(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バス型の第１の系の伝送路の一端とバス型の第２の系の伝送路の一端とにそれぞれ接続された２つのポートを有する親ノードと、前記第１の系および第２の系の伝送路に縦続接続された複数の分岐部と、前記複数の分岐部のそれぞれに対応して設けられた複数の子ノードとを備え、前記複数の子ノードのそれぞれは対応する分岐部を介して前記親ノードと通信可能に接続された光伝送システムであって、
各分岐部は、第１および第２の結合器と、上流方向に隣接する前記親ノードもしくは分岐部とそれぞれ前記第１の系および第２の系の伝送路を介して接続される第１のポートおよび第２のポートと、当該分岐部に対応する子ノードに接続される第３のポートと、下流方向に隣接する分岐部とそれぞれ前記第１の系および第２の系の伝送路を介して接続される第４のポートおよび第５のポートとを有し、
各分岐部は、前記第１および第２の結合器によって、前記第１のポートから入力した光信号のうち、前記対応する子ノードに割り当てられた第１の波長帯域内の光信号が前記第３のポートに導かれ、前記第１の波長帯域外の光信号が前記第４のポートに導かれ、かつ、前記第２のポートから入力した光信号のうち、前記対応する子ノードに割り当てられた第２の波長帯域内の光信号が前記第３のポートに導かれ、前記第２の波長帯域外の光信号が前記第５のポートに導かれるように構成され、
各子ノードに割り当てられた前記第１および第２の波長帯域が互いに異なり、かつ各子ノード間で互いに重ならないように設定され、
前記親ノードおよび各子ノードは、互いに通信に用いる光信号を当該子ノードに割り当てられた前記第１および第２の波長帯域のいずれかに設定することによって前記第１の系および第２の系の伝送路のいずれかを介して通信可能なように構成され、
前記第１の結合器は、光信号を当該分岐部に対応する子ノードに割り当てられた前記第１の波長帯域内ではクロス側に透過させ、それ以外ではスルー側に透過させる２×２結合器であり、
前記第２の結合器は、光信号を当該分岐部に対応する子ノードに割り当てられた前記第２の波長帯域内ではクロス側に透過させ、それ以外ではスルー側に透過させる２×２結合器であり、
前記第１のポートが、前記第１の結合器の第１の入出力端に接続され、
前記第２のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に接続され、
前記第４のポートが、前記第１の結合器の第１の入出力端に対してスルー側である第２の入出力端に接続され、
前記第５のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に対してスルー側である第２の入出力端に接続され、
前記第３のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に対してクロス側である第３の入出力端に接続され、
前記第１の結合器の第１の入出力端に対してクロス側である第３の入出力端が、前記第２の結合器の第３の入出力端に対してスルー側である第４の入出力端に接続されたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
リング型の第１の系の伝送路の両端にそれぞれ接続された２つのポートとリング型の第２の系の伝送路の両端にそれぞれ接続された２つのポートを有する親ノードと、前記第１の系および第２の系の伝送路に縦続接続された複数の分岐部と、前記複数の分岐部のそれぞれに対応して設けられた複数の子ノードとを備え、前記複数の子ノードのそれぞれは対応する分岐部を介して前記親ノードと通信可能に接続された光伝送システムであって、
各分岐部は、第１および第２の結合器と、反時計回り方向に隣接する前記親ノードもしくは分岐部とそれぞれ前記第１の系および第２の系の伝送路を介して接続される第１のポートおよび第５のポートと、当該分岐部に対応する子ノードに接続される第３のポートと、時計回り方向に隣接する前記親ノードもしくは分岐部とそれぞれ前記第１の系および第２の系の伝送路を介して接続される第４のポートおよび第２のポートとを有し、
各分岐部は、前記第１および第２の結合器によって、前記第１のポートから入力した光信号のうち、前記対応する子ノードに割り当てられた第１の波長帯域内の光信号が前記第３のポートに導かれ、前記第１の波長帯域外の光信号が前記第４のポートに導かれ、かつ、前記第２のポートから入力した光信号のうち、前記対応する子ノードに割り当てられた第２の波長帯域内の光信号が前記第３のポートに導かれ、前記第２の波長帯域外の光信号が第５のポートに導かれるように構成され、
