４９】
そこで、本実施例では、図４（ｃ）、（ｆ）に示すように、λ３→λ４の順番で、これらの波長を、よりスキャン開始位置から離れた空きポートに新たに移設することにより、新たに開通可能なポートとして旧λ４ポートを使用可能としている。
【００５０】
より詳細には、例えば、図４（ｅ）に示すλ３ポート（１行２列目のポート）とλ４ポート（１行１列目のポート）について、前述した廃止動作を行って廃止し、その後、λ３を１行３列目のポートで開通させ、次に、λ４を１行２列目のポートで開通させる。
【００５１】
なお移設の際、λ３、λ４のいずれかもしくは両方の光経路が中断されることを許可しない経路であった場合には、例えば予備波長としてλ７およびλ８を用意し、利用可能な空きポートである３行４列目および３列目のポートにおいて、上記の波長変更動作（λ３→λ７、λ４→λ８）を行った後、再び１行３列目および２列目に逆の波長変更動作（λ７→λ３、λ８→λ４）を行うことで、ポートの再編集が可能である。
【００５２】
図５〜７は、以上説明した実施例における光経路の制御手順をフローチャートとして記載した図である。図５〜７を参照して、本実施例における光経路の制御手順についてまとめて説明する。
【００５３】
まず、光経路開通手順について図５を参照して説明する。
【００５４】
ステップ１）開通対象の光経路に対応する１つ又は複数のポート（1行のポート数である４個以下のポート）が属する１つのグループ内で、スキャン開始位置からポートスキャン方向に沿って連続して存在する空きポートのうち、スキャン開始位置から最も離れた空きポートを最初の開通用ポートとして、そこからスキャン開始位置に向かうポートの順番で順次、１つ又は複数のポートの光経路を開通する。
【００５５】
ステップ２）開通対象の全ての光経路について、開通が終了するまで、ステップ１の処理を繰り返す。互いに異なるグループ間での光経路開通の順番は、それぞれのグループ内における順番がステップ１に示した順番に従っている限り、任意である。
【００５６】
続いて、光経路の波長変更手順について、図６を参照して説明する。
【００５７】
ステップ１）波長変更対象の光経路が属していないグループのポートにおいて波長変更後の光経路を、前述した光経路開通の制御方法に従って新たに開通する。
【００５８】
ステップ２）ポート選択機能部１５０により、新たに開通した波長変更後の光経路を、クライアント信号の接続先として選択する。
【００５９】
ステップ３）波長変更前の光経路を廃止する。なお、運用上、廃止の必要がなければ、ステップ３を行わないこととしてもよい。
【００６０】
次に、光経路開通ポートの再編集手順を、図７を参照して説明する。ここでは、光経路開通済みのポートに隣接してポートスキャン方向側に空きポートが存在する場合を前提とする。
ステップ１）空きポートよりも１つスキャン開始側のポートに位置する光経路を当該空きポートへ移設する。
【００６１】
ステップ２）ステップ１によって生じた空きポートよりもスキャン開始側に位置する光経路開通済みのポートがなくなるまでステップ１を繰り返す。すなわち、開通済みポートと別の開通済みポートとの間に空きポートが生じないようにポートの編集を行う。
【００６２】
なお、上記再編集手順の詳細な動作は本実施例に記載の通り、光合波／分波スイッチのポート切替機能を使用する場合と、予備波長を使用してポート選択機能との連携により行う場合があるが、上記手順は、これらのどちらの場合を用いるかには依存せず、どちらの場合にも適用できる。
【００６３】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。図８に、実施例２における光ネットワークの構成例を示す。図８に示すように、本実施例における光ネットワークは、２−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードが７ノード分配置されたリングネットワークＲ１と、５ノード分配置されたリングネットワークＲ２と、これらを接続するクロスコネクトノード２００を備えた複数リング接続ネットワークである。なお、それぞれのノード間は平均して数十ｋｍ程度の光ファイバによって接続される。また、本実施例では、伝送される光信号は、４０Ｇｂ／ｓであり、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号である。また、伝送波長帯はＬ帯（１５７０〜１６１０ｎｍ）、波長間隔は１００ＧＨｚ間隔、波長数は４０波長である。もちろん、これらは一例であり、本発明はこのような伝送方式に限定されるわけではない。
【００６４】
クロスコネクトノード２００（光ノード２００）は、４方路（実施例１にならい、Ｅａｓt，Ｗｅｓt，Ｎｏｒｔｈ，Ｓｏｕｔｈと表現する）を接続する光ノードであり、一般的には複数方路を接続するためＭｕｌｔｉ−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードと呼ばれ、２−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードの機能に加え、複数の方路同士のＷＤＭ信号を交換、分岐、挿入する機能を持つ。
【００６５】
図９に、光ノード２００の主要機能構成を示す。図９に示す通り、方路選択機能部２１０とともに、方路ごとに光合分波スイッチ機能部２２０、２３０を備える。また、図示を省略するが、これらに加えて実施例１と同様のポート選択機能部２５０、クライアントインタフェース２７０、光送受信機能部２４０も搭載される
また、本実施例では、光分波および合波スイッチ機能部２２０、２３０として、１ｘ４０（および４０ｘ１）ＷＳＳを使用している。実施例１と同様に、本スイッチはデバイスの構造上、ヒットレス動作が備わっていないものであり、本発明を適用しなければ、光経路の開通・廃止および波長変更時には他の開通済み光経路に光信号と同程度のクロストークを発生させてしまう。
【００６６】
本実施例における光経路の開通・廃止および波長変更等の制御方法は、実施例１と同じであり、例えば、Ｅａｓｔ側に設置した光分波スイッチ機能部２２０に着目し、実施例１と同様に、図４〜図７を用いて説明した光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作を行うことにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。もちろん、Ｅａｓｔ側に設置した光分波スイッチ機能部２２０に限らず、その他の光合分波スイッチ機能部２２０、２３０においても、開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。
【００６７】
また、本実施例においても、実施例１と同様にして、光経路の廃止動作を開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく行うことが可能である。
【００６８】
また、例えば、サービスの要求条件により上記開通および切り替え動作のいずれの操作においても、クライアント端末において信号が断絶することが許可されない場合、ポート選択機能部２５０では無瞬断で動作する機能を搭載したものを使用して、無瞬断での切り替えを行えばよい。
（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３の光ネットワーク構成は実施例２と同じであり、図８に示したとおりであるが、制御対象となる光ノード２００の構成が実施例２における構成と異なる部分がある。
【００６９】
実施例３では、光ノード２００における光分波スイッチ機能部２２０と光合波スイッチ機能部２３０のそれぞれが４つの方路を一括で処理する構成を備えている。すなわち、本実施例では、図１０に示すとおり、光合波スイッチ機能部２３０は、４０ｘ１ＷＳＳ２３１と１ｘ４０ＷＳＳ２３２とを従属に接続した構成を有し、光分波スイッチ機能部２２０は、４（方路）×１光カップラ２２１と１ｘ４０ＷＳＳ２２２とを従属に接続した構成を有する。
【００７０】
ただし、本実施例でも、ＷＳＳはデバイスの構造上、ヒットレス動作が備わっていないものであり、本発明に係る制御方法を用いなければ、光経路の開通・廃止および波長変更時には他の開通済み光経路に光信号と同程度のクロストークを発生させてしまうものである。
【００７１】
本実施例における光経路の開通・廃止および波長変更等の制御方法は、実施例２（すなわち実施例１）と同じであり、図４〜図７を用いて説明した光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作を行うことにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００７２】
