(57)【要約】【課題】光信号のまま伝送する低遅延伝送と、電気処理が必要となる信号の追加抽出を可能にする光伝送装置を提供する。【解決手段】判定制御回路は、追加電気バッファに信号がない場合は、光変調器への変調信号の送信を停止し、電気バッファに抽出信号がない場合は、半導体光増幅器に対し全ての光信号を再生させるための動作を行い、電気バッファに抽出信号がある場合は、抽出対象外の信号のみ伝送されるよう半導体光増幅器を制御し、追加電気バッファに信号がある場合は、半導体光増幅器に対し光飽和の制御を行い、電気バッファに抽出信号がない場合は、電気バッファと追加電気バッファから信号を読み出して変調信号を光変調器へ伝送し、電気バッファに抽出信号がある場合は、電気バッファの抽出対象外の信号と追加電気バッファの信号を読み出して変調信号を光変調器へ送信する。【選択図】図１
2011015252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、一方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく他方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信する第１の光再生変調部と、
他方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、他方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく一方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信する第２の光再生変調部と、
を備えることを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
一方の光装置から伝送される第１波長の光信号を受信し制御して、他方の光装置へ第１波長の光信号を送信する第１の光再生変調部と、
他方の光装置から伝送される第２波長の光信号を受信し制御して、一方の光装置へ第２波長の光信号を送信する第２の光再生変調部とを備え、
前記第１および第２の光再生変調部は、それぞれ、
受信した光信号を分岐する光スプリッタと、
分岐された光信号のうち、一方の光信号を受信する光受信器と、
前記光受信器の信号を蓄える電気バッファと、
追加すべき信号を蓄える追加電気バッファと、
前記光受信器で受信した前記光信号のヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定し、かつ前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出す判定制御回路と、
前記分岐された光信号のうち、もう一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再生あるいは光飽和する半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器からの飽和信号を変調する光変調器と、
前記判定制御回路により抽出すべき信号と判定された信号を蓄える抽出電気バッファとで構成され、
前記判定制御回路は、前記追加電気バッファに追加すべき信号がない場合は、前記光変調器への変調信号の送信を停止し、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記半導体光増幅器に対し全ての光信号を再生させるための動作を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、抽出対象外の信号のみ伝送されるように、前記半導体光増幅器の制御を行い、前記追加電気バッファに追加すべき信号がある場合は、前記半導体光増幅器に対し、光飽和の制御を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ伝送し、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、前記電気バッファの抽出対象外の信号と前記追加電気バッファの信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ送信することを特徴とする光伝送装置。
【請求項３】
前記追加電気バッファに追加すべき信号があるときには、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出すときに、電気バッファの信号を優先的に読出すことを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
直列に接続される３台以上の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、
前記光伝送装置は、
一方の光伝送装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、一方の光伝送装置からの信号を電気信号に変換することなく他方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を他方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を他方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を他方の光伝送装置に送信する第１の光再生変調部と、
他方の光伝送装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、他方の光伝送装置からの信号を電気信号に変換することなく一方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を一方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を一方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を一方の光伝送装置に送信する第２の光再生変調部と、
を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項５】
直列に接続される３台以上の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、
前記光伝送装置は、
一方の光伝送装置から伝送される第１波長の光信号を受信し制御して、他方の光伝送装置へ第１波長の光信号を送信する第１の光再生変調部と、
他方の光伝送装置から伝送される第２波長の光信号を受信し制御して、一方の光伝送装置へ第２波長の光信号を送信する第２の光再生変調部とを備え、
前記第１および第２の光再生変調部は、それぞれ、
受信した光信号を分岐する光スプリッタと、
分岐された光信号のうち、一方の光信号を受信する光受信器と、
前記光受信器の信号を蓄える電気バッファと、
追加すべき信号を蓄える追加電気バッファと、
