DE60031055T2

DE60031055T2 - Optische Paket-Weiterleitung in einem Netzwerksystem basiert auf optische Etikett-Kopplungstechnik

Info

Publication number: DE60031055T2
Application number: DE60031055T
Authority: DE
Inventors: Akira Musashino-shi Okada; Kazutoshi c/o NTT Intell.Property Ce Kato
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2020-08-26
Also published as: EP1079571A3; US20040146300A1; EP1499077B1; EP1079571B1; DE60031055D1; KR20010039841A; EP1079571B8; US20040141743A1; CA2316621A1; US6782210B1; EP1499077A1; CA2316621C; KR100351085B1; EP1079571A2; US7120358B2; US7113701B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Paketleitweglenkungssystem zum Leitweglenken eines optischen Signals durch Verwendung des optischen Kennsatzsignals, das die Steuerinformationen trägt, die für die Leitweglenkung des optischen Signals notwendig sind, genauer gesagt auf eine optische Mehrwellenlängen-Quelleinheit, die für ein Netzwerksystem zu verwenden ist, dessen Vielzahl von Kommunikationsknoten durch das Wellenlängenleitweglenkungssystem verbunden sind, und eine optische Kommunikationseinheit und ein optisches Kommunikationsverfahren, die für ein optisches Kommunikationssystem zu verwenden sind, dessen Zwischenknotenkommunikation unter den Kommunikationsknoten über eine Leitweglenkungseinheit erfolgt.
Mit der rasanten Ausbreitung des Internets und tragbarer personengebundener Telefone und dergleichen sind die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten für die Errichtung von Netzwerken großer Kapazität sowohl zuhause als auch auswärts in vollem Gange. Bei den Kommunikationsknoten, die jedes. der existierenden Netzwerke bilden, wird ein optisches Signal, das über eine Lichtleitfaser-Übertragungsleitung übertragen wird, in ein elektrisches Signal umgesetzt; werden Adressinformationen und dergleichen, die von dem Signal getragen werden, ausgelesen; wird das Signal gemäß den Informationen elektrisch an einen gewünschten Ausgangsanschluss geschaltet bzw. vermittelt; wird das Signal an dem Ausgangsanschluss in ein optisches Signal umgesetzt; und wird das optische Signal dann über die Lichtleitfaser-Übertragungsleitung übertragen. Durch die außergewöhnliche Zunahme des Kommunikationsverkehrs wird jedoch angenommen, dass die Routing- bzw. Leitweglenkungsverarbeitungskapazität durch die elektrischen Leitweglenkungsprozesse in naher Zukunft ihre Grenze erreicht. Um dieses Problem zu überwinden, ist es für die Kommunikationsknoten wichtig, ein Routing- bzw. Leitweglenkungsverfahren zum Ermöglichen der Leitweglenkung des Signals innerhalb der optischen Schicht einzurichten, das heißt ein Routing- bzw. Leitweglenkungsverfahren zum Ermöglichen der Leitweglenkung ohne Umsetzung des optischen Signals in das elektrische Signal.
Als eine Methode zum Realisieren des vorstehenden Ziels gerät die Wellenlängenleitweglenkungsmethode in das Blickfeld. Im Fall der Wellenlängenleitweglenkungsmethode wie schematisch in 1 veranschaulicht kann jedes optische Signal, das an einen bestimmten Eingangsanschluss eingespeist wird, gemäß seiner Wellenlänge selektiv an unterschiedliche Ausgangsanschlüsse gelenkt werden, ohne in ein elektrisches Signal umgesetzt zu werden, indem eine optische Vorrichtung (z.B. ein nachfolgend als geordnetes Wellenleitergitter bezeichnetes „Arrayed-Waveguide Grating") mit Wellenlängenselektivität verwendet wird.
2 veranschaulicht schematisch den allgemeinen Aufbau des Netzwerksystems, das eine Vielzahl von Kommunikationsknoten durch Ausnutzung der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge untereinander verbindet. Im Fall dieses Netzwerksystems mit einem geordneten Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 mit einer Wellenlängenleitweglenkungs-Verarbeitungsfunktion wird das optische Signal, das von einem Kommunikationsknoten übertragen wird, in Form des Lichts gemäß seiner Wellenlänge gelenkt, ohne irgendeiner elektrischen Verarbeitung zur Leitweglenkung unterzogen zu werden, so dass eine Hochgeschwindigkeits-Leitweglenkung möglich ist.
Um den Aufbau gemäß 2 zu veranschaulichen, weist das Netzwerksystem eine Anzahl von N Kommunikationsknoten 30 (Kommunikationsknoten #1 bis N) und ein geordnetes Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 mit einer Wellenlängenleitweglenkungs-Verarbeitungsfunktion auf. Jeder Kommunikationsknoten 30 weist eine Senderausrüstung 40 und eine Empfängerausrüstung 50 auf. Die Senderausrüstung 40 weist eine Anzahl von N optischen Quellen 41 zum Übertragen von optischen Signalen mit Wellenlängen λ₁ bis λ_n auf.
Die von der Senderausrüstung 40 von jedem Kommunikationsknoten 30 übertragenen optischen Signale (Wellenlänge: λ₁ bis λ_n) werden in die Eingangsanschlüsse des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 mit der Wellenlängenleitweglenkungs-Verarbeitungsfunktion eingeführt. Das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 lenkt die von verschiedenen Kommunikationsknoten 30 ankommenden optischen Signale gemäß den Wellenlängen λ₁ bis λ_n der optischen Signale an unterschiedliche Ausgangsanschlüsse. Da diese Leitweglenkungsverarbeitung des optischen Signals gemäß der Wellenlänge des optischen Signals durchgeführt wird, während die Form des Lichts beibehalten wird, ohne einer elektrischen Verarbeitung unterworfen zu werden, ist die Hochgeschwindigkeits-Leitweglenkung möglich. Die optischen Signale (Wellenlänge: λ₁ bis λ_n), die aus den Ausgangsanschlüssen des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 herausgekommen sind, werden in die Empfangsausrüstung 50 in jedem Kommunikationsknoten 30 eingeführt.
Die Einzelheiten der Wellenlängenleitweglenkungs-Verarbeitung durch das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 werden Bezug nehmend auf 3 beschrieben. Optische Signale unterschiedlicher Wellenlänge (Wellenlänge: λ₁ bis λ₄), die von verschiedenen Kommunikationsknoten (#1 bis #4) übertragen werden, werden an die Eingangsanschlüsse 61a bis 61d des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 eingespeist. In diesem Fall wird das von dem Kommunikationsknoten #1 an den Eingangsanschluss 61a übertragene optische Signal von dem Ausgangsanschluss 62a ausgegeben, wenn seine Wellenlänge λ₁ ist, von dem Ausgangsanschluss 62b, wenn seine Wellenlänge λ₂ ist, von dem Ausgangsanschluss 62c, wenn die Wellenlänge λ₃ ist, und von 62d, wenn die Wellenlänge λ₄ ist.
Das von dem Kommunikationsknoten #2 an den Eingangsanschluss 61b zu übertragende optische Signal wird von dem Ausgangsanschluss 62d ausgegeben, wenn seine Wellenlänge λ₁ ist, von dem Ausgangsanschluss 62a, wenn seine Wellenlänge λ₂ ist, von dem Ausgangsanschluss 62b, wenn seine Wellenlänge λ₃ ist, und von dem Ausgangsanschluss 62c, wenn seine Wellenlänge λ₄ ist.
Das von dem Kommunikationsknoten #3 zu übertragende optische Signal wird von dem Ausgangsanschluss 62c ausgegeben, wenn seine Wellenlänge λ₁ ist, von dem Ausgangsanschluss 62d, wenn seine Wellenlänge λ₂ ist, und von dem Ausgangsanschluss 62a, wenn seine Wellenlänge λ₃ ist, und von dem Ausgangsanschluss 62b, wenn seine Wellenlänge λ₄ ist.
Das von dem Kommunikationsknoten #4 an den Eingangsanschluss 61b zu übertragende optische Signal wird von dem Ausgangsanschluss 62b ausgegeben, wenn seine Wellenlänge λ₁ ist, von dem Ausgangsanschluss 62c, wenn seine Wellenlänge λ₂ ist, von dem Ausgangsanschluss 62d, wenn seine Wellenlänge λ₃ ist, und von dem Ausgangsanschluss 62a, wenn seine Wellenlänge λ₄ ist.
Durch die Leitweglenkung, die wie vorstehend beschrieben durchzuführen ist, werden die optischen Signale mit jeweils den gleichen Wellenlängen, die von den Kommunikationsknoten #1 bis #4 übertragen werden, demnach niemals von dem gleichen Ausgangsanschluss ausgegeben. Mit anderen Worten ist die Wellenlängenleitweglenkung durch Verwendung des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge wie in 3 gezeigt dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signale mit den gleichen Wellenlängen, die an unterschiedliche Eingangsanschlüsse des Gitters eingespeist werden, jeweils von unterschiedlichen Ausgangsanschlüssen des Gitters ausgegeben werden, so dass der Konflikt unter den Daten mit den gleichen Wellenlängen in Bezug auf den Ausgangsanschluss verhindert werden kann.
Im Fall eines herkömmlichen Netzwerksystems wie in 2 gezeigt, besonders im Fall des Netzwerks mit einer Anzahl von N Kommunikationsknoten, ist es jedoch notwendig, in Bezug auf jeden der Kommunikationsknoten eine Anzahl von N optischen Quellen mit Wellenlängen bereitzustellen, die genau an die Wellenlängeneigenschaften des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge angepasst sind, und somit wird eine Anzahl von N × N optischen Quellen benötigt, was ein Problem darstellt, das gelöst werden muss. Insbesondere führt eine Bereitstellung einer Anzahl von N optischen Quellen für jeden Kommunikationsknoten nicht nur zu der Erhöhung der Belastungen wie etwa der Erhöhung der Größe und der Kosten des Kommunikationsknotens, sondern führt auch zu der Erhöhung der Gesamtkosten des Netzwerksystems.
Als nächstes wird ein Stand der Technik mit Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Als ein optisches Kommunikationssystem zur Durchführung der optischen Kommunikation unter einer Vielzahl von Kommunikationsknoten über einen Router bzw. Vermittlungsknoten war herkömmlicherweise ein gemäß 4 gezeigtes System verfügbar.
Die Kommunikationsknoten 100a bis 100d sind jeweils mit einem der entsprechenden optischen Signalsender 71a bis 71d zum jeweiligen Übertragen von einem der entsprechenden optischen Signale 76a bis 76d versehen und sind auch jeweils mit einem der entsprechenden optischen Kennsatzsignalsender 72a bis 72d zum jeweiligen Übertragen von einem der entsprechenden optischen Kennsatzsignale 77a bis 77d versehen, die die Steuerinformationen tragen, die für die Leitweglenkung des optischen Signals notwendig sind.
Die Routing- bzw. Leitweglenkungsvorrichtung 80 ist jeweils über die entsprechenden optischen Übertragungsleitungen 81a bis 81d mit jedem Kommunikationsknoten 100a bis 100d verbunden und umfasst Wellenlängendemultiplexer 74 zum Trennen der optischen Signale und der optischen Kennsatzsignale, optische Empfänger 78e zum Empfangen der optischen Kennsatzsignale, die durch die Wellenlängendemultiplexer 74 abgespaltet werden, optische Splitter 79 zum Verzweigen der optischen Signale, die durch die Wellenlängendemultiplexer 74 abgespaltet werden, in eine Vielzahl von optischen Pfaden, sowie eine Vielzahl von optischen Toren 75a bis 75d zum Auswählen, durch die Leitweglenkungsverarbeitung, des optischen Pfads zum Durchführen oder Abfangen der optischen Signale gemäß den Steuerinformationen in den optischen Kennsatzsignalen 77a bis 77d, die jeweils mit einer Vielzahl der entsprechenden optischen Pfade verbunden sind. Der Steuerschaltungsabschnitt zur Steuerung der optischen Tore 75a bis 75d ist in der Figur nicht gezeigt.
