JP4965661B2 - 集積光電子デバイスを保護するための方法とシステム - Google Patents

Description

発明の分野

本発明は、光通信技術に関連し、より詳細には、集積光電子デバイスを保護するための方法とシステムに関連する。

背景

高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）技術は、長距離およびエリア中継送信ネットワークにおける主要な技術であり、都市圏エリアネットワークに次第に参入しつつある。従来のＤＷＤＭシステムは、独立したデバイスパッケージを使用し、この中で、カードが、１つ以上の光デバイスを取り囲んでおり、光ファイバーを通して接続されている。

光デバイスの価格は、技術の進化に伴って、絶え間なく下がり続けている。現時点では、光デバイスをカプセル化する費用だけが依然として高く、光デバイス費用を制約するボトルネックになっている。一般的な例としてレーザーのコアが数ドルしか費用がかからない一方で、レーザーパッケージは数百ドルもの費用がかかるだろう。

近年、光デバイスを個別にパッケージする費用を減少させるように、レーザーおよび変調器のような複数の光デバイスを、単一の半導体基板に集積させる努力がなされている。一方、より小さいパッケージも、送信、受信、および監視のサブモジュールのような、ＤＷＤＭシステム中のサブモジュールの量をかなり減らすことを可能にしている。

光電子集積回路は、共通半導体基板中の複数の光デバイスを、対応する周辺制御回路とともに集積する回路である。図１は、先行技術における送信側の集積光電子デバイスの内部構造を示す図である。図１を参照すると、光電子集積回路によって情報送信を達成するために、先行技術において、送信側の集積光電子デバイスは、その中に、高レベル制御ユニット、データ交換ユニット、光源リンク制御ユニット、ｎ個の光源リンクとそれらの対応するｎ個のデータチャネル、とともに、波長アセンブリングユニットを含む。図２は、先行技術における送信側を示す図であり、ここで、データチャネルと光源リンクとによって、データ送信が実行される。図１と２を参照して、実際のサービス実現では、それぞれの光源リンクは、光源と変調器を主に含み、光路タップモジュールをさらに含んでもよい。光源リンク制御ユニット中のリンク検出回路は、それぞれの光源リンク中のタップモジュールで、それぞれの光源リンクの性能を検出して、この検出結果にしたがって、光源リンク制御ユニットが、光源リンク中の光パワーを調整するといった、光源リンクの適切な調整をできるようにする。図３は、先行技術における受信側の集積光電子デバイスの構造を示す図である。図３を参照すると、受信側の集積光電子デバイスは、その中に、波長ディスアセンブリングユニットと、ｎ個の光受信ユニットと、電子データ処理ユニットとを主に含む。

情報送信の間に、送信側の集積光電子デバイスにおいて、光源リンク中の光源は、光信号を発生させ、この光信号を変調器に出力する。対応するデータチャネルは、電子信号を変調器に出力し、変調器は受け取った光信号と電子信号とを変調して、光信号を生成させ、波長アセンブリングモジュールに出力する。波長アセンブリングモジュールは、すべての光源リンクから受け取った光信号をアセンブルし、このアセンブルした光信号を、受信側の集積光電子デバイスに出力する。受信側の集積光電子デバイスにおいて、波長ディスアセンブリングユニットは、受信した光信号をディスアセンブルし、このディスアセンブルしたｎ路の光信号を、対応する光受信ユニットに出力する。それぞれの光受信ユニットは、受け取った光信号を、電子信号に変換し、次にこれらを対応する処理のために、電子データ処理ユニットに出力する。

現在では、光信号は、情報送信の観点では、電子信号よりも、強い対妨害性能と高速送信のような利点を持っている。したがって、集積光電子デバイスは広く適用されている。

しかしながら、現在では、集積光電子デバイスに対する何の有効な保護措置もなく、それぞれの光源リンクが、実際のサービス送信に対するアクティブリンクとして使用されるだろう。したがって、ある集積光電子デバイス中の光源リンクのうちの任意の１つが故障するとき、例えば、光源が光を発生させず、または変調器が故障するとき、全体の集積光電子デバイスに誤動作がもたらされることになり、これによって、集積光電子デバイスの信頼性を減少させる。集積光電子デバイスを再び動作させるために、先行技術では、この問題を解決するために、光源リンクを交換するアプローチが使用されていた。しかしながら、集積光電子デバイス中の各光源リンクの構成部品は、１つの基板上に集積され、集合的にパッケージ化されているので、故障した光源リンクを個別に置換することは不可能である。したがって、全体の光電子集積回路を交換することだけが可能であり、このことはメンテナンスと修復の費用を非常に増加させている。

本発明の実施形態は、集積光電子デバイスの効率的な保護措置を提供するため、また、集積光電子デバイスの信頼性を増加させるために、集積光電子デバイスを保護する方法とシステムに向けられている。

上記の目的を達成するため、本発明の実施形態の技術的解法は、以下のように実現される。

集積光電子デバイスを保護する方法は、送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出することと、あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したとき、予め提供された、固定波長のスタンバイ光源リンクとその対応するスタンバイデータチャネルとを選択して、故障しているアクティブ光源リンクとその対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させることとを含む。

集積光電子デバイスは、アクティブ光源リンクと、これらの対応するアクティブデータチャネルと、波長アセンブリングユニットとを具備し、集積光電子デバイスは、保護処理ユニットと、固定波長のスタンバイ光源リンクと、スタンバイデータチャネルとをさらに具備する。

