JP2004518380A - 光ネットワーク内で伝送するための方法およびシステム - Google Patents
光ネットワーク内で伝送するための方法およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
光通信ネットワーク(10)のための接続ノード(13)は複数の接続ユニット(21)を備える。これら接続ユニット(21)の各々は、2つの異なる光路方向(A、B)に進む光に特定の波長チャンネルの信号を加えるための追加フィルタおよび前記光から前記信号をドロップする(引き出す)ためのドロップフィルタを有する、関連する追加/ドロップフィルタユニット(22)を含む。これら追加/ドロップフィルタユニット(22)は各方向(A、B)の光がまずすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するように、光路に沿って配置されている。接続ノードは主要ノード(13M)と少なくとも1つの拡張ノード(13E)とを備えたマルチノードでよく、各ノードは関連する追加/ドロップフィルタユニット(21W、21E)を有する複数の西および東接続ユニット(21W、21E)を含む。次に、主要および拡張ノード(13M、13E)の追加/ドロップフィルタユニット(22)が光路に沿って絡み合った状態に配置されている。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は一般的には光ファイバーネットワークにおいて光信号を伝送するための方法およびシステムに関し、より詳細には、本発明は光学フィルタを有するネットワーク接続ノードにおける光パワーの損失を最小にすることに関する。
【0002】
(発明の背景および従来技術)
特にデジタル符号化された信号のために金属ケーブルにおける電気的な伝送の代替手段として今日、ファイバーで光伝送を使用することが次第に増えている。光伝送は通信に使用される1つのチャンネルを特定の光波長によって構成するよう、波長分割多重化WDMを使うことにより、容量をより大きくしている。異なるアクティーブなチャンネル波長間では干渉が生じないので、このように1本のファイバーキャリアに複数のチャンネルを同時に割り当て、伝送することができる。割り当てられた光波長だけを検出し、処理/デコードするように、受信側では信号をバンドパスフィルタ処理を行う。
【0003】
光伝送ファイバーを使って、例えばデータ通信用および/または電話用の種々の異なるタイプの通信ネットワークを構成できる。この媒体では、伝送中の光のエネルギー損失は一般にかなり少ないと考えられる。しかしながら、光が長距離にわたって伝送される場合で、光信号が適正な検出をするのに過度に微弱となると、この伝送路に沿って、または受信機で光増幅が必要となることもある。光増幅は当業者に周知のように信号を電気光学的に再生することによって行うことができる。短距離の光通信ネットワーク、例えばいわゆるメトロネットワークでは、信号の進行距離が比較的短いことに起因し、光増幅を行う必要がないこともある。受信した信号の品位および光増幅の必要性を予測するために、ファイバー内および中間ノードでのエネルギー損失を考慮してネットワーク全体で光信号の伝送を行うための初期予定パワーを計算できる。エネルギー損失を最小にすることにより、極めて費用のかかる光増幅の必要性を少なくするか、または解消することが望ましい。初期予定パワーはネットワークの性能を制限する要素である。
【0004】
図1にはメトロ光ネットワーク10の簡略された一例が示されている。このメトロ光ネットワーク10は複数の中間接続ノード13(光追加−ドロップマルチプレクサメトロネットワーク要素(OADM−M)と時々称される)を相互に接続する光ファイバー11、12を備える。これらノード13は通信当事者14または他のネットワーク15(これらのうちの数例しか示されていない)との接続ポイントを構成する。2つのノード13の間の各伝送リンクは、後述するように伝送方向ごとに1つずつ、少なくとも2つのファイバー11および12を含む。本例におけるネットワーク10は、例えばどのルートが最短ルートであるかに応じ、あるポイントから別のポイントへの伝送が時計回り方向または反時計回り方向のいずれかに進むことができるよう、双方向リング構造体として構築されている。このような構造体を使用することにより、各作動パスのためのバックアップとして、いわゆる保護パスを設けることが可能である。一方向の作動パス16が何らかの理由で作動しなくなった場合、例えばファイバーが破損した場合、そのパス上の出通信は逆方向の対応する保護パス17に切り替えられ、このパスは運用パスとなる。受信機が最初に作動パス16からの信号を検出し、作動パスからの信号が検出されなかった場合、保護パス17からの信号の検出を開始するように、対応する作動パスと保護パスを通してこれら信号を同時に伝送してもよい。従って、このように保護パスが長距離にわたっている場合でも受信ノードへの接続を行うことができる。対応する作動パスおよび保護パスを使用できる他のネットワーク構造も可能である。例えばチャンネルの利用可能性に応じてかかるデュアルパスを有する接続をセットアップしてもよいし、しなくてもよい。
【0005】
図2を参照すると、各接続ノード13は信号を受信し、送信し、またはルーティングするための少なくとも1つの接続ユニット21を含む。各接続ユニット21は特定の光波長λの信号をドロップしたり、または追加するようになっており、光追加/ドロップフィルタユニット22と受信端末トランスポンダRET23と、送信端末トランスポンダTET24とを含む。2つの方向、例えば時計回り方向および反時計回り方向から接続ユニット21に複数の波長を含む主要の光の流れが進入し、光リング構造体内を進む一方の方向Aからの主要な光の流れ内に含まれる特定の波長λの信号は、フィルタユニット22内のドロップフィルタによってドロップされ、RET23によって受信される。更にTET24から送信される波長λの信号は追加フィルタによって反対方向Bに進む主要な光の流れに加えられる。RET23およびTET24は更に一人以上のエンドユーザーまたは別の送信をするための別の通信ネットワーク(図示せず)に接続されている。図2に示された接続ユニット21は左側、すなわち西側への通信を考慮したものである。同じ波長λの信号を右側、すなわち東側へ伝送するのに、対応する別の接続ユニットが必要である。フィルタユニットを通って進む際の光信号全体のエネルギー損失を最小にするよう試みる種々の利用可能なフィルタ技術、例えば「薄膜フィルタリング」をフィルタユニット22内で使用できる。しかしながら本発明はフィルタリングの特定の方法に関係するものではない。光ネットワークの各ノード13は光が通過しなければならないいくつかの接続ユニットを含むので、エネルギー損失がかなりの大きさとなり、ある種の光増幅が必要となることがある。各フィルタユニットによって生じる光エネルギーの損失は0.5〜0.8dBの大きさになると評価される。