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。本実施例における光ネットワーク及び光ノードの基本構成は実施例１と同じである。ただし、本実施例では、図１１に示す構成でもって、光ノード１００においてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルータ１５５を備え、光ノード１００におけるポート選択機能部１５０として、ＩＰルータ１５５の経路設定機能を使用している。
【００７３】
図１１の構成では、クライアントインタフェース１７０を介していずれの光送受信機能部１４０を選択するかの制御をルータの経路設定によって行う。本実施例においても、光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作に関しては、図４〜図７を参照して説明した実施例１での手順と同じであり、実施例１で説明した手順を用いることにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００７４】
なお、本実施例に示すように、光送受信機能部１４０のいずれかを選択するポート選択機能は接続されるネットワークの運用形態や提供するサービスによって適切なものを用いればよく、本実施例でのＩＰルータ１５５はその一例に過ぎない。
【００７５】
（実施例５）
次に、実施例５について説明する。本実施例における光ネットワーク及び光ノードの基本構成は実施例２と同じである。ただし、本実施例では、図１２に示すように、ポート選択機能部２５０を含む機能部として、光信号の伝送レートと同じか、より低速なクライアント信号を多重、編集して収容するＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）クロスコネクト（ＯＤＵ−ＸＣ）２５５を使用する。
【００７６】
本実施例では、実施例２と同様の光ノード２００において図１２に示すようにＯＤＵ−ＸＣ２５５を設置し、いずれの光送受信機能部２４０を選択するかの制御をＯＤＵ−ＸＣ２５０の経路設定によって行う。
【００７７】
本実施例においても、光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作に関しては、図４〜図７を参照して説明した実施例１での手順と同じであり、実施例１で説明した手順を用いることにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００７８】
また、光経路の切り替え動作において、サービスの要求条件により、クライアント端末において信号が断絶することが許可されない場合においても、本実施例によれば、提供中のサービスがクライアント側で全く中断されない無瞬断で行われ、クライアントの要求条件を満たしたまま、上記の光経路制御を行うことが可能である。
【００７９】
（実施例６）
次に、実施例６について説明する。本実施例における光ネットワーク及び光ノードの基本構成は実施例２と同じである。ただし、本実施例では、図１３に示すように、ポート選択機能部２５０として、光マトリクススイッチ２５６を使用する。具体的には、光マトリクススイッチ２５６として、３Ｄ−ＭＥＭＳスイッチを使用している。
【００８０】
また、本実施例では、ポート選択機能部２５０のクライアント側にはＩＰルータ２５７を接続し、ネットワーク側はクライアントインタフェース２７０を介して光送受信機能部２４０に接続され、光マトリクススイッチ２５６により、いずれかの光送受信機能部２４０を選択する。
【００８１】
本実施例においても、光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作に関しては、図４〜図８を参照して説明した実施例１での手順と同じであり、実施例１で説明した手順を用いることにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００８２】
なお、本実施例では、ポート選択機能部２５０に３Ｄ−ＭＥＭＳスイッチによる光マトリクススイッチ２５６を使用したが、ファイバ型スイッチ、導波路型スイッチ等のいずれかを使用しても、同様の光経路制御が可能である。
【００８３】
（その他の実施例）
これまでに説明した実施例１〜６において、光経路の開通・廃止、経路の変更、波長の変更制御はいずれも一波長の信号を対象として説明したが、複数波長に対して制御を行うことももちろん可能である。複数波長に対して制御を行う場合、一括して制御を行ってもよいし、一波長ずつ制御を行うこととしてもよい。
【００８４】
例えば、実施例１において図４に示した波長変更の手順を実施したのち、同様の制御をλ３に対してλ７へ変更する手順として行うということも可能であるが、例えばλ２をλ６に変更するのと同時にλ３もλ７へ変更し、ポート選択機能を用いてλ６、λ７ポートへ切り替える、一括の制御も可能である。
【００８５】
また、同様に、光経路の開通・廃止と波長の変更はいずれの場合もそれぞれ独立して行ってもよいし、いくつかの制御を一括して行ってもよい。いずれの場合においても本発明に係る制御方法によれば、開通済みの光経路への影響を与えることなく制御することが可能である。
【００８６】
また、図２などに示したように、光ノードの前段および後段に光増幅器を挿入することが一般的ではあるが、本発明の内容および効果がこれらの構成に限定されるものではなく、光増幅器を挿入しない構成であっても本発明を同様に適用可能である。
【００８７】
また、実施例１〜６におけるネットワークの光伝送路はシングルモードファイバ、分散シフトファイバあるいはそれらの混在、いずれの場合であっても本発明は同様に適用可能である。
【００８８】
また、実施例１〜６において例示されたネットワークの形態は、リングネットワークを基本とした構成であるが、本発明は、ネットワークの形態に依存するものではなく、例えば他の形態、ポイント・トゥ・ポイントネットワーク（図１４）あるいはメッシュネットワーク（図１５）、スターネットワーク（図１６）のいずれの場合においても、本発明の制御方法を適用して、実施例１〜６で説明した結果と同様の結果を得ることが可能である
また、実施例１〜６においては１０Ｇｂ／ｓのＲＺ強度変調信号あるいは４０Ｇｂ／ｓのＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号を、１００ＧＨｚ間隔、４０波、Ｌ帯の波長多重伝送システムにおいて適用した場合について述べたが、本発明はこれらに限定されるわけではなく、伝送速度、信号変調方式、波長多重間隔、波長多重数、波長帯域のいずれもその種類によらず、適用でき、同様の効果を得ることができる。特に伝送速度が１００Ｇｂ／sあるいはそれ以上の場合や波長多重数が４４もしくは８８、９６など、信号変調方式がＯＯＫ、ＯＤＢ、ＤＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、ＱＡＭ、光ＯＦＤＭあるいはそれらの偏波多重信号、波長帯域がＣ帯（１５３０〜１５６５ｎｍ）である場合など、いずれの場合でも本発明を同様に適用できる。
【００８９】
また、実施例１〜６における光経路の制御は、ネットワークを管理するオペレーションシステムを通してリモート制御により行うことが望ましいが、本発明は制御方式に依存せず、例えば、リモート制御でない、現場での制御やその他の制御方式を採用する場合にも適用できる。なお、例えば実施例１に記載した制御手順をコマンド制御により、１つの手順ごとにオペレータが行う場合と、統合されたシステム制御により、自動的に制御を行うかは、ネットワークの運用方針や、開発／運用コストによって任意に決定される。
【００９０】
また、例えば実施例２に記載の複数リング接続ネットワークにおいて、二つのリングネットワークを統合的に管理するシステムによって、光経路の制御をおこなうことが望ましいが、リングネットワーク個別に管理システムを設置し、システム間の連携もしくはオペレータの設計により制御を行うこともまた可能である。
【００９１】
また、実施例１〜６に記載の例によれば複数の光スイッチデバイスが連携して動作を行っているが、それらの動作制御を光ノードのオペレーションシステムが統合的に自動制御を行う場合と、サブシステムレベルでデバイス同士が自律的に連携して動作を制御する場合とが考えられ、いずれの場合も本発明のシステムを構成することが可能であり、本発明の方法による光経路制御を行うことが可能である。また、デバイスが連携して動作する場合においては、動作状態確認や故障検知を行うためのモニタ機能が搭載されていることが一般的であり、これらが適切に配置されることにより、実施例１〜６に記載の光経路制御が可能となる。
