(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積した光モジュール、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積した光モジュール、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つとを備え、
前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、
前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第１の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第２の接続選択部を更に備える、
光クロスコネクト装置。
【請求項２】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積した光モジュール、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積した光モジュール、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つとを備え、
前記光モジュールは、Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチ又は前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチと同等の機能を実現する構成として、前記平面光波回路をＭ＋Ｎ個備える、
光クロスコネクト装置。
【請求項３】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積した光モジュール、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積した光モジュール、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つとを備え、
前記光モジュールは、Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、前記平面光波回路から出力される光信号の進行方向が、前記入出力ポートから入力された光信号ごとに互いに異なる、
光クロスコネクト装置。
【請求項４】
前記光モジュールは、光信号を分波する分波器と、前記分波器で分波された光信号の反射方向を制御する光スイッチ部とのいずれか一方又は双方を、Ｋ個の波長選択スイッチで共用する、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】
前記光モジュールは、Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備える、請求項１又は４に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項６】
前記光モジュールは、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチ又は前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチと同等の機能を実現する構成として、前記平面光波回路をＭ＋Ｎ個備える、請求項５に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項７】
前記光モジュールにおいて、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチ又は前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチのＮの値は、Ｎ≦２０である請求項１から６のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項８】
前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、
前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第１の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第２の接続選択部を更に備える請求項２から７のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項９】
前記変換機能部は、前記光モジュールに対応してＮ個の入力ポート又は出力ポートの単位で配置されており、
前記第１の接続選択部は、同一の前記単位の前記変換機能部の前記Ｎ個の出力ポートと、異なる前記クライアント装置とをそれぞれ接続し、
前記第２の接続選択部は、同一のクライアント装置からの複数の出力と、異なる前記単位の前記変換機能部の入力ポートとをそれぞれ接続する請求項８に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項１０】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、
前記光スイッチ機能部は、
前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、
前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積した光モジュール、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積した光モジュール、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つと、
前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと、任意の前記変換機能部の入力ポートとの光パスを接続する第３の接続選択部と、
前記変換機能部の出力ポートと、任意の前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとの光パスを接続する第４の接続選択部とを備え、
前記変換機能部は、前記光モジュールに対応してＮ個の入力ポート又は出力ポートの単位で配置されており、
前記第３の接続選択部は、同一の前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチのＮ個の出力と、異なる前記単位の前記変換機能部のＮ個の入力ポートとをそれぞれ接続し、
前記第４の接続選択部は、同一の前記単位の前記変換機能部のＮ個の出力ポートと、異なる前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとをそれぞれ接続する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光クロスコネクト装置。
【請求項１１】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、
前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有するＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積する構成、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積する構成、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備え、
前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、
前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第１の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第２の接続選択部を更に備える、
光モジュール。
【請求項１２】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、
前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有するＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積する構成、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積する構成、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備え、
Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、
前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチ又は前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチと同等の機能を実現する構成として、前記平面光波回路をＭ＋Ｎ個備える、
光モジュール。
【請求項１３】
Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、
前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有するＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積する構成、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積する構成、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備え、
前記光モジュールは、Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備え、前記平面光波回路から出力される光信号の進行方向が、前記入出力ポートから入力された光信号ごとに互いに異なる、
光モジュール。
【請求項１４】
光信号を分波する分波器と、
前記分波器で分波された光信号の反射方向を制御する光スイッチ部とを更に備え、
前記分波器及び前記光スイッチ部の少なくとも一つを、Ｋ個の波長選択スイッチで共用する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項１５】
Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備える、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の光モジュール。
【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光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１４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７は、光ノードである光クロスコネクト装置（Optical Cross-connect：ＯＸＣ）８と、ＯＸＣ８同士を接続する光伝送路である光ファイバ３と、各ＯＸＣ８に接続されるクライアント装置４とを備える。光ネットワーク７は、送信側及び受信側となるクライアント装置４間で通信が行われる場合、送信側ＯＸＣ８と受信側ＯＸＣ８との間の光パス５、６によってクライアント装置４の信号を送信する。なお、送信側ＯＸＣ８は、送信側クライアント装置４に接続されるＯＸＣ８である。受信側ＯＸＣ８は、受信側クライアント装置４に接続されるＯＸＣ８である。
【０００３】
図１５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ＯＸＣ８の機能ブロックを示す図である。
