(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を分岐する光スプリッタと、
前記光スプリッタからの一方の光信号を受信する光受信器と、
前記光受信器からの電気信号を蓄積する電気バッファと、
前記電気バッファの蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る制御回路と、
前記光スプリッタからの他方の光信号を透過する光遅延線と、
前記光遅延線からの光信号を増幅する光増幅器と、
前記制御回路がヘッダ情報を読み取った前記電気バッファに蓄積された電気信号を蓄積する個別読出電気バッファと、
前記光スプリッタの分岐した光信号とは異なる光信号から変換された電気信号を蓄積する共通読出電気バッファと、
前記個別読出電気バッファ又は前記共通読出電気バッファから電気信号を読み出す読出回路と、
前記読出回路から読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器と、
前記光送信器及び前記光増幅器からの光信号を合波する波長合分波器と、
を備え、
前記制御回路は、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量を監視し、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上の場合には、
前記電気バッファに蓄積されている信号を前記電気バッファに廃棄させ、
前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記光増幅器に増幅させ、
前記個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値未満の場合には、
前記電気バッファに蓄積されている信号を前記個別読出電気バッファに蓄積させ、
前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の増幅を前記光増幅器に停止させ、
前記個別読出電気バッファ及び前記共通読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させる
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記光遅延線は、前記個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を前記読出回路が読み出すのに要する時間を超える時間にわたり、前記光スプリッタからの他方の光信号を遅延させることを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
第１の光信号を分岐する第１光スプリッタと、
前記第１光スプリッタからの一方の光信号を受信する第１光受信器と、
前記第１光受信器からの電気信号を蓄積する第１電気バッファと、
前記第１電気バッファの蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る第１制御回路と、
前記第１光スプリッタからの他方の光信号を透過する第１光遅延線と、
前記第１光遅延線からの光信号を増幅する第１光増幅器と、
前記第１制御回路がヘッダ情報を読み取った前記第１電気バッファに蓄積された電気信号を蓄積する第１個別読出電気バッファと、
第２の光信号を分岐する第２光スプリッタと、
前記第２光スプリッタからの一方の光信号を受信する第２光受信器と、
前記第２光受信器からの電気信号を蓄積する第２電気バッファと、
前記第２電気バッファの蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る第２制御回路と、
前記第２光スプリッタからの他方の光信号を透過する第２光遅延線と、
前記第２光遅延線からの光信号を増幅する第２光増幅器と、
前記第２制御回路がヘッダ情報を読み取った前記第２電気バッファに蓄積された電気信号を蓄積する第２個別読出電気バッファと、
前記第１個別読出電気バッファ又は前記第２個別読出電気バッファから電気信号を読み出す読出回路と、
前記読出回路から読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器と、
前記光送信器、前記第１光増幅器及び前記第２光増幅器からの光信号を合波する波長合分波器と、
を備え、
前記第１制御回路は、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量を監視し、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第１バッファ閾値以上の場合には、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１電気バッファに廃棄させ、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第１光増幅器に増幅させ、
前記第１個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値未満の場合には、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１個別読出電気バッファに蓄積させ、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の増幅を前記第１光増幅器に停止させ、
前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、
前記第２制御回路は、
前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量を監視し、
前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第２バッファ閾値以上の場合には、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２電気バッファに廃棄させ、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第２光増幅器に増幅させ、
前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、
前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値未満の場合には、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２個別読出電気バッファに蓄積させ、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の増幅を前記第２光増幅器に停止させ、
前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させる
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項４】
前記第１光遅延線は、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を前記読出回路が読み出すのに要する時間を超える時間にわたり、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を遅延させ、
前記第２光遅延線は、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を前記読出回路が読み出すのに要する時間を超える時間にわたり、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を遅延させる
ことを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項５】
光スプリッタからの一方の光信号を受信して電気バッファに蓄積し、前記電気バッファに蓄積されている信号のヘッダを読み取り、前記電気バッファに蓄積された電気信号のうちのヘッダ情報の読み取りを完了した電気信号を蓄積する個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上であるか又は前記バッファ閾値未満であるかを判定する判定手順と、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上の場合には、
前記電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、
前記光スプリッタからの他方の光信号を光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を光増幅器で増幅し、
前記個別読出電気バッファの蓄積する信号を光送信器から送信し、
