(57)【要約】【課題】光ネットワークにおいてノード間の光ファイバ数や波長数を増加した場合であっても、従来よりも少ない入出力ポート数の増加で済む、優れたスケーラビリティをもつ光スイッチで構成された光スイッチング装置を提供する。【解決手段】光スイッチング装置１００は、Ｎ本（Ｆ×Ｄｉ本）の光ファイバ線から入力される光信号をスイッチングすることによってＬ本（Ｆ×Ｄｏ本）の光ファイバ線に出力する光スイッチング装置であり、光ファイバ線の単位でスイッチングを行う前段の光スイッチである１個の光ファイバスイッチ３０と、Ｍ（＜Ｎ）個の光分波器をＤｏ組（４０−１〜４０−Ｍ、…４１−１〜４１−Ｍ）と、波長の単位でスイッチングを行う後段の光スイッチであるＷ個の光スイッチをＤｏ組（５０−１〜５０−Ｗ、…５１−１〜５１−Ｗ）と、Ｆ個の光合波器をＤｏ組（６０−１〜６０−Ｆ、…６１−１〜６１−Ｆ）とを備える。【選択図】図１
2011193272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ本の光ファイバ線から入力される光信号をスイッチングすることによってＬ本の光ファイバ線に出力する光スイッチング装置であって、
Ｗ個の異なる波長が多重化された光信号を伝送するＮ本の光ファイバ線のそれぞれに接続されるＮ個の入力ポートと、光ファイバ線の単位でスイッチングすることによって前記Ｎ個の入力ポートのいずれかに入力された光信号を出力するＭ１（＜Ｎ）個の出力ポートとを有する光ファイバスイッチと、
前記光ファイバスイッチのＭ１個の出力ポートの対応する一つに接続され、入力された光信号をＷ個の異なる波長に分波するＭ１個の光分波器と、
前記Ｍ１個の光分波器で分波されたＭ１×Ｗ個の光信号のうち、同一波長の光信号が入力されるＭ１個の入力ポートと、入力された同一波長の光信号をスイッチングすることによって前記Ｍ１個の入力ポートに入力された光信号のいずれかを通過させて出力するＬ１（≦Ｌ）個の出力ポートとを有し、前記Ｗ個の異なる波長のそれぞれに対応して設けられたＷ個の第１光スイッチと、
前記Ｗ個の第１光スイッチから出力されたＷ×Ｌ１個の光信号のうち、Ｗ個の異なる波長の光信号を合波するＬ１個の光合波器と
を備える光スイッチング装置。
【請求項２】
前記光ファイバスイッチはさらに、前記Ｎ個の入力ポートのいずれかに入力された光信号を出力するＭ２（＜Ｎ）個の出力ポートを有し、
前記光スイッチング装置はさらに、
前記光ファイバスイッチのＭ２個の出力ポートの対応する一つに接続され、入力された光信号をＷ個の異なる波長に分波するＭ２個の光分波器と、
前記Ｍ２個の光分波器で分波されたＭ１×Ｗ個の光信号のうち、同一波長の光信号が入力されるＭ２個の入力ポートと、入力された同一波長の光信号をスイッチングすることによって前記Ｍ２個の入力ポートに入力された光信号のいずれかを通過させて出力するＬ２個の出力ポートとを有し、前記Ｗ個の異なる波長のそれぞれに対応して設けられたＷ個の第２光スイッチと、
前記Ｗ個の第２光スイッチから出力されたＷ×Ｌ２個の光信号のうち、Ｗ個の異なる波長の光信号を合波するＬ２個の光合波器とを備える
請求項１記載の光スイッチング装置。
【請求項３】
前記Ｍ１は、前記Ｍ２と等しく、
前記Ｌ１は、前記Ｌ２と等しい
請求項２記載の光スイッチング装置。
【請求項４】
前記光スイッチング装置はさらに、前記Ｗ個の第１光スイッチうち、一の第１光スイッチから出力された光信号を他の第１光スイッチに入力させる光ファイバ線を備える
請求項１記載の光スイッチング装置。
【請求項５】
前記光スイッチング装置は、通信ネットワークを構成する各ノードに配置され、
前記Ｗ個の第１光スイッチは、入力された光信号の２ホップ先の伝送先となるノードに依存して、当該光信号を出力する出力ポートを前記Ｌ１個の出力ポートから選択する
請求項１記載の光スイッチング装置。
【請求項６】
通信ネットワークを制御する通信ネットワーク制御装置であって、
請求項１記載の光スイッチング装置と、
前記光スイッチング装置が備えるＷ個の第１光スイッチの少なくとも一つの第１光スイッチがスリープ状態になるように、前記通信ネットワークにおける光信号の波長割り当てを行う制御装置と
