JP2004535134A

JP2004535134A - 光システムおよび光システムにおける方法

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Publication number: JP2004535134A
Application number: JP2003513153A
Authority: JP
Inventors: ボデン，ラッス
Original assignee: トランスモード・システムズ・アクチボラゲット
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-11-18
Also published as: EP1407564A1; CA2452344A1; WO2003007511A1; CN1541461A

Abstract

本発明は、光通信システム、光通信システムにおける、方法およびネットワークモジュールの使用法に関する。光通信システムは、少なくとも１つの光ファイバー２２を有するネットワークを含む。各々のファイバーの総帯域幅は多数の波長域に分割される。各々の波長域は、情報を伝えることのできるチャネル、λ_１−λ_ｎを有する。本発明に従った光システムは、チャネルが、逆方向の送信のために交互配置されていることを特徴とし、あるチャネルの情報は一方向に送信され、一方で同じファイバー上の隣接するチャネルの情報は反対方向に送信される。したがって、本発明に従った光通信システム上で情報を送信するための方法は、１つのチャネルの情報を一方向に送信し、一方で同じファイバ上の隣接するチャネルの情報を反対方向に送信するステップを含む。発明された方法およびシステムは、隣接するチャネル間のクロストークの影響を抑制するという１つの利点を有する。

Description

【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、光通信システム、光通信システムにおける、方法およびネットワークモジュールの使用法に関する。より特定的には、本発明は、クロストークの最適化のためのＷＤＭ光システムにおける逆方向光システムおよび実施方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
世界にはりめぐらされた主要な中枢システム上で交換される通信量の増大は、我々がよく見慣れた現象である。この問題に取り組むために、非常に効率的な方式が策定された。すなわちそれは波長分割多重方式（Wavelength Division Multiplexing）、ＷＤＭである。これは、異なる波長の多数のチャネルを並置することによって、同じファイバ上の情報容量を増大させる。波長の間隔を密接しておくほど、送信される情報量が増大する。容量不足がより深刻になってくると、波長チャネルをより密接して詰め込み、高密度のＷＤＭ（ＤＷＤＭ）技術が生まれた。ＤＷＤＭが機能するためには、異なるチャネルが互いに干渉しないことが重要である。これはチャネルが互いにより密接になると、ますます困難になる。すなわちこれはインコヒーレントなクロストークと呼ばれる。この問題を解決するために、すべての重要な構成要素（レーザ、フィルタ）の温度を安定させ、かつそれらを熱パッケージに装着しなければならない。これにより、ＤＷＤＭの構成要素は非常に高価になる。ＤＷＤＭの解決法をある状況において経済的に関心を引くものにしたのが、エルビウムをドープしたファイバ増幅器（Erbium Doped Fiber Amplifiers（ＥＤＦＡｓ））の開発である。これによって、長距離での多大な情報量の転送が可能になった。この増幅器は高価であるが、システムの全費用に対する付加費用は少ない。この解決法は安価ではないが、代替案−新方面を開拓するか、または海底に新しいファイバを敷設すること−のコストを考えると、非常に好ましいものである。
【０００３】