【0006】
現在では光ネットワークにおける送信容量の要求が高まっている。光伝送およびフィルタリングのための技術がより高度となるにつれて、伝送される光に、より多数のチャンネル、すなわち波長を追加し、ネットワークのバンド幅容量を増すことが可能となっている。一方、このことは接続ユニットの数、例えば光が通過しなければならないフィルタユニットの数が増すので、初期予定パワーが悪化する。
【0007】
(概要)
本発明の目的は、光増幅の必要性を少なくするか、または解消するように、中間ネットワークノードにおける光信号のエネルギー損失を最小にすることにある。本発明の別の目的は、トラヒック容量を増加するために、より多くの接続ユニットを増設する際に、現在のネットワークノードの変更を容易にすることにある。上記およびそれ以外の目的は、本発明にかかわる光通信ネットワークに接続するための方法および装置を提供することによって達成される。ネットワークへ接続する各ポイントは複数の接続ユニットを含む接続ノードを構成し、各接続ユニットは追加/ドロップフィルタユニットにより主要な光の流れに少なくとも1つの特定の波長の信号を加えたり、これから前記信号をドロップする(引き出す)ように作動する。本発明の1つの特徴によれば、各接続ユニットにおける追加/ドロップフィルタユニットはまず両方向への主要な光の流れがすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するように、光路に沿って配置されている。このように個々の各光波長が通過しなければならないフィルタの数、従って光エネルギーの損失が最良とされる。接続ノードまたはマルチノードは主要ノードと少なくとも1つの拡張ノードとを含むことができる。本発明の別の特徴によれば、現在の主要ノードに拡張ノード(単数または複数)を容易に増設できる。マルチノードで光が常にすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するように主要ノードおよび拡張ノードのすべての追加/ドロップフィルタユニットが主要光路に沿って互いに絡み合った状態に配置されている。
【0008】
以下、添付図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。
【0009】
(好ましい実施例の説明)
図3は接続ノード13を示し、このノードでは複数の波長チャンネルを含む主要な光の流れが2つの方向AおよびBに接続ノード13を通過するように進んでおり、各方向に対し少なくとも1本のファイバーが設けられており、双方向リングネットワーク構造(図1参照)内を信号が時計回り方向および反時計回り方向に進むようになっている。接続ノード13はファイバーより直列に相互接続された複数の接続ユニット21のチェーンを含む。主要な光の流れは西の入力ポート30wにて接続ノード13に一方向に進入し、接続ユニット21.1w、21.2w....および21.1e、21.2e....を1つずつ通過するように走行し、東の出力ポート30eにて接続ノード13から出る。これに対応し、反対方向Bの主要な光の流れは東入力ポート30eにて接続ノード13に進入し、接続ユニット....21.2e、21.1eおよび....21.2w、21.1wを逆の順に1つずつ通過し、西の出力ポート30eにて接続ノード13から出る。特定の波長の信号を双方向に追加またはドロップするには、図2を参照して説明するように、各方向に対して1つずつ、計2つの接続ユニットが必要である。
【0010】
本願出願人は初期予定パワーを最適にするには、主要な光の流れが通過しなければならないチェーン内の接続ユニットの数を最小にすることが重要であると認識した。従って、ノード13は一方の側に向かう通信のための西部分と、反対側に向かう通信のための東部分とに分割されている。入力ポートに近いドロップフィルタを有し、出力ポートの近くに追加フィルタを有する接続ユニットが配置されている。従って、方向Aのためのすべてのドロップフィルタおよび方向Bのための追加フィルタはノード13の東部分に設置されており、方向Bのためのすべてのドロップフィルタおよび方向Aのための追加フィルタはノード13の東部分に設置されている。例えば東接続ユニット21.1wは方向Aの光の流れから波長λ1の信号をドロップし、方向Bの光の流れに波長λ1の信号を追加するように作動し、東接続ユニット21.1eは方向Bの光の流れから波長λ1の信号をドロップし、方向Aの光の流れに波長λ1の信号を追加するようになっている。このように、一対の対応する接続ユニット21.1w、21.1eは、波長λ1が2つの方向AおよびBに送信される際に、この波長を伝送するように働く。
【0011】
更に図3を参照すると、各接続ノード13は特定の制御チャンネル波長(光監視チャンネルOSCと時々称される)で監視信号を送受信するための制御ユニット32を更に含む。このチャンネルは管理通信、例えばトランスポンダを監視するために使用される。双方向にこのチャンネルから信号をドロップしたり、このチャンネルに信号を追加するために、西制御接続ユニット33wおよび東制御接続ユニット33eはノード13の中心に配置されており、残りの西接続ユニット21.1w、21.2w....と残りの東接続ユニット21.1e、21.2e....とを分離している。
【0012】
実際には1つのキャビネットに取り付けられた2つのサブラックに接続ノード13のための機器を収納できる。フィルタユニットは一般に各々が1つの特定の波長チャンネルを扱うようになっているが、複数の波長チャンネル用のフィルタユニットを設計することも可能である。
【0013】
