JPH08505270A - 分配通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 分配通信ネットワークは異なったレベル（1,2,3,4）におけるノードのグループ（11−22，31−36，41−43,51）を具備する。１つのレベルのノードの各組は通信の送信および受信用のレベルより上で関連するノードに接続される。通信はこれが局部または広範囲の通信であるか否かにより多数の帯域の波長の１つに割当てられる。ノード（11−22）の第１のレベルで、対応する帯域波長の局部範囲通信はループバックされ、ノードに接続される全ての端末（ａ−ｘ）に再度送信される。ノードの各レベルで、通信は最高レベルに通過されるかまたはそれが割当てられた波長の帯域に応じてループバックされる。従って、波長帯域は通信がループバックされ端末の広さがこの通信に露出されるノードレベルを決定する。端末間を通信するための帯域波長の再使用が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 分配通信ネットワーク 本発明は分配通信ネットワーク、およびそのノードに関する。本発明は特に光 ファイバネットワークに応用可能である。 公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）およびケーブルテレビジョンネットワ ークのような既存の“固定アクセス”ネットワークは異なった顧客の要求により 駆動される２つの異なった形状に分類される。ＰＳＴＮはセンターノードまたは 交換および階層アクセス構造を有する“スター”形状である。これは双方向の実 時間スピーチ通信用に設計されている。ケーブルテレビジョンネットワークは単 方向（放送）サービスを顧客に提供するように開発された。これらは“木と枝” または交換スター形状を有する。 既知の分配通信ネットワークノードは第１の入力通路と、それに接続され局部 出力通路と広範囲の出力通路に沿って第１の入力通路上の入来トラフィックを分 割するように配置されているパワー分割手段とを有する。 基本的な電話通信からデータおよび高精細度のテレビジョン信号送信までの範 囲の適用に対して集積広帯域交換ネットワークを提供できることが望ましいこと が認められている。この認識の１結果は広帯域幅の集積サービスデジタルネット ワーク（Ｂ−ＩＳＤＮ）である。しかしながら、大部分のＢ−ＩＳＤＮ研究によ り無視されている重要な要素は国家的システム用の必要な送信と交換用の下部組 織を設ける価格であ る。 本発明の目的はネットワーク内の情報送信波長の再使用量を増加しながら、波 長再使用で生じる多重通路効果の欠点を生じなくすることである。 本発明は分配通信ネットワーク用のノードを提供し、そのノードは第１の入力 通路と、第１の入力通路に接続され局部出力通路と広範囲の出力通路に沿って第 １の入力通路上の入来通信を分割するように配置されるパワー分割手段とを具備 し、一方または両者の出力通路のフィルタ手段を特徴とし、このフィルタ手段は 第１の波長帯域の比較的局部的な範囲のトラフィックと第２の波長帯域の広範囲 のトラフィックとを区別し、局部出力通路に沿った局部範囲トラフィックと広範 囲の出力通路に沿った広範囲の通信とを可能にするように配置されている。 本発明はまた、第１のレベルにおける複数の第１のノード、第２のレベルで第 ２のノードを具備する分配通信ネットワークを提供し、各第１のノードは前述し たように限定され、第１の入力通路と局部出力通路により複数の使用者アクセス 点に動作可能に接続され、第２のノードは前述したように限定され、第１のノー ドの第２の入力通路を通じて使用者アクセス点と接続されている。 本発明はさらに複数のアクセスレベルのノードを具備する分配通信ネットワー クを提供し、各ノードは前述したように限定され、 ａ）複数の使用者アクセス点又は、下部アクセスレベルの 関連するノードの広範囲の出力通路と接続された第１の入力通路と、 ｂ）関連する使用者アクセス点または関連する下部アクセスレベルのノードの 第２の入力通路と接続された局部出力通路と、 ｃ）高アクセスレベルにおける関連するノードの第１の入力通路と接続された 広範囲の出力通路とを有し、 そのネットワークは使用者アクセス点または１レベルにおけるノードと高レベル における関連するノードとの間の通信用の同一帯域の波長を再使用するように動 作可能である。 例えば国家的ネットワークのような実際的な構成ではアクセスを増加的に遠隔 距離の“局部”ノードに提供する多数のノードレベルが存在する。用語“アクセ ス点”は別のネットワークとのインターフェイスまたは最低レベルにおける使用 者端末装置とのインターフェイスであってもよい１層のノードに関するアクセス 点を呼ぶために使用される。 本発明の分配通信ネットワークは複数の複雑な交換位置と、関連する資本、設 備と処理費用とを最小にする比較的経済的な交換ネットワーク構造の設備を許容 する。スムースな集合トラフィック処理能力を提供するため減少した数の交換設 備で中央交換機を集中することにより中央交換機の効率を増加することができる 交換ネットワーク構造も提供する。 本発明の分配ネットワークは選択された帯域の波長のトラフィックが特定のレ ベルのノードまで伝達することを可能にする。これが割当てられた帯域に応じて 、トラフィックは特 定のレベルで通過されるかループバックされる。ループバックすると、トラフィ ックは全ての関連する下部レベルのノードに供給され、そこを通じてそれがルー プバックされるノードのレベルにより決定される距離で端末装置に供給される。 