保護処理ユニットは、それぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したときに、予め提供された、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを選択し、選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクにイネーブル命令を送り、故障しているアクティブ光源リンクに対応するアクティブデータチャネルの電子信号を、選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替えるように構成されている。

選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクは、イネーブル命令を受け取った後、それ自体の光源によって発生された光信号を、その対応するスタンバイデータチャネルからの電子信号出力によって変調し、変調された光信号を波長アセンブリングユニットに送るように構成されている。

選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルは、受け取った電子信号を、選択されたスタンバイ光源リンクに送るように構成されている。

集積光電子デバイスを保護するシステムは、送信側の集積光電子デバイスと、受信側の集積光電子デバイスとを具備し、受信側の集積光電子デバイスは、波長ディスアセンブリングユニットと、光受信ユニットと、切り替え処理ユニットとを備える。

送信側の集積光電子デバイスは、それぞれのアクティブ光源リンク中で故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したとき、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを選択して、故障しているアクティブ光源リンクと、その対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させ、波長アセンブルされた光信号を、受信側の集積光電子デバイス中の波長ディスアセンブリングユニットに送信するように構成されている。

受信側の集積光電子デバイス中の波長ディスアセンブリングユニットは、受信した光信号をディスアセンブルし、ディスアセンブルされた光信号を、異なるアクティブ光源リンクと、選択されたスタンバイ光源リンクとにそれぞれ対応する、前記受信側の集積光電子デバイス中の光受信ユニットに送信するように構成されている。

受信側の集積光電子デバイス中の任意の１つの光受信ユニットが、受け取った光信号を電子信号に変換し、次に、受信側の集積光電子デバイス中の切り替え処理ユニットに電子信号を送信するように構成されている。

受信側の集積光電子デバイス中の切り替え処理ユニットは、送信側の集積光電子デバイス中の故障しているアクティブ光源リンクが、選択されたスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを検出したときに、選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号を、故障しているアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号に切り替えるように構成されている。

上記の説明から理解されるように、本発明の実施形態では、任意の１つのアクティブ光源リンクの故障を検出することができ、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを使用して、故障しているアクティブ光源リンクとその対応するデータチャネルのサービス送信処理を達成することができる。したがって、集積光電子デバイスが、アクティブ光源リンクが故障したときでも、依然として普通に機能できることが保証され、これによって、集積光電子デバイスの有効な保護を提供して、集積光電子デバイスの信頼性をかなり強化している。

さらに、本発明の実施形態では、先行技術でのように、全体の光電子集積回路を交換することなく、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとが、故障しているアクティブ光源リンクとその対応するデータチャネルのサービス送信処理を自動的に達成することができる。したがって、集積光電子デバイスのメンテナンス費用が減少し、メンテナンススタッフのメンテナンス負担もまた減少する。

図１は、先行技術における送信側の集積光電子デバイスの内部構造を示す図である。 図２は、先行技術における送信側を示す図であり、ここで、データチャネルと光源リンクとによって、データ送信が実行される。 図３は、先行技術における受信側の集積光電子デバイスの構造を示す図である。 図４Ａは、本発明の実施形態にしたがった送信側の集積光電子デバイスの基本的な構造を示す図である。 図４Ｂは、本発明の実施形態にしたがった送信側の集積光電子デバイスの特定の構造を示す図である。 図５Ａは、本発明の実施形態にしたがった集積光電子デバイスを保護するシステムの基本構造を示す図である。 図５Ｂは、本発明の実施形態にしたがった集積光電子デバイスを保護するシステムの特定の構造を示す図である。 図６は、本発明の実施形態で提案される、システムと集積光電子デバイスで、集積光電子デバイスを保護するフローチャートである。 図７Ａは、本発明の実施形態にしたがった、データチャネルと光源リンクとでデータ送信を実現するための送信側の第１の構造を示す図である。 図７Ｂは、本発明の実施形態にしたがった、データチャネルと光源リンクとでデータ送信を実現するための送信側の第２の構造を示す図である。 図８は、本発明の実施形態にしたがった、送信側の集積光電子デバイスの光学アセンブリングユニットを示す図である。

詳細な説明

本発明の実施形態は、集積光電子デバイスを保護する方法を提供する。この方法において、固定波長のスタンバイ光源リンクと、このスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルとが、送信側の集積光電子デバイス中で提供され；方法は、送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれのアクティブ光源リンク中で故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障しているとして決定されるとき、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを選択して、故障したアクティブ光源リンクと、その対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させる。

したがって、本発明の実施形態はまた、集積光電子デバイスを提供する。図４Ａは、本発明の実施形態における、送信側の集積光電子デバイスの基本的な構造を示す図である。図４Ａを参照すると、本発明の実施形態において、送信側の集積光電子デバイスの内部構造は、保護処理ユニットと、複数のアクティブ光源リンクとこれらの対応するアクティブデータチャネルと、固定波長の１つ以上のスタンバイ光源リンクとこれらの対応するスタンバイデータチャネルと、波長アセンブリングユニットとを主に含む。

保護処理ユニットは、それぞれのアクティブ光源リンク中に、故障があるか否かを検出する。あるアクティブ光源リンクが故障しているとして決定されるとき、固定波長の１つ以上のスタンバイ光源リンクとこの対応するスタンバイデータチャネルとが選択され、イネーブル表示が、固定波長の選択されたスタンバイ光源リンクに送信され、故障したアクティブ光源リンクに対応するアクティブデータチャネルの電子信号を、選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替えるプロセスが制御される。

