(57)【要約】【課題】クロスコネクト装置で、信号処理の一部に電気信号処理を導入することで細かい帯域粒度での信号処理を実現するとともに、光信号処理によりクロスコネクト容量の拡張性を確保する技術を提供する。【解決手段】本発明のクロスコネクト装置において、信号受信部は、光伝送路を介して受信される光信号を電気信号に変換し、当該電気信号に多重されている複数のデータ信号を分離し、当該複数のデータ信号をそれぞれ異なる波長の複数の光信号に変換して出力する。クロスコネクトスイッチ部は、信号受信部から入力される各波長の光信号が、出力側の複数の出力ポートのうちの１つの出力ポートから出力されるよう、光信号の波長に応じたスイッチングを行う。信号送信部は、クロスコネクトスイッチ部の同一の出力ポートから出力される複数の波長の光信号を複数の電気信号に変換し、当該複数の電気信号を多重して光信号に変換し、光伝送路へ送信する。【選択図】図１
2015091046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路を介して受信される光信号を電気信号に変換し、当該電気信号に多重されている複数のデータ信号を分離し、当該複数のデータ信号をそれぞれ異なる波長の複数の光信号に変換して出力する信号受信部と、
入力側に前記信号受信部が接続されており、前記信号受信部から入力される各波長の光信号が、出力側の複数の出力ポートのうちの１つの出力ポートから出力されるよう、光信号の波長に応じたスイッチングを行うクロスコネクトスイッチ部と、
前記クロスコネクトスイッチ部の出力側に接続されており、前記クロスコネクトスイッチ部の同一の出力ポートから出力される複数の波長の光信号を複数の電気信号に変換し、当該複数の電気信号を多重して光信号に変換し、当該変換後の光信号を光伝送路へ送信する信号送信部と
を備えることを特徴とするクロスコネクト装置。
【請求項２】
前記信号受信部は、それぞれ異なる波長の光信号が出力される複数の出力ポートを備え、
前記信号受信部の複数の出力ポートは、光カプラを介して、前記クロスコネクトスイッチ部の前記入力側の１つの入力ポートと接続されることで、前記１つの入力ポートを共有する
ことを特徴とする請求項１に記載のクロスコネクト装置。
【請求項３】
前記信号受信部は、
光伝送路を介して受信される光信号を電気信号に変換する第１変換部と、
前記第１変換部による変換後の電気信号に多重されている複数のデータ信号を分離する信号処理を行う第１信号処理部と、
前記第１信号処理部によって分離された前記複数のデータ信号を、それぞれ異なる波長の複数の光信号に変換する第２変換部と
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のクロスコネクト装置。
【請求項４】
前記信号送信部は、
前記クロスコネクトスイッチ部の前記同一の出力ポートから出力される複数の波長の光信号を、個別の波長の光信号に分離する波長分離部と、
前記波長分離部によって分離された各波長の光信号を電気信号に変換する第３変換部と、
前記第３変換部による変換後の複数の電気信号を１つの電気信号に多重する信号処理を行う第２信号処理部と、
前記第２信号処理部によって得られた電気信号を、光伝送路へ送信すべき光信号に変換する第４変換部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載のクロスコネクト装置。
【請求項５】
前記クロスコネクトスイッチ部は、
前記信号受信部に接続された、それぞれ異なる波長の光信号が入力される複数の入力ポートと、１つの出力ポートとを備え、前記複数の入力ポートから入力される複数の波長の光信号を前記１つの出力ポートから出力する第１波長選択スイッチと、
前記第１波長選択スイッチの出力ポートから出力された複数の波長の光信号が入力される１つの入力ポートと、前記信号送信部に接続された複数の出力ポートとを備え、前記１つの入力ポートから入力された各波長の光信号を、当該光信号の波長に応じて、前記複数の出力ポートのうちの１つの出力ポートから出力する第２波長選択スイッチと
を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のクロスコネクト装置。
【請求項６】
前記信号受信部に対して、前記複数のデータ信号のそれぞれを光信号に変換する際の波長として、それぞれ異なる波長を指示する制御部
を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のクロスコネクト装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記信号受信部に対して、前記複数のデータ信号のそれぞれを光信号に変換する際の波長とともに、当該波長に対応する光信号の帯域幅を指示する
ことを特徴とする請求項６に記載のクロスコネクト装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記クロスコネクトスイッチ部に対して、前記信号受信部から入力される各波長の光信号のスイッチング先となる出力ポートを指示する
ことを特徴とする請求項６または７に記載のクロスコネクト装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記クロスコネクトスイッチ部に対して、前記信号受信部から入力される光信号のスイッチング先となる出力ポートを新たに指示する際に、出力ポートから既に出力されている波長の数が、当該出力ポートから出力可能な波長の数の上限に達している場合には、当該出力ポートから更に光信号を出力できないことを示す警報を外部に出力する
ことを特徴とする請求項８に記載のクロスコネクト装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記信号送信部に対して、複数の電気信号を多重して光信号に変換する際の、当該光信号の波長を指示する
ことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のクロスコネクト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野におけるクロスコネクト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークにおいて信号のクロスコネクトが可能な装置として、大別すると２種類の装置が存在する。第１の種類の装置は、信号を電気ドメインでクロスコネクトする装置（以下、「電気クロスコネクト装置」と称する。特許文献１及び非特許文献１を参照。）であり、第２の種類の装置は、信号を光ドメインでクロスコネクトする装置（以下、「光クロスコネクト装置」と称する。特許文献２及び非特許文献２を参照。）である。
【０００３】
電気クロスコネクト装置は、電気ドメインで信号処理を行うため、帯域粒度が細かい信号処理が可能である。一方で、電気クロスコネクト装置では、高速かつ大容量の信号を電気ドメインで処理する場合、信号処理の負荷が増大するため、クロスコネクトスイッチ容量の拡張性が課題となる。
【０００４】
光クロスコネクト装置は、光ドメインで信号処理を行うため、高速かつ大容量の信号を処理する場合であっても、電気クロスコネクト装置と比較して信号処理の負荷が軽減される。しかしながら、信号処理の単位が波長単位となるため帯域粒度が大きくなってしまい、電気クロスコネクト装置の場合と比較すると、信号処理の柔軟性が低下してしまうという点が課題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４４１８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０９１７３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ITU-T Recommendation G.709,“Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)”, 2012/2.
