JP4119777B2 - リング光ネットワークの動作中に試験を行う方法及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に光伝送システムに関し、特にオープンリング光ネットワークの動作中に試験を行う方法及びシステムに関連する。
【０００２】
【従来の技術】
テレコミュニケーションシステム、ケーブルテレビジョンシステム及びデータ通信ネットワークは、遠隔地点間における大量の情報を迅速に搬送するために、光ネットワークを利用する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通じて光信号の形式で搬送される。光ファイバは、極めて低損失で長距離にわたって信号を伝送する細いガラス線より成る。
【０００３】
光ネットワークは、しばしば波長分割多重（ＷＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）又は高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ：ｄｅｎｓｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を利用して、伝送容量を増やしている。ＷＤＭ及びＤＷＤＭネットワークでは、多数の光チャネルが別々の波長で各ファイバ内で搬送される。ネットワーク容量は、各ファイバにおける波長又はチャネルの数、及びチャネルの帯域幅又はサイズに基づくものである。アレイ型ウェーブガイド回折格子（ＡＷＧｓ：ａｒｒａｒｙｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎｇｓ）、インターリーバ、及び／又はファイバ回折格子（ＦＧｓ：ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇｓ）は、典型的には、マルチプレクス及びデマルチプレクスネットワークノードにて、トラフィックを付加及び／又は削除するために使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、オープンリング光ネットワークの動作中に試験を行う方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、オープンリング光ネットワークの動作中に試験を行う方法及び装置を提供する。その結果、光経路、制御チャネル、ローカルエリア及び／又は交換機器は、不具合を発見するために及び／又はネットワーク内の機器の動作又は回線を検証するために検査され得る。
【０００６】
本発明の一態様にあっては、開放リングネットワークの動作中に試験を行う方法及びシステムは、あるノードにおけるネットワークのリングを開放することを含む。リング上を伝搬するトラフィックは、ノード内のリングの開放に先立って又はその時点で、ノード内で監視要素に与えられる。監視要素では、リングから受信された信号が検査される。検査中に、少なくとも１つのリング又は各々がネットワークのノードに接続する第２リングにおける各ノード間で、トラフィックが通信され続ける。
【０００７】
より具体的には、本発明の一態様によれば、監視する要素は、光スペクトルアナライザ、要素管理システムその他の適切な装置であり得る。この例及び他の例では、リングはスイッチを利用して閉じることが可能である。スイッチは、リングに沿ってトラフィックを伝送するために閉じた位置にて、及びリングから監視要素にトラフィックを方向付けるようにクロス設定位置にて動作し得る２×２スイッチであり得る。
【０００８】
本発明の技術的利点は、光リングネットワークに関するノード及び／又は要素アイソレーション、ループバック及び検査属性を与えることを包含する。特定の実施例では、ノード内の光及び／又は電気のループバックは、新規の又は交換するノード、要素又は部品の試験及び／又は挿入を支援するように形成される。従って、装置動作及び／又はファイバ接続に加えて、ネットワークの要素及び機能が試験され得る。更に、試験の間にネットワークの領域はサービス中のネットワークから局所化され、ネットワークのノード間の接続性を充分に維持する。
【０００９】
本発明の様々な実施例は、ここに列挙された技術的利点の全部若しくは一部を有し又は１つも有しない。更に、本発明の他の技術的利点は、以下の説明、図面及び特許請求の範囲により明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明及びその利点をよりいっそう理解するために、同様な番号が同様な要素を表現するところの添付図面に関する以下の説明が参照される。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例による光ネットワーク１０を示す。本実施例では、ネットワーク１０は、多数の光チャネルが異なる波長で共通経路を介して搬送されるところの光ネットワークである。ネットワーク１０は、波長分割多重（ＷＤＭ）、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）その他の適切な複数チャネルネットワークであり得る。ネットワーク１０は、短区間大都市ネットワーク、長区間都市間ネットワークその他の適切なネットワーク又はネットワークの結合に使用され得る。
【００１２】
図１を参照するに、ネットワーク１０は、複数のノード１２、第１ファイバ光リング１４及び第２ファイバ光リング１６を含む。光情報信号は、耐障害性（ｆａｕｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）機能を与えるために、リング１４，１６にて異なる方向に伝送される。各ノードは供に隣接するノードに対してトラフィックを送信し、及びそこからトラフィックを受信する。ここで、「各（ｅａｃｈ）」なる用語は、識別された項目の少なくとも１つの部分集合の任意の１つを意味する。光信号は、音声、映像、テキスト、リアルタイム、ノンリアルタイム及び／又は他の適切な形式にエンコードするために変調される少なくとも１つの特徴を有する。変調は、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）、強度変調（ＩＭ）その他適切な手法に基づいて行われる。
【００１３】
図示している例では、第１リング１４は、トラフィックが時計回りに伝送される時計回りリングである。第２リング１６は、トラフィックが反時計回りに伝送される反時計回りリングである。区間Ａは、ノード１８及び２０の間で、時計回りリング１４及び反時計回りリング１６の一部より成る。区間Ｂは、ノード２０及び２２の間で、時計回りリング１４及び反時計回りリング１６の一部より成る。区間Ｃは、ノード２２及び２４の間で、時計回りリング１４及び反時計回りリング１６の一部より成る。区間Ｄは、ノード１８及び２４の間で、時計回りリング１４及び反時計回りリング１６の一部より成る。
【００１４】
ノード１２は、リング１４，１６に対して及びそこからトラフィックを付加及び削除するよう動作し得る。各ノード１２では、ローカルクライアントから受信したトラフィックは、リング１４，１６に付加されるが、ローカルクライアント宛のトラフィックは除去される。トラフィックは、トラフィックチャネルを挿入することで、又はチャネルの信号を、少なくとも一部がリング１４，１６の双方又は一方に伝送される伝送信号に加えることで、リング１４，１６に付加される。トラフィックは、ローカルクライアントに伝送するのに利用可能なトラフィックを作成することで、リング１４，１６から除去することが可能である。従って、トラフィックは除去することが可能であるし、リング１４，１６にて依然として巡回させ続けることも可能である。特定の実施例では、トラフィックは、リング１４，１６に及びそこから、受動的に付加され及び削除される。この意味における「受動的（ｐａｓｓｉｖｅ）」は、電力、電気及び／又は可動部なしに、チャネルの付加又は削除することを意図する。能動素子（ａｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ）は、電力、電気又は可動部を利用して作業を行うであろう。特定の実施例では、トラフィックは、伝送リングにおいてマルチプレクス／デマルチプレクスをすることなしに、及び／又はリング内の信号の一部を分離することなしに、分離／結合を行うことにより、リング１４，１６に及び／又はそこから、トラフィックが受動的に付加及び／又は削除される。
【００１５】
一実施例にあっては、ノード１２は、更に、リング１４，１６に付加するためにクライアントからデータをマルチプレクスし、クライアントに対してリング１４，１６からのデータのチャネルデマルチプレクスするように動作することが可能である。また、本実施例では、ノード１２は、クライアントから受信した信号及びクライアントに送信された信号に関する光電気変換を実行する。
【００１６】
更に、以下に詳細に説明されるように、リング１４，１６は、リング１４，１１６が「開放（ｏｐｅｎ）」リングであるように、ノード１２の１つに終端部をそれぞれ有する。すなわち、リング１４，１６はネットワーク１０の周りに連続的な伝送経路を形成せず、トラフィックが継続しないように、及び／又はネットワーク１０の回路全体を通るリングに障害物を包含するようにする。リング１４，１６における開放化は、その終端点にてチャネルを終了させ、従って除去する。すなわち、チャネルのトラフィックが、結合されたノード１２によって、時計回り及び／又は反時計回りリング１４，１６にて各ノード１２に伝送された後に、そのトラフィックはリング１４，１６から除去される。このことは、各チャネル自身の干渉を抑制する。
【００１７】
後述するように特定の実施例では、波長、電力及び品質パラメータのような信号情報は、ノード１２及び／又は制御システムにより監視される。これらの情報に基づいて、ネットワーク１０は回線切断その他の不具合に対して報知し、保護用の切替動作を実行することが可能である。即ち、ノード１２は、リング１４，１６の双方又は一方における回線切断の事象に対する回路的な保護を与える。
【００１８】
ネットワーク１０の総てのラムダ（ｌａｍｂｄａ）（波長（チャネル））は、ノードのローカル又は他のトラフィックに依存して、分割され各ノード１２に割り当てられる。全ラムダが４０であり、ノード１２の総数が４であり、ノードトラフィックが各ノード１２で偶数である実施例では、１０個のラムダが各ノード１２に割り当てられる。各ラムダが１０Ｇｂ／ｓのデータレートで変調されるならば、各ノードは１００Ｇｂ／ｓ（１０Ｇｂ／ｓ×１０ラムダ）をネットワーク１０内の総てのノードに送信することができる。ＤＷＤＭシステムでは、ラムダは１５３０ｎｍ及び／又は１５６５ｎｍの範疇にある。チャネル間隔は１００ＧＨｚ又は０．８ｎｍであるが、適宜変更可能である。更に、チャネル間隔はリング１４，１６にてフレキシブルであり、リング１４，１６におけるノード要素はチャネル間隔に関連して構築される必要はない。その代りに、例えば、チャネル間隔は、クライアントと通信する及び／又はクライアントに接続される付加／削除受信機及び送信機によって設定され得る。リング１４，１６は、トラフィックのチャネル間隔と独立に、及び／又はそれによらずに、トラフィックを付加し、削除し及び通信する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施例によるノード１２の詳細を示す。本実施例では、トラフィックは、光カプラ又は他の適切な光スプリッタによって、リング１４，１６に及びそこから、受動的に付加され及び削除される。光スプリッタは、マルチプレクス（波長多重）することなしに２つ又はそれ以上の光信号に基づいて結合する又は結合された光信号を受動的に生成する、及び／又はデマルチプレクス（波長分離）することなしに光信号に基づいて光信号を個々の光信号に分離若しくは分割し又は個々の光信号を受動的に生成するように動作し得る任意の装置である。個々の信号は形式及び／又は内容において同様である又は同一であり得る。例えば、個々の信号は、内容的に同一であって同一の又は実質的に同様なエネルギであり、内容的に同一であってエネルギが異なり、又は内容がわずかに又は大幅に異なるものであり得る。
【００２０】
図２を参照するに、ノード１２は、第１の又は反時計回り伝送要素３０と、第２の又は時計回り伝送要素３２と、結合要素３４と、分配要素３６を有する。伝送要素３０，３２は、それぞれ、マルチプレクス又はデマルチプレクスすることなしに、リング１４，１６に対して及びそこから、受動的にトラフィックを付加及び削除し、又はリングに信号を送信し、及び／又はリングと供にノード１２に他の影響を与える。結合要素３４は、受動的に又は他の方法で、ローカル加算信号（ｌｏｃａｌ ａｄｄ ｓｉｇｎａｌ）を生成する。分配要素３６は、受動的に又は他の方法で、ローカル削除トラフィックを復元するために、削除された信号を個々の信号に分配する。特定の実施例では、伝送、結合及び分配要素３０，３２，３４，３６は、個別のカードとしてそれぞれ実現され、及びノード１２のカード棚のバックプレーン（ｂａｃｋｐｌａｎｅ）を通じて相互に接続される。更に、要素自身の機能は、個々の複数のカードにわたって分散させることが可能である。このようにして、ノード１２は、モジュール化され、アップグレード可能になり、ユーザの進展段階に合わせることの可能な（ｐａｙ−ａｓ−ｙｏｕ−ｇｒｏｗ）アーキテクチャを与えることができる。
【００２１】
各伝送要素３０，３２は接続され、又は対応するリング１４又は１６に接続され、接続されたリング１４又は１６に対して及びそこからトラフィックを付加及び削除する。各要素は、直接的に、間接的若しくは他の適切な接続又は関連性により、接続される。一実施例では、伝送要素３０，３２は、それぞれ、内向（ｉｎｇｒｅｓｓ）増幅器４０、リング保護スイッチ４１、光スプリッタ４２及び／又は外向（ｅｇｒｅｓｓ）増幅器４４を有する。図示されている例では、ノード１２の要素及びその要素内の装置は、光ファイバ接続で接続されているが、他の実施例では平坦なウェーブガイド回路及び／又は自由空間光により全部又は一部を実現することが可能である。
【００２２】
内向及び外向増幅器４０，４４は、光信号を受信及び増幅することの可能なエルビウムのドープされたファイバ増幅器（ＥＤＦＡｓ：ｅｒｂｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）又は他の適切な増幅器である。増幅器の出力は例えば５ｄＢｍである。時計回りリング１４の区間損失（ｓｐａｎ ｌｏｓｓ）は、通常は反時計回りリング１６の区間損失とは異なるので、外向増幅器４０は、広範な入力のダイナミックレンジを有する自動レベル制御（ＡＬＣ）機能を利用し得る。従って、内向増幅器４０は、自動利得制御（ＡＧＣ）を行い、ＡＬＣ機能を実現するために変動し得る光減衰器に加えて、入力電力変動に対して平坦な利得を実現する。特定の実施例では、増幅器４０は、例えば米国特許第６，０５５，０９２号に記載されているような利得可変増幅器である。
【００２３】
リング保護スイッチ４１は、２つの動作位置又は他の適切なスイッチであり、又はノード１２にて接続されたリングを開閉することを選択するよう動作し得る装置である。光スプリッタ装置４２は、それぞれ、光信号を結合及び／又は分離するように動作し得る光ファイバカプラその他の適切な光スプリッタである。光カプラの詳細は、図３に関連して更に詳細に説明される。
