JP5457557B2 - 波長分割多重アクセスネットワークを動作させるための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、波長分割多重アクセスネットワークを動作させるための方法、装置、およびユニットに関する。また特に、波長分割多重アクセスネットワークにおける波長のアンバンドリング（ｕｎｂｕｎｄｌｉｎｇ）に関する。

通信事業者は、複数のプレイサービスの開発を続けている。これらのプレイサービスは、単一の広帯域接続を介した、インターネットアクセスサービス、テレビジョン／ビデオサービス、および電話サービスの提供を含みうる。ネットワーク端における通信トラフィックは、ビジネス顧客および居住顧客によるこれらのサービスに対する需要の増加によって、一般的に時とともに増加している。この増加する需要は、これらのサービスを配信するために必要な帯域幅に対する要求条件を増加させる。

アクセスネットワークおよびその基盤もまた、時とともに進化して、このような増加する帯域幅需要を許容し、現在のコストと比較してより低いビットあたりのコストでサービスを配信することが求められる。将来のネットワークのスケーラビリティもまた、新しいネットワーク基盤を設計する際の重要な要素である。これは、ユーザと個々の帯域幅要求条件との数が、一般的に時とともに増加するからである。さらに、自分の通信サービスプロバイダを替えるユーザの数もまた、一般的に時とともに増加している。通信ネットワークの設計における現在の趨勢は、ユーザのより近くにまで、ギガビット受動光ネットワーク（ＧＰＯＮ：Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の長距離ネットワークを介して、光ファイバを敷設することである。これは、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ−Ｔｏ−Ｔｈｅ−Ｈｏｍｅ）、またはＦＴＴＢ（Ｆｉｂｅｒ−Ｔｏ−Ｔｈｅ−Ｂｕｓｉｎｅｓｓ）として知られている。

また、波長分割多重型受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）を使用してユーザに対して通信サービスを提供することも知られている。ＷＤＭを実行することにより、データを搬送する複数の異なる波長を、単一の光ファイバを介して送信することが可能になる。典型的なＷＤＭ−ＰＯＮは、中央局の敷地内にある光回線終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、中央局の敷地の近くにある光波長スプリッタ、および、エンドユーザの近くにある一連の光ネットワークユニット（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）または光ネットワーク終端装置（ＯＮＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）を備えている。このようなＷＤＭ−ＰＯＮは、受動的であると考えられる。これは、ＯＮＴまたはＯＮＵをＯＬＴに接続するネットワークセクションを通して、光信号が一旦伝送されると、この光伝送は、電力に対する要求条件を持ち得ないからである。

公知のＷＤＭ−ＰＯＮを使用して波長をアンバンドリング（細分化）して、複数の通信サービスプロバイダが、異なるユーザに対して同一のネットワーク基盤の上で、通信サービスを提供できるようにすることが望ましい。典型的には、このようなアンバンドリングは、通信技術者が中央局の敷地内にあるＯＬＴのところに赴いて、ＯＬＴを物理的に再設定することにより達成される。このような物理的な再設定は、異なる事業者が、どの波長をかれらが使用するべきかを事前に同意した場合にのみ実行することができる。アンバンドリングは、重要な概念であると考えられる。これは、アンバンドリングは、通信サービスの成長を促進し、通信ネットワークが時とともに成長し発展することを可能にするからである。さらに、アンバンドリングは、しばしば、通信サービスの提供における競争を改善するための規制に対する要求条件である。

ＷＤＭ−ＰＯＮ等の通信ネットワークは、敷設および保守に対する経費が高い可能性がある。ネットワークの将来のスケーラビリティに対応することもまた、高価になる可能性がある。これは特に、市街地環境において追加的な光ファイバの敷設が必要である場合には高価になる可能性がある。将来のネットワーク設計における重要な駆動要因は、使用および配備の簡単さを保持しつつ、将来のスケーラビリティを適切なコストで可能にすることである。

サービスプロバイダが、任意のユーザに対して通信サービスを利用可能にする容易な方法が提供され、上記で挙げた問題の少なくともいくつかが軽減されることが望ましい。

本発明の第１の視点に従えば、波長分割多重アクセスネットワークを動作させる方法が提供される。本方法は、波長分割多重アクセスネットワークの複数の波長を監視して、空いていて使用することができる、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを備える。本方法は、少なくとも１つの事業者デバイス（事業者装置）を設定して、前記判定した少なくとも１つの利用可能な波長の内の少なくとも１つの波長を介して、少なくとも１つのユーザデバイス（ユーザ装置）に対してデータを送信するステップを含む。

波長分割多重アクセスネットワークを動作させる上記のような方法は、サービスプロバイダが、特定のユーザデバイスに対して通信サービスを容易に提供することができるという利点を有する。この利点は、複数の波長を監視していて、特定のユーザデバイスに対してサービスを利用可能にするために、どの波長が利用可能であるかを判定することによって得られる。さらに、本方法によって、各サービスプロバイダが同一の光ファイバ基盤を使用することが可能になる。

このように波長を容易にアンバンドリングすることによって、通信技術者がネットワークを再設定するために中央局の敷地に赴くという要求条件を回避することができる。これによって、ネットワークの運用費用が低減されること、およびアンバンドリング処理の複雑さが低減されることという更なる利益がもたらされる。このような容易なアンバンドリングを実行することによる更なる利点は、ネットワークが時とともに成長し進化して行くことが可能になることによって得られ、適切なコストでネットワークのスケーラビリティを改善することができる。