ＯＸＣ８は、ＮＮＩ（Network Node Interface）機能部８１−１〜８１−Ｍ、８５−１〜８５−Ｍと、光スイッチ機能部８２と、ＵＮＩ（User Network Interface）機能部８６とを備える。なお、以降の記載において、符号８１−１〜８１−Ｍを８１−１〜Ｍと表記し、符号８５−１〜８５−Ｍを８５−１〜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。また、ＯＸＣ８は、特定の方向へ接続される光ファイバ３を含むＭ本の入力方路３０１−１〜ＭおよびＭ本の出力方路３０２−１〜Ｍと接続されている。
【０００４】
ＮＮＩ機能部８１−１〜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。
【０００５】
光スイッチ機能部８２は、ＷＸＣ（Wavelength Cross-connect）機能部８３と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４とを備える。ＮＮＩ機能部８５−１〜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８２からの信号を増幅し、光パス品質の監視を行う。ＵＮＩ機能部８６は、光パスの終端となる機能を有し、クライアント信号の光信号への収容等を行うトランスポンダを複数備える。
【０００６】
次に、光スイッチ機能部８２の詳細について説明する。ＷＸＣ機能部８３は、ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍから入力されるＷＤＭ信号を分波する機能と、分波後の光信号に対して、伝送先の方路の切り替え（Ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔ）、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８４は、ＷＸＣ機能部８３において、取り出された光信号を受信し、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダへ出力する機能を有する。また、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４は、ＵＮＩ機能部８６から追加される光信号をＷＸＣ機能部８３へ出力する機能を有する。
【０００７】
ＷＸＣ機能部８３では、ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍから入力されるＷＤＭ信号に対して、波長ごとに分波する処理を行い、分波後の光信号に対して、伝送先の方路の切り替えか、取り出しかの選択を行う。ここで、伝送先の方路の切り替えを選択した場合、ＷＸＣ機能部８３では、各入力方路３０１−１〜ＭからＣｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔされるＷＤＭ信号を多重して、多重後のＷＤＭ信号をＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍへ出力する。これにより、ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍは、ＷＸＣ機能部８３が出力する光信号を受信し、対応する出力方路３０２−１〜Ｍへ出力する。また、取り出しを選択した場合、ＷＸＣ機能部８３は、取り出した光信号を合波して得たＷＤＭ信号を、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４へ出力する。
【０００８】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４は、ＷＸＣ機能部８３で取り出しされたＷＤＭ信号を所望のＵＮＩ機能部８６のトランスポンダへ出力する。ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４より受信した光信号であって、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４で用いる信号様式であるクライアント信号に変換して、クライアント装置４へ出力する。ここで、クライアント信号は、例えば、１〜１００ギガビットイーサネット（登録商標）、ＯＣ−１９２、ＯＣ−４８、ＳＴＭ６４、及び、ＳＴＭ１６等の通信規格に対応した信号である。
【０００９】
また、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダは、新たに光信号を光スイッチ機能部８２へ追加する場合、クライアント装置４からの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する。ＵＮＩ機能部８６は、トランスポンダで変換された光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４へ出力する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４は、その光信号を受信し、所望のＮＮＩ出力ポートから出力されるようにスイッチングして、ＷＸＣ機能部８３に送信する。ＷＸＣ機能部８３は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４より受信した光信号と、それぞれの方路へＣｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔされる光信号とを合波し、ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍへ出力する。
【００１０】
次に、ＷＸＣ機能部８３における一つの方路に対応する部分の構成例について説明する。図１６は、ＷＸＣ機能部８３における一つの方路に対応する部分の構成例を示す図である。この図に示されるＬ（Ｌ≧２）は、方路の数をＭ本とすると、例えば、Ｌ＝Ｍ−１＋Ｄで規定される。但し、Ｄは、ＷＸＣ機能部８３のＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍに対応する入力側のＷＳＳ（Wavelength Selective Switch：波長選択スイッチ）の出力側に設けられるＤｒｏｐポートの数、又はＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍに対応する出力側のＷＳＳの入力側に設けられるＡｄｄポートの数である。
【００１１】
１×Ｌ  ＷＳＳ８３１は、ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍに対応して設けられたＭ個の入力側のＷＳＳの内の一つであり、１個の入力ポートおよびＬ個の出力ポートを持つ。Ｌ×１  ＷＳＳ８３２は、ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍに対応して設けられたＭ個の出力側のＷＳＳの一つであり、Ｌ個の入力ポートおよび１個の出力ポートを持つ。なお、１×Ｌ  ＷＳＳ８３１に替えて、Ｌ個の出力ポートを持つ光カプラである１×Ｌ光カプラを用いてもよい。
【００１２】
１×Ｌ  ＷＳＳ８３１は、ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍの内の対応する一つから入力されたＷＤＭ信号を、波長ごとに分波して、分波後の光信号に対して、伝送先の方路の切り替え、又は、取り出しの選択を行う。次に、１×Ｌ  ＷＳＳ８３１は、選択に応じて光スイッチ処理した光信号を合波してＷＤＭ信号を得て、そのＷＤＭ信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４もしくは他の方路の出力側のＷＳＳを構成するＬ×１  ＷＳＳ（図示していない）へ出力する。
【００１３】
Ｌ×１  ＷＳＳ８３２は、他の方路の入力側のＷＳＳを構成する１×Ｌ  ＷＳＳから出力されたＷＤＭ信号と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４から出力されたＷＤＭ信号とを多重し、ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍの内の対応する一つへ出力する。
【００１４】
次に、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４の構成例について説明する。図１７は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４の構成例を示す図である。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４は、入力側のＷＳＳから取り出さしたＷＤＭ信号を所望のトランスポンダに入力するため、Ｍ個の入力ポートおよび１個の出力ポートを持つＭ×１  ＷＳＳ８４１と、１個の入力ポートおよびＮ１個（Ｎ１≧２）の出力ポートを持つ１×Ｎ１  光カプラ８４２とを備える。
【００１５】
Ｍ×１  ＷＳＳ８４１は、１×Ｌ  ＷＳＳ８３１を含む入力側のＷＳＳのＤｒｏｐポートと接続される入力ポートを有し、各入力側のＷＳＳから取り出しされたＷＤＭ信号を合波して１×Ｎ１  光カプラ８４２へ出力する。
【００１６】
１×Ｎ１光カプラ８４２は、Ｍ×１  ＷＳＳ８４１から入力されたＷＤＭ信号を分岐して、ＵＮＩ機能部８６の各トランスポンダに出力する。ここで、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダが、局部発信光源を持つ場合、ＷＤＭ信号のうち各トランスポンダが受信する光信号の周波数は局部発信光の周波数によって選択されるため、１×Ｎ１光カプラ８４２から出力されたＷＤＭ信号は直接トランスポンダに入力される。ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダが局部発信光源を持たない場合、１×Ｎ１光カプラ８４２から出力されたＷＤＭ信号のうち各トランスポンダが受信する光信号の周波数を選択するために、１×Ｎ１光カプラ８４２とトランスポンダの間に可変波長フィルタなどの波長選択性を持つ光デバイスを挿入する。
【００１７】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４は、トランスポンダから出力されたＷＤＭ信号を出力側のＷＳＳへ入力するための構成として、Ｎ１個（Ｎ１≧２）の入力ポートおよび１個の出力ポートを持つＮ１×１  光カプラ８４４と、１個の入力ポートおよびＭ個の出力ポートを持つ１×Ｍ  ＷＳＳ８４３とを備える。Ｎ１×１  光カプラ８４４は、Ｎ１個の入力ポートが各トランスポンダと接続され、各トランスポンダから出力されるＷＤＭ信号を合波して、合波した後のＷＤＭ信号を１×Ｍ  ＷＳＳ８４３へ出力する。１×Ｍ  ＷＳＳ８４３は、Ｎ１×１  光カプラ８４４から入力されたＷＤＭ信号を波長ごとの光信号に分波して、分波した光信号を、追加対象となる出力側のＷＳＳ毎に合波して、ＷＤＭ信号を生成する。次に、１×Ｍ  ＷＳＳ８４３は、対応する出力側のＷＳＳへ生成したＷＤＭ信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１０−８１３７４号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】P. Palacharla, X. Wang, I. Kim, D. Bihon, M. D. Feuer, S. L. Woodward, “Blocking Performance in Dynamic Optical Networks based on Colorless, Non-directional ROADMs”, in Optical Fiber Communication Conference/National Fiber Optic Engineers Conference (OFC/NFOEC) 2011, JWA8.