【００９２】
同様に、ポート選択機能部として、実施例４〜６に記載の構成によるＩＰルータ、ＯＤＵ−ＸＣ、光マトリクススイッチ等とクライアントインタフェース、光送受信機能、光スイッチ機能（方路選択、光合分波を含む）とが互いに連携して動作する際においても、光ノードのオペレーションシステムが統合的に自動制御を行う場合と、サブシステム同士が自律的に連携して動作を制御する場合とが考えられ、いずれの場合も本発明を適用できるシステムを構成することが可能であり、本発明の方法による光経路制御を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、光ネットワークにおいて光経路を開通あるいは光波長の変更等を行う際の制御動作に適用できる。
【００９４】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１００、２００ 光ノード
１１０、２１０ 方路選択機能部
１２０、２２０ 光分波スイッチ機能部
１３０、２３０ 光合波スイッチ機能部
１４０、２４０ 光送受信機能部
１５０、２５０ ポート選択機能部
１５５、２５７ ＩＰルータ
２５５ ＯＤＵ−ＸＣ
２５６ 光マトリクススイッチ
１６０、２６０ 光増幅器
１７０、２７０ クライアントインターフェース
１８０ ノード制御機能部
１０ 入出力ファイバアレイ
２０ レンズ
３０ グレーティング
４０ ミラーアレイ
Ｒ１、Ｒ２ リングネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重伝送システムにおける光経路制御方法に関するものであり、より詳細には、光経路を開通あるいは光波長の変更等を行う際に、光合分波スイッチ機能部として使用する波長選択スイッチにおける入出力ファイバアレイの配置を考慮して、他の開通済みの光経路に対して影響を与えずに制御を行う光経路制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
再構成可能な光分岐・挿入多重（ＲＯＡＤＭ：Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍａｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）システムを始めとした波長多重（ＷＤＭ）伝送技術をベースとした光ネットワークにおいて、光経路の開通・廃止、切り替えに関わる制御の遠隔自動化は運用コスト削減、ネットワーク信頼性の向上に寄与する重要な技術である。
【０００３】
以前は、ＷＤＭされた光信号を波長ごとに合波、分波する手段としてアレイ導波路格子（ＡＷＧ）、薄膜フィルタなどによる波長合分波フィルタが用いられていたが、波長ごとに対応づけられるポートが固定的となるため、波長管理の柔軟性に乏しく、光経路の開通・廃止や経路変更、波長変更の際には対象ノードの設置場所における現地作業が必要など、伝送容量の増大、管理する波長数の増大に伴って、運用コストも増大する要因となっていた。
【０００４】
そこで、ＷＤＭされて入力される光信号を波長ごとに切り替え、任意のポートに１波長あるいは複数波長を多重した状態で出力することが可能な、波長選択光スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）が開発され、動的な波長選択、切り替えが可能となり、これを動的な波長合分波機能部（光合波スイッチ機能部あるいは光分波スイッチ機能部）として使用することにより、光送受信器の波長を自由に設定することが可能な、いわゆるカラーレス機能を実現することが可能となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Y. Ishii, et.al, "MEMS-based 1x43 Wavelength-Selective Switch with Flat Passband",35th European Conference on Optical communication proceeding", PD1-9, September, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これまでに実用化されたＷＳＳはいずれも１入力９出力（もしくは９入力１出力）程度の規模にとどまり、ＷＤＭシステムで扱われる光信号の波長数が８０波を超える現在のシステムにおいては、ポート数が圧倒的に不足している状態である。
【０００７】
他方、多数の光信号を交換する機能デバイスとして開発されているものに微小機械加工技術（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を応用し、３次元（３Ｄ）の可動軸を持つマイクロミラーを多数集積したデバイスによってポート選択を行う３Ｄ−ＭＥＭＳスイッチがある。しかし、光経路の開通・廃止や経路変更動作時に、他の開通済みの光経路にクロストークを発生させてしまうという課題がある。すなわち、他の光経路に影響を与えず切り替えを行うヒットレス動作を行うことができないという課題がある。同様に、２０ポート以上の大規模なＷＳＳが報告されているが（非特許文献１）、ヒットレス動作を実現したデバイスはいまだ報告されていない。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、波長多重された光信号を伝送する光ネットワークにおいて、光経路を開通あるいは光波長の変更する等の光経路制御を行う際に、他の開通済みの光経路に対して影響を与えずに制御を行う光経路制御を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、波長多重された光信号を伝送する光ネットワークを構成し、波長単位で光信号の分岐及び挿入を行う光合分波スイッチ機能部を備えた光ノードにおける光経路制御方法であって、前記光ノードにおいて、前記光合分波スイッチ機能部として、２次元配列の入出力ファイバアレイを備えた波長選択スイッチが使用され、前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイの行又は列ごとに、開通される光経路のグループを構成し、新たな光経路の開通を行う際に、任意の１つのグループにおいて、前記入出力ファイバアレイの前記グループに対応する行又は列に沿って、ポートスキャン方向と逆方向に、スキャン開始位置側に向かう順番で各ポートの光経路を開通することを特徴とする光経路制御方法として構成される。
【００１０】
前記光経路制御方法において、前記光経路に対応する波長を変更する切り替え動作を行う際に、切り替えを行う波長に対応するポートが属していないグループにおいて、新たに変更後の波長での光経路を前記の光経路制御方法によって開通し、前記光ノードが備えるポート選択機能部によって、新たに開通した光経路への切り替えを行うようにしてもよい。
【００１１】
また、前記光経路制御方法において、光経路の廃止を行う際に、当該光経路の光信号に関して、前記光合分波スイッチ機能部よりも上流側に位置する機能部のいずれかによってあらかじめ当該光信号を遮断した後に、前記光合分波スイッチ機能部における前記光経路の廃止を行うようにしてもよい。
【００１２】
また、前記光経路制御方法において、前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイにおける空きポートが属するグループ内で、当該空きポートよりも前記スキャン開始位置側に存在する他のポートにおいて光経路が開通されている場合に、前記他のポートの光経路を、前記空きポートで新たに開通して切り替えを行い、以降、スキャン開始位置側に向けて順番に、空きポートにおいて、開通済みポートにおける光経路を開通して切り替えを行うことにより、開通済みポートと別の開通済みポートとの間に空きポートが生じないようにポートの編集を行うこととしてもよい。
【００１３】
また、前記光経路制御方法において、前記光ノードとして、波長多重された光信号を一方の方路から受信し、波長ごとに転送、分岐、又は挿入を選択し、転送する光信号を他方の方路に送出する２ｄｅｇｒｅｅ−ＲＯＡＤＭノードを使用してもよいし、波長多重された光信号を３以上の複数の方路から受信し、方路ごとかつ波長ごとに交換、分岐、又は挿入を選択し、交換する光信号を他の３以上の複数の方路のいずれかへ伝送する波長クロスコネクトノードを使用してもよい。
【００１４】
