JP2009544220A - Ｗｄｍ−ｐｏｎを使用するオープンアクセスサービスモデル - Google Patents

Abstract

波長分割多重（ＷＤＭ）受動光ネットワーク（ＰＯＮ）を使用する「オープンアクセス」サービスモデルを提供する方法及び装置が記載されている。クロスコネクトは、第１サービスプロバイダに関する光信号の第１セットと、第２サービスプロバイダに関する光信号の第２セットとを、ＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサへ供給するのに使用される。ＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサは、前記第１セット及び前記第２セットを多重化してリモートロケーションへ伝送するのに使用される。リモートロケーションの他のＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサは、前記第１セット及び前記第２セットを逆多重化するのに使用される。前記第１セットは第１ユーザへ提供され、前記第２セットは第２ユーザへ提供され得る。前記クロスコネクトに接続されたトランシーバは、光信号を生成するのに使用され得る。一実施形態では、前記トランシーバは、固定波長光源を含む。一実施形態では、前記トランシーバは、互換性を有する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）に関し、特にオープンアクセスモデルサービスのＷＤＭ−ＰＯＮに関する。

一般に、「オープンアクセス」サービスモデルは、音声、ビデオ及びデータサービスを供給するために、通常、ネットワーク所有者に属する共通データリンク層を多重サービスプロバイダ（ＳＰ）が共有するネットワーク構造に関連している。「オープンアクセス」サービスモデルの代表的な例は、有線ネットワークを介して住居と商用に競ってインターネットサービスを供給する種々のインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）である。受動光ネットワーク（ＰＯＮ）では、中央局（ＣＯ）と、ユーザ構内の終端点との間のトラフィックを導くためのファイバ、スプリッタ及びカップラのような受動光部品が設けられる。受動光部品は、電力又は処理要求を持たないので、その結果、全体の維持費用が安くあがる。

図１は、ポイントツーポイント接続アーキテクチャの一般的なＰＯＮ１００を示す。図１に示すように、リモートサイト１２０の各ユーザ（１，…，ｎ）が、専用の光ファイバ対によって、中央局１１０の送信機・受信機の各対（１，…，ｎ）に接続されている。図１に示すように、ユーザ１の受信機Ｒｘ１０３は、フィバ１０５を用いて中央局１１０の送信機Ｔｘ１０１に接続され、ユーザ１の送信機Ｔｘ１１３は、ファイバ１０６を用いて中央局１１０の受信機Ｒｘ１１１に接続され、ユーザｎの受信機Ｒｘ１０４は、フィバ１０７によって中央局１１０の送信機Ｔｘ１０２に接続され、ユーザｎの送信機Ｔｘ１１４は、ファイバ１０８によって中央局１１０の受信機Ｒｘ１１２に接続されている。図１に示すように、リモートサイト１２０のそれぞれの受信機及び送信機が、中央局の送信機及び受信機への個別のファイバ接続を有するこのようなポイントツーポイント接続は、多くのファイバを必要とし、それゆえに高価である。

図２は、一般的な時間領域多重化（ＴＤＭ）ＰＯＮアーキテクチャを示す。図２に示すように、中央局２１０が、単一の送信機Ｔｘ・受信機Ｒｘ対から成る光回線終端（ＯＬＴ）ユニット２０１を有する。ＯＬＴユニット２０１は、給電ファイバ２０４、パワースプリッタ２０６及び個別の分配ファイバ（１，…，ｎ）を介してリモートサイト２２０のユーザ（１，…，ｎ）に接続されている。図２に示すように、給電ファイバ２０４は、中央局２１０のＯＬＴユニット２０１から、リモートロケーションに置かれた光パワースプリッタ２０６へ光信号を送信する。その光信号は、分配ファイバ（１，…，ｎ）を介して、光パワースプリッタ２０６から、ユーザ構内に置かれた光ネットワークユニット（ＯＮＵ）（１，…，ｎ）へ分配される。図２に示すように、１つの受信機Ｒｘ・送信機Ｔｘ対から成るＯＮＵ２０２は、ファイバ２０５によりパワースプリッタに接続され、別の受信機Ｒｘ・送信機Ｔｘ対から成るＯＮＵ２０３は、ファイバ２０７によりパワースプリッタに接続されている。ＴＤＭ・ＰＯＮアーキテクチャでは、同一の帯域幅が複数のＯＮＵで共有され、データ衝突を避けるために専用送信時間帯が各ＯＮＵにそれぞれ与えられる。図２に示すように、すべてのリモートユーザが、給電ファイバ２０４による共通のデータ流を共有する。したがって、あるユーザは、他のユーザの帯域幅を減らすことなしには、より多くの帯域幅を持つことができない。

さらに、図２に示すように、すべてのリモートユーザは、中央局２１０のＯＬＴユニット２０１の単一の送信機／受信機対を共有する。中央局のＯＬＴユニット２０１の単一の送信機／受信機対は、複数のサービスプロバイダ間で共有することは困難である。このように、ＴＤＭ−ＰＯＮは、オープンアクセスサービスモデルをサポートしない。

「オープンアクセス」サービスモデルを提供する波長分割多重（ＷＤＭ）受動光ネットワーク（ＰＯＮ）の実施形態が記述される。装置は、入力と出力とを有するクロスコネクトを備えている。このクロスコネクトは、入力のいずれかを出力のいずれかに接続することができる。このクロスコネクトは、第１のサービスプロバイダに関する第１の光信号セットと、第２のサービスプロバイダに関する第２の光信号セットとを提供するためのものである。第１の波長分割多重（ＷＤＭ）マルチプレクサ／デマルチプレクサは、第１の波長チャンネルと第２の波長チャンネルとを有する。第１の波長チャンネルと第２の波長チャンネルは、第１の方向でリモートロケーションへ送信するため、光信号の第１のセットと光信号の第２のセットとを多重化するために、クロスコネクトに接続されている。クロスコネクトは、第１の波長チャンネルに第１のセットを供給し、第２の波長チャンネルに第２のセットを供給するものである。

本発明の実施形態の他の特徴及び利点は、添付された図面から、及び以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

ポイントツーポイント接続アーキテクチャの一般的なＰＯＮを示す図である。 一般的な時間領域多重化（ＴＤＭ）ＰＯＮアーキテクチャを示す図である。 複数のサービスプロバイダとリモートサイトの複数のユーザとの間のポイントツーポイント接続を提供するＷＤＭ・ＰＯＮの一実施形態を示す図である。 ＷＤＭ・ＰＯＮを利用するオープンサービスモデルを提供する方法の一実施形態を示すフローチャートである。 ＷＤＭ・ＰＯＮを介して複数のリモートユーザに複数のサービスプロバイダを接続するシステムの一実施形態を示す図である。 システム診断を有する「オープンアクセス」サービスのＷＤＭ・ＰＯＮの一実施形態を示す図である。 ＷＤＭ・ＰＯＮを介して複数のサービスプロバイダを複数のリモートユーザに接続するシステムの他の実施形態を示す図である。 トランシーバの一実施形態を示す図である。

本発明は、例示として図示されており、類似の参照符号が同様な要素を示している添付図面の構成に限定されるものではない。

「オープンアクセス」サービスモデルを提供する波長分割多重（ＷＤＭ）受動光ネットワーク（ＰＯＮ）の実施形態が記載される。ＷＤＭ−ＰＯＮは、複数のサービスプロバイダ（ＳＰ）とリモートサイトの複数のユーザとの接続を提供する。ＷＤＭ−ＰＯＮは、中央局（ＣＯ）と各ユーザとの間の光ポイントツーポイント接続を有する。ＷＤＭ−ＰＯＮは、共有のＷＤＭ−ＰＯＮファイバ基礎構造を介したリモートユーザのいずれかへの専用の光接続を各ＳＰが有するように、構成することができる。ＷＤＭ−ＰＯＮは、第１のサービスプロバイダに関する第１の光信号セットと、第２のサービスプロバイダに関する第２の光信号セットとを、ＷＤＭルータ（例えばＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ））を使用して複数のユーザに供給するためのクロスコネクトを含んでいる。ＷＤＭルータは、第１の光信号セット及び第２の光信号セットを多重化（マルチプレクス）してリモートロケーションへ送信するのに使用される。リモートロケーションに置かれたＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸなどの別のＷＤＭルータは、第１の光信号セット及び第２の光信号セットを逆多重化（デマルチプレクス）するのに使用される。第１の光信号セットがリモートロケーションの第１のユーザに供給され、第２の光信号セットがリモートロケーションの第２のユーザに供給され得る。クロスコネクトに接続されたトランシーバは、光信号を生成するのに使用され得る。一実施形態では、トランシーバが固定波長の光源を含んでいる。一実施形態では、トランシーバは交換可能なトランシーバである。一実施形態では、トランシーバは、同等である（例えば同じになるように設計された）。