分配ネットワークであるならば、トラフィックがループバックされるノードによ り全てのアクセス可能な端末がメッセージに露出されるが、トラフィックの意図 する目的地は各メッセージ中でアドレス情報により提供されることである。 本発明により、第１の（局部）レベルのノードでループバックされ、そのノー ドに関連する全ての端末に供給される１つの局部範囲ネットワーク中の帯域波長 を使用することが可能である。同様に、帯域が第１の層において常にループバッ クされることにより相互に隔離されているので、隣接する局部領域ネットワーク は独立に同一の帯域を等しく再使用することができる。同一帯域の再使用は、そ れ故帯域が第１のレベルのノードでループバックされるので全ての局部範囲ネッ トワーク中で可能である。 同様に、さらに別の帯域の波長は局部目的地に対向するように中間目的地用の トラフィックの支持に使用されることができる。本発明によると、さらに別の波 長帯域が局部または第１のレベルのノードを通過することを可能にされ、そこに 関連する出発端末からのトラフィックが供給され、トラフィックがループバック される第２のレベルのノードに接続する他の第１のレベルのノードの端末と同様 に、出発端末に関連するノードの端末にアクセスを有する第２のノードレベルで ループバックされる。 従って、各レベルで、そのレベルにおけるトラフィックのループバックに関連 する隣接ノードで同一波長帯域を再使用することが可能である。 好ましくは、ネットワークは例えば１３００ｎｍまたは１５００ｎｍを中心と する波長帯域の通信を支持する光ファイバネットワークである。この場合、パワ ー分割手段はスプリッタと、波長帯域間を区別するための帯域通過フィルタとを 有する受動光学装置を含んでもよい。 本発明の特定の実施例では、各ノードはノードに関係する複数の使用者アクセ ス点から信号を受信するように配置されている第１の受動光学ネットワークと、 ノードに関係する複数の使用者アクセス点からの信号を送信するように配置され ている第２の受動光学ネットワークと、第１の受動光学ネットワークの出力を第 ２の受動光学ネットワークへの入力に接続する帯域通過フィルタとを具備する。 ノードに関する使用者アクセス点にループバックされた局部範囲信号を高めるた めに、増幅器は第１の受動光学ネットワークと帯域通過フィルタとの間および／ または帯域通過フィルタと第２の受動光学ネットワークとの間に接続されること が望ましい。 好ましくは、ノードはアクセスレベルに配置され、それぞれ高低レベルでノー ドに動作可能に接続されるノードのグループを含んでいる。 有効に、ネットワークはさらに１レベルにおける第１のノードと第１のレベル でそれに隣接するノードに関連する下部 レベルの第２のノードとの間の補助接続を有する故障保護手段と、ノードおよび ／またはトラフィックが最初に意図される使用者アクセス点への送信のために第 ２のノードから第１のノードまでのトラフィックの再指向を行うために前記隣接 ノードでの、または隣接ノードへの通路内での故障に応答する手段とを具備する 。この場合、故障応答手段は再指向トラフィックを結果的な送信用の異なった帯 域波長に割当ててもよい。 本発明は種々の方法で実践されることができ、１方法を添付図面を参照して例 示により説明する。 図１は本発明を使用する階級分配ネットワークのブロック図である。 図２は図１の階級ネットワークのノードとして動作するアクセスネットワーク の図である。 図３はネットワーク使用者インターフェイスノードのブロック図である。 図４は交換センターを結合するための階級分配ネットワークの図である。 図面を参照すると、図１は使用者端末ａ−ｘを具備する階級分配ネットワーク を示している。簡単にするために、１対の端末は各アクセスノード11〜22まで（ 送信および受信）光ファイバの対により連結される。異なったレベルでノードを 接続する送信および受信ファイバ対と第１のレベルのノードを有する端末は単一 の双方向ライン10により示されている。実際のネットワークは全て同一のノード 11等に関連する数百 または数千の使用者端末を有していることが認められよう。第１のレベルのノー ド11,12（例えば）の各対は光ファイバ10の対により共通の第２のレベルのノー ド31〜36に接続されている。多数の第１のレベルのノードは実際上、各第２のレ ベルのノードにグループ化される。 同様に、第２のレベルのノード31,32（例えば）の対は光ファイバ10の対によ り共通の第３のレベルのノード41〜43に接続される。これらはさらに光ファイバ 10の対により共通の第４の（および最高）レベルのノード51に接続される。 受動光ネットワークに基づきノードを構成するアクセスネットワークが図２で 示されている。このネットワークは下部レベルのノードまたは使用者インターフ ェイス装置からの送信光ファイバ52の出力を結合する入来入力の受動結合器50を 具備する。 入力受動結合器50からの出力はノードの第１の入力通路53を構成する。入力通 路53は受動スプリッタ54により２つの通路56,57に沿って分割される。通路56に 沿ってスプリッタ54からの出力は帯域通過フィルタ58に供給され、これは下部レ ベルのノードおよび／またはノードによりアクセス可能な使用者アクセス端末へ の送信を意図する波長λ_xの帯域でトラフィックを通過する。この通路56は“ル ープバック”通路と呼ばれる。 波長λ_xの通過帯域はアイソレータ60と光増幅器62に供給される。増幅器62か らの高められた信号出力はさらにアイソレータ64と別の帯域通過フィルタ66を通 過される。