JP6658346B2 - 振幅変調トーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法及びシステム - Google Patents

Description

本開示は、概して、光通信ネットワークに関し、より詳細には、振幅変調（ＡＭ）トーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法及びシステムに関する。

電気通信システム、ケーブルテレビシステム、データ通信ネットワークは、光ネットワークを用いて、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達する。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伝達され得る。光ネットワークは、増幅器、分散補償器、マルチプレクサ／デマルチプレクサフィルタ、波長選択スイッチ、カプラ、等のような、ネットワーク内で種々の動作を実行する種々のネットワークノードを有しても良い。

光スーパーチャネルは、チャネル毎に４００Ｇｂ／ｓ及び１Ｔｂ／ｓのデータレートでの信号の送信のための新たなソリューションであり、将来のより高いデータレートも期待できる。標準的なスーパーチャネルは、単一波長チャネルを形成するよう周波数多重化されるサブキャリアのセットを有する。次に、スーパーチャネルは、ネットワークエンドポイントに渡る単一チャネルとして、光ネットワークを通じて伝送され得る。スーパーチャネルの中のサブキャリアは、高いスペクトル効率を達成するためにしっかりパックされる。

一態様では、開示の方法は、振幅変調（ＡＭ）を用いてスーパーチャネルのサブキャリアを監視するのためのものである。方法は、光トランスポートネットワークの光送信機において、第１の周波数を、光送信周波数におけるキャリアデータにより変調される第１の光サブキャリアに、振幅変調するステップを有しても良い。当該方法において、第１の周波数は、光送信周波数より小さい。当該方法は、固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを形成するために、第１の光サブキャリアを追加光サブキャリアと結合するステップと、光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡りスーパーチャネルを送信するステップと、を有しても良い。当該方法は、光トランスポートネットワークを介してスーパーチャネルを受信するステップを更に有しても良い。当該方法は、第１の周波数を用いて、固定伝送帯域に渡る第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成するために、受信されたスーパーチャネルは復調するステップを更に有しても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該方法は、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの中心周波数を決定するステップ、を更に有しても良い。開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該方法は、前記パワースペクトルに基づき、前記第１の光サブキャリアの通過帯域の指示を決定するステップ、を更に有しても良い。開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該方法は、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの光信号パワーの指示を決定するステップ、を更に有しても良い。当該方法において、前記第１の周波数におけるピークツーピークパワー変調振幅は、前記光信号パワーの１０％より小さくても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該方法は、受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、前記スーパーチャネルの前記固定伝送帯域の少なくとも一部に渡り前記第１の周波数に合わせられた可調通過帯域フィルタを走査するステップ、を有しても良い。当該方法において、受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、前記可調帯域通過フィルタの出力を示すパワー信号をデジタル化するステップと、デジタル信号プロセッサを用いて前記パワースペクトルを決定するステップと、を更に有しても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記第１の周波数は、約３００ＭＨｚより小さくても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該方法は、前記追加光サブキャリアを振幅変調するステップ、を更に有しても良い。当該方法において、隣接光サブキャリアは、異なる周波数により振幅変調されても良い。当該方法において、非隣接光サブキャリアの少なくとも幾つかの対は、共通周波数を用いて振幅変調されても良い。当該方法において、対の中の各々の光サブキャリアは、該対の中の他方の光サブキャリアに対して相補的な位相を有する共通周波数を用いて振幅変調されても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、前記相補的な位相に基づく前記共通周波数を用いて、前記隣接しない光サブキャリアの対を復調するステップ、を有しても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、前記第１の光サブキャリアについて前記第１の周波数と位相との組合せが検出されないとき、前記第１の光サブキャリアは受信した前記スーパーチャネルに含まれないことを決定するステップ、を有しても良い。

別の態様では、開示の光トランスポートネットワークは、振幅変調（ＡＭ）を用いてスーパーチャネルのサブキャリアを監視するのためのものである。光トランスポートネットワークは、光サブキャリアモニタを有しても良い。当該光トランスポートネットワークにおいて、光サブキャリアモニタは、前記光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り送信される固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを受信できる。当該光トランスポートネットワークにおいて、前記スーパーチャネルは、光送信周波数におけるキャリアデータにより変調され且つ第１の周波数により振幅変調される第１の光サブキャリアを有しても良い。当該光トランスポートネットワークにおいて、前記第１の周波数は、前記光送信周波数より小さい。当該光トランスポートネットワークにおいて、前記スーパーチャネルは、前記第１の光サブキャリアに加えて、追加光サブキャリアを有しても良い。当該光トランスポートネットワークは、さらに、前記第１の周波数を用いて、前記固定伝送帯域に渡る前記第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成するために、受信された前記スーパーチャネルは復調できても良い。

前記光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの中心周波数を決定しても良い。前記光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記第１の光サブキャリアの通過帯域の指示を決定しても良い。前記光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの光信号パワーの指示を決定しても良い。当該光トランスポートネットワークにおいて、前記第１の周波数におけるピークツーピークパワー変調振幅は、前記光信号パワーの１０％より小さくても良い。

前記光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタにより受信した前記スーパーチャネルを復調することは、受信した前記スーパーチャネルの前記固定伝送帯域の少なくとも一部に渡り前記第１の周波数に合わせられた可調帯域通過フィルタを走査すること、を有しても良い。光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタにより受信した前記スーパーチャネルを復調することは、前記可調帯域通過フィルタの出力を示すパワー信号をデジタル化することと、デジタル信号プロセッサを用いて前記パワースペクトルを決定することと、を更に有しても良い。

光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記第１の周波数は、約３００ＭＨｚより小さくても良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該光トランスポートネットワークは、前記第１の光サブキャリア及び前記追加光サブキャリアを振幅変調する複数の光送信機を有しても良い。当該光トランスポートネットワークにおいて、前記複数の送信機は、前記隣接光サブキャリアを振幅変調しても良い。当該光トランスポートネットワークにおいて、隣接光サブキャリアは、異なる周波数により振幅変調されても良い。当該光トランスポートネットワークにおいて、非隣接光サブキャリアの少なくとも幾つかの対は、共通周波数を用いて振幅変調されても良く、各々の光サブキャリアは、対の中であり、該対の中の他方の光サブキャリアに対して相補的な位相を持つ前記共通周波数を用いて振幅変調されても良い。

光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタにより受信した前記スーパーチャネルを復調することは、前記相補的な位相に基づく前記共通周波数を用いて、前記隣接しない光サブキャリアの対を復調すること、を有しても良い。

光トランスポートネットワークの開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、前記光サブキャリアモニタにより受信した前記スーパーチャネルを復調することは、前記第１の光サブキャリアについて前記第１の周波数と位相との組合せが検出されないとき、前記第１の光サブキャリアは受信した前記スーパーチャネルに含まれないことを決定すること、を有しても良い。

本発明並びにその特徴及び利点のより完全な理解のため、添付の図と共に以下の説明を参照する。
スーパーチャネルサブキャリア監視のための光トランスポートネットワークの一実施形態の選択された要素のブロック図である。 スーパーチャネルパワースペクトルの一実施形態の選択された要素を示す。 ＦＭトーン変調の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトルである。 ＡＭトーン変調の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトルである。 ＦＭトーン変調によるサブキャリア監視の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトルである。 ＡＭトーン変調によるサブキャリア監視の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトルである。 ＦＭトーン変調によるサブキャリア監視の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトルである。 ＡＭトーン変調によるサブキャリア監視の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトルである。 ＦＭトーン変調によるスーパーチャネルサブキャリア監視のための変調及び検出の一実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＡＭトーン変調によるスーパーチャネルサブキャリア監視のための変調及び検出の一実施形態の選択された要素のブロック図である。 スーパーチャネルサブキャリア監視のための光制御プレーンシステムの一実施形態の選択された要素のブロック図である。 ＦＭトーン変調によるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法の一実施形態の選択された要素のフローチャートである。 ＡＭトーン変調によるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法の一実施形態の選択された要素のフローチャートである。

以下の説明では、開示の主題の議論を容易にするために例として詳細事項が説明される。しかしながら、当業者には、開示の実施形態が例示であること及び全ての可能な実施形態を網羅するものではないことが明らかである。

ここで用いられるように、ハイフンで結んだ形式の参照符号は、１つの要素の特定のインスタンスを表し、ハイフンを有しない形式の参照符号は、集合的又は総称的要素を表す。したがって、例えば、ウィジェット「７２−１」は、ウィジェットクラスのインスタンスを表し、ウィジェット「７２」として集合的に言及されても良く、それらのうちの任意のものがウィジェット「７２」として一般的に言及されても良い。

図を参照すると、図１は、光通信システムを表し得る光トランスポートネットワーク（ＯＴＮ）１０１の例示的な実施形態を示す。光トランスポートネットワーク１０１は、光トランスポートネットワーク１０１のコンポーネントにより通信される１又は複数の光信号を運ぶために、１又は複数の光ファイバ１０６を有する。光トランスポートネットワーク１０１のネットワーク要素は、ファイバ１０６により互いに結合され、１又は複数の送信機（Ｔｘ）１０２、１又は複数のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０４、１又は複数の光増幅器１０８、１又は複数の光アド／ドロップマルチプレクサ（optical add/drop multiplexer：ＯＡＤＭ）１１０、及び１又は複数のデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１０５、及び１又は複数の受信機（Ｒｘ）１１２を有しても良い。

光トランスポートネットワーク１０１は、端末ノードを有するポイントツーポイント型光ネットワーク、リング型光ネットワーク、メッシュ型光ネットワーク、又は任意の他の適切な光ネットワーク若しくは光ネットワークの組合せを有しても良い。光トランスポートネットワーク１０１は、短距離都市域ネットワーク、長距離都市間ネットワーク、又は任意の他の適切なネットワーク若しくはネットワークの組合せの中で用いられても良い。光トランスポートネットワーク１０１の容量は、例えば、１００Ｇｂｉｔ／ｓ、４００Ｇｂｉｔ／ｓ、又は１Ｔｂｉｔ／ｓを有しても良い。光ファイバ１０６は、非常に低損失で長距離に渡り信号を伝達可能なガラスの細い紐を有しても良い。光ファイバ１０６は、光伝送のために種々の異なるファイバから選択される適切な種類のファイバを有しても良い。光ファイバ１０６は、標準的なＳＭＦ（Single−Mode Fiber）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Enhanced Large Effective Area Fiber）、又はＴＷ−ＲＳ（TrueWave（登録商標）Reduced Slope）ファイバのような任意の適切な種類のファイバを有しても良い。

光トランスポートネットワーク１０１は、光ファイバ１０６を介して光信号を送信する装置を有しても良い。情報は、波長に関する情報を符号化するために１又は複数の光の波長の変調により、光トランスポートネットワーク１０１を通じて送信及び受信されても良い。光ネットワークでは、光の波長は、光信号に含まれる「チャネル」とも称されても良い。各チャネルは、光トランスポートネットワーク１０１を通じて特定量の情報を伝達しても良い。