また、前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、ＩＰルータ装置、ＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）クロスコネクト装置、光マトリクススイッチ等を使用できる。また、ポート選択機能部によるポートの切り替えを、提供中のサービスおよびアプリケーションがクライアント側で中断されないように、無瞬断で行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光経路を開通・廃止あるいは光波長の変更を行う等の光経路制御を行う際に、光合分波スイッチ機能部として使用する波長選択スイッチの、入出力ファイバアレイの配置を考慮して光経路の制御を行うこととしたので、もともとヒットレス動作が不可能である波長選択スイッチを用いた光合分波スイッチ機能部においても、他の開通済みの光経路に影響を及ぼすことなく、光経路の制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における光ネットワークの構成例を示す図である。
【図２Ａ】図１に示す光ネットワークを構成する光ノード１００の構成例を示す図である。
【図２Ｂ】ノード制御機能部１８０の接続構成を示す図である。
【図３Ａ】実施例１におけるＮ×Ｍ ＷＳＳの構成を示す図である。
【図３Ｂ】入出力ファイバアレイ１０を詳細に示す図である。
【図４】実施例１に係る光経路制御方法を説明するための図である。
【図５】光経路の開通手順を示すフローチャートである。
【図６】光経路の波長変更手順を示すフローチャートである。
【図７】光経路開通ポートの再編集手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例２における光ネットワークの構成例を示す図である。
【図９】実施例２における光ノード２００の主要機能構成を示す図である。
【図１０】実施例３における光ノード２００の主要機能構成を示す図である。
【図１１】実施例４におけるポート選択機能部を説明するための図である。
【図１２】実施例５におけるポート選択機能部を説明するための図である。
【図１３】実施例６におけるポート選択機能部を説明するための図である。
【図１４】光ネットワークの構成例を示す図である。
【図１５】光ネットワークの構成例を示す図である。
【図１６】光ネットワークの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１に、実施例１における光ネットワークの構成例を示す。図１に示すように、本実施例における光ネットワークは、複数の光ノード（図１の場合、８個の光ノード）が、光ファイバによって接続され、リング状のネットワークを構成したものである。なお、それぞれの光ノード間は平均して数十ｋｍ程度の光ファイバによって接続されている。また、本実施例では、伝送される光信号は、１０Ｇｂ／ｓでＲＺ強度変調信号である。また、伝送波長帯はＣ帯（１５３０〜１５６５ｎｍ）、波長間隔は１００ＧＨｚ間隔、波長数は４０波長である。もちろん、これらは一例であり、本発明はこのような伝送方式に限定されるわけではない。
【００１９】
図１の示す光ネットワークを構成する各光ノードは、２つの方向の伝送路（２方路；通常、Ｅａｓt，Ｗｅｓｔと表現される）を接続する２−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードである。図２Ａに、図１に示す光ネットワークを構成する各光ノードである光ノード１００の構成例を示す。
【００２０】
図２Ａに示すように、本実施例に係る光ノード１００は、ＷＤＭ信号の波長ごとに次ノードへ転送、クライアント側へ分岐、クライアント側から挿入を選択する方路選択機能部１１０と、分岐を行うための光分波スイッチ機能部１２０と、挿入を行うための光合波スイッチ機能部１３０と、分岐、挿入される光信号の受信、送信を行う光送受信機能部１４０と、ノード毎に扱う（分岐、挿入される）波長数に応じて設置される光送受信機能１４０のいずれを使用、接続するかを選択するためのポート選択機能部１５０と、隣接ノードに送信する、又は、隣接ノードから受信したＷＤＭ信号を増幅する光増幅器１６０を備える。
【００２１】
ここで、光合波スイッチ機能部１３０は、１つ以上の入力ポートのそれぞれに１つの任意の波長の光信号が入力され、１つ以上の出力ポートへそれぞれ波長多重して出力する機能を有し、光分波スイッチ機能部１２０は、１つ以上の入力ポートのそれぞれに波長多重された光信号が入力され、１つ以上の出力ポートのそれぞれに１つの任意の波長の光信号が出力される機能を有する。また、光送受信機能１４０は、光合波スイッチ機能部１３０の入力ポートと光分波スイッチ機能部１２０の出力ポートに接続される。なお、光合波スイッチ機能部と光分波スイッチ機能部とを総称して光合分波スイッチ機能部と呼ぶことができる。ポート選択機能部１５０は、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部１４０を選択する機能を有する。
【００２２】
また、光ノード１００には、ポート選択機能部１５０に加えて、クライアント信号を収容し、伝送される光信号を適切なフォーマットへ変換するクライアントインタフェース１７０が搭載され、さまざまなサービス、アプリケーションが接続可能となる。
【００２３】
更に、光ノード１００には、ノード制御機能部１８０が備えられる。図２Ｂに示すように、ノード制御機能部１８０により、各機能部に対する制御が行われる。
【００２４】
本実施例では、光分波スイッチ機能部１２０および光合波スイッチ機能部１３０として、１ｘ４０（および４０ｘ１）ＷＳＳを使用している。ただし、本ＷＳＳはデバイスの構造上、ヒットレス動作が備わっていないものであり、従来の制御方法を用いた場合、光経路の開通・廃止および波長変更時には他の開通済み光経路に光信号と同程度のクロストークを発生させてしまうものである。ここで、図２Ａではそれぞれのスイッチ機能を簡略化して図示したため、上記ＷＳＳを用いた場合の実際のポート数（４０ポート）とは異なって表現されている。簡略化した点は他の実施例でも同様である。
【００２５】
図３Ａ、Ｂに、本実施例において光分波スイッチ機能部１２０および光合波スイッチ機能部１３０として使用するＮ入力Ｍ出力（Ｎ、Ｍは１以上の自然数）のＷＳＳ（Ｎ×Ｍ ＷＳＳ）のデバイス構成の概略を示す。
【００２６】
図３Ａに示すように、本実施例におけるＮ×Ｍ ＷＳＳは、入出力ポートを構成する２次元配列の入出力ファイバアレイ１０、レンズ２０、グレーティング３０、及びミラーアレイ４０（λチャネル）を備える。Ｎ×Ｍ ＷＳＳとして１ｘ４０ＷＳＳおよび４０ｘ１ＷＳＳを用いる本実施例において、１ｘ４０ＷＳＳの場合はＮ＝１入力、Ｍ＝４０出力として使用し、４０ｘ１ＷＳＳの場合はＮ＝４０入力、Ｍ＝１出力とする。入出力ファイバアレイ１０は、ａ×ｂ＝Ｎ＋Ｍとなるａ行ｂ列（ａは２以上の自然数、ｂは１以上の自然数）の行列を構成する２次元配列の光ファイバアレイである。
【００２７】
図３Ｂは、入出力ファイバアレイ１０を詳細に示した図である。本実施例におけるファイバアレイの配置はａ＝１１行、ｂ＝４列である。また、以降の説明での入出力ファイバアレイ１０の図示において、斜線で塗りつぶした部分のファイバポートは未使用とする。本実施例では、入力ポートとしてアレイのほぼ中心である５行３列目の位置のポートを使用したが、他のいずれのポートを使用しても本発明による効果は同様である。
【００２８】
図３Ａに示す構成において、入出力ファイバアレイ１０の入力ファイバから出射された光は、レンズ２０を介してグレーティング３０によって波長成分に分光され、波長ごとに可動であるミラー素子によって結合する出力ポートを選択されたのち、同一の経路を戻って、入出力ファイバアレイ１０の中の特定の出力ファイバに入射する。
【００２９】
このような構成において、各波長成分の光はミラー素子によって反射角度を変更することにより、出力ポート（１ｘ４０ＷＳＳの場合）もしくは入力ポート（４０ｘ１ＷＳＳの場合）をスキャンすることになる。図３Ｂには、ポートスキャン開始位置と、ポートスキャン軸（ｘ軸、ｙ軸）が示されている。
【００３０】
本発明に係る光経路制御方法では、ポートをスキャンする場合のスキャン方向をすべての波長について図３Ｂに示すようにポートスキャン軸のｘ軸方向又はｙ軸方向（図３Ｂの例ではｘ軸方向、つまり行方向）に揃えることとしている。また、図３Ｂの例では、図示するように、ｙ軸方向のスキャンは、入出力ポートが存在する範囲の外側で行われている。
【００３１】
すなわち、クロストークは、軸の方向とは逆方向（軸に沿ってスキャン開始位置に向かう方向）のスキャンで発生するため、クロストークを発生させてしまう光経路群を軸に沿って並べ、軸の方向（スキャン開始位置から離れていく方向）とは逆方向に向かって順番に制御（開通・廃止・変更等）を行うこととしている。