【非特許文献２】R. Younce, S. Gringeri, Y. Wang, J. Larikova, “Contentionless and Near Contentionless Blocking Performance and Economics for All Coherent Metro / Regional Networks”, in Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2014, W4B.5.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図１７に示すＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４の構成では、同一の波長の光信号を、複数の入力側のＷＳＳから同時に取り出した場合、Ｍ×１  ＷＳＳ８４１において合波を行うと、光信号の衝突（以下、波長衝突という）が発生するという問題がある。
そして、そのような波長衝突を回避するために、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生しないようにする機能（以下、contentionless機能という）を有した光クロスコネクト装置が提案されている（例えば、非特許文献２を参照。）。ここで、非特許文献２に記載のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の技術を、図１５に示すＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４に適用した場合を考える。図１８は、contentionless機能を実現するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の第１の構成例を示す図である。
【００２１】
図１８に示すように、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４ａは、Ｄｒｏｐ機能部８４ａ１と、Ａｄｄ機能部８４ａ２とを含むＭ×Ｎ１  マルチキャストスイッチとして構成される。Ｄｒｏｐ機能部８４ａ１は、Ｎ１個の分岐を有するＭ個の１×Ｎ１  光カプラ８４ａ１−１〜３と、入力ポートがＭ個、出力ポートが１個となるＮ１個のＭ×１  光スイッチ８４ａ１−４〜６を備える。各１×Ｎ１  光カプラ８４ａ１−１〜３の出力ポートと、各Ｍ×１  光スイッチ８４ａ１−４〜６の入力ポートが接続されている。各１×Ｎ１  光カプラ８４ａ１−１〜３の入力ポートには、入力側のＷＳＳから取り出したＷＤＭ信号が入力され、各Ｍ×１  光スイッチ８４ａ１−４〜６の出力ポートは、各トランスポンダと接続される。
【００２２】
また、contentionless機能を実現するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の別の構成例について説明する。図１９は、contentionless機能を実現するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の第２の構成例を示す図である。
図１９に示すように、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４ｂは、波長衝突が発生しない光学系の構成を有する、入力ポートＭ個、出力ポートＮ１個のＷＳＳであるＭ×Ｎ１  コンテンションレス  ＷＳＳ８４ｂ１と、入力ポートＮ１個、出力ポートＭ個のＷＳＳであるＮ１×Ｍ  コンテンションレス  ＷＳＳ８４ｂ２とを備える。Ｍ×Ｎ１  コンテンションレス  ＷＳＳ８４ｂ１の入力ポートは、入力側のＷＳＳから取り出したＷＤＭ信号が入力される。Ｎ１×Ｍ  コンテンションレス  ＷＳＳ８４ｂ２の出力ポートは、出力側のＷＳＳと接続される。
【００２３】
ここで、図１８、図１９に示した、contentionless機能を実現するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の問題点について説明する。図１８に示した、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４ａは、波長衝突は回避できるものの、光カプラに起因した原理損があるため、高損失となり光増幅器が必要となる。このため部品点数が増加し、装置の構成が複雑化してしまうという問題がある。また、図１９に示した、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４ｂは、Ｍ×Ｎ１  コンテンションレス  ＷＳＳ８４ｂ１及びＮ１×Ｍ  コンテンションレス  ＷＳＳ８４ｂ２を、実際に製品として製造するには、技術的に難易度が高く、量産することが困難であるという問題がある。
【００２４】
上記事情に鑑み、本発明は、原理的に波長衝突が発生する構成を用いた上で、波長衝突の確率を低減することができる光クロスコネクト装置及び光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】
【００２５】
本発明の一態様は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置であって、前記光スイッチ機能部は、前記方路間および前記方路と前記変換機能部間における前記光信号の伝送先を制御する波長クロスコネクト機能部と、前記波長クロスコネクト機能部と、前記変換機能部との間で送受信される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有する波長選択スイッチであるＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積した光モジュール、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有する波長選択スイッチであるＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積した光モジュール、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積した光モジュールの少なくともいずれか一つ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、前記の光クロスコネクト装置であって、前記光モジュールは、光信号を分波する分波器と、前記分波器で分波された光信号の反射方向を制御する光スイッチ部とのいずれか一方又は双方を、Ｋ個の波長選択スイッチで共用する。
【００２７】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記光モジュールは、Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備える。
【００２８】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記光モジュールが、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチ又は前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチに相当する機能を有する場合、前記平面光波回路をＭ＋Ｎ個備える。
【００２９】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記光モジュールにおいて、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチ又は前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチのＮの値は、Ｎ≦２０である。
【００３０】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記変換機能部は、複数のクライアント装置のいずれかと、前記クライアント信号を送受信する機能を更に備え、前記変換機能部が有する出力ポートと、任意の前記クライアント装置とを接続する第１の接続選択部、又は、前記クライアント装置と、任意の前記変換機能部が有する入力ポートとを接続する第２の接続選択部を更に備える。
【００３１】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記変換機能部は、前記光モジュールに対応してＮ個の入力ポート又は出力ポートの単位で配置されており、前記第１の接続選択部は、同一の前記単位の前記変換機能部の前記Ｎ個の出力ポートと、異なる前記クライアント装置とをそれぞれ接続し、前記第２の接続選択部は、同一のクライアント装置からの複数の出力と、異なる前記単位の前記変換機能部の入力ポートとをそれぞれ接続する。
【００３２】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと、任意の前記変換機能部の入力ポートとの光パスを接続する第３の接続選択部と、前記変換機能部の出力ポートと、任意の前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとの光パスを接続する第４の接続選択部とを更に備える。
【００３３】
本発明の一態様は、前記の光クロスコネクト装置であって、前記変換機能部は、前記光モジュールに対応してＮ個の入力ポート又は出力ポートの単位で配置されており、前記第３の接続選択部は、同一の前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチのＮ個の出力と、異なる前記単位の前記変換機能部のＮ個の入力ポートとをそれぞれ接続し、前記第４の接続選択部は、同一の前記単位の前記変換機能部のＮ個の出力ポートと、異なる前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとをそれぞれ接続する。
【００３４】
本発明の一態様は、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）本の方路に対して、波長多重信号である光信号の伝送を制御する光スイッチ機能部と、α個の入力ポートを有し光信号からクライアント信号への変換を行う、または、α個の出力ポートを有しクライアント信号から光信号への変換を行う変換機能部とを備える光クロスコネクト装置の前記光スイッチ機能部に設けられる光モジュールであって、前記方路と前記変換機能部との間を伝送される前記光信号を処理するため、Ｍ個の入力ポートとＮ（Ｎは２以上の自然数）個の出力ポートとを有するＭ×Ｎ波長選択スイッチを、Ｋ（Ｋは２以上の自然数）個集積する構成、Ｎ個の入力ポートとＭ個の出力ポートを有するＮ×Ｍ波長選択スイッチを、Ｋ個集積する構成、及び、前記Ｍ×Ｎ波長選択スイッチと前記Ｎ×Ｍ波長選択スイッチとを合わせてＫ個集積する構成の少なくともいずれか一つの構成を備える光モジュールである。
【００３５】
本発明の一態様は、前記の光モジュールであって、前記光信号を分波する分波器と、前記分波器で分波された光信号の反射方向を制御する光スイッチ部とを更に備え、前記分波器及び前記光スイッチ部の少なくとも一つを、Ｋ個の波長選択スイッチで共用する。
【００３６】
本発明の一態様は、前記の光モジュールであって、Ｋ個の入出力ポートを有する平面光波回路を複数備える。
【発明の効果】
【００３７】
本発明により、複数の方路に対応する光クロスコネクト装置及び光モジュールにおいて、原理的に波長衝突が発生する構成を用いた上で、波長衝突の確率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】本実施形態における光スイッチ機能部２１の構成例を示す図である。
【図４】第１の実施形態におけるＭ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａの構成例を示す図である。
【図５】２×３  ＷＳＳの構成例と、２×３  ＷＳＳのスイッチ素子による光信号の制御の例を示す図である。
【図６】第２の実施形態における複数のＭ×Ｎ  ＷＳＳを光モジュールとして平面光波回路を用いた構成例を示す図である。
【図７】第２の実施形態における図６に示した光入出力部６１の詳細な構成例を示す図である。