前記光受信器で受信した前記光信号のヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定し、かつ前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出す判定制御回路と、
前記分岐された光信号のうち、もう一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再生あるいは光飽和する半導体光増幅器と、
前記半導体光増幅器からの飽和信号を変調する光変調器と、
前記判定制御回路により抽出すべき信号と判定された信号を蓄える抽出電気バッファとで構成され、
前記判定制御回路は、前記追加電気バッファに追加すべき信号がない場合は、前記光変調器への変調信号の送信を停止し、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記半導体光増幅器に対し全ての光信号を再生させるための動作を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、抽出対象外の信号のみ伝送されるように、前記半導体光増幅器の制御を行い、前記追加電気バッファに追加すべき信号がある場合は、前記半導体光増幅器に対し、光飽和の制御を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ伝送し、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、前記電気バッファの抽出対象外の信号と前記追加電気バッファの信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ送信することを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
前記追加電気バッファに追加すべき信号があるときには、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出すときに、電気バッファの信号を優先的に読出すことを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
【請求項７】
光装置と光装置との間に位置する光伝送装置の光伝送方法であって、
一方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、一方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく他方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信し、
他方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、他方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく一方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信する、
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、光信号のまま伝送する低遅延伝送と、電気処理が必要となる信号の追加抽出を可能にする光伝送装置、光伝送システムおよび光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットにおけるトラフィック量の増大に伴い、中継網の伝送装置にて生じるルーティングなどの電気処理による伝送遅延の回避、伝送装置処理部の規模縮小化等に向け、ＯＥＯ（Optical- Electrical-Optical）変換を行わないフォトニックネットワークの研究が活発に行われている（非特許文献１参照）。しかし、光パケットスイッチング技術を用いたフォトニックネットワークでは、光バッファの実現が難しいことから、将来のネットワークにおいては、全てがフォトニックネットワークに置き換わっていくのではなく、電気処理をベースとした既存ネットワークと、これらフォトニックネットワークが共存するネットワーク構成になるものと考えられる。
【０００３】
図８に、以上の背景をもとにしたネットワーク構成例を示す。図８に示すネットワークは、アクセス網１と、電気処理をベースとした既存ネットワーク２と、フォトニックネットワーク３で構成される。アクセス網１にある光端末装置１１−１〜１１−Ｎから伝送されてくる光信号は、アクセス網１の光終端装置２１−１〜２１−Ｎにて信号の種類に応じて既存ネットワーク２とフォトニックネットワーク３に振り分けられる。ここで、光終端装置２１−１〜２１−Ｎでは、電気処理をベースとした既存ネットワーク２へは、電気処理を行った後に光信号を伝送する。すなわち、光端末装置１１−１〜１１−Ｎからの光信号を一旦電気信号に変換した後に再度光信号にするＯＥＯ（Optical-Electrical-Optical）変換を行った後に既存ネットワーク２に伝送する。一方で、フォトニックネットワーク３の光伝送装置３１−１〜３１−Ｎへは、電気処理による伝送遅延を回避するために、光信号のまま伝送することが要求される。このように光信号のまま伝送する方法としては、アクセス網１から伝送されてきた光信号をそのままＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）などの光増幅器を用いて伝送する方法や、あるいはアクセス網１から伝送されてきた光信号を波長変換してから伝送する方法などが挙げられる。
【０００４】
しかし、上述した光増幅を行う方法や、波長変換を行う方法を用いると、アクセス網１から伝送されてきた信号は、全てフォトニックネットワーク３に伝送されてしまい、既存ネットワーク２に伝送するためには、フォトニックネットワーク３を経由してから、既存ネットワーク２に伝送するといった遠回りをする必要がある。あるいは、光終端装置２１−１〜２１−Ｎにて光スプリッタを用いて既存ネットワーク用とフォトニックネットワーク用にアクセス網１からの光信号を分岐し、両方に同じ信号を伝送する方法も考えられる。このようにすることで既存ネットワーク２に伝送すべき信号の抽出は可能となるが、両方のネットワークにとって不要な信号が伝送されることになるため、両方のネットワークの帯域利用効率等に悪影響を及ぼすことになる。また、既存ネットワーク２からの信号をフォトニックネットワーク３へ伝送しようとすると、アクセス網１からフォトニックネットワーク３へ送る光信号の波長とは別の波長の光信号を伝送する必要が生じ、新たに波長を分離する機能が必要となる。以上の問題は、フォトニックネットワーク３からアクセス網１へ伝送するときにも同様に生じる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S.J.Ben Yoo, “Optical Packet and Burst Switching Technologies for the Future Photonic Internet,” JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, Vol.24, No.12, pp.4468-4492, December 2006.