代表的な1つの接続ノードは10本の保護チャンネルまたは10+10本の保護されていないチャンネル用に利用できる各方向に10本までの波長チャンネルを追加し、かつドロップできる能力を有することができる。かかる接続ノードの容量を20本までのチャンネルに各方向に増加することが提案されている。これを行うには、既に存在するユニットにより多くの接続ユニット21を増設しなければならず、次に図4に示されるように、現在の主要な接続ノード13Mに増設される別個の拡張接続ノード13E内に新しい西接続ユニット21Ewおよび東の接続ユニット21Eeが配置され、共に新しく拡張された接続マルチノード40を形成する。主要接続ノード13Mは複数の西接続ユニット21Mwと複数の東接続ユニット21Meとを含む。主要ノード13Mと拡張ノード13Eは別個のキャビネットに収納してもよい。ノード13M、13Eはそれぞれの接続ユニット内のトランスポンダを監視するための別個の制御ユニット32M、32Eを含み、これら制御ユニット32M、32Eは互いに独立して作動する。1つのノード内に新しい機器と現在の機器とを一体化する代わりに、完全に別個の拡張ノードを増設する利点はハードウェア構造、例えばハウジングおよび制御ユニット32Mのソフトウェアプログラムに関して主要ノードを変更しなくてよいことである。例えばそれぞれの制御ユニット内に新しいソフトウェアを必要とするマスター/スレーブ関係を実装する必要はない。従って、容量をより大きくするための時間を実質的に短縮し、労力を実質的に少なくできる。
【0014】
しかしながら、光伝送路内の主要ノード13Mの側に単に拡張ノード13Eを設置では、初期予定パワーは最適とはならない。その理由は、光はまず1つのノードの西部分および東部分を通過し、次に他方のノードの西部分および東部分を通過するからである。主要ノードおよび拡張ノードを論理的に2つの別個の接続ノードと見なすことができるが、2つのノードを同じサイトに互いに接近させて、設置することによって、利点を得ることができる。従って、双方のノードの追加/ドロップフィルタユニットは両方向の光がまずすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するようにし、よって個々の各光波長が通過しなければならないフィルタの数を最小にできる。
【0015】
図5は、2つの方向A、Bの光路が主要接続ノード13Mおよび拡張接続ノード13Eに属すフィルタユニット22のチェーンを通過する接続マルチノード40を示す。本例では主要ノード13Mはチャンネルλ1〜λ10の第1の組の接続を行い、拡張ノード13Eはλ11〜λ20の第2の組のための接続を行う。主要ノード13Mは西フィルタユニット22.1w〜22.10wと、東フィルタユニット22.1e〜22.10eとを備える。拡張ノード13Eは西フィルタユニット22.11w〜22.20wと、東フィルタユニット22.11e〜22.20eとを備える。図に示されるように、西側ではすべての西フィルタユニット22.1w〜22.20wが「西側」にて光路に沿ってインターラプトされないシーケンスで相互に接続されており、「東側」では光路に沿ってすべての東フィルタユニット22.1e〜22.20eがインターラプトされないシーケンスで相互に接続されている。主要ノードおよび拡張ノードの制御ユニット32M、32Eと通信するよう、制御チャンネルの信号をドロップ/追加するための制御ユニット33A、33Bが東の西側と東側との間に設置されている。制御ユニット32M、32Eは別個のネットワーク42、例えばイーサネット(登録商標)ネットワークを介して互いに通信できる。フィルタユニット22.1w〜22.20wはA方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号をドロップするように働き、B方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号を追加するように働く。フィルタユニット22.1e〜22.20eはA方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号を追加するように働き、B方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号をドロップするように働く。
【0016】
主要ノード13MはRET23.1w〜23.10w、23.1e〜23.10e、およびTET24.1w〜24.10w、24.1e〜24.10eを備え、拡張ノード13EはRET23.11w〜23.20w、23.11e〜23.20e、およびTET24.11w〜24.20w、24.11e〜24.20eを備える。RETおよびTETは図5に示されるようにそれぞれフィルタユニット22.1w〜22.20w、22.1e〜22.1eに関連している。例えばフィルタユニット22.1wによって方向Aからドロップされたλ1信号はRET23.1wによって受信され、TET24.1wから送信されたλ1信号はフィルタユニット22.1wによって方向Bに追加される。これに対応し、フィルタユニット22.1eによって方向Bからドロップされたλ1信号はRET23.1eによって受信され、TET24.1eから送信されたλ1信号はフィルタユニット22.1eによって方向Aに追加される。
【0017】
図5に示される実施例では、各チャンネル波長に対する両方向のRETおよびTETは主要ノード13Mにおいてデュアル接続ユニット41.1、41.2....として、拡張ノード13Eでは41.11、41.12....として論理的にグループにまとめられている。上記のように、両方向の同じ送信と共に、保護チャンネルが使用される場合、かかるデュアルユニットを共に物理的に配置することが好ましい。保護されていないチャンネルに対してはこのことは不要であり、チャンネル波長に対する2つの方向のRETおよびTETを互いに独立して設置してもよい。実際には各ノードにおいて別個のサブラック内にすべての西および東RET/TETを一緒にグループ分けするような種々の物理的なコンフィギュレーションも可能である。しかしながら、初期予定パワーを最適にするには、関連するフィルタユニットを上記シーケンスに配置するようにすることが重要である。
【0018】
