(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＷＤＭ信号を受信し、該第１のＷＤＭ信号の第１の１組の光チャネルを、第１のブランチを通して、該第１のＷＤＭ信号の第２の１組の前記光チャネルを第２のブランチを通して方向づけるように構成された第１の波長選択スイッチであって、前記第１の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率がしきい値よりも小さい１つまたは複数の光チャネルを含んでおり、前記第２の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率が前記しきい値よりも大きい１つまたは複数の光チャネルを含んでいる、第１の波長選択スイッチと、
前記第１の１組の光チャネルに対応しているペイロード・ユニットを電気的に切り替えて、第３の１組の光チャネルを生成するように構成された前記第１のブランチであって、前記第３の１組の光チャネルは、前記第１の１組の光チャネルよりも少ない光チャネルを有している、前記第１のブランチと、
前記第２の１組の光チャネルのうちの前記１つまたは複数の光チャネルを光学的に切り替えて、第４の１組の光チャネルを生成するように構成された前記第２のブランチと、
前記第１のブランチからの前記第３の１組の光チャネルと、前記第２のブランチからの前記第４の１組の光チャネルとを受信するように構成され、またさらに、前記第３の１組の光チャネルと前記第４の１組の光チャネルとを結合して、第２のＷＤＭ信号を生成するように構成された第２の波長選択スイッチと、
を備えている、装置。
【請求項２】
前記第１のＷＤＭ信号の光チャネルの光チャネル利用率を測定するように構成された光チャネル利用モニタと、
前記光チャネル利用モニタと、前記第１の波長選択スイッチとに接続された電子制御装置であって、前記第１の１組の光チャネルを前記第１のブランチを通して、前記第２の１組の光チャネルを前記第２のブランチを通して方向づけるように前記第１の波長選択スイッチを構成するために、前記光チャネル利用モニタによって測定される前記光チャネル利用率を使用するように構成された電子制御装置と、
をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のブランチは、
前記第１の１組の光チャネルを搬送するＷＤＭ信号を個別の変調されたキャリア波長へと逆多重化するように構成された光デマルチプレクサと、
前記個別の変調されたキャリア波長を対応する複数の電気デジタル信号へと変換するように構成された光電気コンバータと、
前記対応する複数の前記電気デジタル信号によって搬送される前記ペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成されたＯＴＮ信号プロセッサと、
を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、該ＯＴＮ信号プロセッサとローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェースに接続された１つまたは複数の電気ドロップ・ポートを備えており、
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記１つまたは複数のドロップ・ポートに対して、前記対応する複数の前記電気デジタル信号によって搬送される前記ペイロード・ユニットのうちの少なくともいくつかを方向づけるように構成可能である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記ＯＴＮ信号プロセッサとローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェースに接続された１つまたは複数の電気アド・ポートを備えており、
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記入出力インターフェースを経由して前記１つまたは複数のアド・ポートに印加された電気デジタル信号に対応しているペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成可能であり、
前記第１のブランチは、
前記ＯＴＮ信号プロセッサによって切り替えられた前記ペイロード・ユニットを、前記第３の１組の光チャネルに対応している複数のキャリア波長へと変調することにより、複数のＷＤＭ成分を生成するように構成された電気／光コンバータと、
前記複数のＷＤＭ成分を多重化して、第３のＷＤＭ信号を生成するように構成された光マルチプレクサと、
をさらに備えており、
前記第２の波長選択スイッチは、前記第３のＷＤＭ信号と、前記第２のブランチによって光学的に切り替えられる前記第４の１組の光チャネルとを結合することにより前記第２のＷＤＭ信号を生成するように構成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記第２のブランチは、再構成可能光アド／ドロップ・マルチプレクサを備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のブランチは、
前記第１の波長選択スイッチの第１のサブセットの出力ポートから受信される個別の変調されたキャリア波長を、対応する複数の電気デジタル信号へと変換するように構成された光電気コンバータと、
前記対応する複数の前記電気デジタル信号によって搬送される前記ペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成されたＯＴＮ信号プロセッサと、
を備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記ＯＴＮ信号プロセッサとローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェースに接続された１つまたは複数の電気ドロップ・ポートを備えており、
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記１つまたは複数のドロップ・ポートに対して、前記対応する複数の前記電気デジタル信号によって搬送される前記ペイロード・ユニットのうちの少なくともいくつかを方向づけるように構成可能である、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記ＯＴＮ信号プロセッサとローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェースに接続された１つまたは複数の電気アド・ポートを備えており、
前記ＯＴＮ信号プロセッサは、前記入出力インターフェースを経由して前記１つまたは複数のアド・ポートに印加された電気デジタル信号に対応しているペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成可能である、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１のブランチは、前記ＯＴＮ信号プロセッサから受信される前記ペイロード・ユニットを前記第３の１組の光チャネルに対応している複数のキャリア波長へと変調することにより複数のＷＤＭ成分を生成するように構成された電気／光コンバータをさらに備えており、
前記第２の波長選択スイッチは、
（ｉ）前記第３の１組の光チャネルに対応しており、前記電気／光コンバータによって変調される前記複数のキャリア波長と、
（ｉｉ）前記第２のブランチを通して光学的に切り替えられる前記第４の１組の光チャネルと、
を結合することにより、前記第２のＷＤＭ信号を生成するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光通信機器に関し、より詳細には、それに限定されないが、ソフトウェア定義ネットワーキングのためのハイブリッド光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
本節は、本開示のよりよい理解を促すのに役立ち得る態様について述べている。したがって、本節の陳述は、この観点から読まれるべきであり、また何が先行技術の中にあるか、または何が先行技術の中にないかについての承認として理解されるべきではない。
