JP2009526498A - 分岐光ネットワークにおける分散制御 - Google Patents

Abstract

分岐光ネットワークにおける分散は、単周期セグメント分散マップを有する伝送セグメントを用いることによって制御することができる。ネットワークが再構成される場合であっても分散が制御され得るように、そのようなセグメントの１つないしさらに多くを端末または分岐ユニットのようなネットワークノードに結合することができる。一実施形態において、単周期セグメント分散マップはセグメントの両側において分散補償を与える。別の実施形態において、単周期セグメント分散マップはセグメントの中間において分散補償を与える。

Description

関連出願の説明

本出願は、２００４年８月１１日に出願された米国仮特許出願第６０/６００６２１号の恩典を主張している、２００５年８月１１日に出願された、名称を「差動位相シフトキー変調フォーマットを用いる光ネットワークにおける分散制御（Dispersion Management in Optical Networks Using Differential Phase Shift Keying Modulation Format）」とする、米国特許出願第１１/２０１７６２号に関連する。上記出願のいずれの明細書もその全体が本明細書に参照として含まれる。

本発明は分岐光ネットワークに関し、さらに詳しくは、分岐光ネットワークにおける分散制御に関する。

光通信システムにおける光信号の伝送は、色分散のような光学効果によって制限され得る。光信号は光ファイバ内を光パルスとして伝送することができる。光ファイバ内を伝搬している光が色分散を受けると、光は光ファイバ内で遅延される。この遅延は、システムの性能に影響を与え得る、光パルスの広がりを生じさせる。光信号が受ける特定の分散量は光信号の波長に依存して変わる。光波長の関数としての分散の変化の大きさは分散勾配と称されることが多い。個々のチャネル波長において、分散を低減するため及び分散を低減することによって分散勾配を制御するために、様々な分散制御手法が用いられてきた。分散制御は、複数の波長で複数のチャネルを伝送する波長分割多重（ＷＤＭ）光通信システムにおいて特に重要である。

分散制御手法の１つに、光通信システムの伝送セグメント内の距離の関数として分散を制御するために光ファイバタイプを選んで配置する、分散マッピングがある。伝送セグメント設計の一例では、光伝送セグメントの長さにわたる周期的分散補償を実現するために、非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）スパンが分散補償ファイバ（ＤＣＦ）スパンと合せて用いられる。そのような周期分散マップのそれぞれの周期の長さは一周期あたり約５００〜１０００ｋｍの範囲とすることができる。

そのような周期分散マップを使用する分岐光ネットワークにおける分散の制御には問題がある。分岐光ネットワークは端末及び／または分岐ユニットのような複数のネットワークノード及びネットワークノードに結合された伝送セグメントを備えることができる。標準周期分散マップを用いる分岐光ネットワークの設計における複雑な問題の１つは周期分散補償に対する要件を満たすことの困難さである。別の問題は、分岐ネットワークにわたる全てのデジタルラインセクション（すなわち、完全ファイバ路）についての、全てのファイバ路に沿って累積する分散に関する制限である。例えば、周期分散マップ設計における分岐ユニット位置の変更は、周期要件に合致させるための伝送線路設計または製作計画への重大な変更をもたらし得る。あるいは、コスト及びスケジュールの要件を満たすに必要な変更の実施を可能にするために周期要件が妥協を強いられ得る。ネットワークが分岐ユニットにおいてファイバ切換またはチャネルルーティングの動的再構成を実施する場合にも、周期要件及び累積分散が問題を生じさせる。

したがって、分岐光ネットワークの変更または再構成を容易にする、分岐光ネットワークにおける分散制御が必要とされている。

本発明の実施形態は分岐光ネットワークに対する分散制御を提供する。本発明の一態様にしたがえば、分岐光ネットワークは複数のネットワークノード及び、ネットワークノードの内の少なくとも１つから延びる、複数の光伝送セグメントを備える。光伝送セグメントのそれぞれは、少なくとも２つのサブセグメントを形成するように配置された、複数のファイバスパンを有する。光伝送セグメントのそれぞれが単周期セグメント分散マップを有するように、サブセグメントの内の１つは正の分散を与え、サブセグメントの別の１つは負の分散を与える。

本発明の別の態様にしたがえば、分岐光ネットワークは複数のネットワークノード及び、ネットワークノードの内の少なくとも１つから延びる、複数の光伝送セグメントを備える。光伝送セグメントのそれぞれは、単周期分散マップを与える、少なくとも１つの分散シフトファイバスパン及び少なくとも１つの分散補償ファイバスパンを有する。