選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクは、イネーブル命令を受け取った後、その対応するスタンバイデータチャネルによる電子信号出力で、それ自体の光源によって発生された光信号を変調させ、変調された光信号を波長アセンブリングユニットに送る。

選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルは、受け取った電子信号を、選択されたスタンバイ光源リンクに送る。

図４Ｂは、本発明の実施形態における、送信側の集積光電子デバイスの特定の構造を示す図である。図４Ａと４Ｂとを参照して、本発明の実施形態にしたがった送信側の集積光電子デバイスにおいて、保護処理ユニットは、高レベル制御ユニットと、データ交換ユニットと、リンク監視ユニットと、光源リンク制御ユニットとを特に含む。

したがって、本発明は、集積光電子デバイスを保護するシステムを提供する。図５Ａは、本発明の実施形態における、集積光電子デバイスを保護するシステムの基本構造を示す図である。図５Ａを参照すると、システムは、送信側の集積光電子デバイスと、受信側の集積光電子デバイスとを含む。送信側の集積光電子デバイスは、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを主に含む。受信側の集積光電子デバイスは、波長ディスアセンブリングユニットと、送信側の集積光電子デバイス中の異なるアクティブ光源リンクとスタンバイ光源リンクとにそれぞれ対応する異なる光受信ユニットと、切り替え処理ユニットとを含む。

送信側の集積光電子デバイスは、それぞれのアクティブ光源リンク中で故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障しているとして決定されるとき、選択された固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを使用して、故障したアクティブ光源リンクと、その対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させ、波長アセンブルされた光信号を、受信側の集積光電子デバイスの波長ディスアセンブリングユニットに送信する。

波長ディスアセンブリングユニットは、受信した光信号をディスアセンブルし、ディスアセンブルされた光信号を、異なるアクティブ光源リンクと選択されたスタンバイ光源リンクとに対応する光受信ユニットに送る。

光受信ユニットのうちのいずれか１つが、受け取った光信号を電子信号に変換し、次に、電子信号を切り替え処理ユニットに送る。

切り替え処理ユニットは、故障したアクティブ光源リンクが、選択されたスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを検出した後で、選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号を、故障したアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号に切り替える。

図５Ｂは、本発明の実施形態における、集積光電子デバイスを保護するシステムの特定の構造を示す図である。図５Ａ、および５Ｂを参照すると、本発明の実施形態にしたがったシステムにおいて、送信側の集積光電子デバイスの特定の構造は、図４Ａ、４Ｂの送信側の集積光電子デバイスと同じであってもよく、切り替え処理ユニットは、受信側の集積光電子デバイスの高レベル制御ユニットと、電子データ処理ユニットを含んでもよい。

本発明の実施形態では、それぞれのアクティブ光源リンクとスタンバイ光源リンクは、光源を主に含み、変調器をさらに含んでもよく、また、検出実行ユニットおよび／または光吸収体をさらに含んでもよい。検出実行ユニットは、例えば、タップユニットであってもよい。

目的を達成するため、本発明の技術的解法と利点、および、より明確なさらなる詳細な説明を、図面と特定の実施形態を参照して以下に説明する。

図６は、本発明の実施形態で提案される、システムと集積光電子デバイスで、集積光電子デバイスを保護するフローチャートである。図７Ｂは、本発明の実施形態にしたがった、データチャネルと光源リンクとでデータ送信を実現するための送信側を示す図である。図４Ａ、４Ｂ、５、６、７Ａ、および８を参照すると、本発明の実施形態では、固定波長の１つ以上のスタンバイ光源リンクとこれらの対応するスタンバイデータチャネルとが、集積光電子デバイス中で予め提供される。また、図７Ａにおいて示すように、それぞれのアクティブ光源リンク上に、検出実行ユニットが提供される。次に、本発明の実施形態において提供されるシステムと集積光電子デバイスとで、集積光電子デバイスを保護するプロセスは以下のステップを特に含む。

ステップ６０１では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、それぞれのアクティブ光源リンク上のタップユニットのような検出実行ユニットが、この光源リンクから光信号出力を受け取り、受け取った光信号をリンク監視ユニットに出力する。

ここで、タップユニットは、受け取った光信号パワーの５％のような率を、リンク監視ユニットに対して出力してもよい。

ステップ６０２では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、リンク監視ユニットが、それぞれのアクティブ光源リンクの性能を検出するために、それぞれの光源リンク上のタップユニットからの光信号出力上で性能解析を実行し、それぞれのアクティブ光源リンクの検出された性能監視情報を光源リンク制御ユニットに送る。

ステップ６０３では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、光源リンク制御ユニットが、それぞれのアクティブ光源リンク上で受け取った性能監視情報にしたがって、それぞれのアクティブ光源リンクが故障しているか否かを決定し、第１のアクティブ光源リンクのようなアクティブ光源リンクが故障していることを決定した後、第１のアクティブ光源リンク上の故障情報を高レベル制御ユニットに送る。

上記のステップ６０１から６０３のプロセスにおいて、第１のアクティブ光源リンクの故障が、図７Ａで示した送信側の集積光電子デバイスの構造で監視されることに留意すべきである。検出実行ユニットが、波長アセンブリングユニットの後ろに配置されている、図７Ｂで示した送信側の集積光電子デバイスの構造では、ステップ６０１から６０３の監視プロセスは、以下で説明するプロセスで置き換えられてもよい。