【非特許文献２】Martin Maier 著（木村 達也 訳）,“光スイッチネットワーク（Optical Switching Networks）”, 丸善株式会社, 平成21年4月20日.
【非特許文献３】S. Frisken and G. Baxter,“Flexible and grid-less wavelength selective switch using LCOS technology”, OFC/NFOEC 2011, paper OTuM3 (2011).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、クロスコネクト容量の拡張性を確保するためには光クロスコネクト装置が適している一方で、光クロスコネクト装置には、帯域粒度が大きいため信号処理の効率が低下するという課題がある。このため、光クロスコネクト装置において細かい帯域粒度での信号処理を可能にする必要がある。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、クロスコネクト装置で、信号処理の一部に電気信号処理を導入することで細かい帯域粒度での信号処理を実現するとともに、光信号処理によりクロスコネクト容量の拡張性を確保する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、例えばクロスコネクト装置として実現できる。本発明の一態様の係るクロスコネクト装置は、光伝送路を介して受信される光信号を電気信号に変換し、当該電気信号に多重されている複数のデータ信号を分離し、当該複数のデータ信号をそれぞれ異なる波長の複数の光信号に変換して出力する信号受信部と、入力側に前記信号受信部が接続されており、前記信号受信部から入力される各波長の光信号が、出力側の複数の出力ポートのうちの１つの出力ポートから出力されるよう、光信号の波長に応じたスイッチングを行うクロスコネクトスイッチ部と、前記クロスコネクトスイッチ部の出力側に接続されており、前記クロスコネクトスイッチ部の同一の出力ポートから出力される複数の波長の光信号を複数の電気信号に変換し、当該複数の電気信号を多重して光信号に変換し、当該変換後の光信号を光伝送路へ送信する信号送信部とを備えることを特徴とする
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クロスコネクト装置で、受信した信号光に対する信号処理の一部に電気信号処理を導入することで細かい帯域粒度での信号処理を実現するとともに、光信号処理によりクロスコネクト容量の拡張性を確保する技術を提供できる。また、クロスコネクトスイッチ部への入力ポートを、前段の信号受信部の複数の出力ポートで共有することで、クロスコネクトスイッチ容量を効率的に利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】クロスコネクト装置の構成例を示すブロック図。
【図２】クロスコネクト装置の構成例（変形例）を示すブロック図。
【図３】クロスコネクト装置における動作手順を示すフローチャート。
【図４】クロスコネクト装置の具体的な構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１３】
＜クロスコネクト装置の構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るクロスコネクト装置の構成及び基本的な動作について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクロスコネクト装置の構成例を示すブロック図であり、図２は、図１に示す構成例に対する変形例を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、クロスコネクト装置１００は、信号受信部１１０、クロスコネクトスイッチ部１２０、信号送信部１３０、制御部１４０、及び通信部１５０を備える。信号受信部１１０は、それぞれｍ個（ｍは１以上の整数）の光‐電気変換（Ｏ／Ｅ変換）部１１１−１〜ｍ、信号処理部１１２−１〜ｍ、及び電気‐光変換（Ｅ／Ｏ変換）部１１３−１〜ｍを備える。クロスコネクトスイッチ部１２０は、初段及び次段の、２つの波長選択スイッチ（非特許文献３を参照。）１２１，１２２を備える。また、信号送信部１３０は、それぞれｎ（ｎは１以上の整数）個の波長分離部１３１−１〜ｎ、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎ、信号処理部１３３−１〜ｎ、及びＥ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎを備える。
【００１５】
本実施形態では、図１に示すように、ｍ及びｎはそれぞれ、クロスコネクト装置１００の入力ポート数及び出力ポート数に相当する。また、クロスコネクト装置１００のｍ個の入力ポートは、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍの入力ポートに対応し、クロスコネクト装置１００のｎ個の出力ポートは、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎの出力ポートに対応する。
【００１６】
（信号受信部１１０）
