(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された１つ以上の波長の光信号のうち、選択した波長の光信号を、１つ以上の任意の出力ポートから出力し、選択した波長の光信号を２つ以上の出力ポートから出力する場合には、その分岐比を設定できる波長選択スイッチ手段と、前記波長選択スイッチ手段に前記分岐比を設定する制御手段とを備えた光信号分岐装置を複数含み、１対多接続の波長パス・ツリーを設定して配信装置から複数の受信装置にコンテンツを同一波長で同時に配信することが可能な光通信システムであって、
前記選択した波長の光信号を２つ以上の出力ポートから出力する場合に設定する分岐比は、各出力ポートから出力されて１つ以上の各受信装置まで到達する波長の光信号が経由する１つ以上の光リンクのコスト値の総和の各出力ポート毎の最大値に基づき決定し、
光リンクのコスト値は、該光リンクを通過した光信号が受ける光信号対雑音比の悪化の程度を示す値である、
光通信システム。
【請求項２】
光リンクのコスト値は、該光リンクに含まれる光増幅器の数又は光リンクの長さから算出した値である、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記制御手段は、波長パスの設定を指示する制御信号を受信したときに、該制御信号に含まれる該波長パスの経路情報と、当該光信号分岐装置が保持する、あるいは、前記光通信システム内に設けられたデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして取得する光リンクのコスト値に基づき、分岐比を決定する、
請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記光通信システムは、波長パスの設定を行う装置を含み、
該波長パスの設定を行う装置は、自装置が保持する、あるいは、前記光通信システム内に設けられたデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして取得する光リンクのコストに基づき、該波長パスの分岐点となる光信号分岐装置における分岐比を決定し、決定した分岐比を該波長パスの設定を行うための制御信号により各光信号分岐装置に通知する、
請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記光通信システムは、ネットワーク管理装置を含み、
該ネットワーク管理装置は、自装置が保持する、あるいは、前記光通信システム内に設けられたデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして取得する光リンクのコストに基づき、該波長パスの分岐点となる光信号分岐装置における分岐比を決定し、決定した分岐比を各光信号分岐装置に通知する、
請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項６】
入力された１つ以上の波長の光信号のうち、選択した波長の光信号を、１つ以上の任意の出力ポートから出力し、選択した波長の光信号を２つ以上の出力ポートから出力する場合には、その分岐比を設定できる波長選択スイッチ手段と、波長選択スイッチ手段に前記分岐比を設定する制御手段とを備え、請求項１に記載の光通信システムを構成するための光信号分岐装置であって、
前記制御手段は、２つ以上の各出力ポートから１つ以上の各受信装置に至る経路を含む波長パスの設定を指示する制御信号を受信したときに、自装置が保持する、あるいは、外部のデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして、各出力ポートから出力されて１つ以上の各受信装置まで到達する波長の光信号が経由する１つ以上の光リンクのコスト値を取得し、該コスト値の総和の各出力ポート毎の最大値を判定し、該最大値に基づいて分岐比を決定し、
光リンクのコスト値は、該光リンクを通過した光信号が受ける光信号対雑音比の悪化の程度を示す値である、