タップユニットのような検出実行ユニットが、波長アセンブリングユニットから波長アセンブルされた光信号出力を受け取り、受け取った光信号をリンク監視ユニットに出力する。受け取った光信号パワーの５％のような率を、リンク監視ユニットに対して出力するのが好ましく；リンク監視ユニットは、それぞれの光源リンク上に、検出実行ユニットからの光信号出力上で周波数スペクトルおよび光パワー解析、または、光マーキング信号解析を実行し、それぞれのアクティブ光源リンクの周波数スペクトルおよび光パワー解析、または、光マーキング信号解析の結果を光源リンク制御ユニットに送信し；光源リンク制御ユニットは、それぞれのアクティブ光源リンクが故障しているか否かを決定するために、受け取った、それぞれのアクティブ光源リンクの周波数スペクトルおよび光パワー解析、または、光マーキング信号解析の結果にしたがって、それぞれのアクティブ光源リンクの周波数スペクトルおよび光パワーの性能変動を検出し、または、それぞれのアクティブ光源リンクの光マーキング信号の性能変動を検出し；第１のアクティブ光源リンクが故障していることが決定された後、第１のアクティブ光源リンク上の故障情報を高レベル制御ユニットに送る。上記のプロセスにおいて、光マーキング信号が使用されるとき、光マーキング信号は、それぞれの光源リンク中の光源に予め追加されるべきであり、例えば、異なる周波数の低い頻度の妨害が、それぞれの光源リンク中の光源に追加される。

ステップ６０４では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、第１のアクティブ光源リンク上で故障情報を受信した後で、高レベル制御ユニットが、第１のスタンバイ光源リンクをイネーブルさせる命令を光源リンク制御ユニットに送る。

ここで、固定波長の複数のスタンバイ光源リンクと、これらの対応するスタンバイデータチャネルとが、集積光電子デバイス中で予め提供される場合、ここで、および、以降に説明する、第１のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとが、さまざまなスタンバイ光源リンクと、対応するスタンバイデータチャネルとに対する予め設定された優先度にしたがって、高レベル制御ユニットによって選択されるか、または、提供されたさまざまなスタンバイ光源リンクと、対応するスタンバイデータチャネルとから、高レベル制御ユニットによって任意に選択されるか、または、提供されたスタンバイ光源リンクと、対応するスタンバイデータチャネルとから、他の予め設定された規則にしたがって、高レベル制御ユニットによって選択される。

ステップ６０５では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、光源リンク制御ユニットは、第１のアクティブ光源リンクをディセーブルさせ、第１のスタンバイ光源リンクをイネーブルさせる命令を受け取った後に、第１のアクティブ光源リンクをディセーブルし、第１のスタンバイ光源リンクをイネーブルする。

ここで、光源リンク制御ユニットは、第１のアクティブ光源リンク中の光吸収体をさらにイネーブルしてもよく、第１のアクティブ光源リンクが故障した後に、何の妨害光信号も確実に生み出されないようにするために、光吸収体は、イネーブルされた後に、第１のアクティブ光源リンクからの光信号出力を吸収する。

ステップ６０６では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、第１のスタンバイ光源リンクがイネーブルされるとき、リンク監視ユニットが、第１のスタンバイ光源リンク上の性能を検出し、第１のスタンバイ光源リンク上で検出された性能監視情報を光源リンク制御ユニットに送る。

ステップ６０７では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、光源リンク制御ユニットは、受け取った、第１のスタンバイ光源リンク上の性能監視情報にしたがって、第１のスタンバイ光源リンクが、安定している状態に到達したか否かを決定し、第１のスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを決定した後に、第１のスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを示す情報を高レベル制御ユニットに送る。

ステップ６０７では、第１のスタンバイ光源リンクの状態が、安定したことを決定する前に、光源リンク制御ユニットは、状態が安定していない表示をリンク監視ユニットに送る。第１のスタンバイ光源リンクがちょうどイネーブルされたが、安定していない間に、他の通常のリンクを妨害しないようにするために、リンク監視ユニットは、調整可能な波長の第１のスタンバイ光源リンク中の光吸収体を制御して、第１のスタンバイ光源リンクからの光信号出力を吸収させる。第１のスタンバイ光源リンクの状態が安定したとき、光吸収体はイネーブルされる。

ステップ６０８では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、高レベル制御ユニットは、第１のスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを示す情報を受け取った後に、第１のアクティブ光源リンクに対応するデータチャネルの電子信号を、第１のスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替える切り替え命令をデータ交換ユニットに送る。

上記のプロセスにおいて、第１のスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを示す情報を受け取った後のみに、高レベル制御ユニットが切り替え命令をデータ交換ユニットに送ることに留意すべきである。実際のサービス実現では、高レベル制御ユニットが、前述したステップ６０４において、第１のアクティブ光源リンク上の故障情報を受け取った直後に、第１のアクティブ光源リンクに対応するデータチャネルの電子信号を、第１のスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替える切り替え命令をデータ交換ユニットに送信してもよい。

ステップ６０９では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、データ交換ユニットは、切り替え命令を受け取った後に、第１のアクティブ光源リンクに対応するアクティブデータチャネルの電子信号を第１のスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替える。

ステップ６１０では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、イネーブルされた後、固定波長の第１のスタンバイ光源リンクは、それ自体の光源によって発生された光信号を、その対応するスタンバイデータチャネルからの電子信号出力によって変調し、変調された光信号を波長アセンブリングユニットに送る。