信号受信部１１０は、光伝送路を介して伝送される光信号を受信し、受信した光信号に対して信号処理を行う機能を有する。本実施形態では、クロスコネクト装置１００の入力側及び出力側の各光伝送路を介して伝送される光信号は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９（非特許文献１を参照。）に規定されたＯＴＵ（Optical channel Transport Unit）信号を光信号に変換したものに相当し、即ち、ＯＴＮ（Optical Transport Network）規格に準拠した光信号であるものとする。対向装置（図示せず）から光伝送路を介して送信された光信号は、クロスコネクト装置１００のｍ個の入力ポートに対応する、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍによって受信される。なお、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍは、それぞれ個別の対向装置と光伝送路を介して接続されている。
【００１７】
Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍは、受信した光信号をＯ／Ｅ変換することで電気信号に変換して、それぞれ対応する信号処理部１１２−１〜ｍに出力する。ここでは、Ｏ／Ｅ変換後の電気信号として、ＯＴＵ信号が得られる。
【００１８】
信号処理部１１２−１〜ｍは、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍから出力されたＯＴＵ信号に対して、ＯＤＵ（Optical channel Data Unit）信号（非特許文献１を参照。）に変換するための信号処理を行う。具体的には、信号処理部１１２−１〜ｍは、ＯＴＵ信号から、当該ＯＴＵ信号に収容されている各ＯＤＵ信号を取り出し、取り出した各ＯＤＵ信号を個別の出力ポートから出力する。本実施形態では、信号処理部１１２−１〜ｍのそれぞれの出力ポート数をｈ（１以上の整数）とする。なお、ＯＴＵ信号には、複数のＯＤＵ信号が時分割で多重される。
【００１９】
信号処理部１１２−１〜ｍの各出力ポートから出力されたＯＤＵ信号は、対応するＥ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍに入力される。Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍは、入力された各ＯＤＵ信号をＥ／Ｏ変換することで光信号に変換し、得られた各光信号をクロスコネクトスイッチ部１２０へ出力する。なお、Ｅ／Ｏ変換によって得られる光信号の波長を任意の波長に設定可能とするため、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍの光出力には、可変波長光源（非特許文献２を参照。）を用いた送信器が使用されるものとする。また、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍから出力される信号の数は、ＯＤＵ信号の数と一致する。
【００２０】
このように、本実施形態の信号受信部１１０は、光伝送路を介して受信される光信号を電気信号（ＯＴＵ信号）に変換し、当該電気信号に多重されている複数のデータ信号（ＯＤＵ信号）を分離する。更に、信号受信部１１０は、当該複数のデータ信号（ＯＤＵ信号）をそれぞれ異なる波長の複数の光信号に変換して、クロスコネクトスイッチ部１２０に出力する。
【００２１】
（クロスコネクトスイッチ部１２０）
クロスコネクトスイッチ部１２０は、複数の入力ポートと複数の出力ポートとを備え、ある入力ポートから入力された任意の波長の光信号を、任意の出力ポートへスイッチングする機能を有する。クロスコネクトスイッチ部１２０の、信号受信部１１０が接続された、入力側の入力ポートは、波長選択スイッチ１２１の入力ポートに対応し、信号送信部１３０が接続された、出力側の出力ポートは、波長選択スイッチ１２２の出力ポートに対応する。本実施形態では、クロスコネクトスイッチ部１２０は、信号受信部１１０から入力される各波長の光信号が、出力側の複数の出力ポートのうちの１つの出力ポートから出力されるよう、光信号の波長に応じたスイッチングを行う。
【００２２】
波長選択スイッチ１２１の各入力ポートは、いずれかのＥ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍの１つの出力ポートと接続される。ただし、図１に示すように、波長選択スイッチ１２１の各入力ポートは、光カプラを介して、複数のＥ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍの出力ポートと接続されてもよい。即ち、信号受信部１１０（Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍ）の複数の出力ポートにより、クロスコネクトスイッチ部１２０（波長選択スイッチ１２１）の１つの入力ポートが共有されてもよい。これにより、クロスコネクトスイッチ部１２０の容量拡張性を確保することが可能である。
【００２３】
また、図１では、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍの出力ポートによる、波長選択スイッチ１２１の各ポートの共有数を２とした場合の、クロスコネクト装置の構成例を示している。ただし、波長選択スイッチ１２１の各ポートの共有数は、３以上の数にすることも可能である。図２は、波長選択スイッチ１２１の各ポートの共有数をｋとした場合のクロスコネクト装置の構成例を示す図である。図２に示すように、共有数ｋは２以上の数に設定可能でああり、共有数ｋを増加させるほど、スイッチング容量の使用効率を向上させることが可能である。このように、信号受信部１１０（Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍ）の複数の出力ポートが、光カプラを介して、クロスコネクトスイッチ部１２０の入力側の１つの入力ポートと接続されることで、当該１つの入力ポートを共有しうる。ただし、共有数ｋを増加させるほど、光損失が増加するというトレードオフが存在する。
【００２４】
（信号送信部１３０）