光信号分岐装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長マルチキャスト、つまり、１対多接続の波長パスを設定する光通信システムにおいて、波長パスの品質を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信網を使用して、大容量コンテンツの信号を、その配信元から任意の複数の場所に同時に送信するために、例えば、非特許文献１に記載のＩＰマルチキャスト技術を適用することが考えられる。しかしながら、例えば、放送用の非圧縮スーパーハイビジョン信号を送信するためには、数十Ｇｂｐｓの転送速度が必要であり、この様な大容量トラフィックをＩＰマルチキャスト技術により配信することは、ＩＰマルチキャストを実現する各装置の処理負荷の点で現実的ではないかもしれない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“ＩＰマルチキャスト  テクノロジーの概要”、［ｏｎｌｉｎｅ］、シスコシステムズ合同会社、［平成２２年１月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｓｃｏ．ｃｏｍ／ｗｅｂ／ＪＰ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｈｓ／ｉｏｓ／ｍｕｌｔｉｃａｓｔ／ｔｅｃｈ／ｍｃｓｔ＿ｏｖｒ．ｈｔｍｌ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波長パスを用いて大容量コンテンツのデータを転送することは、中継ノードでの信号処理を削減できるため、装置の処理負荷の点から適当である。図５は、１対多接続の波長パス・ツリーを実現するための構成例であり、各光カプラ５０、５１、５２、５３、５４は、入力される光信号を固定の分岐比で２分岐し、配信装置１０が光カプラ５０に出力した大容量コンテンツのデータは、それぞれ、受信装置１１、１２、１３で受信される。この様に、１対多接続の波長パス・ツリーにより、複数の場所に大容量コンテンツのデータを同一波長で同時に配信することが可能になる。
【０００５】
図５に示す構成において、符号１００、２００、３００、４００、５００及び６００は光リンク（光伝送路）であり、０又は１つ以上の光増幅器を含んでいる。配信装置１０から各受信装置１１、１２、１３に至る経路長や、経路に存在する光増幅器の数が、受信装置毎に異なる場合において、固定の分岐比で単純に２分岐するだけの光カプラを用いた構成だと、各受信装置が受信する光信号のＯＳＮＲ（光信号対雑音比）は、受信装置毎に異なることとなる。つまり、各受信装置が受信する波長パスの品質にばらつきが生じる。
【０００６】
したがって、本発明は、１対多接続の波長パスを設定する光通信システムであって、波長パスから光信号を受信する各受信装置における受信信号品質の差を低減し、波長パスの品質を改善する光通信システム及び当該光通信システムで使用する光信号分岐装置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】
【０００７】
本発明による光通信システムによれば、
入力された１つ以上の波長の光信号のうち、選択した波長の光信号を、１つ以上の任意の出力ポートから出力し、選択した波長の光信号を２つ以上の出力ポートから出力する場合には、その分岐比を設定できる波長選択スイッチ手段と、前記波長選択スイッチ手段に前記分岐比を設定する制御手段とを備えた光信号分岐装置を複数含み、１対多接続の波長パス・ツリーを設定して配信装置から複数の受信装置にコンテンツを同一波長で同時に配信することが可能な光通信システムであって、前記選択した波長の光信号を２つ以上の出力ポートから出力する場合に設定する分岐比は、各出力ポートから出力されて１つ以上の各受信装置まで到達する波長の光信号が経由する１つ以上の光リンクのコスト値の総和の各出力ポート毎の最大値に基づき決定し、光リンクのコスト値は、該光リンクを通過した光信号が受ける光信号対雑音比の悪化の程度を示す値であることを特徴とする。
【０００８】
本発明による光通信システムの他の実施形態によれば、
光リンクのコスト値は、該光リンクに含まれる光増幅器の数又は光リンクの長さから算出した値であることも好ましい。
【０００９】
また、本発明による光通信システムの他の実施形態によれば、
前記制御手段は、波長パスの設定を指示する制御信号を受信したときに、該制御信号に含まれる該波長パスの経路情報と、当該光信号分岐装置が保持する、あるいは、前記光通信システム内に設けられたデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして取得する光リンクのコスト値に基づき、分岐比を決定することも好ましい。