前記監視するステップは、空いていて使用することができる、少なくとも２つの利用可能な波長を判定するステップを備えることができ、また、前記設定するステップは、少なくとも１つの他の事業者デバイスを設定して、前記判定した利用可能な波長の内の異なる波長を介して、少なくとも１つのユーザデバイスに対してデータを送信するステップを含む。この少なくとも１つのユーザデバイスは、同一のユーザデバイスであってもよいし、または異なるユーザデバイスであってもよいということが理解されるであろう。このような方法によって、柔軟性を改善することができ、従って、異なるサービスプロバイダが、異なる事業者デバイスから、１つ以上の利用可能な波長を介して通信サービスを提供することができる。

前記設定するステップは、前記事業者デバイスの送信器波長を、前記少なくとも１つの判定した利用可能な波長に同調を取るステップを備えることができる。

前記監視するステップは、カップリングデバイスのところで、少なくとも１つの波長を監視して、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを備えることができる。

カップリングデバイスは光カップラであり、また前記監視するステップは、光カップラの出力ポートにおける複数の波長を監視して、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを含むことが望ましい。光カップラ等のカップリングデバイスを使用することによって、１つまたは複数の利用可能な波長を監視する便利な方法を得ることができる。

本方法は、少なくとも１つの波長選択性スイッチを使用して、少なくとも１つのユーザデバイスからデータを受信するステップと、前記判定した１つの利用可能な波長の内の前記少なくとも１つの波長を介して、少なくとも１つの事業者デバイスにそのデータを送信するステップとを備えることができる。このような構成によって、少なくとも１つのユーザデバイスから送信されるデータに対する秘匿性が改善されるという更なる利点を得ることができる。

前記監視するステップは、少なくとも１つの波長の電力（パワー）を監視して、前記波長が利用可能であるか否かを判定するステップを備えることができる。

前記監視するステップは、各事業者デバイスにおける前記複数の波長を監視するステップを備えることができ、本方法は、前記設定するステップの以前に、どの事業者デバイスが、前記少なくとも１つの判定した利用可能な波長を介してデータを送信するべきかを、事業者デバイスが同意するステップを備える。このような監視方法は、少なくとも１つのユーザデバイスに通信サービスを提供するときに、事業者デバイスの間での、またはサービスプロバイダの間での通信を使用することができるということが理解されるであろう。

前記監視するステップは、空いていて使用することができる複数の利用可能な波長を判定するステップを備えることができる。

前記設定するステップは、前記判定した複数の利用可能な波長のサブセット（一部）を介して、前記少なくとも１つのユーザデバイスに対してデータを送信するように、前記少なくとも１つの事業者デバイスを設定するステップを備えることができる。サブセットは、２つ以上の波長であってよい。サブセットは、利用可能な波長の１００％よりも少ない数の波長であってもよいし、または全ての利用可能な波長であってもよい。

本発明の第２の視点に従えば、波長分割多重アクセスネットワークのための装置が提供される。この装置は、少なくとも１つの事業者デバイスを備え、この事業者デバイスは送信器を備える。送信器は、波長分割多重アクセスネットワークの少なくとも１つの波長を介して、少なくとも１つのユーザデバイスに対してデータを送信する。この装置は、監視デバイスを備え、監視デバイスは、波長分割多重アクセスネットワークの複数の波長を監視して、空いていて使用することができる少なくとも１つの利用可能な波長を判定する。この装置は、制御装置を更に備え、制御装置は、前記判定した少なくとも１つの利用可能な波長の内の少なくとも１つの波長を介して、少なくとも１つのユーザデバイスに対してデータを送信するように送信器を設定するように構成される。

このような装置は、サービスプロバイダが、少なくとも１つの事業者デバイスを介して、特定のユーザデバイスに対して通信サービスを容易に提供することができるという利点を提供する。これは、波長を監視し、特定のユーザデバイスに対して利用可能なサービスを提供するために利用可能な波長を判定する監視デバイスによるものである。従って、装置は、利用可能な波長の上で自動的に送信を行う。この型の装置によって、各サービスプロバイダが、同一の光ファイバ基盤を使用することも可能になる。

このような波長の容易なアンバンドリングによって、ネットワークを再設定するために通信技術者が中央局の敷地に赴くという要求条件を回避することができる。これによって、ネットワークの運用費用が低減されること、およびアンバンドリング処理の複雑さが低減されることという更なる利益がもたらされる。

監視デバイスは、空いていて使用することができる、少なくとも２つの利用可能な波長を判定するように構成することができる。制御装置は、少なくとも１つのユーザデバイスに対してデータを送信するように、少なくとも１つの他の事業者デバイス設定するように構成することができる。少なくとも１つのユーザデバイスは、同一のユーザデバイスであってもよいし、または異なるユーザデバイスであってもよいということが理解されるであろう。このような装置によって、操作の柔軟性を改善することができ、従って、異なるサービスプロバイダが、異なる事業者デバイスから、１つ以上の波長を介して通信サービスを提供することができる。

送信器は、同調可能レーザ等の同調可能な送信器であってよい。制御装置は、送信器の波長を前記少なくとも１つの判定した利用可能な波長に同調させることにより送信器を設定するように構成することができる。

監視デバイスは、カップリングデバイスのところで少なくとも１つの波長を監視して、前記少なくとも１つの利用可能な波長を判定するように構成することができる。

カップリングデバイスは、少なくとも１つの出力ポートを有する光カップラであり、また、監視デバイスは、この少なくとも１つの出力ポートを介して少なくとも１つの波長を監視するように構成されることが望ましい。光カップラ等のカップリングデバイスを利用することにより、１つまたは複数の利用可能な波長を監視する便利な方法を提供することができる。

