(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パケット信号に付与された方路情報に基づいて光パケット単位でのパケット交換を行う光パケット交換装置において、
入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチと、
前記光パケットスイッチに入力される光パケット信号のパケット密度および／または前記光パケットスイッチから出力される光パケット信号のパケット密度を検出するパケット密度監視部であって、前記パケット密度は単位時間あたりのパケットが存在する時間の割合である、パケット密度監視部と、
前記光パケットスイッチの入力側および／または出力側に設けられたＥＤＦＡと、
前記ＥＤＦＡの前段または後段に設けられた可変光減衰器と、
前記ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性と、パケット密度に対する利得の波長特性とを記憶する記憶部と、
前記パケット密度および前記利得の波長特性に基づいて、前記ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御すると共に、前記パケット密度および前記利得特性に基づいて、前記ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう前記可変光減衰器の減衰量を制御する制御部と、
所定の保持時間内に当該光パケット交換装置の入力ポートに入力される、および／または出力ポートから出力される光パケット信号の累積バイト数をカウントするカウンタと、
を備え、
前記パケット密度監視部は、パケット密度＝累積バイト数[Byte]／（保持時間[s]×ビットレート[bit/s]／8）という式に基づいて、前記パケット密度を算出する
ことを特徴とする光パケット交換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光パケット交換装置と、
前記光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置と、
を備える光パケット交換システムであって、
前記光パケット交換装置は、前記パケット密度監視部により検出されたパケット密度を前記光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備え、
前記光パケット中継装置は、
入力された光パケット信号を増幅する中継用光増幅器と、
前記中継用光増幅器の前段または後段に設けられた中継用可変光減衰器と、
前記中継用光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、
前記光パケット交換装置からのパケット密度および前記利得特性に基づいて、前記中継用光増幅器におけるパケット密度変動による利得変動を補償するように前記中継用可変光減衰器の減衰量を制御する中継用制御部と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項３】
前記転送部は、前記光パケット信号とは波長の異なる監視制御信号を用いて、パケット密度情報を転送することを特徴とする請求項２に記載の光パケット交換システム。
【請求項４】
当該光パケット交換システムは、複数の前記光パケット中継装置を備え、
前記光パケット中継装置は、受信したパケット密度情報を後段の光パケット中継装置に転送するための転送部をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の光パケット交換システム。
【請求項５】
請求項１に記載の光パケット交換装置と、
前記光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置と、
を備える光パケット交換システムであって、
前記光パケット交換装置は、前記パケット密度監視部により検出されたパケット密度情報を前記光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備え、
前記光パケット中継装置は、
入力された光パケット信号を増幅する中継用ＥＤＦＡと、
前記中継用ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、
前記光パケット交換装置からのパケット密度および前記利得特性に基づいて、前記中継用ＥＤＦＡの利得が一定となるように励起光のパワーを制御する中継用制御部と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項６】
請求項１に記載の光パケット交換装置と、
前記光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置と、
を備える光パケット交換システムであって、
前記光パケット交換装置は、前記パケット密度監視部により検出されたパケット密度情報を前記光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備え、
前記光パケット中継装置は、
入力された光パケット信号を増幅する中継用半導体光増幅器と、
前記中継用半導体光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、
前記光パケット交換装置からのパケット密度および前記利得特性に基づいて、前記中継用半導体光増幅器の利得が一定となるように駆動電流を制御する中継用制御部と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項７】
請求項１に記載の光パケット交換装置と、
前記光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置と、
を備える光パケット交換システムであって、
前記光パケット交換装置は、前記パケット密度監視部により検出されたパケット密度情報を前記光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備え、
前記光パケット中継装置は、
入力された光パケット信号を増幅する中継用ＥＤＦＡと、
前記中継用ＥＤＦＡの前段または後段に設けられた中継用可変光減衰器と、
前記中継用ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性と、パケット密度に対する利得の波長特性とを記憶する中継用記憶部と、
前記パケット密度および前記利得の波長特性に基づいて、前記ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御すると共に、前記パケット密度および前記利得特性に基づいて、前記中継用ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう前記中継用可変光減衰器の減衰量を制御する中継用制御部と、
