(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力回線から受信した光信号を複数の出力回線のいずれかに出力する光信号切替え装置であって、
受信光信号の信号状態を調整する複数の光信号調整部と、
複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有し、前記入力ポートの各々で受信した前記光信号調整部の出力を前記出力ポートのいずれかに転送する光信号切替部と、
前記複数の出力ポートからの光信号を各々に監視する複数の光信号監視部と、
前記複数の光信号調整部と前記光信号切替部と前記複数の光信号監視部と接続され、前記光信号切替部の設定に基づき、一の前記光信号監視部に対応する前記出力ポートを転送先とする前記入力ポートに接続される前記光信号調整部を選択し、選択された前記光信号調整部を前記光信号監視部の出力に応じて制御する制御部とを有することを特徴とする光信号切替え装置。
【請求項２】
複数の入力回線から受信した光信号を複数の出力回線のいずれかに出力する光信号切替え装置であって、
受信光信号を増幅する複数の光増幅器と、
複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有し、前記入力ポートの各々で受信した前記光増幅器の出力を前記出力ポートのいずれかに転送する光スイッチと、
前記複数の出力ポートからの光信号を前記出力ポート毎に監視する複数の光信号モニタと、
前記複数の光増幅器と前記光スイッチと前記複数の光信号モニタと接続され、予め定め
た規則で前記複数の光信号モニタから一の前記光信号モニタを選択し、前記光スイッチの設定に基づき、選択された前記光信号モニタが接続された出力ポート宛に前記入力ポートを介して光信号を出力する前記光増幅器を選択し、選択された前記光増幅器を前記光信号モニタの出力に応じて制御するコントローラとを有することを特徴とする光信号切替え装置。
【請求項３】
複数の入力回線から受信した光信号を複数の出力回線のいずれかに出力する光信号切替え装置であって、
複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有する光信号切替部と、前記入力回線で受信した光信号の信号状態を調整する複数の光信号調整部と、前記出力回線に出力する光信号の状態を監視する複数の光信号監視部と、これらを制御する制御部とを備え、
前記複数の光信号調整部は、前記複数の入力ポートに各々個々に接続されるものであり、
前記複数の光信号監視部は、前記複数の出力ポートに各々個々に接続されるものであり、
前記制御部は、前記複数の光信号監視部のいずれかを選択して出力ポートでの光信号の状態に基づいてかつ前記光信号切替部の設定状態に応じて、一の前記光信号監視部に対応する前記出力ポートを転送先とする前記入力ポートに接続される前記光信号調整部を選択して制御し、前記入力ポートに入力する光信号の調整を行うことを特徴とする光信号切替え装置。
【請求項４】
複数の入力回線から受信した光信号を複数の出力回線のいずれかに出力する光信号切替え装置であって、
複数の入力ポートと複数の出力ポートを有する光スイッチと、前記入力回線で受信した光信号を増幅する複数の光増幅器と、前記出力回線に出力する光信号の状態を監視する複数の光信号モニタと、これらを監視制御するコントローラを備え、
前記複数の光増幅器は、前記複数の入力ポートに各々個々に接続されるものであり、
前記複数の光信号モニタ、前記複数の出力ポートに各々個々に接続されるものであり、
前記コントローラは、前記複数の光信号モニタのいずれかを選択して出力ポートでの光信号の状態に基づいてかつ前記光スイッチの設定状態に応じて、一の前記光信号モニタに対応する前記出力ポートを転送先とする前記入力ポートに接続される前記光増幅器を選択して制御し、前記入力ポートに入力する光信号の増幅を行うことを特徴とする光信号切替え装置。
【請求項５】