図6は、主要キャビネット13Mおよび拡張キャビネット13E内に、本発明に従って物理的にどのようにフィルタユニットを配置できるかを示している。ここでは主要キャビネットが西主要サブラック13Mwと東主要サブラック13Meとを備え、拡張キャビネットが西拡張サブラック13Ewと東拡張サブラック13Eeとを備えるように、各キャビネットは2つのラックに分割されている。この例では、各サブラック13Mはそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号を追加/ドロップするための10個の追加/ドロップフィルタユニット22を備える。ここに図示されている矢印は一方向Aの主要な光の流れを示す。従って、光の流れはまずチャンネルλ1〜λ10から信号をドロップするように作動する西主要サブラック13Mwの10個のフィルタユニットを最初に通過し、次にチャンネルλ11〜λ20から信号をドロップするように働く西拡張サブラック13Ewの10個のフィルタユニットを通過する。次に光は東および西通信を行うためにそれぞれ2つの制御チャンネルフィルタユニットを通過する。これら制御チャンネルフィルタユニットは主要サブラックまたは拡張サブラックのいずれか、もしくは別個のサブラック/ハウジング内に配置してもよい。制御チャンネルフィルタユニットを通過後、信号はチャンネルλ1〜λ10に信号を追加するように作動する東主要サブラック13Meの10個のフィルタユニットを通過し、最後にチャンネルλ11〜λ20に信号を追加するように作動する東拡張サブラック13Eeの10個のフィルタユニットを通過する。これとは異なり、光の流れを各サブラック内で任意の順に、例えば東サブラック13Ee、13Me内でλ20からλ1へ逆順序にフィルタを通過させることもできる。異なるキャビネットおよびサブラック内におけるフィルタユニットの配置を他の別の異なる組み合わせにすることも可能であり、上記実施例は本発明の範囲を制限するものと見なしてはならない。図4に示されるように、1つのキャビネット内に関連するTET/RETと共に、西方向および東方向の双方の通信ための任意の数のフィルタを設けてもよく、この場合、主要ノードおよび拡張ノードに対し、それぞれ各フィルタが設けられる。
【0019】
本明細書に説明した本発明は光ネットワークにおける接続ノードのフレキシブルなコンフィギュレーションを可能にするものであり、特に既に存在する機器の変更を必要とすることなく、接続容量を増加し、この結果、光エネルギーの損失を最小にする簡単な方法を可能にするものである。
【0020】
本発明の別の可能な実施例によれば接続マルチノードは接続容量を更に増加すように主要ノードの他に2つ以上の拡張ノードを含んでもよい。例えば1つの主要ノードと3つの拡張ノードとを上記と同じ絡み合った状態に構成してもよい。
【0021】
特定の実施例を参照し、本発明について説明したが、この説明は単に本発明の概念を説明するためのものにすぎず、発明の範囲を限定するものと見なしてはならない。特許請求の範囲に記載の発明の要旨から逸脱することなく、種々の代替例、変形例および均等物を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
簡略された光ネットワークの略図である。
【図2】
通信当事者または他のネットワークに対し、接続ポイントを提供する接続ユニットのドロップ図である。
【図3】
複数の接続ユニットを備えた接続ノードのドロップ図である。
【図4】
現在の主要ノードに追加される別個の拡張ノードを備えた拡張接続マルチノードのドロップ図である。
【図5】
分離接続マルチノードコンフィギュレーションの一例のドロップ図である。
【図6】
実際の接続マルチノードコンフィギュレーションの一例の略図である。
(技術分野)
本発明は一般的には光ファイバーネットワークにおいて光信号を伝送するための方法およびシステムに関し、より詳細には、本発明は光学フィルタを有するネットワーク接続ノードにおける光パワーの損失を最小にすることに関する。
【0002】
(発明の背景および従来技術)
特にデジタル符号化された信号のために金属ケーブルにおける電気的な伝送の代替手段として今日、ファイバーで光伝送を使用することが次第に増えている。光伝送は通信に使用される1つのチャンネルを特定の光波長によって構成するよう、波長分割多重化WDMを使うことにより、容量をより大きくしている。異なるアクティーブなチャンネル波長間では干渉が生じないので、このように1本のファイバーキャリアに複数のチャンネルを同時に割り当て、伝送することができる。割り当てられた光波長だけを検出し、処理/デコードするように、受信側では信号をバンドパスフィルタ処理を行う。
【0003】
光伝送ファイバーを使って、例えばデータ通信用および/または電話用の種々の異なるタイプの通信ネットワークを構成できる。この媒体では、伝送中の光のエネルギー損失は一般にかなり少ないと考えられる。しかしながら、光が長距離にわたって伝送される場合で、光信号が適正な検出をするのに過度に微弱となると、この伝送路に沿って、または受信機で光増幅が必要となることもある。光増幅は当業者に周知のように信号を電気光学的に再生することによって行うことができる。短距離の光通信ネットワーク、例えばいわゆるメトロネットワークでは、信号の進行距離が比較的短いことに起因し、光増幅を行う必要がないこともある。受信した信号の品位および光増幅の必要性を予測するために、ファイバー内および中間ノードでのエネルギー損失を考慮してネットワーク全体で光信号の伝送を行うための初期予定パワーを計算できる。エネルギー損失を最小にすることにより、極めて費用のかかる光増幅の必要性を少なくするか、または解消することが望ましい。初期予定パワーはネットワークの性能を制限する要素である。
【0004】