【００３２】
本発明に係る光経路制御方法により、ポートスキャン時に他の開通済み光信号にクロストークを発生せさせてしまう組み合わせが、同一の列同士でかつｘ軸に対してスキャン開始位置側に決定されるため、後述するようにヒットレス動作による制御が可能となる。なお、図３Ｂでは、ポートスキャン開始位置を、すべての波長についてｘ軸、ｙ軸の原点とする場合を示したが、波長ごとにｙ軸上のいずれかの点としても、本発明による効果は同様である。
【００３３】
以下、実施例１に係る光経路の開通・廃止および波長変更等の際の光経路制御方法を、図４を参照して説明する。なお、図４は、１ｘ４０ＷＳＳで実現される光分波スイッチ機能部１２０（図２Ａ参照）を例にとって光経路の制御方法を示しているが、光合波スイッチ機能部１３０（４０ｘ１ＷＳＳ）についても同様の制御方法が適用される。
【００３４】
＜開通時の制御例＞
図４（ａ）および（ｄ）は、新たな光経路としてλ１〜λ５を開設した後の状態を示している。すなわち、図４（ａ）において、１ｘ４０ＷＳＳにおける右端の５つの出力ポートにλ１〜λ５が割り当てられて光経路開通がなされた状態が示され、図４（ｄ）において、開通されたλ１〜λ５に対応する入出力ファイバアレイ１０の出力ポートが示されている。
【００３５】
なおλｘとは、本実施例の４０波長のうち任意の波長を表すものであり、添え字である数値が必ずしもＩＴＵグリッド上の特定の波長やその順番を示すものではない。
【００３６】
ここで、図４（ｄ）の黒矢印が示す通り、本実施例では、入出力ファイバアレイ１０の１行目に配置されたポート群（グループ）を互いに光経路開通時にクロストークを発生させてしまう１つのグループとし、ｘ軸に沿って、ｘ軸方向とは逆方向に、ポートスキャン開始位置側に向かって順番に図示のとおりにλ１→λ２→λ３→λ４と開通していく。
【００３７】
上記の順番で開通を行うことにより、クロストークによる開通済みの光経路への影響を回避することが可能である。他の行の光ファイバ、つまり他のグループに属するポートを開通（本実施例ではλ５）する際には、λ１〜λ４の開通の順番とは関係なく開通することが可能である。ただし、例えば本実施例のλ５は２行目に配置される他のポートにはクロストークを発生させるため、２行目内では、１行目内と同様に、ポートスキャン開始位置からｘ軸方向に最も離れた空きポートから、ポートスキャン開始位置に向かって、順番に開通していく。従って、図４（ｄ）における波長の割り当ての場合、λ１→λ２→λ３→λ４→λ５の順番で開通を行うこととしてよい。
【００３８】
また、図４（ｄ）に示す割り当ての波長を開通させる場合において、開通順序をλ１→λ２→λ５→λ３→λ４としてもよい。この場合、１行目だけに関していえば、λ１→λ２→λ３→λ４の順序で開通が行われ、２行目は、スキャン開始位置から軸に沿って最も離れた空きポートから開通が行われるので、このような順序で開通を行っても、それぞれの光経路は開通済みの光経路に対してクロストークの影響を与えることなく開通することが可能である。
【００３９】
なお、本実施例において、"行"、"列"は相対的なものであり、本実施例において、"行"と"列"を入れ替えてもよい。
【００４０】
＜変更時の制御例＞
光ネットワークの運用においては、一旦開通させた波長（光経路）を、別の波長に変更する場合がある。そのような場合を想定した例を以下で説明する。
【００４１】
図４（ｂ）、（ｅ）は、図４（ａ）、（ｄ）の状態から、λ２をλ６に変更する場合の手順を説明するために図である。ここで、図４（ｄ）に示すλ２を開通したポート（１行３列目のポート）上で波長を変更しようとすれば、開通済みの光経路であるλ３、λ４に対してクロストークを生じさせてしまうこととなり、ヒットレス動作が不可能である。
【００４２】
したがって、本実施例では、図４（ｂ）、（ｅ）に示す通り、λ２ポート（１行３列目のポート）が属していない他のグループ（１行目以外の行）に新たに変更後の波長による光経路を開通し、光ノードのポート選択機能部によってクライアント側からの信号を新たなポートに切り替えることによって、ヒットレス動作を可能としている。つまり、本実施例では、２行目のグループで、開通済みの光経路であるλ５に対応する４列目のポートよりもポートスキャン開始位置側にある３列目のポートに新たにλ６を開通し、ポート選択を切り替えることで他の開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく波長変更を行うこととしている。
【００４３】
＜廃止時の制御例＞
本実施例では、上記波長切り替え動作後にλ２ポート（１行３列目のポート）に対して、光経路の廃止動作を行うこととする。その際、図４（ｂ）、（ｅ）の状態からλ２を遮断しようとすると、λ３、λ４ポートにクロストークを発生させてしまう。
【００４４】
そこで、クロストークを発生させないようにするために、本実施例では、光分波スイッチ機能部１２０よりも信号の送信側（上流側）に位置する他の機能部、例えば、自ノードもしくは上流側ノードの方路選択機能部１１０、あるいは送受信機能部１４０の送信器のいずれかにおいてあらかじめ廃止しようとしている波長λ２の信号を遮断しておく。
【００４５】
このようにすれば、制御対象のＷＳＳにおいて、波長λ２の信号を受信しないことになり、波長λ２の光経路の廃止のための動作により、λ３、λ４ポートにクロストークを発生させることを回避できる。
【００４６】
光合波スイッチ機能部１３０における廃止動作についても同様であるが、この場合は、上流側に位置する送受信機能の送信器を遮断した後に廃止動作を行う。これにより、他の開設済みの光経路への影響を避けることが可能となる。
【００４７】
＜ポート編集時の制御例＞
本実施例においては、波長変更動作後のＷＳＳのポートを再編集し、ヒットレス動作による新たな光経路の開設が不可能となってしまった空きポートを削除することとしている。この場合の制御例を、図４（ｃ）、（ｆ）を参照して説明する。
【００４８】
前述した波長変更動作により、λ２の光経路は新たなλ６ポート（２行３列目のポート）へ変更されて運用されるが、廃止動作により空きポートとなった旧λ２ポートは図４（ｅ）に示す通り、１行３列目に位置し、このポートにおいて、開通済みの光経路であるλ３、λ４への影響を与えることなく新たに光経路を開通することは不可能である。したがって、このままでは、１つのポートが無駄になってしまうことになる。
【００４９】
そこで、本実施例では、図４（ｃ）、（ｆ）に示すように、λ３→λ４の順番で、これらの波長を、よりスキャン開始位置から離れた空きポートに新たに移設することにより、新たに開通可能なポートとして旧λ４ポートを使用可能としている。
【００５０】
より詳細には、例えば、図４（ｅ）に示すλ３ポート（１行２列目のポート）とλ４ポート（１行１列目のポート）について、前述した廃止動作を行って廃止し、その後、λ３を１行３列目のポートで開通させ、次に、λ４を１行２列目のポートで開通させる。
【００５１】
なお移設の際、λ３、λ４のいずれかもしくは両方の光経路が中断されることを許可しない経路であった場合には、例えば予備波長としてλ７およびλ８を用意し、利用可能な空きポートである３行４列目および３列目のポートにおいて、上記の波長変更動作（λ３→λ７、λ４→λ８）を行った後、再び１行３列目および２列目に逆の波長変更動作（λ７→λ３、λ８→λ４）を行うことで、ポートの再編集が可能である。
【００５２】
図５〜７は、以上説明した実施例における光経路の制御手順をフローチャートとして記載した図である。図５〜７を参照して、本実施例における光経路の制御手順についてまとめて説明する。
【００５３】
まず、光経路開通手順について図５を参照して説明する。
【００５４】
ステップ１）開通対象の光経路に対応する１つ又は複数のポート（1行のポート数である４個以下のポート）が属する１つのグループ内で、スキャン開始位置からポートスキャン方向に沿って連続して存在する空きポートのうち、スキャン開始位置から最も離れた空きポートを最初の開通用ポートとして、そこからスキャン開始位置に向かうポートの順番で順次、１つ又は複数のポートの光経路を開通する。
【００５５】
ステップ２）開通対象の全ての光経路について、開通が終了するまで、ステップ１の処理を繰り返す。互いに異なるグループ間での光経路開通の順番は、それぞれのグループ内における順番がステップ１に示した順番に従っている限り、任意である。
【００５６】
続いて、光経路の波長変更手順について、図６を参照して説明する。
【００５７】
ステップ１）波長変更対象の光経路が属していないグループのポートにおいて波長変更後の光経路を、前述した光経路開通の制御方法に従って新たに開通する。
