JP2004527942A

JP2004527942A - 波長分割多重光通信システムにおける放射成分パワーの調整

Info

Publication number: JP2004527942A
Application number: JP2002566886A
Authority: JP
Inventors: ジョンリチャードフィールディング; グラハムロナルドフレンチ
Original assignee: マルコニユーケイインテレクチュアルプロパティーリミテッド
Priority date: 2001-02-17
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: JP4344520B2; ATE359629T1; CA2438332C; US20040114927A1; GB2372388A; EP1362443A1; DE60219434T2; CN100429879C; DE60219434D1; GB0103980D0; WO2002067480A1; EP1362443B1; CN1650557A; CA2438332A1; US7447432B2

Abstract

波長分割多重（WDM）光通信システム（１０）における放射成分（波長チャネル）パワーを調整する方法及び装置を提供する。前記システム（１０）は、光導波路（３０、４０）（光ファイバ）を通って相互に接続される複数のノード（２０）を含んでいる。前記方法は、ノードからノードへ前記システムのまわりに１つまたは２つ以上のトークン（３００）を通過すること、１つまたは２つ以上のトークンを受信することに応答して前記ノードでWDM放射成分の前記パワーを調整するために各ノードで適用される光減衰のようなノード設定（１５０、１７０）を調節すること、及び前記システム内のWDM放射成分パワーが実質的に調整されるまで前記方法を繰り返すことを特徴とする。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重（WDM）光通信システムにおける放射成分パワーを調整する方法に関する。さらに、本発明はまた、本発明の方法を使用している光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連した光放射は、実際上、1530nmから1570nmの自由空間放射波長がこの範囲の好ましい部分ではあるが、500nmから3000nmの範囲における自由空間波長を有する電磁放射として定義されている。
【０００３】
より小さい在来型の光通信システムは、しばしば、“都市部または大都市”に関連し、光ファイバ導波路を通って相互に接続される複数のパッシブノードを構成する。パッシブノードは、光増幅の全くないものとして定義される。前記ノードは、10kmまたはそれより短い直径を有する環状の配置でしばしば相互に接続される。
【０００４】
通信トラフィックは、しばしば導波路チャネルと呼ばれる放射成分を変調したWDMが導波路を通って搬送されることによってノードの間で通信される。ノードは、
（ａ）ノードで１つまたは２つ以上の特定の波長チャネルを取り出すことと、
（ｂ）ノードで１つまたは２つ以上の特定の波長チャネルを挿入すること
を１または２以上行うために配置される関連したアドドロップマルチプレクサーを含んでいる。
【０００５】
典型的には、アドドロップマルチプレクサーは、光ブラッグファイバ回折格子フィルタまたは誘電性フィルタを使用して、放射成分（波長チャネル）の選択的な取り出しと挿入に達する。コストを削減するために、前記フィルタは、結果としてシステムがノード間の波長チャネルの相互接続に関して固定された配置であり、一般的に再調整可能ではない。そのようなシステムを再構成するためには、前記フィルタが物理的に取り除かれ、代わりのフィルタが取り付けられる必要がある。
【０００６】
より小さな“都市部システム”においては、前記成分が受信され検出される１つまたは２つ以上のノードで、適切な信号対雑音比が達成されることを確実にするために十分なパワーレベルで１つまたは２つ以上のノードに対して、放射成分は挿入される。前記パワーレベルは、ファイバ導波路の開路に関する安全の配慮によって制限され、WDMチャネル間漏話は、ノードで使用される光学フィルタの選択性によって抑制される。
【０００７】