図1にはメトロ光ネットワーク10の簡略された一例が示されている。このメトロ光ネットワーク10は複数の中間接続ノード13(光追加−ドロップマルチプレクサメトロネットワーク要素(OADM−M)と時々称される)を相互に接続する光ファイバー11、12を備える。これらノード13は通信当事者14または他のネットワーク15(これらのうちの数例しか示されていない)との接続ポイントを構成する。2つのノード13の間の各伝送リンクは、後述するように伝送方向ごとに1つずつ、少なくとも2つのファイバー11および12を含む。本例におけるネットワーク10は、例えばどのルートが最短ルートであるかに応じ、あるポイントから別のポイントへの伝送が時計回り方向または反時計回り方向のいずれかに進むことができるよう、双方向リング構造体として構築されている。このような構造体を使用することにより、各作動パスのためのバックアップとして、いわゆる保護パスを設けることが可能である。一方向の作動パス16が何らかの理由で作動しなくなった場合、例えばファイバーが破損した場合、そのパス上の出通信は逆方向の対応する保護パス17に切り替えられ、このパスは運用パスとなる。受信機が最初に作動パス16からの信号を検出し、作動パスからの信号が検出されなかった場合、保護パス17からの信号の検出を開始するように、対応する作動パスと保護パスを通してこれら信号を同時に伝送してもよい。従って、このように保護パスが長距離にわたっている場合でも受信ノードへの接続を行うことができる。対応する作動パスおよび保護パスを使用できる他のネットワーク構造も可能である。例えばチャンネルの利用可能性に応じてかかるデュアルパスを有する接続をセットアップしてもよいし、しなくてもよい。
【0005】
図2を参照すると、各接続ノード13は信号を受信し、送信し、またはルーティングするための少なくとも1つの接続ユニット21を含む。各接続ユニット21は特定の光波長λの信号をドロップしたり、または追加するようになっており、光追加/ドロップフィルタユニット22と受信端末トランスポンダRET23と、送信端末トランスポンダTET24とを含む。2つの方向、例えば時計回り方向および反時計回り方向から接続ユニット21に複数の波長を含む主要の光の流れが進入し、光リング構造体内を進む一方の方向Aからの主要な光の流れ内に含まれる特定の波長λの信号は、フィルタユニット22内のドロップフィルタによってドロップされ、RET23によって受信される。更にTET24から送信される波長λの信号は追加フィルタによって反対方向Bに進む主要な光の流れに加えられる。RET23およびTET24は更に一人以上のエンドユーザーまたは別の送信をするための別の通信ネットワーク(図示せず)に接続されている。図2に示された接続ユニット21は左側、すなわち西側への通信を考慮したものである。同じ波長λの信号を右側、すなわち東側へ伝送するのに、対応する別の接続ユニットが必要である。フィルタユニットを通って進む際の光信号全体のエネルギー損失を最小にするよう試みる種々の利用可能なフィルタ技術、例えば「薄膜フィルタリング」をフィルタユニット22内で使用できる。しかしながら本発明はフィルタリングの特定の方法に関係するものではない。光ネットワークの各ノード13は光が通過しなければならないいくつかの接続ユニットを含むので、エネルギー損失がかなりの大きさとなり、ある種の光増幅が必要となることがある。各フィルタユニットによって生じる光エネルギーの損失は0.5〜0.8dBの大きさになると評価される。
【0006】
現在では光ネットワークにおける送信容量の要求が高まっている。光伝送およびフィルタリングのための技術がより高度となるにつれて、伝送される光に、より多数のチャンネル、すなわち波長を追加し、ネットワークのバンド幅容量を増すことが可能となっている。一方、このことは接続ユニットの数、例えば光が通過しなければならないフィルタユニットの数が増すので、初期予定パワーが悪化する。
【0007】
(概要)
本発明の目的は、光増幅の必要性を少なくするか、または解消するように、中間ネットワークノードにおける光信号のエネルギー損失を最小にすることにある。本発明の別の目的は、トラヒック容量を増加するために、より多くの接続ユニットを増設する際に、現在のネットワークノードの変更を容易にすることにある。上記およびそれ以外の目的は、本発明にかかわる光通信ネットワークに接続するための方法および装置を提供することによって達成される。ネットワークへ接続する各ポイントは複数の接続ユニットを含む接続ノードを構成し、各接続ユニットは追加/ドロップフィルタユニットにより主要な光の流れに少なくとも1つの特定の波長の信号を加えたり、これから前記信号をドロップする(引き出す)ように作動する。本発明の1つの特徴によれば、各接続ユニットにおける追加/ドロップフィルタユニットはまず両方向への主要な光の流れがすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するように、光路に沿って配置されている。このように個々の各光波長が通過しなければならないフィルタの数、従って光エネルギーの損失が最良とされる。接続ノードまたはマルチノードは主要ノードと少なくとも1つの拡張ノードとを含むことができる。本発明の別の特徴によれば、現在の主要ノードに拡張ノード(単数または複数)を容易に増設できる。マルチノードで光が常にすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するように主要ノードおよび拡張ノードのすべての追加/ドロップフィルタユニットが主要光路に沿って互いに絡み合った状態に配置されている。
【0008】
以下、添付図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。
【0009】
(好ましい実施例の説明)
図3は接続ノード13を示し、このノードでは複数の波長チャンネルを含む主要な光の流れが2つの方向AおよびBに接続ノード13を通過するように進んでおり、各方向に対し少なくとも1本のファイバーが設けられており、双方向リングネットワーク構造(図1参照)内を信号が時計回り方向および反時計回り方向に進むようになっている。接続ノード13はファイバーより直列に相互接続された複数の接続ユニット21のチェーンを含む。主要な光の流れは西の入力ポート30wにて接続ノード13に一方向に進入し、接続ユニット21.1w、21.2w....および21.1e、21.2e....を1つずつ通過するように走行し、東の出力ポート30eにて接続ノード13から出る。これに対応し、反対方向Bの主要な光の流れは東入力ポート30eにて接続ノード13に進入し、接続ユニット....21.2e、21.1eおよび....21.2w、21.1wを逆の順に1つずつ通過し、西の出力ポート30eにて接続ノード13から出る。特定の波長の信号を双方向に追加またはドロップするには、図2を参照して説明するように、各方向に対して1つずつ、計2つの接続ユニットが必要である。