各子ノードに割り当てられた前記第１および第２の波長帯域が互いに異なり、かつ各子ノード間で互いに重ならないように設定され、
前記親ノードおよび各子ノードは、互いに通信に用いる光信号を当該子ノードに割り当てられた前記第１および第２の波長帯域のいずれかに設定することによって前記第１の系および第２の系の伝送路のいずれかを介して通信可能なように構成され、
前記第１の結合器は、光信号を当該分岐部に対応する子ノードに割り当てられた前記第１の波長帯域内ではクロス側に透過させ、それ以外ではスルー側に透過させる２×２結合器であり、
前記第２の結合器は、光信号を当該分岐部に対応する子ノードに割り当てられた前記第２の波長帯域内ではクロス側に透過させ、それ以外ではスルー側に透過させる２×２結合器であり、
前記第１のポートが、前記第１の結合器の第１の入出力端に接続され、
前記第２のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に接続され、
前記第４のポートが、前記第１の結合器の第１の入出力端に対してスルー側である第２の入出力端に接続され、
前記第５のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に対してスルー側である第２の入出力端に接続され、
前記第３のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に対してクロス側である第３の入出力端に接続され、
前記第１の結合器の第１の入出力端に対してクロス側である第３の入出力端が、前記第２の結合器の第３の入出力端に対してスルー側である第４の入出力端に接続されたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の光伝送システムであって、
バス型の第３の系の伝送路の一端とバス型の第４の系の伝送路の一端とにそれぞれ接続された２つのポートを有する別の親ノードをさらに備え、
各分岐部は、前記第１の系ないし第４の系の伝送路のうちのいずれか２つの伝送路に縦続接続され、
少なくとも１つの分岐部は、前記第１の系の伝送路および第２の系の伝送路のいずれか一方の伝送路と、前記第３の系の伝送路および第４の系の伝送路のいずれか一方の伝送路に縦続接続され、当該分岐部に対応して設けられ、当該分岐部に接続された子ノードは、両方の親ノードと通信可能に構成されたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項４】
１心のリング状の伝送路の両端にそれぞれ接続された２つのポートを有する親ノードと、前記伝送路に縦続接続された複数の分岐部と、前記複数の分岐部のそれぞれに対応して設けられた複数の子ノードとを備え、前記複数の子ノードのそれぞれは対応する分岐部を介して前記親ノードと通信可能に接続された光伝送システムであって、
各分岐部は、第１および第２の結合器と、反時計回り方向に隣接する前記親ノードもしくは分岐部と前記伝送路を介して接続される第１のポートと、当該分岐部に対応する子ノードに接続される第２のポートと、時計回り方向に隣接する前記親ノードもしくは分岐部と前記伝送路を介して接続される第３のポートとを有し、
各分岐部は、前記第１および第２の結合器によって、前記第１のポートから入力した光信号のうち、前記対応する子ノードに割り当てられた第１の波長帯域内の光信号は前記第２のポートに導かれ、前記第１の波長帯域外の光信号は前記第３のポートに導かれ、かつ、前記第３のポートから入力した光信号のうち、前記対応する子ノードに割り当てられた第２の波長帯域内の光信号は前記第２のポートに導かれ、前記第２の波長帯域外の光信号は前記第１のポートに導かれるように構成され、
各子ノードに割り当てられた前記第１および第２の波長帯域が互いに異なり、かつ各子ノード間で互いに重ならないように設定され、
前記親ノードおよび各子ノードは、互いに通信に用いる光信号を当該子ノードに割り当てられた前記第１および第２の波長帯域のいずれかに設定することによって前記伝送路における下りが時計回りで上りが反時計回りである第１の系および下りが反時計回りで上りが時計回りである第２の系のいずれかにより通信可能なように構成され、
前記第１の結合器は、光信号を当該分岐部に対応する子ノードに割り当てられた前記第１の波長帯域内ではスルー側に透過させ、それ以外ではクロス側に透過させる２×２結合器であり、