本発明の別の態様にしたがえば、分岐光ネットワークは複数のネットワークノード及び、ネットワークノードの内の少なくとも１つから延びる、複数の光伝送セグメントを備える。光伝送セグメントのそれぞれは、相異なる２つの分散特性を有する相異なる少なくとも２つのファイバタイプを有する。相異なる２つのファイバタイプは、単周期セグメント分散マップを与えるように、共通のファイバタイプを有するファイバの少なくとも３つの領域に配置される。

本発明のまた別の態様にしたがえば、分岐光ネットワークを構築する方法が提供される。複数のファイバスパンが提供され、複数の光伝送セグメントがファイバスパンから構築される。ファイバスパンは少なくとも２つのサブセグメントを形成するように配置され、光伝送セグメントのそれぞれが単周期分散マップを有するように、サブセグメントの内の１つは正の分散を与え、サブセグメントの内の別の１つは負の分散を与える。光伝送セグメントはネットワークノードの間に結合される。ネットワークノードの内の少なくとも１つは伝送セグメントの内の少なくとも３つに結合される。

本発明の上記及びその他の特徴及び利点は、添付図面とともになされる以下の詳細な説明を読むことで、一層よく理解されるであろう。

図１を参照すれば、本発明の一実施形態にしたがう分岐光ネットワーク１００は、ネットワーク１００における変更を受け入れる態様で分散を制御するように設計することができる。分岐光ネットワーク１００は、１つないしさらに多くの端末１０２-１〜１０２-４及び１つないしさらに多くの分岐ユニット１０４-１〜１０４-２のような複数のネットワークノード及び複数の伝送セグメント１１０-１〜１１０-５を備えることができる。伝送セグメント１１０-１〜１１０-５のそれぞれは分岐光ネットワーク１００のネットワークノードの内の２つの間の光路を提供する。一例において、分岐光ネットワーク１００は海中光通信システムにおける長距離分岐ネットワークとすることができる。本発明にしたがう分散制御手法が広汎なネットワークコンポーネント及び構成に組み込まれ得ることは当然である。本明細書に示される例示的実施形態は、説明のために提供されるに過ぎず、限定のためではない。

端末１０２-１〜１０２-４は、例えば波長分散多重（ＷＤＭ）手法を用いて複数のチャネルで光信号を送信／または受信する、送信器端末及び／または受信器端末とすることができる。端末１０２-１〜１０２-４は、差動位相シフトキー（ＤＰＳＫ）変調のような、耐分散性伝送フォーマットを用いることができる。ＤＰＳＫ変調フォーマットでは、１と０が差動位相遷移によって表される。本明細書で用いられるように、ＤＰＳＫ変調フォーマットには、差動２進位相シフトキー（ＤＢＰＳＫ）変調、差動４相位相シフトキー（ＤＱＰＳＫ）変調、ゼロ復帰ＤＰＳＫ（ＲＺ-ＤＰＳＫ）変調及びチャープドゼロ復帰ＤＰＳＫ（ＣＲＺ-ＤＰＳＫ）変調を含むが、これらには限定されない、ＤＰＳＫ変調の変種も含まれる。当業者であれば、オン／オフキー（ＯＯＫ）変調及びデュオバイナリ変調を含むが、これらには限定されない、その他の伝送フォーマットも用いられ得ることを認めるであろう。端末は当業者には既知の機器を用いて実施することができる。

分岐ユニット１０４-１〜１０４-２のそれぞれは固定分岐ユニットまたは再構成可能な分岐ユニットとすることができる。分岐ユニット１０４-１，１０４-２は、例えば、入力ファイバ上の全ての信号が同じ出力ファイバに接続されるフルファイバ転送を提供できる。あるいは、分岐ユニット１０４-１，１０４-２はいずれかの形態の、例えば光アドドロップマルチプレクサ（ＯＡＤＭ）を用いる、部分容量転送を提供することができる。分岐ユニットは当業者には既知の機器を用いて実施することができる。