を備えることを特徴とする光パケット交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パケット信号に付与された方路情報に従って光スイッチを切り替えることにより、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット交換方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばＩＰパケット（１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））信号等）一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）はＷＤＭシステムにおいては必須の光デバイスである。光パケット伝送システムにおいても、伝送距離やスイッチ段数を増やした場合には、光パケットスイッチの入力側や出力側にＥＤＦＡを設け、損失を補償する必要がある。
【０００６】
図１（ａ）（ｂ）は、光パス伝送における光信号と、光パケット伝送における光パケット信号とを比較するための図である。図１（ａ）は、光パス伝送における光信号を示し、図１（ｂ）は、光パケット伝送における光パケット信号を示す。光パス伝送の場合には、伝送される光信号は常時マーク率５０％の状態が保証されているので、光パワーは一定である。これに対し、光パケット信号の場合、パケット毎にパケット長が変わるので、光信号が存在する時間帯と、存在しない時間帯とがある。本明細書では、光パケットが存在する比率を表す指標として、「パケット密度」を定義する。パケット密度は、パケット長／パケット間隔で定義される。光パス伝送における光信号は、パケット密度１００％となる。
【０００７】
パケット密度が下がっていくと、光パワーの平均値は下がっていくこととなる。このとき、ＥＤＦＡの利得がパケット密度に依存して変動する、という現象が発生する。ＥＤＦＡは励起光のパワーが誘導放出を通じて信号光に乗り移ることで増幅利得を得ているため、信号光の平均光パワーが高くなると、励起光のパワーが不足してきて利得が減少するのである。
【０００８】
このような現象が生ずる結果、入力光パケット信号のピークパワーは一定であるが、パケット密度が時間的に変動するという状況において、ＥＤＦＡの光利得が変動し、出力光パケット信号のピークパワーが変動するという事象が発生する。同様なＥＤＦＡを多段通過すれば、その変動は単純累積する。例えば、ＥＤＦＡ１段あたり１ｄＢの変動であれば、１０段通過すると１０ｄＢという大きな変動となり得る。このような大きなピークパワーの変動は、光パケット信号を受信する光受信器のエラーレート特性に悪影響を与える可能性がある。
【０００９】
通常、光パス伝送ではこのような事象が起こらないよう、ＥＤＦＡの入出力パワーを測定し、増幅利得が一定になるように励起光パワーを自動調整する利得一定制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）が行われる。しかし、光パケット伝送の場合は、パケット密度が、例えば０．０１％〜１００％といった様に変化した場合を考えると、それだけで１００００倍(４０ｄＢ)ものダイナミックレンジとなってしまう。この広いダイナミックレンジに渡って光モニタ回路の精度を確保することは困難であり、光パス伝送と同じ技術を適用するのは容易ではない。
【００１０】
ＥＤＦＡのキャリア緩和時間は、数ｍｓ程度である。光パケットは、可変長であるため一概には言えないが、ｎｓ〜ｕｓ程度とそれよりも短時間であるため、パケット一つ一つではなく、ｍｓ程度のオーダで観測したときのパケット密度に依存して利得が変動するといえる。
【００１１】
ここまで、ＥＤＦＡの利得変動特性について述べてきたが、同様な光利得が変動する事象は、別の動作原理で光増幅を行う半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）においても発生する。半導体光増幅器は、半導体レーザと同じく半導体の活性層に電流注入し、電子とホールが再結合する際に発生する誘導放出を利用して信号光を増幅するという原理を用いている。半導体レーザでは反射鏡等によって共振器を形成するが、半導体光増幅器では無反射処理とアイソレータによって入力ポートから出力ポートに通過する単一伝搬のみを許容する構造となっている。
【００１２】
半導体活性層は、駆動電流が増加するとその発熱によって利得が減少するという事象が発生する。実際にはペルチェクーラを用いて冷却を行うため、その影響は低減されるものの、駆動電流オンの状態が連続した場合と、殆どの時間はオフで時々オンになるという場合とでは、同じ駆動電流であったとしても増幅利得に差が発生する。
【００１３】
光パス伝送の場合は、半導体光増幅器の入出力パワーを測定し、利得一定制御を行うことができる。しかし、光パケット伝送の場合には、ＥＤＦＡの場合と同じく利得一定制御を行うことは容易ではない。
【００１４】
駆動電流のオンとオフの比率とは、すなわちパケット密度である。パケット密度と利得の関係は、図２と類似した関係となる。ただし、半導体光増幅器の応答時間は、活性領域の温度応答時間で決まるため、ＥＤＦＡとは異なる。応答時間は、実際には駆動電流や、ペルチェ冷却駆動能力、放熱構造等の設計に依存するため一概には言えないが、一般には温度応答なので秒〜分程度の値になると考えられる。但し、応答特性については省電力、低発熱、小型のデバイスが開発され、熱容量が小さくなれば、もっと早い特性となることも考えられる。
【００１５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光増幅器を有する光パケット交換装置において、光パケット信号のピークパワーを安定化できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット交換装置は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチと、光パケットスイッチに入力される光パケット信号のパケット密度および／または光パケットスイッチから出力される光パケット信号のパケット密度を検出するパケット密度監視部と、光パケットスイッチの入力側および／または出力側に設けられた光増幅器と、光増幅器の前段または後段に設けられた可変光減衰器と、光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する記憶部と、パケット密度および利得特性に基づいて、光増幅器におけるパケット密度変動による利得変動を補償するように可変光減衰器の減衰量を制御する制御部とを備える。
【００１７】
光増幅器および可変光減衰器は、当該光パケット交換装置の入力ポートおよび／または出力ポートごとに設けられており、パケット密度監視部は、入力ポートおよび／または出力ポートごとにパケット密度を検出し、制御部は、入力ポートおよび／または出力ポートごとに可変光減衰器の減衰量を制御してもよい。
【００１８】
パケット密度監視部は、光パケット信号の入力および／または出力回数と、パケット長とに基づいて、パケット密度を算出してもよい。
【００１９】
光増幅器はＥＤＦＡであり、該ＥＤＦＡにおける励起光のパワーは一定に設定されてもよい。また、光増幅器は半導体光増幅器であり、該半導体光増幅器の駆動電流は一定に設定されてもよい。
【００２０】