【００２４】
伝送要素の動作時には、内向増幅器４０は、接続されたリング１４又は１６からの内向伝送信号を受信し、その信号を増幅する。保護スイッチ４１は、耐障害性を与えるために、回線切断その他の故障に応答して、ネットワーク１０がトラフィックの流れを再構築することを可能にする。増幅された信号は光カプラ４２に伝送される。光カプラ４２は、増幅された内向信号に、結合要素３４からのローカル加算信号を組み合わせ、結合された信号を生成する。光カプラ４２は、更に、その結合された信号を、接続されたリング１４又は１６にて伝送するための外向伝送信号、及びリング１４又は１６からのローカル除去信号に分割する。ローカル除去信号は、処理を行うために分配要素３６に伝送される。例えば、このようにして、トラフィックは、ノード１２におけるリング１４又は１６に対して及びそこから受動的に加算及び削除される。
【００２５】
結合要素３４はマルチプレクサ４６及び光カプラ４８を含む。マルチプレクサ４６は、ローカル加算信号を生成するために、複数のローカル信号を多重化する。光カプラ４８は、ローカル加算信号を一般に２つの同一内容のローカル加算信号に分割し、その１つは各伝送要素３０，３２に伝送される。マルチプレクサは、配列されたウェーブガイド（ＡＷＧ：ａｒｒａｙｅｄ ｗａｖｅ ｇｕｉｄｅ）であり得る。
【００２６】
分配要素３６は、デマルチプレクサ５０及び光カプラ５２を含む。光カプラ５２は、伝送要素３０，３２により与えられた各リング１４，１６のローカル除去信号を結合し、ノード１２に対するローカル除去信号を生成する。ローカル除去信号は、デマルチプレクサ５０により多重化解除され、その後に個々の信号が濾波及び分配される。
【００２７】
トランスポンダ５６は、ノード１２と、あるクライアント又はクラアイント群５８との間に接続される。大都市環境では、クライアント５８は、企業の構内、コンビナート（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｍｐｌｅｘ）、大規模な建物、ビル群、都市区画、地区等であり得る。長区間環境下では、クラアイントは、街、小都市又は地理的な領域であり得る。
【００２８】
トランスポンダ５６は、クライアント５８から光信号を受信し、ネットワーク１０における干渉を回避するのに必要な信号波長の変更を行い、及び光リンクを通じて結合要素３４のマルチプレクサ４６に光信号を送信するように動作する光受信機６０及び光送信機６２を含む。また、トランスポンダ５６は、光リンク上の分配要素３６のデマルチプレクサ５０から選択されデマルチプレクスされたチャネルを受信し、クライアントのネットワークにおける干渉を回避するのに必要な波長の変更を行い、及びクラアイント５８に光信号を送信するように動作する光受信機６４及び光送信機６６を含む。波長の変更では、トランスポンダ５６は信号を、光形式から光でない形式に変換すること、及び光形式に戻すことが可能である。
【００２９】
トランスポンダ５６を利用すると、ネットワーク１０及びクライアントネットワークが、トラフィックの流れに対して波長を独立して設定することが可能になる。クラアイント５８は、クライアント５７がノード１２に対する適切なインターフェースを有する場合に、トランスポンダ５６を利用することなしに、ノード１２に直接的に接続することも可能である。柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を増進するために、光受信機６０，６４が同調可能なフィルタを包含し、光送信機６２，６４が波長の調整可能なフィルタを包含し、光送信機６２，６６が波長の調整可能なレーザを包含することが可能である。この実施例では、送信ノードにて光送信機の１つのレーザを特定の周波数に設定し、対応して受信ノードにて光受信機のフィルタの特定の周波数に設定することで、光経路は２つのノード間で設定される。トラフィックチャネルは、他のトラフィックに及びそこから、受動的に結合及び分離され、リング１４，１６に及びそこから受動的に付加及び削除されるので、ネットワーク１０にて他の構成要素は何ら不要である。固定のレーザを有する光送信機及び固定のフィルタを有する光受信機を本発明に使用することも可能であり、また、受動的でない結合及び分配要素３６，３４を利用することも可能であることは、理解されるであろう。
【００３０】
図３は、本発明の一実施例による光カプラ７０の詳細を示す。この例では、光カプラ７０は、２つの入力及び２つの出力を有するファイバカプラである。光カプラ７０は、他の実施例では、ウェーブガイド回路及び／又は自由空間光学要素と供に、全部又は一部が構築され得る。カプラ７０は、１つ又は任意の数の適切な入力及び出力を包含し、カプラ７０は出力より多数の入力又は入力より多数の出力を有し得ることは、理解されるであろう。
【００３１】
図３を参照するに、光カプラ７０は、カバーフレーム７２、第１入力セグメント７４、第２入力セグメント７６、第１出力セグメント７８及び第２出力セグメント８０を有する。
【００３２】
第１入力セグメント７４及び第１出力セグメント７８は、第１の連続した光ファイバより成る。第２入力セグメント７６及び第２出力セグメント８０は、第２の連続した光ファイバより成る。メインボディ７２の外側、セグメント７４，７６，７８，８０は、ジャケット、クラッド及びコアファイバより成る。カバーフレーム７２の内側では、ジャケット及びクラッドが除去され、コアファイバがツイストされ、融合され（ｆｕｓｅｄ）、又は互いに結合され、第１及び第２の連続的な光ファイバの間の、光信号及び／又は信号のエネルギの伝送を可能にする。このようにして、光カプラ７０は、入力セグメント７４，７６から到来する光信号を受動的に結合し、受動的に分割し、及び出力セグメント７８，８０を通じて結合された信号を伝送する。複数の信号は結合され、結合された信号は、結合及びその後の結合された信号の分割によって、又はファイバ間のエネルギを伝送することで信号を同時に結合及び分割することによって、分割される。後者の場合は、光カプラ７０は中間信号を有する。
【００３３】
光カプラ７０は、メインストリームラインにおけるチャネル間隔に関する制約を受けない柔軟性のある（フレキシブル）チャネル間隔を与える。カプラ７０は、信号を、実質的に等しい電力の２つの複製物に分ける。「実質的に等しい（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｑｕａｌ）」とは、±２５％以内を意味する。カプラは、５５ｄＢを超える指向性を有する。挿入損失に関する波長依存性は、１００ｎｍで約０．５ｄＢより小さくなり得る。５０／５０カプラに対する挿入損失は、約３．５ｄＢより小さくなり得る。
【００３４】
図４は、本発明の他の実施例による光スプリッタ装置４２を示す。本実施例では、１対の光カプラ９２，９４が、ノード１２の各転送要素３０，３２に使用される。従って、信号の結合及び分離は、一体化された光結合器及びスプリッタ要素を有する単独のカプラによって、又は各々が結合器若しくはスプリッタ要素の一方又は一部を有する複数のカプラによって実行され得る。２重（デュアル）カプラ配置形態は、伝送要素３０，３２におけるカプラ総数を増加させ、２つのカプラ配置形態は、ローカルトラフィックをリング１４又は１６に付加する前に、リング１４又は１６からローカルトラフィックを除去することでチャネル干渉を低減させる。
【００３５】
図４を参照するに、第１カプラ９２は光スプリッタ要素であり、これは、内向増幅器４０及びリングスイッチ４１からの内向伝送信号９６を、伝送信号９８を通じたパス及びローカル除去信号１００に分割する。ローカル除去信号１００は、分配要素３６の光カプラ５２に転送される。伝送信号は、１つ又はそれ以上のリング１４又は１６にて伝送される信号、伝送要素のあるカプラによりその要素の他のカプラに転送される伝送信号、伝送要素３０又は３２のカプラの中間信号、及び／又は伝送要素３０，３２の処理における他の加算されていない又は除去されていない信号である。
【００３６】
第２光カプラ９４は光結合要素であり、これは、伝送信号９８を通じたパスと、結合要素３４の光カプラ４８からのローカル加算信号１０２を結合する。伝送信号９８のパスをローカル加算信号１０２に結合する際に、第２光カプラ９４は外向伝送信号１０４を生成する。外向伝送信号１０４は、接続されたリング１４又は１６にて伝送するために、外向増幅器４４によって増幅される。
【００３７】
図５は、本発明の他の実施例によるノード１２の詳細を示す。本実施例では、ノード１２は、図４に関して説明したような別々の加算及び削除カプラを利用して、ノード１２に関する加算／削除機能を与える。
【００３８】
図５を参照するに、ノード１２は、反時計回り伝送要素１１０、時計回りで層要素１１２、結合要素１１４、及び分配要素１１６を含む。伝送要素１１０，１１２は、接続されたリング１４又は１６に及びそこからトラフィックを加算及び除去するために、リング１４又は１６の対応するものにそれぞれ接続される。
【００３９】
伝送要素１１０，１１２は、それぞれ、内向増幅器１２０、除去（ｄｒｏｐ）光カプラ１２２、光リングスイッチ１２４、加算カプラ１２６及び外向増幅器１２８を含む。内向及び外向増幅器１２０，１２８は、ＥＤＦＡその他の適切な増幅器であり得る。除去光カプラ１２２は、到来する信号を２つの外向信号に分ける。光加算カプラ１２４は、２つの到来する信号を１つの外向信号に結合する。光カプラ１２２，１２４は、単一の入力又は単一の出力を有するように修正された光カプラであり得る。
【００４０】
一実施例では、リングスイッチ１２４は、対応するリング１４又は１６を開閉し得る２状態スイッチである。他の適切なスイッチが利用され得ることは理解されるであろう。例えば、以下に詳細に説明されるように、２対２（ｔｗｏ−ｂｙ−ｔｗｏ）スイッチは、ネットワーク１０に対する耐障害性を与えることに加えて、ループバック、局所的な及び他の試験を支援するために使用される。スイッチ１２４は、ネットワーク１０その他の適切な制御システムに対するネットワーク管理システム（ＮＭＳ）によって制御される。
【００４１】
伝送要素１１０，１１２の動作時にあっては、内向増幅器１２０は、接続されたリングからの内向伝送信号を受信し、その信号を増幅する。リングスイッチ１２４が開放しているならば、増幅された信号は終端される。リングスイッチ１２４が閉じていたならば、増幅された信号は除去カプラ１２２に伝送される。除去カプラ１２２は、増幅された信号を、伝送信号及びローカル除去信号に分ける。ローカル除去信号は分配要素１１６に伝送される。伝送信号は加算カプラ１２６に伝送される。加算カプラ１２６は、伝送信号を、結合要素１１４からのローカル加算信号に結合し、外向伝送信号を生成する。外向伝送信号は、接続されたリング１４又は１６にて伝送するために外向増幅器１２８により増幅される。こうして、トラフィックはノード１２にて受動的に付加及び削除される。
【００４２】
結合要素１１４は、伝送要素１１０，１１２の各々に信号を加算するためのマルチプレクサ１３０及び光カプラ１３２を含む。マルチプレクサ１３０は、ローカル加算信号を生成するために、複数のローカル信号を多重化する。光カプラ１３２は、ローカル加算信号を、概して２つの同一内容の加算信号に分割し、その１つが各伝送要素１１０，１１２に割り当てられる。
【００４３】
分配要素１１６は、デマルチプレクサ１３６及び光カプラ１３８を含む。光カプラ１３８は、ノード１２に対するローカル除去信号を生成するために、ローカル除去信号を結合する。ローカル除去信号はデマルチプレクサ１３６で多重化が解除される。特定の実施例では、トラフィックは、ノード１２に関して上述したように、トランスポンダを通じてクライアントに及びそこから送信及び受信される。クライアントが要素１１６に対する適切なインターフェースを有する場合には、クライアントは分配要素１１６に直接的に接続することが可能である。
【００４４】
ＮＭＳその他の制御システムは、保護的なスイッチング動作を行うために、図２のリングスイッチ４１又は図５のリングスイッチ１２４を直接的に又は間接的に制御する。動作時にあっては、あるスイッチが各リング１４，１６で開放状態にあり、リング１６，１４が、ノード１２に終端を有し「開放（ｏｐｅｎ）」であるようにする。リングにおける開放は、互いに整合し又は互いに対応し、それらがリング１４，１６の同一部分で生じるようにする。その同一部分は、ノードにおける加算及び除去カプラの間、及び／又は隣接するノードの光スプリッタ装置間とすることが可能である。リング１４及び１６は、開放リングが互いに対応する場合には、２重リング（ｔｗｉｎ ｒｉｎｇｓ）である。開放リングは、トラフィックが、リング１４又は１６の回路を超えて伝送すること（ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ）を妨げ、同一チャネルにて後に伝送されたトラフィックと干渉することを抑制する。
【００４５】
ネットワーク１０の区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるリング１４，１６の回線遮断及び／又は他の開放時にあっては、障害に遭遇した図２のノード１２のリングスイッチ４１又は図５のノードの１２４は、「開放」位置に切り替え、以前開放していたスイッチが「閉じた（ｃｌｏｓｅｄ）」位置に切り替えられ、信号トラフィックが、リング１４及び１６にて以前開放していたものを通じた伝送を可能にする。従って、スイッチは、保護的な切替を行うために選択的に閉じることが可能である。回線切断が起こっても、ネットワーク１０の他のノードから、ノード１２を孤立させないようにする。（回線切断のように）リング１４及び１６がどこかで開放しているならば、それらは他のノード１２で閉じられる。リング１４又は１６の一方のみの区間における回線切断の場合には、切断されていないリング（ｕｎ−ｃｕｔ ｒｉｎｇ）における対応する場所で切断をシミュレートするために、切断されていないリングの区間が開放される。この場合における「対応する場所（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）」は、他のリングで定められた地点のような同一区間に対応する一方のリングにおける地点を意味する。切断されたリング内の切断に対応する地点にて切断されていないリングを開放することで、両リングが同一区間又は部分で開放される。
【００４６】
上述したリングの開放は、光ファイバを通じて信号を選択的に伝送し、又は信号を効果的に終端させることの可能な増幅器その他の伝送装置を利用して、実行することが可能である。一実施例では、リングに付加される新たなトラフィックと信号が干渉しない場合に、その信号は効率的に終端される。保護スイッチの更なるしょうさいは、図７に関連して説明される。
【００４７】
図６は、本発明の一実施例によるフレキシブル光ネットワークにおけるトラフィックチャネルを付加及び除去する方法を示すフローチャートである。フレキシブル光ネットワークは、図１の開放リングネットワーク又は他の適切な受動ネットワークである。
【００４８】
図６を参照するに、本方法はステップ１６０で始まり、ローカルチャネルがクライアントから受信される。上述したように、ローカルチャネルは、ネットワーク間の波長の競合（ｃｏｎｆｌｉｃｔ）を回避するために、トランスポンダによって最初に処理され、ノード１２内のマルチプレクサによって多重化される。