前記システムが多数のノード及び/または直径の増加、例えば100kmまたはそれよりも長い直径を組み込む時、前記導波路内、及び前記ノード上の前記アドドロップマルチプレクサーでの減衰は、結果として、放射成分を受信し検出する前記ノードで低下する信号対雑音比である。前記増加した減衰を扱うために、１つまたは２つ以上のエルビウム添加ファイバ光増幅器（EDFA）を含み、前記導波路内の放射パワーを増加させることは、確立された手法であり、それによって、信号対雑音比は改善する。例えば、180km直径のWDM通信システムは、典型的には、13個のEDFAを含んでいる。しかしながら、EDFAは、比較的高価であり、光学的に非線形な装置である。例えば、過度の放射パワーがEDFAに対して入力されるならば、それは自発的な発振を示して、レーザー光を発する。さらに、一定のパワーで供給されるEDFA上において、幾つかのWDM放射成分が同時に入力され、前記成分の１つが他の前記成分に重要な関係のあるより大きなパワーであるならば、前記EDFAは重要でありより大きなパワーである前記成分を強調する傾向にある。
【０００８】
このように、１つまたは２つ以上のEDFAを含む光通信システムにおいて、前記１つまたは２つ以上のEDFAに対して入力する時、実質的に光学的に同一水準にされ、WDM放射成分は、パワーが相対的に合わされるということを確実にするという問題が発生する。より大きく高性能で再構成可能な光通信システムであって、長さ100kmまたはそれより長いファイバ導波路の経路を含んでいる長距離輸送光通信システムにおける例として、同一水準にすることは、しばしば各システムノードで成し遂げられており、複雑な高性能光ハードウェアの供給を必要とする。
【０００９】
発明者は、１つまたは２つ以上のEDFAを含んでいる、より小さな光通信システムにおいて、前述のより大きな再構成可能なシステムで実現されるような手法により同一水準にすることを成し遂げるのは、経済的に実行可能であるということを評価した。さらにその上、前記発明者はまた、２つ以上のEDFAを含んでいる光システムにおいて、同一水準にしているWDM放射成分は多変量高次問題であり、前記の同一水準にすることは振動動作を可能性として受けやすいということを評価した。少なくとも部分的に、前述の問題を克服する試みとして、前記発明者は、前記システム内で循環する１つまたは２つ以上のトークンを含んでいるWDMシステム内の放射成分のパワーを調整する方法を考案した。トークンは、パラメータ動作を調整するために関連する通信システムの周りを通過するデータのグルーピングとして定義される。前記１つまたは２つ以上の制御は、振動問題を回避し、一次反復処理に対する制御を実質的に同一水準にするという作業を減らすことができる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面によると、波長分割多重（WDM）光通信システムにおける放射成分パワーを調整する方法であって、
前記システムは、導波路を通って相互接続される複数のノードを含んでおり、
ノードからノードへ前記システムのまわりに１つまたは２つ以上のトークン
を通過することと、
１つまたは２つ以上のトークンを受信することに応答して前記ノードでWDM放射成分の前記パワーを調整するために各ノードで適用されたノード設定を調整することと、
前記システム内のWDM放射成分パワーが実質的に調整されるまで前記方法を繰り返すことを特徴とする前記方法を提供する。
【００１１】
本発明の前記方法は、システム調整が、比較的単純な費用対効果が大きい手法において実現され得るという優位性と、WDM放射成分パワーを同一水準にすることを成し遂げる時、振動動作を引き下げることもできるという優位性を提供する。
【００１２】
前記発明者は、前記ノードがそれ自身の適する設定を調整することができるように、他のノードの設定を調整している情報が提供されることが、各ノードにとって有益であるということを評価した。有利なことに、前記方法は、各ノードにそこで受信するWDM放射成分パワーを計測することと、前記システムの１つまたは２つ以上の他のノードに対して続く通信のために前記１つまたは２つ以上のトークンにおいて前記パワーを記録することをさらに含んでいる。
【００１３】
前記ノードで調整を実行するために、前記発明者は、減衰がキーパラメータであるということを評価した。従って、前記方法は、１つまたは２つ以上の前記トークンを所有している各ノードのために、前記システム内のWDM放射成分パワーを少なくとも部分的に同一水準にする前記ノードに組み入れられた減衰手段を調整することをさらに含んでいる。
【００１４】
前記発明者は、あるシステム配置が特に１つまたは２つ以上のトークンを通過するためには好ましいということを評価した。特に、前記ノードは、環状の配置において優位性を持って接続され（すなわち、閉じたループを形成するための一連の手法で接続される）、前記環のまわりに１つまたは２つ以上のトークンを搬送することを含んでいる。
【００１５】
ある通信システムにおいて、管理するのがより簡単であるためには単純なトークン調整を使用することが望ましい。このようにして、１つまたは２つ以上の前記トークンは、望ましくは、前記環のまわりに時計回りと反時計回りの方向で交互に通過される。前記対向の搬送によって、単一のトークンは前記環の時計回りと反時計回りの経路で放射成分を調整するために利用され得る。