【図８】第３の実施形態における光モジュール内のＭ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎと、ＯＸＣ２内で波長衝突が発生する確率の関係を示すグラフである。
【図９】第４の実施形態におけるＵＮＩ機能部８６周辺の構成例を示す図である。
【図１０】第４の実施形態におけるＷＳＳ選択部９１、９２の有無とＯＸＣ２内で波長衝突が発生する確率との関係を示すグラフである。
【図１１】第５の実施形態におけるＵＮＩ機能部８６周辺の構成例を示す図である。
【図１２】第６の実施形態におけるＵＮＩ機能部８６周辺の構成例を示す図である。
【図１３】ＷＳＳ選択部９１ｂ、９２ｂの配線の一例を示す図である。
【図１４】従来の光ネットワークを示す図である。
【図１５】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ＯＸＣ８の機能ブロックを示す図である。
【図１６】ＷＸＣ機能部８３における一つの方路に対応する部分の構成例を示す図である。
【図１７】Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４の構成例を示す図である。
【図１８】contentionless機能を実現するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の第１の構成例を示す図である。
【図１９】contentionless機能を実現するＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部の第２の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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６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。図１に示す光ネットワーク１において、図１４に示した従来の光ネットワーク７と比較して異なる部分は、図１４のＯＸＣ８と異なる構成を有する光クロスコネクト装置であるＯＸＣ２を備える点であり、同一符号を付しているその他の構成は、同じものであるので、説明を省略する。
【００４０】
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に示すＯＸＣ２において、図１５に示した従来のＯＸＣ８と比較して異なる部分は、光スイッチ機能部２１が、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２を備える点であり、同一符号を付しているその他の構成は同じものであるので、説明を省略する。光スイッチ機能部２１は、ＷＸＣ機能部８３と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２とを備える。
【００４１】
ＷＸＣ機能部８３は、伝送先の方路の切り替え（Ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔ）、取り出し（Ｄｒｏｐ）、追加（Ａｄｄ）の選択を行い、光信号の伝送先の制御を行う。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２は、ＷＸＣ機能部８３で取り出したＷＤＭ信号をＵＮＩ機能部８６のトランスポンダへ出力し、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダから追加されるＷＤＭ信号をＷＸＣ機能部８３へ出力する。ＵＮＩ機能部８６は、光信号とクライアント信号の双方向変換を行う機能部（変換機能部）である。
【００４２】
次に、ＯＸＣ２の動作について説明する。ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍは、各入力方路３０１−１〜Ｍから入力されるＷＤＭ信号を増幅し、ＷＸＣ機能部８３へ出力する。ＷＸＣ機能部８３では、ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍから入力されるＷＤＭ信号に対して、波長ごとに分波する処理を行い、分波後の光信号に対して、伝送先の方路の切り替えか、取り出しかの選択を行う。
【００４３】
ここで、伝送先の方路の切り替えを選択した場合、ＷＸＣ機能部８３は、それぞれの方路へＣｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔされたＷＤＭ信号を多重し、多重後のＷＤＭ信号をＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍへ出力する。ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍは、ＷＸＣ機能部８３が出力する光信号を受信し、対応する出力方路３０２−１〜Ｍへ出力する。また、取り出しを選択した場合、ＷＸＣ機能部８３は、取り出した光信号を合波して得たＷＤＭ信号を、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２へ出力する。これにより、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２は、受信したＷＤＭ信号を、ＵＮＩ機能部８６の所望のトランスポンダへ出力する。
【００４４】
また、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダは、新たに光信号を光スイッチ機能部２１へ追加する場合、クライアント装置４からの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する。ＵＮＩ機能部８６は、トランスポンダで変換された光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２へ出力する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２は、その光信号を受信し、所望のＮＮＩ出力ポートから出力されるようにスイッチングして、ＷＸＣ機能部８３へ送信する。ＷＸＣ機能部８３は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２より受信した光信号と、各入力方路３０１−１〜ＭからＣｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔされる光信号とを多重し、ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍへ出力する。
【００４５】
次に、本実施形態における光スイッチ機能部２１の構成の詳細について説明する。図３は、本実施形態における光スイッチ機能部２１の構成例を示す図である。
図３に示す光スイッチ機能部２１は、３本の入出力方路（Ｍ＝３）に対応する場合の構成例を示すものである。ＷＸＣ機能部８３は、入力ポート１個、出力ポートＬ個の１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３と、入力ポートＬ個、出力ポート１個のＬ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３とを備える。ＷＸＣ機能部８３は、ＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍから入力されたＷＤＭ信号を、出力方路３０２−１〜Ｍに対応して設置されるＬ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３のいずれか、又は、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａへ分岐する処理を行う。なお、各１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３の少なくとも一つを、Ｌ個の出力ポートを持つ光カプラである１×Ｌ光カプラに置き換えてもよい。なお、置き換える光カプラの入出力ポートの数は、置き換える対象のＷＳＳの入出力ポートの数と同一とすることが好ましい。
【００４６】
Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２は、入力ポートＭ（Ｍは２以上の自然数）個、出力ポートＮ（Ｎは２以上の自然数）個のＷＳＳをＫ個（Ｋは２以上の自然数）含むＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋを集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａと、入力ポートＮ個、出力ポートＭ個のＷＳＳをＫ個含むＮ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋを集積したＡｄｄ側光モジュール２２ｂとを備える構成である。
Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａは、１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３から出力されたＷＤＭ信号を受信し、ＵＮＩ機能部８６の所望のトランスポンダへ出力する。Ａｄｄ側光モジュール２２ｂは、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダから入力されたＷＤＭ信号（単一波長を含む）を、所望の出力方路に対応するＬ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３のいずれかへ出力する。
【００４７】
なお、図３では、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ及びＡｄｄ側光モジュール２２ｂが、それぞれ１台ずつ配置されている構成を示しているが、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ及びＡｄｄ側光モジュール２２ｂのそれぞれの個数は、複数個でもよい。
【００４８】
図３において、Ｌは、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋの個数Ｋと、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａの台数Ｘとの積と、方路数Ｍとの和から１を引いた自然数（Ｌ＝Ｍ＋Ｋ×Ｘ−１）である。Ｎは、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋにおける、ＵＮＩ機能部８６側のポート数である。また、Ｍは、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋにおける、ＷＸＣ機能部８３側のポート数であり、方路数Ｍと等しい。また、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ単体の入力ポートの数は、ＭとＫの積に等しく、出力ポートの数は、ＮとＫの積に等しい。同様に、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳをＫ個集積したＡｄｄ側光モジュール２２ｂ単体の入力ポートの数は、ＮとＫの積に等しく、出力ポートの数は、ＭとＫの積に等しい。
【００４９】
Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａにおいて、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内にＫ個集積されたＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋは、そのＭ個の入力ポートのうち複数の入力ポートから同一波長を含むＷＤＭ信号が入力された場合、その内部で波長衝突が生じる構成を取ってもよい。また、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳとＮ×Ｍ  ＷＳＳとを組み合わせてＫ個集積し、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａおよびＡｄｄ側光モジュール２２ｂを一つの光モジュールで実現する構成としてもよい。なお、ＷＳＳ内部で波長衝突が生じる構成のＭ×Ｎ  ＷＳＳは、入力ポートＭ個、出力ポート１個のＭ×１  ＷＳＳと、入力ポート１個、出力ポートＮ個の１×Ｎ  ＷＳＳとを備え、Ｍ×１  ＷＳＳの出力ポートと１×Ｎ  ＷＳＳの入力ポートとを接続する構成と、光学的かつ機能的に等価である。