【００５８】
ステップ２）ポート選択機能部１５０により、新たに開通した波長変更後の光経路を、クライアント信号の接続先として選択する。
【００５９】
ステップ３）波長変更前の光経路を廃止する。なお、運用上、廃止の必要がなければ、ステップ３を行わないこととしてもよい。
【００６０】
次に、光経路開通ポートの再編集手順を、図７を参照して説明する。ここでは、光経路開通済みのポートに隣接してポートスキャン方向側に空きポートが存在する場合を前提とする。
ステップ１）空きポートよりも１つスキャン開始側のポートに位置する光経路を当該空きポートへ移設する。
【００６１】
ステップ２）ステップ１によって生じた空きポートよりもスキャン開始側に位置する光経路開通済みのポートがなくなるまでステップ１を繰り返す。すなわち、開通済みポートと別の開通済みポートとの間に空きポートが生じないようにポートの編集を行う。
【００６２】
なお、上記再編集手順の詳細な動作は本実施例に記載の通り、光合波／分波スイッチのポート切替機能を使用する場合と、予備波長を使用してポート選択機能との連携により行う場合があるが、上記手順は、これらのどちらの場合を用いるかには依存せず、どちらの場合にも適用できる。
【００６３】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。図８に、実施例２における光ネットワークの構成例を示す。図８に示すように、本実施例における光ネットワークは、２−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードが７ノード分配置されたリングネットワークＲ１と、５ノード分配置されたリングネットワークＲ２と、これらを接続するクロスコネクトノード２００を備えた複数リング接続ネットワークである。なお、それぞれのノード間は平均して数十ｋｍ程度の光ファイバによって接続される。また、本実施例では、伝送される光信号は、４０Ｇｂ／ｓであり、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号である。また、伝送波長帯はＬ帯（１５７０〜１６１０ｎｍ）、波長間隔は１００ＧＨｚ間隔、波長数は４０波長である。もちろん、これらは一例であり、本発明はこのような伝送方式に限定されるわけではない。
【００６４】
クロスコネクトノード２００（光ノード２００）は、４方路（実施例１にならい、Ｅａｓt，Ｗｅｓt，Ｎｏｒｔｈ，Ｓｏｕｔｈと表現する）を接続する光ノードであり、一般的には複数方路を接続するためＭｕｌｔｉ−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードと呼ばれ、２−ｄｅｇｒｅｅ ＲＯＡＤＭノードの機能に加え、複数の方路同士のＷＤＭ信号を交換、分岐、挿入する機能を持つ。
【００６５】
図９に、光ノード２００の主要機能構成を示す。図９に示す通り、方路選択機能部２１０とともに、方路ごとに光合分波スイッチ機能部２２０、２３０を備える。また、図示を省略するが、これらに加えて実施例１と同様のポート選択機能部２５０、クライアントインタフェース２７０、光送受信機能部２４０も搭載される
また、本実施例では、光分波および合波スイッチ機能部２２０、２３０として、１ｘ４０（および４０ｘ１）ＷＳＳを使用している。実施例１と同様に、本スイッチはデバイスの構造上、ヒットレス動作が備わっていないものであり、本発明を適用しなければ、光経路の開通・廃止および波長変更時には他の開通済み光経路に光信号と同程度のクロストークを発生させてしまう。
【００６６】
本実施例における光経路の開通・廃止および波長変更等の制御方法は、実施例１と同じであり、例えば、Ｅａｓｔ側に設置した光分波スイッチ機能部２２０に着目し、実施例１と同様に、図４〜図７を用いて説明した光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作を行うことにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。もちろん、Ｅａｓｔ側に設置した光分波スイッチ機能部２２０に限らず、その他の光合分波スイッチ機能部２２０、２３０においても、開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。
【００６７】
また、本実施例においても、実施例１と同様にして、光経路の廃止動作を開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく行うことが可能である。
【００６８】
また、例えば、サービスの要求条件により上記開通および切り替え動作のいずれの操作においても、クライアント端末において信号が断絶することが許可されない場合、ポート選択機能部２５０では無瞬断で動作する機能を搭載したものを使用して、無瞬断での切り替えを行えばよい。
（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３の光ネットワーク構成は実施例２と同じであり、図８に示したとおりであるが、制御対象となる光ノード２００の構成が実施例２における構成と異なる部分がある。
【００６９】
実施例３では、光ノード２００における光分波スイッチ機能部２２０と光合波スイッチ機能部２３０のそれぞれが４つの方路を一括で処理する構成を備えている。すなわち、本実施例では、図１０に示すとおり、光合波スイッチ機能部２３０は、４０ｘ１ＷＳＳ２３１と１ｘ４０ＷＳＳ２３２とを従属に接続した構成を有し、光分波スイッチ機能部２２０は、４（方路）×１光カップラ２２１と１ｘ４０ＷＳＳ２２２とを従属に接続した構成を有する。
【００７０】
ただし、本実施例でも、ＷＳＳはデバイスの構造上、ヒットレス動作が備わっていないものであり、本発明に係る制御方法を用いなければ、光経路の開通・廃止および波長変更時には他の開通済み光経路に光信号と同程度のクロストークを発生させてしまうものである。
【００７１】
本実施例における光経路の開通・廃止および波長変更等の制御方法は、実施例２（すなわち実施例１）と同じであり、図４〜図７を用いて説明した光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作を行うことにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００７２】
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。本実施例における光ネットワーク及び光ノードの基本構成は実施例１と同じである。ただし、本実施例では、図１１に示す構成でもって、光ノード１００においてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルータ１５５を備え、光ノード１００におけるポート選択機能部１５０として、ＩＰルータ１５５の経路設定機能を使用している。
【００７３】
図１１の構成では、クライアントインタフェース１７０を介していずれの光送受信機能部１４０を選択するかの制御をルータの経路設定によって行う。本実施例においても、光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作に関しては、図４〜図７を参照して説明した実施例１での手順と同じであり、実施例１で説明した手順を用いることにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００７４】
なお、本実施例に示すように、光送受信機能部１４０のいずれかを選択するポート選択機能は接続されるネットワークの運用形態や提供するサービスによって適切なものを用いればよく、本実施例でのＩＰルータ１５５はその一例に過ぎない。
【００７５】
（実施例５）
次に、実施例５について説明する。本実施例における光ネットワーク及び光ノードの基本構成は実施例２と同じである。ただし、本実施例では、図１２に示すように、ポート選択機能部２５０を含む機能部として、光信号の伝送レートと同じか、より低速なクライアント信号を多重、編集して収容するＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）クロスコネクト（ＯＤＵ−ＸＣ）２５５を使用する。
【００７６】
本実施例では、実施例２と同様の光ノード２００において図１２に示すようにＯＤＵ−ＸＣ２５５を設置し、いずれの光送受信機能部２４０を選択するかの制御をＯＤＵ−ＸＣ２５０の経路設定によって行う。
【００７７】
