(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送受信装置と、
複数の入力ポート、出力ポート対を有し、それぞれの入力ポートから入力された所定の波長の光が所定の出力ポートに出力されるように構成された波長周回性アレイ導波路格子と、
を具備し、該波長周回性アレイ導波路格子の第ｋ（ｋ＝１，２，・・・）番目の入力ポートおよび出力ポートと、第ｋ’（ｋ’＝１，２，・・・）番目の送受信装置の送信ポートおよび受信ポートがそれぞれ光ファイバで接続されたネットワークを用いて第１の送受信装置から第ｎ（ｎ≧２の整数）の送受信装置へ信号を伝達する光通信方法において、
前記第１の送受信装置の送信ポートから前記第ｎの送受信装置の受信ポートへの直通経路を用いた通信に障害が発生した場合に、送信する信号を、前記第１の送受信装置から第ｍ（ｍ＝２，３，・・・；ｎを除く）の送受信装置へ送出した後、さらに前記第ｍの送受信装置から前記第ｎの送受信装置へと送出し、前記第ｎの送受信装置へ信号を伝達することを特徴とする光通信方法。
【請求項２】
複数の送受信装置と、
複数の入力ポート、出力ポート対を有し、それぞれの入力ポートから入力された所定の波長の光が所定の出力ポートに出力されるように構成された波長周回性アレイ導波路格子と、
を具備し、該波長周回性アレイ導波路格子の第ｋ（ｋ＝１，２，・・・）番目の入力ポートおよび出力ポートと、第ｋ’（ｋ’＝１，２，・・・）番目の送受信装置の送信ポートおよび受信ポートがそれぞれ光ファイバで接続されたネットワークを用いて第１の送受信装置から第ｎ（ｎ≧２の整数）の送受信装置へ信号を伝達する光通信方法において、
前記第１の送受信装置の送信ポートから前記第ｎの送受信装置の受信ポートへの直通経路を用いた通信のトラフィックが前記直通経路の伝送容量を超過した場合に、超過する信号を、前記第１の送受信装置から第ｍ（ｍ＝２，３，・・・；ｎを除く）の送受信装置へ送出した後、さらに前記第ｍの送受信装置から前記第ｎの送受信装置へと送出し、前記第ｎの送受信装置へ信号を伝達することを特徴とする光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバを伝送路に用いた光通信ネットワークにおける光通信方法に係り、特に、波長周回性アレイ導波路格子を用いた複数ノード間の波長パスルーティングネットワークの任意のノード間のスループットを増減させ、トラフィック量に応じた柔軟なネットワークの運用を可能とする光通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のノード（送受信装置）が配置された光通信ネットワークの各ノード間の通信において、それぞれの信号が互いに輻輳なく伝達できる方式として、図３に示したような波長周回性アレイ導波路格子を用いたネットワークが提案されている。図３では４つの入出力ポートを持つ波長周回性アレイ導波路格子３０１を用いた例を示している。この波長周回性アレイ導波路格子３０１の第ｋ（ｋ＝１，２，３，４）番目の出力ポートは第ｋ番目のノードの送受信装置の受信ポートと光ファイバにより通常光コネクタなどの光接続部品により接続され、またこの波長周回性アレイ導波路格子３０１の第ｋ番目の入力ポートは第ｋ番目のノードの送受信装置の送信ポートと光ファイバにより通常光コネクタなどの光接続部品により接続されている。
【０００３】
各ノードから波長多重されて送られてきた波長λ１、λ２、λ３、λ４の光信号はこの波長周回性アレイ導波路格子３０１の該当する入力ポートに入力されると、アレイ導波路格子３０１の有する波長分波機能により、それぞれの光信号の波長の違いによりそれぞれ異なる出カポートから出力される。図４はこの波長周回性アレイ導波路格子３０１の各入力ポートに入力された光信号が波長の違いによってどの出カポートから出力されるかを表で表したものである。このようにアレイ導波路格子３０１の入力ポートと出力ポートの組み合わせに対して一意に波長が決まっている。アレイ導波路格子３０１の周回性によりそれぞれの入力ポートに入力された同じ波長の光信号はそれぞれ異なる出力ポートに出力されている。