前記光送信器及び前記光増幅器からの光信号を合波して出力する光伝送手順と、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値未満の場合には、
前記電気バッファに蓄積されている信号を前記個別読出電気バッファに蓄積し、
前記光スプリッタからの他方の光信号を前記光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記光増幅器での増幅を停止し、
前記個別読出電気バッファ及び前記共通読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信して出力する電気伝送手順と、
有することを特徴とする光伝送方法。
【請求項６】
第１光スプリッタからの一方の光信号を受信して第１電気バッファに蓄積し、前記第１電気バッファに蓄積されている信号のヘッダを読み取り、前記第１電気バッファに蓄積された電気信号のうちのヘッダ情報の読み取りを完了した電気信号を蓄積する第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第１バッファ閾値以上であるか又は前記第１バッファ閾値未満であるかを判定するとともに、
第２光スプリッタからの一方の光信号を受信して第２電気バッファに蓄積し、前記第２電気バッファに蓄積されている信号のヘッダを読み取り、前記第２電気バッファに蓄積された電気信号のうちのヘッダ情報の読み取りを完了した電気信号を蓄積する第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第２バッファ閾値以上であるか又は前記第２バッファ閾値未満であるかを判定する複数判定手順と、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値以上でありかつ前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値以上の場合には、
前記第１電気バッファ及び前記第２電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、
前記第１光スプリッタからの他方の光信号を第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を第１光増幅器で増幅し、
前記第２光スプリッタからの他方の光信号を第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を第２光増幅器で増幅し、
前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を光送信器から送信し、
前記光送信器及び前記第１光増幅器及び前記第２光増幅器からの光信号を合波して出力する複数光伝送手順と、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値以上でありかつ前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値未満の場合には、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、
前記第１光スプリッタからの他方の光信号を第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第１光増幅器で増幅し、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２個別読出電気バッファに蓄積し、
前記第２光スプリッタからの他方の光信号を前記第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第２光増幅器での増幅を停止し、
前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信し、
前記光送信器及び前記第１光増幅器からの光信号を合波して出力する第１の光伝送手順と、
前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値以上でありかつ前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値未満の場合には、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１個別読出電気バッファに蓄積し、
前記第１光スプリッタからの他方の光信号を前記第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第１光増幅器での増幅を停止し、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、
前記第２光スプリッタからの他方の光信号を第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第２光増幅器で増幅し、
前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信し、
前記光送信器及び前記第２光増幅器からの光信号を合波して出力する第２の光伝送手順と、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値未満でありかつ前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値未満の場合には、
前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１個別読出電気バッファに蓄積し、
前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２個別読出電気バッファに蓄積し、
前記第１光スプリッタからの他方の光信号を前記第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第１光増幅器での増幅を停止し、
前記第２光スプリッタからの他方の光信号を前記第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第２光増幅器での増幅を停止し、
前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信して出力する複数電気伝送手順と、
を有することを特徴とする光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光信号を伝送するための光伝送装置及び光伝送方法の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の光アクセス網においては、将来の高速広帯域化の実現に加え、多様化する幅広いサービスに応じた伝送帯域や品質を有する回線を効率よく提供することが重要である。現在のネットワークの構成は、光アクセス回線を複数束ね集線し、それを高速なメトロネットワーク網の回線に乗せかえ、メトロネットワーク網の回線を更に束ねて集線し高速な中継網の回線に乗せかえることが可能な階層構造となっている。本階層構造とすることにより、１ユーザあたりに提供される光アクセス回線の伝送帯域が一律であることや利用されるサービスから、実際に使用される伝送帯域を推定し、トラフィックの効率的な収容が実現されてきた。しかし本収容設計では、利用される伝送帯域が推測可能であること、すなわち利用される伝送帯域の変動が小さいことが前提となる。そのため、このままの設計では、より複雑かつ幅広いトラフィック変動が予想される将来の多様なサービスを収容するのは難しいものと考えられる。
【０００３】
図７に、従来のネットワーク構成例を示す。本ネットワークは、光伝送装置７０１〜７０Ｎと光伝送装置７０１〜７０Ｎそれぞれから伝送される波長信号λ１〜λＮを合波する波長合分波器７１と、光伝送装置７２と、光伝送装置７３で構成され、光伝送装置７２は、波長合分波器７１からの光信号を波長ごとに分波する波長合分波器７２１と、波長合分波器７２１からの各波長信号を受信する光受信器７２２１〜７２２Ｎと、光受信器７２２１〜７２２Ｎからの電気信号をそれぞれ蓄積する読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎと、各読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎの信号を読み出す読出回路７２４と、読出回路７２４にて読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器７２５から構成される。
【０００４】