装置は、少なくとも１つの波長選択性スイッチを備えて、少なくとも１つのユーザデバイスからデータを受信することができ、制御装置は、前記少なくとも１つの判定した利用可能な波長を介して前記事業者デバイスにデータを送信するように、波長選択性スイッチを設定するように構成される。このような構成によって、少なくとも１つのユーザデバイスから送信されるデータに対する秘匿性が改善されるという更なる利点を得ることができる。

監視デバイスは、電力監視ユニットを備えることができる。各事業者デバイスは、それぞれ、前記監視デバイスの内の１つを備えることができる。このような監視方法によって、ユーザデバイスに通信サービスを提供しているサービスプロバイダの間の必要な通信のレベルを低減することができる。

監視デバイスは、空いていて使用することができる複数の利用可能な波長を判定するように、更に構成することができる。

監視デバイスは、空いていて使用することができる複数の利用可能な波長を判定するように構成することができる。

制御装置は、前記判定した複数の利用可能な波長のサブセットを介して、少なくとも１つのユーザデバイスに対してデータを送信するよう、少なくとも１つの事業者デバイスを設定するように構成することができる。

本発明の第３の視点に従えば、波長分割多重アクセスネットワークのためのユニットが提供される。ユニットは制御装置を備え、制御装置は入力部を有し、この入力部は、波長分割多重アクセスネットワークの、空いていて使用することができる、少なくとも１つの利用可能な波長を示す情報信号を受信する。このユニットは少なくとも１つの送信器を備え、送信器は、波長分割多重アクセスネットワークの少なくとも１つの波長を介してデータを送信する。制御装置は、情報信号に応答して前記少なくとも１つの利用可能な波長でデータを送信するよう、送信器を制御するように構成される。

ユニット（装置）は、監視デバイスを更に備えることができ、監視デバイスは、波長分割多重アクセスネットワークの複数の波長を監視して、少なくとも１つの利用可能な波長を判定し、前記情報信号を生成する。

送信器は、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）集積回路として集積化した光集積回路であってよい。制御装置は、マイクロプロセッサ等のプロセッサであってよい。

１つの構成では、ユニットは、本発明の第２の視点の装置の中に使用して動作することができる。

本発明の第４の視点に従えば、通信ネットワークが提供され、この通信ネットワークは、本発明の第１の視点の方法を使用している、または、本発明の第２の視点の装置を含む、または、本発明の第３の視点のユニットを含んでいる。

本発明の第５の視点に従えば、コンピュータプログラムが提供され、このコンピュータプログラムは、本発明の第１の視点の方法を実行するように動作可能であり、または、本発明の第２の視点の装置を制御するように動作可能であり、または、本発明の第３の視点のユニットを制御するように動作可能である。

本発明の他の特徴は、以下に示す好適な実施形態の記述から明らかになるであろう。これらの実施形態は、添付図面を参照して実施例として示されているだけである。

本発明の実施形態を説明するための通信ネットワークを示す図である。 本発明の実施形態に従った、図１に示す光回線終端装置の中の構成を示す図である。 本発明の別の実施形態に従った、図１に示す光回線終端装置の中の構成を示す図である。 図２および図３に示すチャネル終端ユニットを示す図である。 本発明の実施形態に従った方法を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態を説明するための基準として使用する通信ネットワークを示している。この通信ネットワークは、一般的に１０で示されている。図１において、通信ネットワーク１０は、中央局の敷地の中に光回線終端装置（ＯＬＴ）１４を有するコアネットワーク１２を備える。ＯＬＴ１４は受動（パッシブ）光波長スプリッタ１６と通信を行っている。受動光波長スプリッタ１６は、ユーザ敷地内の１つ以上の光ネットワーク終端装置（ＯＮＴ）１８、２０と通信を行い、ユーザデバイスに対して通信サービスを提供している。ユーザデバイスは、一般的に２２で示されている。受動光波長スプリッタ１６はまた、移動ネットワークの基地送受信機局（ＢＴＳ：Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）２４と通信を行い、ユーザデバイス２２に対して移動通信サービス提供している。これらの通信サービスは、ＯＬＴ１４を介して提供される高速インターネットアクセスサービス、テレビジョン／ビデオサービス、および／または電話機サービスであってよく、ＯＬＴ１４は、コアネットワーク１２の中の、アプリケーションサーバ２６、マルチメディアサーバ２８、および電話サーバ３０と通信を行っている。ＯＬＴ１４と受動光波長スプリッタ１６との間のリンク、および、受動光波長スプリッタ１６とＯＮＴ１８、２０またはＢＴＳ２４との間のリンクは、光ファイバであり、従って、同一のリンクの中には多くのパスが存在することができる。ＯＬＴ１４と、受動光波長スプリッタ１６と、ＯＮＴ１８、２０と、ＢＴＳ２４とはともに、波長分割多重受動光ネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）を形成するように構成される。ＷＤＭ−ＰＯＮは一般的に２５で示されており、これは、あるいは、ＷＤＭアクセスネットワークとも呼ばれる。ＯＬＴ１４は、通信ネットワーク１０の、ノードまたは装置であってよく、本明細書に記述している機能を実行するように動作することができる。