光トランスポートネットワーク１０１の情報容量及び伝送能力を増大するために、複数のチャネルで送信される複数の信号は、単一の広帯域光信号に結合されても良い。複数のチャネルで情報を通信するプロセスは、光学的にＷＤＭ（wavelength division multiplexing）として言及される。ＣＷＤＭ（Coarse wavelength division multiplexing）は、通常２０ｎｍより大きく１６個の波長より少ない、少ないチャネル数を有する広く間隔の開けられた波長の、１本のファイバへの多重化を表す。また、ＤＷＤＭ（dense wavelength division multiplexing）は、通常０．８ｎｍより狭い間隔で４０個より多い、多くのチャネル数を有する密な間隔の波長の、１本のファイバへの多重化を表す。ＷＤＭ又は他の複数波長多重送信技術は、光ファイバ当たりの集約帯域幅を増大するために、光ネットワークで用いられる。ＷＤＭ無しでは、光ネットワークにおける帯域幅は、たった１波長のビットレートに制限され得る。より大きな帯域幅により、光ネットワークは、より多くの情報を送信できる。光トランスポートネットワーク１０１は、ＷＤＭ又は何らかの他の適切な多チャネル多重化技術を用いて異なるチャネルを送信し、多チャネル信号を増幅しても良い。

近年、ＤＷＤＭにおける進歩は、複数の光キャリアを結合して所望の容量の合成光信号を生成することを可能にした。複数キャリア光信号のこのような一例は、１００Ｇｂ／ｓ以上の伝送レートを達成できる高スペクトル効率（spectral efficiency：ＳＥ）の一例であるスーパーチャネルである。したがって、スーパーチャネルでは、サブキャリアは、従来のＤＷＤＭより密にパックされ少ない光スペクトルしか消費しない。スーパーチャネルの別の目立った特徴は、スーパーチャネルの中のサブキャリアが、単一エンティティとして、同じ送信元から同じ宛先へ伝搬し、通常、伝送中に伝統的なＯＡＤＭを用いて追加又は除去されないことである。幾つかの実施形態では、スーパーチャネルの中のサブキャリアは、ＷＳＳ（wavelength selective switch）を用いてアッド及びドロップされても良い。光ネットワークにおいて高スペクトル効率（ＳＥ）を達成する技術は、１００Ｇｂ／ｓ以上のデータレートでのＬｏｎｇ−ｈａｕｌ伝送のためにＤＰ−ＱＰＳＫ（dual−polarization quadrature phase−shift keying）を用いて変調されたスーパーチャネルを含み得る。特定の実施形態では、Ｎ−ＷＤＭ（Nyquist wavelength−division multiplexing）がスーパーチャネルで用いられても良い。Ｎ−ＷＤＭでは、ほぼ長方形スペクトルを有する光パルスは、ボード（Baud）レートに近付く帯域幅を有する周波数ドメインで一緒にパッキングされる（図２も参照）。

光トランスポートネットワーク１０１は、特定の波長又はチャネルで、光トランスポートネットワーク１０１を通じて光信号を送信する１又は複数の光送信機（Ｔｘ）１０２を有しても良い。送信機１０２は、電気信号を光信号に変換し該光信号を送信するシステム、機器、又は装置を有しても良い。例えば、送信機１０２は、それぞれ、レーザと、電気信号を受信し該電気信号に含まれる情報を特定の波長でレーザにより生成される光のビームに変調し光トランスポートネットワークを通じて信号を伝達するビームを送信する変調器と、を有しても良い。

マルチプレクサ１０４は、送信機１０２に結合されても良く、送信機１０２により、例えばそれぞれ個々の波長で送信される信号を、ＷＤＭ信号に結合するシステム、機器又は装置であっても良い。

光増幅器１０８は、光トランスポートネットワーク１０１の中の多チャネル信号を増幅しても良い。光増幅器１０８は、特定長のファイバ１０６の前及び／又は後に置かれても良い。これは、「インライン増幅」と呼ばれる。光増幅器１０８は、光信号を増幅するシステム、機器又は装置を有しても良い。例えば、光増幅器１０８は、光信号を増幅する光リピータを有しても良い。この増幅は、光−電気又は電気−光変換により実行されても良い。幾つかの実施形態では、光増幅器１０８は、希土類元素をドープされた光ファイバを有し、ドープ光ファイバ増幅素子を形成しても良い。信号がファイバを通過するとき、外部エネルギがポンプ信号の形式で印可され、光ファイバのドープされた部分の原子を励起し、光信号の強度を増大する。一例として、光増幅器１０８は、エルビウムドープファイバ増幅器（erbium−doped fiber amplifier：ＥＤＦＡ）を有しても良い。しかしながら、半導体光増幅器（semiconductor optical amplifier：ＳＯＡ）のような他の適切な増幅器が用いられても良い。

ＯＡＤＭ１１０は、ファイバ１０６を介して光トランスポートネットワーク１０１に結合されても良い。ＯＡＤＭ１１０は、ファイバ１０６から光信号を（つまり、個々の波長で）アッド又はドロップするシステム、機器又は装置を有しても良いアッド／ドロップモジュールを有しても良い。ＯＡＤＭ１１０を通過した後に、光信号は、ファイバ１０６に沿って宛先へと直接進んでも良く、或いは、信号は、宛先に達する前に、１又は複数の追加ＯＡＤＭ１１０及び／又は光増幅器１０８を通過しても良い。このように、ＯＡＤＭ１１０は、異なるリング及び異なる直線的スパンのような、異なる光トランスポートネットワークトポロジを一緒に接続することを可能にできる。

光トランスポートネットワーク１０１の特定の実施形態では、ＯＡＤＭ１１０は、ＷＤＭ信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップできるＲＯＡＤＭ（reconfigurable OADM）を表しても良い。個々の又は複数の波長は、例えば、ＲＯＡＤＭに含まれ得るＷＳＳ（wavelength selective switch）（図示しない）を用いて光ドメインの中でアッド又はドロップされても良い。

多くの既存の光ネットワークは、ＯＡＤＭの従来の実装及びデマルチプレクサ１０５の従来の実装と互換性のある、固定グリッド間隔としても知られるＩＴＵ（International Telecommunications Union）標準波長グリッドに従い５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）のチャネル間隔を有し、１０ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）又は４０Ｇｂｐｓ信号レートで動作する。しかしながら、データレートが１００Ｇｂｐｓを超えて増大すると、このような高データレート信号のより広いスペクトル要件は、益々チャネル間隔を増大することを要求する場合が多い。異なるレートの信号をサポートする伝統的な固定グリッドネットワークシステムでは、ネットワークシステム全体は、標準的に、最高レート信号に対応できる最も粗いチャネル間隔（１００ＧＨｚ、２００ＧＨｚ、等）で運用されなければならない。これは、低いレート信号及び低い全体的スペクトル利用に対して過度に準備されたチャネルスペクトルをもたらす場合がある。

したがって、特定の実施形態では、光トランスポートネットワーク１０１は、チャネル毎に特定の周波数スロットを指定可能な柔軟なグリッド光ネットワーキングと互換性のあるコンポーネントを利用しても良い。例えば、ＷＤＭ送信の各々の波長のチャネルは、少なくとも１つの周波数スロットを使用して割り当てられても良い。したがって、１つの周波数スロットは、シンボルレートの低い波長チャネルに割り当てられ、一方で、複数の周波数スロットは、シンボルレートの高い波長チャネルに割り当てられても良い。したがって、光トランスポートネットワーク１０１では、ＲＯＡＤＭ１１０は、光ドメインでアッド又はドロップされるべきデータチャネルを運ぶ、ＷＤＭ、ＤＷＤＭ、又はスーパーチャネル信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップすることが可能であっても良い。特定の実施形態では、ＲＯＡＤＭ１１０は、ＷＳＳ（wavelength selective switch）を含み又はそれに結合されても良い。

図１に示すように、光トランスポートネットワーク１０１は、ネットワーク１０１の１又は複数の宛先に、１又は複数のデマルチプレクサ１０５を有しても良い。デマルチプレクサ１０５は、単一の合成ＷＤＭ信号をそれぞれの波長において個々のチャネルに分離することによりデマルチプレクサとして動作するシステム、機器又は装置を有しても良い。例えば、光トランスポートネットワーク１０１は、４０チャネルＤＷＤＭ信号を伝送しても良い。デマルチプレクサ１０５は、４０個の異なるチャネルに従って、信号、４０チャネルＤＷＤＭ信号を４０個の別個の信号に分割しても良い。理解されるように、種々の実施形態において、光トランスポートネットワーク１０１の中で、異なる数のチャネル又はサブキャリアが送信され逆多重化されても良い。

図１で、光トランスポートネットワーク１０１は、デマルチプレクサ１０５に結合される受信機１１２も有しても良い。各受信機１１２は、特定の波長又はチャネルで送信される光信号を受信し、該光信号をそれらが含む情報（データ）を得る（復調する）ために処理しても良い。したがって、ネットワーク１０１は、ネットワークの各チャネル毎に少なくとも１つの受信機１１２を有しても良い。

図１の光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークは、光ファイバを介して光信号の中で情報を伝達するために、変調技術を用いても良い。このような変調方式は、変調技術の他の例の中でも特に、ＰＳＫ（phase−shift keying）、ＦＳＫ（frequency−shift keying）、ＡＳＫ（amplitude−shift keying）、及びＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）を有しても良い。ＰＳＫでは、光信号により伝達される情報は、搬送波又は単にキャリアとしても知られる参照信号の位相を変調することにより変換されても良い。情報は、２レベル又はＢＰＳＫ（binary phase−shift keying）、４レベル又はＱＰＳＫ（quadrature phase−shift keying）、Ｍ−ＰＳＫ（multi−level phase−shift keying）及びＤＰＳＫ（differential phase−shift keying）を用いて信号自体の位相を変調することにより変換されても良い。ＱＡＭでは、光信号により運ばれる情報は、搬送波の振幅と位相の両方を変調することにより伝達されても良い。ＰＳＫは、ＱＡＭの一部であると考えられる。ここで、搬送波の振幅は、一定に維持される。

