(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスコネクトスイッチとＷＤＭ（波長分割多重）伝送機能とを夫々有する複数のノードをインバースマックス伝送路に設け、隣接するノード間には複数の波長チャネルがあり、前記インバースマックス伝送路で発生するスキューを所定値以下とする光通信方法に関し、
（ａ）隣接するノード間に設けた波長チャンネル間のスキューを測定し、
（ｂ）測定されたスキュー量に基づいて波長チャネル間の入れ替えを行うノードを決定し、
（ｃ）ステップ（ｂ）で決定したノードのクロスコネクトスイッチを波長チャネルの入替えのために設定する
ことを特徴とする光通信方法。
【請求項２】
前記ステップ（ａ）において、隣接するノード間に設けた波長チャネル間のスキュー測定は、夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行なわれ、前記隣接するノードの第１のノードのクロスコネクトスイッチを設定して対応する第１のスキュー測定装置から発生する２つのテスト信号を夫々２つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第２のノードのクロスコネクトスイッチを設定して前記第１のノードから送出されて夫々前記２つの波長チャネルを介して送られてきた２つのテスト信号を対応する第２のスキュー測定装置に入力し、前記第２のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することを特徴とする請求項１に記載の光通信方法。
【請求項３】
前記ステップ（ａ）において、隣接するノード間のスキュー測定は、夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行なわれ、前記隣接するノードの第１のノードのクロスコネクトスイッチを設定して対応する第１のスキュー測定装置から発生する１つのテスト信号を分岐させて夫々２つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第２のノードのクロスコネクトスイッチを設定して前記第１のノードから送出されて前記２つの波長チャネルを介して夫々送られてきた２つのテスト信号を対応する第２のスキュー測定装置に入力し、前記第２のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することを特徴とする請求項１に記載の光通信方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｃ）において、波長入れ替えを行うノードのクロスコネクトスイッチ設定は、終端ノード間での伝送試験を行うステップを含み、前記伝送試験は、インバースマックス伝送を行う波長チャンネルのうち２つの波長チャンネルについて、各ノードのクロスコネクトスイッチのマルチキャストにより、各ノードに設けたスキュー測定装置に導いてスキュー測定を行うステップを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光通信方法。
【請求項５】
前記ステップ（ｂ）において、波長入れ替えを行う中継ノードを決定するステップは、波長入替えにかかわらず、あらかじめ指定したスキューの条件を満たすことができない場合、回線終端を行う最適なノードを指定するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光通信方法。
【請求項６】
前記ステップ（ａ）において測定したスキューは、外部ネットワークを介してネットワーク制御装置に送出されるステップを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光通信方法。
【請求項７】
インバースマックス伝送路に設けられ、クロスコネクトスイッチとＷＤＭ（波長分割多重）伝送機能とを夫々有する複数のノードと、前記複数のノードの夫々に設けたスキュー測定装置とを具え、隣接するノードに設けたスキュー測定装置の一方からスキュー測定用のテスト信号を発生させ、前記クロスコネクトスイッチを設定して前記隣接するノード間の波長チャネルにテスト信号を送出し、前記隣接するノードに設けた他方のスキュー測定装置で前記テスト信号を受けて、隣接するノード間のスキューを測定することを特徴とする光通信装置。
【請求項８】
前記スキュー測定装置は、テスト信号発生部を有する送信部と、前記テスト信号を受けてテスト信号を検出するテスト信号検出部および検出されたテスト信号からスキューを測定するスキュー測定部とを有する請求項６に記載の光通信装置。
【請求項９】
前記クロスコネクトスイッチは、電気的な空間スイッチであることを特徴とする請求項７又は８に記載の光通信装置。
【請求項１０】
複数ヶ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも１ヶ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第１の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第２の機能ブロックと、を有し、前記第１の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第１の光トランシーバモジュールと、この第１の光トランシーバモジュール及び前記第２の機能ブロックに接続された電気的な空間スイッチと、を有し、前記第１の光トランシーバモジュール及び前記空間スイッチは、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作するものであり、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにおいて所定の値以下となるように、１又は複数のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信システム。
【請求項１１】
複数ヶ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも１ヶ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第１の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第２の機能ブロックと、を有し、前記第１の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第１の光トランシーバモジュールと、この第１の光トランシーバモジュール及び前記第２の機能ブロックに接続された電気的な空間スイッチと、を有し、前記第１の光トランシーバモジュール及び前記空間スイッチは、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作するものであり、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、１ヶ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信システム。
【請求項１２】
前記第１の光トランシーバモジュールがプラガブルであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項１３】
前記第１の光トランシーバモジュールの個数がＮ個（Ｎは自然数）であるとき、前記空間スイッチの受信ポート数が３Ｎ個以上であり、前記空間スイッチの送信ポート数が３Ｎ個以上であることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項１４】
前記第１の機能ブロックは、前記第２の機能ブロックが接続されたバックプレーンポートを有し、このバックプレーンポートは、前記空間スイッチの２Ｎ個以上の前記受信ポート及び２Ｎ個以上の前記送信ポートに、５Ｇｂ／ｓ以下の電気シリアル回線によって接続されていることを特徴とする請求項１３に記載の光通信装置。
【請求項１５】
前記第２の機能ブロックは、前記クライアント側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第２の光トランシーバモジュールと、この第２の光トランシーバモジュールから出力された電気信号に対してフレーム処理を行い５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号として前記空間スイッチに対して出力するプロトコルチップと、を有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項１６】
前記第１の光トランジスタモジュールの数がＮ個（Ｎは自然数）であるとき、前記第１の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線と前記第１の光トランジスタモジュールとの間に接続されＮ個のシリアル信号を多重化して１つの多重化信号とする多重フィルタと、前記伝送路側の光回線と前記第１の光トランジスタモジュールとの間に接続され１つの多重化信号をＮ個のシリアル信号に分離する分離フィルタと、を有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項１７】
前記第１の光トランジスタモジュールの数がＮ個（Ｎは自然数）であるとき、前記第１の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線と前記第１の光トランジスタモジュールとの間に接続され（Ｎ／２）個のシリアル信号を多重化して１つの多重化信号とする２つの多重フィルタと、前記伝送路側の光回線と前記第１の光トランジスタモジュールとの間に接続され１つの多重化信号を（Ｎ／２）個のシリアル信号に分離する２つの分離フィルタと、を有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項１８】
前記第１の光トランジスタモジュールの数がＮ個（Ｎは自然数）であるとき、前記第１の機能ブロックは、一芯双方向伝送に使用し２Ｎ個の波長チャンネルを収容する波長合分波用フィルタを有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項１９】
前記空間スイッチがクロスポイントスイッチであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２０】
前記第１の機能ブロックは、前記第１の光トランジスタモジュールと前記空間スイッチの間に接続され電気信号のリタイミングを行うＣＲＤチップを有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２１】
前記第２の機能ブロックは、１Ｇｂ／ｓ以下の回線を収容し、５Ｇｂ／ｓ以下の信号に多重化して前記第１の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２２】
前記第２の機能ブロックは、５Ｇｂ／ｓ以下の回線を収容し、そのままトランスペアレントに前記第１の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２３】
前記第２の機能ブロックは、１０Ｇｂ／ｓの回線を収容し、５Ｇｂ／ｓ以下の信号に多重化して前記第１の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２４】
前記第２の機能ブロックは、４０Ｇｂ／ｓの回線を収容し、５Ｇｂ／ｓ以下の信号に多重化して前記第１の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２５】
前記第２の機能ブロックは、１０ギガビットイーサネットの回線を収容し、４個の３．１２５Ｇｂ／ｓのシリアル信号からなるＸＡＵＩに分離して前記第１の機能ブロックに対して出力するものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２６】
前記第２の機能ブロックは、収容した回線を複数本のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＯＣ−４８／ＳＴＭ−１６にてフレーミングするものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２７】
前記第２の機能ブロックは、入力された信号の順方向誤り訂正を行うものであることを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２８】
前記第１の機能ブロックと前記第２の機能ブロックとの間に接続された光ファイバを有し、前記第１及び第２の機能ブロックは夫々、前記光ファイバに接続され電気信号と光信号との間の変換を行うパラレルの光トランシーバモジュールを有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項２９】
前記第１の機能ブロック及び前記第２の機能ブロックを搭載し電気的なバックプレーンを備えたシャーシを有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項３０】
前記第１の機能ブロック及び前記第２の機能ブロックを収納する単一の筐体を有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項３１】
前記第１の機能ブロックと前記伝送路側の光回線との間に接続され入力された光信号を増幅して出力する光増幅ユニットを有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項３２】
前記第１の機能ブロックと前記伝送路側の入力回線との間に接続され前記入力回線から入力された光信号を増幅して前記第１の機能ブロックに対して出力する光増幅ユニットと、前記第１の機能ブロックと前記伝送路側の出力回線との間に接続され前記第１の機能ブロックから出力された光信号のパワーを低減して前記出力回線に対して出力する可変アッテネータと、を有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項３３】
前記第１の機能ブロックに入出力する光信号を構成する各波長チャンネルの波長を監視する波長モニタリングユニットを有することを特徴とする請求項１０又１１に記載の光通信システム。
【請求項３４】
前記波長モニタリングユニットは、前記伝送路側の光回線に介在してこの光回線中を流れる信号を分岐する複数のタップカプラと、この複数のタップカプラにより分岐された信号のうち１つの信号を選択する光スイッチと、この選択された信号を監視するスペクトルモニタリングデバイスと、を有することを特徴とする請求項３３に記載の光通信システム。
【請求項３５】
前記波長モニタリングユニットは、監視結果を前記第１の機能ブロックに対して出力するものであり、前記第１の機能ブロックは、前記監視結果に基づいて前記第１の光トランシーバモジュールの光波長を制御するものであることを特徴とする請求項３３又は３４に記載の光通信システム。
【請求項３６】
複数ヶ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線から入力された光信号を、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する空間スイッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、
割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにおいて所定の値以下となるように、１又は複数のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信方法。
【請求項３７】
複数ヶ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線から入力された光信号を、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する空間スイッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、