【００５０】
次に、図３で示した光スイッチ機能部２１の動作について説明する。
まず、光スイッチ機能部２１における取り出しに関する動作について説明する。各入力方路３０１−１〜Ｍに対応するＮＮＩ機能部８１−１〜Ｍから入力されたＷＤＭ信号は、入力側のＷＳＳである１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３によって波長ごとに分波される。１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３は、分波した光信号を、切り替え先の方路又は取り出し先に対応する出力ポート毎に合波してＷＤＭ信号を生成し、出力する。このように分岐されたＷＤＭ信号は、各方路に対応する出力側のＷＳＳであるＬ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３のいずれか、又は、取り出し先に対応するＤｒｏｐ側光モジュール２２ａのＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋのいずれかへ出力される。Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａは、１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３から受信したＷＤＭ信号を、波長ごとに分波した光信号を得て、その光信号をＵＮＩ機能部８６の対応する各トランスポンダへ出力する。
【００５１】
次に、光スイッチ機能部２１における追加に関する動作について説明する。
Ａｄｄ側光モジュール２２ｂは、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダから入力された光信号を得る。次に、Ａｄｄ側光モジュール２２ｂは、光信号を出力先に対応するＬ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３毎に合波して、合波後のＷＤＭ信号をＬ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３のいずれかに出力する。Ｌ×１  ＷＳＳ８３２−１〜３は、１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３より受信するＷＤＭ信号と、Ａｄｄ側光モジュール２２ｂから受信するＷＤＭ信号とを多重して、ＮＮＩ機能部８５−１〜Ｍへ出力する。
【００５２】
以上、説明したように、本実施形態のＯＸＣ２のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２の構成の特徴は、図１７に示したＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４の構成に比べて、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａまたはＮ×Ｍ  ＷＳＳをＫ個集積したＡｄｄ側光モジュール２２ｂを用いる点にある。１×Ｌ  ＷＳＳ８３１−１〜３から入力される複数のＷＤＭ信号に、波長が同じ光信号が含まれている場合に、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２においてＭ×Ｎ  ＷＳＳを複数配置した構成が、図１７に示したＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部８４より優れている点について説明する。Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２の構成であれば、波長が同じ光信号が含まれている複数のＷＤＭ信号が、同一のＭ×Ｎ  ＷＳＳに入力される確率が低減される。すなわち、光クロスコネクト装置内の、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部において、波長衝突が発生する確率を低減することができる。
【００５３】
また、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２のＤｒｏｐ側光モジュール２２ａおよびＡｄｄ側光モジュール２２ｂは、複数のＷＳＳを１モジュールに集積する構成である。これにより、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２は、その大きさを小さくすることができる。すなわち、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２を含む光クロスコネクト装置は、その大きさを小型化して、設置面積を小さくすることができる。
【００５４】
次に、図３に示したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ又はＡｄｄ側光モジュール２２ｂのように、複数のＷＳＳを集積した光モジュールの具体的な構成例について、第１〜第３の実施形態として説明する。
【００５５】
（第１の実施形態）
まず、複数のＭ×Ｎ  ＷＳＳを集積する光モジュールの第１の実施形態について説明する。
図４は、第１の実施形態におけるＭ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａの構成例を示す図である。図４では、Ｋ＝３、Ｍ＝１、Ｎ＝２の場合のＤｒｏｐ側光モジュール２２ａの構成例を示している。
【００５６】
Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａは、コリメータ等である光入力部４１−１〜３と、コリメータ等である光出力部４２−１１〜３２と、回折格子４３と、レンズ４４−１〜３と、スイッチ素子４５とを備える。Ｍ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａにおいて、光入力部４１−１〜３は、Ｍ×Ｋ個（図４では３個）設置され、光出力部４２−１１〜３２は、Ｎ×Ｋ個（図４では６個）設置される。回折格子４３は、光入力部４１−１〜３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４５で反射された光出力部４２−１１〜３２へ出力する光信号の合波を行う。レンズ４４−１〜３は、回折格子４３で分波された光信号をスイッチ素子４５の所定の領域に伝搬し、かつ、スイッチ素子４５により偏向角を制御された光信号を回折格子４３の所定の領域に伝搬させる。
【００５７】
スイッチ素子４５は、Ｋ個（図４では３個）のスイッチ素子４５−１〜３から構成され、回折格子４３で分波された光信号を、波長ごとに任意の光出力部４２−１１〜３２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４５−１は、回折格子４３で分波された光信号を、波長ごとに光出力部４２−１１、４２−１２のいずれかに入力する制御を行い、スイッチ素子４５−２は、回折格子４３で分波された光信号を、波長ごとに光出力部４２−２１、４２−２２のいずれかに入力する制御を行い、スイッチ素子４５−３は、回折格子４３で分波された光信号を、波長ごとに光出力部４２−３１、４２−３２のいずれかに入力する制御を行う。
【００５８】
図４において、１つのＭ×Ｎ  ＷＳＳは、例えば、光入力部４１−１と、光出力部４２−１１、４２−１２と、回折格子４３と、レンズ４４−１と、スイッチ素子４５−１とから構成されている。そして、Ｋ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳがｙ軸方向に並んで集積されている。なお、光入力部４１−１〜３及び光出力部４２−１１〜３２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４５は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）で構成される。
【００５９】
次に、図４に示したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ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４１−１〜３および光出力部４２−１１〜３２を、図４のｙ軸の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４１−１〜３および光出力部４２−１１〜３２は、入射された光信号が、回折格子４３およびスイッチ素子４５の同一の領域に入射するように配置される。なお、図４のＤｒｏｐ側光モジュール２２ａは、１つの回折格子４３と、１つのスイッチ素子４５とを、複数のＷＳＳで共用した構成である。また、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａは、１つの回折格子４３及び１つのスイッチ素子４５のいずれか一方を、複数のＷＳＳで共用した構成としてもよい。
【００６０】
また、図４のＤｒｏｐ側光モジュール２２ａにおいては、１×２  ＷＳＳを３個集積する構成例を示しているが、Ｍ、Ｎが２以上となるＭ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積する光モジュールの構成にも、図４の構成を適用可能である。すなわち、図４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、Ｍ、Ｎが２以上となるＭ×Ｎ  ＷＳＳを複数集積した光モジュールを実現することが可能である。以下に、Ｍ、Ｎが２以上となるＭ×Ｎ  ＷＳＳを複数集積した光モジュールを実現するための、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳの構成例について説明する。
【００６１】
Ｍ、Ｎが２以上となるＭ×Ｎ  ＷＳＳを複数集積した光モジュールを実現するための、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳの構成例について説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、Ｍ＝２、Ｎ＝３の場合の２×３  ＷＳＳの構成例と、２×３  ＷＷＳのスイッチ素子による光信号の制御の例を示す図である。
【００６２】
図５（ａ）、（ｂ）の２×３  ＷＳＳは、第１入力ポートに対応して設けられた光入力部４１−１１と、第２入力ポートに対応して設けられた光入力部４１−１２と、第１出力ポートに対応して設けられた光出力部４２−１１と、第２出力ポートに対応して設けられた光出力部４２−１２と、第３出力ポートに対応して設けられた光出力部４２−１３と、光入力部４１−１１〜１２から入力された光信号を、光出力部４２−１１〜１３のいずれかへ反射するスイッチ素子４５−１とを備える。なお、図５（ａ）、（ｂ）においては、回折格子４３及びレンズ４４−１を省略している。
【００６３】
図５（ａ）の２×３  ＷＳＳでは、第１入力ポートからの光信号が、光入力部４１−１１を介してスイッチ素子４５−１に結合する。なお、スイッチ素子４５−１に入力される光信号は、回折格子４３によって分波され波長ごとの光信号となっている。スイッチ素子４５−１は、第１入力ポートからの光信号であって、波長ごと分波された光信号を、その波長毎に第１〜第３出力ポートに対応する光出力部４２−１１〜１３のいずれかへ結合するよう、光信号のビーム偏向角の制御を行う。図５（ａ）の例では、スイッチ素子４５−１は、第１入力ポートからの光信号を分波した特定の波長の光信号を、第１出力ポートに対応する光出力部４２−１１へ向けて反射する。