信号送信部１３０は、クロスコネクトスイッチ部１２０によりスイッチングされ出力された信号に対して、光伝送路への送信用の光信号を生成するための信号処理を行い、得られた光信号を光伝送路へ送信する機能を有する。
【００２５】
クロスコネクトスイッチ部１２０（波長選択スイッチ１２２）の各出力ポートから出力された、１つ以上の波長が多重された光信号は、各出力ポートと接続された波長分離部１３１−１〜ｎに入力される。波長分離部１３１−１〜ｎは、入力された光信号の波長を分離して、得られた各波長の光信号を、それぞれ異なる出力ポートからＯ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎへ出力する。なお、波長分離部１３１−１〜ｎのそれぞれで分離される波長の数は、信号送信部１３０から送信される各光信号に収容するＯＤＵ信号の数に相当する。また、波長分離部１３１−１〜ｎには、波長選択スイッチ（非特許文献３を参照。）が用いられうる。
【００２６】
Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎは、受信した各波長の光信号をＯ／Ｅ変換することで電気信号に変換して、それぞれ対応する信号処理部１３３−１〜ｎに、ＯＤＵ信号として出力する。
【００２７】
信号処理部１３３−１〜ｎは、対応するＯ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎから出力された複数のＯＤＵ信号を多重することで、ＯＴＵ信号を生成し、対応するＥ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎに出力する。
【００２８】
Ｅ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎは、入力されたＯＴＵ信号をＥ／Ｏ変換することで光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路へ送信する。なお、Ｅ／Ｏ変換によって得られる光信号の波長を任意の波長に設定可能とするため、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎの光出力には、可変波長光源（非特許文献２を参照。）を用いた送信器が使用されるものとする。
【００２９】
このように、本実施形態の信号送信部１３０は、クロスコネクトスイッチ部１２０の同一の出力ポートから出力される複数の波長の光信号を複数の電気信号（ＯＤＵ信号）に変換し、当該複数の電気信号を多重して光信号（ＯＴＵ信号）に変換する。更に、信号送信部１３０は、当該変換後の光信号を光伝送路へ送信する。
【００３０】
（制御部１４０及び通信部１５０）
制御部１４０は、上述の信号受信部１１０、クロスコネクトスイッチ部１２０、及び信号送信部１３０を（図３を用いて後述するように）制御する機能を有する。通信部１５０は、制御部１４０から出力された警報を外部（ＮＷ管理システム等）に出力する機能を有する。
【００３１】
＜クロスコネクト装置の動作手順＞
以下では、図３を参照して、本実施形態に係るクロスコネクト装置１００（図１及び図２）の動作手順について説明する。
【００３２】
光伝送路を介してクロスコネクト装置１００で受信された各光信号は、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍにそれぞれ入力される。上述のように、各光信号は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９に規定されているＯＴＵ信号を光信号に変換したものに相当する。Ｓ１０１で、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍは、入力された光信号を電気信号に変換することで、ＯＴＵ信号を生成し、当該信号を信号処理部１１２−１〜ｍへ出力する。
【００３３】
次に、Ｓ１０２で、信号処理部１１２−１〜ｍは、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１〜ｍから出力されたＯＴＵ信号に対して信号処理を行うことで、ＯＴＵ信号に収容されている複数のＯＤＵ信号を分離して出力する。具体的には、信号処理部１１２−１〜ｍは、ＯＴＵ信号から、当該ＯＴＵ信号に収容されているａ個（ａは１以上の整数）のＯＤＵ信号のそれぞれを取り出し、各ＯＤＵ信号を個別の出力ポートからＥ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍへ出力する。なお、ＯＴＵ信号に収容されているＯＤＵ信号の数ａが、各信号処理部１１２−１〜ｍの出力ポート数ｈ以下（ｈ≧ａ）となるように（即ち、ＯＴＵ信号に収容されているＯＤＵ信号を出力可能であるように）、クロスコネクト装置１００の設定を予め行っておく必要がある。
【００３４】
次に、Ｓ１０３で、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍは、入力されたＯＤＵ信号をＥ／Ｏ変換することで光信号に変換し、得られた光信号をクロスコネクトスイッチ部１２０へ出力する。その際、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍは、ＯＤＵ信号を、制御部１４０から指示される波長λ(k)（ｋは整数）の光信号に変換する。制御部１４０は、各Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍにおけるＥ／Ｏ変換後の光信号の波長を設定する際には、他のＥ／Ｏ変換部によって使用されていない波長を設定する。また、制御部１４０は、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍに対して、Ｅ／Ｏ変換後の光信号の帯域幅を設定するための情報として、表１に示すようなテーブル情報を予め保持している。制御部１４０は、光信号の伝送速度Ｘに対応する帯域幅Ｂを表１に示すテーブル情報から取得して、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍに設定する。