割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、１ヶ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）を利用したインバースマックス（Inverse MUX）伝送を行う光通信方法、クロスコネクト機能を持つ光通信装置、及びこの光通信装置により構成される光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信に使用するネットワーク装置の大型化によりポートカウント（伝送路に設けたノードが接続のために使用するポート数）が増大し、ポートあたりの伝送速度が増大している。このような高速化した回線を使用して高い適応能力を持たせて光通信を長距離伝送する伝送方法としてインバースマックス伝送方式が知られている。なお、インバースマックス伝送は「逆多重伝送」とも称される。
【０００３】
インバースマックス方式は、伝送速度の大きな高速回線を複数の低速回線に分離（分割）した後に、分離した低速回線を再び多重化して高速回線とするものであり、光損失などの光ファイバ犠牲により高速回線での伝送が困難な場合に、低速回線を使用することにより高速回線で生ずる光信号劣化を抑制することができるという利点がある。
【０００４】
図３３において、前段の装置（図示せず）から伝送されてきた高速光信号は送信ノード（端部ノード）１０に加えられ、高速光トランシーバ１２において電気信号に変換される。分離回路１４において分離された複数の低速電気信号は、ＷＤＭ伝送装置１６を構成する低速光トランシーバ１８で光信号に変換され、光ファイバなどの光伝送路２０を介して伝送される。送信ノード１０から伝送されてきた光信号は、受信ノード（端部ノード）２５において、ＷＤＭ伝送装置２２を構成する低速の光トランシーバ２４によって再び電気信号に変換され、デスキュー回路２６において伝送中に生じたスキュー（到達時間差或いは遅延差）が補償され、多重回路２８において多重化される。その後、高速の光トランシーバ３０で光信号に変換されて高速光伝送路３１に送出される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、どのような高速信号の分離方式を採用したとしても、１つの高速回線を複数の低速回線に分離して伝送する場合、伝送路である光ファイバでの波長分散の影響により、伝送距離に比例して複数の低速光ファイバ間に生ずるスキュー（量）が大きくなる。したがって、高速信号を再生する端部ノード（受信ノード）では、バッファメモリの容量を大きくしなければならないという問題がある。あるいは、高速信号を比較的小さなフレームに分離して伝送させる場合には、小フレーム許容スキューは小さくなるので、伝送距離を長くできないという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するため、例えば、図３４に示すように、図３３のＷＤＭ伝送装置１６及び２２の間に複数の中継ノード、例えば、２つの中継ノードＮＤ１及びＮＤ２を追加することが考えられる。このようにすれば、ＷＤＭ伝送装置３２，３４，３６及び３８を夫々構成する光トランシーバ４０，４２，４４，４６において電気信号再生中継が可能なので光信号波形自体の劣化の問題を回避できる。しかし、ノード間でのスキュー補償の機能を持たないため、伝送距離に応じてスキューが増大し、高速フレームを終端する受信ノード２５においてスキュー補償ができない場合があるという問題がある。
【０００７】
一方、分散補償ファイバなどで物理的な分散値の補償を行えば、スキュー補償が可能なので上述の問題を解決できる。しかし、この方法では高機能の伝送システムを設計する必要があるため伝送コストが高くなるという別の問題が生ずる。
【０００８】
また、従来より、クロスコネクト機能を持ち、クライアント回線を収容可能な光通信装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。図３５は、特許文献２に記載の従来の光通信装置を示すブロック図である。図３５に示すように、この従来の光通信装置は、時分割スイッチと空間スイッチを組み合わせたスイッチカードを備えている。即ち、この従来の光通信装置においては、スイッチカード１０１が設けられており、スイッチカード１０１には、空間スイッチ１０２と、この空間スイッチ１０２に接続された２つの時分割スイッチ１０３とが設けられている。空間スイッチ１０２の回線速度は１０ギガビット／秒（以下、１０Ｇｂ／ｓと表記する）である。
【０００９】
空間スイッチ１０２は、ＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｎｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０４を介して、伝送路側の２つのラインカード１０５に接続されている。ラインカード１０５は高速トラフィックを伝送するものである。各ラインカード１０５には、高速回線として一般化している１０Ｇｂ／ｓ回線１０６が複数設けられており、１０Ｇｂ／ｓ回線１０６はＮＮＩ１０４と１対１で接続されている。
【００１０】
また、時分割スイッチ１０３は、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０７を介して、クライアント側のラインカード１０８に接続されている。ラインカード１０８は低速トラフィックを伝送するものである。ラインカード１０８には、夫々複数の２．５Ｇｂ／ｓ回線１０９及び６００メガビット／秒（以下、６００Ｍｂ／ｓと表記する）１１０が設けられており、夫々ＵＮＩ１０７に接続されている。
【００１１】
そして、ラインカード１０８からＵＮＩ１０７を介して時分割スイッチ１０３に入力された低速トラフィックの回線速度は、時分割スイッチ１０３に付与された多重化機能により、空間スイッチ１０２が取り扱う回線速度、即ち、１０Ｇｂ／ｓに引き上げられる。また、ラインカード１０５に接続された１０Ｇｂ／ｓ回線１０６を伝送する高速トラフィックの回線速度は、空間スイッチ１０２が取り扱う回線速度と等しくなっている。これにより、高速回線を搭載するラインカード１０５とスイッチカード１０１内の空間スイッチ１０２とは、ＮＮＩを介して直接接続される。この結果、高速回線のトラフィックと、複数のＵＮＩトラフィックが多重化された信号とを、空間スイッチにて統一的にスイッチングすることが可能となり、全体としてシンプルな構成の光通信装置が実現する。
【００１２】
しかしながら、上述の特許文献２に記載の光通信装置には、以下に示すような問題点がある。第１の問題点は、装置の柔軟性を高める機能をスイッチカード部分に集約しているため、スイッチカードの負荷が増大し、スイッチカードの消費電力、サイズ、コストが増加することである。スイッチカードに搭載する空間スイッチを、特定の回線容量に限定した空間スイッチとするのであれば、比較的小型化及び低コスト化を図ることができる。しかし、特許文献１に記載の光通信装置は、その種類及び速度が相互に異なる複数のクライアント側の回線を効率よく多重化して収容するために時分割スイッチを適用している。このため、スイッチカード部分には負荷が高いフレーム処理といった機能回路が必要となり、結果的に消費電力が大きくなる。これによって、スイッチカードの密度を高め拡張性を高めることが困難になる。
【００１３】
第２の問題点は、ＮＮＩの速度と空間スイッチが処理できる信号速度との間にミスマッチがあると、このミスマッチを解消するための回路が更に必要になり、スイッチカードの構成がより複雑化することである。特許文献１においては、空間スイッチの速度を、ＮＮＩに接続される高速回線の回線速度として一般的な速度である１０Ｇｂ／ｓとしているが、１０Ｇｂ／ｓの回線速度で動作可能なスイッチは小規模な電気スイッチ又は光スイッチに限られてしまう。なお、電気的な空間スイッチが取り扱うことが可能な回線速度が限定されていることは、特許文献Ａ１の中でも述べられている。また、１０Ｇｂ／ｓという回線速度は、電気スイッチのデバイス技術的な問題だけでなく、電気伝送技術的にも問題がある。１０Ｇｂ／ｓでは高周波成分の高い伝送損失による波形歪みが大きく、高度な補償技術を適用しない限り、伝送距離は数センチメートル以内に限定され、スイッチと光トランシーバ等を直接接続することが困難になる。
【００１４】
１０Ｇｂ／ｓの信号を処理するために光スイッチを使用する場合は、ＵＮＩを介して入力された信号を多重化した後、光スイッチに導入する前に、及びＮＮＩを介して入力された信号を光スイッチへ導入する前に、電気／光変換が必要となる。逆に、光スイッチからＵＮＩ及びＮＮＩへ信号を導くときは、光／電気変換が必要になる。この結果、スイッチカードに電気／光変換装置及び光／電気変換装置を設ける必要が生じ、スイッチカードのより一層の複雑化及び大型化を引き起こしてしまう。
【００１５】
また、ライン側の光信号を電気的な終端を実施せずに光スイッチに導入する場合は、光スイッチ周辺に光の損失及び波長分散を補償する光伝送デバイスを配置することによる光伝送機能の高コスト化、大型化、複雑化が生じる。また、波長変換デバイスがない限り、ＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing：高密度波長分割多重方式）信号においてチャンネル間の接続性がなく、接続可能なポート数が限定されてしまうため、柔軟性が低い。
【００１６】
そこで、特許文献３には、高速回線の信号をそのままの単位で空間スイッチに導入することはせず、受信回路でフレーム処理した後、複数のブロックに分割して空間スイッチに導入する技術が開示されている。図３６は、特許文献３に記載された従来の光通信装置の空間スイッチ及びその周辺部分を示すブロック図である。図３６に示すように、この従来の光通信装置においては、空間スイッチ２０１が設けられており、この空間スイッチ２０１の伝送路の受信側には４つのＶＣ−４分離部２０２が接続されており、送信側には４つのＶＣ−４多重部２０３が接続されている。そして、ＶＣ−４分離部２０２には夫々ＳＴＭ−１６受信インタフェース２０４が接続されており、ＶＣ−４多重部２０３には夫々ＳＴＭ−１６送信インタフェース２０５が接続されている。また、空間スイッチ２０１の加入者側（クライアント側）には、各１つのＶＣ−４分離部２０６及びＶＣ−４多重部２０７が接続されており、ＶＣ−４分離部２０６にはＳＴＭ−４受信インタフェース２０８が接続されており、ＶＣ−４多重部２０７にはＳＴＭ送信インタフェース２０９が接続されている。
【００１７】
これにより、特許文献３に記載の光通信装置においては、伝送路からＳＴＭ−１６受信インタフェース２０４に入力された信号は、ＳＴＭ−１６受信インタフェース２０４でフレーム処理を施された後、ＶＣ−４分離部２０２においてＶＣ−４という１５０Ｍｂ／ｓのブロックに分割され、光スイッチ２０１に入力する。光スイッチ２０１から伝送路側に出力された信号は、ＶＣ−４多重部２０３において多重化され、ＳＴＭ−１６送信インタフェース２０５を介して出力される。また、加入者側から入力された信号は、ＳＴＭ−４受信インタフェース２０８でフレーム処理が施され、ＶＣ−４分離部２０６で１５０Ｍｂ／ｓのブロックに分割されて、光スイッチ２０１に入力する。光スイッチ２０１から加入者側に出力された信号は、ＶＣ−４多重部２０７において多重化され、ＳＴＭ−４送信インタフェース２０９を介して出力される。
【００１８】
この光通信装置においては、高速回線の信号をそのままの単位で空間スイッチに導入せず、１５０Ｍｂ／ｓのブロックに分割してから空間スイッチに導入している。これにより、１５０Ｍｂ／ｓのブロックによって、高速回線と低速回線との間で第一次のクロスコネクトが行われる。低速回線側では１５０Ｍｂ／ｓのブロックを更に分割して取り扱うために、信号がさらに時分割スイッチ（図示せず）に入力され、より小粒度のクロスコネクトが行われる。このように、特許文献３においては、空間スイッチと時分割スイッチの二つの階層にスイッチを分離することで、全体の回路構成を単純化している。また、高速回線は電気処理を実施しやすい速度に分離されてから空間スイッチに導入されている。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００２−１３５２２３号公報
【特許文献２】
特開２００３−１６９３５５号公報
【特許文献３】
特開２００３−０６１１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献１ではインバースマックス方式の光伝送路が長距離になった場合のスキュー補償対策は全く述べられておらず、更に、上述の特開２００２−１３５２３２号公報に開示された技術を用いたとしても、経済的な光伝送システムを構築するには次のような問題がある。
【００２１】
即ち、伝送システムのノード間で発生するスキューを把握することができないので、波長チャネルの入替を行うためには、ノード内部の波長チャネル入替えは事実上不可能といえる。
【００２２】
ＷＤＭ伝送装置によるインバースマックス方式を用いた長距離伝送は、低速伝送技術利用による伝送負荷の低減だけでなく、単位ポートあたりの伝送速度の増大に対処できるという観点から、上述の課題を解決することは非常に重要である。
【００２３】
また、特許文献３に記載の光通信装置においては、スイッチ部分だけを見るとシンプルな構成となっていると言えるが、スイッチと接続するインタフェースであるＵＮＩ及びＮＮＩにおいては、スイッチに回線を接続するためのフレーム処理と多重分離機能が必要となる。この結果、本来一つあれば十分であったフレーム処理及び多重分離を行うＩＣを、ＵＮＩからスイッチ、そしてスイッチからＮＮＩに至る過程で最低二つずつ設ける必要が生じる。特に、１０Ｇｂ／ｓといった高速回線を多数収容するような装置については、フレーム処理部分の消費電力が大きくなり高密度化の障害となる。
【００２４】
また、特許文献３においては、スイッチ周辺でフレーム処理を行う必要があるため、スイッチが対応するプロトコルを限定している。このため、プロトコル依存性が生じ、トランスペアレントなクロスコネクトが不可能となり、装置の柔軟性が低下する。
【００２５】
本発明の目的は、インバースマックス方式を利用したＷＤＭ伝送において、低速伝送路を設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的におこなうことができて、波長チャネル入替えのノードの決定を自動化することによりＷＤＭ低速伝送路においてスキュー補償を可能とし、オペレーションコストを増大させることなく低速伝送路を長くすることができる光通信方法を提供することにある。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、クロスコネクト可能な光通信装置において、コストが低く、小型で、伝送能力が高く、柔軟性及び拡張性が高い光通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る光通信方法は、クロスコネクトスイッチとＷＤＭ（波長分割多重）伝送機能とを夫々有する複数のノードをインバースマックス伝送路に設け、隣接するノード間には複数の波長チャネルがあり、前記インバースマックス伝送路で発生するスキューを所定値以下とする光通信方法に関し、隣接するノード間に設けた波長チャンネル間のスキューを測定するステップ（ａ）とステップ（ｂ）で決定したノードのクロスコネクトスイッチを波長チャンネルの入替えのために設定するステップ（ｃ）からことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、前記ステップ（ａ）において、隣接するノード間に設けられた波長チャネル間のスキュー測定は、夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行われ、前記隣接するノードの第１のノードのクロスコネクトスイッチを設定して対応する第１のスキュー測定装置から発生する２つのテスト信号を夫々２つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第２のノードのクロスコネクトスイッチを設定して前記第１のノードから送出されて夫々前記２つの波長チャネルを介して送られてきた２つのテスト信号を対応する第２のスキュー測定装置に入力し、該第２のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することが好ましい。