前記第２の結合器は、光信号を当該分岐部に対応する子ノードに割り当てられた前記第２の波長帯域内ではスルー側に透過させ、それ以外ではクロス側に透過させる２×２結合器であり、
前記第１のポートが、前記第１の結合器の第１の入出力端に接続され、
前記第３のポートが、前記第２の結合器の第１の入出力端に接続され、
前記第２のポートが、前記第１の結合器の第１の入出力端に対してスルー側である第２の入出力端に接続され、
前記第１の結合器の第１の入出力端に対してクロス側である第３の入出力端が、前記第２の結合器の第１の入出力端に対してクロス側である第２の入出力端に接続され、
前記第１の結合器の第２の入出力端に対してクロス側である第４の入出力端が、前記第２の結合器の第１の入出力端に対してスルー側である第３の入出力端に接続されたことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システムに関し、より詳細には、波長分割多重方式を用いた通信網に適用され、光伝送路が二重化されたネットワーク、もしくは波長による経路制御が行われるネットワークを実現する光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送路または伝送装置を、現用系と予備系の２重化構成とし、または複数の現用系に対して１つの予備系を有するＮ＋１構成として、現用系のシステムを予備系のシステムに一時的に切り替えること（以下、プロテクション機能という。）が行われている。これは、複数のノードが互いに接続された形態の光ネットワークにおいて、ノード間の光伝送路の障害、ノード自体の障害、新規ノードの追加、または既存ノードの挿抜を実施する場合、通信の途絶を防ぐ必要があるためである。
【０００３】
ポイント−ポイントのネットワークにおいては、両端のノードの伝送装置において現用系と予備系とを切り替える。ポイント−マルチポイントのネットワークにおいては、プロテクション機能としてＵＰＳＲ（Unidirectional Path Switched Ring）およびＢＬＳＲ（Bidirectional Line Switched Ring）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＵＰＳＲおよびＢＬＳＲは、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送方式によるＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのリングネットワークに備えられるプロテクション機能である。
【０００４】
従来の光伝送システムでは、親ノードだけでなく子ノードにも、現用系と予備系とを切り替えるアクティブな光スイッチや高度な制御系が必要となる。そのため、ノードを構成する伝送装置の小型化および低価格に問題があった。この問題を解決するために、親ノードにのみ光スイッチを使用し、子ノードをパワースプリッタを介し現用系および予備系に接続する構成が知られている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１１５５２号公報
【非特許文献１】ITU-T, Recommendation Ｇ.841, Types and characteristics ofＳＤＨ network protection architecture.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光伝送システムが、メトロリングや中継区間など大容量伝送路の基幹系からアクセス系の領域に適用されるためには、伝送装置のさらなる小型化および低価格化が要求されている。また、アクセス系においては、伝送路の２重化だけでなく、ネットワーク構築上の柔軟性が要求される。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ネットワークの構築が容易で経済性に優れた光伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１の系の伝送路の一端と第２の系の伝送路の一端とにそれぞれ接続された２つのポートを有する親ノードと、前記第１の系および第２の系の伝送路に縦続接続された複数の分岐部と、前記複数の分岐部のそれぞれに対応して設けられた複数の子ノードとを備え、前記複数の子ノードのそれぞれは対応する分岐部を介して前記親ノードと通信可能に接続された光伝送システムであって、各分岐部は、当該分岐部に対応する子ノードに接続するポートであって、それぞれの分岐部