ＰＳＫ及びＱＡＭ信号は、コンステレーション図上で実数軸及び虚数軸を有する複素平面を用いて表現できる。情報を運ぶシンボルを表すコンステレーション図上の点は、図の原点の周りに均一な角度で間隔を空けて位置付けられる。ＰＳＫ及びＱＡＭを用いて変調されるべきシンボルの数は増大し、したがって伝達できる情報が増加し得る。信号の数は、２の倍数で与えられ得る。追加シンボルが追加されると、それらは、元のシンボルの周りに均一に配置され得る。ＰＳＫ信号は、コンステレーション図の上に円に配置される。これは、ＰＳＫ信号が全てのシンボルに対して一定のパワーを有することを意味する。ＱＡＭ信号は、ＰＳＫ信号と同じ角度構成だが、異なる振幅構成を有しても良い。ＱＡＭ信号は、複数の円の周りに配置されるシンボルを有しても良い。これは、ＱＡＭ信号が異なるシンボルに対して異なるパワーを有することを意味する。この構成は、シンボルが可能な限り離されるとき、ノイズのリスクを低減し得る。したがって、シンボル数「ｍ」が用いられ、「ｍ−ＰＳＫ」又は「ｍ−ＱＡＭ」と表す。

異なるシンボル数を有するＰＳＫ及びＱＡＭの例は、コンステレーション図の上で０度及び１８０度（又は０及びπラジアン）の２つの位相を用いるＢＰＳＫ（binary PSK又は２−PSK）、又は０度、９０度、１８０度及び２７０度（又は０、π／２、π及び３π／２ラジアン）の４つの位相を用いるＱＰＳＫ（quadrature PSK、４−PSK又は４−QAM）を含み得る。このような信号に含まれる位相は、オフセットされても良い。２−ＰＳＫ及び４−ＰＳＫ信号の各々は、コンステレーション図の上に配置され得る。特定のｍ−ＰＳＫ信号は、ＤＰ−ＱＰＳＫ（dual−polarization QPSK）のような技術を用いて更に偏波されても良い。ここで、別個のｍ−ＰＳＫ信号は、信号を直交偏波することにより多重化される。また、ｍ−ＱＡＭ信号は、ＤＰ−１６−ＱＡＭ（dual−polarization １６−QAM）のような技術を用いて偏波されても良い。ここで、別個のｍ−ＱＡＭ信号は、信号を直交偏波することにより多重化される。

二重偏波技術は、ＰＤＭ（polarization division multiplexing）とも呼ばれ、情報伝送のためにより大きなビットレートを達成可能にする。ＰＤＭ伝送は、チャネルに関連付けられた光信号の種々の偏波成分への情報の同時変調を有し、それにより、偏波成分の数に応じて伝送レートを名目上増大する。光信号の偏波は、通常、光信号の振動方向を表し得る。用語「偏波」は、通常、光信号の伝搬方向に垂直な、空間内のある点における光信号の電場ベクトルの先端により追跡される経路を表し得る。

図１の光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークでは、管理プレーン、制御プレーン、及びトランスポートプレーン（物理層と呼ばれることが多い）を言及することが通常である。中央管理ホスト（図示しない）は、管理プレーンに存在しても良く、制御プレーンのコンポーネントを構成し管理しても良い。管理プレーンは、トランスポートプレーン及び制御プレーンのエンティティ（例えば、ネットワーク要素）全てに渡る最終的な制御を有する。一例として、管理プレーンは、１又は複数の処理リソース、データ記憶コンポーネント、等を含む中央処理センタ（例えば、中央管理ホスト）を有しても良い。管理プレーンは、制御プレーンの要素と電気的に通信しても良く、トランスポートプレーンの１又は複数のネットワーク要素と電気的に通信しても良い。管理プレーンは、システム全体の管理機能を実行し、ネットワーク要素、制御プレーン及びトランスポートプレーンの間の調整を提供しても良い。例として、管理プレーンは、要素の観点から１又は複数のネットワーク要素を取り扱うＥＭＳ（element management system）、ネットワークの観点から多くの装置を取り扱うＮＭＳ（network management system）、又はネットワーク全体の動作を取り扱うＯＳＳ（operational support system）を有しても良い。

本開示の範囲から逸脱することなく、光トランスポートネットワーク１０１に対し変更、追加又は省略が行われても良い。例えば、光トランスポートネットワーク１０１は、図１に示すものより多くの又は少ない要素を有しても良い。また、上述のように、ポイントツーポイントネットワークとして図示されたが、光トランスポートネットワーク１０１は、リング、メッシュ、又は階層構造のネットワークトポロジのような光信号を送信する任意の適切なネットワークトポロジを有しても良い。

動作中、光トランスポートネットワーク１０１は、スーパーチャネルを送信するために使用されても良い。スーパーチャネルの中では、複数のサブキャリア信号が、固定帯域幅に密にパックされ、４００Ｇｂ／ｓ、１Ｔｂ／ｓ、又はそれより高いような非常に高いデータレートで送信されても良い。さらに、スーパーチャネルは、例えば数百キロメートルのような非常に長い距離に及ぶ送信に良好に適し得る。標準的なスーパーチャネルは、ネットワーク全体を通じて１つのエンティティとして送信される単一チャネルを形成するために周波数多重化されたサブキャリアのセットを有しても良い。スーパーチャネルの中のサブキャリアは、高いスペクトル効率を達成するためにしっかりパックされる。スーパーチャネルの中の近隣のサブキャリア同士の線形クロストークを最小限に抑えるために、ナイキストフィルタリングが送信機において適用され、サブキャリア周波数帯を成形しても良い（図２も参照）。

上述のように、光スーパーチャネルは、チャネル毎に４００Ｇｂ／ｓ及び１Ｔｂ／ｓのデータレート、並びに更に高いデータレートで信号を送信する有望なソリューションを提示し得る。しかしながら、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアにより送信される光パワーは、変動することがある。これは望ましくない。スーパーチャネルによる種々の送信経験は、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアが近隣のサブキャリアとの異なる量の線形及び非線形相互作用を経験することがあり、その結果、異なる受信ＯＳＮＲ（optical signal−to−noise ratio）ペナルティを生じることを明らかにしている。例えば、中央サブキャリアは、端にあるサブキャリアと比べて、より大きな非線形相互作用に苦しみ得る。さらに、サブキャリアが１又は複数のＲＯＡＤＭノードを通じて送信されるときに生じ得るＰＢＮ（passband narrowing）は、エッジサブキャリアにおいてパワー変動を導入し得る。さらに、送信機１０２において使用されるレーザ光源は、離調し、サブキャリア波長のパワー又はスペクトル変動に寄与し得る。また、スーパーチャネルに渡るパワーは、サブキャリアが送信中に例えばＷＳＳを備えるＲＯＡＤＭノードによりドロップされるとき、又はサブキャリアが送信中に障害になるとき、変化し得る。

標準的に、ＯＣＭ（optical channel monitor）は、スーパーチャネルのＯＳＮＲを測定するために使用される。しかしながら、ＯＣＭにより各々の個別のサブキャリアを検出することは困難な場合がある。例えば、特にナイキストフィルタリングが適用されているとき、スーパーチャネルの中のサブキャリアの密な空間的パッキングのために、ＯＣＭを用いて各々のサブキャリアの中心周波数を決定することは困難であり得る。さらに、サブキャリアが送信中にドロップされているか又は障害になったか、又は波長のスペクトル変動が生じているか否かを識別すること、或いは、これら２つの場合を区別することは、確実に困難であり得る。

以下に詳述するように、スーパーチャネルの中の個々のサブキャリアのパワー及びスペクトル監視のための様々な技術が開示されている。本願明細書に開示するスーパーチャネルサブキャリア監視技術は、スペクトル領域において個々のサブキャリアの精細且つ正確な検出を可能にできる。本願明細書に開示するスーパーチャネルサブキャリア監視技術は、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアのエッジ周波数の直接的測定を可能にできる。本願明細書に開示するスーパーチャネルサブキャリア監視技術は、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの中心周波数の決定を可能にできる。本願明細書に開示するスーパーチャネルサブキャリア監視技術は、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの中心周波数における光パワーの監視を可能にできる。本願明細書に開示するスーパーチャネルサブキャリア監視技術は、ＰＢＮにより引き起こされるような、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアのスペクトル狭窄化の監視を可能にできる。

１つの技術では、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアは、無線周波数（ＲＦ）範囲におけるような、ユニークな周波数を有する周波数変調（ＦＭ）トーンを割り当てられても良い。ユニークなＦＭトーン周波数は、次に、光送信機を用いて各々のサブキャリアに変調されても良い。ＦＭトーンは、各々のサブキャリアにより送信されるデータペイロードを表す光信号と共に重畳されても良い。次に、光サブキャリアモニタは、ＦＭトーンを精細に且つ正確に検出するために使用されても良い。これにより、以下に詳述するように、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの監視を可能にする。

別の技術では、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアは、キロヘルツ（ｋＨｚ）周波数範囲の又はそれより大きいようなユニークな周波数を有する振幅変調（ＡＭ）トーンを割り当てられても良い。ユニークなＡＭトーン周波数は、次に、光送信機を用いて各々のサブキャリアに変調されても良い。ＡＭトーンは、各々のサブキャリアにより送信されるデータペイロードを表す光信号と共に重畳されても良い。次に、光サブキャリアモニタは、ＡＭトーンを精細に且つ正確に検出するために使用されても良い。これにより、以下に詳述するように、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの監視を可能にする。

幾つかの実施形態では、スーパーチャネルサブキャリア監視のために、ＦＭトーン及びＡＭトーンの様々な組合せが用いられても良い。

図２を参照すると、スーパーチャネルの一実施形態の選択された要素が、５個のサブキャリアを示すスーパーチャネルパワースペクトル２００として示される。スーパーチャネルパワースペクトル２００のために使用されるデータは実際に測定された値ではないが、図示のパワースペクトルは、実際のスーパーチャネルの特徴であり得る。スーパーチャネルパワースペクトル２００では、サブキャリアは、それぞれ、２００Ｇｂ／ｓ ＤＰ−１６−ＱＡＭ信号で変調されても良い。さらに、各々のサブキャリア帯域は、０．１５のロールオフ（roll−off）係数を用いるルートレイズドコサイン方法を用いて、送信機において電気的ナイキストパルス成形を施されている。図２に示すように、Ｂ_ＳＣは、固定スーパーチャネル伝送帯域を表し、Δｆは、サブキャリア周波数間隔を表す。特定の実施形態では、サブキャリア周波数間隔Δｆは、３５ＧＨｚであり、それぞれサブキャリア帯域に対応する各々の中心周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５の間で均一であっても良い。サブキャリア周波数間隔Δｆは、隣接サブキャリア間の有意な線形クロストークを防ぐために十分広くなるよう選択されても良い。各々のサブキャリアの光信号は、光カプラを用いて多重化され、例えば１Ｔｂ／ｓの集約データレートを有する固定伝送帯域Ｂ_ＳＣの中の単一のスーパーチャネルを形成しても良い。留意すべきことに、固定スーパーチャネル伝送帯域Ｂ_ＳＣ、サブキャリア周波数間隔Δｆ、及び全体集約データレートの異なる値は、スーパーチャネルパワースペクトル２００をもたらし得る。図２には、一定パワーレベルＰ_ＳＣも示される。Ｐ_ＳＣは、５個のサブキャリア帯域の各々と実質的に類似の又は等しいスーパーチャネルのパワーレベルである。したがって、Ｐ_ＳＣは、サブキャリア帯域の各々の平均パワーレベルに比例し得る。

