JP7026077B2 - ハードウェア構成ネットワークのための方法および装置 - Google Patents
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Description
光ファイバを通した高容量データ伝送の高まる必要性は、柔軟かつ動的に一緒にネットワーク化されている光ネットワーク要素の増加する数とともに、光ファイバ電気通信産業に有意な課題を提示する。例えば、より高容量の需要は、より多くの送受信機波長が、スペクトルドメイン内で一緒により緊密に間隔を置かれ、より高容量を単一ファイバまたは接続上で提供することを要求する。これらの高容量かつ多チャネル数システムは、送受信機を制御するために、よりリアルタイムの性能データ監視を求める。さらに、これらの高容量かつ多チャネル数システムのために必要とされる送受信機の数が多いほど、信頼性を改良し、ヒトによる操作を低減させるために、送受信機構成のさらなる自動化が求められる。加えて、送受信機、増幅器、波長フィルタ、波長マルチプレクサ、波長デマルチプレクタ、クロスコネクト装置、光スイッチ、受動スプリッタ、およびコンバイナを含む増加した数ならびに多様な光要素を含むようにネットワークを構成することは、多様な光要素タイプにわたって動作することが可能な自動化および制御スキームを求める。
(項目1)
ハードウェア構成光ネットワークのための光ネットワーク要素であって、前記光ネットワーク要素は、
a)受信制御情報を含む入力光信号を前記ハードウェア構成光ネットワークから受信する第1の光ポートと、
b)前記第1の光ポートに光結合されている入力を有するデモジュレータであって、前記デモジュレータは、前記光ネットワーク要素を構成するために、前記受信制御情報をデコードする、デモジュレータと、
c)伝送制御情報を受信する電気変調入力を有するモジュレータであって、前記モジュレータは、変調を光キャリヤ上において行い、それによって、前記伝送制御情報を表す伝送光制御信号を生成する、モジュレータと、
d)前記伝送制御情報を表す前記伝送光制御信号を前記ハードウェア構成光ネットワークに伝送する第2の光ポートと
を備えている、光ネットワーク要素。
(項目2)
前記光キャリヤは、クライアントデータトラフィック、ダミートラフィック、CW光信号、および自然放射増幅光のうちの少なくとも1つを含む、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目3)
前記光キャリヤは、複数の波長のうちの1つを含む、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目4)
前記光キャリヤは、波長のバンドを含む、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目5)
前記受信制御情報は、前記入力光信号上において振幅変調されている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目6)
前記受信制御情報は、前記入力光信号上において位相変調されている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目7)
前記モジュレータは、振幅変調を前記光キャリヤ上において行い、それによって、前記電気伝送制御情報を表す振幅変調された伝送光制御信号を生成する、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目8)
前記モジュレータは、位相変調を前記光キャリヤ上において行い、それによって、前記電気伝送制御情報を表す位相変調された伝送光制御信号を生成する、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目9)
前記受信制御情報の変調周波数は、前記光信号上のクライアントデータ変調の周波数未満である、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目10)
前記伝送光制御信号の変調周波数は、前記光信号上のクライアントデータ変調の周波数未満である、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目11)
前記光ネットワーク要素は、波長選択スイッチを備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目12)
前記光ネットワーク要素は、光チャネルモニタを備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目13)
前記光ネットワーク要素は、光増幅器を備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目14)
前記光ネットワーク要素は、プログラマブルフィルタを備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目15)
前記光ネットワーク要素は、送受信機を備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目16)
前記光ネットワーク要素は、波長マルチプレクサ/デマルチプレクサを備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目17)