伝送セグメント１１０-１〜１１０-５のそれぞれは、光ファイバを含むケーブル、光増幅器を含む中継器、及びフィルタを、これらには限定されずに、有することができる。伝送セグメントは当業者には既知の手法を用いて構築することができる。例示的実施形態において、伝送セグメント１１０-１〜１１０-５は双方向性であり、端末１０２-１〜１０２-４はセグメント１１０-１〜１１０-５を介して光信号をいずれの方向にも伝送する。あるいは、１つないしさらに多くのセグメントを単方向性とすることができる。セグメント１１０-１〜１１０-５は合同して、光信号レベルを維持するための光増幅器を含むかまたは含まない、データ伝送のための様々な光路を提供する。例えば、端末１０２-１からセグメント１１０-１，１１０-２及び１１０-５を通って端末１０２-４に至る、１つの光路を提供することができる。端末１０２-１からセグメント１１０-１及び１１０-４を通って端末１０２-３に至る、別の光路を提供することができる。端末１０２-２からセグメント１１０-３，１１０-２及び１１０-１を通って端末１０２-１に至る、また別の光路を提供することができる。

伝送セグメント１１０-１〜１１０-５のそれぞれは、以下でさらに詳細に説明されるように、単周期セグメント分散マップを与える、相異なる少なくとも２つのファイバタイプを用いて設計することができる。伝送セグメント１１０-１〜１１０-５のそれぞれは、例えば、チャネルによって用いられる波長の範囲内またはその近傍にゼロ分散波長または最小分散波長をもつ伝送セグメント１１０-１〜１１０-５を設計することによって、チャネル波長において比較的低い正味分散を提供することもできる。分岐光ネットワーク１００の一実施形態において最小累積分散を提供するため、最小分散波長（λ_０）をチャネルの帯域の中心またはその近傍に（例えば１５５０ｎｍに）おくことができる。しかし、ネットワーク１００の（例えばいずれかのＤＰＳＫシステムを用いる）別の実施形態では、最小分散波長（λ_０）がチャネルに近づきすぎると減損が生じ得る。ＤＰＳＫ変調フォーマットを用いる別の一実施形態にしたがえば、本明細書に参照として含まれる米国特許出願第１１/２０１７６２号明細書に説明されるように、信号帯域の外側の最小分散波長（λ_０）をもつシステムが負の平均分散を有するように分散マップを構成することで性能を最適化することができる。

図２及び３を参照すれば、セグメントの両側における分散補償のための、２つのファイバタイプで設計された単周期セグメント分散マップの一例が示されている。２つのファイバタイプは、符号が互いに反対の分散（すなわち、正分散及び負分散）のような、相異なる分散特性を有する。この例示的分散マップは、ファイバタイプの間の２つの遷移Ｘ_１，Ｘ_２をもつ３つのファイバグループまたは領域１３０，１３２，１３４に相異なる２つのファイバタイプを配置する（図２）ことによって、作成することができる。一実施形態において、非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）の領域１３２が中央に配置され、分散補償をあたえるために両側に非分散シフトファイバ（ＮＤＳＦ）の領域１３０，１３４が配置される。ＮＺＤＳＦの領域１３２には、ＯＦＳ社から入手できるタイプのような大モード面積ファイバ（ＬＭＦ）及び／またはＯＳＦ社から入手できるタイプのような高分散ファイバ（ＨＤＦ）を含めることができる。ＮＤＳＦの領域１３０，１３４にはＯＳＦ社から入手できるタイプのような分散補償ファイバを含めることができる。一例において、ＮＺＤＳＦは約−３ｐｓ/ｎｍの分散を有することができ、ＮＤＳＦは約１７ｐｓ/ｎｍの分散を有することができる。本明細書に説明される例示的実施形態には特定のタイプのファイバが用いられるが、当業者であれば、本発明の実施形態にしたがう分散マッピング手法が別のファイバタイプでも実施できることを認めるであろう。

一方のファイバタイプから他方のファイバタイプへの遷移Ｘ_１，Ｘ_２の位置は、例えば図３に示されるように、セグメントにわたって比較的低い正味分散が得られるように選ぶことができる。例えば、セグメントの中央にＮＺＤＳＦの領域１３２を有し、両側にＮＤＳＦの領域１３０，１３４を有する、図示される実施形態においては：
Ｄ_１×[Ｘ_１＋（Ｌ−Ｘ_２）]≒−Ｄ_２×[Ｘ_２−Ｘ_１]
である場合に、低い正味分散が存在する。ここで、Ｄ_１及びＤ_２はファイバタイプについての分散値であり、Ｘ_１及びＸ_２はファイバタイプ間の遷移点であり、Ｌはセグメントの長さである。