間で重複しない互いに異なる第１および第２の波長帯域内において、それぞれ前記第１の系および第２の系の伝送路との間で光信号の入出力が可能となるポートを有し、各分岐部は、前記第１の波長帯域内において、前記第１の系の伝送路を介して前記親ノードと当該分岐部に対応する子ノードとの間でのみ通信可能とし、前記第１の波長帯域外において、前記第１の系の伝送路を介して前記親ノードと他の分岐部に対応する子ノードのいずれかとの間で通信可能とし、当該分岐部に対応する子ノードとの間では通信不可能となるように構成され、各分岐部は、前記第２の波長帯域内において、前記第２の系の伝送路を介して前記親ノードと当該分岐部に対応する子ノードとの間でのみ通信可能とし、前記第２の波長帯域外において、前記第２の系の伝送路を介して前記親ノードと他の分岐部に対応する子ノードのいずれかとの間で通信可能とし、当該分岐部に対応する子ノードとの間では通信不可能となるようにさらに構成され、前記親ノードおよび各子ノードは、互いに通信に用いる光信号を前記第１および第２の波長帯域のいずれかに設定することによって前記第１の系および第２の系の伝送路のいずれかを介して通信可能なように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光伝送システムであって、前記第１の系および第２の系は、それぞれバス型の伝送路で構成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光伝送システムであって、前記第１の系および第２の系は、それぞれリング型の伝送路で構成され、前記親ノードは、第１の系の伝送路の他端と第２の系の伝送路の他端とにそれぞれ接続された２つのポートをさらに有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光伝送システムであって、第３の系の伝送路の一端と第４の系の伝送路の一端とにそれぞれ接続された２つのポートを有する別の親ノードをさらに備え、各分岐部は、前記第１の系ないし第４の系の伝送路のうちのいずれか２つの伝送路に縦続接続され、少なくとも１つの分岐部は、前記第１の系の伝送路および第２の系の伝送路のいずれか一方の伝送路と、前記第３の系の伝送路および第４の系の伝送路のいずれか一方の伝送路に縦続接続され、当該分岐部に対応して設けられ、当該分岐部に接続された子ノードは、両方の親ノードと通信可能に構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、１心のリング状の伝送路の両端にそれぞれ接続された２つのポートを有する親ノードと、前記伝送路に縦続接続された複数の分岐部と、前記複数の分岐部のそれぞれに対応して設けられた複数の子ノードとを備え、前記複数の子ノードのそれぞれは対応する分岐部を介して前記親ノードと通信可能に接続された光伝送システムであって、各分岐部は、当該分岐部に対応する子ノードに接続するポートであって、それぞれの分岐部間で重複しない互いに異なる第１および第２の波長帯域内において、それぞれ前記伝送路における上りが右回りで下りが左回りである第１の系、および上りが左回りで下りが右回りである第２の系との間で光信号の入出力が可能となるポートを有し、各分岐部は、前記第１の波長帯域内において、前記第１の系により前記伝送路を介して前記親ノードと当該分岐部に対応する子ノードとの間でのみ通信可能とし、前記第１の波長帯域外において、前記第１の系により前記伝送路を介して前記親ノードと他の分岐部に対応する子ノードのいずれかとの間で通信可能とし、当該分岐部に対応する子ノードとの間では通信不可能となるように構成され、各分岐部は、前記第２の波長帯域内において、前記第２の系により前記伝送路を介して前記親ノードと当該分岐部に対応する子ノードとの間でのみ通信可能とし、前記第２の波長帯域外において、前記第２の系により前記伝送路を介して前記親ノードと他の分岐部に対応する子ノードのいずれかとの間で通信可能とし、当該分岐部に対応する子ノードとの間では通信不可能となるようにさらに構成され、前記親ノードおよび各子ノードは、互いに通信に用いる光信号を前記第１および第２の波長帯域のいずれかに設定することによって前記第１の系および第２の系のいずれかにより通信可能なように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の光伝送システムであって、各光分岐部は、光信号を前記第１の波長帯域内ではクロス側に透過させ、それ以外ではスルー側に透過させる第１の２×２結合器と、光信号を前記