(57)【要約】【課題】  双方向の光通信システムにおいて、簡単な構成で光スイッチモジュールの規模を低減する。【解決手段】  光スイッチモジュールが波長や伝送方向等が異なる光信号を一括して処理できる機能を活用し、上り光信号と下り光信号のスイッチングを同一の光スイッチモジュールで行うようにするために、光スイッチモジュールの各入出力ポートに、上り回線の入出力光信号と下り回線の入出力光信号をそれぞれ結合または分離する結合分離手段を接続する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上り回線の複数の入出力光信号間を任意に接続する第１の光スイッチと、下り回線の複数の入出力光信号間を任意に接続する第２の光スイッチを含む光クロスコネクト装置において、
前記第１の光スイッチおよび前記第２の光スイッチとして、前記上り回線と前記下り回線の双方向で兼用可能な構成の１つの光スイッチモジュールを用い、
前記光スイッチモジュールの一方のポートに、上り回線の入力光信号と下り回線の出力光信号を結合分離する結合分離手段を接続し、前記光スイッチモジュールの他方のポートに、上り回線の出力光信号と下り回線の入力光信号を結合分離する結合分離手段を接続した
ことを特徴とする光クロスコネクト装置。
【請求項２】
上り回線の複数の入出力光信号間を任意に接続する第１の光スイッチと、下り回線の複数の入出力光信号間を任意に接続する第２の光スイッチを含む光クロスコネクト装置において、
前記第１の光スイッチおよび前記第２の光スイッチとして、前記上り回線と前記下り回線の双方向で兼用される１つの光スイッチモジュールを用い、
前記光スイッチモジュールの一方のポートに、上り回線の入力光信号と下り回線の入力光信号を結合する結合分離手段を接続し、前記光スイッチモジュールの他方のポートに、上り回線の出力光信号と下り回線の出力光信号を分離する結合分離手段を接続した
ことを特徴とする光クロスコネクト装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光クロスコネクト装置において、
前記結合分離手段は、光サーキュレータを用いる構成であることを特徴とする光クロスコネクト装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の光クロスコネクト装置において、
前記上り回線の光信号と前記下り回線の光信号が異なる波長帯に設定され、
前記結合分離手段は、前記波長帯ごとに結合または分離する波長合分波器を用いる構成であることを特徴とする光クロスコネクト装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の光クロスコネクト装置において、
前記上り回線の光信号と前記下り回線の光信号が互いに異なる周期的な波長に設定され、
前記結合分離手段は、前記周期的な波長ごとに結合または分離する周期的波長合分波器を用いる構成であることを特徴とする光クロスコネクト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上り回線の複数の入出力光信号間の接続および下り回線の複数の入出力光信号間の接続を双方向に行う光クロスコネクト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の光クロスコネクト装置の構成例を示す（特許文献１）。図９(1) において、光スイッチモジュール１０は、Ｎ本の入力ポートとＮ本の出力ポートを有し、各入力ポートから入力する入力光信号１〜Ｎと各出力ポートから出力する出力光信号１〜Ｎを１対１に接続する。このような光スイッチモジュール１０は、例えば２×２光スイッチ素子を用いてＮ×Ｎ光空間スイッチを構成し、各２×２光スイッチを制御することによりＮ×Ｎのスイッチングが可能になっている。また、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems) ミラーアレイと光ファイバコリメータアレイを用い、ＭＥＭＳミラーアレイを駆動制御することによりＮ×Ｎのスイッチングが可能な構成もある（非特許文献１）。
【０００３】
図９(2) に示す光クロスコネクト装置は、Ｍ本の入力ポートにそれぞれ波長多重光信号が入力され、光分波器１１で各波長の光信号に分波して光スイッチモジュール１０に入力される。また、光スイッチモジュール１０から出力される各波長の光信号は光合波器１２で合波され、Ｍ本の出力ポートにそれぞれ波長多重光信号が出力される。各入出力ポートの波長多重数をＴとすると、光スイッチモジュール１０の入出力ポート数ＮはそれぞれＭ×Ｔとなる。
【特許文献１】特開２００２−６２５４９号公報
【非特許文献１】David J.Bishop,C.Randy Giles, and Gray P.Austin, "The Lucent LambdaRouter: MEMS Technology of the Future Here Today",IEEE Communications Magazine, March 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、双方向の光通信システムは、一般的に上り回線の光伝送路と下り回線の光伝送路が個別に配置される。この場合には、上り回線用の光クロスコネクト装置と下り回線用の光クロスコネクト装置はそれぞれ個別に配置されることになり、光信号数に応じた規模の光スイッチモジュールが２つ必要になっていた。
