【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重信号の
進路を超高速で切換える、光２×２スイッチを用いた時
分割多重通信ノードと、そのノードから構成されるネッ
トワークに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time division multiplex communication node using an optical 2 × 2 switch for switching a route of a time division multiplex signal at an extremely high speed, and a network composed of the nodes.
【０００２】[0002]
＜ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能とループネットワーク＞互いに
通信しあっているノードで構成される網において、各ノ
ードではそこを通過する伝送信号から自分のノード宛て
の情報を取り出したり（ＤＲＯＰ）、新たに情報を付け
加えたり（ＡＤＤ）するスイッチ操作が行なわれる。こ
の操作をＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能と呼ぶ。この機能を持っ
たノードを複数、ループ状に接続し、さらに階層化した
構成のネットワークが、今日一般に用いられている。<ADD / DROP function and loop network> In a network composed of nodes communicating with each other, each node extracts information addressed to its own node from a transmission signal passing therethrough (DROP) or newly creates information. A switch operation for adding (ADD) is performed. This operation is called an ADD / DROP function. A network having a configuration in which a plurality of nodes having this function are connected in a loop and further hierarchized is generally used today.
【０００３】＜光信号領域でのＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の
必要性＞ＡＤＤ／ＤＲＯＰはノードの核心的な機能であ
る。近年、光伝送リンクの容量が高まったため、この機
能を提供する電気回路の規模が飛躍的に増大して実現が
難しくなり、またコストが上昇する問題が顕在化してい
る。<Necessity of ADD / DROP Function in Optical Signal Area> ADD / DROP is a core function of a node. In recent years, since the capacity of an optical transmission link has increased, the scale of an electric circuit that provides this function has increased dramatically, making it difficult to realize it, and increasing the cost has become a problem.
【０００４】この解決策の１つに、信号に対するスイッ
チ操作を光信号レベルと電気信号レベルの２層に分ける
方法がある。光ファイバ中に通っている大容量の回線の
中から、そのノードでアクセスしたい信号を含む信号の
束を光信号領域で取り出し、それのみを電気信号に変換
して信号処理し、再び光信号に変換し、先程の残りの光
信号と合わせて、光ファイバ伝送路に送出する。これに
より、電気回路による信号処理の負担を低減できる。As one of the solutions, there is a method of dividing a switch operation for a signal into two layers of an optical signal level and an electric signal level. From the large-capacity line that runs through the optical fiber, the signal bundle containing the signal that you want to access at that node is taken out in the optical signal area, and only that is converted into an electrical signal for signal processing and then converted back into an optical signal. It is converted and is sent to the optical fiber transmission line together with the remaining optical signal. This can reduce the load of signal processing by the electric circuit.
【０００５】このように光信号領域でスイッチ操作する
具体的な手段として、現在までに、波長多重信号空間や
光時分割多重信号空間のスイッチが提案され、実験報告
もなされている。この動作原理は、従来より広く用いら
れている電気回路による周波数多重信号空間や時分割多
重信号空間のスイッチ操作と同じものである。As a specific means for operating a switch in the optical signal area, a switch for a wavelength-multiplexed signal space or an optical time-division multiplexed signal space has been proposed and an experimental report has been made so far. This operation principle is the same as the switch operation of the frequency-multiplexed signal space or the time-division multiplexed signal space by an electric circuit which has been widely used conventionally.
【０００６】＜光２×２スイッチ＞本発明は、時分割多
重信号空間におけるスイッチ操作に関わるものであるの
で、次に、その中核をなす光スイッチについて説明す
る。<Optical 2 × 2 Switch> The present invention relates to the switch operation in the time-division multiplexed signal space. Next, the optical switch forming the core will be described.
【０００７】２×２スイッチとは、図９−Ａ，Ｂにある
ように、２つの入力と２つの出力を備え、外部からの制
御信号に応じてクロス（ｃｒｏｓｓ）とバー（ｂａｒ）
の状態を切換えるスイッチである。この代表的な構成は
二光束干渉計である。その動作を図１０で説明する。干
渉計の一方の腕に位相変調器を備え、制御信号の有無に
より干渉フリンジ（ｆｒｉｎｇｅ）の明暗を制御するも
のである。干渉を利用する方式では、原理的に２つの入
力ポートと２つの出力ポートが備わっている。As shown in FIGS. 9A and 9B, the 2 × 2 switch has two inputs and two outputs, and a cross and a bar according to a control signal from the outside.
It is a switch for switching the state of. This typical configuration is a two-beam interferometer. The operation will be described with reference to FIG. A phase modulator is provided on one arm of the interferometer, and the brightness of the interference fringe is controlled by the presence or absence of a control signal. In the method utilizing interference, two input ports and two output ports are provided in principle.
【０００８】＜光２×２スイッチの代表的な具体例＞現
在一般に入手可能な光２×２スイッチの代表的なものに
ＬｉＮｂＯ3導波路干渉計型スイッチがある。その典型
的な構成はマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄ
ｅｒ）干渉計であり、位相変調にはＰｏｃｋｅｌｓ効果
（印加電圧に応じて屈折率が変化する現象）を用いる。
このタイプの光スイッチでは、光信号の進路を制御する
信号が電気信号であることから、これを“電気／光スイ
ッチ”と表記する。<Representative Specific Example of Optical 2 × 2 Switch> A LiNbO3 waveguide interferometer type switch is a typical example of the optical 2 × 2 switch currently generally available. Its typical configuration is Mach-Zehnd.
er) interferometer, and uses the Pockels effect (a phenomenon in which the refractive index changes according to an applied voltage) for phase modulation.
In this type of optical switch, the signal that controls the path of the optical signal is an electrical signal, so this is referred to as an "electrical / optical switch".
【０００９】一方、光制御信号による光信号のスイッチ
ングを可能とした“光／光スイッチ”が、近年活発に提
案・研究されている。その代表的なものは電気／光スイ
ッチと同様に干渉を利用し、Ｐｏｃｋｅｌｓ効果の代わ
りにＫｅｒｒ効果（光強度に応じて屈折率が変わる現
象）を用いて位相変調を行いスイッチ動作するもので、
超高速な光多重信号の分離装置（Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘｅｒ）としての応用が活発に研究されている。On the other hand, an "optical / optical switch" capable of switching an optical signal by an optical control signal has been actively proposed and studied in recent years. A typical example of this is that, like the electric / optical switch, interference is used, and instead of the Pockels effect, the Kerr effect (a phenomenon in which the refractive index changes according to the light intensity) is used to perform phase modulation and switch operation.
Ultra-high-speed demultiplexer for optical multiplexed signals (Demultiplex)
xer) is being actively researched.
【００１０】光時分割多重空間でのスイッチ操作のため
には、高速に動作する光スイッチが必要である。光信号
によって制御されるスイッチは、主に次の２つの理由に
より、電気信号によるものに比べて高速動作し得る。１
つの理由は、Ｋｅｒｒ効果などの光非線形現象の中に
は、その応答時定数が、電子回路素子に比べ、非常に高
速なものがあるという点、もう１つは、光ファイバ信号
線路の持つ広帯域性により、超短パルスの生成・利用が
可能な点である。An optical switch operating at high speed is required for switch operation in the optical time division multiplexing space. A switch controlled by an optical signal can operate at a higher speed than that by an electric signal mainly for the following two reasons. 1
One reason is that some optical nonlinear phenomena such as the Kerr effect have a response time constant that is much faster than that of electronic circuit elements. Another reason is that the optical fiber signal line has a wide bandwidth. Depending on the nature, it is possible to generate and use ultrashort pulses.