を備える通信ネットワーク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ線から送られてくる光信号をルーティング制御するための光スイッチング装置及び通信ネットワーク制御装置に関し、特に、波長分割多重型光ネットワークにおける光スイッチング装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信トラフィックの急増による基幹系ネットワークでの伝送容量不足に対して、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；波長分割多重）型光ネットワークについて各種開発が行われている。このようなＷＤＭ型光ネットワークにおいては、光スイッチング装置は、波長ごとに分波し、光信号のまま交換処理を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来の光スイッチング装置９００の構成を示す図である。この光スイッチング装置９００は、入力として、それぞれがＦ本の光ファイバ線をもつＤｉ個のノードと（合計Ｆ×Ｄｉ本の光ファイバ線で）接続され、出力として、それぞれがＦ本の光ファイバ線で接続されたＤｏ個のノードと（合計Ｆ×Ｄｏ本の光ファイバ線で）接続されている。なお、本図には、光スイッチング装置９００と接続されている光ファイバ線の一部だけが接続されている。
【０００４】
つまり、Ｉｎｐｕｔ１−１〜１−Ｆは、この光スイッチング装置９００と入力側の第１ノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線９２０−１〜９２０−Ｆである。ＩｎｐｕｔＤｉ−１〜Ｄｉ−Ｆは、この光スイッチング装置９００と入力側の第Ｄｉノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線９２１−１〜９２１−Ｆである。また、Ｏｕｔｐｕｔ１−１〜１−Ｆは、この光スイッチング装置９００と出力側の第１ノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線９８０−１〜９８０−Ｆである。ＯｕｔｐｕｔＤｏ−１〜Ｄｏ−Ｆは、この光スイッチング装置９００と出力側の第Ｄｏノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線９８１−１〜９８１−Ｆである。
【０００５】
この光スイッチング装置９００は、Ｆ×Ｄｉ個の光分波器９４０−１〜９４１−Ｆと、Ｗ個の光スイッチ９６０−１〜９６０−Ｗと、Ｆ×Ｄｏ個の光合波器９７０−１〜９７１−Ｆとを備える。
【０００６】
Ｆ×Ｄｉ個の光分波器９４０−１〜９４１−Ｆのそれぞれは、対応する１本の光ファイバ線と接続され、その光ファイバ線から入力された光信号をＷ個の波長（λ１〜λＷ）に分割する。
【０００７】
Ｗ個の光スイッチ９６０−１〜９６０−Ｗのそれぞれは、対応する波長（Ｗ個の波長の一つ）における光信号をスイッチングするものであり、Ｆ×Ｄｉ個の入力ポートと、Ｆ×Ｄｏ個の出力ポートとを有し、入力ポートから入力された光信号を、当該光信号に含まれる情報に従って、Ｆ×Ｄｏ個の出力ポートのいずれかに通過させて出力する。
【０００８】
Ｆ×Ｄｏ個の光合波器９７０−１〜９７１−Ｆのそれぞれは、Ｗ個の波長の光信号を合波し、対応する１本の光ファイバ線に出力する。
【０００９】
このような光スイッチング装置９００により、光信号は、方路（伝送先ノードに対応する少なくとも１本の光ファイバ線）ごとに、スイッチングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２１７９５号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の光スイッチング装置９００では、ノード間の光ファイバ数や波長数の増加に比例して、光スイッチング装置９００を構成する光スイッチの入出力ポートが増加するために、個々の光スイッチが大規模化してしまい、スケーラビリティに欠けるというという問題がある。つまり、多数の波長及び多数の光ファイバ線からの入力が可能な光スイッチが全光ネットワーク実現の要素課題となる。
【００１２】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ノード間の光ファイバ数や波長数を増加した場合であっても、従来よりも少ない入出力ポート数の増加で済む、優れたスケーラビリティをもつ光スイッチで構成された光スイッチング装置等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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る光スイッチング装置は、光ファイバ線の単位でスイッチングする前段の光スイッチである光ファイバスイッチと、光ファイバスイッチから出力された光信号を異なる波長に分波する複数の分波器と、複数の分波器から出力された光信号を波長の単位でスイッチングする後段の光スイッチ等を備える。これにより、従来では原理的に不可能であった光ファイバ線の単位での交換処理を、前ノードにおいて予め方路ごとに大まかに分類し、光ファイバ線への割り当てを行うことで実現する。また、光ファイバスイッチの出力ポートを追加することにより、方路ごとの負荷の偏りに対応することもできる。加えて、従来の多段型の光スイッチング装置と比べて光スイッチング装置内部の光スイッチの構成に起因する棄却率を大幅に抑えることが可能となる。また、本発明に係る光スイッチング装置は、波長変換及び迂回伝送に対しても後段の光スイッチに再入力させることで原理的に対応可能である。