前記光信号監視部は、前記光信号切替部から出力される光信号のパワーもしくは前記パワーのチャネル間偏差を求めることを特徴とする請求項１もしくは３に記載の光信号切替え装置。
【請求項６】
前記光信号モニタは、前記光スイッチから出力される光信号のパワーもしくは前記パワーのチャネル間偏差を求めることを特徴とする請求項２もしくは４に記載の光信号切替え装置。
【請求項７】
複数の入力ポートと複数の出力ポートを有する光スイッチと、入力回線で受信した光信号を増幅する複数の光増幅器と、出力回線に出力する光信号の状態を監視する複数の光信号モニタとを備える光信号切替え装置の使用方法であって、
前記複数の光信号モニタのうちの一の前記光信号モニタを選択し、対応した出力回線の光パワーや前記光パワーのチャネル間偏差を求め、
前記光スイッチの設定状態に応じて、選択した前記光信号モニタに対応する前記出力ポートを転送先とする前記入力ポートに接続される前記光増幅器を選択して制御し、前記入力ポートに入力する光信号の増幅を行うことを特徴とする光信号切替え装置の使用方法。
【請求項８】
複数の入力ポートと複数の出力ポートを有する光信号切替部と、入力回線で受信した光信号の特性を調整する複数の光信号調整部と、出力回線に出力する光信号の状態を監視する複数の光信号監視部とを備える光信号切替え装置の使用方法であって、
前記複数の光信号監視部のうちの一の前記光信号監視部を選択し、対応する出力回線の光信号の状態を求め、
前記光信号切替部の設定状態に応じて制御すべき光信号調整部を選択し、
前記光信号調整部を介して前記入力ポートに入力する光信号の調整を前記光信号監視部の監視結果に基づいて行うことを特徴とする光信号切替え装置の使用方法。
【請求項９】
複数の入力回線から受信した光信号を複数の出力回線のいずれかに出力する光信号切替え装置の使用方法であって、
複数の光信号監視部のいずれかを選択して前記光信号監視部に対応する前記出力回線の光信号の状態を求め、
前記光信号切替部の設定状態に応じて制御すべき前記光信号調整部を選択し、
選択された前記光信号調整部が、前記光信号監視部が監視する前記出力回線の光信号の状態に基づいて、前記入力ポートに入力する光信号の調整することを特徴とする光信号切替え装置の使用方法。
【請求項１０】
前記光信号監視部は、前記光信号切替部から出力される光信号のパワーもしくは前記パワーのチャネル間偏差を求めることを特徴とする請求項８もしくは９に記載の光信号切替え装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信装置の構成とその使用方法に係り、特に複数の光伝送路から受信した光信号を別の光伝送路に切替え出力するに好適な光信号切替え装置とその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットに代表されるデータトラヒックの急増や、画像・音声・データからなるマルチメディア通信の需要急増に対応するため、通信網を構成する伝送路と通信ノードの高速化と大容量化が進められている。伝送速度の高速化に伴い通信ノード間の信号伝送には、光ファイバと光信号を使用した光通信装置が用いられるのが一般的である。
【０００３】
近年、更なる通信網の高速化に柔軟に対応し、且つ、大容量な通信装置を実現するために、従来の光信号を一旦電気信号に変換して処理していた通信装置に代わり、光信号を電気信号に変換せず光信号のまま伝送路切替え／回線切替え等のスイッチング（切替え）処理を実施する光クロスコネクト（以下ＯＸＣと称する）や光アドドロップ多重装置（以下ＯＡＤＭと称する）と呼ばれる光信号切替え装置の実用化が検討されている。
【０００４】
上記ＯＸＣやＯＡＤＭは主要な部品として光スイッチを用いて構成するが、現状では大容量の光スイッチの実用化が難しいため、２×２あるいは８×８等の既に実用化された小容量光スイッチを多段に組合せて大容量の光スイッチを実現するのが一般的である。しかし、既に実用化された光スイッチは、光信号の損失やチャネル間偏差が数ｄＢ〜十数ｄＢあり、これを多段に接続した大容量スイッチでは更にこれらの損失やチャネル間偏差が大きくなる。光通信システムを構築するには、光スイッチの前後に光送信器や光受信器を備える必要があるが、これらの光送受信器も光送信出力パワーや受信感度やダイナミックレンジに限界があるため、上述した光スイッチの損失とチャネル間偏差の補償が必要となる。
