(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号が入力されるｎ個（ｎは自然数）の装置入力ポートと、光信号を出力するｎ個の装置出力ポートと、上記装置入力ポートにそれぞれ対応する内部入力ポートと、装置出力ポートにそれぞれ対応する通常出力ポートおよびブロードキャスト用出力ポートとを有する光スイッチと、を備えた光交換装置であって、
上記各装置入力ポートに入力される光信号から、入力信号に多重化されたブロードキャスト制御用の制御信号を分離する制御信号分離部と、
この制御信号分離部で分離された制御信号に基づいて、上記光スイッチを制御し、光信号の入力のあった内部入力ポートを上記ブロードキャスト用出力ポートに接続する制御部と、
上記ブロードキャスト用出力ポートからの光信号を、上記各装置出力ポートにそれぞれ出力する光カップラと、
を設けたことを特徴とする光交換装置。
【請求項２】
上記制御信号が、入力信号に対して時分割多重されており、上記制御信号分離部が、入力ポートに入力される光信号の光強度に基づいて、制御信号を分離することを特徴とする請求項１に記載の光交換装置。
【請求項３】
上記制御信号が、入力信号に対して波長多重されており、上記制御信号分離部が、入力ポートに入力される光信号から波長分離により、制御信号を分離することを特徴とする請求項１に記載の光交換装置。
【請求項４】
上記制御部が、制御信号に基づいて、上記光スイッチを制御して経路設定を行なうことにより、ブロードキャスト配信すべき入力信号をブロードキャスト用出力ポートに接続し、他の経路をオフにすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光交換装置。
【請求項５】
上記制御信号分離部が、各装置入力ポートに入力される光信号を、二分岐スプリッタにより分岐させた分岐光信号を信号処理することにより、制御信号を分離することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の光交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信ネットワークにおける光スイッチング技術に関し、特にブロードキャスト機能を有する光交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信技術の急速な発展に伴って、光信号をそのままスイッチングする光交換装置が注目されている。
従来、この種の光交換装置は、方向性結合器またはマッハツェンダ干渉計を使用してスイッチングを行なうように構成されている。
しかしながら、このような光交換装置は、装置の小型化の点で問題があった。
【０００３】
これに対して、装置の小型化および集積化が可能であるという理由から、例えば特開平１１−２５８５２７号に開示されるマイクロミラーを格子状に配列した光スイッチを利用した光交換装置が検討されている。
マイクロミラーは、例えば反射率の高いアルミニウム等のミラーから構成されており、ＣＭＯＳ技術によってシリコン・メモリ・チップ上に、数十万個以上敷き詰められることにより、構成されている。
【０００４】
そして、個々のミラーは、対角線を中心に安定した二つの状態で回転するヨーク上にミラー保持ポストで支持され、所定の角度範囲で回動し得るようになっている。
したがって、これらの個々のミラーを回動させることにより、個々のミラーに入射する光信号を反射させ、あるいは透過させるようにして、光信号のスイッチングを行なうことができる。
【０００５】
さらに、光信号を同報配信するための光交換装置として、入力ポートからの入力光を分岐してブロードキャスト出力ポートに出力するようにした光交換装置もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の光交換装置においては、光交換装置の一つの装置入力ポートに入力された光信号に、ブロードキャストのための制御信号が含まれておらず、この制御信号を光交換装置が受信することができない。このため、このような制御信号を、光交換装置自体が認知することができない。
したがって、光交換装置が光信号の配信を自律的に制御することができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、光交換装置の装置入力ポートに入力される光入力信号に制御信号を多重化し、この制御信号により光交換装置を自律的に制御させて、システムの簡素化および運用コストの削減を図るようにした、光交換装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の請求項１記載の光交換装置は、光信号が入力されるｎ個（ｎは自然数）の装置入力ポートと、光信号を出力するｎ個の装置出力ポートと、上記装置入力ポートにそれぞれ対応する内部入力ポートと，装置出力ポートにそれぞれ対応する通常出力ポートおよびブロードキャスト用出力ポートと、を備えた光スイッチと、を備えた光交換装置であって、上記各装置入力ポートに入力される光信号から、入力信号に多重化されたブロードキャスト制御用の制御信号を分離する制御信号分離部と、この制御信号分離部で分離された制御信号に基づいて、上記光スイッチを制御し、光信号の入力のあった上記内部入力ポートを上記ブロードキャスト用出力ポートに接続する制御部と、上記ブロードキャスト用出力ポートからの光信号を、上記各装置出力ポートにそれぞれ出力する光カップラと、を設けた構成としてある。