【００１４】
具体的には、本発明に係る光スイッチング装置は、Ｎ本の光ファイバ線から入力される光信号をスイッチングすることによってＬ本の光ファイバ線に出力する光スイッチング装置であって、Ｗ個の異なる波長が多重化された光信号を伝送するＮ本の光ファイバ線のそれぞれに接続されるＮ個の入力ポートと、光ファイバ線の単位でスイッチングすることによって前記Ｎ個の入力ポートのいずれかに入力された光信号を出力するＭ１（＜Ｎ）個の出力ポートとを有する光ファイバスイッチと、前記光ファイバスイッチのＭ１個の出力ポートのそれぞれに接続され、入力された光信号をＷ個の異なる波長に分波するＭ１個の光分波器と、前記Ｍ１個の光分波器で分波されたＭ１×Ｗ個の光信号のうち、同一波長の光信号が入力されるＭ１個の入力ポートと、入力された同一波長の光信号をスイッチングすることによって前記Ｍ１個の入力ポートに入力された光信号のいずれかを通過させて出力するＬ１個の出力ポートとを有し、前記Ｗ個の異なる波長のそれぞれに対応して設けられたＷ個の第１光スイッチと、前記Ｗ個の第１光スイッチから出力されたＷ×Ｌ１個の光信号のうち、Ｗ個の異なる波長の光信号を合波するＬ１個の光合波器とを備える。
【００１５】
これにより、前段の光ファイバスイッチで光ファイバ線の単位でのスイッチングが行われ、後段の光スイッチで波長の単位のスイッチングが行われるという２段階でのスイッチング構成となるので、同等のスイッチング能力を有する従来の光スイッチング装置に比べ、内部の光スイッチの入出力ポート数は少なくて済む。
【００１６】
ここで、前記光ファイバスイッチはさらに、前記Ｎ個の入力ポートのいずれかに入力された光信号を出力するＭ２（＜Ｎ）個の出力ポートを有し、前記光スイッチング装置はさらに、前記光ファイバスイッチのＭ２個の出力ポートのそれぞれに接続され、入力された光信号をＷ個の異なる波長に分波するＭ２個の光分波器と、前記Ｍ２個の光分波器で分波されたＭ２×Ｗ個の光信号のうち、同一波長の光信号が入力されるＭ２個の入力ポートと、入力された同一波長の光信号をスイッチングすることによって前記Ｍ２個の入力ポートに入力された光信号のいずれかを通過させて出力するＬ２個の出力ポートとを有し、前記Ｗ個の異なる波長のそれぞれに対応して設けられたＷ個の第２光スイッチと、前記Ｗ個の第２光スイッチから出力されたＷ×Ｌ２個の光信号のうち、Ｗ個の異なる波長の光信号を合波するＬ２個の光合波器とを備えてもよい。
【００１７】
これにより、２以上の伝送先ノードに対応した構成となるので、より大規模な光ネットワークに対応した光スイッチング装置が実現される。
【００１８】
ここで、前記Ｍ１が前記Ｍ２と等しく、前記Ｌ１が前記Ｌ２と等しい構成としてもよい。これにより、出力方路ごとの光ファイバ線が同数となり、光スイッチング装置におけるスイッチング制御が簡素化される。
【００１９】
また、前記光スイッチング装置はさらに、前記Ｗ個の第１光スイッチうち、一の第１光スイッチから出力された光信号を他の第１光スイッチに入力させる光ファイバ線を備えてもよい。これにより、スイッチングにおけるディフレクションが実現され、一の方路を構成する光ファイバ線ごとのスイッチングの柔軟性、あるいは、方路ごとのスイッチングの柔軟性が増す。
【００２０】
また、前記光スイッチング装置は、通信ネットワークを構成する各ノードに配置され、前記Ｗ個の第１光スイッチは、入力された光信号の２ホップ先の伝送先となるノードに依存して、当該光信号を出力する出力ポートを前記Ｌ１個の出力ポートから選択する構成としてもよい。これにより、各ノードにおける光スイッチング装置における交換処理の一部が、予め、伝送前ノードの後段にある波長の単位での光スイッチで行われるので、前段の光ファイバスイッチを使用した方路群スイッチングが可能となり、前段での光ファイバ線の単位での交換処理及び後段での波長の単位での交換処理の連携によって、複数のノードを伝送先とする場合であっても、多数の波長を多重化した多数のファイバを入出力可能な光スイッチング装置が実現される。