【非特許文献２】Satoshi Narikawa, “Gbit-Class Transmission Using SOA Data Rewriter for WDM-PON,” IEICE TRANS COMMUN., Vol.E91-B, No.2, pp.399-408, February 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような背景のもとで成されたものであり、本発明の目的は、アクセス網と、電気処理をベースとした既存ネットワークおよびフォトニックネットワークとを接続する手段であり、不要なトラフィックや遠回りとなる伝送ルートをとることなく、フォトニックネットワークの求める低遅延伝送を行うことと、電気処理が必要となる信号の追加抽出を行うことができる光伝送装置と、この光伝送装置を用いた光伝送システムおよび光伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の光伝送装置は、電気処理が必要となる信号がないときには光信号のまま伝送し、電気処理が必要となる信号があるときには、電気処理による信号の追加抽出を行う２つの処理を１つの装置で実現するものである。
【０００８】
すなわち、本発明の光伝送装置は、一方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、一方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく他方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信する第１の光再生変調部と、他方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、他方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく一方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信する第２の光再生変調部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の光伝送装置は、一方の光装置から伝送される第１波長の光信号を受信し制御して、他方の光装置へ第１波長の光信号を送信する第１の光再生変調部と、他方の光装置から伝送される第２波長の光信号を受信し制御して、一方の光装置へ第２波長の光信号を送信する第２の光再生変調部とを備え、前記第１および第２の光再生変調部が、それぞれ、受信した光信号を分岐する光スプリッタと、分岐された光信号のうち、一方の光信号を受信する光受信器と、前記光受信器の信号を蓄える電気バッファと、追加すべき信号を蓄える追加電気バッファと、前記光受信器で受信した前記光信号のヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定し、かつ前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出す判定制御回路と、前記分岐された光信号のうち、もう一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再生あるいは光飽和する半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器からの飽和信号を変調する光変調器と、前記判定制御回路により抽出すべき信号と判定された信号を蓄える抽出電気バッファとで構成され、前記判定制御回路が、前記追加電気バッファに追加すべき信号がない場合は、前記光変調器への変調信号の送信を停止し、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記半導体光増幅器に対し全ての光信号を再生させるための動作を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、抽出対象外の信号のみ伝送されるように、前記半導体光増幅器の制御を行い、前記追加電気バッファに追加すべき信号がある場合は、前記半導体光増幅器に対し、光飽和の制御を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ伝送し、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、前記電気バッファの抽出対象外の信号と前記追加電気バッファの信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ送信することを特徴とする。
【００１０】
本発明の光伝送装置は、前記追加電気バッファに追加すべき信号があるときには、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出すときに、電気バッファの信号を優先的に読出すことが好ましい。
【００１１】
このように構成されることにより、本発明の光伝送装置は、１つの装置でフォトニックネットワークの求める低遅延伝送を行うことと、電気処理が必要となる信号の追加抽出を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の光伝送装置は、光受信器からヘッダ情報を読み取って、半導体光増幅器の制御を行うものであり、光信号の再生に際し、追加電気バッファに信号があるかないかを判定し、信号があるときには、半導体光増幅器に対し再生のための動作を行うのではなく、変調器のための光信号へと光飽和させることで、光信号のまま伝送する機能と電気信号に変換して伝送する機能を実現している。