【０００９】
光交換装置をこのような構成とすると、各装置入力ポートに入力された光信号から、制御信号分離部がブロードキャスト制御用の制御信号を分離して、制御部が、この制御信号に基づいて光スイッチを制御する。これにより、光交換装置自体が、ブロードキャスト制御用の制御信号を認知することができる。
【００１０】
したがって、光交換装置自体が、所謂ｉｎ−ｂａｎｄのブロードキャスト制御用の制御信号を認知して、この制御信号に基づいて光スイッチを自律的に制御することが可能となる。これにより、光交換装置の運用時のコストが削減され得ると共に、ネットワーク構築の際にブロードバンド光交換装置の分散配置が容易に行なわれ得ることになる。
【００１１】
また、制御信号に基づいて光スイッチが設定した経路にしたがって、ブロードキャスト配信すべき光信号が、ブロードキャスト用出力ポートから各装置出力ポートに対して、それぞれ光カップラを介して出力される。このようにして、各装置出力ポートからブロードキャスト配信が行なわれることになる。
【００１２】
請求項２記載の光交換装置は、上記制御信号が、入力信号に対して時分割多重されており、上記制御信号分離部が、入力ポートに入力される光信号の光強度に基づいて、制御信号を分離する構成としてある。光交換装置をこのような構成とすると、入力信号に対して時分割多重化された制御信号が、制御信号分離部によって、光信号の光強度に基づいて容易に分離され得ることになる。
【００１３】
請求項３記載の光交換装置は、上記制御信号が、入力信号に対して波長多重されており、上記制御信号分離部が、入力ポートに入力される光信号から波長分離により、制御信号を分離する構成としてある。光交換装置をこのような構成とすると、入力信号に対して波長多重化された制御信号が、制御信号分離部によって、波長分離によって容易に分離され得ることになる。
【００１４】
請求項４記載の光交換装置は、上記制御部が、制御信号に基づいて、上記光スイッチを制御して経路設定を行なうことにより、ブロードキャスト配信すべき入力信号をブロードキャスト用出力ポートに接続し、他の経路をオフにする構成としてある。光交換装置をこのような構成とすると、制御部による光スイッチの経路設定によって、ブロードキャスト配信すべき入力信号が、対応する光スイッチの内部入力ポートからブロードキャスト用出力ポートに出力されることになる。また、他の内部入力ポートから通常出力ポートへの経路がオフされることにより、他の装置入力ポートから入力される光信号は、通常出力ポートに出力されることはない。
【００１５】
請求項５記載の光交換装置は、上記制御信号分離部が、各装置入力ポートに入力される光信号を、二分岐スプリッタにより分岐させた分岐光信号を信号処理することにより、制御信号を分離する構成としてある。
光交換装置をこのような構成とすると、各装置入力ポートに入力される光信号に含まれるデータに影響を与えることなく、分岐光信号を信号処理することにより、制御信号を分離することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明の光交換装置の第一の実施形態について、図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態による光交換装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、光交換装置１０は、ｎ個（図示の場合、４個）の装置入力ポート１１と、ｎ個の装置出力ポート１２と、光スイッチ１３と、制御信号分離部を備えた制御部２０と、を含んでいる。
上記各装置入力ポート１１は、それぞれ入力信号としての光信号が入力されており、それぞれ二分岐光スプリッタ１４を介して、光スイッチ１３の各内部入力ポート１３ａに接続されている。
ここで、各二分岐光スプリッタ１４は、入力された光信号を、対応する光スイッチ１３の各内部入力ポート１３ａに出力すると共に、分岐光を制御部２０に対して出力するようになっている。
【００１８】
上記光スイッチ１３は、例えばマイクロミラーを格子状に配列した公知の構成の光スイッチであって、後述するように制御部により各マイクロミラーが駆動制御されることにより、ｎ個（図示の場合、４個）の内部入力ポート１３ａとｎ個（図示の場合、４個）の通常出力ポート１３ｂおよび１個のブロードキャスト用出力ポート１３ｃとの間の経路を任意に設定し得るようになっている。
【００１９】
ここで、光スイッチ１３の各通常出力ポート１３ｂは、それぞれ光カップラ１５を介して対応する装置出力ポート１２に接続されていると共に、ブロードキャスト用出力ポート１３ｃは、ｎ分岐光スプリッタ１６により分岐され、各分岐光がそれぞれ上記光カップラ１５に入力されるようになっている。
これにより、各光カップラ１５には、光スイッチ１３の各通常出力ポート１３ｂからの光信号と、光スイッチ１３のブロードキャスト用出力ポート１３ｃからの光信号が入力され、対応する装置出力ポート１２に対して出力するようになっている。