【００２９】
更に、本発明は、前記ステップ（ａ）において、隣接するノード間のスキュー測定は夫々のノードに設けたスキュー測定装置で行われ、前記隣接するノードの第１のノードのクロスコネクトスイッチを設定して対応する第１のスキュー測定装置から発生する１つのテスト信号を分岐させて夫々２つの波長チャネルに送出し、前記隣接するノードの第２のノードのクロスコネクトスイッチを設定して前記第１のノードから送出されて夫々前記２つの波長チャネルを介して夫々送られてきた２つのテスト信号を対応する第２のスキュー測定装置に入力し、該第２のスキュー測定装置において前記隣接するノード間の波長チャネル間のスキューを測定することができる。
【００３０】
更にまた、本発明は前記ステップ（ｃ）において、波長入替えを行うノードのクロスコネクトスイッチ設定は、終端ノード間での伝送試験を行うステップを含み、該伝送試験は、インバースマックス伝送を行う波長チャンネルのうち２つの波長チャンネルについては、各ノードのクロスコネクトスイッチのマルチキャストにより、各ノードに設けたスキュー測定装置に導いてスキュー測定を行うステップを有することができる。
【００３１】
更にまた、本発明は、前記ステップ（ｂ）において、波長入れ替えを行う中継ノードを決定するステップは、波長入れ替えにかかわらず、あらかじめ指定したスキューの条件を満たすことができない場合、回線終端を行う最適なノードを指定するステップを含むことができる。
【００３２】
更にまた、本発明は、前記ステップ（ａ）において測定したスキューは、外部ネットワークを介してネットワーク制御装置に送出されるステップを有することができる。
【００３３】
本発明に係る光通信装置は、インバースマックス伝送路に設けられ、クロスコネクトスイッチとＷＤＭ（波長分割多重）伝送機能とを夫々有する複数のノードと、該複数のノードの夫々に設けたスキュー測定装置とを具え、隣接するノードに設けたスキュー測定装置の一方からスキュー測定用のテスト信号を発生させ、前記クロスコネクトスイッチを設定して前記隣接するノード間の波長チャネルにテスト信号を送出し、前記隣接するノードに設けた他方のスキュー測定装置で前記テスト信号を受けて、隣接するノード間のスキューを測定することを特徴とする。
【００３４】
この光通信装置においては、前記スキュー測定装置は、テスト信号発生部を有する送信部と、前記テスト信号を受けて、テスト信号を検出するテスト信号検出部および検出されたテスト信号からスキューを測定するスキュー測定部とを有することができる。
【００３５】
また、前記クロスコネクトスイッチは、電気的な空間スイッチとすることができる。
【００３６】
本発明に係る光通信システムは、複数ヶ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも１ヶ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第１の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第２の機能ブロックと、を有し、前記第１の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第１の光トランシーバモジュールと、この第１の光トランシーバモジュール及び前記第２の機能ブロックに接続された電気的な空間スイッチと、を有し、前記第１の光トランシーバモジュール及び前記空間スイッチは、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作するものであり、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにおいて所定の値以下となるように、１又は複数のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。
【００３７】
本発明に係る他の光通信システムは、複数ヶ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも１ヶ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、前記伝送路側の光回線及び前記クライアント側の光回線が接続され、前記両光回線のクロスコネクトを行う光通信装置とを有し、前記光通信装置は、前記伝送路側の光回線に接続される第１の機能ブロックと、前記クライアント側の光回線に接続される第２の機能ブロックと、を有し、前記第１の機能ブロックは、前記伝送路側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第１の光トランシーバモジュールと、この第１の光トランシーバモジュール及び前記第２の機能ブロックに接続された電気的な空間スイッチと、を有し、前記第１の光トランシーバモジュール及び前記空間スイッチは、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作するものであり、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、１ヶ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。
【００３８】
これらの光通信システムに使用される光通信装置は、第１の光トランシーバモジュール及び空間スイッチが５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作することにより、半導体レーザを直接変調する簡単な方式で１００ｋｍ以上の光ファイバ伝送が可能となる。これにより、光通信装置のコストを低減し、小型化を図ると共に、伝送能力を向上させることができる。また、光通信装置を、伝送路側の光回線が接続される第１の機能ブロックと、クライアント側の光回線が接続される第２の機能ブロックとに分けることにより、光通信装置の柔軟性及び拡張性を向上させることができる。
【００３９】
また、前記第１の光トランシーバモジュールがプラガブルであることが好ましい。これにより、光通信装置の柔軟性及び拡張性が更に向上する。
【００４０】
更に、前記第２の機能ブロックは、前記クライアント側の光回線に接続され光信号と電気信号との間の変換を行う第２の光トランシーバモジュールと、この第２の光トランシーバモジュールから出力された電気信号に対してフレーム処理を行い５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号として前記空間スイッチに対して出力するプロトコルチップと、を有することが好ましい。プロトコルチップを第２の機能ブロックに配置することにより、第１の機能ブロックの構成を単純化し、光通信装置の小型化及び低コスト化を図ると共に、拡張性を向上させることができる。
【００４１】
本発明に係る光通信システムは、複数ヶ所のノードと、このノード間において光信号を伝送する伝送路側の光回線と、少なくとも１ヶ所の前記ノードに接続されたクライアント側の光回線と、を有し、前記クライアント側の光回線が接続されたノードは、前記光通信装置によって構成されていることを特徴とする。
【００４２】
また、前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力することが好ましい。これにより、光回線において発生する波長分散を複数の光回線間で相殺し、スキュー量を低減することができる。
【００４３】
本発明に係る光通信方法は、複数ヶ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線から入力された光信号を、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する空間スイッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、
割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードを含む複数のノードにおいて所定の値以下となるように、１又は複数のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。
【００４４】
本発明に係る他の光通信方法は、複数ヶ所のノード間で光回線を介して光信号を伝送する光通信方法において、前記ノードを構成する光通信装置において、この光通信装置の一方の側に接続された前記光回線から入力された光信号を、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって電気信号に変換し、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する空間スイッチによって前記電気信号の伝送先を切り替えて、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する光トランシーバモジュールによって光信号に変換し、前記光通信装置の他方の側に接続された前記光回線に対して出力し、
前記伝送路側の光回線において、光信号が複数の分離信号に分離され複数の波長チャンネルに割り当てられて伝送されており、少なくとも１ヶ所の前記ノードにおいて、入力された光信号の各分離信号に割り当てられた波長チャンネルの波長の順番を、逆になるように入れ替えて出力し、
割り当てられた波長チャンネル間のスキュー量が、回線を終端するノードにおいて所定の値以下となるように、１ヶ所のノードにおいて前記波長チャンネルの入れ替えを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の光通信方法によれば、インバースマックス方式を利用したＷＤＭ伝送において、低速伝送路を設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的におこなうことができる。波長チャネル入替えのノードの決定を自動化することによりＷＤＭ低速伝送路においてスキュー補償が可能となるので、オペレーションコストを増大させることなく低速伝送路を長くすることができる。
【００４６】
また、本発明の光通信システムによれば、第１の光トランシーバモジュール及び空間スイッチが５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作することにより、コストが低く、小型で、伝送能力が高く、柔軟性及び拡張性が高いクロスコネクト可能な光通信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るインバースマックス伝送の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図２】図１においてブロックで示したスキュー測定装置を説明するための図である。
【図３】図１の実施の形態におけるテスト信号の流れを太線で示した図である。
【図４】本発明の実施の形態によるスキュー測定及びこの測定結果に基づいてスキュー補償を行なう工程を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態において、あるノードのクロスコネクトスイッチにおいてスキュー補償が行われているかを検証する様子を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態において、スキュー補償を行った後に所望どおりスキュー補償が行われているかを検証する様子を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態の他の変形例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。
【図１０】この光通信装置を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施形態の第１の変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。
【図１２】（ａ）は第２の実施形態の第２の変形例において、ＵＮＩ機能ブロックに１Ｇｂ／ｓ以下の低速回線を収容した場合を示すブロック図であり、（ｂ）は４０Ｇｂ／ｓの大容量回線を収容した場合を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態の第３の変形性に係る光通信装置を示す斜視図である。
【図１４】第２の実施形態の第４の変形例に係る光通信装置を示す斜視図である。
【図１５】この光通信装置を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る光通信装置の動作を示すフローチャート図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。
【図１８】第４の実施形態の第１の変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係る光通信装置のＵＮＩ機能ブロックを示すブロック図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。
【図２１】第６の実施形態の第１の変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第７の実施形態に係る光通信システムを示すブロック図である。
【図２３】本実施形態における第１のパス構成を示すパス構成図である。
【図２４】第２のパス構成を示すパス構成図である。
【図２５】第３のパス構成を示すパス構成図である。
【図２６】第４のパス構成を示すパス構成図である。
【図２７】第５のパス構成を示すパス構成図である。
【図２８】第６のパス構成を示すパス構成図である。
【図２９】第７のパス構成を示すパス構成図である。
【図３０】第７の実施形態の第１の変形例に係る光通信システムを示すブロック図である。
【図３１】第８の実施形態に係る光通信システムを示すブロック図である。
【図３２】この光通信システムにおけるチャンネル接続方法の一例を示すブロック図である。
【図３３】第１の従来例を示すブロック図である。
【図３４】図９に示した第１の従来例に基づいた従来技術を説明するブロック図である。
【図３５】特許文献１に記載の従来の光通信装置を示すブロック図である。
【図３６】特許文献２に記載された従来の光通信装置の空間スイッチ及びその周辺部分を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１；光通信装置
２；ＮＮＩ機能ブロック
３；ＵＮＩ機能ブロック
３ａ；ＵＮＩ機能ブロック（２０Ｇｂ／ｓ）
４；接続部
５；高速回線
６；低速配線
７；バックプレーンポート
８；空間スイッチ
９；ＣＤＲチップ
１０；ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール
１１；波長分離フィルタ
１２；波長多重フィルタ
１３；光トランシーバ
１４；プロトコルチップ
１５；セレクタ
１６；現用系バックプレーンポート
１７；予備系バックプレーンポート
２１；光ファイバケーブル
２１ａ；分岐ケーブル
２４；プロトコルチップ
２５；シャーシ
２６；電源ブロック
２７；光パラレルトランシーバ
２８；ミッドプレーン
３１；光増幅ユニット
３２；プリアンプ
３３；ブースターアンプ
３４；光増幅ユニット
３５；可変アッテネータ
３６；順方向誤り訂正チップ
３７；波長モニタリングユニット
３８；タップカプラー
３９；スペクトルモニタリングデバイス
４０；波長モニタリングユニット
４１；（１×４）光スイッチ
５１；光通信システム
５２；光ファイバ
５３；１０Ｇｂ／ｓ回線
５５ａ、５５ｂ；大規模拡張スイッチユニット
６１；光通信システム
６２；大容量回線
Ａ、Ｂ、Ｃ；ノード
Ｆ１乃至Ｆ４；伝送路
Ｎ１乃至ＮＭ；ノード