【００１１】＜光時分割多重分離方式のＡＤＤ／ＤＲＯ
Ｐ機能への適用＞光スイッチを用いて時分割多重光信号
を光信号のまま進路切り換えする、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機
能の実験報告がいくつかなされている。<Optical time division demultiplexing system ADD / DRO
Application to P Function> Several experimental reports have been made on the ADD / DROP function, in which a time-division multiplexed optical signal is switched as an optical signal by using an optical switch.
【００１２】例えば、１９９３年９月に開催された第１
９回光通信に関するヨーロッパ会議（19th European Co
nference on Optical Communication ）のプロシーディ
ング（ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）第２巻２８１−２８４
頁（Ｖｏｌ．２，ｐｐ２８１−２８４）に掲載されてい
る、Ｄ．Ｍ．Ｐａｔｒｉｃｋらによる「非線形光ループ
ミラーを用いた、ビットレート可変の全光多重分離（Bi
t-Rate Flexible All-Optical De-Multiplexing using
a Nonlinear Optical Loop Mirror ）」なる報告や、
Ａ．Ｄ．Ｅｌｌｉｓらによる「電気／光スイッチを用い
た、３ノード構成，４０Ｇｂ／ｓ ＯＴＤＭ網の実験
（Three-node 40Gb/s OTDM network experiment using
electro-optic switches）」なるエレクトロニクスレタ
ーズ掲載の報告（electronics letters, vol.30, No.1
6, 1994, pp1333-1334 ）がある。For example, the first held in September 1993
The 9th European Conference on Optical Communications (19th European Co
nference on Optical Communication) Proceedings Volume 2 281-284
Page (Vol. 2, pp 281-284), D. M. Patrick et al., "All-optical demultiplexing with variable bit rate using a nonlinear optical loop mirror (Bi
t-Rate Flexible All-Optical De-Multiplexing using
a Nonlinear Optical Loop Mirror) ”,
A. D. Ellis et al. "Three-node 40Gb / s OTDM network experiment using an electric / optical switch.
"Electro-optic switches)" (electronics letters, vol.30, No.1)
6, 1994, pp1333-1334).
【００１３】これらの構成図を、図１１Ａ，図１１Ｂに
示す。これら２つの報告の構成上の違いは、図１１Ａで
は、受信信号をＤＲＯＰし、空いた部分に送信信号をＡ
ＤＤしているのに対し、図１１Ｂでは、受信信号光を２
つに分け、各々の信号に対してＤＲＯＰとＡＤＤを独立
に行なっており、ＡＤＤのためにさらに消去の機能が必
要となっている。また、光スイッチについては、図１１
Ａは光／光スイッチを、図１１Ｂは電気／光スイッチを
用いている。ちなみにどちらも光の２×２スイッチは用
いていない。The block diagrams of these are shown in FIGS. 11A and 11B. The structural difference between these two reports is that in FIG. 11A, the received signal is dropped and the transmitted signal is A
11B, the received signal light is 2
The signal is divided into two parts, and DROP and ADD are performed independently for each signal, and an additional erasing function is required for ADD. For the optical switch, see FIG.
A uses an optical / optical switch, and FIG. 11B uses an electric / optical switch. By the way, neither uses a 2 × 2 switch for light.
【００１４】＜網同期＞ノードにおいて時分割多重スイ
ッチ操作によってＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理を行うために
は、進路切り換えする複数の信号間のタイミングが揃っ
ている必要がある。つまり互いに交信し合うノード間の
同期が必要である。これを網同期と呼ぶ。一般に各々の
ノードは正確なクロックを備えており、その周波数が大
きくずれることはないものの、信号が伝送路を伝わる間
の、振動，温度変化などの影響によって、位相レベルで
のゆらぎは必ず発生する。したがって位相調整が不可欠
である。<Network synchronization> In order to perform ADD / DROP processing by operating a time division multiplex switch in a node, it is necessary that the timings of a plurality of signals for course switching are aligned. In other words, it is necessary to synchronize the nodes that communicate with each other. This is called network synchronization. Generally, each node is equipped with an accurate clock, and its frequency does not greatly deviate, but fluctuations at the phase level will always occur due to the effects of vibration, temperature changes, etc. while the signal is being transmitted through the transmission line. . Therefore, phase adjustment is essential.
【００１５】この位相調整手段として、現在は、半導体
メモリを中核とするバッファが用いられている。このバ
ッファメモリはイラスティック ストア（Ｅｌａｓｔｉ
ｃＳｔｏｒｅ）と呼ばれる特殊なもので、書き込み動作
と読みだし動作を別々のクロックで動作させることがで
きる。図１２に示すように伝送路のクロックに同期して
書き込み、ノードのクロックに同期して読み出すことに
より、位相ゆらぎをバッファすることができる。逆にノ
ードのクロックに同期した信号を伝送路クロックに載せ
代えることもできる。As this phase adjusting means, a buffer whose core is a semiconductor memory is currently used. This buffer memory is an elastic store (Elasti
This is a special one called cStore), and the write operation and the read operation can be operated with different clocks. As shown in FIG. 12, the phase fluctuation can be buffered by writing in synchronization with the clock of the transmission path and reading in synchronization with the clock of the node. Conversely, a signal synchronized with the node clock can be replaced with the transmission line clock.
【００１６】[0016]
＜請求項１，２，３の発明：従来のＡＤＤ／ＤＲＯＰ機
能の課題＞従来の方法には次に挙げるような欠点があ
る。<Inventions of Claims 1, 2 and 3: Problem of Conventional ADD / DROP Function> The conventional method has the following drawbacks.
【００１７】第１に、以下に挙げるタイミング調整の困
難さがある。First, there is the following difficulty in timing adjustment.
【００１８】ＡＤＤ／ＤＲＯＰするためには、所望の部
分のパルスをＤＲＯＰするタイミング調整と、所望の部
分にパルスをＡＤＤするタイミング調整をする必要があ
る。Ａ．Ｄ．Ｅｌｌｉｓらの報告では、さらに消去のた
めのタイミング調整も必要となっている。これらのタイ
ミング調整精度は、高ビットレート（ｂｉｔ ｒａｔ
ｅ）になるほど厳しくなることは明らかである。従来技
術で挙げた実験報告においては、これに対する方策は何
ら施されておらず、実用化への課題となっている。In order to perform ADD / DROP, it is necessary to adjust the timing of DROP the pulse of the desired portion and the timing of ADD the pulse to the desired portion. A. D. According to the report of Ellis et al., It is also necessary to adjust the timing for erasing. These timing adjustment accuracies depend on the high bit rate.
It is obvious that the degree becomes more severe in the case of e). In the experimental reports given in the prior art, no measures have been taken against this, and it is a subject for practical use.