大都市の環境においては問題が異なる。まず第１に、帯域幅のボトルネックがより最近のものである。従来の、銅ベースのまたはより単純なファイバベースの解決法が、近い将来の通信量の増大に対処できると考えられていた。結果として、大都市帯域幅ボトルネックを特に対象とした方策の開発が殆ど考慮されなかった。通信量の増大が帯域幅の可用性を凌ぐという現実が現れ始めたとき、最初の動きは、実績のあるＤＷＤＭ技術の小型版を採用することであった。しかしながら、いくつかの矛盾がすぐに明らかになった。大都市環境における情報配信の要件では、多くの分配ノードを有した、非常に柔軟なネットワークが課される。その上、すべてのチャネルが同じノードで終端されないかもしれない。この複雑さは通常、光損失が増大することを意味する、というのも各々のノードは、その挿入損をシステムに加えるためである。問題は、長距離ＷＤＭとは反対に、大都市市場は非常にコスト増加を忌避するということであり、これはＥＤＦＡが実際に選択肢としてふさわしくないことを意味する。さらに、ＥＤＦＡのダイナミクスによりシステム管理がより困難になり、これは既に複雑なシステムにおける主要な課題である。さらに悪いことに、長距離高密度のＷＤＭシステムに関連したコストの多くは、システムの容量が縮小されたとしても、実際に縮小することができない。レーザ光源は、温度との波長の安定性の要件のため、依然として非常に高価である。受動フィルタを設計することは、チャネル分離と挿入損との間のバランスを保つという扱いにくい行為であり、材料および構成に、温度の安定性を確保するという余分の要求を課すことになる。最終的に、大半の主要な大都市配信ネットワークの帯域幅の要求は、現在でも増大しているが、ＤＷＤＭが扱うことになっていた通信量とは程遠いものである。明らかに、ＤＷＤＭのコストは、大半の大都市市場にとって非常に大きく、非常に高価なものである。
【０００４】
大都市市場に固有の方策を策定するための異なるアプローチが必要であり、それは以下の特徴を兼ね備えているべきである。
【０００５】
・平滑な帯域幅のアップグレード経路
・柔軟な数の分配ノード
・より古いタイプのデータ通信（従来のプロトコル）からの継ぎ目のない移行を可能にする光透過性
・増幅器がないこと
・適切なレベルの保護
・低コストであること
これらの要件から新たな概念が生まれ、それは先行のスウェーデン特許出願ＳＥ０１０１４１６−６［１］に記載された。この方策は、上述したすべての点に対処する。ＤＷＤＭの場合のように、帯域幅は、新たな波長またはチャネルを挿入することによって増大される。この新しい概念に従うと、これらのチャネルは、１ナノメータのわずかではなく、２０ｎｍ離れている。たとえば、波長を、１４７０ｎｍ，１４９０ｎｍ，１５１０ｎｍ，１５３０ｎｍ，１５５０ｎｍ，１５７０ｎｍ，１５９０ｎｍおよび１６１０ｎｍに固定し得る。この例では、８つのチャネルが規定されるが、総帯域幅がより多くのチャネルを可能とするのであれば、チャネルの数を増やしても問題ない。これは、波長の制御への要件が大いに緩和されたことを意味し、これにより能動部品の値段が低下する。ＯＡＤＭ（光挿入抜出マルチプレクサ（Optical Add Drop Multiplexers））フィルタ等の受動フィルタに対する仕様も緩和することができる。
【０００６】
標準のＯＡＤＭは、多数の材料層で覆われ、選択ミラーを生成する小さな水晶を基盤とする薄膜フィルタとして設計され得る。この性質を用いて、水晶を伝搬するビームから波長域を反射することが可能である。逆に、戻り経路光線の法則に従って、この波長域を加えることも可能である。２つの分離フィルタをカスケードすることによって、またはフィルタの設計を改良してフィルタを選択することによって、反射されたチャネルと送信されたチャネルとの間の分離を増大させることができる。第１の場合では、より多くの構成要素が含まれるため、全挿入損は、値段とともに増加する。第２の場合では、歩留りの低下により値段が上昇する。現在、ＯＡＤＭは、一連の２つの薄膜フィルタから構成され、一方のフィルタはリングからチャネルを抜き出し、他方のフィルタは同じチャネルをリングへと挿入する。
【０００７】