図３は、複数のサービスプロバイダ（ＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮ）とリモートサイトの複数のユーザ（１，…，Ｎ）との間のポイントツーポイント接続を提供するＷＤＭ・ＰＯＮの一実施形態を示す。ＷＤＭ・ＰＯＮ３００は、中央局と、リモートサイトの各ユーザ（１，…，Ｎ）との間の光ポイントツーポイント接続を提供する。サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮとリモートユーザ（１，…，Ｎ）との間の光接続は、ＷＤＭ・ＰＯＮ３００を介して容易に再構成可能である。図３に示すように、ＷＤＭ・ＰＯＮ３００は、入力３０２（１，…，Ｎ）及び出力３０３（１，…，Ｎ）を持つクロスコネクト３０１を含んでいる。図３に示すように、クロスコネクト３０１は、入力３０２のいずれかを出力３０３のいずれかに接続することができる。図３に示すように、複数のサービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮは、クロスコネクト３０１の入力３０２に信号を供給することができる。図３に示すように、クロスコネクト３０１は、中央局に置かれ、複数のサービスプロバイダＳＰ１，…，ＳＰＮからの信号を受け取ることができる。一実施形態では、サービスプロバイダ（ＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮ）は、中央局から遠隔地に置かれる。別の実施形態では、サービスプロバイダ（ＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮ）は、中央局に置かれる。クロスコネクト３０１は、出力３０３のいずれかを通じてサービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮのいずれかをＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０の波長チャンネル３０４（１，…，Ｎ）のいずれかに接続することができる。一実施形態では、ＳＰ１に関する光信号を生成するためにトランシーバ（図示せず）がクロスコネクト３０１に接続され、ＳＰ２に関する光信号を生成するために他のトランシーバ（図示せず）がクロスコネクト３０１に接続されている。トランシーバは、例えば固定波長の光源及び特定波長の光源、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。一実施形態では、ＳＰ１に関する光信号を生成するトランシーバと、ＳＰ２に関する光信号を生成する他のトランシーバとは、同じように設計された互換性のあるトランシーバである。しかし、それらは、それぞれ異なる出力波長で動作可能である。トランシーバについては、図５から図８を参照して後でさらに詳しく述べる。一実施形態では、光信号は、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）技術、低密度波長分割多重（ＣＷＤＭ）技術、又はそれらの組み合わせの基準に従って、お互いに間隔があけられた波長チャンネルに沿って、ＷＤＭ・ＰＯＮ３００を介して送信される。ＤＷＤＭチャンネル間隔とＣＷＤＭチャンネル間隔は、遠距離通信の当業者に知られている。

一実施形態では、クロスコネクト３０１は、Ｎ×Ｎの光スイッチ、例えばＮ×Ｎのマイクロ電子機械構造（ＭＥＭＳ）光スイッチ、を含む。別の実施形態では、クロスコネクト３０１は、光ファイバを介して、サービスプロバイダ（ＳＰ１，…，ＳＰＮ）のいずれかと、波長チャンネル３０４のいずれかとの間の光接続を可能にする光ファイバパッチパネルを含む。別の実施形態では、クロスコネクト３０１は、サービスプロバイダ（ＳＰ１，…，ＳＰＮ）のいずれかと、出力３０３のいずれかとの間の電気的接続を可能にするＭ×Ｎの電気的スイッチ、例えばＭ×Ｎのイーサネット（登録商標）スイッチ、を含む。別の実施形態では、Ｍ×Ｎの電気的スイッチの出力３０３は、サービスプロバイダ（ＳＰ１，…，ＳＰＮ）から受信した電気信号を光信号に変換するトランシーバ（図示せず）に接続されている。以下、そのトランシーバについて、図５〜図８を参照してさらに詳しく説明する。

クロスコネクト３０１は、ＳＰ１，…，ＳＰＮに関する光信号を、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０のそれぞれの波長チャンネル３０４へ供給することができる。ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０は、中央局から下流方向３３１で受信した光信号を多重化し、リモートユーザ１，…，Ｎからの上流方向３３２の光信号を逆多重化する。図３に示すように、クロスコネクト３０１は、サービスプロバイダ３２１（ＳＰ１）に関する１つ以上の光信号のセットを波長チャンネル３０４（１）に供給する。クロスコネクト３０１は、サービスプロバイダ３２２（ＳＰ２）に関する１つ以上の光信号の別のセットを別の波長チャンネル３０４（２）に供給する。図３に示すように、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０の波長チャンネル１は、図３内に点線で示すように、ＳＰ１に関する光信号を受信するためにクロスコネクト３０１の出力１に接続されている。ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０の波長チャンネル２は、図３内に点線で示すように、ＳＰ２に関する光信号を受信するためにクロスコネクト３０１の出力２に接続されている。ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０は、波長チャンネル３０４を介して受信した光信号を多重化し、それらを、下流方向３３１で中央局からリモートロケーションへ送信する。一実施形態では、各チャンネル３０４の波長が温度によって変化しないように、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０は温度の影響を受けない。ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸについて、以下に詳述する。以下に詳述するように、一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０は、多重波長帯域から波長を運ぶ少なくとも１つの波長チャンネルを有する。

図３に示すように、リモートロケーションのＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９は、光ファイバなどの光伝送媒体３０７を介してＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０に接続されている。リモートユーザ３１４及びリモートユーザ３１５のそれぞれに供給するために、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９は、ＳＰ１に関する光信号とＳＰ２に関する光信号とを逆多重化する波長チャンネル３２４を有している。図３に示すように、ＳＰ１に関する光信号は、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９の波長チャンネル１に接続されているトランシーバ３１０によって受信され、ＳＰ２に関する光信号は、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９の波長チャンネル２に接続されているトランシーバ３１１によって受信される。

ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９は、リモードユーザ１，…，Ｎのそれぞれのトランシーバによって上流方向３３２に送信された光信号を多重化する。図３に示すように、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９は、ＳＰ１及びＳＰ２にそれぞれ送るために、トランシーバ３１０及び３１１から送信された光信号を多重化する。各ユーザ３１４，３１５，３１６及び３１７に接続されたトランシーバ３１０，３１１，３１２及び３１３は、例えば、波長が固定された光源（固定波長光源）、波長が特定された光源（特定波長光源）、又はそれらの組み合わせを含むことができる。一実施形態では、トランシーバ３１０，３１１，３１２及び３１３は、置き換え可能である。トランシーバについては、図５から図８を参照して、以下に詳述する。

一実施形態では、図３に示すように、中央局に位置するＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０に接続された広帯域光源３０６は、各サービスプロバイダに接続されたトランシーバの固定波長光源の波長を固定するために、光結合器３１８を介してインジェクション信号ＢＬＳ１を供給する。一実施形態では、図３に示すように、中央局に置かれ、かつ光伝送媒体３０７（例えば光ファイバ等）を介してＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３０９に接続される広帯域光源３０５は、各ユーザに接続されたトランシーバの固定波長光源の波長を固定するために、光結合器３１８を介してインジェクション信号ＢＬＳ２を供給する。固定波長光源の波長を固定するためにインジェクション信号を供給することについては、図５〜図８を参照して以下に詳述する。一実施形態では、ＷＤＭ・ＰＯＮ３００の各波長チャンネルは、異なるデータレイト（例えば１２５メガビット毎秒（Ｍｂｐｓ），１５５Ｍｂｐｓ，６２２Ｍｂｐｓ，１．２５ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ），２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ，４０Ｇｂｐｓ）、及び異なるプロトコル（例えばイーサネット（登録商標），ＡＴＭ，ＳＯＮＥＴなど）でデータを伝送することができる。