【００４９】
ステップ１６２において、ローカルチャネルは、リング１４又は１６からの内向信号の伝送部分に付加される。上述したように、ローカルチャネルは、光カプラその他の適切な光スプリッタによって、内向信号の伝送部分に付加され得る。プロセス１６４の処理では、リング１４又は１６で伝送するために外向信号が増幅される。この信号は、ＥＤＦＡ又は他の適切な増幅器により増幅される。
【００５０】
内向信号に関し、ステップ１６６において、その信号がリング１４または１６から取得される。ステップ１６８において、内向信号が増幅される。上述したように、この増幅はＥＤＦＡその他の適切な増幅器により行われ得る。
【００５１】
ステップ１７０の処理では、内向信号が伝送部分と除去部分に分けられる。上述したように、内向信号は、光カプラ又は他の適切な受動スプリッタによって分けられる。ステップ１７２において、ローカルに宛てられたチャネルが、結合された信号の除去部分から抽出される。上述したように、除去部分はノード１２又はハブ１８内のデマルチプレクサによって多重化が解除され、クライアントによる受信のために、チャネルの選択を可能にする。ステップ１７４において、ローカルに宛てられたチャネルは、そのクライアントに転送される。
【００５２】
図７は、本発明の一実施例による開放リング光ネットワークの保護スイッチング方法を示すフローチャートである。この例では、ネットワーク１０におけるＮＭＳが、保護スイッチング動作を行うために、ノード１２と通信する。
【００５３】
図７を参照するに、本方法はステップ１８０から始まり、時計回り及び／又は反時計回りリング１４及び１６のノード１２に接続している区間の１つにおけるファイバ切断又は他の同種の不具合を示す、リング１４又は１６の１つにおけるノード１２における信号損失（ＬＯＳ：ｌｏｓｓ ｏｆ ｓｉｇｎａｌ）を、ＮＭＳが検出する。
【００５４】
ステップ１８２では、その区間における非切断リング（ｕｎ−ｃｕｔ ｒｉｎｇ）が開放される。一実施例では、これは、隣接する増幅器をオフにする、又はその切断に与えて非切断リング内の対応する地点にて増幅することで達成される。このようにして、同一区間におけるリング１４及び１６両者における回線切断がシミュレートされ、リング１４及び１６は、その切断又は不具合が修復された後にも開放されたままである。本発明によるこの実施例によれば、保護スイッチングは５０ミリ秒より短期間に実行され得る。
【００５５】
ステップ１８４の処理では、リング１４及び１６両者がファイバ切断の区間で解放された後に、ノード１２内の以前に開放していたスイッチ４１又は１２４が、「オン（ｏｎ）」状態に切り替えられ、光信号が以前開放していた部分を通過することを許容する。このようにして、リングの完全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）が維持され、ノード１２の孤立化が回避される。
【００５６】
図８は、本発明の他の実施例による光ネットワーク２００を示す。本実施例では、ネットワーク２００は、ノード設計事項に組み込まれた保護スイッチ機能を有する複数のノード２０１を含む。その結果、同一の又は実質的に同一の必要とされる要素形態を有する単独のノード形式が使用される。
【００５７】
図８を参照するに、ネットワーク２００は、ノード２０６，２０８，２１０，２１２に接続する第１ファイバ光リング２０２及び第２ファイバ光リング２０４を含む。ネットワーク１０に関し、ネットワーク２００は、多数の光チャネルが共通の経路上で異なる波長で搬送されるところの光ネットワークである。ネットワーク２００は、波長分割多重（ＷＤＭ）、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）又は他の適切なマルチチャネルネットワークであり得る。ネットワーク２００は、短距離首都圏ネットワーク、長距離都市間ネットワークその他の適切なネットワーク又はネットワークの組み合わせにおいて使用され得る。
【００５８】
ネットワーク２００では、光情報信号は、障害耐性を得るために、リング２０２，２０４にて異なる方向に伝送される。光信号は、音声、映像、文字、リアルタイム、ノンリアルタイム及び／又はその他の適切なデータをエンコードするために変調される少なくとも１つの特徴を有する。変調は、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）、強度変調（ＩＭ）及びその他の適切な手法に基づいて行われる。
【００５９】
図示されている例では、第１リング２０２は、トラフィックが時計回りに伝送する時計回りリングである。第２リング２０４は、トラフィックが反時計回りに伝送する反時計回りリングである。ノード２０１は、それぞれ、リング２０２及び２０４に及びそこからトラフィックを付加及び削除するよう動作する。特に、各ノード２０１は、ローカルクライアントからトラフィックを受信し、そのトラフィックをリング２０２，２０４に付加する。それと同時に、各ノード２０１は、リング２０２，２０４からトラフィックを受信し、ローカルクライアント宛のトラフィックを除去する。トラフィックの付加及び削除において、ノード２０１は、リング２０２，２０４にて送信するクライアントからのデータをマルチプレクスし、クライアントに関するリング２０２，２０４からのデータのチャネルをデマルチプレクスする。
【００６０】
ネットワーク１０に関して上述したように、少なくとも一部がリングに送信される伝送信号に、トラフィックチャネルを挿入することで又はそのチャネルの信号を結合することで、リング２０２，２０４にトラフィックが付加される。トラフィックは、ローカルクライアントに伝送するのに利用可能なトラフィックを作成することで、除去され得る。こうして、トラフィックは、除去され且つリングにて依然として伝送させることができる。
【００６１】
特定の実施例では、トラフィックはリング２０２，２０４に対して及びそこから受動的に加算され及び受動的に除去される。本実施例では、チャネル間隔はリング２０２，２０４にてフレキシブルであり、リング２０２，２０４におけるノード要素はチャネル間隔に関連して構築される必要がない。従って、チャネル間隔は、クライアントに接続されるノード２０１の付加／削除の受信機及び送信機により設定され得る。ノード２０１の伝送要素は、トラフィックのチャネル間隔によらず、リング２０２，２０４にて受信されるトラフィックを通信する。
【００６２】
各リング２０２，２０４は、リング２０２，２０４が「開放」リングとなるような終端地点を有する。リング２０２，２０４における開放は、物理的に開放すること、開放した、クロス設定された（ｃｒｏｓｓｅｄ）、又はその他の閉じていないスイッチ、起動されていない送信装置その他の、完全に又は効果的に終端させることの可能な障害物によるものであり、その終端地点にてリング２０２，２０４からチャネルを除去し、再度伝送されることに起因する各チャネルそれら自身の干渉が回避され又は最小化され、通常の動作制限の範疇でチャネルが受信及びデコードされるようにする。
【００６３】
一実施例ではリング２０２，２０４が開放され、ノード２０１にて終端される。特定の実施例では、リング２０２，２０４は、リング２０２，２０４に沿う対応する地点における隣接するノード２０１にて終端する。リング２０２，２０４における終端地点は、例えば、それらが２つの隣接するノードの加算及び／又は削除装置の間にある場合に、又は同一ノード内で同様な位置にある場合に、対応付けられる。更に、開放リングの形態に関する詳細は、以後の図１３に関連して説明される。
【００６４】
図９は、本発明の一実施例によるノード２０１の詳細を示す。本実施例では、光監視チャネル（ＯＳＣ）トラフィックが、収入生成（ｒｅｖｅｎｕｅ−ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）トラフィックから分離した外部帯域で伝送される。特定の実施例では、ＯＳＣ信号は１５１０（ｎｍ）の波長で伝送される。
【００６５】
図９を参照するに、ノード２０１は、反時計回りの伝送要素２２０、時計回りの伝送要素２２２、分配要素２２４、結合要素２２６、及び／又は管理要素２２８を有する。一実施例にあっては、要素内の部品に加えて、要素２２０，２２２，２２４，２２６，２２８は、光ファイバリンクで相互に接続されている。他の実施例では、その部品は、平面上のウェーブガイド回路及び／又は自由空間光学要素と供に又は部分的に実現され得る。更に、ノード１２に関連し説明したように、ノード２０１の要素は、ノード２０１のカード棚における１つ又はそれ以上の個別のカードとして実現され得る。カード棚に関する例示的な接続部２３０が、図９に示されている。接続部２３０は、故障した部品の効率的且つ効果的な置換を可能にする。付加的な、異なる及び／又は他の接続部がノード２０１の一部に設けられ得ることは、理解されるであろう。
【００６６】
伝送要素２２０，２２２は、それぞれ、受動的なカプラ又は他の適切な光スプリッタ７０、リングスイッチ２１４、増幅器２１５、及びＯＳＣフィルタ２１６より成る。光スプリッタ７０は、スプリッタ７０又は他の適切な受動素子より成る。リングスイッチ２１４は、接続されたリング２０２，２０４を選択的に開放することの可能な２×２の又は他のスイッチであり得る。２×２の例では、スイッチ２１４は、「クロス（ｃｒｏｓｓ）」又は開放位置と、「伝送（ｔｈｒｏｕｇｈ）」又は閉位置とを含む。クロス位置は、ループバック、ローカルな及び他の信号試験を可能にする。開放位置は、保護スイッチ動作を行うために、ノード２０１におけるリングの開放が、選択的に再構成されることを許容する。
【００６７】
増幅器２１５は、ＥＤＦＡ又は他の適切な増幅器より成る。一実施例では、増幅器は前段増幅器（ｐｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であり、隣接するスイッチ２１４の故障時に保護スイッチング動作を行うために、接続されたリング２０２又は２０４を開放するために選択的に非動作状態にさせられる。時計回りのリング２０２の区間損失は、通常は反時計回りのリング２０４の区間損失と異なるので、増幅器２１５は広範なダイナミック入力レンジを有するＡＬＣ機能を利用する。従って、増幅器２１５はＡＧＣを利用して、内部のＶＯＡによるＡＬＣに加えて、入力電力変動に対して一定のゲインを実現する。前段増幅器２１５及び／又はスイッチ２１４は、伝送要素２２０，２２２のＯＳＣフィルタ２１６内に及び内向ＯＳＣフィルタ２１６及び付加／削除カプラ７０の間に設けられる。従って、ＯＳＣ信号は、スイッチ２１４の場所又は前段増幅器２１５の動作によらずに復元され得る。ＯＳＣフィルタ２１６は、薄膜型、ファイバ回折格子又は他の適切な形式のフィルタより成る。
【００６８】
図９の具体例では、反時計回りの伝送要素２２０は、反時計回りの除去カプラ２３２及び反時計回りの加算カプラ２３４を有する受動光スプリッタセット（ｓｅｔ）を含む。反時計回りの伝送要素２２０は、更に、内向及び外向端部のＯＳＣフィルタ２９４，２９８、内向ＯＳＣフィルタ２９４及び除去カプラ２３２の間の反時計回りの増幅器２４０、増幅器２４０及び除去カプラ２３２の間の反時計回りリングスイッチ２４４を包含する。本実施例におけるスイッチ２４４は、伝送要素の内向側及び／又は除去カプラ側にある。反時計回りの伝送要素２２０は、また、分散補償を行うために、分散補償ファイバ（ＤＣＦ：ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｆｉｂｅｒ）セグメント２４５を含む。一実施例にあっては、ＤＣＦセグメント２４５が包含され、リング周囲が４０キロメートルを超える場合に、又は先行するノードとの区間の長さに依存して、ネットワーク２００は２．５Ｇにて又はそれ以上のレートで動作する。例えば、１０Ｇｂ／ｓ信号が、１．３マイクロメートルゼロ分散シングルモードファイバに関して４０キロメートル以上伝搬する場合に、分散補償が使用される。
【００６９】
時計回りの伝送要素２２２は、時計回り加算カプラ２３６及び時計回り除去カプラ２３８を包含する受動光スプリッタセットを包含する。時計回り伝送要素２２２は、更に、ＯＳＣフィルタ２９６，３００、時計回り増幅器２４２、及び時計回りリングスイッチ２４６を包含する。ＯＳＣフィルタ２９６，３００は、時計回り伝送要素２２２の内向及び外向端部に設けられる。時計回り増幅器２４２は、外向ＯＳＣフィルタ３００及び除去カプラ２３８の間に設けられ、時計回りのリングスイッチ２４６は増幅器２４２及び除去カプラ２３８の間に設けられる。この実施例におけるスイッチ２４６は、伝送要素の内向側及び／又は除去カプラ側にある。また、時計回り伝送要素２２２は、上述したように、データ伝送レート及び／又は先行するノードまでの区間若しくはリング周囲に依存して、分散補償を与えるためのＤＣＦセグメント２３５を包含する。
【００７０】
分配要素２２４は、複数の分配増幅器３１５より成る。この実施例では、分配要素２２４は、各々が増幅器及び光スプリッタを有する分配増幅器３１５に与える除去カプラ３１０を有する。例えば、第１分配増幅器３１５は、増幅器３１６及び光スプリッタ３２０を有し、第２分配増幅器３１５は増幅器３１６及びスプリッタ３２２を有する。増幅器３１６，３１８はＥＤＦＡその他の適切な増幅器より成る。スプリッタ３２０，３２２は、１つの光ファイバ内向リード及び複数の光ファイバ除去リード３１４を有するスプリッタより成る。除去リード３１４は、１つ又はそれ以上の同調可能なフィルタ２６６に接続され、これは、１つ又はそれ以上のブロードバンド光受信機２６８に接続される。
【００７１】
結合要素２２６は結合増幅器であり得るし、クライアントに関連する１つ又はそれ以上の加算光送信機２７０に接続された複数の光ファイバ加算リード３１２を有するスプリッタ３２４より成る。スプリッタ３２４は、更に、増幅器３２６，３２８に与える２つの光ファイバ外向リードより成る。増幅器３２６，３２８は、ＥＤＦＡその他の適切な増幅器より成る。
【００７２】
管理要素２２８は、ＯＳＣ送信機２７２，２８１、ＯＳＣインターフェース２７４，２８０、ＯＳＣ受信機２７６，２７８、及び要素管理システム（ＥＭＳ）２９０より成る。各ＯＳＣ送信機、ＯＳＣインターフェース及びＯＳＣ受信機の一式（セット）は、ノード２０１におけるノード２０２，２０４の１つに対するＯＳＣ装置を形成する。ＯＳＣ装置は、ＥＭＳ２９０に対するＯＳＣ信号を受信及び送信する。ＥＭＳ２９０は、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）２９２に通信可能に接続される。ＮＭＳは、ノード２０１内に、異なるノード内に、又は総てのノード２０１外部に所属し得る。
【００７３】
ＥＭＳ２９０、ＮＭＳ２９２及び／又はノード２０１若しくはネットワーク２００の他の要素若しくは一部は、ネットワーク及び／又はノードの監視、故障診断、保護スイッチング、及びネットワーク２００のループバック又は局所的な試験機能を実行するために媒体内にエンコードされた論理より成る。論理は、ディスクその他のコンピュータ読み取り可能な媒体にエンコードされたソフトウエア、及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプロセッサ又はハードウエアにエンコードされた命令より成る。ＥＭＳ２９０及び／又はＮＭＳ２９２の機能は、ネットワーク２００の他の要素によって実行され、及び／又は分散処理され若しくは中央処理され得ることは、理解されるであろう。例えば、ＮＭＳ２９２の動作を、ノード２０１のＥＭＳに分散させ、ＮＭＳを省略することが可能である。同様に、ＯＳＣ装置は、ＮＭＳ２９２及び省略されるＥＭＳ２９０と直接的に通信することが可能である。