［１］で提案した解決法において、各々のチャネルは、多数のＯＡＤＭを有する論理リングを支持するが、これは多くの地点でリングにアクセスすることができるということである。同時に、各々のＯＡＤＭは、その挿入損をネットワークの全電力量に挿入する。プロトコルは、エンドユーザの機器によって、システムの性能に影響を与えずに決定される。リング構造は、適切なレベルの保護を与え、ＣＷＤＭ（粗ＷＤＭ）のコストは典型的に、対応するＤＷＤＭシステムのコストよりもかなり低い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光システムの設計における主な制約は、ＯＡＤＭを伝搬する異なるチャネルの分離である。ＣＷＤＭの場合において、チャネルは典型的に互いから２０ｎｍ離れている。これは、分離に関する限り、直接の近傍以外の如何なるチャネルの寄与も無視してよいほど小さいということである。分離が不十分であれば、隣接チャネルからの光の一部が、このノード向けの波長とともに、ＯＡＤＭで抜き出される。最悪の場合、信号が既に弱ければ、隣接チャネルからの寄生光が、検出器で深刻な摂動をもたらすおそれがある（インコヒーレントなクロストーク）。
【０００９】
別の重要な指標は、すべてのチャネルが自身の２つの挿入抜出ノード（Add-Drop nodes）の間で通り抜けなければならないさまざまな通過ＯＡＤＭの挿入損である。これらの損失が非常に大きければ、リングの範囲は、増幅器の使用を回避するために減じられなければならない。
【００１０】
その代案として、通過ＯＡＤＭの数を減じなければならず、これは挿入／抜出（Add／Drop）構成の柔軟性を減じることになる。課題は、システムの適用範囲を最適化するために、分離と挿入損とのバランスを保つ一方で、クロストークを抑制することである。
【００１１】
この問題を解決するための最も一般的な方法は、２つ以上のフィルタをカスケードすることである。全体の分離は、個々のフィルタすべての分離の合計であるため、高い値の分離に到達することができる。しかしながら、挿入損がまた加えられる。これはＤＷＤＭの場合には大した問題にならない、というのも増幅器の使用が通常認められているからである。前述のような大都市ＣＷＤＭシステムの場合、増幅器は経済的ではない。これは、余分な挿入損が非常に弊害をもたらすことを意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明の簡単な説明
本発明は、光通信システム、光通信システムにおける、方法およびネットワーク挿入／抜出（Add／Drop）モジュールの使用法を記載する。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、光通信システム上で情報を送信するための方法、および光通信システムを提供することである。上記発明された方法およびシステムは、隣接するチャネル間のクロストークの影響を抑制し、ＯＡＤＭを伝搬する異なるチャネルの分離を改善し、かつすべてのチャネルが自身の２つの挿入抜出ノードの間で通過しなければならないさまざまな通過ＯＡＤＭの挿入損を改善する。
【００１４】
この目的は、本発明に従って、隣接するチャネルが逆方向に伝搬することで達成される。この通信パターンに基づいたシステムは、本発明に従って、逆方向光挿入／抜出マルチプレクサモジュールを用いることによって可能になる。
【００１５】
本発明に従った方法およびシステムの１つの利点は、先行技術と比較して、隣接したチャネル間のクロストークの影響を、より効果的に、かつより費用のわりには効果的に抑制することである。
【００１６】
さらに他の１つの利点は、挿入／抜出モジュールの設計では、それを構成するフィルタの分離に対する要件を緩和することができるという点である。これは結果として、フィルタの挿入損に対しプラスの効果を与えることができる。
【００１７】
本発明は、開示された図面と関連してより詳細に説明される。
【００１８】
本発明は、以下に与えた詳細な説明および添付の図面からより十分に理解されるが、これらは例示の方法のみによって与えられるため、本発明を制限するものとして考えられるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発明の詳細な説明
以下では、スウェーデン特許出願ＳＥ０１０１４１６−６が示されている［１］。記載された出願の内容は、これにより引用により援用される。
【００２０】
