(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）の入力コアを有する光ファイバで構成されるＭ１本（Ｍ１は２以上の自然数）の入力方路と、Ｋ本の出力コアを有する光ファイバで構成されるＭ２（Ｍ２は２以上の自然数）本の出力方路とに接続され、Ａｄｄポート及びＤｒｏｐポートを備える光クロスコネクト装置内に設けられ、前記入力方路より入力される複数の波長の光信号が多重化された第１多重化光信号を処理する光クロスコネクト装置であって、
前記ＡｄｄポートからＡｄｄ光信号を入力するＮ（Ｎは１以上の自然数）個の入力ポートと、前記Ａｄｄ光信号を出力するＫ個の出力ポートとを有し、前記入力ポートと前記出力ポートとの接続の切替えを行うＬ（Ｌは１以上の自然数）個の第１コア切替スイッチと、
前記入力方路から前記第１多重化光信号を入力するＭ１個の入力ポートと、前記第１コア切替スイッチから前記Ａｄｄ光信号を入力するＬ個の入力ポートと、前記第１多重化光信号又は前記Ａｄｄ光信号に基づく第２多重化光信号を第２コア切替スイッチに出力するＭ２個の出力ポートと、前記第２多重化信号を第３コア切替スイッチに出力するＬ個の出力ポートとを有し、入力した前記第１多重化光信号を波長別の光信号である第１光信号に分波し、分波後の第１光信号の各波長と、前記入力コアに応じてＭ１＋Ｌ個の前記入力ポートとＭ２＋Ｌ個の前記出力ポートとの接続の切替えを行うことで前記第１光信号又は前記Ａｄｄ光信号が多重化された前記第２多重化光信号を出力するＫ個の方路切替スイッチと、
前記方路切替スイッチから前記第２多重化光信号を入力するＫ個の入力ポートと、入力した前記第２多重化光信号に基づく第３多重化光信号を出力するＫ個の出力ポートとを有し、入力した前記第２多重化光信号を波長別の光信号である第２光信号に分波し、分波後の第２光信号の各波長及び各前記出力コアに応じてＫ個の前記入力ポートとＫ個の前記出力ポートとの接続の切替えを行うことで前記第２光信号が多重化された前記第３多重化光信号を出力するＭ２個の第２コア切替スイッチと、
前記方路切替スイッチから前記第２多重化光信号を入力するＫ個の入力ポートと、入力した前記第２多重化光信号を前記Ｄｒｏｐポートに出力するＮ個の出力ポートとを有し、前記入力ポートと前記出力ポートとの接続の切替えを行うＬ個の第３コア切替スイッチと、
を備える光クロスコネクト装置。
【請求項２】
Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）の入力コアを有する光ファイバで構成されるＭ１本（Ｍ１は２以上の自然数）の入力方路と、Ｋ本の出力コアを有する光ファイバで構成されるＭ２（Ｍ２は２以上の自然数）本の出力方路とが接続され、Ａｄｄポート及びＤｒｏｐポートを備える光クロスコネクト装置内に設けられ、前記入力方路より入力される複数の波長の光信号が多重化された第１多重化光信号を処理する光クロスコネクト装置であって、
前記ＡｄｄポートからＡｄｄ光信号を入力するＮ（Ｎは１以上の自然数）個の入力ポートと、前記Ａｄｄ光信号を出力するＫ個の出力ポートとを有し、前記入力ポートと前記出力ポートとの接続の切替えを行うＬ（Ｌは１以上の自然数）個の第１コア切替スイッチと、
前記入力方路から前記第１多重化光信号を入力するＫ個の入力ポートと、入力した前記第１多重化光信号に基づく第２多重化光信号を出力するＫ個の出力ポートとを有し、入力した前記第１多重化光信号を波長別の光信号である第１光信号に分波し、分波後の第１光信号の各波長及び各前記入力コアに応じてＫ個の前記入力ポートとＫ個の前記出力ポートとの接続の切替えを行うことで前記第１光信号が多重化された前記第２多重化光信号を出力するＭ１個の第２コア切替スイッチと、
前記第１コア切替スイッチから前記Ａｄｄ光信号を入力するＬ個の入力ポートと、前記第２コア切替スイッチから前記第２多重化光信号を入力するＭ１個の入力ポートと、前記第２多重化光信号又は前記Ａｄｄ光信号に基づく第３多重化光信号を前記出力方路に出力するＭ２個の出力ポートと、前記第３多重化光信号を第３コア切替スイッチに出力するＬ個の出力ポートとを有し、入力した前記第２多重化光信号を波長別の光信号である第２光信号に分波し、分波後の第２光信号の各波長と、前記出力コアとに応じてＭ１＋Ｌ個の前記入力ポートとＭ２＋Ｌ個の前記出力ポートとの接続の切替えを行うことで前記第２光信号又は前記Ａｄｄ光信号が多重化された前記第３多重化光信号を出力するＫ個の方路切替スイッチと、
前記方路切替スイッチから前記第３多重化光信号を入力するＫ個の入力ポートと、入力した前記第３多重化光信号を前記Ｄｒｏｐポートに出力するＮ個の出力ポートとを有し、前記入力ポートと前記出力ポートとの接続の切替えを行うＬ個の第３コア切替スイッチと、
を備える光クロスコネクト装置。
【請求項３】
前記第１コア切替スイッチは、前記Ｎ個の入力ポートと前記Ｋ個の出力ポートとを有する波長選択スイッチである
請求項１又は請求項２に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項４】
前記第３コア切替スイッチは、前記Ｋ個の入力ポートと前記Ｎ個の出力ポートとを有する波長選択スイッチである
請求項１から３のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項５】
前記第１コア切替スイッチの構成は、
Ｎ個の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチと、Ｋ個の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力１出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
Ｎ個の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の光カプラと、Ｋ個の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力１出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
又は、Ｎ個の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチと、Ｋ個の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力１出力の光カプラ間を、フルメッシュで接続した構成のいずれかである
請求項３に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項６】
前記第３コア切替スイッチの構成は、
Ｋ個の入力ポートと接続されるＫ個の１入力Ｎ出力の波長選択スイッチと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のＫ入力１出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
Ｋ個の入力ポートと接続されるＫ個の１入力Ｎ出力の波長選択スイッチと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のＫ入力１出力の光カプラ間を、フルメッシュで接続した構成、
又は、Ｋ個の入力ポートと接続されるＫ個の１入力Ｎ出力の光カプラと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のＫ入力１出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成のいずれかである
請求項４に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項７】
前記光クロスコネクト装置において閉塞が発生した場合に、前記第１コア切替スイッチの入力ポートと前記方路切替スイッチの出力ポート間に設定された前記閉塞に関係する接続経路を、同一方路となる別の経路に変更する再配置機能部をさらに備える
請求項１に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項８】
前記光クロスコネクト装置において閉塞が発生した場合に、前記第１コア切替スイッチの入力ポートと前記方路切替スイッチの出力ポート間に設定された前記閉塞に関係する接続経路を、同一方路となる別の経路に変更する再配置機能部をさらに備える
請求項２に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項９】
請求項５に記載の光クロスコネクト装置に使用するモジュールにおいて、
前記第１コア切替スイッチの入力ポートと接続される複数の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチ、複数の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチ及び複数の１入力Ｋ出力の光カプラのいずれか一つと、前記第１コア切替スイッチの出力ポートに接続される複数のＮ入力１出力の波長選択スイッチ又は複数のＮ入力１出力の光カプラとを集積した
モジュール。
【請求項１０】
請求項６に記載の光クロスコネクト装置に使用するモジュールにおいて、
前記第３コア切替スイッチの入力ポートと接続される複数の１入力Ｎ出力の波長選択スイッチ又は複数の１入力Ｎ出力の光カプラと、前記第３コア切替スイッチの出力ポートと接続される複数のＫ入力１出力の波長選択スイッチ、複数のＫ入力１出力の波長選択スイッチ及び複数のＫ入力１出力の光カプラのいずれか一つとを集積した
モジュール。
【請求項１１】
Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）の入力コアを有する光ファイバで構成されるＭ１本（Ｍ１は２以上の自然数）の入力方路と、Ｋ本の出力コアを有する光ファイバで構成されるＭ２（Ｍ２は２以上の自然数）本の出力方路とが接続され、Ａｄｄポート及びＤｒｏｐポートを備える光クロスコネクト装置内に設けられ、前記入力方路より入力される複数の波長の光信号が多重化された第１多重化光信号を処理する光クロスコネクト装置であって、
前記ＡｄｄポートからＡｄｄ光信号を入力するＮ（Ｎは１以上の自然数）個の入力ポートと、前記Ａｄｄ光信号を出力するＫ×Ｍ２個の出力ポートとを有し、前記入力ポートと前記出力ポートとの接続の切替えを行う第１コア切替スイッチと、
前記入力方路から前記第１多重化光信号を入力するＫ個の入力ポートと、入力した前記第１多重化光信号に基づく第２多重化光信号を出力するＫ×（Ｍ２＋１）個の出力ポートとを有し、入力した前記第１多重化光信号を波長別の光信号である第１光信号に分波し、分波後の第１光信号の各波長及び各前記入力コアに応じてＫ個の前記入力ポートとＫ×（Ｍ２＋１）個の前記出力ポートとの接続の切替えを行うことで前記第１光信号が多重化された前記第２多重化光信号を方路切替スイッチ及び第３コア切替スイッチに出力するＭ１個の第２コア切替スイッチと、
前記第１コア切替スイッチから前記Ａｄｄ光信号を入力するＫ個の入力ポートと、前記第２コア切替スイッチから前記第２多重化光信号を入力するＫ×Ｍ１個の入力ポートと、前記第２多重化光信号又は前記Ａｄｄ光信号に基づく第３多重化光信号を前記出力方路に出力するＫ個の出力ポートを有し、入力した前記第２多重化光信号及び前記Ａｄｄ光信号を波長別の光信号である第２光信号に分波し、分波後の第２光信号の各波長と、前記出力コアとに応じてＫ×（Ｍ１＋１）個の前記入力ポートとＫ個の前記出力ポートとの接続の切替えを行うことで前記第２光信号又は前記Ａｄｄ光信号が多重化された前記第３多重化光信号を出力するＭ２個の方路切替スイッチと、
前記第２コア切替スイッチから前記第２多重化光信号を入力するＫ×Ｍ１個の入力ポートと、入力した前記第２多重化光信号を前記Ｄｒｏｐポートに出力するＮ個の出力ポートとを有し、前記入力ポートと前記出力ポートとの接続の切替えを行う第３コア切替スイッチと、
を備え、
前記第１コア切替スイッチの構成は、
Ｎ個の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチと、Ｋ×Ｍ２個の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力Ｍ２出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
Ｎ個の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の光カプラと、Ｋ×Ｍ２個の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力Ｍ２出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
又は、Ｎ個の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチと、Ｋ×Ｍ２個の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力Ｍ２出力の光カプラ間を、フルメッシュで接続した構成のいずれかであり、
前記第１コア切替スイッチのＫ×Ｍ２個の出力をＫ個ずつＭ２個の前記方路切替スイッチのそれぞれに入力する、
光クロスコネクト装置。
【請求項１２】
前記第３コア切替スイッチの構成は、
Ｋ×Ｍ１個の入力ポートと接続されるＫ個のＭ１入力Ｎ出力の波長選択スイッチと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のＫ入力１出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
Ｋ×Ｍ１個の入力ポートと接続されるＫ個のＭ１入力Ｎ出力の光カプラと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のＫ入力１出力の波長選択スイッチ間を、フルメッシュで接続した構成、
又は、Ｋ×Ｍ１個の入力ポートと接続されるＫ個のＭ１入力Ｎ出力の波長選択スイッチと、Ｎ個の出力ポートに接続されるＮ個のＫ入力１出力の光カプラ間を、フルメッシュで接続した構成のいずれかであり、
前記Ｍ１個の前記第２コア切替スイッチの出力のうちのＫ×Ｍ１個の出力を前記第３コア切替スイッチに入力する、
請求項１１に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の光クロスコネクト装置に使用するモジュールであって、
Ｎ個の１入力Ｋ出力の第１の波長選択スイッチ又は第１の光カプラと、
Ｎ個の前記第１の波長選択スイッチ又は前記第１の光カプラの出力側に接続されるＫ個のＮ入力Ｍ２出力の第２の波長選択スイッチ又は第２の光カプラであって、Ｍ２個の出力を１つずつＭ２個の前記方路切替スイッチに入力する前記第２の波長選択スイッチ又は前記第２の光カプラと、
を前記第１コア切替スイッチとして集積したモジュール。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光クロスコネクト装置に使用するモジュールであって、
Ｋ個のＭ１入力Ｎ出力の第１の波長選択スイッチ又は第１の光カプラであって、Ｍ１個の前記第２コア切替スイッチからＭ１個の出力を入力する前記第１の波長選択スイッチ又は前記第１の光カプラと、
前記Ｋ個の第１の波長選択スイッチ又は第１の光カプラのそれぞれの出力を入力するＮ個のＫ入力１出力の第２の波長選択スイッチ又は第２の光カプラと、