【０００５】
このため、１９９９年電子情報通信学会／通信ソサイエティ大会／Ｂ−１２−1７の「波長多重ルーティングと波長選択を組合せた光スイッチ構成の提案」（文献Ａ）で示されたような、多段光スイッチの中間や出力に光増幅器を配置して損失を補償する方法や、１９９７年電子情報通信学会／通信ソサイエティ大会／Ｂ−１０−１０１の「小型・高速光スペクトルモニタを用いたＡＤＭノードのパワー制御」（文献Ｂ）で示されたような、波長多重された光信号を一旦各波長の光信号に分波し、各波長毎に可変光減衰器で光レベルを調整後、再度波長多重するＯＡＤＭで、各波長のレベル調整は波長多重化後の多重信号スペクトルモニタ結果で実施する方法等が提案されている。
【０００６】
又、本願発明者による特開平１１−３２０１０号公報（文献Ｃ）に示されたような、光スイッチ間に少数の光増幅器を配置して、光レベル調整が必要な信号を光増幅器を介してスイッチングすることで、光増幅器等のハードウェア量を削減した構成で光レベルの調整を実施するＯＸＣも提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
大容量の光スイッチは、実用化済の小型光スイッチを多段に組合せて実現するのが現在一般的で、光スイッチの入力ポートから出力ポート迄の光伝送路を確保するには各段の光スイッチを適切に選択設定することが必要となる。すなわち、大容量の光スイッチを構成する各光スイッチの経路設定切替えが運用中に生ずるもので、この際に光パワーの瞬断が発生する場合がある。尚、この光パワーの瞬断は、将来大規模な光スイッチが実用化された場合でも発生し得るものである。
【０００８】
上記文献ＡやＣのように光スイッチの内部や後段に光増幅器を配置する構成では、この瞬断に起因する光サージが発生して受信側光部品の感度劣化等の不都合をもたらす可能性があり、光スイッチの切替え制御や光増幅器の制御にサージを防止する機能を備えたり、各光部品に、例えばダイナミックレンジの大きい部品の採用等、高性能の部品を採用する必要がある。又、光スイッチで一旦損失を受けた光信号をスイッチ後段に配置した光増幅器で補償する方法では、光増幅器の自然放出光雑音が入力パワーの低下した光信号に付加されるので、光信号対雑音比が低下して、受信器での符号誤りを起こす可能性もある。
【０００９】
更に、光スイッチの入力ポートで受信した光信号は、各段の光スイッチが適切に選択設定され出力ポート迄到達するもので様々な内部経路を取りうる。すなわち、多段に組合せる各スイッチの損失とチャネル間偏差等の特性が異なるため、入力ポートと出力ポート間での光スイッチの損失とチャネル間偏差が実際の多段に組合せた光スイッチの設定によって大きく変化する。したがって、高性能な大容量光スイッチを提供するためには、実際に選択した経路で生じた光スイッチの損失とチャネル間偏差に応じた損失の補償を入出力ポート毎に実現することが望ましいが、上記文献ＡとＣの光スイッチでは、そこまでの機能を提供していない。
【００１０】
一方、上記文献Ｂに示されたＯＡＤＭでは、波長多重された光信号のスペクトルをモニタしてＯＡＤＭ内部で分波された波長毎に損失の補償を行う構成となっているが、補償を行う信号の各波長が異なる必要が有り、光信号切替え装置として使用する光信号の波長や多重方法が制限されてしまう。又、モニタ部で監視する波長と損失補償部で処理する波長が１対１に対応しているもので、切替えが発生して様々な経路を取りうる柔軟な構成の光スイッチや、使用する光信号の波長や多重方法に制約がない柔軟な構成の光スイッチに適用する迄の機能は提供していない。
【００１１】