【０００４】
上記のような波長周回性アレイ導波路格子３０１を用いたネットワークにおいては、任意のノード間の通信に図４に示した波長を有する光信号を用いることによりそれぞれの光信号が輻輳することなくネットワーク内を伝搬することができる。すなわち任意のノード間で伝送帯域を最大限に用いて大容量の通信を輻輳なく伝送することが可能である。たとえば各ノード間が４０Ｇｂｐｓの伝送帯城を有する伝送装置を配備している場合、図３に示したネットワークの各ノード間は最大４０Ｇｂｐｓの光信号を互いに輻輳することなく伝送することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した光通信ネットワークにおいて、各ノード間の伝送帯域は各ノードの伝送装置の帯域に依存するため、予め予想されるトラフィック量に応じた伝送装置を配備することになる。しかしながら、伝送装置の導入後トラフィックの予想外の変動により特定のノード間の伝送容量が伝送装置の帯域以上にまで増加した場合、伝送装置の更改が必要になるという問題があった。
また、ある特定のノードの間を伝送するための該当波長の光信号の伝送に障害が発生した場合、そのノード間の光信号がまったく伝送されないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は、波長周回性アレイ導波路格子を用いた光通信ネットワークにおいて、トラフィックの予想外の変動により特定のノード間の伝送容量が伝送装置の帯域以上にまで増加した場合、あるいはノードの間を伝送するための該当波長の光信号の伝送に障害が発生した場合においても、伝送装置の更改を行うことなく光通信を行うことができる光通信方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、複数の送受信装置と、複数の入力ポート、出力ポート対を有し、それぞれの入力ポートから入力された所定の波長の光が所定の出力ポートに出力されるように構成された波長周回性アレイ導波路格子とを具備し、該波長周回性アレイ導波路格子の第ｋ（ｋ＝１，２，・・・）番目の入力ポートおよび出力ポートと、第ｋ’（ｋ’＝１，２，・・・）番目の送受信装置の送信ポートおよび受信ポートがそれぞれ光ファイバで接続されたネットワークを用いて第１の送受信装置から第ｎ（ｎ≧２の整数）の送受信装置へ信号を伝達する光通信方法において、前記第１の送受信装置の送信ポートから前記第ｎの送受信装置の受信ポートへの直通経路を用いた通信に障害が発生した場合に、送信する信号を、前記第１の送受信装置から第ｍ（ｍ＝２，３，・・・；ｎを除く）の送受信装置へ送出した後、さらに前記第ｍの送受信装置から前記第ｎの送受信装置へと送出し、前記第ｎの送受信装置へ信号を伝達することを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、複数の送受信装置と、複数の入力ポート、出力ポート対を有し、それぞれの入力ポートから入力された所定の波長の光が所定の出力ポートに出力されるように構成された波長周回性アレイ導波路格子とを具備し、該波長周回性アレイ導波路格子の第ｋ（ｋ＝１，２，・・・）番目の入力ポートおよび出力ポートと、第ｋ’（ｋ’＝１，２，・・・）番目の送受信装置の送信ポートおよび受信ポートがそれぞれ光ファイバで接続されたネットワークを用いて第１の送受信装置から第ｎ（ｎ≧２の整数）の送受信装置へ信号を伝達する光通信方法において、前記第１の送受信装置の送信ポートから前記第ｎの送受信装置の受信ポートへの直通経路を用いた通信のトラフィックが前記直通経路の伝送容量を超過した場合に、超過する信号を、前記第１の送受信装置から第ｍ（ｍ＝２，３，・・・；ｎを除く）の送受信装置へ送出した後、さらに前記第ｍの送受信装置から前記第ｎの送受信装置へと送出し、前記第ｎの送受信装置へ信号を伝達することを特徴とする。
【０００８】