図４は、ＷＤＭ・ＰＯＮを使用するオープンサービスモデルを提供する方法の一実施形態のフローチャートである。図３を参照して上述したように、方法は、第１サービスプロバイダに関する光信号の第１セットを、第１波長チャンネルを介して第１方向に伝送することを含む動作４０１で始まる。方法は、上述したように、第２サービスプロバイダに関する光信号の第２セットを、第２波長チャンネルを介して第１方向に伝送することを含む動作４０２を続ける。方法は、上述したように、光信号の第１セットと光信号の第２セットとを多重化することを含む動作４０３を続ける。さらに、上述したように、第３波長チャンネルを介して第１リモートユーザへ光信号の第１セットを供給するために、かつ第４波長チャンネルを介して第２リモートユーザへ光信号の第２セットを供給するために、リモートロケーションで光信号の第１セット及び第２セットを逆多重化することを含む動作４０４が実行される。次に、上述したように、第２方向に、第１リモートユーザから光信号の第４セットを伝送することを含む動作４０５が実行される。さらに、方法４００は、第２方向に、第２リモートユーザから光信号の第５セットを伝送する動作４０６を続ける。さらに、上述したように、リモートロケーションで光信号の第４セット及び第５セットを多重化する動作４０７が実行される。次に、方法４００は、上述したように、第１サービスプロバイダへ第１波長チャンネルを介して光信号の第４セットを供給するために、かつ第２サービスプロバイダへ第２波長チャンネルを介して光信号の第５セットを供給するために、第４セット及び第５セットを逆多重化する動作４０８を続ける。次に、第１サービスプロバイダから第２サービスプロバイダへ第１リモートユーザの光接続を変更するために、第２サービスプロバイダへ第１波長チャンネルを切り換えることを含む動作４０９が実行される。一実施形態では、第１サービスプロバイダから第３サービスプロバイダへ第１リモートユーザの光接続を変更するために、第３サービスプロバイダへ第１波長チャンネルの切り換えを含む動作（図示せず）が実行される。

図３に戻って、ポイントツーポイント光接続は、クロスコネクト３０１の入力１から入力２へＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０の波長チャンネル１の接続を切り換えることによって、ＳＰ１からＳＰ２へリモートユーザ３１４を切り換えるように変更可能である。図３に示すように、クロスコネクト３０１の入力１と出力１との間の接続は、入力２と出力１との間の接続へ切り替え可能である。他の実施形態では、図３に示すように、ポイントツーポイント光接続は、クロスコネクト３０１の入力１から入力ＮへＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０の波長チャンネル１の接続を切り換えることによって、ＳＰ１からＳＰＮへリモードユーザ３１４を切り換えるように変更可能である。図３に示すように、クロスコネクト３０１の入力１と出力１との間の接続は、入力Ｎと出力１との間の接続へ切り換えることが可能である。一実施形態では、波長チャンネル１を介して光信号が伝達すように、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ３３０の波長チャンネル１のＳＰＮへの切り換えは、サービスプロバイダＳＰＮに関する光信号の波長を設定することを含む。一実施形態では、さらに以下に詳述するように、サービスプロバイダＳＰＮに関する光信号の波長は、サービスプロバイダＳＰＮへ光信号を提供する送信機（図示せず）の固定波長光源の波長を固定するために、チャンネル１を介して広帯域源（ＢＬＳ）３０６から伝送されるインジェクション信号によって設定される。別の実施形態では、以下に詳述するように、サービスプロバイダＳＰＮに関する光信号の波長は、サービスプロバイダＳＰＮへ光信号を提供する送信機の特定波長光源（図示せず）、例えば波長可変レーザ、の波長を調節することによって設定される。

図５は、ＷＤＭ・ＰＯＮを介して複数のリモートユーザへ複数のサービスプロバイダを接続するシステム５００の一実施形態を示す。図５に示すように、システム５００のＷＤＭ・ＰＯＮは、リモートサイト５４５に置かれた１つ以上のＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸに１つ以上の光ファイバによって接続された、中央局ロケーション５４４に置かれた、Ｎ×Ｎの光クロスコネクト５０１及び１つ以上のＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸを含む。図５に示すように、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰＮは、各リモートユーザ５３４〜５３９に接続されたＷＤＭトランシーバ５２８〜５３３へＷＤＭ・ＰＯＮを介して光通信を提供するために、それぞれＷＤＭトランシーバ５１６〜５２１に接続されている。一実施形態では、トランシーバ５１６〜５２１に接続されたサービスプロバイダＳＰ１〜ＳＰＮは、中央局５４４に置かれている。別の実施形態では、トランシーバ５１６〜５２１に接続されたサービスプロバイダＳＰ１〜ＳＰＮは、中央局５４４から離れたところに置かれている。トランシーバ５１６〜５２１のそれぞれは、下流方向５１２に送信する１つ以上の光信号のセットを生成する送信機Ｔｘと、上流方向５１３に伝送された１つ以上の光信号を受信する受信機Ｒｘとを有している。一実施形態では、トランシーバ５１６〜５２１のそれぞれは、固定波長光源、特定波長光源、又はそれらの任意の組み合わせを含む。

図８は、トランシーバの一実施形態を示す。図８に示すように、トランシーバ８０１は、一方向（データ１）に１つ以上の光信号のセットを送信する送信機８０２と、別の方向（データ２）に伝送された１つ以上の光信号のセットを受信する受信機８０３とを含む。送信機８０２及び受信機８０３に接続された帯域分割フィルタ８０７は、一方向（データ１）に伝播する一波長帯域の１つ以上の光信号のセットを、別方向（データ２）に伝播する別の波長帯域の１つ以上の光信号のセットから光学的に分けるように構成されている。図８に示すように、送信機８０２は、ゲインポンプ８０４及びデータ変調器８０５に接続されている。ゲインポンプ８０４は、送信機８０２にバイアス電流を供給する。図８に示すように、バイアス電流は、送信機８０２から１つ以上の光信号（データ１）のセットを生成するために、データ変調器８０５によって提供される電流信号Ｉ_Mとともに働く。送信機８０２は、固定波長光源、特定波長光源、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。特定波長光源は、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザ、ＤＢＲレーザ（分布ブラッグ反射器）、又は波長可変レーザ、又は高いデータ速度（例えば１２５メガビット毎秒（Ｍｂｐｓ），１５５Ｍｂｐｓ，６２２Ｍｂｐｓ，１．２５ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ），２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ，４０Ｇｂｐｓ）で送信するのに十分なパワーを有する反復可能な特定波長を送信するように構成された他のいずれかの光送信器であってもよい。波長可変レーザは、波長可変外部空洞レーザ、温度コントローラによって調節される波長を有する半導体レーザなどであってもよい。固定波長光源には、ファブリペロ・レーザダイオード、反射型半導体光増幅器（ＲＳＯＡ）、又は注入されたスペクトル光信号によって抑制されたときの発振閾値より下で動作するように構成された他の同様な光送信機を含んでもよい。

一実施形態では、図８に示すように、固定波長光源を有するトランシーバ８０１は、送信機８０２の固定波長光源から光信号（データ１）を送信するように、かつ広帯域光源（ＢＬＳ）８１１から送信機８０２の固定波長光源へインジェクション光信号を受信するように構成されている。一実施形態では、固定波長光源を有するトランシーバ８０１は、非可逆性サーキュレータを有する。非可逆性サーキュレータは、電気通信分野の当業者に知られている。

図８に示すように、広帯域光信号ＢＬＳ１は、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ８０８へ光結合器８０９を介して伝送される。ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸは、送信機８０２の出力波長を固定するためのインジェクション光信号を提供するために広帯域源８１１からの入力信号をスペクトルで分割する。図８に示すように、広帯域光源８１１は、一方向でトランシーバ８０１へ一波長帯域の広帯域光信号ＢＬＳ１を供給し、広帯域光源８１０は、光結合器８０９を介して別の方向でリモートサイトの別のトランシーバ（図示せず）へ別の波長帯域の広帯域光信号ＢＬＳ２を供給する。波長帯域の例としては、Ｃ帯域（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ）、Ｅ帯域（１４２０ｎｍ〜１４５０ｎｍ）、Ｌ帯域（１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ）、Ｏ帯域（１３００ｎｍ〜１３３０ｎｍ）、Ｓ帯域（１４９０ｎｍ〜１５２０ｎｍ）などがあり得る。一実施形態では、各広帯域光源８１０及び８１１がエルビウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）を含む。