【００１６】
前記システムに最初に電圧を加えた後、できるだけ早く調整をはかどらせるためには、前記環のまわりに時計回りの方向で少なくとも１つのトークンを搬送し、同時に、時計回りと反時計回りの通信トラフィック経路を調整するために前記環のまわりに左まわりの方向で少なくとも１つのトークンを搬送することが望ましい。
【００１７】
望ましくは、前記トークンは、一般の通信トラフィックと一緒に搬送される。選択的に、前記システムが、監視WDMチャネルを提供される場合、前記１つまたは２つ以上のトークンが前記監視チャネルで前記システムのまわりに有利に搬送される。
【００１８】
前記トークンの解釈は、比較的複雑な処理であり得る。前記複雑さに対処するために、各ノードが、１つまたは２つ以上のトークンを解釈するためのソフトウェア、及び少なくとも１つの減衰を調整するためのソフトウェア、及び前記ノードで放射成分パワーを調整するために前記ノード内で調整するためのソフトウェアを操作することを含んでいる。前記ソフトウェアにとって、そのノード設定を記録できることは有利であり、それゆえ、１つまたは２つ以上の前記トークンを所有する各ノードは、望ましくは、前記１つまたは２つ以上のトークンで前記ノードに対応するノード設定を記録することを操作できる。
【００１９】
本発明の第２の側面によると、前記発明の前記第１の側面の方法に従って操作できる波長分割多重（WDM）通信システムを提供する。
【００２０】
前記発明がより良く理解され得るために、ここで、例を通し、添付した図を参照して本発明の実施例について述べる。
【００２１】
図１を参照すると、本発明に従う方法を使用しているWDM光通信システムが示されており、前記システムが、一般的に10によって指示されている。この例では、前記システムは、光ファイバ導波路30a-30f、40a-40fによって環状の配置で連続的に接続される6つのノード20a、20b、20c、20d、20e、20fを含んでいるということを説明している。前記システム10は前記発明が実現され得る通信システムの１つの配置例であるということが評価される。前記システム10は、クライアントの要求次第で、少ないかまたは多いノードを含むように変更され得る。
【００２２】
前記システム10内での前記導波路の相互接続を次に述べる。
【００２３】
前記ファイバ導波路30a、30b、30c、30d、30e、30fは、前記ノード20a、20b、20c、20d、20e、20fから前記ノード20b、20c、20d、20e、20f、20aへ、前記システム10のまわりに時計回り（CW）の方向で、それぞれ放射成分を搬送するために結合される。同様に、前記ファイバ導波路40a、40b、40c、40d、40e、40fは、前記ノード20b、20c、20d、20e、20f、20aから前記ノード20a、20b、20c、20d、20e、20fへ、前記システム10のまわりに反時計回り（CCW）の方向で、それぞれ放射成分を搬送するために結合される。
前記システム10の一般的な動作については、今、概要を述べる。
【００２４】
前記ノード20の間で搬送される通信トラフィックは、1550nmのオーダーで自由空間の導波路を有する光放射上で変調され、前記放射は、32の波長分割多重（WDM）の放射成分または帯域に対して仕切られている。前記帯域は、チャネルとしても知られる。さらにその上、前記チャネルは、実質的に区切っている100GHzの周波数に対応する導波路において0.8nm離れて区切られている。各チャネルは、非同期かつ独立して他のチャネルの情報を搬送することができる。こうして、前記導波路30、40は、前記システム10においてそれぞれCW、CCWの方向で前記32のチャネルをそれぞれ同時に搬送することができる。前記全てのチャネルは、変調された放射成分で必ずしも取り込まれないということも評価されている。チャネル集団は、どのように前記システム10がそのクライアントのために配置されているか次第である。
【００２５】
次に、前記ノード20をより詳細に説明する。
【００２６】
前記ノード20は、配置が実質的に相互に類似している。図２において、前記ノード20aは、破線100内に含まれて示されている。前記ノード20aは、ノード管理ユニット110、及び第１と第2の光アドドロップマルチプレクサー（ADM）120a、120bをそれぞれ含んでいる。前記ノード20aは、第１、第２、第３、及び第４のエルビウム添加ファイバ増幅器（EDFA）130a、130b、130c、130dをそれぞれさらに含んでいる。その上、前記ノード20aは、第１、第２、第３、及び第４の光カプラー140a、140b、140c、140dもそれぞれ含んでいる。さらにその上、前記ノード20aは、第１、第２の入力光減衰器150a、150bをそれぞれ組み入れており、また、第１と第２の光検出器は、160a、160bをそれぞれ配列させる。前記第１のADM120aは、そこで第１と第２の光減衰器170a、170bにそれぞれ関連しており、第２のADM120bは、そこで第３と第４の光減衰器170c、170dにそれぞれ関連している。最後に、前記ノードは、光-電気（O/E）変換器180a、180bと、電気-光（E/O）変換器190a、190bを含んでいる。