【００７４】
ノード２０１は、更に、反時計回り加算ファイバセグメント３０２、反時計回り除去ファイバセグメント３０４、時計回り加算ファイバセグメント３０６、時計回り除去ファイバセグメント３０８、ＯＳＣファイバセグメント２８２，２８４，２８６，２８８、光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）接続部２５０，２５４，２５６，２５８を有する。ＯＳＡ接続部は、反射を回避するために角度付けされた接続部であり得る。試験信号は、しばしば、接続部２４８，２５２からネトワークに与えられる。上述したように、複数の受動的な物理的なコンタクト接続部２３０は、ノード２０１の様々な要素に通信可能に接続するように適切に包含される。
【００７５】
動作時にあっては、伝送要素２２０，２２２は、リング２０２，２０４にローカルトラフィックを受動的に加算し、リング２０２，２０４から少なくともローカルトラフィックを除去するように動作する。伝送要素２２０，２２２は、更に、リング２０２，２０４に及びそこから、ＯＳＣ信号を受動的に加算及び除去するように動作する。より具体的には、反時計回り方向にて、ＯＳＣフィルタ２９４は反時計回りリング２０４からの内向光信号を処理する。ＯＳＣフィルタ２９４は、その光信号からＯＳＣ信号を濾波し、ファイバセグメント２８２を通じてＯＳＣインターフェース２７４及びＯＳＣ受信機２７６にＯＳＣ信号を転送する。また、ＯＳＣフィルタ２９４は、残余の伝送光信号を増幅器２４０に転送する又は引き渡す。リングスイッチ２４４外部にＯＳＣフィルタ２９４を設けることで、ノード２０１は、リングスイッチ２４４の位置によらずに、ＯＳＣ信号を復元することが可能である。
【００７６】
増幅器２４０は、信号を増幅し、その信号をリングスイッチ２４４に伝送する。リングスイッチ２４４は、リングスイッチ２４４が（閉じた）設定内容に設定されている場合に、光信号をカプラ２３２に送信し、リングスイッチ２４４がクロス（開放した）設定内容に設定されている場合に、光信号をＯＳＡ接続部２５０に送信するように選択的に動作する。ＯＳＡ接続部に関する更なる詳細については後述される。
【００７７】
リングスイッチ２４４がクロス位置に設定されているならば、光信号はカプラ２３２，２３４に伝送されず、リング２０４はノード２０１で開放であり、リング２０４からのトラフィックの除去はノード２０１にて生じない。しかしながら、ノード２０１におけるトラフィックの加算は発生し、加算されたトラフィックはリング２０４内の次のノードに伝搬する。リングスイッチ２４４が伝送（ｔｈｒｏｕｇｈ）位置に設定されているならば、光信号は、カプラ２３２，２３４に転送され、ノード２０１においてリング２０４に対して及びそこからトラフィックの付加及び削除が行われる。
【００７８】
カプラ２３２は、スイッチ２４４からの信号を、概して同一内容の２つの信号に受動的に分割する。伝送信号はカプラ２４４に伝送されるが、除去信号はセグメント３０４を通じて分配要素２２４に伝送される。これらの信号は内容及び／又はエネルギを実質的に等しくし得る。カプラ２３４は、カプラ２３２からの伝送信号と、ファイバセグメント３０２を介した結合要素２２６からのローカル加算トラフィックより成る加算信号とを受動的に結合する。結合された信号はＯＳＣフィルタ２９８に伝送される。
【００７９】
ＯＳＣフィルタ２９８は、ＯＳＣ送信機２７２及びファイバセグメント２８４を通じて、ＯＳＣインターフェース２７４からのＯＳＣ信号を、結合された光信号に加算し、結合された信号を外向伝送信号としてリング２０４に伝送する。加算されたＯＳＣ信号は、ローカルに生成されたデータ、又はＥＭＳ２９０を通じて伝送され受信されたＯＳＣデータであり得る。
【００８０】
時計回り方向にて、ＯＳＣフィルタ３００は時計回りリング２０２から内向光信号を受信する。ＯＳＣフィルタ３００は、光信号からＯＳＣ信号を濾波し、そのＯＳＣ信号をファイバセグメント２８６及びＯＳＣ受信機２７８を通じてＯＳＣインターフェース２８０に伝送する。また、ＯＳＣフィルタ３００は、残余の伝送光信号を増幅器２４２に伝送する。
【００８１】
増幅器２４２は信号を増幅し、その信号をリングスイッチ２４６に伝送する。リングスイッチ２４６は、リングスイッチ２４６が伝送（ｔｈｒｏｕｇｈ）の設定内容に設定されている場合に、光信号をカプラ２３８に送信し、リングスイッチ２４６がクロス設定内容に設定されている場合に、光信号をＯＳＡ接続部２５４に送信するように選択的に動作する。
【００８２】
リングスイッチ２４６がクロス位置に設定されているならば、光信号はカプラ２３８，２３６に伝送されず、リング２０４はノード２０１で開放であり、リング２０２からのトラフィックの除去はノード２０１にて生じない。しかしながら、ノード２０１におけるトラフィックの加算は発生する。リングスイッチ２４６が伝送位置に設定されているならば、光信号は、カプラ２３８，２３６に転送され、ノード２０１においてリング２０２に対して及びそこからトラフィックの付加及び削除が行われる。
【００８３】
カプラ２３８は、スイッチ２４６からの信号を、概して同一内容の２つの信号に受動的に分割する。伝送信号はカプラ２３６に伝送されるが、除去信号はセグメント３０８を通じて分配要素２２４に伝送される。これらの信号は内容及び／又はエネルギを実質的に等しくし得る。カプラ２３６は、カプラ２３８からの伝送信号と、ファイバセグメント３０６を介した結合要素２２６からのローカル加算トラフィックより成る加算信号とを受動的に結合する。結合された信号はＯＳＣフィルタ２９６に伝送される。
【００８４】
ＯＳＣフィルタ２９６は、ＯＳＣ送信機２８１及びファイバセグメント２８８を通じて、ＯＳＣインターフェース２８０からのＯＳＣ信号を、結合された光信号に加算し、結合された信号を外向伝送信号としてリング２０２に伝送する。上述したように、ＯＳＣ信号は、ローカルに生成されたデータ、又はＥＭＳ２９０を通じて伝送されたデータであり得る。
【００８５】
リング２０２，２０４に加算するのに先立って、局所的に導出されたトラフィックは、複数の加算光送信機２７０によって、ノード２０１の結合要素２２６に伝送され、そこでは信号が結合され、増幅され、及び上述したように反時計回り加算セグメント３０２及び時計回りセグメント３０６を通じて伝送要素２２０，２２２に伝送される。局所的に導出された信号は、光カプラ３２４により、マルチプレクサにより又は他の適切な装置によって結合される。
【００８６】
ローカルに宛てられたトラフィックは、分配要素２２４に対して、反時計回り除去セグメント３０４及び時計回り除去セグメント３０８から除去される。分配要素２２４は、ローカルに宛てられたトラフィックより成る除去信号を、複数の概して同一の信号に分割し、除去リード３１４を通じて光受信機２６８に伝送する。光受信機２６８によって受信された信号は、先ずフィルタ２６６により濾波される。フィルタ２６６は、同調可能なフィルタ又は他の適切なフィルタであり、受信機２６８はブロードバンドの又は他の適切な受信機である。
【００８７】
ＥＭＳ２９０は、ノード２０１における総ての要素を監視及び／又は制御する。特に、ＥＭＳ２９０は、ＯＳＣフィルタ２９４，２９６，２９８，３００、ＯＳＣ受信機２７６，２７８、ＯＳＣ送信機２７２，２８１及びＯＳＣインターフェース２７４，２８０により、電気形式のＯＳＣ信号を受信する。ＥＭＳ２９０はその信号を処理し、信号を転送し及び／又はその信号をループバックする。従って、例えば、ＥＭＳ２９０は、電気信号を受信し、それが適切であるならばＯＳＣに対するノード特定固有エラー情報その他の適切な情報を付加しながらそのＯＳＣ信号を再送信するように動作し得る。
【００８８】
一実施例にあっては、ノード２０１における各要素は、それ自身モニタし、故障その他の問題が生じた場合にＥＭＳ２９０に対する報知信号を作成する。例えば、ノード２０１におけるＥＭＳ２９０は、１つ又はそれ以上の様々な種類の報知（アラーム）を、ノード２０１内の要素及び部品から受信し得る。それらは、例えば：増幅器光損失（ＬＯＬ：ｌｏｓｓ−ｏｆ−ｌｏｓｓ）アラーム、増幅器装置アラーム、光受信機装置アラーム、光送信機装置アラーム、分配増幅器ＬＯＬアラーム、分配増幅器装置アラーム、結合増幅器ＬＯＬアラーム、結合増幅器装置アラーム、その他のアラームである。故障の中には、複数のアラームを形成するものがあり得る。例えば、ファイバ切断は、隣接するノードにおける増幅器ＬＯＬアラームと、光受信機からのエラーアラームを形成し得る。
【００８９】
更に、ＥＭＳ２９０は、ＯＳＡ接続部２５０，２５４，２５６，２５８と、ＥＭＳ２９０に通信可能に接続された光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）との間の接続（図示せず）によって、ノード２１０内の光信号の波長及び／又は電力を監視し得る。
【００９０】
ＮＭＳ２９２は、全ノードからのエラー情報を収集し、アラームを分析し、故障の種類及び／又は場所を判定するよう動作する。故障の種類及び／又は場所に基づいて、ＮＭＳ２９２は、ネットワーク２００に対して必要とされる保護スイッチ動作を決定する。保護スイッチ動作は、ノード２０１にてＥＭＳ２９０に命令を発効することで、ＮＭＳ２０２によって実行される。故障が完治した後に、ネットワークは元に戻る必要はない。即ち、開放リングネットワーク形態は、保護スイッチ動作によっては変わらず、開放の場所によってのみ変わる。このようにして、ネットワーク動作は簡略化され、ノードプログラミング及び動作のコストは最小化され又は低減される。
【００９１】
エラーメッセージは、故障した装置を置換することで修正される装置不具合を示し得る。例えば、分配要素における増幅器の１つの故障は、分配増幅器アラームの契機となり得る。故障した増幅器はその後に置換され得る。分配要素内の故障したカプラは、同様に検出され置換され得る。同様に、光受信機又は送信機の故障は、それぞれ、光受信機装置アラーム又は光送信機装置アラームの契機となり、光受信機又は送信機の必要な置換がなされる。光送信機は、シャッタ（ｓｈｕｔｔｅｒ）又はコールドスタート（ｃｏｌｄ ｓｔａｒｔ）機構を有するべきである。置換の際に、何らの他のスイッチング又はスイッチした状態からの復旧は必要とされない。図１６，１８に関連して更に説明されるように、ＮＭＳ２９２は、所定のメッセージ又はメッセージの組み合わせに応答して、保護スイッチングプロトコルの契機を与える。
【００９２】
図１０Ａ−Ｃは、本発明の他の実施例によるノード２０１及びノード２０１の要素の詳細を示す。図１０Ａの例では、ＯＳＣ信号が、収入生成トラフィックの帯域内で伝送される。更に、冗長リングスイッチ及び可変光減衰器（ＶＯＡ）が伝送要素内に設けられている。図１０Ｂの例では、分配要素２２４が増幅器に代えてＶＯＡを使用している。図１０Ｃの例では、結合要素２２６は、増幅器に代えてＶＯＡを使用し、時計回り加算ファイバセグメント３０６を通じた反時計回りリングに対する信号レベル、及び反時計回り加算ファイバセグメント３０２を通じた反時計回りリングに対する信号レベルが、「伝送」信号レベルを調整するために互いに独立に調整され得るようにする。例えば、伝送要素が前段増幅器を有していなかったならば、時計回りの及び反時計回りの「伝送」信号レベルは互いに相違し得る。
【００９３】
図１０Ａを参照するに、ノード３５０は、図９に関連して説明したような、分配要素２２４及び結合要素２２６より成る。本実施例では、結合要素２２６は２状態安全スイッチ２５１を包含し、これは、切断が安全に修復されるように、ファイバ切断に関連する回線上の信号の伝送を停止するために開放される。ノード３５０は、修復中のファイバにおける信号の伝送を停止するための他のスイッチ又は適切な装置を包含し得ることは、理解されるであろう。例えば、ノード３５０は、リングにおける内向トラフィックが修復中の区間に伝送されることを防止するために、伝送要素内に装置を包含し得る。
【００９４】
ノード３５０は、更に、図９に関連して説明したような、反時計回り加算ファイバセグメント３０２、反時計回り除去ファイバセグメント３０４、時計回り加算ファイバセグメント３０６、時計回り除去ファイバセグメント３０８、複数の加算リード３１２、複数の除去リード３１４、ＯＳＡ接続部２５０，２５２，２５６，２５８、入力２４８，２５４、及び複数の受動接続部２３０を有する。
【００９５】
ノード３５０は反時計回り伝送要素３５２より成り、これは、反時計回り除去カプラ２３２及び反時計回り加算カプラ２３４を含む受動光スプリッタ一式より成り、更に反時計回りリングスイッチ２４４より成る。これらの要素は図９に関連して上述したものである。反時計回り伝送セグメント３５２は、更に、冗長リングスイッチ３８２、ＯＳＣフィルタ３７２、及びＶＯＡ装置３３０より成る。ＯＳＣフィルタ３７２は、薄膜型の又はファイバ回折格子型のフィルタより成る。帯域外ＯＳＣフィルタ２１６及び増幅器２１４は、この実施例では省略される。
【００９６】
ノード３５２は、更に、時計回り伝送要素３５４より成り、これは、時計回り加算カプラ２３６及び時計回り除去カプラ２３８を含む受動光スプリッタ一式より成り、更に時計回りリングスイッチ２４６より成る。これらの要素は図９に関連して上述したものである。時計回り伝送セグメント３５４は、更に、冗長リングスイッチ３７６、ＯＳＣフィルタ３７４、及びＶＯＡ装置３３０より成る。ＯＳＣフィルタ３７４は、薄膜型の又はファイバ回折格子型のフィルタより成る。帯域外ＯＳＣフィルタ２１６及び増幅器２１４は、この実施例では省略される。
【００９７】
ＶＯＡ装置３３０は、アイソレータ３３２の外向側にある。ＶＯＡ装置３３０は、ＶＯＡ３３４、光スプリッタ３３６、光検出器３３８及びコントローラ３４０を包含する。アイソレータ３３２は、アップストリームフィードバックを抑制する。ＶＯＡ３３４は、信号を取り出すスプリッタ３３６を含むフィードバックループ、信号の電力レベルを検出する光検出器３３８、及び検出された電力レベルに基づいてＶＯＡ３３４を制御するフィードバックコントローラ３４０に基づいて、内向信号を指定された電力レベルに減衰させる。
【００９８】
ノード３５２は更に管理要素３７０より成り、これは、ＯＳＣ送信機２７２，２８１、ＯＳＣインターフェース２７４，２８０、ＯＳＣ受信機２７６，２７８、及びＥＭＳ装置２９０より成る。これらの要素は図９に関連して説明されている。管理要素３７０は、更に、フィルタ３６０，３６２、光ファイバセグメント３６４，３６６、及びＯＳＣ加算ファイバセグメント３５６，３５８より成る。
【００９９】