本発明の別の態様もまた、光パケット交換装置である。この装置は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチと、光パケットスイッチに入力される光パケット信号のパケット密度および／または光パケットスイッチから出力される光パケット信号のパケット密度を検出するパケット密度監視部と、光パケットスイッチの入力側および／または出力側に設けられたＥＤＦＡと、ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性を記憶する記憶部と、パケット密度および利得特性に基づいて、ＥＤＦＡの利得が一定となるように励起光のパワーを制御する制御部とを備える。
【００２１】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換装置である。この装置は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチと、光パケットスイッチに入力される光パケット信号のパケット密度および／または光パケットスイッチから出力される光パケット信号のパケット密度を検出するパケット密度監視部と、光パケットスイッチの入力側および／または出力側に設けられた半導体光増幅器と、半導体光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する記憶部と、パケット密度および利得特性に基づいて、半導体光増幅器の利得が一定となるように駆動電流を制御する制御部と、を備える。
【００２２】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換装置である。この装置は、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する光パケットスイッチと、光パケットスイッチに入力される光パケット信号のパケット密度および／または光パケットスイッチから出力される光パケット信号のパケット密度を検出するパケット密度監視部と、光パケットスイッチの入力側および／または出力側に設けられたＥＤＦＡと、ＥＤＦＡの前段または後段に設けられた可変光減衰器と、ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性と、パケット密度に対する利得の波長特性とを記憶する記憶部と、パケット密度および利得の波長特性に基づいて、ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御すると共に、パケット密度および利得特性に基づいて、ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう可変光減衰器の減衰量を制御する制御部とを備える。
【００２３】
本発明のさらに別の態様は、光パケット交換システムである。この光パケット交換システムは、上述の光パケット交換装置と、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置とを備える。光パケット交換装置は、パケット密度監視部により検出されたパケット密度を光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備える。光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用光増幅器と、中継用光増幅器の前段または後段に設けられた中継用可変光減衰器と、中継用光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度および利得特性に基づいて、中継用光増幅器におけるパケット密度変動による利得変動を補償するように中継用可変光減衰器の減衰量を制御する中継用制御部とを備える。
【００２４】
転送部は、光パケット信号とは波長の異なる監視制御信号を用いて、パケット密度情報を転送してもよい。
【００２５】
当該光パケット交換システムは、複数の光パケット中継装置を備えてもよい。光パケット中継装置は、受信したパケット密度情報を後段の光パケット中継装置に転送するための転送部をさらに備えてもよい。
【００２６】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換システムである。この光パケット交換システムは、上述の光パケット交換装置と、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置とを備える。光パケット交換装置は、パケット密度監視部により検出されたパケット密度情報を光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備える。光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用ＥＤＦＡと、中継用ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度および利得特性に基づいて、中継用ＥＤＦＡの利得が一定となるように励起光のパワーを制御する中継用制御部とを備える。
【００２７】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換システムである。この光パケット交換システムは、光パケット交換装置と、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置とを備える。光パケット交換装置は、パケット密度監視部により検出されたパケット密度情報を光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備える。光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用半導体光増幅器と、中継用半導体光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度および利得特性に基づいて、中継用半導体光増幅器の利得が一定となるように駆動電流を制御する中継用制御部とを備える。
【００２８】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換システムである。この光パケット交換システムは、上述の光パケット交換装置と、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置とを備える。光パケット交換装置は、パケット密度監視部により検出されたパケット密度情報を光パケット中継装置に転送する転送部をさらに備える。光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用ＥＤＦＡと、中継用ＥＤＦＡの前段または後段に設けられた中継用可変光減衰器と、中継用ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性と、パケット密度に対する利得の波長特性とを記憶する中継用記憶部と、パケット密度および利得の波長特性に基づいて、ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御すると共に、パケット密度および利得特性に基づいて、中継用ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう中継用可変光減衰器の減衰量を制御する中継用制御部とを備える。
【００２９】