Ｘ１乃至Ｘ４；レーン
λ０乃至λ７；波長チャンネル
１０２  高速光回線
１０４  高速トランシーバ
１０６  回線分離回路
１１０  デスキュー回路
１１２  回線多重回路
１１４  高速トランシーバ
１１５  高速光回線
Ｎ１−Ｃ乃至Ｎｎ−Ｃ  クロスコネクトスイッチ
Ｎ１−Ｓ乃至Ｎｎ−Ｓ  スキュー測定装置
Ｎ１−Ｎ乃至Ｎｎ−Ｎ  ノード制御装置
１１６  外部ネットワーク
１１８  ネットワーク制御装置
１３０  パタン信号発生部
１３２a及び１３２b  送信部（インターフェイス）
１３４a及び１３４b  受信部（インターフェイス）
１３６a及び１３６b  パタン信号検出部
１３８  スキュー測定部
１４０  バッファメモリ
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
次に、本発明の光通信方法の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
図１は、本発明に係る光通信方法が応用される光伝送システム全体の概略を示すブロック図である。図１に示した伝送システムはｎ個（ｎは自然数）のノードＮ１〜Ｎｎを有し、両端のノードＮ１及びＮｎには高速回線が収容される。例えば、端部ノードＮ１はクライアント側で他方の端部ノードＮｎはライン側である。
【００５１】
図１の伝送システムには、図面上で“右方向の伝送系”と“左方向の伝送系”があり、これらの右及び左方向の伝送系の構成、機能、動作は同一なので、右方向の伝送系についてのみ説明する。
【００５２】
端部ノードＮ１には高速回線１０２が収納され、この高速回線１０２で伝送されてきた高速光信号は、高速光トランシーバ１０４で電気信号に変換され、分離回路１０６で４つの低速電気信号に分離される。なお、この分離される低速信号の数は単なる例示であり、本発明はこの数に限定されないのは勿論である。この４つの低速電気信号はそれぞれ対応する４本の低速回線１０８を介してクロスコネクトスイッチ（電気的な空間スイッチ）Ｎ１−Ｃに入力される。本発明に係る「波長チャネル入替」を行う前は、説明を簡単にするため、クロスコネクトスイッチの入力側と出力側は、破線で示すように接続されていると仮定する。
【００５３】
クロスコネクトスイッチＮ１−Ｃの出力は、夫々対応する４つのトランシーバＮ１−Ｔにより光信号に変換された後に波長多重フィルタ（図示せず）で波長多重されて、１本の光伝送路（光ファイバー）Ｆ１を介して次段の中間ノードＮ２に伝送される。伝送されてきた光信号は、中間ノードＮ２の波長分離フィルタ（図示せず）において波長多重され、４つの対応するトランシーバＮ２−Ｔ１に入力する。
【００５４】
トランシーバＮ２−Ｔ１において光信号は電気信号に変換され、変換された電気信号はクロスコネクトスイッチＮ２−Ｃを介してトランシーバＮ２−Ｔ２で光信号に変換される。変換された光信号は、上述の場合と同様に、波長多重フィルタ（図示せず）で波長分離されて、１本の光伝送路（光ファイバー）Ｆ２を介して次の中間ノードＮ３のトランシーバＮ３−Ｔ１に入力する。この中間ノードＮ３の構成は、中間ノードＮ２の構成と同様であり、その動作もＮ２と同様なので説明を省略する。ノードＮ３の前段及び後段のトランシーバを、Ｎ３−Ｔ１及び、Ｎ３−Ｔ２で示し、クロスコネクトスイッチをＮ３−Ｃで示している。
【００５５】
右端のノードＮｎでは左端のノードＮ１と略逆の信号処理が行われる。即ち、光伝送路で伝送されてきた光信号はトランシーバＮｎ―Ｔで電気信号に変換され、クロスコネクトスイッチＮｎ−Ｃを介してデスキュー回路１１０に入力され、このデスキュー回路１１０においてスキュー補償が行われる。その後、多重回路１１２において高速回線が再生され、高速回路用の光トランシーバ１１４において光信号に変換されて光高速回線１１５に出力される。
【００５６】
なお、説明の都合上、図１に示したインバースマックス伝送に使用する複数の低速伝送路の一番上（図面上）を最長波長チャネルとし、一番下の低速伝送路を最短波長チャネルとする。中間の伝送路の信号伝送に使用する波長は上から順に波長が短くなるとする。
【００５７】
高速光信号を電気信号に変換し、この電気信号を分離回路で分離し、夫々の電気信号をＷＤＭ（波長分割多重伝送）の波長に割り当てて光ファイバ中を伝送させると、波長分散（異なる波長の光信号の伝播速度が異なる現象）の影響により波長チャネル間でスキューが発生する。図１のデスキュー回路１１０においてスキュー補償が行われるが、この補償は、分離された信号を伝送する光伝送路の長さによってスキューが異なり、特に、ＷＤＭ伝送での光伝送路が長くなると、デスキュー回路１１０の標準仕様では補償ができなくなるという問題がある。
【００５８】
この問題を解決しようとすると、大きなフレームを用いたインバースマックス伝送方式を使用し、更に、終端ノードＮｎにおいて大容量のバッファメモリを用意する必要があり構成が複雑となる。適切なノードのクロスコネクトスイッチにより波長チャネルの入替えを実施すればこの問題を解決することができるが、適切なノードを自動的に決定することは従来技術では不可能である。本発明は、上述したように、この問題を解決するものである。
【００５９】
この問題を解決するため、本実施形態によれば、夫々のノードＮ１乃至Ｎｎの夫々にスキュー測定装置Ｎ１−Ｓ乃至Ｎｎ−Ｓを設けている。夫々のスキュー測定装置Ｎ１−Ｓ乃至Ｎｎ−Ｓはノード制御装置Ｎ１−Ｎ乃至Ｎｎ−Ｎに接続している。図１の場合には、夫々のノード制御装置Ｎ１−Ｎ乃至Ｎｎ−Ｎは、外部ネットワーク１１６を介してネットワーク制御装置１１８に接続している。
【００６０】
夫々のスキュー測定装置Ｎ１−Ｓ乃至Ｎｎ−Ｓは同一構成であり、対応するクロスコネクトスイッチにテスト信号を送出する２本のラインと、クロスコネクトスイッチからテスト信号を受信する２本のラインを有する。即ち、スキュー測定装置及び対応するクロスコネクトスイッチの夫々には、テスト信号の送受信のための２つのポートが設けられている。
【００６１】
次に、図２を参照して図１にブロックで示したスキュー測定装置（Ｎ１−Ｓ乃至Ｎｎ−Ｓ）について説明する。スキュー測定装置Ｎ１−Ｓ乃至Ｎｎ−Ｓは夫々同一構成なので、スキュー測定装置Ｎ２−Ｓ及びＮ３−Ｓを代表として説明する。ここで注意すべきことは、図２(a)に示したスキュー測定装置Ｎ２−Ｓのパタン信号発生器１３０からの２つのパタン信号は、夫々送信部１３２a及び１３２bを介してクロスコネクトスイッチＮ２−Ｃに送出され、光伝送装路Ｆ２（図１）を介し、図２(b)に示すスキュー測定装置Ｎ３−Ｓの受信部１３４a及び１３４bに入力する点である。つまり、図２(a)の受信部１５０及び図２(b)の送信部１５２は、図１の右から左方向への伝送路のスキュー測定に使用される。
【００６２】
図３の太線は、以下に説明するスキュー測定装置Ｎ２−Ｓ及びスキュー測定装置Ｎ３Ｓが関与する「ノードＮ２及びＮ３間」のスキュー測定でのパタン信号の流れを示したものである。
【００６３】
図１及び図２に戻って、図２(a)のパタン信号発生器１３０から２つのパタン信号（アライメント信号）が出力される。これら２つのパタン信号は、送信部（インターフェイス）１３２a及び１３２bを介してクロスコネクトスイッチＮ２−Ｃに送出され、ノードＮ２とＮ３の間の光伝送路Ｆ２及びクロスコネクトスイッチＮ３−Ｃを通って、図２(b)に示したスキュー測定装置Ｎ３−Ｓに入力される。つまり、スキュー測定装置Ｎ２−Ｓからの２つのパタン信号は、夫々、図２(b)の受信部１３４a及び１３４bを介し、パタン信号検出部１３６a及び１３６bにおいて検出され、次段のスキュー測定部１３８のバッファメモリ１４０に記憶される。
【００６４】
スキュー測定装置１３８はバッファメモリ１４０に記憶された２つのパタン信号を比較して最長波長チャネルと最短波長チャネルの間に発生する最大スキューを測定する。測定された最大スキューは制御部１４２の制御にしたがって、外部ネットワーク１１６を介してネットワーク制御装置１１８に送られる。尚、上述の制御部１４２は、スキュー測定部以外にも、パタン発生器及びパタン検出部などのスキュー測定部全体の動作を制御する。図２(a)の制御部１４２も同様である。
【００６５】
上述したように、図２(a)のスキュー測定装置Ｎ２−Ｓの受信部分１５０及び図２(b)のスキュー測定装置Ｎ３−Ｓの送信部分１５２は、図１の右から左への左方向の伝送路でのスキューを測定する部分であり、現在説明している右方向への伝送路でのスキュー測定と同様なので説明を省略する。ただし、図２(a)の受信部分１５０の構成部、及び、図２(b)の送信部部分５２の構成部には、図２(b)の受信部分及び図２(a)の送信部分で使用した参照番号と同一のものを使用している。
【００６６】
ネットワーク制御装置１１８は、上述したように、外部ネットワーク１１６を介してスキュー測定装置Ｎ３−Ｓで測定された最大スキューを受け取る。この最大スキューを受け取る前に、ネットワーク制御装置１１８は、ノード制御装置Ｎ２−Ｎ及びＮ３−Ｎに対して、図３で示したテスト信号が流れるように、夫々のポートの選択を指示する。
【００６７】
更に、ネットワーク制御装置１１８は、ノードＮ２及びＮ３に接続したノード制御装置以外のノード制御装置（Ｎ１−Ｎ、Ｎｎ−Ｎなど）に指示を出して、図１に示したすべてのノードＮ１〜Ｎｎの隣接する２つのノード間の最大スキューを測定させて、それらの結果を受け取る。
【００６８】
図４のフローチャートを参照してネットワーク制御装置１１８（図１）及び制御部１４０，１４２（図２）による隣接ノード間の最大スキュー測定を説明する。
【００６９】
先ずステップＳ１において、ネットワーク制御装置１１８は、最大スキュー測定を行う伝送路、即ち、隣接するノードを指定する。このノード指定は、図１の場合には、ノード制御装置（Ｎ１−Ｎなど）を介して行われる。尚、説明の便宜上、伝送路上流のノードを始点ノードとし、伝送路下流のノードを終点ノードとする。次に、ノード制御装置は、始点ノードのスキュー測定装置の２つの送信部を、対応するクロスコネクトスイッチを介して最長波長及び最短波長のチャネルのトランシーバに接続する（ステップＳ２）。さらに、ノード制御装置は、終点ノードのスキュー測定装置の２つの受信部を、対応するクロス
コネクトスイッチを介して最長波長及び最短波長のチャネルのトランシーバに接続する（Ｓ３）。続いて、ノード制御装置を介してネットワーク制御装置１１８から指示を受けた制御装置１４２は、始点ノードのスキュー測定装置から２つのテスト信号を夫々２つの送信部から送出する（ステップＳ４）。
【００７０】
ステップＳ５では、この２つのテスト信号を終点ノードのスキュー測定装置で受信し、このスキュー測定装置において最大スキューが測定される。測定されたスキューは対応するノード制御装置及び外部ネットワーク１１６を介してネットワーク制御装置１１８に送出される。続いて、ステップＳ６では、未測定の伝送路（即ち、隣接する全てのノード間の伝送路で未測定）がないかをチェックし、未測定の伝送路があれば、ステップＳ１に戻って上述の動作を繰り返し、一方、未測定の伝送路がなければ、ステップＳ７に進む。
【００７１】
ステップＳ７では、ネットワーク制御装置１１８は、スキュー測定装置から送られてきた最大スキューからどのノード（単数或いは複数）において波長チャネルの波長昇降順変換を行うかを決定し、ステップＳ８では、決定されたノードにおいて波長チャネルの波長昇降順変換を行う。ここで、波長チャネルの波長昇降順変換とは、波長順になっている低速伝送路（波長チャネル）の順序を入れ替えることを意味する。
【００７２】
尚、図１の場合は、スキュー測定装置（Ｎ１−Ｓなど）はノード制御装置（Ｎ１−Ｎなど）に接続しているが、外部ネットワーク１１６に直接接続するようにしてもよい。
【００７３】
図１に、隣接するノード間で測定された最大スキューをＳn（n＝１，２，３…(n−１)）で示す。最大スキューＳnは伝送路（ファイバ）の全てが同一種類のファイバで構成されているとすると隣接ノード間の伝送路の距離に比例する。また、伝送路の種類によっては負の値をとることがある。ここで、各ノードについて、波長チャネルについて波長昇降順変換を実施するノードに関してパラメータＰnを導入し、波長チャネルの波長昇降順変換を実施するノードについてはＰn＝―１とし、波長チャネルの波長昇降順変換を実施しないノードについてはＰn＝１とする。上述の最大スキューＳn及びパラメータＰnを用いれば、ノードＮ１からＮｎへの信号伝送後に残留するスキュー（即ち、ＷＤＭ伝送系の総スキュー）Ｒn（ｎ＞２）は次の数式１で表せる。
【００７４】
【数１】
0004844558.tif 000002
隣接するノード間のスキューは判明しているので、このＲｎを用いることによって波長昇降順変換を行なうノードを決定することができる。更に具体的に説明すれば、図１に示す伝送系の残留スキューＲｎは、デスキュー回路１１０でのデスキュー補償能力を考慮して所定値以下にする必要がある。この“所定値”即ち所定値をＳmaxとすると、残留スキューＲｎが規定値Ｓmaxを超えていれば、ネットワーク制御装置１１８は、あるノードにおいて波長チャネルの入替（波長昇降順変換）を行う必要がある。若し、複数のノードのいずれかで波長チャネル入替を行えばＲｎがＳmax以下になるのであれば、その複数のノードの内の任意のノードで波長チャネル入替を行えばよい。
【００７５】
又は、波長チャネル入替を実施するノードを次のようにして決めることもできる。即ち、第１番目の隣接するノードＮ１とＮ２の伝送路のパラメータＰ１を−１或いは１（即ち波長チャネル入替を行うか否か）の何れかに設定し、次の隣接するノードＮ２とＮ３の伝送路のパラメータＰ２が１の場合にＮ３までの残留スキューＲ３と規定値Ｓmaxとを比較する。Ｒ３≦ＳmaxであればＰ２＝１（即ち、波長チャネル入替を行わない）とし、一方、Ｒ３＞ＳmaxであればＰ２＝−１（即ち、波長チャネル入替を行う）とする。次に、設定したＰ１及びＰ２を用いてＲ４を計算してＰ３を決定していく。この操作を最後のノードＮｎまで続けて最終的にどのノードにおいて波長チャネル入替が必要かを決定する。
【００７６】
図５は、ノードＮ２において波長チャネルの波長昇降順変換を実施した様子を示す図である。即ち、クロスコネクトスイッチＮ２−Ｃにおいて、最長波長チャネルを最短波長チャネルに接続し、最短波長チャネルを最長波長チャネルに接続し、更に、上から２段目の波長チャネルを３段目の波長チャネルに接続し、上から３段目の波長チャネルを２段目の波長チャネルに接続している。
【００７７】
このように、隣接するノード間で生ずるスキューを測定することで、波長分散量や波長チャネルの波長間隔などの伝送路パラメータを予め取得することなく、図１に示したＷＤＮ（光波長分割多重伝送）での伝送路に発生するスキューを所定値に収めることができる。
【００７８】
波長昇降順変換を行なうノードが決定し、そのノードのクロスコネクトスイッチを設定することで、インバースマックス伝送パスの設定が終了することになる。しかし、実際に適切な設定が行われているかを判定するためにパス設定の確認試験を実施することが望ましい。
【００７９】
この確認試験の実施には、図６に示すように、各中継ノード及び終端ノードのクロスコネクトスイッチのマルチキャスト機能を用いて、最長波長と最短波長の波長チャンネルの信号を分岐し、スキュー測定装置に接続することで、各ノードにおける最大スキューの積算値を測定することができる。従って、各ノードにおいて設定どおりのスキューとなっているかを実際の信号伝送状態のまま測定して管理することにより安全性の高い回線設定が実現できる。つまり、この装置は、回線を実際に使用中であっても回線状態に影響を与えることなく、いつでも実施することが可能である。従って、低い維持コストで伝送路のスキュー監視が可能である。
【００８０】
ここでは、右方向のみの信号伝送について図示した。左方向のスキューを監視する場合は、時間的にずらしてスイッチを切り替えるなどの工夫が必要である。また、本発明はスキュー監視でなく信号品質の監視にも応用できる。この場合、スキュー測定装置では２つの入力を必要としないので、右方向と左方向の両方の回路品質を同時に監視することもできる。複数の波長チャンネルの監視を行う場合についても、時間的にスイッチの切り替えをずらす対策を講ずればよい。
【００８１】