前記光ネットワーク要素は、波長クロスコネクト装置を備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目18)
前記光キャリヤは、前記光ネットワーク要素によって生成される、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目19)
前記受信および前記伝送制御情報のうちの少なくとも1つは、デジタル診断データを含む、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目20)
前記デジタル診断データは、送信機チャネル識別番号、受信機チャネル識別番号、光チャネルモニタ較正データ、光ネットワーク要素較正データ、および光要素アラーム閾値データのうちの少なくとも1つを含む、項目19に記載の光ネットワーク要素。
(項目21)
前記第1の光ポートと前記第2の光ポートとは、同一の光ポートである、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目22)
前記ハードウェア構成ネットワークを構成するための前記伝送制御情報を受信する電子ポートをさらに備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目23)
前記デコードされた受信制御情報を受信し、前記デコードされた制御情報に応答して、前記光ネットワーク要素を構成する制御プロセッサをさらに備えている、項目1に記載の光ネットワーク要素。
(項目24)
ハードウェア構成光ネットワークのための光ネットワーク要素であって、前記光ネットワーク要素は、
a)入力光信号を前記ハードウェア構成光ネットワークから受信する第1の光ポートと、
b)伝送制御情報を受信する電気変調入力を有するモジュレータであって、前記モジュレータは、変調を前記入力光信号上において行い、それによって、前記伝送制御情報を表す伝送光制御信号を生成する、モジュレータと、
c)前記伝送制御情報を表す前記伝送光制御信号を前記ハードウェア構成光ネットワークに伝送する第2の光ポートと
を備えている、光ネットワーク要素。
(項目25)
前記入力光信号は、クライアントデータトラフィック、ダミートラフィック、CW光信号、および自然放射増幅光のうちの少なくとも1つを含む、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目26)
前記入力光信号は、複数の波長のうちの1つを含む、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目27)
前記入力光信号は、波長のバンドを含む、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目28)
前記モジュレータは、振幅変調を前記入力光信号上において行い、それによって、前記電気伝送制御情報を表す振幅変調された伝送光制御信号を生成する、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目29)
前記モジュレータは、位相変調を前記入力光信号上において行い、それによって、前記電気伝送制御情報を表す位相変調された伝送光制御信号を生成する、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目30)
前記伝送光制御信号の変調周波数は、前記入力光信号上のクライアントデータ変調の周波数未満である、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目31)
前記伝送制御情報は、デジタル診断データを含む、項目24に記載の光ネットワーク要素。
(項目32)
前記デジタル診断データは、送信機チャネル識別番号、受信機チャネル識別番号、光チャネルモニタ較正データ、光ネットワーク要素較正データ、および光要素アラーム閾値データのうちの少なくとも1つを含む、項目31に記載の光ネットワーク要素。
(項目33)
ハードウェア構成光ネットワークにおける光ネットワーク要素を構成する方法であって、前記方法は、
a)受信制御情報を含む光信号を前記ハードウェア構成光ネットワークから受信することと、
b)前記ハードウェア構成光ネットワークからの前記受信制御情報を復調することと、
c)前記復調された受信制御情報に従って、前記光ネットワーク要素を構成することと、
d)光キャリヤ上において伝送制御情報を変調し、それによって、前記伝送制御情報を表す伝送光制御信号を生成することと、
e)前記光キャリヤ上において前記伝送制御情報を表す前記伝送光制御信号を前記ハードウェア構成ネットワークに伝送することと
を含む、方法。
(項目34)
前記光キャリヤ上において伝送制御情報を変調することは、ダミートラフィック、CW光信号、および自然放射増幅光のうちの少なくとも1つから前記光キャリヤを生成することを含む、項目33に記載の方法。
(項目35)
前記光キャリヤ上において伝送制御情報を変調することは、複数の波長のうちの1つから前記光キャリヤを生成することを含む、項目33に記載の方法。
(項目36)
前記光キャリヤ上において伝送制御情報を変調することは、前記受信された光信号の複数の波長のうちの1つから前記光キャリヤを生成することを含む、項目33に記載の方法。
(項目37)