本発明のさらに別の態様は、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置である。この光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用光増幅器と、中継用光増幅器の前段または後段に設けられた中継用可変光減衰器と、中継用光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度情報を受信する受信部と、パケット密度および利得特性に基づいて、中継用光増幅器におけるパケット密度変動による利得変動を補償するように中継用可変光減衰器の減衰量を制御する中継用制御部とを備える。
【００３０】
光パケット中継装置は、受信したパケット密度情報を後段の光パケット中継装置に転送するための転送部をさらに備えてもよい。
【００３１】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置である。この光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用ＥＤＦＡと、中継用ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度情報を受信する受信部と、パケット密度および利得特性に基づいて、中継用ＥＤＦＡの利得が一定となるように励起光のパワーを制御する中継用制御部とを備える。
【００３２】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置である。この光パケット中継装置は、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置であって、入力された光パケット信号を増幅する中継用半導体光増幅器と、中継用半導体光増幅器が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度情報を受信する受信部と、パケット密度および利得特性に基づいて、中継用半導体光増幅器の利得が一定となるように駆動電流を制御する中継用制御部とを備える。
【００３３】
本発明のさらに別の態様もまた、光パケット交換装置からの光パケット信号を中継増幅する光パケット中継装置である。この光パケット中継装置は、入力された光パケット信号を増幅する中継用ＥＤＦＡと、中継用ＥＤＦＡの前段または後段に設けられた中継用可変光減衰器と、中継用ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性と、パケット密度に対する利得の波長特性とを記憶する中継用記憶部と、光パケット交換装置からのパケット密度情報を受信する受信部と、パケット密度および利得の波長特性に基づいて、ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御すると共に、パケット密度および利得特性に基づいて、中継用ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう中継用可変光減衰器の減衰量を制御する中継用制御部とを備える。
【００３４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、光増幅器を有する光パケット交換装置において、光パケット信号のピークパワーを安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１（ａ）（ｂ）は、光パス伝送における光信号と、光パケット伝送における光パケット信号とを比較するための図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光パケット交換装置を示す図である。
【図３】パケット密度に対する利得特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光パケット交換装置を示す図である。
【図５】ＥＤＦＡの利得の波長特性とパケット密度の関係の一例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光パケット交換装置を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る光パケット交換システムを示す図である。
【図８】光パケット交換システムの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る光パケット交換装置について説明する。
【００３８】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る光パケット交換装置１０を示す。図２に示すように、光パケット交換装置１０は、光パケットスイッチ１２と、光スイッチ制御部１４と、第１光カプラ１６と、第２光カプラ１８と、第１光遅延線２０と、第２光遅延線２２と、第１入力側光増幅器２４と、第２入力側光増幅器２６と、第１入力側可変光減衰器（ＶＯＡ：Variable Optical Attenuator）２８と、第２入力側可変光減衰器３０と、第１出力側光増幅器３２と、第２出力側光増幅器３４と、第１出力側可変光減衰器３６と、第２出力側可変光減衰器３８と、入力側パケット密度監視部６６と、出力側パケット密度監視部７０と、入力側ＶＯＡ制御部６８と、出力側ＶＯＡ制御部７２と、記憶部７４とを備える。
【００３９】
本実施形態に係る光パケット交換装置１０は、２入力×２出力の光パケット交換装置である。光伝送路を経由して第１入力部４０に入射した光パケット信号は、第１入力側光増幅器２４で増幅された後、第１入力側光増幅器２４の後段に設けられた第１入力側可変光減衰器２８を通過し、第１光カプラ１６に入力される。第１光カプラ１６は、光パケット信号を２つに分岐する。分岐された一方の光パケット信号は、第１光遅延線２０を介して光パケットスイッチ１２の第１入力ポート１２ａに入力される。他方の光パケット信号は、光スイッチ制御部１４に入力される。
【００４０】
また、別の光伝送路を経由して第２入力部４２に入射した光パケット信号は、第２入力側光増幅器２６で増幅された後、第２入力側光増幅器２６の後段に設けられた第２入力側可変光減衰器３０を通過し、第２光カプラ１８に入力される。第２光カプラ１８は、光パケット信号を２つに分岐する。分岐された一方の光パケット信号は、第２光遅延線２２を介して光パケットスイッチ１２の第２入力ポート１２ｂに入力される。他方の光パケット信号は、光スイッチ制御部１４に入力される。
【００４１】
光スイッチ制御部１４は、入力された光パケット信号から方路情報を抽出し、該方路情報に応じて光パケットスイッチ１２に対して制御信号を出力する。図２に示すように、光スイッチ制御部１４は、第１光電変換部５６と、第２光電変換部５８と、第１解析部６０と、第２解析部６２と、出力競合判定部６４とを備える。
【００４２】
第１光電変換部５６は、第１光カプラ１６から受信した光パケット信号を電気信号に変換する。また、第２光電変換部５８は、第２光カプラ１８から受信した光パケット信号を電気信号に変換する。
【００４３】
第１解析部６０は、第１光電変換部５６から受信したパケット信号のヘッダを解析し、方路情報を検出する。また、第２解析部６２は、第２光電変換部５８から受信したパケット信号のヘッダを解析し、方路情報を検出する。
【００４４】