図３は、分散補償がセグメントの両側で行われる、単周期セグメント分散マップ１４０の一例を示す。この例示的分散マップ１４０においては、最小分散波長（λ_０）が伝送帯域内、例えば中心波長にある。分散マップ１４０は長波長チャネルに対する分散１４０及び短波長チャネルに対する分散１４４も示す。分散マップ１４０はセグメントを通る一方の伝送方向についての分散だけを示すが、分散マップ１４０は他方の伝送方向についても本質的に同じである。図示される分散マップ１４０は３０００ｋｍセグメントについて設計されているが、その他のセグメント長についても同様の分散マップを設計することができる。

図４は、セグメント２１０-１〜２１０-３の両側に分散補償をもつ単周期分散マップを有する伝送セグメント２１０-１〜２１０-３を含む、分岐光ネットワーク２００の一実施形態を示す。伝送セグメント２１０-１〜２１０-３は、端末２０２−１〜２０２−２及び分岐ユニット２０４のような、１つないしさらに多くのネットワークノードの間に結合することができる。伝送セグメント２１０-１〜２１０-３のそれぞれは、例えば図２に示される３つのファイバ領域１３０，１３２，１３４に相当する、連結された３つのサブセグメント２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃを有することができる。セグメント２１０-１〜２１０-３のそれぞれは１つないしさらに多くのケーブルスパン２２０，２２２を有することができる。スパンは一般に光増幅器または中継器２３０の間に延びるファイバを含む。

例示的実施形態において、スパン２２０，２２２は相異なる２つのスパン設計を有し、サブセグメント２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃのそれぞれは共通のスパン設計を有する１つないしさらに多くの連続スパンを含む。スパン設計は、増幅器または中継器の間の光路を提供する、ファイバタイプ及びファイバ長の選択を指す。本実施形態において、スパン２２０にはある長さの非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）を含めることができ、スパン２２０にはある長さの非分散シフトファイバ（ＮＤＳＦ）を含めることができる。本実施形態において、両側のサブセグメント２１２ａ，２１２ｃはＮＤＳＦを含むスパン２２２を有し、中間のサブセグメント２１２ｂはＮＺＤＳＦを含むスパン２２０を有する。上で論じたように、スパン２２０，２２２はセグメントにわたって低い正味分散を与えるようなファイバ長をもって設計することができる。分岐光ネットワーク２００を構築する一方法にしたがえば、補償スパン２２２は分岐ユニット２０４のまわりに配置することができ、補償スパン２２２の長さはそれぞれのセグメントについて低い正味分散が達成されるように整えることができる。

図５及び６を参照すれば、セグメントの中間における分散補償のための２つのファイバタイプで設計された単周期セグメント分散マップの別の例が示されている。本実施形態は、上で論じたファイバタイプと同じファイバタイプを用いることができ、両側に配置されたＮＺＤＳＦの領域１５０，１５４及び分散補償を与えるための中央に配置されたＮＤＳＦの領域１５２を有する。ＮＤＳＦの領域１５２を含むセグメント中央及びＮＺＤＳＦの領域１５０，１５４を含む両側を有する、図示される実施形態においては：
Ｄ_２×[Ｘ_１＋（Ｌ−Ｘ_２）]≒Ｄ_１×[Ｘ_２−Ｘ_１]
である場合に、低い正味分散が存在する。ここで、Ｄ_１及びＤ_２はファイバタイプについての分散値であり、Ｘ_１及びＸ_２はファイバタイプ間の遷移点であり、Ｌはセグメントの長さである。

図６は、分散補償がセグメントの中間で行われる単周期セグメント分散マップ１６０の一例を示す。分散マップ１６０は長波長チャネルに対する分散１６２及び短波長チャネルに対する分散１６４も示す。分散マップ１６０は一方の伝送方向についての分散だけを示すが、分散マップ１６０は他方の伝送方向についても本質的に同じである。図示される分散マップ１６０は３０００ｋｍセグメントについて設計されているが、その他のセグメント長についても同様の分散マップを設計することができる。