【００１９】第２に、ＡＤＤするパルスの波形は、ＡＤ
Ｄ先のデータ信号のパルス波形と同一でなければならな
いことがある。時分割多重方式では、高ビットレートに
なるほどパルス幅を細くする必要がある。しかし通常Ａ
ＤＤ信号のビットレートは、ＡＤＤ先の信号のビットレ
ートよりも低い。その結果、ＡＤＤする信号のパルス幅
は、そのビットレートに相当するパルス幅よりも細くし
なければならない。Second, the waveform of the pulse for ADD is AD
It may have to be the same as the pulse waveform of the D data signal. In the time division multiplexing method, it is necessary to make the pulse width narrower as the bit rate becomes higher. But usually A
The bit rate of the DD signal is lower than the bit rate of the signal after ADD. As a result, the pulse width of the ADD signal must be smaller than the pulse width corresponding to the bit rate.
【００２０】例えば、前述の報告では、ビットレート
は、ＡＤＤ先の信号が４０Ｇ［ｂ／ｓ］、ＡＤＤ信号が
１０Ｇ［ｂ／ｓ］であり、各々のパルス幅は約１０［ｐ
ｓ］である。したがって、ＡＤＤ信号には、一般的な１
０Ｇ［ｂ／ｓ］光送信器が送出する、最小パルス幅約１
００［ｐｓ］のＮＲＺ符号（ＮＲＺ：Ｎｏｎ Ｒｅｔｕ
ｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）の光信号は用いることができ
ず、パルス幅約１０［ｐｓ］のＲＺ符号（ＲＺ：Ｒｅｔ
ｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）を送出する、特別な１０Ｇ
［ｂ／ｓ］光送信器が必要である。このように本方式で
は特殊な光送信器を必要とする欠点がある。For example, in the above report, the bit rate is 40 G [b / s] for the ADD destination signal and 10 G [b / s] for the ADD signal, and the pulse width of each is about 10 [p].
s]. Therefore, the ADD signal has a general 1
0G [b / s] optical transmitter sends out a minimum pulse width of about 1
00 [ps] NRZ code (NRZ: Non Retu)
An optical signal of rn to Zero cannot be used, and an RZ code (RZ: Ret) having a pulse width of about 10 [ps] is used.
Special 10G that sends out urn to Zero)
[B / s] Optical transmitter is required. As described above, this method has a drawback that a special optical transmitter is required.
【００２１】第３に、部品点数が多いため高コストとな
り、構成が複雑で調整箇所が多いため、動作の安定性維
持が困難である。Thirdly, since the number of parts is large, the cost is high, the structure is complicated, and there are many adjustment points, so that it is difficult to maintain the stability of the operation.
【００２２】本発明は、上記のような従来技術の欠点を
克服したＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を提供することを目的と
する。An object of the present invention is to provide an ADD / DROP method which overcomes the above-mentioned drawbacks of the prior art.
【００２３】＜請求項４の発明：従来の網同期の課題＞
近年の光通信の速度向上は著しいが、一方、半導体メモ
リの動作速度はほとんど向上していない。そのため、光
伝送する超高速信号の位相同期操作は、多数の低速信号
に分けた後に、並列処理されている。<Invention of Claim 4: Problem of conventional network synchronization>
Although the speed of optical communication has been remarkably improved in recent years, the operation speed of a semiconductor memory has hardly improved. Therefore, the phase synchronization operation of the ultra-high-speed signal to be optically transmitted is divided into a large number of low-speed signals and then processed in parallel.
【００２４】具体的な例を挙げると、現在商用に１０Ｇ
［ｂ／ｓ］の速度の幹線系通信路が導入されようとして
いるが、イラスティック ストア バッファの動作速度
は最高５０Ｍ［ｂ／ｓ］程度のため、最低約２００本の
低速信号に分離して並列に処理している。大きな位相ゆ
らぎにも耐えるためには、大容量のメモリが必要とな
り、コストも非常に高くなっている。（「ＳＤＨ伝送方
式」，１２８頁，島田禎晉監修，オーム社，１９９
３）。[0024] To give a concrete example, 10G is currently commercially available.
Although a trunk line communication line with a speed of [b / s] is about to be introduced, the operation speed of the elastic store buffer is about 50M [b / s] at the maximum, so separate it into at least about 200 low-speed signals. Processing in parallel. In order to endure a large phase fluctuation, a large capacity memory is required and the cost is very high. ("SDH transmission method", p.128, supervised by Sadaaki Shimada, Ohmsha, 199
3).
【００２５】ところで、高速な伝送信号を多数の低速な
信号に分離しても、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理の対象になる
のは、一般的には全体のほんの一部であり、信号の大部
分は何も処理されずに再び高速信号に多重されて次のノ
ードに送られる。つまり位相調整のためだけに大きなコ
ストが必要とされている。By the way, even if a high-speed transmission signal is separated into a large number of low-speed signals, only a part of the whole is subject to ADD / DROP processing, and most of the signals are However, it is not processed but is multiplexed again to the high speed signal and sent to the next node. That is, a large cost is required only for the phase adjustment.
【００２６】[0026]
【課題を解決するための手段】本発明のＡＤＤ／ＤＲＯ
Ｐ方法は、時分割多重方式で光信号を送受しているネッ
トワークノードにおいて、光信号の２入力２出力スイッ
チ（以下光２×２スイッチ）を備え、該光２×２スイッ
チの２つの入力ポートには、それぞれ、伝送されてきた
幹線光信号と、自ノードからの送信光信号すなわちＡＤ
Ｄ光信号が入力されるように接続され、該光２×２スイ
ッチの２つの出力ポートには、それぞれ、次のノードに
伝送する幹線光信号と、自ノードあての受信光信号すな
わちＤＲＯＰ光信号が出力されるように接続され、該光
スイッチに入力される該幹線光信号と該ＡＤＤ光信号の
間のタイミングおよび該光スイッチの切換え動作のタイ
ミングが、該幹線光信号の所望の部分に所望の該ＡＤＤ
光信号がＡＤＤされるように調整され、また、該光スイ
ッチの切換え動作のタイミングが、該幹線光信号の所望
の部分から該ＤＲＯＰ光信号がＤＲＯＰされるように調
整され、必要に応じて該ＡＤＤ処理と該ＤＲＯＰ処理が
同時に行われることを特徴とする。ADD / DRO of the present invention
In the P method, a network node transmitting and receiving an optical signal by a time division multiplexing system is provided with a 2-input 2-output switch for an optical signal (hereinafter referred to as an optical 2 × 2 switch), and two input ports of the optical 2 × 2 switch. Respectively, the trunk optical signal transmitted and the transmission optical signal from the own node, that is, AD.
A D-optical signal is connected to the optical D × 2 switch, and two output ports of the optical 2 × 2 switch each have a trunk optical signal to be transmitted to the next node and a received optical signal to the own node, that is, a DROP optical signal. Is output so that the timing between the trunk optical signal and the ADD optical signal input to the optical switch and the timing of the switching operation of the optical switch are desired for a desired portion of the trunk optical signal. Of the ADD
The optical signal is adjusted so as to be ADD, and the timing of the switching operation of the optical switch is adjusted so that the DROP optical signal is DROPed from a desired portion of the main line optical signal. The ADD process and the DROP process are performed simultaneously.
【００２７】前記光２×２スイッチが、光信号で制御さ
れることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法である。The ADD / DROP method is characterized in that the optical 2 × 2 switch is controlled by an optical signal.