第２の波長帯域内ではクロス側に透過させ、それ以外ではスルー側に透過させる第２の２×２結合器とを備え、前記第１の２×２結合器の一方の出力と、前記第２の２×２結合器の一方の入力とを接続して構成されたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の光伝送システムであって、各光分岐部は、光信号を前記第１の波長帯域内ではスルー側に透過させ、それ以外ではクロス側に透過させる第１の２×２結合器と、光信号を前記第２の波長帯域内ではスルー側に透過させ、それ以外ではクロス側に透過させる第２の２×２結合器とを備え、前記第１の２×２結合器の一方の出力と、前記第２の２×２結合器の一方の入力とを接続して構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ネットワークの分岐部に単純なパッシブの波長フィルタを設け、両側のノードの通信波長を変化させることで現用系と予備系の切り替えが可能になる。したがって、親ノードおよび子ノードのいずれにも高価な光スイッチが必要なく、伝送装置のさらなる小型化および低価格化が可能になる。また、分岐部にパワースプリッタを用いていないので、分岐部での光損失が小さく、システム中の光増幅器を削減することができる。さらに、同じ原理により、複数のノードからなるツリー形態のネットワークを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態による光伝送システムの構成例である。この光伝送システム１００は、現用系および予備系の２心の伝送路を有するバス型のネットワーク構成である。図に示すように、この光伝送システム１００では、１つの親ノード１０２と複数の子ノード１０４−１〜ｎが、複数の分岐部１０６−１〜ｎを介して、現用系の伝送路１１０と予備系の伝送路１２０に接続されている。
【００１８】
まず、現用系について述べる。親ノード１０２からの波長多重された下り光信号は、分岐部１０６−１のポートＰ１に入射し、子ノード１０４−１に割り付けられた波長成分だけが２つの結合器１３２−１，１３４−１を介してポートＰ５へ導かれ、子ノード１０４−１に到達する。このとき、子ノード１０４−１以外に割り付けられた波長帯の信号は、ポート４へ導かれ、次の分岐部１０６−２へ伝搬する。子ノード１０４−１からの上りの信号は、逆にポートＰ５から入射し、２つの結合器１３２−１，１３４−１を介してポートＰ１に導かれ、親ノード１０２に到達する。その他の子ノード１０４−２〜ｎについても下りおよび上りの信号に特定の波長成分が割り付けられ、親ノード１０２との間で分岐部１０６−２〜ｎを介して通信することができる。
【００１９】
次に、分岐部の動作に関して図２を用いて詳細に説明する。図２は、分岐部の２つの結合器における波長結合特性を示している。２つの結合器ＳＰ１−ｋおよびＳＰ２−ｋは、ｋ番目の分岐部＃ｋに使用されているものとする（ｋは１〜ｎの整数）。図において、縦軸の結合率が０である場合、結合器のスルー側に全パワーが透過し、結合率が１である場合、結合器のクロス側に全パワーが透過することを意味している。
【００２０】
結合器ＳＰ１−ｋは、中心波長λｋ、幅Δλｋの結合特性を有し、結合器ＳＰ２−ｋは、結合器ＳＰ１−ｋと隣接する波長帯において中心波長λ’ｋ、幅Δλ’ｋの結合特性を有している。ｋ番目の子ノード＃ｋには、現用系に対して、例えばλｄｎｋやλｕｐｋなどのように幅Δλｋの範囲内の波長が予め割り付けられている。一方、予備系に対しては、例えばλ’ｄｎｋやλ’ｕｐｋなどのように幅Δλ’ｋの範囲内の波長が割り付けられている。
【００２１】
現用系の場合、子ノード＃ｋに対して、Δλｋ内の下り光信号λｄｎｋが割り付けられる。この下り光信号は、分岐部＃ｋのポートＰ１に入射すると、結合器ＳＰ１−ｋのクロス側と結合器ＳＰ２−ｋのスルー側を通ってポートＰ５に導かれる。これに対して、Δλｋ内にない光信号が分岐部＃ｋのポートＰ１に入射すると、結合ＳＰ１−ｋのスルー側を通ってポートＰ４に導かれ、他のノードに伝搬する。
【００２２】
他方、子ノード＃ｋに対して、Δλｋ内の上り光信号λｕｐｋが割り付けられる。この上り信号は、分岐部＃ｋのポートＰ５に入射すると、結合器ＳＰ２−ｋのスルー側と結合器ＳＰ１−ｋのクロス側を通ってポートＰ１に導かれる。今、子ノード＃ｋにおいて、上りの光信号λｕｐｋを、温度制御等によりλ’ｕｐｋに変化させると、この光信号は、ポートＰ５から結合器ＳＰ２−ｋのクロス側を通ってポートＰ３に導かれる。このように、子ノード側の上り光信号の波長を変化させることにより、上り光信号の伝送路を現用系から予備系へ切り替えることができる。