ここで、図８を参照して、本発明の実施形態では、波長アセンブリングユニットは、さまざまなアクティブ光源リンクに対応するポートを含むことが好ましく、ポートは、対応するアクティブ光源リンクにそれぞれ接続されている。波長アセンブリングユニットはまた、固定波長のスタンバイ光源リンクにそれぞれ対応するポートを含んでいてもよく、ポートは、それぞれ対応するスタンバイ光源リンクに接続されている。したがって、このステップでは、固定波長の第１のスタンバイ光源リンクが、変調された光信号を、この第１のスタンバイ光源リンクに対応する波長アセンブリングユニットのポートに送る。

ステップ６１１では、送信側の集積光電子デバイスにおいて、波長アセンブリングユニットは、アクティブ光源リンクに対応するポート上で受信された光信号を、第１のスタンバイ光源リンクに対応するポート上で受信された光信号と結合させ、結合された光信号を受信側の集積光電子デバイスに送信する。

ステップ６１２では、受信側の集積光電子デバイスにおいて、波長ディスアセンブリングユニットは、送信側の集積光電子デバイスから送信された光信号を受信し、この光信号をディスアセンブルし、この結果としての信号を、異なるアクティブ光源リンクと、第１のスタンバイ光源リンクとにそれぞれ対応する光受信ユニットに送る。

ここで、受信側の集積光電子デバイスにおいて、波長ディスアセンブリングユニットは、送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれのアクティブ光源リンクに対応するポートと、送信側の集積光電子デバイス中の固定波長のそれぞれのスタンバイ光源リンクに対応するポートとを含んでもよい。波長ディスアセンブリングユニットは、送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれの光源リンクから、ディスアセンブルされた光信号を、その光源リンク自体に対応するポートに送り、波長ディスアセンブリングユニット上のそれぞれのポートは、受け取った、送信側の集積光電子デバイス中の光源リンクに対応する光信号を、この光源リンクに対応する光受信ユニットに送る。

ステップ６１３では、受信側の集積光電子デバイスにおいて、任意の１つの光受信ユニットが、受け取った光信号を電子信号に変換し、これらを切り替え処理ユニット中の電子データ処理ユニットに送る。

上記のステップ６０３の後、送信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットが、第１のアクティブ光源リンク上の故障情報を受信した後、送信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットは、第１のアクティブ光源リンクを、第１のスタンバイ光源リンクに切り替える切り替え命令をダウンストリーム受信側の集積光電子デバイス中の切り替え処理ユニットに送信することに留意すべきである。この動作は特に以下のようであってもよい：切り替え命令が、ダウンストリーム受信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットに送信され、受信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットは、第１のスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルの電子信号を、第１のアクティブ光源リンクの光受信ユニットに対応する電子信号に切り替える切り替え命令を電子データ処理ユニットに送る。

代わりに、上の実現プロセスにおいて、送信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットは、受信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットに対して、切り替え命令を送信しなくてもよい。したがって、受信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットもまた、他の方法で、切り替え命令を監視してもよい。例えば、受信側の集積光電子デバイス中の高レベル制御ユニットが、それぞれの光受信ユニットを監視して、第１のアクティブ光源リンクの光受信ユニットが光信号の受け取りに失敗したことを監視した後に、すなわち、送信側の集積光電子デバイス中の失敗したアクティブ光源リンクに対応する光信号が失われたときに、および、第１のスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットが光信号を受け取ったことを監視した後に、第１のアクティブ光源リンクが、第１のスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを決定し、これによって、第１のスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットの電子信号と、第１のアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットの電子信号とを切り替える切り替え命令を電子データ処理ユニットに送る。

ステップ６１４では、受信側の集積光電子デバイスにおいて、電子データ処理ユニットは、第１のスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号を、第１のアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号に切り替える。

ここまでで、集積光電子デバイスを保護するプロセスは達成する。

上の実現プロセスにおいて、本発明の実施形態にしたがった、送信側の集積光電子デバイス内部の保護処理ユニットは、既存の高レベル制御ユニット、データ交換ユニット、リンク監視ユニット、および、光源リンク制御ユニットで実現されることに留意すべきである。さらに、受信側の集積光電子デバイス内部の切り替え処理ユニットもまた、既存の高レベル制御ユニットと、電子データ処理ユニットとで実現される。実際のサービス実現では、保護処理ユニットと、切り替え処理ユニットとがまた、本発明の実施形態にしたがった、集積光電子デバイス内部に新しく追加される機能ユニットであってもよく、集積光電子デバイスを保護する特定の実現プロセスは、上記の実施形態において説明したプロセスの原則と同じである。

さらに、上記の実施形態では、タップユニットのような保護処理ユニットと、リンク監視ユニットとの両方が、アクティブ光源リンクの性能を監視する。実際のサービス実現において、アクティブ光源リンクの性能を監視するプロセスは、他の方法で実現されてもよく、特定の実現プロセスは、上記の実施形態において説明したプロセスの原則と同じである。

本発明の実施形態では、アクティブデータチャネルと、スタンバイデータチャネルとが、２つの個別のデバイス中で提供されてもよく、または１つのデバイス中に結合されていてもよい。

さらに、本発明の実施形態では、光吸収体は、２つの機能を持つ。１つは、光吸収体が位置している光源リンクが普通に動作しているときに、光吸収体によって吸収される光パワーの量にしたがって、全体のリンクの光パワーを監視することである。もう１つは、制御信号を追加することによって、全体の故障したリンクの光源を遮断する目的で、光源リンクの光信号が、ほぼ完全に吸収されるようにすることであり、制御信号は、一般的に、光吸収体が位置している光源リンクが故障しているときの光吸収体上の電圧信号である。光吸収体は、光学スイッチや、ＰＩＮや、または、他のデバイスであってもよい。ＰＩＮのケースでは、これは、正電圧を印加されている間に光パワー出力を検出でき、負電圧を印加されている間に光信号を吸収できる。