【００２７】
ここで、前記ノード20a内の構成成分の相互接続について図２を参照して述べる。
【００２８】
前記ファイバ導波路30fは、前記第１のカプラー140aの光入力ポートに対して結合される。前記カプラー140aの第１の光出力ポートは、前記O/E変換器180aを経由して前記管理ユニット110の電気的入力S_1inに対して結合され、前記カプラー140aの第２の光出力ポートは、前記減衰器150aの光入力ポートに対して結合される。前記減衰器150aの光出力ポートは、前記第１のEDFA1 130aを経由して、前記ADM 120aの光入力ポートに対して、及び検出器アレイ160aの光入力ポートに対しても接続される。前記検出器160aは、光回折成分、例えば、１つまたは２つ以上のブラッグ回折格子を含んでおり、放射成分（チャネル）を空間的に散乱させ、対応する電気的出力信号、つまりそれぞれWDM放射成分（ADMチャネル）に関連したパワー強度を指示するデジタル表現を提供するためにフォトダイオードでそれらの個々のパワー強度を検出する。前記検出アレイ160aは、前記管理ユニット110の電気的入力ポートP₁に接続され、前記管理ユニット110に対してパワー強度データを伝送する。前記管理ユニット110は、光減衰器を通して制御するために前記入力光減衰器150aの制御入力に接続されている電気的出力A₁を含んでいる。
【００２９】
前記ADM120aは、関連する放射成分（チャネル）の前記導波路帯域に対してそれぞれ調整されている２つの誘電性アドドロップフィルタ（図２に示されていない）を含んでいる。前記フィルタは、連続して結合され、それらの入力/出力ポートは、前記ADM120aの第１と第２の光ポートで与えられている。前記第１と第２の光ポートは、それぞれ（示されていない）クライアントに対して光減衰器170a、170bを経由して結合され、前記接続は、しばしばトリビュタリポートと呼ばれている。前記管理ユニット110の電気的制御出力B₁は、前記第１と第２の光減衰器170a、170bの制御入力に対して接続されており、これらの減衰器を通して光減衰を制御している。前記ADM120aの光出力ポートは、前記第２のEDFA2 130bを経由して、前記第２の光カプラー140bの第１の光入力ポートに結合されている。同様に、監視出力S_1outは、前記E/O変換器190aを経由して、前記第２の光カプラー140bの第２の光入力ポートに接続されている。第２の光カプラー140bの光出力ポートは、前記ファイバ導波路30aに対して結合されている。
【００３０】
前述に類似した手法で、前記ファイバ導波路40aは、前記第３の光カプラー140cの光入力ポートに対して結合される。前記光カプラー140cの第１の光出力ポートは、前記O/E変換器180bを経由して、前記管理ユニット110の電気的入力S_2mに対して結合されている。前記光カプラー140cの第２の光出力ポートは、前記光減衰器150bの光入力ポートに対して結合されている。前記光減衰器150bの光出力ポートは、前記第３のEDFA3 130cを経由して、前記ADM120bの光入力ポートに対して、及び前記検出器アレイ160bの入力ポートに対して接続されている。前記検出アレイ160bは、放射成分を空間的に散乱させて、フォトダイオードでそれらの個々のパワー強度を検出して、それぞれの関連WDM放射成分の前記パワー強度を指示する、対応する電気的出力信号を提供するために、光回折成分、例えば、１つまたは２つ以上のブラッグ回折格子を含んでいる。前記検出器アレイ160bは、前記管理ユニット110の電気的入力ポートP₂に対して接続されており、前記ユニット110に対してパワー強度データを伝送している。前記ユニット110は、光減衰を通して制御するための前記光減衰器150bの制御入力に対して結合されている電気的出力A₂を含んでいる。
【００３１】