【００１３】
また、本発明は、直列に接続される３台以上の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、前記光伝送装置が、一方の光伝送装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、一方の光伝送装置からの信号を電気信号に変換することなく他方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を他方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を他方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を他方の光伝送装置に送信する第１の光再生変調部と、他方の光伝送装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、他方の光伝送装置からの信号を電気信号に変換することなく一方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を一方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を一方の光伝送装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を一方の光伝送装置に送信する第２の光再生変調部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、直列に接続される３台以上の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、前記光伝送装置が、一方の光伝送装置から伝送される第１波長の光信号を受信し制御して、他方の光伝送装置へ第１波長の光信号を送信する第１の光再生変調部と、他方の光伝送装置から伝送される第２波長の光信号を受信し制御して、一方の光伝送装置へ第２波長の光信号を送信する第２の光再生変調部とを備え、前記第１および第２の光再生変調部が、それぞれ、受信した光信号を分岐する光スプリッタと、分岐された光信号のうち、一方の光信号を受信する光受信器と、前記光受信器の信号を蓄える電気バッファと、追加すべき信号を蓄える追加電気バッファと、前記光受信器で受信した前記光信号のヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定し、かつ前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出す判定制御回路と、前記分岐された光信号のうち、もう一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再生あるいは光飽和する半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器からの飽和信号を変調する光変調器と、前記判定制御回路により抽出すべき信号と判定された信号を蓄える抽出電気バッファとで構成され、前記判定制御回路が、前記追加電気バッファに追加すべき信号がない場合は、前記光変調器への変調信号の送信を停止し、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記半導体光増幅器に対し全ての光信号を再生させるための動作を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、抽出対象外の信号のみ伝送されるように、前記半導体光増幅器の制御を行い、前記追加電気バッファに追加すべき信号がある場合は、前記半導体光増幅器に対し、光飽和の制御を行い、前記電気バッファに抽出すべき信号がない場合は、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ伝送し、前記電気バッファに抽出すべき信号がある場合は、抽出すべき信号を前記電気バッファから前記抽出電気バッファに送信し、前記電気バッファの抽出対象外の信号と前記追加電気バッファの信号を読み出して変調信号を前記光変調器へ送信することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、前記光伝送システムにおいて、前記追加電気バッファに追加すべき信号があるときには、前記電気バッファと前記追加電気バッファから信号を読み出すときに、電気バッファの信号を優先的に読出すことが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、光装置と光装置との間に位置する光伝送装置の光伝送方法であって、一方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、一方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく他方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を他方の光装置に送信し、他方の光装置から受信した信号のうち、抽出すべき信号があるか否かを判定し、かつ、当該受信した信号に追加する信号があるか否かを確認し、抽出すべき信号も追加すべき信号もない場合は、他方の光装置からの信号を電気信号に変換することなく一方の光装置に送信し、抽出すべき信号があり、追加すべき信号