前記ハードウェア構成光ネットワークからの前記受信制御情報は、振幅変調されている、項目33に記載の方法。
(項目38)
前記ハードウェア構成光ネットワークからの前記受信制御情報は、位相変調されている、項目33に記載の方法。
(項目39)
前記伝送制御情報を変調することは、前記伝送制御情報を振幅変調することを含む、項目33に記載の方法。
(項目40)
前記伝送制御情報を変調することは、前記伝送制御情報を位相変調することを含む、項目33に記載の方法。
(項目41)
前記ハードウェア構成光ネットワークからの前記受信制御情報の変調周波数は、前記光ネットワーク上のクライアントデータ変調の周波数未満である、項目33に記載の方法。
(項目42)
前記受信された光信号を増幅し、受信制御情報および伝送制御情報のうちの少なくとも1つを伴う前記増幅された受信信号を前記ハードウェア構成ネットワークに伝送することをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目43)
前記受信された光信号の一部を監視し、前記受信信号の残りの部分を前記ハードウェア構成ネットワークに伝送することをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目44)
前記受信された光信号の波長を前記ハードウェア構成ネットワーク内の特定のチャネルに切り替えることをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目45)
前記受信された光信号の波長を前記ハードウェア構成ネットワーク内の特定のチャネルに多重化/逆多重化することをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目46)
前記光ネットワーク要素を用いて前記光キャリヤを生成することをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目47)
前記光キャリヤ上においてデジタル診断データを変調することをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目48)
前記デジタル診断データは、ハードウェア識別番号、光チャネルモニタ較正データ、光ネットワーク要素較正データ、および光要素アラーム閾値データのうちの少なくとも1つを含む、項目47に記載の方法。
(項目49)
ハードウェア構成光ネットワークにおける光ネットワーク要素を構成する方法であって、前記方法は、
a)受信制御情報を含む光信号を前記ハードウェア構成光ネットワークから受信することと、
b)前記ハードウェア構成光ネットワークからの前記受信制御情報を復調することと、
c)前記復調された受信制御情報から前記ハードウェア構成光ネットワーク内のエラー状態を検出することと、
d)前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記エラー状態を是正する構成情報を含む伝送制御情報を生成することと、
e)光キャリヤ上において伝送制御情報を変調し、それによって、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記エラー状態を是正する構成情報を含む前記伝送制御情報を表す伝送光制御信号を生成することと、
f)前記光キャリヤ上において、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記エラー状態を是正する構成情報を含む前記伝送制御情報を表す前記伝送光制御信号を前記ハードウェア構成ネットワークに伝送することと
を含む、方法。
(項目50)
a)第2の光ネットワーク要素において、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記エラー状態を是正する構成情報を含む前記伝送光制御信号を受信することと、
b)第2の光ネットワーク要素において、前記エラー状態を是正する構成情報を含む前記受信された制御情報を復調することと、
c)前記エラー状態を是正する前記復調された受信制御情報構成情報に従って、前記第2の光ネットワーク要素を再構成し、それによって、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記エラー状態を是正することと
をさらに含む、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記ハードウェア構成光ネットワーク内のエラー状態は、配線エラーを含む、項目49に記載の方法。
本教示の一側面は、本明細書に説明されるハードウェア構成ネットワークが、光ネットワーク要素のためのデジタル診断を提供することができることである。公知の送受信機は、時として、マイクロプロセッサと、データリンク上に性能情報を提供する診断インターフェースとを含む。これは、ユーザが、ネットワーク内の任意の送受信機の受信された光強度、伝送される光強度、レーザバイアス電流、送受信機入力電圧、および送受信機温度等、多数の性能パラメータをリアルタイムで遠隔で監視することを可能にする。デジタル診断機能は、ユーザ、クライアント、および外部ネットワーク管理システムに、性能監視を実装するためのツールを提供する。