図７は、セグメント３１０-１〜３１０-３の中間に分散補償を有する、単周期セグメント分散マップを有する伝送セグメント３１０-１〜３１０-３を備える分岐光ネットワークの一実施形態を示す。伝送セグメント３１０-２〜３１０-３は端末３０２-１〜３０２-３及び分岐ユニット３０４のような１つないしさらに多くのネットワークノードの間に結合することができる。伝送セグメント３１０-１〜３１０-３のそれぞれは、例えば図５に示される３つのファイバ領域１５０，１５２，１５４に相当する、連結された３つのサブセグメント３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃを有することができる。セグメント３１０-１〜３１０-３のそれぞれは、光増幅器または中継器３３０の間に延びる１つないしさらに多くのケーブルスパン３２０，３２２を有することができる。本実施形態に用いられるケーブルスパン３２０，３２２は上述したスパン２２０，２２２と同様とすることができるが、両側のサブセグメント３１２ａ，３１２ｃはＮＺＤＳＦを含む正規スパン３２０を有し、中間のサブセグメント３１２ｂはＮＤＳＦを含む補償スパン３２２を有する。

上述した例示的伝送セグメント２１０，３１０は、分岐ユニット２０４，３０４を介して接続して、複雑な分岐光ネットワークを形成することができる。単周期セグメント分散マップの単純性により、分岐光ネットワークにおける分散制御の簡易化が可能になる。伝送セグメント２１０，３１０において対称単周期セグメント分散マップを実施することにより、分岐光ネットワーク２００，３００を通る伝送方向及び伝送経路に無関係に、ネットワーク２００，３００に同様の伝送特性をもたせることが可能になる。言い換えれば、分岐型ネットワークを通るフル（すなわち端末から端末の）ファイバ経路に対してどのセグメントが連結されるであろうかにはほとんどかかわらずに、それぞれの伝送セグメントに対して対称単周期分散マップを設計して実施することができる。２つのスパン設計（またはケーブルのタイプ）だけを用い、セグメント内の位置の数を最小にしてファイバタイプグループを用いることができる能力により、分岐光ネットワークの構築及び修理も簡易化される。

セグメント２１０，３１０の正味分散が低いことから、いずれの２つないしさらに多くの伝送セグメント２１０，３１０を連結することも可能になり、同時に得られる全ての経路について残留分散を最小に抑えることができる。分岐ネットワークを通る全ての経路に対して低分散を与えることができる能力により、端末における分散補償のためのコストを低減することができ、ネットワーク構成におけるフレキシビリティを提供することができる。分岐ネットワークを通る全ての経路について低い正味分散値を有することにより、動的に再構成されるネットワークまたは分岐ユニットに光アドドロップマルチプレクサ（ＯＡＤＭ）を組み込んでいるネットワークの設計も簡易化される。

セグメント２１０，３１０の例示的実施形態はスパンが２つだけの設計を用いて構築することができるが、当業者であれば、スパンをさらに含む設計も単一セグメント内で用い得ることを認めるであろう。また、３つより多くのファイバグループまたは領域あるいは３つより多くののサブセグメントを単一セグメント内で組み合せて、セグメント２１０，３１０における低い正味分散を達成することもできる。例示的実施形態で示される分岐光ネットワークでは全てのセグメントが同じ分散マップ設計を有しているが、分岐光ネットワークは、１つないしさらに多くの、分散マップが相異なるセグメントを備えることができる。

図８及び９を参照すれば、２つだけのファイバグループまたは領域１７０，１７２を含めることができる、２つのファイバタイプで設計された単周期セグメント分散マップの別の例が示されている。上述したファイバタイプと同じファイバタイプを用いることができて、ＮＤＳＦの領域１７０がセグメントの一方の側に配置され、ＮＺＤＳＦの領域１７２がセグメントの他方の側に配置される。一方のファイバタイプから他方のファイバタイプへの遷移Ｘの位置はセグメントにわたって低い正味分散が得られるように選ぶことができる。例えば、図示される実施形態においては：
Ｄ_１×Ｘ≒−Ｄ_２×[Ｌ−Ｘ]
である場合に、低い正味分散が存在する。ここで、Ｄ_１及びＤ_２はファイバタイプの分散値であり、Ｘは遷移の位置であり、Ｌはセグメントの長さである。

図９は２つのファイバグループまたは領域だけで形成された単周期セグメント分散マップ１８０の一例を示す。分散マップ１８０は非対称であり、累積分散対セグメントを通る伝送距離は２つの伝送方向で相異なる。この設計は、得られる伝送減損がセグメント及びネットワークを通る高効率伝送が可能になるに十分に低い場合に用いることができる。例えば、この非対称分散マップは、単セグメントネットワーク、短い（例えば４０００ｋｍ未満の）セグメントまたはＱ値余裕が大きいシステムに用いることができる。