【００２８】前記光２×２スイッチが、電気信号で制御
されることを特徴とするＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法である。In the ADD / DROP method, the optical 2 × 2 switch is controlled by an electric signal.
【００２９】または、本発明は、複数のノードと、該ノ
ード間を相互接続する少なくとも１本の光ファイバ伝送
路とからなる光ネットワークにおいて、ノードは、伝送
路信号のクロックを供給する１つの親ノードと、それ以
外の複数の子ノードからなり、該子ノードは、ＡＤＤ／
ＤＲＯＰ機能と、ＡＤＤ信号とＤＲＯＰ信号のそれぞれ
の容量に相当する容量のイラスティック ストア バッ
ファをそれぞれ備えることを特徴とし、該イラスティッ
ク ストア バッファは、書き込みと読みだしの動作を
別々のクロックに基づいて行うことができるものであ
り、ＡＤＤ信号の伝送路クロックに対する位相ゆらぎ
は、該ＡＤＤ信号を該ＡＤＤ信号用バッファに該子ノー
ドのクロックに同期して書き込み、伝送路のクロックに
同期して読み出すことにより吸収され、ＤＲＯＰ信号の
該子ノードクロックに対する位相ゆらぎは、該ＤＲＯＰ
信号を該ＤＲＯＰ信号用バッファに伝送路のクロックに
同期して書き込み、該子ノードのクロックに同期して読
み出すことにより、吸収されることを特徴とする同期方
法である。Alternatively, according to the present invention, in an optical network comprising a plurality of nodes and at least one optical fiber transmission line interconnecting the nodes, each node has one parent which supplies a clock of a transmission line signal. It is composed of a node and a plurality of other child nodes, and the child node is ADD /
The present invention is characterized by including a DROP function and an elastic store buffer having a capacity corresponding to the capacity of each of the ADD signal and the DROP signal, and the elastic store buffer performs write and read operations based on different clocks. The phase fluctuation of the ADD signal with respect to the transmission path clock can be performed by writing the ADD signal in the ADD signal buffer in synchronization with the clock of the child node and reading it in synchronization with the transmission path clock. The phase fluctuation of the DROP signal with respect to the child node clock is absorbed by the DROP signal.
In this synchronization method, a signal is written in the DROP signal buffer in synchronization with the clock of the transmission path and is read out in synchronization with the clock of the child node to be absorbed.
【００３０】（作用）上述の従来技術の課題は、請求項
１または請求項２または請求項３の発明で提供するＡＤ
Ｄ／ＤＲＯＰ方法と、その方法を有効に活用するための
請求項４の同期法によって克服される。(Operation) The above-mentioned problems of the prior art are AD provided by the invention of claim 1, claim 2 or claim 3.
It is overcome by the D / DROP method and the synchronization method of claim 4 for making effective use of the method.
【００３１】＜請求項１，２，３の発明＞本発明を用い
た光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を説明する。<Inventions of Claims 1, 2 and 3> An optical ADD / DROP method using the present invention will be described.
【００３２】基本的な構成を図１に示す。ここでは、ル
ープ伝送路に接続された１つのノードの構成を示してい
る。光２×２スイッチの２つの入力ポートには、それぞ
れ、伝送されてきた幹線光信号と、自ノードからの送信
光信号すなわちＡＤＤ光信号が入力され、２つの出力ポ
ートからは、それぞれ、次のノードに伝送する幹線光信
号と、自ノードあての受信光信号すなわちＤＲＯＰ光信
号が出力される。幹線光信号とＡＤＤ光信号と光スイッ
チの動作は同期させている。表１に示すように、スイッ
チの状態に応じて幹線に向かう信号と自ノードにＤＲＯ
Ｐされる信号を切り換える操作を行う。表１のスイッチ
の論理は逆でも良い。このように本方法によればＡＤＤ
／ＤＲＯＰが極めて簡易な構成で実現できる。The basic configuration is shown in FIG. Here, the configuration of one node connected to the loop transmission line is shown. The transmitted main line optical signal and the transmitted optical signal from its own node, that is, the ADD optical signal are input to the two input ports of the optical 2 × 2 switch, and the two output ports output the following signals, respectively. The trunk optical signal transmitted to the node and the received optical signal to the own node, that is, the DROP optical signal are output. The operations of the trunk optical signal, the ADD optical signal, and the optical switch are synchronized. As shown in Table 1, depending on the state of the switch, the signal to the main line and the DRO
The operation for switching the signal to be P is performed. The logic of the switches in Table 1 may be reversed. Thus, according to this method, ADD
/ DROP can be realized with an extremely simple configuration.
【００３３】[0033]
【表１】[Table 1]
【００３４】＜請求項４の発明＞請求項１または請求項
２または請求項３の発明の光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ方法を用
いてネットワークを構成する場合、位相同期の実現方法
が問題となる。従来技術の課題でも述べたように、現在
は、電気回路による可変長バッファを用いて位相差を吸
収している。しかし光信号に対して同様な可変長バッフ
ァを構成することは、現在は残念ながら現実的ではな
い。<Invention of Claim 4> When a network is constructed by using the optical ADD / DROP method of the invention of claim 1, claim 2 or claim 3, a method of realizing phase synchronization becomes a problem. As described in the problems of the prior art, a variable length buffer formed of an electric circuit is currently used to absorb the phase difference. However, configuring a similar variable length buffer for optical signals is unfortunately impractical at the moment.
【００３５】そこで、請求項４の発明である、次のよう
な同期法をとれば、請求項１の発明を有効に活用できる
ネットワークが構築できる。Therefore, by adopting the following synchronization method according to the invention of claim 4, a network can be constructed in which the invention of claim 1 can be effectively utilized.
【００３６】構成を図７に示す。ループ中に１つの親ノ
ードをおき、それがループ伝送路のクロックを発生する
マスタークロックを持つ。他の複数の子ノードは、伝送
路のクロックに同期してＡＤＤ／ＤＲＯＰのスイッチ動
作を行う。The structure is shown in FIG. There is one parent node in the loop, which has a master clock that generates the clock for the loop transmission line. The other plurality of child nodes perform ADD / DROP switching operation in synchronization with the clock of the transmission path.
【００３７】子ノード信号処理の一例を図８に示す。光
ファイバ伝送路中をＢH［ｂ／ｓ］の光信号が通ってい
る。この光信号は、容量がＢL［ｂ／ｓ］の信号を光信
号領域で時分割多重した信号である。図では４つのＢL
信号が束ねられてＢH信号となっており、そのうち１つ
のＢL信号をＡＤＤ／ＤＲＯＰ処理している様子を示し
ている。FIG. 8 shows an example of the child node signal processing. An optical signal of BH [b / s] passes through the optical fiber transmission line. This optical signal is a signal in which a signal having a capacity ofBL [b / s] is time-division multiplexed in the optical signal area. 4 BL in the figure
The signals are bundled into a BH signal, and one of the BL signals is subjected to ADD / DROP processing.
【００３８】ＤＲＯＰされた１つのＢL信号は、一般的
にはさらに複数の容量ＢE［ｂ／ｓ］の信号から構成さ
れており、その単位で子ノードのＢE信号とクロスコネ
クトされたのち、再びＢL信号に多重され、ＡＤＤされ
る。[0038] DROP is one BL signals are generally in is composed further of a plurality of volume B signalE [b / s], which is BE signal and cross-connect child nodes in the unit After that, the signal is again multiplexed with theBL signal and ADD.