さらに、本発明の実施形態では、波長アセンブリングユニットは、ＡＷＧまたはＮ×１の波長マルチプレクサであってもよい。

さらに、本発明の実施形態では、さまざまなアクティブ光源リンクおよびスタンバイ光源リンクは、同じ集積回路板上に位置していてもよく、または、異なる集積回路板上に位置していてもよい。

さらに、上記の実施形態は、本発明の実施形態にしたがった、集積光電子デバイスと、集積光電子デバイスを保護するシステムとに関して特に説明した。実際のサービス実現では、本発明の実施形態にしたがった方法は、本発明の実施形態にしたがった、集積光電子デバイスと、集積光電子デバイスを保護するシステムとから全体として独立していてもよい。したがって、本発明の実施形態の基本的な実現プロセスは、機能ユニットが、送信側の集積光電子デバイスと、受信側の集積光電子デバイスとの内部で区別される必要がなく、上の実施形態におけるそれぞれの機能が、送信側の集積光電子デバイスおよび受信側の集積光電子デバイスによって、集合的に実行されることを除いて、上記の実施形態において説明したプロセスの原則と同じである。

まとめると、詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態に関して説明したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則の範囲内での何らかの修正、同等物の置換、および、改良は、本発明の範囲に含まれるべきである。

Claims (21)