図１０は、２つだけのファイバグループまたは領域を含む、非対称単周期分散マップを有する伝送セグメント４１０の一実施形態を示す。セグメント４１０は分岐光ネットワーク４００の端末４０２及び分岐ユニット４０４のようなネットワークノードの間に結合することができる。セグメント４１０は、中継器４３０の間に結合され、正分散及び負分散の領域１７０，１７２に相当する（右から左への伝送方向に対して示される）２つのサブセグメント４１２ａ，４１２ｂを形成するように配置された、１つないしさらに多くのスパン４２０，４２２を有することができる。図９に示される分散マップを実施するため、セグメント４１０の両側にあるスパン４２２はＮＺＤＳＦ及びＮＤＳＦのいずれも有することができ、それぞれの方向のセグメントの終端側において分散補償を与える。セグメント４１０の中間のスパン４２０はＮＺＤＳＦだけを含むことができる。

図１１及び１２を参照すれば、分散平坦化ファイバ（ＤＦＦ）を含む１つないしさらに多くのスパン５２０及び分散補償ファイバを含む１つないしさらに多くのスパン５２２を用いて伝送セグメント５１０を構築することもできる。ＤＦＦスパン５２０はそれぞれのスパンにおいて非ゼロ（例えば約０.３ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ）の総分散が得られるように設計することができ、累積分散は検出以前に補償スパン５２２によって補償される。一実施形態において、セグメント５１０の中間のサブセグメント５１２ｂは１つないしさらに多くのＤＦＦスパン５２０を有することができ、セグメント５１０の両側のサブセグメント５１２ａ，５１２ｂは１つないしさらに多くの補償スパン５２２を有することができる。あるいは、（１つないしさらに多くの）補償スパン５２２はセグメント５１０の中間に配置することができる。

一実施形態において、ＤＦＦスパン５２０は分散勾配整合ファイバを含むことができる。それぞれのＤＦＦスパンは、例えば、Ultrawave SLAという商品名でＯＦＳ社から入手できるタイプのような正分散ファイバ５２４のセクション及び、これに続く、Ultrawave IDFという商品名でＯＦＳ社から入手できるタイプのような逆分散または負分散ファイバ５２６のセクションを含むことができる。負分散ファイバ５２６の長さはスパン５２０の正分散ファイバ５２４において累積される分散を補償するに必要な長さより若干長くすることができる。この結果、それぞれのＤＦＦスパン５２０はセグメント５１０を伝わる信号が受ける累積分散に正味の負分散を与える。

図１２は中間のＤＦＦスパン５２０及び両側の補償スパン５２２を用いて設計された伝送セグメント５１０に対応する単周期分散マップ１９０の一例を示す。

上述した例示的分岐光ネットワークのそれぞれでは伝送セグメントのそれぞれについて同じスパン配置が用いられているが、分岐光ネットワークでは、分岐光ネットワークの異なる伝送セグメントに対して異なるスパン配置及び／または異なる分散マップを用いることができる。例えば、図４に示されるタイプの伝送セグメント、図７に示されるタイプの伝送セグメント、図１０に示されるタイプの伝送セグメント、図１０に示されるタイプの伝送セグメント及び／または図１１に示されるタイプの伝送セグメントを用いて、分岐光ネットワークを構築することができる。

本発明の実施形態にしたがうセグメント分散マップを用いれば送信端末及び／または受信端末における分散補償を回避できることが利点である。分岐型ネットワークを通る経路にかかわらず、全てのチャネルに適用される共通分散補償を回避することができる。各チャネル固有の分散補償も、特にセグメントが分散平坦化ファイバ（ＤＦＦ）を用いて構築されている場合には、回避することができる。各チャネル固有の分散補償の量は、分岐光ネットワークを通るそれぞれのフル経路を定める連結セグメントの長さ及びそれぞれのセグメントに用いられるファイバのタイプに依存し得る。