本実施例においても、光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作に関しては、図４〜図７を参照して説明した実施例１での手順と同じであり、実施例１で説明した手順を用いることにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００７８】
また、光経路の切り替え動作において、サービスの要求条件により、クライアント端末において信号が断絶することが許可されない場合においても、本実施例によれば、提供中のサービスがクライアント側で全く中断されない無瞬断で行われ、クライアントの要求条件を満たしたまま、上記の光経路制御を行うことが可能である。
【００７９】
（実施例６）
次に、実施例６について説明する。本実施例における光ネットワーク及び光ノードの基本構成は実施例２と同じである。ただし、本実施例では、図１３に示すように、ポート選択機能部２５０として、光マトリクススイッチ２５６を使用する。具体的には、光マトリクススイッチ２５６として、３Ｄ−ＭＥＭＳスイッチを使用している。
【００８０】
また、本実施例では、ポート選択機能部２５０のクライアント側にはＩＰルータ２５７を接続し、ネットワーク側はクライアントインタフェース２７０を介して光送受信機能部２４０に接続され、光マトリクススイッチ２５６により、いずれかの光送受信機能部２４０を選択する。
【００８１】
本実施例においても、光経路の開通動作、波長変更動作、およびポート再編集動作に関しては、図４〜図８を参照して説明した実施例１での手順と同じであり、実施例１で説明した手順を用いることにより、いずれの場合にも開通済みの光経路にクロストークの影響を与えることなく動作を行うことが可能である。また、光経路の廃止動作についても同様である。
【００８２】
なお、本実施例では、ポート選択機能部２５０に３Ｄ−ＭＥＭＳスイッチによる光マトリクススイッチ２５６を使用したが、ファイバ型スイッチ、導波路型スイッチ等のいずれかを使用しても、同様の光経路制御が可能である。
【００８３】
（その他の実施例）
これまでに説明した実施例１〜６において、光経路の開通・廃止、経路の変更、波長の変更制御はいずれも一波長の信号を対象として説明したが、複数波長に対して制御を行うことももちろん可能である。複数波長に対して制御を行う場合、一括して制御を行ってもよいし、一波長ずつ制御を行うこととしてもよい。
【００８４】
例えば、実施例１において図４に示した波長変更の手順を実施したのち、同様の制御をλ３に対してλ７へ変更する手順として行うということも可能であるが、例えばλ２をλ６に変更するのと同時にλ３もλ７へ変更し、ポート選択機能を用いてλ６、λ７ポートへ切り替える、一括の制御も可能である。
【００８５】
また、同様に、光経路の開通・廃止と波長の変更はいずれの場合もそれぞれ独立して行ってもよいし、いくつかの制御を一括して行ってもよい。いずれの場合においても本発明に係る制御方法によれば、開通済みの光経路への影響を与えることなく制御することが可能である。
【００８６】
また、図２などに示したように、光ノードの前段および後段に光増幅器を挿入することが一般的ではあるが、本発明の内容および効果がこれらの構成に限定されるものではなく、光増幅器を挿入しない構成であっても本発明を同様に適用可能である。
【００８７】
また、実施例１〜６におけるネットワークの光伝送路はシングルモードファイバ、分散シフトファイバあるいはそれらの混在、いずれの場合であっても本発明は同様に適用可能である。
【００８８】
また、実施例１〜６において例示されたネットワークの形態は、リングネットワークを基本とした構成であるが、本発明は、ネットワークの形態に依存するものではなく、例えば他の形態、ポイント・トゥ・ポイントネットワーク（図１４）あるいはメッシュネットワーク（図１５）、スターネットワーク（図１６）のいずれの場合においても、本発明の制御方法を適用して、実施例１〜６で説明した結果と同様の結果を得ることが可能である
また、実施例１〜６においては１０Ｇｂ／ｓのＲＺ強度変調信号あるいは４０Ｇｂ／ｓのＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号を、１００ＧＨｚ間隔、４０波、Ｌ帯の波長多重伝送システムにおいて適用した場合について述べたが、本発明はこれらに限定されるわけではなく、伝送速度、信号変調方式、波長多重間隔、波長多重数、波長帯域のいずれもその種類によらず、適用でき、同様の効果を得ることができる。特に伝送速度が１００Ｇｂ／sあるいはそれ以上の場合や波長多重数が４４もしくは８８、９６など、信号変調方式がＯＯＫ、ＯＤＢ、ＤＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、ＱＡＭ、光ＯＦＤＭあるいはそれらの偏波多重信号、波長帯域がＣ帯（１５３０〜１５６５ｎｍ）である場合など、いずれの場合でも本発明を同様に適用できる。
【００８９】
また、実施例１〜６における光経路の制御は、ネットワークを管理するオペレーションシステムを通してリモート制御により行うことが望ましいが、本発明は制御方式に依存せず、例えば、リモート制御でない、現場での制御やその他の制御方式を採用する場合にも適用できる。なお、例えば実施例１に記載した制御手順をコマンド制御により、１つの手順ごとにオペレータが行う場合と、統合されたシステム制御により、自動的に制御を行うかは、ネットワークの運用方針や、開発／運用コストによって任意に決定される。
【００９０】
また、例えば実施例２に記載の複数リング接続ネットワークにおいて、二つのリングネットワークを統合的に管理するシステムによって、光経路の制御をおこなうことが望ましいが、リングネットワーク個別に管理システムを設置し、システム間の連携もしくはオペレータの設計により制御を行うこともまた可能である。
【００９１】
また、実施例１〜６に記載の例によれば複数の光スイッチデバイスが連携して動作を行っているが、それらの動作制御を光ノードのオペレーションシステムが統合的に自動制御を行う場合と、サブシステムレベルでデバイス同士が自律的に連携して動作を制御する場合とが考えられ、いずれの場合も本発明のシステムを構成することが可能であり、本発明の方法による光経路制御を行うことが可能である。また、デバイスが連携して動作する場合においては、動作状態確認や故障検知を行うためのモニタ機能が搭載されていることが一般的であり、これらが適切に配置されることにより、実施例１〜６に記載の光経路制御が可能となる。
【００９２】
同様に、ポート選択機能部として、実施例４〜６に記載の構成によるＩＰルータ、ＯＤＵ−ＸＣ、光マトリクススイッチ等とクライアントインタフェース、光送受信機能、光スイッチ機能（方路選択、光合分波を含む）とが互いに連携して動作する際においても、光ノードのオペレーションシステムが統合的に自動制御を行う場合と、サブシステム同士が自律的に連携して動作を制御する場合とが考えられ、いずれの場合も本発明を適用できるシステムを構成することが可能であり、本発明の方法による光経路制御を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、光ネットワークにおいて光経路を開通あるいは光波長の変更等を行う際の制御動作に適用できる。
【００９４】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１００、２００ 光ノード
１１０、２１０ 方路選択機能部
１２０、２２０ 光分波スイッチ機能部
１３０、２３０ 光合波スイッチ機能部
１４０、２４０ 光送受信機能部
１５０、２５０ ポート選択機能部
１５５、２５７ ＩＰルータ
２５５ ＯＤＵ−ＸＣ
２５６ 光マトリクススイッチ
１６０、２６０ 光増幅器
１７０、２７０ クライアントインターフェース
１８０ ノード制御機能部
１０ 入出力ファイバアレイ
２０ レンズ
３０ グレーティング
４０ ミラーアレイ
Ｒ１、Ｒ２ リングネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重された光信号を伝送する光ネットワークを構成し、波長単位で光信号の分岐及び挿入を行う光合分波スイッチ機能部を備えた光ノードにおける光経路制御方法であって、
前記光ノードにおいて、前記光合分波スイッチ機能部として、２次元配列の入出力ファイバアレイを備えた波長選択スイッチが使用され、
前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイの行又は列ごとに、開通される光経路のグループを構成し、
新たな光経路の開通を行う際に、任意の１つのグループにおいて、前記入出力ファイバアレイの前記グループに対応する行又は列に沿って、ポートスキャン方向と逆方向に、スキャン開始位置側に向かう順番で各ポートの光経路を開通する