ここで、例えば読出回路７２４が各読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎから電気信号を読み出す方法としては、非特許文献１にあるような信号を到着した順に読み出すＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）方式などが挙げられる。ＦＩＦＯ方式では、読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎに先着した信号から順に読み出される。そのため、他の読出電気バッファに信号が先に到着し、読み出し処理が行われている場合には、その信号の読み出し処理が終了するまで、読み出し処理を待つことになる。その結果、各読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎから信号溢れを防ぐためには、各読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎのバッファサイズを大きく設計しておく必要が生じる。
【０００５】
一方で、バッファサイズを大きく設計してしまうと、各読出電気バッファに到着する信号が減少すると、読出電気バッファの利用効率は悪くなってしまう。とりわけ、将来の複雑かつ幅広いトラフィック変動下においては、本問題は顕著となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】高橋敬隆、山本尚生、吉野秀明、戸田彰、“わかりやすい待ち行列システム”、電子情報通信学会、２００３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上のような背景で行われたもので、トラフィックが変動する場であっても、読出電気バッファのバッファ量を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点は、前記目的を達成するために、読出電気バッファを経由しない光再生機能を光伝送装置に設け、読出電気バッファの利用状況に応じて、読出回路の読み出し方法と光再生機能の動作方法を制御する光伝送装置としたことである。
【０００９】
具体的には、本発明に係る光伝送装置は、光信号を分岐する光スプリッタと、前記光スプリッタからの一方の光信号を受信する光受信器と、前記光受信器からの電気信号を蓄積する電気バッファと、前記電気バッファの蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る制御回路と、前記光スプリッタからの他方の光信号を透過する光遅延線と、前記光遅延線からの光信号を増幅する光増幅器と、前記制御回路がヘッダ情報を読み取った前記電気バッファに蓄積された電気信号を蓄積する個別読出電気バッファと、前記光スプリッタの分岐した光信号とは異なる光信号から変換された電気信号を蓄積する共通読出電気バッファと、前記個別読出電気バッファ又は前記共通読出電気バッファから電気信号を読み出す読出回路と、前記読出回路から読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器と、前記光送信器及び前記光増幅器からの光信号を合波する波長合分波器と、を備え、
前記制御回路は、前記個別読出電気バッファのバッファ使用量を監視し、前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上の場合には、前記電気バッファに蓄積されている信号を前記電気バッファに廃棄させ、前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記光増幅器に増幅させ、前記個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値未満の場合には、前記電気バッファに蓄積されている信号を前記個別読出電気バッファに蓄積させ、前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の増幅を前記光増幅器に停止させ、前記個別読出電気バッファ及び前記共通読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光伝送装置は、光受信器と、個別読出電気バッファと、読出回路と、光送信器と、を備えるため、光伝送装置に入力された光信号を伝送することができる。本発明に係る光伝送装置は、光スプリッタと、光遅延線と、光増幅器と、電気バッファと、制御回路と、を備えるため、個別読出電気バッファの利用状況に応じて、読出電気バッファを経由しない光再生機能を用いて光信号を伝送することができる。したがって、本発明に係る光伝送装置は、トラフィックが変動する場であっても、読出電気バッファのバッファ量を削減することができる。
【００１１】
ここで、光遅延線は、制御回路にてバッファ使用量を確認する処理に要する時間相当の光遅延線である。例えば電気バッファに蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る時間等である。制御回路は光受信器からの信号をもとにクロック信号を生成する機能を有し、このクロック信号によるタイミングをもとに、設計された光遅延線の距離、制御回路におけるバッファ使用量確認処理に要する時間を考慮し、光遅延線を透過した光信号が光増幅器を通過するタイミングと光増幅器の制御タイミングを一致させる。
【００１２】
本発明に係る光伝送装置では、前記光遅延線は、前記個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を前記読出回路が読み出すのに要する時間を超える時間にわたり、前記光スプリッタからの他方の光信号を遅延させてもよい。
本発明により、光スプリッタから伝送されてきた信号の順番の逆転を防ぐことができる。
【００１３】
具体的には、本発明に係る光伝送装置は、第１の光信号を分岐する第１光スプリッタと、前記第１光スプリッタからの一方の光信号を受信する第１光受信器と、前記第１光受信器からの電気信号を蓄積する第１電気バッファと、前記第１電気バッファの蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る第１制御回路と、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を透過する第１光遅延線と、前記第１光遅延線からの光信号を増幅する第１光増幅器と、前記第１制御回路がヘッダ情報を読み取った前記第１電気バッファに蓄積された電気信号を蓄積する第１個別読出電気バッファと、第２の光信号を分岐する第２光スプリッタと、前記第２光スプリッタからの一方の光信号を受信する第２光受信器と、前記第２光受信器からの電気信号を蓄積する第２電気バッファと、前記第２電気バッファの蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る第２制御回路と、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を透過する第２光遅延線と、前記第２光遅延線からの光信号を増幅する第２光増幅器と、前記第２制御回路がヘッダ情報を読み取った前記第２電気バッファに蓄積された電気信号を蓄積する第２個別読出電気バッファと、前記第１個別読出電気バッファ又は前記第２個別読出電気バッファから電気信号を読み出す読出回路と、前記読出回路から読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器と、前記光送信器、前記第１光増幅器及び前記第２光増幅器からの光信号を合波する波長合分波器と、を備え、
前記第１制御回路は、前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量を監視し、前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第１バッファ閾値以上の場合には、前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１電気バッファに廃棄させ、前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第１光増幅器に増幅させ、前記第１個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値未満の場合には、前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１個別読出電気バッファに蓄積させ、前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の増幅を前記第１光増幅器に停止させ、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、