【００２３】
予備系の場合、子ノード＃ｋに対して、Δλ’ｋ内の下り光信号λ’ｄｎｋが割り付けられる。この下り光信号は、分岐部＃ｋのポートＰ３に入射すると、結合器ＳＰ２−ｋのクロス側を通ってポートＰ５に導かれる。これに対して、Δλ’ｋ内にない光信号が分岐部＃ｋのポートＰ３に入射すると、結合ＳＰ２−ｋのスルー側を通ってポートＰ６に導かれ、他のノードに伝搬する。下り光信号の波長変更は、親ノードにおいて、温度制御等により実現でき、２つの波長λｄｎｋおよびλ’ｄｎｋに対して、現用系と予備系を選択するようにしておけば良い。すなわち、親ノードでは、波長に応じて現用系側のポートまたは予備系側のポートの一方に出力されるようにする。
【００２４】
図２の波長結合特性の帯域（ΔλｋおよびΔλ’ｋ）が各子ノードで重ならないように設定しておくことで、すべての子ノードと親ノードとの間で排他的に通信が行われ、かつ、波長の温度制御等により伝送路の切り替えが実現できる。このような伝送路間の切り替えにより、一方の伝送路（例えば、現用系）が故障した場合に、他方の伝送路（例えば、予備系）への一斉切り替えが可能となる。また、子ノード毎に２つの伝送路のどちらか都合の良い方を任意に選択して使用することもできる。さらに、原理的には、両方の波長を同時に使用して２つの伝送路を併用し、伝送容量を拡大することもできる。但し、この場合には、親ノードおよび子ノード内に２つの光源を設ける必要がある。なお、図２の特性は一例であり、図４の分岐部のように、結合器の特性が反転したものでもよい。すなわち、図２において、縦軸の結合率が０である場合、結合器のクロス側に全パワーが透過し、結合率が１である場合、結合器のスルー側に全パワーが透過するような分岐部を使用することもできる。
【００２５】
図３に、本発明の他の実施形態による光伝送システムの構成例を示す。この光伝送システム３００は、現用系および予備系の２心の伝送路を有するリング型のネットワーク構成である。図に示すように、この光伝送システム３００では、１つの親ノード３０２と複数の子ノード３０４−１〜ｎが、複数の分岐部３０６−１〜ｎを介して、現用系の伝送路３１０と予備系の伝送路３２０に接続されている。
【００２６】
図３のネットワークを構成では、図１の構成と比較して、分岐部３０６−１〜ｎのポート間の配線の仕方が異なっている。具体的には、各分岐部のポートＰ３は、親ノード３０２ではなく、次の分岐部のポートＰ６に接続されている。これにより、２重化されたリング伝送路が形成される。このネットワーク構成では、現用系については、下り光信号が時計回りに伝搬し、上り光信号が反時計回りに伝搬する。予備系については、逆に下り光信号が反時計回りに伝搬し、上り光信号が時計回りに伝搬する。このように構成することで、現用系および予備系の両方で故障が発生した場合でも、親ノードおよび子ノードは、現用系および予備系のいずれか一方向の伝送路に切り替えることにより、その故障が発生した箇所を避けて引き続き通信を維持することができる。
【００２７】
図４に、本発明のさらに他の実施形態による光伝送システムの構成例を示す。この光伝送システム４００は、現用系および予備系の１心の伝送路を有するリング型のネットワーク構成である。図に示すように、この光伝送システム４００では、１つの親ノード４０２と複数の子ノード４０４−１〜ｎが、複数の分岐部４０６−１〜ｎを介して、現用系および予備系で併用される伝送路３１０に接続されている。
【００２８】
図４では、図１および図３に比較して、分岐部の構成が異なっている。具体的には、図４の分岐部４０６−１〜ｎでは、図１および図３の分岐部のポートＰ２およびＰ３が内部的に直結されているように構成されている。また、図４では、図１および図３に比較して、結合器の特性が異なっている。具体的には、図４の結合器ＩＳＰ１−ｋおよびＩＳＰ２−ｋ（ｋは１〜ｎの整数）は、図２に示した結合器ＳＰ１−ｋおよびＳＰ２−ｋの波長結合特性と反転した特性のものである。すなわち、結合器ＩＳＰ１−ｋは、Δλｋの区間では結合率が０であり、その外側では結合率が１である。また、結合器ＩＳＰ２−ｋは、Δλ’ｋの区間では結合率が０であり、その外側では結合率が１である。
【００２９】