【0010】
本願出願人は初期予定パワーを最適にするには、主要な光の流れが通過しなければならないチェーン内の接続ユニットの数を最小にすることが重要であると認識した。従って、ノード13は一方の側に向かう通信のための西部分と、反対側に向かう通信のための東部分とに分割されている。入力ポートに近いドロップフィルタを有し、出力ポートの近くに追加フィルタを有する接続ユニットが配置されている。従って、方向Aのためのすべてのドロップフィルタおよび方向Bのための追加フィルタはノード13の東部分に設置されており、方向Bのためのすべてのドロップフィルタおよび方向Aのための追加フィルタはノード13の東部分に設置されている。例えば東接続ユニット21.1wは方向Aの光の流れから波長λ1の信号をドロップし、方向Bの光の流れに波長λ1の信号を追加するように作動し、東接続ユニット21.1eは方向Bの光の流れから波長λ1の信号をドロップし、方向Aの光の流れに波長λ1の信号を追加するようになっている。このように、一対の対応する接続ユニット21.1w、21.1eは、波長λ1が2つの方向AおよびBに送信される際に、この波長を伝送するように働く。
【0011】
更に図3を参照すると、各接続ノード13は特定の制御チャンネル波長(光監視チャンネルOSCと時々称される)で監視信号を送受信するための制御ユニット32を更に含む。このチャンネルは管理通信、例えばトランスポンダを監視するために使用される。双方向にこのチャンネルから信号をドロップしたり、このチャンネルに信号を追加するために、西制御接続ユニット33wおよび東制御接続ユニット33eはノード13の中心に配置されており、残りの西接続ユニット21.1w、21.2w....と残りの東接続ユニット21.1e、21.2e....とを分離している。
【0012】
実際には1つのキャビネットに取り付けられた2つのサブラックに接続ノード13のための機器を収納できる。フィルタユニットは一般に各々が1つの特定の波長チャンネルを扱うようになっているが、複数の波長チャンネル用のフィルタユニットを設計することも可能である。
【0013】
代表的な1つの接続ノードは10本の保護チャンネルまたは10+10本の保護されていないチャンネル用に利用できる各方向に10本までの波長チャンネルを追加し、かつドロップできる能力を有することができる。かかる接続ノードの容量を20本までのチャンネルに各方向に増加することが提案されている。これを行うには、既に存在するユニットにより多くの接続ユニット21を増設しなければならず、次に図4に示されるように、現在の主要な接続ノード13Mに増設される別個の拡張接続ノード13E内に新しい西接続ユニット21Ewおよび東の接続ユニット21Eeが配置され、共に新しく拡張された接続マルチノード40を形成する。主要接続ノード13Mは複数の西接続ユニット21Mwと複数の東接続ユニット21Meとを含む。主要ノード13Mと拡張ノード13Eは別個のキャビネットに収納してもよい。ノード13M、13Eはそれぞれの接続ユニット内のトランスポンダを監視するための別個の制御ユニット32M、32Eを含み、これら制御ユニット32M、32Eは互いに独立して作動する。1つのノード内に新しい機器と現在の機器とを一体化する代わりに、完全に別個の拡張ノードを増設する利点はハードウェア構造、例えばハウジングおよび制御ユニット32Mのソフトウェアプログラムに関して主要ノードを変更しなくてよいことである。例えばそれぞれの制御ユニット内に新しいソフトウェアを必要とするマスター/スレーブ関係を実装する必要はない。従って、容量をより大きくするための時間を実質的に短縮し、労力を実質的に少なくできる。
【0014】
しかしながら、光伝送路内の主要ノード13Mの側に単に拡張ノード13Eを設置では、初期予定パワーは最適とはならない。その理由は、光はまず1つのノードの西部分および東部分を通過し、次に他方のノードの西部分および東部分を通過するからである。主要ノードおよび拡張ノードを論理的に2つの別個の接続ノードと見なすことができるが、2つのノードを同じサイトに互いに接近させて、設置することによって、利点を得ることができる。従って、双方のノードの追加/ドロップフィルタユニットは両方向の光がまずすべてのドロップフィルタを通過し、次にすべての追加フィルタを通過するようにし、よって個々の各光波長が通過しなければならないフィルタの数を最小にできる。
【0015】
図5は、2つの方向A、Bの光路が主要接続ノード13Mおよび拡張接続ノード13Eに属すフィルタユニット22のチェーンを通過する接続マルチノード40を示す。本例では主要ノード13Mはチャンネルλ1〜λ10の第1の組の接続を行い、拡張ノード13Eはλ11〜λ20の第2の組のための接続を行う。主要ノード13Mは西フィルタユニット22.1w〜22.10wと、東フィルタユニット22.1e〜22.10eとを備える。拡張ノード13Eは西フィルタユニット22.11w〜22.20wと、東フィルタユニット22.11e〜22.20eとを備える。図に示されるように、西側ではすべての西フィルタユニット22.1w〜22.20wが「西側」にて光路に沿ってインターラプトされないシーケンスで相互に接続されており、「東側」では光路に沿ってすべての東フィルタユニット22.1e〜22.20eがインターラプトされないシーケンスで相互に接続されている。主要ノードおよび拡張ノードの制御ユニット32M、32Eと通信するよう、制御チャンネルの信号をドロップ/追加するための制御ユニット33A、33Bが東の西側と東側との間に設置されている。制御ユニット32M、32Eは別個のネットワーク42、例えばイーサネット(登録商標)ネットワークを介して互いに通信できる。フィルタユニット22.1w〜22.20wはA方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号をドロップするように働き、B方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号を追加するように働く。フィルタユニット22.1e〜22.20eはA方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号を追加するように働き、B方向にそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号をドロップするように働く。