動作時にあっては、ＯＳＣ信号が帯域内で伝送される。ＯＳＣ受信機２７６，２７８は、２つの除去リード３１４を通じて内向ＯＳＣ信号を受信するよう動作する。フィルタ３６０，３６２は、分配要素２２４により伝送された光信号からのＯＳＣデータを選択的に濾波するように動作する。一実施例では、２つの波長がＯＳＣ信号に与えられており、例えば：時計回りリングＯＳＣ信号に対して１５３０．３３ｎｍ、及び反時計回りリングＯＳＣ信号に対して１５３１．１２ｎｍである。フィルタ３６０，３６２は、それに従って調整される。ＯＳＣフィルタ３７２は、到来するＯＳＣ信号；１５３１．１２ｎｍを拒否し、セグメント３５６を通じてＯＳＣ信号；１５３１．１２を加算する。ＯＳＣフィルタ３７４は、到来するＯＳＣ信号；１５３０．３３ｎｍを拒否し、セグメント３５８を通じてＯＳＣ信号；１５３０．３３を加算する。処理されたＯＳＣデータは、反時計回りＯＳＣフィルタ３７２、反時計回りＯＳＣフィルタ３７４、ＯＳＣ加算ファイバセグメント３５６，３５８により、それぞれ、時計回りＯＳＣ送信機２８１及び反時計回りＯＳＣ送信機２７２からリング２０２，２０４に加算される。
【０１００】
冗長リングスイッチ３８２，３７６は、スイッチ不具合時に一連の回路保護を可能にし、故障したリングスイッチは、ノード３５０の動作又は形態に影響を与えずに置換され得る。冗長リングスイッチ３８２，３７６は更にＯＳＡ接続部３７８，３８６より成り、光信号及び入力３８０，３８４の波長及び／又は電力の監視を可能にする。
【０１０１】
リングスイッチがクロス位置を有する場合には、カスケードスイッチ形態（ｃａｓｃａｄｅｄ ｓｗｉｔｃｈ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）がスイッチ動作試験を可能にする。スイッチ３８２又は２４４は、他方がクロス位置にあるので、伝送又はクロス位置とすることが可能である。伝送位置からクロス位置に変更するために、リングスイッチが必要とされる場合には、そのカスケードスイッチ形態は、リングのセグメントを開放するための冗長性（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）を与える。また、閉位置におけるスイッチ不具合（ｓｔｕｃｋ）の場合における冗長性は、故障したスイッチに関するモード２０１におけるリング２０２，２０４に関する増幅器をオフにすることで、冗長的なスイッチなしに得られ、その増幅器にて信号を効果的に終端させることができる。
【０１０２】
図１０Ｂは、本発明の他の実施例による分配装置２２４を示す。本実施例では、分配要素２２４及びＶＯＡ装置にて除去信号が減衰させられ又は適切に制御され、増幅器その他の調整部は伝送要素３５２，３５４に不要である。
【０１０３】
図１０Ｂを参照するに、分配装置２２４は、２つのＶＯＡ装置と、適切な数の外向除去リード３１４を有するカプラ３４２とを有する。上述したように、ＶＯＡ装置３３０は、それぞれ、スプリッタ３３６、光検出器３３８及びフィードバックコントローラ３４０を含むフィードバックループにより、内向信号を特定の電力レベルに減衰させる。
【０１０４】
図１０Ｃは、本発明の他の実施例における結合要素２２６を示す。本実施例では、結合要素２２６は、加算回線３０２，３０６の各々について、加算信号を減衰させる又は適切に調整するための２つのＶＯＡ装置３３０を含む。ＶＯＡ装置３３０を有する結合要素２２６は、ＶＯＡ装置３３０を有する分配要素２２４に関連して使用することが可能であり、上述したように、リング増幅器、ＶＯＡ装置又は信号調整部は省略され得る。
【０１０５】
図１０Ｃを参照するに、内向信号は、多対２の光スプリッタ３２４にて結合され、ＶＯＡ装置３３０に伝送される。上述したように、ＶＯＡ装置３３０は、それぞれ、ＶＯＡ３３４と供に加算信号を減衰させる。ＶＯＡ３３４は、光スプリッタ３３６、光検出器３３８及びフィードバックコントローラ３４０を含むフィードバックループによって制御される。このようにして、加算信号は、リング２０２，２０４における加算及び伝送のために適切に制御される。
【０１０６】
図１１は、本発明の他の実施例によるノード２０１の分配要素を示す。図１１に示される例は、図９，１０の分配要素２２４の代替例として使用可能である。
【０１０７】
図１１を参照するに、分配要素３９０は、カプラ３１０からの光信号をデマルチプレクスするよう動作する配列型ウェーブガイド（ＡＷＧ）３９２，３９４より成る。デマルチプレクスは濾波機能を有し、本実施例ではフィルタ２６６は必要とされない。デマルチプレクスされた信号は、リード３９６を経て受信機２６８に伝送される。従って、各受信機は、分配要素２２４に関連するようなトラフィックチャネル総てではなく、個々のトラフィックチャネルを受信する。
【０１０８】
図１２は、本発明の一実施例によるノード２０１の結合要素を示す。図１２に示される例は、図９，１０の結合要素２２６の代替例として使用可能である。
【０１０９】
図１２を参照するに、結合要素４２０は、リード４０２を通じてクライアントから信号を受信し、それらの信号を光ファイバ４０４，４０６に結合するよう動作するカプラ４００より成る。増幅器４０８，４１０は、ファイバ４０４，４０６によって伝送される光信号をそれぞれ増幅する。接続部２３０は、カプラ４００を光ファイバ４０４，４０６に接続する。増幅器４０８，４１０は、ＥＤＦＡその他の適切な増幅器より成る。結合要素４２０は更にカプラ４２２，４２４，４２６，４２８、リード４３０，４３２、スイッチ４３４，４３６及び光ファイバ４３８，４４０より成る。
【０１１０】
動作時にあっては、カプラ４００により結合された信号が、増幅器４０８，４１０により増幅され、カプラ４２２，４２６で分割される。分割信号の一方の複製はカプラ４２４，４２８に送信される。カプラ４２２，４２６による分割信号の他方の複製は、リード４３２，４３０を通じてそれぞれスイッチ４３４，４３６に送信される。スイッチ４３４，４３６は、光信号をカプラ４２４，４２８に選択的に伝送するように動作し得る。
【０１１１】
通常の動作時にあっては、スイッチ４３４，４３６は開放であり、ローカル加算トラフィックの複製の一方のみが、ノード２０１の伝送要素２２０，２２２の各々に与えられる。増幅器４０８の故障時には、スイッチ４３４がオン又は閉位置に切り替えられ、加算トラフィックが、リード４３８，４４０を通じて伝送要素２２０，２２２の両者に送信されるようにする。同様に、増幅器４１０の故障時には、スイッチ４３６がオン又は閉位置に切り替えられ、加算トラフィックが、リード４３８，４４０を通じて伝送要素２２０，２２２の両者に送信されるようにする。更に、図１２に示される実施例のスイッチング機構は、ネットワーク２００に加算トラフィックを伝送することを依然として許容しつつ、故障した増幅器を置換することを可能にする。
【０１１２】
図１３は、ノード２０６，２０８，２１０，２１２を詳細に示す光ネットワーク２００を示す。上述したように、各ノードは、反時計回り伝送要素２２０、時計回り伝送要素２２２、分配要素２２４、結合要素２２６及び管理要素２２８を含む。伝送要素は、リング２０２，２０４に及びそこからトラフィックを加算及び除去する。結合要素２２６は、内向ローカルトラフィックを結合し、リング２０２，２０４における伝送のために伝送要素２２０，２２２に与えられる加算信号を生成する。分配要素２２４は、除去された信号を受信し、ローカルクライアントに伝送するためにローカル外向トラフィックを復元する。管理要素２２８は、ノード２０１及び／又はネットワーク２００の動作を監視し、ネットワーク２００のＮＭＳ２９２と通信を行う。
【０１１３】
図１３を参照するに、各ノード２０６，２０８，２１０，２１２は、各伝送要素２２０，２２２内にリングスイッチ２１４を含み、これは、ノード内で伝送要素２２０，２２２によってトラフィックを除去又は付加する前に、接続されたリング２０２，２０４を選択的に開閉するように制御することが可能である。リングスイッチ２１４は、あるいは、トラフィックの除去及び／又は加算に先立って、ノード２０１の内部又は外部端部にて、又はノード及び隣接するノード２０１の間にて、１つ又はそれ以上の各ノード内に適切に設けられる。
【０１１４】
通常の動作時にあっては、単独のリングスイッチ２１４が、各リング２０２，２０４内でクロス又は開放され、残りのリングスイッチは閉じられている。従って、開放されているリングスイッチ２１４を除いて、各リング２０２，２０４は連続的であり又は閉じられている。リング２０２，２０４で開放されている各リングスイッチ２１４は、供に、ネットワーク２００の同一区間及び／又は対応する地点にて、ネットワーク２００のリング２０２，２０４を効果的に開放するスイッチ一式（スイッチセット）を形成する。同一の区間がネットワーク内で開放され、例えば、その区間に隣接するノード２０１は、その区間から内向トラフィックを除去するために受信しない。ある区間の周辺内に、それに沿う、又はそこでの開放リングスイッチ２１４のそのような配置は、トラフィックの循環に起因する干渉を回避する又は最小化しつつ、各ノード２０１がネットワーク２００内で互いにノード２０１と通信することを可能にする。
【０１１５】
図示の例では、ノード２１０の時計回り伝送要素２２２内のリングスイッチ２１４は、ノード２０８の反時計回り伝送要素２２０内のリングスイッチ２１４と同様に、クロスに設定される。残りのリングスイッチ２１４は、伝送位置に閉じられている。ノード２１０で加算されたトラフィックチャネル５００は、例示の光経路５０２，５０４内でリング２０２，２０４に沿って伝搬する。特に、反時計回り光経路５０２は、ノード２１０の結合要素２２６から、反時計回りリング２０４に付加されるところの反時計回り伝送要素２２０に伸びる。反時計回りリング２０４では、光経路５０２はノード２０８に伸び、そこでは反時計回り伝送要素２２０のクロス設定されたリングスイッチ２１４によって終端される。時計回り光経路５０４は、ノード２１０の結合要素２２６から、時計回りリング２０２に付加されるところのノード２１０の時計回り伝送要素２２２に伸びる。時計回りリング２０２では、光経路５０４は、リング２１２の時計回り伝送要素２２２を通じてリング２１２に伸び、リング２０６の時計回り伝送要素２２２を通じてリング２０６に伸び、リング２０８の時計回り伝送要素２２２を通じてリング２０８に伸び、ノード２１０に戻り、そこでは時計回り伝送要素２２２の内向側のクロス設定されたリングスイッチ２１４によって終端される。こうして、各ノード２０６，２０８，２１０，２１２は、単一方向からのノードにより互いに到達し、トラフィックは、リング２０２，２０４その他の干渉を引き起こす巡回的伝送から回避される。
【０１１６】
図１４は、ノード２０６，２０８，２１０，２１２の詳細を含む光ネットワーク２００を示す。各ノードは反時計回り及び時計回り伝送要素２２０，２２２に加えて、結合要素２２４、分配要素２２６及び管理要素２２８を含む。リング２０２，２０４に及びそこからトラフィックチャネルを付加及び削除することに加えて、伝送要素２２０，２２２は、管理要素２２８による処理のために、リング２０２，２０４に及びそこからＯＳＣを付加及び除去する。
【０１１７】
図１４を参照するに、上述したように、伝送要素２２０，２２２は、リング２０２，２０４からＯＳＣを濾波する及び／又は除去するために、リングスイッチ２１４に先立って、内向地点にＯＳＣフィルタ２１６を包含する。各ノード２０１では、各リング２０２，２０４からのＯＳＣ信号は、ＥＭＳ２９０による処理のために、ＯＳＣ装置の対応する光受信機２７６，２７８に伝送される。更に、各リング２０２，２０４に関してＥＭＳ２９０によって生成されたＯＳＣ信号は、光送信機２７２，２８１によって、次のノード２０１に伝送するために、対応するリング２０２，２０４に伝送される。
【０１１８】
通常の動作時にあっては、各ノード２０１は、リング２０２，２０４に沿って隣接するノードからＯＳＣ信号を受信し、その信号を処理し、そのＯＳＣ信号を伝送し、及び／又は隣接するノードに伝送するために自身のＯＳＣ信号を加算する。
【０１１９】
リングスイッチ２１４外部の伝送要素２２０，２２０の周辺にＯＳＣフィルタ２１６を配置することは、そのリングスイッチ２１４の開閉状態によらず、各ノード２０１が、その近隣の又は隣接するノード２０１からＯＳＣ信号を受信することを可能にする。ＯＳＣフィルタがリングスイッチ２１４内部にある場合には、例えばリングスイッチ２１４がノード２０１の外部にある場合には、ＯＳＣ信号は開放区間の端部にてリング２０２，２０４の間でループバックされ得る。例えば、図示した例では、ノード２０８のＥＭＳ２９０は、ノード２１０宛の受信したＯＳＣ情報を、反時計回りリング２０４のノード２１０にでんそうするために、時計回りＯＳＣ装置から反時計回りＯＳＣ装置に伝送する。同様に、ノード２１０で受信され、ノード２０８に宛てられたＯＳＣ情報は、時計回りリング２０２のノード２０８に伝送するために、反時計回りＯＳＣ装置から時計回りＯＳＣ装置に、ノード２１０のＥＭＳ２９０によって伝送される。
【０１２０】
図１５は、本発明の一実施例によるネットワーク２００に関する保護スイッチング及び光経路保護機能を示す。上述したように、各ノード２０６，２０８，２１０，２１２は、時計回り及び反時計回り伝送要素２２０，２２２に加えて、結合、分配及び管理の要素２２４，２２６，２２８を含む。管理要素はそれぞれＮＭＳ２９２と通信を行う。
【０１２１】
図１５を参照するに、ノード２０６，２１２の間のリング２０４にてファイバ切断５１０が示されている。これに応じて、以下に詳細に説明されるように、ＮＭＳ２９２はノード２１２の反時計回り伝送要素２２０におけるリングスイッチ２１４、及びノード２０６の時計回り伝送要素２２２におけるリングスイッチ２１４を開放し、ノード２０６，２１２の区間を事実上開放する。故障した側の各々にてリング２０２，２０４を開放した後に、ＮＭＳ２９２はノード２０１で以前の開放リングスイッチ２１４を閉じる。
【０１２２】
保護スイッチングの後に、ネットワーク２００における各ノード２０１は、ネットワーク２００内のノードから互いにトラフィックを受信し続け、動作可能な開放リング形態が維持される。例えば、ノード２１０内で発せられた信号５１２は、反時計回り光経路５１４にてノード２０８，２０６に伝送され、時計回り光経路５１６にてノード２１２に伝送される。一実施例では、ＮＭＳ２９２，ＥＭＳ２９０及び２×２リングスイッチ２１４は、１０ミリ秒より短時間でスイッチングする高速保護スイッチング用に形成される。他の例では、ノード２０６内の時計回りリング２０１における内向増幅器２４２の入力モニタが、ファイバ切断５１０に起因する光の損失を検出し、ノード２０６内のＥＭＳ２９０がノード２０６内のリングスイッチ２１４をローカルに開放する。ＥＭＳ２９０は、ＮＭＳ２９２に報告する。ＮＭＳは、ノード２１２内のリングスイッチを開放し、ノード２０１内の以前の開放リングスイッチ２１４を閉じる。
【０１２３】
図１６は、本発明の一実施例による開放リング光ネットワークの保護スイッチング方法を示すフローチャートである。本実施例では、光ネットワークは、各々が接続されているリングの内向部分に又はその近辺にリングスイッチを各々が有する複数のノードを含むネットワーク２００である。本方法は、他の適切なネットワーク及びノード形態と供に使用され得る。
【０１２４】
図１６を参照するに、本方法はステップ５５０から始まり、ネットワーク２００のリング２０２，２０４のファイバ切断をＮＭＳ２９２により検出する。ＮＭＳ２９２は、ノードＥＭＳ２９０によりＮＭＳ２９２に通知されるＯＳＣ及び／又は他の信号に基づいて、ファイバ切断を検出及び発見する。例えば、ファイバ切断は、近隣ノード２０１のダウンストリーム前段増幅器２４２からのＬＯＬアラームに基づいて、ＮＭＳ２９２により検出され得る。
【０１２５】