【０００３】
光通信ネットワークは、クライアントに対して様々な通信サービスを提供するために広く使用される。より高い送信容量のための必要性に対処するために、いくつかの光通信ネットワークは、複数の変調されたキャリア波長が光ファイバで同時に送信される波長分割多重化（ＷＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用するように構成されている。ＷＤＭの分割されていない波長粒度を活用して、再構成可能光アド／ドロップ・マルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ：ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｄｄ／ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）は、他のキャリア波長が光学的にネットワーク・ノードを透過的に通過することを可能にしながら、対応する光通信ネットワークがネットワーク・ノードにおいて選択されたキャリア波長を追加すること、および／または抜き出すことを可能にすることができる。
【０００４】
一般的なメッシュ・トポロジを有する光通信ネットワークにおいては、いくつかのネットワーク・ノードを通る、例えばハブ・ノードを通るトラフィック量は、時間と共にかなり変動する可能性がある。例えば、いくつかの期間中に、ハブ・ノードを通るトラフィック量バーストは、ノードの最大のスループット容量に近づき、またはノードの最大のスループット容量を超過する可能性さえもある。いくつかの他の期間中に、トラフィック量は、比較的低いレベルに、例えば、ノードの最大のスループット容量の約５０％よりも低く低下する可能性がある。不都合なことに、そのようなトラフィック量の変動は、ネットワーク・リソースの準最適な利用をもたらすこともある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，７３３，９２９号
【特許文献２】米国特許７，２８６，７７１号
【特許文献３】米国特許６，９５０，４５０号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０１５３８４５号
【特許文献５】米国特許第７，９６５，９５０号
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１１／０２２９１３７号
【特許文献７】米国特許第８，３９１，７０９号
【特許文献８】米国特許第８，３００，９９５号
【特許文献９】米国特許第８，１９０，０２７号
【特許文献１０】米国特許第８，１２６，３３０号
【特許文献１１】米国特許第８，０４１，２１３号
【特許文献１２】米国特許第７，３４３，０６６号
【特許文献１３】米国特許第８，００９，９８６号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１規格
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それらのそれぞれの利用率に基づいて、光チャネルを切り替えるように構成されたハイブリッド光スイッチの様々な実施形態が、本明細書において開示される。例示の一実施形態においては、比較的低い利用率を有する光チャネルは、ペイロード・ユニットまでアンラップされ、これらのペイロード・ユニットは、次いで、切り替えられたペイロード・ユニットを搬送する光チャネルの利用率を増大させる傾向があるやり方で、例えば、光トランスポート・ネットワーク（ＯＴＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ−Ｎｅｔｗｏｒｋ）スイッチを使用して、電気的に切り替えられる。対照的に、比較的に高い利用率を有する光チャネルは、アンラップされることなく、例えば、再構成可能光アド／ドロップ・マルチプレクサを使用して、光学的に切り替えられる。本明細書において開示されるハイブリッド光スイッチの実施形態は、ハイブリッド光スイッチが、トラフィック量が比較的に低いときに光チャネル利用を改善し、またトラフィック量が比較的に高いときに対応するＯＴＮスイッチの作業負荷を低減させる傾向があるので、比較的高いトラフィック量変動を受けるネットワーク・ノードにおいて、有利に展開される可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態によれば、第１のＷＤＭ信号を受信し、第１のＷＤＭ信号の第１の１組の光チャネルを第１のブランチを通して、第１のＷＤＭ信号の第２の１組の光チャネルを第２のブランチを通して方向づけるように構成された第１の波長選択スイッチであって、第１の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率がしきい値よりも小さい１つまたは複数の光チャネルを含んでおり、第２の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率がしきい値よりも大きい１つまたは複数の光チャネルを含んでいる、第１の波長選択スイッチと；第１の１組の光チャネルに対応しているペイロード・ユニットを電気的に切り替えて、第３の１組の光チャネルを生成するように構成された第１のブランチと；第２の１組の光チャネルのうちの１つまたは複数の光チャネルを光学的に切り替えて、第４の１組の光チャネルを生成するように構成された第２のブランチと；第１のブランチからの第３の１組の光チャネルと、第２のブランチからの第４の１組の光チャネルとを受信するように構成され、またさらに、第３の１組の光チャネルと第４の１組の光チャネルとを結合して、第２のＷＤＭ信号を生成するように構成された第２の波長選択スイッチと、を備えている装置が提供される。
【０００９】
別の実施形態によれば、（Ａ）光チャネルの利用率をしきい値と比較するステップと、（Ｂ）利用率がしきい値よりも小さい場合に、光チャネルによって搬送されるペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成された第１のスイッチを使用して、光チャネルを切り替えるステップと、（Ｃ）利用率がしきい値よりも大きい場合に、光チャネルを光学的に切り替えるように構成された第２のスイッチを使用して、光チャネルを切り替えるステップとを含む信号処理方法が、提供される。
【００１０】
様々な開示された実施形態についての他の態様と、特徴と、利点とは、例として、以下の詳細な説明と添付の図面とから、より十分に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】様々な開示された実施形態が実行され得る光通信ネットワークのブロック図である。
【図２】本開示の一実施形態による、図１の光通信ネットワークの中で使用され得るハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチのブロック図である。
【図３】本開示の一実施形態による、図１に示される光通信ネットワークのノードにおいて使用され得る信号処理方法のフローチャートを示す図である。
【図４】本開示の代替的な一実施形態による、図１の光通信ネットワークにおいて使用され得るハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書において使用されるように、用語、光トランスポート・ネットワーク（ＯＴＮ）は、ＷＤＭ信号についてのＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１規格を使用するように構成されたネットワークのことを意味しており、この規格は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。ＯＴＮトランスポートは、対応する光ネットワークを通して透過的に広範囲のサービスを搬送することができる標準化されたデジタル・ラッパーを使用する。レガシーＲＯＡＤＭ技術とは違って、ＯＴＮは、サブ波長粒度を有している。本明細書において開示される様々な実施形態においては、ＲＯＡＤＭの分割していない波長粒度と、ＯＴＮのサブ波長粒度とを活用して、例えば、（ｉ）比較的低いトラフィック量の期間中にいくつかのＷＤＭチャネルを解放すること、および（ｉｉ）比較的高いトラフィック量の期間中に電気的スイッチング経路の光バイパスを可能にすることにより、ネットワーク・リソースについてのよりよい（例えば、より最適な）利用パターンを取得する。開示された実施形態の少なくともいくつかは、長距離の、大都市の、またデータ・センタの光ネットワーキングにおいて有利に使用され得ることが、想像される。