がない場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号がなく、追加すべき信号がある場合は、当該受信した信号および追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信し、抽出すべき信号も追加すべき信号もある場合は、当該受信した信号のうち抽出すべき信号を除いた信号と追加すべき信号により光変調した信号を一方の光装置に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光伝送装置によれば、光信号のまま伝送する機能と電気信号に変換して伝送する機能とを有するので、本発明の光伝送装置を用いて、アクセス網と、電気処理をベースとした既存ネットワークおよびフォトニックネットワークとを接続した際に、不要なトラフィックや遠回りとなる伝送ルートをとることなく、フォトニックネットワークの求める低遅延伝送を行うことと、電気処理が必要となる信号の追加抽出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光伝送装置が用いられる光伝送システムの全体構成図である。
【図２】追加電気バッファに信号がなく、電気バッファに抽出すべき信号がないときの光再生変調部の制御例を示す図である。
【図３】追加電気バッファに信号がなく、電気バッファに抽出すべき信号があるときの光再生変調部の制御例を示す図である。
【図４】追加電気バッファに信号があり、電気バッファに抽出すべき信号がないときの光再生変調部の制御例を示す図である。
【図５】追加電気バッファに信号があり、電気バッファに抽出すべき信号があるときの光再生変調部の制御例を示す図である。
【図６】光再生変調部における制御方式のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の光伝送システムをリング状に接続したときのネットワーク構成例を示す図である。
【図８】従来のネットワーク構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の光伝送装置が適用される光伝送システムの全体構成図である。
本発明の光伝送装置２０は、光伝送装置１０と光伝送装置３０の間に位置し、２つの光再生変調部２１０、２２０と、２つの波長スプリッタ２００１、２００２を備える。光再生変調部２１０と光再生変調部２２０は、それぞれ波長スプリッタ２００１と波長スプリッタ２００２に接続され、光再生変調部２１０は、光伝送装置１０から伝送される波長λ１の光信号を受信し制御して、光伝送装置３０へ波長λ１の光信号を送信し、光再生変調部２２０は、光伝送装置３０から伝送される波長λ２の光信号を受信し制御して、光伝送装置１０へ波長λ２の光信号を送信する。
【００２０】
光再生変調部２１０は、波長λ１の光信号を制御するもので、波長λ１の光信号を分岐する光スプリッタ２１００と、分岐された光信号のうち、一方の光信号を受信して電気信号に変換する光受信器２１０１と、光受信器２１０１から出力された電気信号を蓄える電気バッファ２１０２と、光伝送装置１０以外の他の光伝送装置や他のネットワークから受信した、光伝送装置３０へ送るべき信号（追加すべき信号）を蓄える追加電気バッファ２１０３と、光受信器２１０１から波長λ１の光信号のヘッダ情報を読み取り、ヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定し、かつ電気バッファ２１０２と追加電気バッファ２１０３から電気信号を読み出する判定制御回路２１０４と、分岐された光信号のうち、もう一方の光信号を透過する光遅延線２１０６と、光遅延線２１０６からの光信号を再生あるいは光飽和する半導体光増幅器２１０７と、半導体光増幅器２１０７からの飽和信号を変調する光変調器２１０８と、判定制御回路２１０４により抽出すべき信号と判定された、他の光伝送装置（光伝送装置３０以外）や他のネットワークに送るべき電気信号（抽出すべき信号）を蓄える抽出電気バッファ２１０５で構成される。
【００２１】
光再生変調部２２０は、波長λ２の光信号を制御するもので、光再生変調部２１０と同一に構成され、波長λ２の光信号を分岐する光スプリッタ２２００と、分岐された光信号のうち、一方の光信号を受信して電気信号に変換する光受信器２２０１と、光受信器２２０１から出力された電気信号を蓄える電気バッファ２２０２と、光伝送装置３０以外の他の光伝送装置や他のネットワークから受信し、光伝送装置３０から受信した光信号とともに光伝送装置１０へ送るべき信号（追加すべき信号）を蓄える追加電気バッファ２２０３と、光受信器２２０１から波長λ２の光信号のヘッダ情報を読み取り、ヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定し、かつ電気バッファ２２０２と追加電気バッファ２２０３からの電気信号を読み出す判定制御回路２２０４と、分岐された光信号のうち、もう一方の光信号を透過する光遅延線２２０６と、光遅延線２２０６からの光信号を再生あるいは光飽和する半導体光増幅器２２０７と、半導体光増幅器２２０７からの飽和信号を変調する光変調器２２０８と、判定制御回路２２０４により抽出すべき信号と判定された、他の光伝送装置（光伝送装置１０以外）や他のネットワークに送るべき電気信号（抽出すべき信号）を蓄える抽出電気バッファ２２０５で構成される。
【００２２】