本明細書においては、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）は、ＯＬＴ１４とＯＮＴ１８、２０、およびＢＴＳ２４との間の光信号の伝送に対して、光増幅は行わない光ネットワークであると定義される。特に、受動光波長スプリッタ１６は、その動作に対する電力を必要とせずに、複数のユーザデバイス２２にサービスを提供するために帯域幅を分割する。従って、ＣＯにおけるＯＬＴ１４と、ＯＮＴ１８、２０、およびＢＴＳ２４との間には、電力を必要とする能動光素子は存在しない。しかしながら、長距離ＰＯＮにおいて本実施形態を実行する場合には、距離を拡張して、それを通してユーザデバイス２２に通信サービスを提供することができるように、アクセスネットワークの内部には光増幅器を含むことができる。

図２は、本発明の実施形態に従った、図１の光回線終端装置ＯＬＴ１４の中の構成を示す。これは一般的に４０で示されている。図１の構成に対する同様の特徴物は、同様の参照番号で示されている。図２において、実線は、光接続を表し、また破線は、電気接続を表している。点線の箱１４で輪郭されたＯＬＴは、複数の事業者デバイス４２、４４、４６を備え、これらの事業者デバイスは、光接続５０、５２、５４を介してカップリングデバイスのそれぞれの入力部と通信を行っている。カップリングデバイスは、光カップラ４８であり、光カップラ４８は、図１の受動光波長スプリッタ１６と通信を行う出力部５６を有する。図２において、光カップラ４８はまた、それぞれの出力部５８を有し、出力部５８は、光接続６０、６２、６４を介して各事業者デバイス４２、４４、４６に光接続され、各事業者デバイス４２、４４、４６に対して光監視を提供し、これにより、各事業者デバイス４２、４４、４６は、特定の事業者デバイス４２、４４、４６から特定のユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供するためにどの波長が使用されているかを知ることができる。これによって、各事業者デバイス４２、４４、４６は、これらの光監視を実行することにより、利用可能な波長を知ることができる。光カップラ４８で示してある光カップラは、（ｎ＋１）×（ｎ＋１）の構成を有し、従って、等しい数の入力ポートと出力ポートとが存在するということが理解されるであろう。本明細書の中で示す実施形態においては、典型的にｎ＝４０である。光カップラ４８の入力ポートの内の１つは、光カップラ４８の対称性に対する要求条件から使用されていない。そして、この使用されていない入力ポートは、図には示されていない。光カップラ４８の異なる入力ポートは、必要に応じて、同じ事業者デバイス４２、４６、４８に接続することができるということが理解されるであろう。実際には、各事業者デバイス４２、４４、４６は、一般的にカップリングデバイスのファイバ対を使用する。この場合には、カップリングデバイスの１つの入力ポートは伝送のために使用され、カップリングデバイスの１つの出力ポートは監視目的のために使用される。

代替的構成においては、光カップラ４８は、それぞれの出力部５８を有し、出力部５８は、それぞれの電力監視ユニット（ＰＭＵ：Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６６に接続される。簡単にするために、図２にはこれらのＰＭＵの内の１つだけが示されている。ＰＭＵ６６は、光スペクトラム解析を実行し、電気接続６８を介して各事業者デバイス４２、４４、４６に対する電気監視機能を提供する。ＰＭＵ６６によって、各事業者デバイス４２、４４、４６は、特定のユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供するためにどの波長が使用されているかを知ることができる。事業者デバイス４２、４４、４６が光監視機能を実行する場合には、光ファイバ５８、６０、６２、６４が使用される。ネットワーク基盤プロバイダが光監視機能を実行する場合には、光ファイバ５８、ＰＭＵ６６、および電気接続６８が使用される。ネットワーク基盤プロバイダ、または事業者デバイス４２、４４、４６のどちらが、光監視機能を実行するかの選択は、規制に対する特定の要求条件に依存する可能性がある。

図２において、光カップラ４８の各入力部は、光カップラ４８のそれぞれの出力部全てに接続され、従って、各出力は、それぞれの事業者デバイス４２、４４、４６全てからの信号の合成になる。この様式では、光カップラ４８は、受動光マルチプレクサとして動作する。各事業者デバイス４２、４４、４６は、異なる事業者、または異なる通信サービスプロバイダによって制御され、光カップラ４８のこの構成によって、任意の事業者デバイス４２、４４、４６が、図１に示した１つ以上のユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供することが可能になる。この構成によって、混成のプロバイダネットワークをより容易に達成することを可能になる。

図２においては、各事業者デバイス４２、４４、４６は、それぞれの光リンク７２を介してコアネットワーク１２と通信している４０個までのチャネル終端ユニット７０を有することができる。簡単にするために、第１の事業者デバイス４２だけが詳細に記載されている。少なくとも１つの他の事業者しかし各事業者デバイス４２、４４、４６は、同様の構成を有する。事業者デバイス４２においては、各チャネル終端ユニット７０は、コアネットワーク１２から４０の波長を受信することができる。これらの４０波長は、２．５ＧＨｚチャネル、１０ＧＨｚチャネル、または４０ＧＨｚチャネルであってよく、これらは、異なる標準規格（ギガビット・イーサネット（登録商標）（ＧｂＥ：Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）またはギガビットＰＯＮ（ＧＰＯＮ：Ｇｉｇａｂｉｔ ＰＯＮ）等）で動作することができる。各チャネル終端ユニット７０は、入力されてくる光信号を復号化するための複数の光検出器と、出力させる光信号を符号化するための多波長源（レーザのバンク等）とを含む。これらは図４に示されている。各チャネル終端ユニット７０は、十分に低コストのデバイスを提供するために、集積化光モジュール（光電集積回路チップ（ＯＥＩＣ：Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｈｉｐ）等）であってよい。図２においては、各チャネル終端ユニット７０からの出力信号は、各事業者デバイス４２、４４、４６のところで合わせられて多重化され、その後に光ファイバ５０、５２、５４を介して光カップラ４８に送信される。この様式では、各事業者デバイス４２、４４、４６は、判定した利用可能な波長に従って、波長のサブセットを介して、ユーザデバイス２２の内の任意の１つに対して通信サービスを提供することができる。サブセットは、利用可能な波長の内の１つ以上の波長を含むことができる。実際に各チャネル終端ユニット７０は、各波長を独立に選択的に活性化して、ユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供することができる。従って、事業者デバイス４２、４４、４６の全てに対して波長アンバンドリングを達成することができる。各事業者デバイス４２、４４、４６は、トランスポンダデバイスを含む、多くのチャネル終端ユニット７０含むということが理解されるであろう。従って各事業者デバイス４２、４４、４６はまた、トランスポンダユニットとも呼ばれる。