ステップ５５２において、ＮＭＳ２９２は、切断に関して時計回りに直近のノード２０１におけるＥＭＳ２９０に、時計回り伝送要素２２２内の時計回りリングスイッチ２４６を開放するように命令を発行し、これはノード２０１における時計回りリング２０２を開放する。ダウンストリーム前段増幅器２４２は、ＮＭＳ２９２又はＥＭＳ２９０に代わって時計回りリングスイッチ２４６を開放し得る。
【０１２６】
ステップ５５４において、ＮＭＳ２９２は、切断に関して反時計回りに直近のノード２０１におけるＥＭＳ２９０に、反時計回り伝送要素２２０内の反時計回りリングスイッチ２４４を開放するように命令を発行し、これはノード２０１における反時計回りリング２０４を開放する。
【０１２７】
ステップ５５６において、ネットワーク２００のノードにおける他のリングスイッチ２１４が閉じられる。こうして、各リング２０２，２０４は、１つの開放地点及び／又はセグメントに対して本質的に連続的になる。開放セグメントは、個々のスイッチ及び／又は伝送要素におけるものであり、又はネットワーク２００のノード間の区間の全部、一部又はそれ以上を包含し得る。本実施例では、各ノード２０１がリング２０２，２０４の一方を通じてノード２０１に互いに通信することが可能である限り、リング２００及び／又は２０４における付加的なスイッチは開放のままであり、リング２０２及び／又は２０４内の増幅器、ＶＯＡ及び他の適切な装置はオフにされることは、理解されるであろう。
【０１２８】
保護スイッチングの例は、図１３，１５に図示されている。図１３に戻って、例えば、ネットワーク２００の時計回り及び反時計回りリング２０２，２０４は、ノード２１０，２０８の伝送要素２２２，２２０内でそれぞれ開放されている。図１５に図示されるような少なくともリング切断５１０に応答して、保護スイッチングは、ノード２０６のリングスイッチ２１４及び時計回り伝送要素２２２と、ノード２１２の反時計回り伝送要素のリングスイッチ２１４とをクロス（ｃｒｏｓｓ）させる。こうして、図１５では、時計回り及び反時計回りリング２０２，２０４が、ノード２０６，２１２でそれぞれ開放される。ノード２０８，２１０で以前クロスしていたリングスイッチは、伝送位置に閉じられ、ネットワーク２００内の各ノード２０１が、ネットワーク２００内のノード２０１から互いにトラフィックを受信し続けることを可能にする。ファイバ切断５１０は、保護スイッチングが完了した後の適切な時間に修復される。更に、ファイバ切断５１０の修復後に、スイッチ２１４及びノード２０１を、それらの切断前の状態に戻す必要がないことに留意すべきである。例えば、図１３に示されるように当初形成されており、ファイバ切断５１０に起因して図１５に示されるように形成されたネットワークは、切断５１０が修復された後であっても、図１５に示されるような形態であり得る。このようにして、図１６に示されるステップは、複数のファイバ切断に対して反復され得る。
【０１２９】
上述したように、リングスイッチ２１４及びノード２０１は、あるノード２０１がローカルの及び／又は他のトラフィックを近隣ノード２０１に通信してしまうような他の種類のネットワーク不具合を回避するための保護スイッチングを行うように再構築され得る。例えば、ノード２０６の時計回りの伝送要素２２２の前段増幅器２４２の不具合に応答して、故障した前段増幅器２４２はオフにされ、隣接するリングスイッチ２４６は、閉じた又は伝送位置から、開放又はクロス位置に作動させられる。前段増幅器装置２４２の不具合は、その増幅器に関する前段増幅装置アラームにより検出される。上述したように、クロスしたリングスイッチ２１４は、接続されたリング２０２又は２０４におけるトラフィックを終端させるが、ＥＭＳ２９０による監視のために、及び／又はループバックその他の種類の試験のために、トラフィックを伝送し得る。次に、ノード２１２における反時計回りの伝送要素２２０のリングスイッチ２１４も、クロス位置に再度位置付けられる。
【０１３０】
リングスイッチがクロスされると、以前にクロスしいていたリングスイッチ２１４は伝送位置に閉じられ、各ノード２０１がノード２０１と互いに充分に通信することを可能にする。連続した動作の間に、故障した前段増幅器装置２４２は修復され、以下に詳細に説明されるように、ループバック及び／又はローカルな試験により、新たな前段増幅器装置２４２の適切な動作が確認される。故障した前段増幅器装置２４２が修復され、及び適切な動作が確認された後に、ネットワーク２００内のローカルな及び／又はループバック試験を支援するために、ネットワーク２００は現在の形態を離れて、以前の形態に復帰させる又は他の形態に構築させることが可能である。
【０１３１】
別の例として、ノード２０６の分配増幅器がＬＯＬアラームを報告し、ノード２０６内の前段増幅器２４２に何らのアラームもないが、ノード２０８内の前段増幅器２４２からのＬＯＬアラームがある場合には、ＮＭＬ２９２は、時計回り伝送要素２２２内の除去カプラ２３８に不具合があることを判定し得る。これに応答して、置換及び試験される故障したカプラを有する前段増幅器の不具合に関して上述したように、ＮＭＳ２９２は保護スイッチングを実行する。ノード２０６の時計回り伝送要素２２２内のリングスイッチ２１４の不具合は、そのスイッチに関する装置アラームにより検出され、前段増幅装置不具合に関して上述したように保護スイッチングが実行される。更に、スイッチ２１４が閉じた位置で故障した場合には、故障したスイッチ２１４の地点でそのリングを事実上開放するために、前段増幅器２４２はオフになる。
【０１３２】
結合要素２２６内の増幅器の不具合は、結合要素に関する装置アラームによって検出され得る。例えば、ノード２１０の時計回り伝送要素２２２の結合要素２２６内の結合増幅器に関する装置アラームに応答して、ノード２１２内の時計回り伝送要素２２２のリングスイッチ２４６はクロスにされ、ノード２１０の反時計回り伝送要素２２０内のリングスイッチもクロスにされる。以前に開放されていたリングスイッチ２１４は、その後に又は同時に閉じられ、ノード２１０内の故障した結合増幅器は置換され、適切な動作を確認するために試験される。他の実施例では、結合要素２２６が図１２に示されるようなクロスオーバ（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ）保護スイッチを含み、故障していない増幅器に関するスイッチ４３４又は４３６が閉じられ、作動している増幅器が、リング２０２，２０４の双方向にトラフィックを伝送することを可能にする。本実施例では、結合増幅器の不具合が、ネットワーク形態に影響を与えずに手当される。
【０１３３】
図１７は、本発明の一実施例により、回線切断に応答するネットワーク２００のＯＳＣ保護動作を示す。本実施例では、ノード２０１の管理要素２２８における光−電気ループバックが、ＯＳＣの保護に利用される。
【０１３４】
図１７を参照するに、ファイバ切断又は他の回線障害５８０が、ノード２０６，２１２間の時計回りリングに示されている。ファイバ切断５８０に応答して、ノード２０６内のＥＭＳ２９０を通じて反時計回りＯＳＣシステムから時計回りＯＳＣシステムに、及びノード２１２内のＥＭＳ２９０を通じて時計回りＯＳＣシステムから反時計回りＯＳＣシステムに、光−電気ループバック５８２が確立される。
【０１３５】
特定の実施例では、ノード２０６内の光−電気ループバックは、反時計回りリング２０４からＯＳＣ５８４を、ノード２０６の管理要素２２８の反時計回りＯＳＣ装置にて受信し、図９に関連して説明したようにＥＭＳ２９０にてＯＳＣを処理する。しかしながら、ノード２０６から反時計回りリング２０４における外向信号として処理されたＯＳＣを伝送する代りに、処理されたＯＳＣが、ＥＭＳ２９０から時計回りＯＳＣ装置及び時計回りリング上に伝送され、ノード２０６にて反時計回りから時計回り信号にＯＳＣをループバックする。
【０１３６】
同様に、ノード２１２における光−電気ループバックは、時計回りリング２０２からＯＳＣ５８６を、ノード２１２の管理要素２２８の時計回りＯＳＣ装置にて受信し、図９に関連して説明したようにＥＭＳ２９０にてＯＳＣを処理する。しかしながら、ノード２１２から時計回りリング２０２における外向信号として処理されたＯＳＣを伝送する代りに、処理されたＯＳＣが、ＥＭＳ２９０から反時計回りＯＳＣ装置及び反時計回りリング２０４に伝送され、ノード２１２にて時計回りから反時計回り信号にＯＳＣをループバックする。このように、ネットワーク２００における各ノード２０１は、ネットワーク２００内のノード２０１から互いにＯＳＣを受信し続ける。光−電気ループバック５８２は、通常動作中に利用され、ＯＳＣ信号が帯域内で伝送され又は他の実施例ではＯＳＣ信号がリングスイッチ２１４を通じて伝搬する場合に利用され得る。例えば、図１４では、ノード２０８の反時計回り伝送要素２２０内のリングスイッチ２１４及び時計回り要素２２２内のリングスイッチが、図１３に示されるようなクロス位置を有するならば、光−電気ループバックが、ノード２０８にて時計回りから反時計回りに、ノード２２０にて反時計回りから時計回りに行われる。この例では、ＯＳＣフロー手順は、通常時及び保護時（ファイバ切断時）の双方で同一である。従って、ネットワーク２００のプログラミング及び制御が簡易化される。
【０１３７】
図１８は、本発明の一実施例による光ネットワーク内のＯＳＣ保護スイッチング方法を示す。この例では、ファイバ切断に応答して、保護スイッチングが行われる。しかしながら、他の種類の不具合に応答してＯＳＣ保護スイッチングが実行され得ること、及び光経路保護スイッチングに関連して実行され得ることは、理解されるであろう。
【０１３８】
図１８を参照するに、本方法はステップ６００から始まり、光ネットワーク２００のリング２０２又は２０４の区間内のファイバ切断５８０をＮＭＳ２９２によって検出する。ＮＭＳ２９２は、ノード２０１のＥＭＳ２９０からのＯＳＣ及び／又は他の信号に基づいて、その不具合を検出する。
【０１３９】
ステップ６０２において、ＮＭＳ２９２は、切断５８０に時計回りに直近のノード２０１内のＥＭＳ２９０に、反時計回りＯＳＣ装置から時計回りＯＳＣ装置に電気的ループバックを形成するように命令を発行し、そして、上述したように、反時計回りリング２０４から時計回りリング２０２へのＯＳＣの光−電気ループバックを生成する。ノード２０６内のＥＭＳ２９０は、ＮＭＳ２９０からの命令なしに、ファイバ切断５８０を検出し、この電気ループバックを実行する。
【０１４０】
ステップ６０４において、ＮＭＳ２９２は、切断に反時計回りに直近のノード２０１内のＥＭＳ２９０に、時計回りＯＳＣ装置から反時計回りＯＳＣ装置に電気的ループバックを形成するように命令を発行し、そして、上述したように、時計回りリング２０２から反時計回りリング２０４へのＯＳＣの光−電気ループバックを生成する。保護スイッチングのこの形式及び他の形式において、ＮＭＳ２９２が、保護スイッチングを行うために、ノード２０１内の装置にそれ自身直接的に制御し得ること、装置と通信し得ること、及び／又はＮＭＳ２９２の機能を行うために、ノード２０１の管理要素２２８がそれらの間で通信し得ることは、理解されるであろう。
【０１４１】
ステップ６０６において、以前に形成されたループバックを含む他のノード２０１は、ループバックでない状態に復旧される。ＯＳＣ光−電気ループバック手順が、クロス位置にあるリングスイッチを有するノード内で行われる場合には、その復旧は不要である。このようにして、ＯＳＣデータは、ネットワーク２００内の各ノード２０１により伝送され、及びそこで受信され処理される。本方法手順の完了後に、ファイバ切断５８０は修復及び試験される。また、ファイバ切断５８０の修復後に、ネットワーク２００をその以前のスイッチ状態に復旧することは必須ではない。
【０１４２】
図１９は、本発明の一実施例による、ＯＳＣ装置不具合に応答してネットワーク２００内での保護スイッチング動作を示す。本実施例では、ＯＳＣ送信側の不具合に対して保護スイッチングが実行される。ＯＳＣフィルタ２１６、又はＯＳＣ受信機２７６，２７８の不具合は、装置不具合が生じたとしても、各ノード２０１がＯＳＣデータによるサービス提供を継続し得るような、同様な保護スイッチングを必要とする。
【０１４３】
図１９を参照するに、ノード２０６の反時計回りＯＳＣ送信側２８１は、不具合を有するとして検出される。特定の実施例では、ＯＳＣ光送信部２７２，２８１、又はＯＳＣ光受信部２７６，２７８の不具合は、他の不具合アラームと供に又はそれを伴わずに、光受信機又はダウンストリーム光受信機に関するＬＯＬアラームに基づいて、ＮＭＳ２９２により検出され得る。例えば、ノード２０６の管理要素２８２の反時計回りＯＳＣ装置内の光送信部２８１に関する装置アラームは、その光送信部の不具合６１０を示すであろう。これに応答して、ノード２０６内のＮＭＳ２９２又はＥＭＳ２９０は、ノード２０６内で反時計回りＯＳＣ６１２から時計回りＯＳＣにループバックする。ノード２１２において、ＮＭＳ２９２は、時計回りＯＳＣ６１４を反時計回りＯＳＣにループバックする。ノード２０８及び／又は２１０における以前のループバックは遮断され、そのノードを通じて情報が送信される。
【０１４４】
保護スイッチングの後に、故障した光送信部２８１は修復され、その後に時計回りＯＳＣを利用して検査される。交換された光送信部２８１の動作確認後に、ネットワーク２００は、その現在の状態で動作を継続し、又は初期のＯＳＣ状態に戻る。上述したように、ノード２０６及び２１０間のファイバ切断に対しては、ファイバ切断に関する同様の手順が行われ、修復され試験される。
【０１４５】
図２０−２２は、本発明に関する様々な実施例による光ネットワーク２００における、ループバックの及びローカルの試験を示す。ループバック及びローカル試験を利用することで、リング２０２，２０４の部分及びこれらの部分内の装置は、故障及び不具合を判定するために、及び／又は装置の適切な動作を確認するために検査される。
【０１４６】
図２０は、本発明の一実施例による光ネットワーク２００における光経路の光ループバック試験を示す。本実施例では、リングスイッチ２１４は、それぞれ、接続部２５０，２５４を通じてＯＳＡに接続することが可能な２×２スイッチである。検査信号が、クロス位置の２×２スイッチの２４８，２５２を通じて、ネットワーク２０２，２０４に与えられる。ＯＳＡは、受信した信号を分析し、その信号又はその信号に関する情報をＥＭＳ２９０及び／又はＮＭＳ２９２に通知する。
【０１４７】
図２０を参照するに、ネットワーク２００は、ノード２１０にてクロス設定された反時計回りリングスイッチ２４６、及びノード２０８にてクロス設定された反時計回りリングスイッチ２４４と供に動作する。本実施例では、検査信号６２０が、時計回りリング２０２の光経路６２２及び反時計回りリング２０４の光経路６２４における伝送のために、ノード２１０の結合要素２２６にてネットワーク２００に挿入される。他の実施例では、検査信号が、２×２スイッチ２４０のポート２５６から挿入される。従って、検査は、送信機なしにノードにて及び／又はそこから実行され得る。
【０１４８】