前記第２制御回路は、前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量を監視し、前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第２バッファ閾値以上の場合には、前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２電気バッファに廃棄させ、前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第２光増幅器に増幅させ、前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させ、前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値未満の場合には、前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２個別読出電気バッファに蓄積させ、前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の増幅を前記第２光増幅器に停止させ、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記読出回路に読み出させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る光伝送装置は、第１光受信器と、第１個別読出電気バッファと、第２光受信器と、第２個別読出電気バッファと、読出回路と、光送信器と、を備えるため、光伝送装置に入力された２つの光信号を伝送することができる。本発明に係る光伝送装置は、第１光スプリッタと、第１光遅延線と、第１光増幅器と、第１電気バッファと、第１制御回路と、第２光スプリッタと、第２光遅延線と、第２光増幅器と、第２電気バッファと、第２制御回路と、を備えるため、第１個別読出電気バッファ及び第２個別読出電気バッファの利用状況に応じて、読出電気バッファを経由しない光再生機能を用いて光信号を伝送することができる。したがって、本発明に係る光伝送装置は、トラフィックが変動する場であっても、読出電気バッファのバッファ量を削減することができる。
【００１５】
本発明に係る光伝送装置では、前記第１光遅延線は、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を前記読出回路が読み出すのに要する時間を超える時間にわたり、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を遅延させ、前記第２光遅延線は、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を前記読出回路が読み出すのに要する時間を超える時間にわたり、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を遅延させてもよい。
本発明により、第１光スプリッタ及び第２光スプリッタから伝送されてきた信号の順番の逆転を防ぐことができる。
【００１６】
具体的には、本発明に係る光伝送方法は、光スプリッタからの一方の光信号を受信して電気バッファに蓄積し、前記電気バッファに蓄積されている信号のヘッダを読み取り、前記電気バッファに蓄積された電気信号のうちのヘッダ情報の読み取りを完了した電気信号を蓄積する個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上であるか又は前記バッファ閾値未満であるかを判定する判定手順と、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上の場合には、前記電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、前記光スプリッタからの他方の光信号を光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を光増幅器で増幅し、前記個別読出電気バッファの蓄積する信号を光送信器から送信し、前記光送信器及び前記光増幅器からの光信号を合波して出力する光伝送手順と、
前記個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値未満の場合には、前記電気バッファに蓄積されている信号を前記個別読出電気バッファに蓄積し、前記光スプリッタからの他方の光信号を前記光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記光増幅器での増幅を停止し、前記個別読出電気バッファ及び前記共通読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信して出力する電気伝送手順と、を有する。
【００１７】
本発明に係る光伝送方法は、判定手順を有し、個別読出電気バッファの利用状況に応じて光伝送手順又は電気伝送手順を実行するため、個別読出電気バッファを経由しない光再生機能を用いて光信号を伝送することができる。したがって、本発明に係る光伝送方法は、トラフィックが変動する場であっても、読出電気バッファのバッファ量を削減することができる。
【００１８】
具体的には、本発明に係る光伝送方法は、第１光スプリッタからの一方の光信号を受信して第１電気バッファに蓄積し、前記第１電気バッファに蓄積されている信号のヘッダを読み取り、前記第１電気バッファに蓄積された電気信号のうちのヘッダ情報の読み取りを完了した電気信号を蓄積する第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第１バッファ閾値以上であるか又は前記第１バッファ閾値未満であるかを判定するとともに、第２光スプリッタからの一方の光信号を受信して第２電気バッファに蓄積し、前記第２電気バッファに蓄積されている信号のヘッダを読み取り、前記第２電気バッファに蓄積された電気信号のうちのヘッダ情報の読み取りを完了した電気信号を蓄積する第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が予め定められた第２バッファ閾値以上であるか又は前記第２バッファ閾値未満であるかを判定する複数判定手順と、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値以上でありかつ前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値以上の場合には、前記第１電気バッファ及び前記第２電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を第１光増幅器で増幅し、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を第２光増幅器で増幅し、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を光送信器から送信し、前記光送信器及び前記第１光増幅器及び前記第２光増幅器からの光信号を合波して出力する複数光伝送手順と、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値以上でありかつ前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値未満の場合には、前記第１電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第１光増幅器で増幅し、前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２個別読出電気バッファに蓄積し、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を前記第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第２光増幅器での増幅を停止し、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信し、前記光送信器及び前記第１光増幅器からの光信号を合波して出力する第１の光伝送手順と、
前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値以上でありかつ前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値未満の場合には、前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１個別読出電気バッファに蓄積し、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を前記第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第１光増幅器での増幅を停止し、前記第２電気バッファに蓄積されている信号を廃棄し、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号を前記第２光増幅器で増幅し、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信し、前記光送信器及び前記第２光増幅器からの光信号を合波して出力する第２の光伝送手順と、