標準的なＤＷＤＭネットワークでは、システム性能は、各々の波長チャネルの波長グリッドへの割り当てに依存し得ることが知られている。したがって、長い波長チャネルは、短い波長チャネルに比べて、少ない非線形機能障害にしか遭わない。スーパーチャネルに基づくＷＤＭシステムの例では、伝送帯域Ｂ_ＳＣに渡るサブキャリアエラーレートの波長依存性に加えて、個々のサブキャリアエラーレート（又は受信機におけるＯＳＮＲ）のスーパーチャネルの中のサブキャリアのスペクトル割り当てへの依存性が、（クロストークのような）非線形機能障害の形で観察されている。線形クロストークは、２つの隣接サブキャリア帯域の間（サブキャリア間）で観察され、隣接サブキャリア帯域の周波数ドメインにおける重なり合いの程度又は範囲に依存し得る。ナイキストパルス成形の使用は、図２に示すように、少なくとも部分的には、周波数ドメインにおいて互いに実質的に重なり合わないナイキスト成形サブキャリア帯域（スペクトルパルス）のほぼ垂直なエッジにより、隣接サブキャリア間の最小レベルの線形クロストークを維持する効果的な手段を提示し得る。非線形クロストークも、観察され、光ファイバ伝送中に非線形相互作用から生じ得る。非線形相互作用は、特に、ＸＰＭ（cross−phase modulation）、ＳＰＭ（self−phase modulation）、及び４波混合、のような現象を含み得る。ＸＰＭは、１つのチャネルからの位相情報、振幅情報、又はそれら両者がスーパーチャネルの中の隣接チャネルに変調されるとき、生じ得る。ＳＰＭは、屈折率（又は屈折率の強度に対する依存性）の変動が各々のサブキャリアの中の位相シフトを生じるとき、生じ得る。４波混合では、３つの波長が相互作用して、サブキャリアの波長と一致する第４の波長を生成し、影響を受けるサブキャリアにおいてピークパワーの望ましくない変動又は他の種類の信号歪みを生じ得る。さらに、非線形クロストークは、サブキャリア間成分を有し得る。非線形相互作用はファイバ伝送中に生じ、サブキャリア周波数帯域の重なり合いの程度に依存しないので、ナイキストパルス成形は、スーパーチャネルにおける非線形クロストークに伴う問題を解決するには非効果的であり得る。

本願明細書において更に詳述するように、シミュレートされた周波数スペクトル２００の中に示されるサブキャリア帯域のうちの少なくとも幾つかは、スーパーチャネルサブキャリア監視のために、ユニークなＦＭトーンにより変調されても良い。また、本願明細書において更に詳述するように、シミュレートされた周波数スペクトル２００の中に示されるサブキャリア帯域のうちの少なくとも幾つかは、スーパーチャネルサブキャリア監視のために、ユニークなＡＭトーンにより変調されても良い。幾つかの実施形態では、スーパーチャネルサブキャリア監視のために、ＦＭトーン及びＡＭトーンを用いる変調技術の特定の組合せが適用されても良い。

図３Ａを参照すると、ＦＭトーン変調の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトル３００が示される。スーパーチャネルパワースペクトル３００では、単一光サブキャリアがサブキャリア帯域３０２として示される。図３Ａに示すように、サブキャリア帯域３０２は、説明の明確化のために、簡略化した形式で示されるが、依然として、スーパーチャネルパワースペクトル２００（図２を参照）に示されるサブキャリア帯域に対応し得る。説明を目的としてサブキャリア帯域３０２の単一のインスタンスが図３Ａに示されるが、サブキャリア帯域３０２は、スーパーチャネルに含まれる複数のサブキャリア帯域のうちの各々を表し得ることが理解されるだろう（図５Ａも参照）。したがって、サブキャリアパワースペクトル３００は、一般化された表現であり、縮尺通りに描かれていない。

サブキャリアパワースペクトル３００では、サブキャリア帯域３０２は、中心周波数ｆ_Ｃを有し、先頭周波数ｆ_０から最終周波数ｆ_Ｔまでに及ぶ。したがって、サブキャリア帯域３０２の通過帯域は、（ｆ_Ｔ−ｆ_０）により与えられる。図３Ａには、中心周波数ｆ_Ｃにおけるサブキャリア帯域３０２を示す光パワーレベルを表すパワーレベルＰ_Ｃも示される。図示のように、サブキャリア帯域３０２は、周波数範囲ν_ΔＦＭを用いて周波数変調される。ν_ΔＦＭは、スーパーチャネルの範囲内の又は複数のスーパーチャネルを伝送する光トランスポートネットワークの範囲内のサブキャリア帯域３０２のユニークな周波数ν_ＦＭの周囲の変調範囲を表し得る。したがって、ＦＭ変調を用いる変調インデックスは、ν_ΔＦＭ／ν_ＦＭにより与えられる。種々の実施形態において、ν_ＦＭ（又はν_ΔＦＭの範囲内の値）は、例えば図１に関して上述した様々な変調技術のうちの任意の技術を用いてサブキャリア帯域３０２に変調されるデータストリームのボーレートより小さくても良い。種々の実施形態において、ν_ＦＭ及びν_ΔＦＭは、スペクトルの無線周波数（ＲＦ）範囲の中にある。例えば、ν_ＦＭは、約３００ＭＨｚより小さくても良い。留意すべきことに、ＦＭ変調の大きさは、図３Ａにおいてν_ΔＦＭにより図解され、縮尺通りに示されないが、所与の用途又はＦＭトーン変調を用いるスーパーチャネルサブキャリア監視の実施形態のために必要に応じて及び適切に選択されても良い。したがって、データにより及び周波数範囲ν_ΔＦＭを用いるＦＭトーンにより変調されると、サブキャリア帯域３０２は、スーパーチャネルとして、他のサブキャリア帯域と一緒に、光トランスポートネットワーク１０１（図１を参照）の少なくとも特定の部分を介して送信されても良い。

次に、光トランスポートネットワーク１０１の中の種々の所望の場所において、光サブキャリア監視が実行されて、図４Ａに更に詳述されるように、送信中又は送信後のサブキャリア帯域３０２の種々の特性を決定しても良い。光サブキャリア監視の目的のために、ＴＢＰＦ帯域３０４により表される可調帯域通過フィルタ（tunable bandpass filter：ＴＢＰＦ）は、ｆ_０乃至ｆ_Ｔの走査範囲に渡るような光周波数範囲に渡り調整され、サブキャリア帯域の中でも特にサブキャリア帯域３０２を走査するために使用されても良い。図示のように、走査は、方向３２０に実行されても良い。他の実施形態では、サブキャリア帯域を走査する他の方向３２０又は方法が実施されても良い。ＴＢＰＦ帯域３０４がＦＭトーン変調されたサブキャリア帯域３０２を走査するために使用されるとき、ＴＢＰＦ帯域３０４の立ち下がり又は立ち上がりエッジは、周波数弁別子として機能し得る。したがって、図４Ａに関して後述するように、ＴＢＰＦ帯域３０４がサブキャリア帯域３０２の立ち上がり又は立ち下がりエッジを通過するとき、可調帯域通過フィルタの出力は、ν_ＦＭにおけるＦＭトーンのパワー変動への変換を示す。

図４Ａは、ＦＭトーン変調によるサブキャリア監視４００の一実施形態の選択された要素を示す。ここで、図３Ａに関して上述したように、パワー変動４０２は、ＴＢＰＦ帯域３０４を用いるサブキャリア帯域３０２の走査に起因する。図４Ａでは、水平軸は、ＴＢＰＦ帯域３０４の中心を表す、ＴＢＰＦの走査周波数である。ＴＢＰＦの走査から、変調周波数ν_ＦＭにおける帯域通過フィルタされたＲＦパワーを示すパワースペクトルとして、パワー変動４０２が生成される。例えば、サブキャリア監視の幾つかの実施形態では、ν_ＦＭを中心とするＲＦ帯域通過フィルタは、パワー変動４０２を得るために使用されても良い。したがって、パワー変動４０２は、光ＴＢＰＦの畳み込み及び図３Ａの変調サブキャリア帯域３０２の差分の絶対値に比例する。光ＴＢＰＦは、変調周波数ν_ＦＭの復調のための周波数弁別子として機能する。図示のように、パワー変動４０２は、第１のスペクトルピークが先頭周波数ｆ_０’とほぼ揃い、第２のスペクトルピークが最終周波数ｆ_Ｔ’とほぼ揃う、２つのピークの形状のパワースペクトルとして現れる。（ｆ_Ｔ−ｆ_０）により与えられる光信号の通過帯域は、観測されたｆ_０’及びｆ_Ｔ’の値に較正され、後の通過帯域の決定のために使用されても良い。ｆ_０’にある第１のピークとｆ_Ｔ’にある第２のピークとの間で、中心周波数ｆ_Ｃとほぼ揃っているｆ_Ｃ’において、パワー変動４０２にスペクトルの谷が現れる。この方法では、パワー変動４０２は、スペクトル周波数及びサブキャリア帯域３０２の通過帯域を精細且つ正確な方法で直接的に測定するために使用できる。さらに、パワーレベルＰ_ＦＭは、ｆ_０にある第１のピーク、ｆ_Ｔにある第２のピーク、又はそれらの組合せのような、パワー変動４０２から直接的に測定され得る。パワーレベルＰ_ＦＭは、ν_ＦＭにおける最大パワーレベルを表し、サブキャリア帯域３０２のＰ_Ｃに比例し又はそれを示し得る。この方法では、サブキャリア帯域３０２の光パワーＰ_Ｃは、パワー変動４０２を用いて決定されても良い。

図３Ｂを参照すると、ＡＭトーン変調の一実施形態の選択された要素を示すサブキャリアパワースペクトル３０１が示される。スーパーチャネルパワースペクトル３０１では、単一光サブキャリアがサブキャリア帯域３０２として示される。図３Ｂに示すように、サブキャリア帯域３０２は、説明の明確化のために、簡略化した形式で示されるが、依然として、スーパーチャネルパワースペクトル２００（図２を参照）に示されるサブキャリア帯域に対応し得る。説明を目的としてサブキャリア帯域３０２の単一のインスタンスが図３Ｂに示されるが、サブキャリア帯域３０２は、スーパーチャネルに含まれる複数のサブキャリア帯域のうちの各々を表し得ることが理解されるだろう（図５Ｂも参照）。したがって、サブキャリアパワースペクトル３０１は、一般化された表現であり、縮尺通りに描かれていない。

