(57)【要約】波長分割多重（ＷＤＭ）光クロスコネクト（ＯＸＣ）は、通過トラフィックのための複数（Ｎ×Ｍ）個の入力及び出力チャネル（ｉ１からｉＭまで、ｏ１からｏＭまで）を有する。第１グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎまで）は、通過トラフィック入力チャネル（ｉ１からｉＭまで）を出力チャネル（ｏ１からｏＭまで）に接続するために与えられ、通過トラフィック入力チャネル（ｉ１からｉＭまで）の各々は、第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎまで）の入力に接続され、通過トラフィック（ｏ１からｏＭ）の各々は、スイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎまで）の出力に接続される。さらに、複数（Ｐ個）の入力チャネル（ａ１からａＰまで）及び／又は出力チャネル（ｄ１からｄＰまで）は、トラフィックをアド／ドロップするために与えられる。アド／ドロップ入力／出力チャネル（ａ１からａＰ、ｄ１からｄＰまで）の各々は、第２グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤまで）の入力／出力に接続される。第２グループのスイッチング・マトリックスの出力／入力は、第３グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ３−１からＳ３−（２Ｍ−１）まで）の入力か、又は第４グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ４−１からＳ４−（２Ｍ−１））の出力に接続され、第３／第４グループのスイッチング・マトリックスの出力／入力は、第１グループのスイッチング・マトリックスの入力／出力に接続され、それによりスイッチング・マトリックスすなわち第１、第４及び第２グループ／第２、第３及び第１グループの各々がＣｌｏｓネットワークを形成する。
2005521352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重通信（ＷＤＭ）で用いるための光クロスコネクト（ＯＸＣ）であって、
それぞれのＷＤＭ通信搬送放射を受けるための複数の光入力と、
前記ＯＸＣによってスイッチングされたそれぞれのＷＤＭ通信搬送放射を出力するための複数の光出力と、
ＷＤＭ放射を光入力及び光出力間でスイッチングするための単一段の光スイッチング・マトリックスと、
を含み、前記光スイッチング・マトリックスが、ＷＤＭ放射の波長チャネルの各々に対するそれぞれのスイッチング・マトリックスと、選択された波長チャネルをそれぞれアドし、ドロッピングするためのさらに複数の光入力及び出力とを含み、前記ＯＸＣが、前記さらに複数の光入力及び出力を前記単一段のスイッチング・マトリックスの入力及び出力に選択的に接続するためのそれぞれの多段光スイッチング・マトリックスによって特徴付けられる光クロスコネクト（ＯＸＣ）。
【請求項２】
前記多段スイッチング・マトリックスが多段Ｃｌｏｓネットワークを構成し、前記単一段スイッチング・マトリックスが前記Ｃｌｏｓネットワークの一段を構成することを特徴とする請求項１に記載のＯＸＣ。
【請求項３】
通過トラフィックのための複数（Ｎ×Ｍ）の入力チャネル（ｉｌからｉＭ）と、
通過トラフィックのための複数（Ｎ×Ｍ）の出力チャネル（ｏｌからｏＭ）と、
各々の通過トラフィック入力チャネル（ｉｌからｉＭ）を前記通過トラフィック出力チャネル（ｏｌからｏＭ）のいずれかに接続するための第１グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）と、
を含み、前記通過トラフィック入力チャネル（ｉｌからｉＭ）の各々は、前記第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の入力に接続され、前記通過トラフィック出力チャネル（ｏｌからｏＭ）の各々は、前記第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の出力に接続され、
トラフィックをアドするための第３の複数（Ｐ）の入力チャネル（ａ１からａＰ）と、
を備える光クロスコネクト（ＯＸＣ）であって、各アド・トラフィック入力チャネル（ａｌからａＰ）が、第２グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ２−１からＳ２−ＡＤ、Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤ）の入力に接続され、前記第２グループのスイッチング・マトリックスの出力が、第３グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ３−１からＳ３−（２Ｍ−１））の入力に接続され、前記第３グループのスイッチング・マトリックスの出力が前記第１グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続され、それにより前記第２、第３及び第１グループのスイッチング・マトリックスがＣｌｏｓネットワークを形成することを特徴とする光クロスコネクト（ＯＸＣ）。