を前記第３コア切替スイッチとして集積したモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワークで利用される光クロスコネクト装置及びモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の光ノード間を接続する光ファイバで構成された光ネットワークが知られている。図１８は、従来の光ネットワークを示す図である。光ネットワーク６は、光ノードである光クロスコネクト装置（Optical Cross-connect：ＯＸＣ）７、ＯＸＣ７同士を接続するシングルコアファイバである光ファイバ８、各ＯＸＣ７に接続されるクライアント装置９を備える。光ネットワーク６は、送信側及び受信側となるクライアント装置９間で通信が行われる場合、送信側ＯＸＣ７と受信側ＯＸＣ７との間の光パス１０、１１によってクライアント装置９の信号を送信する。送信側ＯＸＣ７は、送信側クライアント装置９が接続されるＯＸＣ７である。受信側ＯＸＣ７は、受信側クライアント装置９が接続されるＯＸＣ７である。
【０００３】
図１９は、Ｍ本（Ｍは２以上の自然数）の方路に対して信号の送受信が可能なＯＸＣ７の機能ブロックを示す図である。
ＯＸＣ７は、ＮＮＩ（Network Node Interface）機能部７１−１〜７１−Ｍ、７３−１〜７３−Ｍと、光スイッチ機能部７２と、ＵＮＩ（User Network Interface）機能部７４とを備える。なお、以降の記載において、符号７１−１〜７１−Ｍを７１−１〜Ｍと表記し、符号７３−１〜７３−Ｍを７３−１〜Ｍと表記する。本明細書において「−」を含む他の符号も同様の表現とする。ＮＮＩ機能部７１−１〜Ｍは、Ｍ本ある各入力方路８０１−１〜Ｍに対応して設けられ、各入力方路８０１−１〜Ｍから入力される波長多重信号（Wavelength Division Multiplexing信号：ＷＤＭ信号）を増幅する処理および光パス品質の監視を行う。
【０００４】
光スイッチ機能部７２は、ＷＸＣ（Wavelength Cross-connect）機能部７２１と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２と、を備える。ＮＮＩ機能部７３−１〜Ｍは、Ｍ本ある各出力方路８０２−１〜Ｍに対応して設けられる。ＮＮＩ機能部７３−１〜Ｍは、光スイッチ機能部７２からのＷＤＭ信号を各出力方路８０２−１〜Ｍへ出力する際に、ＷＤＭ信号の増幅および光パス品質の監視を行う。ＵＮＩ機能部７４は、光パスの終端となる機能を有し、ＵＮＩ入力ポートと、ＵＮＩ出力ポートと、クライアント信号の光信号への収容を行うトランスポンダとを備える。
【０００５】
次に、光スイッチ機能部７２の詳細について説明する。ＷＸＣ機能部７２１は、ＷＤＭ信号を各波長の光信号に分波し、分波後の光信号の通過（Ｔｈｒｏｕｇｈ）、取り出し（Ｄｒｏｐ）、追加（Ａｄｄ）の選択を行う。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、ＷＸＣ機能部７２１から取り出された光信号を受信するＤｒｏｐポートと、ＵＮＩ機能部７４から追加される光信号をＷＸＣ機能部７２１へ出力するためのＡｄｄポートとを有する。また、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、ＤｒｏｐポートおよびＡｄｄポートと、ＵＮＩ機能部７４内にある所望のトランスポンダとを接続する機能を有する。
【０００６】
ＷＸＣ機能部７２１は、波長毎に分波した光信号に対して、通過させるか取り出しさせるかの選択を行う。ＷＸＣ機能部７２１は、各方路に対して通過させる光信号を合波することでＷＤＭ信号を生成して対応するＮＮＩ機能部７３−１〜Ｍへ出力する。
【０００７】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、ＷＸＣ機能部７２１で取り出しされる光信号を所望のＵＮＩ入力ポートへ出力する。ＵＮＩ機能部７４は、ＵＮＩ入力ポートを介して受信した、取り出しされた光信号を、広域転送用の信号様式からクライアント装置９で用いる信用様式であるクライアント信号に変換して、各ＵＮＩ出力ポートよりクライアント装置９へ出力する。
【０００８】
また、クライアント装置９側から新たに光信号を光スイッチ機能部７２へ追加する場合、ＵＮＩ機能部７４は、クライアント装置９から受信したクライアント信号を、広域転送用の信号様式の光信号に変換して、その光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２へ出力する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、ＵＮＩ機能部７４から受信した光信号を、ＷＸＣ機能部７２１へ送信する。ＷＸＣ機能部７２１は、受信した光信号に対して、所望のＮＮＩ機能部７３−１〜ＭのＮＮＩ出力ポートから出力されるようにスイッチングを行う。ＮＮＩ機能部７３−１〜Ｍは、ＷＸＣ機能部７２１を経て各方路から入力された信号を合波して、対応する各出力方路８０２−１〜Ｍへ出力する。
【０００９】
次に、ＷＸＣ機能部７２１及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２を備える光スイッチ機能部７２の構成について、公知の構成を示し説明する。ＷＸＣ機能部７２１及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２の公知の構成として、例えば特許文献１に記載された構成がある。図２０は、ＷＸＣ機能部７２１及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２を備える光スイッチ機能部７２の構成を示す図である。この図に示されるＮは、方路の数をＭ本とすると、Ｎ＝Ｍで規定される数である。但し、図２０において、入力方路８０１−１〜Ｍ又は出力方路８０２−１〜Ｍと、ＷＸＣ機能部７２１との間に設けられるＮＮＩ機能部７１−１〜Ｍ又はＮＮＩ機能部７３−１〜Ｍは、省略されている。
【００１０】
ＷＸＣ機能部７２１は、ＮＮＩ機能部７１−１〜ＭのＮＮＩ入力ポート毎に設けられた１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ（Wavelength Selective Switch）１８１−１〜Ｍと、ＮＮＩ機能部７３−１〜ＭのＮＮＩ出力ポート毎に設けられた（Ｎ＋１）×１  ＷＳＳ１８２−１〜Ｍとを備える。また、全ての１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ１８１−１〜Ｍと（Ｎ＋１）×１  ＷＳＳ１８２−１〜Ｍとの間は、メッシュ状に光ファイバで接続された構成（フルメッシュ）である。１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ１８１−１〜Ｍとして、例えば、現在市販されている１×９  ＷＳＳを用いると、最大で８方路に対応できるＯＸＣ７を構成できる。
【００１１】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐポートにおいて任意の波長で任意の方路にＡｄｄ／Ｄｒｏｐすることができる。このような機能を実現する構成として、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、Ｄ×Ｎ  ＷＳＳ１８３を備え、Ｄ×Ｎ  ＷＳＳ１８３のＤポート側をＡｄｄポートに接続し、Ｎポート側を（Ｎ＋１）×１  ＷＳＳ１８２−１〜Ｍの入力ポートと接続する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２は、Ｎ×Ｄ  ＷＳＳ１８４を備え、Ｎ×Ｄ  ＷＳＳ１８４のＤポート側をＤｒｏｐポートに接続し、Ｎポート側を１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ１８１−１〜Ｍの出力ポートと接続する。Ｎ×Ｄ  ＷＳＳの代わりにＮ×Ｄ  ＭＣＳ（Multi cast switch）を用いてもよい。尚、Ｎ×Ｄ  ＭＣＳとは、Ｎ個の１×ＤカプラとＤ個のＮ×１セレクタをメッシュ状に接続したデバイスであり、Ｎ＝８、Ｄ＝１２のポート数のデバイスが報告されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−８１３７４号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】渡辺俊夫  外２名, “ROADMの運用性を向上させるマルチキャストスイッチ技術”, p.25, NTT技術ジャーナル 2013.11.
【非特許文献２】M.D.Feuer, L.E.Nelson, K.Abedin, X.Zhou, T.F. Taunay, J.F.Fini, B.Zhu, R.Isaac, R.Harel, G.Cohen, D.M.Marom “ROADM system for space division multiplexing with spatial superchannels,” Optical Fiber Communication Conference and Exposition and the National Fiber Optic Engineers Conference 2013, March. 2013, PDP5B.8
【非特許文献３】C. Clos, “A Study of Non-Blocking Switching Networks” Bell System Technical Journal, 1953.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１８に示したように、ＯＸＣ７間は、ファイバ内に１つのコアを含むシングルコアファイバで接続されている。そして、近年、トラフィックが増加した場合に、シングルコアファイバで伝送可能な容量限界をどのように克服するかが課題となっている。その課題を解決する一手法として、ファイバ内に複数のコアを含むマルチコアファイバを用いる光伝送技術が注目されている。
【００１５】
マルチコアファイバを用いた光ネットワークにおけるＯＸＣの構成については、非特許文献２に開示されている。非特許文献２において、ＯＸＣは、１×２  ＷＳＳの出力ポートを複数の入力ポートと複数の出力ポートとして使用しＷＳＳを２段で接続することによりマルチコアファイバで伝送される光信号の通過、取り出し、追加の選択を可能としている。
【００１６】
しかし、非特許文献２に記載のＯＸＣは、同一方路内の全コアの光信号を一括で別の方路に出力するといった方路単位での選択のみ可能であり、任意のコアを選択して、任意のコア間で光パスを接続するといった経路選択を柔軟に設定することができないという課題があった。
【００１７】
上述した課題を解決するには、マルチコアファイバを用いていても柔軟性の高い波長パス設定を可能とするＯＸＣの実現が必要である。そして、その実現の一案として、任意の入力方路かつ任意の入力コアからの任意の波長を、任意の出力方路かつ任意の出力コアへ出力することができるＷＸＣを用いる構成が考えられる。そこで、図２０に示したＷＸＣ機能部７２１を、マルチコアファイバで構成されたＭ本の方路に対応させた場合について、その構成案を想定し、以下に説明する。
【００１８】
図２１は、図２０に示したＷＸＣ機能部７２１及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２を備える光スイッチ機能部７２を、マルチコアファイバで構成されたＭ本の方路に対応させた場合の構成案を示す図である。図２１において、光スイッチ機能部１９は、ＷＸＣ機能部１９０と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部１９５とを備える。各入力方路１９１−１〜Ｍは、コア数Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）のマルチコアファイバであって、入力コア１９１−１１〜１Ｋ、１９１−２１〜２Ｋ、・・・、１９１−Ｍ１〜ＭＫを有し、各入力コア１９１−１１〜ＭＫは、ＮＮＩ入力ポートに接続されている。各出力方路１９４−１〜Ｍは、コア数Ｋ本のマルチコアファイバであって、出力コア１９４−１１〜１Ｋ、１９４−２１〜２Ｋ、・・・、１９４−Ｍ１〜ＭＫを有し、各出力コア１９４−１１〜ＭＫは、ＮＮＩ出力ポートに接続されている。
【００１９】
なお、図２１において、省略されているが、ＷＸＣ機能部１９０と各入出力方路の間には、ＮＮＩ機能部が配置されている。具体的には、入力側の各ＮＮＩ機能部は、Ｍ本ある入力方路１９１−１〜Ｍを構成するＫ本単位の入力コア１９１−１１〜１Ｋ、１９１−２１〜２Ｋ、・・・、１９１−Ｍ１〜ＭＫと接続されるＫ個のＮＮＩ入力ポートを有する。また、出力側の各ＮＮＩ機能部は、Ｍ本ある出力方路１９４−１〜Ｍを構成するＫ本単位の出力コア１９４−１１〜１Ｋ、１９４−２１〜２Ｋ、・・・、１９４−Ｍ１〜ＭＫと接続されるＫ個のＮＮＩ出力ポートを有する。
【００２０】
図２１に示すように、ＷＸＣ機能部１９０は、各入力方路１９１−１〜Ｍに対応するＫ個のＮＮＩ入力ポート毎に設置された１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ１９２−１１〜ＭＫと、各出力方路１９４−１〜Ｍに対応するＫ個のＮＮＩ出力ポート毎に設置された（Ｎ＋１）×１  ＷＳＳ１９３−１１〜ＭＫとを備える。また、全ての１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ１９２−１１〜ＭＫと（Ｎ＋１）×１  ＷＳＳ１９３−１１〜ＭＫとの間をメッシュ状に光ファイバで接続した構成である。ＷＸＣ機能部１９０の場合、「方路数（Ｍ）×コア数（Ｋ）」分の多数のＮＮＩ入力ポートおよびＮＮＩ出力ポートが必要となる。
【００２１】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部１９５は、各Ａｄｄ／Ｄｒｏｐポートにおいて任意の波長で任意の方路にＡｄｄ／Ｄｒｏｐすることができる。このような機能を実現する構成として、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部１９５は、Ｄ×Ｎ  ＷＳＳ１９６を備え、Ｄ×Ｎ  ＷＳＳ１９６のＤポート側をＡｄｄポートに接続し、Ｎポート側を（Ｎ＋１）×１  ＷＳＳ１９３−１〜Ｍの入力ポートと接続する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部１９５は、Ｎ×Ｄ  ＷＳＳ１９７を備え、Ｎ×Ｄ  ＷＳＳ１９７のＤポート側をＤｒｏｐポートに接続し、Ｎポート側を１×（Ｎ＋１）  ＷＳＳ１９２−１〜Ｍの出力ポートと接続する。
【００２２】
しかしながら、図２１の構成では、Ｎは方路数（Ｍ）×コア数（Ｋ）の値となり、非常に大きな値となり、装置規模が増大するという問題が生じる。特にＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部１９５に必要なＮ×Ｄ  ＷＳＳは現時点で製造技術が確立されていない。また、上述したＮ×Ｄ  ＭＣＳは、Ｎを大きくすることが難しい。一例として、Ｍ＝８、Ｋ＝１２の場合、Ｎ＝９６となり、非特許文献１で報告されている値（Ｎ＝８）との乖離が大きい。すなわち、任意の波長で任意の方路及びコアにＡｄｄ／Ｄｒｏｐ可能なＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部を、少ないポート数で実現することが難しいという問題がある。
【００２３】