【００１３】
図１は、様々な開示された実施形態が実行され得る光通信ネットワーク１００のブロック図を示すものである。ネットワーク１００は、実例として、図１に示されるように、複数の光トランスポート・リンク１４０によって相互に接続されたネットワーク制御装置１３０と、ネットワーク・ノード１１０１〜１１０９とを備えているように示される。例示の一実施形態においては、ノード１１０１〜１１０９のそれぞれは、中継ノードとしての入口ノードとして、かつ／または出口ノードとして動作することができる。各ノード１１０ｉは、対応する制御リンク１２０ｉを経由して制御装置１３０に接続され、ここでｉ＝１、２、．．．、９である。制御リンク１２０ｉは、ノード１１０のリモート構成と、再構成とを可能にするように動作する。各制御リンク１２０ｉは、有線リンク、ワイヤレス・リンク、光リンク、またはそれらの任意の組合せとすることができる。いくつかの実施形態においては、制御装置１３０は、ＳＤＮ−タイプ制御装置とすることができ、ここでＳＤＮは、ソフトウェア定義ネットワーキングを表している。各光トランスポート・リンク１４０は、適切な光ファイバ、または光ファイバ・ケーブルを使用して実装される可能性がある。
【００１４】
動作中に、制御装置１３０は、制御リンク１２０を使用して、適切にノード１１０１〜１１０９を構成して、様々な信号処理機能およびルーティング機能を実行することができる。例えば、ノード１１０は、以下の、すなわち、
（Ａ）ノードと、対応するクライアントとを接続するように構成された（図１に明示的に示されてはいない）、例えば、対応するアクセス・ネットワークまたはローカル・エリア・ネットワークからクライアント信号を受信すること、
（Ｂ）対応するオーバーヘッド情報と一緒に、光ペイロード・ユニット（ＯＰＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｙｌｏａｄ  Ｕｎｉｔ）を形成するクライアント信号をフレーム・ペイロード・エリアへと挿入すること、
（Ｃ）ＯＰＵのフレーム・ペイロード・エリアからクライアント信号を抽出すること、
（Ｄ）対応するクライアントに対する配信のためのノードに接続された対応するアクセス・ネットワークまたはローカル・エリア・ネットワークに対して抽出されたクライアント信号を適用すること、
（Ｅ）ＯＰＵに対して運用アドミニストレーション管理（ＯＡＭ：ｏｐｅｒａｔｉｏｎ−ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ−ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）オーバーヘッドを追加して、対応する光データ・ユニット（ＯＤＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を生成すること、
（Ｆ）様々な順方向誤り訂正（ＦＥＣ：ｆｏｒｗａｒｄ−ｅｒｒｏｒ−ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）機能を実行すること、
（Ｇ）トランスポート（例えば、フレーム・アラインメント）オーバーヘッドを追加して、光トランスポート・ユニット（ＯＴＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｕｎｉｔ）を生成すること、
（Ｈ）動作するＷＤＭマルチプレックスの様々なキャリア波長（光チャネル、ＯＣｈ）の上にＯＴＵをマッピングすること、
（Ｉ）光学的にＯＴＵを搬送するようにキャリア波長を変調すること、
（Ｊ）２つ以上の変調されたキャリア波長を多重化して、対応するＷＤＭ信号を生成すること、
（Ｋ）個別の構成要素である変調されたキャリア波長へとＷＤＭ信号を逆多重化すること、
（Ｌ）既存のＷＤＭ信号に対して１つまたは複数の変調されたキャリア波長を追加すること、
（Ｍ）既存のＷＤＭ信号から１つまたは複数の変調されたキャリア波長を抜き出すこと、
（Ｎ）光監視チャネル（ＯＳＣ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てられた専用キャリア波長の上のＯＡＭ情報を送信し、また受信すること、
（Ｏ）ノードに接続された異なる光トランスポート・リンク１４０の間でＷＤＭ信号をルーティングすること、および
（Ｐ）３Ｒ（時間を再測定する（ｒｅ−ｔｉｍｅ）、再送信する（ｒｅ−ｔｒａｎｓｍｉｔ）、再成形する（ｒｅ−ｓｈａｐｅ））信号の再生成を実行すること
のうちのいくつか、またはすべてを実行するように構成されている可能性がある。
【００１５】
ネットワーク１００は、図１において、部分的なメッシュ・トポロジを有するように示されており、この部分的なメッシュ・トポロジにおいては、各ノード１１０ｉは、ノード１１０ｊのうちのいくつかだけに直接に接続されており、ここで、ｉ≠ｊである。しかしながら、本明細書において開示される様々な実施形態は、部分的なメッシュ・トポロジだけに限定されることはない。例えば、少なくともいくつかの実施形態は、完全なメッシュ・トポロジを有する光ネットワークのために適応される可能性があり、この完全なメッシュ・トポロジにおいては、各ノード１１０ｉは、ノード１１０ｊのそれぞれに直接に接続され、ここで、ｉ≠ｊである。他の代替的なネットワーク・トポロジもまた企図される。様々な代替的な実施形態においては、ネットワーク１００は、対応する完全なメッシュ・トポロジ、部分的なメッシュ・トポロジ、または任意の他の適切なネットワーク・トポロジを使用して、相互に接続される、９個よりも多くの、または少ないノード１１０を有することができる。
【００１６】
ノード１１０の中の光トランスミッタ機能を実装するための適切なハードウェアが、例えば、米国特許第７，７３３，９２９号、７，２８６，７７１号、および６，９５０，４５０号と、米国特許出願公開第２００７／０１５３８４５号とに開示され、これらのすべては、それらの全体が、参照により本明細書に組み込まれている。ノード１１０の中に光レシーバ機能を実装するための適切なハードウェアは、例えば、米国特許第７，９６５，９５０号と、米国特許出願公開第２０１１／０２２９１３７号とにおいて開示され、これらの両方は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている。ノード１１０の中に光信号スイッチング／リレー機能を実装するための適切なハードウェアは、例えば、米国特許第８，３９１，７０９号と、８，３００，９９５号と、８，１９０，０２７号と、８，１２６，３３０号と、８，０４１，２１３号と、７，３４３，０６６号との中で開示され、これらの米国特許のうちのすべては、それらの全体が、参照により本明細書に組み込まれている。
【００１７】
例示の一実施形態においては、ノード１１０１〜１１０９のうちの少なくとも１つは、例えば、ノード１１０６は、ハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチ（図１には明示的に示されておらず、図２および４を参照されたい）を備えている。ハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチは、ＯＴＮブランチと、ＲＯＡＤＭブランチとを備えることができ、そこでは、２つのブランチの中に、かつ／または２つのブランチの外に信号を供給する信号ポートのうちの少なくともいくつかは、共有されたポートとして動作するように、相互に接続され、一体化され、または構成されている。ハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチのＯＴＮブランチは、比較的低いトラフィック量の期間中に、いくつかの波長キャリア（光チャネル）のより効率的な使用のためのデータ・ストリーム集約を可能にする。ハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチのＲＯＡＤＭブランチは、比較的高いトラフィック量の期間中に電気的スイッチング経路の光バイパスを可能にする。ノード１１０の中で使用され得るハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチについての例示の実施形態は、図２および４を参照して以下でより詳細に説明される。ハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチを動作させる方法の例示の一実施形態は、図３を参照して以下でより詳細に説明される。