【００３５】
【表１】
2015091046.tif 000003
【００３６】
次に、Ｓ１０４で、制御部１４０は、クロスコネクトスイッチ部１２０に対し、各入力ポートを介して入力される各波長の光信号のスイッチングに関する設定（即ち、各波長の光信号の出力先として指定された出力ポートへのスイッチング設定）が可能か否かを判定する。Ｓ１０４で、制御部１４０は、スイッチングに関する設定が可能であると判定した場合にはＳ１０５へ、不可能であると判定した場合にはＳ１０９へ、処理を進める。なお、クロスコネクトスイッチ部１２０は、信号受信部１１０のＥ／Ｏ変換部１１３−１〜ｍから各入力ポートを介して入力された光信号を、制御部１４０から指示された波長分離部（波長分離部１３１−１〜ｎのいずれか）へスイッチングする。
【００３７】
具体的には、制御部１４０は、初段の波長選択スイッチ１２１の入力ポートｂ（ｂは整数）を介して入力された波長λ(k)の光信号を、帯域幅Ｂ(k)で出力ポートを介して出力するよう、波長選択スイッチ１２１を制御する。なお、波長選択スイッチ１２１では、全ての入力ポートから入力された光信号は、波長多重信号として１つの出力ポートから出力される。
【００３８】
また、制御部１４０は、次段の波長選択スイッチ１２２の１つの入力ポートを介して入力された、波長λ(k)の光信号を、帯域幅Ｂ(k)で、出力ポートｃ（ｃは整数）を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御する。ここで、波長選択スイッチ１２２は、波長分離部１３１−１〜ｎに個別に接続されたｎ個の出力ポートを備える。波長選択スイッチ１２２の各出力ポートを介して出力可能な波長数は、各出力ポートに接続された、次段の波長分離部１３１−１〜ｎの波長分離可能数ＤＬ(o)（ＤＬ(o)は正の整数）によって制限される。
【００３９】
制御部１４０は、各波長の光信号のスイッチング先となる出力ポートが、既にＤＬ(o)個の波長の光信号を収容している場合には、当該出力ポートへの光信号のスイッチングが不可能であると判定することになる。この場合、制御部１４０は、処理をＳ１０９へ進め、光信号のスイッチング先となるべき出力ポートが使用不可能であることを示す警報を、通信部１５０を介して外部（ここではＮＷ管理システム）に出力し、処理を終了する。当該警報は、クロスコネクト装置１００の、スイッチング先として設定すべき出力ポートに収容されている（即ち、当該出力ポートから既に出力されている）波長の数が、当該出力ポートの波長収容可能数（即ち、当該出力ポートから出力可能な波長の数の上限）に達しているため、回線設定が不可能であることを示す。
【００４０】
次に、Ｓ１０５で、波長分離部１３１−１〜ｎは、クロスコネクトスイッチ部１２０から入力された、最大収容波長数ｄ（ｄは１以上の整数）の光信号の各波長を分離して、得られた各波長の光信号を、それぞれ異なる出力ポートからＯ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎへ出力する。制御部１４０は、波長分離部１３１−１〜ｎに対して、波長λ(k)及び帯域幅Ｂ(k)を示す情報を、分離対象の光信号に関する情報として通知することで、波長分離に関する指示を行う。
【００４１】
次に、Ｓ１０６で、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎは、各入力ポートから入力された各波長の光信号をＯ／Ｅ変換することで電気信号に変換して、対応する出力ポートから、ＯＤＵ信号として出力する。このように、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎの入力ポートと出力ポートと１対１に対応しており、１組の入力ポート及び出力ポートは、１つのＯＤＵ信号に対応している。
【００４２】
次に、Ｓ１０７で、信号処理部１３３−１〜ｎは、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎのそれぞれの複数の出力ポートから出力された、Ｏ／Ｅ変換後の複数のＯＤＵ信号（ＯＤＵ信号群）を多重することで、ＯＴＵ信号を生成する。なお、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜ｎのそれぞれのＯＤＵ信号の出力数の最大値は、最大収容波長数ｄと等しい。また、ＯＴＵ信号には、複数のＯＤＵ信号が時分割で多重される。
【００４３】
次に、Ｓ１０８で、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎは、対応する信号処理部１３３−１〜ｎによって生成及び出力されたＯＴＵ信号をＥ／Ｏ変換することで光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路へ送信する。その際、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎは、ＯＴＵ信号を、制御部１４０から指示される波長λline(p)（ｐは整数）の光信号に変換する。なお、制御部１４０は、各Ｅ／Ｏ変換部１３４−１〜ｎにおけるＥ／Ｏ変換後の光信号の波長を設定する際には、他のＥ／Ｏ変換部によって使用されていない波長を設定するものとする。
【００４４】
［実施例］
次に、図４を参照して、上述した実施形態に対する具体的な実施例について説明する。図４では、クロスコネクト装置１００がそれぞれ６個ずつの入力ポート及び出力ポートを備える例（即ち、ｍ＝ｎ＝６）を示している。本例では、クロスコネクト装置１００は以下のような構成を備えている。