ことを特徴とする光経路制御方法。
【請求項２】
前記光経路に対応する波長を変更する切り替え動作を行う際に、切り替えを行う波長に対応するポートが属していないグループにおいて、新たに変更後の波長での光経路を請求項１に記載の光経路制御方法によって開通し、前記光ノードが備えるポート選択機能部によって、新たに開通した光経路への切り替えを行う
ことを特徴とする光経路制御方法。
【請求項３】
光経路の廃止を行う際に、当該光経路の光信号に関して、前記光合分波スイッチ機能部よりも上流側に位置する機能部のいずれかによってあらかじめ当該光信号を遮断した後に、前記光合分波スイッチ機能部における前記光経路の廃止を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光経路制御方法。
【請求項４】
前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイにおける空きポートが属するグループ内で、当該空きポートよりも前記スキャン開始位置側に存在する他のポートにおいて光経路が開通されている場合に、
前記他のポートの光経路を、前記空きポートで新たに開通して切り替えを行い、以降、スキャン開始位置側に向けて順番に、空きポートにおいて、開通済みポートにおける光経路を開通して切り替えを行うことにより、開通済みポートと別の開通済みポートとの間に空きポートが生じないようにポートの編集を行う
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項５】
前記光ノードは、波長多重された光信号を一方の方路から受信し、波長ごとに転送、分岐、又は挿入を選択し、転送する光信号を他方の方路に送出する２ｄｅｇｒｅｅ−ＲＯＡＤＭノードである
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項６】
前記光ノードは、波長多重された光信号を３以上の複数の方路から受信し、方路ごとかつ波長ごとに交換、分岐、又は挿入を選択し、交換する光信号を他の３以上の複数の方路のいずれかへ伝送する波長クロスコネクトノードである
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項７】
前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、ＩＰルータ装置を使用する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項８】
前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、ＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）クロスコネクト装置を使用する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項９】
前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、光マトリクススイッチを使用する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項１０】
前記光ノードは、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポートの切り替えを、提供中のサービスおよびアプリケーションがクライアント側で中断されないように、無瞬断で行う
ことを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項１】
波長多重された光信号を伝送する光ネットワークを構成し、波長単位で光信号の分岐及び挿入を行う光合分波スイッチ機能部を備えた光ノードにおける光経路制御方法であって、
前記光ノードにおいて、前記光合分波スイッチ機能部として、２次元配列の入出力ファイバアレイを備えた波長選択スイッチが使用され、
前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイの行又は列ごとに、開通される光経路のグループを構成し、
新たな光経路の開通を行う際に、任意の１つのグループにおいて、前記入出力ファイバアレイの前記グループに対応する行又は列に沿って、ポートスキャン方向と逆方向に、スキャン開始位置側に向かう順番で各ポートの光経路を開通する
ことを特徴とする光経路制御方法。
【請求項２】
前記光経路に対応する波長を変更する切り替え動作を行う際に、切り替えを行う波長に対応するポートが属していないグループにおいて、新たに変更後の波長での光経路を請求項１に記載の光経路制御方法によって開通し、前記光ノードが備えるポート選択機能部によって、新たに開通した光経路への切り替えを行う
ことを特徴とする光経路制御方法。
【請求項３】
光経路の廃止を行う際に、当該光経路の光信号に関して、前記光合分波スイッチ機能部よりも上流側に位置する機能部のいずれかによってあらかじめ当該光信号を遮断した後に、前記光合分波スイッチ機能部における前記光経路の廃止を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光経路制御方法。
【請求項４】
前記波長選択スイッチの入出力ファイバアレイにおける空きポートが属するグループ内で、当該空きポートよりも前記スキャン開始位置側に存在する他のポートにおいて光経路が開通されている場合に、
前記他のポートの光経路を、前記空きポートで新たに開通して切り替えを行い、以降、スキャン開始位置側に向けて順番に、空きポートにおいて、開通済みポートにおける光経路を開通して切り替えを行うことにより、開通済みポートと別の開通済みポートとの間に空きポートが生じないようにポートの編集を行う
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項５】
前記光ノードは、波長多重された光信号を一方の方路から受信し、波長ごとに転送、分岐、又は挿入を選択し、転送する光信号を他方の方路に送出する２ｄｅｇｒｅｅ−ＲＯＡＤＭノードである
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項６】
前記光ノードは、波長多重された光信号を３以上の複数の方路から受信し、方路ごとかつ波長ごとに交換、分岐、又は挿入を選択し、交換する光信号を他の３以上の複数の方路のいずれかへ伝送する波長クロスコネクトノードである
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項７】
前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、ＩＰルータ装置を使用する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項８】
前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、ＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）クロスコネクト装置を使用する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項９】
前記光ノードにおいて、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポート選択機能部として、光マトリクススイッチを使用する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【請求項１０】
前記光ノードは、収容されたクライアント信号に対応させる光送受信機能部を選択するためのポートの切り替えを、提供中のサービスおよびアプリケーションがクライアント側で中断されないように、無瞬断で行う
ことを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項に記載の光経路制御方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２５９３８０（Ｐ２０１１−２５９３８０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４３１７（Ｐ２０１０−１３４３１７）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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