【００１８】
図２は、本開示の一実施形態による、ノード１１０（図１）において使用され得るハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチ２００のブロック図を示すものである。スイッチ２００は、単一指向性光リンク２０２ｗおよび２０２ｅに結合される。より詳細には、光リンク２０２ｗは、スイッチ２００に向かって光信号を搬送するように構成されており、光リンク２０２ｅは、スイッチ２００から離れて光信号を搬送するように構成されている。当業者なら、どのようにしてスイッチ２００の２つ以上のインスタンス（コピー）を使用して、対応するネットワーク・ノードが、双方向性光リンクおよび／または２つ以上の光リンクに結合されることを可能にするかを理解するであろう。例えば、米国特許第８，００９，９８６号は、ハブ・ノードにおいて適切な信号スイッチングを可能にする対応する光通信ネットワークの、ノード１１０６など、そのようなハブ・ノードにおける２つ以上のスイッチ２００を接続するために使用され得るネットワーク・ノードの一般アーキテクチャを開示している。米国特許第８，００９，９８６号は、その全体が、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００１９】
スイッチ２００は、光タップ２０４を経由して光リンク２０２ｗに結合される光チャネル利用（ＯＣｈＵ：ｏｐｔｉｃａｌ−ｃｈａｎｎｅｌ  ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）モニタ２０６を含んでいる。ＯＣｈＵモニタ２０６は、例えば、チャネルの最大データ・スループット容量に関して、個別の光チャネルの利用のレベルを監視するように動作する。次いで、測定されたレベルは、対応する制御装置に対して、例えば、制御信号２０８を経由して、報告される。この制御装置は、ホスト・ノードに配置されるローカル制御装置、または制御装置１３０（図１）などのリモート・ネットワーク制御装置のいずれかとすることができる。後者の場合には、制御信号２０８は、対応する制御リンク１２０（図１）を経由して送信されることもある。
【００２０】
報告されたＯＣｈ利用率に基づいて、制御装置は、光チャネルを２つのカテゴリへと分類することができる。第１のカテゴリは、そのＯＣｈ利用率が、指定されたしきい値より下にある光チャネルを含んでいる。第２のカテゴリは、そのＯＣｈ利用率が、指定されたしきい値以上である光チャネルを含んでいる。当業者なら、第１のカテゴリまたは第２のカテゴリに属するような個別の光チャネルのカテゴリ化が、例えば、上記で述べられたトラフィック量変動に起因して、時間と共に変化することができることを理解するであろう。
【００２１】
本明細書において使用されるように、用語「光チャネル利用率」は、光チャネルの最大データ・スループット容量に対するその光チャネルによって達成される実際のデータ・スループットの比率を意味している。したがって、光チャネル利用率は、ゼロから１までの任意の値を有することができ、またパーセンテージ・ポイントを使用して表現されることもある。トラフィックの量および／またはパターンを変化させることに起因して、個別の光チャネルの光チャネル利用率は、時間と共に変化することがある。ＯＣｈＵモニタ２０６は、特定の時刻に観察される光チャネル利用率の瞬間値、または平均化が所定の時間間隔の上で実行されている、光チャネル利用率の平均値を制御装置に対して報告するように構成されていることもある。いくつかの実施形態においては、所定の時間間隔は、調整可能とすることができ、またその持続時間は、例えば、スイッチ２００（図２）や４００（図４）など、対応するスイッチの近似的に最適な性能を達成するように選択されることもある。スイッチに対して提示されるトラフィック・パターンに応じて、いくつかの光チャネルの光チャネル利用率は、完全に互いから独立している可能性があり、または相互依存、または相互に関連した動作の何らかの程度を示すことができる。
【００２２】
上記で示されたＯＣｈソーティングに基づいて、制御装置は、図２に示されるように、光リンク２０２ｗに結合された波長選択スイッチ（ＷＳＳ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｗｉｔｃｈ）２１０のための制御信号２１２を生成する。制御信号２１２に基づいて、ＷＳＳ２１０は、第１のカテゴリへと分類される光チャネルが、スイッチ２００のＯＴＮブランチ２１６を通してルーティングされ、また第２のカテゴリへと分類される光チャネルが、スイッチのＲＯＡＤＭブランチ２１８を通してルーティングされるという構成を採用する。ＯＴＮブランチ２１６及びＲＯＡＤＭブランチ２１８の両方は、図２に示されるような光リンク２０２ｅに結合されるＷＳＳ２７０に信号供給をする。ＷＳＳ２１０に類似して、ＷＳＳ２７０は、制御装置から受信される制御信号２６８に基づいて構成可能である。上記で既に暗に示されるように、ＷＳＳ２１０とＷＳＳ２７０との両方の構成は、時間と共に、ダイナミックに変化する可能性がある。
【００２３】
ＯＴＮブランチ２１６は、図２に示されるように、スイッチ２００の入出力（Ｉ／Ｏ：ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ）インターフェース２１４に接続されたＯＴＮスイッチ２３０を含んでいる。例示の一実施形態においては、ＯＴＮスイッチ２３０は、光デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ：ｄｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）２３４と、光電気（Ｏ／Ｅ：ｏｐｔｉｃａｌ−ｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）コンバータ２３８と、ＯＴＮ信号プロセッサ２５０と、電気／光（Ｅ／Ｏ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−ｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ）コンバータ２５８と、光マルチプレクサ（ＭＵＸ：ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）２６２とを備えている。
【００２４】
動作中に、ＷＳＳ２１０によってＯＴＮブランチ２１６に方向づけられたＷＤＭ信号は、光ＤＭＵＸ２３４を通過した後に、個別の構成要素であるＷＤＭ成分（変調されたキャリア波長、光チャネル）２３６へと逆多重化される。例示の一実施形態においては、光ＤＭＵＸ２３４は、光リンク２０２ｗに対して適用される可能性があり、または対応するネットワークの中で動作可能とすることができる光チャネルのすべてを搬送するＷＤＭ信号を逆多重化することができる十分な数の出力ポートを有している。したがって、ＷＳＳ２１０によってＯＴＮブランチ２１６に方向づけられるＷＤＭ信号が、動作可能な光チャネルのすべてよりも少ないチャネルを搬送するときに、光ＤＭＵＸ２３４のいくつかの出力ポートは、アイドル状態に留まり、また対応するＷＤＭ成分を受信しない可能性がある。光ＤＭＵＸ２３４における瞬間の１組のアイドル出力ポートは、ＷＳＳ２１０の構成に依存し、またしたがって、時間と共に変化する可能性がある。
【００２５】