光ファイバ５８、６０、６２、６４によって、または光ファイバ５８、ＰＭＵ６６、および電気接続６８によって提供される監視情報により、各事業者デバイス４２、４４、４６は、どの事業者デバイス４２、４４、４６が特定のユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供しているかを知ることができる。従って、事業者デバイス４２、４４、４６を制御する事業者は、適切な規制上の同意に従った要求に応じて各波長を選択的にオンまたはオフにすることにより、どの事業者デバイス４２、４４、４６が通信サービスを提供するかに対して同意する必要がある。特定の事業者デバイス４２、４４、４６は、特定の波長をオンにすることにより、ネットワークの特定のサブストラクチャに対するアクセスを得て、特定のユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供することができる。特定のユーザデバイス２２に対して提供される通信サービスの状態を検査するための監視情報は、ＷＤＭ−ＰＯＮ２５基盤の中に、そして各事業者デバイス４２、４４、４６のチャネル終端ユニット７０に向かって配信される。従って、事業者の同意がＷＤＭ−ＰＯＮ２５の特定のサブストラクチャに対するアクセスを許可することに応答して、各個々の光波長を、オンまたはオフにすることができる。

光カップリングデバイスが光カップラ４８である場合には、ユーザデバイス２２からコアネットワーク１２への情報の流れは、全てのチャネル終端ユニット７０によって検出されるということが理解されるであろう。この状況では、各事業者に割り当てられた波長と波長情報の内容とだけが、コアネットワーク１２に送信されるであろう。全てのチャネル終端ユニット７０による検出が、秘匿性に対する不適切な侵害であると規制者によって考えられた場合には、光カップラは図３の構成に従って動作することができる。

図３は、本発明の別の実施形態に従った、図１の光回線終端装置（ＯＬＴ）の中の構成を示したものである。図２の構成と同様の特徴物は、同様の参照番号で示してある。図３は、光カップラ４８を使用してデータをユーザデバイス２２に送信し、また、波長選択性スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）４９の構成を使用してユーザデバイス２２からのデータを受信して、それを事業者デバイス４２、４４、４６に送信する場合の構成を示す。出力部５６は、光サーキュレータ５７と通信し、ユーザデバイス２２にデータを送信する。光サーキュレータ５７はまた、ユーザデバイス２２からデータを受信し、入力光ファイバ５９を介してそれをＷＳＳ４９の構成に送るように動作することができる。入力光ファイバ５９は、デマルチプレクサ６１に接続され、デマルチプレクサ６１は、ユーザデバイス２２からの波長を分波する。その後、デマルチプレクサ６１は、分波した波長を鏡のアレイ６３に送り、鏡のアレイ６３は、異なる位置に向けられて、それぞれの事業者デバイス４２、４４、４６と通信している光ファイバ６５、６７、６９に対して特定の波長を導くことができる。ＷＳＳ４９の構成では、簡単にする目的で、分波されて光ファイバ６５、６７に送られる波長として、５つの波長だけを示してある。しかし、ＷＤＭ信号の中にいくつの波長が存在するかに従って、４０まで、またはそれ以上の波長が存在することもできるということが理解されるであろう。

ＷＳＳ４９の構成は、特定の波長だけが光ファイバ６５、６７、６９を通過するのを許可しており、ＷＳＳ４９の構成は、波長の１つのサブセットだけが入力光ファイバ５９から特定の事業者デバイス４２、４４、４６に送信されるように、ソフトウェアによって設定することができる。そのサブセットの中にない波長は、ＷＳＳ４９の構成によって阻止される。この様式では、ＷＳＳ４９の構成は、特定の事業者デバイス４２、４４、４６の制御のもとで、ユーザデバイス２２からのデータの内で特定のチャネル終端ユニット７０に送信されるべきデータだけを許可する。このようなＷＳＳ４９の構成は、ＯＬＴ１４を運用するコストを増加させ、また１つの事業者から別の事業者へ切り替えを行う場合に、ハンドオーバの複雑さを増加させる。しかし、ユーザデバイス２２からのデータに対する秘匿性とセキュリティとを改善できるという利点がある。ＷＳＳ４９のこの構成は、十分に規制されたＷＤＭ−ＰＯＮ２５を提供するものである。

図２および図３では、代替の構成も示してある。この代替の構成では、事業者デバイス４２、４４、４６は、１５で示したＯＬＴの外部にある。この構成では、事業者デバイス４２、４４、４６は、ＯＬＴ１５から遠隔にあってもよいし、また、コアネットワーク１２の中のどこかに位置していてもよい。図２および図３に示したチャネル終端ユニット７０のそれぞれは、ともにデージーチェーン構成に接続することができ、この場合には、各チャネル終端ユニット７０は、次のチャネル終端ユニット７０に直列に接続される。