【００６４】
次に、図５（ｂ）において、図５（ａ）の第１入力ポートとは異なる第２入力ポートから光信号が入力された場合のスイッチ素子の制御の例を示す。図５（ｂ）の２×３  ＷＳＳでは、第２入力ポートからの光信号が、光入力部４１−１２を介してスイッチ素子４５−１に結合する。スイッチ素子４５−１は、第２入力ポートからの光信号であって、波長ごと分波された光信号を、その波長毎に第１〜第３出力ポートに対応する光出力部４２−１１〜１３のいずれかへ結合するよう、光信号のビーム偏向角の制御を行う。図５（ｂ）の例では、スイッチ素子４５−１は、第２入力ポートからの光信号を分波した特定の波長の光信号を、第３出力ポートに対応する光出力部４２−１３へ向けて反射するよう反射方向の制御を行う。
【００６５】
このように、図５（ａ）、（ｂ）に示す通り、各入力ポートと出力ポートの対に対応したビーム偏向制御をスイッチ素子４５で実現することにより、図４に示した１×２  ＷＳＳの光学系の構成と同様な構成で、Ｍ、Ｎが２以上となるＭ×Ｎ  ＷＳＳを実現することができる。これにより、光モジュールは、図４で示した光学系の構成と同様の構成によって、複数のＭ×Ｎ  ＷＳＳにおいて、回折格子４３やスイッチ素子４５等の光学系部材を共用した構成とすることができる。更に、図５（ａ）、（ｂ）の例で示すようなスイッチ素子４５−１におけるビーム偏向制御を行うことで、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳをＫ個集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａを実現することが可能となる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、複数のＭ×Ｎ  ＷＳＳを集積する光モジュールの変形例について、第２の実施形態として説明する。
図６は、第２の実施形態における複数のＭ×Ｎ  ＷＳＳを光モジュールとして平面光波回路を用いた構成例を示す図である。図６に示す光モジュール６０は、各入力ポートからの光信号を光モジュール６０の光学系に出力する、又は、光モジュール６０の光学系からの光信号を出力ポートへ出力する光入出力部６１と、回折格子４３と、レンズ６２と、スイッチ素子４５とを備える。光入出力部６１は、例えば、光信号の分岐や結合といった処理を行う石英系平面光波回路（ＰＬＣ）等である平面光波回路を備える。
【００６７】
なお、図６の光モジュール６０は、図４に示したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａと比較すると、以下の点で主に異なる。
（１）入力ポートもしくは出力ポートを複数持つように光入出力部６１の形状を変更している点。
（２）光入力部４１−１〜３及び光出力部４２−１１〜３２を備える構成に換えて、平面光波回路を備える構成となる点
（３）集積された各ＷＳＳに設置された複数のレンズ４４−１〜３を備える構成に換えて、単一のレンズ６２で複数のＷＳＳに対応する構成となる点。
【００６８】
次に、図６に示した光入出力部６１の詳細な構成例について説明する。
図７は、図６に示した光入出力部６１の詳細な構成例を示す図である。図７に示すように、光入出力部６１は、複数の入出力用の導波路を含む入出力ポート６０１と、それぞれがＫ個の入出力ポートと接続される複数個のスラブ導波部６０２と、アレイ導波路６０３と、スラブ導波路６０４とを備える。このＫ個の入出力ポートを有する複数個のスラブ導波部６０２は、平面光波回路で構成される。
【００６９】
図７に示す光モジュール６０は、スラブ導波部６０２を３個備える。これは、光モジュール６０内に構築されるＭ×Ｎ  ＷＳＳにおけるＭ＋Ｎの値が３であること示す。すなわち、光モジュール６０は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳに相当する機能を有する場合、Ｍ＋Ｎ個のスラブ導波部６０２を備えている。よって、図７に示す光モジュール６０は、１×２  ＷＳＳを備えていると言える。そして、入出力ポート６０１に含まれる３本の導波路６０１−１は、１本に光信号が入力され、２本から光信号が出力される。また、図７に示す各スラブ導波部６０２は、２本の導波路６０１−１、６０１−２が接続されている。これは、光モジュール６０内に構築されるＭ×Ｎ  ＷＳＳの個数を示す。よって、図７に示す光モジュール６０は、１×２  ＷＳＳを２個備えていると言える。
【００７０】
なお、スラブ導波部６０２は、図７に示した構成に限られるものではなく、１個又は複数個の入力ポートと、１個又は複数個の出力ポートとを有し、入力ポートと出力ポートの数を合計するとＫ個となる構成であればよい。
【００７１】
スラブ導波部６０２単体において、スラブ導波部６０２から出力される光信号の進行方向は、スラブ導波部６０２の各入力ポートから入力された光信号ごとに互いに異なる。また、光入出力部６１は、複数のスラブ導波部６０２を集積することも可能である。図７に示すように、一つの光入出力部６１に、複数のスラブ導波部６０２を集積する場合、各スラブ導波部６０２において、同じポート番号の入力ポートから入力された光信号は、各スラブ導波部６０２の出力ポートにおいて、同一の進行方向に出力される。これにより、各スラブ導波部６０２の同じポート番号の入力ポートに、同一のＭ×Ｎ  ＷＳＳの各入力ポートから入力された光信号を入力するよう構成することで、Ｋ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳの光学系を空間的に分離して実現することができる。
【００７２】
図７に示すように、スラブ導波部６０２を、複数の入力ポートおよび出力ポートを持つ平面光波回路で構成することで、平面光波回路の小型化技術を利用することが可能となる。すなわち、光モジュール６０が有するＭ×Ｎ  ＷＳＳの個数だけ増大した入出力ポートにおいて、光入出力部６１の小型集積化が可能となる。
【００７３】
（第３の実施形態）
次に、複数のＭ×Ｎ  ＷＳＳを集積する光モジュールの変形例について、第３の実施形態として説明する。
本実施形態は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２において、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳを複数個集積した光モジュールにおける各々のＷＳＳのＵＮＩ機能部８６側のポート数について好ましい値を示すものである。
【００７４】
図８は、第３の実施形態における光モジュール内のＭ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎと、ＯＸＣ２内で波長衝突が発生する確率の関係を示すグラフである。このグラフは、光モジュール内のＭ×Ｎ  ＷＳＳの個数と、ＯＸＣ２内で波長衝突が発生する確率の関係を計算機シミュレーションによって評価した結果を示すグラフである。本評価は、図３に示したＯＸＣ２単体が備えるＡｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２に対して行ったものである。具体的には、まず、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ及びＡｄｄ側光モジュール２２ｂの内部で波長衝突が生じるか、ＯＸＣ２のＵＮＩ機能部８６内のトランスポンダが全て使用されるか、当該光ノードの全方路の波長が使用されるかの何れかの事象が生じるまで光パスの増設のみを行う（パス解放を行わない）モデルを設定する。次に、ＯＸＣ２の内部で波長衝突が生じてパス設定が終了した場合の確率を求める。評価にあたって、ＯＸＣ２への光パス開通要求は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐの光パスの要求の数とＴｈｒｏｕｇｈの光パスの要求の数の比率を変えて評価した。
【００７５】
また、評価にあたって設定した条件は以下の通りである。まず、評価対象のＯＸＣ２が接続される方路数は４、ＯＸＣ２全体のＵＮＩ機能部８６内のトランスポンダの数は４０と仮定した。Ａｄｄ／ＤｒｏｐトラフィックおよびＴｈｒｏｕｇｈトラフィックとも、生起確率はポアソン分布に従うこととし、光パス設定の際には、どの方路で光パスを設定するか、ならびにどのＭ×Ｎ  ＷＳＳに光パスの信号が入力されるかに関しては、それぞれランダムに決定した。なお、ＵＮＩ機能部８６内のトランスポンダの数は、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＫ個のＭ×Ｎ  ＷＳＳ及びＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内のＫ個のＮ×Ｍ  ＷＳＳのＵＮＩ機能部８６側のポート数の合計に等しい。
【００７６】
次に、図８のグラフに示す、計算機シミュレーションの評価結果に関して説明する。図８において、横軸は単一の光ノードに到着するＡｄｄ／Ｄｒｏｐのパス要求とＴｈｒｏｕｇｈのパス要求の数の比である。縦軸は、試行回数１０万回に対して、ＯＸＣ２内において波長衝突が発生したために、パス設定が終了した回数の割合である。また、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数として、１０、２０、４０の場合を示している。
【００７７】
図８のグラフにおいて、点線で示した評価結果は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数が１０（Ｍ×Ｎ  ＷＳＳの個数Ｋ＝４、Ｎ＝１０）の場合の結果である。また、破線で示した評価結果は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数が２０（Ｍ×Ｎ  ＷＳＳの個数Ｋ＝２、Ｎ＝２０）の場合の結果である。また、比較のため、内部で波長衝突が生じるＭ×Ｎ  ＷＳＳ１台を用いた場合（Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数は４０、Ｎ＝４０）の結果を実線で示した。
【００７８】
図８に示すように、光モジュール内のＭ×Ｎ  ＷＳＳの個数Ｋが増加し、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数（＝Ｍ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎ）が減少するにつれて、光クロスコネクト装置内での波長衝突の発生確率を低減することが可能であることが分かる。ここで、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳを複数個集積した光モジュールにおける各Ｍ×Ｎ  ＷＳＳのＵＮＩ機能部８６側のポート数Ｎ（以下、単に「各Ｍ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎ」という。）の適切な上限について説明する。
【００７９】
まず、１５台程度の光クロスコネクト装置を配備した小規模な光伝送システムの場合における、各Ｍ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎの上限について述べる。このような光伝送システムでは、光伝送システムのうち１台の光クロスコネクト装置で波長衝突が発生する確率は１／１５＝７×１０−２である。よって、光クロスコネクト装置内の波長衝突を無視できるくらいの波長衝突の発生確率とは、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率７×１０−２の１／５程度と考える。ここで、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのポート数Ｎが４０の場合は、図８のグラフを参照すると、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率が約６×１０−２となる。この確率は、光伝送システム内の光ノードで波長衝突が発生を無視できないレベルの確率である。一方、Ｋ＝２に分割してＭ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのポート数Ｎを２０とすると、図８のグラフから、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率を約５×１０−３まで抑えることが可能である。すなわち、１５台程度の光クロスコネクト装置を配備した小規模な光伝送システムの場合は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数を２０とすることで、光クロスコネクト装置内の波長衝突の発生確率を、波長衝突の発生が無視できるレベルまで抑えることができる。