【００３９】ここまでの処理は全て伝送路のクロックに
同期している。従って、子ノードが持つクロックとの位
相差の吸収は、ＡＤＤ前，ＤＲＯＰ後の低速信号に対し
てのみ行えばよく、従来の方式よりも大幅に規模を低減
できるため、従来のイラスティック ストア バッファ
によって十分実現可能なものとなる。All the processes up to this point are synchronized with the clock of the transmission line. Therefore, the phase difference with the clock of the child node need only be absorbed for the low-speed signals before ADD and after DROP, and the scale can be greatly reduced compared to the conventional method. Will be fully feasible.
【００４０】[0040]
【実施例１】 ＜請求項１，２，３の発明＞代表的なサニャック（Ｓａ
ｇｎａｃ）干渉計型光／光スイッチである、光ファイバ
を非線形媒質として用いた非線形光ループミラー（ＮＯ
ＬＭ：Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｏｏｐ
Ｍｉｒｒｏｒ）に対して、本発明を取り入れた実施例
を示す。Embodiment 1 <Inventions of Claims 1, 2 and 3> Representative Sagnac (Sa
gnac) interferometer type optical / optical switch, which is a nonlinear optical loop mirror (NO) using an optical fiber as a nonlinear medium.
LM: Nonlinear Optical Loop
Mirror) shows an embodiment incorporating the present invention.
【００４１】（構成）構成を図３に示す。まず、光２×
２スイッチから説明する。(Structure) The structure is shown in FIG. First, light 2x
2 switches will be described.
【００４２】光ファイバ５０と３ｄＢカプラ１０が光学
的に接続され、サニャック干渉計の基本を構成してい
る。この光ファイバ５０は、石英系の単一モード光ファ
イバ（長さ：１０［km］，零分散波長：１５５０［n
m］，全損失：約３ｄＢ）であり、サニャック干渉計を
構成する光導波路であると同時に光非線形媒質の役目も
兼ねている。The optical fiber 50 and the 3 dB coupler 10 are optically connected to each other and form the basis of the Sagnac interferometer. The optical fiber 50 is a silica single mode optical fiber (length: 10 [km], zero dispersion wavelength: 1550 [n
m], total loss: about 3 dB), which is an optical waveguide that constitutes a Sagnac interferometer and at the same time serves as an optical nonlinear medium.
【００４３】その中に、サニャック干渉計の動作に本質
的な影響を与えない形で、制御光導入３ｄＢカプラ２０
が入れられている。信号光は、その分、過剰な損失（３
ｄＢ）を受けるが、それは、その他の要因による損失と
同様の影響しか与えない。The control light introducing 3 dB coupler 20 is provided therein in such a manner as not to have an essential effect on the operation of the Sagnac interferometer.
Is inserted. The signal light has an excessive loss (3
dB), which has a similar effect as the loss due to other factors.
【００４４】カプラ１０のポート１０ａ，１０ｂには、
進行方向が異なる光を分離するための３ｄＢカプラ３
１，４１が接続され、さらに入力ポートに戻ろうとする
光を遮断するための光アイソレータ３１１，３１２が接
続されている。At the ports 10a and 10b of the coupler 10,
3 dB coupler 3 for separating light traveling in different directions
1, 41 are connected, and optical isolators 311 and 312 for blocking light returning to the input port are connected.
【００４５】次に波長設定について説明する。Next, the wavelength setting will be described.
【００４６】本実施例では、２つの入力信号光どうしの
干渉を防ぐため、その波長を異ならせている。結果とし
て、制御光と合わせて、３つの波長の光を利用する。In this embodiment, the wavelengths are made different in order to prevent interference between the two input signal lights. As a result, light of three wavelengths is used together with the control light.
【００４７】入力幹線光信号１０１は、波長λ1＝１５
５３．５［nm］、パルス幅４０［ｐｓ］、ビットレート
１０Ｇ［ｂ／ｓ］のＲＺ符号の光データ信号である。Ａ
ＤＤ光信号１０２は、波長λ2＝１５５２．５［nm］、
ビットレート６２２Ｍ［ｂ／ｓ］のＮＲＺ符号の光デー
タ信号である。制御光１２０は、波長λC＝１５４７
［nm］、パルス幅４０［ｐｓ］、繰り返し周波数６２２
Ｍ［Ｈｚ］の光クロック信号である。ＡＤＤ光信号１０
２と制御光１２０のクロック位相はフェーズシフタを用
いて入力幹線光信号１０１と一致させた。これは同期で
はないが、クロック位相の揺らぎが生じない限り、同期
状態との違いはない。The input trunk optical signal 101 has a wavelength λ1 = 15.
It is an optical data signal of RZ code having 53.5 [nm], pulse width 40 [ps], and bit rate 10 G [b / s]. A
The DD optical signal 102 has a wavelength λ2 = 1552.5 [nm],
It is an optical data signal of an NRZ code having a bit rate of 622 M [b / s]. The control light 120 has a wavelength λC = 1547
[Nm], pulse width 40 [ps], repetition frequency 622
It is an optical clock signal of M [Hz]. ADD optical signal 10
2 and the clock phase of the control light 120 were matched with the input trunk optical signal 101 by using a phase shifter. Although this is not synchronous, it is not different from the synchronous state as long as there is no fluctuation in the clock phase.
【００４８】これら３光波の波長設定を図４に示す。The wavelength settings of these three light waves are shown in FIG.
【００４９】放物線状の曲線は、光ファイバ５０の零分
散波長１５５０［nm］を基準とした時の各波長での相対
的な遅延時間量を表している。相対遅延が少ないほうが
スイッチングに要する制御光パワーが少なくてすむた
め、これら３光波は、相対遅延時間が互いに最も少なく
なるようにし、なおかつ光フィルタで分離可能な程度ま
で離している。The parabolic curve represents the relative amount of delay time at each wavelength when the zero dispersion wavelength 1550 [nm] of the optical fiber 50 is used as a reference. Since the smaller the relative delay is, the smaller the control light power required for switching is, the three light waves are arranged so that the relative delay time is minimized and the optical waves are separated by an optical filter.
【００５０】光フィルタ３０１，３０２は、帯域通過
（ｂａｎｄ ｐａｓｓ）特性を持つもので、その帯域幅
は約１［nm］である。図４中に示すように、光フィルタ
３０１は、λCを除去し、λ1とλ2を通過させる設
定、光フィルタ３０２は、λCとλ2を除去し、λ1を
通過させる設定としている。The optical filters 301 and 302 have a band pass characteristic, and their bandwidth is about 1 [nm]. As shown in FIG. 4, the optical filter 301 is set to remove λC and pass λ1 and λ2 , and the optical filter 302 is set to remove λC and λ2 and pass λ1. There is.
【００５１】光受信器３２０は、ビットレート６２２Ｍ
［ｂ／ｓ］の光受信器であり、カプラ４１から出てくる
光を、光フィルタ３０２でフィルタリング後に得られる
ＤＲＯＰ光信号１１２を受信するように接続されてい
る。光受信器３２０によって、ＤＲＯＰ光信号１１２
は、ＤＲＯＰ電気信号３４０に変換される。The optical receiver 320 has a bit rate of 622M.