上記事情に鑑み、本発明は、マルチコアファイバを用いた任意の方路の任意のコアから得た光信号のスイッチングを制御するＷＸＣ機能を実現する場合に、装置規模の増大を抑制しながら、任意の波長で任意の方路又はコアにＡｄｄ／Ｄｒｏｐ可能な光クロスコネクト装置及びモジュール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】
【００２４】
本発明の一態様は、Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）の入力コアを有する光ファイバ又はＫ本の入力側光ファイバで構成されるＭ１本（Ｍ１は２以上の自然数）の入力方路と、Ｋ本の出力コアを有する光ファイバ又はＫ本の出力側光ファイバで構成されるＭ２（Ｍ２は２以上の自然数）本の出力方路とが接続され、Ｎ本の光ファイバで構成されるＬ個（Ｌは１以上の自然数）の方路と接続されるＡｄｄポートと、Ｎ本の光ファイバで構成されるＬ個（Ｌは１以上の自然数）の方路と接続されるＤｒｏｐポートとを備える光クロスコネクト装置内に設けられ、前記入力方路より入力される複数の波長の光信号が多重化された第１の多重化光信号を処理する光クロスコネクト装置であって、各前記入力コア又は各前記入力側光ファイバに対応してＫ個設けられ、各前記入力方路と接続されるＭ１個の入力ポート及び前記Ａｄｄポートからの信号が入力されるＬ個の入力ポートを含む（Ｍ１＋Ｌ）個の第１の入力ポートと、各前記出力方路に対応するＭ２個の出力ポート及び前記Ｄｒｏｐポートへ出力するＬ個の出力ポートを含む（Ｍ２＋Ｌ）個の第１の出力ポートとを有し、前記第１の入力ポートに入力される前記第１の多重化光信号を波長別の第１の光信号に分波し、分波後の第１の光信号の各波長と、前記入力コア又は前記入力側光ファイバとに応じて前記第１の出力ポートの切替えを行い、第２の多重化光信号を出力する第１の方路切替スイッチと、各前記出力方路に対応してＭ２個設けられ、各前記第１の方路切替スイッチと接続されるＫ個の第２の入力ポート及び各前記出力コア又は各前記出力側光ファイバに対応するＫ個の第２の出力ポートを有し、前記第１の方路切替スイッチより入力される前記第２の多重化光信号を波長別の第２の光信号に分波し、分波後の第２の光信号の各波長及び各前記出力方路に応じて前記第２の出力ポートの切替えを行い、第３の多重化光信号を出力する第１のコア切替スイッチと、前記Ａｄｄポートと接続される第３の入力ポートと、各前記第１の方路切替スイッチの前記第１入力ポートと接続される第３の出力ポートを有し、Ａｄｄポートからの光信号の切替えを行うＬ個の第３のコア切替スイッチと、各前記第１の方路切替スイッチの第１の出力ポートと接続される第４の入力ポートと、前記Ｄｒｏｐポートと接続される第４の出力ポートとを有し、前記第１の方路切替スイッチからの光信号の切替えを行うＬ個の第４のコア切替スイッチと、を備える光クロスコネクト装置である。
【００２５】
本発明の一態様は、Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）の入力コアを有する光ファイバ又はＫ本の入力側光ファイバで構成されるＭ１本（Ｍ１は２以上の自然数）の入力方路と、Ｋ本の出力コアを有する光ファイバ又はＫ本の出力側光ファイバで構成されるＭ２（Ｍ２は２以上の自然数）本の出力方路とが接続され、Ｎ本の光ファイバで構成されるＬ本（Ｌは１以上の自然数）の方路と接続されるＡｄｄポートと、Ｎ本の光ファイバで構成されるＬ本（Ｌは１以上の自然数）の方路と接続されるＤｒｏｐポートとを備える光クロスコネクト装置内に設けられ、前記入力方路より入力される複数の波長の光信号が多重化された第１の多重化光信号を処理する光クロスコネクト装置であって、各前記入力方路に対応してＭ１個設けられ、各前記入力コア又は各前記入力側光ファイバと接続されるＫ個の第２の入力ポート及び各前記出力コア又は各前記出力側光ファイバに対応するＫ個の第２の出力ポートを有し、前記入力方路より入力される前記第１の多重化光信号を波長別の第１の光信号に分波し、分波後の第１の光信号の各波長及び各前記入力方路に応じて前記第２の出力ポートの切替えを行い、第４の多重化光信号を出力する第２のコア切替スイッチと、各前記出力コア又は各前記出力側光ファイバに対応してＫ個設けられ、各前記第２のコア切替スイッチと接続されるＭ１個の入力ポート及び前記Ａｄｄポートからの信号が入力されるＬ個の入力ポートを含む（Ｍ１＋Ｌ）個の第１の入力ポートと、各前記出力方路に対応するＭ２個の出力ポート及び前記Ｄｒｏｐポートへ出力するＬ個の出力ポートを含む（Ｍ２＋Ｌ）個の第１の出力ポートとを有し、前記第２のコア切替スイッチより入力される前記第４の多重化光信号を波長別の第３の光信号に分波し、分波後の第３の光信号の各波長と、各出力コア又は各前記出力側光ファイバとに応じて前記第１の出力ポートの切替えを行い、第３の多重化光信号を出力する第２の方路切替スイッチと、前記Ａｄｄポートと接続される第３の入力ポートと、各前記第２の方路切替スイッチの前記第１入力ポートと接続される第３の出力ポートを有し、Ａｄｄポートからの光信号の切替えを行うＬ個の第５のコア切替スイッチと、各前記第２の方路切替スイッチの第１の出力ポートと接続される第４の入力ポートと、前記Ｄｒｏｐポートと接続される第４の出力ポートとを有し、前記第２の方路切替スイッチからの光信号の切替えを行うＬ個の第６のコア切替スイッチと、を備える光クロスコネクト装置である。
【００２６】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記第３のコア切替スイッチ又は前記第５のコア切替スイッチは、Ｎ個の前記第３の入力ポート及びＫ個の前記第３の出力ポートを有する第１の波長選択スイッチである。
【００２７】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記第４のコア切替スイッチ又は前記第６のコア切替スイッチは、Ｋ個の前記第４の入力ポート及びＮ個の前記第４の出力ポートを有する第２の波長選択スイッチである。
【００２８】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記第１の波長選択スイッチは、前記第３の入力ポートと接続されるＮ個の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチ、Ｎ個の１入力Ｋ出力のセレクタ及びＮ個の１入力Ｋ出力の光カプラのいずれか一つと、前記第３の出力ポートに接続されるＫ個のＮ入力１出力の波長選択スイッチ又はＫ個のＮ入力１出力の光カプラとで構成されるものである。
【００２９】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記第２の波長選択スイッチは、前記第４の入力ポートと接続されるＫ個の１入力Ｎ出力の波長選択スイッチ又はＫ個の１入力Ｎ出力の光カプラと、前記第４の出力ポートと接続されるＮ個のＫ入力１出力の波長選択スイッチ、Ｎ個のＫ入力１出力のセレクタ及びＮ個のＫ入力１出力の光カプラのいずれか一つとで構成されるものである。
【００３０】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記第１の波長選択スイッチにおける前記Ｎ入力１出力の波長選択スイッチをＮ入力Ｍ２出力の波長選択スイッチに置き換える又は前記Ｎ入力１出力の光カプラをＮ入力Ｍ２出力の光カプラに置き換える。
【００３１】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記第２の波長選択スイッチにおける前記１入力Ｎ出力の波長選択スイッチをＭ１入力Ｎ出力の波長選択スイッチに置き換える又は前記１入力Ｎ出力の光カプラをＭ１入力Ｎ出力の光カプラに置き換える。
【００３２】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記光クロスコネクト装置において閉塞が発生した場合に、前記第３の入力ポートと前記第２の出力ポート間に設定された前記閉塞に関係する接続経路を、同一方路となる別の経路に変更する再配置機能部をさらに備える。
【００３３】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置であって、前記光クロスコネクト装置において閉塞が発生した場合に、前記第３の入力ポートと前記第１の出力ポート間に設定された前記閉塞に関係する接続経路を、同一方路となる別の経路に変更する再配置機能部をさらに備える。
【００３４】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置に使用するモジュールにおいて、前記第３の入力ポートと接続される複数の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチ、複数の１入力Ｋ出力のセレクタ及び複数の１入力Ｋ出力の光カプラのいずれか一つと、前記第３の出力ポートに接続される複数のＮ入力１出力の波長選択スイッチ又は複数のＮ入力１出力の光カプラとを集積したモジュールである。
【００３５】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置に使用するモジュールにおいて、前記第４の入力ポートと接続される複数の１入力Ｎ出力の波長選択スイッチ又は複数の１入力Ｎ出力の光カプラと、前記第４の出力ポートと接続される複数のＫ入力１出力の波長選択スイッチ、複数のＫ入力１出力のセレクタ及び複数のＫ入力１出力の光カプラのいずれか一つとを集積したモジュールである。
【００３６】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置に使用するモジュールにおいて、前記第１の波長選択スイッチは、前記第３の入力ポートと接続される複数の１入力Ｋ出力の波長選択スイッチ、複数の１入力Ｋ出力のセレクタ及び複数の１入力Ｋ出力の光カプラのいずれか一つと、前記第３の出力ポートに接続される複数のＮ入力Ｍ２出力の波長選択スイッチ又は複数のＮ入力Ｍ２出力の光カプラとを集積したモジュールである。
【００３７】
本発明の一態様は、上記の光クロスコネクト装置に使用するモジュールにおいて、前記第４の入力ポートと接続される複数のＭ１入力Ｎ出力の波長選択スイッチ又は複数のＭ１入力Ｎ出力の光カプラと、複数第４の出力ポートと接続される複数のＫ入力１出力の波長選択スイッチ、複数のＫ入力１出力のセレクタ及び複数のＫ入力１出力の光カプラのいずれか一つとを集積したモジュールである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明により、マルチコアファイバを用いた任意の方路の任意のコアから得た光信号のスイッチングを制御するＷＸＣ機能を実現する光クロスコネクト装置及びモジュールにおいて、装置規模の増大を抑制しながら、任意の波長で任意の方路又はコアにＡｄｄ／Ｄｒｏｐ可能とする構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態における光ネットワークの概略を示す図である。
【図２】本実施形態におけるＯＸＣ２の機能ブロックを示す図である。
【図３】第１の実施形態におけるＷＸＣ機能部２２１Ａ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａを備える光スイッチ機能部２２Ａの構成例を示す図である。
【図４】第１の実施形態の変形例となるＷＸＣ機能部２２１Ｂ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｂを備える光スイッチ機能部２２Ｂの構成例を示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるコア切替スイッチ及び方路切替スイッチの具体例を示す図である。
【図６】Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１及びＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１の構成例を示す図である。
【図７】図６におけるＡｄｄ部コア切替機能部３３におけるＮ個の１×Ｋ  ＷＳＳ及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＮ個のＫ×１  ＷＳＳを光カプラに変更した構成を示す図である。
【図８】図６におけるＡｄｄ部コア切替機能部３３におけるＫ個のＮ×１  ＷＳＳ及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＫ個の１×Ｎ  ＷＳＳを光カプラに変更した構成を示す図である。
【図９】第１の実施形態におけるコア切替スイッチ及び方路切替スイッチの詳細な具体例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態の変形例２における光スイッチ機能部２２Ａａの構成例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｃの構成例を示す図である。
【図１２】第３の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｄの構成例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態の変形例における光スイッチ機能部２２Ｄａの構成例を示す図である。
【図１４】第３の実施形態における１×Ｋ  ＷＳＳをＫ個集積したＫ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１の構成例１を示す図である。
【図１５】第４の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｅの構成例及び再配置の処理を示す図である。
【図１６】光スイッチ機能部２２Ｅを２つ用いた構成であって、再配置後の全ての光パスを設定できる状態を示す図である。
【図１７】図１５、図１６に示した再配置における光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５の動作のフロー図である。
【図１８】従来の光ネットワークを示す図である。
【図１９】ＯＸＣ７の機能ブロックを示す図である。
【図２０】ＷＸＣ機能部７２１の構成を示す図である。
【図２１】図２０に示したＷＸＣ機能部７２１を、マルチコアファイバの方路に対応させた場合の構成案を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（第１〜第４の実施形態に共通の構成）
図１は、本実施形態における光ネットワークの概略を示す図である。光ネットワーク１は、光ノードであるＯＸＣ２と、ＯＸＣ２同士を接続するマルチコアファイバである光ファイバ３と、各ＯＸＣ２に接続されるクライアント装置９とを備える。光ネットワーク１は、送信側および受信側となるクライアント装置９間で通信を行う際、送信側クライアント装置９が接続されるＯＸＣ２と、受信側クライアント装置９が接続されるＯＸＣ２との間で、光信号の経路となる光パス１０、１１を設定し、クライアント装置９間の信号を転送する。光ファイバ３は、Ｋ本（Ｋは２以上の自然数）のコアを含むマルチコアファイバである。クライアント装置９は、例えばコンピュータ等であり、光ネットワーク１を介した通信が可能な端末装置である。
【００４１】
図２は、本実施形態におけるＯＸＣ２の機能ブロックを示す図である。