【０００５】
本発明は、双方向の光通信システムにおいて、簡単な構成で光スイッチモジュールの規模を低減することができる光クロスコネクト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光スイッチモジュールが波長や伝送方向等が異なる光信号を一括して処理できる機能を活用し、上り光信号と下り光信号のスイッチングを同一の光スイッチモジュールで行うようにするものである。そのために、光スイッチモジュールの各入出力ポートに、上り回線の入出力光信号と下り回線の入出力光信号をそれぞれ結合または分離する結合分離手段を接続する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光クロスコネクト装置は、上り回線と下り回線に対応する光スイッチモジュールを兼用することができ、双方向のスイッチングに対応する光クロスコネクト装置の回路規模を低減することができる。これにより、光クロスコネクト装置のコスト低減、信頼性向上、運用性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の光クロスコネクト装置の第１の実施形態を示す。図において、上り回線入力光信号１〜４と下り回線出力光信号１〜４は、結合分離器２１〜２４を介して光スイッチモジュール１０の一方の各ポートに接続される。上り回線出力光信号１〜４と下り回線入力光信号１〜４は、結合分離器３１〜３４を介して光スイッチモジュール１０の他方の各ポートに接続される。本構成により、上り回線入力光信号１〜４は結合分離器２１〜２４を介して光スイッチモジュール１０に入力され、スイッチングされたポートに対応する結合分離器３１〜３４を介して上り回線出力光信号１〜４として出力される。一方、下り回線入力光信号１〜４は結合分離器３１〜３４を介して光スイッチモジュール１０に入力され、スイッチングされたポートに対応する結合分離器２１〜２４を介して下り回線出力光信号１〜４として出力される。ここで、光スイッチモジュール１０に入力される上り回線入力光信号１〜４と下り回線入力光信号１〜４は、それぞれ同一経路を逆方向に通過することになる。
【０００９】
図２〜図４は、結合分離器２１〜２４，３１〜３４の構成例を示す。なお、ここでは簡単のために上り回線と下り回線についてそれぞれ１回線分のみを示す。
【００１０】
図２は、結合分離器として光サーキュレータを用いた構成である。光サーキュレータ４１は、上り回線入力光信号と下り回線出力光信号を通過損失なしで分離する結合分離器として機能する。すなわち、上り回線入力光信号は光サーキュレータ４１を介して光スイッチモジュール１０のポートａに入力され、光スイッチモジュール１０のポートａから出力された下り回線出力光信号は光サーキュレータ４１を介して光伝送路等に送出される。一方、光サーキュレータ４２は、上り回線出力光信号と下り回線入力光信号を通過損失なしで分離する結合分離器として機能する。すなわち、光スイッチモジュール１０のポートｂから出力された上り回線出力光信号は光サーキュレータ４２を介して光伝送路等に送出され、下り回線入力光信号は光サーキュレータ４２を介して光スイッチモジュール１０のポートｂに入力される。
【００１１】
図３は、結合分離器として波長合分波器を用いた構成である。波長合分波器５１，５２は２×１のポートを有し、ポート１−３の透過波長と，ポート２−３の透過波長が互いに異なる波長帯に設定される。上り回線入力光信号は波長合分波器５１のポート１−３を通過して光スイッチモジュール１０のポートａに入力され、光スイッチモジュール１０のポートａから出力された下り回線出力光信号は波長合分波器５１のポート３−２を通過して光伝送路等に送出される。一方、光スイッチモジュール１０のポートｂから出力された上り回線出力光信号は波長合分波器５２のポート３−１を通過して光伝送路等に送出され、下り回線入力光信号は波長合分波器５２のポート２−３を通過して光スイッチモジュール１０のポートｂに入力される。
【００１２】
図４は、結合分離器として周期的波長合分波器を用いた構成である。周期的波長合分波器６１，６２はマッハツェンダ型干渉計などが用いられ、スルーポート（１−４，２−３）間の透過波長と、クロスポート（１−３，２−４）間の透過波長が互いに異なる波長（各透過波長の波長間隔はＦＳＲ（フリースペクトルレンジ））に設定される。上り回線入力光信号は周期的波長合分波器６１のポート１−３を通過して光スイッチモジュール１０のポートａに入力され、光スイッチモジュール１０のポートａから出力された下り回線出力光信号は周期的波長合分波器６１のポート３−２を通過して光伝送路等に送出される。一方、光スイッチモジュール１０のポートｂから出力された上り回線出力光信号は周期的波長合分波器６２のポート３−１を通過して光伝送路等に送出され、下り回線入力光信号は周期的波長合分波器６２のポート２−３を通過して光スイッチモジュール１０のポートｂに入力される。