【００２０】
上記制御部２０は、制御信号分離部としてのｎ個（図示の場合、４個）の光受信機２１および信号処理部２２とを備えており、光スイッチ１３の各内部入力ポート１３ａから各通常出力ポート１３ｂおよびブロードキャスト用出力ポート１３ｃへの経路切替えを行なうように、光スイッチ１３の制御を行なう。
【００２１】
上記各光受信機２１は、それぞれ二分岐光スプリッタ１４で分岐された光信号がそれぞれ入力され、電気信号に変換するようになっている。
また、信号処理部２２は、各光受信機２１からの電気信号を処理して、入力された光信号に時分割多重化された制御信号を分離して取り出すようになっている。
【００２２】
ここで、制御信号が時分割多重化された光信号Ｓは、例えば図２に示すように、構成されている。
図２において、光信号Ｓは、入力信号としてのデータ信号部分Ｓ１と、スイッチ制御信号部分Ｓ２と、から構成されており、これらのデータ信号部分Ｓ１およびスイッチ制御信号部分Ｓ２は互いに時分割により多重化されている。
【００２３】
次に、本実施形態の光交換装置１０の動作について説明する。
例えば、図１にて太線で示すように、第二の装置入力ポート１１ａに入力される光信号がブロードキャスト配信すべき光信号である場合には、各装置入力ポート１１に入力された光信号は、それぞれ二分岐光スプリッタ１４を介して、光スイッチ１３の対応する各内部入力ポート１３ａに入力されると共に、二分岐光スプリッタ１４により分岐されて、制御部２０の対応する光受信機２１に入力される。
【００２４】
そして、各光受信機２１は、入力された光信号を電気信号に変換して、信号処理部２２に出力する。
これにより、信号処理部２２は、各光受信機２１からの電気信号に基づいて、信号処理を行なって、ブロードキャスト制御用の制御信号を分離すると共に、その制御信号がどの光受信機２１からの電気信号に含まれていたかを検出する。
【００２５】
したがって、制御部２０は、他の光受信機２１からの制御信号がないこと、そして競合する信号がないことを確認して、信号処理部２２からの制御信号に基づいて、駆動制御信号を光スイッチ１３に出力する。
なお、制御部２０は、競合する信号が存在する場合には、競合処理を行なって、ブロードキャストが許可されない装置入力ポート１１に接続されている配信元に対して、同報不可の信号を送信するようにしてもよい。
【００２６】
これにより、光スイッチ１３は、この駆動制御信号に基づいてマイクロミラーを駆動制御し、図３に示すように、第二の装置入力ポート１１ａに対応する内部入力ポート１３ａからの光信号をブロードキャスト用出力ポート１３ｃに導くように経路設定を行なって、内部入力ポート１３ａとブロードキャスト用出力ポート１３ｃの接続を行なう。
この際、光スイッチ１３は、他の内部入力ポート１３ａからの通常出力ポート１３ｂへの経路をオフにする。
【００２７】
このようにして、光スイッチ１３の経路設定によって、第二の装置入力ポート１１ａからの光信号が、光スイッチ１３によりブロードキャスト用出力ポート１３ｃから出力される。これにより、ブロードキャスト用出力ポート１３ｃから出力された光信号は、ｎ分岐光スプリッタ１６により分岐される。そして、各分岐光は、それぞれ光カップラ１５を介して、各装置出力ポート１２から出力される。したがって、各装置出力ポート１２に対してブロードキャスト配信が行なわれることになる。
【００２８】
図４は、本発明による光交換装置の第二の実施形態の構成を示すブロック図である。
図４において、光交換装置３０は、図１に示した光交換装置１０とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００２９】
図４において、光交換装置３０は、入力信号にブロードキャスト制御用の制御信号が波長多重化されていると共に、二分岐光スプリッタ１４の代わりに、波長フィルタ３１を設けた点で異なる構成になっている。
ここで、制御信号が波長多重化された光信号Ｓ３は、例えば図５に示すように、構成されている。
図５において、光信号Ｓ３は、入力信号としての波長λ０のデータ搬送光信号Ｓ４と、波長λ１の制御データ搬送光信号Ｓ５と、から構成されており、これらのデータ搬送光信号Ｓ４および制御データ搬送光信号Ｓ５は互いに波長多重化されている。
【００３０】
上記各波長フィルタ３１は、入力された光信号のうち、例えば、波長λ０のデータ搬送光信号Ｓ４を透過させて、光スイッチ１３の各内部入力ポート１３ａに入力すると共に、波長λ１の制御データ搬送光信号Ｓ５を反射させて、制御部２０の各光受信機２１に入力するようになっている。
なお、各波長フィルタ３１は、データ搬送光信号Ｓ４を反射させ、また制御データ搬送光信号Ｓ５を透過させるようにしてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の光交換装置３０の動作について説明する。