An optical receiver of [b / s], which is connected so as to receive a DROP optical signal 112 obtained after filtering the light emitted from the coupler 41 by the optical filter 302. The optical receiver 320 allows the DROP optical signal 112
Are converted to DROP electrical signals 340.
【００５２】光送信器３２１は、ＡＤＤ電気信号３４１
をＡＤＤ光信号１０２に変換して送出するビットレート
６２２Ｍ［ｂ／ｓ］の光送信器である。The optical transmitter 321 has an ADD electric signal 341.
Is an optical transmitter with a bit rate of 622 M [b / s] which is converted into an ADD optical signal 102 and transmitted.
【００５３】偏光制御器３３１，３３２，３３３は、任
意の偏光状態変換が可能な偏光変換器である。The polarization controllers 331, 332, 333 are polarization converters capable of arbitrary polarization state conversion.
【００５４】（動作）次に動作を、図３の構成図を用い
て説明する。(Operation) Next, the operation will be described with reference to the block diagram of FIG.
【００５５】１０Ｇ［ｂ／ｓ］の入力幹線光信号１０１
は、アイソレータ３１１，カプラ３１を通って、サニャ
ック干渉計に入射する。一方、ＡＤＤ光信号１０２もア
イソレータ３１２，カプラ４１を通って、サニャック干
渉計に入射する。この時、カプラ３１，４１のポート３
１ｄ，４１ｄからも光信号が出てくるがこれは捨てる。
反射などの悪影響を防ぐため、終端している。Input main line optical signal 101 of 10 G [b / s]
Enters the Sagnac interferometer through the isolator 311 and the coupler 31. On the other hand, the ADD optical signal 102 also enters the Sagnac interferometer through the isolator 312 and the coupler 41. At this time, port 3 of couplers 31 and 41
An optical signal also appears from 1d and 41d, but this is discarded.
Terminated to prevent adverse effects such as reflection.
【００５６】サニャック干渉計に入射した光は、それぞ
れカプラ１０で２等分され、ループを回り、再度カプラ
１０に戻って干渉する。制御光１２０がない時には、そ
れぞれの干渉出力光は入射されたポートに戻る。制御光
が位相差πを生じさせる適切な分量で存在する場合は、
それぞれの干渉出力光は入射されたポートとは反対のポ
ートから出力される。The light incident on the Sagnac interferometer is divided into two equal parts by the coupler 10, goes around the loop, returns to the coupler 10 again, and interferes. When there is no control light 120, each interference output light returns to the incident port. If the control light is present in an appropriate amount that produces a phase difference π,
Each interference output light is output from the port opposite to the incident port.
【００５７】それら干渉出力光は、必ずλCを含み、ま
た制御光の有無によりλ1またはλ2を含んでいること
になる。それを各々説明していく。The interference output light always contains λC , and also contains λ1 or λ2 depending on the presence or absence of the control light. I will explain each of them.
【００５８】まず、カプラ３１のポート３１ａから出力
される光は、光フィルタ３０１によって制御光（λC）
が除去される。その結果、出力幹線光信号１１１は、制
御光が無い時は入力幹線光信号１０１（λ1）となり、
制御光が有る時にはＡＤＤ光信号１０２（λ2）とな
る。First, the light output from the port 31a of the coupler 31 is controlled by the optical filter 301 (control light (λC )).
Is removed. As a result, the output trunk optical signal 111 becomes the input trunk optical signal 101 (λ1 ) when there is no control light,
When there is control light, it becomes the ADD optical signal 102 (λ2 ).
【００５９】次に、カプラ４１のポート４１ａから出力
される光は、光フィルタ３０１によって制御光（λC）
とＡＤＤ光信号１０２（λ2）が除去される。その結
果、ＤＲＯＰ光信号１１２は、制御光が無い時は何も出
力されず、制御光が有る時には入力幹線光信号１０１
（λ1）となる。Next, the light output from the port 41a of the coupler 41 is controlled by the optical filter 301 as control light (λC ).
And the ADD optical signal 102 (λ2 ) is removed. As a result, the DROP optical signal 112 is not output when there is no control light, and the input trunk optical signal 101 when there is control light.
(Λ1 ).
【００６０】以上を動作させた所、良好な基本動作を確
認できた。As a result of the above operation, a good basic operation was confirmed.
【００６１】アイパタンを図５に示す。上から順に、入
力幹線光信号１０１、ＡＤＤ光信号１０２、制御光１２
０、出力幹線光信号１１１、ＤＲＯＰ光信号１１２であ
る。ＢH＝１０Ｇ［ｂ／ｓ］の入力幹線光信号１０１の
中の、１つのＢL＝６２２Ｍ［ｂ／ｓ］信号チャネル
を、自ノードから送信するＡＤＤ光信号１０２と入れ換
えている。この実施例ではＢH／ＢL＝１６であるので
１６ｂｉｔおきに入れ替えが行われている。ここでは、
８番目のビットスロットをＡＤＤ／ＤＲＯＰしている。The eye pattern is shown in FIG. In order from the top, the input trunk optical signal 101, the ADD optical signal 102, and the control light 12
0, the output trunk optical signal 111, and the DROP optical signal 112. In the input trunk optical signal 101 of BH = 10 G [b / s], one BL = 622 M [b / s] signal channel is replaced with the ADD optical signal 102 transmitted from the own node. In this embodiment, BH / BL = 16, so replacement is performed every 16 bits. here,
ADD / DROP is performed on the 8th bit slot.
【００６２】本実施例では、光２×２スイッチとして、
光／光スイッチであるＮＯＬＭを用いたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、他の光２×２スイッチを
用いても同様の動作が実現できることは明らかである。In this embodiment, as an optical 2 × 2 switch,
Although the NOLM which is an optical / optical switch is used, the present invention is not limited to this, and it is apparent that the same operation can be realized by using another optical 2 × 2 switch.
【００６３】本実施例では、サニャック干渉計型スイッ
チを用いたため、ポート１０ａ，１０ｂで進行方向が異
なる光を分離する必要があり３ｄＢカプラ３１，４１を
接続したが、その代わりに光サーキュレータを用いれ
ば、３ｄＢカプラでの３ｄＢの損失を低減することがで
きる。In this embodiment, since the Sagnac interferometer type switch is used, it is necessary to separate the lights having different traveling directions at the ports 10a and 10b, and the 3 dB couplers 31 and 41 are connected, but an optical circulator is used instead. For example, it is possible to reduce the loss of 3 dB in the 3 dB coupler.
【００６４】本実施例では、ＡＤＤ信号をＮＲＺ符号の
光信号としたが、これはＲＺ符号の光信号でも良い。In this embodiment, the ADD signal is an optical signal of NRZ code, but it may be an optical signal of RZ code.
【００６５】２つの信号光がスイッチ入力部のカプラに
おいて干渉することによる影響を回避する方法には次の
ようなものがある。There are the following methods for avoiding the influence of the interference of the two signal lights in the coupler of the switch input section.
【００６６】１つは、信号光の波長にわずかに差を持た
せる方法である。ただし、周波数が極端に離れるとＫｅ
ｒｒ媒質の波長分散による性能低下を生じる怖れがある
ことから、その差周波数が光検出器の帯域内に入ってき
てしまわない程度の適切な周波数差を選ぶ。本実施例も
この方法を用いている。One is a method in which the wavelength of the signal light is slightly different. However, if the frequencies are far apart, Ke
Since there is a fear that performance degradation may occur due to wavelength dispersion of the rr medium, an appropriate frequency difference is selected so that the difference frequency does not enter the band of the photodetector. This example also uses this method.