出力競合判定部６４は、第１解析部６０および第２解析部６２の解析結果に基づいて光パケットの通過・破棄を判定し、該判定結果に基づいて光パケットスイッチ１２に光スイッチ制御信号を出力する。例えば、第１入力ポート１２ａと第２入力ポート１２ｂにそれぞれ光パケットが入力され、それら２つの光パケットを第１出力ポート１２ｃに出力する場合を考える。この場合、出力競合判定部６４は、２つの光パケットが競合しているか否かを判定する。言い換えると、２つの光パケットが時間的に重なっているか否かを判定する。２つの光パケットが競合している場合、先に到着した光パケットを通過させ、後の光パケットを破棄する。
【００４５】
光パケットスイッチ１２は、２×２の光スイッチである。本実施形態において、光パケットスイッチ１２は、半導体光増幅器を用いた光ゲートスイッチを使用している。光パケットスイッチとしては、他にＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）にランタンをドープした薄膜）を用いたもの等を使用できる。光パケットスイッチ１２は、光スイッチ制御部１４からの光スイッチ制御信号によりオン／オフを制御され、入力された光パケット信号の方路を切り替えて出力する。
【００４６】
第１光遅延線２０、第２光遅延線２２は、光スイッチ制御部１４が光スイッチ制御信号を生成するのに要する時間だけ、分岐した一方の光パケット信号を遅延させる。第１光遅延線２０、第２光遅延線２２により、光パケット信号が光パケットスイッチ１２に到着するタイミング合わせて、光パケットスイッチ１２のオン／オフを制御できる。
【００４７】
光パケットスイッチ１２の第１出力ポート１２ｃから出力された光パケット信号は、第１出力側光増幅器３２で増幅された後、第１出力側光増幅器３２の後段に設けられた第１出力側可変光減衰器３６を通過し、第１出力部４８から光伝送路に出力される。また、光パケットスイッチ１２の第２出力ポート１２ｄから出力された光パケット信号は、第２出力側光増幅器３４で増幅された後、第２出力側光増幅器３４の後段に設けられた第２出力側可変光減衰器３８を通過し、第２出力部５０から別の光伝送路に出力される。
【００４８】
本実施形態では、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６、第１出力側光増幅器３２および第２出力側光増幅器３４として、ＥＤＦＡを用いている。各ＥＤＦＡの励起光のパワーは、それぞれのＥＤＦＡについて設けられた第１入力側励起パワー設定部４４、第２入力側励起パワー設定部４６、第１出力側励起パワー設定部５２、第２出力側励起パワー設定部５４により一定に設定される。このように、本実施形態では、光増幅器の制御方法として、利得一定制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）や出力レベル一定制御（ＡＬＣ：Automatic Level Control）ではなく、励起光のパワーを所定値の固定する制御方法をとっている。これは、光パケット信号の場合、パケット密度が変動するので光パワーモニタを正確に行うことが難しいためである。
【００４９】
また、本実施形態では、第１入力側可変光減衰器２８、第２入力側可変光減衰器３０、第１出力側可変光減衰器３６および第２出力側可変光減衰器３８として、磁気光学型の可変光減衰器を用いている。各可変光減衰器としては、ｍｓ程度の応答速度を持つものであれば、原理を問わず用いることができる。例えば、磁気光学型の他に、熱光学型やＭＥＭＳ型などの可変光減衰器も適用できる。
【００５０】
入力側パケット密度監視部６６は、光パケットスイッチ１２の第１入力ポート１２ａに入力する光パケット信号のパケット密度を検出する。また、入力側パケット密度監視部６６は、光パケットスイッチ１２の第２入力ポート１２ｂに入力する光パケット信号のパケット密度を検出する。入力側パケット密度監視部６６には、第１解析部６０および第２解析部６２から光パケット信号のヘッダ解析の結果得られる光パケットの入力回数およびパケット長の情報が入力される。入力側パケット密度監視部６６は、光パケットの入力回数およびパケット長を基にパケット密度を算出する。このようにして、光パケットスイッチ１２の入力ポートごとに独立してパケット密度が検出される。
【００５１】
出力側パケット密度監視部７０は、光パケットスイッチ１２の第１出力ポート１２ｃから出力される光パケット信号のパケット密度を検出する。また、出力側パケット密度監視部７０は、光パケットスイッチ１２の第２出力ポート１２ｄから出力される光パケット信号のパケット密度を検出する。出力側パケット密度監視部７０には、出力競合判定部６４から通過可とされた光パケットの出力回数およびパケット長の情報が入力される。出力側パケット密度監視部７０は、光パケットの出力回数およびパケット長を基にパケット密度を算出する。このようにして、光パケットスイッチ１２の出力ポートごとに独立してパケット密度が検出される。
【００５２】
パケットの入力回数、出力回数をカウントするために、入力ポート、出力ポートごとに累積パケットバイト数カウンタが用意される。入力パケットについては、パケットを受信する都度、そのパケットのバイト数を入力ポートの累積パケットバイト数カウンタに加算する。出力パケットについては、光パケットスイッチを通過してその出力ポートに転送される度に、その出力ポートの累積パケットバイト数カウンタに加算する。このとき、破棄されたパケットについては加算を行わない。そして、利得補償したい光増幅器の応答時間と同等程度の時間（ＥＤＦＡの場合は５ｍｓ程度）その値を保持すると共に、累積カウンタはリセットして次の時間のカウントを再開する。
【００５３】
以下に、パケット密度を算出するための式を示す。
パケット密度＝カウンタ値[Byte]／（保持時間[s]×ビットレート[bit/s]／8）
例えば、カウンタ値150000[Byte]、保持時間5ms、ビットレート10Gbpsならば、パケット密度＝150000/(5*10-3*10*109/8)＝0.024＝2.4%となる。
【００５４】
記憶部７４は、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６、第１出力側光増幅器３２および第２出力側光増幅器３４が有する、パケット密度に対する利得特性を記憶する。
【００５５】
図３は、パケット密度に対する利得特性の一例を示す。図３において、横軸はＥＤＦＡに入力される光パケット信号のパケット密度を表し、縦軸はＥＤＦＡの光利得を表す。図３の利得特性において、励起光のパワーは一定である。図３に示すように、ＥＤＦＡの光利得は、パケット密度が低い場合にはある一定のレベルで飽和するが、パケット密度が高くなると徐々に減少する。
【００５６】
記憶部７４に記憶される各光増幅器の利得特性は、例えば装置起動時などに予め測定される。各光増幅器の利得特性のばらつきが小さい場合には、一つの光増幅器について利得特性が測定されてもよい。また、光増幅器ごとに利得特性のばらつきが大きい場合には、各光増幅器について利得特性が測定されることが好ましい。
【００５７】