前記ADM120bは、関連放射成分の前記導波路帯域に対してそれぞれ調整されている（図２に示されていない）２つの誘電性アドドロップフィルタを含んでいる。前記フィルタは、連続して接続されており、それらの入力/出力ポートは、前記ADM120bの第１と第２の光ポートで与えられている。前記第１と第２の光ポートは、前記光減衰器170c、170dを経由して、それぞれクライアントに接続されている。前記管理ユニット110の電気的制御出力B₂は、前記光減衰器170c、170dの電気的制御入力に接続されており、これらの減衰器を通して光減衰を制御している。前記ADM120bの光出力ポートは、前記第４のEDFA4 130dを経由して、前記第４のカプラー140dの第１の光入力ポートに結合されている。同様に、監視出力S_2outは、前記E/O変換器190bを経由して、前記第４の光カプラー140dの第２の光入力ポートに対して接続されている。前記第４の光カプラー140dの光出力ポートは、前記ファイバ導波路40fに対して結合されている。
【００３２】
ここで、前記システム10内の前記ノード20aの動作について、最初に前記システム10のまわりにCW（時計回り）に放射を搬送することについて、それから、前記システム10のまわりにCCW（反時計回り）に放射を搬送することについて述べる。前記他のノード20b、20c、20d、20eの機能は、類似手法である。
【００３３】
前記システム10において、第１のトークンは、前記導波路30に沿ってCW方向に通過する。同様に、第２のトークンは、前記導波路40の沿ってCCW方向に通過する。選択的に、前記システム10は、前記システム10の回りにCWとCCWの方向で交互に単一のトークンのみを使用するように配置できる。
【００３４】
前記管理ユニット110は、ランダムアクセスメモリ（RAM）とリードオンリーメモリ（ROM）に関連したマイクロコントローラーを含み、ソフトウェアを動作させるノードを蓄積し、監視チャネルを経由して受信されるデータパラメータは、１つまたは２つ以上の前記ファイバ導波路30f、40aにおいて受信される光放射において与える。各ノード20は、特に、前記ノード20でトークンを受信でき、かつ解釈できるソフトウェアを動作させることを含んでいる。前記トークンは、後述するさらに詳細に説明されているデータ配列を含んでいる。さらに、各ノード20は、前記トークンに対してデータ値を書き込むこともできる。
【００３５】
前記システム10のCW通信の動作において、WDM放射成分は、前記導波路30fに沿って伝播し、前記光カプラー140aで受信される。前記放射成分は１つまたは２つ以上の通信チャネル、及び監視チャネルにもまた対応している。前記第１の光カプラー140aは、前記監視チャネルに対応する前記放射成分を切り離す操作が可能であり、それを前記カプラー140aの前記第１の出力ポートへ転送し、前記カプラー140aの前記第２の出力ポートに対するその他の放射成分（通信チャネル）に対して操作が可能である。前記監視チャネル放射成分は、前記管理ユニット110の前記S_1in入力に向けて通過される前記O/E変換器180aによって対応する電気信号に変換される。トークンを搬送している前述のCWは、それによって、前記管理ユニット110に対する前記監視チャネルで搬送される。
【００３６】
前記監視チャネル放射成分（すなわち通信チャネル）以外の放射成分は、前記第１の光減衰器150aを経由して前記第１のカプラー140aの前記第２のポートから前記第１のEDFA1 130aに対して出力される。前記第１のEDFA1 130aは、前記ADM120a、及び前記検出アレイ160aに対しても伝播する対応する増幅された放射を提供するために前記放射成分を光学的に増幅する。前記アレイ160aは、前記放射成分を空間的に切り離し、その時、前記管理ユニット110の前記入力P₁に対して通過される対応する伝記信号を発生させるためにそれぞれの前記放射成分の前記パワー強度を計測する。前記管理ユニット110で実行しているソフトウェアは、その時、トークンを搬送している前記CW、及び前記光減衰器150a、170a、170bの前記光減衰の調整装置を調整するために前記入力P₁で提供されるデータを解釈する。
【００３７】
前記ADM120aで受信された放射は、好ましいチャネルの放射成分が取り出される前記アドドロップフィルタを通り、出力のために前光減衰器170a、170bを経由して、伝播する。放射成分（波長チャネル）はまた、前記アドドロップフィルタの相互の光特性のために、これらの光減衰器170a、170bを経由して、挿入される。前記ADM120aを通って伝播している放射と挿入された放射成分は、放射成分を増幅し、前記第１の光カプラー140bの前記第１の入力ポートに対応する増幅された放射を出力する前記第２のEDFA2 130bに対して伝播する。前記管理ユニット110の前記S_1out出力から出力される監視チャネルデータは、前記第２の光カプラー140bの前記第２の入力ポートに伝播する対応する監視チャネル放射成分を提供するために前記関連するE/O変換器190aを通過する。前記第２のカプラー140bの前記第１と第２の入力ポートで受信した放射成分は、結合され、前記カプラー140bから出力され、前記システム10内の前記ファイバ導波路30aに沿って伝播する。