【００１０】
さらに、本発明による光通信システムの他の実施形態によれば、
前記光通信システムは、波長パスの設定を行う装置を含み、該波長パスの設定を行う装置は、自装置が保持する、あるいは、前記光通信システム内に設けられたデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして取得する光リンクのコスト値に基づき、該波長パスの分岐点となる光信号分岐装置における分岐比を決定し、決定した分岐比を該波長パスの設定を行うための制御信号により各光信号分岐装置に通知することも好ましい。
【００１１】
さらに、本発明による光通信システムの他の実施形態によれば、
前記光通信システムは、ネットワーク管理装置を含み、該ネットワーク管理装置は、自装置が保持する、あるいは、前記光通信システム内に設けられたデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして取得する光リンクのコスト値に基づき、該波長パスの分岐点となる光信号分岐装置における分岐比を決定し、決定した分岐比を各光信号分岐装置に通知することも好ましい。
【００１２】
本発明による光信号分岐装置によれば、
入力された１つ以上の波長の光信号のうち、選択した波長の光信号を、１つ以上の任意の出力ポートから出力し、選択した波長の光信号を２つ以上の出力ポートから出力する場合には、その分岐比を設定できる波長選択スイッチ手段と、波長選択スイッチ手段に前記分岐比を設定する制御手段とを備え、上記光通信システムを構成するための光信号分岐装置であって、前記制御手段は、２つ以上の各出力ポートから１つ以上の各受信装置に至る経路を含む波長パスの設定を指示する制御信号を受信したときに、自装置が保持する、あるいは、外部のデータベース装置が保持するコスト値・データベースにアクセスして、各出力ポートから出力されて１つ以上の各受信装置まで到達する波長の光信号が経由する１つ以上の光リンクのコスト値を取得し、該コスト値の総和の各出力ポート毎の最大値を判定し、該最大値に基づいて分岐比を決定し、光リンクのコスト値は、該光リンクを通過した光信号が受ける光信号対雑音比の悪化の程度を示す値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
１つの配信装置から複数の受信装置に信号の配信を行うために、１対多の波長パスを設定する場合において、各受信装置が受信する波長パスの光信号対雑音比のばらつきを抑え、品質の公平化と向上を実現することができる。これにより、経路長が長く、光増幅器を多く使用する波長パスの品質を改善することが可能になり、波長パス・ツリーの拡張性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による光通信システムの構成図である。
【図２】本発明による光信号分岐装置の構成図である。
【図３】分岐比決定のシーケンス図である。
【図４】分岐比の決定方法を説明するための図である。
【図５】カプラを用いて１対多接続の波長パスを提供する場合のネットワーク構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明による光通信システムの構成図であり、光通信システムは、配信装置１０と、光信号分岐装置１、２、３、４及び５と、受信装置１１、１２及び１３とを有している。図１においては、光信号分岐装置１と２は光リンク１００により、光信号分岐装置１と３は光リンク２００により、光信号分岐装置３と４は光リンク５００により、光信号分岐装置３と５は光リンク３００により接続されており、受信装置１１は光信号分岐装置２に接続し、受信装置１２は光信号分岐装置３に接続し、受信装置１３は光信号分岐装置１３に接続しているが、これは、例示である。また、図１に示す光信号分岐装置１〜５は、１入力２出力であるが、３つ以上の出力ポートを有するものであっても良い。
【００１７】