図４は、図２および図３に示したチャネル終端ユニット７０を示す。図４においては、チャネル終端ユニット７０は、４つの光電集積回路チップ（ＯＥＩＣ）８２を有し、これらのＯＥＩＣ８２は、光リンク７２と通信している。光リンク７２は、４０までの分波された波長（例えば、デマルチプレクサによって）を搬送することができる。従って、４つのＯＥＩＣ８２の内のそれぞれは、１０の波長で動作するように構成される。ＯＥＩＣ８２のそれぞれは、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）８６を介して多波長源８４に結合し、４つのＯＥＩＣ８２のそれぞれは、動作するのに必要な波長が供給される。これらの４つのＯＥＩＣ８２は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ８８と通信しており、マルチプレクサ／デマルチプレクサ８８は、ユーザデバイス２２へ送信するための信号を多重化し、またユーザデバイス２２から受信した信号を逆多重化するように動作する。各ＯＥＩＣ８２は、ユーザデバイス２２に対してデータを変調して送信するために、多波長源８４からの１つ以上の波長を変調するように動作する。このように、各ＯＥＩＣ８２は、送信器として動作する。ユーザデバイス２２に送信される光信号を増幅するために、光増幅器９０を設備することができる。チャネル終端ユニット７０はまた、マイクロプロセッサユニット９４と電気処理ユニット９６とを有し、これらは４つのＯＥＩＣ８２と通信している。マイクロプロセッサユニット９４と電気処理ユニット９６とは、各ＯＥＩＣ８２が受信した光信号を復号化するとともに、多波長源８４を変調して、各ＯＥＩＣ８２が送信する光信号を符号化するように動作することができる。これは、各ＯＥＩＣ８２が受信した光信号を、最初に、光検出器のアレイを使用して電気信号に変換することにより達成される。光検出器は、その電気信号を復号化するために、マイクロプロセッサユニット９４および電気処理ユニット９６と通信している。そして、マイクロプロセッサユニット９４と電気処理ユニット９６とは、光変調器のアレイを操作して、多波長源８４を変調し、符号化された光信号はマルチプレクサ／デマルチプレクサ８８に対して出力され、データは光カップラ４８を介してユーザデバイス２２に送信される。逆方向では、ユーザデバイス２２からのデータは、光カップラ４８またはＷＳＳ構成４９を介して、さらにマルチプレクサ／デマルチプレクサ８８を介して、ＯＥＩＣ８２のところで受信される。電気処理ユニット９６はマイクロプロセッサユニット９４の内部に構成することができ、これにより、マイクロプロセッサユニット９４は、一般的な処理機能と復号化機能とを実行することができるということが理解されるであろう。チャネル終端ユニット７０は、マイクロプロセッサユニット９４の制御のもとで（例えば、プロセッサ９４からの制御信号によって制御される）、４０の波長の内の任意の波長を介してデータの送受信を行うように設定することができる。プロセッサ９４は、どの波長が使用されるべきであるかを示す情報信号９５を受信する。情報信号９５は、図３に示したＰＭＵ６６から受信される。ユーザデバイス２２からデータを受信するための構成は、コアネットワーク１２からデータを受信するための構成と同様である。ＯＥＩＣ８２は、単一のＣＭＯＳ集積回路の中に埋め込むことができると考えることができる。これにより、必要なレベルの素子集積度およびコスト低減が得られる。

図５は、本発明の実施形態に従った方法のフローチャートを示す。これは、一般的に１２０で示されている。本方法は、図１に示した波長分割多重受動光ネットワーク２５の操作に関しており、図２〜図４を参照している。図５においては、本方法は、波長分割多重アクセスネットワーク２５の複数の波長を監視し、空いていて使用することができる少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを含む。これは、ステップ１２２に示してある。本方法は、少なくとも１つの事業者デバイス４２、４４、４６を設定して、前記判定した少なくとも１つの利用可能な波長の内の少なくとも１つを介して、少なくとも１つのユーザデバイス２２にデータを送信するステップを含む。これは、ステップ１２４に示してある。

監視するステップは、空いていて使用することができる少なくとも２つの利用可能な波長を判定するステップを含むことができ、また、前記設定するステップは、少なくとも１つの他の事業者デバイス４２、４４、４６を設定して、前記判定した利用可能な波長の内の異なる波長を介して、少なくとも１つのユーザデバイス２２にデータを送信するステップを含むことができる。

前記設定するステップは、前記少なくとも１つの事業者デバイスの送信器波長を、前記判定した少なくとも１つの利用可能な波長の内の少なくとも１つに同調を取るステップを含むことができる。

監視するステップは、カップリングデバイス４８のところで、少なくとも１つの波長を監視し、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを備えることができる。カップリングデバイスは、光カップラ４８であってよく、また、前記監視するステップは、光カップラ４８の出力ポートのところで複数の波長を監視し、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを含むことができる。

本方法は、少なくとも１つの波長選択性スイッチ４９を使用して、少なくとも１つのユーザデバイス２２からデータを受信し（ステップ１２６に示してある）、前記判定した少なくとも１つの利用可能な波長の内の少なくとも１つの波長を介して、少なくとも１つの事業者デバイス４２、４４、４６にデータを送信するステップ（ステップ１２８）を更に含むことができる。

監視するステップは、少なくとも１つの波長の電力を監視して、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを含むことができる。監視するステップは、各事業者デバイス４２、４４、４６のところで少なくとも１つの波長を監視して、少なくとも１つの利用可能な波長を判定するステップを含むことができる。