【００３８】
前記システム10のCCW通信の動作において、WDM放射成分は、前記導波路40aに沿って伝播し、前記第３の光カプラー140cで受信される。前記放射成分は、１つまたは２つ以上の通信チャネル（波長チャネル）、及び監視チャネルに対しても対応する。前記光カプラー140cは、前記監視チャネルに対応している放射成分を切り離すために操作でき、それを前記カプラー140cの前記第１の出力ポートに転送し、前記カプラー140cの前記第２の出力ポートに対して他の放射成分（通信チャネル）を搬送する。前記監視チャネル放射成分は、前記関連したO/E変換器180bに対して伝播し、そこで、前記管理ユニット110の前記S_2inを通過する対応する電気信号に変換される。前述のトークンは、それによって、前記管理ユニット110に対する前記監視チャネルで搬送される。
【００３９】
前記監視チャネル放射成分以外の放射成分は、前記第２の入力光減衰器150bを経由して前記第３のEDFA3 130cに対して前記第３のカプラー140cの前記第２の出力ポートから出力される。前記第３のEDFA3 130cは、前記ADM120bに対して、及び前記検出器アレイ160bに対しても搬送する対応する増幅された放射を供給するために前記放射成分を光学的に増幅する。前記アレイ160bは、前記放射成分を空間的に切り離し、その時、前記管理ユニット110の前記入力P₂を通過する対応する電気信号を発生させるためにそれぞれの前記放射成分の前記パワー強度を計測する。前記管理ユニット110で実行しているソフトウェアは、その時、トークンを搬送している前記CCW、及び前記光減衰器150b、170c、170dの前記光減衰の調整装置を調整するために前記入力P₂で提供されるデータをも解釈する。
【００４０】
前記ADM120bで受信した放射は、好ましいチャネルの放射成分が取り出される前記アドドロップフィルタを通り、出力のために前記光減衰器170c、170dを経由して伝播する。放射成分はまた、前記アドドロップフィルタの相互の光特性のために、これらの光減衰器170c、170dを経由して、挿入される。前記ADM120aを通って搬送している放射と挿入された放射成分は、放射成分を増幅し、前記第４のカプラー140dの前記第１の入力ポートに対応する増幅された放射を出力する前記第４のEDFA4 130dに対して伝播する。前記管理ユニット110の前記S_2out出力から出力される（前記制御トークンを含む）監視チャネルデータは、前記第４の光カプラー140dの前記第２の入力ポートに伝播する対応する監視チャネル放射成分を提供するために前記関連するE/O変換器190bを通過する。前記第４のカプラー140dの前記第１と第２の入力ポートで受信した放射成分は、結合され、前記カプラー140dから出力され、前記ファイバ導波路40fに沿って伝播する。
【００４１】
必要ならば、１つまたは２つ以上の前記EDFA 130は、コストを削減するために前記ノード20aから削除され得る。前記削除は、前記システム10の他のノード20b、20c、20d、20e、20fに対しても関係する。さらに、前記システム内のノード20の数は、クライアントの要求次第でさまざまにあり得る。前記EDFA 130cは、前記システム10をセットアップしている時、16dBゲインかまたは24dBゲインを提供するために配置される。前記システム10が180kmの直径を有するように配置され、32のアクティブ波長チャネルまで搬送する時、そのように配置された前記システム10が、望ましくは全体で13個のEDFAを15個のEDFAに対して10個を限度として含んでいるということは有益である。前記システム10の前記EDFAの数に関する情報、及びそれらの光ゲインは、前記システム10内で搬送している前記トークンで搬送される。
【００４２】
ここで、前記CW、CCWトークンのそれぞれの構造について図３を参照して述べる。
【００４３】
前記トークンのそれぞれは、多くの異なる方法で実行され得る。前記トークンの一例を図３で説明し、一般的には300によって示す。前記トークン300は、４つのデータ配列、つまり、チャネルパワー配列310、光増幅器ゲイン配列320、チャネル相互接続性配列330、及び光減衰器設定配列340を含んでいる。
【００４４】
前記チャネルパワー配列310において、入力は、各WDMチャネルのために各ノード20で作られ、各ノード20で前記検出器配列160a、160bによって成し遂げられるパワー管理に関係している前記トークン上のnノードのためのデータ入力ができる。
【００４５】
前記光増幅器ゲイン配列320において、それぞれの前記nノード20におけるそれぞれのEDFA130の前記光ゲインが記録される。EDFAが前記ノード20内に含まれない場合、入力には前記配列320上にゲインなし（0dB）が生じる。前述において説明したように、他のゲイン設定が可能ではあるが、前記EDFA130の光ゲインは、望ましくは、16dBまたは24dBにセットされる。