上記の波長昇降順変換ノードを決定するステップの中で、指定したスキュー条件を満たすことができないような場合は、中継ノードのどこかでスキューをリセットするという対策が必要となる。この場合は、自動的に終端すべきノードを指定する機能が搭載されていることが望ましい。指定されたノードの回線終端については、ノードのクロスコネクトスイッチを介して、回線を終端しスキューをリセットする機能部分を接続することが望ましい。その後、上記の回線の終端を実行する中継ノードを新たに受信ノード及び送信ノードとし、これまで述べたようにそれぞれの回線パスの中で波長入れ替えノードを決定することができる。
【００８２】
以上の説明では、各ノードで測定された最大スキューは外部ネットワーク１１６を介してネットワーク制御装置１１８に送られ、このネットワーク制御装置１１８において伝送系のスキュー補償を制御していた。しかし、外部ネットワーク１１６及びネットワーク制御装置１１８を省略し、ある特定のノード生業装置にネットワーク制御装置１１８の機能を持たせることにより、上述の本発明に係るスキュー補償を行なうことも可能である。この様子を図７に示す。
【００８３】
図８を参照して本実施の形態の変形例を説明する。図２に示したように、今までは、スキュー測定装置の夫々は送信部を２つ備えていることを前提として説明したが、２つの内の一方の送信部を省略することもできる。この変形例では、パタン信号発生部１３０（図２）は１つのパタン信号を発生するだけでよい。このようにした場合、クロスコネクトスイッチのマルチキャスト機能を利用し、単一のパタン信号から１つのパタン信号を分岐させて２つのパタン信号とし、隣接するノードのスキュー測定装置の２つの送信部に夫々送信するようにする。
【００８４】
更に、以上の説明では、図１に示すように、外部ネットワークを使用してノード制御装置（Ｎ１−Ｎ〜Ｎｎ−Ｎ）を制御するか、或いは、図７に示すように複数のノード制御装置を直接接続してスキュー補償を実施している。しかし、複数の低速伝送路の内で信号伝送に使用していない伝送路があれば、この未使用の伝送路を介して複数のノード制御装置を接続すると共に、その内の１つのノード制御装置に全体の制御を行なうようにしてスキュー補償を行うようにしてもよい。
【００８５】
以上説明したように、本発明によれば、インバースマックス方式を利用したＷＤＭ伝送において、低速伝送路に設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的におこなうことができる。波長チャネル入替えのノードの決定を自動化することによりＷＤＭ低速伝送路において、低速伝送路に設けた隣接ノード間で発生するスキューを簡単な方法で自動的に測定が可能であり、波長チャネル入替えを行うべきノードの判定も自動的に行うことができる。波長チャネル入替えノードの決定を自動化することによりＷＤＭ低速伝送路においてスキュー補償が可能となるので、オペレーションコストを増大させることなく低速伝送路を長くすることができる。
【００８６】
次に、本発明の光通信システムの実施形態について説明する。先ず、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係る光通信装置を示すブロック図であり、図１０は、この光通信装置を示す斜視図である。図９に示すように、本実施形態に係る光通信装置１においては、ライン側の高速回線の伝送とスイッチング機能を担保するＮＮＩ機能ブロック２と、クライアント側の種々の回線を収容するＵＮＩ機能ブロック３が設けられている。１台の光通信装置１に、ＮＮＩ機能ブロック２は１個、ＵＮＩ機能ブロック３は１個又は複数個設けられている。ＮＮＩ機能ブロック２及びＵＮＩ機能ブロック３は接続部４によって相互に接続されている。また、ＮＮＩ機能ブロック２には、伝送路を構成する高速回線５が接続されており、ＵＮＩ機能ブロック３には、クライアント配線を構成する低速配線６が接続されている。高速回線５及び低速配線６は光ファイバにより形成されている。
【００８７】
ＮＮＩ機能ブロック２においては、ＵＮＩ機能ブロック３と接続するためのバックプレーンポート７が設けられており、その一方側がバックプレーンポート７に接続された空間スイッチ８が設けられている。空間スイッチ８は、５Ｇｂ／ｓ以下のマルチレートで動作する電気的なクロスポイントスイッチであり、非同期で且つプロトコルに依存することなく動作可能である。また、バックプレーンポート７と空間スイッチ８とは、５Ｇｂ／ｓ以下の電気シリアル回線によって相互に接続されている。
【００８８】
空間スイッチ８の他方側には複数のＣＤＲ（クロック・データ・リカバリー）チップ９が相互に並列に接続されている。ＣＤＲチップ９は電気信号のリタイミングを行うものである。各ＣＤＲチップ９にはＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０が接続されている。ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０は、電気信号と光信号との間の変換を、回線速度を変更することなく行うものである。即ち、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０は、例えば３Ｇｂ／ｓの光信号を受信すると、３Ｇｂ／ｓの電気信号を透過的に出力する。また、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０は、５Ｇｂ／ｓ以下にてマルチレート能力をもつＤＷＤＭ対応の光トランシーバモジュールである。ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０の電気信号側の端子がＣＤＲチップ９に接続されている。
【００８９】
更に、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０の光信号側の端子と高速回線５との間には、高速回線５から入力された光信号を波長分離してＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０に入力する波長分離フィルタ１１と、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０から出力された光信号を波長多重して高速回線５に対して出力する波長多重フィルタ１２が設けられている。
【００９０】
ＮＮＩ機能ブロック２において、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０の数がＮ（Ｎは自然数）であるとき、ＣＤＲチップ９の数もＮであり、空間スイッチ８のスイッチ能力は（３Ｎ×３Ｎ）以上である。即ち、受信ポートが３Ｎ個以上であり、送信ポートが３Ｎ個以上である。このうち、Ｎ個の受信ポート及びＮ個の送信ポート、即ち、合計２Ｎ個のポートはＣＤＲチップ９に接続されている。即ち、１つのＣＤＲチップ９に各１つの受信ポート及び送信ポートが接続されている。一方、２Ｎ個の受信ポート及び２Ｎ個の送信ポート、即ち、４Ｎ個のポートが、バックプレーンポート７に接続されている。このように、結局、空間スイッチ８には３Ｎ個の送信ポート及び３Ｎ個の受信ポートが必要となるため、空間スイッチとしては（３Ｎ×３Ｎ）の能力で完全なポート間接続が可能である。
【００９１】
また、空間スイッチ８、ＣＤＲチップ９及びＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０は１枚のカード（図示せず）上に実装され、電気伝送ラインにより接続されている。そして、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０は、このカードに対して、光通信装置１の動作中に着脱可能（プラガブル）となっている。また、波長分離フィルタ１１及び波長多重フィルタ１２もこのカード上に実装されていてもよい。このカードは１つの筐体（図示せず）内に収納されている。現実的なデバイス技術を考慮すると、例えば、３２個のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０と、（１２８×１２８）の空間スイッチ８と、４個の１６チャンネル用波長分離・多重フィルタが同一基板上に実装され、これが小型の筐体内に収納されている。これにより、小型筐体の中に大容量伝送及びスイッチング機能を集積することが可能となる。
【００９２】
一方、ＵＮＩ機能ブロック３においては、クライアント側の信号の入出力部となる光トランシーバ１３が設けられている。光トランシーバ１３は電気信号と光信号との間の変換を行うものであり、その光信号側の端子が低速回線６に接続されている。この光トランシーバ１３は、光信号と同一の速度で電気信号を出力するものであってもよく、又は信号分離機能が内蔵されているものであってもよい。また、光トランシーバ１３の電気信号側の端子に接続され、光トランシーバ１３から入出力される電気信号の分離及び多重化並びにフレーミングを行うプロトコルチップ１４が設けられている。プロトコルチップ１４は、１つのＩＣにより構成されていてもよく、複数のＩＣからなる１つの機能ブロックとして構成されていてもよい。
【００９３】
また、ＵＮＩ機能ブロック３には、プロトコルチップ１４から出力された信号を現用系バックプレーンポート１６又は予備系バックプレーンポート１７に切り替えるセレクタ１５が設けられている。光トランシーバ１３、プロトコルチップ１４、セレクタ１５、現用系バックプレーンポート１６及び予備系バックプレーンポート１７は、１つの筐体（図示せず）内に実装されている。
【００９４】
次に、接続部４の構成について説明する。ＮＮＩ機能ブロック２とＵＮＩ機能ブロック３との間の接続には、５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号を最小単位とするパラレル伝送を使用している。例えば、１つのＮＮＩ機能ブロック２のライン容量、即ち、高速回線５に接続される容量が８０Ｇｂ／ｓであり、バックプレーン容量、即ち、シリアル配線４に接続される容量が１６０Ｇｂ／ｓであるとする。このとき、１６０Ｇｂ／ｓのバックプレーンでは、２．５Ｇｂ／ｓのシリアル配線を送受信合計で１２８本用いることになる。電気信号を伝送する場合は、ノイズを低減するために、差動信号で伝送することが一般的であるため、信号ケーブルだけで２５６本の接続を行う必要がある。このため、容量的にも、ケーブル本数の規模的にも、電気ケーブルにて装置間を接続するのは現実的でないと考えられる。
【００９５】
そこで、本実施形態においては、多数本のパラレル信号の伝送を光信号によって行う。図１０に示すように、光通信装置１においては、例えば、１ユニットのＮＮＩ機能ブロック２と、２ユニットのＵＮＩ機能ブロック３とが設けられている。そして、ＮＮＩ機能ブロック２は８０Ｇｂ／ｓのインタフェース（図示せず）を備えており、このインタフェースは、バックプレーンポート７に入出力される電気信号を光信号に変換するパラレルの光トランシーバモジュールを備えている。また、ＵＮＩ機能ブロック３は４０Ｇｂ／ｓのインタフェース（図示せず）を備えており、このインタフェースは、バックプレーンポート１６に入出力される電気信号を光信号に変換するパラレルの光トランシーバモジュールを備えている。更に、この光通信装置には、３２本のパラレルファイバからなる光ファイバケーブル２１が２本設けられている。
【００９６】
この光通信装置においては、ＮＮＩ機能ブロック２に設けられた８０Ｇｂ／ｓのインタフェースと、ＵＮＩ機能ブロック３に設けられた４０Ｇｂ／ｓのインタフェースとを、１本の光ファイバケーブル２１により相互に接続している。このとき、光ケーブルファイバ２１を構成する３２本のパラレルファイバのうち、１６本を送信用に使用し、残りの１６本を受信用に使用する。これにより、ＮＮＩ機能ブロック２とＵＮＩ機能ブロック３との間の通信容量が大きい場合においても、１本の光ファイバケーブルにより両ブロックを接続することができる。
【００９７】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る光通信装置の動作、即ち、本実施形態に係る光通信方法について説明する。先ず、ＵＮＩ機能ブロック３に入力されたクライアント側の光信号が、ＮＮＩ機能ブロック２からライン側に出力される場合について説明する。クライアント側の光信号が、クライアント側の低速回線６からＵＮＩ機能ブロック３の光トランシーバモジュール１３に入力され、電気信号に変換される。光トランシーバモジュール１３から出力された電気信号は、インタフェース形式を整えられてプロトコルチップ１４に入力する。そして、このプロトコルチップ１４により、信号の分離及びフレーム変換が行われ、ＵＮＩ機能ブロック内で取り扱う一又は複数の５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号となる。このとき、ＮＮＩ機能ブロック２から出力されるときに元の信号形式、即ち、ＵＮＩ機能ブロックに入力されたときの信号形式に復元できるように、適切なプロトコル処理がなされる。プロトコルチップ１４から出力された５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号は、直接又はセレクタ１５を経由した後、現用系バックプレーンポート１６を介して、ＵＮＩ機能ブロック３から出力される。そして、この信号は、接続部４を介して、ＮＮＩ機能ブロック２に入力される。
【００９８】
ＮＮＩ機能ブロック２においては、ＵＮＩ機能ブロック３から出力された電気信号がバックプレーンポート７を介して入力され、そのまま空間スイッチ８に入力される。空間スイッチ８は、入力された信号が適切なＤＷＤＭのチャンネルに出力されるように予め設定されている。その設定状態に従い、入力した一又は複数のシリアル信号がスイッチングされ、一又は複数のＣＤＲチップ９に対して出力される。一又は複数のＣＤＲチップ９は、信号に蓄積されたジッタを一掃した後、これらの信号を一又は複数の光トランシーバモジュール１０に対して出力する。光トランシーバモジュール１０は入力された電気信号を光信号に変換し、所定のチャンネルのＤＷＤＭに対応した５Ｇｂ／ｓ以下の光信号として波長多重フィルタ１２に対して出力する。波長多重フィルタ１２は、この光信号を他のチャンネルの光信号と合波した後、この合波した光信号を高速回線５に対して出力する。
【００９９】
次に、ＮＮＩ機能ブロック２に入力されたライン側の光信号が、ＵＮＩ機能ブロック３からクライアント側に出力される場合について説明する。この場合、信号は、基本的には、前述のクライアント側からライン側に伝送する場合の経路を逆に辿ることになる。即ち、クライアント側の高速回線５からＮＮＩ機能ブロック２に入力された光信号は、先ず、波長分離フィルタ１１に入力され、波長毎に分離されて、一又は複数の５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号となり、光トランシーバモジュール１０に入力される、光トランシーバモジュール１０は、入力された光信号を電気信号に変換してＣＤＲチップ９に対して出力する。ＣＤＲチップ９は、入力された電気信号のりタイミングを行い、空間スイッチ８に対して出力する。空間スイッチ８には予め所定のスイッチングが施されており、電気信号は空間スイッチ８の所定の送信ポートから出力され、バックプレーンポート７を介して、ＮＮＩ機能ブロック２から出力される。
【０１００】
そして、ＮＮＩ機能ブロック２から出力された電気信号は、接続部４を介してＵＮＩ機能ブロック３の現用系バックプレーンポート１６に入力され、セレクタ１５を介して又は直接プロトコルチップ１４に入力される。プロトコルチップ１４はこの電気信号を多重化して光トランシーバモジュール１３に対して出力する。光トランシーバモジュール１３は入力された電気信号を光信号に変換して、クライアント側の低速配線６に対して出力する。
【０１０１】
更に、ＮＮＩ機能ブロック２で受信した信号のうち、ＵＮＩ機能ブロック３にドロップすることなく、別のノードへ伝送する場合は、入力側のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０が出力側のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０に接続されるように、空間スイッチ８を設定する。これにより、ライン側の高速回線５からＮＮＩ機能ブロック２に入力された信号は、ＵＮＩ機能ブロック３を経由することなく、ＣＤＲチップ９によって信号が再生された後に、別のノードへ中継されることになる。