アイソレ ータ60,64はスプリッタ54からの出力に影響する波長λ_xの帯域の反射を防止する ために存在する。２つの帯域通過フィルタ58,66は波長の拒否された帯域の減衰 を最適にするために使用される。１つのアイソレータおよび／または１つの帯域 通過フィルタは増幅器62のいずれかの側で使用される。 波長帯域λ_xのループバック情報は出力受動結合器68に供給され、それに帯域 波長λ_xの全ての局部トラフィックと、ネットワークの非局部からの他の波長帯 域Σλ−λ_xのトラフィックがノードに関する下部レベルへの送信のために通過 される。結合器68からの出力は下部レベルのノードまたは使用者インターフェイ ス装置に導かれる受信光ファイバ72の間の受動スプリッタ70で分割される。 出力通路57に沿って、スプリッタ54からの出力は帯域通過フィルタ58により通 過される帯域λ_xを除いて全ての波長帯域を通過する帯域停止フィルタ74に供給 される。これらの波長Σλ−λ_xは光増幅器76による増幅後、ネットワークで２ 番目に高いレベルのノードに送信される。 同じ波長の組Σλ−λ_xで２番目に高いレベルのノードからのトラフィックも ノードの第２の入力通路77を経てノードで受信される。通路77上のトラフィック は光増幅器78と帯域停止フィルタ80（フィルタ74と同一である）を通過する。波 長の組Σλ−λ_xのトラフィックは出力受動結合器68により帯域通過フィルタ66 からループバックトラフィックと結合される。 図３は送信ファイバ52と接続された送信機82と受信ファイ バ72に接続された受信機84とを具備する使用者アクセス端末を示している。ファ イバ52,72は両者とも第１のレベル即ちノード11または12等の関連するノードと 接続される。各端末は（標準クロック、周波数または波長の一方に固定するため の）通常の回路同期回路86と、スイッチング回路88と、信号回路90と、入力およ び出力トラフィックを調整するインターフェイス回路92とを具備する。トラフィ ックがノードのレベルに応じて選択された波長帯域で送信され、それは目標とす るアドレスに関するサブネトワークにアクセスを得るために順番に到達しなけれ ばならない。送信機82は各波長帯域に対して別々の送信機を有してもよく、また は同調可能な素子であってもよい。受信機84は露出される種々のレベルのアクセ スに関係する波長に同調する別々の受信機を有するか、または正確な周波数に同 調されるアドレスでコード化された指令に応答して調節される同調可能な受信機 でもよい。 再び図１を参照すると、本発明のネットワークは波長経路設定と再使用に依存 する。前述の技術により、同レベルで分離したノードに関連する均一であるが分 離したサブネットワークが、同程度ネットワークを貫通するための隣接サブネッ トワークと同一の波長帯域を使用することを可能にすることによって全体として ネットワークにより必要とされる波長数の限定が可能である。 ネットワーク保護のため、波長重複と補助的保護経路の経路設定を使用するこ とが可能である。ネットワークノード（またはノード間のリンク）が故障したな らば、トラフィッ クは、問題のノードを通って保護または予備波長に通過することが可能な波長の 重複により保護されることができ、予備波長は前方送信用の隣接サブネットワー ク上の次の層でノードに導かれるようにプログラムされ、その後故障のない通路 になる。補助的な経路設定は破線94により図１の２つの異なったレベルで示され 、ノード15,16とノード32の間、ノード33,34とノード41との間、ノード35,36と ノード42との間の双方向通路を示している。 代りに、通常のネットワーク保護スイッチング、ノード重複および／または経 路設定重複がメッセージ伝送を保護するために使用されてもよい。例えば、代り の予め定められた通信通路をエネーブルするため光増幅器は適切な光源または電 子源信号によりオンに切換えられてもよい。 ネットワークを横切る通常の通信では１組の波長が割当てられる。例えば、レ ベル１のノードを経て行く必要のある通信は波長λ₁のみを割当てられ、レベル ２ノードを経て行く通信は波長λ₂を割当てられ、レベル３ノードを経て行く通 信は波長λ₃を割当てられ、レベル４ノードを経て行く通信は波長λ₄を割当てら れる。各タイプの通信例が以下の表で示されている。 レベル１ 通信 端末対 波長 ａ−ｂ λ₁ ｃ−ｄ λ₁ ｅ−ｆ λ₁ ｇ−ｈ λ₁ レベル２ 通信 端末対 波長 ａ−ｃ λ₂ ａ−ｄ λ₂ ｆ−ｇ λ₂ ｆ−ｈ λ₂ レベル３ 通信 端末対 波長 ａ−ｅ λ₃ ａ−ｆ λ₃ ｊ−ｎ λ₃ ｊ−ｏ λ₃ レベル４ 通信 端末対 波長 ａ−ｉ λ₄ ａ−ｊ λ₄ ｊ−ｓ λ₄ ｎ−ｔ λ₄ レベル３ノードが故障したならば、そのノードを通過する全てのトラフィック を保護することが望ましい。この階級ネットワーク設計では保護方法は代りの経 路を使用することによってレベル３ノードを通って伝播する波長の保護に変換す る。 波長計画はネットワークの構成に望ましい。ネットワーク の割当てはトラフィック、信頼性の要求、安全性の要求のような他の要素を基礎 として決定されることができる。典型的な波長計画は以下の通りである。 波長 機能 λ₁ レベル１ノードを経る通常の送信 λ₂ レベル２ノードを経る通常の送信 λ₃ レベル３ノードを経る通常の送信 λ₄ レベル４ノードを経る通常の送信 λ₃₁ レベル３ノード故障に対する保護 λ₄₁ レベル４ノード故障に対する保護 保護波長は波長λ₃、λ₄を重複し、波長λ₃₁、λ₄₁を割当てられる。