本発明の目的は、上述したような光通信装置における損失とチャネル間偏差の補償機能をより改善した光信号切替え装置とその使用方法を提供するもので、大容量光スイッチであっても確実に通過する光信号の損失とチャネル間偏差の補償が容易に実行出来る構成の光信号切替え装置とその使用方法を提供するものである。
【００１２】
又、使用する光信号の波長や多重方法の制約が小さく、且つ、運用中であっても光信号の損失とチャネル間偏差の補償が容易かつ確実に実行できる高速大容量の光信号切替え装置とその使用方法を、簡単な構成と手順で、あるいは、少ないハードウェアとソフトウェア（あるいはファームウェア）により提供することも本発明の目的である。
【００１３】
より具体的には、光スイッチの運用中に切替えが起こっても、サージ発生等の光部品を劣化させる現象が発生せず、光信号の損失とチャネル間偏差の変化にも対応してこれらの補償が容易に実行出来る構成の光信号切替え装置とその使用方法を、特殊な高機能な部品や制御技術を使用せずに、簡単な構成と手順で、あるいは、少ないハードウェアとソフトウェア（あるいはファームウェア）により提供することも本発明の目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光信号切替え装置は、複数の入力ポートと複数の出力ポートをする光信号切替部と、複数の光信号調整部と、複数の光信号監視部とを備え、複数の光信号調整部と光信号切替部と複数の光信号監視部と接続された制御部が光切替部の設定に基づき複数の光信号調整部と光信号監視部の組合せを選択し、光信号監視部の出力に応じて光信号調整部を制御して光信号の状態を調整するよう構成した。
【００１５】
より詳細には、複数の入力ポートと複数の出力ポートを有する光スイッチと、複数の光増幅器と、複数の光モニタと、これらを監視制御するコントローラを備え、光増幅器を光スイッチのそれぞれの入力ポート（スイッチ前段）に接続し、光モニタを光スイッチのそれぞれの出力ポート（スイッチ後段）に接続し、コントローラが予め定めた規則で複数の光モニタのいずれかを選択して出力ポートでの光パワーやチャネル間偏差を求めると、光スイッチの設定状態に応じて制御すべき光増幅器を選択して光スイッチの入力ポートに入力する光信号の増幅を行うことで、光スイッチの入出力ポート毎に光スイッチの損失とチャネル間偏差の補償を実施するようにしたものである。すなわち、光スイッチの入力ポート側に備えた光増幅器と光スイッチの出力ポート側に備えた光モニタを自由な（任意の）組合せで選択して入出力ポート毎に光スイッチの損失とチャネル間偏差の補償を実施するようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光信号切替え装置の構成、および、この装置の使用方法の実施形態について、図面を使用して詳細に説明する。
図１は、本発明の光信号切替え装置が使用される通信網の構成例を説明する網構成図である。
本発明の光信号切替え装置１００（１００−１〜１００−９）は、光ファイバ２００（２００−１〜２００−１２他）で相互接続され通信網を構成する。具体的な使用形態としては、各光ファイバ(２００−１〜２００−５等)から受信した多重化光信号を信号毎に宛先となる光ファイバに切替え多重化出力する光クロスコネクト装置（ＯＸＣ：１００−１，１００−２）や、光ファイバ（２００−５，２００−９）から受信した多重化光信号の中から自装置と接続される装置類に必要な光信号を分離あるいは挿入して配下の光ファイバ（２００−６〜２００−１２）と光信号を送受信する光アドドロップ多重装置（ＯＡＤＭ：１００−３〜１００−９）がある。これら本発明の光信号切替え装置を通信網に要求される適切な多重度と伝送速度を有する光信号を伝送する光ファイバと接続することで通信網が形成されるものである。
【００１７】