【００６７】もう１つの方法は、２つの信号光を互いに
直交して入力し、制御光を円偏光にし、全ての偏光の信
号光に対してスイッチング効率が一定になるようにする
ものである（特開平４−１９７１７号公報参照）。The other method is to input two signal lights orthogonally to each other, to make the control light circularly polarized, and to make the switching efficiency constant for all the polarized signal lights ( See Japanese Patent Laid-Open No. 4-19717).
【００６８】波長を異ならせる方法の場合、ノードに入
ってくる光とノードから出ていく光の波長が一部異なっ
てしまう。これでは複数の子ノードがある場合、波長設
定に困難をきたす可能性がある。これを回避するために
は、図６に示すように、２×２スイッチの出力光を波長
変換して、完全に元の波長に戻すようにすればよい。例
えばＭ．Ｓｃｈｉｌｌｉｎｇらが「光活性を持つ集積化
された３ポート マッハ−ツェンダー干渉計を用いた波
長変換器（Wavelength converter based on integrated
all-active three-port Mach-Zehnder interferomete
r）」（エレクトロニクスレターズ、electronics lette
rs, vol.30, No.25, 1994, pp2128-2130）で報告してい
る光／光スイッチがこのような用途に適する。In the case of the method of making the wavelengths different, the wavelengths of the light entering the node and the light leaving the node are partially different. This may cause difficulty in wavelength setting when there are multiple child nodes. In order to avoid this, as shown in FIG. 6, the output light of the 2 × 2 switch may be wavelength-converted to completely restore the original wavelength. For example, M. Schilling et al., “Wavelength converter based on integrated wavelength converter using a photoactive, integrated 3-port Mach-Zehnder interferometer.
all-active three-port Mach-Zehnder interferomete
r) ”(electronics letters, electronics lette
The optical / optical switch reported in rs, vol.30, No.25, 1994, pp2128-2130) is suitable for such applications.
【００６９】本実施例においては、幹線光信号のフレー
ム構成として、最も単純なビット多重を用いたが、本発
明はそれに限定されず、他のフレーム構成、例えば、バ
イト単位、または数バイトの容量のセル単位でもよい。In this embodiment, the simplest bit multiplexing was used as the frame structure of the trunk optical signal, but the present invention is not limited to this, and other frame structures such as a byte unit or a capacity of several bytes are used. Cell units may be used.
【００７０】本実施例では、幹線伝送路網の形状にルー
プを用いたが、本発明はこれに限定される物ではなく、
例えば、バス型の網にも適用可能である。In this embodiment, a loop is used for the shape of the trunk transmission line network, but the present invention is not limited to this,
For example, it can be applied to a bus type network.
【００７１】[0071]
【実施例２】 ＜請求項４の発明＞１つの親ノードと、複数の請求項１
のＡＤＤ／ＤＲＯＰノード（子ノード）の間を、光ファ
イバ伝送路で各々結び、図７のようなループネットワー
クを構成した。幹線光信号のビットレートＢH＝１０Ｇ
［ｂ／ｓ］，ＡＤＤ／ＤＲＯＰするビットレートＢL＝
６２２Ｍ［ｂ／ｓ］とした。送信側の子ノードでは、６
２２Ｍ［ｂ／ｓ］の信号が光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能によ
って１６ｂｉｔおきに送出され、受信側の子ノードで
は、その信号を光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能によって１６ｂ
ｉｔおきに受信されている。Second Embodiment <Invention of Claim 4> One parent node and a plurality of claims 1
The ADD / DROP nodes (child nodes) are connected by optical fiber transmission lines to form a loop network as shown in FIG. Bit rate of trunk optical signal BH = 10G
[B / s], bit rate for ADD / DROP BL =
622M [b / s]. 6 at the sending child node
A signal of 22 M [b / s] is transmitted every 16 bits by the optical ADD / DROP function, and the child node on the receiving side transmits the signal by 16 b by the optical ADD / DROP function.
It is received every it.
【００７２】図２に子ノードの詳細な構成を示す。光２
×２スイッチと光送受信器には、第１の発明の実施例で
説明したものを用いた。FIG. 2 shows the detailed structure of the child node. Light 2
As the × 2 switch and the optical transmitter / receiver, those described in the embodiment of the first invention were used.
【００７３】同期は次のようにして実現している。各々
の子ノードでは、幹線光信号の一部を分岐し、１０Ｇ
［Ｈｚ］帯の強度変調信号成分を光検出器で受光し、Ｑ
値が約８００の電気タンクフィルタを用いて、１０Ｇ
［Ｈｚ］のクロック再生を行い、それを６２２Ｍ［Ｈ
ｚ］まで電気回路で分周している。このクロックを伝送
路クロックと呼ぶ。The synchronization is realized as follows. At each child node, a part of the trunk optical signal is branched and 10 G
The intensity modulated signal component in the [Hz] band is received by the photodetector, and Q
10G using an electric tank filter with a value of about 800
The clock of [Hz] is reproduced, and it is 622M [H
z] is divided by an electric circuit. This clock is called a transmission line clock.
【００７４】送信側の子ノードでは、初めは自ノードの
クロックに同期しているＡＤＤ信号をイラスティックス
トアを用いて伝送路クロックに載せ代えている。さらに
適切なビットスロットにＡＤＤするため、フェーズシフ
タを用いて伝送路クロックに適切な遅延を与えて光２×
２スイッチを駆動している。In the child node on the transmission side, the ADD signal which is synchronized with the clock of the own node is replaced with the transmission path clock by using the ilistic store. Furthermore, in order to perform ADD to an appropriate bit slot, a phase shifter is used to give an appropriate delay to the transmission path clock and the optical 2 ×
Drives 2 switches.
【００７５】受信側の子ノードでは、適切なビットスロ
ットをＤＲＯＰするため、フェーズシフタを用いて伝送
路クロックに適切な遅延を与えて光２×２スイッチを駆
動した。この位相調整により、アクセスするビットスロ
ットが指定される。さらに、初めは伝送路クロックに同
期しているＤＲＯＰ信号をイラスティックストアを用い
て自ノードのクロックに載せ代えている。In the child node on the receiving side, in order to DROP an appropriate bit slot, a phase shifter is used to give an appropriate delay to the transmission path clock to drive the optical 2 × 2 switch. By this phase adjustment, the bit slot to be accessed is designated. Further, initially, the DROP signal synchronized with the transmission line clock is replaced with the clock of the own node by using the elastic store.
【００７６】以上の構成を動作させた所、良好な基本動
作を確認できた。図５と同様な動作波形が得られ、光フ
ァイバ伝送路の長さに光可変遅延器を用いて若干変動を
与えても安定に動作し続けた。同期に必要なイラスティ
ックストアの容量は、幹線信号を全て同期処理する場合
に比べて１／１６と大幅に低減されている。When the above configuration was operated, a good basic operation was confirmed. An operation waveform similar to that shown in FIG. 5 was obtained, and the operation continued stably even if the optical variable delay device was used to slightly change the length of the optical fiber transmission line. The capacity of the elastic store required for the synchronization is greatly reduced to 1/16 as compared with the case where all the main line signals are synchronously processed.