これらの 保護波長λ₃₁、λ₄₁は図１の破線94により示されているように保護経路上で導か れ、波長λ₃、λ₄により伝送される通常の経路を伝送しない。保護経路は保護さ れるノードと同じ階級レベルで別のノードの入力に通過される。 例えば、ノード42が故障したならば、波長λ₃、λ₄でそれを通過するトラフィ ックが保護経路を横切ってノード41に通過する波長λ₃₁、λ₄₁により保護される 。これは保護目的で波長の再使用を通常の通信の波長における再使用と類似の方 法で可能にする。保護経路は多重通路効果を避けるため“交差”を可能にされて はならない。故障に対する保護のこの方法はネットワークのあらゆるレベルのノ ードに適応されることができ、通常の通信と類似の方法で故障経路設定に対する ネットワークを横切って波長を再使用することが可能で ある。 保護の経路再設定は故障が生じるレベルと同じ位置に導く既に存在する補助的 な経路設定に依存する。全てのノードが同一レベルの保護を必要とするわけでは ない。代りに、１つのノードが同じレベルで１以上のノードに対する再経路設定 されたトラフィックのための代りのノードとして動作する。例えば図１で示され ているネットワーク構造の１つのレベルにおけるノード（例えばノード33）は次 のレベルにおける関連するノード（即ち、ノード15,16とノード33に類似して接 続されている他の関連するノード）から故障保護が与えられるレベルと同レベル における隣接する代りのノード（即ちノード32）まで双方向補助連結手段により 保護再経路設定を有する。 再経路設定通路に関する限り、代りのノード（即ちノード32）は割当てられた 再経路設定波長上の再経路設定トラフィックを受信する。波長は、トラフィック が目的地に到達するためカスケードを下げるようにトラフィックが送信されるレ ベルに依存する。波長に依存して、再経路設定トラフィックが通過される各ノー ドが必要なときにトラフィックを通過するかループバックする。例えば端末ｐを 目的とする端末ｉからの再経路設定メッセージはノード33が故障のときレベル３ の波長を割当てられることができる。メッセージはノード15からノード32を経て 、ノード41に通過する。このレベル３で、メッセージはノード31,32への１次接 続と同様にノード33,34をノード41に接続する他の補助通路に沿ってループバッ ク される。従って補助リンク上のノード34に送信されるメッセージはノード18を経 て端末ｐに到達する。 ノード41とノード34との間の補助リンクが存在しないか（例えばノード42に到 達するトラフィックの保護がこの手段により必要とされないので）或いは端末ｉ から端末ｐへのメッセージの再経路設定の付加手段として設定されるならば、再 経路設定メッセージはノード15,32,41,51,42,34,18を経て端末ｐに到達するよう にレベル４の波長を割当てられなければならない。 このような補助再経路設定が異なったレベルをアクセスするために波長帯域の 再使用を可能にする基本的なネットワークのサブネットワークの効率的な分離を 劣化できることが明白である。従って、端末を異なったソースからの同一波長で １以上のメッセージに露出することを避けるために再経路設定用の波長を割当て ることに注意を払わなければならない。 ノード対のみがレベル２、３におけるノードからカスケードされるものと示さ れているが、２以上の端末がレベル１で各ノードに接続されるのと同一方法で、 実際にはこれ以上に各ノードに接続される傾向がある。同程度まで同一レベルに おけるノード用の代りのもの（例えばノード32）として動作するノードは保護ノ ード（33）に関連する多数のノード（15,16等）をサービスする。 同時に通常波長と保護波長を同時に使用してトラフィックを送信する端末によ って情報損失のない自動保護装置を提供することも可能である。例えば端末ｑは 端末ｘと通話すると き通常、波長λ₃を使用する。しかしながら、λ₃₁上で同時に送信することがで きる。ノード43が故障した場合、メッセージは波長λ₃で消滅するが波長λ₃₁で 存在している。この設備は特に信頼性のある送信を必要とする端末またはネット ワーク自身が高い信頼性を必要とするリンクにより使用されることができる。 図４のネットワークは図１のネットワークの適合であるが、本発明による分配 スイッチングと中心化されたスイッチングとの両者を提供するために変更される 。１対の使用者端末ａ、ｉは図１に基づく例示的なネットワークから図示されて いる。異なったレベルの関連ノード11,15,31,33,41,42は同様に識別される。ネ ットワークはノード11,15の下流の集線装置96を示していることに留意する。 本発明によるネットワークのこの例では、図１のレベル４に対する等化装置は ない。レベル４の等化装置における相互接続は主（交差点）交換機（ＭＳＣ）10 1により行われる。交差点交換へのリコースの１つの理由は利用可能な波長容量 の欠乏である。別の理由は非両立性のネットワークとのインターフェイスを必要 とすることである。図４において、これは国際交換センター（ＩＳＣ）102にお ける場合であり、そこでは本発明による国家ネットワークが別の国の非両立性の 国家ネットワークに接続しなければならない。 ＭＳＣ101に入るトラフィック量は相当なものになるであろう。例えば１ＭＳ Ｃ当り百万のビジネスで、０．１アーランで２Ｍビット／秒の各送信の場合、ト ラフィック量は２０ ０Ｇビット／秒である。単一の光ファイバ上の最大容量は２．５Ｇビット／秒の 容量で１６波長を使用して４０Ｇビット／秒である。集中せずにＭＳＣ101との １２ファイバ接続がＭＳＣとの通信を送信するのに十分である。 