【請求項４】
複数のデマルチプレクサ（Ｄ１からＤＭ）をさらに備え、前記デマルチプレクサの各々が、複数（Ｎ）の波長チャネルを含むＷＤＭ放射を搬送する光入力（Ｉ１からＩＭ）に接続するための入力と、前記波長チャネルの１つを前記通過トラフィック入力チャネル（ｉｌからｉＭ）の１つに出力するための複数（Ｎ）の出力とを有することを特徴とする請求項３に記載のＯＸＣ。
【請求項５】
前記デマルチプレクサ（Ｄ１からＤＭ）の各々が、１つの入力チャネル（ｉｌからｉＭ）によって前記第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の各々に接続されたことを特徴とする請求項４に記載のＯＸＣ。
【請求項６】
前記デマルチプレクサ（Ｄ１からＤＭ）が、波長チャネルを該波長チャネルのキャリア波長（λ１からλＮ）によって定められた出力に出力する波長デマルチプレクサであり、同じキャリア波長の波長チャネルを出力するための前記種々のデマルチプレクサ（Ｄ１からＤＭ）の出力が、第１グループの同じスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）に接続されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のＯＸＣ。
【請求項７】
前記第２グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ２−１からＳ２−ＡＤ、Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤ）の各々が、トラフィックをアドするためのＭ個の入力と、第３グループ（Ｓ３−１からＳ３−(２Ｍ−１））のスイッチング・マトリックスの入力に接続される少なくとも２Ｍ−１個、好ましくは正確に２Ｍ−１個の出力とを有することを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のＯＸＣ。
【請求項８】
前記第１グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の各々が、通過トラフィックのためのＭ個の出力と、第３グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続される少なくとも２Ｍ−１個、好ましくは正確に２Ｍ−１個の入力とを有することを特徴とする請求項３から請求項７までのいずれか１項に記載のＯＸＣ。
【請求項９】
通過トラフィックのための複数（Ｎ×Ｍ）の入力チャネル（ｉｌからｉＭ）と、
通過トラフィックのための複数（Ｎ×Ｍ）の出力チャネル（ｏｌからｏＭ）と、
通過トラフィック入力チャネル（ｉｌからｉＭ）の各々を前記通過トラフィック出力チャネル（ｏｌからｏＭ）のいずれかに接続するための第１グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）と、
を含み、前記通過トラフィック入力チャネル（ｉｌからｉＭ）の各々は、前記第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の入力に接続され、前記通過トラフィック出力チャネル（ｏｌからｏＭ）の各々は、前記第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の出力に接続され、
トラフィックをドロップするための複数（Ｐ）の出力チャネルと、
を備える光クロスコネクト（ＯＸＣ）であって、各ドロップ・トラフィック出力チャネルが、第５グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ５−１からＳ５−ＡＤ、Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤ）の出力に接続され、前記第５グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ５−１からＳ５−ＡＤ、Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤ）の入力が、第４グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ４−１からＳ４−（２Ｍ−１））の出力に接続され、前記第４グループのスイッチング・マトリックスの入力が前記第１グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続され、それにより前記第１、第４及び第５グループのスイッチング・マトリックスがＣｌｏｓネットワークを形成することを特徴とする光クロスコネクト（ＯＸＣ）。
【請求項１０】
複数（Ｍ）のマルチプレクサ（Ｍ１からＭＭ）をさらに備え、前記マルチプレクサの各々が、複数（Ｎ）の波長チャネルを含むＷＤＭ放射を搬送する光出力（Ｏ１からＯＭ）に接続するための出力と、前記波長チャネルの１つを前記通過トラフィック出力チャネル（ｏｌからｏＭ）の１つから入力するための複数の入力とを有することを特徴とする請求項９に記載のＯＸＣ。
【請求項１１】