前記監視するステップ１２２は、各事業者デバイスのところで前記複数の波長を監視するステップを含むことができ、本方法は、前記設定するステップ１２４の前に、どの事業者デバイスが、前記判定した少なくとも１つの利用可能な波長の内の前記少なくとも１つの波長を介してデータを送信するべきかに対して、各事業者デバイスが同意するステップを更に含む。

監視するステップは、空いていて使用することができる複数の利用可能な波長を判定するステップを含むことができる。設定するステップ１２４は、少なくとも１つの事業者デバイス４２、４４、４６を設定して、前記判定した複数の利用可能な波長のサブセットを介して、少なくとも１つのユーザデバイス２２にデータを送信するステップを含むことができる。

上記で記述した本発明の実施形態によって、各事業者デバイス４２、４４、４６が、ＷＤＭ−ＰＯＮ２５の波長の異なるサブセットを介して、通信サービスをユーザデバイス２２に対して提供することが可能になるということが理解されるであろう。各事業者デバイス４２、４４、４６は、ＷＤＭ−ＰＯＮ２５の波長で、空いていて他の事業者デバイス４２、４４、４６が使用していない波長を監視することができる。従って、各事業者デバイス４２、４４、４６は、空いていて他の事業者デバイス４２、４４、４６が使用していない波長のサブセットを介して、通信サービスを特定のユーザデバイス２２に対して提供することができる。利用可能な波長の監視は各事業者デバイス４２、４４、４６が実行するので、これは、通信サービスを特定のユーザデバイス２２に提供する時に、事業者デバイス４２、４４、４６の間には、最小限の通信が必要になるだけであるという利点を有する。

ここで説明したＷＤＭ−ＰＯＮは、転送ネットワークとアクセスネットワークとを効率よく統合するものであり、８０〜１００ｋｍまでの長い到達距離を有することができる。これにより、光ファイバをユーザデバイス２２の近くに持って行くことができる。異なる事業者デバイス４２、４４、４６は、異なるプロトコルと、サービスと、ネットワークとが、ＷＤＭ−ＰＯＮの異なる波長を使用して、同一のファイバの上で共存することを許容する。これらの利点によって、異なる事業者は、選定したユーザデバイス２２に対して、通信サービスを費用効果がある方法で提供することが可能になり、また、総合的通信ネットワーク１０に対する設備投資と運用費用とを大幅に低減することが可能になる。各ユーザデバイス２２は、同調可能なＯＮＴ１８、２０を使用することにより、特定の事業者が提供する必要な波長に対して、同調可能フィルタを使用することなく同調を取ることができるということが、図面を参照した上記の記述から理解されるであろう。

ネットワーク１０に対する光ファイバ基盤を配備することは、特に人口密度が高い市街地のエリアでは、初期には高価であり、かつ壊滅的でもある。上記で記述した本発明の実施形態によって、総合的ネットワーク１０の長期の収益性を改善することがでる。これは、異なるユーザデバイス２２に対して通信サービスを提供する、異なる事業者を受け入れるために、新しいファイバを配備する必要がない可能性があるからである。特に、図２および図３に示したＯＬＴ１４、１５の構成によって、ＷＤＭ−ＰＯＮが時とともに拡大して行くことが可能になり、これにより、ネットワークは、帯域幅を増加する要求に応じて進化して行くことができる。スケーラビリティの総合的な費用が改善され、これは、初期の光ファイバの配備における大きな投資を行わないようにする助けになる。更に、ネットワーク１０の運用は更に簡単になる。これは、事業者は、特定のユーザデバイス２２に対して誰が通信サービスを提供するかを、事業者の間で同意するだけでよく、通信技術者がＯＬＴ１４、１５のところで物理的な介入をする必要がなく、事業者の変更を手動で再設定する必要がないからである。ユーザデバイス２２が、個々の波長に個々に結合する場合は、上記で記述した本発明の実施形態は、アンバンドリングに関連した少なくともいくつかの問題を解決するものである。２つ以上のユーザデバイス２２が特定の波長を共有する場合には、上記で記述した本発明の実施形態は、使用するプロトコルに従って、より簡単なアンバンドリングを提供することができる。

本発明の実施形態は、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ：Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）モデルのレベル１における波長の直接的物理アンバンドリングに関係しているということが理解されるであろう。これは、従来技術におけるアンバンドリングの他の形式とは対照的である。従来技術では、ＯＳＩモデルのレーヤ２またはレーヤ３で動作する可能性があり、この場合には継続した動作に対して、複雑な設定が必要である。本実施形態は、ＯＬＴ１４、１５における波長アンバンドリングに対するインターセプトポイントを記述するものであり、これにより、異なる事業者に対して波長を解放するための簡単で費用効果がある方法が可能になる。これはまた、ＷＤＭ−ＰＯＮのソフトウェア管理という点に関して別の利点を提供するものであり、単純な管理インタフェースを通して運用費用を低減することができ、これにより、選定されたユーザデバイス２２に対して、異なる事業者がアクセスすることが可能になる。

本発明の実施形態は、ＷＤＭ−ＰＯＮを参照して記述されてきたが、これら実施形態は、高密度（Ｄｅｎｓｅ）ＷＤＭ−ＰＯＮ、または低密度（Ｃｏａｒｓｅ）ＷＤＭ−ＰＯＮ、または一般的なＷＤＭアクセスネットワークに対しても等しく適用可能であるということが理解されるであろう。

Claims (23)