図２は、本発明による光信号分岐装置１〜５の構成図である。図２に示す様に、光信号分岐装置１〜５は、波長選択スイッチ部２１と、制御部２２と、データベース部２３とを備えている。波長選択スイッチ部２１は、Ｄ＆Ｃ（Ｄｒｏｐ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｅ）機能付きで、かつ、その分岐比を設定可能な波長選択スイッチである。つまり、波長選択スイッチ部２１は、その入力ポートに入力された１つ以上の波長の光信号のそれぞれを、任意の１つ以上の出力ポートから出力することができ、かつ、２つ以上の出力ポートから出力する場合には、その分岐比を設定することできるものである。なお、波長選択スイッチ部２１は、その入力ポートに入力された総ての波長の光信号を、いずれかの出力ポートから必ず出力しなければならないものではなく、必要ではない波長の光信号をブロック、つまり、いずれの出力ポートからも出力しない様にすることもできるものである。つまり、入力された各波長の光信号のうち、出力ポートから出力する光信号を選択することができるものである。
【００１８】
データベース部２３は、各光リンクのコスト値を示すコスト値・データベースを保持している。光リンクのコスト値とは、当該光リンクを通過した光信号が受けるＯＳＮＲの悪化の程度を示す任意の指標であり、本実施形態においては、光リンクに含まれる光増幅器の数をコスト値とする。しかしながら、ファイバ長や、光増幅器及びファイバ長の両方から求めた値等、光リンクを通過した光信号が受けるＯＳＮＲの悪化の程度を示す任意の指標を光リンクのコスト値とすることができる。
【００１９】
制御部２２は、波長パスの設定を指示する制御信号を受信した場合、データベース部２３が保持しているコスト値・データベースと、制御信号に含まれる波長パスの経路情報に基づき、自装置における分岐比を求め、求めた分岐比を波長選択スイッチ部２１に設定する。なお、波長パス設定のための制御信号には、ＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）のＰａｔｈ信号のＥＲＯ（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  Ｏｂｊｅｃｔｏ）情報を利用することができる。この様子を図３に示す。
【００２０】
なお、１対多のパスを同時に設定する場合のみならず、後から分岐する部分を追加する場合にも同様に分岐比を計算する。具体的には、配信装置１０から受信装置１１及び受信装置１３に至る１：２の波長パスを設定している状態において、光信号分岐装置３から受信装置１２に至る部分を後から追加する場合、追加する受信装置１２に至る部分のパス設定の制御信号を受信した光信号分岐装置３の制御部２２は、分岐比を再計算して、再計算後の値を光信号分岐装置３の波長選択スイッチ部２１に設定する。
【００２１】
以下、図４の構成に基づき、分岐比の求め方について説明する。図４において、符号１０は配信装置を、符号１〜５は光信号分岐装置を、符号１１から１６は受信装置を、矢印は光リンクを表しており、配信装置１０から、受信装置１１から１５に至る１対多接続のパスを設定するものとする。つまり、配信装置１０は、受信装置１６以外に信号の配信を行おうとしているものとする。なお、各光リンクの横にある数字は、当該光リンクに含まれる光増幅器の数であり、よって、光信号分岐装置１〜５が保持するコスト値・データベースは以下の様になる。
【００２２】
【表１】
0005427650.tif 000002
【００２３】
光信号分岐装置における分岐比は、当該光信号分岐装置での波長パスの分岐後、分岐された各波長の信号が経由する１つ以上の光リンクのコスト値の総和の最大値の比とする。具体的には、光信号分岐装置１において波長パスは２分岐され、リンクＡ側に出力された信号は、リンクＣ経由で受信装置１１にのみ到達するため、リンクＡ側のコスト値の総和の最大値は３となる。一方、リンクＢ側に出力された信号は、リンクＥ経由で受信装置１２に、リンクＦ及びＧ経由で受信装置１３に、リンクＦ、Ｈ及びＩ経由で受信装置１４に、リンクＦ、Ｈ及びＪ経由で受信装置１５にそれぞれ到達する。受信装置１２までのコスト値の総和は４であり、受信装置１３までのコスト値の総和は８であり、受信装置１４までのコスト値の総和は１２であり、受信装置１５までのコスト値の総和は１４であるので、リンクＢ側のコスト値の総和の最大値は１４である。したがって、光信号分岐装置１における分岐比は、リンクＡ側：リンクＢ側＝３：１４とする。
【００２４】