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る通信ネットワーク制御装置は、通信ネットワークを制御する通信ネットワーク制御装置であって、上記光スイッチング装置と、前記光スイッチング装置が備えるＷ個の第１光スイッチの少なくとも一つの第１光スイッチがスリープ状態になるように、前記通信ネットワークにおける光信号の波長割り当てを行う制御装置とを備える。これにより、光スイッチング装置全体で消費する電力量が抑えられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る光スイッチング装置は、前段の光ファイバスイッチで光ファイバ線の単位でのスイッチングが行われ、後段の光スイッチで波長の単位のスイッチングが行われるという２段階でのスイッチング構成を備えるので、同等のスイッチング能力を有する従来の光スイッチング装置に比べ、内部の光スイッチの入出力ポート数は少なくて済む。
【００２３】
また、交換処理の一部を予め伝送前ノードの後段の光スイッチにて行うことにより、前段の光ファイバスイッチを使用した方路群スイッチングが可能となる。前段での光ファイバ線の単位での交換処理及び後段での波長の単位での交換処理を行うことにより、多数の波長を多重化した多数のファイバを入出力可能な光スイッチング装置が実現される。結果として、大規模な光スイッチング装置を構成可能であり、超高速大容量な光ネットワークの実現に有効である。
【００２４】
また、本発明の光スイッチング装置は、小規模な光スイッチを組み合わせることで実現可能であり、従来の光スイッチング装置とは異なる大規模交換スイッチを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る光スイッチング装置の構成を示す図
【図２】本発明に係る光スイッチング装置で構成された光ネットワークの構成を示す図
【図３】本実施の形態の第１の変形例に係る光スイッチング装置の構成を示す図
【図４】本実施の形態の第２の変形例に係る光スイッチング装置の構成を示す図
【図５】従来の光スイッチング装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る光スイッチング装置１００の構成を示す図である。この光スイッチング装置１００は、図５に示された従来の光スイッチング装置９００と同様に、入力として、それぞれがＦ本の光ファイバ線をもつＤｉ個のノードと（合計Ｆ×Ｄｉ本の光ファイバ線で）接続され、出力として、それぞれがＦ本の光ファイバ線で接続されたＤｏ個のノードと（合計Ｆ×Ｄｏ本の光ファイバ線で）接続されている。
【００２７】
つまり、Ｉｎｐｕｔ１−１〜１−Ｆは、この光スイッチング装置１００と入力側の第１ノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線２０−１〜２０−Ｆである。ＩｎｐｕｔＤｉ−１〜Ｄｉ−Ｆは、この光スイッチング装置１００と入力側の第Ｄｉノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線２１−１〜２１−Ｆである。また、Ｏｕｔｐｕｔ１−１〜１−Ｆは、この光スイッチング装置１００と出力側の第１ノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線８０−１〜８０−Ｆである。ＯｕｔｐｕｔＤｏ−１〜Ｄｏ−Ｆは、この光スイッチング装置１００と出力側の第Ｄｏノードとを接続しているＦ本の光ファイバ線８１−１〜８１−Ｆである。
【００２８】
この光スイッチング装置１００は、Ｎ本（ここでは、Ｆ×Ｄｉ本）の光ファイバ線から入力される光信号をスイッチングすることによってＬ本（ここでは、Ｆ×Ｄｏ本）の光ファイバ線に出力する光スイッチング装置であり、１個の光ファイバスイッチ３０と、Ｍ（＜Ｎ）個の光分波器をＤｏ組（４０−１〜４０−Ｍ、…４１−１〜４１−Ｍ）と、Ｗ個の光スイッチをＤｏ組（５０−１〜５０−Ｗ、…５１−１〜５１−Ｗ）と、Ｆ個の光合波器をＤｏ組（６０−１〜６０−Ｆ、…６１−１〜６１−Ｆ）とを備える。
【００２９】
光ファイバスイッチ３０は、光ファイバ線の単位でスイッチングする前段の光スイッチであり、Ｗ個の異なる波長が多重化された光信号を伝送するＮ本の光ファイバ線のそれぞれに接続されるＮ個の入力ポートと、Ｎ個の入力ポートのいずれかに入力された光信号を出力するＭ（＜Ｎ）×Ｄｏ個の出力ポートとを有する。
【００３０】