本発明は周波数再使用による成長を可能にするために柔軟性をもった分配的な 交換アクセスネットワーク（ＤＳＡＮ）を提供する。交差点スイッチの必要性も 国際交換のようなインターフェイス、可能ならば分配スイッチとしてのネットワ ークを使用することにより主要国家光学ネットワークとのインターフェイスに限 定される。ＰＯＮベースのＤＳＡＮネットワークはノードと顧客との間の２０ｄ Ｂを超過する光通路損失を支持することができる。このようなネットワークは同 期およびパケットベースモードとの両者で２〜３４Ｍビット／秒の範囲の全ての データ速度を支持してもよい。２．５Ｇビット／秒の全体的ネットワーク容量で は、６４ｋビット／秒の使用は１０，０００ラインのシステムで１５５Ｍビット ／秒のネットワーク容量を可能にする。 本発明によるネットワークは時間ドメイン多重化（ＴＤＭ）、波長分割多重化 （ＷＤＭ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）またはコード分割多重化（ＣＤＭ）ま たは分配交換アドレスを達成するためのあらゆる組合わせに使用されることがで きる。 非同期転送モード（ＡＴＭ）および同期転送モード（ＳＴＭ）は勿論、ネット ワークにより支持可能なＴＤＭと関連する情報移動の特定の形態である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年９月２０日 【補正内容】 る。 既知の光学系広帯域幅通信ネットワークは波長分割多重化（ＷＤＭ）技術を利 用する（“IEEE Communications Magazine”29巻、No.3、1989年３月、22〜30頁 と、“Journal of Lightwave Technology”９巻、No.12、1991年12月、1702〜17 16頁参照）。 本発明の目的はネットワーク内の情報送信波長の再使用量を増加しながら、波 長再使用で生じる多重通路効果の欠点を生じなくすることである。 本発明はｎ個のアクセスレベルのノードを具備する分配通信ネットワークを提 供し、各ノードは第１の入力通路と、第１の入力通路に接続され局部出力通路と 広範囲の出力通路に沿って第１の入力通路上の入来トラフィックを分割するよう に配置されたパワー分割手段と、第２の入力通路と、第２の入力通路からのトラ フィックと局部出力通路上のトラフィックとを結合するように配置されているパ ワー結合手段と、一方又は両者の出力通路に配置され、第１の波長帯域（λ_x） の比較的局部的な範囲のトラフィックと第２の波長帯域（Σλ−λ_x）の広範囲 のトラフィックとを区別し、局部出力通路に沿った局部範囲トラフィックと広範 囲の出力通路に沿った広範囲のトラフィックとを可能にするように配置されてい るフィルタ手段とを具備しており、ここで各ノードは、 ａ）複数の使用者端末（ａ−ｘ）又は、下部アクセスレベルの関連するノード の広範囲の出力通路と接続された第１の入力通路と、 ｂ）関連する使用者アクセス端末または関連する下部アクセスレベルのノード の第２の入力通路と接続された局部出力通路と、 ｃ）高アクセスレベルにおける関連するノードの第１の入力通路と接続された 広範囲の出力通路とを有し、 各使用者端末はｎ個の異なった波長で動作可能であり、そのｉ番目の波長はｉ番 目のレベルのノードを介して他の使用者端末との通信に使用され、ｉ＝１乃至ｎ である。 本発明はまた、前述したように分配通信ネットワークで使用するためのノード を提供し、そのノードは第１の入力通路と、第１の入力通路に接続され局部出力 通路と広範囲の出力通路に沿って第１の入力通路上の入来トラフィックを分割す るように配置されたパワー分割手段と、第２の入力通路と、第２の入力通路から のトラフィックと局部出力通路上のトラフィックとを結合するように配置されて いるパワー結合手段とを具備し、一方または両方の出力通路のフィルタ手段を特 徴とし、このフィルタ手段は第１の波長帯域（λ_x）の比較的局部的な範囲のト ラフィックと第２の波長帯域（Σλ−λ_x）の広範囲のトラフィックとを区別し 、局部出力通路に沿った局部範囲トラフィックと広範囲の出力通路に沿った広範 囲のトラフィックとを可能にするように配置されている。 例えば国家的ネットワークのような実際的な構成ではアクセスを増加的に遠隔 距離の“局部”ノードに提供する多数のノードレベルが存在する。 本発明の分配通信ネットワークは複雑な交換位置の数と、 関連する資本、設備と処理費用とを最小にする比較的経済的な交換ネットワーク 構造の設備を可能にする。スムースな集合トラフィック処理能力を提供するため 減少した数の交換設備で中央交換機を集中することにより中央交換機の効率を増 加することができる交換ネットワーク構造も提供する。 本発明の分配ネットワークは選択された帯域の波長のトラフィックが特定のレ ベルのノードまで伝達することを可能にする。