尚、本発明の光信号切替え装置は、構成部品を適切に選択することで、様々な伝送速度や光信号の多重度に対応可能な柔軟な構成の通信網が容易に構築できるものである。例えば、光信号はＩＴＵ−Ｔ勧告で定められたＳＴＭ−０（５１．８４ＭＨｚ）以上の速度の光信号でも、変調されていない直流光でも良く、波長多重の有無や波長多重数についても制約されるものではない。例えば、波長多重数が16で方路数が4の切替え装置では、ＯＸＣのスイッチング規模として64×64程度が必要となる。この場合、伝送速度が毎秒２．５Gbitや１０Gbit以上では、電子回路でコンパクトに信号切替装置を実現するのが困難になるため本発明の効果が顕著になる。
【００１８】
図２は、本発明の光信号切替え装置の構成例を示すブロック構成図である。
本構成例で説明する光信号切替え装置１００は、入出力ともＫ本の光ファイバ（２１０−１〜２１０−Ｋ，２２０−１〜２２０−Ｋ）を収容し、それぞれの光ファイバ（２１０−１〜２１０−Ｋ）から波長多重された複数の光信号（例えばｊ波長）を受信後にＮ×Ｎの光スイッチで該光信号の宛先向けに切替え、かつ、該光スイッチによる損失やチャネル間偏差の補償を行った光信号を再び光ファイバ（２２０−１〜２２０−Ｋ）のいずれかに出力するＯＸＣ機能を提供するものである。
【００１９】
具体的には、それぞれの光ファイバ（２１０−１〜２１０−Ｋ）から受信回路（１０１−１〜１０１−Ｋ：光増幅器等で実現される）を介して受信した光信号を分波器（１０２−１〜１０２−Ｋ）で波長毎に分波し、各波長の光信号に、装置内部で処理しやすいように、複数のトランスポンダもしくは再生中継器（１０３−１〜１０３−Ｋ：ＴＤＲｏｒＲＧＮ）で波長変換や再生を行い、本発明の光信号切替え装置の光増幅器（１０４−１〜１０４−Ｎ）に供給する。
【００２０】
詳細は後述するが、本発明の光信号切替え装置の使用方法により、光増幅器（１０４−１〜１０４−Ｎ）で光信号レベル等の調整が行われた光信号は、Ｎ×Ｎの光スイッチ１０５の入力ポート（１０５−Ｉ１〜１０５−ＩＮ）から光信号の宛先に対応して切替えられ光スイッチ１０５のいずれかの出力ポート（１０５−Ｏ１〜１０５−ＯＮ）に転送される。光スイッチ１０５によって切替えられた光信号は、光分岐回路あるいは光カプラ（１０６−１〜１０６−Ｎ）を通過して、光スイッチの入力側と同様に複数のトランスポンダもしくは再生中継器（１０３〜１０３−Ｋ：ＴＤＲｏｒＲＧＮ）で波長変換や再生で出力すべき光信号に変換された後、合波器（１０８−１〜１０８−Ｋ）で適切な波長多重が行われ、送信回路（１０９−１〜１０９−Ｋ：受信回路と同様に光増幅器等で実現される）を介して光ファイバ（２２０−１〜２２０−Ｋ）に出力される。
【００２１】
更に、本発明の光信号切替え装置１００は、光分岐回路あるいは光カプラあるいは光スプリッタ（１０６−１〜１０６−Ｎ）に、光スイッチ１０５の各出力ポートの光信号状態（光パワーやそのチャネル間偏差）を監視するモニタ回路（１０７−１〜１０７−Ｎ）、ならびに、該モニタ回路のいずれかを選択するモニタ選択部１２１と、各光増幅器（１０４−１〜１０４−Ｎ）を制御して出力する光信号状態を補償する増幅制御部１２２と、光スイッチ１０５の入力ポート１０５−Ｉから出力ポート１０５−Ｏまでの光転送経路の設定を行う光スイッチ駆動部１２３および切替え制御部１２４と、これらモニタ選択部１２１、増幅制御部１２２、切替え制御部１２４と連動して光信号切替え装置１００の監視制御を行う監視制御部１２５とで構成したコントローラ１１０を備える構成とした。尚、コントローラ１１０内の切替え管理部１２６は、光スイッチの設定に必要なスイッチ構成情報や実際に設定されているスイッチ内経路情報等を管理および記憶するものである。このコントローラ１１０は、運用管理部１５０と本発明の光信号切替え装置１００の監視や制御に関する通信を行い、光スイッチ１０５の設定とモニタ回路１０７と光増幅器１０４の制御による光スイッチの損失とチャネル間偏差の補償を行う。
【００２２】
図３は、本発明の光信号切替え装置１００に備えたコントローラ１１０の動作を説明する動作フロー図である。以下、図２および図３を用いて本発明の光信号切替え装置の設定と光信号の損失やチャネル間偏差補償動作について詳細に説明する。
（１）光スイッチの設定