【0016】
主要ノード13MはRET23.1w〜23.10w、23.1e〜23.10e、およびTET24.1w〜24.10w、24.1e〜24.10eを備え、拡張ノード13EはRET23.11w〜23.20w、23.11e〜23.20e、およびTET24.11w〜24.20w、24.11e〜24.20eを備える。RETおよびTETは図5に示されるようにそれぞれフィルタユニット22.1w〜22.20w、22.1e〜22.1eに関連している。例えばフィルタユニット22.1wによって方向Aからドロップされたλ1信号はRET23.1wによって受信され、TET24.1wから送信されたλ1信号はフィルタユニット22.1wによって方向Bに追加される。これに対応し、フィルタユニット22.1eによって方向Bからドロップされたλ1信号はRET23.1eによって受信され、TET24.1eから送信されたλ1信号はフィルタユニット22.1eによって方向Aに追加される。
【0017】
図5に示される実施例では、各チャンネル波長に対する両方向のRETおよびTETは主要ノード13Mにおいてデュアル接続ユニット41.1、41.2....として、拡張ノード13Eでは41.11、41.12....として論理的にグループにまとめられている。上記のように、両方向の同じ送信と共に、保護チャンネルが使用される場合、かかるデュアルユニットを共に物理的に配置することが好ましい。保護されていないチャンネルに対してはこのことは不要であり、チャンネル波長に対する2つの方向のRETおよびTETを互いに独立して設置してもよい。実際には各ノードにおいて別個のサブラック内にすべての西および東RET/TETを一緒にグループ分けするような種々の物理的なコンフィギュレーションも可能である。しかしながら、初期予定パワーを最適にするには、関連するフィルタユニットを上記シーケンスに配置するようにすることが重要である。
【0018】
図6は、主要キャビネット13Mおよび拡張キャビネット13E内に、本発明に従って物理的にどのようにフィルタユニットを配置できるかを示している。ここでは主要キャビネットが西主要サブラック13Mwと東主要サブラック13Meとを備え、拡張キャビネットが西拡張サブラック13Ewと東拡張サブラック13Eeとを備えるように、各キャビネットは2つのラックに分割されている。この例では、各サブラック13Mはそれぞれのチャンネルλ1〜λ20の信号を追加/ドロップするための10個の追加/ドロップフィルタユニット22を備える。ここに図示されている矢印は一方向Aの主要な光の流れを示す。従って、光の流れはまずチャンネルλ1〜λ10から信号をドロップするように作動する西主要サブラック13Mwの10個のフィルタユニットを最初に通過し、次にチャンネルλ11〜λ20から信号をドロップするように働く西拡張サブラック13Ewの10個のフィルタユニットを通過する。次に光は東および西通信を行うためにそれぞれ2つの制御チャンネルフィルタユニットを通過する。これら制御チャンネルフィルタユニットは主要サブラックまたは拡張サブラックのいずれか、もしくは別個のサブラック/ハウジング内に配置してもよい。制御チャンネルフィルタユニットを通過後、信号はチャンネルλ1〜λ10に信号を追加するように作動する東主要サブラック13Meの10個のフィルタユニットを通過し、最後にチャンネルλ11〜λ20に信号を追加するように作動する東拡張サブラック13Eeの10個のフィルタユニットを通過する。これとは異なり、光の流れを各サブラック内で任意の順に、例えば東サブラック13Ee、13Me内でλ20からλ1へ逆順序にフィルタを通過させることもできる。異なるキャビネットおよびサブラック内におけるフィルタユニットの配置を他の別の異なる組み合わせにすることも可能であり、上記実施例は本発明の範囲を制限するものと見なしてはならない。図4に示されるように、1つのキャビネット内に関連するTET/RETと共に、西方向および東方向の双方の通信ための任意の数のフィルタを設けてもよく、この場合、主要ノードおよび拡張ノードに対し、それぞれ各フィルタが設けられる。
【0019】
本明細書に説明した本発明は光ネットワークにおける接続ノードのフレキシブルなコンフィギュレーションを可能にするものであり、特に既に存在する機器の変更を必要とすることなく、接続容量を増加し、この結果、光エネルギーの損失を最小にする簡単な方法を可能にするものである。
【0020】
本発明の別の可能な実施例によれば接続マルチノードは接続容量を更に増加すように主要ノードの他に2つ以上の拡張ノードを含んでもよい。例えば1つの主要ノードと3つの拡張ノードとを上記と同じ絡み合った状態に構成してもよい。
【0021】
特定の実施例を参照し、本発明について説明したが、この説明は単に本発明の概念を説明するためのものにすぎず、発明の範囲を限定するものと見なしてはならない。特許請求の範囲に記載の発明の要旨から逸脱することなく、種々の代替例、変形例および均等物を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
簡略された光ネットワークの略図である。
【図2】
通信当事者または他のネットワークに対し、接続ポイントを提供する接続ユニットのドロップ図である。
【図3】
複数の接続ユニットを備えた接続ノードのドロップ図である。
【図4】
現在の主要ノードに追加される別個の拡張ノードを備えた拡張接続マルチノードのドロップ図である。
【図5】
分離接続マルチノードコンフィギュレーションの一例のドロップ図である。
【図6】
実際の接続マルチノードコンフィギュレーションの一例の略図である。
Claims (15)
- 複数の接続ユニット(21)を備え、各接続ユニットが関連する追加/ドロップフィルタユニット(22)を有し、該フィルタユニットが2つの反対の光路方向(A、B)に進む光に特定波長チャンネルの信号を追加するための追加フィルタと、前記光から特定波長チャンネルの信号をドロップするためのドロップフィルタとを備えた、光通信ネットワーク(10)との接続を行うための接続ノード(13)において、