前記第１個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第１バッファ閾値未満でありかつ前記第２個別読出電気バッファのバッファ使用量が前記第２バッファ閾値未満の場合には、前記第１電気バッファに蓄積されている信号を前記第１個別読出電気バッファに蓄積し、前記第２電気バッファに蓄積されている信号を前記第２個別読出電気バッファに蓄積し、前記第１光スプリッタからの他方の光信号を前記第１光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第１電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第１光増幅器での増幅を停止し、前記第２光スプリッタからの他方の光信号を前記第２光遅延線で遅延させた光信号でありかつ前記第２電気バッファに蓄積されている信号と同一の光信号の前記第２光増幅器での増幅を停止し、前記第１個別読出電気バッファ及び前記第２個別読出電気バッファの蓄積する信号を前記光送信器から送信して出力する複数電気伝送手順と、を有する。
【００１９】
本発明に係る光伝送方法は、複数判定手順を有し、個別読出電気バッファの利用状況に応じて複数光伝送手順、第１の光伝送手順、第２の光伝送手順又は複数電気伝送手順を実行するため、個別読出電気バッファを経由しない光再生機能を用いて光信号を伝送することができる。したがって、本発明に係る光伝送方法はトラフィックが変動する場であっても、読出電気バッファのバッファ量を削減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、トラフィックが変動する場であっても、読出電気バッファのバッファ量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１に係る光伝送装置の一例を示す。
【図２】実施形態１に係る光伝送方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】実施形態１に係る光遅延線の設計方法の一例を示す説明図である。
【図４】実施形態２に係る光伝送装置の一例を示す。
【図５】実施形態２に係る光伝送方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施形態２に係る光遅延線の設計方法の一例を示す説明図である。
【図７】従来のネットワーク構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係る光伝送装置の一例を示す。実施形態１に係る光伝送装置１０は、一方からの光信号を分岐する光スプリッタ１００と、光スプリッタ１００からの光信号を受信する光受信器１０１と、光受信器１０１からの電気信号を蓄積する電気バッファ１０２と、光受信器１０１からの信号のヘッダ情報を読み取る制御回路１０３と、分岐したもう一方の光信号を透過する光遅延線１０４と、光遅延線１０４からの光信号を増幅することによって光再生する光増幅器１０５と、電気バッファ１０２の信号を蓄積する個別読出電気バッファ１０６と、個別読出電気バッファ１０６とは異なる共通読出電気バッファ１０７と、個別読出電気バッファ１０６及び共通読出電気バッファ１０７の信号を読み出す読出回路１０８と、読出回路１０８から読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器１０９と、光送信器１０９からの光信号と光増幅器１０５からの光信号を合波する波長合分波器１１０と、を備える。
【００２４】
制御回路１０３は、接続する個別読出電気バッファ１０６のバッファ使用量を監視し、バッファ使用量がバッファ閾値以上の場合には、制御回路１０３は、電気バッファ１０２、光増幅器１０５、読出回路１０８及び光送信器１０９を次のように動作させる。
読出回路１０８は、個別読出電気バッファ１０６にある信号を全て読み出す。光送信器１０９は読み出された全ての信号を光信号に変換して送信する。光増幅器１０５は、光スプリッタ１００からの光信号を光再生する。電気バッファ１０２は、同一信号を廃棄する。
【００２５】
制御回路１０３は、接続する個別読出電気バッファ１０６のバッファ使用量を監視し、バッファ使用量がバッファ閾値未満の場合には、制御回路１０３は、電気バッファ１０２、光増幅器１０５、読出回路１０８及び光送信器１０９を次のように動作させる。
光増幅器１０５は、光スプリッタ１００からの光信号を増幅しない。個別読出電気バッファ１０６は、電気バッファ１０２に蓄積されている同一信号を蓄積する。読出回路１０８は個別読出電気バッファ１０６及び共通読出電気バッファ１０７から信号を読み出す。光送信器１０９は読み出された信号を光信号に変換して送信する。
【００２６】
個別読出電気バッファ１０６とは異なる共通読出電気バッファ１０７は、例えば、光スプリッタ１００に到着する光信号を送信する光伝送装置１０とは異なる、別の光伝送装置から到着した信号を蓄積するためのもので、複数の光伝送装置からの信号をそれぞれ共通読出電気バッファ１０７に格納し、それらを１つの光送信器にて束ねて集線して伝送することにより、トラフィックの効率的な利用を実現する。なお、共通読出電気バッファ１０７のバッファ量は十分に大きいものとし、本発明の制御により、バッファから信号溢れは生じないものとする。
【００２７】
制御回路１０３は、光受信器１０１からの信号のヘッダ情報をもとに、到着した信号が使用するバッファ使用量を読み取る。例えばフレーム信号が到着した場合には、フレーム長をもとにバッファ使用量を読み取ることができる。本読み取り情報をもとに、制御回路１０３は、到着した信号を個別読出電気バッファ１０６に蓄えた場合に、バッファ使用量（これまでに蓄えられた信号のバッファ使用量＋到着した信号が必要とするバッファ使用量）がバッファ閾値以上となるか否かを、個別読出電気バッファ１０６に蓄積する前に判定することができる。
【００２８】
バッファ使用量がバッファ閾値未満の場合における読出回路１０８の個別読出電気バッファ１０６及び共通読出電気バッファ１０７からの信号読出方法は、様々なものが考えられる。例えば、非特許文献１にあるような信号を到着した順に読み出すＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ−ｉｎ  ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）方式を適用すると、個別読出電気バッファ１０６及び共通読出電気バッファ１０７のうち先着した信号から順に読み出されることとなる。
【００２９】
光送信器１０９と光増幅器１０５からの光信号の波長は、異なる方が望ましい。例えば、個別読出電気バッファ１０６のバッファ使用量がバッファ閾値以上の場合には、光増幅器１０５から光信号が送信されるが、その間読出回路１０８は、共通読出電気バッファ１０７の信号を読み出し、光送信器１０９で送信することができる。そのため、同時に２つの光信号を送信することから、光送信器１０９と光増幅器１０５からの光信号の波長は異なるものとし、波長合分波器１１０で合流する構成とするほうが望ましい。ただし、同時に光信号を送信しない場合、例えば光増幅器１０５から光信号が送信されている間は、光送信器１０９から信号を送信しない場合には、同一の波長を用いることも可能であるため、波長合分波器１１０の代わりに光カプラを用いることも可能である。
【００３０】
図２に、本実施形態に係る光伝送方法の一例を示すフローチャートである。実施形態１に係る光伝送方法は、判定手順と、光伝送手順と、電気伝送手順と、を有する。判定手順では、ステップＳ１０１を実行する。制御回路１０３は、個別読出電気バッファ１０６のバッファ使用量を監視し、光受信器１０１に信号が到着すると、バッファ使用量がバッファ閾値以上か否かを判定する（Ｓ１０１）。
【００３１】
バッファ使用量がバッファ閾値以上の場合（Ｓ１０１でＹｅｓの場合）、光伝送手順を実行する。光伝送手順では、制御回路１０３は、電気バッファ１０２、光増幅器１０５、読出回路１０８及び光送信器１０９を以下のように動作させる。
【００３２】
制御回路１０３は、読出回路１０８が個別読出電気バッファ１０６あるいは共通読出電気バッファ１０７の信号を読み出し処理中か否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００３３】