1. ユーザ装置と事業者装置とが複数の波長で接続可能な波長分割多重アクセスネットワークを動作させる方法であって、
   前記波長分割多重アクセスネットワークにおける複数の波長を監視し、複数の事業者装置のうち所望の事業者装置と前記ユーザ装置とを接続するための波長であって、空いていて使用可能な少なくとも１つの波長を判定する監視ステップと、
   前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長を介して、前記ユーザ装置に対してデータを送信するよう、前記所望の事業者装置を設定する設定ステップと
   を有し、前記複数の波長の監視は光学的監視であることを特徴とする方法。
2. 前記監視ステップは、
   空いていて使用可能な少なくとも２つの波長を判定するステップ
   を有し、
   前記設定ステップは、
   前記使用可能と判定された２つの波長のうち異なる波長を介して、少なくとも１つのユーザ装置へデータを送信するよう、少なくとも１つの他の事業者装置を設定するステップ
   を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記設定ステップは、
   前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長に対して前記所望の事業者装置の送信器波長を調整して合わせるステップ
   を有することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記監視ステップは、
   カップリング装置において少なくとも１つの波長を監視し、前記使用可能な少なくとも１つの波長を判定するステップ
   を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 波長選択性スイッチを使用して前記ユーザ装置からデータを受信するステップと、
   前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長を介して前記所望の事業者装置へ前記データを送信するステップと
   をさらに有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記監視ステップは、
   少なくとも１つの波長のパワーを監視することで前記波長が使用可能かどうかを判定するステップ
   を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記監視ステップは、
   複数の事業者装置のそれぞれごとに前記複数の波長を監視するステップ
   を有し、
   前記方法は、さらに、
   前記設定ステップを実行する前に、前記複数の事業者装置は、前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長を介してデータをどの事業者装置が送信すべきかについて合意するステップ
   を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記監視ステップは、
   空いていて使用可能な複数の波長を判定するステップ
   を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記設定ステップは、
   前記使用可能と判定された複数の波長のうち一部の波長を介して前記ユーザ装置へデータを送信するよう、前記所望の事業者装置を設定するステップ
   を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. ユーザ装置と事業者装置とが複数の波長で接続可能な波長分割多重アクセスネットワーク用の装置であって、
    前記波長分割多重アクセスネットワークにおける少なくとも１つの波長を介して少なくとも１つのユーザ装置へデータを送信する送信器を備えた少なくとも１つの事業者装置と、
    前記波長分割多重アクセスネットワークにおける複数の波長を監視し、複数の事業者装置のうち所望の事業者装置と前記ユーザ装置とを接続するための波長であって、空いていて使用可能な少なくとも１つの波長を判定する監視装置と、
    前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長を介して、前記ユーザ装置に対してデータを送信するよう、前記送信器を設定する制御装置と
    を有し、前記複数の波長の監視は光学的監視であることを特徴とする波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
11. 前記監視装置は、
    空いていて使用可能な少なくとも２つの波長を判定するように構成されており、
    前記制御装置は、
    前記使用可能と判定された２つの波長のうち異なる波長を介して、少なくとも１つのユーザ装置へデータを送信するよう、少なくとも１つの他の事業者装置を設定するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
12. 前記送信器は、波長可変の送信器であり、
    前記制御装置は、前記送信器の波長を前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長へと調整して合わせることによって、前記送信器を設定するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
13. 前記監視装置は、
    カップリング装置において少なくとも１つの波長を監視し、前記使用可能な少なくとも１つの波長を判定するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
14. 前記少なくとも１つのユーザ装置からデータを受信する少なくとも１つの波長選択性スイッチをさらに有し、
    前記制御装置は、前記使用可能と判定された少なくとも１つの波長を介して前記事業者装置へ前記データを送信するよう前記波長選択性スイッチを設定するように構成されていることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
15. 前記監視装置は、パワー監視ユニットを備えていることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 各事業者装置はそれぞれ監視装置を備えていることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
17. 前記監視装置は、空いていて使用可能な複数の波長を判定するように構成されていることを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
18. 前記制御装置は、前記使用可能と判定された複数の波長のうち一部の波長を介して前記少なくとも１つのユーザ装置へデータを送信するよう、少なくとも１つの事業者装置を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
19. ユーザ装置と事業者装置とが複数の波長で接続可能な波長分割多重アクセスネットワーク用の装置であって、
    複数の事業者装置のうち所望の事業者装置と前記ユーザ装置とを接続するための波長であって、波長分割多重アクセスネットワークにおいて空いていて使用可能な少なくとも１つの波長を示す情報信号を受信する入力部を備えた制御装置と、
    前記波長分割多重アクセスネットワークにおける少なくとも１つの波長を介してデータを送信する少なくとも１つの送信器と
    を有し、
    前記制御装置は、光学的監視に基づく前記情報信号に応じて、前記使用可能な少なくとも１つの波長でデータを送信するよう前記送信器を制御するように構成されていることを特徴とする波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
20. 前記波長分割多重アクセスネットワークにおける複数の波長を監視し、前記使用可能な少なくとも１つの波長を判定し、前記情報信号を生成する監視装置をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
21. 前記送信器は、相補型金属酸化膜半導体集積回路として光学的に集積されていることを特徴とする請求項１９または２０に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置。
22. 通信ネットワークであって、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法を使用するか、または、請求項１０ないし１８のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置もしくは請求項１９ないし２１のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置を有することを特徴とする通信ネットワーク。
23. コンピュータプログラムであって、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法を波長分割多重アクセスネットワーク用の装置に実行させるか、または、請求項１０ないし１８のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置もしくは請求項１９ないし２１のいずれか１項に記載の波長分割多重アクセスネットワーク用の装置を制御することを特徴とするコンピュータプログラム。