特に、光経路６２４は、反時計回り伝送要素２２０によって反時計回りリング２０４に加算される。反時計回りリング２０４では、光経路６２４が、反時計回り伝送要素２２０のクロス設定されたリングスイッチ２１４にて終端されるところのノード２０８に伝送される。時計回りでは、光経路６２２は、時計回り伝送要素２２２によって時計回りリング２０２に加算される。時計回りリング２０２では、光経路６２２が、ノード２１０に復帰する前に、ノード２１２，２０６，２０８を通じて終端される。ノード２１０では、時計回りリング２０４における光経路６２２は、時計回りの伝送要素２２２のリングスイッチ２１４によってそのリングにて終端されるが、接続部２５４を介してＯＳＡに伝送される。ＯＳＡ２５４は、受信した信号を分析し、その結果及び／又はその信号を管理要素２２８に伝送する。従って、ノード２１０からノード２１２まで、ノード２０６まで、及びノード２０８までのリング２０４の光経路が検査され得る。同様に、他の光経路が、他のノード２０１におけるリングスイッチ２１４を開放することで検査され、例えば、復帰する信号がクロス設定されたスイッチを通じて、分析用にＯＳＡに伝送される。
【０１４９】
図２１は、本発明の他の実施例による光ネットワーク２００における、光経路のループバック試験を示す。本実施例では、リングスイッチ２１４は、２×２スイッチに加えて双方向スイッチであり得る。
【０１５０】
図２１を参照するに、時計回りリング２０２は、時計回りカプラ７０の間でノード２１０にて開放される。図９の２３０に対応する、開放６３０は、２状態スイッチを利用して、時計回りカプラ７０の間の地点にて、光ファイバを物理的に分離することによって、又はリング２０２を開放する他の手法によって行われ得る。その結果、トラフィックが開放６３０で終端するように、ノード２１０の時計回り伝送要素２２２のリングスイッチ２１４は閉じられ、又は伝送位置に設定される。
【０１５１】
検査信号６３２は、時計回りリング２０２の光経路６３４及び反時計回りリング２０４の光経路６３６に関し、ノード２１０の結合要素２２６においてネットワーク２００に加算される。特に、光経路６３６は、反時計回り転送要素２２０によって反時計回りリング２０４に加算される。反時計回りリング２０４では、光経路６３６がノード２０８に伝送され、そこでは、反時計回り転送要素２２０のリングスイッチ２１４によって終端される。時計回りでは、光経路６３４が、時計回り伝送要素２２２によって時計回りリング２０２に加算される。時計回りリング２０２では、光経路６３４が、ノード２１０に復帰する前に、ノード２１２，２０６，２０８に及びそこを通じて伝送される。ノード２１０では、時計回りの伝送要素２２２のリングスイッチ２１４が閉じられ、開放６３０によってリング２０２にて終端される前に、内向トラフィックが、除去カプラ７０に進むことを可能にする。リング２０２の開放６３０が、ノード２１０内の内向信号が、ノード２１０の時計回り伝送要素２２２の除去カプラ７０によって除去された後の時点で生じるので、図２０に示される例とは異なり、光経路６３４は分配要素２２４によって受信を行い、ＥＭＳ２９０及び／又はＮＭＳ２９２への伝送を行う。同様に、他の光経路は、他のノード２０１のカプラ７０間でリング２０２又は２０４を開放することで検査される。
【０１５２】
図２２は、本発明の一実施例による光ネットワーク２００におけるローカルエリア試験を示す。本実施例では、検査信号を分配及び監視するために、２×２スイッチ及びＯＳＡが利用される。
【０１５３】
図２２を参照するに、ローカルエリア６４０は、光経路、要素検査、修復又は交換に必要であるとして規定される。図示される例では、ローカルエリア６４０は、時計回り及び反時計回りリング２０２，２０４を横切って、ノード２１０の結合及び伝送要素２２０，２２２，２２６，２２８の部分から、ノード２０８の分配２２４及び管理要素２２８に加えてノード２０８の伝送及び結合要素２２０，２２２，２２６に伸びている。サービス中の残余のネットワークからローカルエリア６４０の要素を孤立させるために、ノード２１０の時計回りリングスイッチ２１４及びノード２０８の反時計回りリングスイッチ２１４が開放される。従って、ローカルエリアは、２つの隣接するノードの対向する部分を包含し、一実施例では、ローカルエリア６４０はネットワーク２００内の任意のノードに関する任意の装置をカバーすることで定義され得る。
【０１５４】
ローカルエリア６４０は、ノード２１０の結合要素２２６によってネットワーク２００に加算される第１光経路６４２により検査される。光経路６４２は、反時計回り伝送要素２２０によって反時計回りリング２０４に加算され、反時計回りリング２０４上でノード２０８に伝送され、そこでは、反時計回りリングスイッチ２１４によりリングから、関連するＯＳＡに及びその後にノード２０８内の管理要素２２８に除去される。逆に、第２光経路６４４は、ノード２０８の結合要素２２６によりネットワーク２００に加算され、時計回り伝送要素２２２によって時計回りリング２０２に加算される。光経経路６４４は、時計回りリング２０４上でノード２１０に伝搬し、ノード２１０内で接続されたＯＳＡ及び管理要素２２８に対して光経路を除去する時計回りリングスイッチ２１４によりリングから終端される。こうして、ローカルエリア６４０における交換又は修復要素の検査が、サービス中のネットワークに影響を与えずに行われ得る。
【０１５５】
図２３は、本発明の一実施例により、光ネットワーク２００にノード２０１を挿入する方法を示す。ノード挿入は、ネットワーク設計における拡張性（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）を充分に利用し得る。他の適切な要素は、光ネットワーク２００の既存のノード２０１の間に同様に挿入され得る。
【０１５６】
図２３を参照するに、本方法はステップ６５０で始まり、そこでは、時計回りリングスイッチ２１４が、その新たなノードに関する挿入地点に時計回りに直近のノードにて開放される。ステップ６５２の処理では、反時計回りリングスイッチ２１４は、挿入地点に反時計回りに直近のノード２０１にて開放される。ステップ６５４において、他の開放リングスイッチ２１４が閉じられる。こうして、ネットワーク２００のノード２０１は、新たなノードが付加される区間を介して通信することなしに、各々互いに通信を行う。
【０１５７】
ステップ６５６の処理では、新たなノードが挿入地点に挿入される。そのような挿入は、時計回り及び反時計回り光リングファイバの物理的な分離を必要とするであろう。ステップ６５８では、新規ノードの増幅器、スイッチその他の要素が検査及び試験される。
【０１５８】
ステップ６６０の処理では、新規ノードにおける反時計回りスイッチ２１４が開放される。ステップ６２６では、反時計回りスイッチ２１４が、新規ノードに関して反時計回りに直近のノード２０１にて閉じられる。このようにして、反時計回りリング２０４は、新規ノードにて開放であり、時計回りリング２０２は、新規ノードに関して時計回りに直近のノード２０１にて開放である。他の実施例では、新規ノードにおける時計回りスイッチ２１４が開放され、新規ノードに時計回りに直近のノードにおける時計回りスイッチ２１４が閉じられる。
【０１５９】
図２４は、本発明の一実施例による、時計回り及び反時計回り光リング７０４，７０６により接続された能動的（ａｃｔｉｖｅ）ノード７０１及び受動的（ｐａｓｓｉｖｅ）ノード７０２の組み合わせを含む光ネットワーク７００を示す。本実施例では、受動的ノード７０２は受動的であり、それらは、何らのスイッチ及び／又は光リング７０４及び／又は７０６に接続された何らのスイッチも有しないが、能動的ノード７０１は、伝送要素内に又は光リング７０４，７０６内に接続された光スイッチを包含するネットワーク２００のノード又は他のノードである。
【０１６０】
受動的ノード７０２は、より簡易に、より安価に設計され得る。従って、受動的ノード７０２を付加することは、付加的なノードに付随する余分なコストを最小化させつつ、ネットワーク７００に付加／除去ノードを加えることを可能にする。しかしながら、ノード７０２は受動的であるので、保護スイッチング機能を包含しておらず、隣接するノード内のリングスイッチがクロス設定又は開放される場合に孤立してしまう。一実施例では、受動的ノード７０２は、他のノードに加えて、加算専用ノード、除去専用ノード及び／又は加算／除去ノードとすることが可能である。
【０１６１】
図２５は、本発明の一実施例による光ネットワーク７００の受動的ノード７０２の詳細を示す。この例では、受動的ノード７０２は一体化された加算／除去カプラを包含する。
【０１６２】
図２５を参照するに、ノード７０２は、反時計回り伝送要素７１４、時計回り伝送要素７１６、分配要素７１８、及び結合要素７２０を有する。伝送要素７１４，７１６、分配及び結合要素７１８，７２０は、受動定カプラ７０を有する。伝送要素の受動的カプラ７０は２×２スプリッタである。伝送要素の内向側のアイソレータは、多重反射に起因する干渉を抑制する。分配及び結合要素７１８，７２０の受動的カプラ７０は、２×４スプリッタである。分配要素のカプラ７０の出力リードは、図９に関連して説明したように、フィルタ２６６及び受信機２６８に供給する。図９に関連して説明したように、トランスミッタ２７０は、結合要素７２０のカプラ７０に供給する。一実施例では、全体的に受動素子で構成することで、受動的ノード７０２は、柔軟な加算／除去能力を与え、簡易且つ比較的安価にすることが可能である。
【０１６３】
図２６は、本発明の他の実施例によるネットワーク７００の受動的ノードの詳細を示すブロック図である。本実施例では、ノード７０２は個別の加算及び除去カプラを使用する。
【０１６４】
図２６を参照するに、受動的ノード７３０は、図２５に関して説明したように、分配要素７１８、結合要素７２０、フィルタ２６６、受信機２６８、及び送信機２７０を有する。しかしながら、反時計回り伝送要素７３２及び時計回り伝送要素７３４は、それぞれ、アイソレータに加えて１対の伝送カプラを有する。本実施例では、除去カプラの分割率は、加算カプラの分割率とは独立して決定される。図４に関連して説明したように、伝送要素が、結合又は分割要素の１つ又はその部分を各々が有する複数のカプラより成るところの態様は、ローカルトラフィックをリングに加算する前に、リング７０４，７０６からローカルトラフィックを除去することで、チャネル干渉を減少させ得る。
【０１６５】
以上本発明はいくつかの実施例に関して説明されてきたが、様々な変更及び修正が当業者に示唆され得る。本発明は、そのような変更及び修正を特許請求の範囲の範疇に包含することが意図される。
【０１６６】
以下、本発明により教示される手段を列挙する。
【０１６７】
（付記１） 光ネットワークであって：
複数のノード；
ノードを接続する第１リング及び第２リングであって、前記第１リングが第１方向にトラフィックを伝送することが可能であり、前記第２リングが第２方向にトラフィックを伝送することが可能であるところの第１及び第２リング；
より成り、前記ノードの各々が、前記第１リングに接続された第１伝送要素及び前記第２リングに接続された第２伝送要素を包含し；
前記伝送要素の各々が、光スプリッタ装置及び光スイッチより成り；
前記光スプリッタ装置が、接続されたリングにローカルトラフィックを加算し、接続されたリングからローカルトラフィックを除去するよう動作することが可能であり；及び
前記光スイッチが、包含される信号の試験のために、接続されたリングから監視要素に内向トラフィックを選択的に方向付けるよう動作することが可能である
ことを特徴とする光ネットワーク。
【０１６８】
（付記２） 前記光スイッチが、閉じた位置では光スプリッタ装置に内向トラフィックを伝送させ、クロス設定された位置では監視要素に内向トラフィックを方向付けるよう動作することが可能な２×２スイッチより成ることを特徴とする付記１記載の光ネットワーク。
【０１６９】
（付記３） 前記光スイッチが、接続されたリングを選択的に開放するよう動作し得ることを特徴とする付記１記載の光ネットワーク。
【０１７０】
（付記４） 前記監視装置が、光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記１記載の光ネットワーク。
【０１７１】
（付記５） 前記監視装置が、要素管理システムより成ることを特徴とする付記１記載の光ネットワーク。
【０１７２】
（付記６） 個々のノードにおける光スイッチの対応するセットが、少なくとも１つの地点にて各リングを開放させるためにクロス設定され、クロス設定されたスイッチの一方より成る伝送要素内のリングに加算された信号が、リング周辺を伝搬し、前記信号を検査するために、前記クロス設定されたスイッチにより前記リングから前記監視要素へ除去されることを特徴とする付記１記載の光ネットワーク。
【０１７３】
（付記７） 開放リングネットワークにて信号経路を検査する方法であって：
スイッチを利用して、少なくとも１つの地点における異なる方向にトラフィックを伝送する複数のリングの各々を解放するステップ；
開放スイッチにて、接続されたリングから監視要素にトラフィックを方向付けるステップ；及び
監視要素にて、リングから受信した信号を検査するステップ；
より成ることを特徴とする方法。
【０１７４】
（付記８） 前記信号が、接続されたリング周囲にて監視要素を含むノードから、検査前に該ノードに戻るよう伝送されることを特徴とする付記７記載の方法。
【０１７５】
（付記９） 前記監視要素が光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記７記載の方法。
【０１７６】
（付記１０） 前記監視要素が、要素管理システムより成ることを特徴とする付記７記載の方法。
【０１７７】
（付記１１） 前記スイッチが、閉位置にて接続されたリングに沿ってトラフィックを伝送させ得る２×２スイッチより成ることを特徴とする付記７記載の方法。
【０１７８】
（付記１２） 開放リングネットワークにおける信号経路を検査するシステムであって：
少なくとも１つの地点における異なる方向にてトラフィックを伝送する複数のリングの各々を解放する手段；
開放場所にて、接続されたリングから監視要素にトラフィックを方向付ける手段；及び
監視要素にて、リングから受信した信号を検査する手段；
より成ることを特徴とするシステム。
【０１７９】
（付記１３） 前記信号が、接続されたリング周囲にて監視要素を含むノードから、検査前に該ノードに戻るよう伝送されることを特徴とする付記１２記載のシステム。
【０１８０】
（付記１４） 前記監視要素が光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記１２記載のシステム。
【０１８１】
（付記１５） 前記監視要素が、要素管理システムより成ることを特徴とする付記１２記載のシステム。
【０１８２】
（付記１６） 前記開放する手段が、閉位置にて接続されたリングに沿ってトラフィックを伝送させ得る２×２スイッチより成ることを特徴とする付記１２記載のシステム。
【０１８３】
（付記１７） 開放リングネットワークの動作中に検査を行うシステムであって：
ネットワークのノードにて前記開放リングネットワークのリングを開放し；
ノードにおけるリングの開放に少なくとも先立って、リングを伝搬するトラフィックをノード内の監視要素に与え；及び
監視要素にて、リングから受信した信号を検査する；
ことを特徴とするシステム。
【０１８４】
（付記１８） 前記信号が、接続されたリング周囲にて監視要素を含むノードから、検査前に該ノードに戻るよう伝送されることを特徴とする付記１７記載のシステム。
【０１８５】