各方向(A、B)の光がまずすべての前記ドロップフィルタを通過し、次にすべての前記追加フィルタを通過するように光路に沿って前記追加/ドロップフィルタユニット(22)が配置されていることを特徴とする接続ノード。 - 前記接続ユニット(21)が一方の側に向かう通信のための西接続ユニット(21w)と、他方の側に向かう通信のための東接続ユニット(21e)とに光路に沿って分割されており、各波長チャンネルの信号が西接続ユニット(21w)および対応する東接続ユニット(21e)により両方向(A、B)に伝送されることを特徴とする、請求項1記載の接続ノード。
- 制御波長チャンネルの信号を前記制御ユニット(32)との間で伝送するよう、前記西接続ユニットと前記東接続ユニットとの間に光路内に配置された監視制御ユニット(32)と2つの関連する接続ユニット(33A、33B)とを前記接続ノード(13)が更に含むことを特徴とする、請求項2記載の接続ノード。
- 前記接続ノードが主要ノード(13M)と少なくとも1つの拡張ノード(13E)とを備えたマルチノードであって、各1つのノードが関連する追加/ドロップフィルタユニット(22w、22e)を含む複数の西接続ユニット(21w)と複数の東接続ユニット(21e)とを含むことを特徴とする、請求項2記載の接続ノード。
- 前記接続ノード(13M)および前記拡張接続ノード(13E)の各々が監視制御ユニット(32)と、2つの関連する接続ユニット(33A、33B)とを備えたことを特徴とする、請求項4記載の接続ノード。
- 各方向(A、B)の光がまず前記主要ノード(13M)および前記拡張ノード(13E)のすべてのドロップフィルタを通過し、次に前記主要ノード(13M)および前記拡張ノード(13E)のすべての追加フィルタを通過するよう、前記追加/ドロップフィルタユニット(22)が光路に沿って絡み合った状態に配置されていることを特徴とする、請求項4記載の接続ノード。
- 各主要ノード(13M)の前記追加/ドロップフィルタユニット(22)と、各拡張ノード(13E)の前記追加/ドロップフィルタユニット(22)とが別個のハウジング内に設けられていることを特徴とする、請求項4記載の接続ノード。
- 前記追加/ドロップフィルタユニット(22)において、各追加フィルタが関連する送信端末トランスポンダTET(24)に接続されており、各ドロップフィルタが関連する受信端末トランスポンダRET(23)に接続されており、関連するRETおよびTETも別個のハウジング内に設けられていることを特徴とする、請求項6記載の接続ノード。
- 前記主要ノード(13M)が波長チャンネル(λ1〜λ10)の第1の組に対する接続を行い、前記少なくとも1つの拡張ノード(13E)が波長チャンネル(λ11〜λ20)の少なくとも1つの第2の組のための接続を行うことを特徴とする、請求項4〜8のいずれかに記載の接続ノード。
- 前記接続ユニット(22)の各々が通信当事者(14)へのまたは別の通信ネットワーク(15)のための光ネットワークへの接続を行うことを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の接続ノード。
- 前記接続ノードが請求項1〜10のいずれかに記載の少なくとも1つの接続ノードを含むことを特徴とする、複数の接続ノードを備えた光通信ネットワーク。
- 複数の接続ユニット(21)を含む接続ノード(13)を備えた光通信ネットワークに接続するための方法であって、各接続ユニットが関連する追加/ドロップフィルタユニット(22)を有し、該フィルタユニットが2つの反対の光路方向(A、B)に進む光に特定波長チャンネルの信号を追加するための追加フィルタと、前記光から特定波長チャンネルの信号をドロップするためのフィルタとを備えた、光通信ネットワークと接続するための方法において、
前記光が前記追加フィルタを各方向に通過する前に光から信号をドロップする工程と、
前記光が前記ドロップフィルタを各方向に通過した後に光に信号を追加する工程とを特徴とする、光通信ネットワークに接続する方法。 - 前記接続ノードが主要ノード(13M)と少なくとも1つの拡張ノード(13E)とを備えたマルチノードであって、前記主要ノードおよび拡張ノードの各々が複数の接続ユニット(21)を備え、前記主要ノード(13M)および拡張ノード(13E)の追加/ドロップフィルタユニット(22)が光路に沿って絡み合った状態に配置されており、各方向(A、B)の光がまず前記主要ノード(13M)および前記拡張ノード(13E)のすべてのドロップフィルタを通過し、次に前記主要ノード(13M)および前記拡張ノード(13E)のすべての追加フィルタを通過するように、前記信号をドロップする工程および前記信号を追加する工程を実行することを特徴とする、請求項12記載の方法。
- 前記主要ノード(13M)により波長チャンネル(λ1〜λ10)の第1の組のための接続を行う工程と、
前記少なくとも1つの拡張ノード(13E)により波長チャンネル(λ11〜λ20)の少なくとも1つの第2の組のための接続を行う工程とを更に特徴とする、請求項12記載の方法。 - 複数の接続ノード(13M)を備えた光通信ネットワーク(10)において、接続容量を拡大する方法であって、前記各接続ノードが複数の接続ユニット(21)を含み、各ユニットが関連する追加/ドロップフィルタユニット(22)を有し、該フィルタユニットが波長チャンネル(λ1〜λ10)の第1の組の信号を2つの反対の光路方向(A、B)に進む光に加えるよう作動する追加フィルタと、かつこれら信号を前記光路からドロップするように作動するドロップフィルタとを含む、光通信ネットワーク(10)における接続容量を拡大する方法において、
波長チャンネル(λ11〜λ20)の少なくとも第2の組の信号を追加およびドロップできる少なくとも1つの拡張ノード(13E)を現在の主要ノード(13M)に増設する工程を備え、各方向(A、B)の光がまず前記主要ノード(13M)および前記拡張ノード(13E)のすべてのドロップフィルタを通過し、次に前記主要ノード(13M)および前記拡張ノード(13E)のすべての追加フィルタを通過するよう、前記主要ノード(13E)および拡張ノード(13E)の追加/ドロップフィルタユニット(22)が光路に沿って絡み合った状態に配置されていることを特徴とする、光通信ネットワーク(10)における接続容量を拡大する方法。
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