1. 集積光電子デバイスを保護する方法において、
   送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出することと、
   あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したとき、予め提供された、固定波長のスタンバイ光源リンクとその対応するスタンバイデータチャネルとを選択して、前記故障しているアクティブ光源リンクとその対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させることと
   を含み、
   前記送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出することは、
   それぞれのアクティブ光源リンクの光源に対して、光マーキング信号を予め提供して、波長アセンブルされた光信号に光マーキング信号解析を実行して、それぞれのアクティブ光源リンクの光マーキング信号の性能変動を検出することによって、それぞれのアクティブ光源リンクが故障しているか否かを決定すること
   を含む方法。
2. 前記故障しているアクティブ光源リンクとその対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させることは、
   前記選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクをイネーブルすることと、
   前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する前記アクティブデータチャネルのデータを、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する前記スタンバイデータチャネルに切り替えることと、
   前記選択されたスタンバイ光源リンク中の光源によって発生された光信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する前記スタンバイデータチャネルからの電子信号によって変調することと、
   前記変調された光信号を使用することによって、波長アセンブリング処理を実行することと
   を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記変調された光信号を使用することによって、波長アセンブリング処理を実行することは、
   前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する波長アセンブリングユニット中の予め設定されたポートに対して、前記変調された光信号を送信することと、
   前記波長アセンブリングユニットによって、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応するポート上で受け取った光信号を、前記アクティブ光源リンクに対応するポート上で受け取った光信号と結合することと
   を含む、請求項２記載の方法。
4. あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出した後に、前記故障しているアクティブ光源リンクから前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替える切り替え命令を、受信側の集積光電子デバイスに送信することをさらに含み、
   前記受信側の集積光電子デバイスによって、受信した光信号をディスアセンブルし、前記ディスアセンブルされた光信号を、それぞれの光源リンクに対応する電子信号に変換することと、
   前記受信側の集積光電子デバイスによって、前記切り替え命令にしたがって、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する電子信号を、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する電子信号に切り替えることと
   をさらに含む、請求項３記載の方法。
5. 前記受信側の集積光電子デバイスによって、前記送信側の集積光電子デバイスから送信された波長信号を受信することと、
   前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する光信号が失われたことを検出し、かつ、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光信号が存在することを検出した場合、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する電子信号を、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する電子信号に切り替えることと
   をさらに含む、請求項１記載の方法。
6. 予め提供された、固定波長の複数のスタンバイ光源リンクと前記スタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルとがあり、
   前記選択されたスタンバイ光源リンクと、対応するスタンバイデータチャネルは、前記スタンバイ光源リンクと前記対応するスタンバイデータチャネルに対して予め設定された優先度にしたがって選択され、または、
   前記選択されたスタンバイ光源リンクと、対応するスタンバイデータチャネルは、前記提供されたスタンバイ光源リンクと前記対応するスタンバイデータチャネルから任意に選択される、請求項１記載の方法。
7. 集積光電子デバイスにおいて、
   アクティブ光源リンクと、これらの対応するアクティブデータチャネルと、
   波長アセンブリングユニットと
   を具備し、
   前記集積光電子デバイスは、
   保護処理ユニットと、
   固定波長のスタンバイ光源リンクと、
   スタンバイデータチャネルと
   をさらに具備し、
   前記保護処理ユニットは、それぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したときに、予め提供された、固定波長のスタンバイ光源リンクとその対応するスタンバイデータチャネルとを選択し、前記選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクにイネーブル命令を送り、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応するアクティブデータチャネルの電子信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する前記スタンバイデータチャネルに切り替えるように構成されており、
   前記選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクは、前記イネーブル命令を受け取った後、それ自体の光源によって発生された光信号を、その対応するスタンバイデータチャネルからの電子信号出力によって変調し、前記変調された光信号を前記波長アセンブリングユニットに送るように構成されており、
   前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する前記スタンバイデータチャネルは、受け取った電子信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに送るように構成されており、
   それぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出することは、
   それぞれのアクティブ光源リンクの光源に対して、光マーキング信号を予め提供して、波長アセンブルされた光信号に光マーキング信号解析を実行して、それぞれのアクティブ光源リンクの光マーキング信号の性能変動を検出することによって、それぞれのアクティブ光源リンクが故障しているか否かを決定すること
   を含む、集積光電子デバイス。
8. 前記波長アセンブリングユニットは、
   それぞれのアクティブ光源リンクに対応するポートと、
   それぞれの、固定波長のスタンバイ光源リンクに対応するポートと
   を備え、
   前記選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクは、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する、前記波長アセンブリングユニット中のポートに、前記変調された光信号を送るように構成されている、請求項７記載の集積光電子デバイス。
9. 前記保護処理ユニットは、
   リンク監視ユニットと、
   光源リンク制御ユニットと、
   高レベル制御ユニットと、
   データ交換ユニットと
   を備え、
   前記リンク監視ユニットは、それぞれのアクティブ光源リンク上の監視情報を検出し、それぞれのアクティブ光源リンクの前記検出された監視情報の結果を、前記光源リンク制御ユニットに送るように構成されており；
   前記光源リンク制御ユニットは、受け取った、前記それぞれのアクティブ光源リンクの監視結果にしたがって、それぞれのアクティブ光源リンクが故障しているか否かを決定し、あるアクティブ光源リンクが故障していることを決定した後に、前記アクティブ光源リンク上の故障情報を前記高レベル制御ユニットに送り、前記選択されたスタンバイ光源リンクをイネーブルさせる命令を受け取った後に、前記故障しているアクティブ光源リンクを遮断し、前記選択されたスタンバイ光源リンクをイネーブルするように構成されており；
   前記高レベル制御ユニットは、前記アクティブ光源リンク上の故障情報を受け取った後に、前記選択されたスタンバイ光源リンクをイネーブルさせる命令を、前記光源リンク制御ユニットに送り、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応するデータチャネルの電子信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替える切り替え命令を前記データ交換ユニットに送るように構成されており、
   前記データ交換ユニットは、前記切り替え命令を受け取った後に、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応するアクティブデータチャネルの電子信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替えるように構成されている、請求項７または８記載の集積光電子デバイス。
10. それぞれの光源リンクは、検出実行ユニットを備え、
    前記検出実行ユニットは、前記検出実行ユニットが属している光源リンクから光信号出力を受け取り、前記光信号を前記リンク監視ユニットに出力するように構成されており、