図１は、情報の光通信のためのシステム１０の概略図であり、上記システムは、光ファイバネットワークを含む。上記ネットワークは、たとえばイェーテボリおよびストックホルムの２つの地理的な位置の間に配置される。このシステムの長距離の部分は、コアネットワーク１２、ときにバックボーンとさえ呼ばれる。このコアネットワークは、情報を送信するための１幹線の光ファイバを含む。コアネットワーク１２から、情報が都市アクセスネットワーク（ＭＡＮ）リング１４へと送られる。少なくとも１つのマスタノード１６が上記ＭＡＮに接続される。このマスタノード１６は、ＭＡＮ１４およびアクセスリング１８にとって共通のノードである。アクセスリング１８は、少なくとも１つの光ファイバを含み得る。上記ファイバに接続されているのは、一連のＯＡＤＭノード２０である。情報を受信するおよび／または送信するための加入者／クライアントデバイスは、加入者／クライアント接続を介して各々のＯＡＤＭノードに接続される。
【００２１】
図２は、本発明に従った光通信ネットワークシステムにおけるチャネルの方向および分配を概略的に示している。光通信システムは、少なくとも１つの光ファイバ２２を有するネットワークを含む。各々のファイバの総帯域幅は、多数の波長域へと分割される。各々の波長域は、チャネルλ₁−λ_nを有し、情報を伝えることができる。最下部のチャネルλ₁および最上部のチャネルλ_nを除いて、すべてのチャネルは、最も近接した近傍として、２つの隣接するチャネルを有する。たとえば、チャネルλ₂は、２つの隣接するチャネルλ₁およびλ₃を有するが、λ₁はλ₂１つのみを有する。図２に示した、発明された光システムにおけるファイバにおいて、チャネルは逆方向の送信のために交互配置される。「奇数の」チャネル（λ₁，λ₃，．．．）の情報が１方向に送信される一方で、同じファイバ上の隣接する「偶数の」チャネル（λ₂，λ₄，．．．）の情報は、反対方向に送信される。したがって、本発明に従った光通信システム上で情報を送信するための方法は、あるチャネルの情報を１方向に送信する一方で、同じファイバ上の隣接するチャネルの情報を反対方向に送信するステップを含む。この発明された方法およびシステムは、隣接するチャネル間のクロストークの影響を抑制するという１つの利点を有し、これは隣接するチャネルから離れて送られる光パワーがかなり減じられるためである。
【００２２】
図３は、本発明に従った光通信システム１０における逆方向光挿入／抜出マルチプレクサモジュール２４を概略的に示している。モジュール２４は、２つの光挿入／抜出フィルタ２６および２８を含み、１つのフィルタ２６はチャネルのうちの１つ、たとえばλ₂の情報を抜き出し、１つのフィルタ２８は、情報をファイバ２２上の同じチャネルに挿入する。情報は、フィルタにおける鏡要素３０によって挿入されるか、または抜き出され、鏡要素は、選択されたチャネルのある光波長に適合される。抜出フィルタ（dropping filter）２６によって抜き出された情報は、受信機３２に送られる。鏡要素３０は、ファイバ２２の予め定められたチャネル以外のチャネルの波長に対し多かれ少なかれ透過性を有するが、最も近接した光波長に対しそれほど透過性を有さない。すなわち、隣接したチャネルは、より遠く離れたチャネルほど予め定められたチャネルから分離されない。しかしながら、本発明に従ったシステムにおいて、分離は、隣接するチャネル、たとえばλ₁およびλ₃の情報を、中間のチャネルλ₂に対して反対方向に向けることによって、かなり改善される。先行技術を凌ぐこの利点は、以下で図８および９と関連してさらに説明される。隣接するチャネルの光パワーの一部は、挿入マルチプレクサ（adding multiplexer）２８を通過するときに失われ抜き出されるが、この光パワーは、送信機３４の出力へ送られるため、如何なる問題ももたらさない。送信機３４は、予め定められたチャネルの情報を挿入することができ、すなわち情報を送信することができる。
【００２３】
例に示したように、フィルタは薄膜を基盤とすることもできるが、ヒューズカプラといった他の技術を用いることもできる、というのも分離と挿入損との間の関係がフィルタ理論にとって一般的であるためである。標準のＯＡＤＭは、多数の材料層で覆われ、選択ミラーを生成する小さな水晶を基盤とする薄膜フィルタとして設計され得る。この性質を用いて、水晶を伝搬するビームから波長域を反射することが可能である。