このネットワーク構成では、現用系については、下り光信号が分岐部でＰ１からＰ４へ時計回りに伝搬し、上り光信号が分岐部でＰ４からＰ１へ反時計回りに伝搬する。予備系については、下り光信号が分岐部でＰ６からＰ４へ反時計回りに伝搬し、上り光信号が分岐部でＰ４からＰ６へ時計回りに伝搬する。この構成により、図３の場合と同様に、リングの伝搬方向を現用系と予備系とで切り替えることができ、伝送路で１箇所の接続断が生じた場合でも、反対方向の伝送路を介して親ノードと子ノードの間で通信を行うことができる。このように、１心の伝送路を用いても現用系と予備系のネットワークを構成することができるので、２心の場合に比べて経済的である。
【００３０】
図５に、上記の実施形態におけるノード内部の機能の構成例を示す。図５（ａ）は、子ノードの構成例であり、図５（ｂ）は、親ノードの構成である。
【００３１】
子ノード５１０は、下り光信号を受信し、電気信号に変換する受信部５１２と、送信信号を受信し、上り光信号に変換する送信部５１４と、下り光信号と上り光信号を波長により合分波する波長合分波器５１６とを備えている。
【００３２】
親ノードからの下り光信号は、波長合分波器５１６により分波され、受信部５１２に入射する。この下り光信号は、フォトダイオード（ＰＤ）などで構成される受信部５１２により電気信号に変換され、出力される。
【００３３】
一方、子ノード５１０からの送信信号は、レーザダイオード（ＬＤ）などで構成される送信部５１４に入力され、上り光信号に変換される。この上り光信号は、波長合分波器５１６により合波され、伝送路に送出される。このとき、送信部５１４の発振波長は、制御信号によりＬＤに温度変化等を与えることによって変更することができる。これにより、図２で説明した分岐部の特性により現用系と予備系の切り替えを行うことができる。
【００３４】
親ノード５２０は、波長の異なる複数の上り光信号を受信し、複数の電気信号にそれぞれ変換する受信部５２２と、複数の送信信号を受信し、波長の異なる複数の下り光信号にそれぞれ変換する送信部５２４と、複数の上り光信号と複数の下り光信号を波長により合分波する波長合分波器５２６と、現用系の上り光信号と下り光信号の複数のペアを波長多重する波長多重器５２８と、予備系の上り光信号と下り光信号の複数のペアを波長多重する波長多重器５３０とを備えている。
【００３５】
複数の子ノードからの波長の異なる複数の上り光信号は、現用系の波長多重器５２８または予備系の波長多重器５３０により分波される。分波された上り光信号はそれぞれ、波長合分波器５２６により経路選択され、受信部５２２に入射する。この波長の異なる複数の上り光信号は、ＰＤアレイなどで構成される受信部５２２により電気信号にそれぞれ変換され、出力される。このように波長合分波器５２６を用いることによって、現用系および予備系に対して受信部５２２および送信部５２４を共用することができる。なお、波長合分波器５２６を使用せず、現用系および予備系ごとに個別の受信部および送信部を提供するようにしてもよい。
【００３６】
一方、親ノード５２０からの複数の送信信号は、ＬＤアレイなどで構成される送信部５２４に入力され、複数の下り光信号にそれぞれ変換される。ここで、各ＬＤの発振波長は、図２で説明したように波長の帯域が重ならないように設定される。そして、ＬＤアレイの発振波長に応じて、波長合分波器５２６において、現用系または予備系のいずれかの波長合分波器５２８，５３０に経路選択される。この複数の下り光信号は、現用系の設定では、波長合分波器５２６により経路選択され、現用系の波長多重器５２８に入射し、波長多重された後、現用系の伝送路に送出される。また、この複数の下り光信号は、予備系の設定では、波長合分波器５２６により経路選択され、予備系の波長多重器５３０に入射し、波長多重された後、予備系の伝送路に送出される。このとき、送信部５２４の発振波長は、制御信号によりＬＤアレイに温度変化等を与えることによって変更することができる。これにより、現用系と予備系の設定を変更することができ、図２で説明した分岐部の特性により現用系と予備系の切り替えを行うことができる。なお、温度変化等の制御は、ＬＤアレイ全体ではなく、各ＬＤごとに行ってもよい。
【００３７】
次に、図６を参照して、本発明による光伝送システムの構成および動作について説明する。この光伝送システム６００は、２つの親ノード６０２−１および６０２−２と、７つの子ノード６０４−１〜７と、７つの分岐部６０６−１〜７とから構成されている。
【００３８】
まず、下りの経路を考えると、親ノード６０２−１は、子ノード６０４−１、６０４−２、６０４−３および６０４−７と通信可能に接続されている。第１の系では、親ノード６０２−１は、光伝送路６１０を通じて、その中の子ノード６０４−１とだけ通信することができる。第２の系では、親ノード６０２−１は、分岐部６０６−１、６０６−２および６０６−３などの波長設定に応じて、他の子ノード６０４−２、６０４−３および６０４−７との通信が可能となる。