【００８０】
次に、２００台程度の光クロスコネクト装置を配備した大規模な光伝送システムの場合の、各Ｍ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎの上限について述べる。このような光伝送システムの場合、光伝送システムのうち１台の光クロスコネクト装置で波長衝突が発生する確率は１／２００＝５×１０−３である。よって、光クロスコネクト装置内の波長衝突が無視できるくらいの波長衝突の発生確率とは、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率５×１０−３の１／５程度と考える。ここで、ＷＳＳ１台あたりのポート数Ｎが２０の場合は、図８のグラフを参照すると、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率が約５×１０−３となる。この確率は、光伝送システム内の光ノードで波長衝突が発生を無視できないレベルの確率である。一方、Ｋ＝４に分割してＭ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのポート数Ｎを１０とすると、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率を約１×１０−３まで抑えることが可能である（図８のグラフを参照）。すなわち、２００台程度の光クロスコネクト装置を配備した大規模な光伝送システムの場合は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数を１０とすることで、光クロスコネクト装置内の波長衝突の発生確率を、波長衝突の発生が無視できるレベルまで抑えることができる。
【００８１】
このように、各Ｍ×Ｎ  ＷＳＳのポート数Ｎの値は、光伝送システム内に配置された光クロスコネクト装置の台数に応じて、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率が所定の閾値より小さくなるように設定することが好ましい。なお、Ａｄｄ側のＮ×Ｍ  ＷＳＳを複数個集積した光モジュールにおける各Ｎ×Ｍ  ＷＳＳのＵＮＩ機能部８６側のポート数Ｎについても同様である。
上述した説明では、光伝送システム内の光ノードで波長衝突の発生を無視できる条件として、光クロスコネクト装置内で波長衝突が発生する確率が、１／（光伝送システムに含まれる光クロスコネクト装置の数）の１／５となる閾値より小さい場合としたが、この限りではない。例えば、１／（光伝送システムに含まれる光クロスコネクト装置の数）を閾値として、その閾値よりも小さい場合という条件を用いてもよい。
【００８２】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態のＯＸＣ２として、ＵＮＩ機能部８６とクライアント装置４との間に、ＷＳＳ選択部を設ける構成について説明する。ＷＳＳ選択部は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋを集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ内、又は、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋを集積したＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内の任意のＷＳＳとの接続を選択する機能を有する。
【００８３】
図９は、第４の実施形態におけるＯＸＣ２のＵＮＩ機能部８６周辺の構成例を示す図である。図９に示すように、ＵＮＩ機能部８６とクライアント装置４との間に、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内の任意のＭ×Ｎ  ＷＳＳとの接続を選択するＷＳＳ選択部９１と、Ａｄｄ側光モジュール２２ｂ内の任意のＮ×Ｍ  ＷＳＳとの接続を選択するＷＳＳ選択部９２とを備える。また、ＵＮＩ機能部８６は、３つのトランスポンダを収容したトランスポンダ部８６ａ−１〜Ｋ及びトランスポンダ部８６ｂ−１〜Ｋを備える。ＵＮＩ機能部８６において、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋにそれぞれ対応して、トランスポンダ部８６ａ−１〜Ｋが設けられ、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋにそれぞれ対応して、トランスポンダ部８６ｂ−１〜Ｋが設けられている。１つのＷＳＳに３つのトランスポンダを収容したトランスポンダ部がそれぞれ対応しているので、１つのＷＳＳの出力ポート数は３となる。
【００８４】
なお、図９において、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２を含む光スイッチ機能部２１内の構成は、図３に示した構成と同様の構成であるので、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２以外の構成については省略している。
【００８５】
ＷＳＳ選択部９１は、ＵＮＩ機能部８６におけるトランスポンダ部８６ａ―１〜Ｋ内の各トランスポンダと、任意のクライアント装置４とを接続する機能を有する。また、ＷＳＳ選択部９２は、各クライアント装置４と、ＵＮＩ機能部８６におけるトランスポンダ部８６ｂ―１〜Ｋ内の任意のトランスポンダとを接続する機能を有する。ＷＳＳ選択部９１、９２は、例えば、マトリクスＳＷ（スイッチ）、又は、セレクタの組み合わせ等で構成される。
【００８６】
ＯＸＣ２は、ＷＳＳ選択部９１、９２を備えることで、ＵＮＩ機能部８６におけるトランスポンダ部８６ａ―１〜Ｋ内の各トランスポンダからのクライアント信号を、任意のクライアント装置４へ出力すること、及び、各クライアント装置４からのクライアント信号を、ＵＮＩ機能部８６におけるトランスポンダ部８６ｂ―１〜Ｋ内の任意のトランスポンダへ出力することができる。ＵＮＩ機能部８６内の各トランスポンダは、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋ、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋのいずれかに接続されている。そのため、ＷＳＳ選択部９１は、任意の各クライアント装置４を選択することにより、各Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋと、任意のクライアント装置４とを接続することができる。同様に、ＷＳＳ選択部９２は、ＵＮＩ機能部８６内の任意のトランスポンダを選択することにより、各クライアント装置４と、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋ内の任意のＮ×Ｍ  ＷＳＳとを接続することができる。
【００８７】
以下、ＯＸＣ２がＷＳＳ選択部９１、９２を備える構成とした場合の効果について具体例を示して説明する。上述したように、ＷＳＳ選択部９１を設けることにより、クライアント信号を収容した光パスの経路として、各クライアント装置４と接続するＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋ内の任意のＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択することができる。
【００８８】
例えば、光パス設定の際に、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋ内のあるＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択して、波長衝突が発生して光パスが設定できなかった場合に、ＷＳＳ選択部９２において、他のＭ×Ｎ  ＷＳＳに接続を切り替えることができる。これにより、他のＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択することで、ＯＸＣ２内で発生する波長衝突の確率を下げることができる。
【００８９】
さらに、トラヒック（光パス設定要求）が、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜ＫのうちのあるＭ×Ｎ  ＷＳＳに接続されたクライアント装置４に集中した場合について説明する。ＷＳＳ選択部９１、９２が無い場合は、トラヒックが集中したクライアント装置４に対応したＭ×Ｎ  ＷＳＳにおいて、波長衝突が発生し易い。しかし、ＷＳＳ選択部９１、９２において、ラウンドロビン等に応じた順番で接続先を選択することにより、１つのＭ×Ｎ  ＷＳＳ又はＮ×Ｍ  ＷＳＳへの信号の集中を回避でき、波長衝突の確率を下げることができる。
【００９０】
ここで、上述したＯＸＣ２の構成において、光モジュール内のＭ×Ｎ  ＷＳＳの個数と、ＯＸＣ２内で波長衝突が発生する確率の関係を計算機シミュレーションによって評価した結果について、グラフを用いて説明する。
図１０は、第４の実施形態におけるＷＳＳ選択部９１、９２の有無とＯＸＣ２内で波長衝突が発生する確率の関係を示すグラフである。本評価においては、ＷＳＳ選択部９１、９２を採用せず、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１に接続されたトランスポンダ部８６ａ―１のトランスポンダを使い切るまでＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１にて光パスの割当てを行い、トランスポンダ部８６ａ―１のトランスポンダを全て使用すると、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−２に接続されたトランスポンダ部８６ａ―２を増設し、トランスポンダ部８６ａ―２のトランスポンダを使い切るまでＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−２にて光パスの割当てを行うというように、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋに接続されたトランスポンダ部を順次増設して光パスの割当てを行った場合と、ＷＳＳ選択部９１、９２において、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ又はＮ×Ｍ  ＷＳＳの選択をラウンドロビンに応じた順番で行った場合において、ＯＸＣ２の内部で波長衝突が生じる確率の比較評価を行った。その他の、シミュレーションの設定・条件は、図８に示したグラフのシミュレーションの設定・条件と同じである。図１０には、ＷＳＳ選択部９１、９２の有無に対して、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数が１０、２０の場合の結果を記載している。点線で示した評価結果は、ＷＳＳ選択部９１、９２を有し、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数を１０とした場合の結果であり、破線で示した評価結果は、ＷＳＳ選択部９１、９２を有し、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数を２０とした場合の結果である。対して、一点鎖線で示した評価結果は、ＷＳＳ選択部を有さず、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数を１０とした場合の結果であり、実践で示した評価結果は、ＷＳＳ選択部を有さず、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数を２０とした場合の結果である。