（付記１９） 前記監視要素が光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記１７記載のシステム。
【０１８６】
（付記２０） 前記監視要素が、要素管理システムより成ることを特徴とする付記１７記載のシステム。
【０１８７】
（付記２１） 前記リングが、閉位置にて接続されたリングに沿ってトラフィックを伝送させ得る２×２スイッチを利用して閉じられることを特徴とする付記１７記載のシステム。
【０１８８】
（付記２２） 光ネットワークであって：
複数のノード；
ノードを接続する第１リング及び第２リングであって、前記第１リングが第１の方向にてトラフィックを伝送することが可能であり、前記第２リングが第２の異なる方向にてトラフィックを伝送することが可能であり、各リングが個々のノードの少なくとも１つの地点にてそれぞれ開放するところの第１及び第２リング；
リングの一方にて、リングの開放部を含むノードの加算地点から、リング周囲におけるノードの除去地点に伸びる光経路；及び
前記光経路を伝送した信号を検査する監視要素；
より成ることを特徴とする光ネットワーク。
【０１８９】
（付記２３） 前記除去地点が、ノード内のリングの開放部に先行することを特徴とする付記２２記載の光ネットワーク。
【０１９０】
（付記２４） 前記除去地点が、ノード内のリングの開放部におけるものであることを特徴とする付記２２記載の光ネットワーク。
【０１９１】
（付記２５） 前記信号が、ローカルトラフィックに沿ってノード内のリングから除去されることを特徴とする付記２２記載の光ネットワーク。
【０１９２】
（付記２６） 前記信号及び前記ローカルトラフィックが、受動的光スプリッタによって除去されることを特徴とする付記２５記載の光ネットワーク。
【０１９３】
（付記２７） 前記信号が、光リングスイッチによって除去されることを特徴とする付記２２記載の光ネットワーク。
【０１９４】
（付記２８） 前記ノードが、更に、前記信号を検査するための光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記２６記載の光ネットワーク。
【０１９５】
（付記２９） ネットワークの通常動作中に開放リングネットワークのローカルエリアを検査する方法であって：
第１及び第２リングにて集合的なノード間で充分に通信するネットワークの通常動作を維持しつつ、第１地点における第１リング及び第２地点におけるネットワークの第２リングを開放し、前記第１及び第２リングが異なる方向にトラフィックを伝送することが可能であり、前記リングの開放地点が隣接するノード内にあり、接続されたリングにて各開放地点が隣接するノードからのトラフィックを終端させることが可能であり；
第１の隣接するノードにて、リング伝送トラフィックにおける信号を、第２の隣接するノードに直接的に伝送し；
第２の隣接するノードにて、開放地点に先立ってリングから監視要素にトラフィックを与え；及び
前記監視要素において信号を検査する；
ことを特徴とする、ネットワークの通常動作中に開放リングネットワークのローカルエリアを検査する方法。
【０１９６】
（付記３０） 前記監視要素が、光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記２９記載の方法。
【０１９７】
（付記３１） 前記監視要素が、要素管理システムより成ることを特徴とする付記２９記載の方法。
【０１９８】
（付記３２） 少なくとも１つのリングが、リングのファイバの物理的な分離によって開放されることを特徴とする付記２９記載の方法。
【０１９９】
（付記３３） 少なくとも１つのリングが、スイッチを利用して開放されることを特徴とする付記２９記載の方法。
【０２００】
（付記３４） 前記スイッチが、クロス設定位置ではリングを開放させ、リングから監視装置にトラフィックを方向付けるよう動作し得る２×２スイッチより成ることを特徴とする付記３３記載の方法。
【０２０１】
（付記３５） ネットワークの通常動作中に開放リングネットワークのローカルエリアを検査するシステムであって：
第１及び第２リングにて集合的なノード間で充分に通信するネットワークの通常動作を維持しつつ、第１地点における第１リング及び第２地点におけるネットワークの第２リングを開放する手段であって、前記第１及び第２リングが異なる方向にトラフィックを伝送することが可能であり、前記リングの開放地点が隣接するノード内にあり、接続されたリングにて各開放地点が隣接するノードからのトラフィックを終端させることが可能であるところの手段；
第１の隣接するノードにて、リング伝送トラフィックにおける信号を、第２の隣接するノードに直接的に伝送する手段；
第２の隣接するノードにて、開放地点に先立ってリングから監視要素にトラフィックを与える手段；及び
前記監視要素において信号を検査する手段；
を有することを特徴とする、ネットワークの通常動作中に開放リングネットワークのローカルエリアを検査するシステム。
【０２０２】
（付記３６） 前記監視要素が、光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）より成ることを特徴とする付記３５記載のシステム。
【０２０３】
（付記３７） 前記監視要素が、要素管理システムより成ることを特徴とする付記３５記載のシステム。
【０２０４】
（付記３８） 少なくとも１つのリングが、リングのファイバの物理的な分離によって開放されることを特徴とする付記３５記載のシステム。
【０２０５】
（付記３９） 少なくとも１つのリングが、スイッチを利用して開放されることを特徴とする付記３５記載のシステム。
【０２０６】
（付記４０） 前記スイッチが、クロス設定位置ではリングを開放させ、リングから監視装置にトラフィックを方向付けるよう動作し得る２×２スイッチより成ることを特徴とする付記３９記載のシステム。
【０２０７】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例による光ネットワークを示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による図１の光ネットワークのノードの詳細を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による光カプラの詳細を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施例による図２の伝送要素の光スプリッタ装置を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例による図１の光ネットワークのノードの詳細を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施例による光ネットワークにおいて受動的にトラフィックを付加及び削除する方法を示すフローチャートを示す。
【図７】図７は、本発明の一実施例による開放リング光ネットワークのための保護スイッチング方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の他の実施例による光ネットワークを示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークのノードの詳細を示すブロック図である。
【図１０Ａ】図１０Ａ−Ｃは、本発明の他の実施例による図８の光ネットワークのノードの要素を示すブロック図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａ−Ｃは、本発明の他の実施例による図８の光ネットワークのノードの要素を示すブロック図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａ−Ｃは、本発明の他の実施例による図８の光ネットワークのノードの要素を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施例による図９の分配要素を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施例による図９の結合要素を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークに関する開放リング形態及び光経路の流れを示すブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークにおける光管理チャネル（ＯＳＣ）の流れを示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークにおける保護スイッチング動作及び光経路保護動作を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークに関する保護スイッチング方法を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の一実施例における回線切断に起因する、図８の光ネットワークにおけるＯＳＣ保護動作を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークにおけるＯＳＣ保護スイッチング方法を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の一実施例におけるＯＳＣ機器不具合に起因する、図８の光ネットワークにおけるＯＳＣ保護動作を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークにおける光経路のループバック試験を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、本発明の他の実施例による図８の光ネットワークにおける光経路のループバック試験を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークにおけるローカルエリア試験を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークにノードを挿入する方法を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、本発明の一実施例による図８の光ネットワークを示すブロック図を示す。
【図２５】図２５は、本発明の一実施例による図２４の受動ノードの詳細を示すブロック図である。
【図２６】図２６は、本発明の他の実施例による図２４の受動ノードの詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 光ネットワーク
１２，１８，２０，２２，２４ ノード
１４，１６ 光ファイバリング
３０，３２ 伝送要素
３４ 結合要素
３６ 分配要素
４０ 増幅器
４１ リング保護スイッチ
４２ 光スプリッタ
４４ 増幅器
４６ マルチプレクサ
５０ デマルチプレクサ
５２ 光カプラ
５６ トランスポンダ
５８ クライアント
７０ カプラ
７２ カバーフレーム
７４，７６ 入力セグメント
７８，８０ 出力セグメント
９２，９４ 光カプラ
９６ 内向伝送信号
９８ 伝送信号
１００ ローカル除去信号
１０２ ローカル加算信号
１０４ 外向伝送信号
１１０ 反時計回り伝送要素
１１２ 時計回り伝送要素
１１４ 結合要素
１１６ 分配要素
１２０ 内向増幅器
１２２ 除去光カプラ
１２４ 光リングスイッチ
１２６ 加算カプラ
１２８ 外向増幅器
１３０ マルチプレクサ
１３２ 光カプラ
１３６ デマルチプレクサ
１３８ 光カプラ
２００ ネットワーク
２０１ ノード
２０２，２０４ 接続されたリング
２０６，２０８，２１０，２１２ ノード
２１４ リングスイッチ
２１５ 増幅器
２１６ ＯＳＣフィルタ
２２０ 反時計回り伝送要素
２２２ 時計回り伝送要素
２２４ 分配要素
２２６ 結合要素
２２８ 管理要素
２３０ 接続部
２３２ 除去カプラ
２３４ 加算カプラ
２３５ ＤＣＦセグメント
２３６ 時計回り加算カプラ
２３８ 時計回り除去カプラ
２４２ 時計回り増幅器
２４４ リングスイッチ
２４５ ＤＣＦセグメント
２４６ リングスイッチ
２４８，２５２，２５０，２５４，２５６，２５８ 接続部
２７２，２８１ ＯＳＣ送信機
２７４，２８０ ＯＳＣインターフェース
２７６，２７８ ＯＳＣ受信機
２８２，２８４，２８６，２８８ ファイバセグメント
２９０ 要素管理システム
２９２ ネットワーク管理システム
２９６，３００ ＯＳＣフィルタ
３０２，３０４，３０６，３０８ ファイバセグメント
３１０ カプラ
３１２ 光ファイバ加算リード
３１５ 分配増幅器
３１６，３１８ 増幅器
３２０，３２２，３２４ 光スプリッタ
３２６，３２８ 増幅器
３３０，３３４ ＶＯＡ装置
３３２ アイソレータ
３３６ 光スプリッタ
３３８ 光検出器
３４０ コントローラ
３５０，３５２，３５４ ノード
３７０ 管理要素
３７４ ＯＳＣフィルタ
３７６ 冗長リングスイッチ
３９０ 分配要素
３９２，３９４ ウェーブガイド
３９６ リード
４０２ リード
４２０ 結合要素
４０４，４０６ 光ファイバ
４０８，４１０ 増幅器
４２２，４２４，４２６，４２８ カプラ
４３０，４３２ リード
４３４，４３６ スイッチ
４３８，４４０ 光ファイバ
５０２，５０４ 光経路
５１２，５１４ 光経路
５１０ ファイバ切断
５８０ 回線障害
５８４ ＯＳＣ
６３０ 開放部
６３２ 検査信号
６３４，６３６，６４２，６４４ 光経路
６４０ ローカルエリア
７００ ネットワーク
７０１，７０２ ノード
７０４，７０６ 光リング
７１４ 時計回り伝送要素
７１６ 反時計回り伝送要素
７１８ 分配要素
７２０ 結合要素
７３０ 受動的ノード
７３２，７３４ 伝送要素

Claims (2)

1. 複数のノードと、
   ノードを接続する第１方向にトラフィックを伝送することが可能な第１リングと、
   ノードを接続する第２方向にトラフィックを伝送することが可能な第２リングと
   を有する光ネットワークにおいて、
   前記ノードの各々が、前記第１リングに接続された第１伝送要素及び前記第２リングに接続された第２伝送要素を有し、
   前記伝送要素の各々が、光スプリッタ装置及び光スイッチを有し、
   前記光スプリッタ装置が、接続されたリングにローカルトラフィックを加算し、接続されたリングからローカルトラフィックをドロップするよう動作することが可能であり；
   前記光スイッチが、接続されたリングから監視要素に内向トラフィックを選択的に方向付けるよう動作することが可能であり、
   個々のノードにおける光スイッチの対応するセットが、少なくとも１つの地点にて各リングを開放させるためにクロス設定され、クロス設定されたスイッチの一方より成る伝送要素内のリングに加算された信号が、リング周辺を伝搬し、前記信号を検査するために、前記クロス設定されたスイッチにより前記リングから前記監視要素へドロップされる
   ことを特徴とする光ネットワーク。
2. 前記光スイッチが、閉じた位置では光スプリッタ装置に内向トラフィックを伝送させ、クロス設定された位置では監視要素に内向トラフィックを方向付けるよう動作することが可能な２×２スイッチより成ることを特徴とする請求項１記載の光ネットワーク。

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