個別のＷＤＭ成分２３６のそれぞれは、Ｏ／Ｅコンバータ２３８の中で対応する電気デジタル信号２４０へと変換される。例示の一実施形態においては、Ｏ／Ｅコンバータ２３８は、複数の光レシーバ（図２には明示的に示されていない）を、例えば、光ＤＭＵＸ２３４の出力ポート当たりに１つの光レシーバを備えている。電気デジタル信号２４０は、次いで、中で処理をするために、ＯＴＮ信号プロセッサ２５０に対して印加される。
【００２６】
例示の一実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサ２５０は、以下の信号処理を実行するように構成されている。ＯＴＮ信号プロセッサ２５０は、例えば、当技術分野において知られているように、対応するＯＰＵへと、電気デジタル信号２４０によって搬送されるＯＴＵのそれぞれをアンラップすることができる。対象とする宛先（単数または複数）に応じて、ＯＰＵのうちのいくつかは、ＯＴＮ信号プロセッサ２５０の１つまたは複数のドロップ・ポート２５２を通してＩ／Ｏインターフェース２１４へと方向づけられることにより、ホスト・ノードにおいて抜き出され、また次いで、例えば、図２に示されるように、さらに、対応するローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）のエッジ・ルータに方向づけられることもある。残りの（抜き出されない）ＯＰＵとＯＴＮ信号プロセッサ２５０によって１つまたは複数のそのアド・ポートを通して受信される追加のＯＰＵとは、例えば、当技術分野において知られているように、対応する複数のＯＴＵ２５６を生成するように再ラップされる。ＯＴＵ２５６は、動作する光チャネルのサブセットの上に、これらの光チャネルのうちの少なくともいくつか、または可能な場合にはすべてが第１のＯＣｈカテゴリと第２のＯＣｈカテゴリとを示すために以前に使用されたしきい値よりも大きいＯＣｈ利用率を有するように、マッピングされる。マッピングを使用して、ＯＴＮ信号プロセッサ２５０の適切な出力ポートを通して、ＯＴＵをＥ／Ｏコンバータ２５８に方向づける。ＯＴＮ信号プロセッサ２５０において実行される信号処理は、例えば、制御装置１３０（図１）などのネットワーク制御装置から受信される制御信号２５４を経由して、制御されることもある。
【００２７】
Ｅ／Ｏコンバータ２５８は、それぞれの（マッピングされた相手の）キャリア波長の上へとＯＴＵ２５６の各サブセットを変調することにより、複数のＷＤＭ成分２６０を生成するように動作する。例示の一実施形態においては、Ｅ／Ｏコンバータ２５８は、複数の光トランスミッタ（図２には明示的に示されていない）を、例えば、光ＭＵＸ２６２の入力ポート当たりに１つの光トランスミッタを備えている。ＯＴＮ信号プロセッサ２５０において実行されるＯＰＵ再ラッピングと、ＯＣｈマッピングとの詳細に応じて、Ｅ／Ｏコンバータ２５８の中の光トランスミッタのいくつかと、光ＭＵＸ２６２の対応する入力ポートとは、アイドル状態である可能性がある。当業者なら、瞬間の１組のＥ／Ｏコンバータ２５８の中のアイドル光トランスミッタと、光ＭＵＸ２６２のアイドル入力ポートとは、時間と共に変化する可能性があることを理解するであろう。
【００２８】
光ＭＵＸ２６２は、図２に示されるように、ＷＤＭ成分２６０を光学的に多重化し、また結果として生ずるＷＤＭ信号２６４をＷＳＳ２７０に印加するように動作する。例示の一実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサ２５０において実行される信号処理は、ＷＳＳ２７０に光ＭＵＸ２６２によって印加されるＷＤＭ信号が、ＷＳＳ２１０から光ＤＭＵＸ２３４によって受信されるＷＤＭ信号よりも少ないＷＤＭ成分（占有された光チャネル）を有するようにさせることができる。いくつかの構成においては、ＷＳＳ２７０に光ＭＵＸ２６２によって印加されるＷＤＭ信号は、ＷＳＳ２１０から光ＤＭＵＸ２３４によって受信されるＷＤＭ信号の中に存在していない少なくとも１つの変調されたキャリア波長を有することができる。
【００２９】
ＲＯＡＤＭブランチ２１８は、図２に示されるように、スイッチ２００のＩ／Ｏインターフェース２１４に接続され、またＲＯＡＤＭブランチに対してＷＳＳ２１０によって方向づけられたＷＤＭ信号を受信するように構成されたＲＯＡＤＭ２２０を含んでいる。ＲＯＡＤＭ２２０の構成は、制御装置１３０（図１）などのネットワーク制御装置から受信される制御信号２２２を経由して制御可能である。動作中に、ＲＯＡＤＭ２２０は、ホスト・ノードにおいて抜き出されるべきである１つまたは複数のＷＤＭ成分を１つまたは複数のドロップ・ポート２２４を通して、Ｏ／Ｅコンバータ２８２に対して方向づけることができる。例示の一実施形態においては、Ｏ／Ｅコンバータ２８２は、複数の光レシーバ（図２には明示的に示されていない）を、例えば、ＲＯＡＤＭ２２０のドロップ・ポート当たりに１つの光レシーバを備えている。Ｏ／Ｅコンバータ２８２のこれらの光レシーバのそれぞれは、受信されたＷＤＭ成分を電気デジタル信号２８４の対応する１つへと変換し、また次いで、対応するＬＡＮのエッジ・ルータに対するさらなる適用のために、その信号をＩ／Ｏインターフェース２１４に印加するように動作する。ＲＯＡＤＭ２２０はまた、１つまたは複数のアド・ポート２２６を通して、ホスト・ノードにおいて追加されるべきである１つまたは複数のＷＤＭ成分を受信することもできる。ＷＤＭ成分は、対応するＬＡＮのエッジ・ルータからＩ／Ｏインターフェース２１４を通して受信される電気デジタル信号２８８に基づいて、Ｅ／Ｏコンバータ２８６によって生成される。
【００３０】
ＲＯＡＤＭ２２０は、さらに、Ｅ／Ｏコンバータ２８６によって生成されるＷＤＭ成分と、ＷＳＳ２１０から受信されるＷＤＭ信号のパス・スルーＷＤＭ成分を結合して、対応する出力ＷＤＭ信号２２８を生成するように動作する。ＷＳＳ２７０は、（ｉ）ＲＯＡＤＭ２２０によって生成されるＷＤＭ信号２２８と、（ｉｉ）ＯＴＮスイッチ２３０によって生成されるＷＤＭ信号２６４とを結合し、また次いで、結果として生じる結合されたＷＤＭ信号を光リンク２０２ｅに印加するように動作する。例示の一実施形態においては、制御信号２１２、２２２、２５４、２６８、及びスイッチ２００の適切な動作のためのネットワーク制御装置から必要とされる任意の他の制御信号は、対応する制御リンク１２０（図１）を通して送信されることもある。
【００３１】
図３は、本開示の一実施形態による、ネットワーク・ノード１１０（図１）において使用され得る信号処理方法３００のフローチャートを示すものである。方法３００のいくつかの実施形態を使用して、スイッチ２００（図２）やスイッチ４００（図４）など、本明細書において開示されるハイブリッド・スイッチを動作させることができる。
【００３２】
方法３００のステップ３０２において、対応する光通信ネットワーク（例えば、ネットワーク１００、図１）における有能なエンティティ（例えば、ＯＣｈＵモニタ２０６、図２；制御装置１３０、図１）が、選択されたネットワーク・ノード（例えば、ノード１１０６、図１）における選択された光チャネルについてのＯＣｈＵ率の現在の値を決定するように構成されている。既に上記で示されているように、ＯＣｈＵ率は、光チャネルによってサポートされる最大データ・スループットのパーセンテージ・ポイントの形で表される可能性がある。
【００３３】
ステップ３０４において、ステップ３０２において決定されるＯＣｈＵ率は、しきい値と比較される。ＯＣｈＵ率が、しきい値よりも小さい場合、そのときには方法３００の処理は、ステップ３０６へと方向づけられる。ＯＣｈＵ率が、しきい値以上である場合、そのときには方法３００の処理は、ステップ３０８へと方向づけられる。
【００３４】
ステップ３０６において、ネットワーク・ノードは、ノードに位置するＯＴＮスイッチ（例えば、２３０、図２）を使用して、選択された光チャネルを切り替えるように構成されている。上記で示されるように、例えば、図２の説明においては、そのようなスイッチングは、以下の、すなわち、（ｉ）Ｏ／Ｅ変換と、（ｉｉ）新しいＯＴＵへと光チャネルによって搬送されるＯＰＵの再ラッピングと、（ｉｉｉ）ＬＡＮから受信されるＯＰＵを追加することと、（ｉｖ）ＬＡＮに対するＯＰＵを抜き出すことと、（ｖ）２つ以上の異なる受信された光チャネルに対応するＯＰＵを単一のＯＴＵへと集約することと、（ｖｉ）キャリア波長再割り当てと、（ｖｉｉ）Ｅ／Ｏ変換とのうちの１つまたは複数を含むことができる。ステップ３０６において実行されるＯＴＮスイッチングの一般の目的は、有効なＯＣｈＵ率を好ましくはしきい値を超過する値へと増大させることとすることができる。当業者なら、効果的なＯＣｈＵ率の増大が、比較的低い初期ＯＣｈＵ率及びＯＴＮスイッチのサブ波長粒度に起因して可能であり、これは、新しいＯＴＵへの付随するＯＰＵ集約を可能にすることを正しく理解するであろう。