なお、この発明の他の形態として、次のような形態も考えられる。
複数の送受信装置と、複数の入力ポート、出力ポート対を有し、それぞれの入力ポートから入力された所定の波長の光が所定の出力ポートに出力されるように構成された波長周回性アレイ導波路格子とを具備し、該波長周回性アレイ導波路格子の第ｋ（ｋ＝１，２，・・・）番目の入力ポートおよび出力ポートと、第ｋ’（ｋ’＝１，２，・・・）番目の送受信装置の送信ポートおよび受信ポートがそれぞれ光ファイバで接続されたネットワークを用いて第１の送受信装置から第ｎ（ｎ＞２の整数）の送受信装置へ信号を伝達する光通信方法において、前記第１の送受信装置の出力ポートから前記第ｎの送受信装置の入力ポートへの直通経路を用いた通信に障害が発生した場合に、送信する信号を、前記第ｍ（ｍ；１≦ｍ≦ｎ−２の整数）の送受信装置から第ｍの波長の光により第（ｍ＋１）の送受信装置へ送出した後、さらに前記第（ｍ＋１）の送受信装置から第（ｍ＋１）の波長の光により第（ｍ＋２）の送受信装置へと送出する手順をｍ＝１からｍ＝ｎ−２まで順次繰り返し、前記第ｎの送受信装置へ信号を伝達することを特徴とする光通信方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態を説明する波長周回性アレイ導波路格子を用いた光通信ネットワークの構成図および信号の伝達経路であって、１０１は波長周回性アレイ導波路格子、１０２ａ〜１０２ｄは波長周回性アレイ導波路格子１０１の各入カポート、１０３ａ〜１０３ｄは波長周回性アレイ導波路格子１０１の各出力ポート、１０４ａ〜１０４ｄは各ノード（送受信装置）、１０５、１０６、１０７は信号経路である。なお、この図においては、構成をわかりやすくするため入力ポートと出力ポートは便宜上対をなして配置しているが、波長周回性アレイ導波路格子１０１、入力ポート１０２ａ〜１０２ｄ、出力ポート１０３ａ〜１０３ｄ、ノード１０４ａ〜１０４ｄの相互の関係は図３，４に示したものと同様である。
【００１０】
本実施形態の手順を図５に示す。ノード１０４ａからノード１０４ｂへのトラフィックが発生し（ステップＳａ１）、トラフィック量が小さいとき（ステップＳａ２の判断がＮＯ）、ノード１０４ａからノード１０４ｂへの信号は信号経路１０５、すなわち波長λ２の光で伝達される（ステップＳａ３）。ここで、ノード１０４ａ、１０４ｂ間のトラフィック量が増加し（ステップＳａ２の判断がＹＥＳ）、信号経路１０５の伝送容量を超過した場合には、信号経路１０６および１０７の伝送容量の余裕を確認した後（ステップＳａ４）、超過分の信号を波長λ３の光で一旦ノード１０４ａからノード１０４ｃに送り、ノード１０４ｃにおいて電気信号に変換後、再び波長λ４の光信号に変換し、ノード１０４ｃからノード１０４ｂに送る。すなわち信号経路１０６、１０７を経由して信号を送る。
【００１１】
また、信号経路１０５に障害が発生した場合、図６に示した手順により、全てのトラフィックを上記と同様に一旦ノード１０４ａからノード１０４ｃに送り、ノード１０４ｃからノード１０４ｂに送る。すなわち、信号経路１０６、１０７を経由して信号を送ることにより、障害を回避することかできる。
【００１２】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。図２は本発明の第２の実施形態を説明するための波長周回性アレイ導波路格子を用いた光通信ネットワークの構成図および信号の伝達経路であって、２０１は波長周回性アレイ導波路格子、２０２ａ〜２０２ｄは波長周回性アレイ導波路格子２０１の各入カポート、２０３ａ〜２０３ｄは波長周回性アレイ導波路格子２０１の各出カポート、２０４ａ〜２０４ｄは各ノード、２０５、２０６、２０７は信号経路、２０８は波長変換装置である。なお、この図においては、構成をわかりやすくするため入力ポートと出力ポートは便宜上対をなして配置しているが、波長周回性アレイ導波路格子２０１、入力ポート２０２ａ〜２０２ｄ、出力ポート２０３ａ〜２０３ｄ、ノード２０４ａ〜２０４ｄの相互の関係は図３、４に示したものと同様である。