Ｍ×Ｄｏ個の光分波器４０−１〜４１−Ｍは、光ファイバスイッチ３０のＭ×Ｄｏ個の出力ポートに１対１で接続され、それぞれ、入力された光信号をＷ個の異なる波長に分波する。
【００３１】
Ｗ個の光スイッチのＤｏ組のうちの第１組であるＷ個の光スイッチ５０−１〜５０−Ｗは、波長の単位でスイッチングする後段の光スイッチの一部を構成し、それぞれ、第１組のＭ個の光分波器４０−１〜４０−Ｍで分波されたＭ×Ｗ個の光信号のうち、同一波長の光信号が入力されるＭ個の入力ポートと、Ｍ個の入力ポートに入力された光信号のいずれかを通過させて出力するＬ１（ここでは、Ｆ）個の出力ポートとを有する。
【００３２】
Ｗ個の光スイッチのＤｏ組のうちの第２組以降についても同様である。たとえば、最後の第Ｄｏ組であるＷ個の光スイッチ５１−１〜５１−Ｗは、波長の単位でスイッチングする後段の光スイッチの一部を構成し、第Ｄｏ組のＭ個の光分波器４１−１〜４１−Ｍで分波されたＭ×Ｗ個の光信号のうち、同一波長の光信号が入力されるＭ個の入力ポートと、Ｍ個の入力ポートに入力された光信号のいずれかを通過させて出力するＬ２（ここでは、Ｆ）個の出力ポートとを有する。
【００３３】
Ｆ個の光合波器のＤｏ組のうちの第１組であるＦ個の光合波器６０−１〜６０−Ｆは、それぞれ、第１組のＷ個の光スイッチ５０−１〜５０−Ｗから出力されたＷ×Ｌ１（ここでは、Ｆ）個の光信号のうち、Ｗ個の異なる波長の光信号を合波し、対応する光ファイバ線８０−１〜８０−Ｆに出力する。
【００３４】
Ｆ個の光合波器のＤｏ組のうちの第２組以降についても同様である。たとえば、最後の第Ｄｏ組であるＦ個の光合波器６１−１〜６１−Ｆは、それぞれ、第Ｄｏ組のＷ個の光スイッチ５１−１〜５１−Ｗから出力されたＷ×Ｌ２（ここでは、Ｆ）個の光信号のうち、Ｗ個の異なる波長の光信号を合波し、対応する光ファイバ線８１−１〜８１−Ｆに出力する。
【００３５】
以上の構成を有する光スイッチング装置１００によれば、Ｆ×Ｄｉ本の光ファイバ線２０−１〜２１−Ｆから入力された光信号は、前段の光スイッチである光ファイバスイッチ３０において方路ごとに大まかにスイッチングされた後、光分波器４０−１〜４１−Ｍにおいて波長分離され、さらに、後段の光スイッチ５０−１〜５１−Ｗにおいて波長の単位でスイッチングされ、Ｆ×Ｄｏ本の光ファイバ線８０−１〜８１−Ｆのいずれかから出力される。つまり、この光スイッチング装置１００は、図５に示された従来の光スイッチング装置９００と同等のスイッチング能力を有する。
【００３６】
ところが、この光スイッチング装置１００を構成する光スイッチ５０−１〜５１−Ｗの１つに着目すると、１つの光スイッチは、Ｍ（＜Ｎ）個の入力ポートと、Ｆ個の出力ポートとを有するだけである。図５に示された従来の１つの光スイッチ９６０−１がＮ（＝Ｆ×Ｄｉ）個の入力ポートとＬ（＝Ｆ×Ｄｏ）個の出力ポートとを有していることから分かるように、本実施の形態における１つの光スイッチ５０−１は、入力ポート数がＮ個からＭ個に削減され、かつ、出力ポート数がＬ（＝Ｆ×Ｄｏ）個からＦ個に削減されている。よって、本実施の形態における光スイッチング装置１００によれば、光ネットワークにおけるノード間の光ファイバ数や波長数を増加した場合であっても、従来よりも少ない入出力ポート数の増加で済み、優れたスケーラビリティをもつ。
【００３７】
なお、本実施の形態における光スイッチング装置１００は、伝送先として、Ｄｏ個のノードに接続される形態であったが、本発明に係る光スイッチング装置は、複数のノードに接続される構成を有するものに限られず、１個のノードに接続される形態であってもよい。１個のノードに接続される形態の光スイッチング装置とは、図１に示された構成要素のうち、１つの方路に向けたスイッチング構成のみ、例えば、光ファイバスイッチ３０（ただし、Ｍ（＜Ｎ）個の出力ポート（つまり、１組だけ）を有する光ファイバスイッチ）と、Ｍ（＜Ｎ）個の光分波器４０−１〜４０−Ｍ（つまり、１組）と、Ｗ個の光スイッチ５０−１〜５０−Ｗ（つまり、１組）と、Ｆ個の光合波器６０−１〜６０−Ｆ（つまり、１組）とを備えるものである。このような構成を備える光スイッチング装置であっても、前段における光ファイバ線の単位でのスイッチングと後段における波長の単位でのスイッチングを行う構成を有するので、上記光スイッチング装置１００と同様に、内部の光スイッチが備えるべき入出力ポート数が削減され、装置のサイズがコンパクト化される。
【００３８】