【０１０２】
次に、本実施形態の効果について説明する。第１の効果は、大容量の伝送能力及びスイッチング能力を備えた光通信装置を小型化できることにある。その第１の理由は、空間スイッチ８及びＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０が扱う信号を５Ｇｂ／ｓ以下の信号としているためである。５Ｇｂ／ｓ以下の空間スイッチは、チャンネル当たりの消費電力が小さいため、スイッチ自体の規模の大きいものが適用可能であるだけでなく、スイッチ周辺の回路構成を簡略化できる。また、５Ｇｂ／ｓ以下のＤＷＤＭ光トランシーバモジュールは、半導体レーザを直接変調する簡単な方式で１００ｋｍ以上の光ファイバ伝送が可能であるため、小型、低コストな装置により、ＤＷＤＭでの長距離伝送が可能である。
【０１０３】
第２の理由は、クライアント側の多様な回線速度の信号を５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号に多重又は分離しフレーミング等の伝送信号のプロトコル処理を行うプロトコルチップ１４を、ＵＮＩ機能ブロック３内に設けているためである。これにより、ＮＮＩ機能ブロック２は、単純に５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号を空間的にスイッチし伝送することに機能限定される。また、多数配置したＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０及び空間スイッチ８を、一枚のカード上に実装して電気伝送路により相互に接続することにより、光通信装置全体を最適な機能配置としている。この結果、ＮＮＩ機能ブロック２のサイズ及びコストを増加させることなく、伝送能力及びスイッチング能力を大規模化できる。
【０１０４】
第３の理由は、ＮＮＩ機能ブロック２において、波長変換による波長分割回線のスキュー補償を行うことによって、ＵＮＩ機能ブロック３内のスキュー補償用バッファメモリの低減、補償回路の簡略化が可能となるためである。
【０１０５】
本実施形態の第２の効果は、高い拡張性を実現できることにある。その理由は、上述の如く、ＮＮＩ機能ブロック２は、５Ｇｂ／ｓ以下のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０及び５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号を取り扱う空間スイッチ８を備え、高速シリアル信号の処理に集中する構成としているため、プロトコル処理等のデジタル機能的な処理負荷が軽く、その分、多数の光トランシーバ及び大規模な空間スイッチを共通のカード上に実装することができるためである。
【０１０６】
即ち、ＮＮＩ機能ブロックには、信号のフレーム処理並びに信号の多重及び分離という複雑な機能、並びに、回線毎に内容を監視するような負荷の大きい機能は搭載せず、多数の光トランシーバモジュールと非同期の大容量のスイッチを搭載できるようにしている。一方、ＵＮＩ機能ブロックは、収容する回線種類毎に最適化され、クライアント側の回線の収容を行う。収容されたクライアント側の信号は、多重若しくは分離され、又はそのままの状態で、ＮＮＩ機能ブロックにて取り扱う５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号として出力される。このように、複雑な機能及び負荷の高い機能はＵＮＩ機能ブロック側に集中させる構成となっている。
【０１０７】
そして、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０を装置動作中でも着脱作業が可能なプラガブルタイプとすることにより、装置導入初期には必要最低限のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０だけを実装しておき、装置稼動後に必要に応じてＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０を増設していくことができる。
【０１０８】
また、Ｎ個の光トランシーバに対して、少なくとも（３Ｎ×３Ｎ）のスイッチング能力を持つ大規模な空間スイッチを備えているため、拡張ポートをＮＮＩ機能ブロックの容量の２倍以上確保することができる。つまり、外部の大容量スイッチと冗長構成をとりながら拡張したり、ＮＮＩ機能ブロックの容量の１００％を使用するようにＵＮＩ機能ブロックを接続した状態で、別のＮＮＩ機能ブロック又は別のスイッチと接続するように拡張したりすることができる。
【０１０９】
本実施形態の第３の効果は、柔軟性が高いクロスコネクトシステムを実現できることにある。その理由は、波長依存信号を波長無依存の電気信号に変換した後に、電気の信号でクロスコネクトスイッチを行う構成として、完全なポート間の接続性があるためである。また、ＮＮＩ機能ブロックにおいては、主信号の経路にフレーム処理等のプロトコル依存性がある機能を搭載する必要がないので、完全なトランスペアレントにて信号を取り扱うことができるためである。
［０１１０］
現在、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＮＥＴｗｏｒｋ／Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）では、多様なプロトコルを収容できるように、種々の仕様が用意されており、ほとんどすべてのプロトコルをＳＯＮＥＴ／ＳＤＨレイヤ上に載せて、効率的な伝送ネットワーク網を構築することができる。但し、必ずしも簡単な仕組みでネットワークが構築されるわけではなく、多数のプロトコルをスタックするときなど、予期せぬ遅延の増加を招いたりすることがある。これらのことから、どんなプロトコルであっても、プロトコルフリーの波長チャンネルに直接収容させる機能に対する期待も強く、波長チャンネルの自由な取扱の可能な装置が望まれている。上述の如く、本実施形態では、必要に応じてＳＯＮＥＴ／ＳＤＨに収容することもできるし、直接波長チャンネルに収容することもできる。しかも、すべてのＵＮＩポートがすべてのＮＮＩの波長チャンネルに接続可能であるので、極めて自由度の高い、柔軟な設定が可能となるのである。
［０１１１］
なお、上述の説明と重複する部分はあるが、ＮＮＩ機能ブロック内で取り扱う信号を５Ｇｂ／ｓ以下に限定することで得られる効果をまとめると、以下のようになる。
１．小型、低コスト、低消費電力でありながら、高い伝送能力を持ったプラガブル光トランシーバモジュールを活用できるので、システムが小型、低コスト、低消費電力となる。
２．プラガブル光トランシーバモジュールはパラレル化処理を行うことなく、透過的に光信号と電気信号との間の変換を行う能力を持ち、且つ、広いビットレートの範囲で動作するプロトコル無依存のモジュールであるため、電気伝送、光伝送を統一的に取り扱う簡単な装置アーキテクチャを実現できる。
３．信号をパラレル化することなく、一般的な基板上で電気伝送することが容易であり、装置の簡単化、その結果の高密度実装化が可能である。
４．大容量の空間スイッチを活用することができるので、拡張性を高めることができる。
５．大容量のパラレル光トランシーバを活用することができるので、よりフレキシブルな装置を構成することができる。
［０１１２］
なお、本実施形態において、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０として、リタイミング機能を搭載した光トランシーバモジュールを用いる場合には、ＣＤＲチップ９は必ずしも必要ではない。
【０１１３】
次に、本第２の実施形態の第１の変形例について説明する。図１１は、本変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。図１１に示すように、本変形例においては、ＵＮＩ機能ブロック３のプロトコルチップ２４がセレクタ機能を持っており、セレクタが省略されている。このため、プロトコルチップ２４は現用系バックプレーンポート１６及び予備系バックプレーンポート１７に直接接続されている。本変形例における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【０１１４】
次に、本第２の実施形態の第２の変形例について説明する。ＵＮＩ機能ブロック３は、収容する回線の容量及び種類によって最適な構成が異なり、特に光トランシーバ１３の種類及び数量、並びにプロトコルチップ１４の機能の調整が必要になる。ある程度の適応性はプロトコルチップ１４の機能として予め備えておくことができるが、全てのサービスを収容するようなチップを開発することは技術的に困難で、またコストが増大するため、現実的ではない。
【０１１５】
このため、本変形例においては、相互に異なる構成を持ついくつかのＵＮＩ機能ブロックを開発し、ＵＮＩ機能ブロックのラインナップを揃えることにより、クライアント側の回線収容に関する適応性向上を実現する。ＵＮＩ機能ブロックは独立した筐体内に収納されているため、筐体のサイズ及び収容する回線の容量等の設定に対する自由度が高い。
【０１１６】
ＵＮＩ機能ブロック３において、光トランシーバモジュール及びプロトコルチップのマルチレート収容機能を高めたとしても、一つの光トランシーバで対応できる回線数は一つなので、高速回線の収容機能を持つポート群に、多くの低速の回線が接続される場合では、装置全体としての収容効率は低下してしまう。そこで、例えば、（１）１Ｇｂ／ｓ以下、（２）１Ｇｂ／ｓ乃至３Ｇｂ／ｓ程度、（３）１０Ｇｂ／ｓ程度、（４）４０Ｇｂ／ｓ程度、といった回線速度レベル毎にＵＮＩ機能ブロックの構成を調整したラインナップを揃えることにより、ＵＮＩ機能ブロックの収容効率を低下させることなく、光通信装置としての適応性を向上させることができる。
【０１１７】
図１２（ａ）はＵＮＩ機能ブロックに１Ｇｂ／ｓ以下の低速回線を収容した場合を示すブロック図であり、（ｂ）は４０Ｇｂ／ｓの大容量回線を収容した場合を示すブロック図である。図１２（ａ）に示すように、ＵＮＩ機能ブロックに１Ｇｂ／ｓ以下の低速回線を収容した場合は、プロトコルチップ２４はクライアント側の回線を多重化する機能を持つ。また、図１２（ｂ）に示すように、ＵＮＩ機能ブロックに４０Ｇｂ／ｓの大容量回線を収容した場合は、プロトコルチップ２４はクライアント側の回線を分離する機能を持つ。なお、ＵＮＩ機能ブロックは、１０Ｇｂ／ｓの回線を収容して、これを５Ｇｂ／ｓ以下の信号に分離してＮＮＩ機能ブロックに対して出力するものであってもよく、５Ｇｂ／ｓ以下の回線を収容して、これをそのままトランスペアレントにＮＮＩ機能ブロックに対して出力するものであってもよい。
【０１１８】
上述の如く、回線速度のレベル毎に、必要とされるプロトコルチップも異なってくるが、基本的な役割と機能は同じである。どのようなクライアント回線を収容するとしても、ＮＮＩ機能ブロック側にてプロトコル処理、信号の多重・分離、フレーム処理、そして５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号のトランシーバ機能までを搭載することで、ＮＮＩ機能ブロック側をシンプルで大規模なスイッチで処理できる構成となり、大容量特性と小型化を両立することができる。ＵＮＩ機能ブロック側の機能負担は大きくなるが、独立筐体での大容量集積化によって、少数回線毎にカード化するよりも全体として高性能化及び小型化を図ることができる。また、従来技術では、ＮＮＩ機能ブロック側にもフレーマ等の高負荷な回路が必要であったが、本変形例においては、高負荷回路はＵＮＩ機能ブロックに集中的に配置されるため、光通信措置全体として無駄に重複する部分がほとんどなくなり、大容量装置の小型化を低いコストにて実現することができる。
【０１１９】
次に、本第２の実施形態の第３の変形例について説明する。図１３は、本変形性に係る光通信装置を示す斜視図である。図１３に示すように、本変形例は、前述の本第１の実施形態と比較して、１ユニットの４０Ｇｂ／ｓのＵＮＩ機能ブロック３の替わりに、２ユニットの２０Ｇｂ／ｓのＵＮＩ機能ブロック３ａを設けている。そして、これらのＵＮＩ機能ブロック３とＮＮＩ機能ブロック２との間の接続は、３２本のパラレルファイバからなる光ファイバケーブル２１を、１６本ずつ２束の分岐ケーブル２１ａに分岐させて行っている。
【０１２０】
次に、本第２の実施形態の第４の変形例について説明する。本変形例においては、光通信装置の適用形態がある程度固定される場合に、大容量の電気バックプレーンを備えたシャーシを用意して、ＮＮＩ機能ブロック及びＵＮＩ機能ブロックをこのシャーシに装着する。図１４は、本変形例に係る光通信装置を示す斜視図であり、図１５は、この光通信装置を示すブロック図である。図１４に示すように、本実施形態に係る光通信装置においては、箱状のシャーシ２５が設けられており、このシャーシ２５内の上段に１ユニットのＮＮＩ機能ブロック２が収納され、中段及び下段に２ユニットのＵＮＩ機能ブロック３が収納されている。また、図１５に示すように、電源ブロック２６及び光パラレルトランシーバ２７が設けられており、電源ブロック２６及び光パラレルトランシーバ２７は、ＮＮＩ機能ブロック２にミッドプレーン２８を介して接続されている。これにより、シャーシ搭載用のユニットは、このミッドプレーン２８以降の部分を切り離すだけで対応可能となる。
【０１２１】
なお、光通信装置の構成がより限定される場合は、ＮＮＩ機能ブロック及びＵＮＩ機能ブロックを同一筐体内に収納してもよい。これにより、システム構成の自由度は減少するが、装置全体で最適化を行うことにより、より一層の小型化及び低コスト化を実現できる可能性がある。
【０１２２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１６は、本実施形態に係る光通信装置の動作を示すフローチャート図である。本実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ＵＮＩ機能ブロックに１０ギガビットイーサネット（登録商標）（１０ＧｂＥ）回線を収容している点が異なっている。このため、本実施形態においては、ＵＮＩ機能ブロックのプロトコルチップが、前述の第１の実施形態とは異なっている。
【０１２３】
以下、本実施形態の動作について説明する。図１６のステップＳ１に示すように、先ず、ＵＮＩ機能ブロックの１０Ｇｂ／ｓ光トランシーバモジュールが、１０ＧｂＥのＬＡＮ−ＰＨＹ仕様である１０．３Ｇｂ／ｓの光信号を受信する。そして、この光信号が電気信号に変換され、プロトコルチップに入力される。プロトコルチップは、図１６のステップＳ２に示す方式、又はステップＳ３乃至Ｓ６に示す方式により、入力された信号を変換する。
【０１２４】
即ち、ステップＳ２に示すように、プロトコルチップが、入力された電気信号を１０ＧｂＥの４レーンシリアル規格である１レーン当たり３．１２５Ｇｂ／ｓのＸＡＵＩ（10Gigabit Attachment Unit Interface）に変換する。そして、変換後の信号をそのまま出力する。
【０１２５】
又は、ステップＳ３に示すように、プロトコルチップが、インターフレームギャップの調整及びフローコントロールを行って、１０ＧｂＥの実効的な回線速度を低減する。次に、ステップＳ４に示すように、信号をフレーミングしてＶＣ−４という約１５０Ｍｂ／ｓ単位のフレームに区切る。次に、ステップＳ５に示すように、４つのＯＣ−４８／ＳＴＭ−１６にてフレーミングを行う。次に、ステップＳ６に示すように、２．５Ｇｂ／ｓのシリアル信号をプロトコルチップから出力する。
【０１２６】
そして、ステップＳ２に示す工程又はステップＳ３乃至Ｓ６に示す工程の後、ステップＳ７に進み、プロトコルチップから出力された信号をＮＮＩ機能ブロックに対して出力する。いずれの方式によって信号の変換を行う場合でも、プロトコルチップはＮＮＩ機能ブロックに適した仕様となっているので、プロトコルチップから出力された信号はそのままＮＮＩ機能ブロック経由で光ファイバに伝送することができる。ＮＮＩブロックにおいては、場合によっては２．５Ｇｂ／ｓの信号と３．１２５Ｇｂ／ｓの信号とが混在することになるが、全く同様にスイッチングされ、伝送される。