【００４６】
前記チャネル相互接続性配列330において、データ入力は、前記システムを通るチャネルの経路を定めており、換言すれば、誘電性フィルタの前記チャネル設定は、前記ノード20における前記ADM120内に含まれる。前記波長チャネルはそれぞれノード間の相互接続性を定義する。
【００４７】
最後に、前記光減衰器設定配列340において、前記ノード20のそれぞれで使用されている前記減衰器150、170の（光減衰）設定が記録される。
【００４８】
データ値が固定されている前記増幅器ゲイン配列320と前記チャネル相互接続性配列340は別として、前記チャネルパワー310と前記光減衰器設定340は、前記トークン300として更新され、前記システム10の回り通過する。各前記ノード20は、前記それぞれのノードに関係している前記配列310、340内の場所を更新することのみ許される。言い換えれば、ノード20aは、ノード20a等に関係している前記トークンで値を更新する。
【００４９】
前述したように、前記トークン300は、CWとCCW通信方向の両方に対してパラメータを搬送するように配置され得る。別な方法で、前記システム10は、２つのトークンであって、１つは、前記システム10の回りにCWに通過され、もう一方は、前記システムの回りにCCWに通過するトークンを使用し、このトークンは、実質的に独立している。前記ノード20の１つ、例えば、第1のノード20aは、前記システム10が最初に電圧を加えられるそれぞれの時に、前記トークン300の搬送を起動するための主なノードとして設定される。
【００５０】
各前記ノード20の前記管理ユニット110に属するソフトウェア動作は、前記トークン300を受信すること、及び前記配列310、320、330、340で前記データを解釈し、前記光減衰器150、170の適切な設定を計算して調整される。前記動作しているソフトウェアは、各接続経路における中間点で各チャネルが前記チャネルを使用するために、ほぼ同一水準にされたパワーを得るように設定される。例えば、通信トラフィックをノード20aからノード20cへノード20bを経由して搬送しているチャネル５は、ノード20bでほぼ同一水準にされたパワーであって、ノード20aで比較的高いパワーであって、ノード20cで比較的低いパワーであるとする。そこでは、放射成分を運んでいる前記通信トラフィックが搬送する前記ノード20a、20b、20c内に含まれる各アドドロップフィルタを通って0.4dBのオーダーで減衰しており、減衰は、例えば、前記光カプラー140内でも発生する。調整の程度（光減衰）を制限した前記システム10の結果としては、各チャネルを各ノード20で同一水準にすることは可能ではない。さらに、前記動作しているソフトウェアは、各放射成分のために高い放射パワーが前記システムにおいて非常に必要とされていることも考慮し、ターゲットの信号対雑音比と、前記システム10内のビットエラー率（BER）の対応する上限を提供している。
【００５１】
このようにして、各ノード20で、前記トークン300が受信される時、前記ノード20において前記動作しているソフトウェアは、各チャネルを実質的に同一水準にするためにその光減衰器150、170をどのようにセットする必要があるかを前記トークン300から計算する。例えば、同一水準にすることは、パワーから＋/−30%の範囲内の調整に対応することができる。さらにその上、前記動作しているソフトウェアは、前記システム10内の放射成分がターゲットの信号対雑音比、ゆえにBERパフォーマンスを提供するために十分なパワーであるということを確実にするために前記光減衰器150、170に対する前記トークン300設定からも計算する。例えば、前記システム10内の放射成分パワーレベルが、与えられたBERを保証することが必要とされる最小パワーレベルよりも少なくとも6dB大きいということを確実にするために前記光減衰器150、170を調整することである。前記動作しているソフトウェアは、既知の行列逆変換技術を使い一連の同時方程式を解くことによって、前記計算を行う。各ノード20がその光減衰器150、170を調整している時、前記ノード20は、前記トークン300上のその光減衰器設定を記録し、その近隣のノードに対するトークンを通過する。それぞれの前記ノードは、もしそれが前記トークン300を共有していないならば、その光減衰記録媒体150、170を調整することを許可されない。さらにその上、各ノード20は、その光減衰器150、170が安定するのに十分な期間で前記トークン300を共有することが許可される。すなわち、例えば、前記減衰器150、170は光減衰器を熱制御される。設定は、前記減衰器150、170が、それらの最終の完全安定な光減衰値の10%以内に達する時、実現すると考えられている。より望ましくは、前記減衰器150、170は、実現したように思われていることを安定させるために、それらの最終の安定値が2%以内に安定しているべきである。前記トークン300が、前記減衰器150、170の安定する時間よりも高い割合で前記システム10の回りに通過するならば、前記システム10が繰り返してそれ自体を調整するように、前記トークン300が前記システム10の回りに複数回通過することが必要となる。