ただし、本実施の形態における光スイッチング装置１００は、伝送先として複数の（Ｄｏ個の）ノード、つまり、複数の方路に接続されるので、図５に示された従来の光スイッチング装置９００と同等のスイッチング能力を有するためには、本光スイッチング装置１００に固有のスイッチング制御が行われることが好ましい。つまり、本実施の形態における光スイッチング装置１００では、前段の光ファイバスイッチ３０でのスイッチングによって、Ｆ×Ｄｉ本の光ファイバ線から入力された光信号は、第１組〜第Ｄｏ組のいずれかの組の光分波器に振り分けられる。そして、振り分けられた光分波器の組は、Ｄｏ個のノードのいずれか（一つの方路）と対応している。たとえば、光ファイバスイッチ３０で第１組の光分波器に振り分けられた光信号は、光ファイバ線８０−１〜８０−Ｆ、つまり、第１ノードに伝送されることになる。よって、この光スイッチング装置１００では、前段の光スイッチである光ファイバスイッチ３０でのスイッチングによって、光信号の伝送先ノードが決定されてしまう点に注意する必要がある。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、各ノードに配置された光スイッチング装置１００は、光ネットワークにおけるネットワーキングと連携して、前段の光ファイバスイッチ３０でのスイッチング制御、及び、後段の光スイッチ５０−１〜５１−Ｗでのスイッチング制御を行っている。
【００４０】
図２は、図１に示された光スイッチング装置のスイッチング制御を説明するための図である。ここでは、本発明に係る複数の光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈで構成される光ネットワーク１０の構成を示す図である。ここでは、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈは、図１に示された光スイッチング装置１００と同一の構成を備える装置であり、光ネットワーク１０を構成するノードに１個ずつ置かれている。
【００４１】
なお、本図では、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈは、主要な構成要素（図１における光ファイバスイッチ３０及び光スイッチ５０−１〜５１−Ｗの組に相当する構成要素）だけが示されている。つまり、光スイッチング装置１００Ａには、図１における光ファイバスイッチ３０に相当する光ファイバスイッチ３０Ａと、図１における一組の光スイッチ５０−１〜５０−Ｗに相当する光スイッチ５０Ａ−１と、図１における他の一組の光スイッチ５１−１〜５１−Ｗに相当する光スイッチ５０Ａ−２が図示されている。同様に、光スイッチング装置１００Ｂ〜１００Ｈには、それぞれ、光ファイバスイッチ３０Ｂ〜３０Ｈと、光スイッチ５０Ｂ−１及び５０Ｂ−２〜５０Ｈ−１及び５０Ｈ−２が図示されている。
【００４２】
この光ネットワーク１０では、各ノードにおける光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈにおける交換処理の一部を、予め、伝送前ノードの後段にある波長の単位での光スイッチで行う。具体的には、各ノードにおける光スイッチング装置（例えば、光スイッチング装置１００Ｃとする）では、波長の単位での光スイッチ５０Ｃ−１及び５０Ｃ−２のそれぞれは、波長別交換処理時において、２ホップ先のノード（伝送先の出力方路）に対応する出力ポート（つまり、Ｆ本の光ファイバのうちのいずれか）を選択する。たとえば、図２において、光スイッチ５０Ｃ−１は、スイッチングの対象となる光信号の２ホップ先のノードがいずれ（光スイッチング装置１００Ｇが置かれたノード、又は、光スイッチング装置１００Ｆが置かれたノード）であるかを当該光信号から抽出して判断することで、Ｆ方路（光スイッチング装置１００Ｆ）行きの光ファイバ線に対応する出力ポートにスイッチングするか、又は、Ｇ方路（光スイッチング装置１００Ｇ）行きの光ファイバ線に対応する出力ポートにスイッチングする。
【００４３】
このように、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈにおいて、後段の光スイッチ５０Ａ−１〜５０Ｈ−２が２ホップ先の伝送先に依存したスイッチング制御を行うことで、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈに入力されてきた光信号は、入力側の光ファイバ線ごとに、１ホップ先の伝送先ノードが決まっていることになる。よって、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈにおいて、前段の光ファイバスイッチ３０Ａ〜３０Ｈは、光信号が入力された光ファイバ線に対応する出力ポートを選択すれば済む。
【００４４】