また、受信装置１６に対しては波長パスを設定する必要がないため、光信号分岐装置２における分岐比は、リンクＣ側：リンクＤ側＝１：０となる。さらに、光信号分岐装置３においては、リンクＥ側のコスト値の総和が２であり、リンクＦ側のコスト値の総和は、受信装置１３へは６、受信装置１４へは１０、受信装置１５へは１２であるため、光信号分岐装置３における分岐比は、リンクＥ側：リンクＦ側＝２：１２となる。同様に、光信号分岐装置４における分岐比は、リンクＧ側：リンクＨ側＝２：８となり、光信号分岐装置５における分岐比は、リンクＩ側：リンクＪ側＝２：４となる。
【００２５】
本発明による光信号分岐装置は、少なくとも下流側にある総ての光リンクのコスト値を、コスト値・データベースとして保持しており、波長パスの設定を指示する制御信号に含まれる波長パスの経路情報から、各出力ポートについて、出力した波長の信号が経由する１つ以上の光リンクのコスト値の総和の最大値を求め、最大値に基づき分岐比を決定する。
【００２６】
図４に示す例において、光信号分岐装置１〜５が上述した通りに分岐比を設定した場合における各受信装置が受信する光信号のＯＳＮＲと、光信号分岐装置１〜５の代わりに、分岐比が１：１の光カプラを用いた場合における各受信装置が受信する光信号のＯＳＮＲを以下の表に示す。なお、各光増幅器のノイズフィギュアは８ｄＢとする。また、分岐比１：１の光カプラを用いた場合において、各光増幅器に入力される光パワーが−１２ｄＢｍとなる様に、各光増幅器の利得は調整されており、各光増幅器の利得は一定となる様に制御されているものとする。
【００２７】
【表２】
0005427650.tif 000003
また、上記一定利得の光増幅器に代えて、その出力を常に一定に調整する、出力一定制御光増幅器を使用した場合における、各受信装置が受信する光信号のＯＳＮＲを以下の表に示す。なお、その他の条件は、上記と同じである。
【００２８】
【表３】
0005427650.tif 000004
【００２９】
上記各表から明らかな様に、本発明により、分岐比が固定の場合と比較して、各受信装置が受信する波長パスのＯＳＮＲのばらつきを抑えることができる。また、波長選択スイッチ部２１を使用することで、不要な方向への波長の出力を停止することができるため、波長の衝突を防止することが可能である。
【００３０】
上述した実施形態においては、各光信号分岐装置がコスト値・データベースを保持していたが、コスト値・データベースを保持するデータベース装置を光通信システム内に設け、各各光信号分岐装置が、データベース装置にアクセスしてリンクコスト値を取得する形態であっても良い。この場合には、図２のデータベース部２３を省略することができる。
【００３１】
さらに、各光信号分岐装置において、分岐比を求めるのではなく、例えば、波長パス設定を要求する配信装置１０が、配信装置１０の内部に設けた、あるいは、外部に設置したデータベース装置が有するコスト値・データベースにアクセスし、各光リンクのコスト値を取得し、設定する波長パスに基づき各光信号分岐装置での分岐比を求め、波長パスの設定を指示する制御信号において、各光信号分岐装置に分岐比を通知する形態であって良い。この場合には、図２のデータベース部２３を省略することができ、図２の制御部２２は指定された分岐比を波長選択スイッチ部２１に設定することになる。
【００３２】
さらに、光通信システム内にネットワーク管理装置を設け、このネットワーク管理装置が、設定する波長パスに基づき各光信号分岐装置での分岐比を求め、求めた分岐比を、それぞれ、各光信号分岐装置に対して通知する形態であっても良い。なお、上記と同様に、コスト値・データベースは、外部に設ける形態であっても、ネットワーク管理装置内部に設ける形態であっても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１、２、３、４、５  光信号分岐装置
１０  配信装置
１１、１２、１３、１４、１５、１６  受信装置
２１  波長選択スイッチ部
２２  制御部
２３  データベース部
５０、５１、５２、５３、５４  カプラ
１００、２００、３００、４００、５００、６００  光リンク
【図１】
0005427650.tif 000005
【図２】
0005427650.tif 000006
【図３】
0005427650.tif 000007
【図４】
0005427650.tif 000008
【図５】
0005427650.tif 000009