【００２４】
［１］の場合において、システムはファイバ対を基盤としている。このタイプのシステムのＯＡＤＭは次に、図４に示したように、平行の２つのこのようなネットワーク要素によって形成される。
【００２５】
図４は、本発明に従った光通信システム１０における逆方向光挿入／抜出マルチプレクサモジュール４０の実施例である。この光挿入／抜出マルチプレクサ（ＯＡＤＭ）４０は、システム１０のネットワークのノードに配置される。マルチプレクサ４０は、接触インターフェイスの東４２および西４４を介して、アクセスリング（図１の１８）のファイバ対４６ａ，４６ｂに接続される。情報は、対上で双方の方向に移送される。モジュール４０は、４つの光挿入／抜出フィルタ４８，５０，５２，５４を含み、１つのフィルタ４８は、ファイバのうちの１つである４６ｂのチャネルの１つ、たとえばλ₂の情報を抜き出し、１つのフィルタ５０は、情報を、同じファイバ４６ｂの同じチャネルに戻す。モジュール４０はまた、２つの受信機５６，６６および２つの送信機６４，６８、１つのクライアント西インターフェイス５８および１つのクライアント東インターフイス６２、ならびに処理装置６１を有する情報処理装置６０を含む。
【００２６】
ＯＡＤＭ４０の機能は以下のとおりである。現在のノードは、ファイバ対４６ａ，４６ｂのλ₂チャネルの情報を抜き出す。ファイバ４６ａのλ₂チャネルの情報は、挿入フィルタ４８によって抜き出される。上記情報は、受信機５６に送られ、この受信機は、情報をクライアント西インターフェイス５８の低コストのトランシーバ５８ａへ、処理装置６０の低コストのトランシーバ５８ｂへ転送する。各々のトランシーバ５８ａ，５８ｂ，６２ａ，６２ｂは、上記抜き出された情報を処理することのできる情報処理装置６１を含む処理装置６０に光接続されている、または電気的にインターフェイスされている。情報は、クライアント東インターフェイス６２上で、情報処理装置６０の低コストのトランシーバ６２ｂを介して、対応するトランシーバ６２ａに戻される。トランシーバ６２ａに接続された送信機６４は、同じチャネルλ₂および同じファイバ４６ａへの挿入フィルタ５０によって、情報をλ₂チャネルへと送信する。
【００２７】
対応する方法で、ファイバ４６ｂのλ₂チャネルの情報は、挿入フィルタ５２によって抜き出される。上記情報は、受信機６６に送られ、この受信機は、情報をクライアント東インターフェイス６２の低コストのトランシーバ６２ａへ、処理装置６０の低コストのトランシーバ６２ｂへ転送する。情報は、クライアント西インターフェイス５８上で、情報処理装置６０の低コストのトランシーバ５８ｂを介して、対応するトランシーバ５８ａに戻される。トランシーバ５８ａに接続された送信機６８は、同じチャネルλ₂および同じファイバ４６ｂへの挿入フィルタ５４によって、情報をλ₂チャネルへと送信する。
【００２８】
先行技術のシステムを凌ぐ本発明の利点を、ここで図５−９によって説明する。図６，７および９の各々は、横座標が光波長λ（ｎｍ）であり、縦座標が光パワー（ｄＢｍ）である１つの図を示している。ＣＷＤＭ（粗波長分割多重）技術に基づいた送信システムにおいて、多数の光伝送帯域は、光スペクトルの帯域に広がる。図６，７および９は、４つの光伝送帯域を示しており、各々は１つのチャネル、λ_n（ｎ＝１，２，３，４，．．．）を含む。異なる波長のチャネルは、互いに干渉しないように分離される。典型的なチャネル間隔は（周波数帯域における２４００ＧＨｚに対応して）２０ｎｍである。図８は、鏡要素３０および出力光ファイバ２３を含む挿入フィルタ２６を概略的に示している。フィルタ２６は光ファイバ２２に接続され、鏡要素は、チャネルλ２に隣接したチャネルλ１を抜き出すようにされる。フィルタ２６が受けた、λ１のすべてのまたは殆どすべての光パワーは、抜き出され、出力導線２３を通ってさらに送られる。本発明に従うと、λ２はλ１に対し逆に伝搬されるため、受けられた光パワーのわずかしか反射によって失われない。この損失は、チャネルλ２がλ１と同方向に伝搬された場合の損失よりもかなり少ない。フィルタ２６によって抜き出された全体の光パワーは、Ｐ_tot,Cと示される。この出力は、