Wenn die optischen Signale 76a bis 76d und die optischen Kennsatzsignale 77a bis 77d, die jeweils die Steuerleitweglenkungsinformationen der optischen Signale enthalten, jeweils über die optischen Übertragungsleitungen 81a bis 81d an den Router 80 eingespeist werden, nachdem sie jeweils von einer Vielzahl von Kommunikationsknoten 100a bis 100d (die vier Kommunikationsknoten #1 bis #4 in dem gemäß der Figur gezeigten Fall) übertragen wurden, werden die optischen Signale 76a bis 76d und die optischen Kennsatzsignale 77a bis 77d, die den Kommunikationsknoten entsprechen, durch die in dem Router 80 bereitgestellten Wellenlängendemultiplexer 74 jeweils getrennt.
Die optischen Signale 76a bis 76d werden ferner jeweils durch den optischen Splitter 79 in der auf den Wellenlängendemultiplexer 74 folgenden Stufe verzweigt und jeweils über eine Vielzahl von optischen Pfaden von im Wesentlichen gleicher Länge (drei optische Pfade in dem gemäß der Figur gezeigten Fall) in die entsprechenden optischen Tore (drei optische Tore unter den optischen Toren 75a bis 75d in dem gemäß der Figur gezeigten Fall) eingeführt. Andererseits werden die optischen Kennsatzsignale 77a bis 77d jeweils an die entsprechenden optischen Empfänger 78e geleitet. Wenn das optische Signal eines oder eine Vielzahl von optischen Toren unter einer Vielzahl von optischen Toren 75a bis 75d durchläuft, welches/welche ausgelegt ist oder sind, gemäß den Informationen angesteuert zu werden, die von dem optischen Kennsatzsignal getragen werden, das von dem optischen Empfänger 78e empfangen wird, wird als nächstes der optische Pfad für das optische Signal aus den optischen Pfaden 82a bis 82d ausgewählt.
Die Zeit, die für das optische Signal 76 (die stellvertretende Nummer von 76a bis 76d) erforderlich ist, um von dem Eingangsanschluss des Wellenlängendemultiplexers 74 des Routers 80 an dem optische Tor 75 (die stellvertretende Nummer von 75a bis 75d) anzukommen, ist als t1 gegeben; die Zeit, die für das optische Kennsatzsignal 77 (die stellvertretende Nummer von 77a bis 77d) entsprechend dem optischen Signal 76 erforderlich ist, um von dem Eingangsanschluss des Wellenlängendemultiplexers 74 an dem optischen Empfänger 78e anzukommen, ist als t2 gegeben; die Zeit, die für den optischen Empfänger 78e erforderlich ist, um nach Abschluss des Empfangs des optischen Kennsatzsignals 77 das optische Tor 75 anzusteuern (um zu ermöglichen, dass das optische Signal durchläuft). Damit das optische Signal 76 für eine ordnungsgemäße Auftastung bzw. Torzuweisung verarbeitet wird, ist es unter diesen Bedingungen für jeden der Kommunikationsknoten 100 (die stellvertretende Nummer von 100a bis 100d) notwendig, sowohl das optische Signal 76 als auch das optische Kennsatzsignal 77 jeweils mit einem Zeitabstand auszugeben, so dass der Zeitabstand gleich dem relativen Zeitabstand T' wird (der Zeitabstand zwischen der Front des optischen Signals 76 und dem Ende des optischen Kennsatzsignals 77, die an dem Eingangsanschluss des Wellenlängendemultiplexers 74 angekommen sind, in 5 mit Bezugszeichen 90 bezeichnet), um die nachstehend angegebene Ungleichung (1) zu erfüllen. T' < t2 + t3 bis t1 (1)
Um die Datenkommunikationseffizienz unter den Kommunikationsknoten 100 zu erhöhen, ist es andererseits notwendig, wie in 6 gezeigt, den relativen Zeitabstand T' in der vorstehenden Ungleichung (1) zu justieren bzw. anzupassen, so dass der Zeitabstand Δt (bezeichnet mit Bezugszeichen 91) zwischen der Ankunftszeit des optischen Signals 76 an den optischen Toren 75 zur Ansteuerung der optischen Toren 75 und der Zeit (bezeichnet mit Bezugszeichen 92), zu der das optische Signal durchlaufen darf, soweit wie möglich verringert wird.
Durch Vorbestimmung der Werte von t1, t2 und t3 in der vorstehenden Ungleichung (1) kann der relative Zeitabstand T' zwischen dem optischen Signal 76 und dem optischen Kennsatzsignal 77, der für eine ordnungsgemäße Auftastung bzw. Torzuweisung des optischen Signals 76 durch das optische Tor 75 notwendig ist, bestimmt werden.
Im Fall des optischen Kommunikationssystems, das das optische Kennsatzsignal verwendet, haben das optische Signal und das optische Kennsatzsignal für die leichte Trennung von diesen Signalen durch den Router 80 im Allgemeinen jedoch unterschiedliche Wellenlängen. Der relative Zeitabstand zwischen dem optischen Signal und dem optischen Kennsatzsignal variiert demnach infolge des Effekts der Wellenlängendispersion der Lichtleitfaser, welche ein Übertragungsmedium des optischen Signals ist, gemäß der Übertragungsentfernung. Infolge dessen unterscheidet sich der Zeitabstand T zwischen der Übertragung des optischen Signals und derjenigen des optischen Kennsatzsignals, der durch den Kommunikationsknoten 100 festgelegt wird, von dem relativen Zeitabstand T' unmittelbar vor dem Eingangsanschluss des Wellenlängendemultiplexers 74 des Routers 80. Da die Entfernungen von verschiedenen Kommunikationsknoten 100 zu dem Router 80 variieren, ist es notwendig, den Übertragungszeitabstand T zwischen der Übertragung des optischen Signals und derjenigen des optischen Kennsatzsignals zu justieren bzw. anzupassen, so dass der relative Zeitabstand T' für jeden der Kommunikationsknoten 100 die vorstehende Ungleichung (1) erfüllt.
Da der Router und jeder Kommunikationsknoten im Allgemeinen jedoch an physikalisch getrennten Orten angeordnet sind, ist es bei Festlegung des vorstehend erwähnten Übertragungszeitabstands T an jedem Kommunikationsknoten erforderlich, in Echtzeitzusammenhang zu justieren bzw. anzupassen, so dass die Daten ordnungsgemäß an jeden Kommunikationsknoten übertragen werden, aber dieser Prozess ist im Fall des herkömmlichen Systems sehr schwerfällig bzw. mühsam.
Die EP 0 223 258 offenbart ein optisches Wellenlängenmultiplex-Vermittlungssystem und ein Kommunikationsnetzwerk, die frei sind von Zwischenkanalinterferenz, wobei dies unter Verwendung von Lichtmodulationsmethoden zur Umsetzung von Lichtwellenlänge realisiert wird.
Die FR 2 709 839 offenbart einen optischen Multiplexer, der aus einer Vermittlungsadresse und einer Nutznachricht bestehende optische Pakete verwendet, um eine automatische optische Leitweglenkung von optischen Paketen zu realisieren.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der Probleme des zugehörigen Stands der Technik und aus einem neuen Gesichtspunkt gemacht, der bei den herkömmlichen Verfahren nicht erwartet wird.
Demnach ist es die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, eine optische Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, die zum Lösen des vorstehend genannten Problems der herkömmlichen Wellenlängenleitweglenkung fähig ist, indem die Anzahl von optischen Quellen, die für jeden Kommunikationsknoten erforderlich sind, durch Bereitstellung gemeinsam bzw. mehrfach genutzter optischer Quellen drastisch zu reduzieren, die unter einer Vielzahl von Kommunikationsknoten zu teilen sind, so dass die Anzahl von erforderlichen optischen Quellen in jedem der Kommunikationsknoten reduziert wird und es nicht erforderlich ist, dass jeder der Kommunikationsknoten mit seiner eigenen optischen Quelle mit der Wellenlänge zu versehen ist, die genau für eine Datenübertragung justiert bzw. angepasst ist.
Ferner besteht eine weitere Aufgabe in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darin, eine optische Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, die zum Bilden eines einfachen Systems fähig ist, das nicht erfordert, dass jeder Kommunikationsknoten mit seinen eigenen optischen Quellen mit deren Wellenlänge zu versehen ist, die genau für eine Datenübertragung justiert bzw. angepasst ist.
Um die vorstehende Aufgabe zu verwirklichen, wird eine optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung geschaffen, die eingesetzt wird für ein optisches Netzwerksystem mit einer Vielzahl von Kommunikationsknoten, die durch ein Wellenlängenleitweglenkungsverfahren miteinander verbunden sind, und für eine Umsetzung der Wellenlänge der optischen Signale auf gewünschte Wellenlängen, um so zu gewünschten Kommunikationsknoten zu übertragen, wobei die optischen Signale die Steuerinformationen bezüglich der Leitweglenkung der Signale von jedem der Kommunikationsknoten tragen, mit: ersten optischen Splittern zum Verzweigen der optischen Signale, die von jedem der Kommunikationsknoten übertragen werden, in einen ersten optischen Pfad und einen zweiten optischen Pfad; optischen Empfängern zum Empfangen der optischen Signale, die den ersten optischen Pfad durchlaufen haben; zweiten optischen Splittern zum Verzweigen der optischen Signale, die den zweiten optischen Pfad durchlaufen haben, in eine Vielzahl von optischen Pfaden; einer Vielzahl von optischen Toren zum Durchführen oder Abfangen der optischen Signale, die von den zweiten Splittern verzweigt werden; Wellenlängenumsetzern zum Umsetzen der Wellenlänge der optischen Signale, die von den optischen Toren ausgegeben werden, auf gewünschte Wellenlängen; einer Steuerung zum Steuern von optischen Toren gemäß den Steuerinformationen betreffend die Leitweglenkung der optischen Signale, die von den optischen Empfängern empfangen werden; optischen Verzögerungseinrichtungen zum Anpassen der optischen Pfadlänge, so dass die optischen Signale, die den zweiten optischen Pfad durchlaufen haben, nicht in die optischen Tore eintreten werden, bevor die optischen Tore durch die Steuerung angesteuert werden; optischen Mehrwellenlängenlängen-Quellen zum Zuführen des Lichts mit gewünschten Wellenlängen an jeden der Wellenlängenumsetzer; und Wellenlängenmultiplexern zum Multiplexen der optischen Signale, deren Wellenlängen durch die Wellenlängenumsetzer umgesetzt wurden.
Bei dem Netzwerksystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Vielzahl von Kommunikationsknoten mit Hilfe des Wellenlängenleitweglenkungsverfahrens verbunden sind, ist zwischen jedem Kommunikationsknoten und dem Wellenlängenrouter eine optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung bereitgestellt, die gemeinsam genutzte optische Mehrwellenlängen-Quellen und eine Wellenlängenumsetzungsfunktion aufweist, und wird diese von allen Kommunikationsknoten gemeinsam genutzt.