読出回路１０８が信号を読み出し処理中の場合（Ｓ１０２でＹｅｓの場合）、制御回路１０３は、読出回路１０８がその信号読み出し処理を完了した後、個別読出電気バッファ１０６にある全ての信号を読出回路１０８に読み出させる。すると、光送信器１０９は、読出回路１０８の読み出した全ての信号を光信号に変換して送信する（Ｓ１０３）。これにより、個別読出電気バッファ１０６にある全ての信号を光信号に変換して送信することができる。
その後制御回路１０３は、光増幅器１０５に光信号を増幅させる。このとき、電気バッファ１０２に蓄積された同一の信号を廃棄する（Ｓ１０４）。これにより、光受信器１０１に到着した信号と同一の信号を光再生して伝送することができる。
【００３４】
読出回路１０８が信号を読み出し処理中でない場合（Ｓ１０２でＮｏの場合）、制御回路１０３は、すぐに、個別読出電気バッファ１０６にある全ての信号を読出回路１０８に読み出させる。すると、光送信器１０９は、読出回路１０８の読み出した全ての信号を光信号に変換して送信する（Ｓ１０６）。これにより、個別読出電気バッファ１０６にある全ての信号を、すぐに光信号に変換して送信することができる。
その後制御回路１０３は、光受信器１０１に到着した信号と同一の信号を光増幅器１０５に増幅させる。このとき、電気バッファ１０２に蓄積された同一の信号を廃棄する（Ｓ１０４）。これにより、光受信器１０１に到着した信号と同一の信号を光再生して伝送することができる。
【００３５】
一方で、バッファ使用量がバッファ閾値未満の場合（Ｓ１０１でＮｏの場合）、電気伝送手順を実行する。電気伝送手順では、制御回路１０３は、電気バッファ１０２、光増幅器１０５、読出回路１０８及び光送信器１０９を以下のように動作させる。
【００３６】
制御回路１０３は、光増幅器１０５の増幅を停止させるか、光増幅器１０５からの出力光を遮断する。このように、光受信器１０１に到着した信号を光増幅器１０５にて光再生しないよう動作する。制御回路１０３は、光増幅器１０５に入力される光信号と同一の信号を個別読出電気バッファ１０６に蓄積させ、個別読出電気バッファ１０６及び共通読出電気バッファ１０７に蓄積されている信号を読出回路１０８に読み出させる。すると、光送信器１０９は、読出回路１０８の読み出した全ての信号を光信号に変換して送信する（Ｓ１０５）。これにより、個別読出電気バッファ１０６及び共通読出電気バッファ１０７に蓄積されている信号を送信することができる。
【００３７】
ここでバッファ閾値は、全体のトラフィック量、個別読出電気バッファ１０６の容量、信号が個別読出電気バッファ１０６から溢れてしまう割合などからあらかじめ設定しておく値である。
【００３８】
光増幅器１０５にて光再生する時間は任意である。すなわち、光再生動作を開始して１つの信号を伝送した後、Ｓ１０１の処理に戻り、個別読出電気バッファ１０６経由で伝送することも可能であり、また、光再生動作を開始して一定時間（一定量の信号が伝送される時間）経過した後、Ｓ１０１の処理に戻り、個別読出電気バッファ１０６経由で伝送することも可能である。例えばトラフィックの増大が一過性のものであれば、前者のようにすぐにＳ１０１の処理に戻るほうが光増幅器１０５の光再生動作時間を短くすることができるため、光増幅器１０５の消費電力削減の効果が期待できる。一方でトラフィックの増大が継続する場合には、後者のように一定時間経過後にＳ１０１の処理に戻るほうが、すぐにバッファ閾値以上の状態にならないため、光増幅器１０５の光再生動作をするかしないかの切り換え動作を頻繁に行う必要がなくなる。
【００３９】
図３に、本実施形態に係る光遅延線の設計方法の一例を示す説明図である。光遅延線１０４は、読出回路１０８が個別読出電気バッファ１０６の信号を全て読み出し終えた後に、光スプリッタ１００からの信号を光増幅器１０５で光再生するよう時間的に遅らせるために必要となるものである。なぜなら、個別読出電気バッファ１０６の信号の読み出しが全て完了する前に、光増幅器１０５を信号が通過してしまうと、光スプリッタ１００から伝送されてきた信号の順番が逆転してしまう恐れがあるからである。
【００４０】
図３は、このような信号の順番の逆転現象を防ぐために必要となる光遅延線にて遅らせる時間を示した図である。まず必要となるのは、個別読出電気バッファ１０６からバッファ閾値分の信号を読み出すための処理時間（Ｂｔｈ１）である。個別読出電気バッファ１０６のバッファ使用量がバッファ閾値以上になった場合で、読出回路１０８が信号読み出し処理中でない場合、図２のＳ１０６の処理が行われるため、その分の時間が必要となる。バッファ使用量がバッファ閾値と一致する場合は、必要な時間は前記処理時間（Ｂｔｈ１）だけで十分であるが、バッファ閾値を超える場合には、超えた分も考慮する必要がある。必ず前記逆転現象を防ぐためには、最大の超える分を考慮すればよいので、個別読出電気バッファ１０６に到着する信号を読み出すために必要な最大時間（Ａ１ｍａｘ）を追加する。例えば信号がフレームの場合、フレーム長が長いほど、読み出す時間が必要となるため、最大フレーム長を読み出すために必要な時間とすればよい。
【００４１】
更に必要となるのが、図２のＳ１０３の処理に要する時間である。すなわち、読出回路が信号読み出し処理中の場合には、その処理が完了するまで、個別読出電気バッファ１０６の全ての信号を読み出す処理を開始できないため、前記処理が完了するのを待つ必要がある。ここでも、必ず前記逆転現象を防ぐためには、前記処理の最大時間を考慮すればよいので、読出回路１０８の信号読み出し処理の最大時間（Ｒ１ｍａｘ）を追加する。例えば信号がフレームの場合、フレーム長が長いほど、読み出す時間が必要となるため、最大フレーム長を読み出すために必要な時間とすればよい。仮に光伝送装置１０で取り扱う最大フレーム長が規定されていれば、Ａ１ｍａｘとＲ１ｍａｘは同一の値とすることができる。以上より、光遅延線は、Ｂｔｈ１＋Ａ１ｍａｘ＋Ｒ１ｍａｘ時間相当の長さに設計すればよいことが理解できる。このように、光遅延線１０４は、個別読出電気バッファ１０６に蓄積されている全ての信号を読出回路１０８が読み出すのに要する時間（Ｂｔｈ１＋Ａ１ｍａｘ＋Ｒ１ｍａｘ）を超える時間にわたり、光スプリッタ１００からの他方の光信号を遅延させる。
【００４２】
例えば、光スプリッタ１００、光遅延線１０４、光増幅器１０５の順に伝送する波長信号の伝送帯域を１０Ｇｂｉｔ／ｓ、Ｂｔｈ１＝８１９２ｂｉｔ時間相当、Ａ１ｍａｘ＝Ｒ１ｍａｘ＝５１２ｂｉｔ時間相当、光遅延線中の光速＝２×１０８とすると、合計９２１６ｂｉｔ時間相当の長さに光遅延線を設計すればよいので、光遅延線＝｛９２１６÷（１０×１０９）｝×（２×１０８）＝１８４．３２ｍとなる。
【００４３】
なお、前記光遅延線長に、制御回路１０３にてバッファ使用量を確認する処理に要する時間相当分を加えた時間が、光遅延線１０４の設計長となる。例えば電気バッファ１０２に蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る時間等である。制御回路１０３は電気バッファ１０２からの信号をもとにクロック信号を生成する機能を有し、このクロック信号によるタイミングをもとに、設計された光遅延線１０４の距離、制御回路１０３におけるバッファ使用量確認処理に要する時間を考慮し、光遅延線１０４を透過した光信号が光増幅器１０５を通過するタイミングと光増幅器１０５の制御タイミングを一致させる。
【００４４】
以上の説明で述べたとおり、個別読出電気バッファ１０６のバッファ使用量がバッファ閾値以上になった場合に、個別読出電気バッファ１０６の信号を全て読み出す理由は、伝送する信号の順番が逆転しないようにするためである。例えばＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、到着する信号が逆転してしまうと、ＴＣＰ再送制御が発生してしまうためスループットの低下につながってしまう。本発明では、設計するバッファ量を大きくする必要がないことに加え、信号到着の逆転現象を回避することも可能となる。
【００４５】
実施形態１に係る光伝送装置１０は、図７に示す光伝送装置７２に相当する中継装置として利用することができる。この場合、光受信器７２２１〜７２２Ｎ及び読出電気バッファ７２３Ｎ〜７２３Ｎに、光スプリッタ１００、光増幅器１０５、光受信器１０１、電気バッファ１０２、制御回路１０３、個別読出電気バッファ１０６が波長ごとに配置される。この場合、共通読出電気バッファ１０７には、読出電気バッファ７２３１〜７２３Ｎに蓄積される全ての信号が蓄積される。
【００４６】
（実施形態２）
図４に、実施形態２に係る光伝送装置の一例を示す。実施形態２に係る光伝送装置２０は、第１光判定回路２０００と、第２光判定回路２１００と、第１光判定回路２０００及び第２光判定回路２１００の各個別読出電気バッファの信号を読み出す読出回路２０７と、読出回路２０７から読み出された電気信号を光信号に変換して送信する光送信器２０８と、光送信器２０８、第１光判定回路２０００及び第２光判定回路２１００からの光信号を合波する波長合分波器２０９と、を備える。