【０１２７】
なお、本実施形態においては、１０ＧｂＥの信号を、２．５Ｇｂ／ｓのＯＣ−４８／ＳＴＭ−１６×４か、又は３．１２５Ｇｂ／ｓ×４のＸＡＵＩに変換し、伝送する例を示した。このように高速の信号を分離して、分離した夫々の信号をＷＤＭの波長に割り当てて光ファイバ中を伝送させる場合は、波長分散の影響によって、波長チャンネル間でスキューが生じる。なお、波長分散とは、波長によって伝播速度が異なる現象である。ＯＣ−４８／ＳＴＭ−１６については１２５マイクロ秒単位という大きなフレームを参照することができるので、補償回路規模は大きくなるものの、波長分散程度の影響ではデスキューが不可能になるほどの問題に至る可能性はほとんどない。ＸＡＵＩについても標準仕様でデスキューができるが、最大１３ナノ秒という値であるので注意する必要がある。但し、ＸＡＵＩの各レーンを割り当てる波長として、１００ＧＨｚ間隔の隣り合う４波長とすれば、約２００ｋｍの距離は問題なく伝送可能となる。
【０１２８】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１７は、本実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。図１７に示すように、本実施形態に係る光通信装置は、前述の第１の実施形態と比較して、光増幅ユニット３１が設けられている点が異なっている。光増幅ユニット３１においては、２つのプリアンプ３２及び２つのブースターアンプ３３が設けられている。プリアンプ３２は、ＮＮＩ機能ブロック２の入力回線となる高速回線５に介在し、ＮＮＩ機能ブロック２に入力される光信号を増幅するものである。ブースターアンプ３３は、ＮＮＩ機能ブロック２の出力回線となる高速回線５に介在し、ＮＮＩ機能ブロック２から出力される光信号を増幅するものである。本実施形態によれば、光増幅ユニット３１を設けて光信号を増幅することにより、伝送距離を拡大することができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、必要な伝送距離及び損失バジェットによって、光増幅ユニット３１は自由に構成することができる。例えば、プリアンプのみを実装してもよく、又は、本実施形態のように、ブースターアンプ及びプリアンプを組み合わせて実装してもよい。
【０１２９】
次に、本第４の実施形態の第１の変形例について説明する。図１８は、本変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。本変形例に係る光通信装置においては、図１７に示す第３の実施形態に係る光通信装置と比較して、光増幅ユニット３４において、ブースターアンプの替わりに可変アッテネータ３５が設けられている点が異なっている。可変アッテネータ３５は、ＮＮＩ機能ブロック２から出力される光信号のパワーを低減するものである。本変形例によれば、非線形効果による波長劣化の影響が大きい場合に、送信光の出力パワーを低減し、最適出力パワーに設定することが容易になる。これにより、光信号の波長劣化を抑制することができる。なお、可変アッテネータの替わりに固定アッテネータを設けてもよい。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第３の実施形態と同様である。
【０１３０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１９は、本実施形態に係る光通信装置のＵＮＩ機能ブロックを示すブロック図である。図１９に示すように、本実施形態は、前述の第２の実施形態と比較して、ＵＮＩ機能ブロック３のプロトコルチップ１４とセレクタ１５との間に、順方向誤り訂正チップ３６が設けられている点が異なっている。順方向誤り訂正チップ３６は、プロトコルチップ１４が出力した５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号に対して符号化を行って誤りを訂正し、訂正後の信号をセレクタ１５に対して出力するものである。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、順方向誤り訂正チップ３６を設けず、誤り訂正機能をプロトコルチップ内に集積してもよい。
【０１３１】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２０は、本実施形態に係る光通信装置を示すブロック図である。図２０に示すように、本実施形態に係る光通信装置は、前述の第１の実施形態と比較して、波長モニタリングユニット３７が設けられている点が異なっている。波長モニタリングユニット３７においては、ライン側の高速回線５に介在するように設けられ、高速回線５を伝送するＤＷＤＭ光信号から強度が１０％程度の信号を分岐させるタップカプラー３８と、タップカプラー３８によって分岐された光信号が入力するスペクトルモニタリングデバイス３９とが設けられている。スペクトルモニタリングデバイス３９は、タップカプラー３８によって分岐されたＤＷＤＭ信号の各波長信号の波長が規定の波長範囲内にあるかどうかを監視し、規定の範囲内にないときは、ＮＮＩ機能ブロック２に対してアラーム信号を出力するものである。
【０１３２】
本実施形態においては、高速回線５を伝送するＤＷＤＭ信号がタップカプラー３８によって分岐され、分岐前の約１０％の強度のＤＷＤＭ信号がスペクトルモニタリングデバイス３９に導かれる。なお、残りの約９０％の強度のＤＷＤＭ信号は、そのまま高速回線５を伝送する。スペクトルモニタリングデバイス３９は、入力されたＤＷＤＭ信号の各波長信号の波長が規定の波長範囲内にあるかどうかを監視する。そして、波長が規定の範囲内にないときには、アラーム信号をＮＮＩ機能ブロック２に対して出力する。これにより、ＮＮＩ機能ブロック２に入力される２つの信号及びＮＮＩ機能ブロック２から出力される２つの信号の波長が、夫々規定の範囲内にあるかどうかをモニタすることができる。
【０１３３】
ＮＮＩに用いるＤＷＤＭ信号の間隔を５０ＧＨｚ又は２５ＧＨｚといった狭い間隔に設定する場合は、本実施形態のように、波長モニタリングユニットを使用して一括で波長監視を行い、光トランシーバモジュールの出力信号の波長に対してフィードバックをかけることが好ましい。これにより、波長精度が高い高価な光トランシーバモジュールが不要となり、光通信装置のコストを低減することができる。本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第２の実施形態と同様である。
【０１３４】
なお、ＮＮＩ機能ブロックを拡張して各ＤＷＤＭ光トランシーバモジュールが波長制御を行えるようにして、波長モニタリングユニットの監視結果をＤＷＤＭ光トランシーバモジュールにフィードバックするようにしてもよい。これにより、波長モニタリングユニットの監視結果に基づいて、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュールが光信号の波長を制御し、常に規定の範囲内にあるように維持することができる。
【０１３５】
次に、本第６の実施形態の第１の変形例について説明する。図２１は、本変形例に係る光通信装置を示すブロック図である。図２１に示すように、本変形例においては、第５の実施形態における波長モニタリングユニット３７（図２０参照）の替わりに、波長モニタリングユニット４０が設けられている。波長モニタリングユニット４０においては、スペクトルモニタリングデバイス３９が１個のみ設けられており、スペクトルモニタリングデバイス３９を４個のタップカプラー３８のうちいずれかに接続する（１×４）光スイッチ４１が設けられている。
【０１３６】
本変形例においては、（１×４）光スイッチ４１が、スペクトルモニタリングデバイス３９に接続するタップカプラー３８を切り替えながら、スペクトルモニタリングデバイス３９が、入力された光信号の監視を行う。これにより、スペクトルモニタリングデバイス３９は、４本の高速回線５の夫々に流れる信号を、１本ずつ時間分割して監視することができる。光トランシーバモジュールの波長変動は短期的に生じるものではないので、本変形例のように、１個のスペクトルモニタリングデバイス３９により全ての入出力信号を時間分割で監視することにより、波長モニタリングユニットのコストを抑制することができる。
【０１３７】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第１の実施形態に係る光通信装置を実際のネットワークに適用した光通信システムの実施形態である。図２２は、本実施形態に係る光通信システムを示すブロック図である。図２２に示すように、本実施形態に係る光通信システム５１は、３台のノードＡ、Ｂ及びＣが直列に接続されたリニアシステムであり、各ノードは前述の第２の実施形態に係る光通信装置１によって構成されている。また、各ノード間は、２本の光ファイバ５２からなる伝送路によって接続されている。即ち、この伝送路の両端部は光通信装置１によって収容されている。
【０１３８】
各光通信装置１のＮＮＩ機能ブロック２には、最大３２個のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０が搭載可能であり、１６個ずつ東側伝送用及び西側伝送用に振り分けられている。なお、上述の「東側」及び「西側」という名称は便宜的なものであり、実際の方位とは必ずしも対応していない。以下、便宜上、図示の右側を東側といい、左側を西側という。また、図２２において、ＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０を示すブロックのうち、内部に「×」印が記載されたブロックは、１６台のＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０が実装されていることを示し、「×」印が記載されていないブロックはＤＷＤＭ光トランシーバモジュール１０が未実装であり、１６台分の空きスペースとなっていることを示している。
【０１３９】
ノードＡを構成する光通信装置１のＮＮＩ機能ブロックにおいては、最大３２個の光トランシーバモジュールの収容能力に対して、東側（ノードＢ側）に１６個の光トランシーバモジュールだけを実装しており、西側の１６個分のスペースは未実装の空きスペースとなっている。ノードＢを構成する光通信装置１においては、ノードＡ及びノードＣとの接続用に夫々１６個の光トランシーバモジュールが必要となるため、３２個の光トランシーバモジュールがフル実装されている。ノードＣを構成する光通信装置１においては、西側（ノードＢ側）に１６個の光トランシーバモジュールだけを実装しており、東側の１６個分のスペースは未実装の空きスペースとなっている。また、ノード間においては、光トランシーバモジュールの４つの波長信号で１本の１０Ｇｂ／ｓ回線を伝送し、ノード間の最大伝送容量は４０Ｇｂ／ｓの双方向となっている。即ち、２本の光ファイバ５２により、４本の１０Ｇｂ／ｓ回線５３（図２３参照）が構成されている。ノード間の通信速度は５Ｇｂ／ｓ以下である。
【０１４０】
また、各ＮＮＩ機能ブロック２には、東側及び西側の夫々について多重用及び分離用の１６チャンネルの波長多重・分離フィルタが設けられている。従って、各ＮＮＩ機能ブロック２には、合計４つの波長多重・分離フィルタが設けられている。
【０１４１】
更に、ＵＮＩ機能ブロック３は、１０Ｇｂ／ｓ回線を４つ収容できるようになっており、ノードＡ及びノードＣにおいては４つの１０Ｇｂ／ｓ光トランシーバモジュールが搭載されており、ノードＢにおいては２つの１０Ｇｂ／ｓ光トランシーバモジュールが搭載されている。
【０１４２】
次に、本実施形態に係る光通信システムの動作、即ち、本実施形態に係る光通信方法について説明する。図２３は、本実施形態における第１のパス構成を示すパス構成図であり、図２４は、第２のパス構成を示すパス構成図であり、図２５は、第３のパス構成を示すパス構成図であり、図２６は、第４のパス構成を示すパス構成図であり、図２７は、第５のパス構成を示すパス構成図であり、図２８は、第６のパス構成を示すパス構成図であり、図２９は第７のパス構成を示すパス構成図である。
【０１４３】
先ず、第１のパス構成について説明する。図２３に示すように、ノード間においては、２本の光ファイバ５２（図２２参照）により、４本の１０Ｇｂ／ｓ回線５３が構成されている。そして、この４本の１０Ｇｂ／ｓ回線５３のうち、３本はノードＡとノードＢとを直接接続し、残りの１本により、ノードＡとノードＢとを接続すると共に、ノードＢとノードＣとを接続する。
【０１４４】
本実施形態においては、収容すべきトラフィックの状況の変化等に応じて、自由にトポロジを変化させることができる。例えば、図２４に示す第２のパス構成をとることができる。即ち、図２３に示す第１のパス構成において、ノードＡとノードＣとの間の１０Ｇｂ／ｓ回線５３を１本廃止し、ノードＢとノードＣとの間の１０Ｇｂ／ｓ回線５３を１本廃止して、ノードＡとノードＢとの間に１０Ｇｂ／ｓ回線５３を１本増設する。これにより、ノードＡとノードＢとの間の回線容量を倍にすることができる。図２３に示す第１のパス構成と図２４に示す第２のパス構成との間の切り替えは、全て遠隔からの操作のみによって行うことができる。パッチコードの付け替え、ＤＷＤＭラインカードの入れ替え等の入局が必要な作業は不要である。
【０１４５】
また、ノードＡとノードＢとの間の回線を更に増設したいときは、図２５に示すように、第３のパス構成に切り替える。即ち、ノードＢを構成する光通信装置１において、ＵＮＩ機能ブロック３に１０Ｇｂ／ｓの光トランシーバモジュールを２つ増設する。これにより、ノードＢとノードＣとの間に２本の１０Ｇｂ／ｓ回線５３を増設することができる。  更に、図２６に示すように、ノードＢのＵＮＩ機能ブロックを増設し、ノードＢにおける１０Ｇｂ／ｓの光トランシーバモジュールの数を合計８つとして、第４のパス構成とすることもできる。第４のパス構成においては、ノードＡとノードＢとの間に４本の１０Ｇｂ／ｓ回線５３を設け、ノードＢとノードＣとの間に４本の１０Ｇｂ／ｓ回線５３を設ける。また、ノードＡとノードＣとを直接接続する１０Ｇｂ／ｓ回線５３は設けず、全てのトラフィックにノードＢのＵＮＩ機能ブロックを経由させるようにする。
【０１４６】
本実施形態においては、任意のノードの任意のクライアントポート間を接続することができるため、どのポートを西側に出すか、東側に出すかなど、自由に、しかも瞬時に切り替えることができる。また、図２６に示す第４のパス構成において、中央ノードであるノードＢを構成する光通信装置に障害が発生した場合等には、図２７に示す第５のパス構成に切り替えて、ノードＢをスキップしてノードＡとノードＣとを直接接続するポイント・トゥー・ポイントシステムの形態に瞬時に変更することができる。
【０１４７】
また、例えば、図２８に示す第６のパス構成のように、ノードＤを新設し、ノードＣから新たな回線を増設したい場合は、現用のノードＣに自由に接続して増設することができる。増設する容量が４０Ｇｂ／ｓまでであれば、ノードＣの東側（ノードＤ側）に１６個の光トランシーバモジュールを増設して、ノードＢのように光トランシーバをフル実装し、スタンバイしていた波長分離・多重フィルタの入出力ポートに新たな回線を接続すればよい。
【０１４８】
更に、ノードＣとノードＤとの間に８０Ｇｂ／ｓの容量を増設したい場合は、図２９に示す第７のパス構成のように、ノードＣ及びノードＤの双方に、３２個の光トランシーバモジュールをフル実装したＮＮＩ機能ブロック２を増設する。この場合は、８０Ｇｂ／ｓの回線を同一方向に一括で使うことになるので、波長多重・分離フィルタには、１６チャンネルのフィルタではなく、３２チャンネルのフィルタを使用する。波長多重・分離フィルタの個数は、多重用に１つ、分離用に１つの合計２つとする。増設するＮＮＩ機能ブロックと既設のＮＮＩ機能ブロックとは大容量のバックプレーンを経由して接続することが可能であるので、このノードを介して、西側及び東側に延びるネットワークの回線を直接接続することができる。