図５に戻って参照し、一実施形態では、中央局のすべてのトランシーバ５１６〜５２１は、任意のサービスプロバイダにとって、リモートユーザへの光通路に関係なく、任意のリモートユーザと通信可能な共通のトランシーバを使用することを可能にする互換性のあるトランシーバである。一実施形態では、サービスプロバイダＳＰ１〜ＳＰＮに接続されているすべてのＤＷＤＭトランシーバ５１６〜５２１は、固定波長光源を有している。他の実施形態では、サービスプロバイダＳＰ１〜ＳＰＮに接続されているすべてのＤＷＤＭトランシーバ５１６〜５２１は、同一の特定波長光源（例えば波長可変レーザ）を有している。

光クロスコネクト５０１は、Ｎ光入力及びＮ光出力を有している。光クロスコネクト５０１は、クロスコネクト５０１のＮ出力のいずれかがトランシーバ５１６〜５２１のいずれかに接続できるように、Ｎ出力のいずれかをＮ入力のいずれかに接続する。一実施形態では、光クロスコネクト５０１は、Ｎ×Ｎ光スイッチ、例えばＮ×Ｎマイクロ電子機械構造（ＭＥＭＳ）光スイッチ、を含む。他の実施形態では、クロスコネクト５０１は、サービスプロバイダとＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸとの間を、オペレータが物理的に接続することができる光ファイバパッチパネルを含む。さらに他の実施形態では、クロスコネクト５０１は、サービスプロバイダと中央局５４４内の１つ以上のＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸとの間の直接的なファイバ接続に置き換えられる。なぜなら、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮは、光ファイバを介して光クロスコネクト５０１と通信するので、それらは、銅線接続を使用することで起こり得る帯域幅距離限界によって制限されない。

一実施形態では、各サービスプロバイダＳＰ１〜ＳＰＮは、各トランシーバに、１つ以上の電気信号のセットを提供する。各トランシーバ５１６〜５２１は、各サービスプロバイダからデータを伝送する１つ以上の光信号のセットを生成する。各トランシーバは、特定波長で１つ以上の光信号のセットを生成する。トランシーバ５１６〜５２１によって生成された光信号のセットは、光クロスコネクト５０１の各入力によって受信される。光クロスコネクト５０１は、光信号の各セットを各出力へ送信する。図５に示すように、１つ以上のＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２及び５４２は、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの波長チャンネルが、図５に示すように、クロスコネクト５０１の出力に接続されるように、クロスコネクト５０１に接続されている。１つ以上の光信号のセットは、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２及びＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５４２の波長チャンネルを介して、トランシーバ５１６〜５２１から送信される。

一実施形態では、すべての互換性のあるトランシーバ５１６〜５２１は、異なる波長で動作する同じトランシーバである。互換性のあるトランシーバ５１６〜５２１は、光クロスコネクト５０１によって、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２及び５４２の波長チャンネルのいずれかに接続されることが可能である。サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，又はＳＰＮのそれぞれに接続されたトランシーバ５１６〜５２１のいずれかからの光信号は、クロスコネクト５０１を使用し、かつトランシーバの波長を設定することによって、任意のＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２及び５４２の波長チャンネルのいずれかに送信されることが可能である。一実施形態では、トランシーバ５１６〜５２１の波長は、自動的に調節される。一実施形態では、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの波長チャンネルへのクロスコネクト５０１のスイッチングは、この波長チャンネルを介して送信するために、トランシーバ５１６〜５２１の固定波長光源のいずれかの波長を自動的に設定する。ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの特定波長チャンネルへのクロクコネクト５０１のスイッチングは、固定波長光源へ、広帯域源５２３又は５２５からのスペクトル的に分割されたインジェクション信号を自動的に提供する。スペクトル的に分割されたインジェクション信号は、固定波長光源（例えばファブリペロ・レーザ、及び反射型半導体光増幅器（ＲＳＯＡ））に、この特定波長チャンネルの波長で動作するようにさせる。すなわち、トランシーバへのＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの波長チャンネルをスイッチングすることにより、トランシーバの固定波長光源の波長は、いずれかのフィードバック回路を使用することなく自動的に設定される。他の実施形態では、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの特定波長チャンネルへのスイッチングに応答して、波長可変レーザの波長を調節することによってトランシーバの動作波長が自動的に調節される。

図５に示すように、ＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２及び５４２は、光ファイバ５２６及び５２７を介して下流方向５１２にトランシーバ５２８〜５３３へ送信するために、図５に示すように、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰＮからのデータを運ぶ光信号を多重化する。図５に示すように、ＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサ５０２及び５４２は、トランシーバ５２８〜５３３から上流方向５１３に光信号を逆多重化する。図５に示すように、各トランシーバ５２８〜５３３は、リモートユーザに接続されている。図５に示すように、リモートユーザは、ホーム、ビジネス、ビル、及び任意の他の場所に置かれ得る。一実施形態では、リモートサイトにあるすべてのトランシーバ５２８〜５３３は、同じになるように設計された互換性のあるＷＤＭトランシーバである。互換性のあるＷＤＭトランシーバを設けることは、リモートサイトの設置及び管理費用を著しく減らす。一実施形態では、中央局５４４のすべてのトランシーバは、一波長帯域、例えばＥ帯域、で動作する固定波長送信機を含み、リモートサイト５４５のすべてのトランシーバは、他の波長帯域、例えばＣ帯域、で動作する固定波長送信機を含む。他の実施形態では、中央局５４４のトランシーバは、波長帯域のいずれか、例えばＣ帯域、Ｅ帯域、Ｌ帯域、Ｓ帯域、Ｏ帯域など、で動作する。他の実施形態では、リモートサイト５４５のトランシーバは、波長帯域のいずれか、例えばＣ帯域、Ｅ帯域、Ｌ帯域、Ｓ帯域、Ｏ帯域など、で動作する。他の実施形態では、中央局５４４のトランシーバ及びリモートサイト５４５のトランシーバは、サービスプロバイダが所有する電気スイッチの出力ポートに容易に挿入することができるスモールフォームファクタプラグ着脱可能（ＳＦＰ）モジュールである。一実施形態では、各サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮは、多重加入者にサービスを提供することができるイーサネット（登録商標）スイッチ（５０３，５０４，及び５０５）を有する。新規加入者登録として、サービスプロバイダのイーサネット（登録商標）スイッチの未使用の出力スロットに追加のＳＦＰトランシーバが挿入される。

図５に示すように、ＳＰ１のイーサネット（登録商標）スイッチ５０３の出力スロットに接続されたトランシーバ５１６は、入力５４６を介してクロスコネクト５０１の出力５５６へ、波長λ１を有する１つ以上の光信号のセットを送信する。出力５５６は、波長λ１を有する光信号を送信するＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２の波長チャンネル５６６に接続されている。波長λ１を有する光信号は、リモートユーザ５３４へデータを提供するために、トランシーバ５２８によって受信される。図５に示すように、クロスコネクト５０１は、入力５４０を介してトランシーバ５２０から出力５５０へ、波長λ２を有する光信号を伝送する。出力５５０は、波長λ２を有する光信号を送信するＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５４２の波長チャンネル５６０に接続されている。図５に示すように、波長λ２を有する光信号は、リモートユーザ５３８へデータを提供するために、トランシーバ５３２によって受信される。