運用管理部１５０から光スイッチ１０５の設定（切替え）命令を受信すると（Ｓ１０）、該当入力ポートに関係のある光増幅器１０４をホールドさせ（Ｓ１１）、光スイッチ１０５の入力ポートから出力ポート迄の経路設定（切替え）を行い（Ｓ１２）、経路設定情報を、例えば、切替え管理部１２６等に保持する（Ｓ１３）。尚、Ｓ１１で光増幅器１０４をホールドする目的は、モニタ回路切替中の光増幅器の不安定動作を避けるためである。同様の効果は、光増幅器１０４の応答速度をモニタ回路の切替速度と比較して遅くすることでも得られる。
（２）光信号の補償
監視制御部１２５は、予め定めておいた規則（周期や監視順序等）で複数のモニタ回路（１０７−１〜１０７−Ｎ）のいずれかを選択すると（Ｓ２０）、この選択されたモニタ回路に対応した出力ポートに関係のある入力ポートに接続された光増幅器１０４を予め保持させておいた経路設定情報から検索選択する（Ｓ２１）。
【００２３】
選択されたモニタ回路の出力がモニタ選択部１２１から増幅制御部１２２に入力されるので、制御増幅部１２２は（Ｓ２１）の選択結果に従い内部スイッチ等（図示せず）を用いて受信したモニタ回路の出力を選択された光増幅器１０４に分配して該光増幅器１０４を制御することで（Ｓ２２）光スイッチ出力ポートにおける光信号の損失とチャネル間偏差を補償する。
このＳ２０〜Ｓ２２迄の補償動作を光スイッチ１０５に設定された全経路について繰返す（Ｓ２３）。
【００２４】
尚、先に述べたように、本発明の光信号切替え装置１００で使用する光スイッチ１０５は、既に実現されている２×２〜１６×１６のスイッチを多段に組合せてＮ×Ｎの大容量スイッチを構成するもので、例えば、ＯＦＣ２０００（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）のＴｕＭ２−１／２０７（２０００年３月  ｐ．ｐ．２０７）で示されたＳｉＯ２導波路型スイッチ、ＯＥＣＣ‘９８（Ｔｈｉｒｄ  Ｏｐｔｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）の１５Ｄ１−８（１９９８年７月，ｐ．ｐ．４００）で示されたようなＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）型スイッチ、ＯＦＣ２０００のＴｕＭ１−１／２０４（２０００年３月  ｐ．ｐ．２０４）で示されたバブル型スイッチ、１９９７年電子情報通信学会／通信ソサイエティ大会／B−１０−1８９で示されたようなメカニカル型スイッチ等を適宜組合せて実現すれば良い。もちろん、今後大容量の光スイッチが実現されれば、多段光スイッチをこの大容量スイッチに置き換えれば良い。
【００２５】
更に、本願発明の光信号切替え装置の構成によれば、光増幅器１０４や、光分岐回路もしくは光カプラ１０６に特殊な部品を用いる必要はなく、標準品として市販されているもので構成すれば良い。又、光スイッチに要求される損失補償のレベルや周辺装置の性能によっては、光増幅器１０４の代わりに可変光減衰器等の光信号の特性を調整出来る部品を用いても良い。
【００２６】
上述したように、本発明の光信号切替え装置によれば、大容量光スイッチであっても光スイッチを実際に通過した時に発生した光信号の損失とチャネル間偏差を光スイッチの出力ポート側でモニタして、その結果を光スイッチの入力ポート側に備えた光増幅器で確実且つ容易に補償出来るようになる。しかも、コントローラが運用中にモニタ回路を選択しながら上述したような補償を行うので、運用中であっても光信号の損失とチャネル間偏差の補償が容易かつ確実に実行できる高速大容量の光信号切替え装置とその使用方法を、簡単な構成と手順で提供で出来るものである。
【００２７】
尚、上記構成の内、受信回路１０１、分波器１０２、トランスポンダもしくは中継再生器１０３、合波器１０８、送信回路１０９は、本発明の光信号切替え装置１００の使用される条件（光ファイバで送受信される光受信の速度や多重度等）に応じて適宜設けられるもので、後で示す実施形態のように光ファイバ（２１０，２２０）を直接光増幅器１０４と光分岐回路（あるいは光カプラ）１０６と接続する構成であっても構わない。