このような前段の光ファイバスイッチ３０Ａ〜３０Ｈでのスイッチング制御及び後段の光スイッチ５０Ａ−１〜５０Ｈ−２でのスイッチング制御は、図示されていない制御装置によって実現される。その制御装置は、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈの内部あるいは外部に置かれ、光ファイバスイッチ３０Ａ〜３０Ｈ及び光スイッチ５０Ａ−１〜５０Ｈ−２を上述のアルゴリズムに従って制御するものであり、さらに上流の中央制御装置あるいは各光スイッチング装置に分散配置された制御装置からのネットワーキングに関する指示に基づいて動作する。よって、本発明は、このような制御装置と光スイッチング装置とから構成される通信ネットワーク制御装置として実現することもできる。
【００４５】
以上のように、この光ネットワーク１０では、各ノードにおける光スイッチング装置における交換処理の一部を、予め、伝送前ノードの後段にある波長の単位での光スイッチで行う。これにより、前段の光ファイバスイッチを使用した方路群スイッチングが可能となり、前段での光ファイバ線の単位での交換処理及び後段での波長の単位での交換処理の連携によって、複数のノードを伝送先とする場合であっても、多数の波長を多重化した多数のファイバを入出力可能な光スイッチング装置が実現される。
【００４６】
このような制御装置は、付加的な制御機能として、各光スイッチング装置１００Ａ〜１００Ｈに対して、省エネに適した制御をしてもよい。具体的には、制御装置あるいは上記上流の中央制御装置は、ネットワーキングでの波長割り当てにおいて、特定の波長の利用を控えることで、光スイッチング装置が備える後段の光スイッチの少なくとも一つがスリープ状態（あるいは、電源切状態）になるような制御をしてもよい。この機能により、光スイッチング装置全体で消費する電力量を抑えることが可能となる。なお、オーバプロビジョニング、あるいは、後述する波長変換器を具備することにより、より積極的に省エネ機能を発揮させることもできる。
【００４７】
次に、本発明に係る光スイッチング装置の付属的な機能について、本実施の形態の変形例を用いて説明する。
【００４８】
図３は、本実施の形態の第１の変形例に係る光スイッチング装置２００の構成を示す図である。この光スイッチング装置２００は、入力として、それぞれが４本の光ファイバ線をもつ２個のノード１１０Ａ及び１１０Ｂと（合計４×２本の光ファイバ線で）接続され、出力として、それぞれが４本の光ファイバ線で接続された２個のノード１９０Ｘ及び１９０Ｙと（合計２×４本の光ファイバ線で）接続されている。
【００４９】
この光スイッチング装置２００は、１個の光ファイバスイッチ１３０と、６個の光分波器を２組（１４０−１〜１４０−６、１４１−１〜１４１−６）と、Ｗ個の光スイッチを２組（１５０−１〜１５０−Ｗ、１５１−１〜１５１−Ｗ）と、４個の光合波器を２組（１６０−１〜１６０−４、１６１−１〜１６１−４）に加えて、Ｗ個の波長変換器を２組（１７０−１〜１７０−Ｗ、１７１−１〜１７１−Ｗ）備える。上記実施の形態における光スイッチング装置１００と比べて、Ｗ個の波長変換器を２組（１７０−１〜１７０−Ｗ、１７１−１〜１７１−Ｗ）をさらに備える点が異なる。
【００５０】
Ｗ個の波長変換器の２組のうちの第１組であるＷ個の波長変換器１７０−１〜１７０−Ｗにおいて、第１の波長変換器１７０−１は、Ｗ個の波長のうちの第１の波長λ１についてのスイッチングを行う第１の光スイッチ１５０−１の出力ポートの一つから出力される光信号の波長λ１を第２の波長λ２に変換し、第２の波長λ２についてのスイッチングを行う第２の光スイッチ１５０−２の入力ポートの一つに出力する固定入力（波長）・固定出力（波長）の波長変換器である。以下、他の波長変換器１７０−２〜１７０−Ｗについても、同様であり、光信号の波長を、隣接する次の波長に変換する固定入力（波長）・固定出力（波長）の波長変換器である。Ｗ個の波長変換器の２組のうちの第２組であるＷ個の波長変換器１７１−１〜１７１−Ｗについても同様である。
【００５１】
このような構成を有する光スイッチング装置２００によれば、光信号は、光合波器１６０−１〜１６１−４に入力される直前の段階、つまり、１つの伝送先ノードＸ又はＹに対応する光スイッチ１５０−１〜１５０−Ｗ又は１５１−１〜１５１−Ｗにおいて、光信号の光スイッチ間での移動が可能になる。よって、光スイッチング装置２００の後段での光スイッチ１５０−１〜１５１−Ｗにおけるスイッチング制御の柔軟性が向上され、光信号の棄却率が低下される。
【００５２】