前記マルチプレクサ（Ｍ１からＭＭ）の各々が、１つの出力チャネル（ｏ１からｏＭ）によって前記第１グループのスイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の各々に接続されることを特徴とする請求項１０に記載のＯＸＣ。
【請求項１２】
前記第５グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ５−１からＳ５−ＡＤ、Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤ）の各々が、トラフィックをドロップするためのＭ個の出力と、第４グループ（Ｓ４−１からＳ４−（２Ｍ−１））のスイッチング・マトリックスの出力に接続された少なくとも２Ｍ−１、好ましくは正確に２Ｍ−１個の入力とを有することを特徴とする請求項９から請求項１１までのいずれか１項に記載のＯＸＣ。
【請求項１３】
前記第１グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ１−１からＳ１−Ｎ）の各々が、通過トラフィックのためのＭ個の入力と、前記第４グループ（Ｓ４−１からＳ４−（２Ｍ−１））のスイッチング・マトリックスの入力に接続された少なくとも２Ｍ−１、好ましくは正確に２Ｍ−１個の出力（ｏＭ＋１からｏ３Ｍ−１）とを有することを特徴とする請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載のＯＸＣ。
【請求項１４】
前記第２グループの光スイッチング・マトリックスと、前記第５グループの光スイッチング・マトリックス（Ｓ２’−１からＳ２’−ＡＤ）が同一のものであることを特徴とする請求項２から請求項８までのいずれか１項、及び請求項９から請求項１３までのいずれか１項に記載のＯＸＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）光通信に関し、より具体的には、ＷＤＭ光通信ネットワークに用いるための光クロスコネクト（ＯＸＣ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ＷＤＭ光通信ネットワークは、ネットワーク構成の光ファイバ導波路によって相互接続される、空間的に配置された複数のノードを含む。ネットワークは、一般に、ノードが直列式に相互接続されて閉ループすなわちリングを形成するリングとして構成される。通信トラフィックは、光ファイバによって伝達された該通信トラフィックにより変調される光放射によって、ノード間で通信されるものである。
この特許出願に関連する光放射は、５００ｎｍから３０００ｎｍまでの自由空間波長を有する電磁放射と定義されるが、１５３０ｎｍから１５７０ｎｍまでの自由空間波長が、この範囲の好ましい部分である。波長分割多重通信方式においては、光放射は、波長チャネル又は光チャネルと呼ばれる個別の複数の非重複周波帯に区分化され、波長チャネルの各々は、それぞれの通信トラフィックチャネルにより変調される。
【０００３】
周知のように、ネットワークノードには、選択された波長チャネルをネットワークにアド／ドロップして、それにより該波長チャネルのキャリア波長に基づいてノード間での通信トラフィックチャネルのルーティングを確立するために、光アド・ドロップ・マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）が含められることが多い。例えば、相互接続されたネットワークリング間での通信トラフィックのルーティングのような、通信ネットワークのそれぞれの部分の間での通信トラフィックの選択的なルーティング（クロスコネクト）を可能にするべく光スイッチング機能をもたせるために、こうしたネットワーク部分の相互接続部においてノードが必要とされる。こうした光スイッチング装置は、光クロスコネクト（ＯＸＣ）と呼ばれ、（ｉ）波長選択的ではなく、所与の入力ファイバに現れる全てのＷＤＭ波長チャネルを選択された出力ファイバにスイッチングすることのみが可能であり、ゆえに、ファイバ・クロスコネクト（ＦＸＣ）と呼ばれるものと、（ｉｉ）選択された波長チャネルを１つの所与の入力から選択された光出力にクロスコネクトできる波長クロスコネクション（交換）可能なものと、に大別することができる。後者の場合には、ＯＸＣは、付加的に、１つ又はそれ以上の選択された波長チャネルを選択された出力を介してネットワークにアドし、１つ又はそれ以上の選択された波長チャネルを選択された入力を介してネットワークからドロップする（終端させる）ことができることが望ましい場合が多い。
【０００４】
この特許出願においては、光クロスコネクト（ＯＸＣ）は、全てのスイッチングが光領域で行われる光スイッチング装置と定義される。これは、光入力及び出力を有するため光学的と呼ばれることもあり、光入力放射が、変換されて光放射に戻される前にスイッチングのために電気信号に変換されるようなスイッチング装置とは対比されるものとなる。
その最も単純な例において、光スイッチング装置は、入力がマトリックスの行を形成し、出力がマトリックスの列を形成する光スイッチング・マトリックスと考えることができる。入力及び出力間の交差点の各々には、入力を選択された出力に接続するために選択的に閉じることができる光スイッチング素子が存在する。