サブキャリアパワースペクトル３０１では、サブキャリア帯域３０２は、中心周波数ｆ_Ｃを有し、先頭周波数ｆ_０から最終周波数ｆ_Ｔまでに及ぶ。したがって、サブキャリア帯域３０２の通過帯域は、（ｆ_Ｔ−ｆ_０）により与えられる。図３Ｂには、中心周波数ｆ_Ｃにおけるサブキャリア帯域３０２を示す光パワーレベルを表すパワーレベルＰ_Ｃも示される。図示のように、サブキャリア帯域３０２は、Ｐ_ΔＡＭにより与えられるピークツーピークパワー変調振幅により、周波数ν_ＡＭを用いて振幅変調される。種々の実施形態において、ν_ＡＭは、例えば図１に関して上述した様々な変調技術のうちの任意の技術を用いてサブキャリア帯域３０２に変調されるデータストリームのボーレートより実質的に小さくても良い。種々の実施形態において、ν_ＡＭは、ＲＦ範囲のスペクトルである。例えば、ν_ＡＭは、約３００ＭＨｚより小さくても良い。留意すべきことに、Ｐ_ΔＡＭは、ν_ΔＡＭについて図解され、図３Ｂにおいて縮尺通りに示されないが、所与の用途又はＡＭトーン変調を用いるスーパーチャネルサブキャリア監視の実施形態のために必要に応じて及び適切に選択されても良い。例えば、所与の実施形態において、Ｐ_ΔＡＭは、Ｐ_Ｃの１０％、特にＰ_Ｃの約５％より小さくても良い。さらに、図６Ｂに関して更に詳述するように、周波数ν_ＡＭにおけるＡＭトーンの位相は、サブキャリア帯域３０２のために選択されても良い。したがって、データにより及び周波数範囲ν_ＡＭにおけるＡＭトーンにより変調されると、サブキャリア帯域３０２は、スーパーチャネルとして、他のサブキャリア帯域と一緒に、光トランスポートネットワーク１０１（図１を参照）の少なくとも特定の部分を介して送信されても良い。

次に、光トランスポートネットワーク１０１の中の種々の所望の場所において、光サブキャリア監視が実行されて、図４Ｂに更に詳述されるように、送信中又は送信後のサブキャリア帯域３０２の種々の特性を決定しても良い。光サブキャリア監視の目的のために、ＴＢＰＦ帯域３０４により表される可調帯域通過フィルタ（tunable bandpass filter：ＴＢＰＦ）は、ｆ_０乃至ｆ_Ｔの走査範囲に渡るような光周波数範囲に渡り調整され、サブキャリア帯域の中でも特にサブキャリア帯域３０２を走査するために使用されても良い。図示のように、走査は、方向３２０に実行されても良い。他の実施形態では、サブキャリア帯域を走査する他の方向３２０又は方法が実施されても良い。ＴＢＰＦ帯域３０４は、ＡＭトーン変調によりサブキャリア帯域３０２を走査するために使用されると、光ＴＢＰＦの畳み込みに比例するパワー変動プロファイル及び図３Ｂのサブキャリア帯域３０２の光スペクトルプロファイルが生成される。ＴＢＰＦ帯域３０４がサブキャリア帯域３０２の立ち上がり又は立ち下がりエッジを通過するとき、結果として生じるＡＭトーンのパワー変動は、サブキャリア帯域３０２の全体的光スペクトルプロファイルに従う。これは、図４Ｂに関して以下に説明される。

図４Ｂは、ＡＭトーン変調によるサブキャリア監視４０１の一実施形態の選択された要素を示す。ここで、図３Ｂに関して上述したように、パワー変動４０４は、ＴＢＰＦ帯域３０４を用いるサブキャリア帯域３０２の走査に起因する。図４Ｂでは、水平軸は、ＴＢＰＦ帯域３０４の中心を表す、ＴＢＰＦの走査周波数である。ＴＢＰＦの走査から、変調周波数ν_ＡＭにおける帯域通過フィルタされたＲＦパワーを示すパワースペクトルとして、パワー変動４０４が生成される。図示のように、パワー変動４０４は、サブキャリア帯域３０２と同様に成形されるパワースペクトル帯域として現れる。具体的には、パワー変動４０４は、中心周波数ｆ_Ｃ’を中心として、通過帯域（ｆ_Ｔ−ｆ_０）に比例する又はそれを示す帯域幅４０６を示す。測定された中心周波数ｆ_Ｃ’は、中心周波数ｆ_Ｃに揃えられ又は相関されても良い。さらに、パワーレベルＰ_ＡＭは、ｆ_Ｃ’における振幅のようなパワー変動４０４から直接測定されても良い。パワーレベルＰ_ＡＭは、ν_ＡＭにおける最大パワーレベルを表し、サブキャリア帯域３０２のＰ_Ｃに比例し又はそれを示し得る。この方法では、サブキャリア帯域３０２の光パワーＰ_Ｃは、パワー変動４０４を用いて決定されても良い。

図５Ａを参照すると、図２のスーパーチャネルパワースペクトル２００に対応するスーパーチャネルについて、ＦＭトーン変調によるサブキャリア監視５００の一実施形態が示される。サブキャリア監視５００では、パワー変動５０２は、それぞれ中心周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、及びｆ_５における５個のサブキャリア帯域の走査により生じる。パワー変動５０２−１は、中心周波数ｆ_１を有し及び周波数ν_ＦＭ１を有するＦＭトーンにより変調される第１のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０２−２は、中心周波数ｆ_２を有し及び周波数ν_ＦＭ２を有するＦＭトーンにより変調される第２のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０２−３は、中心周波数ｆ_３を有し及び周波数ν_ＦＭ３を有するＦＭトーンにより変調される第３のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０２−４は、中心周波数ｆ_４を有し及び周波数ν_ＦＭ４を有するＦＭトーンにより変調される第４のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０２−５は、中心周波数ｆ_５を有し及び周波数ν_ＦＭ５を有するＦＭトーンにより変調される第５のサブキャリア帯域についてである。留意すべきことに、ＦＭトーン周波数ν_ＦＭ１、ν_ＦＭ２、ν_ＦＭ３、ν_ＦＭ４、ν_ＦＭ５、は、スーパーチャネルの中で又は光トランスポートネットワークの中でユニークな周波数であっても良い。図４Ａにおけるように、パワー変動５０２は、各々の個々のサブキャリア帯域について二重ピーク型のパワー信号として現れる。パワー変動５０２の各々のインスタンスはユニークな周波数ν_ＦＭｎに特有であるので、各々のパワー変動５０２は、本願明細書に記載のように、ＦＭトーン変調を用いて固有のサブキャリア帯域を検出し、ユニークに識別し、及び監視するために個々に決定（resolve）されても良い。

図５Ｂを参照すると、図２のスーパーチャネルパワースペクトル２００に対応するスーパーチャネルについて、ＡＭトーン変調によるサブキャリア監視５０１の一実施形態が示される。サブキャリア監視５０１では、パワー変動５０４は、それぞれ中心周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、及びｆ_５における５個のサブキャリア帯域の走査により生じる。パワー変動５０４−１は、中心周波数ｆ_１を有し及び周波数ν_ＡＭ１を有するＡＭトーンにより変調される第１のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０４−２は、中心周波数ｆ_２を有し及び周波数ν_ＡＭ２を有するＡＭトーンにより変調される第２のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０４−３は、中心周波数ｆ_３を有し及び周波数ν_ＡＭ３を有するＡＭトーンにより変調される第３のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０４−４は、中心周波数ｆ_４を有し及び周波数ν_ＡＭ４を有するＡＭトーンにより変調される第４のサブキャリア帯域についてである。パワー変動５０４−５は、中心周波数ｆ_５を有し及び周波数ν_ＡＭ５を有するＡＭトーンにより変調される第５のサブキャリア帯域についてである。留意すべきことに、ＡＭトーン周波数ν_ＡＭ１、ν_ＡＭ２、ν_ＡＭ３、ν_ＡＭ４、ν_ＡＭ５は、位相シフトに個々に関連付けられても良く、ＡＭトーン周波数の特定のペアは、共通周波数であっても良い（図６Ｂも参照）。図４Ｂにおけるように、パワー変動５０４は、各々の個々のサブキャリア帯域について帯状（band shaped）パワー信号として現れる。パワー変動５０４の各々のインスタンスはサブキャリア帯域に特有であるので、各々のパワー変動５０４は、本願明細書に記載のように、ＡＭトーン変調を用いて固有のサブキャリア帯域を検出し、ユニークに識別し、及び監視するために個々に決定（resolve）されても良い。

図６Ａを参照すると、スーパーチャネルサブキャリア監視のためのＦＭトーン変調及び検出６００の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。ＦＭトーン変調及び検出６００は、単一のサブキャリアを示すが、所与のスーパーチャネルについて、複数のサブキャリアがＦＭトーンにより変調され検出されても良いことが理解される。留意すべきことに、図６Ａ及び６Ｂに関して記載された、それぞれＦＭトーン変調及びＡＭトーン変調を表す機能は、種々の実施形態において、結合されても良く、又は共通のコンポーネントにより実装されても良い。光サブキャリアモニタ６２０の少なくとも特定の部分は、光チャネルモニタ（optical channel monitor：ＯＣＭ）に含まれても良い。

ＦＭトーン変調及び検出６００では、ＦＭトーン変調は、図１の送信機１０２の一実施形態であり得る光送信機６０６−１を用いて実行される。したがって、光送信機６０６−１は、本願明細書に記載の種々の変調及びキャリア技術に従って、光サブキャリア上のキャリアデータを受信し及び変調しても良いさらに、光送信機６０６−１は、ＦＭトーン６０４を光サブキャリアに変調しても良い。この光サブキャリアは、他のサブキャリアと結合されてスーパーチャネルにされ、光トランスポートネットワーク６０２を介して送信される。上述のように、ＦＭトーン６０４は、スーパーチャネルの中で又は図１の光トランスポートネットワーク１０１の少なくとも特定部分を表し得る光トランスポートネットワーク６０２の中で、所与の光サブキャリアに対してユニークであっても良い。