図２において、ＯＸＣ２は、ＮＮＩ機能部２１−１〜Ｍ、２３−１〜Ｍと、光スイッチ機能部２２と、ＵＮＩ機能部２４とを備える。各入力方路３０１−１〜Ｍは、マルチコアファイバとして入力コア３０１−１１〜１Ｋ、・・・、３０１−Ｍ１〜ＭＫを備える。各出力方路３０２−１〜Ｍは、マルチコアファイバとして出力コア３０２−１１〜１Ｋ、・・・、３０２−Ｍ１〜ＭＫを備える。ＯＸＣ２は、マルチコアファイバを用いた光ネットワーク１に対応した装置である。ＯＸＣ２は、任意の入力コア３０１−１１〜ＭＫから得た任意の波長を、任意の出力コア３０２−１１〜ＭＫへ選択的に出力するＷＸＣ機能を有する。
【００４２】
ＮＮＩ機能部２１−１〜Ｍは、Ｍ本ある各入力方路３０１−１〜Ｍに対応して設けられ、各入力方路３０１−１〜Ｍに含まれる入力コア３０１−１１〜ＭＫからＮＮＩ入力ポートに入力されるＷＤＭ信号を増幅し、光パス品質の監視を行う。光スイッチ機能部２２は、ＷＸＣ機能部（波長クロスコネクト装置）２２１と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２とを備える。
ＷＸＣ機能部２２１は、ＮＮＩ機能部２１−１〜Ｍから入力されるＷＤＭ信号を分波する機能と、分波後の光信号の通過（Ｔｈｒｏｕｇｈ）、取り出し（Ｄｒｏｐ）、追加（Ａｄｄ）の選択を行う機能とを有する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２は、ＷＸＣ機能部２２１から取り出しされた光信号を受信するＤｒｏｐポートと、ＵＮＩ機能部２４から追加される光信号をＷＸＣ機能部２２１へ出力するためのＡｄｄポートとを備える。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２は、ＤｒｏｐポートおよびＡｄｄポートと、ＵＮＩ機能部２４内にある所望のトランスポンダとを接続する機能を有する。
【００４３】
ＮＮＩ機能部２３−１〜Ｍは、Ｍ本ある各出力方路３０２−１〜Ｍに対応して設けられ、光スイッチ機能部２２からのＷＤＭ信号を増幅し、光パス品質の監視を行う。ＮＮＩ機能部２３−１〜Ｍは、ＮＮＩ出力ポートを介して、各出力方路３０２−１〜Ｍに含まれる出力コア３０２−１１〜ＭＫへ増幅したＷＤＭ信号を出力する。ＮＮＩ機能部２１−１〜ＭのＮＮＩ入力ポート及びＮＮＩ機能部２３−１〜ＭのＮＮＩ出力ポートの数は、共にM×Ｋ個である。ＵＮＩ機能部２４は、光パスの終端となる機能を有し、ＵＮＩ入力ポートと、ＵＮＩ出力ポートと、クライアント信号の光信号への収容を行うトランスポンダとを備える。
【００４４】
次に、ＯＸＣ２の動作について説明する。ＮＮＩ機能部２１−１〜Ｍは、各入力方路３０１−１〜Ｍに含まれる入力コア３０１−１１〜ＭＫから入力されるＷＤＭ信号を増幅し、ＷＸＣ機能部２２１へ出力する。ＷＸＣ機能部２２１は、ＮＮＩ機能部２１−１〜Ｍから受信したＷＤＭ信号を分波し、分波後の光信号に対して、通過させるか取り出しさせるかの選択を行う。
【００４５】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２は、ＷＸＣ機能部２２１で取り出しされる光信号を所望のＵＮＩ入力ポートへ出力する。ＵＮＩ機能部２４は、ＵＮＩ入力ポートを介して受信した、取り出しされた光信号を、広域転送用の信号様式からクライアント装置９で用いる信用様式であるクライアント信号に変換して、各ＵＮＩ出力ポートよりクライアント装置９へ出力する。
【００４６】
また、クライアント装置９側から新たに光信号を光スイッチ機能部２２へ追加する場合、ＵＮＩ機能部２４は、クライアント装置９から受信したクライアント信号を、広域転送用の信号様式の光信号に変換して、その光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部７２２へ出力する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２は、ＵＮＩ機能部２４から受信した光信号を、ＷＸＣ機能部２２１へ送信する。ＷＸＣ機能部２２１は、受信した光信号に対して、所望のＮＮＩ機能部２３−ＭのＮＮＩ出力ポートから出力されるようにスイッチングを行い、各出力ポートに対応して合波を行うことでＷＤＭ信号を生成して出力する。ＮＮＩ機能部２３−１Ｍは、ＷＸＣ機能部２２１から出力されたＷＤＭ信号を増幅して、対応する出力方路３０２−１〜Ｍの出力コア３０２−１１〜ＭＫへ出力する。
【００４７】
次に、光スイッチ機能部２２の具体的な構成を、図３〜５、９〜１１、１３、１４に光スイッチ機能部２２Ａ〜２２Ｅとして示し、第１〜第４の実施形態として説明する。なお、図３〜５、９〜１１、１３、１４は、入力方路３０１−１〜Ｍ又は出力方路３０２−１〜Ｍと、ＷＸＣ機能部２２１Ａ〜２２１Ｄとの間に設けられるＮＮＩ機能部２１−１〜Ｍ及びＮＮＩ機能部２３−１〜Ｍが省略されている。第１〜第４の実施形態の光スイッチ機能部２２Ａ〜２２Ｅにおいては、入力方路と出力方路とが共にＭ本の同じ本数となる構成を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、光スイッチ機能部２２Ａ〜２２Ｅは、Ｍ１本（Ｍ１は２以上の自然数）の入力方路及びＭ２本（Ｍ２は２以上の自然数）の出力方路に対応する構成とし、第１〜第４の実施形態に示すＭ１＝Ｍ２の構成の他に、Ｍ１とＭ２が異なる本数となる構成であってもよい。
【００４８】
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態におけるＷＸＣ機能部２２１Ａ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａを備える光スイッチ機能部２２Ａの構成例を示す図である。
図３に示すように、ＷＸＣ機能部２２１Ａは、Ｍ本の入力方路３０１−１〜Ｍ及び出力方路３０２−１〜Ｍであって、各方路がＫ本のコアで構成されたマルチコアファイバである構成に対応するものである。ＷＸＣ機能部２２１Ａは、各方路及び各波長のそれぞれについて独立して出力先となるコアを切替え可能なコア切替機能部３１と、コア切替機能部３１から出力された光信号に対して、各コア及び各波長のそれぞれについて独立して出力先となる方路を切替え可能な方路切替機能部３２とを備える。コア切替機能部３１及び方路切替機能部３２は、各入力ポートから入力したＷＤＭ信号を、分波して、分波後の光信号を波長毎に任意の出力ポートを選択して出力し、各出力ポートにおいて受信した複数の光信号を合波して、ＷＤＭ信号として出力する。
【００４９】
コア切替機能部３１は、各入力方路３０１−１〜Ｍに対応して１つ設けられるＭ個のＫ入力Ｋ出力のコア切替スイッチ３１−１〜Ｍを備える。コア切替機能部３１は、方路毎に独立した切替えを行う為、Ｍ個のコア切替スイッチ３１−１〜Ｍで構成されている。方路切替機能部３２は、Ｋ個のＭ’入力Ｍ’出力の方路切替スイッチ３２−１〜Ｋを備える。方路切替機能部３２は、コア毎に独立した切替えを行う為、Ｋ個の方路切替スイッチ３２−１〜Ｋで構成されている。ＷＸＣ機能部２２１Ａの入力ポートの数（＝ＮＮＩ入力ポートの数）及び出力ポートの数（＝ＮＮＩ出力ポートの数）は、それぞれＭＫ本となる。
【００５０】
各コア切替スイッチ３１−１〜Ｍが有するＫ個の入力ポートは、各入力方路３０１−１〜Ｍを構成するＫ本の入力コア３０１−１１〜ＭＫと接続されたＫ本のＮＮＩ入力ポートに接続される。各コア切替スイッチ３１−１〜Ｍが有するＫ本の出力ポートはそれぞれ別の方路切替スイッチ３２−１〜Ｍに接続される。コア切替スイッチ３１−１〜Ｍの入力ポートは、各入力方路３０１−１〜Ｍを構成するＫ本の入力コア３０１−１１〜ＭＫと、ＮＮＩ入力ポートを介して接続される。コア切替スイッチ３１−１〜Ｍの各々の出力ポートには、Ｋ本の光ファイバが接続される。各コア切替スイッチ３１−１〜Ｍの出力ポートに接続されたＫ本の光ファイバは、各方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの対応する入力ポートにそれぞれ接続される。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、Ａｄｄポート及びＤｒｏｐポートをそれぞれＤ個備える。ここで、Ｄ＝Ｎ×Ｌと表すことができる。Ｌは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａ用の方路数であり、１以上の自然数である。Ｎは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａ用の各方路が備えるシングルコアファイバの本数である。
【００５１】
各方路切替スイッチ３２−１〜Ｋは、Ｍ’個の入力ポートとＭ’個の出力ポートを有する（Ｍ’＝Ｍ＋Ｌ）。各方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの入力ポートにおけるＭ個は、それぞれ別のコア切替スイッチ３１−１〜Ｍと接続される。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの出力ポートにおけるＭ個は、出力方路３０２を構成するＭＫ本の出力コア３０２−１１〜ＭＫと、ＮＮＩ出力ポートを介して接続される。各方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの入力ポートにおけるＬ個は、それぞれ別のコア切替スイッチ３３−１〜Ｌと接続される。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの出力ポートにおけるＬ個は、それぞれ別のコア切替スイッチ３４−１〜Ｌと接続される。
【００５２】
第１の実施形態の光スイッチ機能部２２ＡにおけるＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａについて説明する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、Ａｄｄ部コア切替機能部３３と、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４とを備える。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２ＡのＡｄｄポートは、各シングルコアファイバ、各波長毎に独立して切替可能なＡｄｄ部コア切替機能部３３の入力ポートとＤ本のシングルコアファイバを介して接続される。Ａｄｄ部コア切替機能部３３の出力ポートは、Ｌ個毎に方路切替機能部３２の各方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの一部の入力ポートに接続される。よって、Ａｄｄ部コア切替機能部３３の出力ポートは、Ｌ×Ｋ個である。
【００５３】
方路切替機能部３２の各方路切替スイッチ３２−１〜ＫのＬ個の出力ポートは、各コア、各波長毎に独立して切替可能なＤｒｏｐ部コア切替機能部３４に接続されている。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４の出力ポートは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２ＡのＤｒｏｐポートにＤ本のシングルコアファイバを介して接続される。Ａｄｄ部コア切替機能部３３は、Ｌ個のコア切替スイッチ３３−１〜Ｌで構成される。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４は、Ｌ個のコア切替スイッチ３４−１〜Ｌで構成される。
【００５４】
各コア切替スイッチ３３−１〜Ｌは、Ｎ個の入力ポートとＫ個の出力ポートを有し、入力ポートはＡｄｄポートと接続され、出力ポートはそれぞれＫ個の方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの入力ポートに接続される。各コア切替スイッチ３４−１〜Ｌは、Ｋ個の入力ポートとＮ個の出力ポートを有し、入力ポートはＫ個の方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの出力ポートと接続され、出力ポートはＤｒｏｐポートと接続される。Ａｄｄポート及びＤｒｏｐポートは、それぞれＤポート（Ｄ＝Ｎ×Ｌ）を有する。
【００５５】
第１の実施形態のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、各Ａｄｄポートから入力した任意の波長の信号が、任意の方路、任意のコアに出力できる構成である。各Ａｄｄポートから入力された信号は、Ａｄｄ部コア切替機能部３３にて、出力するコアを選択する。続いて、方路切替機能部３２にて出力する方路を選択する。このようにして、Ａｄｄポートから入力した光信号は、波長独立で動作するＡｄｄ部コア切替機能部３３及び方路切替機能部３２により、任意の波長の信号を任意の方路、任意のコアに出力することができる。
【００５６】
同様に、第１の実施形態のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、各Ｄｒｏｐポートに、任意の方路、任意のコアから任意の波長の信号を出力できる構成である。方路切替機能部３２にて出力する方路を選択して、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４にて出力するコアを選択する。このようにして、波長独立で動作するＤｒｏｐ部コア切替機能部３４及び方路切替機能部３２により、任意の波長、任意の方路、任意のコアの信号を選択してＤｒｏｐできる。
【００５７】
図３に示す光スイッチ機能部２２Ａにおいて、光パスを設定する際の制御方法を説明する。指定された入力方路及び入力コアに対応する特定のＮＮＩ入力ポート又はＡｄｄポートから、指定された出力方路及び出力コアに対応する特定のＮＮＩ出力ポートまでの光パスを設定する場合における制御方法を説明する。この場合、ＮＮＩ入力ポート又はＡｄｄポートに接続されているコア切替スイッチ３１−１〜Ｍ又はコア切替スイッチ３３−１〜Ｌと、ＮＮＩ出力ポートに接続されている方路切替スイッチ３２−１〜Ｋをそれぞれ制御する。
【００５８】
コア切替スイッチ３１−１〜Ｍ又はコア切替スイッチ３３−１〜Ｌにおける制御は、ＮＮＩ入力ポート又はＡｄｄポートに接続されている入力ポートと、方路切替スイッチ３２−１〜Ｋに接続されている出力ポートを接続する制御を行う。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋにおける制御は、コア切替スイッチ３１−１〜Ｍ又はコア切替スイッチ３３−１〜Ｌに接続されている入力ポートと、ＮＮＩ出力ポートに接続されている出力ポートを接続する制御を行う。このように、コア切替スイッチ３１−１〜Ｍ又はコア切替スイッチ３３−１〜Ｌと方路切替スイッチ３２−１〜Ｋとを制御することにより、ＮＮＩ入力ポート又はＡｄｄポートから入力された光信号が、ＮＮＩ出力ポートに到達することができ、指定された入力方路及び入力コア又は指定されたＡｄｄポートから指定した出力方路及び出力コアに光パスを設定することができる。
【００５９】
指定された入力方路及び入力コアのＮＮＩ入力ポートから、指定されたＤｒｏｐポートに接続する場合を説明する。この場合、ＮＮＩ入力ポートに接続されているコア切替スイッチ３１−１〜Ｍと、いずれかの方路切替スイッチ３２−１〜Ｋと、Ｄｒｏｐポートに接続されているコア切替スイッチ３４−１〜Ｌをそれぞれ制御する。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋは、コア切替スイッチ３１−１〜Ｍ→方路切替スイッチ３２−１〜Ｋ→コア切替スイッチ３４−１〜Ｌの経路が空いていればどれを選択しても良い。
【００６０】