【００２９】
【数１】

【００３０】
として規定されて計算され、ここで係数Ｉ_Lは挿入損であり、反射係数Ｉ_Rは反射による損失であり、Ｉ_Sはフィルタにおける分離損失である。発明された方法およびシステムの結果および利点は、以下でさらに説明され、結果として生じるスペクトルは図９に示されている。
【００３１】
図５は、先行技術に従った光通信システムのファイバリング８０、たとえばアクセスリングの断面を示している。ノード７０で、光パワーＰλ_1,Aを有する情報はチャネルλ₁へと挿入される。この情報は、おそらくノード７０から遠くに位置したノード７６へ送信される。ノード７６ヘ行く途中で、情報はおそらく多数の介在するノード７２および７４を通過する。情報は、ノード７６に到達する前に、すべてのノード７２および７４でその光パワーの一部を損失する。ノード７４で、光パワーＰλ_2,Bを有する情報は、同じファイバのチャネルλ₂へと挿入される。前述のように、ＣＷＤＭの場合、隣接するチャネル間のクロストークを考慮に入れさえすればよい。図５−７に示した場合において、λ１は、３０ｄＢ（Ｉ_L＝−３０ｄＢ）に等しい電力保管量を有する。Ｐλ_1,A＝Ｐλ_2,Bと想定すると、λ２，Ｉ_Sの分離は、λ１に対するλ２の１５ｄＢの抑制を保証するために、４５ｄＢに等しくなければならない。ＯＡＤＭの直前の光のスペクトルが図６に示されている。この図において、λ１はおよそ１５５０ｎｍであり、λ２はおよそ１５３０ｎｍである。λ１は挿入損のために非常に弱いが、λ２は強い。図７は、分離が３０ｄＢの一段式フィルタの場合にはどうなるかを示している。λ１での信号は、λ２での寄生的なチャネルよりもわずかに強い。前述のように、挿入損のため、２つのフィルタを連結することは最適ではない。
【００３２】
しかしながら、図８に示したように、λ２がλ１に対し逆に伝搬される場合、抜出ポートでの全出力に対するλ２の寄与は、フィルタの終端の第１の反射により間接的である。結果として生じるスペクトルが図９に示されている。反射がガラス／ガラス接合である場合、Ｉ_R＝−３０ｄＢである。それがガラス／空気である場合、Ｉ_R＝−１５ｄＢである。これは、単一のフィルタの場合でさえも、効果的な分離、Ｉ_R＊Ｉ_Lは４５ｄＢから６０ｄＢであることを意味する。事実上、これは挿入損を低下させることなく、ＣＷＤＭの薄膜設計における分離への制約を取除く。λ１およびλ２の間の相違は今となっては１５ｄＢを超え、クロストークの問題は回避される。
【００３３】
図１０は、本発明に従った多重リング構造を概略的に示している。この実施例において、アクセスリング１８は、ファイバー対２２で構成される２つの光ファイバー２２ａ，２２ｂを含む。多数のノード２０は、そのうちの１つがマスタノード１６であり、この多数のノードは上記リング１８およびファイバー対２２に接続される。マスタノード１６は、アクセスリング１８を都市規模ネットワークＭＡＮ１４に接続する。すべてのノードは、１つのファイバーまたはファイバー対に物理的に接続されるが、論理的にはこれらのノードは異なる論理リング／チャネルλ_n（ｎ＝１，２，３，４，．．．）に接続される。これは、物理的に隣接するＯＡＤＭのノード、すなわち隣接するノードが、論理的な近傍である必要はないということである。マスタノードは、すべての論理リングにとっての共通点として特徴づけられ、したがってそれにより１つの論理リングから別の論理リングへの情報の転送が可能になる。１つのマスタノード１６は、多数のノードをカスケードすることによって生成され、各々のノードはマスタノード１６と交差するリングのうちの１つに属する。各々のマスタノード要素１７¹，１７²，１７³，１７⁴は次のマスタノード要素に１つの波長を与え、これによりすべての所望の波長が多重化されるまで、新しい波長が挿入される。
【００３４】