【００３５】
ステップ３０８において、ネットワーク・ノードは、ノードに位置するＲＯＡＤＭスイッチ（例えば、２２０、図２）を使用して、選択された光チャネルを切り替えるように構成されている。上記で示されるように、例えば、図２の説明においては、そのようなスイッチングは、光学的に実行され、これは、ノードにおける電気的スイッチング経路のバイパスを可能にする。ＲＯＡＤＭスイッチの分割されていない波長粒度に起因して、光チャネルは、対応するＯＰＵへとアンラップされることなく、全体として切り替えられる。このタイプの光スイッチングは、それが、対応するＯＴＮスイッチの作業負荷を低減させ、またそのようにして、ＯＴＮスイッチに対する技術的要件と、ＯＴＮスイッチの潜在的なコストとを低下させるので、この状況において有利である可能性がある。
【００３６】
ステップ３１０において、異なる光チャネルが選択され、また方法３００の処理が、ステップ３０２に戻される。
【００３７】
図４は、本開示の代替的な一実施形態による、ノード１１０（図１）において使用され得るハイブリッドＯＴＮ／ＲＯＡＤＭスイッチ４００のブロック図を示すものである。スイッチ４００は、スイッチ２００（図２）に機能的に類似しており、後者のスイッチと同じスイッチ要素のうちのいくつかを使用するように構成されており、この要素は、図２におけるものと同じ参照ラベルを使用して図４の中で、ラベル付けされる。再使用される要素の説明は、ここでは反復されず、また読者は、上記の図２の説明を参照されたい。むしろ、スイッチ４００の説明は、主として、その中で使用される新しいスイッチ要素、および／またはスイッチ２００と４００との主要な機能的類似性とスイッチ２００と４００との間の違いとに焦点を当てている。
【００３８】
スイッチ２００と４００との間の１つの違いは、後者のスイッチが、前者のスイッチよりも、そのＯＴＮブランチと、ＲＯＡＤＭブランチとの間に高い一体化の程度を有していることである。例えば、スイッチ４００は、ＷＳＳスイッチ２１０および２７０と、ＤＭＵＸ２３４と、ＭＵＸ２６２と、ＲＯＡＤＭ２２０との機能に類似した機能を置換し、また実行するように構成されているＷＳＳスイッチ４１０および４７０を含んでいる。より詳細には、ＷＳＳスイッチ４１０は、ＷＳＳスイッチ２１０とＤＭＵＸ２３４との機能を実行するように構成されている。ＷＳＳスイッチ４７０は、ＷＳＳスイッチ２７０とＭＵＸ２６２との機能を実行するように構成されている。一括して解釈されるＷＳＳスイッチ４１０および４７０は、ＲＯＡＤＭ２２０の機能を実行するように構成されている。
【００３９】
第１のカテゴリ及び第２のカテゴリへの上記で説明されたＯＣｈソーティングに基づいて、対応する制御装置（例えば、制御装置１３０、図１）は、ＷＳＳ４１０のための制御信号４１２を生成する。制御信号４１２に基づいて、ＷＳＳ４１０は、その下で第１のカテゴリへと分離される光チャネルが、その出力ポート２からＫまでを通してルーティングされる構成を採用し、これらのポートのそれぞれが、単一の光チャネルを受信している。したがって、スイッチ２００におけるＤＭＵＸ２３４に類似して、スイッチ４００におけるＷＳＳ４１０の出力ポート２〜Ｋは、逆多重化されたＷＤＭ成分をＯ／Ｅコンバータ２３８に対して提供する。
【００４０】
ＷＳＳ４１０によって採用される構成はまた、第２のカテゴリのパス・スルー光チャネルをＷＳＳ４１０の出力ポート１に方向づけさせ、この出力ポート１は、例えば、光の導波路またはファイバ４１６を使用して、ＷＳＳ４７０の入力ポート１に直接に光学的に結合される。結果として、スイッチ２００とまさに同様に、スイッチ４００の中のパス・スルー光チャネルは、スイッチの電気的スイッチング経路を光学的にバイパスさせる。ＷＳＳ４１０によって採用される構成は、さらに、第２のカテゴリの抜き出されるべき光チャネルがＷＳＳ４１０の出力ポート（Ｋ＋１）〜Ｎに方向づけられるようにさせ、これらのポートのそれぞれが、同様に単一の光チャネルを受信している。したがって、ＷＳＳ４１０の出力ポート（Ｋ＋１）〜Ｎは、ＲＯＡＤＭ２２０（図２）のドロップ・ポート２２４に類似したやり方で動作するように構成されている。同様に、ＷＳＳ４７０の入力ポート（Ｋ＋１）〜Ｎは、ＲＯＡＤＭ２２０（図２）のアド・ポート２２６と類似したやり方で、動作するように構成されている。
【００４１】
ＷＳＳ４１０に類似して、ＷＳＳ４７０は、制御装置から受信される外部制御信号４６８に基づいて、構成可能である。動作中に、ＷＳＳ４７０は、適切に、（ｉ）入力ポート１を通してＷＳＳ４１０から受信されるパス・スルー光チャネルと、（ｉｉ）入力ポート２〜Ｋを通してＥ／Ｏコンバータ２５８から受信されるＷＤＭ成分２６０と、（ｉｉｉ）入力ポート（Ｋ＋１）〜Ｎを通してＥ／Ｏコンバータ２８６から受信される追加されるべきＷＤＭ成分２６０とを結合する。ＷＳＳ４７０により、このやり方で生成される結果として生じるＷＤＭ信号は、光リンク２０２ｅに印加される。
【００４２】
当業者なら、ＷＳＳ４１０の出力ポート２〜Ｋと、ＷＳＳ４７０の入力ポート２〜Ｋとを接続する信号経路は、スイッチ２００（図２）のＯＴＮブランチ２１６に機能的に類似しているスイッチ４００のＯＴＮブランチを表すことを正しく理解するであろう。当業者なら、出力ポート１、ＷＳＳ４１０の（Ｋ＋１）〜Ｎと、入力ポート１、ＷＳＳ４７０の（Ｋ＋１）〜Ｎとに接続される信号経路は、スイッチ２００（図２）のＲＯＡＤＭブランチ２１８に機能的に類似しているスイッチ４００のＲＯＡＤＭブランチを表すことをさらに正しく理解するであろう。
【００４３】
図１〜４を参照して上記で開示される例示の一実施形態によれば、第１のＷＤＭ信号を受信し、また第１のブランチ（例えば、２１６、図２；出力／入力ポート２〜Ｋの間の信号経路、図４）を通して第１のＷＤＭ信号の第１の１組の光チャネル（例えば、第１のカテゴリに属する光チャネル）を、第２のブランチ（例えば、２１８、図２；出力／入力ポート１、（Ｋ＋１）〜Ｎの間の信号経路、図４）を通して第１のＷＤＭ信号の第２の１組の光チャネル（例えば、第２のカテゴリに属する光チャネル）を方向づけるように構成された第１の波長選択スイッチ（例えば、２１０、図２；４１０、図４）であって、第１の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率が、しきい値よりも小さい１つまたは複数の光チャネルを含んでおり、第２の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率が、しきい値よりも大きい１つまたは複数の光チャネルを含んでいる、第１の波長選択スイッチ（例えば、２１０、図２；４１０、図４）と、第１の１組の光チャネルに対応しているペイロード・ユニット（例えば、ＯＰＵ）を電気的に切り替えるように構成された第１のブランチと、第２の１組の光チャネルのうちの１つまたは複数の光チャネルを光学的に切り替えるように構成された第２のブランチと、（ｉ）その中で電気的に切り替えられてきているペイロード・ユニットを使用して第１のブランチによって生成される第３の１組の光チャネル（例えば、ＷＤＭ信号２６４の光チャネル、図２；ＷＳＳ４７０の入力ポート２〜Ｋの上の光チャネル、図４）と、（ｉｉ）第２のブランチによって光学的に切り替えられる第４の１組の光チャネル（例えば、ＷＤＭ信号２２８の光チャネル、図２；ＷＳＳ４７０の入力ポート１、（Ｋ＋１）〜Ｎの上の光チャネル、図４）とを結合することにより、第２のＷＤＭ信号を生成するように構成された第２の波長選択スイッチ（例えば、２７０、図２；４７０、図４）とを備えている装置（例えば、１１０、図１；２００、図２；４００、図４）が、提供される。
【００４４】
上記装置のいくつかの実施形態においては、第３の１組の光チャネルは、第１の１組の光チャネルよりも少ない光チャネルを有している。