マトリックスに存在する接続に関係なく、常に如何なる所与の入力をも所望の出力に接続できるスイッチング・マトリックスは、非ブロッキングと呼ばれる。非ブロッキングスイッチング・マトリックスのサイズは、入力数と出力数の積によって求められ、すなわち、それは、同時に確立されることを要求される接続数に伴って、二次形式で増大する。例えば、各々がＮ個の波長チャネルに対応できるＭ個の光入力とＭ個の光出力とを有する非ブロッキングＯＸＣは、（Ｍ×Ｎ）×（Ｍ×Ｎ）のサイズの光スイッチング・マトリックスを必要とし、８個の入力／出力、８０個の波長チャネルのＯＸＣの場合には、少なくとも６４０×６４０のサイズの光スイッチング・マトリックスを必要とする。さらに、ＯＸＣが１つ又はそれ以上の波長チャネルをアド／ドロップできることを要求される場合、これはスイッチング・マトリックスが、それに対応して大きくなることを要求する。こうしたサイズの単一の光スイッチング・マトリックスを用いるＯＸＣは、現在の技術では開発するのに費用がかかり、かつ困難である。さらに、こうしたスイッチング・マトリックスの接続容量がもはや現在の要求に合わない場合には、それは交換されなければならず、通信システムの費用をさらに増加させる。単一のスイッチング・マトリックスを有するＯＸＣの利点は、それが非ブロッキングであり、かつ如何なる光入力及び如何なる光出力間の通過パスにも一段のみのスイッチングが存在するばかりでなく、アド／ドロップ・パスにも一段のみのスイッチングが存在するので、低い挿入損失を有するということである。
【０００５】
スイッチング・マトリックスのサイズを減少させるために、各々の波長チャネルにつきそれぞれ小さなサイズのスイッチング・マトリックスを含む、図１に示す光クロスコネクトが提案されている。理解されるように、このＯＸＣアーキテクチャは、波長チャネルの全ての通過接続及びアド／ドロップが、スイッチング・マトリックスのうちのたった１つを横断することを伴うので、やはり一段である。図１を参照すると、ＯＸＣは、それぞれＩ１からＩＭと表記された複数Ｍ個の光入力と、Ｏ１からＯＭと表記された複数Ｍ個の光出力とを含む（一般的には、入力及び出力が光ファイバを構成する）。入力の各々は、キャリア波長λ１からλＮまでの複数Ｎ個の波長チャネルを含むＷＤＭ放射を受けることができる。したがって、ＯＸＣは、Ｍ×Ｎ個の通信チャネルをクロスコネクトする機能を有する。
光入力Ｉ１からＩＭまでの各々は、それぞれの波長デマルチプレクサＤ１からＤＭまでの入力に接続される。Ｎ個の出力を有する各々のデマルチプレクサは、その入力に現れるＷＤＭ放射を空間的に分離して、波長チャネルのそれぞれ１つがデマルチプレクサのそれぞれの出力に現れるようにする。
【０００６】
ＯＸＣはさらに、複数Ｎ個（各々のキャリア波長につき１つ）のスイッチング・マトリックスＳ１からＳＮまでを含む。スイッチング・マトリックスの各々は、少なくともＭ個の入力とＭ個の出力とを有する。（図１に示す例においては、スイッチング・マトリックスの各々は、ＯＸＣが２つまでの各波長キャリアを付加的にアド／ドロップできるようにするＭ＋２個の入力及び出力を有する。）スイッチング・マトリックスは、それぞれのキャリア波長λ１からλＮまでに割り当てられる。この例においては、スイッチング・マトリックスＳ１は、キャリア波長λ１を有する通信チャネルだけをスイッチングするために割り当てられ、Ｓ２は、キャリア波長λ２を有する通信チャネルだけをスイッチングするために割り当てられ、そしてＳＮは、キャリア波長λＮを有する通信チャネルだけをスイッチングするために割り当てられる。このようなスイッチング・マトリックスの割り当ては、所与の波長キャリアに対応するＭ個のデマルチプレクサの各々の出力を、その波長キャリアに割り当てられるスイッチング・マトリックスの入力のそれぞれ１つに接続することにより達成される。
【０００７】
各スイッチング・マトリックスの各々の出力が、Ｍ個のマルチプレクサＭ１からＭＭまでの１つの対応する入力に接続され、該入力は、そのＮ個の入力において、種々のスイッチング・マトリックスＳ１からＳＮまでから波長λ１からλＮまでを受け、これらをそれぞれ出力Ｏ１からＯＭまでに多重化する。ＯＸＣを通して通信チャネルを正しくルーティングするためには、該通信チャネルを、要求される出力に接続されたマルチプレクサに供給することで十分である。通信チャネルが到達するこのマルチプレクサの入力は、そのキャリア波長によって定められる。
単一のスイッチング・マトリックスを有するＯＸＣと同様な図１のＯＸＣは、低挿入損失の利点を有し、その後付加的な波長チャネルが通信システムに追加される場合には、それを更新できるというさらなる利点を有する。更新は、付加的な各々の波長チャネルについての更なるスイッチング・マトリックスを追加することにより、並びにデマルチプレクサの出力数及びマルチプレクサの入力数を増加させることにより達成される。既存のスイッチング・マトリックスを、修正することなく使用し続けることができる。したがって、要求される容量に対応する、ほとんど初期投資のかからない電気通信ネットワークを構築し、かつ要求に応じてそれを更新することができる。
【０００８】
