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公開番号2025163007
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-28
出願番号2025102315,2023572880
出願日2025-06-18,2022-10-04
発明の名称可変粒度光ルーティングを伴うネットワークアーキテクチャ
出願人グーグルエルエルシー,Google LLC
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H04B 10/291 20130101AFI20251021BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ネットワークアーキテクチャを進化させるためのOTNノードを提供する。
【解決手段】複数の光回路スイッチ(OCS)(102、104)を備える光伝送ネットワーク(OTN)ノード(100)であって、各OCSは、OTNノードのそれぞれの方路であり、OCSのうちの少なくとも2つのOCSは、OTNノードの外側のそれぞれの光伝送ファイバ(101)に接続される入力ポート(112)と、第1のスイッチング層(120)に接続された少なくとも1つの第1の出力ポート(114)と、第2のスイッチング層(130)に接続された少なくとも1つの第2の出力ポート(116)と、を含む。第1のスイッチング層(120)および第2のスイッチング層(130)は、異なる粒度レベルを有しているが、たとえば波長スイッチド層、バンドスイッチド層またはファイバスイッチド層に限定されない。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
複数の光回路スイッチ（ＯＣＳ）を備える光伝送ネットワーク（ＯＴＮ）ノードであって、
各ＯＣＳは、前記ＯＴＮノードのそれぞれの方路であり、少なくとも２つのＯＣＳは、
前記ＯＴＮノードの外側のそれぞれの光伝送ファイバに接続されるように構成された入力ポートと、
第１の粒度レベルを有する第１のスイッチング層に接続された少なくとも１つの第１の出力ポートと、
前記第１の粒度レベルとは異なる第２の粒度レベルを有する第２のスイッチング層に接続された少なくとも１つの第２の出力ポートとを含む、ＯＴＮノード。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１のスイッチング層は、波長スイッチド層、バンドスイッチド層、またはファイバスイッチド層のうちの１つであり、前記第２のスイッチング層は、前記波長スイッチド層、前記バンドスイッチド層、または前記ファイバスイッチド層のうちの異なる１つである、請求項１に記載のＯＴＮノード。
【請求項３】
前記複数のＯＣＳの入力ポートに１対１の関係で接続された複数の二方向ノードライン増幅器をさらに含み、各二方向ノードライン増幅器は、それぞれの入力ポートとそれに対応する光伝送ファイバとの間に位置する、請求項１に記載のＯＴＮノード。
【請求項４】
各二方向ノードライン増幅器は、
前記それぞれの光伝送ファイバから受信された光信号を異なる周波数帯域へと分割するように構成されたバンドスプリッタと、
複数のイングレス増幅器とを含み、各イングレス増幅器は前記バンドスプリッタのそれぞれの出力ポートに接続されており、前記各二方向ノードライン増幅器はさらに、
前記ＯＴＮノードのそれぞれのＯＣＳから受信された前記異なる周波数帯域の光信号を合成するように構成されたバンドコンバイナと、
複数のエグレス増幅器とを含み、各エグレス増幅器は前記バンドコンバイナのそれぞれの入力ポートに接続されている、請求項３に記載のＯＴＮノード。
【請求項５】
前記バンドスプリッタは、Ｃ＋Ｌバンドスプリッタであり、前記バンドコンバイナは、Ｃ＋Ｌバンドコンバイナである、請求項４に記載のＯＴＮノード。
【請求項６】
前記第１のスイッチング層は、ファイバスイッチド層であり、前記第２のスイッチング層は、波長スイッチド層である、請求項５に記載のＯＴＮ。
【請求項７】
少なくとも２つのＯＣＳは、前記第１の粒度レベルおよび前記第２の粒度レベルとは異なる第３の粒度レベルを有する第３のスイッチング層に接続された少なくとも１つの第３の出力ポートをさらに含む、請求項１に記載のＯＴＮノード。
【請求項８】
前記第１のスイッチング層は、ファイバスイッチド層であり、前記第２のスイッチング層は、バンドスイッチド層であり、前記バンドスイッチド層は、複数のバンドスプリッタを含み、前記複数のバンドスプリッタのそれぞれの出力ポートは、第２の複数のＯＣＳの入力ポートに１対１の関係で接続され、前記第２の複数のＯＣＳの各ＯＣＳの少なくとも１つの出力ポートは、波長スイッチド層に接続される、請求項１に記載のＯＴＮノード。
【請求項９】
前記ファイバスイッチド層、前記バンドスイッチド層、および前記波長スイッチド層は、並列に配置される、請求項８に記載のＯＴＮノード。
【請求項１０】
前記ファイバスイッチド層、前記バンドスイッチド層、および前記波長スイッチド層は、ネスト構成またはカスケード接続構成のどちらかで配置される、請求項８に記載のＯＴＮノード。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
光伝送ネットワーク（ＯＴＮ：optical transport network）によって、伝送、多重化
、およびスイッチング素子の組み合わせを用いて光ファイバのネットワーク上で光信号をルーティングする、広く採用されたフレームワークが提供される。現在のシステムは、波長レベルで光経路ルーティングを制御する波長スイッチドアーキテクチャに対応している。たとえば、カラーレス／ディレクションレス（ＣＤ：colorless/directionless）シス