【００４７】
第１光判定回路２０００は、一方からの光信号を分岐する第１光スプリッタとしての光スプリッタ２００と、光スプリッタ２００からの光信号を受信する第１光受信器としての光受信器２０１と、光受信器２０１からの電気信号を蓄積する第１電気バッファとしての電気バッファ２０２と、光受信器２０１からの信号のヘッダ情報を読み取る第１制御回路としての制御回路２０３と、分岐したもう一方の光信号を透過する第１光遅延線としての光遅延線２０４と、光遅延線２０４からの光信号を光再生する第１光増幅器としての光増幅器２０５と、電気バッファ２０２の信号を蓄積する第１個別読出電気バッファとしての個別読出電気バッファ２０６と、を備える。
【００４８】
第２光判定回路２１００は、一方からの光信号を分岐する第２光スプリッタとしての光スプリッタ２１０と、光スプリッタ２１０からの光信号を受信する第２光受信器としての光受信器２１１と、光受信器２１１からの電気信号を蓄積する第２電気バッファとしての電気バッファ２１２と、光受信器２１１からの信号のヘッダ情報を読み取る第２制御回路としての制御回路２１３と、分岐したもう一方の光信号を透過する第２光遅延線としての光遅延線２１４と、光遅延線２１４からの光信号を光再生する第２光増幅器としての光増幅器２１５と、電気バッファ２１２の信号を蓄積する第２個別読出電気バッファとしての個別読出電気バッファ２１６と、を備える。
【００４９】
制御回路２０３は、接続する個別読出電気バッファ２０６のバッファ使用量を監視し、個別読出電気バッファ２０６のバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上の場合には、個別読出電気バッファ２０６の蓄積する全ての信号を読出回路２０７に読み出させ、光スプリッタ２００からの光信号を光増幅器２０５に増幅させるとともに、光増幅器２０５の増幅した光信号と同一の信号を電気バッファ２０２に廃棄させる。
【００５０】
制御回路２０３は、接続する個別読出電気バッファ２０６のバッファ使用量を監視し、個別読出電気バッファ２０６のバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値未満の場合には、光スプリッタ２００からの光信号の増幅を光増幅器２０５に停止させ、光増幅器２０５に入力される光信号と同一の信号を個別読出電気バッファ２０６に蓄積させ、個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６に蓄積されている信号を読出回路２０７に読み出させる。
【００５１】
制御回路２１３は、個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量を監視し、個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値以上の場合には、個別読出電気バッファ２１６の蓄積する全ての信号を読出回路２０７に読み出させ、光スプリッタ２１０からの光信号を光増幅器２１５に増幅させるとともに、光増幅器２１５の増幅した光信号と同一の信号を電気バッファ２１２に廃棄させる。
【００５２】
制御回路２１３は、個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量を監視し、個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量が予め定められたバッファ閾値未満の場合には、光スプリッタ２１０からの光信号の増幅を光増幅器２１５に停止させ、光増幅器２１５に入力される光信号と同一の信号を個別読出電気バッファ２１６に蓄積させ、個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６に蓄積されている信号を読出回路２０７に読み出させる。
【００５３】
個別読出電気バッファ２０６のバッファ使用量がバッファ閾値以上で、個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量がバッファ閾値未満の場合、制御回路２０３及び制御回路２１３の制御によって、光伝送装置２０は、以下のように動作する。
読出回路２０７は、個別読出電気バッファ２０６にある信号を全て読み出し、個別読出電気バッファ２１６にある信号は待機させる。光送信器２０８は前記読み出された信号を光信号に変換して送信する。
光増幅器２０５は、光スプリッタ２００からの光信号を光再生する。電気バッファ２０２は、光再生した光信号と同一信号を廃棄する。光増幅器２１５は、光スプリッタ２１０からの光信号を光再生しない。電気バッファ２１２は、光再生しない光信号と同一信号を個別読出電気バッファ２１６に蓄える。
【００５４】
個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量がバッファ閾値以上の場合、制御回路２０３及び制御回路２１３の制御によって、光伝送装置２０は、以下のように動作する。
読出回路２０７は、一方の個別読出電気バッファ２０６にある信号を全て読み出し、その読み出し動作が完了した後、もう一方の個別読出電気バッファ２１６にある信号を全て読み出す。光送信器２０８はそれら読み出された全ての信号を光信号に変換して送信する。
光増幅器２０５は、光スプリッタ２００からの光信号を光再生する。電気バッファ２０２は、光再生した光信号と同一信号を廃棄する。光増幅器２１５は、光スプリッタ２１０からの光信号を光再生する。電気バッファ２１２は、光再生した光信号と同一信号を廃棄する。
【００５５】
個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量がバッファ閾値未満の場合、制御回路２０３及び制御回路２１３の制御によって、光伝送装置２０は、以下のように動作する。
光増幅器２０５は、光スプリッタ２００からの光信号を光再生しない。光再生しない光信号と同一信号を個別読出電気バッファ２０６に蓄える。光増幅器２１５は、光スプリッタ２１０からの光信号を光再生しない。光再生しない光信号と同一信号を個別読出電気バッファ２１６に蓄える。
読出回路２０７は、個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６から信号を読み出す。光送信器２０８は、前記読み出された信号を光信号に変換して送信する。
【００５６】
制御回路２０３及び制御回路２１３におけるヘッダ情報の解析動作、および読出回路２０７における個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６からの信号読出方式は、実施形態１に係る光伝送装置１０の説明で記載したものと同じである。また、光送信器２０８、光増幅器２０５及び光増幅器２１５からの光信号の波長はそれぞれ異なることが望ましい。これも実施形態１に係る光伝送装置１０の説明で記載したものと同じである。ただし、同時に光信号を送信しない場合には波長合分波器２０９の代わりに光カプラを用いることも可能である。
【００５７】
図５に、本実施形態に係る光伝送装置の制御フローチャートを示す。実施形態２に係る光伝送方法は、複数判定手順と、伝送手順と、を順に有する。伝送手順では、複数光伝送手順、第１の光伝送手順、第２の光伝送手順又は複数電気伝送手順のいずれかを実行する。制御回路２０３及び制御回路２１３は、個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量を監視し、光受信器２０１あるいは光受信器２１１に信号が到着すると、それぞれのバッファ使用量がバッファ閾値以上か否かを判定する。
【００５８】
両方の個別読出電気バッファ２０６及び個別読出電気バッファ２１６のバッファ使用量がバッファ閾値以上の場合（Ｓ２０１でＹｅｓの場合）、読出回路２０７が個別読出電気バッファ２０６あるいは個別読出電気バッファ２１６の信号を読み出し処理中か否かを判定する（Ｓ２０２）。読出回路２０７が信号を読み出し処理中の場合（Ｓ２０２でＹｅｓの場合）、読出回路２０７はその信号読み出し処理を完了した後、一方の個別読出電気バッファ（通常は、Ｓ２０２で読み出し処理中であった個別読出電気バッファと同じ方の個別読出電気バッファ）の信号を全て読み出し、光送信器２０８にて送信する（Ｓ２０３）。その後一方の制御回路は、光受信器に到着した信号と同一の信号を光増幅器にて光再生して伝送するとともに、電気バッファに蓄積された同一の信号を廃棄する（Ｓ２０４）。
【００５９】