しかしながら、図１のＯＸＣにおいては、波長チャネルをアドし又はドロップすることに関係する問題が存在する。ブロッキングなしにＡ個の波長チャネルを終端できるようにするためには、スイッチング・マトリックスＳ１からＳＮまでの各々が、付加的にＡ個の入力及び出力を含まなければならない。波長チャネルをドロップする要求が増加する場合には、通過トラフィックを犠牲にしてスイッチング・マトリックスの入力及び出力を再割り当てする（それにより入力及び出力において使用可能な波長チャネル数が減少される）か、又はスイッチング・マトリックスの各々を、より多い入力及び出力数をもつものに交換することのいずれかによってのみ、これを満たすことができる。後者の場合には、既存のスイッチング・マトリックスは、ＯＸＣを更新したときに使用できなくなる可能性があり、更新費用がかなり増加する。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、選択された波長チャネルをアド／ドロップでき、かつその構造が、既存のコンポーネントを使用し続けながらもアド／ドロップ可能な波長チャネル数を増加させるように適合可能なＯＸＣを提供しようとすることから生まれたものである。
本発明によれば、それぞれのＷＤＭ通信搬送放射を受けるための複数の光入力と、ＯＸＣによってスイッチングされたそれぞれのＷＤＭ通信搬送放射を出力するための複数の光出力と、ＷＤＭ放射を光入力及び光出力間でスイッチングするための単一段の光スイッチング・マトリックスとを含み、該光スイッチング・マトリックスが、各々のＷＤＭ放射の波長チャネルについてのそれぞれのスイッチング・マトリックスと、選択された波長チャネルをそれぞれアドし、ドロップするためのさらに複数の光入力及び光出力とを含む、波長分割多重通信（ＷＤＭ）で用いるための光クロスコネクト（ＯＸＣ）であって、さらに複数の光入力及び光出力を単一段のスイッチング・マトリックスの入力及び出力に選択的に接続するためのそれぞれの多段光スイッチング・マトリックスによって特徴付けられる光クロスコネクトが提供される。多段スイッチング・マトリックスが多段Ｃｌｏｓネットワークを構成し、単一段スイッチング・マトリックスがＣｌｏｓネットワークの一段を構成することが好ましい。
【００１０】
より具体的には、本発明の第１の態様によれば、光クロスコネクト（ＯＸＣ）は、通過トラフィックのための複数の入力チャネルと、通過トラフィックのための複数の出力チャネルと、通過トラフィック入力チャネルの各々を通過トラフィック出力チャネルのいずれかに接続するための第１グループの光スイッチング・マトリックスと、を含み、通過トラフィック入力チャネルの各々が第１グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続され、通過トラフィック出力チャネルの各々が第１グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続され、トラフィックをアドするための第３の複数の入力チャネルを含み、該ＯＸＣは、アド・トラフィック入力チャネルの各々が第２グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続され、第２グループのスイッチング・マトリックスの出力が、第３グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続され、第３グループのスイッチング・マトリックスの出力が、第１グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続され、それにより第２、第３及び第１グループのスイッチング・マトリックスがＣｌｏｓネットワークを形成することにより特徴付けられる。
【００１１】
ＯＸＣはさらに、複数のデマルチプレクサを含むことが好ましく、その各々は、複数の波長チャネルを含むＷＤＭ放射を搬送する光入力に接続するための入力と、これらの波長チャネルの１つを通過トラフィック入力チャネルの１つに出力するための複数の出力とを有する。デマルチプレクサの各々が、１つの入力チャネルによって第１グループのスイッチング・マトリックスの各々に接続されることが有利である。デマルチプレクサは、波長チャネルを該波長チャネルのキャリア波長によって定められた出力に出力する波長デマルチプレクサであり、同じキャリア波長の波長チャネルを出力するための種々のデマルチプレクサの出力が、第１グループの同じスイッチング・マトリックスに接続されることが好ましい。
好ましい実装において、第２グループのスイッチング・マトリックスの各々は、トラフィックをアドするためのＭ個の入力と、Ｍがデマルチプレクサ／光入力数に相当する場合には、第３グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続される、少なくとも２Ｍ−１個、好ましくは正確に２Ｍ−１個の数の出力とを有する。さらに、第１グループの光スイッチング・マトリックスの各々が、通過トラフィックのためのＭ個の出力と、第３グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続される少なくとも２Ｍ−１個、好ましくは正確に２Ｍ−１個の入力とを有することが好ましい。
【００１２】