単周期セグメント分散マップを用いる分岐光ネットワークにおける分散制御は、分岐光ネットワークにおけるチャネル指定ルーティングの実施も容易にすることができる。チャネル指定ルーティングを用いれば、例えば光アドドロップマルチプレクサ（ＯＡＤＭ）を用いて、１つより多くのセグメントにＷＤＭチャネルをまわすことができる。分岐ネットワーク内のセグメントに単周期セグメント分散マップを用いれば、端末における大がかりな補正作業（すなわち補償）を行わずに全てのチャネルに対して分散マップを受け入れることができる。同様に、単周期セグメント分散マップにより、分岐ユニットにおけるファイバ切換またはチャネルルートの動的再構成も容易になる。全てのセグメントがセグメントを通る全てのチャネルに対して低い正味分散を与えることができるから、セグメント接続を変更するために分岐ユニットが再構成される場合または個々のＷＤＭチャネルに対してとられる経路をＯＡＤＭが変更する場合に、あるチャネルに対する正味分散の変化を最小限に抑えることができる。

本発明の原理を本明細書に説明したが、当業者には、本説明が、本発明の範囲に関する限定としてではなく、例としてなされたに過ぎないことは当然である。本明細書に示され、説明された例示的実施形態に加えて、他の実施形態が本発明の範囲内で考えられる。当業者による改変及び置換は、添付される特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである、本発明の範囲内にあると見なされる。

本発明の一実施形態にしたがう、伝送セグメントを備える分岐光ネットワークの略図である 本発明の一実施形態にしたがう、セグメントの両側に分散補償を有する伝送セグメントにおける分散を示すグラフである 累積分散を距離の関数として示し、図２に示されるセグメント分散に対応する単周期セグメント分散マップの一例を示す 両側で補償される単周期セグメント分散マップを有する伝送セグメントを備える、分岐光ネットワークの一実施形態の略図である 本発明の別の実施形態にしたがう、中間に分散補償を有する伝送セグメントにおける分散を示すグラフである 累積分散を距離の関数として示し、図５に示されるセグメント分散に対応する単周期セグメント分散マップの一例を示す セグメントの中間で分散が補償される単周期セグメント分散マップを有する伝送セグメントを備える、分岐光ネットワークの別の実施形態の略図である 本発明の別の実施形態にしたがう、ファイバグループを２つだけ含む伝送セグメントにおける分散を示すグラフである 累積分散を距離の関数として示し、図８に示されるセグメント分散に対応する単周期セグメント分散マップの一例を示す ファイバグループを２つだけ含む単周期セグメント分散マップを有する伝送セグメントのまた別の実施形態の略図である 本発明のまた別の実施形態にしたがう、分散平坦化ファイバスパン及び補償ファイバスパンを含む伝送セグメントの略図である 累積分散を距離の関数として示し、分散平坦化ファイバを含むファイバスパンを用いるセグメントに対するセグメント分散マップの一例を示す

符号の説明

１００ 分岐光ネットワーク
１０２ 端末
１０４ 分岐ユニット
１１０ 伝送セグメント

Claims (26)