光再生変調部２１０は、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号がなく、かつ電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がないときには、光変調器２１０８への変調信号の送信を停止し、半導体光増幅器２１０７に伝送されてくる全ての光信号を再生し、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号がなく、かつ電気バッファ２１０２に抽出すべき信号があるときには、抽出すべき信号を電気バッファ２１０２から抽出電気バッファ２１０５に送信し、光変調器２１０８への変調信号の送信を停止し、半導体光増幅器２１０７に伝送されてくる光信号のうち、抽出対象外の光信号のみを再生し、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号があり、かつ電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がないときには、半導体光増幅器２１０７を光飽和し、電気バッファ２１０２の信号と追加電気バッファ２１０３の信号を読み出した後、読み出した信号をもとに光変調器２１０８へ変調信号を送信し、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号があり、かつ電気バッファ２１０２に抽出すべき信号があるときには、抽出すべき信号を電気バッファ２１０２から抽出電気バッファ２１０５に送信し、半導体光増幅器２１０７を光飽和し、電気バッファ２１０２の前記抽出すべき信号以外の信号と追加電気バッファ２１０３の信号を読み出した後、読み出した信号をもとに光変調器２１０８へ変調信号を送信する。
【００２３】
光再生変調部２２０は、追加電気バッファ２２０３に追加すべき信号がなく、かつ電気バッファ２２０２に抽出すべき信号がないときには、光変調器２２０８への変調信号の送信を停止し、半導体光増幅器２２０７に伝送されてくる全ての光信号を再生し、追加電気バッファ２２０３に追加すべき信号がなく、かつ電気バッファ２２０２に抽出すべき信号があるときには、抽出すべき信号を電気バッファ２２０２から抽出電気バッファ２２０５に送信し、光変調器２２０８への変調信号の送信を停止し、半導体光増幅器２２０７に伝送されてくる光信号のうち、抽出対象外の光信号のみを再生し、追加電気バッファ２２０３に追加すべき信号があり、かつ電気バッファ２２０２に抽出すべき信号がないときには、半導体光増幅器２２０７を光飽和し、電気バッファ２２０２の信号と追加電気バッファ２２０３の信号を読み出した後、読み出した信号をもとに光変調器２２０８へ変調信号を送信し、追加電気バッファ２２０３に追加すべき信号があり、かつ電気バッファ２２０２に抽出すべき信号があるときには、抽出すべき信号を電気バッファ２２０２から抽出電気バッファ２２０５に送信し、半導体光増幅器２２０７を光飽和し、電気バッファ２２０２の前記抽出すべき信号以外の信号と追加電気バッファ２２０３の信号を読み出した後、読み出した信号をもとに光変調器２２０８へ変調信号を送信する。
【００２４】
本発明の光伝送装置は、上述のように光信号を制御することにより、フォトニックネットワークの求める低遅延伝送を行うことと、電気処理が必要となる信号の追加抽出を行うことができる。
【００２５】
なお、本発明の光伝送装置は、一方（上流側）の光伝送装置１０を光終端装置等の他の光装置とし、および／または他方（下流側）の光伝送装置３０を光終端装置等の他の光装置とした光伝送システムにも適用できるものである。また、図１では、光伝送装置が３台のときの光伝送システムを示しているが、本発明の光伝送装置は、直列に接続される３台以上の光伝送装置を含む光伝送システムに適用できるものである。
【００２６】
図２は、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号がなく、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がないときの光再生変調部２１０の制御例を示す図である。図２の左側から伝送されてくる光信号αは、光スプリッタ２１００で分岐された後、一方は光受信器２１０１で受信される。受信された光信号αのヘッダ情報は、判定制御回路２１０４に送られ、判定制御回路２１０４は、ヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定する。本制御例では、抽出すべき信号はなく、また追加電気バッファ２１０３に信号がないため、判定制御回路２１０４は、光スプリッタ２１００で分岐されたもう一方の信号αの全てが再生されるように半導体光増幅器２１０７の制御を行う。同時に、判定制御回路２１０４は、光変調器２１０８へ変調信号を送信することを停止する。
光再生変調部２１０は、このように制御することにより、光信号αを、電気信号に変換することなく光信号のまま伝送することができる。
【００２７】