Mit dieser Anordnung kann die Wellenlänge der von jedem Kommunikationsknoten übertragenen optischen Signale im Fall der ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung in die für eine Leitweglenkung an gewünschte Kommunikationsknoten angepassten Wellenlängen umgesetzt werden, indem das von dem gemeinsam genutzten optischen Mehrwellenlängen-Quellen bereitgestellte Licht verwendet wird, wobei die Anzahl der optischen Quellen bzw. Lichtquellen für die für jeden Kommunikationsknoten bereitgestellte Datenübertragung für eine Vielzahl von Kommunikationsknoten, die durch das Wellenlängenleitweglenkungssystem miteinander verbunden sind, was zu der Bildung eines kostengünstigen Systems führt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ferner die Wellenlänge der optischen Hauptsignale, die von jedem Kommunikationsknoten übertragen werden, durch die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung in die für die Wellenlängenleitweglenkung benötigten Wellenlängen umgesetzt, so dass es nicht notwendig ist, optische Quellen mit einer genau definierten Wellenlänge für jeden Kommunikationsknoten bereitzustellen, wodurch die Systemkonfiguration vereinfacht wird.
Obwohl die Übertragungsbitrate der Daten steigt, ist es bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ferner möglich, die Last der elektrischen Verarbeitung zum Lesen der Leitweglenkungsinformationen der Daten durch Übertragung der Leitweglenkungsinformationen der Daten mit einem optischen Signal niedriger Bitrate zu reduzieren, das die von dem Datensignal abweichende Wellenlänge aufweist.
Im Fall des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung können ferner die Statusinformationen der Datenübertragungen von den Kommunikationsknoten an der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung zusammenlaufen, so dass die Steuerung des Netzwerks vereinfacht werden kann.
Daher kann erwartet werden, dass das optische Paketleitweglenkungssystem unter Verwendung der optischen Kennsatzsignale gemäß der Erfindung fähig ist, zu der Entwicklung der optischen Kommunikationssysteme beizutragen, wie etwa von Großraumnetzwerken (MAN: „Metropolitan Area Network"), einem Kommunikationsträger, Weitverkehrsnetzwerken (WAN: „Wide Area Network"), denjenigen für Geschäftsunternehmen bzw. Gewerbebetriebe, denjenigen für Universitäten wie etwa die Campus-Netzwerke und dergleichen.
Die vorstehenden Aufgaben, Effekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen dieser im Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung deutlicher.
1 ist eine schematische Darstellung, die die Wellenlängenleitweglenkung durch Verwendung einer optischen Vorrichtung mit Wellenlängenselektivität veranschaulicht;
2 ist ein Blockschaltbild, das ein herkömmliches optisches Kommunikationssystem unter Verwendung eines geordneten Wellenleitergitters zeigt;
3 ist eine Darstellung, die die Wellenlängenleitweglenkungsverarbeitung durch ein geordnetes Wellenleitergitter veranschaulicht;
4 ist ein Blockschaltbild, das schematisch den Aufbau eines herkömmlichen optischen Kommunikationssystems zeigt;
5 ist eine schematische Darstellung, die den Zeitabstand zwischen der Front des optischen Signals und dem Ende des optischen Kennsatzsignals bei einem herkömmlichen optischen Kommunikationssystem veranschaulicht;
6 ist eine schematische Darstellung, die den Zeitabstand zwischen der Zeit, zu der das optische Tor eine Ansteuerung begonnen hat, und der Zeit, zu der das optische Signal an dem optischen Tor ankommt, bei einem herkömmlichen optischen Kommunikationssystem veranschaulicht;
7 ist ein Blockschaltbild, das ein System mit der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
8 ist ein Blockschaltbild, das das erste Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
9 ist ein Blockschaltbild, das das zweite Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
10 ist ein Blockschaltbild, das das dritte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
11 ist eine schematische Darstellung, die die interne Struktur des Wellenlängenumsetzers mit einem eingebauten optischen Tor zeigt, das die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung darstellt;
12 ist ein Blockschaltbild, das das vierte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
13 ist ein Blockschaltbild, das das fünfte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen- Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
14 ist ein Blockschaltbild, das das sechste Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
15 ist ein Blockschaltbild, das das siebte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
16 ist ein Blockschaltbild, das das achte Beispiel der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
17 ist ein Blockschaltbild, das das neunte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
18 ist ein Blockschaltbild, das das zehnte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
19 ist ein Blockschaltbild, das das elfte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
20 ist ein Blockschaltbild, das das zwölfte Beispiel des Aufbaus der optischen Mehrwellenlängen- Quellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
21 ist eine veranschaulichende Darstellung, die das Eingangs-Ausgangs-Verhältnis des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 zeigt;
22 ist eine schematische Darstellung, die das Eingangs-Ausgangs-Verhältnis der Wellenlängendemultiplexer 45a bis 45d veranschaulicht.
Die Konfigurationen und Funktionen bzw. Vorgänge von einem optischen Paketleitweglenkungsnetzwerksystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
[Das erste Beispiel eines Aufbaus des ersten Ausführungsbeispiels]
Der grundlegende Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. Für die Teile, die denjenigen des in 2 gezeigten Stands der Technik mit gemeinsam benutzten Bezugszeichen und Symbolen gemein sind, wird die Beschreibung dieser hier ausgelassen.
(Aufbau des Systems)
7 zeigt schematisch den Aufbau des mit der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung bezüglich der Erfindung versehenen Netzwerksystems. Das Netzwerksystem weist eine Anzahl von N (im vorliegenden Ausführungsbeispiel 4) Kommunikationsknoten 30 (d.h. Kommunikationsknoten #1 bis Kommunikationsknoten #4), eine optische Mehrwellenlängen- Quellvorrichtung 70 mit Bezug auf die Erfindung und das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 mit Wellenlängenleitweglenkungsfunktion auf. Jeder Kommunikationsknoten 30 ist mit einer Senderausrüstung 40 und einer Empfängerausrüstung 50 versehen.
Die Senderausrüstung 40 des Kommunikationsknotens #1 ist mit optischen Quellen bzw. Lichtquellen 41 zum Übertragen eines optischen Signals mit einer einzigen Wellenlänge λ_a versehen. Gleichermaßen weist der Kommunikationsknoten #2 eine optische Quelle bzw. Lichtquelle 41 zum Übertragen von optischen Signalen mit einer einzigen Wellenlänge λ_b auf; weist der Kommunikationsknoten #3 eine optische Quelle bzw. Lichtquelle 41 zum Übertragen von optischen Signalen mit einer einzigen Wellenlänge λ_c auf; weist der Kommunikationsknoten #4 eine optische Quelle bzw. Lichtquelle 41 zum Übertragen von optischen Signalen mit einer einzigen Wellenlänge λ_d auf. Diese Wellenlängen λ_a, λ_b, λ_c und λ_d sind vorbestimmt.
Eine optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 schließt eine Anzahl von N gemeinsam genutzten bzw. geteilten optischen Quellen bzw. Lichtquellen entsprechend der Anzahl von N Kommunikationsknoten ein. Da dieses Ausführungsbeispiel 4 Kommunikationsknoten aufweist, schließt die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 4 optische Quellen 8a, 8b, 8c und 8d ein. Des Weiteren weist die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 jeweils Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse auf, die zahlenmäßig der Anzahl der Kommunikationsknoten entsprechen. Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 mit 4 Eingangsanschlüssen 1a bis 1d und 4 Ausgangsanschlüssen 2a bis 2d versehen. Die Eingangsanschlüsse 1a bis 1d sind jeweils mit der Senderausrüstung 40 der entsprechenden Kommunikationsknoten #1 bis #4 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 2a bis 2d sind jeweils mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen 61a bis 61d des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 verbunden.
Die Ausgangsanschlüsse 62a bis 62d des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 sind mit der Empfängerausrüstung 50 der entsprechenden Kommunikationsknoten #1 bis #4 verbunden.
(Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 die interne Struktur der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils 4 Eingangsanschlüsse und 4 Ausgangsanschlüsse bereitgestellt, aber die Anzahl dieser ist im Fall der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise auf 4 beschränkt.
In 8 bezeichnet Bezugszeichen 3 einen optischen 1 × 2-Splitter mit einem Eingangsanschluss und zwei Ausgangsanschlüssen. Bezugszeichen 4, 5, 6 und 7 bezeichnen eine optische Verzögerungseinrichtung, einen optischen Empfänger, ein optisches Tor und ein Steuersystem (eine Steuerung) für optische Tore.
Bezugszeichen 8a bis 8d stellen gemeinsam genutzte bzw. geteilte optische Quellen zum Ausstrahlen der optischen Lichter mit den Wellenlängen λ_a, λ_b, λ_c und λ_d dar. Bezugszeichen 9 bezeichnet einen optischen 1 × 4-Splitter mit einem Eingangsanschluss und vier Ausgangsanschlüssen. Bezugszeichen 10a bis 10d bezeichnen Wellenlängenumsetzer. Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Wellenlängenmultiplexer mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluss. Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Wellenlängenmultiplexer mit vier Eingangsanschlüssen an einem Ausgangsanschluss.
Bezugszeichen 13 bezeichnet eine optische Leitung. Bezugszeichen 14a bis 14d bezeichnen optische Leitungen, die einzelne Kommunikationsknoten 30 und die einzelnen Eingangsanschlüsse 1a bis 1d der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 verbinden. Bezugszeichen 15a bis 15d stellen optische Leitungen dar, die die Ausgangsanschlüsse 2a bis 2b der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 und die Eingangsanschlüsse 61a bis 61b des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 verbinden. Bezugszeichen 16 bezeichnet eine elektrische Leitung, die den optischen Empfänger 5 und das Steuersystem für optische Tore 7 verbindet.
In dem vorstehenden Fall können zum Beispiel optische Quarzglas-Splitter vom Wellenleitertyp als die optischen Splitter 3 und 9 eingesetzt werden; eine optische Verzögerungseinrichtung vom Lichtleitfasertyp als die optische Verzögerungseinrichtung 4; eine einen optischen Halbleiterverstärker verwendende Einrichtung als das optische Tor 6; Halbleiterlaser vom verteilten Rückkopplungstyp als die geteilten Quellen 8a bis 8d; eine einen Halbleiterverstärker verwendende Einrichtung als Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d; ein Quarzglas-Wellenlängenmultiplexer vom Wellenleitertyp als der Wellenlängenmultiplexer 11; ein geordnetes Wellenleitergitter als der Wellenlängenmultiplexer 12; eine Lichtleitfaser als die optische Leitung 13.
(Betrieb einer optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung)
Als nächstes wird eine Erläuterung bezüglich des Betriebs der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 vorgenommen. Es wird anhand eines Beispiels erläutert, wie das an den Kommunikationsknoten #2 adressierte optische Signal S12, das von dem mit dem Eingangsanschluss 1a verbundenen Kommunikationsknoten #1 ausgesendet wird, an den Kommunikationsknoten #2 übertragen wird.
Das optische Signal S12, das von dem Kommunikationsknoten #1 an den Kommunikationsknoten #2 ausgesendet wird, wird an den Eingangsanschluss 1a der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 eingespeist. Dieses optische Signal besteht aus einer Datenkomponente und einer Steuerkomponente, die zum Auswählen der optischen Tore und dergleichen eingesetzt wird, um an den Bestimmungs-Kommunikationsknoten zu führen, wobei beide Komponenten eine identische Wellenlänge λ_a aufweisen.
Die Steuerkomponente des optischen Signals wird als das optische Kennsatzsignal bezeichnet.