読出回路２０７が信号を読み出し処理中でない場合（Ｓ２０２でＮｏの場合）には、読出回路２０７はすぐに一方の個別読出電気バッファの信号を全て読み出し、光送信器２０８にて送信する（Ｓ２０７）。その後一方の制御回路は、光受信器に到着した信号と同一の信号を光増幅器にて光再生して伝送するとともに、電気バッファに蓄積された同一の信号を廃棄する（Ｓ２０４）。次に読出回路２０７は、もう一方の個別読出電気バッファの信号を全て読み出し、光送信器にて送信する（Ｓ２０５）。その後もう一方の制御回路は、光受信器に到着した信号と同一の信号を光増幅器にて光再生して伝送するとともに、電気バッファに蓄積された同一の信号を廃棄する（Ｓ２０６）。
【００６０】
一方で、両方の個別読出電気バッファのバッファ使用量がバッファ閾値以上でない場合（Ｓ２０１でＮｏの場合）、片方の個別読出電気バッファのバッファ使用量がバッファ閾値以上か否かを判定する（Ｓ２０８）。片方の個別読出電気バッファのバッファ使用量がバッファ閾値以上の場合（Ｓ２０８でＹｅｓの場合）、読出回路２０７が個別読出電気バッファ２０６又は２１６の信号を読み出し処理中か否かを判定する（Ｓ２０９）。読出回路２０７が信号を読み出し処理中の場合（Ｓ２０９でＹｅｓの場合）、読出回路２０７はその信号読み出し処理を完了した後、バッファ閾値以上の個別読出電気バッファの信号を全て読み出し、光送信器２０８にて送信する（Ｓ２１０）。その後バッファ閾値以上の個別読出電気バッファ側の制御回路は、光受信器に到着した信号と同一の信号を光増幅器にて光再生して伝送するとともに、電気バッファに蓄積された同一の信号を廃棄する（Ｓ２１１）。一方、読出回路２０７が信号を読み出し処理中でない場合（Ｓ２０９でＮｏの場合）、すぐにバッファ閾値以上の個別読出電気バッファの信号を全て読み出し、光送信器２０８にて送信する（Ｓ２１３）。そして、バッファ閾値未満の個別読出電気バッファ側の制御回路は、光受信器に到着した信号を光増幅器にて光再生しないように動作するとともに、光受信器に到着し電気バッファに蓄えられた同一の信号を個別読出電気バッファに蓄え、光送信器にて送信する（Ｓ２１２）。
【００６１】
更に、両方の個別読出電気バッファのバッファ使用量もバッファ閾値未満の場合（Ｓ２０８でＮｏの場合）、両方の制御回路２０３及び２１３は、光受信器２０１及び２１１に到着した信号を光増幅器２０５及び２１５にて光再生しないように動作するとともに、光受信器に到着し電気バッファに蓄えられた同一の信号を個別読出電気バッファ２０６及び２１６に蓄え、光送信器２０８にて送信する（Ｓ２１４）。
【００６２】
図６に、本実施形態に係る光伝送装置の光遅延線の設計方法を示す。光遅延線は図３の説明で述べたとおり、読出回路が個別読出電気バッファの信号を全て読み出し終えた後に、光スプリッタからの信号を光増幅器で光再生するよう時間的に遅らせるために必要となるものである。
図６は、光遅延線にて遅らせる時間を示した図である。図３との違いは、他方の個別読出電気バッファの信号を読み出す時間を考慮する必要がある点である。すなわち、図３のＢｔｈ１＋Ａ１ｍａｘ＋Ｒ１ｍａｘに加え、他方の個別読出電気バッファのバッファ閾値分の信号を読み出すための処理時間（Ｂｔｈ２）が必要となる。また図３と同様に、バッファ閾値を超える場合には、超えた分も考慮する必要がある。必ず前記逆転現象を防ぐためには、最大の超える分を考慮すればよいので、個別読出電気バッファに到着する信号を読み出すために必要な最大時間（Ａ２ｍａｘ）を追加する。読出回路の信号読み出し処理の最大時間は、Ｒ１ｍａｘで共通なので、ここでは考慮しなくてよい。以上より、光遅延線は、Ｂｔｈ１＋Ａ１ｍａｘ＋Ｒ１ｍａｘ＋Ｂｔｈ２＋Ａ２ｍａｘ時間相当の長さに設計すればよいことが理解できる。このように、光遅延線２０４は、第１個別読出電気バッファ及び第２個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を読出回路２０７が読み出すのに要する時間（Ｂｔｈ１＋Ａ１ｍａｘ＋Ｒ１ｍａｘ＋Ｂｔｈ２＋Ａ２ｍａｘ）を超える時間にわたり、第１光スプリッタ２００からの他方の光信号を遅延させる。光遅延線２１４は、第１個別読出電気バッファ及び第２個別読出電気バッファに蓄積されている全ての信号を読出回路２０７が読み出すのに要する時間（Ｂｔｈ１＋Ａ１ｍａｘ＋Ｒ１ｍａｘ＋Ｂｔｈ２＋Ａ２ｍａｘ）を超える時間にわたり、第２光スプリッタ２１０からの他方の光信号を遅延させる。
【００６３】
なお、前記光遅延線長に、制御回路２０３及び２１３にてバッファ使用量を確認する処理に要する時間相当分を加えた時間が、光遅延線２０４及び２１４の設計長となる。例えば、電気バッファ２０２及び２１２に蓄積する信号のヘッダ情報を読み取る時間等である。制御回路２０３は光受信器２０１からの信号をもとにクロック信号を生成する機能を有し、このクロック信号によるタイミングをもとに、設計された光遅延線２０４の距離、制御回路２０３におけるバッファ使用量確認処理に要する時間を考慮し、光遅延線２０４を透過した光信号が光増幅器２０５を通過するタイミングと、光増幅器２０５の制御タイミングを一致させる。制御回路２１３は光受信器２１１からの信号をもとにクロック信号を生成する機能を有し、このクロック信号によるタイミングをもとに、設計された光遅延線２１４の距離、制御回路２１３におけるバッファ使用量確認処理に要する時間を考慮し、光遅延線２１４を透過した光信号が光増幅器２１５を通過するタイミングと光増幅器２１５の制御タイミングを一致させる。
【００６４】
実施形態１に係る光伝送装置１０と実施形態２に係る光伝送装置２０の構成面での違いは、光再生機能が光伝送装置１０では１つであるのに対し、光伝送装置２０では２つにした点である。光再生機能が複数あることにより読出回路の読み出し順に関する課題が生じる。具体的には、図５の両方の読出電気バッファのバッファ使用量がバッファ閾値以上の場合のＳ２０３〜Ｓ２０７の処理において、どちらの読出電気バッファの信号を先に全て読み出すかという課題である。もしも読み出し順を公平にする必要がある場合には、先に読み出す読出電気バッファを交互にするなどの対応をすることにより、課題を解決することができる。
【００６５】
実施形態２に係る光伝送装置２０は、図７に示す光伝送装置７２に相当する中継装置として利用することができる。この場合、光受信器７２２１及び読出電気バッファ７２３１に代えて第１光判定回路２０００が配置され、光受信器７２２２及び読出電気バッファ７２３２に代えて第２光判定回路２１００が配置される。また、本実施形態では２波長の場合について説明したが、任意のＮ波長の光伝送装置としてもよい。
【００６６】
本発明の応用的な利用の仕方として、実施形態１及び実施形態２に係る光伝送装置の光信号を受信する対向の光伝送装置の省電力動作がある。これは、光再生機能を使用しないとき、すなわち個別読出電気バッファのバッファ量がバッファ閾値未満であるとき、光再生機能経由の信号を受信するための対向の光伝送装置の光受信器を省電力モードで動作させ、光再生機能を使用するときには、対向の光伝送装置の光受信器を通常モードで動作させる方式である。本方式を実現する手法としては、例えば図２のＳ１０３、Ｓ１０６の処理において、個別読出電気バッファの信号を全て読み出す前に、省電力モードから通常モードに切り換えるための指示信号を先に送信し、対向の光伝送装置では、指示信号を受信して通常モードに切り換える。一方、光再生機能を終了するときには、光再生機能にて送信する最後の信号の直後に、通常モードから省電力モードに切り換えるための指示信号を送信し、対向の光伝送装置では、指示信号を受信して省電力モードに切り換える。このように動作させることにより、対向光伝送装置の省電力化を実現することができる。
【００６７】
ここで、省電力モードから通常モードに切り換えるための指示信号、および通常モードから省電力モードに切り換えるための指示信号は、制御回路にて生成し、読出回路から送信することにより実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０：光伝送装置
１００:光スプリッタ
１０１：光受信器
１０２：電気バッファ
１０３：制御回路
１０４：光遅延線
１０５：光増幅器
１０６：個別読出電気バッファ
１０７：共通読出電気バッファ
１０８：読出回路
１０９：光送信器
１１０：波長合分波器
２０：光伝送装置
２０００、２１００：光判定回路
２００、２１０：光スプリッタ
２０１、２１１：光受信器
２０２、２１２：電気バッファ
２０３、２１３：制御回路
２０４、２１４：光遅延線
２０５、２１５：光増幅器
２０６、２１６：個別読出電気バッファ
２０７：読出回路
２０８：光送信器
２０９：波長合分波器
７０１〜７０Ｎ：光伝送装置
７１：波長合波器
７２：光伝送装置
７２１：波長合分波器
７２２１〜７２２Ｎ：光受信器
７２３１〜７２３Ｎ：読出電気バッファ
７２４：読出回路
７２５：光送信器
７３：光伝送装置
【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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