【００１３】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の光クロスコネクト装置の第２の実施形態を示す。図において、上り回線入力光信号１〜４と下り回線入力光信号１〜４は、結合分離器２１〜２４を介して結合され、光スイッチモジュール１０の一方のポートに入力される。光スイッチモジュール１０の他方のポートから出力される上り回線出力光信号１〜４と下り回線出力光信号１〜４は、結合分離器３１〜３４を介して分離され、それぞれ光伝送路等へ出力される。本構成により、上り回線入力光信号１〜４は結合分離器２１〜２４を介して光スイッチモジュール１０に入力され、スイッチングされたポートに対応する結合分離器３１〜３４を介して上り回線出力光信号１〜４として出力される。一方、下り回線入力光信号１〜４も結合分離器２１〜２４を介して光スイッチモジュール１０に入力され、スイッチングされたポートに対応する結合分離器３１〜３４を介して下り回線出力光信号１〜４として出力される。ここで、光スイッチモジュール１０に入力される上り回線入力光信号１〜４と下り回線入力光信号１〜４は、それぞれ同一経路を同一方向に通過することになる。
【００１４】
図３に示す第１の実施形態の光クロスコネクト装置に用いた波長合分波器５１，５２は、合分波する波長帯が異なることを利用しており、本実施形態のように上り回線入力光信号と下り回線入力光信号を結合して光スイッチモジュール１０に入力し、光スイッチモジュール１０から出力された上り回線出力光信号と下り回線出力光信号を分離させることが可能である。すなわち、本実施形態の結合分離器２１〜２４，３１〜３４として、図６に示すように、第１の実施形態と同等の波長合分波器５１，５２を用いることができる。また、図４に示す周期的波長合分波器６１，６２も同様に用いることができる。
【００１５】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の光クロスコネクト装置の第３の実施形態を示す。図において、上り回線の波長多重光信号は光分波器１１で各波長の上り回線入力光信号に分波し、それぞれ結合分離器２１〜２４を介して光スイッチモジュール１０に入力される。また、光スイッチモジュール１０から出力される各波長の上り回線出力光信号は、結合分離器３１〜３４を介して光合波器１２で合波され、上り回線の波長多重光信号として出力される。一方、下り回線の波長多重光信号は光分波器１３で各波長の下り回線入力光信号に分波し、それぞれ結合分離器３１〜３４を介して光スイッチモジュール１０に入力される。また、光スイッチモジュール１０から出力される各波長の下り回線出力光信号は、結合分離器２１〜２４を介して光合波器１４で合波され、下り回線の波長多重光信号として出力される。
【００１６】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の光クロスコネクト装置の第４の実施形態を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態の構成において、結合分離器３１〜３４を介して出力される上り回線出力光信号を波長変換器７１〜７４で波長変換する構成とし、結合分離器２１〜２４を介して出力される下り回線出力光信号を波長変換器８１〜８４で波長変換する構成である。これにより、第１の実施形態と同様に光スイッチモジュール１０を双方向で利用することができる。なお、光スイッチモジュール１０の入力側に波長変換器を配置する場合、光スイッチモジュール１０の入力側および出力側に波長変換器を配置する場合も同様である。また、第２の実施形態および第３の実施形態の構成においても同様に波長変換器の配置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光クロスコネクト装置の第１の実施形態を示す図。
【図２】結合分離器として用いる光サーキュレータの構成例を示す図。
【図３】結合分離器として用いる波長合分波器の構成例を示す図。
【図４】結合分離器として用いる周期的波長合分波器の構成例を示す図。
【図５】本発明の光クロスコネクト装置の第２の実施形態を示す図。
【図６】結合分離器として用いる波長合分波器の構成例を示す図。
【図７】本発明の光クロスコネクト装置の第３の実施形態を示す図。
【図８】本発明の光クロスコネクト装置の第４の実施形態を示す図。
【図９】従来の光クロスコネクト装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００１８】
１０  光スイッチモジュール
１１  光分波器
１２  光合波器
２１〜２４，３１〜３４  結合分離器
４１，４２  光サーキュレータ
５１，５２  波長合分波器
６１，６２  周期的波長合分波器
７１〜７４，８１〜８４  波長変換器
【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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