一実施形態では、図５に示すように、リモートユーザ５３８へデータを供給するサービスプロバイダＳＰＮは、光クロスコネクト５０１を使用する波長チャンネル５６０へサービスプロバイダＳＰ１のトランシーバ５１７を切り換えることによって、サービスプロバイダＳＰ１と自動的に置き換えることができる。すなわち、図５に示すように、光クロススイッチ５０１は、入力５４０から、サービスプロバイダＳＰ１のトランシーバ５１７に接続されている入力５４１へ、波長チャンネル５６０の接続を切り換える。上述のように、トランシーバ５１７の動作波長は、波長チャンネル５６０へ切り換えることによって、波長λ２へ自動的に調節される。

一実施形態では、図５に示すように、リモートユーザ５３８へデータを供給するサービスプロバイダＳＰＮは、光クロスコネクト５０１を使用する波長チャンネル５６０へ、サービスプロバイダＳＰ２のトランシーバ５１９を切り換えることによって、サービスプロバイダＳＰ２と、自動的に置き換えることができる。すなわち、図５に示すように、光クロスコネクト５０１は、入力５４０から、サービスプロバイダＳＰ２のトランシーバ５１９に接続されている入力５４９へ、波長チャンネル５６０の接続を切り換える。上述のように、トランシーバ５１９の動作波長は、波長チャンネル５６０へ切り換えることによって、波長λ２へ自動的に調節される。

図５に示すように、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５１４及びＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５１５は、ファイバ５２６及び５２７を介して下流方向５１２に、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，…，ＳＰＮから伝送された光信号を逆多重化し、リモートユーザ５３４〜５３９に接続されたトランシーバ５２８〜５３３から上流方向５１３への光信号を多重化するのに使用される。

一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５は、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）マルチプレクサ／デマルチプレクサを含む。他の実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５は、薄膜誘電体フィルタを含む。一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５のそれぞれは、およそ１０ＧＨｚから２００ＧＨｚの範囲内で隣接する光チャンネル間の光間隔を有する。

一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５のそれぞれは、およそ１３００ｎｍから１６５０ｎｍの範囲内の波長を有する光を多重化／逆多重化するために、自由スペクトル領域（ＦＳＲ）を有する周期的なＡＷＧである。一実施形態では、ＡＷＧ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５の波長チャンネルの少なくとも１つは、多重波長帯域から多重波長を、例えば２〜７波長帯域から２〜７波長を、同時に伝送する。

一実施形態では、ＡＷＧ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの波長チャンネルのそれぞれは、双方向データ通信を提供するのと同時に少なくともＥ帯域及びＣ帯域から波長を伝送する。一実施形態では、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５は、光チャンネル間に１０ｎｍ未満の間隔を有する。一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５は、ＡＷＧ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸに整合している。一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸチャンネルの波長は、温度で著しく変化しない。すなわち、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ５０２，５４２，５１４，及び５１５のそれぞれは、温度不感性（非熱的）であり、活動的な温度制御の必要がない。非熱的なＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸは、電気通信分野の当業者の一人に知られている。

一実施形態では、外部のファイバプラント、クロスコネクト、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ、及び広帯域源を含むシステム５００の維持を含む、異なるサービスプロバイダでリモートユーザを構築する管理は、単一事業体（例えば自治体、公益事業（例えばＰＧ＆Ｅ又は地域の政府によって雇われた私的会社））によって処理され得る。

図６は、システム診断を有する「オープンアクセス」サービスのＷＤＭ・ＰＯＮの一実施形態を示す。図６に示すように、システム６００は、Ｎ×Ｎ光クロスコネクト６０１、中央局に置かれ、かつリモートサイトに置かれたＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０５に光ファイバ６１３によって接続されたＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０２を含む。図６に示すように、サービスプロバイダＳＰ１及びＳＰ２は、リモートユーザ６０４に接続されたＷＤＭトランシーバ６１５へ、ＷＤＭ・ＰＯＮを介して光通信を提供するために、ＷＤＭトランシーバ６１４に接続されている。一実施形態では、トランシーバ６１４及び６１５のそれぞれは、固定波長光源、特定波長光源、又はそれらの任意の組み合わせを含む。一実施形態では、トランシーバ６１４は、互換性を有するトランシーバである。一実施形態では、トランシーバ６１５は、互換性を有するトランシーバである。

光クロスコネクト６０１は、Ｎ光入力及びＮ光出力を有する。光クロスコネクト６０１は、クロスコネクト６０１のＮ出力のいずれかがトランシーバ６１４のいずれかに接続され得るように、Ｎ出力のいずれかをＮ入力のいずれかに接続する。一実施形態では、光クロスコネクト６０１は、Ｎ×Ｎ光スイッチ、例えばＮ×Ｎマイクロ電子機械構造（ＭＥＭＳ）光スイッチ、を含む。他の実施形態では、光クロスコネクト６０１は、サービスプロバイダとＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸとの間を、オペレータが物理的に接続することができる光ファイバパッチパネルを含む。

図６に示すように、ＷＤＭ・マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０２は、光ファイバ６１３を介して下流方向６２１にリモートユーザ６０４に接続されたトランシーバ６１５へ送信するために、図６に示すように、サービスプロバイダＳＰ１及びＳＰ２からのデータを伝送する光信号を多重化する。図５に示すように、ＷＤＭ・マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０５は、上流方向６２２のトランシーバ６１５からの光信号を逆多重化する。一実施形態では、すべてのトランシーバ６１５は、互換性を有するＷＤＭトランシーバである。一実施形態では、サービスプロバイダＳＰ１及びＳＰ２は、多重加入者サービスを提供することができるイーサネット（登録商標）スイッチ６０２を有している。図６に示すように、モニタリングユニット６０６は、システム診断、例えば各サービスプロバイダと各リモートユーザとの間の光リンクのそれぞれの保全性を監視すること、を提供するために、１×２光スイッチ６０７を介して光クロスコネクト６０１に接続されている。モニタリングユニット６０６は、光リンク損失と、サービスプロバイダとリモートユーザとの接続性を測定するように構成されている。一実施形態では、モニタリングユニットは、光リンクの保全性を監視するために、いずれかの波長チャンネルに沿ったファイバの距離の関数として光損失を測定するＷＤＭ光時間領域反射測定（ＯＴＤＲ）である。ファイバの距離の関数として光損失を測定することにより、ファイバ破断の物理的な場所と、望ましくない伝送損失が生じている場所が識別される。一実施形態では、波長可変ＷＤＭモニタリングユニット６０６は、波長、例えば光リンク（例えば光ファイバ）に沿ったＬ帯域（およそ１５８６ｎｍ）内、を有する光パルスを送信する。光パルスは、光リンクに沿ったすべての散乱から後方散乱する。波長可変ＷＤＭ・ＯＴＤＲモニタリングユニット６０６は、光リンクの長さに対する反射光パワーを測定するために、すべての散乱光を集める。すなわち、波長可変ＷＤＭ・ＯＴＤＲモニタリングユニット６０６は、実質的な稼動費用の節約を提供する中央局からの個々のリモートユーザへの完全な光路を監視する。

一実施形態では、中央局のトランシーバ６１４は、第１波長帯域、例えばＥ帯域、で動作する固定波長送信機を含み、リモートサイトのすべてのトランシーバ６１５は、第２波長帯域、例えばＣ帯域、で動作する固定波長送信機を含み、モニタリングユニット６０６は、第３波長帯域、例えばＬ帯域、で動作する。他の実施形態では、中央局の送信機６１４は、例えばＣ帯域、Ｅ帯域、Ｌ帯域、Ｓ帯域、Ｏ帯域などの波長帯域のいずれかで動作する。他の実施形態では、リモートサイトの送信機６１５は、例えばＣ帯域、Ｅ帯域、Ｌ帯域、Ｓ帯域、Ｏ帯域などの波長帯域のいずれかで動作する。さらに他の実施形態では、モニタリングユニット６０６は、例えばＣ帯域、Ｅ帯域、Ｌ帯域、Ｓ帯域、Ｏ帯域などの波長帯域のいずれかで動作する。