1. 分岐光ネットワークにおいて、
   複数のネットワークノード、及び
   前記ネットワークノードの内の少なくとも１つから延びる複数の光伝送セグメントであって、それぞれが少なくとも２つのサブセグメントを形成するように配置された複数のファイバスパンを有する光伝送セグメント、
   を備え、
   前記光伝送セグメントのそれぞれが単周期セグメント分散マップを有するように、前記サブセグメントの内の１つは正の分散を与えるために構成され、前記サブセグメントの内の別の１つは負の分散を与えるために構成されることを特徴とする分岐光ネットワーク。
2. 前記ネットワークノードの内の少なくとも１つが、差動位相シフトキー（ＤＰＳＫ）変調を用いる光信号を伝送することができる送受信端末であることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
3. 前記ネットワークノードの内の少なくとも１つが分岐ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
4. 前記伝送セグメントの内の少なくとも３つが前記分岐ユニットに結合されることを特徴とする請求項３に記載の分岐光ネットワーク。
5. 前記伝送セグメントのそれぞれが前記ファイバスパンの間に少なくとも１つの光増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
6. 前記伝送セグメントのそれぞれにおける前記ファイバスパンのそれぞれが、第１及び第２の方向に光信号を伝送することができる少なくとも第１及び第２のファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
7. 前記ファイバスパンが、前記単周期セグメント分散マップを与えるために、共通のファイバタイプを有する３つのサブセグメントに配置されることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
8. 前記ファイバスパンが、前記伝送セグメントの両側に正分散サブセグメントを設け、前記正分散サブセグメントの間に負分散セグメントを設けるように配置されることを特徴とする請求項７に記載の分岐光ネットワーク。
9. 前記ファイバスパンが、前記伝送セグメントの両側に負分散サブセグメントを設け、前記負分散サブセグメントの間に正分散セグメントを設けるように配置されることを特徴とする請求項７に記載の分岐光ネットワーク。
10. 前記ファイバスパンが、前記伝送セグメントの一方の側に負分散サブセグメントを設け、前記伝送セグメントの他方の側に正分散サブセグメントを設けるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
11. 正分散を与える前記サブセグメントの内の少なくとも１つが非分散シフトファイバ（ＮＤＳＦ）を含む少なくとも１つのファイバスパンを有することを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
12. 負分散を与える前記サブセグメントの内の少なくとも１つが、非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）を含む少なくとも１つのファイバスパンを有することを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
13. 負分散を与える前記サブセグメントの内の少なくとも１つが、分散平坦化ファイバを含む少なくとも１つのファイバスパンを有することを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
14. 負分散を与える前記サブセグメントの内の少なくとも１つが、正分散ファイバのセクション及び負分散ファイバのセクションを含む少なくとも１つのファイバスパンを有し、前記負分散ファイバスパンが負の正味分散を有するように、前記負分散ファイバの長さが、前記正分散ファイバに累積する分散を補償するために必要な長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
15. 前記単周期セグメント分散マップが対称であることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
16. 前記伝送セグメントが複数の波長において複数の光信号を伝送することができ、前記セグメントのそれぞれについての端から端までの正味分散が前記波長の内の少なくとも１つについて約ゼロであることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
17. 前記伝送セグメントを通るそれぞれの光路にわたる正味分散が前記波長の内の少なくとも１つについて約ゼロであることを特徴とする請求項１６に記載の分岐光ネットワーク。
18. 前記伝送セグメントの内の少なくとも２つの単周期分散マップが相異なることを特徴とする請求項１に記載の分岐光ネットワーク。
19. 分岐光ネットワークにおいて、
    複数のネットワークノード、及び
    前記ネットワークノードの内の少なくとも１つから延びる複数の光伝送セグメントであって、それぞれが単周期分散マップを与える少なくとも１つの分散シフトファイバスパン及び少なくとも１つの分散補償ファイバを有する光伝送セグメント、
    を備えることを特徴とする分岐光ネットワーク。
20. 前記単周期分散マップが対称であることを特徴とする請求項１９に記載の分岐光ネットワーク。
21. 分岐光ネットワークにおいて、
    複数のネットワークノード、及び
    前記ネットワークノードの内の少なくとも１つから延びる複数の光伝送セグメントであって、それぞれが相異なる２つの分散特性を有する相異なる少なくとも２つのファイバタイプを有する光伝送セグメント、
    を備え、
    前記相異なる２つのファイバタイプは、対称単周期セグメント分散マップを与えるために、共通のファイバタイプを有するファイバの少なくとも３つの領域に配置されることを特徴とする分岐光ネットワーク。
22. 前記ファイバタイプの内の１つが分散シフトファイバであり、前記ファイバタイプの内の別の１つが分散補償ファイバであることを特徴とする請求項２１に記載の分岐光ネットワーク。
23. 前記領域の内の１つが前記伝送セグメントのそれぞれの中間に前記分散シフトファイバを含み、前記領域の内の２つが前記伝送セグメントの両側に前記分散補償ファイバを含むことを特徴とする請求項２１に記載の分岐光ネットワーク。
24. 前記領域の内の１つが前記伝送セグメントのそれぞれの中間に前記分散補償ファイバを含み、前記領域の内の２つが前記伝送セグメントの両側に前記分散シフトファイバを含むことを特徴とする請求項２１に記載の分岐光ネットワーク。
25. 分岐光ネットワークを構築する方法において、
    複数のファイバスパンを提供する工程、
    複数のネットワークノードを提供する工程、
    前記ファイバスパンから複数の光伝送セグメントを構築する工程であって、前記ファイバスパンは少なくとも２つのサブセグメントを形成するように配置され、前記光伝送セグメントのそれぞれが単周期分散マップを与えるように前記サブセグメントの内の１つが正の分散を与え、前記サブセグメントの別の１つが負の分散を与える工程、及び
    前記ネットワークノードの間に前記光伝送セグメントを結合する工程であって、前記ネットワークノードの内の少なくとも１つは前記伝送セグメントの内の少なくとも３つに結合される工程、
    を有してなる方法。
26. 前記伝送セグメントの内の少なくとも２つの単周期分散マップが相異なることを特徴とする請求項２５に記載の方法。

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