図４は、本実施の形態の第２の変形例に係る光スイッチング装置３００の構成を示す図である。この光スイッチング装置３００は、上記第１の変形例と同様に、入力として、それぞれが４本の光ファイバ線をもつ２個のノード１１０Ａ及び１１０Ｂと（合計４×２本の光ファイバ線で）接続され、出力として、それぞれが４本の光ファイバ線で接続された２個のノード１９０Ｘ及び１９０Ｙと（合計２×４本の光ファイバ線で）接続されている。
【００５３】
この光スイッチング装置３００は、１個の光ファイバスイッチ１３０と、６個の光分波器を２組（１４０−１〜１４０−６、１４１−１〜１４１−６）と、Ｗ個の光スイッチを２組（１５０−１〜１５０−Ｗ、１５１−１〜１５１−Ｗ）と、４個の光合波器を２組（１６０−１〜１６０−４、１６１−１〜１６１−４）に加えて、ディフレクション用の光合波器１６０−５及び１６１−５と、ディフレクション用の光ファイバ線２７０−１及び２７０−２とを備える。第１の変形例における光スイッチング装置２００と比べて、ディフレクション用の光合波器１６０−５及び１６１−５と、ディフレクション用の光ファイバ線２７０−１及び２７０−２とをさらに備える点が異なる。
【００５４】
このような構成を有する光スイッチング装置３００によれば、上記第１の変形例の機能に加えて、伝送先ノード（方路）の単位で、光信号の伝送先を変更できる。具体的には、光合波器１６０−５から出力された光信号は、光ファイバ線２７０−１を介して光分波器１４１−１に入力されるので、ノードＸに向けてスイッチングされた光信号を、ノードＹに向けた光信号として、再び、Ｗ個の光スイッチ１５１−１〜１５１−Ｗによるスイッチングを行うことが可能となる。同様に、光合波器１６１−５から出力された光信号は、光ファイバ線２７０−２を介して光分波器１４０−６に入力されるので、ノードＹに向けてスイッチングされた光信号を、ノードＸに向けた光信号として、再び、Ｗ個の光スイッチ１５０−１〜１５０−Ｗによるスイッチングを行うことが可能となる。
【００５５】
よって、このような構成を有する光スイッチング装置３００によれば、上記光スイッチング装置２００の機能に加えて、伝送先ノードの単位で光信号の伝送先を変更できるので、光スイッチ１５０−１〜１５１−Ｗ及び１５１−１〜１５１−Ｗにおけるスイッチング制御の柔軟性が飛躍的に向上され、光信号の棄却率がさらに低下される。
【００５６】
以上、本発明に係る光スイッチング装置及び通信ネットワーク制御装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、このような実施の形態及び変形例に限定されるものではない。このような実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施したものや、実施の形態及び変形例における構成要素を任意に組み合わせて実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る光スイッチング装置は、各リンクに多数の光ファイバ線を接続する大容量光ネットワークを実現するための交換処理器として利用できる。本発明に係る光スイッチング装置は、基幹系ネットワークに利用することで大きな効果が得られだけでなく、メトロネットワークで利用しても大容量な全光ネットワークを構築できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０    光ネットワーク
２０−１〜２０−Ｆ、２１−１〜２１−Ｆ、１２０−１〜１２０−４、１２１−１〜１２１−４、８０−１〜８０−Ｆ、８１−１〜８１−Ｆ、１８０−１〜１８０−４、１８１−１〜１８１−４、２７０−１、２７０−２    光ファイバ線
３０、３０Ａ〜３０Ｈ、１３０    光ファイバスイッチ
４０−１〜４０−Ｍ、４１−１〜４１−Ｍ、１４０−１〜１４０−６、１４１−１〜１４１〜６    光分波器
５０−１〜５０−Ｗ、５０Ａ−１〜５０Ｈ−１、５０Ａ−２〜５０Ｈ−２、５１−１〜５１−Ｗ、１５０−１〜１５０−Ｗ、１５１−１〜１５１−Ｗ    光スイッチ
６０−１〜６０−Ｆ、６１−１〜６１−Ｆ、１６０−１〜１６０−５、１６１−１〜１６１−５    光合波器
１００、２００、３００、１００Ａ〜１００Ｈ    光スイッチング装置
１１０Ａ、１１０Ｂ、１９０Ｘ、１９０Ｙ    ノード
１７０−１〜１７０−Ｗ、１７１−１〜１７１−Ｗ    波長変換器
【図１】
2011193272.tif 000003
【図２】
2011193272.tif 000004
【図３】
2011193272.tif 000005
【図４】
2011193272.tif 000006
【図５】
2011193272.tif 000007