コア切替スイッチ３１−１〜Ｍにおける制御は、ＮＮＩ入力ポートに接続されている入力ポートと、方路切替スイッチ３２−１〜Ｋに接続されている出力ポートを接続する制御を行う。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋにおける制御は、コア切替スイッチ３１−１〜Ｍに接続されている入力ポートと、コア切替スイッチ３４−１〜Ｌに接続されている出力ポートを接続する制御を行う。コア切替スイッチ３４−１〜Ｌにおける制御は、方路切替スイッチ３２−１〜Ｋに接続されている入力ポートと、Ｄｒｏｐポートに接続されている出力ポートを接続する制御を行う。このように、コア切替スイッチ３１−１〜Ｍ、方路切替スイッチ３２−１〜Ｋ及びコア切替スイッチ３４−１〜Ｌを制御することにより、ＮＮＩ入力ポートから入力された光信号が、Ｄｒｏｐポートに到達することができ、指定した入力方路、コアから指定したＤｒｏｐポートに光パスを設定することができる。
【００６１】
第１の実施形態における図３に示す光スイッチ機能部２２Ａは、従来構成の図２１に示す光スイッチ機能部１９と比べて以下の利点がある。図３に示す光スイッチ機能部２２Ａにおいて、Ａｄｄ部コア切替機能部３３の出力ポート数及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４の入力ポート数は、それぞれＫ個である。これに対して、図２１の光スイッチ機能部１９のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部１９５では、それぞれＭＫ個必要であった。このように、図３に示す光スイッチ機能部２２Ａは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａに必要なポート数を低減することができる。つまり、任意の方路、任意のコアに任意の波長でＡｄｄ／ＤｒｏｐするＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａを、装置規模の増大を抑制して実現することができる。
【００６２】
図３に示したＷＸＣ機能部２２１Ａの構成は、図２１に示したＷＸＣ機能部１９０の構成案と比較して、コア切替スイッチ３１−１〜Ｍの出力ポート数及び方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの入力ポート数を、従来と比較して大幅に低減することができた。このように第１の実施形態のＷＸＣ機能部２２１Ａは、より小型化された光クロスコネクト装置を実現することができる。そして、ＷＸＣ機能部２２１Ａを備える光クロスコネクト装置は、小型化と低コスト化を実現することができる。
【００６３】
（第１の実施形態の変形例１）
次に、図３に示したＷＸＣ機能部２２１Ａ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａを備える光スイッチ機能部２２Ａの変形例１について説明する。図４に示すような、コア切替機能部３１と、方路切替機能部３２の順番を図３と逆にした構成のＷＸＣ機能部２２１Ｂについて説明する。図４は、第１の実施形態の変形例となるＷＸＣ機能部２２１Ｂ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｂを備える光スイッチ機能部２２Ｂの構成例を示す図である。なお、図４に示す構成要素において、図３と同じ構成のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。
【００６４】
図４に示すように、ＷＸＣ機能部２２１Ｂは、入力方路３０１−１〜ＭからのＷＤＭ信号が入力される方路切替機能部３２と、方路切替機能部３２から出力された光信号に対して処理を行うコア切替機能部３１とを備える。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｂは、Ａｄｄ部コア切替機能部３３と、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４とを備える。
【００６５】
方路切替機能部３２は、Ｋ個のＭ入力Ｍ出力の方路切替スイッチ３２−１〜Ｋを備える。各方路切替スイッチ３２−１〜Ｋが有するＭ’個の入力ポートは、ＮＮＩ入力ポート及びＡｄｄ部コア切替機能部３３の出力ポートに接続される。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋが有するＭ’個の出力ポートはそれぞれ別のコア切替スイッチ３１−１〜Ｍの入力ポート及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４の入力ポートに接続される。コア切替スイッチ３１−１〜Ｍの各々の出力ポートには、Ｋ本の光ファイバが接続される。各コア切替スイッチ３１−１〜Ｍの出力ポートに接続されたＫ本の光ファイバは、出力方路３０２を構成するＭＫ本の出力コア３０２−１１〜ＭＫと、ＮＮＩ出力ポートを介して接続される。
【００６６】
図４に示した光スイッチ機能部２２Ｂの構成にした場合も、図３に示した光スイッチ機能部２２Ａと同様の効果を得ることができる。すなわち、第１の実施形態の変形例となる光スイッチ機能部２２Ｂは、図２１に示した従来構成と比較して、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｂにおける光スイッチの入出力ポート数を低減することができる。
【００６７】
（第１の実施形態の具体例）
次に、図３に示したコア切替スイッチ３１−１〜Ｍ、コア切替スイッチ３３−１〜Ｌ、コア切替スイッチ３４−１〜Ｌ及び方路切替スイッチ３２−１〜Ｋの具体例として波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を用いた構成について説明する。図５は、第１の実施形態におけるコア切替スイッチ及び方路切替スイッチの具体例を示す図である。なお、図５に示す構成要素において、図３と同じ構成のもの又は同じ機能のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。
【００６８】
図５に示すように、図３のコア切替スイッチ３１−１〜Ｍは、Ｍ個のＫ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１〜Ｍで構成することができる。図３のコア切替スイッチ３３−１〜Ｌは、Ｌ個のＮ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌで構成することができる。図３のコア切替スイッチ３４−１〜Ｌは、Ｌ個のＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌで構成することができる。図３の方路切替スイッチ３２−１〜Ｋは、Ｋ個のＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１〜Ｋで構成することができる（Ｍ’＝Ｍ＋Ｌ）。Ｋ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１〜Ｍは、ＷＤＭ信号を入力する入力ポート及びＷＤＭ信号を出力する出力ポートをＫ個有する波長選択スイッチである。波長選択スイッチ（ＷＳＳ）は、ＷＤＭ信号を分波して得た光信号を波長単位で任意の出力ポートに出力することができる機能を有したデバイスである。本実施形態におけるＷＳＳは、入力された信号に対して、波長毎、入力ポート毎にそれぞれ制約なく出力ポートを選択できるコンテンションレスな機能を有している。
【００６９】
コア切替スイッチ３１−１〜Ｍとして、Ｋ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１〜Ｍを用いることで、各コア及び各波長毎に出力コアを選択できるコア切替機能部３１が実現できる。方路切替スイッチ３２−１〜Ｋとして、Ｍ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１〜Ｋを用いることで、各方路及び各波長毎に出力方路を選択できる方路切替機能部３２が実現できる。
【００７０】
第１の実施形態におけるＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、Ａｄｄ部コア切替機能部３３をＬ個のＮ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌで構成し、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４をＬ個のＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌで構成する。これにより、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、任意の方路、任意のコア、任意の波長の信号をＡｄｄ又はＤｒｏｐする機能を、少ないポート数のスイッチで実現できる。
【００７１】
（第１の実施形態のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａの具体例）
図６〜図８は、図５に示すＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａの具体例を示す図である。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２ＡのＮ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌ及びＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌを現在技術が成熟している１×Ｎ  ＷＳＳ、セレクタ及び光カプラのいずれか一つ又は組み合わせで実現する構成を示している。
【００７２】
図６は、Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１及びＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１の構成例を示す図である。Ａｄｄ部コア切替機能部３３におけるＮ×Ｋ  ＷＳＳは、Ｎ個の１×Ｋ  ＷＳＳとＫ個のＮ×１  ＷＳＳとを備え、各ＷＳＳをフルメッシュで接続した構成である。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＫ×Ｎ  ＷＳＳは、Ｋ個の１×Ｎ  ＷＳＳとＮ個のＫ×１  ＷＳＳとを備え、各ＷＳＳをフルメッシュで接続した構成である。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２ＡのＡｄｄ部コア切替機能部３３及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４において、方路切替機能部３２に対して出力又は入力する信号は波長多重信号である。Ａｄｄ部コア切替機能部３３及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４において、Ａｄｄポートから入力又はＤｒｏｐポートへ出力する信号は、単一チャンネル信号である。このため、図６に示した構成とした場合、Ａｄｄ部コア切替機能部３３におけるＮ個の１×Ｋ  ＷＳＳ及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＮ個のＫ×１  ＷＳＳは、単一チャンネル信号しか通過せず、波長毎に切替る機能は不要である。よって、Ａｄｄ部コア切替機能部３３におけるＮ個の１×Ｋ  ＷＳＳ及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＮ個のＫ×１  ＷＳＳは、それぞれセレクタに置き換えてもよい。
【００７３】
図７は、図６におけるＡｄｄ部コア切替機能部３３におけるＮ個の１×Ｋ  ＷＳＳ及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＮ個のＫ×１  ＷＳＳを光カプラに変更した構成である。このように、ＷＳＳを光カプラに変更しても、Ａｄｄ部コア切替機能部３３又はＤｒｏｐ部コア切替機能部３４全体としては、図６と同じ機能を果たす。
【００７４】
図８は、図６におけるＡｄｄ部コア切替機能部３３におけるＫ個のＮ×１  ＷＳＳ及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４におけるＫ個の１×Ｎ  ＷＳＳを光カプラに変更した構成である。こちらも図７と同様に、ＷＳＳを光カプラに変更しても、Ａｄｄ部コア切替機能部３３又はＤｒｏｐ部コア切替機能部３４全体としては、図６と同じ機能を果たす。さらに、図８において、光カプラとセレクタの２段構成となっているが、この構成は、ＭＣＳと同様の構成になる。
【００７５】
以上のように、図５に示すＮ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌ及びＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌの構成を、図６〜図８に示した構成に置き換えることができる。つまり、任意の方路、任意のコア、任意の波長の信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａは、１×Ｎ  ＷＳＳ、セレクタ及び光カプラのいずれか一つ又は組み合わせで実現することができ、現在確立された技術を用いて実現することができる。
【００７６】
（第１の実施形態の詳細な具体例）
次に、図５に示したコア切替スイッチであるＫ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１〜Ｍの詳細な具体例として１×Ｋ  ＷＳＳ及びＫ×１  ＷＳＳを用いた構成について説明する。図５に示した方路切替スイッチであるＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１〜Ｋの詳細な具体例として１×Ｍ’  ＷＳＳ及びＭ’×１  ＷＳＳを用いた構成について説明する。図９は、第１の実施形態におけるコア切替スイッチ及び方路切替スイッチの詳細な具体例を示す図である。なお、図９に示す構成要素において、図５と同じ構成のもの又は同じ機能のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。
【００７７】
図９に示すように、図５に示した各Ｋ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１〜Ｍを、Ｋ個の１×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１１１〜１１Ｋ及びＫ個のＫ×１  ＷＳＳ３１ａ−１２１〜１２Ｋで構成する。なお、図９においては、図面が複雑になることを防ぐためコア切替機能部３１内の１×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１１Ｋ、Ｋ×１  ＷＳＳ３１ａ−１２Ｋ及びＫ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−Ｍ等を省略している。また、同じ理由でＫ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−２内にある１×Ｋ  ＷＳＳ及びＫ×１  ＷＳＳに対する符号も省略している。また、図面が複雑になることを防ぐため方路切替機能部３２内のＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−Ｋを省略し、Ｍ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−２内にある１×Ｍ’  ＷＳＳ及びＭ’×１  ＷＳＳに対する符号を省略している。