一実施形態では、図６に示すように、波長可変ＷＤＭモニタリングユニット６０６は、スイッチ６０７が第２位置（２）にある時、サービスプロバイダに接続されたトランシーバ６１４のいずれかと光クロスコネクト６０１との間のそれぞれの光リンクの保全性を監視する。スイッチ６０７を第２位置（２）に置くことによって、サービスプロバイダ６０２のいずれかに接続するために、Ｎ×Ｎ光クロスコネクト６０１の入力のいずれかにモニタリングユニット６０６を接続する。モニタリングユニット６０６は、図６に示すように、スイッチ６０７が第１位置（１）にある時、リモートユーザ６０４のいずれかと光クロスコネクト６０１との間のそれぞれの光リンクの保全性を監視する。スイッチ６０７を第１位置（１）に置くことによって、リモードユーザ６０４の波長チャンネルのいずれかに接続するために、Ｎ×Ｎ光クロスコネクト６０１の出力のいずれかにモニタリングユニット６０６を接続する。すなわち、中央局の単一モニタリングユニット６０６は、方向６２１及び６２２のそれぞれの光リンクの保全性を監視するように構成されている。一実施形態では、単一モニタリングユニット６０６は、１つ以上の光クロスコネクト、１つ以上の光ファイバ６１３を介して、リモートサイトの１つ以上の第２ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０５に接続される中央局の１つ以上の第１ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０２とともに使用され得る。

一実施形態では、モニタリングユニット６０６（例えばＯＴＤＲ）は、複数の波長チャンネルに沿った光損失を測定するために、１つ以上のパルス波長可変レーザ、又は複数の他の特定波長源（例えばＤＦＢレーザ）を含む。他の実施形態では、モニタリングユニット６０６（例えばＯＴＤＲ）は、レーザが振動することを必要とされない波長掃引レーザ源を含む。

図６に示すように、方向６２１及び方向６２２で伝送された光信号の光パワーレベルを監視するために、中央局の他のモニタリングユニット６１６が、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０２及びＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０５に接続されている。図６に示すように、光タップ６０８及び光タップ６０９が、光結合器６１０の両側に置かれている。図６に示すように、光結合器６１０は、広帯域源６１１及び広帯域源６１２からの広帯域信号を、光フィーダファイバ６１３に注入するのに使用される。下流方向６２１の光信号の小部分は、光タップ６０８を使用して結合され、上流方向６２２の光信号の小部分は、光タップ６０９を使用して結合される。モニタリングユニット６１６は、各波長チャンネルに沿って方向６２１及び６２２で伝送された光信号の光パワーレベルを確認するために、光信号のこれらの小結合部分の光パワーを、波長の関数として測定する。一実施形態では、モニタリングユニット６１６は、各トランシーバが、サービスプロバイダ及びリモートユーザから、要求される光パワーレベルを伝送することを保証するために、波長チャンネルに沿った光パワーを監視するように構成されている。他の実施形態では、モニタリングユニット６１６は、各波長チャンネルのＢＬＳ光パワーレベルが、正しい光パワーレベル範囲内にあることを保証するために、各広帯域源６１１及び６１２からの光パワーレベルを監視するように構成されている。一実施形態では、モニタリングユニット６１６は、波長の関数として、光パワーを測定するように構成されている。一実施形態では、モニタリングユニット６１６は、光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）を含む。図６に示すように、１×Ｍ光スイッチ６１７が、モニタリングユニット６１６とタップ６０８及び６０９との間に置かれている。一実施形態では、モニタリングユニット６１６は、スイッチ６１７が第１位置にある時、方向６２１で伝送された光信号の光パワーを監視する。一実施形態では、モニタリングユニット６１６は、スイッチ６１７が第２位置にある時、方向６２２で伝送された光信号の光パワーを監視する。一実施形態では、１×Ｍスイッチ６１７は、サービスプロバイダ、リモートユーザ、及び広帯域減からの異なる方向の各波長チャンネルに沿った光パワーレベルを監視するために、中央局ごとに単一モニタリングユニット６１６を提供する。一実施形態では、１×Ｍスイッチ６１７は、多重ＷＤＭ・ＰＯＮを監視し、上流信号と下流信号とを切り換えるために、中央局ごとに単一モニタリングユニット６１６を提供する。一実施形態では、モニタリングユニット６１６は、可変回折格子、走査エタロンフィルタ、ＡＷＧに接続されたディテクタアレイ等を含む。

一実施形態では、光リンクの接続性は、モニタリングユニット６０６によって検査され、そして、この光リンクの光パワーレベルの確認は、モニタリングユニット６１６によって実行される。一実施形態では、それぞれの光リンク（波長チャンネル）の接続性は、モニタリングユニット６０６によって時間内に動的に検査される。一実施形態では、各波長チャンネルに沿ったパワーレベルは、モニタリングユニット６１６によって時間内に動的に検査される。

一実施形態では、単一モニタリングユニット６１６は、１つ以上の光クロスコネクト、リモートサイトの１つ以上の第２ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０５に光ファイバ６１３を介して接続された中央局の１つ以上の第１ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ６０２とともに使用され得る。

図６に示すように、自動の光スイッチ６０７を伴うモニタリングユニット６０６と、自動の光スイッチ６１７を伴うモニタリングユニット６１６とを使用することによって、ＷＤＭ・ＰＯＮアクセスシステム６００の光学的特性の一式が、迅速かつ効率的に、人間の介在なしに中央局から監視される。

図７は、ＷＤＭ・ＰＯＮを介して複数のサービスプロバイダを複数のリモートユーザに接続するシステム７００の他の実施形態を示す。図７に示すように、システム７００は、Ｍ×Ｎ電気スイッチ７０１、リモートサイトに置かれた１つ以上のＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０９及び７１９に、１つ以上の光ファイバ７１０及び７２０によって接続され、かつ中央局に置かれた１つ以上のＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６及び７１６を含む。Ｍ×Ｎ電気スイッチ７０１は、電気スイッチ７０１のＮ出力のいずれかが、トランシーバ７０５及び７１５のいずれかに接続可能となるように、Ｍ入力７０２のいずれかとＮ出力７０４のいずれかとの間の接続を提供する。図７に示すように、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，及びＳＰ３は、電気スイッチ７０１の入力７０２に電気的に接続される（例えばＣＡＴ−５，ＲＪ４５コネクタ、及びケーブルを使用して）。

電気スイッチ７０１は、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６及び７１６、光ファイバ７１０及び７２０、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０９及び７１９を含むＷＤＭ・ＰＯＮを介して、リモートユーザ７０７に接続されたＷＤＭトランシーバ７０８及び７１８へ光通信を提供するために、ＷＤＭトランシーバ７０５及び７１５に接続された出力７０４を有する。一実施形態では、各トランシーバ７０５，７１５，７０８，及び７１８は、上述のように、固定波長光源、特定波長光源、又はそれらの任意の組み合わせを含む。一実施形態では、トランシーバ７０５及び７１５は、互換性を有するトランシーバである。一実施形態では、トランシーバ７０８及び７１８は、互換性を有するトランシーバである。一実施形態では、電気Ｍ×Ｎスイッチは、Ｍ×Ｎイーサネット（登録商標）スイッチを含む。

図７に示すように、ＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサ７０６及び７１６は、リモートユーザ７０７に接続されたトランシーバ７０８及び７１８へ、光ファイバ７１０及び７２０を介して下流方向で送信するために、図７に示すように、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，及びＳＰ３からのデータを運ぶ光信号を多重化する。図７に示すように、ＷＤＭマルチプレクサ／デマルチプレクサ７０９及び７１９は、トランシーバ７０８及び７１８からの上流方向の光信号を逆多重化する。一実施形態では、中央局のすべてのトランシーバ７０５及び７１５は、一波長帯域（例えばＥ帯域）で動作する固定波長送信機を含み、リモートサイトのすべてのトランシーバ７０８及び７１８は、他の波長帯域（例えばＣ帯域）で動作する固定波長送信機を含む。他の実施形態では、中央局のトランシーバ７０５及び７１５は、波長帯域（例えばＣ帯域，Ｅ帯域，Ｌ帯域，Ｓ帯域，Ｏ帯域など）のいずれかで動作する。他の実施形態では、リモートサイトのトランシーバ７０８及び７１８は、波長帯域（例えばＣ帯域，Ｅ帯域，Ｌ帯域，Ｓ帯域，Ｏ帯域など）のいずれかで動作する。一実施形態では、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，及びＳＰ３は、多重加入者サービスを提供するイーサネット（登録商標）スイッチ７０３を有している。