【００２８】
上記構成例はＯＸＣの構成で説明したが、ＯＡＤＭの構成にする場合は、一部ＯＡＤＭ配下の装置のために分離あるいは挿入する光信号を光増幅器１０４と光分岐回路あるいは光カプラ１０６と直接入出力する構成や、ＴＤＲもしくはＲＧＮから入出力する構成とすれば良い。
【００２９】
すなわち、光スイッチの損失補償は光スイッチ前後に備えた光増幅器とモニタ回路で実行されるので、周辺の光ファイバと使用される光信号の構成には影響されず、使用する光信号の波長や多重方法の制約が小さい光信号切替え装置とその使用方法が提供できるものである。
【００３０】
図４は、本発明の光信号切替え装置の別の構成例を示すブロック構成図である。又、図５は、図４の装置に備えたコントローラの動作を説明する動作フロー図である。
本構成例で説明する光信号切替え装置１００‘は、図２で示したOXCの入出力を簡略化するとともに、コントローラ１１０の構成をファームウェアあるいはソフトウェアの制御で実施する別のコントローラ１１０'に置き換えたものである。以下、図２と異なるコントローラ１１０‘の構成とその動作について説明する。（図４において、図２と同じ構成品は、同じ番号を付与してある）。
【００３１】
コントローラ１１０‘は、運用管理部１５０と通信を行うIO部１３０と、コントローラ１１０'の全体制御を行うCPU１３１と、モニタ選択部１４０と、増幅制御部１４５と、光スイッチの切替え制御部１２４とをバス１３６等で接続した構成である。又、内部のメモリとしては、光スイッチ１０５の経路設定情報を格納する切替え情報メモリ１３２と、制御目標値や警報情報を格納する光増幅用メモリを備え、図示しないメモリに蓄積されたファームウェアあるいはソフトウェアに基づきCPU１３１が上記各部を制御する構成である。尚、各メモリは同じメモリをブロック分けして使うような構成でも構わない。
【００３２】
モニタ選択部１４０は、各モニタ回路１０７の出力をディジタルデータに変換するAD変換器１４１と、これらのデータを保持する書込みレジスタ１４２および読出しレジスタ１４３からなるデータ記憶機構と、これらのレジスタを制御する転写制御部１４４とで構成した。尚、AD変換器１４１を除く各部をCPU１３１や上記メモリの一部が実行する構成としても良い。
【００３３】
増幅制御部１４５は、各モニタ回路１０７の出力であるディジタルデータと光増幅用メモリ１３３に蓄積された制御目標値との比較を行う比較器１４６と、該比較結果に基づき制御すべき光増幅器１０４の選択と制御データ生成を行う変数処理部１４７と、該処理部が出力するデータを光増幅器制御用のアナログ信号にする変換するDA変換器１４８とで構成した。尚、DA変換器１４８を除く各部を、モニタ選択部１４０と同様にCPU１３１や上記メモリの一部が実行する構成としても良い。
【００３４】
上記構成のコントローラ１１０‘は、以下のように動作して光信号の補償を行う。
（１）光スイッチの設定：図３のＳ１０〜Ｓ１３と同様である。
尚、経路設定情報は切替え情報メモリ１３２に保持する（Ｓ１３）。
（２）光信号の補償
ａ）ＣＰＵ１３１は、モニタすべきモニタ回路１０７とモニタ結果を蓄積する書込みレジスタ１４２のエリアを転送制御部１４４に通知すると（Ｓ３０）、転送制御部１４４が選択されたモニタ回路の出力をＡＤ変換器１４１でディジタル信号に変換したデータを書込みレジスタ１４４の所定のエリアに蓄積する（Ｓ３１）。ＣＰＵ１３１は、予め定めておいた規則（周期や監視順序等）や切替え情報メモリ１３２に蓄積された経路情報等を利用して、上記ステップを光スイッチ１０５に設定された全経路について繰返す（Ｓ３２）。
以上の手順で光スイッチ出力のモニタ結果が得られる。
【００３５】
ｂ）一方、ＣＰＵ１３１は、予め定めておいた規則（周期や監視順序等）で複数のモニタ回路（１０７−１〜１０７−Ｎ）のいずれかを選択すると（Ｓ４０）、この選択されたモニタ回路に対応した出力ポートに関係のある入力ポートに接続された光増幅器１０４を切替え情報メモリ１３２に保持させておいた経路設定情報から検索選択する（Ｓ４１）。