Das an den Eingangsanschluss 1a eingespeiste optische Signal wird mit Hilfe des optischen Splitters 3 in den ersten optischen Pfad 22 und den zweiten optischen Pfad 23 verzweigt. Das in den ersten optischen Pfad verzweigte optische Signal wird an den optischen Empfänger 5 geleitet, der mit dem Steuersystem 7 verbunden ist. Andererseits wird das in den zweiten optischen Pfad verzweigte optische Signal über eine optische Verzögerungseinrichtung vom Lichtleitfasertyp 4 und den optischen Splitter 9 an jedes der vier optischen Tore 6 geleitet.
Die in der Steuerkomponente des optischen Signals enthaltenen Steuerinformationen, die von dem optischen Empfänger 5 empfangen werden, werden von dem Steuersystem 7 analysiert. Gemäß dem Analyseergebnis gibt das Steuersystem 7 das Steuersignal für die Torauswahl an die optischen Tore 6 aus. Gemäß dem Steuersignal (d.h. der Steuerkomponente für die Auswahl von optischen Toren) von dem Steuersystem 7 wird bzw. werden ein oder mehrere optische Tore 6 ausgewählt, und das optische Signal wird von dem Ausgangsanschluss von einem oder mehreren ausgewählten optischen Toren 6 ausgegeben.
Einzelne Ausgangsanschlüsse der optischen Tore 6 sind über die Wellenlängenmultiplexer 11 jeweils mit den entsprechenden Wellenlängenumsetzern 10a, 10b, 10c und 10d verbunden. Das optische Signal, das von dem Ausgangsanschluss von einem oder mehreren ausgewählten optischen Toren ausgegeben wird, wird an den Eingangsanschluss des Wellenlängenumsetzers 10i (i stellt a, b, c oder d dar) eingespeist, der mit dem ausgewählten optischen Tor 6 verbunden ist. Das Licht mit einer der Wellenlängen (λ₁ bis λ₄) wird von der optischen Mehrwellenlängen-Quelle 8j (j stellt a, b, c oder d dar, und i = j) über die Lichtleitfaser und den Wellenlängenmultiplexer 11 an den Wellenlängenumsetzer 10i zugeführt. Der Wellenlängenumsetzer 10i setzt die Wellenlänge des eingegebenen optischen Signals in die Wellenlänge für die Leitweglenkung an den adressierten Kommunikationsknoten #2 um (d.h. Wellenlänge λ₁₂, sofern die Wellenlänge eine von λ₁ bis λ₄ sein kann).
Das optische Signal, dessen Wellenlänge von dem Wellenlängenumsetzer 10i in λ₁₂ umgesetzt wird, wird an einen der Eingangsanschlüsse 61a bis 61d (siehe 7) des geordneten Wellenleitergitters zyklische Wellenlänge 60 geleitet, die mit den Ausgangsanschlüssen 2a bis 2d der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 verbunden sind. Mit dem geordneten Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 wird gemäß der Wellenlänge λ₁₂ des optischen Signals mit Hilfe der Wellenlängenleitweglenkung wie in Verbindung mit dem Stand der Technik beschrieben der Ausgangsanschluss ausgewählt, der zu dem Kommunikationsknoten 30 führt, der durch die Steuerkomponente des optischen Signals spezifiziert ist. Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der zu dem Kommunikationsknoten #2 führende Ausgangsanschluss ausgewählt. Auf diese Weise wird das optische Signal durch das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 so gelenkt, dass es von dem adressierten Kommunikationsknoten #2 empfangen wird.
Gleichermaßen wird mit Hilfe der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 gemäß der Erfindung in Erwiderung auf die Steuerkomponente des optischen Signals die Wellenlänge eines optischen Signals, das von einem beliebigen Kommunikationsknoten 30 an einen oder mehrere gewünschte Kommunikationsknoten überragen wird, in eine oder mehrere Wellenlängen umgesetzt und wird mit Hilfe des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion bewirkt, dass das optische Signal von einem oder mehreren adressierten Kommunikationsknoten 30 empfangen wird.
Wie vorstehend erörtert ist die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 gemäß der Erfindung mit geteilten Mehrwellenlängen-Lichtquellen 8a bis 8d versehen, die unter den Kommunikationsknoten 30 (Kommunikationsknoten #1 bis #4) gemeinsam genutzt bzw. geteilt werden können und das Licht mit geeigneten Wellenlängen bieten, die für die Wellenlängenleitweglenkung von diesen optischen Quellen 8a bis 8d an die Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d und für eine Bereitstellung an jeden Kommunikationsknoten 30 notwendig sind. Folglich sind für dieses optische Netzwerksystem insgesamt acht optische Quellen ausreichend, nämlich die vier optischen Quellen in den Kommunikationsknoten 30 und weitere vier optische Quellen in der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70.
Die Gesamtzahl der optischen Quellen, die für das beispielhafte optische Netzwerksystem erforderlich ist, kann allgemein ausgedrückt werden als N + N (= 2N), die Summe der Anzahl N für die Kommunikationsknoten 30 und der Anzahl N für die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70, während diese im Fall des Standes der Technik N × N (= N²) beträgt. Infolgedessen kann im Fall der vorliegenden Erfindung die Anzahl von optischen Quellen bzw. Lichtquellen, die von jedem Kommunikationsknoten benötigt werden, in hohem Maße reduziert werden, und wird der Effekt einer derartigen Reduzierung größer, wenn die Anzahl der Kommunikationsknoten, die das optische Netzwerk bilden, steigt.
Da die Wellenlängen (λ_a bis λ_d) der für eine Übertragung eingesetzten optischen Quellen 41, die in einzelnen Kommunikationsknoten 30 bereitgestellt sind, mit Hilfe der Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d in diejenigen der optischen Quellen 8a bis 8d umgesetzt werden, müssen die Wellenlängen der optischen Quellen 41 ferner nicht notwendigerweise streng bzw. genau gesteuerte Wellenlängen sein. Folglich kann die Arbeitsbelastung zum Einstellen der Wellenlänge von jedem der Kommunikationsknoten 30 reduziert werden.
Bezüglich des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurde die Erläuterung hinsichtlich der Beispiele von dem Fall vorgenommen, dass die optischen Quarzglas-Splitter vom Lichtwellenleitertyp als die optischen Splitter 3 und 9 eingesetzt werden, aber es kann der optische Splitter verwendet werden, der aus der Lichtleitfaser oder dem Polymermaterial besteht. Ferner liegt das Beispiel des Falls vor, dass die Lichtleitfaser als die optische Verzögerungseinrichtung 4 verwendet wird, aber die optische Verzögerungseinrichtung 4 kann aus einer planaren Lichtwellenschaltung bestehen. Ferner wurde ein Beispiel des Falls erläutert, dass der Quarzglas-Wellenlängenmultiplexer vom Lichtwellenleitertyp als der Wellenlängenmultiplexer 11 eingesetzt wird, aber der Wellenlängenmultiplexer kann aus der Lichtleitfaser bestehen. Ferner wurde ein Beispiel des Falls erläutert, dass das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge als der Wellenlängenmultiplexer 12 eingesetzt wird, aber der Wellenlängenmultiplexer kann aus der dielektrischen Mehrfachschicht oder einem solchen bestehen, der aus dem Fasergitter und einem Zirkulator besteht. Außerdem kann als die optische Quelle 41, die für jeden Kommunikationsknoten bereitzustellen ist, der Fabry-Perot-Halbleiterlaser eingesetzt werden. Ferner sind die Elemente für die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebenen beschränkt, solange eine äquivalente Funktion verfügbar ist.
(Effektivität)
Wie vorstehend erläutert kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Netzwerksystem, das eine Vielzahl von Kommunikationsknoten aufweist, die durch das Wellenlängenleitweglenkungsverfahren miteinander verbunden sind, die Wellenlänge des von jedem Kommunikationsknoten übertragenen optischen Signals durch die Ausgangslichter von den geteilten optischen Mehrwellenlängen-Quellen in die Wellenlänge umgesetzt werden, die für die Leitweglenkung an den gewünschten Kommunikationsknoten angepasst ist, da eine optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung geteilte optische Mehrwellenlängen-Quellen, die unter einzelnen Kommunikationsknoten gemeinsam zu nutzen sind, und eine Wellenlängenumsetzungsfunktion aufweist, die zwischen jedem Kommunikationsknoten und jedem Wellenlängenrouter bereitgestellt ist, wobei folglich die Anzahl von für eine Datenübertragung eingesetzten optischen Quellen, die für jeden der mehreren Kommunikationsknoten bereitzustellen ist, die durch das Wellenlängenleitweglenkungsverfahren miteinander verbunden sind, für die Bildung eines kostengünstigen Systems in hohem Maße reduziert werden kann.
Da die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung mit den geteilten optischen Mehrwellenlängen-Quellen, die unter einzelnen Kommunikationsknoten zu teilen sind, bereitgestellt ist, wird ferner die Wellenlänge des optischen Hauptsignals, das von jedem Kommunikationsknoten übertragen wird, von der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung in die für die Wellenlängenleitweglenkung angepasste Wellenlänge umgesetzt, so dass es nicht notwendig ist, die optischen Quellen mit einer streng bzw. genau definierten Wellenlänge für eine Datenübertragung zuzuweisen, wodurch der Aufbau des Systems vereinfacht wird.
Ferner ist es durch die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung mit den zwischen den einzelnen Kommunikationsknoten zu teilenden geteilten optischen Mehrwellenlängen-Quellen möglich, die Belastung der elektrischen Verarbeitung zum Lesen der Leitweglenkungsinformationen von den Daten durch Übertragung der Leitweglenkungsinformationen von den Daten mit einem optischen Signal niedriger Bitrate mit der von dem Datensignal abweichenden Wellenlänge zu reduzieren, obwohl die Übertragungsbitrate der Daten steigt.
Außerdem können durch die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung mit den geteilten optischen Mehrwellenlängen-Quellen, die unter den einzelnen Kommunikationsknoten zu teilen sind, die Statusinformationen von Datenübertragungen von den Kommunikationsknoten an der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung zusammenlaufen, so dass die Steuerung des Netzwerks vereinfacht werden kann.
[Aufbaubeispiel 2 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 9 das Aufbaubeispiel 2 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile von diesem Aufbau, die denjenigen des grundlegenden Aufbaus gemein sind, der in 7 und 8 gezeigt ist, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterung dieser wird hier ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation des in 8 gezeigten grundlegenden Aufbaus. Im Fall der in 8 gezeigten optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 sind die Ausgangsanschlüsse des optischen Splitters 9 zum Verzweigen des optische Signals, das den zweiten optischen Pfad 23 durchläuft, an eine Vielzahl von optischen Pfaden jeweils mit den optischen Toren 6 verbunden.
Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels wie in 9 gezeigt sind im Gegensatz dazu jeweils Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d, die jeweils eine Funktion eines optischen Tors aufweisen, zwischen jedem Paar von dem Wellenlängenmultiplexer 11 und dem Wellenmultiplexer 12 verbunden, die jeweils in der jedem Ausgangsanschluss des optischen Splitters 9 folgenden Stufe angeordnet sind, um die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 zu bilden. Jeder der Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d, die die Funktion eines optischen Tors umfassen, hat sowohl die Funktion eines optischen Tors zum Durchführen oder Abfangen des von dem Ausgangsanschluss des optischen Splitters 9 ausgegebenen optischen Signals als auch die Wellenlängenumsetzungsfunktion zum Umsetzen der Wellenlänge des optischen Signals in eine gewünschte Wellenlänge.