【０１４９】
又は、ノード間において８０Ｇｂ／ｓの容量の伝送が必要なときには、伝送路を挟んで対向するＮＮＩ機能ブロック２間において、６４種類の波長信号を用いて１本の光ファイバによって一芯双方向伝送を行ってもよい。この場合は、各ＮＮＩ機能ブロックに、一芯双方向伝送に使用する６４チャンネルの波長多重・分離フィルタを１つ搭載する。同様に、ノード間において４０Ｇｂ／ｓの容量の伝送が必要なときには、伝送路を挟んで対向するＮＮＩ機能ブロック２間において、３２種類の波長信号を用いて１本の光ファイバによって双方向伝送を行ってもよい。１つのＮＮＩ機能ブロックにて使用する波長は１６種類なので、３２個のＤＷＤＭ用光トランシーバモジュールを搭載可能であれば、東側及び西側のトラフィックを夫々１本の光ファイバにて双方向伝送行い、それを実現するノードを１つのＮＮＩ機能ブロックで構成することができる。この場合は、１つのＮＮＩ機能ブロックには３２チャンネルの波長多重・分離フィルタを２つ搭載する。
【０１５０】
上述の如く、本実施形態に係る光通信システムは、拡張性が優れている。この高い拡張性を利用して、上記構成以外にも、例えばリング状システム及びメッシュ状システムといった種々のトポロジに容易に対応することができる。
【０１５１】
また、ノードＡ及びノードＣを構成する光通信装置１においては、最大３２個の光トランシーバ収容能力に対して、１６個だけを搭載している。ＮＮＩ機能ブロック２は機能をシンプル化しているため、共通コストが低く抑えられており、コストの大部分は光トランシーバモジュール部分が占めることになる。本実施形態においては、必要最小限の光トランシーバモジュールだけを実装できるように、光トランシーバモジュールがプラガブルのモジュール構造となっているため、スタートコストを削減する上で有利である。また、未実装の１６個分の光トランシーバモジュールのために実装されているスイッチ等の共通コストは、元々低く抑えられているので、小容量構成時から低コストのシステムを提供することができる。共通コストとして最も高価な部品である波長多重・分離フィルタについても、一つの波長信号当たりのコストは、光トランシーバモジュールのコストの５分の１から１０分の１程度と小さい値である。
【０１５２】
なお、波長多重・分離フィルタについては、１６チャンネル毎にモジュールを分割しているため、ノードＡ及びノードＣについては、必ずしも４つ搭載する必要はなく、その後、拡張する可能性がないのであれば、はじめから２つだけを搭載してもよい。
【０１５３】
次に、本第７の実施形態の第１の変形例について説明する。本変形例は、更に大規模なクロスコネクトを構成する場合の例である。図３０は、本変形例に係る光通信システムを示すブロック図である。図３０に示すように、この光通信システムにおいては、２系統の大規模拡張スイッチユニット５５ａ及び５５ｂが設けられている。大規模拡張スイッチユニット５５ａは現用系のユニットであり、大規模拡張スイッチユニット５５ｂは予備系のユニットである。また、この光通信システムには、８台のＮＮＩ機能ブロックが設けられており、そのうち４台が大規模拡張スイッチユニット５５ａ及び５５ｂの一方の側に接続され、残りの４台が大規模拡張スイッチユニット５５ａ及び５５ｂの他方の側に接続されている。
【０１５４】
このように、図３０に示す光通信システムは大規模な接続となるが、スイッチユニット内を流れる信号は、ＮＮＩユニット内を流れる５Ｇｂ／ｓ以下のシリアル信号と全く同一仕様の信号であり、マルチレートに対応し、プロトコルフリーのスイッチングが可能である。また、通常は、現用系の規模拡張スイッチユニット５５ａを介して光通信を行うが、現用系の規模拡張スイッチユニット５５ａに問題が発生したときには、規模拡張スイッチユニット５５ｂに切り替える。現用系の規模拡張スイッチユニット５５ａと予備系の規模拡張スイッチユニット５５ｂとの間の切り替えは、各ＮＮＩ機能ブロック内の空間スイッチによって行う。
【０１５５】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第１の実施形態に係る光通信装置を使用して、１０Ｇｂ／ｓ以上の大容量回線を長距離伝送する光通信システムの実施形態である。図３１は本実施形態に係る光通信システムを示すブロック図であり、図３２は、この光通信システムにおけるチャンネル接続方法の一例を示すブロック図である。
【０１５６】
図３１に示すように、本実施形態に係る光通信システム６１においては、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のノードＮ１乃至ＮＭが直列に設けられている。各ノードは光通信装置によって構成されており、各光通信装置にはＮＮＩ機能ブロック２が設けられており、少なくともノードＮ１及びＮＭの光通信装置１には、ＮＮＩ機能ブロック２の他にＵＮＩ機能ブロック３が設けられている。また、ノードＮｋ−１とノードＮｋ（ｋは２乃至Ｍの整数）との間は、伝送路Ｆｋ−１によって接続されている。更に、終端ノードであるノードＮ１及びＮＭを構成する光通信装置１には、１０Ｇｂ／ｓ以上の大容量回線６２が収容されている。
【０１５７】
また、図３２に示すように、終端ノードであるノードＮ１及びノードＮＭにおいては、光通信装置１のＮＮＩ機能ブロック２とＵＮＩ機能ブロック３との間が４本のレーンＸ１乃至Ｘ４によって接続されており、このレーンＸ１乃至Ｘ４を介して４つのシリアル信号が伝送されるようになっている。ノードＮ１においては、ＵＮＩ機能ブロック３が、大容量回線６２を介して入力された多重化信号を４つのシリアル信号に分離して、レーンＸ１乃至Ｘ４に対して出力する。ノードＮＭにおいては、ＵＮＩ機能ブロック３が、レーンＸ１乃至Ｘ４を介して入力された４つのシリアル信号を多重化して、大容量回線６２に対して出力する。
【０１５８】
一方、ノード間を伝送するＤＷＤＭ信号の各波長チャンネルをλ０乃至λ７とする。波長チャンネルλ０乃至λ７の波長はこの順に長くなっており、波長チャンネルλ０の波長が最も短く、波長チャンネルλ７の波長が最も長い。そして、ノードＮ１の空間スイッチが、レーンＸ０乃至Ｘ３を介して入力されたシリアル信号を、チャンネルλ０乃至λ７のいずれかに割り当てる。このとき、設定を簡略化するために、各レーンの信号は、レーン番号（０乃至３）が増加するほど、割り当てられるチャンネル番号（０乃至７）が単調に増加又は減少するものとし、割り当てられる波長チャンネルは飛び飛びの値をとってもよいものとする。
【０１５９】
同様に、中間ノードであるノードＮ２乃至ＮＭ−１においては、空間スイッチにより、入力側の伝送路の波長チャンネルを出力側の伝送路の波長チャンネルに夫々割り当てる。このとき、入力側のチャンネル番号が増加するほど、出力側のチャンネル番号が単調に増加又は減少するように、チャンネルの割り当てを行う。また、割り当てられる波長チャンネルは飛び飛びの値をとってもよいものとする。
【０１６０】
次に、本実施形態に係る光通信システムの動作、即ち、本実施形態に係る光通信方法について説明する。図３２に示すように、ノードＮ１に接続された大容量回線６２を介して、光信号がノードＮ１の光通信装置１に入力されると、この光信号はＵＮＩ機能ブロック３内で、５Ｇｂ／ｓ以下の４つのシリアル信号に分離される。そして、この４つのシリアル信号は、４本のレーンＸ０乃至Ｘ３を通じてＮＮＩ機能ブロック２に入力される。ＮＮＩ機能ブロック２の空間スイッチは、レーンＸ０を伝送路Ｆ１のチャンネルλ１に接続し、レーンＸ１を伝送路Ｆ１のチャンネルλ３に接続し、レーンＸ２を伝送路Ｆ１のチャンネルλ５に接続し、レーンＸ３を伝送路Ｆ１のチャンネルλ７に接続する。伝送路Ｆ１は、この信号をノードＮ２に伝送する。
【０１６１】
ノードＮ２の空間スイッチは、伝送路Ｆ１のチャンネルλ１を伝送路Ｆ２のチャンネルλ７に接続し、伝送路Ｆ１のチャンネルλ３を伝送路Ｆ２のチャンネルλ６に接続し、伝送路Ｆ１のチャンネルλ５を伝送路Ｆ２のチャンネルλ５に接続し、伝送路Ｆ１のチャンネルλ７を伝送路Ｆ２のチャンネルλ４に接続する。伝送路Ｆ２は、この信号をノードＮ３に伝送する。
【０１６２】
ノードＮ３の空間スイッチは、伝送路Ｆ２のチャンネルλ７を伝送路Ｆ３のチャンネルλ３に接続し、伝送路Ｆ２のチャンネルλ６を伝送路Ｆ３のチャンネルλ２に接続し、伝送路Ｆ２のチャンネルλ５を伝送路Ｆ３のチャンネルλ１に接続し、伝送路Ｆ２のチャンネルλ４を伝送路Ｆ３のチャンネルλ０に接続する。伝送路Ｆ３は、この信号をノードＮ４に伝送する。
【０１６３】
ノードＮ４の空間スイッチは、伝送路Ｆ３のチャンネルλ３を伝送路Ｆ４のチャンネルλ４に接続し、伝送路Ｆ３のチャンネルλ２を伝送路Ｆ４のチャンネルλ２に接続し、伝送路Ｆ３のチャンネルλ１を伝送路Ｆ４のチャンネルλ１に接続し、伝送路Ｆ３のチャンネルλ０を伝送路Ｆ４のチャンネルλ０に接続する。伝送路Ｆ４は、この信号をノードＮ５に伝送する。以後、同様にして、スイッチング及び伝送を行っていく。
【０１６４】
そして、終端のノードＮＭに、伝送路Ｆ４と同じチャンネル構成で信号が入力されたとすると、ノードＮＭの空間スイッチは、伝送路ＦＭ−１の各チャンネルをノードＮＭのレーンＸ０乃至Ｘ３に接続する。このとき、ノードＮ１の各レーンを伝送した信号が、ノードＮＭの同じレーン番号のレーンに入力されるようにする。即ち、ノードＮＭの空間スイッチは、伝送路ＦＭ−１のチャンネルλ４をノードＮＭのレーンＸ０に接続し、伝送路ＦＭ−１のチャンネルλ２をレーンＸ１に接続し、伝送路ＦＭ−１のチャンネルλ１をレーンＸ２に接続し、伝送路ＦＭ−１のチャンネルλ０をレーンＸ３に接続する。
【０１６５】
次に、本実施形態の効果について説明する。前述の第２の実施形態に係る光通信装置は、１０Ｇｂ／ｓ及び４０Ｇｂ／ｓといった大容量の回線については、５Ｇｂ／ｓ以下の複数の信号に分割して伝送している。前述の如く、高速の信号を分離し、分離した夫々の信号をＷＤＭの波長に割り当てて光ファイバ中を伝送すると、波長分散の影響によってスキューが生じる。このスキューは、単位長さの光ファイバによる波長分散量が一定であれば、伝送距離に比例して増大する。このため、回線を終端することなく長距離伝送を行うと、両端の終端ノードでは大きなスキューを補償する必要が生じる。従って、長距離伝送の終端ノードにおいては、大規模なバッファメモリ又は大規模な遅延補償回路を設けることが必要である。また、１０ＧｂＥのＸＡＵＩのように、許容されるスキュー量が小さい規格の場合は、伝送路の波長分散を補償するような光機能を導入しない限り、回線終端なしでの長距離伝送は不可能である。
【０１６６】
これに対して、本実施形態に係る光通信システムにおいては、適切なノードにおいて、伝送路の長波長側チャンネルと短波長側チャンネルとを入れ替える波長変換を行っている。これにより、複数のノード間伝送路の波長分散特性を相殺させて、終端ノードにおけるスキュー量を低減することができる。この波長変換は、上述の如く、分割して割り当てたＤＷＤＭの各チャンネルの長波長から短波長への順序を入れ替える動作を行うので、これを特に波長昇降順変換と定義する。この波長昇降順変換によるスキュー低減方法としては、例えば、１回の波長昇降順変換によって、終端ノードにおけるスキュー量を所定の規定値（Ｓｍａｘ）以下とする第１の方法と、１回又は複数回の波長昇降順変換によって、各ノードにおけるスキュー量を規定値Ｓｍａｘ以下とする第２の方法とがある。
【０１６７】
以下、このスキュー低減方法を詳細に説明する。ノードＮｋにて割り当てた波長チャンネルに対して、最大の波長差（例えば、図２４に示すノードＮ１ではチャンネルλ７とチャンネルλ１との間の波長差）をＩｋとし、ノードＮｋとノードＮｋ＋１との間の伝送路Ｆｋのファイバ距離をＬｋ、分散量をＤｋとする。そうすると、信号がノードＮｋからノードＮｋ＋１に伝送する間に生じる最大のスキュー量Ｓｋは、単純に、波長差Ｉｋとファイバ距離Ｌｋと分散量Ｄｋとの積（Ｉｋ×Ｌｋ×Ｄｋ）で表される。但し、波長差Ｉｋ及び距離Ｌｋは正の値のパラメータとする。分散量Ｄｋはファイバの種類によっては負の値をとる。従って、最大スキュー量Ｓｋも負の値をとることがある。
【０１６８】
更に、波長昇降順変換を実施するノードと、その変換によって変化するスキューの値を定義するために、波長昇降順変換ノードパラメータＰｋを定義する。パラメータＰｋは、ノードＮｋが波長昇降順変換を実施したときは−１、実施しないときは＋１の値をとる。即ち、図２４に示すノードＮ３及びＮ４のように、伝送する波長チャンネルを変更したとしても、波長の昇降順の入れ替えを行わない場合は、Ｐｋ＝１とする。一方、ノードＮ２のように、波長の昇降順の入れ替えを行う場合は、Ｐｋ＝−１とする。また、回線収容ノードであるノードＮ１及びＮＭにおいては、分割した回線の内、レーン番号Ｘ０の信号と最も短い波長チャンネルが接続される場合は波長昇降順変換がないとしてＰｋ＝１とし、その反対の場合はＰｋ＝−１とする。例えば、図２４においては、Ｐ１＝１、ＰＭ＝−１となる。これらのパラメータを用いると、信号がノードＮ１からノードＮｋに伝送した後に残留するスキュー量Ｒｋは、下記数式２のように表すことができる。
【０１６９】
【数２】
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【０１７０】
上述の第１の方法、即ち、終端ノードにおけるスキュー量を所定の規定値Ｓｍａｘ以下としてスキュー量を低減する方法は、終端ノードであるノードＮＭでの残留スキュー量ＲＭの絶対値が規定値Ｓｍａｘよりも小さくなるように、波長昇降順変換を行うノードＮｋを一つ選択する方法である。このとき、条件を満たすノードＮｋが複数あって最適化を行う場合は、スキュー量Ｒｋが最小値となるようなノードＮｋを一つ選択する。
【０１７１】
また、上述の第２の方法、即ち、１回又は複数回の波長昇降順変換により各ノードにおけるスキュー量を規定値Ｓｍａｘ以内としてスキュー量を低減する方法は、全てのスキュー量Ｒｋの絶対値が規定値Ｓｍａｘよりも小さくなるようにパラメータＰｋを設定する方法である。具体的には、パラメータＰ１を（＋１）又は（−１）に任意に設定して、仮にＰ２＝１とした場合についてスキュー量Ｒ３の絶対値を計算し、このスキュー量Ｒ３の絶対値が規定値Ｓｍａｘを上回らなければＰ２＝１とし、スキュー量Ｒ３の絶対値がＳｍａｘを上回るようであればＰ２＝−１と設定する。同様に、設定したパラメータＰ１及びＰ２の値を用いてスキュー量Ｒ４を計算してパラメータＰ３の値を決定する。このようにして、Ｐ２以降のパラメータを順次決定していく。なお、この第２の方法において、ノードＮＭからノードＮ１に向かうパスを設定する場合は、ノードＮＭ側から再度計算し、ノードＮ１からノードＮＭに向かうパスとは独立に波長昇降順変換ノードを設定する。
【０１７２】
このように、適切なノードのＮＮＩ機能ブロック内の空間スイッチにおいて、伝送する波長チャンネルを長波長側と短波長側とで入れ替える波長昇降順変換を行うことにより、波長分散によるスキューの大部分をキャンセルすることができる。これにより、例えば、ＸＡＵＩの伝送距離を、途中で終端することなく拡大することができる。この手法は、例えばＯＣ−１９２／ＳＴＭ−６４又はＯＣ−７６８／ＳＴＭ−２５６をＯＣ−４８／ＳＴＭ−１６に分割して伝送する場合にも適用でき、受信端にて必要なバッファメモリの削減、並びにデスキュー処理及びポインタ処理の負荷の低減に対して有効である。
【０１７３】
なお、前述の第７及び第８の実施形態に係る光通信システムにおいては、終端ノードを前述の第１の実施形態に係る光通信装置により構成する例を示したが、前述の第２乃至第５の実施形態のうちいずれかの実施形態に係る光通信装置によって構成してもよい。また、終端ノードに限らず、中間ノードにおいても、少なくともクライアント側の光回線が接続されたノードには、前述の第２乃至第６の実施形態のうちいずれかの実施形態に係る光通信装置を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明は、波長分割多重を利用したインバースマックス伝送を行う光通信方法及び光通信システムとして有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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