ならびに、プライベートネットワークおよび産業制御のために使用されるもの等の特設ネットワークシステムを含む。本教示のいくつかの実施形態では、構成情報または制御信号は、2地点間様式において光要素間で交換される。他の実施形態では、構成情報は、ネットワーク上の光要素の一部または全部へのブロードキャスト様式もしくはマルチキャスト様式において、光要素間で交換される。さらに他の実施形態では、構成情報は、マルチポイント様式またはカスケード様式において交換される。種々の実施形態では、光要素間で構成情報または制御信号情報を交換するためのこれらの手段の任意の組み合わせが、使用されることができる。
selective switch)814の双方向ポートに光結合される光双方向ポートを含む。ドロップ波長選択スイッチ814は、制御情報を受信する電気制御ポート816を有する。動作時、アッド波長選択スイッチ804は、制御可能な方法において、種々の波長を種々の入力ポートから特定の出力ポートに接続するように構成されることができる。ドロップ波長選択スイッチ814はまた、制御可能な方法において、種々の波長を特定の入力ポートから種々の出力ポートのうちの1つ以上のものに接続するように構成されることができる。当業者は、アッド波長選択スイッチ804およびドロップ波長選択スイッチ814が、アッド波長選択スイッチ804がドロップ波長選択スイッチとなり、逆も同様であるように、逆方向に動作することもできることを理解されるであろう。
902において交差配線状態を生じさせている。計画された配線接続は、受信側送受信機RX-1 904が光ファイバ906と接続され、受信側送受信機RX-2 908が光ファイバ910と接続されることを要求する。設置者エラーは、図9に示されるように、受信側送受信機RX-1 904が光ファイバ910と接続され、受信側送受信機RX-2 908が光ファイバ906と接続される結果をもたらしている。そのような設置エラーは、残念ながら、電気通信サービスプロバイダに関する一般的発生事象であり、有意なサービス構築遅延および追加コストを生じさせる。交差配線状態は、最新のネットワークハードウェア構成システムを用いても、検出が困難であり、かつ補正も困難である。設置エラー状態の検出は、ヒトオペレータを使用する複数のネットワーク要素からエラー状態の相関を要求し、かつ後続サービスは、現場技術者が、機器を位置特定し、計画された物理的接続に再接続することを要求する。
1006からの入力1016上に現れる信号をルーティングするように構成される、アッド波長選択スイッチ1010は、代わりに、そのポート1016上の送受信機TX-2
1012から信号を受信する。アッド波長選択スイッチ1010によって検出された低周波数制御信号上に提供されるエンコードされた構成情報は、このエラーがアッド波長選択スイッチ1010内で直ちに検出されるようにする。いくつかの動作方法では、エラーは、ハードウェア構成ネットワークに、クライアントまたは第三者マネージャに配線が固定される必要があることを通知させることによって、是正されることができる。他の自動動作方法では、ハードウェア構成ネットワークは、送受信機1006、1012を自動的に再構成するか、またはアッド波長選択スイッチ1010を自動的に再構成する。自動再構成は、エラーを検出した光要素からのエラーを是正するように再構成されることができる光要素に送信される制御情報に基づいて開始される。
本出願人の教示は、種々の実施形態と併せて説明されるが、本出願人の教示をそのような実施形態に限定することを意図するものではない。対照的に、本出願人の教示は、当業者によって理解されるように、本教示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に行われ得る、種々の代替、修正、ならびに均等物を包含する。
Claims (11)
- ハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機であって、前記第1の送受信機は、
a)光信号内のクライアントデータトラフィックを出力において生成する波長可変レーザと、
b)前記波長可変レーザの前記出力に光結合されている入力を有するモジュレータであって、前記モジュレータは、前記光信号上で直接的に変調を行うことによって前記光信号を変調し、前記変調された光信号は、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の複数の波長可変の波長チャネルの自動プロビジョニングを可能にする構成情報データを含み、前記変調の周波数は、前記光信号内の前記クライアントデータトラフィックの変調周波数よりも低い、モジュレータと、
c)前記変調された光信号を前記ハードウェア構成光ネットワークに伝送する光ポートと
を含み、