光トランスポートネットワーク６０２の中のどこかの場所において、光サブキャリアモニタ６２０−１は、スーパーチャネルを受信するために、並びに個々の光サブキャリアを検出及び監視するために用いられても良い。したがって、光サブキャリアモニタ６２０−１は、図３Ａに関して上述したように、ＴＢＰＦ帯域３０４を用いるスペクトル走査のために、ＴＢＰＦ（tunable bandpass filter）６０８を含む。ＴＢＰＦ６０８の出力は、光パワーセンサ６１０により受信される。光パワーセンサ６１０は、フォトダイオード又は同様の光電素子を表しても良く、電気信号をＡＤＣ（analog−to−digital converter）に出力する。ＡＤＣ６１２は、電気信号をデジタル化し、デジタル信号又はデータをＦＭトーン復調器６１４へ送信しても良い。ＦＭトーン復調器６１４は、ＦＭトーン６０４を復調し及び光サブキャリアを示すパワー変動４０２（図４Ａを参照）を生成する、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor：ＤＳＰ）及び関連する実行可能命令のようなハードウェア及びソフトウェアの種々の組合せを有しても良い。留意すべきことに、光サブキャリアモニタ６２０−１は、図７の制御システム７００のようなネットワーク制御システムを用いて光送信機６０６−１と通信し、例えば、ＦＭトーン６０４の周波数のような変調情報を受信しても良い。ＦＭトーン６０４の周波数はユニークなので、光サブキャリアモニタ６２０−１による周波数の検出は、光サブキャリアをユニークに識別できる。反対に、光サブキャリアに割り当てられたＦＭトーン６０４のユニークな周波数が光サブキャリアモニタ６２０−１により検出されないとき、光サブキャリアはスーパーチャネルから失われていることが決定されても良い。

図６Ｂを参照すると、スーパーチャネルサブキャリア監視のためのＡＭトーン変調及び検出６０１の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。ＡＭトーン変調及び検出６０１は、単一のサブキャリアを示すが、所与のスーパーチャネルについて、複数のサブキャリアがＡＭトーンにより変調され検出されても良いことが理解される。留意すべきことに、図６Ａ及び６Ｂに関して記載された、それぞれＦＭトーン変調及びＡＭトーン変調を表す機能は、種々の実施形態において、結合されても良く、又は共通のコンポーネントにより実装されても良い。光サブキャリアモニタ６２０の少なくとも特定の部分は、光チャネルモニタ（optical channel monitor：ＯＣＭ）に含まれても良い。

ＡＭトーン変調及び検出６０１では、ＡＭトーン変調は、図１の送信機１０２の一実施形態であり得る光送信機６０６−２を用いて実行される。したがって、光送信機６０６−２は、本願明細書に記載の種々の変調及びキャリア技術に従って、光サブキャリア上のキャリアデータを受信し及び変調しても良いさらに、光送信機６０６−２は、ＡＭトーン６０３を光サブキャリアに変調しても良い。この光サブキャリアは、他のサブキャリアと結合されてスーパーチャネルにされ、図１の光トランスポートネットワーク１０１の少なくとも特定の部分を表し得る光トランスポートネットワーク６０２を介して送信される。さらに、光送信機６０６−２における変調の前に、位相遅延６０５がＡＭトーン６０３に適用されても良い。留意すべきことに、幾つかの実施形態では、位相遅延６０５は、ＡＭトーン６０３又は光送信機６０６−２の中に統合されても良い。

ＡＭトーン変調が実行されるとき、光サブキャリアのパワー強度の変動が、生来導入される。この理由から、ＡＭトーンの周波数ν_ＡＭは、光送信機６０６−２により変調されるデータのボーレートより実質的に小さくなるよう選択されても良い。しかしながら、ν_ＡＭのユニークな周波数値が、スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアについて、ＡＭトーン変調の間に選択されるとき、スーパーチャネルの最終的なパワー変調は、望ましくない結果を生じ得る。したがって、ＡＭトーン変調の間に、本願明細書に記載のように、個々のＡＭトーン周波数は、スーパーチャネルの中の光サブキャリアのペアにより共有されても良く、サブキャリアのペアについてＡＭトーンの位相は、互いに相補的に設定されても良い。この方法では、各々の光サブキャリアは、ユニークなＡＭトーン及び位相の結合により変調され、一方で、スーパーチャネルの全体的な平均パワーは、不変のまま保たれ又は最小化される。以下の表１は、スーパーチャネルの中に偶数個のサブキャリアがある一般的な例を提示するために、４個のサブキャリアを有するスーパーチャネルの一例において用いられるＡＭトーンの周波数及び位相を示す。以下の表２は、スーパーチャネルの中に奇数個のサブキャリアがある一般的な例を提示するために、５個のサブキャリアを有するスーパーチャネルの一例において用いられるＡＭトーンの周波数及び位相を示す。

［表１］スーパーチャネルの中に偶数個のサブキャリアがあるＡＭトーン変調の例

表１において、ν_ａ及びν_ｂは、ＡＭトーンの所与の変調周波数である。交互に現れるサブキャリア１及び３は周波数ν_ａを共有し、一方で、交互に現れるサブキャリア２及び４は周波数ν_ｂを共有する。サブキャリア対１、３、及び２、４のＡＭトーンは、位相において相補的であり、これらの対は同じ周波数を共有するので、ＡＭトーン変調に起因する光パワー変動は、破壊的に干渉し、除去される。留意すべきことに、周波数及び位相の他の構成は、偶数個のサブキャリアの種々の実施形態において使用されても良い。

［表２］スーパーチャネルの中に奇数個のサブキャリアがあるＡＭトーン変調の例

表２において、サブキャリア１及び４は周波数ν_ａを共有し、一方で、サブキャリア２及び５は周波数ν_ｂを共有する。サブキャリア対１、４、及び２、５のＡＭトーンは、位相において相補的であり、これらの対は同じ周波数を共有するので、ＡＭトーン変調に起因する光パワー変動は、サブキャリア１、２、４、及び５について、破壊的に干渉し、除去される。したがって、スーパーチャネルの最終的なパワー変動は、中央サブキャリア３により使用される周波数ν_Ｃから生じ得る。これは、ＡＭトーン変調の最小光パワー変動を表し得る。留意すべきことに、周波数及び位相の他の構成は、奇数個のサブキャリアの種々の実施形態において使用されても良い。例えば、幾つかの実施形態では、表２のサブキャリア３のように、奇数個のサブキャリアが存在するとき、ＡＭトーン変調は、中央サブキャリアと共に使用されなくても良い。例えば、スーパーチャネルの中に奇数個のサブキャリアが存在するとき、ＦＭ変調のような別の種類の変調が、中央サブキャリアと共に使用されても良い。幾つかの実施形態では、スーパーチャネルの中に奇数個のサブキャリアが存在するとき、変調は中央サブキャリアと共に使用されなくても良い。

光トランスポートネットワーク６０２の中のどこかの場所において、光サブキャリアモニタ６２０−２は、スーパーチャネルを受信するために、並びに個々の光サブキャリアを検出及び監視するために用いられても良い。したがって、光サブキャリアモニタ６２０−２は、図３Ｂに関して上述したように、ＴＢＰＦ帯域３０４を用いるスペクトル走査のために、ＴＢＰＦ（tunable bandpass filter）６０８を含む。ＴＢＰＦ６０８の出力は、光パワーセンサ６１０により受信される。光パワーセンサ６１０は、フォトダイオード又は同様の光電素子を表しても良く、電気信号をＡＤＣ（analog−to−digital converter）に出力する。ＡＤＣ６１２は、電気信号をデジタル化し、デジタル信号又はデータをＡＭトーン復調器６１６へ送信しても良い。ＡＭトーン復調器６１６は、ＡＭトーン６０３及び位相遅延６０５を復調し並びに光サブキャリアを示すパワー変動４０４（図４Ｂを参照）を生成する、ＤＳＰ（digital signal processor）及び関連する実行可能命令のようなハードウェア及びソフトウェアの種々の組合せを有しても良い。留意すべきことに、光サブキャリアモニタ６２０−２は、図７の制御システム７００のようなネットワーク制御システムを用いて光送信機６０６−２と通信し、例えば、ＡＭトーン６０３の周波数及び位相遅延６０５のような変調情報を受信しても良い。ＡＭトーン６０３の周波数及び位相の組み合わせはユニークなので、光サブキャリアモニタ６２０−２による周波数の検出は、光サブキャリアをユニークに識別できる。反対に、光サブキャリアに割り当てられたＡＭトーン６０３の周波数及び位相のユニークな組み合わせが光サブキャリアモニタ６２０−２により検出されないとき、光サブキャリアはスーパーチャネルから失われていることが決定されても良い。

図７を参照すると、例えば光トランスポートネットワーク１０１（図１を参照）におけるような光ネットワークにおける制御プレーン機能を実装する制御システム７００の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。制御プレーンは、ネットワーク知能及び制御のための機能を有しても良く、更に詳細に記載するように発見、ルーティング、経路計算、及びシグナリングのためのアプリケーション又はモジュールを含むネットワークサービスを確立する能力をサポートするアプリケーションを有しても良い。制御システム７００により実行される制御プレーンアプリケーションは、光ネットワークの中でサービスを自動的に確立するために一緒に動作しても良い。発見モジュール７１２は、近隣同士を接続するローカルリンクを発見しても良い。ルーティングモジュール７１０は、データベース７０４を移植する（populate）間に、光ネットワークノードへローカルリンク情報をブロードキャストしても良い。光ネットワークからのサービスに対する要求が受信されると、経路計算エンジン７０２は、データベース７０４を用いてネットワーク経路を計算するために呼び出されても良い。このネットワーク経路は、次に、要求されたサービスを確立するために、シグナリングモジュール７０６に提供されても良い。

図７に示すように、制御システム７００は、プロセッサ７０８と、記憶媒体７２０とを有する。記憶媒体７２０は、記憶媒体７２０へのアクセスを有するプロセッサ７０８により実行可能な実行可能命令（つまり、実行可能コード）を格納しても良い。プロセッサ７０８は、制御システム７００に本願明細書に記載の機能及び動作を実行させる命令を実行しても良い。本開示の目的のために、記憶媒体７２０は、少なくともある時間期間の間、データ及び命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体を含み得る。記憶媒体７２０は、永続的及び揮発性媒体、固定及び取り外し可能媒体、磁気及び半導体媒体を含み得る。記憶媒体７２０は、直接アクセス記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ又はフロッピーディスク）、順次アクセス記憶装置（例えば、テープディスクドライブ）、ＣＤ（compact disk）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read−only memory）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（digital versatile disc）、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read−only memory）、及びフラッシュメモリのような記憶媒体、非一時的媒体、又はこれらの種々の組合せを有してもよいが、これらに限定されない。記憶媒体７２０は、命令、データ、又はそれらの両方を格納するよう動作する。図示のような記憶媒体７２０は、実行可能コンピュータプログラム、つまり経路計算エンジン７０２、シグナリングモジュール７０６、発見モジュール７１２、及びルーティングモジュール７１０を表し得る命令のセット又はシーケンスを有する。