入力側ＶＯＡ制御部６８は、入力側パケット密度監視部６６で検出されたパケット密度情報と、記憶部７４に記憶されたパケット密度に対する利得特性とに基づいて、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６におけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう第１入力側可変光減衰器２８、第２入力側可変光減衰器３０の減衰量を制御する。これにより、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６におけるパケット密度変動による利得変動が補償されるので、光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず安定化することができる。
【００５８】
例えば、第１入力部４０に入力する光パケット信号のパケットの密度がＡ％であり、そのときの第１入力側光増幅器２４の利得がＸｄＢであったとする。その後、パケット密度がＢ％に上昇して利得がＹｄＢに低下したとすると、第１入力側光増幅器２４の利得は、Ｘ−ＹｄＢ低下している。入力側ＶＯＡ制御部６８は、この利得の低下分をパケット密度情報と利得特性とから求め、該利得低下分が相殺されるように第１入力側可変光減衰器２８の減衰量を低下させる。これにより、光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず一定とすることができる。
【００５９】
出力側ＶＯＡ制御部７２は、出力側パケット密度監視部７０で検出されたパケット密度情報と、記憶部７４に記憶されたパケット密度に対する利得特性とに基づいて、第１出力側光増幅器３２、第２出力側光増幅器３４におけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう第１出力側可変光減衰器３６、第２出力側可変光減衰器３８の減衰量を制御する。これにより、第１出力側光増幅器３２、第２出力側光増幅器３４におけるパケット密度変動による利得変動が補償されるので、光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず安定化することができる。
【００６０】
通常、可変光減衰器の減衰量は入出力の光パワーをモニタで検出して行われるが、上述したように、光パケット信号の場合は光パワーを検出するのが困難である。そこで、各可変光減衰器の減衰量の初期値は、予め可変光減衰器の制御電圧もしくは制御電流に対する減衰量の特性を測定しておき、設定したい減衰量を実現すると推定される制御電圧もしくは制御電流に設定することで決定する。
【００６１】
上述の第１の実施形態では、各光増幅器としてＥＤＦＡを用いたが、ＥＤＦＡに代えて半導体光増幅器を用いてもよい。この場合、半導体光増幅器に与える駆動電流を一定とする。また、記憶部７４は、半導体光増幅器のパケット密度に対する利得特性を記憶する。
【００６２】
光増幅器をＥＤＦＡとした場合、ＥＤＦＡのキャリア緩和時間は数ｍｓ程度であるため、可変光減衰器の減衰量の制御周期は同程度とすればよい。この速度は現在入手可能な可変光減衰器で実現可能なものである。また、半導体光増幅器の温度特性の応答はＥＤＦＡよりも遅いので、半導体光増幅器を用いた場合も現在入手可能な可変光減衰器で実現可能である。
【００６３】
光パケット交換装置１０においては、パケット交換が行われることによって、例えば第１入力ポート１２ａから第２出力ポート１２ｄに抜ける光パケットもあれば、第２入力ポート１２ｂから第１出力ポート１２ｃに抜ける光パケットもある。また、一つの出力ポートに輻輳して破棄される光パケットもある。従って、各ポートを通過する光パケット信号のパケット密度は独立に変化する。よって、本実施形態にように、各入出力ポートごとにパケット密度を検出し、対応するＶＯＡを制御する構成とすることが望ましい。
【００６４】
上述の第１の実施形態では、各可変光減衰器を各光増幅器の後段に設けた。このような構成することで、光増幅器への入力パワーを極力高い状態に維持できるので、信号対雑音比の観点で有利である。しかしながら、可変光減衰器は光増幅器の前段に設けられてもよい。この場合も、パケット密度情報と利得特性とに基づいて後段の光増幅器におけるパケット密度変動による利得変動を補償するように可変光減衰器の減衰量を制御することで、光増幅器から出力される光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず安定化することができ、高品質な光パケット交換機能を提供できる。
【００６５】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光パケット交換装置１０を示す。本実施形態において、第１の実施形態に係る光パケット交換装置と同一または対応する構成要素については、同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００６６】
本実施形態に係る光パケット交換装置１０において、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６、第１出力側光増幅器３２および第２出力側光増幅器３４は、ＥＤＦＡである。また、記憶部７４は、各ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性を記憶する。
【００６７】
本実施形態に係る光パケット交換装置１０は、第１の実施形態における入力側ＶＯＡ制御部６８、出力側ＶＯＡ制御部７２に代えて、入力側光増幅器制御部６９、出力側光増幅器制御部７３を備える。
【００６８】
入力側光増幅器制御部６９は、入力側パケット密度監視部６６で検出されたパケット密度情報と、記憶部７４に記憶された利得特性とに基づいて、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６の利得が一定となるように励起光のパワーを制御する。また、出力側光増幅器制御部７３は、出力側パケット密度監視部７０で検出されたパケット密度情報と、記憶部７４に記憶された利得特性とに基づいて、第１出力側光増幅器３２、第２出力側光増幅器３４の利得が一定となるように励起光のパワーを制御する。すなわち、パケット密度が高くなり、利得が不足する場合には励起光パワーを増加させ、パケット密度が低くなり、利得が過多になる場合には励起光パワーを減少させることで、利得が一定になるような制御を行う。これにより、各ＥＤＦＡから出力される光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず安定化することができる。
【００６９】
本実施形態に係る光パケット交換装置１０は、第１の実施形態と比べて可変光減衰器が不要となるため、低コスト化が可能であるというメリットがある。但し、ＥＤＦＡには、励起光のパワーを変化させると、利得の波長特性が変化するという特性がある。その結果として、全波長帯域に渡って均一な増幅利得を得ることが難しくなる場合もあるので、この点に留意して設計を行う必要がある。
【００７０】