【００４５】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第３の１組の光チャネルは、第１の１組の光チャネルの任意のキャリア波長とは異なっているキャリア波長を有する少なくとも１つの光チャネルを有している。
【００４６】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率が、しきい値よりも小さい１つまたは複数の光チャネルから成る。
【００４７】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第３の１組の光チャネルは、その光チャネル利用率が、しきい値よりも大きい少なくとも１つの光チャネルを有している。
【００４８】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、装置は、第１のＷＤＭ信号の光チャネルの光チャネル利用率を測定するように構成された光チャネル利用モニタ（例えば、２０６、図２、４）と、電子制御装置が、第１の１組の光チャネルを第１のブランチを通して、第２の１組の光チャネルを第２のブランチを通して方向づけるように第１の波長選択スイッチを構成するために、光チャネル利用モニタによって測定される光チャネル利用率を使用することを可能にするように、光チャネル利用モニタと第１の波長選択スイッチとに接続される電子制御装置（例えば、１３０、図１）と、をさらに備えている。
【００４９】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１の波長選択スイッチは、１×２波長選択スイッチ（例えば、２１０、図２）であり、また第２の波長選択スイッチは、２×１波長選択スイッチ（例えば、２７０、図２）である。
【００５０】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１のブランチは、第１の１組の光チャネルを搬送するＷＤＭ信号を個別の変調されたキャリア波長（例えば、２３６、図２）へと逆多重化するように構成された光デマルチプレクサ（例えば、２３４、図２）と、個別の変調されたキャリア波長を対応する複数の電気デジタル信号（例えば、２４０、図２）へと変換するように構成された光電気コンバータ（例えば、２３８、図２）と、前記対応する複数の電気デジタル信号によって搬送されるペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成されたＯＴＮ信号プロセッサ（２５０、図２）と、を備えている。
【００５１】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、ＯＴＮ信号プロセッサと、ローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェース（例えば、２１４、図２）に接続された１つまたは複数の電気ドロップ・ポート（例えば、２５２、図２）を備えている。
【００５２】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、前記１つまたは複数のドロップ・ポートに対して、前記対応する複数の電気デジタル信号によって搬送される少なくともいくつかのペイロード・ユニットを方向づけるように（例えば、２５４を経由して、図２）構成可能である。
【００５３】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、ＯＴＮ信号プロセッサと、ローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェース（例えば、２１４、図２）に接続された１つまたは複数の電気アド・ポート（例えば、２４８、図２）を備えている。
【００５４】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、入出力インターフェースを経由して前記１つまたは複数のアド・ポートに印加された電気デジタル信号に対応しているペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように（例えば、２５４を経由して、図２）構成可能である。
【００５５】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１のブランチは、ＯＴＮ信号プロセッサによって切り替えられたペイロード・ユニット（例えば、２５６、図２）を、第３の１組の光チャネルに対応している複数のキャリア波長へと変調することにより、複数のＷＤＭ成分（例えば、２６０、図２）を生成するように構成された電気／光コンバータ（例えば、２５８、図２）と、前記複数のＷＤＭ成分を多重化して、第３のＷＤＭ信号（例えば、２６４、図２）を生成するように構成された光マルチプレクサ（例えば、２６２、図２）と、をさらに備えている。
【００５６】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第２の波長選択スイッチは、第３のＷＤＭ信号と、第２のブランチによって光学的に切り替えられる第４の１組の光チャネルとを結合することにより、第２のＷＤＭ信号を生成するように構成されている。
【００５７】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第２のブランチは、再構成可能光アド／ドロップ・マルチプレクサ（例えば、２２０、図２）を備えている。
【００５８】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１の波長選択スイッチは、１×Ｎ波長選択スイッチ（例えば、４１０、図４）であり、ここでＮは、２よりも大きな正の整数であり、また第２の波長選択スイッチは、Ｎ×１波長選択スイッチ（例えば、４７０、図４）である。
【００５９】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１のブランチは、第１の波長選択スイッチの第１のサブセットの出力ポート（例えば、出力ポート２〜Ｋ、図４）から受信される個別の変調されたキャリア波長を対応する複数の電気デジタル信号へと変換するように構成された光電気コンバータ（例えば、２３８、図４）と、前記対応する複数の電気デジタル信号によって搬送されるペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように構成されたＯＴＮ信号プロセッサ（２５０、図４）と、を備えている。
【００６０】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、ＯＴＮ信号プロセッサと、ローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェース（例えば、２１４、図４）に接続された１つまたは複数の電気ドロップ・ポート（例えば、２５２、図４）を備えている。
【００６１】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、前記１つまたは複数のドロップ・ポートに対して、前記対応する複数の電気デジタル信号によって搬送される少なくともいくつかのペイロード・ユニットを方向づけるように（例えば、２５４を経由して、図４）構成可能である。
【００６２】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、ＯＴＮ信号プロセッサと、ローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェース（例えば、２１４、図４）に接続された１つまたは複数の電気アド・ポート（例えば、２４８、図４）を備えている。
【００６３】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、入出力インターフェースを経由して前記１つまたは複数のアド・ポートに印加された電気デジタル信号に対応しているペイロード・ユニットを電気的に切り替えるように（例えば、２５４を経由して、図４）構成可能である。