ＯＸＣはさらに、トラフィックをドロップするための複数の出力チャネルを含むことが有利である。本発明の第２の態様によれば、光クロスコネクト（ＯＸＣ）は、通過トラフィックのための複数の入力チャネルと、通過トラフィックのための複数の出力チャネルと、通過トラフィック入力チャネルの各々を通過トラフィック出力チャネルのいずれかに接続するための第１グループの光スイッチング・マトリックスと、を含み、通過トラフィック入力チャネルの各々が第１グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続され、通過トラフィック出力チャネルの各々が第１グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続され、トラフィックをドロップするための複数の出力チャネルを含み、該ＯＸＣは、ドロップ・トラフィック出力チャネルの各々が第５グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続され、第５グループのスイッチング・マトリックスの入力が第４グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続され、第４グループのスイッチング・マトリックスの入力が第１グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続され、それにより第１、第４及び第５グループのスイッチング・マトリックスがＣｌｏｓネットワークを形成することによって特徴付けられる。
【００１３】
ＯＸＣはさらに、複数のマルチプレクサを含むことが有利であり、その各々が、複数の波長チャネルを含むＷＤＭ放射を搬送する光出力に接続するための出力と、これらの波長チャネルの１つを通過トラフィック出力チャネルの１つから入力するための複数の入力とを有する。マルチプレクサの各々が、１つの出力チャネルによって第１グループのスイッチング・マトリックスの各々に接続されることが好ましい。第５グループの光スイッチング・マトリックスの各々は、トラフィックをドロップするためのＭ個の出力と、Ｍがマルチプレクサ／光出力数に相当する場合には、第４グループのスイッチング・マトリックスの出力に接続される、少なくとも２Ｍ−１個、好ましくは正確に２Ｍ−１個の数の入力とを有することが有利である。さらに、第１グループの光スイッチング・マトリックスの各々は、通過トラフィックのためのＭ個の入力と、第４グループのスイッチング・マトリックスの入力に接続される、少なくとも２Ｍ−１個、好ましくは正確に２Ｍ−１個の数の出力とを有することが好ましい。
本発明の第１及び第２の態様によるＯＸＣの第２グループの光スイッチング・マトリックス及び第５グループの光スイッチング・マトリックスが同じであることが好ましい。
ここでは、例に過ぎないが、添付図面を参照して本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図２を参照すると、本発明による光クロスコネクト（ＯＸＣ）が示されている。ＯＸＣは、非ブロッキングであり、入力に生じる選択された波長チャネルを選択された出力にクロスコネクトすることができる。こうしたスイッチングは、通過トラフィックスイッチングと呼ばれる。さらに、ＯＸＣは、選択された波長チャネルを選択された入力ラインから選択的にドロップし、選択された波長チャネルを選択された出力ラインに選択的にアドすることができる。したがって、本発明のスイッチング装置は、複合型ＯＸＣ／ＯＡＤＭ機能を提供する。
ＯＸＣは、複数Ｍ個の光ファイバ入力Ｉ１からＩＭまでと、複数Ｍ個の光ファイバ出力Ｏ１からＯＭまでとを含む。光入力／出力ラインの各々は、キャリア波長λ1からλNまでを有する複数Ｎ個の波長チャネルを含む波長分割多重放射に対応できる。
【００１５】
ＯＸＣはさらに、光入力Ｉ１からＩＭまでの各々に対するそれぞれのデマルチプレクサＤ１からＤＭまでと、光出力Ｏ１からＯＭの各々に対するそれぞれのマルチプレクサＯ１からＯＭと、Ｓ１−１からＳ１−Ｎ、Ｓ２−１からＳ２−ＡＤ、Ｓ３−１からＳ３−（２Ｍ−１）、Ｓ４−１からＳ４（２Ｍ−１）、及びＳ５−１からＳ５−ＡＤと表記される５つのグループの光スイッチング・マトリックスとを含む。
第１グループのＮ個の光スイッチング・マトリックスＳ１−１からＳ１−Ｎまでは、既述のように、図１のＯＸＣのスイッチング・マトリックスＳ１からＳＮまでに類似した機能を有し、それぞれのスイッチング・マトリックスは、Ｎ個の波長キャリアの各々に割り当てられる。結果として、ＯＸＣが、通過トラフィックの一段のスイッチングを与えることが理解されるであろう。光スイッチング・マトリックスＳ１−１からＳｌ−Ｎまでの各々は、３Ｍ−１個の入力（ｉ１からｉ３Ｍ−１まで）と、３Ｍ−１個の出力（ｏ１からo３Ｍ−１まで）とを有する正方形のマトリックスであり、すなわち、それらは、（３Ｍ−１）×（３Ｍ−１）のスイッチング・マトリックスである。以下通過トラフィック入力と呼ぶ、スイッチング・マトリックスの第１のＭ個の入力ｉ１からｉＭまでは、デマルチプレクサＤ１からＤＭまでの（キャリア波長に関して）対応する出力に接続される。図１のＯＸＣと同様に、デマルチプレクサＤ１からＤＭまでの各々のＮ個の出力が、スイッチング・マトリックスＳ１−１からＳ１−Ｎまでの入力に接続され、それによりｎ＝１からＮであるスイッチング・マトリックスＳ１−ｎの各々は、デマルチプレクサの各々から供給され且つ該スイッチング・マトリックスに対応するキャリア波長λｎをもつ波長チャネルを有する。