図７に示すように、サービスプロバイダＳＰ１のイーサネット（登録商標）スイッチ７０３の出力７４２は、電気Ｍ×Ｎスイッチ７０１の入力７０２の第１（１）に接続されている。図７に示すように、トランシーバ７０５のトランシーバ７０５２は、電気データを受信するために、Ｍ×Ｎスイッチ７０１を介してＳＰ１の出力７４２に電気的に接続されている。トランシーバ７０５２は、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６の波長チャンネルの１つへ伝送するために、電気データを、波長λ１を有する１つ以上の光信号のセットへ変換する。図７に示すように、波長λ１を有する１つ以上の光信号のセットは、リモートユーザ７０７の１つへデータを提供するために、トランシーバ７０８のトランシーバ７０８２によって受信される。図７に示すように、トランシーバ７１５のトランシーバ７１５２は、他の電気データを受信するために、Ｍ×Ｎスイッチ７０１を介して、ＳＰ２の出力７４３に電気的に接続されている。トランシーバ７１５２は、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７１６の波長チャンネルの１つへ伝送するために、電気データを、波長λ２を有する１つ以上の光信号のセットへ変換する。図７に示すように、波長λ２を有する１つ以上の光信号のセットは、他のリモートユーザ７０７へデータを提供するために、トランシーバ７１８のトランシーバ７１８１によって受信される。

一実施形態では、図７に示すように、電気スイッチ７０１を使用してサービスプロバイダＳＰ１へトランシーバ７１５２を切り換えることによって、他のリモートユーザ７０７へデータを供給するサービスプロバイダＳＰ２は、サービスプロバイダＳＰ１と自動的に置き換えられることができる。図７に示すように、トランシーバ７１５２は、電気データを受信するために、Ｍ×Ｎスイッチ７０１を使用して、ＳＰ１の出力７４５へ電気的に切り換えられる。トランシーバ７１５２は、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６の波長チャンネルの１つへ伝送するために、電気データを、波長λ２を有する１つ以上の光信号のセットへ変換する。図７に示すように、波長λ２を有する１つ以上の光信号のセットは、リモートユーザへデータを提供するために、トランシーバ７１８によって受信される。

他の実施形態では、図７に示すように、電気スイッチ７０１を使用してトランシーバ７１５２をサービスプロバイダＳＰ３へ切り換えることによって、他のリモートユーザ７０７へデータを供給するサービスプロバイダＳＰ２は、サービスプロバイダＳＰ３と自動的に置き換えられることができる。図７に示すように、トランシーバ７１５２は、電気データを受信するために、Ｍ×Ｎスイッチ７０１を使用して、ＳＰ３の出力７４４へ電気的に切り換えられる。トランシーバ７１５２は、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６の波長チャンネルの１つへ伝送するために、電気データを、波長λ２を有する１つ以上の光信号のセットへ変換する。図７に示すように、波長λ２を有する１つ以上の光信号のセットは、リモートユーザへデータを提供するために、トランシーバ７１８１によって受信される。

図７に示すように、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０９及びＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７１９は、サービスプロバイダＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３からファイバ７１０及び７２０を介して下流方向に送信された光信号を逆多重化するのに使用され、リモートユーザ７０７に接続されたトランシーバ７０８及び７１８からの上流方向の光信号を多重化するのに使用される。

一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９は、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）マルチプレクサ／デマルチプレクサを含む。他の実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９は、薄膜誘電体フィルタを含む。一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９は、１０ＧＨｚ〜２００ＧＨｚの範囲内の隣接する光チャンネル間に光間隔を有する。

一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９のそれぞれは、およそ１４２０ｎｍから１６５０ｎｍの範囲の波長を有する光を多重化／逆多重化するために、自由スペクトル領域（ＦＳＲ）を有する周期ＡＷＧ（アレイ導波路回折格子）である。一実施形態では、ＡＷＧ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９の波長チャンネルのそれぞれは、同時に、多重波長帯域（例えば２〜７波長帯域）からの波長を伝送する。一実施形態では、ＡＷＧ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸの波長チャンネルのそれぞれは、双方向データ通信を提供すると同時に、少なくともＥ帯域及びＣ帯域からの波長を伝送する。一実施形態では、ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９は、光チャンネルの間に１０ｎｍ未満の間隔を有している。一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９は、整合ＡＷＧ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸである。一実施形態では、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６，７１６，７０９，及び７１９のそれぞれは、温度の影響を受けない。

図７に示すように、トランシーバ７０５の少なくとも１つにインジェクション信号を提供するために、広帯域光源７２２が、光結合器７５２を介してＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０６に接続されている。図７に示すように、トランシーバ７１５の少なくとも１つにインジェクション信号を提供するために、広帯域光源７３２が、光結合器７６２を介してＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７１６に接続されている。図７に示すように、リモートサイトのトランシーバ７０８の少なくとも１つへインジェクション信号を提供するために、広帯域光源７２１が、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７０９に接続されている。図７に示すように、リモートサイトのトランシーバ７１８の少なくとも１つへインジェクション信号を提供するために、広帯域光源７３１が、ＷＤＭ・ＭＵＸ／ＤｅＭＵＸ７１９に接続されている。

一実施形態では、図６を参照して上述したように、システム７００は、光リンクのそれぞれの保全性を監視するための第１モニタリングユニットを含む。一実施形態では、図６を参照して上述したように、システム７００は、光リンクのそれぞれの光パワーを監視するための第２モニタリングユニットを含む。一実施形態では、電気Ｍ×Ｎスイッチ７０１は、各サービスプロバイダＳＰ１〜ＳＰ３と各リモートユーザ７０７との間の通信のために、データレイト（例えば１２５メガビット毎秒（Ｍｂｐｓ），１５５Ｍｂｐｓ，６２２Ｍｂｐｓ，１．２５ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ），２．５Ｇｂｐｓ，１０Ｇｂｐｓ，又は４０Ｇｂｐｓ）を決定する。

一実施形態では、リモートサイトのトランシーバ７０８及び７１８は、サービスを変換するため（例えば音声及びビデオをモデム互換データ（例えばイーサネット（登録商標）データパケット）に）の様々な個々のハードェアコンポーネントに接続され得る。これらのハードウェアコンポーネントは、サービスプロバイダによって貸し出しされ、又はリモートユーザによって購入され得る。他の実施形態では、リモートサイトのトランシーバ７０８及び７１８は、音声及びビデオをモデム互換データに変換するコンポーネントを含む。

前述の明細書において、発明の実施形態が、特定の例示的な実施形態を参照して詳述されてきた。上位概念及び発明の請求範囲から逸脱することなく種々の変更がなされることは明らかである。したがって、明細書及び図面は、制限的なものよりむしろ実例的なものとみなされる。

Claims (41)