【００４５】
本例では、信号受信部１１０の信号処理部１１２−１〜６の出力ポート数ｈを４とし、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜６の入力及び出力ポート数をそれぞれ４としている。これは、クロスコネクト装置１００の各入力ポートへの入力信号として、４０Ｇｂ／ｓベース信号のＯＴＵ３信号（非特許文献１を参照。）を想定しているためである。
【００４６】
６個のＥ／Ｏ変換部１１３−１〜６の合計の出力ポート数は２４であるのに対して、クロスコネクトスイッチ部１２０の初段の波長選択スイッチ１２１は、１２個の入力ポートを備えている。これは、光カプラによって各入力ポートを共有する、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１〜６の出力ポート数（共有数）を２としているためである。この共有数を増加させることによって、波長選択スイッチ１２０の入力ポート数を削減することが可能である。ただし、クロスコネクトスイッチ部１２０において信号の挿入を行う場合には、入力ポート数を増加させる必要がある。
【００４７】
クロスコネクトスイッチ部１２０の２段目の波長選択スイッチ１２２は、６個の出力ポートを備えている。これは、これは、クロスコネクト装置１００の入力及び出力ポート数がそれぞれ６であり、波長選択スイッチ１２２には最低でも６個の出力ポートが必要となるためである。ただし、クロスコネクトスイッチ部１２０において信号の分岐を行う場合には、出力ポート数を増加させる必要がある。
【００４８】
信号送信部１３０の波長分離部１３１−１〜６の出力ポート数、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１〜６の入力及び出力ポート数、並びに信号処理部１３３−１〜６の入力ポート数を、それぞれ４としている。これも、信号入力部１１０と同様、クロスコネクト装置１００の各入力ポートへの入力信号として、４０Ｇｂ／ｓベース信号のＯＴＵ３信号（非特許文献１を参照。）を想定しているためである。また、上述の条件から、波長選択スイッチ１２２の各出力ポートに出力可能な波長数は、次段の波長分離部１３１−１〜６の波長分離可能数である４に等しい。
【００４９】
本例では、クロスコネクト装置１００は以下の（１）〜（３）の３段階の動作を行う場合について説明する。なお、前提条件として、クロスコネクト装置１００の各入力ポートを介して入力される信号は、４０Ｇｂ／ｓベース信号（ＯＴＵ３信号）であるものとし、各信号には４個の１０Ｇｂ／ｓベース信号（ＯＤＵ２信号）が収容されているものとする。また、ＯＤＵ２信号を光信号に変換した際の帯域幅をＢ(2)とする。
【００５０】
（１）クロスコネクト装置１００の入力ポート１に光信号が入力される。クロスコネクト装置１００は、入力された光信号から４個のＯＤＵ２信号を分離し、クロスコネクト装置１００の出力ポート１及び２のそれぞれに、分離したＯＤＵ２信号を２個ずつ出力する動作を行う。
【００５１】
（２）クロスコネクト装置１００の入力ポート２に光信号が入力される。クロスコネクト装置１００は、入力された光信号から４個のＯＤＵ２信号を分離し、クロスコネクト装置１００の出力ポート１及び６のそれぞれに、分離したＯＤＵ２信号を２個ずつ出力する動作を行う。
【００５２】
（３）クロスコネクト装置１００の入力ポート６に光信号が入力される。クロスコネクト装置１００は、入力された光信号から４個のＯＤＵ２信号を分離し、クロスコネクト装置１００の出力ポート１及び６のそれぞれに、分離したＯＤＵ２信号を２個ずつ出力する動作を行う。ただし、この段階では、出力ポート１から出力される光信号には既に４個の光信号（ＯＤＵ２信号）が多重されており、出力信号数が波長収容可能数４に達している。このため、出力ポート１から出力される光信号に、更に光信号（ＯＤＵ２信号）を多重（収容）することはできず、波長衝突が生じる結果となる。
【００５３】
＜段階（１）＞
まず、上述の段階（１）について説明する。本段階では、クロスコネクト装置１００の入力ポート１を介して、４０Ｇｂ／ｓベースの光信号が入力され、当該光信号はＯ／Ｅ変換部１１１−１に入力される。
【００５４】
Ｓ１０１で、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１は、入力された光信号を電気信号に変換することで、ＯＴＵ３信号を生成し、当該信号を信号処理部１１２−１へ出力する。
【００５５】
Ｓ１０２で、信号処理部１１２−１は、Ｏ／Ｅ変換部１１１−１から出力されたＯＴＵ３信号に収容（多重）されている４個のＯＤＵ２信号を分離する。即ち、信号処理部１１２−１は、ＯＴＵ３信号から４個のＯＤＵ２信号を取り出して、各ＯＤＵ２信号を、それぞれ異なる出力ポートを介してＥ／Ｏ変換部１１３−１へ出力する。
【００５６】
Ｓ１０３で、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１は、制御部１４０からの指示に従って、入力された各ＯＤＵ２信号を光信号に変換する。制御部１４０は、Ｅ／Ｏ変換部１１３−１に対して、入力された４個のＯＤＵ２信号をＥ／Ｏ変換する際の変換後の光信号の波長として、クロスコネクト装置１００において未使用のλ(1)，λ(2)，λ(3)，λ(4)を指示する。
【００５７】
Ｓ１０４で、制御部１４０は、初段の波長選択スイッチ１２１の入力ポート１を介して入力された波長λ(1)，λ(2)，λ(3)，λ(4)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポートを介して出力するよう、波長選択スイッチ１２１を制御する。
【００５８】