Als nächstes wird eine Erläuterung in Bezug auf die Funktion eines optischen Tors der Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d mit einer Funktion eines optischen Tors vorgenommen. Die Steuerinformationen zum Auswählen von einem oder mehreren optischen Toren, die in dem optischen Signal enthalten sind, werden für eine Analyse über den optischen Empfänger 5 an das Steuersystem 7 geleitet, so dass das Steuersystem 7 das Steuersignal für die Auswahl der optischen Tore gemäß dem Ergebnis der Analyse an die entsprechenden Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d ausgibt, die eine Funktion eines optischen Tors umfassen. In 9 sind zur Vermeidung der Verkomplizierung der Darstellung jedoch die elektrischen Leitungen für das Steuersignal zwischen dem Steuersystem 7 und jedem der Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d, die eine Funktion eines optischen Tors umfassen, weggelassen.
Bezüglich der eine Funktion eines optischen Tors umfassenden Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d wird gemäß den Steuerinformationen der dem adressierten Kommunikationsknoten entsprechende Wellenlängenumsetzer 20i (i stellt a, b, c oder d dar) ausgewählt. Und das optische Signal wird von dem Ausgangsanschluss des ausgewählten Wellenlängenumsetzers 20i ausgegeben.
Die Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d mit der Funktion eines optischen Tors können als Ersatz für die optischen Tore 6 und die Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d verwendet werden, die in 8 gezeigt sind, so dass die Anzahl von Bauteilen weiter reduziert werden kann.
[Aufbaubeispiel 3 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 das Aufbaubeispiel 3 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit den in 8 und 9 erläuterten gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterung dieser wird hier ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation des in 9 gezeigten grundlegenden Aufbaus. Im Fall der in 9 gezeigten optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 ist einer der Wellenlängenumsetzer 20a bis 20d, die jeweils die Funktion eines optischen Tors aufweisen, zur Verbindung von jedem Paar von Wellenlängenmultiplexpfad 11 und dem Wellenlängenmultiplexer 12 eingeschoben, die sich jeweils in der Stufe befinden, die auf einen der Ausgangsanschlüsse des optischen Splitters 9 zum Verzweigen des optischen Signals, das den zweiten optischen Pfad 23 durchläuft, in eine Vielzahl von optischen Pfaden folgt. Wie in 10 gezeigt ist in dem Fall des vorliegenden Beispiels andererseits jeder der Wellenlängenumsetzer 21a bis 21d, die ein optisches Tor einschließen, mit der folgenden Stufe von jedem der Ausgangsanschlüsse von jedem optischen Splitter 9 verbunden, um die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 zu bilden. Jeder der Wellenlängenumsetzer 21a bis 21d, die das optische Tor einschließen, hat sowohl die Wellenlängenumsetzungsfunktion zum Umsetzen der Wellenlänge des von dem Ausgangsanschluss des optischen Splitters 9 ausgegebenen optischen Signals in eine gewünschte Wellenlänge als auch ein optisches Tor zum Durchführen oder Abfangen des optischen Signals in der Vorrichtung.
11 zeigt die interne Struktur von jedem der Wellenlängenumsetzer 21a bis 21d, die jeweils ein optisches Tor einschließen. In 11 bezeichnen Bezugszeichen 301 und 302 Eingangsanschlüsse der Wellenlängenumsetzer 21a bis 21d, die jeweils ein optisches Tor einschließen; Bezugszeichen 311 und 312 Eingangsanschlüsse des Wellenlängenumsetzers 10 (die stellvertretende Nummer von 10a bis 10b); Bezugszeichen 321 einen Eingangsanschluss des optischen Tors 6; Bezugszeichen 411 einen Ausgang des Wellenlängenumsetzers 10; Bezugszeichen 412 einen Ausgangsanschluss des optischen Tors 6; Bezugszeichen 401 einen Ausgangsanschluss des Wellenlängenumsetzers, der ein optisches Tor einschließt; Bezugszeichen 501, 502, 510 und 512 optische Leitungen.
Der Eingangsanschluss 301 des Wellenlängenumsetzers, der ein optisches Tor einschließt, empfängt das Eingangslicht von einer der geteilten optischen Quellen 8a bis 8d, während der Eingangsanschluss 302 das optische Signal empfängt, das den optischen Splitter 9 durchlaufen hat.
Der Ausgangsanschluss 411 von jedem der Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d gibt das optische Signal aus, dessen Wellenlänge in die Wellenlänge der geteilten optischen Quelle umgesetzt wurde. Das heißt, wenn die Wellenlängen der geteilten optischen Quellen 8a bis 8d als λ_a, λ_b, λ_c und λ_d gegeben sind, gibt der Wellenlängenumsetzer 10, der mit der geteilten optischen Quelle 8a verbunden ist, ein Signal aus, dessen Wellenlänge in die Wellenlänge λ_a umgesetzt wurde; gibt der Wellenlängenumsetzer 10, der mit der geteilten optischen Quelle 8b verbunden ist, ein Signal aus, dessen Wellenlänge in die Wellenlänge λ_b umgesetzt wurde; gibt der Wellenlängenumsetzer 10, der mit der geteilten optischen Quelle 8c verbunden ist, ein Signal aus, dessen Wellenlänge in λ_c umgesetzt wurde; gibt der Wellenlängenumsetzer 10, der mit der geteilten optischen Quelle 8d verbunden ist, ein Signal aus, dessen Wellenlänge in λ_d umgesetzt wurde.
Die Steuerinformationen zum Auswählen von einem oder mehreren optischen Toren, die in dem optischen Signal enthalten sind, werden für eine Analyse über den optischen Empfänger 5 an das Steuersystem 7 geführt, und das Steuersystem 7 gibt das Steuersignal für die Auswahl der optischen Tore gemäß dem Ergebnis der Analyse an einen der Wellenlängenumsetzer 21a bis 21d aus, die optische Tore einschließen. In 10 sind zur Vermeidung der Verkomplizierung der Darstellung jedoch die Leitungen für ein Steuersignal zwischen dem Steuersystem 7 und jedem der Wellenlängenumsetzer 21a bis 21d, die ein optisches Tor einschließen, weggelassen.
Das optische Signal, das den optischen Splitter durchlaufen hat, wird an den Eingangsanschluss 302 des Wellenlängenumsetzers 21 (die stellvertretende Nummer von 21a bis 21d), der ein optisches Tor einschließt, geliefert und von dem Ausgangsanschluss 401 des Wellenlängenumsetzers 21, der ein optisches Tor einschließt, ausgegeben, nachdem es der Wellenlängenumsetzung durch den Wellenlängenumsetzer 10 unterzogen wurde, um von dessen Ausgangsanschluss 411 ausgegeben und anschließend an das optische Tor 6 eingegeben zu werden, und nachdem es den Ausgangsanschluss 412 des optischen Tors 6 durchlaufen hat, dessen Zustand offen ist. Das von dem Ausgangsanschluss 401 ausgegebene optische Signal durchläuft den Wellenlängenmultiplexer 12 und wird mit Hilfe der Wellenlängenleitweglenkung mittels des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge an den Bestimmungs-Kommunikationsknoten gelenkt.
[Aufbaubeispiel 4 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 12 das Aufbaubeispiel 4 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen des vorhergehenden Beispiels gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterung dieser wird ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation des in 8 gezeigten grundlegenden Aufbaus. Das heißt, dass die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 als eine optische Komponente mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion einschließt.
In den Fällen von verschiedenen Aufbaubeispielen einschließlich des ersten Ausführungsbeispiels des vorliegenden Beispiels wird das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 als eine optische Komponente mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion eingesetzt, aber die Komponenten mit Ausnahme dieser Komponente können verwendet werden, solange die letzteren die Funktionen aufweisen, die zu denjenigen der ersteren äquivalent sind.
[Aufbaubeispiel 5 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 13 Aufbaubeispiel 5 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen von vorhergehenden Beispielen gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterung dieser wird ausgelassen.
In dem Fall dieses Beispiels werden mit der optischen Mehrwellenlänge-Quellvorrichtung 70 die optischen Hauptsignale, die von einem Kommunikationsknoten 30 übertragen werden, anstatt mit dem optischen Splitter 3 im Fall des vorhergehend angeführten grundlegenden Aufbaus mit einem Wellenlängendemultiplexer 31 zum Trennen des optischen Hauptsignals und der optischen Steuersignale verbunden, die sich von dem optischen Hauptsignal in der Wellenlänge unterscheiden. Für diesen Wellenlängendemultiplexer 31 kann ein Quarzglas-Wellenlängendemultiplexer vom Wellenleitertyp eingesetzt werden. Der Rest des Aufbaus ist ähnlich zu dem grundlegenden Aufbau, der in 8 gezeigt ist.
Es wird nun der Betrieb der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 erläutert. Unter Angabe eines Beispiels wird nachstehend erläutert, wie das an den Kommunikationsknoten #3 adressierte optische Hauptsignal, das von dem Kommunikationsknoten #1 ausgesendet wird, der mit dem Eingangsanschluss 1a der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 verbunden ist, den Bestimmungs-Kommunikationsknoten #3 erreichen wird.
Das an den Kommunikationsknoten #3 adressierte optische Hauptsignal und das optische Signal zur Steuerung, das sich in der Wellenlänge von dem optischen Hauptsignal unterscheidet, werden von dem Kommunikationsknoten #1 übertragen, um an den Eingangsanschluss 1a der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 eingegeben zu werden. Das an den Eingangsanschluss 1a zugeführte optische Hauptsignal und das zur Steuerung des Betriebs der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 zu verwendende Steuersignal werden mit Hilfe des Wellenlängendemultiplexers 31 in den ersten optischen Pfad 22 und den zweiten optischen Pfad 23 verzweigt. Das optische Signal zur Steuerung (einschließlich der Steuerkomponente für die Auswahl des optischen Tors), das in den ersten optischen Pfad 22 verzweigt wird, wird an den mit dem Steuersystem 7 verbundenen optischen Empfänger 5 geleitet. Andererseits wird das optische Hauptsignal (einschließlich der Datenkomponente), das in den zweiten optischen Pfad 23 verzweigt wird, über die optische Verzögerungseinrichtung 4 vom Lichtleitfasertyp und den optischen Splitter 9 an das optische Tor 6 geleitet.
Das von dem optischen Empfänger 5 empfangene optische Signal zur Steuerung wird von dem Steuersystem 7 analysiert. Das Steuersystem 7 gibt das Steuersignal für die Auswahl des optischen Tors gemäß dem Ergebnis der Analyse an die optischen Tore 6 aus. Das optische Tor 6 wird gemäß dem Steuersignal (d.h. der Steuerkomponente für die Auswahl des optischen Tors) ausgewählt, und das optische Hauptsignal wird von dem Ausgangsanschluss des ausgewählten optischen Tors 6 ausgegeben.
Das von dem Ausgangsanschluss des ausgewählten optischen Tors 6 ausgegebene optische Signal wird an den Wellenlängenumsetzer 10i (i ist a, b, c oder d) eingegeben, der mit dem ausgewählten Ausgangsanschluss verbunden ist. Das Licht mit einer der Wellenlängen (λ₁ bis λ₄) wird von der optischen Mehrwellenlängen-Quelle 8j (j ist a, b, c oder d und i = j) über die Lichtleitfaser und den optischen Multiplexer 11 an den Wellenlängenumsetzer 10i zugeführt. Der Wellenlängenumsetzer 10i setzt die Wellenlänge des optischen Signals mit Hilfe des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion in die Wellenlänge um (Wellenlänge λ₁₃; λ₁₃ ist jedoch eine von λ₁ bis λ₄), die für die Leitweglenkung an den Bestimmungs-Kommunikationsknoten #3 angepasst ist.