1. 入力及び出力を有するクロスコネクトであって、前記クロスコネクトは、前記入力のいずれかを前記出力のいずれかに接続するものであり、前記クロスコネクトは、第１サービスプロバイダに関する光信号の第１セットと、第２サービスプロバイダに関する光信号の第２セットとを提供するものである前記クロスコネクトと、
   第１方向でリモートロケーションへ伝送するため、前記光信号の前記第１セット及び前記第２セットを多重化する、前記クロスコネクトに接続された第１波長チャンネル及び第２波長チャンネルを有する第１波長分割多重（ＷＤＭ）マルチプレクサ／デマルチプレクサとを有し、
   前記クロスコネクトは、前記第１セットを前記第１波長チャンネルに供給し、かつ前記第２セットを前記第２波長チャンネルに供給するものであることを特徴とする装置。
2. 前記クロスコネクトは、Ｎ×Ｎ光スイッチを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記クロスコネクトは、光ファイバパッチパネルを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記クロスコネクトは、イーサネットスイッチを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサは、温度の影響を受けないことを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサは、多重波長帯域から波長を運ぶ少なくとも１つの波長チャンネルを有することを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 第３波長チャンネルを介して前記第１セットを第１リモートユーザへ供給するため、かつ第４波長チャンネルを介して前記第２セットを第２リモートユーザへ供給するため、前記第１セット及び前記第２セットを逆多重化する、前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された前記リモートロケーションの第２波長分割多重（ＷＤＭ）マルチプレクサ／デマルチプレクサをさらに有することを特徴とする請求項１記載の装置。
8. 光信号の第１セットを生成する、前記クロスコネクトに接続された第１トランシーバと、
   光信号の第２セットを生成する、前記クロスコネクトに接続された第２トランシーバとをさらに有することを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 前記第１及び第２トランシーバは、固定波長光源を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記第１及び第２トランシーバは、特定波長光源を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
11. 前記第１トランシーバ及び前記第２トランシーバは、互換性があることを特徴とする請求項８記載の装置。
12. 前記第１及び第２トランシーバの少なくとも１つへインジェクション信号を提供する、前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された第１広帯域光源をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
13. 第１の複数のサービスプロバイダから第１光信号を受信する光クロスコネクトと、
    第２の複数のリモートユーザへ第１方向で伝送された第１光信号を多重化し、かつ前記第２の複数のリモートユーザから第２方向で伝送された第２光信号を逆多重化する、前記光クロスコネクトに接続された第１波長分割多重（ＷＤＭ）マルチプレクサ／デマルチプレクサと、
    前記第１光信号を逆多重化し、かつ前記第２光信号を多重化する、前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された、リモートロケーションの第２波長分割多重（ＷＤＭ）マルチプレクサ／デマルチプレクサとを有することを特徴とするシステム。
14. 前記光クロスコネクトは、光スイッチ、光ファイバパッチパネル、又はそれらの任意の組み合わせであることを特徴とする請求項１３記載のシステム。
15. 前記第１の複数のサービスプロバイダと前記第２の複数のリモートユーザとの間の光リンクの保全性を監視する、前記光クロスコネクトに接続された第１モニタリングユニットをさらに有することを特徴とする請求項１３記載のシステム。
16. 前記第１モニタリングユニットは、光時間領域反射率計を含むことを特徴とする請求項１５記載のシステム。
17. 前記光クロスコネクト及び前記第１モニタリングユニットに接続された第１スイッチをさらに有し、
    前記第１スイッチが第１位置にあるとき、前記第１モニタリングユニットは、前記第１の複数のサービスプロバイダと前記光クロスコネクトとの間の第１光リンクの前記保全性を監視し、
    前記第１スイッチが第２位置にあるとき、前記第１モニタリングユニットは、前記第２の複数のリモートユーザと前記光クロスコネクトとの間の第２光リンクの前記保全性を監視することを特徴とする請求項１５記載のシステム。
18. 前記第１方向及び前記第２方向で伝送された前記光信号の光パワーを監視する、前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサ及び前記第２波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された第２モニタリングユニットをさらに有することを特徴とする請求項１７記載のシステム。
19. 前記第２モニタリングユニットは、光スペクトルアナライザを含むことを特徴とする請求項１８記載のシステム。
20. 前記第２モニタリングユニットに接続された第２スイッチをさらに有し、
    前記第２スイッチが第１位置にあるとき、前記第２モニタリングユニットは、前記第１方向で伝送された前記光信号の前記光パワーを監視し、
    前記第２スイッチが第２位置にあるとき、前記第２モニタリングユニットは、前記第２方向で伝送された前記光信号の前記光パワーを監視することを特徴とする請求項１８記載のシステム。
21. 前記第１光信号を生成する、前記光クロスコネクトに接続された第１トランシーバと、
    前記第２光信号を生成する、前記第２波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された第２トランシーバとをさらに有することを特徴とする請求項１３記載のシステム。
22. 前記第１及び第２トランシーバは、固定波長光源を含むことを特徴とする請求項２１記載のシステム。
23. 前記第１及び第２トランシーバは、特定波長光源を含むことを特徴とする請求項２１記載のシステム。
24. 前記第１トランシーバの少なくとも１つへ第１インジェクション信号を提供する、前記第１波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された広帯域光源をさらに有することを特徴とする請求項２１記載のシステム。
25. 前記第１及び第２波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサは、温度の影響を受けないことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
26. 前記第１及び第２波長分割多重マルチプレクサ／デマルチプレクサは、多重波長帯域から波長を運ぶ少なくとも１つの波長チャンネルを有することを特徴とする請求項１３記載のシステム。
27. 第１の複数のサービスプロバイダから第１電気信号を受信する入力と、出力とを有する電気スイッチと、
    第１電気信号を第１光信号へ変換する、前記電気スイッチの前記出力に接続された第１トランシーバと、
    第１方向で第２の複数のリモートユーザへ伝送された前記第１光信号を多重化、かつ第２方向で前記第２の複数のリモートユーザから伝送された第２光信号を逆多重化する、前記第１トランシーバに接続された第１マルチプレクサ／デマルチプレクサと、
    前記第１光信号を逆多重化し、かつ前記第２光信号を多重化する、前記第１マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された、リモートロケーションの第２マルチプレクサ／デマルチプレクサとを有することを特徴とするシステム。
28. 前記電気スイッチは、Ｍ×Ｎイーサネットスイッチを含むことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
29. 前記第１及び第２マルチプレクサ／デマルチプレクサは、温度の影響を受けないことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
30. 前記第１及び第２マルチプレクサ／デマルチプレクサは、多重波長帯域から波長を運ぶ少なくとも１つの波長チャンネルを有することを特徴とする請求項２７記載のシステム。
31. 前記第１トランシーバは、固定波長光源を含むことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
32. 前記第１トランシーバは、特定波長光源を含むことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
33. 前記第１トランシーバの少なくとも１つに第１インジェクション信号を提供する、前記第１マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された第１広帯域光源をさらに有することを特徴とする請求項２７記載のシステム。
34. 前記第２光信号を生成する、前記第２マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された第２トランシーバと、
    前記第２トランシーバの少なくとも１つに第２インジェクション信号を提供する、前記第２マルチプレクサ／デマルチプレクサに接続された第２広帯域光源とをさらに有することを特徴とする請求項２７記載のシステム。
35. 第１波長チャンネルを介して第１方向で、第１サービスプロバイダに関する光信号の第１セットを伝送するステップと、
    第２波長チャンネルを介して前記第１方向で、第２サービスプロバイダに関する光信号の第２セットを伝送するステップと、
    前記第１セット及び前記第２セットを多重化するステップと、
    第１リモートユーザへ、第３波長チャンネルを介して、前記第１セットを供給するため、かつ第２リモートユーザへ、第４波長チャンネルを介して、前記第２セットを供給するために、リモートロケーションで前記第１セット及び前記第２セットを逆多重化するステップとを有することを特徴とする方法。
36. 前記第１サービスプロバイダから前記第２サービスプロバイダへ、前記第１リモートユーザの光接続を変更するために、前記第２サービスプロバイダへ前記第１波長チャンネルを切り換えるステップをさらに有することを特徴とする請求項３５記載の方法。
37. 前記切り換えるステップは、前記第１波長チャンネルを介して伝播するために、光信号の第３セットの波長の設定を含むことを特徴とする請求項３６記載の方法。
38. サービスプロバイダとリモートユーザとの間の光リンクの保全性を監視するステップをさらに有することを特徴とする請求項３５記載の方法。
39. 波長チャンネルに沿った光信号の光パワーを監視するステップをさらに有することを特徴とする請求項３５記載の方法。
40. 前記第１リモートユーザから第２方向で、光信号の第４セットを送信するステップと、
    前記第２リモートユーザから前記第２方向で、光信号の第５セットを送信するステップと、
    前記リモートロケーションで、前記第４セット及び前記第５セットを多重化するステップと、
    前記第１波長チャンネルを介して前記第１サービスプロバイダへ前記第４セットを供給するため、かつ前記第２波長チャンネルを介して前記第２サービスプロバイダへ前記第５セットを供給するために、前記前記第４セット及び前記第５セットを逆多重化するステップとをさらに有することを特徴とする請求項３５記載の方法。
41. 第２方向で第１インジェクション信号を伝送するステップと、
    前記第１方向で第２インジェクション信号を伝送するステップとをさらに有することを特徴とする請求項３５記載の方法。

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