テムおよびカラーレス／ディレクションレス／コンテンションレス（ＣＤＣ：colorless/directionless/contentionless）システムは、信号のそれぞれの周波数または波長に基づいてノードを介して光信号をルーティングするようにプログラム可能な波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）に大きく依存している。
続きを表示（約 2,300 文字）【０００２】
光伝送ネットワーク上で搬送されるトラフィックの量の増加は、光ファイバ容量の進歩を既に上回っており、さらに加速すると予想されている。したがって、増大する需要を満たすために、光ファイバがますます注目されることは不可避である。各経路の容量の増加に実質的に相関した、配備されるファイバ経路の量が増えれば増えるほど、波長スイッチドアーキテクチャは、コスト効率および拡張性を確保するべく、ファイバスイッチドアーキテクチャに取って代わられていくものと思われる。
【０００３】
しかし、現在の波長スイッチドアーキテクチャは、波長スイッチドアーキテクチャからファイバスイッチドアーキテクチャへの移行に対して、いくつかの難題を提示している。第一に、波長スイッチドアーキテクチャのＷＳＳモジュールのポート数は限られている。一般に、１つのＷＳＳには最大１６本の伝送ファイバが接続可能であり、産業界は目下、リパッケージングや多方路集積化を通じてＷＳＳのコスト効率を改善することに注目している。第二に、ＣＤシステムおよびＣＤＣシステムの場合、光信号の挿入および分岐に用いられるモジュール、たとえば信号の挿入／分岐用のマルチキャストスイッチ（ＭＣＳ：multicast switch）モジュールを用いる再構成可能な光アドドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ：reconfigurable optical add/drop multiplexer）ノードで生じる光損失は、
そのノードに存在する方路の数と共に変化する。光損失が非常に大きくなり性能劣化を回避するために追加増幅を必要とする、あるポイントに含まれ得る方路の数は、限られている。第三に、ＷＳＳモジュールは、ＲＯＡＤＭノードの最も高価な部品のうちの１つである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
簡単な要約
本開示は、波長スイッチドドメインおよびファイバスイッチドドメインの両方ならびに他の粒度レベルのスイッチング素子に柔軟に対応可能な代替スイッチングアーキテクチャを提供する。
【０００５】
本開示の一局面は、複数の光回路スイッチ（ＯＣＳ）を備える光伝送ネットワーク（ＯＴＮ）ノードに向けられており、各ＯＣＳは、ＯＴＮノードのそれぞれの方路であり、少なくとも２つのＯＣＳは、ＯＴＮノードの外側のそれぞれの光伝送ファイバに接続されるように構成された入力ポートと、第１の粒度レベルを有する第１のスイッチング層に接続された少なくとも１つの第１の出力ポートと、第１の粒度レベルとは異なる第２の粒度レベルを有する第２のスイッチング層に接続された少なくとも１つの第２の出力ポートとを含む。
【０００６】
いくつかの例では、第１のスイッチング層は、波長スイッチド層、バンドスイッチド層、またはファイバスイッチド層のうちの１つであってもよく、第２のスイッチング層は、波長スイッチド層、バンドスイッチド層、またはファイバスイッチド層のうちの異なる１つであってもよい。
【０００７】
いくつかの例では、ＯＴＮノードは、複数のＯＣＳの入力ポートに１対１の関係で接続された複数の二方向ノードライン増幅器をさらに含んでいてもよく、各二方向ノードライン増幅器は、それぞれの入力ポートとそれに対応する光伝送ファイバとの間に位置する。いくつかの例では、各二方向ノードライン増幅器は、それぞれの光伝送ファイバから受信された光信号を異なる周波数帯域へと分割するように構成されたバンドスプリッタと、複数のイングレス増幅器とを含んでいてもよく、各イングレス増幅器はバンドスプリッタのそれぞれの出力ポートに接続されており、各二方向ノードライン増幅器はさらに、ＯＴＮノードのそれぞれのＯＣＳから受信された異なる周波数帯域の光信号を合成するように構成されたバンドコンバイナと、複数のエグレス増幅器とを含んでいてもよく、各エグレス増幅器はバンドコンバイナのそれぞれの入力ポートに接続されている。いくつかの例では、バンドスプリッタは、Ｃ＋Ｌバンドスプリッタであってもよい。いくつかの例では、バンドコンバイナは、Ｃ＋Ｌバンドコンバイナであってもよい。
【０００８】
いくつかの例では、第１のスイッチング層は、ファイバスイッチド層であってもよく、第２のスイッチング層は、波長スイッチド層であってもよい。
【０００９】
いくつかの例では、少なくとも２つのＯＣＳは、第１の粒度レベルおよび第２の粒度レベルとは異なる第３の粒度レベルを有する第３のスイッチング層に接続された少なくとも１つの第３の出力ポートをさらに含む。
【００１０】
いくつかの例では、第１のスイッチング層は、ファイバスイッチド層であってもよく、第２のスイッチング層は、バンドスイッチド層であってもよい。バンドスイッチド層は、複数のバンドスプリッタを含んでいてもよく、複数のバンドスプリッタのそれぞれの出力ポートは、第２の複数のＯＣＳの入力ポートに１対１の関係で接続されてもよく、第２の複数のＯＣＳの各ＯＣＳの少なくとも１つの出力ポートは、波長スイッチド層に接続されてもよい。いくつかの例では、ファイバスイッチド層、バンドスイッチド層、および波長スイッチド層は、並列に配置されてもよい。ファイバスイッチド層、バンドスイッチド層、および波長スイッチド層は、ネスト構成またはカスケード接続構成のどちらかで配置されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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