【００３９】
このとき、別の親ノード６０２−２の光信号波長群を、伝送路上で同じ波長が混在しないように親ノード６０２−１の光信号波長群と一部重ならないように設定されている。したがって、子ノード６０４−２が親ノード６０２−１からの光信号を受信している場合、親ノード６０２−２からの光信号の波長は、分岐部６０６−２において、子ノード６０４−２には到達しない。このように、波長に重なりがない状態で光伝送システムが構成されていれば、各子ノードは独立に任意の親ノードの下り光信号を受信することができる。
【００４０】
上りの経路では、図２に示すように、子ノードは下り光信号と同じ波長帯域の上り光信号を用いると、途中の分岐部を通過し、目的の親ノードと通信することができる。例えば、子ノード６０４−７から親ノード６０２−１に受けて、予め子ノード６０４−７に割り付けられた波長帯域のうち、親ノード６０２−１の第２の系の波長帯域に属する上り用の波長を用いると、途中の分岐部６０６−７、６０６−３、６０６−２および６０６−１を通過して、親ノード６０２−１に到達する。予め割り付けられたもう一方の波長帯域である親ノード６０２−２の第１の系の波長帯域に属する上り用の波長を用いると、途中の分岐部６０６−７、６０６−６および６０６−５を通過して、親ノード６０２−２に到達する。
【００４１】
このように各子ノードに各親ノードの第１および第２の系に対応した帯域の波長を割り付けておくことで双方向の通信が可能となり、親ノードと子ノードで波長の変更を行うことにより、単なる伝送路の冗長化ではなく、多様なネットワーク形態におけるルート切り替えや通信する親ノードを切り替えることができる。
【００４２】
以上、本発明について、具体的にいくつかの実施形態について説明したが、本発明の原理を適用できる多くの実施可能な形態に鑑みて、ここに記載した実施形態は、単に例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上記の実施形態においては、上りと下りの光信号に別個の波長を割り付けているが、本発明は、上りと下りの光信号に同じ波長を割り付け、時分割で双方向通信する場合にも適用可能である。このように、ここに例示した実施形態は、本発明の趣旨から逸脱することなくその構成と詳細を変更することができる。さらに、説明のための構成要素および手順は、本発明の趣旨から逸脱することなく変更、補足、またはその順序を変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による光伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明による光伝送システムに使用することができる分岐部の２つの結合器における波長結合特性を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態による光伝送システムの構成例を示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態による光伝送システムの構成例を示す図である。
【図５】本発明による光伝送システムに使用することができるノードの構成例を示す図であり、図５（ａ）は、子ノードの構成例であり、図５（ｂ）は、親ノードの構成例である。
【図６】本発明による光伝送システムの構成および動作について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００，３００，４００，６００  光伝送システム
１０２，３０２，４０２，６０２−１，６０２−２  親ノード
１０４−１〜ｎ，３０４−１〜ｎ，４０４−１〜ｎ，６０４−１〜７  子ノード
１０６−１〜ｎ，３０６−１〜ｎ，４０６−１〜ｎ，６０６−１〜７  分岐部
１１０，１２０，３１０，３２０，４１０，６１０，６２０，６３０，６４０  伝送路
５１０  子ノード
５１２  受信部
５１４  送信部
５１６  波長合分波器
５２０  親ノード
５２２  受信部
５２４  送信部
５２６  波長合分波器
５２８，５３０  波長多重器
ＳＰ１−１〜ｎ，ＳＰ２−１〜ｎ，ＩＳＰ１〜ｎ，ＩＳＰ２−１〜ｎ  結合器
Ｐ１〜Ｐ６  ポート
【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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