次に、制御部１４０は、次段の波長選択スイッチ１２２の入力ポートを介して入力された波長λ(1)，λ(2)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポート１を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御する。更に、次段の波長選択スイッチ１２２の入力ポートを介して入力された波長λ(3)，λ(4)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポート２を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御する。
【００５９】
Ｓ１０５で、クロスコネクトスイッチ部１２０の出力ポート１と接続された波長分離部１３１−１は、入力された光信号の波長λ(1)，λ(2)を、帯域幅Ｂ(2)として波長選択スイッチで分離して、各波長の光信号をＯ／Ｅ変換部１３２−１へ出力する。また、クロスコネクトスイッチ部１２０の出力ポート２と接続された波長分離部１３１−２は、入力された光信号の波長λ(3)，λ(4)を、帯域幅Ｂ(2)として波長選択スイッチで分離して、各波長の光信号をＯ／Ｅ変換部１３２−２へ出力する。
【００６０】
Ｓ１０６で、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１及び１３２−２はそれぞれ、接続されている波長分離部１３１−１及び１３１−２から出力された各波長の光信号を電気信号に変換することで、ＯＤＵ２信号を生成する。Ｏ／Ｅ変換部１３２−１及び１３２−２は、生成した各ＯＤＵ２信号を、それぞれ異なる出力ポートから出力する。
【００６１】
Ｓ１０７で、信号処理部１３３−１及び１３３−２はそれぞれ、接続されているＯ／Ｅ変換部１３２−１及び１３２−２から出力された２個のＯＤＵ２信号（ＯＤＵ２信号群）を多重することで、ＯＴＵ３信号を生成する。なお、空き帯域には、空の信号を挿入するものとする。
【００６２】
Ｓ１０８で、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１及び１３４−２はそれぞれ、接続されている信号処理部１３３−１及び１３３−２から出力されたＯＴＵ３信号を光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路へ送信する。その際、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１及び１３４−２はそれぞれ、入力されたＯＴＵ３信号を、制御部１４０から指示された波長λline(1)及びλline(2)の光信号に変換して、光伝送路へ送信する。
【００６３】
＜段階（２）＞
次に、上述の段階（２）について説明する。本段階では、クロスコネクト装置１００の入力ポート２を介して、４０Ｇｂ／ｓベースの光信号が入力され、当該光信号はＯ／Ｅ変換部１１１−２に入力される。
【００６４】
Ｓ１０１で、Ｏ／Ｅ変換部１１１−２は、入力された光信号を電気信号に変換することで、ＯＴＵ３信号を生成し、当該信号を信号処理部１１２−２へ出力する。
【００６５】
Ｓ１０２で、信号処理部１１２−２は、Ｏ／Ｅ変換部１１１−２から出力されたＯＴＵ３信号に収容（多重）されている４個のＯＤＵ２信号を分離する。即ち、信号処理部１１２−２は、ＯＴＵ３信号から４個のＯＤＵ２信号を取り出して、各ＯＤＵ２信号を、それぞれ異なる出力ポートを介してＥ／Ｏ変換部１１３−２へ出力する。
【００６６】
Ｓ１０３で、Ｅ／Ｏ変換部１１３−２は、制御部１４０からの指示に従って、入力された各ＯＤＵ２信号を光信号に変換する。制御部１４０は、Ｅ／Ｏ変換部１１３−２に対して、入力された４個のＯＤＵ２信号をＥ／Ｏ変換する際の変換後の光信号の波長として、クロスコネクト装置１００において未使用のλ(5)，λ(6)，λ(7)，λ(8)を指示する。
【００６７】
Ｓ１０４で、制御部１４０は、初段の波長選択スイッチ１２１の入力ポート１を介して入力された波長λ(5)，λ(6)，λ(7)，λ(8)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポートを介して出力するよう、波長選択スイッチ１２１を制御する。
【００６８】
次に、制御部１４０は、次段の波長選択スイッチ１２２の入力ポートを介して入力された波長λ(5)，λ(6)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポート１を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御する。更に、次段の波長選択スイッチ１２２の入力ポートを介して入力された波長λ(7)，λ(8)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポート６を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御する。
【００６９】
Ｓ１０５で、クロスコネクトスイッチ部１２０の出力ポート１と接続された波長分離部１３１−１は、入力された光信号の波長λ(5)，λ(6)を、帯域幅Ｂ(2)として波長選択スイッチで分離して、各波長の光信号をＯ／Ｅ変換部１３２−１へ出力する。また、クロスコネクトスイッチ部１２０の出力ポート６と接続された波長分離部１３１−６は、入力された光信号の波長λ(7)，λ(8)を、帯域幅Ｂ(2)として波長選択スイッチで分離して、各波長の光信号をＯ／Ｅ変換部１３２−６へ出力する。
【００７０】
Ｓ１０６で、Ｏ／Ｅ変換部１３２−１及び１３２−６はそれぞれ、接続されている波長分離部１３１−１及び１３１−６から出力された各波長の光信号を電気信号に変換することで、ＯＤＵ２信号を生成する。Ｏ／Ｅ変換部１３２−１及び１３２−６は、生成した各ＯＤＵ２信号を、それぞれ異なる出力ポートから出力する。
【００７１】