Das optische Signal, dessen Wellenlänge durch den Wellenlängenumsetzer 10i in die Wellenlänge λ₁₃ umgesetzt wurde, wird an den Eingangsanschluss 61i (i ist a, b, c oder d) des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 geleitet, der mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss 2i (i ist a, b, c oder d) der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 verbunden ist (siehe 7).
Mit dem geordneten Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 wird der zu dem gewünschten Kommunikationsknoten 30 führende Ausgangsanschluss durch die Wellenlängenleitwegleitung ausgewählt. Im Fall von diesem Beispiel wird der mit dem Kommunikationsknoten #3 verbundene Ausgangsanschluss ausgewählt. Auf diese Weise wird das optische Signal durch das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 so gelenkt, dass es von dem Bestimmungs-Kommunikationsknoten #3 empfangen wird.
Gleichermaßen wird das optische Hauptsignal, das von dem Kommunikationsknoten #i an den Kommunikationsknoten #j übertragen wird, durch die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 in die gewünschte Wellenlänge λ_ij umgesetzt und auf Grundlage der umgesetzten Wellenlänge λ_ij durch das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 an den Kommunikationsknoten #j gelenkt.
Wie nachstehend beschrieben kann der gleiche Effekt wie derjenige im vorstehenden Fall erhalten werden, wenn das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 in der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 eingebunden ist, wie in 13 gezeigt.
[Aufbaubeispiel 6 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahem auf 14 das Aufbaubeispiel 6 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen des vorstehenden Beispiels gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterung dieser wird ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation des Aufbaubeispiels 5. Genau gesagt umfasst die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 den Wellenlängendemultiplexer 31 zum Trennen des optischen Hauptsignals und des optischen Signals zur Steuerung, das sich von dem optischen Hauptsignal in der Wellenlänge unterscheidet, und das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 als eine optische Komponente mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion.
Das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 wird als eine optische Komponente mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion eingesetzt, aber auch jede andere Komponente mit der äquivalenten Funktion kann als Ersatz eingesetzt werden.
[Aufbaubeispiel 7 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 15 das Aufbaubeispiel 7 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen der vorhergehenden Beispiele gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterungen dieser werden ausgelassen.
In dem Fall dieses Beispiels mit der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 sind auf der Seite des ersten optischen Pfads 22 optische Sender 17 zum Übertragen der von dem Steuersystem 7 kommenden Informationen an jeden der Kommunikationsknoten 30 bereitgestellt. Der Rest des Aufbaus ist ähnlich zu dem vorstehend angeführten Aufbaubeispiel 5.
Jede Information des Steuersystems 7 wird entweder selektiv oder durch Rundsendung über den optischen Sender 17 an die entsprechenden Kommunikationsknoten 30 übertragen, die mit der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 verbunden sind. Auf diese Weise kann eine reibungslose Kommunikation unter einer Vielzahl von Kommunikationsknoten 30 ermöglicht werden, die dieses optische Netzwerk bilden.
[Aufbaubeispiel 8 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahem auf 16 das Aufbaubeispiel 8 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen der vorhergehenden Beispiele gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterungen dieser werden ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation des vorstehenden Aufbaubeispiels 7. Insbesondere umfasst die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 vorstehend erwähnte optische Sender 17 und das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 als eine optische Einheit mit Wellenlängenleitweglenkungsfunktion.
Bei diesem Beispiel wird das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 als eine optische Einheit mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion eingesetzt, aber jede andere optische Einheit mit einer äquivalenten Funktion kann als Ersatz eingesetzt werden.
[Aufbaubeispiel 9 des ersten Ausführungsbeispiels]
Das Aufbaubeispiel 9 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 17 erläutert. Die Teile, die mit denjenigen von vorhergehenden Beispielen gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterungen dieser werden ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation der vorhergehenden Beispiele 1 bis 8. Genauer gesagt ist jeder der Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d mit zwei Eingangsanschlüssen versehen. Einer der beiden Eingangsanschlüsse von jedem der Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d empfängt das Licht von den geteilten optischen Quellen 8a bis 8d, während der andere das optische Signal empfängt, das das optische Tor 6 durchläuft.
Jeder der Ausgangsanschlüsse der Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d gibt das optische Signal aus, dessen Wellenlänge in die Wellenlänge der geteilten optischen Quelle umgesetzt wird. Insbesondere, wenn die Wellenlängen der geteilten optischen Quellen 8a bis 8d als λ_a, λ_b, λ_c und λ_d gegeben sind, wird das optische Signal, dessen Wellenlänge in λ_a umgesetzt wird, von dem Wellenlängenumsetzer 10a ausgegeben, der mit der geteilten optischen Quelle 8a verbunden ist; wird das optische Signal, dessen Wellenlänge in λ_b umgesetzt wird, von dem Wellenlängenumsetzer 10b ausgegeben, der mit der geteilten optischen Quelle 8b verbunden ist; wird das optische Signal, dessen Wellenlänge in λ_c umgesetzt wird, von dem Wellenlängenumsetzer 10c ausgegeben, der mit der geteilten optischen Quelle 8c verbunden ist; wird das optische Signal, dessen Wellenlänge in λ_d umgesetzt wird, von der geteilten optischen Quelle 8d ausgegeben.
Die Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d können durch die Wellenlängenumsetzer ersetzt werden, die die Kreuzphasenmodulation des optischen Halbleiterverstärkers anwenden, obgleich sie nicht auf diese Ersetzungen beschränkt sind, solange andere Ersetzungen äquivalente Funktionen aufweisen.
[Aufbaubeispiel 10 des ersten Ausführungsbeispiels]
18 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß dem Aufbaubeispiel 10 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht.
In 18 bezeichnen Bezugszeichen 30a bis 30d Kommunikationsknoten. (In 18 ist der Kommunikationsknoten 30c nicht gezeigt, aber der Aufbau ist ähnlich zu demjenigen anderer Kommunikationsknoten.) Bezugszeichen 70 bezeichnet die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung; Bezugszeichen 1a bis 1d die Eingangsanschlüsse der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70; Bezugszeichen 2a bis 2d die Ausgangsanschlüsse der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70.
Mit Bezug auf jeden der Kommunikationsknoten 30a bis 30d bezeichnen Bezugszeichen 42a bis 42d die optischen Signalsender, die die optische Quelle bzw. Lichtquelle umfassen und zum Übertragen des optischen Signals eingesetzt werden; bezeichnen Bezugszeichen 43a bis 43d die optischen Kennsatzsignalsender, die die optische Quelle bzw. Lichtquelle umfassen und zum Übertragen des optischen Kennsatzsignals engesetzt werden; bezeichnen Bezugszeichen 46a bis 46e optische Empfänger; bezeichnen Bezugszeichen 47a bis 47d die zum Empfangen des optischen Taktsignals eingesetzten optischen Empfänger. Bezugszeichen 25a bis 25d stellen den Taktgenerator für den optischen Signalsender dar, der die für die Erzeugung des optischen Signals zu verwendende Taktfrequenz an den optischen Signalsender einschließlich der optischen Quelle zum Übertragen des optischen Signals liefert; Bezugszeichen 26a bis 26d stellen die optischen Signalregeneratoren zum Regenerieren der von den optischen Empfängern 46a bis 46d empfangenen optischen Signale dar; Bezugszeichen 29a bis 29d stellen Taktfrequenzregeneratoren zum Regenerieren der Taktfrequenz von/aus dem elektrischen Signal dar, das mit Hilfe der optischen Taktsignalempfänger 47a bis 47d aus dem optischen Taktsignal umgesetzt wird. Bezugszeichen 28a bis 28d stellen die elektrischen Leitungen zum Liefern der von den Taktfrequenzregeneratoren 29a bis 29d regenerierten Taktfrequenz an die Taktgeneratoren 25a bis 25d für die optischen Signalsender und die optischen Signalregeneratoren 26a bis 26d dar.
Bezugszeichen 45a bis 45d stellen die Wellenlängendemultiplexer dar; Bezugszeichen 18 stellt einen optischen Kombinator dar; Bezugszeichen 52 stellt eine optische Kombinator- & Aufteilungseinrichtung dar. Bezugszeichen 14a bis 14d stellen die optischen Leitungen zum Verbinden der optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtungen 52 von jedem Kommunikationsknoten und dem Eingangsanschluss der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 dar; Bezugszeichen 15a bis 15d stellen die optischen Leitungen zum Verbinden des Ausgangsanschlusses der optischen Mehrwellenlängen-Quelleinrichtung 70 und der Wellenlängendemultiplexer 45a bis 45d der Kommunikationsknoten 30a bis 30d dar; Bezugszeichen 48a bis 48b stellen optische Signale dar; Bezugszeichen 49a bis 49d stellen optische Kennsatzsignale dar.
Bei der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 stellen Bezugszeichen 24a bis 24d die optischen Sender zum Verteilen der Bezugstaktfrequenz dar, die verwendet wird, wenn jeder der Kommunikationsknoten 30a bis 30d das optische Signal empfängt und überträgt; stellt Bezugszeichen 4 die optische Verzögerungseinrichtung dar; stellen Bezugszeichen 6a bis 6d die optischen Tore dar; stellt Bezugszeichen 9 den optischen Splitter dar; stellen Bezugszeichen 8a bis 8d die geteilten optischen Quellen dar; stellen Bezugszeichen 10a bis 10d die Wellenlängenumsetzer dar; stellt Bezugszeichen 11 den Wellenlängenmultiplexer dar; stellen Bezugszeichen 12a bis 12d die Wellenlängenmultiplexer dar; stellt Bezugszeichen 27 ein Steuerungs- & Bezugstakterzeugungssystem für optische Tore dar; stellen Bezugszeichen 53a bis 53d die optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtungen dar; stellt Bezugszeichen 19 den Wellenlängendemultiplexer und -multiplexer dar.
Bezugszeichen 60 bezeichnet das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge; Bezugszeichen 61a bis 61d bezeichnen die Eingangsanschlüsse des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60; Bezugszeichen 62a bis 62d bezeichnen die Ausgangsanschlüsse des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60.
Im Fall des in 18 gezeigten Aufbaus sind vier Kommunikationsknoten bereitgestellt, aber die Erfindung ist nicht auf die Anzahl von Kommunikationsknoten gemäß dem vorliegenden Beispiel beschränkt.
Bei diesem Aufbau kann zum Beispiel ein optischer Kombinator vom Lichtleitfasertyp als der optische Kombinator 18 eingesetzt werden; kann zum Beispiel ein Demultiplexer & Multiplexer vom Lichtleitfasertyp als der Wellenlängendemultiplexer & -multiplexer 19 eingesetzt werden; können zum Beispiel optische Bauteile, die die optischen Halbleiterverstärker umfassen, als die optischen Tore 6a bis 6d eingesetzt werden; kann zum Beispiel ein optischer Quarzglas-Splitter vom Wellenleitertyp als der optische Splitter 9 eingesetzt werden; können zum Beispiel Lichtleitfasern als die optischen Leitungen 14a bis 14d und die optischen Leitungen 15a bis 15d eingesetzt werden; können zum Beispiel Quarzglas-Wellenlängendemultiplexer vom Lichtwellenleitertyp als die Wellenlängendemultiplexer 45a bis 45d eingesetzt werden; können zum Beispiel optische Kombinator- & Aufteilungseinrichtungen vom Lichtleitfasertyp als die optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtungen 52 und 53a bis 53d eingesetzt werden; können zum Beispiel Halbleiterlaser vom verteilten Rückkopplungstyp als die geteilten optischen Quellen 8a bis 8d eingesetzt werden; können zum Beispiel optische Wellenlängenumsetzer vom optischen Halbleiterverstärkertyp, die eine Kreuzgewinnmodulation anwenden, als die Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d eingesetzt werden; können zum Beispiel Quarzglas-Wellenlängenmultiplexer vom Lichtwellenleitertyp als die Wellenlängenmultiplexer 12a bis 12d eingesetzt werden; können zum Beispiel optische Verzögerungseinrichtungen vom Lichtleitfasertyp als die optischen Verzögerungseinrichtungen 4 eingesetzt werden, aber der Aufbau ist nicht hierauf beschränkt.