上述の第２の実施形態では、各光増幅器としてＥＤＦＡを用いたが、ＥＤＦＡに代えて半導体光増幅器を用いてもよい。この場合、入力側光増幅器制御部６９は、パケット密度情報と利得特性とに基づいて、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６の利得が一定となるように駆動電流を制御する。また、出力側光増幅器制御部７３は、パケット密度情報と利得特性とに基づいて、第１出力側光増幅器３２、第２出力側光増幅器３４の利得が一定となるように駆動電流を制御する。すなわち、パケット密度が高くなり、利得が不足する場合には駆動電流を増加させ、パケット密度が低くなり、利得が過多になる場合には駆動電流を減少させることで、利得が一定になるような制御を行う。これにより、各半導体光増幅器から出力される光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず安定化することができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
上述したように、ＥＤＦＡには、励起光のパワーを変化させると利得の波長特性が変化するという特性がある。また、励起光のパワーが同じであってもパケット密度に応じて利得の波長特性が変化する場合もある。図５は、ＥＤＦＡの利得の波長特性とパケット密度の関係の一例を示す。図５において、横軸はＥＤＦＡに入力される光パケット信号の波長を表し、縦軸はＥＤＦＡの光利得を表す。図５には、パケット密度を変えたときの利得の波長特性が３つ図示されている。なお、図５に示す３つの波長特性において、励起光のパワーは一定である。
【００７２】
図５に示すように、ＥＤＦＡは励起光のパワーが一定の場合、パケット密度が低いと短波長側の利得が増加し、逆にパケット密度が高くなると短波長側の利得が減少するといった特性を持つ。従って、図２に示す第１の実施形態の構成によって、ＷＤＭ信号のトータルパワーで算出した場合の利得は一定にできたとしても、ここで述べた利得の波長特性については補償することができない場合も考えられる。そこで、第３の実施形態では、パケット密度に依存して発生する利得の波長特性を補償できる光パケット交換装置について説明する。
【００７３】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光パケット交換装置１０を示す。本実施形態においても、第１の実施形態に係る光パケット交換装置と同一または対応する構成要素については、同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【００７４】
本実施形態に係る光パケット交換装置１０において、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６、第１出力側光増幅器３２および第２出力側光増幅器３４は、ＥＤＦＡである。また、記憶部７４は、各ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性を記憶する。さらに、記憶部７４は、図５に示すような、各ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得の波長特性を記憶する。
【００７５】
本実施形態に係る光パケット交換装置１０は、第１の実施形態における入力側ＶＯＡ制御部６８、出力側ＶＯＡ制御部７２に代えて、入力側制御部７６、出力側制御部７８を備える。
【００７６】
入力側制御部７６は、入力側パケット密度監視部６６で検出されたパケット密度情報と、記憶部７４に記憶されたパケット密度に対する利得の波長特性に基づいて、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６におけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御する。入力側制御部７６は、波長特性を均一化するように励起光のパワーを制御する。
【００７７】
上記の励起光のパワーの制御では、波長特性のみを均一化するよう制御するため、ＷＤＭ信号のトータルパワーの利得としてはパケット密度変動に応じて変動が発生する可能性がある。そこで、入力側制御部７６はさらに、入力側パケット密度監視部６６からのパケット密度情報と、記憶部７４に記憶されたパケット密度に対する利得特性に基づいて、第１入力側光増幅器２４、第２入力側光増幅器２６におけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう第１入力側可変光減衰器２８、第２入力側可変光減衰器３０の減衰量を制御する。これにより、パケット密度が変動した場合であっても、ＥＤＦＡにおける利得の波長特性と、ＥＤＦＡにおける利得特性の両方を一定にすることができる。
【００７８】
出力側制御部７８は、出力側パケット密度監視部７０で検出されたパケット密度情報と、記憶部７４に記憶されたパケット密度に対する利得の波長特性に基づいて、第１出力側光増幅器３２、第２出力側光増幅器３４におけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御する。さらに、出力側制御部７８は、出力側パケット密度監視部７０からのパケット密度情報と、記憶部７４に記憶されたパケット密度に対する利得特性に基づいて、第１出力側光増幅器３２、第２出力側光増幅器３４におけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう第１出力側可変光減衰器３６、第２出力側可変光減衰器３８の減衰量を制御する。これにより、パケット密度が変動した場合であっても、ＥＤＦＡにおける利得の波長特性と利得特性の両方を一定にすることができ、高品質な光パケット交換機能を提供できる。
【００７９】
上述の第３の実施形態では、各可変光減衰器を各光増幅器の後段に設けた。このような構成することで、光増幅器への入力パワーを極力高い状態に維持できるので、信号対雑音比の観点で有利である。しかしながら、可変光減衰器は光増幅器の前段に設けられてもよい。
【００８０】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る光パケット交換システム１００を示す。図７に示すように、第１光パケット交換装置１０ａと、第２光パケット交換装置１０ｂと、第１光パケット交換装置１０ａと第２光パケット交換装置１０ｂの間に設けられた光パケット中継装置８０とを備える。第１光パケット交換装置１０ａおよび第２光パケット交換装置１０ｂは、図２に示す光パケット交換装置１０と同様の構成を有する。交換局と交換局の間の距離が遠く、光損失を補償する必要がある場合には、本実施形態のように光増幅器を有する光パケット中継装置８０を設ける必要がある。
【００８１】
光パケット中継装置８０では光パケット信号は増幅されるだけであるため、ヘッダの解析を行うためのヘッダ解析部は存在しない。しかしながら、光パケット中継装置８０は光増幅器を有するため、光パケット中継装置８０においてもパケット密度変動による光増幅器の利得変動という問題が発生する。
【００８２】
図８は、光パケット交換システム１００の構成を説明するための図である。図８においては、第２光パケット交換装置１０ｂの図示を省略している。
【００８３】
光パケット交換システム１００において、第１光パケット交換装置１０ａは、第１〜第３の実施形態に係る光パケット交換装置１０の構成に加えて、監視制御信号生成部８２と、光カプラ８４とを備える。
【００８４】