【００９１】
図１０のグラフより、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ１台あたりのトランスポンダの数が同じ条件においては、ＷＳＳ選択部９１、９２を用いた方が、ＯＸＣ２内で波長衝突が起こる確率を低減することができる。このように、ＷＳＳ選択部９１、９２を設けることにより、ＯＸＣ２内で波長衝突が起こる確率を下げることができる。
【００９２】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態のＯＸＣ２として、ＵＮＩ機能部８６とクライアント装置４との間に、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋを集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ内、又は、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋを集積したＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内の異なるＷＳＳとの接続を選択するＷＳＳ選択部を設ける構成について説明する。
図１１は、第５の実施形態におけるＯＸＣ２のＵＮＩ機能部８６周辺の構成例を示す図である。図１１に示すように、ＵＮＩ機能部８６とクライアント装置４との間に、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内の異なるＭ×Ｎ  ＷＳＳと、１つのクライアント装置４とをそれぞれ接続するＷＳＳ選択部９１ａと、各クライアント装置４とＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内の異なるＮ×Ｍ  ＷＳＳとを接続するＷＳＳ選択部９２ａとを備える。
【００９３】
図１１に示すＯＸＣ２は、図９に示すＯＸＣ２と、ＷＳＳ選択部９１ａ、９２ａを備える点で構成が異なり、他の構成は同じである。ＷＳＳ選択部９１ａは、各トランスポンダ部８６ａ−１〜Ｋが有する複数の出力ポートを、異なるクライアント装置４へそれぞれ接続する。ＷＳＳ選択部９２ａは、同一のクライアント装置４が有する複数の出力ポートを、ＵＮＩ機能部８６内の異なるトランスポンダ部８６ｂ−１〜Ｋにそれぞれ接続する。ＷＳＳ選択部９１ａ、９２ａの配線は、例えば、クライアント信号を伝送可能な媒体の配線である。
【００９４】
ＷＳＳ選択部９１ａ、９２ａは、同一のクライアント装置４で送受信される複数のクライアント信号を、ＵＮＩ機能部８６内におけるそれぞれ別のトランスポンダ部８６ａ−１〜Ｋのうち一つのトランスポンダ部、及びトランスポンダ部８６ｂ−１〜Ｋのうち一つのトランスポンダ部を選択して入出力させることができる。また、ＵＮＩ機能部８６内の各トランスポンダ部８６ａ−１〜Ｋは、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋに対応して配置され、接続されている。よって、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋからの信号をトランスポンダ部８６ａ−１〜Ｋでクライアント信号に変換した場合、異なるＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋからのクライアント信号が、同一のクライアント装置４に入力される。同様に、ＵＮＩ機能部８６内の各トランスポンダ部８６ｂ−１〜Ｋは、Ａｄｄ側光モジュール２２ｂ内のＮ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋに対応して配置され、接続されている。よって、同一のクライアント装置４から出力される複数のクライアント信号を、それぞれ異なるＮ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋへ入力されるクライアント信号とすることができる。
【００９５】
以下、ＯＸＣ２がＷＳＳ選択部９１ａ、９２ａを備える構成とした場合の効果について具体例を示して説明する。例えば、ある光ネットワークにおいて、クライアント装置を少数導入した後に、トラヒック需要増加に応じてクライアント装置を増設するケースを想定する。このケースにおいて、１つのクライアント装置の全ての信号を同じＭ×Ｎ  ＷＳＳに接続すると、光パス設定が１つのＭ×Ｎ  ＷＳＳに集中する為、波長衝突が発生し易くなる。
【００９６】
しかしながら、ＷＳＳ選択部９１ａ、９２ａを備えることで、一つのクライアント装置４の各入力ポート又は出力ポートと、それぞれ異なるＭ×Ｎ  ＷＳＳとを接続することができる。増設したクライアント装置４に対しても同様に、各入力ポート又は出力ポートと、それぞれ異なるＭ×Ｎ  ＷＳＳとを接続する。また、トラヒック需要増加（光パス数増加）に応じて、ラウンドロビンに応じた順番でＭ×Ｎ  ＷＳＳと、クライアント装置４とを接続することもできる。これにより、１つのＭ×Ｎ  ＷＳＳへの光パスの集中を回避でき、波長衝突発生の確率を下げることができる。
【００９７】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態のＯＸＣ２として、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２とＵＮＩ機能部８６との間に、ＷＳＳ選択部を設ける構成について説明する。ＷＳＳ選択部は、Ｍ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋを集積したＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ内の任意のＭ×Ｎ  ＷＳＳからの光信号、又は、Ｎ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋを集積したＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内の任意のＮ×Ｍ  ＷＳＳへの光信号を選択する機能を有する。
【００９８】
図１２は、第６の実施形態におけるＯＸＣ２のＵＮＩ機能部８６周辺の構成例を示す図である。図１２に示すように、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部２２とＵＮＩ機能部８６との間に、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋと、ＵＮＩ機能部８６内の任意のトランスポンダとをそれぞれ接続するＷＳＳ選択部９１ｂと、ＵＮＩ機能部８６内のトランスポンダと、Ａｄｄ側光モジュール２２ｂ内の任意のＮ×Ｍ  ＷＳＳとを接続するＷＳＳ選択部９２ｂとを備える。
【００９９】
ＷＳＳ選択部９１ｂは、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内のＭ×Ｎ  ＷＳＳ２２ａ−１〜Ｋから、ＵＮＩ機能部８６内におけるトランスポンダ部８６ａ―１〜Ｋの任意のトランスポンダへの光パスを接続する機能を有する。ＷＳＳ選択部９２ｂは、ＵＮＩ機能部８６内におけるトランスポンダ部８６ｂ―１〜Ｋの各トランスポンダから、Ａｄｄ側光モジュール２２ｂ内の任意のＮ×Ｍ  ＷＳＳ２２ｂ−１〜Ｋへの光パスを接続する機能を有する。ＷＳＳ選択部９１ｂ、９２ｂは、光ファイバ及び光スイッチの組み合わせ等で実現できる。
【０１００】
以下、ＯＸＣ２がＷＳＳ選択部９１ｂ、９２ｂを備える構成とした場合の効果について具体例を示して説明する。ＷＳＳ選択部９１ｂ、９２ｂを備えることにより、ＵＮＩ機能部８６内の各トランスポンダで終端（送受信）する光パスは、光パスの経路としてＤｒｏｐ側光モジュール２２ａ内又はＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内の任意のＷＳＳへ接続する光パスを選択することができる。これにより、光パス設定の際に、あるＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択して波長衝突が発生して光パスが設定できなかった場合、ＷＳＳ選択部９１ｂを切り替えることにより、他のＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択することができる。すなわち、ＯＸＣ２内部において波長衝突が発生する確率を下げることができる。
【０１０１】
さらに、光パス設定要求が、ＵＮＩ機能部内の特定のトランスポンダに集中することで、対応するＭ×Ｎ  ＷＳＳにおける波長衝突が発生し易くなる場合について説明する。例えば、ＷＳＳ選択部９１ｂにおいて、異なるＭ×Ｎ  ＷＳＳをラウンドロビン等の順番で選択することにより、特定のＭ×Ｎ  ＷＳＳへの光パスの集中を回避できる。これにより、ＯＸＣ２内部において波長衝突が発生する確率を下げることができる。
【０１０２】
尚、図１２に示す、ＵＮＩ機能部８６内の同一のトランスポンダ部が備えるトランスポンダで終端する複数の光パスを設定する方法として、同一のトランスポンダ部の各トランスポンダと、Ｄｒｏｐ側光モジュール２２ａ内又はＡｄｄ側光モジュール２２ｂ内の異なるＷＳＳとを接続する光パスを設定する方法がある。この時のＷＳＳ選択部９１ｂ、９２ｂの配線は、光信号を伝送可能な媒体の配線で実現することが可能である。ＷＳＳ選択部９１ｂ、９２ｂの配線の一例を図１３に示す。この場合の効果としては、図１１に示した第５の実施形態の効果と同様である。例えば、ＵＮＩ機能部８６のトランスポンダを初期時は少数導入し、トラヒック需要増加に応じてＵＮＩ機能部８６のトランスポンダを増設するケースにおいても、ラウンドロビンの順番でＭ×Ｎ  ＷＳＳを選択することができ、１つのＭ×Ｎ  ＷＳＳへの集中を回避することができる。これにより、ＯＸＣ２内部において波長衝突が発生する確率を下げることができる。
【０１０３】
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】
【０１０４】
本発明にかかる光クロスコネクト装置及び光モジュールは、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】
【０１０５】
１、７…光ネットワーク，  ２…光クロスコネクト装置，  ３…光ファイバ，  ４…クライアント装置，  ２１、８２…光スイッチ機能部，  ８１−１〜８１−Ｍ、８５−１〜８５−Ｍ…ＮＮＩ機能部，  ８３…ＷＸＣ機能部，  ２２、８４…Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ機能部，  ２２ａ…Ｄｒｏｐ側光モジュール，  ２２ｂ…Ａｄｄ側光モジュール，  ４１−１〜４１−３…光入力部，  ４２−１１〜４２−３２…光出力部，  ４３…回折格子，  ４４−１〜４４−３、６２…レンズ，  ４５、４５−１〜４５−３…スイッチ素子，  ６０…光モジュール，  ６１…光入出力部，  ６０２…スラブ導波部，  ８６…ＵＮＩ機能部，  ３０１−１〜３０１−Ｍ…入力方路，  ３０２−１〜３０２−Ｍ…出力方路，  ８３１−１〜８３１−３…１×Ｌ  ＷＳＳ，  ８３２−１〜８３２−３…Ｌ×１  ＷＳＳ，  ８６ａ−１〜８６ａ−Ｋ、８６ｂ−１〜８６ｂ−Ｋ…トランスポンダ部，  ９１、９１ａ、９１ｂ、９２、９２ａ、９２ｂ…ＷＳＳ選択部
【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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