【００６４】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第１のブランチは、ＯＴＮ信号プロセッサによって切り替えられたペイロード・ユニットを、第３の１組の光チャネルに対応している複数のキャリア波長へと変調することにより、複数のＷＤＭ成分（例えば、２６０、図２）を生成するように構成された電気／光コンバータ（例えば、２５８、図４）をさらに備えている。
【００６５】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第２の波長選択スイッチは、（ｉ）第３の１組の光チャネルに対応しており、電気／光コンバータによって変調された複数のキャリア波長と、（ｉｉ）第２のブランチを通して光学的に切り替えられる第４の１組の光チャネルとを結合することにより、第２のＷＤＭ信号を生成するように構成されている。
【００６６】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第２のブランチは、第１の波長選択スイッチの出力ポート（例えば、出力ポート１、図４）と、第２の波長選択スイッチの入力ポート（例えば、入力ポート１、図４）とを接続する光の導波路またはファイバ（例えば、４１６、図４）を備えている。
【００６７】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、第２のブランチは、第２のブランチと、ローカル・エリア・ネットワークのエッジ・ルータとの間に配置されるように構成されている入出力インターフェース（例えば、２１４、図４）に結合された第１の波長選択スイッチの、第２のサブセットの出力ポート（例えば、出力ポート（Ｋ＋１）〜Ｎ、図４）と、入出力インターフェースに結合された第２の波長選択スイッチの、サブセットの入力ポート（例えば、入力ポート（Ｋ＋１）〜Ｎ、図４）とをさらに備えている。
【００６８】
上記装置のいずれかのいくつかの実施形態においては、ＯＴＮ信号プロセッサは、ＩＴＵ  Ｇ．７０９規格に従って動作するように構成されている。
【００６９】
図１〜４を参照して上記で開示された別の例示の実施形態によれば、（Ａ）しきい値と光チャネルの利用率を比較するステップ（例えば、３０４、図３）と、（Ｂ）利用率がしきい値よりも小さい場合に、光チャネルによって搬送されるペイロード・ユニット（例えば、ＯＰＵ）を電気的に切り替えるように構成された第１のスイッチ（例えば、２３０、図２）を使用して、光チャネルを切り替えるステップ（例えば、３０６、図３）と、（Ｃ）利用率が、しきい値よりも大きい場合に、光チャネルを光学的に切り替えるように構成された第２のスイッチ（例えば、２２０、図２）を使用して、光チャネルを切り替えるステップ（例えば、３０８、図３）と、を含む信号処理方法（例えば、３００、図３）が、提供される。
【００７０】
本開示は、実例となる実施形態に対する参照を含んでいるが、本明細書は、限定する意味で解釈されることを意図してはいない。本開示が関連している当業者には明らかである、説明された実施形態の様々な修正形態、ならびに本開示の範囲内の他の実施形態は、例えば、添付の特許請求の範囲において表されるように、本開示の原理および範囲の内部に存在するように見なされる。
【００７１】
それ以外の方法で明示的に述べられていない限り、それぞれの数値および範囲は、まるで言葉「およそ」または「近似的に」が、値または範囲に先行するように、近似的であるように解釈されるべきである。
【００７２】
本開示の本質を説明するために説明され、また例証されている部分についての詳細、材料、および構成における様々な変更は、例えば、添付の特許請求の範囲において表されるように、本開示の範囲を逸脱することなく、当業者によって行われ得ることが、さらに理解されるであろう。
【００７３】
添付の方法請求項における要素は、もしあれば、対応するラベリングを用いて特定のシーケンスで列挙されるが、請求項の列挙が、それ以外の方法で、これらの要素のうちのいくつかまたはすべてを実装するための特定のシーケンスを暗示していない限り、これらの要素は、必ずしもその特定のシーケンスにおいて実装されることだけに限定することを意図しているとは限らない。
【００７４】
「１つの実施形態」または「一実施形態」に対する本明細書における言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態の中に含まれ得ることを意味している。本明細書の中の様々な場所における「１つの実施形態において」という表現の出現は、必ずしもすべてが、同じ実施形態のことを意味しているとは限らず、また必ずしも他の実施形態を相互に除外した別個の、または代替的な実施形態であるとも限らない。同じことが、用語「実装形態」にも当てはまる。
【００７５】
またこの説明の目的のために、用語「結合する」、「結合すること」、「結合される」、「接続する」、「接続すること」、または「接続される」は、エネルギーが、２つ以上の要素の間で転送されることが許可される当技術分野において知られており、あるいは後で開発される任意のやり方のことを意味しており、また１つまたは複数の追加の要素の介在が企図されるが、必要とはされない。逆に、用語、「直接に結合される」、「直接に接続される」などは、そのような追加の要素の不在を意味している。
【００７６】
ある要素と、ある規格とを参照して本明細書において使用されるように、互換性があるという用語は、規格によって全体的に指定され、または部分的に指定されるやり方で、要素が、他の要素と通信し、また規格によって指定されるやり方で、他の要素と通信することが十分にできるように他の要素によって認識されることになることを意味している。互換性のある要素は、規格によって指定されるやり方で、内部的に動作する必要はない。
【００７７】
説明される実施形態は、すべての点で、例示的にすぎないように、また限定的でないように考えられるべきである。とりわけ、本開示の範囲は、本明細書における説明および図面によってではなくて、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等物の意味および範囲の内部に含まれるすべての変更は、それらの範囲内に包含されるべきである。
【００７８】
「プロセッサ」としてラベル付けされたどのような機能ブロックも含めて、図面の中に示される様々な要素の機能は、専用のハードウェア、ならびに適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通して提供される可能性がある。プロセッサによって提供されるときに、それらの機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共用プロセッサにより、または複数の個別のプロセッサによって提供されることもあり、これら複数の個別のプロセッサのうちのいくつかは、共用されることもある。さらに、用語「プロセッサ」または「制御装置」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアのことを排他的に意味するように解釈されるべきではなく、また限定することなしに、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ハードウェアと、ネットワーク・プロセッサと、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）と、ソフトウェアを記憶するためのリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）と、不揮発性ストレージとを暗黙のうちに含むことができる。他のハードウェアが、従来品、および／またはカスタム品もまた、含まれる可能性もある。同様に、図面の中に示されるどのようなスイッチも、概念的なものにすぎない。それらの機能は、プログラム・ロジックの動作を通して、専用のロジックを通して、プログラム制御と専用のロジックとの相互作用を通して、または手動的にさえも実行される可能性があり、特定の技法は、文脈からより具体的に理解されるように実装者によって選択可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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