監視制御信号生成部８２は、光パケット交換システム１００に関する様々な情報を各ノード間で通信するための監視制御信号（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel）を生成する。監視制御信号は、光パケット信号に用いられる波長とは異なる波長の信号である。本実施形態において、監視制御信号生成部８２は、出力側パケット密度監視部７０から通知された光パケットスイッチ１２の第１出力ポートのパケット密度情報を、監視制御信号の所定のフィールドに搭載し、光パケット中継装置８０に転送する。監視制御信号生成部８２により生成された監視制御信号は、光カプラ８４で光パケット信号と合波され、光伝送路に出力される。
【００８５】
図８に示すように、光パケット中継装置８０は、光カプラ８６および９２と、中継用光増幅器８８と、中継用可変光減衰器９０と、監視制御信号受信部９４と、中継用制御部９６と、監視制御信号生成部９８と、中継用記憶部９９とを備える。
【００８６】
光伝送路を介して光パケット中継装置８０に入力された光パケット信号は、光カプラ８６に入力される。光カプラ８６は、光パケット信号と監視制御信号を分岐する。分岐された光パケット信号は、中継用光増幅器８８で増幅された後、中継用可変光減衰器９０に入力される。中継用光増幅器８８は、ＥＤＦＡであってもよいし、半導体光増幅器であってもよい。
【００８７】
一方、分岐された監視制御信号は、監視制御信号受信部９４で受信される。監視制御信号受信部９４は、受信した監視制御信号からパケット密度情報を抽出し、中継用制御部９６に出力する。中継用記憶部９９は、中継用光増幅器８８が有するパケット密度に対する利得特性を記憶する。
【００８８】
中継用制御部９６は、監視制御信号受信部９４からのパケット密度情報と中継用記憶部９９に記憶された利得特性に基づいて、中継用光増幅器８８におけるパケット密度変動による利得変動を補償するように中継用可変光減衰器９０の減衰量を制御する。
【００８９】
また、監視制御信号受信部９４で抽出されたパケット密度情報は、監視制御信号生成部９８に転送される。監視制御信号生成部９８は、受信したパケット密度情報を監視制御信号の所定のフィールドに搭載し、後段の光パケット中継装置に転送する。
【００９０】
中継用可変光減衰器９０から出力された光パケット信号と監視制御信号生成部９８からの監視制御信号は、光カプラ９２で合波され、光伝送路に出力される。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態に係る光パケット交換システム１００によれば、光パケット中継装置８０は、パケット密度変動による利得変動を補償できる。これにより、光パケット中継装置８０から出力される光パケット信号のピークパワーを、パケット密度によらず安定化することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、光パケット中継装置８０は、受信したパケット密度情報を後段の光パケット中継装置に転送できる。図７の光パケット交換システム１００では、光パケット中継装置８０が１段の構成を示しているが、本実施形態のように受信したパケット密度情報をそのまま後段の光パケット中継装置に再度転送する構成とすれば、複数段の光パケット中継装置が接続された構成であっても各光パケット中継装置においてパケット密度変動による利得変動を補償できる。例えば、光パケット中継装置１段当たり１ｄＢの利得変動が生じた場合、光パケット中継装置を１０段通過すると利得変動は１０ｄＢという大きな値となる。本実施形態によれば、このような大きな利得変動を回避または抑制できる。
【００９３】
本実施形態において、パケット密度情報は数ｍｓ程度の速度の信号であるため、１０Ｍｂｐｓ程度以上の速度を持つ監視制御信号であれば、十分に追従可能である。
【００９４】
本実施形態に係る光パケット交換システム１００においては、光パケット交換装置として図２で示したものを用いたが、特に限定されず、図４や図６で示した光パケット交換装置を用いることもできる。
【００９５】
また、本実施形態では、中継用制御部９６が中継用可変光減衰器９０の減衰量を制御する構成としたが、これに限定されない。例えば、光パケット中継装置８０の中継用光増幅器８８をＥＤＦＡとし、中継用制御部９６がパケット密度および利得特性に基づいてＥＤＦＡの利得が一定となるようにＥＤＦＡの励起光パワーを制御する構成としてもよい。この場合、中継用可変光減衰器９０が不要となるので、コストを削減できる。
【００９６】
また、光パケット中継装置８０の中継用光増幅器８８を半導体光増幅器とし、中継用制御部９６がパケット密度および利得特性に基づいて半導体光増幅器の利得が一定となるように駆動電流を制御する構成としてもよい。この場合も、中継用可変光減衰器９０が不要となるので、コストを削減できる。
【００９７】
また、光パケット中継装置８０の中継用光増幅器８８をＥＤＦＡとし、中継用記憶部９９は、該ＥＤＦＡが有するパケット密度に対する利得特性と、パケット密度に対する利得の波長特性とを記憶してもよい。そして、中継用制御部９６は、パケット密度および利得の波長特性に基づいて、ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得の波長特性変動を補償するように励起光のパワーを制御すると共に、パケット密度および利得特性に基づいて、ＥＤＦＡにおけるパケット密度変動による利得変動を補償するよう中継用可変光減衰器９０の減衰量を制御する。この場合、パケット密度が変動した場合であっても、ＥＤＦＡにおける利得の波長特性と利得特性の両方を安定化することができ、高品質な光パケット交換機能を提供できる。
【００９８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００９９】
上述の実施形態では、光パケットスイッチの入力側および出力側に光増幅器を備える光パケット交換装置を例示したが、光増幅器は、光パケット交換装置の入力側および出力側のいずれか一方に設けられていてもよい。また、各入力ポートおよび出力ポートの全てについて光増幅器が設けられていなくてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０  光パケット交換装置、  １２  光パケットスイッチ、  １４  光スイッチ制御部、  １６  第１光カプラ、  １８  第２光カプラ、  ２０  第１光遅延線、  ２２  第２光遅延線、  ２４  第１入力側光増幅器、  ２６  第２入力側光増幅器、  ２８  第１入力側可変光減衰器、  ３０  第２入力側可変光減衰器、  ３２  第１出力側光増幅器、  ３４  第２出力側光増幅器、  ３６  第１出力側可変光減衰器、  ３８  第２出力側可変光減衰器、  ６６  入力側パケット密度監視部、  ６８  入力側ＶＯＡ制御部、  ７０  出力側パケット密度監視部、  ７２  出力側ＶＯＡ制御部、  ７４  記憶部、  ７６  入力側制御部、  ７８  出力側制御部、  ８０  光パケット中継装置、  ８２、９８  監視制御信号生成部、  ８８  中継用光増幅器、  ９０  中継用可変光減衰器、  ９４  監視制御信号受信部、  ９６  中継用制御部、  ９９  中継用記憶部、  １００  光パケット交換システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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