図７の制御システム７００には、ネットワークインタフェース７１４も含まれる。ネットワークインタフェース７１４は、プロセッサ７０８とネットワーク７３０との間のインタフェースとして機能するよう動作する適切なシステム、機器又は装置であっても良い。ネットワークインタフェース７１４は、制御システム７００が適切な送信プロトコル又は規格を用いてネットワーク７３０を介して通信することを可能にしても良い。幾つかの実施形態では、ネットワークインタフェース７１４は、ネットワーク７３０を介してネットワーク記憶リソースに通信可能に結合されても良い。幾つかの実施形態では、ネットワーク７３０は、光トランスポートネットワーク１０１の少なくとも特定の部分を表す。ネットワーク７３０は、ガルバニック又は電子媒体を用いるネットワークの特定部分を有しても良い。特定の実施形態では、ネットワーク７３０は、インターネットのような公共ネットワークの少なくとも特定部分を有しても良い。ネットワーク７３０は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの種々の組合せを用いて実装されても良い。

特定の実施形態では、制御システム７００は、人（ユーザ）と相互作用し、光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。例えば、制御システム７００は、ユーザからの光信号送信経路に関するデータの受信を実現するために及びユーザに結果を出力するために、１又は複数の入力装置及び出力装置を有し又はそれらに結合されても良い。１又は複数の入力又は出力装置（図示しない）は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイクロフォン、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、オーディオスピーカ、等を有しても良いが、これらに限定されない。代替又は追加で、制御システム７００は、例えばネットワーク７３０を介して、別のコンピューティング装置又はネットワーク要素のような装置から光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。

図７に示すように、幾つかの実施形態では、発見モジュール７１２は、光ネットワークにおける光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良く、近隣及び近隣同士の間のリンクの発見を担っても良い。言い換えると、発見モジュール７１２は、発見プロトコルに従って発見メッセージを送信しても良く、光信号送信経路に関するデータを受信しても良い。幾つかの実施形態では、発見モジュール７１２は、特に、ファイバ種類、ファイバ長、コンポーネントの数及び種類、データレート、データの変調フォーマット、光信号の入力パワー、信号搬送波長（つまり、チャネル）の数、チャネル間隔、トラフィック要求、及びネットワークトポロジ、のような特徴を決定しても良いが、これらに限定されない。

図７に示すように、ルーティングモジュール７１０は、光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークの中の種々のノードにリンク接続性情報を伝搬することを担っても良い。特定の実施形態では、ルーティングモジュール７１０は、リンク帯域幅可用性を含み得る、トラフィックエンジニアリングをサポートするためのリソース情報をデータベース７０４に移植しても良い。したがって、データベース７０４は、ルーティングモジュール７１０により、光ネットワークのネットワークトポロジを決定するのに有用な情報を移植されても良い。

経路計算エンジン７０２は、光信号送信経路の送信特性を決定するために、ルーティングモジュール７１０によりデータベース７０４に提供される情報を用いるよう構成されても良い。光信号送信経路の送信特性は、特に、色分散（chromatic dispersion：ＣＤ）、非線形（nonlinear：ＮＬ）効果、偏光モード分散（polarization mode dispersion：ＰＭＤ）及び偏光依存損失（polarization dependent loss：ＰＤＬ）のような偏光効果、並びに自然放出雑音（amplified spontaneous emission：ＡＳＥ）のような送信劣化因子が、光信号送信経路内で光信号にどれ位影響を与え得るかについての見識を提供しても良い。光信号送信経路の送信特性を決定するために、経路計算エンジン７０２は、送信劣化因子の間の相互作用を検討しても良い。種々の実施形態では、経路計算エンジン７０２は、特定の送信劣化因子の値を生成しても良い。経路計算エンジン７０２は、光信号送信経路を記述するデータをデータベース７０４に更に格納しても良い。

図７で、シグナリングモジュール７０６は、光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークにかえるエンド−エンドサービスを設定、変更、及び取り壊しに関連する機能を提供しても良い。例えば、光ネットワーク内のイングレスノードがサービス要求を受信すると、制御システム１００は、シグナリングモジュール７０６を用いて、帯域幅、コスト、等のような異なる基準に従って最適化され得る経路計算エンジン７０２からのネットワーク経路を要求しても良い。所望のネットワーク経路が識別されると、次に、シグナリングモジュール７０６は、要求されたネットワークサービスを確立するために、ネットワーク経路に沿って個々のノードと通信しても良い。異なる実施形態では、シグナリングモジュール７０６は、ネットワーク経路に沿ってノードへ及びノードから後続の通信を伝搬するために、シグナリングプロトコルを用いても良い。

制御システム７００の動作では、図６Ａ及び６Ｂに関して前述した光サブキャリアモニタ６２０は、スーパーチャネルの中の特定のサブキャリア又は全てのサブキャリアについて、ＦＭトーン又はＡＭトーンの変調に関する情報を受信しても良い。例えば、本願明細書に記載のようにＦＭトーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視が光送信機に実装されるとき、光サブキャリアモニタ６２０は、個々にユニークなＦＭトーンにより変調されている各々の個々のサブキャリアについて、制御システム７００からユニークな周波数情報を受信しても良い。本願明細書に記載のようにＡＭトーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視が光送信機に実装されるとき、光サブキャリアモニタ６２０は、ＡＭトーンを用いて変調されている各々の個々のサブキャリアについて、制御システム７００から周波数情報及び位相情報を受信しても良い。光サブキャリアモニタ６２０は、上述のように、ＴＢＰＦ６０８を調整するために、及び光サブキャリアを復調するために、受信した情報を用いても良い。

図８を参照すると、周波数変調（ＦＭ）トーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法８００が、フローチャートの形式で示される。図示のように、方法８００は、光サブキャリアモニタ６２０（図６Ａ及び６Ｂを参照）及び光制御プレーンシステム７００（図７を参照）と連携して、光トランスポートネットワーク１０１（図１を参照）を用いて実行されても良い。留意すべきことに、方法８００に関して記載される工程は、異なる実施形態では省略されても良く或いは再配置されても良い。

方法８００は、光送信機において、第１の周波数を、光送信機において生成される第１の光サブキャリアに周波数変調するステップ（工程８０２）により開始しても良い。したがって、第１の周波数は第１の光サブキャリアにユニークに割り当てられる。第１の光サブキャリアは、光送信周波数におけるキャリアデータにより光学的に変調される。第１の光サブキャリアは、固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを形成するために、追加光サブキャリアと結合されても良い（工程８０４）。スーパーチャネルは、光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り送信されても良い（工程８０６）。スーパーチャネルは、光トランスポートネットワークを介して受信されても良い（工程８０８）。第１の周波数を用いて、固定伝送帯域に渡る第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成するために、受信されたスーパーチャネルは復調されても良い（工程８１０）。次に、方法８００において、第１の周波数が検出されるか否かが決定されても良い（工程８１２）。工程８１２の結果が否定であるとき（ＮＯ）、方法８００は、第１の光サブキャリアは受信したスーパーチャネルに含まれないことを決定しても良い（工程８１６）。工程８１２の結果が肯定であるとき（ＹＥＳ）、方法８００は、パワースペクトルに基づき、固定伝送帯域の中の第１の光サブキャリアについて、中心周波数、先頭周波数、最終周波数、通過帯域、及び光信号パワーの指示、のうちの少なくとも１つを決定しても良い（工程８１４）。

図９を参照すると、振幅変調（ＡＭ）トーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法９００が、フローチャートの形式で示される。図示のように、方法９００は、光サブキャリアモニタ６２０（図６Ａ及び６Ｂを参照）及び光制御プレーンシステム７００（図７を参照）と連携して、光トランスポートネットワーク１０１（図１を参照）を用いて実行されても良い。留意すべきことに、方法９００に関して記載される工程は、異なる実施形態では省略されても良く或いは再配置されても良い。

方法９００は、光送信機において、第１の周波数を、光送信機において生成される第１の光サブキャリアに振幅変調するステップ（工程９０２）により開始しても良い。第１の光サブキャリアは、光送信周波数におけるキャリアデータにより光学的に変調される。第１の光サブキャリアは、固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを形成するために、追加光サブキャリアと結合されても良い（工程９０４）。スーパーチャネルは、光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り送信されても良い（工程９０６）。スーパーチャネルは、光トランスポートネットワークを介して受信されても良い（工程９０８）。第１の周波数を用いて、固定伝送帯域に渡る第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成するために、受信されたスーパーチャネルは復調されても良い（工程９１０）。次に、方法９００において、第１の周波数及び位相の組合せが検出されるか否かが決定されても良い（工程９１２）。工程９１２の結果が否定であるとき（ＮＯ）、方法９００は、第１の光サブキャリアは受信したスーパーチャネルに含まれないことを決定しても良い（工程９１６）。工程９１２の結果が肯定であるとき（ＹＥＳ）、方法９００は、パワースペクトルに基づき、固定伝送帯域の中の第１の光サブキャリアについて、中心周波数、通過帯域の指示、光信号パワーの指示、のうちの少なくとも１つを決定しても良い（工程９１４）。

本願明細書に開示のように、振幅変調（ＡＭ）トーンを用いるスーパーチャネルサブキャリア監視のための方法及びシステムは、光サブキャリアに変調されるキャリアデータの光送信周波数よりも実質的に小さくなるよう選択される第１の周波数により、スーパーチャネルの光サブキャリアを振幅変調するステップを含む。スーパーチャネルの中のサブキャリアの特定の対は、パワー等化のための相補的位相を有する共通周波数を持つＡＭトーンにより変調されても良い。次に、光サブキャリアのダウンストリーム検出及び監視は、第１の周波数の復調に基づき実行されても良い。スーパーチャネルの中の各々の光サブキャリアは、ＡＭトーン及び位相の個々にユニークな組合せを用いて変調されても良い。

本願明細書の主題は１又は複数の例示的な実施形態に関連して記載されたが、これは、いずれの請求項も前述の特定の形式に限定されるものではない。反対に、本開示を対象とするいずれの請求項も、このような代替、変更、及び等価物を、本開示の精神及び範囲の中に含まれるものとして包含するものとする。