図３は、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号がなく、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号があるときの光再生変調部２１０の制御例を示す図である。図３の左側から伝送されてくる光信号αは、光スプリッタ２１００で分岐された後、一方は光受信器２１０１で受信される。受信された光信号αのヘッダ情報は、判定制御回路２１０４に送られ、判定制御回路２１０４は、ヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定する。本制御例では、抽出すべき信号があるため、抽出すべき信号と判定された信号は、電気バッファ２１０２から取り出され、抽出電気バッファ２１０５に送信される。また、判定制御回路２１０４は、光スプリッタ２１００で分岐されたもう一方の光信号αのうち、抽出すべき信号と判定された光信号が送信されないように、また、抽出対象外の光信号が送信されるように半導体光増幅器２１０７のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。同時に判定制御回路２１０４は、光変調器２１０８へ変調信号を送信することを停止する。
【００２８】
ここで、光遅延線２１０６は、光受信器２１０１による信号受信処理、判定制御回路２１０４における信号判定処理に要する時間に比べ十分長い時間分の光遅延線とする。また、判定制御回路２１０４は、光受信器２１０１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、クロック信号と設計された光遅延線２１０６の距離、光受信器２１０１による信号受信処理、判定制御回路２１０４における信号判定処理に要する時間を考慮し、光遅延線２１０６を通過した再生すべき光信号が半導体光増幅器２１０７を通過するタイミングと、半導体光増幅器２１０７の制御タイミングを一致させる。
光再生変調部２１０は、このように制御することにより、光信号αを、抽出すべき信号を除いた光信号α’として、電気信号に変換することなく光信号のまま伝送することができる。
【００２９】
図４は、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号があり、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がないときの光再生変調部２１０の制御例を示す図である。図４の左側から伝送されてくる光信号αは、光スプリッタ２１００で分岐された後、一方は光受信器２１０１で受信される。受信された光信号αのヘッダ情報は、判定制御回路２１０４に送られ、判定制御回路２１０４は、ヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定する。本制御例では、抽出すべき信号はないが追加電気バッファ２１０３に信号があるため、判定制御回路２１０４は、全ての光信号αのデータを一度全て削除するために、半導体光増幅器２１０７に対し光飽和の制御を行う。また、判定制御回路２１０４は、電気バッファ２１０２から信号αと追加電気バッファ２１０３から信号βを読み出し、読み出した信号をもとに変調信号を光変調器２１０８に送信する。光変調器２１０８は、半導体光増幅器２１０７で光飽和された光信号を変調し、光信号α、βを伝送する。
光再生変調部２１０は、このように制御することにより、電気信号の処理が必要となる信号の追加処理を行うことができる。
【００３０】
ここで半導体光増幅器の光飽和によるデータ削除は、非特許文献２等に記載の半導体光増幅器の特性を利用することにより実現可能である。
【００３１】
図５は、追加電気バッファ２１０３に追加すべき信号があり、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号があるときの光再生変調部２１０の制御例を示す図である。図５の左側から伝送されてくる光信号αは、光スプリッタ２１００で分岐された後、一方は光受信器２１０１で受信される。受信された光信号αのヘッダ情報は、判定制御回路２１０４に送られ、判定制御回路２１０４は、ヘッダ情報から抽出すべき信号であるかないかを判定する。本制御例では、抽出すべき信号があり、追加電気バッファ２１０３にも信号があるため、判定制御回路２１０４は、全ての光信号αのデータを一度全て削除するために、半導体光増幅器２１０７に対し光飽和の制御を行う。判定制御回路２１０４にて抽出すべき信号と判定された信号は、電気バッファ２１０２から取り出され、抽出電気バッファ２１０５に送信される。また、判定制御回路２１０４は、電気バッファ２１０２から抽出対象外の信号α’を読み出し、追加電気バッファ２１０３から信号βを読み出し、読み出した信号をもとに変調信号を光変調器２１０８に送信する。光変調器２１０８は、半導体光増幅器２１０７で光飽和された光信号を変調し、光信号α’、βを伝送する。
光再生変調部２１０は、このように制御することにより、電気信号の処理が必要となる信号の追加抽出処理を行うことができる。
【００３２】
次に、判定制御回路２１０４が電気バッファ２１０２と追加電気バッファ２１０３から信号を読み出すときの他の制御例を説明する。図４および図５の制御例では、判定制御回路２１０４は、電気バッファ２１０２と追加電気バッファ２１０３の両方から信号を読み出すが、ここで例えば、電気バッファ２１０２→追加電気バッファ２１０３→電気バッファ２１０２→追加電気バッファ２１０３・・・のように両方の信号を平等に読み出す場合に対し、電気バッファ２１０２→電気バッファ２１０２→追加電気バッファ２１０３→電気バッファ２１０２→電気バッファ２１０２→追加電気バッファ２１０３→・・・のように電気バッファ２１０２に蓄えられた信号を追加電気バッファ２１０３に蓄えられた信号に比べ優先的に読み出すならば、電気バッファ２１０２の信号は、バッファに滞留する時間が短くなるため、追加電気バッファ２１０３の信号に比べ低遅延で伝送されることになる。そのため、図１の光伝送装置１０から伝送されてくる光信号の低遅延伝送が期待できる。
【００３３】