図１１は、本発明に従った論理リング構造を示している。この実施例は、同じ物理的なファイバーリングにの多数の論理光リングを組み合わせる多重リング構造を提供する。各々の論理リングは、異なる波長域上で動作する。各々のリングは、一連のＯＡＤＭノードによって構成され、たとえば１つの波長が抜き出されおよび／または挿入される一方で、他の波長が経るクロストークは最小となるようになっている。各々のノードは、それが属する論理リングを規定する波長のすべてのトラフィック取り出す。状況に応じて、トラフィックを次に終端するか、または完全に再生および／もしくは処理して論理リングへと返送することができる。すべての論理リングは、マスタまたはマスタノードと呼ばれる少なくとも１つの共通点を有する。このマスタノード１６は、すべての論理リングと交差し、波長を変換することによって、トラフィックを１つのリングから他のリングへと転送することができる。それは、多重論理リングとより大きなコアシステム、たとえば広域ネットワーク（ＷＡＮ）または都市規模ネットワーク（ＭＡＮ）との間のゲートウェイとしての機能も果たす。図１０のように、１つのマスタノード１６は、多数のノード２１¹，２１²，２１³，２１⁴をカスケードすることによって生成され、各々のノードはマスタノード１６と交差するリングλ１，λ２，λ３，λ４のうちの１つに属する。各々のマスタノード要素１７¹，１７²，１７³，１７⁴は、次のマスタノード要素に１つの波長を与え、これにより、すべての所望の波長が多重化されるまで、新しい波長が挿入される。
【００３５】
このネットワーク構造と他のネットワーク構造との相違は以下のとおりである。ＴＤＭリングのみと比較して、アクセスノードの最大数は、今となっては、ネットワークで使用される波長の数とともに倍増している。各々の波長のアクセスノードは、同じ波長を有する近傍と通信するが、物理的／地理的な近傍とは通信しない。ＷＤＭハブリングと比較して、論理トラフィックパターンの流れが依然として存在している。
【００３６】
［1］で示唆したように、ＣＷＤＭチャネルのうちの１つは、すべてが、対応するＣＷＤＭ帯域の許容範囲に含まれる、多数のＤＷＤＭチャネルによって取って代わられ得る。本発明の別の実施例に従うと、これらのＤＷＤＭチャネルは、その後すべて同方向に伝播されるが、隣接するＣＷＤＭ帯域に対し逆に伝播される。ＣＷＤＭ帯域は、ＣＷＤＭグリッドによって規定される中心波長のまわりに１３ｎｍ延在する波長スロットとして規定される。
【００３７】
図１２は、本発明のさらに他の一実施例である、ハイブリッドＣＷＤＭ−ＤＷＤＭシステムの論理リング構造を示している。ＣＷＤＭチャネルはおよそ１３ｎｍの帯域幅を有する波長域を用いるため、ハイブリッドシステムを構築することが可能である。チャネル帯域のうちの１つが、この場合１６（λ₅−λ₂₀）が、多重チャネルＤＷＤＭシステムのために使用される。ＤＷＤＭシステムの挿入／抜出構成は次に、ハブされた構成となり、したがってブロードバンドアクセスを特別に必要とするいくつかのノードがこのシステムによって供給され得る。ＤＷＤＭシステムは論理リング構造を有さず、マスタ１６からノード２０へのポイントツーポイント構造として機能する。これは、図１３に示したスペクトル図を有し得るハイブリッドシステムを構成する。
【００３８】
図１３では、スペクトル図が示され、ここで横座標は光波長λであり、縦座標は光効果、Ｐ_optである。ハイブリッドＣＷＤＭ−ＤＷＤＭシステム技術に基づいた送信システムは、光スペクトルの帯域において広がる多数の光伝送帯域を有する。第３のＣＷＤＭチャネルλ₃は、多数のＤＷＤＭチャネルλ₅−λ₂₀によって取って代わられる。
【００３９】
本発明は、上述の好ましい実施例に限定されない。さまざまな代替例、修正および均等物を使用し得る。したがって、上記の実施例は、別掲の特許請求の範囲によって規定される、本発明の範囲を制限するものとして考えられるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】情報の光送信のための光通信ネットワークシステムの概略図である。
【図２】本発明に従った光通信ネットワークシステムにおけるチャネルの方向および分配の概略図である。
【図３】本発明に従った光通信システムにおけるネットワーク挿入／抜出モジュールの原理を示す図である。
【図４】本発明に従った光通信システムにおけるネットワーク挿入／抜出モジュールをより詳細に示した図である。
【図５】先行技術に従った光通信システムの概略図である。