以上の実施形態に加えて、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 振幅変調（ＡＭ）を用いてスーパーチャネルのサブキャリアを監視する方法であって、前記方法は、
光トランスポートネットワークの光送信機において、第１の周波数を、光送信周波数におけるキャリアデータにより変調される第１の光サブキャリアに振幅変調するステップであって、前記第１の周波数は、前記光送信周波数より小さい、ステップと、
固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを形成するために、前記第１の光サブキャリアを追加光サブキャリアと結合するステップと、
前記光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り、前記スーパーチャネルを送信するステップと、
前記光トランスポートネットワークを介して前記スーパーチャネルを受信するステップと、
前記第１の周波数を用いて、前記固定伝送帯域に渡る前記第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成するために、受信した前記スーパーチャネルを復調するステップと、
を有する方法。
（付記２） 前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの中心周波数を決定するステップ、
を更に有する付記１に記載の方法。
（付記３） 前記パワースペクトルに基づき、前記第１の光サブキャリアの通過帯域の指示を決定するステップ、
を更に有する付記１に記載の方法。
（付記４） 前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの光信号パワーの指示を決定するステップであって、前記第１の周波数におけるピークツーピークパワー変調振幅は、前記光信号パワーの１０％より小さい、ステップ、
を更に有する付記１に記載の方法。
（付記５） 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、
前記スーパーチャネルの前記固定伝送帯域の少なくとも一部に合わせられた可調帯域通過フィルタを走査するステップ、
を含む、付記１に記載の方法。
（付記６） 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、
前記可調帯域通過フィルタの出力を示すパワー信号をデジタル化するステップと、
デジタル信号プロセッサを用いて前記パワースペクトルを決定するステップと、
を含む、付記５に記載の方法。
（付記７） 前記第１の周波数は３００ＭＨｚより小さい、付記１に記載の方法。
（付記８） 前記追加光サブキャリアを振幅変調するステップ、
を更に有し、
隣接する光サブキャリアは、異なる周波数で振幅変調され、
隣接しない光サブキャリアの少なくとも幾つかの対は、共通周波数を用いて振幅変調され、
対の中の各々の光サブキャリアは、前記対の中の他方の光サブキャリアに対して相補的な位相を有する前記共通周波数を用いて振幅変調される、
付記１に記載の方法。
（付記９） 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、前記相補的な位相に基づく前記共通周波数を用いて、前記隣接しない光サブキャリアの対を復調するステップ、を有する、付記８に記載の方法。
（付記１０） 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、
前記第１の光サブキャリアについて前記第１の周波数と位相との組合せが検出されないとき、前記第１の光サブキャリアは受信した前記スーパーチャネルに含まれないことを決定するステップ、
を有する、付記８に記載の方法。
（付記１１） 振幅変調（ＡＭ）を用いてスーパーチャネルのサブキャリアを監視できる光トランスポートネットワークであって、前記光トランスポートネットワークは、
光サブキャリアモニタを有し、前記光サブキャリアモニタは、
前記光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り送信される固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを受信し、前記スーパーチャネルは、光送信周波数におけるキャリアデータにより変調され且つ第１の周波数で振幅変調された第１の光サブキャリアを含み、前記第１の周波数は、前記光送信周波数より小さく、前記スーパーチャネルは、前記第１の光サブキャリアに加えて追加光サブキャリアを含み、
前記第１の周波数を用いて、受信した前記スーパーチャネルを復調して、前記固定伝送帯域に渡る前記第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成する、
光トランスポートネットワーク。
（付記１２） 前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの中心周波数を決定する、
付記１１に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１３） 前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記第１の光サブキャリアの通過帯域の指示を決定する、
付記１１に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１４） 前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの光信号パワーの指示を決定し、前記第１の周波数におけるピークツーピークパワー変調振幅は、前記光信号パワーの１０％より小さい、
付記１１に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１５） 受信した前記スーパーチャネルの復調することは、
前記スーパーチャネルの前記固定伝送帯域の少なくとも一部に合わせられた可調帯域通過フィルタを走査すること、
を含む、付記１１に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１６） 受信した前記スーパーチャネルを復調することは、
前記可調帯域通過フィルタの出力を示すパワー信号をデジタル化することと、
デジタル信号プロセッサを用いて前記パワースペクトルを決定することと、
を含む、付記１５に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１７） 前記第１の周波数は３００ＭＨｚより小さい、付記１１に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１８） 前記第１の光サブキャリア及び前記追加光サブキャリアを振幅変調する複数の光送信機を更に有し、前記複数の光送信機は、
隣接する光サブキャリアを振幅変調し、隣接する光サブキャリアは、異なる周波数で振幅変調され、隣接しない光サブキャリアの少なくとも幾つかの対は、共通周波数を用いて振幅変調され、対の中の各々の光サブキャリアは、前記対の中の他方の光サブキャリアに対して相補的な位相を有する前記共通周波数を用いて振幅変調される、
付記１１に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記１９） 受信した前記スーパーチャネルを復調することは、
前記相補的な位相に基づく前記共通周波数を用いて、前記隣接しない光サブキャリアの対を復調すること、
を有する、付記１８に記載の光トランスポートネットワーク。
（付記２０） 受信した前記スーパーチャネルを復調することは、
前記第１の光サブキャリアについて前記第１の周波数と位相との組合せが検出されないとき、前記第１の光サブキャリアは受信した前記スーパーチャネルに含まれないことを決定すること、
を有する、付記１８に記載の光トランスポートネットワーク。

６００ ＦＭトーン変調及び検出
６０１ ＡＭトーン変調及び検出
６０２ 光トランスポートネットワーク（ＯＴＮ）
６０３ ＡＭトーン
６０４ ＦＭトーン
６０５ 位相遅延
６０６−１ 光ＴＸ
６０６−２ 光ＴＸ
６０８ 可調帯域通過フィルタ
６１０ 光パワーセンサ
６１２ ＡＤＣ
６１４ ＦＭトーン復調器
６１６ ＡＭトーン復調器
６２０−１ 光サブキャリアモニタ
６２０−２ 光サブキャリアモニタ

Claims (20)

1. 振幅変調（ＡＭ）を用いてスーパーチャネルのサブキャリアを監視する方法であって、前記方法は、
   光トランスポートネットワークの光送信機において、第１の周波数を、光送信周波数におけるキャリアデータにより変調される第１の光サブキャリアに振幅変調するステップであって、前記第１の周波数は、前記光送信周波数より小さい、ステップと、
   固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを形成するために、前記第１の光サブキャリアを追加光サブキャリアと結合するステップと、
   前記光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り、前記スーパーチャネルを送信するステップと、
   前記光トランスポートネットワークを介して前記スーパーチャネルを受信するステップと、
   前記第１の周波数を用いて、前記固定伝送帯域に渡る前記第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成するために、受信した前記スーパーチャネルを復調するステップと、
   を有する方法。
2. 前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの中心周波数を決定するステップ、
   を更に有する請求項１に記載の方法。
3. 前記パワースペクトルに基づき、前記第１の光サブキャリアの通過帯域の指示を決定するステップ、
   を更に有する請求項１に記載の方法。
4. 前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの光信号パワーの指示を決定するステップであって、前記第１の周波数におけるピークツーピークパワー変調振幅は、前記光信号パワーの１０％より小さい、ステップ、
   を更に有する請求項１に記載の方法。
5. 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、
   前記スーパーチャネルの前記固定伝送帯域の少なくとも一部に合わせられた可調帯域通過フィルタを走査するステップ、
   を含む、請求項１に記載の方法。
6. 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、
   前記可調帯域通過フィルタの出力を示すパワー信号をデジタル化するステップと、
   デジタル信号プロセッサを用いて前記パワースペクトルを決定するステップと、
   を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１の周波数は３００ＭＨｚより小さい、請求項１に記載の方法。
8. 前記追加光サブキャリアを振幅変調するステップ、
   を更に有し、
   隣接する光サブキャリアは、異なる周波数で振幅変調され、
   隣接しない光サブキャリアの少なくとも幾つかの対は、共通周波数を用いて振幅変調され、
   対の中の各々の光サブキャリアは、前記対の中の他方の光サブキャリアに対して相補的な位相を有する前記共通周波数を用いて振幅変調される、
   請求項１に記載の方法。
9. 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、前記相補的な位相に基づく前記共通周波数を用いて、前記隣接しない光サブキャリアの対を復調するステップ、を有する、請求項８に記載の方法。
10. 受信した前記スーパーチャネルを復調するステップは、
    前記第１の光サブキャリアについて前記第１の周波数と位相との組合せが検出されないとき、前記第１の光サブキャリアは受信した前記スーパーチャネルに含まれないことを決定するステップ、
    を有する、請求項８に記載の方法。
11. 振幅変調（ＡＭ）を用いてスーパーチャネルのサブキャリアを監視できる光トランスポートネットワークであって、前記光トランスポートネットワークは、
    光サブキャリアモニタを有し、前記光サブキャリアモニタは、
    前記光トランスポートネットワークの少なくとも一部に渡り送信される固定伝送帯域を有するスーパーチャネルを受信し、前記スーパーチャネルは、光送信周波数におけるキャリアデータにより変調され且つ第１の周波数で振幅変調された第１の光サブキャリアを含み、前記第１の周波数は、前記光送信周波数より小さく、前記スーパーチャネルは、前記第１の光サブキャリアに加えて追加光サブキャリアを含み、
    前記第１の周波数を用いて、受信した前記スーパーチャネルを復調して、前記固定伝送帯域に渡る前記第１の周波数のパワー強度を示すパワースペクトルを生成する、
    光トランスポートネットワーク。
12. 前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの中心周波数を決定する、
    請求項１１に記載の光トランスポートネットワーク。
13. 前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記第１の光サブキャリアの通過帯域の指示を決定する、
    請求項１１に記載の光トランスポートネットワーク。
14. 前記光サブキャリアモニタは、前記パワースペクトルに基づき、前記固定伝送帯域の中の前記第１の光サブキャリアの光信号パワーの指示を決定し、前記第１の周波数におけるピークツーピークパワー変調振幅は、前記光信号パワーの１０％より小さい、
    請求項１１に記載の光トランスポートネットワーク。
15. 受信した前記スーパーチャネルの復調することは、
    前記スーパーチャネルの前記固定伝送帯域の少なくとも一部に合わせられた可調帯域通過フィルタを走査すること、
    を含む、請求項１１に記載の光トランスポートネットワーク。
16. 受信した前記スーパーチャネルを復調することは、
    前記可調帯域通過フィルタの出力を示すパワー信号をデジタル化することと、
    デジタル信号プロセッサを用いて前記パワースペクトルを決定することと、
    を含む、請求項１５に記載の光トランスポートネットワーク。
17. 前記第１の周波数は３００ＭＨｚより小さい、請求項１１に記載の光トランスポートネットワーク。
18. 前記第１の光サブキャリア及び前記追加光サブキャリアを振幅変調する複数の光送信機を更に有し、前記複数の光送信機は、
    隣接する光サブキャリアを振幅変調し、隣接する光サブキャリアは、異なる周波数で振幅変調され、隣接しない光サブキャリアの少なくとも幾つかの対は、共通周波数を用いて振幅変調され、対の中の各々の光サブキャリアは、前記対の中の他方の光サブキャリアに対して相補的な位相を有する前記共通周波数を用いて振幅変調される、
    請求項１１に記載の光トランスポートネットワーク。
19. 受信した前記スーパーチャネルを復調することは、
    前記相補的な位相に基づく前記共通周波数を用いて、前記隣接しない光サブキャリアの対を復調すること、
    を有する、請求項１８に記載の光トランスポートネットワーク。
20. 受信した前記スーパーチャネルを復調することは、
    前記第１の光サブキャリアについて前記第１の周波数と位相との組合せが検出されないとき、前記第１の光サブキャリアは受信した前記スーパーチャネルに含まれないことを決定すること、
    を有する、請求項１８に記載の光トランスポートネットワーク。

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