【００３６】
又、転送制御部１４４を制御して、選択したモニタ回路の出力であるデータを書込みレジスタ１４２から読出しレジスタ１４３に転写させて比較器１４６に入力する（Ｓ４２）。
変数処理部１４７は、光増幅用メモリ１３３から得た制御目標値とモニタ回路出力の比較（Ｓ４３）結果から該当光増幅器１０４を制御するデータを作成し、ＤＡ変換器１４８を介して選択した光増幅器１０４を制御して（Ｓ４４）光スイッチ出力ポートにおける光信号の損失とチャネル間偏差を補償する。
このＳ４０〜Ｓ４４迄の補償動作を光スイッチ１０５に設定された全経路について繰返す（Ｓ４５）。
【００３７】
上述したように、本発明の光信号切替え装置１００‘でも、光スイッチを実際に通過した時に発生した光信号の損失とチャネル間偏差を光スイッチの出力ポート側でモニタして、その結果を光スイッチの入力ポート側に備えた光増幅器で確実且つ容易に補償出来る。具体的には、ＣＰＵ１３１がファームウェアあるいはソフトウェアの内容に基づきモニタ回路を選択しながら補償を行うので、運用中であっても光信号の損失とチャネル間偏差の補償が容易かつ確実に実行でき、かつ、光経路設定変更や装置構成の変更があってもファームウェアあるいはソフトウェアの修正で容易に対応が可能であり、高速大容量の光信号切替え装置とその使用方法を、簡単な構成と手順で提供で出来るものである。
【００３８】
図６は、本発明による光信号切替え装置による光信号改善の一例を示す説明図である。
本発明の光信号切替え装置１００や１００‘を通信網に導入すると、光スイッチの実際の損失やチャネル間偏差を光スイッチの出力側でモニタし、光スイッチの入力に設けた光増幅器にこのモニタ結果をフィードバックし、予め補償した光信号で光スイッチを運用するので、光スイッチの経路設定（切替え）において実際に発生した損失は補償され、損失に拠らず一定の光信号対雑音比が維持できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光信号切替え装置、および、その使用方法によれば、大容量光スイッチであっても光スイッチを実際に通過した時に発生した光信号の損失とチャネル間偏差を光スイッチの出力ポート側でモニタして、その結果を光スイッチの入力ポート側に備えた光増幅器で確実且つ容易に簡単な構成と手順で補償出来るようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光信号切替え装置を備えた通信網の構成例を示す網構成図。
【図２】本発明の光信号切替え装置の構成例を示すブロック構成図。
【図３】同じく、コントローラの動作例を示す動作フロー図。
【図４】本発明の光信号切替え装置の別の構成例を示すブロック構成図。
【図５】同じく、コントローラの別の動作例を示す動作フロー図。
【図６】本発明の光信号切替え装置による光信号改善例を示す説明図。
【符号の説明】
１００，１００‘・・・光信号切替え装置、      １０４・・・光増幅器、  １０５・・・光スイッチ、１０６・・・光分岐回路、 １０７・・・モニタ回路、
１１０，１１０‘・・・コントローラ、  １２１，１４０・・・モニタ選択部、  １２２，１４５・・・増幅制御部、              １２３・・・光スイッチ駆動部、  １２４・・・光スイッチ切替え制御部、          １２５・・・監視制御部、
１３１・・・ＣＰＵ、 １３２，１３３・・・メモリ、１４１・・・ＡＤ変換器、  １４２，１４３・・・レジスタ、１４４・・・転写制御部、
１４６・・・比較器、     １４７・・・変数処理部、１４８・・・ＤＡ変換器、  ２００・・・光ファイバ。
【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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