図６は、判定制御回路の動作を説明するフローチャートである。判定制御回路２１０４は、はじめに追加電気バッファ２１０３に信号があるかないかを判定する（Ｓ１０１）。追加電気バッファ２１０３に信号がない場合（Ｎｏの場合）には、光変調器２１０８への変調信号の送信を停止する（Ｓ１０８）。次に、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号があるかないかを判定する（Ｓ１０９）。電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がない場合（Ｎｏの場合）には、半導体光増幅器２１０７に対し全ての光信号を再生させるための動作を行う（Ｓ１１２）。また、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がある場合（Ｓ１０９においてＹｅｓの場合）には、抽出すべき信号を電気バッファ２１０２から抽出電気バッファ２１０５に送信する（Ｓ１１０）。そして、抽出対象外の信号のみ伝送されるように、半導体光増幅器２１０７のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う（Ｓ１１１）。
【００３４】
一方で、追加電気バッファ２１０３に信号がある場合（Ｓ１０１においてＹｅｓの場合）には、半導体光増幅器２１０７に対し、光飽和の制御を行う（Ｓ１０２）。その後、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号があるかないかを判定する（Ｓ１０３）。電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がない場合（Ｎｏの場合）には、電気バッファ２１０２と追加電気バッファ２１０３から電気信号を読み出し（Ｓ１０６）、変調信号を光変調器２１０８へ伝送する（Ｓ１０７）。また、電気バッファ２１０２に抽出すべき信号がある場合（Ｓ１０３においてＹｅｓの場合）には、抽出すべき信号を電気バッファ２１０２から抽出電気バッファ２１０５に送信する（Ｓ１０４）。そして、電気バッファ２１０２にある抽出対象外の信号と追加電気バッファ２１０３の信号を読み出し（Ｓ１０５）、変調信号を光変調器２１０８へ送信する（Ｓ１０７）。
【００３５】
本発明の光伝送装置は、このように制御することにより、光信号のまま伝送する機能と電気信号に変換して伝送する機能の両方を実現することができる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、光再生変調部２１０の動作について説明したが、光再生変調部２２０も同様の動作を行うものである。
【００３７】
図７は、本発明の光伝送装置をリング状に接続したときのネットワーク構成例を示す図である。図７に示すネットワークは、１台の光送受信装置５００と、本発明のＮ台の光伝送装置２０−１〜２０−Ｎで構成される。光送受信装置５００は、波長λ１用の光送信器５００１および光受信器５００３と、波長λ２用の光送信器５００２および光受信器５００４と、波長λ１と波長λ２を分波するための２つの波長スプリッタ５００５、５００６で構成される。
光送信器５００１から送信される波長λ１の光信号は、波長スプリッタ５００５を通過した後、光伝送装置２０−１→光伝送装置２０−２→・・・→光伝送装置２０−Ｎ−１→光伝送装置２０−Ｎの順に伝送され、波長スプリッタ５００６を通過した後、光受信器５００３で受信される。
一方、光送信器５００２から送信される波長λ２の光信号は、波長スプリッタ５００６を通過した後、光伝送装置２０−Ｎ→光伝送装置２０−Ｎ−１→・・・→光伝送装置２０−２→光伝送装置２０−１の順に伝送され、波長スプリッタ５００５を通過した後、光受信器５００４で受信される。
ここで各光伝送装置２０−１〜２０−Ｎでは、追加電気バッファに追加すべき信号があるかないか、電気バッファに抽出すべき信号があるかないかを判定し、上述した光再生変調部の制御を行う。このように構成・制御することにより、光信号のまま伝送する機能と電気信号に変換して伝送する機能の両方を有するリング状のネットワークを構成することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  アクセス網
２  電気処理をベースとした既存ネットワーク
３  フォトニックネットワーク
１０，２０，３０，２０−１〜２０−Ｎ，３１−１〜３１−Ｎ  光伝送装置
１１−１〜１１−Ｎ，２１−１〜２１−Ｎ  光終端装置
２１０，２２０  光再生変調部
２００１，２００２，５００５，５００６  波長スプリッタ
２１０１，２２０１，５００３，５００４  光受信器
２１０２，２２０２  電気バッファ
２１０３，２２０３  追加電気バッファ
２１０４，２２０４  判定制御回路
２１０５，２２０５  抽出電気バッファ
２１０６，２２０６  光遅延線
２１０７，２２０７  半導体光増幅器
２１０８，２２０８  光変調器
５００    光送受信装置
５００１，５００２  光送信器
【図１】
2011015252.tif 000003
【図２】
2011015252.tif 000004
【図３】
2011015252.tif 000005
【図４】
2011015252.tif 000006
【図５】
2011015252.tif 000007
【図６】
2011015252.tif 000008
【図７】
2011015252.tif 000009
【図８】
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