【００７７】動作安定性の確保のため、ループ中に最低
１つ、以下のような機能が必要となる。これは本発明だ
けに当てはまる制限ではなく、ループネットワークに共
通の技術的要求である。In order to ensure the operational stability, at least one of the following functions is required in the loop. This is not a limitation that applies only to the present invention, but a technical requirement common to loop networks.
【００７８】まず、信号の再生中継器が必要である。こ
れにより、信号がループを何周もする場合でも、信号の
劣化による障害を防ぐ。First, a signal regeneration repeater is required. As a result, even when the signal goes through the loop many times, the failure due to the deterioration of the signal is prevented.
【００７９】また、信号がループを１周するのに要する
時間のゆらぎを吸収するバッファが必要である。Further, a buffer that absorbs fluctuations in the time required for a signal to make one round in the loop is required.
【００８０】本実施例では、これらの機能を親ノードに
持たせ、従来のように電気回路によってバッファを実現
した。In this embodiment, the parent node is provided with these functions, and the buffer is realized by an electric circuit as in the conventional case.
【００８１】本発明では媒体アクセス方式に付いては特
に言及していないが、これは本発明のスイッチ操作、な
らびに網同期方法が、様々な媒体アクセス方式と組み合
わせ可能であるからである。媒体アクセス方式は、本発
明が提供する技術と密接な関係にはあるものの、階層は
異なるものである。The present invention makes no particular reference to the medium access method, because the switch operation and network synchronization method of the present invention can be combined with various medium access methods. Although the medium access method is closely related to the technology provided by the present invention, the layer is different.
【００８２】本実施例では、伝送路クロックの再生のた
めに、高速な光検出器と電子回路を使用しており、この
動作速度がシステム全体の速度制限になる恐れがある。
これを回避する方法としては、例えば、特開平６−３０
３２１６号公報に記載のような、光信号処理を用いたク
ロック再生方式を用いればよい。In this embodiment, a high-speed photodetector and an electronic circuit are used to reproduce the transmission line clock, and this operating speed may limit the speed of the entire system.
As a method for avoiding this, for example, JP-A-6-30
A clock recovery method using optical signal processing as described in Japanese Patent No. 3216 may be used.
【００８３】本実施例では、光２×２スイッチとして第
１の発明の実施例で説明した光／光スイッチを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、電気／光
スイッチでもよい。In the present embodiment, the optical / optical switch described in the embodiment of the first invention is used as the optical 2 × 2 switch, but the present invention is not limited to this, and an electric / optical switch may be used. Good.
【００８４】以上の文中では説明の都合上、親ノードと
子ノードとを明確に分けていたが、実際の制約は、ルー
プ中にマスタークロックは１つだけしか存在してはいけ
ない、というだけであり、これが守られる限り、親ノー
ドと子ノードの構成は同一でもよい。このようにすると
万一親ノードに障害が生じた場合に、別の子ノードが親
ノードとなることができ、ネットワークの復旧が容易と
なる利点もある。In the above sentence, the parent node and the child node are clearly separated for the sake of explanation, but the actual constraint is that only one master clock should exist in the loop. The parent node and the child node may have the same configuration as long as this is observed. In this way, if a failure occurs in the parent node, another child node can become the parent node, and there is an advantage that the network can be easily restored.
【００８５】[0085]
【発明の効果】請求項１，２，３の発明の光ＡＤＤ／Ｄ
ＲＯＰ機能によれば、ＡＤＤとＤＲＯＰの厳しいタイミ
ング条件が自動的に満たされるため、その実現が容易と
なる。The optical ADD / D according to the inventions of claims 1, 2 and 3
According to the ROP function, the strict timing conditions of ADD and DROP are automatically satisfied, which facilitates the realization.
【００８６】ＡＤＤ信号のパルス幅は、ビットレートに
相当するものでよく、またＮＲＺ符号の信号でよいた
め、一般的な光送信器が使える。The pulse width of the ADD signal may correspond to the bit rate, and may be an NRZ code signal, so that a general optical transmitter can be used.
【００８７】また、構成がシンプルになるので、動作安
定性や信頼性の向上と、コスト低減が期待できる。Further, since the structure is simple, it is expected that the operational stability and reliability are improved and the cost is reduced.
【００８８】さらに光／光スイッチを用いることによっ
て、電気信号の速度制限が取り払われ、さらなる大容量
化が可能となる。Further, by using the optical / optical switch, the speed limitation of the electric signal is removed, and the capacity can be further increased.
【００８９】請求項４の発明の網同期法によれば、超高
速大容量な光信号の位相同期を部分的に行うだけでよく
なるため、シンプルで低コストな網同期が実現でき、簡
単な構成かつ大容量の光ＡＤＤ／ＤＲＯＰ型ネットワー
クを実現できる。According to the network synchronization method of the invention of claim 4, since it is sufficient to partially perform phase synchronization of an ultrahigh-speed and large-capacity optical signal, simple and low-cost network synchronization can be realized, and a simple configuration is achieved. Moreover, a large-capacity optical ADD / DROP type network can be realized.
【図１】第１の発明の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a first invention.
【図２】第４の発明の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a fourth invention.
【図３】第１の発明の実施例の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of the first invention.
【図４】第１の発明の実施例の波長設定図FIG. 4 is a wavelength setting diagram of an embodiment of the first invention.
【図５】第１の発明の実施例の動作波形説明図FIG. 5 is an operation waveform explanatory diagram of the embodiment of the first invention.
【図６】第１の発明の実施例の典型的な構成例FIG. 6 is a typical configuration example of an embodiment of the first invention.
【図７】第４の発明の実施例の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of an embodiment of the fourth invention.
【図８】第４の発明の実施例の説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of an embodiment of the fourth invention.
【図９】２×２スイッチの説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a 2 × 2 switch.
【図１０】干渉計型光スイッチの説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of an interferometer type optical switch.
【図１１】ＡはＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の第１の従来法の
説明図、ＢはＡＤＤ／ＤＲＯＰ機能の第２の従来法の説
明図FIG. 11A is an explanatory diagram of a first conventional method of the ADD / DROP function, and B is an explanatory diagram of a second conventional method of the ADD / DROP function.
【図１２】イラスティックストアの動作説明図FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the ilastic store.
１０，２０，３１，４１ カプラ ５０ 光ファイバ １０１ 入力幹線光信号 １０２ ＡＤＤ光信号 １１１ 出力幹線光信号 １１２ ＤＲＯＰ光信号 １２０ 制御光 ３０１，３０２ 光フィルタ ３１１，３１２ アイソレータ ３２０ 光受信器 ３２１ 光送信器 ３３１，３３２，３３３ 偏光制御器 ３４０ ＤＲＯＰ電気信号 ３４１ ＡＤＤ電気信号 10, 20, 31, 41 Coupler 50 Optical fiber 101 Input main line optical signal 102 ADD optical signal 111 Output main line optical signal 112 DROP optical signal 120 Control light 301, 302 Optical filter 311, 312 Isolator 320 Optical receiver 321 Optical transmitter 331 , 332, 333 Polarization controller 340 DROP electric signal 341 ADD electric signal
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