例えば、図４にて太線で示すように、第二の装置入力ポート１１ａに入力される光信号がブロードキャスト配信すべき光信号である場合には、各装置入力ポート１１に入力された光信号Ｓ３のうち、データ搬送光信号Ｓ４は、それぞれ波長フィルタ３１を介して、光スイッチ１３の対応する各内部入力ポート１３ａに入力されると共に、制御データ搬送光信号Ｓ５が波長フィルタ３１により分岐されて、制御部２０の対応する光受信機２１に入力される。
【００３２】
そして、各光受信機２１は、入力された制御データ搬送光信号Ｓ５を電気信号に変換して、信号処理部２２に出力する。
これにより、信号処理部２２は、各光受信機２１からの電気信号に基づいて、信号処理を行なって、ブロードキャスト制御用の制御信号を分離すると共に、その制御信号がどの光受信機２１からの電気信号に含まれていたかを検出する。
【００３３】
したがって、制御部２０は、他の光受信機２１からの制御信号がないこと、そして競合する信号がないことを確認して、信号処理部２２からの制御信号に基づいて、駆動制御信号を光スイッチ１３に出力する。
【００３４】
これにより、光スイッチ１３は、この駆動制御信号に基づいてマイクロミラーを駆動制御し、図３に示すと同様に、第二の装置入力ポート１１ａに対応する内部入力ポート１３ａからの光信号をブロードキャスト用出力ポート１３ｃに導くように経路設定を行なって、内部入力ポート１３ａとブロードキャスト用出力ポート１３ｃの接続を行なう。
この際、光スイッチ１３は、他の内部入力ポート１３ａからの通常出力ポート１３ｂへの経路をオフにする。
【００３５】
したがって、光スイッチ１３の経路設定によって、第二の装置入力ポート１１ａからの光信号が、光スイッチ１３によりブロードキャスト用出力ポート１３ｃから出力される。これにより、ブロードキャスト用出力ポート１３ｃから出力された光信号は、ｎ分岐光スプリッタ１６により分岐される。そして、各分岐光は、それぞれ光カップラ１５を介して、各装置出力ポート１２から出力される。したがって、各装置出力ポート１２に対してブロードキャスト配信が行なわれることになる。
【００３６】
このようにして、本発明実施形態によれば、入力信号に時分割多重化または波長多重化された制御信号を、二分岐光スプリッタ１４または波長フィルタ３１により分岐して、光受信機２１および信号処理部２２により制御信号を分離して、この制御信号に基づいて、光スイッチ１３を制御することにより、ブロードキャスト配信すべき光信号のみをブロードキャスト用出力ポートから各装置出力ポートに出力することにより、ブロードキャスト配信を行なうことができる。
【００３７】
上述した実施形態においては、波長多重化された制御信号を分岐するために、波長フィルタ３１を使用しているが、これに限らず、波長λ０のデータ信号部分Ｓ１とスイッチ制御信号部分Ｓ４とを分離することができれば、他の構成の光分岐要素を使用することも可能である。
【００３８】
また、上述した実施形態においては、入力および出力が４ポートの場合について図示しているが、これに限らず、任意のポート数の光交換装置について本発明を適用し得ることは明らかである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各装置入力ポートに入力された光信号から、制御信号分離部がブロードキャスト制御用の制御信号を分離して、制御部が、この制御信号に基づいて光スイッチを制御する。これにより、光交換装置自体が、ブロードキャスト制御用の制御信号を認知することができる。
したがって、光交換装置自体が、所謂ｉｎ−ｂａｎｄのブロードキャスト制御用の制御信号を認知して、この制御信号に基づいて光スイッチを自律的に制御することが可能となる。これにより、光交換装置の運用時のコストが削減され得ると共に、ネットワーク構築の際にブロードバンド光交換装置の分散配置が容易に行なわれ得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態の光交換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光交換装置で使用される制御信号を時分割多重化した光信号の時系列信号パターンを示すグラフである。
【図３】図１の光交換装置における光スイッチの経路設定状態を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態の光交換装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の光交換装置で使用される制御信号を波長多重化した光信号の波長多重信号パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
１０，３０  光交換装置
１１，１１ａ  装置入力ポート
１２  装置出力ポート
１３  光スイッチ
１３ａ  内部入力ポート
１３ｂ  通常出力ポート
１３ｃ  ブロードキャスト用出力ポート
１４  二分岐光スプリッタ
１５  光カップラ
１６  ｎ分岐光スプリッタ
２０  制御部
２１  光受信機
２２  信号処理部
【図１】
0003803570.tif 000002
【図２】
0003803570.tif 000003
【図３】
0003803570.tif 000004
【図４】
0003803570.tif 000005
【図５】
0003803570.tif 000006