【００７８】
Ｋ個の１×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１１１〜１１Ｋの出力ポートは、Ｋ個のＫ×１  ＷＳＳ３１ａ−１２１〜１２Ｋの入力ポートとフルメッシュで接続される。１×Ｋ  ＷＳＳは、ＷＤＭ信号を入力する１個の入力ポートとＷＤＭ信号を出力するＫ個の出力ポートを有し、波長単位で出力ポートを選択できる機能を有したデバイスである。Ｋ×１  ＷＳＳは、ＷＤＭ信号を入力するＫ個の入力ポートとＷＤＭ信号を出力する１個の出力ポートを有し、波長単位で入力ポートを選択できる機能を有したデバイスである。この１×Ｋ  ＷＳＳはＫ＝２０以下であれば製造技術が確立されており、製品として市場で販売されているデバイスである。
【００７９】
図９に示すように、図５に示した各Ｍ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１〜Ｋを、Ｍ個の１×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１１１〜１１Ｍ及びＬ個の１×Ｍ  ＷＳＳ３２ａ−１１Ｍ’’〜１１Ｍ’及びＭ個のＭ’×１  ＷＳＳ３２ａ−１２１〜１２Ｋで構成する。但し、Ｍ’＝Ｍ＋Ｌであり、Ｍ’’＝Ｍ＋１である。Ｋ個の１×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１１１〜１１Ｋの出力ポートは、Ｋ個のＭ’×１  ＷＳＳ３２ａ−１２１〜１２Ｋの入力ポートとフルメッシュで接続される。
【００８０】
図９のＡｄｄ部コア切替機能部３３及びＤｒｏｐ部コア切替機能部３４は、図６〜図８に示した構成のいずれかの構成を用いる。Ａｄｄ部コア切替機能部３３は、Ｌ個のＮ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌを備える。Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１は、Ｎ個の１×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１１１〜１１Ｎと、Ｋ個のＮ×１  ＷＳＳ３３ａ−１２１〜１２Ｋとを備える。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４は、Ｌ個のＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌを備える。Ｋ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１は、Ｋ個の１×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１１１〜１１Ｋと、Ｎ個のＫ×１  ＷＳＳ３４ａ−１２１〜１２Ｎとを備える。
【００８１】
なお、図９においては、図面が複雑になることを防ぐためＡｄｄ部コア切替機能部３３内には、Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１に対応する構成のみを示している。同様に、Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１内の１×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１１Ｎ、Ｎ×１  ＷＳＳ３３ａ−１２Ｋ等を省略している。同様に、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４内の１×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１１Ｋ、Ｋ×１  ＷＳＳ３４ａ−１２Ｎ及びＫ×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−Ｌ等を省略している。１×Ｎ  ＷＳＳは本出願時点において技術が成熟しており、Ｎ≦２０の製品が市場で販売されている。つまり、任意の方路、任意のコア、任意の波長の信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐできる機能を、技術が成熟された１×Ｎ  ＷＳＳを用いて実現することができる。
【００８２】
図９に示す光スイッチ機能部２２Ａおいて、光パスを設定する際の制御方法を説明する。指定されたＡｄｄポートから、指定された出力方路及び出力コアに対応する特定のＮＮＩ出力ポートまでの光パスを設定する場合における制御方法を説明する。この場合、Ａｄｄポートに接続されている１×Ｋ  ＷＳＳ又はＳＥＬと、ＮＮＩ出力ポートに接続されているＭ’×１  ＷＳＳと、１×Ｋ  ＷＳＳとＭ’×１  ＷＳＳに接続されているＮ×１  ＷＳＳと１×Ｍ’  ＷＳＳをそれぞれ制御する。（Ｎ×１  ＷＳＳ、１×Ｍ’  ＷＳＳは、お互い接続されており、且つ、１×Ｋ  ＷＳＳがＮ×１  ＷＳＳに接続され、Ｍ’×１  ＷＳＳが１×Ｍ’  ＷＳＳに接続されているＮ×１  ＷＳＳ、１×Ｍ’  ＷＳＳを選択する。）ここで、１×Ｋ  ＷＳＳの制御では入力ポートをＮ×１  ＷＳＳに接続されている出力ポートに接続する制御を行う。Ｎ×１  ＷＳＳの制御では１×Ｋ  ＷＳＳより接続されている入力ポートを出力ポートに接続する制御を行う。１×Ｍ’  ＷＳＳの制御では入力ポートをＭ’×１  ＷＳＳに接続されている出力ポートに接続する制御を行う。Ｍ’×１  ＷＳＳの制御では１×Ｍ’  ＷＳＳより接続されている入力ポートを出力ポートに接続する制御を行う。このように、１×Ｋ  ＷＳＳとＮ×１  ＷＳＳと１×Ｍ’  ＷＳＳとＭ’×１  ＷＳＳを制御することにより、Ａｄｄポートから入力された光信号が、ＮＮＩ出力ポートに到達することができ、指定したＡｄｄポートから指定した出力方路、出力コアに光パスを設定することができる。
【００８３】
指定した入力方路、入力コアのＮＮＩ入力ポートから、指定したＤｒｏｐポートに接続する場合を説明する。この場合、ＮＮＩ入力ポートに接続されている１×Ｋ  ＷＳＳと、１×Ｋ  ＷＳＳに接続されているＫ×１  ＷＳＳと、Ｋ×１  ＷＳＳに接続されている１×Ｍ’  ＷＳＳと、１×Ｍ’  ＷＳＳに接続されているＭ’×１  ＷＳＳと、Ｍ’×１  ＷＳＳに接続されている１×Ｎ  ＷＳＳと、１×Ｎ  ＷＳＳに接続され、且つ、Ｄｒｏｐポートに接続されているＫ×１  ＷＳＳ又はＳＥＬをそれぞれ制御する。ここで、Ｋ×１  ＷＳＳについて、１×Ｋ  ＷＳＳに接続されているＫ×１  ＷＳＳは複数あるが、経路１×Ｋ  ＷＳＳ→Ｋ×１  ＷＳＳ→１×Ｍ’  ＷＳＳ→Ｍ’×１  ＷＳＳ→１×Ｎ  ＷＳＳ→Ｋ×１  ＷＳＳが空いていれば、どのＫ×１  ＷＳＳを選択しても良い。Ｋ×１  ＷＳＳが確定すると、１×Ｍ’  ＷＳＳはＫ×１  ＷＳＳに接続されている１×Ｍ’  ＷＳＳを選択して、Ｍ’×１  ＷＳＳ、１×Ｎ  ＷＳＳは、それぞれ１×Ｍ’  ＷＳＳ、Ｋ×１  ＷＳＳに接続されており、且つ、Ｍ’×１  ＷＳＳと１×Ｎ  ＷＳＳが接続さているＭ’×１  ＷＳＳと１×Ｎ  ＷＳＳを選択する。各スイッチへの制御は、前後に接続されているスイッチと接続できるように、入出力ポートの接続を行う制御を行う。このように、１×Ｋ  ＷＳＳからＫ×１  ＷＳＳを制御することにより、ＮＮＩ入力ポートから入力された光信号が、Ｄｒｏｐポートに到達することができ、指定した入力方路、コアから指定したＤｒｏｐポートに光パスを設定することができる。
【００８４】
このように、図９に示す光スイッチ機能部２２Ａは、光ネットワークの技術分野において、技術が成熟している１×Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を利用してＮ×Ｎ  ＷＳＳを実現する。これにより、図９に示す光スイッチ機能部２２Ａは、上述した図３に示す光スイッチ機能部２２Ａの効果に加えて、装置の信頼性を高めるとともにコストを抑制することができる。
【００８５】
図９においてＷＳＳをより廉価なデバイスである光カプラに置き換えても良い。具体的には、図９に示すＷＸＣ機能部２２１Ａの構成において、１×Ｋ  ＷＳＳ及びＫ×１  ＷＳＳのどちらか一方を１×Ｋの光カプラ又はＫ×１の光カプラに置き換えてもよいし、１×Ｍ’  ＷＳＳ及びＭ’×１  ＷＳＳのどちらか一方を１×Ｍ’の光カプラ又はＭ’×１の光カプラに置き換えてもよい。光カプラはＷＤＭ信号の分配（又は集約）を行う機能のみあるので、２つのＷＳＳの一方と置き換える。これにより、他方のＷＳＳにより、各波長毎に入力ポート（又は出力ポート）を選択することができる。
【００８６】
このように図９に示すＷＸＣ機能部２２１Ａの１×Ｋ  ＷＳＳ及びＫ×１  ＷＳＳのどちらか一方を１×Ｋの光カプラ又はＫ×１の光カプラに置き換えても、図９に示すＷＸＣ機能部２２１Ａと同様の効果を奏することができる。また、図９に示すＷＸＣ機能部２２１Ａの１×Ｍ’  ＷＳＳ及びＭ’×１  ＷＳＳのどちらか一方を１×Ｍ’の光カプラ又はＭ’×１の光カプラに置き換えた場合も同様である。これにより、図９に示すＷＸＣ機能部２２１Ａの効果に加えて、より廉価な光デバイスを用いて実現することができる。なお、図９の構成においても、上述した変形例に示したように、コア切替機能部３１及び方路切替機能部３２の順番を逆にした構成とすることが可能である。
【００８７】
（第１の実施形態の変形例２）
次に、本発明における第１の実施形態の変形例２について説明する。
図１０は、第１の実施形態の変形例２における光スイッチ機能部２２Ａａの構成例を示す図である。図１０に示す光スイッチ機能部２２Ａａは、図９に示す光スイッチ機能部２２ＡとＷＳＳの構成は同じである。図１０の光スイッチ機能部２２Ａａにおいて図９の光スイッチ機能部２２Ａと異なる点は、複数のＷＳＳを一つのモジュールに集積している点である。例えば、Ｋ個のＷＳＳをＫ連のＷＳＳとして一つのモジュール（波長クロスコネクトモジュール）に集積している。なお、図１０に示す構成要素において、図９と同じ構成のもの又は同じ機能のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。
【００８８】
光スイッチ機能部２２Ａａは、ＷＸＣ機能部２２１Ａ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ａａを備える。図１０において、Ａｄｄ側モジュール３３Ａ−１は、Ｎ個の１×Ｋ  ＳＥＬ３３ａ−１１１〜１１Ｎと、Ｋ個のＮ×１  ＷＳＳ３３ａ−１２１〜１２Ｋを１つのモジュールに集積する。同様に、Ｄｒｏｐ側モジュール３４Ａ−１は、Ｋ個の１×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１１１〜１１Ｋと、Ｎ個のＫ×１  ＳＥＬ３４ａ−１２１〜１２Ｎとを一つのモジュールに集積する。
【００８９】
なお、１×Ｋ  ＳＥＬ３３ａ−１１１〜１１Ｎ及びＮ個のＫ×１  ＳＥＬ３４ａ−１２１〜１２Ｎは、セレクタ（ＳＥＬ）に限られるものではなく、図７に示したように光カプラ（ＣＰＬ）であってもよい。すなわち、１×Ｋ  ＳＥＬ３３ａ−１１１〜１１Ｎ及びＮ個のＫ×１  ＳＥＬ３４ａ−１２１〜１２Ｎは、１×Ｋ  ＣＰＬ３３ａ−１１１〜１１Ｎ及びＮ個のＫ×１  ＣＰＬ３４ａ−１２１〜１２Ｎに置き換えることができる。Ａｄｄ部コア切替機能部３３は、Ｌ個のＡｄｄ側モジュール３３Ａ−１〜Ｌを備える。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４は、Ｌ個のＤｒｏｐ側モジュール３４Ａ−１〜Ｌを備える。
【００９０】
図１０に示す光スイッチ機能部２２Ａａは、複数のＷＳＳを１つのモジュールに集積化することで、以下の利点を有する。図１０に示す光スイッチ機能部２２Ａａは、図９に示す光スイッチ機能部２２Ａと比べると、ＷＳＳの数よりも少ないモジュール数で光クロスコネクト装置を実現することができる。図１０に示す光スイッチ機能部２２Ａａは、集積化したモジュールを用いることにより、部品点数を削減でき、ノード構成をよりシンプルに実現することができる。
【００９１】
（第２の実施形態）
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
図１１は、第２の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｃの構成例を示す図である。
図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃは、図９に示す光スイッチ機能部２２Ａの構成をさらにシンプル化した構成である。図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃは、図９におけるＡｄｄ部コア切替機能部３３内のＮ×１  ＷＳＳと、方路切替機能部３２内の１×Ｍ’  ＷＳＳとを１つのＮ×Ｍのコンテンション有りのＷＳＳに置き換えた構成である。同様に、図９の方路切替機能部３２内のＭ’×１  ＷＳＳと、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４内の１×Ｎ  ＷＳＳとを１つのＭ×Ｎのコンテンション有りのＷＳＳに置き換えた構成である。同様に、図９のコア切替機能部３１内のＫ×１  ＷＳＳと、方路切替機能部３２内の１×Ｍ’  ＷＳＳとを１つのＫ×Ｍ’のコンテンション有りのＷＳＳに置き換えた構成である。
【００９２】
図１１に示すように、光スイッチ機能部２２Ｃは、ＷＸＣ機能部２２１ＣとＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｃとを備える。ＷＸＣ機能部２２１Ｃは、各入力方路３０１−１〜Ｍに対応してＫ個ずつ設けられる１入力Ｋ出力の１×Ｋ  ＷＳＳ８１−１１〜ＭＫと、各入力方路３０１−１〜Ｍに対応してＫ個ずつ設けられるＫ入力Ｍ’出力のＫ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−１１〜Ｍ’Ｋと、各出力方路３０２−１〜Ｍに対応してＫ個ずつ設けられるＭ’入力１出力のＭ’×１  ＷＳＳ８３−１１〜Ｍ’Ｋとを備える。
【００９３】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｃは、Ａｄｄ部コア切替機能部３３と、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４とを備える。Ａｄｄ部コア切替機能部３３は、Ｌ個のＮ×（Ｋ×Ｍ）  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌを備える。Ｎ×（Ｋ×Ｍ）  ＷＳＳ３３ａ−１は、Ｎ個の１×Ｋ  ＷＳＳ８４−１１〜１Ｎと、Ｋ個のＮ×Ｍ  ＷＳＳ８５−１１〜１Ｋとを備える。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４は、Ｌ個の（Ｋ×Ｍ）×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌを備える。（Ｋ×Ｍ）×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１は、Ｋ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳ８６−１１〜１Ｋと、Ｎ個のＫ×１  ＷＳＳ８７−１１〜１Ｋとを備える。
【００９４】