【００１６】
通過トラフィック出力と呼ばれる、スイッチング・マトリックスの各々の第１のＭ個の出力ｏ１からｏＭまでは、マルチプレクサＭ１からＭＭの１つの入力に接続され、その出力から光出力Ｏ１からＯＭが発生する。マルチプレクサＭ１からＭＭの各々が第１グループのスイッチング・マトリックスの各々への１つだけの接続を有するので、２つのスイッチング・マトリックスが同じキャリア波長を有するマルチプレクサ放射を供給しないことが保証される。
スイッチング装置は、アド／ドロップ・トラフィックをアドするためのＰ個の入力ａ１からａＰを有する。これらのＰ個の入力は、Ｍ個の使用される入力と２Ｍ−１個の使用される出力とを有する第２グループのＡＤ個のスイッチング・マトリックスＳ２−１からＳ２−ＡＤまでの入力を含む（Ｐ＝Ｍ×ＡＤという条件のもとで。Ｐ＜ＡＤならば、第２グループの個々のスイッチング・マトリックスの使用される入力数は、もちろんＭより少なくなる）。
【００１７】
この第２グループのスイッチング・マトリックスは、３段のＣｌｏｓネットワークの第１段を構成し、その第２段は、ＡＤ個の使用される入力とＮ個の出力をそれぞれ有する、第３グループの２Ｍ−１個のスイッチング・マトリックスＳ３−１からＳ３−（２Ｍ−１）によって形成される。Ｃｌｏｓネットワークの第３段は、第３グループのマトリックスの出力と接続される、第１グループのスイッチング・マトリックスＳ１−１からＳ１−Ｎの入力ｉＭ＋１からｉ３Ｍ−１によって構成される。図３に示すように、第１グループのマトリックスの各々は、幾つかのスイッチング・サブマトリックスの組み合わせ、すなわち、通過トラフィックをルーティングするために与えられ、通過トラフィックの入力ｉ１からｉＭと通過トラフィックの出力ｏ１からｏＭとを含む正方形の第１サブマトリックスＴＭ１、スイッチング・マトリックスＳ２−１からＳ２−ＡＤ、Ｓ３−１からＳ３−（２Ｍ−１）によって通過トラフィックにアドされたアド・トラフィックのルーティングを与え、入力ｉＭ＋１からｉ３Ｍ−１と出力ｏ１からｏＭとを有する第２サブマトリックスＴＭ２、及び後で説明するさらに２つのサブマトリックスＴＭ３及びＴＭ４との組み合わせと考えることができる。
【００１８】
トラフィックを追加するためにＯＸＣを更新してＰ個の入力を増加させる必要がある場合には、さらなるスイッチング・マトリックスを第２グループに追加することによりこれを達成できる。物理的に存在する（しかし、更新前にはまだ使用されていない）第３グループのスイッチング・マトリックスの入力数が第２グループのスイッチング・マトリックスの数より少なくなければ、第３グループのものを修正することなく使用し続けることができ、そうでなければ、それらは、より多くの入力数を有するスイッチング・マトリックスに交換されなければならない。第１グループのスイッチング・マトリックスに関しては、何の修正も必要とされない。
【００１９】
トラフィックの局所的追加と同様に、本発明によるＯＸＣはまた、光入力Ｉ１からＩＭの１つに到達するトラフィックのドロップに対応するが、該光入力は、出力ファイバＯ１からＯＭの１つにさらにルーティングされることはない。こうした目的は、通過トラフィック入力チャネルｉ１からｉＭの各々を２Ｍ−１個の出力ｏＭ＋１からｏ３Ｍ−１の１つに選択的に接続できる、第１グループのスイッチング・マトリックスの各々のサブマトリックスＴＭ３によって果たされる。したがって、第１グループのスイッチング・マトリックスのサブマトリックスＴＭ３は、第２Ｃｌｏｓネットワークの第１段を構成し、その第２段及び第３段は、Ｎ個の使用される入力とＡＤ個の使用される出力とを有する第４グループの２Ｍ−１個のスイッチング・マトリックスＳ４−１からＳ４−（２Ｍ−１）と、２Ｍ−１個の使用される入力とＭ個の使用される出力とをそれぞれ有する第５グループのＡＤ個のスイッチング・マトリックスＳ５−１からＳ５−ＡＤまでとにより形成される。第５グループのスイッチング・マトリックスの出力は、ＯＸＣのドロップ出力ｄｌからｄＰを含む。
【００２０】
第１グループのスイッチング・マトリックスのサブマトリックスＴＭ４は、未使用の状態のまま維持することができ、今後必要があれば、それらはまた、アド入力ａ１からａＰまでに到達するトラフィックを、選択されたドロップ出力ｄ１からｄＰまでにドロップするのに使用することもできる。
第３グループのスイッチング・マトリックスＳ３−１からＳ３−（２Ｍ−１）が２Ｍ−１個のスイッチング・マトリックスを含むという事実により、もちろん、所望の出力が同じキャリア波長を有する通信トラフィック（波長チャネル）をもう搬送しないという条件の下では、アド入力ａ１からａＰまでのいずれかに加えられた通信トラフィックを、マルチプレクサＭ１からＭＭまでのいずれかにルーティングでき、それにより出力Ｏ１からＯＭのいずれかにルーティングできることが保証される。
【００２１】