【００１３】
いま、ノード２０４ａ、２０４ｂ間のトラフィック量が増加し、信号経路２０５の伝送容量を超過した場合には、超過分の信号をノード２０４ｃを経由して送る手順は前述した第１の実施形態の図５に示したものと同じであるが、本実施形態では、ノード２０４ｃ内に配置した波長変換装置２０８により、ノード２０４ａから送られてきた波長λ３の光を、波長λ４の光に変換しノード２０４ｂに送る。本実施形態では、波長変換装置２０８を用いるため、ノード２０４ｃでの電気的信号処理が不要となり、大容量で低遅延な中継が可能となる。
【００１４】
また、信号経路２０５に障害が発生した場合にも第１の実施形態の図６に示した処理と同様に、信号を一旦ノード２０４ａからノード２０４ｃに送り、次いでノード２０４ｃからノード２０４ｂに送る。すなわち、信号経路２０６、２０７を経由して信号を送ることにより障害を回避することができる。
【００１５】
上述した第１、第２の実施形態では、一つの中継ノードのみを用いて一つの経路で信号を送信した例を示したが、さらに、複数の別の中継ノードを用いて複数の経路で信号を送信することも可能である。また、上記第１、第２の実施形態では、一回の中継で信号を送信した例を示したが、複数回の中継で信号を送信しても同様の効果を得ることができる。すなわち、第１の送受信装置の出力ポートから第ｎの送受信装置の入力ポートへの直通経路を用いた通信に障害が発生した場合に、送信する信号を、第ｍ（ｍ；１≦ｍ≦ｎ−２の整数）の送受信装置から第ｍの波長の光により第（ｍ＋１）の送受信装置へ送出した後、さらに第（ｍ＋１）の送受信装置から第（ｍ＋１）の波長の光により第（ｍ＋２）の送受信装置へと送出する手順をｍ＝１からｍ＝ｎ−２まで順次繰り返して第ｎの送受信装置へ信号を伝達する。
【００１６】
さらに、上記第１、第２の実施形態では、４つの入出力ポートを備えた波長周回性アレイ導波路格子と、４つのノードを用いた構成を示したが、さらに多くの入出力ポートを備えた波長周回性アレイ導波路格子およびそれに伴いさらに多くのノードからなる構成でも同様の中継経路を用いることにより同様の効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、波長周回性アレイ導波路格子を用いた光通信ネットワークにおいて、信号を中継ノードを経由して送信するようにしたので、トラフィックの予想外の変動により特定のノード間の伝送容量が伝送装置の帯域以上にまで増加した場合、あるいは、ノードの間を伝送するための該当波長の光信号の伝送に障害が発生した場合において、伝送装置の更改を行うことなく光通信を行うことができ、これにより、柔軟で信頼性の高いネットワークを実現することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を説明するためのネットワーク図である。
【図２】この発明の第２の実施形態を説明するためのネットワーク図である。
【図３】従来の光通信方法を説明するためのネットワーク図である。
【図４】波長周回性アレイ導波路格子の入力ポートと出力ポートを対応付ける波長の例を表す表である。
【図５】この発明の第１の実施形態の動作を説明するための流れ図である。
【図６】この発明の第１の実施形態の動作を説明するための流れ図である。
【符号の説明】
１０１  波長周回性アレイ導波路格子
１０２ａ〜１０２ｄ  入力ポート
１０３ａ〜１０３ｄ  出カポート
１０４ａ〜１０４ｄ  ノード
１０５、１０６、１０７  信号経路
２０１  波長周回性アレイ導波路格子
２０２ａ〜２０２ｄ  入力ポート
２０３ａ〜２０３ｄ  出カポート
２０４ａ〜２０４ｄ  ノード
２０５、２０６、２０７  信号経路
２０８  波長変換装置
【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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