    前記リンク監視ユニットは、それぞれの光源リンク中の前記検出実行ユニットから送られた前記光信号に性能解析を実行することによって、それぞれのアクティブ光源リンク上の監視情報を検出するプロセスを達成する、請求項９記載の集積光電子デバイス。
11. 前記集積光電子デバイスは、検出実行ユニットをさらに備え、
    前記検出実行ユニットは、前記波長アセンブリングユニットから波長アセンブルされた光信号出力を受け取り、前記光信号を前記リンク監視ユニットに出力するように構成されており、
    前記リンク監視ユニットは、前記検出実行ユニットから出力された光信号に対して、周波数スペクトルおよび光パワー解析、または、光マーキング信号解析を実行することによって、それぞれのアクティブ光源リンク上の監視情報を検出するプロセスを達成する、請求項９記載の集積光電子デバイス。
12. それぞれの光源リンクは、光吸収体を備え、前記故障している光源リンク中の光吸収体は、前記光源リンク制御ユニットの制御の下で、前記故障しているアクティブ光源リンクからの光信号出力を吸収するように構成されており、
    前記光源リンク制御ユニットは、前記選択されたスタンバイ光源リンクをイネーブルさせる命令を受け取った後に、前記故障しているアクティブ光源リンク中の前記光吸収体を制御して、光信号を吸収させるようにさらに構成されている、請求項９記載の集積光電子デバイス。
13. 前記リンク監視ユニットは、前記選択されたスタンバイ光源リンクがイネーブルされるときに、前記選択されたスタンバイ光源リンクの性能を検出し、前記選択されたスタンバイ光源リンク上の検出された性能監視情報を前記光源リンク制御ユニットに送るようにさらに構成されており、
    前記光源リンク制御ユニットは、受け取った、前記選択されたスタンバイ光源リンク上の性能監視情報にしたがって、前記選択されたスタンバイ光源リンクが、安定している状態に到達しているか否かを決定し、前記選択されたスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを決定した後に、前記選択されたスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを示す情報を、前記高レベル制御ユニットに送るようにさらに構成されており、
    前記高レベル制御ユニットは、前記選択されたスタンバイ光源リンクの状態が、安定していることを示す情報を受け取った後に、前記切り替え命令を前記データ交換ユニットに送るように構成されている、請求項９記載の集積光電子デバイス。
14. 前記高レベル制御ユニットは、前記故障しているアクティブ光源リンクを、前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替える切り替え命令を、ダウンストリーム受信側の集積光電子デバイスに送信するように構成されている、請求項９記載の集積光電子デバイス。
15. 前記アクティブ光源リンクおよび前記スタンバイ光源リンクの両方は、同じ集積回路板上に、または、異なる集積回路板上に位置する、請求項７または８記載の集積光電子デバイス。
16. 集積光電子デバイスを保護するシステムにおいて、
    送信側の集積光電子デバイスと、
    受信側の集積光電子デバイスと
    を具備し、
    前記受信側の集積光電子デバイスは、
    波長ディスアセンブリングユニットと、
    光受信ユニットと、
    切り替え処理ユニットと
    を備え、
    前記送信側の集積光電子デバイスは、それぞれのアクティブ光源リンク中で故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したとき、固定波長のスタンバイ光源リンクと、その対応するスタンバイデータチャネルとを選択して、前記故障しているアクティブ光源リンクとその対応するアクティブデータチャネルとのサービス送信を達成させ、波長アセンブルされた光信号を、前記受信側の集積光電子デバイス中の前記波長ディスアセンブリングユニットに送信するように構成されており、
    前記受信側の集積光電子デバイス中の前記波長ディスアセンブリングユニットは、受信した光信号をディスアセンブルし、前記ディスアセンブルされた光信号を、異なるアクティブ光源リンクと前記選択されたスタンバイ光源リンクとにそれぞれ対応する、前記受信側の集積光電子デバイス中の前記光受信ユニットに送信するように構成されており、
    前記受信側の集積光電子デバイス中の任意の１つの光受信ユニットが、受け取った前記光信号を電子信号に変換し、次に、前記受信側の集積光電子デバイス中の前記切り替え処理ユニットに前記電子信号を送信するように構成されており、
    前記受信側の集積光電子デバイス中の前記切り替え処理ユニットは、前記送信側の集積光電子デバイス中の前記故障しているアクティブ光源リンクが、前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを検出したときに、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号を、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号に切り替えるように構成されており、
    それぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出することは、
    それぞれのアクティブ光源リンクの光源に対して、光マーキング信号を予め提供して、波長アセンブルされた光信号に光マーキング信号解析を実行して、それぞれのアクティブ光源リンクの光マーキング信号の性能変動を検出することによって、それぞれのアクティブ光源リンクが故障しているか否かを決定すること
    を含む、集積光電子デバイスを保護するシステム。
17. 前記波長ディスアセンブリングユニットは、
    前記送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれのアクティブ光源リンクに対応するポートと、
    前記送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれの、固定波長のスタンバイ光源リンクに対応するポートと
    を備え、
    前記波長ディスアセンブリングユニットは、
    前記送信側の集積光電子デバイス中のそれぞれの光源リンクから送信されたディスアセンブルされた光信号を、前記光源リンク自体に対応するポートに送るように構成されており、
    前記波長ディスアセンブリングユニット上のそれぞれのポートは、前記送信側の集積光電子デバイス中の光源リンクに対応する、受信した光信号を、前記光信号に対応する前記光受信ユニットに送るように構成されている、請求項１６記載のシステム。
18. 前記切り替え処理ユニットは、
    高レベル制御ユニットと、
    電子データ処理ユニットと
    を備え、
    前記高レベル制御ユニットは、前記送信側の集積光電子デバイス中の前記故障しているアクティブ光源リンクが、前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを検出した後に、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットの電子信号を、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットの電子信号に切り替える切り替え命令を、前記電子データ処理ユニットに送るように構成されており、
    前記電子データ処理ユニットは、受け取った前記切り替え命令にしたがって、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号を、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットから送信された電子信号に切り替えるように構成されている、請求項１６記載のシステム。
19. 前記送信側の集積光電子デバイスは、前記故障しているアクティブ光源リンクを、前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替える切り替え命令を、前記受信側の集積光電子デバイス中の前記高レベル制御ユニットに送信するようにさらに構成されており、
    前記受信側の集積光電子デバイス中の前記高レベル制御ユニットは、前記送信側の集積光電子デバイスから送信された前記切り替え命令にしたがって、前記送信側の集積光電子デバイス中の前記故障しているアクティブ光源リンクが、前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを監視したとして決定するように構成されている、請求項１８記載のシステム。
20. 前記受信側の集積光電子デバイス中の前記高レベル制御ユニットは、それぞれの光受信ユニットを検出して、前記故障しているアクティブ光源リンクに対応する光受信ユニットが、光信号を受け取りできないことを監視し、かつ、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応する光受信ユニットが、電子信号を受け取ることを監視した後に、前記送信側の集積光電子デバイス中の前記故障しているアクティブ光源リンクが、前記選択されたスタンバイ光源リンクに切り替えられたことを監視したとして決定するように構成されている、請求項１８記載のシステム。
21. 前記送信側の集積光電子デバイスは、
    保護処理ユニットと、
    固定波長のスタンバイ光源リンクと、
    スタンバイデータチャネルと
    を備え、
    前記保護処理ユニットは、それぞれのアクティブ光源リンク中に故障があるか否かを検出し、あるアクティブ光源リンクが故障していることを検出したときに、予め提供された、固定波長のスタンバイ光源リンクとその対応するスタンバイデータチャネルとを選択し、前記選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクにイネーブル情報を送り、故障しているアクティブ光源リンクに対応する前記アクティブデータチャネルの電子信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルに切り替えるプロセスを制御するように構成されており、
    前記選択された、固定波長のスタンバイ光源リンクは、前記イネーブル命令を受け取った後に、それ自体の光源によって発生された光信号を、その対応するスタンバイデータチャネルからの電子信号出力によって変調し、前記変調された光信号を前記波長アセンブリングユニットに送るように構成されており、
    前記選択されたスタンバイ光源リンクに対応するスタンバイデータチャネルは、受け取った前記電子信号を、前記選択されたスタンバイ光源リンクに送るように構成されている、請求項１６ないし２０のいずれか１項記載のシステム。

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