Ｓ１０７で、信号処理部１３３−１は、接続されているＯ／Ｅ変換部１３２−１から出力された（波長λ(1)，λ(2)，λ(5)，λ(6)に対応する）４個のＯＤＵ２信号（ＯＤＵ２信号群）を多重することで、ＯＴＵ３信号を生成する。一方、信号処理部１３３−６は、接続されているＯ／Ｅ変換部１３２−６から出力された（波長λ(7)，λ(8)に対応する）２個のＯＤＵ２信号（ＯＤＵ２信号群）を多重することで、ＯＴＵ３信号を生成する。なお、空き帯域には、空の信号を挿入するものとする。
【００７２】
Ｓ１０８で、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１及び１３４−６はそれぞれ、接続されている信号処理部１３３−１及び１３３−６から出力されたＯＴＵ３信号を光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路へ送信する。その際、Ｅ／Ｏ変換部１３４−１及び１３４−６はそれぞれ、入力されたＯＴＵ３信号を、制御部１４０から指示された波長λline(1)及びλline(3)の光信号に変換して、光伝送路へ送信する。
【００７３】
＜段階（３）＞
最後に、上述の段階（３）について説明する。本段階では、クロスコネクト装置１００の入力ポート６を介して、４０Ｇｂ／ｓベースの光信号が入力され、当該光信号はＯ／Ｅ変換部１１１−６に入力される。
【００７４】
Ｓ１０１で、Ｏ／Ｅ変換部１１１−６は、入力された光信号を電気信号に変換することで、ＯＴＵ３信号を生成し、当該信号を信号処理部１１２−６へ出力する。
【００７５】
Ｓ１０２で、信号処理部１１２−６は、Ｏ／Ｅ変換部１１１−６から出力されたＯＴＵ３信号に収容（多重）されている４個のＯＤＵ２信号を分離する。即ち、信号処理部１１２−６は、ＯＴＵ３信号から４個のＯＤＵ２信号を取り出して、各ＯＤＵ２信号を、それぞれ異なる出力ポートを介してＥ／Ｏ変換部１１３−６へ出力する。
【００７６】
Ｓ１０３で、Ｅ／Ｏ変換部１１３−６は、制御部１４０からの指示に従って、入力された各ＯＤＵ２信号を光信号に変換する。制御部１４０は、Ｅ／Ｏ変換部１１３−６に対して、入力された４個のＯＤＵ２信号をＥ／Ｏ変換する際の変換後の光信号の波長として、クロスコネクト装置１００において未使用のλ(9)，λ(10)，λ(11)，λ(12)を指示する。
【００７７】
Ｓ１０４で、制御部１４０は、初段の波長選択スイッチ１２１の入力ポート１を介して入力された波長λ(9)，λ(10)，λ(11)，λ(12)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポートを介して出力するよう、波長選択スイッチ１２１を制御する。
【００７８】
次に、制御部１４０は、次段の波長選択スイッチ１２２の入力ポートを介して入力された波長λ(9)，λ(10)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポート１を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御することを試みる。しかし、当該出力ポート１には、既に波長λ(1)，λ(2)，λ(5)，λ(6)の４個の光信号が収容されている。即ち、出力ポート１の出力信号数は波長収容可能数４に既に達しており、更に光信号を多重（収容）することはできない。このため、制御部１４０は、Ｓ１０９で警報を外部に出力する。
【００７９】
一方、制御部１４０は、次段の波長選択スイッチ１２２の入力ポートを介して入力された波長λ(11)，λ(12)の光信号を、帯域幅Ｂ(2)で出力ポート６を介して出力するよう、波長選択スイッチ１２２を制御する。これは、出力ポート６には、未だ波長λ(7)，λ(8)の２個の光信号しか収容されておらず、波長λ(11)，λ(12)の光信号を更に収容可能であるためである。
【００８０】
Ｓ１０５で、クロスコネクトスイッチ部１２０の出力ポート６と接続された波長分離部１３１−６は、入力された光信号の波長λ(11)，λ(12)を、帯域幅Ｂ(2)として波長選択スイッチで分離して、各波長の光信号をＯ／Ｅ変換部１３２−６へ出力する。
【００８１】
Ｓ１０６で、Ｏ／Ｅ変換部１３２−６は、接続されている波長分離部１３１−６から出力された各波長の光信号を電気信号に変換することで、ＯＤＵ２信号を生成する。Ｏ／Ｅ変換部１３２−６は、生成した各ＯＤＵ２信号を、それぞれ異なる出力ポートから出力する。
【００８２】
Ｓ１０７で、信号処理部１３３−６は、接続されているＯ／Ｅ変換部１３２−６から出力された（波長λ(7)，λ(8)，λ(11)，λ(12)に対応する）４個のＯＤＵ２信号（ＯＤＵ２信号群）を多重することで、ＯＴＵ３信号を生成する。
【００８３】
Ｓ１０８で、Ｅ／Ｏ変換部１３４−６は、接続されている信号処理部１３３−６から出力されたＯＴＵ３信号を光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路へ送信する。その際、Ｅ／Ｏ変換部１３４−６は、入力されたＯＴＵ３信号を、制御部１４０から指示された波長λline(3)の光信号に変換して、光伝送路へ送信する。
【００８４】
以上説明したように、上述の種々の実施形態（実施例）によれば、クロスコネクト装置１００で、受信した信号光に対する信号処理の一部に電気信号処理を導入することで細かい帯域粒度での信号処理を実現できるとともに、光信号処理によりクロスコネクト容量の拡張性を確保することが可能である。また、クロスコネクトスイッチ部１２０への入力ポートを、前段の信号受信部１１０の複数の出力ポートで共有することで、クロスコネクトスイッチ容量を効率的に利用することが可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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