Die Wellenlängen der geteilten optischen Quellen 8a, 8b, 8c und 8d sind λ_a, λ_b, λ_c und λ_d. Die Wellenlängenumsetzer 10a, 10b, 10c und 10d empfangen jeweils die Lichter mit Wellenlängen λ_a, λ_b, λ_c und λ_d und setzen die Wellenlängen der übertragenen optischen Signale, die jeweils die optischen Tore 6a bis 6d durchlaufen, die mit den Eingangsanschlüssen der optischen Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d verbunden sind, in die Wellenlängen der geteilten optischen Quellen um. Insbesondere wird die Wellenlänge des optischen Signals, das das optische Tor 6a durchlaufen hat, von dem Wellenlängenumsetzer 10a in die Wellenlänge λ_a umgesetzt und von dem Ausgangsanschluss des Wellenlängenumsetzers 10a ausgegeben. Die Wellenlängen des optischen Signals, das das optische Tor 6b durchlaufen hat, wird von dem Wellenlängenumsetzer 10b in die Wellenlänge λ_b umgesetzt und von dem Ausgangsanschluss des Wellenlängenumsetzers 10b ausgegeben. Die Wellenlänge des optischen Signals, das das optische Tor 6c durchlaufen hat, wird von dem Wellenlängenumsetzer 10c in die Wellenlänge λ_c umgesetzt und von dem Ausgangsanschluss des Wellenlängenumsetzers 10c ausgegeben. Die Wellenlänge des optischen Signals, das das optische Tor 6d durchlaufen hat, wird von dem Wellenlängenumsetzer 10d in Wellenlänge λ_d umgesetzt und von dem Ausgangsanschluss des Wellenlängenumsetzers 10d ausgegeben.
21 zeigt das Verhältnis der Eingangs- und Ausgangswellenlängen für jeden Anschluss des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60. Die Wellenlängenleitweglenkungseigenschaft des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 wird unter Bezugnahme auf 21 erläutert. Wenn die jeweils eine Wellenlänge λ_a, λ_b, λ_c und λ_d aufweisenden Lichter an den Eingangsanschluss 61a zugeführt werden, wird aus den Wellenlängen λ_a bis λ_d von dem Ausgangsanschluss 62a λ_a ausgegeben, von dem Ausgangsanschluss 62b λ_b, von dem Ausgangsanschluss 62c λ_c und von dem Ausgangsanschluss 62d λ_d, wie in 21 gezeigt. Wenn die jeweils die Wellenlängen λ_a, λ_b, λ_c und λ_d aufweisenden Lichter an jeden der Eingangsanschlüsse 61b bis 61d zugeführt werden, werden die jeweils die Wellenlänge λ_a, λ_b, λ_c und λ_d aufweisenden Lichter gemäß der in 21 gezeigten Regel gleichermaßen jeweils von den Ausgangsanschluss 62a bis 62d ausgegeben.
Die Wellenlängendemultiplexer 45a bis 45d der Kommunikationsknoten 30a bis 30d haben jeweils eine Funktion zum Demultiplexen der die Wellenlängen λ_a, λ_b, λ_c und λ_d aufweisenden Lichter, die an Einganganschluss 200 ankommen, jeweils an unterschiedliche Ausgangsanschlüsse 201a bis 201d, wie in 22 gezeigt.
Zunächst wird der Prozess erläutert, durch den die Kommunikation zwischen einzelnen Kommunikationsknoten im Fall des in 18 gezeigten Netzwerkaufbaus durchgeführt wird. Im Folgenden wird der Prozess erläutert, durch den das optische Signal 48a, das von dem mit dem Eingangsanschluss 1a verbundenen Kommunikationsknoten 30a übertragen wird, mit Hilfe der in 18 gezeigten optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 an den Bestimmungs-Kommunikationsknoten 30d übertragen wird, indem ein Beispiel angegeben wird.
Das optische Signal 48a und das optische Kennsatzsignal 49a, die von dem Kommunikationsknoten 30a an den Kommunikationsknoten 30d ausgesendet werden, durchlaufen den optischen Kombinator 18 und die optische Kombinator- & Aufteilungseinrichtung 52 so, dass sie an den Eingangsanschluss 1a der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 zugeführt werden.
Das optische Signal 48a und das optische Kennsatzsignal 49a, die jeweils an den Eingangsanschluss 1a der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 zugeführt werden, werden für den ersten optischen Pfad, der mit der optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtung 53a verbunden ist, und den zweiten optischen Pfad, der mit der optischen Verzögerungseinrichtung 4 verbunden ist, getrennt.
Das in den ersten optischen Pfad verzweigte optische Kennsatzsignal 49a wird über die optische Kombinator- & Aufteilungseinrichtung 53a an den optischen Empfänger 46e geleitet. Der optische Empfänger 46e ist mit dem Steuerungs- & Bezugstaktfrequenzversorgungssystem für optische Tore 27 verbunden. Andererseits wird das in den zweiten optischen Pfad verzweigte optische Signal 48a jeweils durch die optische Verzögerungseinrichtung 4 und den optischen Splitter 9 an eine Vielzahl von optischen Toren 6a bis 6d geleitet.
Das an die optischen Tore 6a bis 6d zugeführte optische Signal 48a wird von dem optischen Tor 6i (i bezeichnet a, b, c oder d) ausgegeben, das von dem Steuerungs- & Bezugstaktfrequenzversorgungssystem für optische Tore 27 gemäß den Informationen des optischen Kennsatzsignals 49a ausgewählt wird, das vorher von dem optischen Empfänger 46e empfangen wurde. In diesem Fall werden die optischen Tore 6a bis 6d von dem Steuerungs- & Bezugstaktfrequenzversorgungssystem für optische Tore 27 (an-)gesteuert. Das optische Tor 6i ist mit dem Wellenlängenumsetzer 10j (j bezeichnet a, b, c oder d) verbunden, der die Wellenlänge des optischen Signals 48a in die Wellenlänge umsetzt, die für eine Leitweglenkung an den Kommunikationsknoten 30d angepasst ist, indem das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenklänge 60 mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion verwendet wird.
Im Fall der Kommunikation von dem Kommunikationsknoten 30a an den Kommunikationsknoten 30d sind die Ausgangsanschlüsse der optischen Tore 6a bis 6d jeweils über den Wellenlängenmultiplexer 11, die Wellenlängenumsetzer 10a bis 10d und den Wellenlängenmultiplexer 12 mit dem Eingangsanschluss 61a des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 verbunden, so dass das optische Signal mit Wellenlänge λ_d durch das geordnete Wellenleitergitter zyklischer Wellenlänge 60 wie in 21 gezeigt an den Kommunikationsknoten 30d gelenkt wird. Daher wird das optische Tor 6d, das mit dem Wellenlängenumsetzer 10d zum Umsetzen der Wellenlänge des optischen Signals 48a in die Wellenlänge λ_d verbunden ist, gemäß dem Steuersignal von dem Steuerungs- und Bezugstaktfrequenzversorgungssystem für optische Tore 27 zum Durchführen des optischen Signals 48a aktiviert.
Das von dem optischen Tor 6d ausgegebene optische Signal 48a wird an den mit dem Ausgangsanschluss des optischen Tors verbundenen Wellenlängenumsetzer 10d zugeführt, damit dessen Wellenlänge in λ_d umgesetzt wird, und über den Wellenlängenmultiplexer 12a an den Eingangsanschluss 61a des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 eingeführt. Das an den Eingangsanschluss 61a eingeführte optische Signal 48a, das Wellenlänge λ_d aufweist, wird durch die in 21 gezeigte Wellenlängenleitweglenkungsfunktion des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 von dem Ausgangsanschluss 62d des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 ausgegeben, der mit dem Kommunikationsknoten 30d verbunden ist.
Das von dem Ausgangsanschluss 62d des geordneten Wellenleitergitters zyklischer Wellenlänge 60 ausgegebene optische Signal 48a durchläuft den Ausgangsanschluss 2d der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 und die optische Leitung 15d, um an dem Eingangsanschluss des Wellenlängendemultiplexers 45d auf der Seite des Kommunikationsknotens 30d anzukommen. Da die bei diesem Beispiel eingesetzten Wellenlängendemultiplexer 45a bis 45d die in 22 gezeigte Ausgabeeigenschaft aufweisen, wird das optische Signal 48a von dem Ausgangsanschluss 201d des Wellenlängendemultiplexers 45d ausgegeben, damit es von dem optischen Empfänger 46d empfangen wird.
Gleichermaßen wird das optische Signal 48i (i bezeichnet a, b, c oder d), das von einem beliebigen Kommunikationsknoten 30i (i bezeichnet a, b, c oder d) an einen beliebigen Kommunikationsknoten 30j (j bezeichnet a, b, c oder d) übertragen wird, von der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 an den Kommunikationsknoten 30j (j bezeichnet a, b, c oder d) gelenkt.
Insbesondere ist die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 im Fall dieses Beispiels mit den optischen Sendern 24a bis 24d versehen, die zum Verteilen der Bezugstaktfrequenz eingesetzt werden, und diese optischen Sender übertragen das optische Signal, das die Bezugsfrequenz für die Taktfrequenz enthält, die von jedem der Kommunikationsknoten 30a bis 30d beim Übertragen der optischen Signale 48a bis 48d und beim Empfangen des optischen Signals zu verwenden ist.
Die Frequenz fcn, die 1/N (N = positive Ganzzahl) der Frequenz fc von dem Steuerungs- & Bezugstaktfrequenzversorgungssystem für optische Tore 27 ist, wird als ein elektrisches Signal an die optischen Sender 24a bis 24d für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz gesendet, und die Sender 24a bis 24d für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz übertragen das optische Taktsignal mit Frequenzkomponente fcn. Das optische Taktsignal mit der Frequenzkomponente fcn besteht darin, dass das elektrische Signal die fcn-Frequenzkomponente umfasst, wenn das optische Taktsignal von dem optischen Empfänger in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Alle optischen Sender 24a bis 24d für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz übertragen identische optische Taktsignale.
Die von den optischen Sendern 24a bis 24d für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz übertragenen optischen Taktsignale durchlaufen die optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtungen 53a bis 53d, die Wellenlängendemultiplexer & -mulitplexer 19 und die optische Leitung 14, und werden von der optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtung 52 verzweigt, um von den optischen Empfängern 47a bis 47d zum Empfangen des optischen Taktsignals von jedem der Kommunikationsknoten 30a bis 30d empfangen zu werden.
An jedem der Kommunikationsknoten 30a bis 30d wird das optische Taktsignal, das von den optischen Empfängern 47a bis 47d zum Empfangen des optischen Taktsignals empfangen wird, in ein elektrisches Signal umgesetzt, und das elektrische Signal wird verwendet, um mit Hilfe der Taktfrequenzregeneratoren 29a bis 29d die Taktfrequenz fcn aus dem elektrischen Signal zu regenerieren; die Taktfrequenz fcn über die elektrische Leitung 28 an jeden der Taktlieferanten, um bei Übertragung des optischen Signals 25a bis 25d eingesetzt zu werden, und an jeden der optischen Signalregeneratoren 26a bis 26d geliefert.