これが割当てられた帯域に応じて 、トラフィックは特 請求の範囲 （１）ｎ個のアクセスレベル（１、２、３）のノード（11−22、31−36、41−43 ）を具備する分配通信ネットワークにおいて、各ノードは第１の入力通路（53） と、第１の入力通路に接続され局部出力通路（56）と広範囲の出力通路（57）に 沿って第１の入力通路上の入来トラフィックを分割するように配置されるパワー 分割手段（54）と、第２の入力通路（77）と、第２の入力通路からのトラフィッ クと局部出力通路上のトラフィックとを結合するように配置されているパワー結 合手段（68）と、一方又は両者の出力通路に配置され、第１の波長帯域（λ_x） の比較的局部的な範囲のトラフィックと第２の波長帯域（Σλ−λ_x）の広範囲 のトラフィックとを区別し、局部出力通路に沿った局部範囲トラフィックと広範 囲の出力通路に沿った広範囲のトラフィックとを可能にするように配置されてい るフィルタ手段（58、66、74）とを具備しており、ここで各ノードは、 ａ）複数の使用者端末（ａ−ｘ）又は、下部アクセスレベルの関連するノード の広範囲の出力通路（57）と接続された第１の入力通路（53）と、 ｂ）関連する使用者アクセス端末または関連する下部アクセスレベルのノード の第２の入力通路（77）と接続された局部出力通路（56）と、 ｃ）高アクセスレベルにおける関連するノードの第１の入力通路と接続された 広範囲の出力通路（57）とを有し、 各使用者端末はｎ個の異なった波長で動作可能であり、そ のｉ番目の波長はｉ番目のレベルのノードを経て他の使用者端末との通信に使用 され、ｉ＝１乃至ｎである分配通信ネットワーク。 （２）各ノードは関連するより高いアクセスレベルノードと接続された第２の入 力通路（77）を有する請求項１記載のネットワーク。 （３）ノード間、およびノードと使用者端末（ａ−ｘ）との間の接続が光ファイ バ（10,52,72）によるものである請求項１または２記載のネットワーク。 （４）最高のアクセスレベルノードの広範囲の出力通路（57）と接続された入力 通路（53）と、最高のアクセスレベルノードの第２の入力通路（77）に接続され た出力通路（56）とを有する最高のアクセスレベルのノードの上のトップレベル ノードをさらに具備する請求項１乃至３のいずれか１項記載のネットワーク。 （５）１つのレベルにおける第１のノードと、それに隣接するノードに関連する 低いレベルの第２のノードとの間の補助的な接続（94）と、ノードおよび／また は、トラフィックが最初に意図される使用者端末（ａ−ｘ）への送信用に第２の ノードから第１のノードまでトラフィックを再指向するため前記隣接ノードにお けるまたは、前記隣接ノードへの通路における故障に応答する手段とを備えた故 障保護手段をさらに具備している請求項１乃至４のいずれか１項記載のネットワ ーク。 （６）故障に応答する手段が再指向されたトラフィックを補 助接続に沿って送信するように異なった帯域の波長に再割当てするように構成さ れている請求項５記載のネットワーク。 （７）それぞれ同一レベルのノード対の間で再指向されたトラフィックを送信す るためにネットワークが同一帯域の波長を再使用するように構成されている請求 項６記載のネットワーク。 （８）第１の入力通路（53）と、第１の入力通路に接続され局部出力通路（56） と広範囲の出力通路（57）に沿って第１の入力通路上の入来トラフィックを分割 するように配置されたパワー分割手段（54）と、第２の入力通路（77）と、第２ の入力通路からのトラフィックと局部出力通路上のトラフィックとを結合するよ うに配置されているパワー結合手段（68）とを具備している、分配通信ネットワ ークで使用するためのノード（11−22、31−36、41−43、51）において、一方ま たは両方の出力通路のフィルタ手段（58、66、74）を特徴とし、このフィルタ手 段は第１の波長帯域（λ_x）の比較的局部的な範囲のトラフィックと第２の波長 帯域（Σλ−λ_x）の広範囲のトラフィックとを区別し、局部出力通路に沿った 局部範囲トラフィックと広範囲の出力通路に沿った広範囲のトラフィックとを可 能にするように構成されている請求項１乃至７のいずれか１項記載のノード。 （９）パワー分割手段（54）からの出力通路（56,57）の一方または両方と接続 された増幅器手段（62,76）をさらに具備している請求項８記載のノード。 （１０）フィルタ手段は局部範囲トラフィックを分離するた めに局部出力通路中の帯域通過フィルタ（58,66）により構成された請求項８ま たは９記載のノード。 （１１）フィルタ手段が広範囲のトラフィックを分離するために広範囲の出力通 路中に帯域停止フィルタ（74）を含んでいる請求項８乃至１０のいずれか１項記 載のノード。 （１２）パワー分割手段（54）とパワー結合手段（68）が受動的な光学装置であ る請求項８乃至１１のいずれか１項記載のネットワーク。 （１３）分配通信ネットワーク上の局部範囲または広範囲に選択的に情報を通信 する方法において、ネットワークは複数のアクセスレベル（１、２、３）のノー ド（11−22、31−36、41−43）を具備し、各ノードは第１の入力通路（53）と、 第１の入力通路に接続され局部出力通路（56）と広範囲の出力通路（57）に沿っ て第１の入力通路上の入来トラフィックを分割するように配置されるパワー分割 手段（54）と、第２の入力通路（77）と、第２の入力通路からのトラフィックと 局部出力通路上のトラフィックとを結合するように構成されているパワー結合手 段（68）と、一方又は両者の出力通路に配置され、第１の波長帯域（λ_x）の比 較的局部的な範囲のトラフィックと第２の波長帯域（Σλ−λ_x）の広範囲のト ラフィックとを区別し、局部出力通路に沿った局部範囲トラフィックと広範囲の 出力通路に沿った広範囲のトラフィックとを可能にするように構成されているフ ィルタ手段（58、66、74）とを具備しており、ここで各ノードは、 ａ）複数の使用者端末（ａ−ｘ）又は、下部アクセスレベ ルの関連するノードの広範囲の出力通路（57）と接続された第１の入力通路（53 ）と、 ｂ）関連する使用者端末または関連する下部アクセスレベルのノードの第２の 入力通路（77）と接続された局部出力通路（56）と、 ｃ）高アクセスレベルにおける関連するノードの第１の入力通路と接続された 