前記波長可変レーザは、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記複数の波長可変の波長チャネルから選択された波長で前記光信号を生成し、前記波長は、前記構成情報データを受信するための前記ハードウェア構成光ネットワーク内の宛先として第2の送受信機を決定し、前記第2の送受信機は、前記変調された光信号の前記構成情報データによって構成される、ハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。 - 前記第1の送受信機は、前記ハードウェア構成光ネットワークから光信号を受信する電気制御ポートをさらに含む、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記波長は、前記宛先までの、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記変調された光信号の経路を決定する、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記変調された光信号は、マルチポイント通信プロトコルを含む、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記変調された光信号は、衝突回避プロトコルを含む、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記変調された光信号は、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記宛先の接続動作を実行する、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記変調された光信号は、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の前記宛先のプログラミング動作を実行する、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記第1の送受信機は、小型形状因子光送受信機として構成されている、請求項1に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- 前記小型形状因子光送受信機は、SFP送受信機を含む、請求項8に記載のハードウェア構成光ネットワークのための第1の送受信機。
- ハードウェア構成ネットワーク内のデータ接続を自動的に確立するための方法であって、前記ハードウェア構成ネットワークは、第1の送受信機と第2の送受信機とを含み、前記第1の送受信機は、波長可変であり、かつ、前記ハードウェア構成ネットワーク内の光リンクに接続されており、前記第2の送受信機は、前記ハードウェア構成ネットワーク内の前記光リンクに接続されており、前記方法は、
a)前記第1の送受信機において、前記ハードウェア構成光ネットワーク内の複数の波長可変の波長チャネルから選択された波長でクライアントデータトラフィックを含む伝送光信号を生成することと、
b)前記第1の送受信機において、前記クライアントデータトラフィックを含む前記生成された伝送光信号上で制御情報を表す変調を行い、これにより、前記制御情報と前記クライアントデータトラフィックとを含む伝送光制御信号を生成することであって、前記変調の周波数は、前記クライアントデータトラフィックの変調周波数よりも低い、ことと、
c)前記光リンクを経由して前記制御情報を含む前記伝送光制御信号を伝送し、前記第2の送受信機において、前記制御情報と前記クライアントデータトラフィックとを含む前記伝送光制御信号を受信することであって、前記波長は、前記第2の送受信機を前記制御情報を受信するための前記ハードウェア構成光ネットワーク内の宛先として決定する、ことと、
d)前記第2の送受信機において、電気フィルタリングを用いて、前記受信された伝送光制御信号をデコードすることにより、前記受信された伝送光制御信号から前記制御情報を取得することと、
e)前記取得された制御情報を用いて、前記第2の送受信機を構成し、前記第2の送受信機の構成に基づいて、前記光リンクを経由する前記第1の送受信機と前記第2の送受信機との間のデータ接続を確立することと
を含む、データ接続を自動的に確立するための方法。 - ハードウェア構成ネットワーク内のデータ接続を自動的に確立するための方法であって、前記ハードウェア構成ネットワークは、第1の送受信機と第2の送受信機とを含み、前記第1の送受信機は、前記ハードウェア構成ネットワーク内の光リンクに接続されており、前記第2の送受信機は、波長可変であり、かつ、前記ハードウェア構成ネットワーク内の前記光リンクに接続されており、前記方法は、
a)前記第1の送受信機において、第1の波長でクライアントデータトラフィックを含む伝送光信号を生成することと、
b)前記第1の送受信機において、前記クライアントデータトラフィックを含む前記生成された伝送光信号上で制御情報を表す変調を行い、これにより、前記制御情報と前記クライアントデータトラフィックとを含む伝送光制御信号を生成することであって、前記変調の周波数は、前記クライアントデータトラフィックの変調周波数よりも低い、ことと、
c)前記光リンクを経由して前記制御情報と前記クライアントデータトラフィックとを含む前記伝送光制御信号を伝送し、前記第2の送受信機において、前記制御情報と前記クライアントデータトラフィックとを含む前記伝送光制御信号を受信することと、
d)前記第2の送受信機において、電気フィルタリングを用いて、前記受信された伝送光制御信号をデコードすることにより、前記受信された伝送光制御信号から前記制御情報を取得することと、
e)前記取得された制御情報を用いて、前記第2の送受信機の第2の波長を調整することによって、前記第2の送受信機を構成することであって、前記第2の波長は、前記光リンクを経由する前記第1の送受信機と前記第2の送受信機との間のデータ接続を確立するように構成されている、ことと
を含む、データ接続を自動的に確立するための方法。
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