Jeder der Taktlieferanten bzw. -versorger 25a bis 25d liefert die Taktfrequenz fcn, die verwendet wird, wenn jeder der optischen Signalsender 42a bis 42d, die jeweils die optische Quelle für die Übertragung des optischen Signals umfassen, jedes der optischen Signale 48a bis 48d überträgt, während jeder der optischen Signalregeneratoren 26a bis 26d das optische Signal, das von jedem der optischen Empfänger 46a bis 46d empfangen wird, durch Verwendung der Taktfrequenz fcn regeneriert. Mit anderen Worten überträgt in jedem der Kommunikationsknoten 30a bis 30d jeder der optischen Signalsender 42a bis 42d, die jeweils eine optische Quelle zum Übertragen des optischen Signals umfassen, optische Signale 48a bis 48d durch Verwendung der Taktfrequenz fcn, die als der von der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 gelieferte Bezugstakt dient, während die Taktfrequenz fcn in jedem der optischen Signalregeneratoren 26a bis 26d zum Regenerieren des optischen Signals, das von jedem der optischen Empfänger 46a bis 46d empfangen wird, beim Regenerieren des optischen Signals als die Taktfrequenz verwendet wird.
Wie vorstehend beschrieben ist die Umgebung so bereitgestellt, dass alle optischen Sender von jedem Kommunikationsknoten die optischen Signale 48a bis 48d auf Grundlage einer geteilten bzw. gemeinsam genutzten Taktfrequenz übertragen. Die Regeneration der optischen Signale 48a bis 48d, die zwischen einzelnen Kommunikationsknoten zu übertragen und zu empfangen sind, kann vereinfacht werden.
[Aufbaubeispiel 11 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 19 das Aufbaubeispiel 11 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen in den Fällen der vorhergehenden Aufbaubeispiele gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterungen dieser werden ausgelassen.
Dieses Aufbaubeispiel ist eine Variation von dem vorhergehend beschriebenen Aufbaubeispiel 10. Insbesondere ist in dem Fall des in 18 gezeigten Aufbaubeispiels 10 jeder der Kommunikationsknoten 30a bis 30d mit einer Vielzahl von optischen Sendern 24a bis 24d für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz versehen. In dem Fall des vorliegenden Beispiels ist im Gegensatz dazu die vorstehend erwähnte Vielzahl der optischen Sender für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz durch einen einzigen optischen Sender 24 für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz ersetzt, wie in 19 gezeigt.
Das optische Taktsignal, das die als die Bezugstaktfrequenz für die Taktfrequenz dienende Frequenz aufweist, die von jedem der Kommunikationsknoten 30a bis 30d beim Übertragen der optischen Signale 48a bis 48d und beim Empfangen der optischen Signale verwendet wird, kann durch einen einzigen optischen Sender 24 für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz bereitgestellt werden und durch den optischen Splitter 9 verteilt werden, um über die optischen Kombinator- & Aufteilungseinrichtungen 53a bis 53d an jeden der Kommunikationsknoten 30a bis 30d übertragen zu werden.
[Aufbaubeispiel 12 des ersten Ausführungsbeispiels]
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 20 das Aufbaubeispiel 12 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Teile, die mit denjenigen des Aufbaubeispiels 11 gemein sind, sind mit gemeinsamen Bezugszeichen und Symbolen versehen, und die Erläuterungen dieser werden ausgelassen.
Dieses Beispiel ist eine Variation von dem vorhergehenden Aufbaubeispiel 11. Das heißt, dass im Fall dieses Beispiels das optische Taktsignal mit einer Frequenz, die als Bezugstaktfrequenz für die Taktfrequenz dient, die verwendet wird, wenn jeder der Kommunikationsknoten 30a bis 30d die optischen Signale 48a bis 48d überträgt und die optischen Signale empfängt, von einem einzigen optischen Sender 24 für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz von der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung 70 übertragen werden kann. Das optische Taktsignal, das von dem optischen Sender 24 für die Verteilung der Bezugstaktfrequenz übertragen wird, wird durch den optischen Splitter 9 verteilt und durchläuft die optischen Kombinatoren 55a bis 55d zum Kombinieren des optischen Signals und des optischen Taktsignals, die Ausgangsanschlüsse 2a bis 2d, die optischen Leitungen 15a bis 15d und die Wellenlängendemultiplexer 54a bis 54d, um durch die optischen Empfängern 47a bis 47d empfangen zu werden, die zum Empfangen des optischen Taktsignals in jedem der Kommunikationsknoten 30a bis 30d eingesetzt werden.

Claims

Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung für ein optisches Netzwerksystem mit einer Vielzahl von Kommunikationsknoten (30a bis 30d), die durch ein Wellenlängenleitweglenkungsverfahren miteinander verbunden sind, und für eine Umsetzung der Wellenlänge der optischen Signale auf gewünschte Wellenlängen, um so zu gewünschten Kommunikationsknoten (30a bis 30d) zu übertragen, wobei die optischen Signale die Steuerinformationen bezüglich der Leitweglenkung der optischen Signale von jedem der Kommunikationsknoten (30a bis 30d) tragen, mit: ersten optischen Splittern (3) zum Verzweigen der optischen Signale, die von jedem der Kommunikationsknoten (30a bis 30d) übertragen werden, in einen ersten optischen Pfad (22) und einen zweiten optischen Pfad (23); optischen Empfängern (5) zum Empfangen der optischen Signale, die den ersten optischen Pfad (22) durchlaufen haben; zweiten optischen Splittern (9) zum Verzweigen der optischen Signale, die den zweiten optischen Pfad (23) durchlaufen haben, in eine Vielzahl von optischen Pfaden; einer Vielzahl von optischen Toren (6, 6a bis 6d) zum Durchführen oder Abfangen der optischen Signale, die von den zweiten Splittern (9) verzweigt werden; Wellenlängenumsetzern (10a bis 10d) zum Umsetzen der Wellenlänge der optischen Signale, die von den optischen Toren (6, 6a bis 6d) ausgegeben werden, auf gewünschte Wellenlängen; einer Steuerung (7) zum Steuern von optischen Toren (6, 6a bis 6d) gemäß den Steuerinformationen betreffend die Leitweglenkung der optischen Signale, die von den optischen Empfängern (5) empfangen werden; optischen Verzögerungseinrichtungen (4) zum Anpassen der optischen Pfadlänge, so dass die optischen Signale, die den zweiten optischen Pfad (22) durchlaufen haben, nicht in die optischen Tore (6, 6a bis 6d) eintreten werden, bevor die optischen Tore durch die Steuerung (7) angesteuert werden; optischen Mehrwellenlängen-Quellen (8a bis 8d) zum Zuführen des Lichts mit gewünschten Wellenlängen an jeden der Wellenlängenumsetzer (10a bis 10b); und Wellenlängenmultiplexern (12) zum Multiplexen der optischen Signale, deren Wellenlängen durch die Wellenlängenumsetzer (10a bis 10d) umgesetzt wurden.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von jedem der Kommunikationsknoten (30a bis 30d) übertragene optische Signal ein optisches Hauptsignal und ein optisches Steuersignal aufweist, das die Informationen bezüglich den Leitweglenkungsinformationen des optischen Hauptsignals trägt und eine Wellenlänge aufweist, die sich von derjenigen des optischen Hauptsignals unterscheidet, und der erste optische Splitter (3) das optische Hauptsignal in den zweiten optischen Pfad und das optische Steuersignal in den ersten optischen Pfad (22) verzweigt.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von optischen Toren (6, 6a bis 6d) und die Wellenlängenumsetzer (10a bis 10d) die Verbindungsposition zu dem zweiten optischen Splitter (9) austauschen, so dass die Wellenlängenumsetzer (20a bis 20d) die Wellenlänge des optischen Signals, das von dem zweiten optischen Splitter (9) verzweigt wird, auf gewünschte Wellenlängen umsetzen, und die optischen Tore (20a bis 20d) das optische Signal, dessen Wellenlänge auf gewünschte Wellenlängen umgesetzt wurde, dann zur Ausgabe aus den Wellenlängenumsetzern (10a bis 10d) durchführen oder abfangen.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kommunikationsknoten (30a bis 30d) optische Hauptsignale und optische Steuersignale überträgt, die die Steuerinformationen bezüglich der Leitweglenkungsinformationen der optischen Hauptsignale tragen und eine Wellenlänge aufweisen, die sich von derjenigen der optischen Hauptsignale unterscheidet, und die Wellenlängenumsetzer (10a bis 10d) und die optischen Tore (6, 6a bis 6d) durch Wellenlängenumsetzer (10a bis 10d) ersetzt sind, die sowohl die Wellenlängenumsetzungsfunktion zum Umsetzen der Wellenlänge der optischen Hauptsignale, die den zweiten optischen Pfad (23) durchlaufen haben, auf die gewünschte Wellenlänge als auch die optische Torfunktion zum Durchführen oder Abfangen der optischen Hauptsignale aufweisen.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung zusätzlich optische Sender (40) zum Senden der Steuerinformationen von der Steuerung (7) an die Kommunikationsknoten (30a bis 30d) aufweist, die die optischen Signale übertragen haben, über die ersten optischen Splitter (3).
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung zusätzlich optische Sender (24a bis 24d) zum Senden der Steuerinformationen von der Steuerung (7) an die Kommunikationsknoten (30a bis 30d) aufweist, die die optischen Steuersignale übertragen haben, über die ersten optischen Splitter (3).
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung eine Bezugstaktfrequenz-Erzeugungseinrichtung (24) zum Liefern der Bezugstaktfrequenz, die in jedem der Kommunikationsknoten (30a bis 30d) zum Übertragen der optischen Signale und zum Regenerieren der empfangenen optischen Signale zu verwenden ist, und eine Bezugstaktfrequenz-Verteilungseinrichtung zum Verteilen der Bezugstaktfrequenz zwischen den Kommunikationsknoten (30a bis 30d) aufweist.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung eine Bezugstaktfrequenz-Erzeugungseinrichtung (25) zum Liefern der Bezugstaktfrequenz, die in jedem der Kommunikationsknoten (30a bis 30d) zum Übertragen der optischen Signale und zum Regenerieren der empfangenen optischen Signale zu verwenden ist, und eine Bezugstaktfrequenz-Verteilungseinrichtung zum Verteilen der Bezugstaktfrequenz zwischen den Kommunikationsknoten (30a bis 30d) aufweist.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Ausgabeanschlüssen (2a bis 2d) der optischen Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung mit den entsprechenden Eingabeanschlüssen (61a bis 61d) der optischen Einrichtung mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion verbunden ist.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung eine optische Einrichtung mit einer Wellenlängenleitweglenkungsfunktion umfasst und die optische Einrichtung mit einer Stufe verbunden ist, die auf die Wellenlängenmultiplexer (12) folgt.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellenleitergitter mit zyklischer Wellenlänge (60) als die optische Einrichtung mit der Wellenlängenleitweglenkungsfunktion verwendet wird.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellenleitergitter mit zyklischer Wellenlänge (60) als die optische Einrichtung mit der Leitweglenkungsfunktion verwendet wird.
Optische Mehrwellenlängen-Quellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass optische Halbleiterverstärkerelemente als die Wellenlängenumsetzer (10a bis 10d) verwendet werden.