広範囲の出力通路（57）とを有し、 この方法は、局部範囲トラフィックと第１の入力通路（53）上の広範囲のトラ フィックとを区別するため各ノードでフィルタ処理し、局部範囲出力通路（56） 上の局部範囲トラフィックを関連する使用者端末（ａ−ｘ）または関連する下部 アクセスレベルノードの第２の入力通路（77）に供給し、広範囲の出力通路（56 ）上の広範囲のトラフィックをより高いアクセスレベルの関連するノードの第１ の入力通路（53）に供給することによって、第１の帯域の波長（λ_x）内の比較 的局部の範囲のトラフィックを送信し、第２の帯域の波長（Σλ−λ_x）内で広 範囲のトラフィックを伝送するステップを有し、各使用者端末はｎ個の異なった 波長で動作可能であり、そのｉ番目の波長はｉ番目のレベルのノードを経て他の 使用者端末と通信するために使用され、ｉ＝１乃至ｎである方法。 （１４）１つのアクセスレベルの各所定のノードが局部範囲トラフィックを送信 するために下部レベルのノードと関連され、前記所定のノードが前記所定ノード と同レベルにおける隣接ノードに共通して、広範囲のトラフィックを送信するた めにより高いアクセスレベルにおけるノードと関連され、同 一帯域の波長は１つのレベルのノードからより高レベルの各関連するノードヘト ラフィックを送信するために再使用される請求項１３記載の方法。 （１５）１つのレベルの第１のノードからより高いレベルの第２のノードへ広範 囲のトラフィックを送信するためのステップをさらに具備し、第２のノードは、 ノードおよび／またはトラフィックが最初に意図される使用者端末（ａ−ｘ）へ 送信されるために第２のノードから第１のノードヘトラフィックを再指向するた め前記隣接ノードまたは、前記隣接ノードへの通路における故障に応答して、前 記より高レベルにおける第１のノードに隣接するノードに関連する請求項１３乃 至１４のいずれか１項記載の方法。 （１６）再指向されたトラフィックを異なった帯域の波長に再割当てするステッ プをさらに有する請求項１５記載の方法。 （１７）それぞれ同一レベルのノード対の間の再指向されたトラフィックを送信 するために同一帯域の波長を再使用するステップをさらに有する請求項１６記載 の方法。 （１８）光ファイバ（10,52,72）に沿って局部および広範囲のトラフィックを送 信するステップをさらに有する請求項１３乃至１７のいずれか１項記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０４Ｍ 3/00 Ｂ 9370−5Ｇ Ｈ０４Ｑ 3/52 Ｂ 9566−5Ｇ 11/02 9566−5Ｇ (72)発明者 フォークナー、デイビッド・ワインフォー ド イギリス国、、アイピー５・７アールイ ー、サフォーク、イプスウイッチ、マート レスハム・ヒース、ウエストランド １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）第１の入力通路（53）と、それに接続し局部出力通路（56）と広範囲の出 力通路（57）に沿って第１の入力通路上の入来トラフィックを分割するように配 置されたパワー分割手段（54）とを具備する分配通信ネットワーク用のノードに おいて、第１の帯域の波長（λ_x）の比較的局部的な範囲のトラフィックと第２ の帯域の波長（Σλ−λ_x）の広範囲の範囲のトラフィックとを区別するように 配置され、局部出力通路に沿った局部範囲トラフィックと広範囲の出力トラフィ ックに沿った広範囲のトラフィックとを可能にするための一方または両者の出力 通路内のフィルタ手段（58,66,74）を具備していることを特徴とする分配通信ネ ットワーク用のノード（11〜22，31〜36，41〜43，51）。 （２）パワー分割手段（54）からの出力通路（56,57）の一方または両方と接続 する増幅器手段（62,76 )をさらに具備する請求項１記載のノード。 （３）フィルタ手段は局部範囲トラフィックを分離するために局部出力通路中の 帯域通過フィルタ（58,66 )により構成される請求項１または２記載のノード。 （４）フィルタ手段が広範囲のトラフィックを分離するために広範囲の出力通路 の帯域停止フィルタ（74）を含んでいる請求項１乃至３のいずれか１項記載のノ ード。 （５）第２の入力通路（77）と、第２の入力通路からのトラフィックを局部出力 通路（56）上のトラフィックと結合するように配置されているパワー結合手段（ 68）とをさらに具備 する請求項１乃至４のいずれか１項記載のノード。 （６）請求項５に記載され、第１の入力通路（53）とその局部出力通路（56）に より複数の使用者アクセス点（ａ−ｘ）に動作的に接続されている第１のレベル の複数の第１のノード（11−22）と、請求項１乃至５のいずれか１項で記載され 第１のノードの第２の入力通路（77）を通って使用者アクセス点に接続されてい る第２のレベルの第２のノード（31）とを具備する分配通信ネットワーク。 （７）請求項５で記載されている複数のアクセスレベル（1,2,3）のノードを具 備する分配通信ネットワークにおいて、 ａ）複数の使用者アクセス点（ａ−ｘ）または下部アクセスレベルにおける関 連するノードの広範囲の出力通路（57）と接続された第１の入力通路（53）と、 ｂ）関連する使用者アクセス点または関連する下部アクセスレベルノードの第 ２の入力通路（77）と接続された局部出力通路（56）と、 ｃ）より高アクセスレベルにおいて関連するノードの第１の入力通路と接続さ れた広範囲の出力通路（57）とを有し、 ネットワークは使用者アクセス点または１つのレベルにおけるノードとより高 レベルにおける関連するノードとの間の通信用の同一帯域幅の波長を再使用する ように動作可能である分配通信ネットワーク。 （８）各ノードは関連するより高いアクセスレベルノードと接続された第２の入 力通路（77）を有する請求項７記載のネットワーク。 （９）ノード間、およびノードと使用者アクセス点との間の接続が光ファイバ（ 10,52,72）によるものである請求項７または８記載のネットワーク。 （１０）パワー分割手段（54）とパワー結合手段（68）が受動的な光学装置であ る請求項９記載のネットワーク。 （１１）最高のアクセスレベルノードの広範囲の出力通路（57）と接続された入 力通路（53）と、最高のアクセスレベルノードの第２の入力通路（77）に接続さ れた出力通路（56）とを有する最高のアクセスレベルのノードを越えるトップレ ベルノードをさらに具備する請求項７乃至１０のいずれか１項記載のネットワー ク。 （１２）１つのレベルにおける第１のノードと、それに隣接するノードに関連す る第２のノードとの間の補助的な接続（94）と、ノードおよび／または、トラフ ィックが最初に意図される使用者アクセス点（ａ−ｘ）への送信用に第２のノー ドから第１のノードまで再指向して通信するため前記隣接ノードにおけるまたは 、前記隣接ノードへの通路における故障に応答する手段とをさらに具備する請求 項７乃至１１のいずれか１項記載のネットワーク。 （１３）故障に応答する手段が再指向された通信を補助接続に沿って送信するよ うに異なった帯域の波長に再割当てするように構成されている請求項１２記載の ネットワーク。 （１４）それぞれ同一レベルのノード対の間で再指向されたトラフィックを送信 するためネットワークが同一帯域の波長を再使用するように配置されている請求 項１３記載のネット ワーク。 （１５）分配通信ネットワーク上の局部範囲または広範囲に選択的に情報を通信 する方法において、ネットワークは、請求項５に記載され、第１の入力通路（53 ）と局部出力通路（56）により複数の使用者アクセス点（ａ−ｘ）に動作的に接 続されている第１のレベルの複数の第１のノード（11−22）と、請求項１乃至５ のいずれか１項で記載され、第１のノードの第２の入力通路（77）を通って使用 者アクセス点に接続されている第２のレベルの第２のノード（31）とを具備し、 局部範囲通信と第１の入力通路（53）上の広範囲の通信とを区別するため各第１ のレベルのノードでフィルタ処理し、前記ノードに関連する使用者アクセス点（ ａ−ｘ）に局部範囲出力通路（56）上の局部範囲トラフィックを供給し、広範囲 の出力通路（57）上の広範囲のトラフィックを第２のレベルの第２のノードに供 給することにより、第１の帯域の波長（λ_x）内で比較的局部の範囲通信を送信 し、第２の帯域の波長（Σλ−λ_x）内で広範囲の通信を送信するステップを特 徴とする方法。 （１６） ａ）複数の使用者アクセス点（ａ−ｘ）または下部アクセスレベルで 関連するノードの広範囲の出力通路（57）に接続する第１の入力通路（53）と、 ｂ）関連する使用者アクセス点または関連する下部アクセスレベルノードの第 ２の入力通路（77）に接続する局部出力通路（56）と、 ｃ）高アクセスレベルの関連するノードの第１の入力通路 と接続する広範囲の出力通路（57）とを有し、 請求項５で記載されている各ノードの複数のアクセスレベル（1,2,3）を具備 する分配通信ネットワーク上の局部範囲または広範囲に情報を選択的に通信する 方法において、 局部範囲トラフィックと第１の入力通路（53）上の広範囲の通信とを区別する ため各ノードでフィルタ処理し、局部範囲出力通路（56）上の局部範囲通信を関 連する使用者アクセス点（ａ−ｘ）または関連する下部アクセスレベルノードの 第２の入力通路（77）に供給し、広範囲の出力通路（56）上の広範囲の通信を高 アクセスレベルの関連するノードの第１の入力通路（53）に供給することによっ て、第１の帯域の波長（λ_x）内の比較的局部の範囲の通信を送信し、第２の帯 域の波長（Σλ−λ_x）内で広範囲の通信を送信するステップを有することを特 徴とする方法。 （１７）１つのアクセスレベルの各所定のノードが局部範囲通信を送信するため 下部レベルのノードと関連され、前記所定のノードが前記所定ノードと同レベル で隣接ノードに共通して、広範囲の通信を送信するためより高いアクセスレベル でノードと関連され、同一帯域の波長は１レベルのノードからより高レベルの各 関連するノードへの通信を送信するために再使用される請求項１６記載の方法。 （１８）１つのレベルの第１のノードからより高いレベルの第２のノードまで広 範囲のトラフィックを送信するためのステップをさらに具備し、第２のノードは 通信が、ノードおよび／または最初に意図されるアクセス使用者点（ａ−ｘ）へ の送信用に第２のノードから第１のノードまでトラフィックを再指向するため前 記隣接ノードまたは、前記隣接ノードへの通路における故障に応答して前記より 高レベルで第１のノードに隣接するノードに結合する請求項１６乃至１７のいず れか１項記載の方法。 （１９）再指向されたトラフィックを異なった帯域の波長に再割当てするステッ プをさらに具備する請求項１８記載の方法。 （２０）それぞれ同一レベルのノード対の間の再指向されたトラフィックを送信 するため同一帯域の波長を再使用するステップをさらに具備する請求項１９記載 の方法。 （２１）光ファイバ（10,52,72）に沿って局部および広範囲の通信を送信するス テップをさらに具備する請求項１５乃至２０のいずれか１項記載の方法。