例えば、単一のキャリア波長λｉだけが使用可能である最悪の場合を考えてみよう。このキャリア波長λｉには、第１グループのスイッチング・マトリックスＳ１−ｉが割り当てられる。キャリア波長λｉを有する放射をルーティングできるようにするためには、アド入力チャネルａｊがスイッチング・マトリックスＳ１−ｉに接続できることが保証されなければならない。最悪の場合でも、その入力ｉＭ＋１からｉ（３Ｍ−１）のＭ−１までが占領される。占領した入力数が多くなれば、スイッチング・マトリックス出力ｏ１からｏＭのいずれも使用不可能となり、所望の出力波長λｉがすでに占領されているので、アド・トラフィックをルーティングすることができない。これは、当初の仮定条件に反し、よってそれは正しくない。
【００２２】
こうした場合には、第３グループのスイッチング・マトリックスＳ３−１からＳ３−（２Ｍ−１）のうちのＭ−１個までのマトリックスは、スイッチング・マトリックスＳ１−ｉに接続することができない。しかしながら、第３グループの残りのＭ個のマトリックスの中のＳ１−ｉにつながる出力は使用可能である。これは、アド・トラフィックをルーティングできる、第３グループのスイッチング・マトリックスの全部でＭ×ＡＤ個の入力に相当する。Ｍ×ＡＤ個までのみのアド・トラフィック入力チャネルａ１からａＰが存在するので、これらの入力の１つは、必ず使用可能でなければならない、すなわち、第３グループは、その出力に伝達能力が残されていれば、任意のアド入力ａｊにおけるアド・トラフィック入力が意図された出力に到達できることを保証するために、少なくとも２Ｍ−１個のスイッチング・マトリックスを含まなければならない。
【００２３】
同じように、局所的に処理（ドロップ）されるべき入力Ｉ１からＩＭのいずれかに到達する波長チャネルのいずれかを、ドロップ出力ｄ１からｄＰのいずれかに供給できることを保証するためには、同じ２Ｍ−１個の第４グループのマトリックスが必要である。
図２に示すＯＸＣアーキテクチャのさらに重要な利点は、ＯＸＣを通してルーティングされるときに、通過トラフィックが１つより多いスイッチング・マトリックスを通る必要はないということである。したがって、ＯＸＣの挿入損失は非常に低く、通過トラフィックは、再増幅又はパルス整形することなく、幾つかのＯＸＣによってクロスコネクト可能である。
【００２４】
本発明のＯＸＣの好ましいさらなる展開が、図４に示されている。入力及び出力、デマルチプレクサ及びマルチプレクサ、並びに第１、第３及び第４グループのスイッチング・マトリックスは、図２のＯＸＣのそれらと同じであるので、再度説明しない。
この実施形態においては、第２及び第５グループのスイッチング・マトリックスは、スイッチング・マトリックスＳ２´−１からＳ２´−ＡＤまでに２つ一組になって組み込まれている。簡単にするために、スイッチング・マトリックスＳ２´−１からＳ２´−ＡＤまでのグループはまた、スイッチング・マトリックスの第２グループとも呼ばれる。第１グループのスイッチング・マトリックスのように、第２グループも、各々が３Ｍ−１個の入力と３Ｍ−１個の出力とを有する正方形のマトリックスである。それらは、第１グループのマトリックスと同じであることが好ましい。これらと同様に、かつ図３と同じく、それらは、サブマトリックスＴＭ１からＴＭ４にさらに分割されると考えることができ、Ｍ個の入力と２Ｍ−１個の出力とを有するサブマトリックスＴＭ３は、図２からの第２グループのスイッチング・マトリックスに対応し、２Ｍ−１個の入力とＭ個の出力とを有するサブマトリックスＴＭ２は、図２からの第５グループのスイッチング・マトリックスに対応する。アド／ドロップトラフィックの入力及び出力チャネルを直接接続するサブマトリックスＴＭ１は、これらのチャネル間でのルーティングに使用でき、サブマトリックスＴＭ４は、未使用の状態のままで維持される。
【００２５】
サブマトリックスＴＭ４は、各々のスイッチング・マトリックスＳ２´−１からＳ２´−ＡＤにおける大きな未使用領域であるが、この解決法は、大量生産され、それにより競争力のある価格が付けられる通常のスイッチング・マトリックスが、通常は二次形式であるので、かなり効率的かつ経済的であり、それにより図４に係るＯＸＣ用のコンポーネントの全体的な費用は、図２の装置用のものより高くはない。コンポーネントの数は、図４の実施形態の方が少ないので、ＯＸＣはよりコンパクトとなり得る。
上記の例において、通過トラフィックのための入力及び出力チャネル数、並びにアド／ドロップ・トラフィックのための入力及び出力チャネル数は、互いに等しいとみなした。これは、ＯＸＣアーキテクチャの技術的実現性を評価するのに便利であり、またユーザのニーズに合わせることもできるが、それは技術的要件ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】周知の光クロスコネクトの基礎的アーキテクチャを示す。
【図２】本発明による光クロスコネクト（光スイッチング装置）の第１の実施形態を示す。
【図３】光スイッチング・マトリックスの略図である。
【図４】本発明による光クロスコネクトの第２の実施形態である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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