なお、図１１に示す構成要素において、図９と同じ構成のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。また、図１１においては、図面が複雑になることを防ぐため各入力方路のＫ番目の入力コアに接続される１×Ｋ  ＷＳＳ８１−１Ｋ、１×Ｋ  ＷＳＳ８１−２Ｋ、…、１×Ｋ  ＷＳＳ８１−ＭＫを省略している。同様に上記１×Ｋ  ＷＳＳ８１−１Ｋ等に対応するＫ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−１Ｋ、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−２Ｋ、…、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−ＭＫ及び各出力方路のＫ番目の出力コアに接続されるＭ’×１  ＷＳＳ８３−１Ｋ、Ｍ’×１  ＷＳＳ８３−２Ｋ、…、Ｍ’×１  ＷＳＳ８３−ＭＫを省略している。また、図１１のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｃにおいても、図９と同様の省略を行っている。
【００９５】
図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃは、光ネットワークの技術分野において技術が成熟しているコンテンションを有するＫ×Ｍ’  ＷＳＳを用いた構成である。図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃは、図９に示すコア切替機能部３１のＫ×１  ＷＳＳと、方路切替機能部３２の１×Ｍ’  ＷＳＳとを１個のＫ×Ｍ’  ＷＳＳに置き換えた構成である。コンテンションを有するＫ×Ｍ’  ＷＳＳとは、ＷＤＭ信号を入力するＫ個の入力ポートと、ＷＤＭ信号を出力するＭ’個の出力ポートとを有し、ＷＤＭ信号を分波した光信号の波長単位で出力ポート（又は入力ポート）を選択できる機能を有するデバイスである。ここで、コンテンションを有するとは、各波長につき入力ポートと出力ポートは１つしか選択できず、同じ波長の信号を２つ以上同時に通すことはできない制約を有することを意味する。
【００９６】
図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃにおいて、光パスを設定する際の制御方法を説明する。指定されたＡｄｄポートから、指定された出力方路及び出力コアに対応する特定のＮＮＩ出力ポートまでの光パスを設定する場合における制御方法を説明する。この場合、Ａｄｄポートに接続されている１×Ｋ  ＷＳＳ、又はＳＥＬと、ＮＮＩ出力ポートに接続されているＭ’×１  ＷＳＳと、１×Ｋ  ＷＳＳとＭ’×１  ＷＳＳに接続されているＮ×Ｍ  ＷＳＳとをそれぞれ制御する。ここで、１×Ｋ  ＷＳＳの制御では入力ポートをＮ×Ｍ  ＷＳＳに接続されている出力ポートに接続する制御を行う。Ｎ×Ｍ  ＷＳＳの制御では１×Ｋ  ＷＳＳより接続されている入力ポートをＭ’×１  ＷＳＳに接続されている出力ポートに接続する制御を行う。Ｍ’×１  ＷＳＳの制御ではＮ×Ｍ  ＷＳＳより接続されている入力ポートを出力ポートに接続する制御を行う。このように、１×Ｋ  ＷＳＳとＮ×Ｍ  ＷＳＳとＭ’×１  ＷＳＳを制御することにより、Ａｄｄポートから入力された光信号が、ＮＮＩ出力ポートに到達することができ、指定したＡｄｄポートから指定した出力方路、コアに光パスを設定することができる。
【００９７】
指定した入力方路、コアのＮＮＩ入力ポートから、指定したＤｒｏｐポートに接続する場合を説明する。この場合、ＮＮＩ入力ポートに接続されている１×Ｋ  ＷＳＳと、１×Ｋ  ＷＳＳに接続されているＫ×Ｍ’  ＷＳＳと、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳに接続されているＭ×Ｎ  ＷＳＳと、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳに接続され、かつ、Ｄｒｏｐポートに接続されているＫ×１  ＷＳＳ又はＳＥＬとをそれぞれ制御する。ここで、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳについて、１×Ｋ  ＷＳＳに接続されているＫ×Ｍ’  ＷＳＳは複数あるが、経路１×Ｋ  ＷＳＳ→Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ→Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ→Ｋ×１  ＷＳＳが空いていれば、どのＫ×Ｍ’  ＷＳＳを選択しても良い。Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳが確定すると、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳはＫ×Ｍ’  ＷＳＳとＫ×１  ＷＳＳに接続されているＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択する。各スイッチの制御は、前後に接続されているスイッチと接続できるように、入出力ポートの接続を行う制御を行う。このように、１×Ｋ  ＷＳＳからＫ×１  ＷＳＳを制御することにより、ＮＮＩ入力ポートから入力された光信号が、Ｄｒｏｐポートに到達することができ、指定した入力方路、コアから指定したＤｒｏｐポートに光パスを設定することができる。
【００９８】
このように、図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃは、コンテンションを有するＫ×Ｍ’  ＷＳＳを用いることにより、成熟された技術を用いることの利点に加え、部品点数及びノード内損失を減らす効果を得ることができる。なお、図１１の構成において、１×Ｋ  ＷＳＳ→Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ→Ｍ’×１  ＷＳＳとした順番を逆にした１×Ｍ’  ＷＳＳ→Ｍ’×Ｋ  ＷＳＳ→Ｋ×１  ＷＳＳという構成としてもよい。
【００９９】
（第２の実施形態の変形例）
次に、本発明における第２の実施形態の変形例について説明する。
図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃの構成において、１部のＷＳＳを光カプラ（ＣＰＬ）又は光スプリッタ（ＳＰＬ）と置き換えた構成としてもよい。第１の変形例として、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃの構成において、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳをＫ×Ｍ’の光カプラに置き換えた構成とする。この構成の場合には、Ｋ×Ｍ’  光カプラは、ＷＤＭ信号の集約と分配を行う。前段の１×Ｋ  ＷＳＳの出力ポート及び後段のＭ’×１  ＷＳＳの入力ポートが選択されることにより、Ｋ×Ｍ’  光カプラの入力ポートと出力ポートが選択される。これにより、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳをＫ×Ｍ’  光カプラに置き換えた構成は、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃの構成よりもＷＳＳの個数をさらに減らすことができ、装置の廉価化を実現できる。尚、光パスを設定する際の制御方法は、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃにおける制御方法とほぼ同じである。そして、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳからＫ×Ｍ’  光カプラに置き換えることで、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳでは必要であった光スイッチの制御が不要になる。つまり、Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳをＫ×Ｍ’  光カプラに置き換えた構成は、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃよりも制御が簡単になる。
【０１００】
第２の変形例として、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃの構成において、１×Ｋ  ＷＳＳを１×Ｋの光スプリッタに置き換え、Ｍ’×１  ＷＳＳをＭ’×１の光スプリッタに置き換えた構成としてもよい。この構成の場合には、１×Ｋの光スプリッタは、ＷＤＭ信号の分配を行い、Ｍ’×１  光スプリッタは、ＷＤＭ信号の集約を行う。Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳの入力ポート、出力ポートを選択することにより、それぞれ、光スプリッタの位置の出力ポートと入力ポートを選択することになる。１×Ｋ  ＷＳＳ及びＭ’×１  ＷＳＳを１×Ｋ  光スプリッタ及びＭ’×１  光スプリッタに置き換えた構成（以下、「光スプリッタに置き換えた構成」という。）は、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃと同じ機能を実現している。光スプリッタに置き換えた構成は、図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃよりも、装置内のＷＳＳの個数を減らし、廉価化を実現することができる。尚、光パスを設定する際の制御方法は、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃにおける制御方法とほぼ同じである。そして、光スプリッタに置き換えた構成は、１×Ｋ  ＷＳＳ及びＭ’×１  ＷＳＳでは必要であった光スイッチの制御が不要になる。つまり、光スプリッタに置き換えた構成は、図１１に示すＷＸＣ機能部２２１Ｃよりも制御が簡単になる。
【０１０１】
（第３の実施形態）
次に、本発明における第３の実施形態について説明する。
図１２は、第３の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｄの構成例を示す図である。図１２に示すように、図１１とＷＳＳの機能的な構成は同じである。図１２において図１１と異なる点は、複数のＷＳＳを一つのモジュールに集積している点である。例えば、Ｋ個のＷＳＳをＫ連のＷＳＳとして一つのモジュール（波長クロスコネクトモジュール）に集積している。なお、図１２に示す構成要素において、図１１と同じ構成のもの又は同じ機能のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。図１２においても、図１１と同様の省略が行われている。
【０１０２】
光スイッチ機能部２２Ｄは、ＷＸＣ機能部２２１Ｄ及びＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｄを備える。図１２において、Ｋ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１は、入力方路３０１−１のＫ個の入力コアに接続されたＫ個の１×Ｋ  ＷＳＳ８１−１１〜１Ｋを１つのモジュールに集積する。同様に、Ｋ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−２は、入力方路３０１−２のＫ個の入力コアに接続されたＫ個の１×Ｋ  ＷＳＳ８１−２１〜２Ｋを１つのモジュールに集積する。同様に、Ｋ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−Ｍは、入力方路３０１−ＭのＫ個の入力コアに接続されたＫ個の１×Ｋ  ＷＳＳ８１−Ｍ１〜ＭＫを１つのモジュールに集積する。
【０１０３】
Ｋ連（Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ）モジュール８２−１は、２段目のＫ個のＫ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−１１〜１Ｋを一つのモジュールに集積する。Ｋ連（Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ）モジュール８２−２は、Ｋ個のＫ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−２１〜２Ｋを一つのモジュールに集積する。Ｋ連（Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ）モジュール８２−Ｍは、Ｋ個のＫ×Ｍ’  ＷＳＳ８２−Ｍ１〜ＭＫを一つのモジュールに集積する。
【０１０４】
Ｋ連（Ｍ’×１  ＷＳＳ）モジュール８３−１は、３段目のＫ個のＭ’×１  ＷＳＳ８３−１１〜１Ｋを一つのモジュールに集積する。Ｋ連（Ｍ’×１  ＷＳＳ）モジュール８３−２は、Ｋ個のＭ’×１  ＷＳＳ８３−２１〜２Ｋを一つのモジュールに集積する。Ｋ連（Ｍ’×１  ＷＳＳ）モジュール８３−Ｍは、Ｋ個のＭ’×１  ＷＳＳ８３−Ｍ１〜ＭＫを一つのモジュールに集積する。
【０１０５】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２２Ｄは、Ａｄｄ部コア切替機能部３３と、Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４とを備える。Ａｄｄ部コア切替機能部３３は、Ｌ個のＮ×（Ｋ×Ｍ）  ＷＳＳ３３ａ−１〜Ｌを備える。Ｎ×（Ｋ×Ｍ）  ＷＳＳ３３ａ−１は、Ｎ個の１×Ｋ  ＷＳＳ８４−１１〜１Ｎと、Ｋ個のＮ×Ｍ  ＷＳＳ８５−１１〜１Ｋとを備える。Ｄｒｏｐ部コア切替機能部３４は、Ｌ個の（Ｋ×Ｍ）×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１〜Ｌを備える。（Ｋ×Ｍ）×Ｎ  ＷＳＳ３４ａ−１は、Ｋ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳ８６−１１〜１Ｋと、Ｎ個のＫ×１  ＷＳＳ８７−１１〜１Ｎとを備える。
【０１０６】
モジュール８５−１は、Ｋ個のＮ×Ｍ  ＷＳＳ８５−１１〜１ＫとＮ個の１×Ｋセレクタ８４−１１〜１Ｎを１つのモジュールに集積する。モジュール８６−１は、Ｋ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳ８６−１１〜１ＫとＮ個のＫ×１セレクタ８７−１１〜１Ｎを１つのモジュールに集積する。
【０１０７】
図１２に示す光スイッチ機能部２２Ｄは、複数のＷＳＳを１つのモジュールに集積化することで、以下の利点を有する。図１２に示す光スイッチ機能部２２Ｄは、図１１に示す光スイッチ機能部２２Ｃと比べると、ＷＳＳの数よりも少ないモジュール数で光クロスコネクト装置を実現することができる。図１２に示す光スイッチ機能部２２Ｄは、集積化したモジュールを用いることにより、部品点数を削減でき、ノード構成をよりシンプルに実現することができる。
【０１０８】
（第３の実施形態の変形例）
次に、本発明における第３の実施形態の変形例について説明する。
第３の実施形態の変形例は、複数のＷＳＳと光カプラを１つのモジュールに集積化する。図１３は、第３の実施形態の変形例における光スイッチ機能部２２Ｄａの構成例を示す図である。なお、図１３に示す構成要素において、図１２と同じ構成のもの又は同じ機能のものには同じ符号を付与し、説明を簡略化又は省略する。
【０１０９】