【図６】光通信システムにおける、異なるチャネルの理論的な分配および各々のチャネルの信号光パワーを示した光信号図である。
【図７】先行技術に従った光通信システムにおける、隣接したチャネルへのクロストークの影響を示した光信号図である。
【図８】本発明に従った光通信システムにおける、ネットワーク挿入／抜出モジュールでの隣接チャネルのクロストークの影響を概略的に示した図である。
【図９】本発明に従った光通信システムにおける、隣接したチャネルへのクロストークの影響を示した光信号図である。
【図１０】多重リング構造の概略図である。
【図１１】論理リング構造を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の１つの実施例である、ハイブリッドＣＷＤＭ−ＤＷＤＭシステムの論理リング構造を示す図である。
【図１３】図１２で開示したような、ハイブリッドＣＷＤＭ−ＤＷＤＭシステム技術に基づいた送信システムのスペクトル図である。

Claims

少なくとも１つの光ファイバーを有するネットワークを含む光通信システム上で情報を伝送するための方法であって、各々のファイバーの総帯域幅は、多数の波長域に分割され、各々の波長域は、情報を伝えることのできるチャネルを有し、前記方法は、
あるチャネルの情報を一方向に伝送し、一方で同じファイバー上の隣接するチャネルの情報を反対方向に伝送するステップを特徴とする、光通信システム上で情報を伝送するための方法。
逆方向光挿入抜出マルチプレクサモジュールによって、少なくとも１つのチャネルの情報を挿入するおよび／または抜き出すステップを特徴とする、請求項１に記載の方法。
ネットワークは、第１の光ファイバーのチャネルに対応するチャネルを規定する第２の光ファイバーを含み、それによりファイバー対を構成し、前記方法は、
第１のおよび第２の光ファイバーの対応するチャネルの情報を反対方向に伝送するステップを含む、請求項１に記載の方法。
通信システムは、粗波長分割多重（ＣＷＤＭ）方式技術に基づくことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
通信システムは、多重論理リング構造技術に基づくことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
通信システムは、粗波長分割多重（ＣＷＤＭ）方式および多重論理リング構造技術に基づくことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
少なくとも１つの光ファイバーを有するネットワークを含み、各々のファイバーの総帯域幅は、多数の波長域に分割され、各々の波長域は、情報を伝えることのできるチャネルを有し、チャネルは、逆方向の伝送のために交互配置されることを特徴とし、あるチャネルの情報を一方向に伝送し、一方で同じファイバー上の隣接するチャネルの情報を反対方向に伝送する、光通信システム。
システムは、少なくとも１つのチャネルの情報を挿入するおよび／または抜き出すことのできる少なくとも１つの逆方向光挿入抜出マルチプレクサモジュールを含むことを特徴とする、請求項７に記載の光通信システム。
システムは、粗波長分割多重（ＣＷＤＭ）方式技術および／または多重論理リング構造技術に基づくことを特徴とする、請求項７に記載の光通信システム。
システムは、ハイブリッドＣＷＤＭ−ＤＷＤＭシステム技術に基づくことを特徴とする、請求項７に記載の光通信システム。
第１の光ファイバーのチャネルに対応するチャネルを規定し、それにより光ファイバー対を構成するが、それに対して反対方向に情報を伝送するように配置される第２の光ファイバを含むことを特徴とする、請求項７に記載の光通信システム。
少なくとも１つの光ファイバーを有するネットワークを含む光通信システムにおける逆方向光挿入抜出マルチプレクサモジュールの使用法であって、各々のファイバーの総帯域幅は、多数の波長域に分割され、各々の波長域は、情報を伝えることのできるチャネルを有し、チャネルは、逆方向の伝送のために交互配置されることを特徴とし、あるチャネルの情報を一方向に伝送し、一方で同じファイバー上の隣接するチャネルの情報を反対方向に伝送する、光通信システムにおける逆方向光挿入抜出マルチプレクサモジュールの使用法。