【００５２】
本発明の範囲から出発することなく、前記システム10が変更され得ることが評価されている。前記システム10は、本発明を具体化している一例のシステムとして提供されている。システムノード設定のトークン制御調整を使用している他のシステムは、本発明の範囲内に含まれている。さらにその上、本発明に従うトークンを用いた放射成分パワーを調整する前記方法は、光減衰器を付加して、システムパラメータを制御するために用いられている。例えば、
（ａ）波長シフト応答器の波長を調整すること、
（ｂ）調整可能なADMフィルタを調整すること、
（ｃ）前記システム10の前記ノード20で放射成分を注入するために用いられている調整可能な変調されたレーザーダイオードを調整することである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】WDM放射成分パワーを調整するための本発明に従う方法を使用している光通信システムの概略表現である。
【図２】図１に示されたシステムのノードのブロック図である。
【図３】WDM放射成分パワーを調整する時に利用するために、図１で説明されるシステムのノード間で通過するトークンのデータ構造の表現である。

Claims

波長分割多重（WDM）光通信システムにおける放射成分パワーを調整する方法であって、
前記システムが、導波路を通って相互接続される複数のノードを含んでいる方法において、
ノードからノードへ前記システムのまわりに１つまたは２つ以上のトークンを通過する段階と、
１つまたは２つ以上のトークンを受信することに応答して前記ノードでWDM放射成分の前記パワーを調整するために各ノードで適用されたノード設定を調節する段階と、
前記システム内のWDM放射成分パワーが実質的に調整されるまで前記方法を繰り返す段階とを有することを特徴とする方法。
各ノードにおいて、そこで受信されたWDM放射成分パワーを計測すること、
及び前記システムの１つまたは２つ以上の他のノードに対して続く通信のために前記１つまたは２つ以上のトークンにおいて前記パワーを記録することをさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
１つまたは２つ以上の前記トークンを所有している各ノードのために、前記システム内のWDM放射成分パワーを少なくとも部分的に同一水準にする前記ノードに組み入れられた減衰手段を調整することをさらに含んでいる請求項２に記載の方法。
前記ノードが環状の配置で接続され、前記環の回りに１つまたは２つ以上の前記トークンを搬送することを含んでいる上記いずれか１つの請求項に記載の方法。
前記１つまたは２つ以上のトークンを前記環の回りに時計回り（CW）と反時計回り（CCW）の方向で交互に通過することを含んでいる請求項４に記載の方法。
前記環の回りに反時計回り（CCW）の方向で少なくとも１つのトークンを搬送することを有し、同時に、少なくとも１つのトークンを前記環の回りに時計回り（CW）の方向で搬送することを含んでいる請求項４に記載の方法。
一般的な通信トラフィックを有する前記１つまたは２つ以上のトークンを搬送することを含んでいる上記いずれか１つの請求項に記載の方法。
前記１つまたは２つ以上のトークンをそのWDM監視チャネルの前記システムの回りに搬送することを含んでいる請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
初期システムに電圧を加えた後、前記システムの回りに１つまたは２つ以上のトークンの通信を開始するために前記ノードの１つをマスターノードであることを予定していることを含んでいる上記いずれか１つの請求項に記載の方法。
１つまたは２つ以上の前記トークンを解釈することと、
少なくとも１つの減衰を調整することと、
前記ノードを調整するために前記ノード内で調整することのために、
各ノードがソフトウェアを動作させることを含んでいる上記いずれか１つの請求項に記載の方法。
各ノードが、前記ノードに対応する前記１つまたは２つ以上のトークンノード設定において記録することに対して１つまたは２つ以上の前記トークンを所有することを含んでいる請求項１０に記載の方法。
上記いずれか１つの請求項の方法に記載の動作可能な波長分割多重（WDM）通信システム。