図１３に示すＡｄｄ部コア切替機能部３３のモジュール８５ａ−１は、図１２に示したＡｄｄ部コア切替機能部３３のモジュール８５−１に含まれるＫ個のＮ×Ｍ  ＷＳＳ８５−１１〜１Ｋを、Ｋ個のＮ×Ｍ  ＣＰＬ８５ａ−１１〜１Ｋに置き換えた構成である。図１３に示すモジュール８５ａ−１は、Ｎ個の１×Ｋ  ＷＳＳ８４−１１〜１Ｎ及びＫ個のＮ×Ｍ  ＣＰＬ８５ａ−１１〜１Ｋを１つのモジュールに集積化する。
【０１１０】
図１３に示すＤｒｏｐ部コア切替機能部３４のモジュール８６ａ−１は、図１２に示したＡｄｄ部コア切替機能部３３のモジュール８６−１に含まれるＫ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳ８６−１１〜１Ｋを、Ｋ個のＫ個のＭ×Ｎ  ＣＰＬ８６ａ−１１〜１Ｋに置き換えた構成である。図１３に示すモジュール８６ａ−１は、Ｎ個のＫ×１  ＷＳＳ８７−１１〜１Ｎ及びＫ個のＭ×Ｎ  ＣＰＬ８６ａ−１１〜１Ｋを１つのモジュールに集積化する。
【０１１１】
図１３に示した光スイッチ機能部２２Ｄａは、複数のＷＳＳ及び光カプラを１つのモジュールに集積化することで、以下の利点がある。図１３に示した光スイッチ機能部２２Ｄａは、図１２に示した光スイッチ機能部２２Ｄよりも少ないモジュール数で、同様の機能を実現することができる。
【０１１２】
次に、図１２に示した複数のＷＳＳを集積したモジュール（波長クロスコネクトモジュール）の具体的な構成例について説明する。
【０１１３】
（第３の実施形態の構成例）
図１４は、第３の実施形態における１×Ｋ  ＷＳＳをＫ個集積したＫ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１の構成例１を示す図である。図１４に示すＫ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１は、Ｋ＝３の場合のモジュールの構成例を示している。
【０１１４】
Ｋ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１は、コリメータ等である光入力部１０１−１〜３と、コリメータ等である光出力部１０２−１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３（以下、光出力部１０２−１１〜３３と表記する。）と、回折格子１０３と、レンズ１０４−１〜３と、スイッチ素子１０５とを備える。回折格子１０３は、光入力部１０１−１〜３から入力されるＷＤＭ信号に対して、波長に応じて異なる角度に回折して反射することで分波を行い、かつ、スイッチ素子１０５で反射された光出力部１０２−１１〜３３へ出力する光信号の合波を行う。レンズ１０４−１〜３は、回折格子１０３で分波された光信号をスイッチ素子１０５の所定の領域に伝搬し、かつ、スイッチ素子１０５により偏向角を制御された光信号を回折格子１０３の所定の領域に伝搬させる。
【０１１５】
スイッチ素子１０５は、Ｋ個のスイッチ素子１０５−１〜３から構成され、回折格子１０３で分波された光信号を、波長ごとに任意の光出力部１０２−１１〜３３へ入力するために、光信号のビーム偏向角の制御を行う。具体的には、スイッチ素子１０５−１は、回折格子１０３で分波された光信号を、波長ごとに光出力部１０２−１１、１０２−１２、１０２−１３のいずれかに入力する制御を行う。同様に、スイッチ素子１０５−２は、回折格子１０３で分波された光信号を、波長ごとに光出力部１０２−２１、１０２−２２、１０２−２３のいずれかに入力する制御を行う。スイッチ素子１０５−３は、回折格子１０３で分波された光信号を、波長ごとに光出力部１０２−３１、１０２−３２、１０２−３３のいずれかに入力する制御を行う。
【０１１６】
図１２の１×Ｋ  ＷＳＳ８１−１１は、例えば、図１４の光入力部１０１−１と、光出力部１０２−１１、１０２−１２、１０２−１３と、回折格子１０３と、レンズ１０４−１と、スイッチ素子１０５−１とから構成されている。そして、Ｋ個の１×Ｋ  ＷＳＳが垂直方向に並んで集積されている。なお、光入力部１０１−１〜３及び光出力部１０２−１１〜３３は、例えば、ファイバコリメータで構成される。また、スイッチ素子１０５は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）で構成される。
【０１１７】
次に、図１４に示したＫ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１のように、複数のＷＳＳを１台のモジュールに集積するための光学系の構成について説明する。複数のＷＳＳの光入力部１０１−１〜３および光出力部１０２−１１〜３３を、図１４の垂直方向に並べて配置することで、複数のＷＳＳの光学系を空間的に分離することができる。この時、各ＷＳＳの入出力ポートに対応した光入力部１０１−１〜３および光出力部１０２−１１〜３３は、入射された光信号が、回折格子１０３およびスイッチ素子１０５の同一の領域に入射するように配置される。なお、図１４のＫ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１は、１つの回折格子１０３と、１つのスイッチ素子１０５とを、複数のＷＳＳで共用した構成である。
【０１１８】
また、図１４のＫ連（１×Ｋ  ＷＳＳ）モジュール８１−１は、１×３  ＷＳＳを３個集積する構成例を示しているが、これに限定されるものではない。Ｋ及びＭ’の値が２以上となるＫ×Ｍ’  ＷＳＳをＫ個集積する構成にも、図１４の構成を適用可能である。すなわち、図１４と同一の光学系部材を用いて、一部の光学系部材の配置と制御方式を変更することによって、Ｋ、Ｍ’が２以上となるＫ×Ｍ’  ＷＳＳを複数集積したモジュールを実現することが可能である。すなわち、図１４の構成を適用して、図１２に示したＫ連（Ｋ×Ｍ’  ＷＳＳ）モジュール８２−１〜Ｍ及びＫ連（Ｍ’×１  ＷＳＳ）モジュール８３−１〜Ｍを実現することができる。
【０１１９】
（第４の実施形態）
次に、本発明における第４の実施形態について説明する。
図１５は、第４の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｅの構成例及び再配置の処理を示す図である。第４の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｅは、コア切替機能部３１及び方路切替機能部３２内部において、閉塞が発生した場合に、これを解消できる構成である。図１５に示す光スイッチ機能部２２Ｅは、図５に示した光スイッチ機能部２２Ａが、再配置機能部３５をさらに備える構成である。再配置機能部３５は、閉塞が発生した場合に、他の入出力ポート間に設定された閉塞に関係する接続経路を、同じ方路となる別の経路に変更することにより（再配置することにより）、閉塞を回避できるようコア切替機能部３１及び方路切替機能部３２の各光スイッチを制御する。
【０１２０】
図１５に示す光スイッチ機能部２２Ｅにおいて、閉塞した光パスに対して非閉塞となるよう再配置を制御する動作について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、光スイッチ機能部２２Ｅを２つ用いた構成であって、再配置前の閉塞により一部の光パスを設定できない状態を示す図である。図１６は、光スイッチ機能部２２Ｅを２つ用いた構成であって、再配置後の全ての光パスを設定できる状態を示す図である。
【０１２１】
図１５は、光スイッチ機能部２２Ｅ−１、２における再配置前の３つの光パスであるパス１〜パス３の設定状態を示している。以下の説明において、図１５、図１６に示す入力方路又は出力方路に接続されたＫ本のコアは、上から順にコア１、コア２、…、コアＫと称する。パス１は、Ａｄｄポートのａ番目のポートから方路１に対応する方路３６−１のコア１を経由し、出力方路３０２−１のコア１までの経路に設定された光パスである。パス２は、方路２となる入力方路３０１−２のコア１から方路２となる方路３６−２のコア２までの経路に設定された光パスである。
【０１２２】
図１５は、パス１及びパス２が設定された状態において、Ａｄｄポートのｂ番目のポートから方路３６−２のコア１までの経路に新たな光パスであるパス３を設定した場合の設定状態を示している。新たに光パスを設定しようとするＡｄｄポートのｂ番目のポートと、方路３６−２のコア１とは、どちらもコアが空いている状態である。しかし、図１５に示すように、光スイッチ機能部２２Ｅ−１のＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１内部の経路上でスイッチ接続ができない内部閉塞が発生しているため、パス３が設定できない状況である。
【０１２３】
図１５の場合において再配置により光パス３が設定できることを説明する。図１６は、再配置後の光パスの設定状態を示している。光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、閉塞が発生していることを検知すると、パス１の経路を以下のように再配置する。光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、Ａｄｄポートのａ番目のポートからＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１を経由して方路３６−１のコア１を経由し、出力方路３０２−１のコア１までの経路を、Ａｄｄポートのａ番目のポートからＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−２を経由して方路３６−１のコア２を経由し、出力方路３０２−１のコア１までの経路に再配置する。これにより、パス１の経路は、図１５に示すＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１を通過する経路から、再配置後の図１６に示すＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−２を通過する経路に変更される。光パス１は、この再配置の制御によって出力されるコアがコア１→コア２に変わることになるが、方路３６−１は変わらない。よって、方路３６−１に接続される次のノードとなる光スイッチ機能部２２Ｅ−２において、再配置機能部３５は１段目のＫ×Ｋ  ＷＳＳ３１ａ−１でコアを元に戻すようコア２→コア１へと切替える。これにより、送受信ノード間における正しい光パスの接続を維持することができる。
【０１２４】
図１５、図１６に示した再配置における光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５の動作について詳細に説明する。
図１７は、図１５、図１６に示した再配置における光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５の動作のフロー図である。図１７に示すように、光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、光スイッチ機能部２２Ｅ−１内において閉塞が生じているか否かを検出する（ステップＳ１０１）。ここで、光スイッチ機能部２２Ｅ−１内において閉塞が生じていると判断した場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）には、光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１を制御して、パス１の経路をＭ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１を通過する経路から、Ｍ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−２を通過する経路に切替える（ステップＳ１０２）。
【０１２５】
光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、Ｍ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−２を制御して、Ｎ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１からの入力を、方路３６−１へ出力する経路へ切替える（ステップＳ１０３）。光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、Ｍ’×Ｍ’  ＷＳＳ３２ａ−１を制御して、パス１の旧経路となるＮ×Ｋ  ＷＳＳ３３ａ−１からの入力を、方路３６−１へ出力する経路を切断する（ステップＳ１０４）。
【０１２６】
光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、光スイッチ機能部２２Ｅ−２の再配置機能部３５に対して、コア１からの入力を所定の出力ポートへ出力する旧経路をコア２からの入力を所定の出力ポートへ出力する新経路に切替えるよう指示する指示信号を送信する（ステップＳ１０５）。これにより、光スイッチ機能部２２Ｅ−２の再配置機能部３５は、方路３６−１のコア１からの入力を所定の出力ポート（出力方路３０２−１のコア１）へ出力する旧経路を、方路３６−１のコア２からの入力を所定の出力ポートへ出力する新経路に切替える。光スイッチ機能部２２Ｅ−１の再配置機能部３５は、光スイッチ機能部２２Ｅ−１内において閉塞が生じていないと判断した場合（ステップＳ１０１のＮＯ）には、再配置の処理は必要ないので、処理を終了する。
【０１２７】
このように、第４の実施形態における光スイッチ機能部２２Ｅは、閉塞が生じた際に再配置を行うことにより、閉塞を回避することができる。
【０１２８】
上述した第１〜第４の実施形態では、入出力ポートにマルチコアファイバを接続した例を示したが、これに限定されるものではない。入出力ポートには、シングルコアファイバを複数束ねたマルチファイバを接続しても構わない。例えば、図３に示した入力方路のマルチコアファイバを、Ｋ本のシングルコアファイバ（入力側光ファイバ）の束に置き換えた構成及び出力方路のマルチコアファイバを、Ｋ本のシングルコアファイバ（出力側光ファイバ）の束に置き換えた構成となる。
【０１２９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明にかかる光クロスコネクト装置及びモジュールは、光ファイバと、光ファイバ間に接続された光ノードとで構成される光ネットワークにおいて、光ノードに内蔵される装置であって、光ファイバを介して伝送される例えばＷＤＭ信号等の多重化光信号の伝送先を制御するための装置として適している。
【符号の説明】
【０１３１】
１・・・光ネットワーク，  ２・・・光クロスコネクト装置，  ３・・・光ファイバ（マルチコアファイバ），  ９・・・クライアント装置，  ２１−１〜２１−Ｍ、２３−１〜２３−Ｍ・・・ＮＮＩ機能部，  ２２、２２Ａ〜２２Ｅ・・・光スイッチ機能部，  ２２１、２２１Ａ〜２２１Ｄ・・・ＷＸＣ機能部，  ２２２、２２２Ａ〜２２２Ｄ・・・Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部，  ２４・・・ＵＮＩ機能部，  ３０１−１〜３０１−Ｍ・・・入力方路，  ３０２−１〜３０２−Ｍ・・・出力方路，  ３０１−１１〜３０１−ＭＫ・・・入力コア，  ３０２−１１〜３０２−ＭＫ・・・出力コア
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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