JP2007523538A

JP2007523538A - 複数のサービスまたはプロトコルに対処するキャリア・クラスのｗｄｍｐｏｎのためのシステムおよび装置

Info

Publication number: JP2007523538A
Application number: JP2006552290A
Authority: JP
Inventors: フアン，ウィリアム・エックス; クオ，ジャー−チェン; ティ，テン−リン; ガオ，リミン; タン，ウェイツォン
Original assignee: ユーティースターコム・インコーポレーテッド
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2007-08-16
Also published as: KR20070006767A; WO2005076942A3; WO2005076942A2; US20050175344A1

Abstract

ローカル交換オフィスと顧客ノードとの間の光学分配ノード（ＯＤＮ）で、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）・エレメント（３２）を光学カプラ（３６）と組み合わせて用いることにより、複数のプロトコルおよびサービス供給者に対処する能力を備えるパッシブ光学ネットワーク（ＰＯＮ）を提供する。ローカル交換オフィス・ノード（３０）は、種々のプロトコルに対して使用するＭ／２波長対を提供するＷＤＭを通じて、１つの光ファイバ（３８）から信号を送信および受信し、それぞれの顧客ノードは、受信される信号および送信される信号のために波長対の１つと関連するＷＤＭ（４０）が、ＯＤＮの光学カプラ（３６）の１つの脚部と接続される。

Description

関連の出願の相互参照
本出願は、「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒａＣａｒｒｉｅｒＣｌａｓｓＷＤＭＰＯＮＡｃｃｏｍｏｄａｔｉｎｇＭｕｌｔｉｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅｓｏｒＰｒｏｔｏｃｏｌｓ」と題された２００４年２月６日に出願された仮出願シリアル番号６０／５４２５０８の優先権を主張する。

発明の分野
本発明は、一般に、遠隔通信ネットワーク送信システムの分野に関連し、より詳細には、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）・エレメントと光学カプラ・エレメントとの組み合わせを通じて１つの光ファイバ・ケーブルで複数のサービスへのアクセスを提供する波長分割多重化パッシブ光学ネットワーク（ＰＯＮ、Passive Optical Network）に関する。

既存のパッシブ光学ネットワークは、ブロードバンド光ファイバ・アクセス・ネットワークで一般に使用されている。ＰＯＮは、交換ポイントや電話会社のローカル交換オフィス（ＬＥＯ）やＣＡＴＶヘッドエンドから加入者の家庭へ個々の光ファイバ・ラインを走らせずに、家庭へのファイバを共有するための手段を用いる。

現在の技術で知られているパッシブ光学ネットワークにおいては、ポイント・オブ・インターフェース（ＰＯＩ）で１つのみの接続ポイントがある。そのため、ユーザは、サービス・プロバイダを切り替えることができず、また、複数のサービス・プロバイダは、ＰＯＩでサービス・サーキット（service circuit）を挿入することができない。既存のパッシブ光学ネットワークにおいて挑戦しようとしていることは、バス構成であれループ構成であれ、１つのファイバを共用するサービス・プロバイダの数を増加させることである。これは、パッシブ光学ネットワークにおける規則に準じたアンバンドリング（unbundled）のサービスのローカル・ループを可能にするために、必要とされる。従って、ユーザが、交換オフィスのポイント・オブ・インターフェースでサービス・プロバイダを自由に選択できる、アンバンドリングのローカル・ループを提供することが望まれる。また、ポイント・ツー・ポイント・ファイバ・ローカル・ループが、ユーザの要求を満たすためにサービス・プロバイダがＰＯＩでサービス・サーキットを挿入する能力を、提供することが望まれる。

更に、既存の製品の問題は、パッシブ光学ネットワークにおいてビット・レートおよびトランスポート・プロトコルの複数の標準が存在することである。ＩＴＵ（ＴＤＭおよびＡＴＭ）およびＩＥＥＥ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））などのような異なる標準団体からの、ＴＤＭ、ＡＴＭ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などが存在する。現在の技術はビット・レートを高いものへと押し上げ続けるので、従来のプロトコルをサポートしつつ新たなプロトコルへ移行する方法を提供する能力を与えることが努力目標となっている。

従って、複数のプロトコルに同時に対処するＰＯＮを提供することが望まれる。

パッシブ光学ネットワーク（ＰＯＮ）は、光ファイバでＭ／２波長対を送信するためにＭチャンネルを有する第１の波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）を有する交換オフィスを提供することにより、性能が向上する（光ファイバはＷＤＭと接続された光ファイバである）。１×Ｎ光学カプラが、光ファイバに接続され、Ｎ個の顧客ノードのそれぞれが、ＷＤＭを通じてカプラの脚部へ接続されて、Ｍ／２波長対の個々のものを受信する。

Ｍ／２プロトコルは、それぞれ、Ｍ／２波長対の個々のものを用いて送信され、また、Ｍ／２サービス・プロバイダは、それぞれ、Ｍ／２波長対の個々のものを通じてサービスを提供する。

本発明の上記のおよび他の特徴および利点は、添付の図面を参照して下記の詳細な説明を参照することにより、より良く理解できる。

図１ａないし図１ｅを参照すると、パッシブ光学ネットワーク（ＰＯＮ）は、光ファイバ・ケーブルおよび信号を、エンド・ユーザのところまで又はエンド・ユーザのすぐ近くまでもってくるシステムである。ＰＯＮの終了する場所に応じて、システムは、ファイバ・ツー・ザ・カーブ（ＦＴＴＣ）、ファイバ・ツー・ザ・ビルディング（ＦＴＴＢ）、ファイバ・ツー・ザ・ホーム（ＦＴＴＨ）として説明される。ＰＯＮは、通信会社のローカル交換オフィスに光学ライン終端（ＯＬＴ）１０を備え、エンド・ユーザの近くに多くの光学ネットワーク・ユニット（ＯＮＵ）を備える。典型的には、１つのＯＬＴへ３２までのＯＮＵを接続することができる。「パッシブ」という用語は、単に、信号がネットワークを通じて送られているときに、その光学伝送について、電力に関する要件がなく、また、アクティブな電子部品を必要としないことを示すものである。ＰＯＮの主要コンポーネントは、光ファイバ１４とカプラ１６とである。各カプラは、光ファイバからのパワーの組み合わせまたは分割を行う。ＰＯＮにおいて、カプラは、光学信号を複数の加入者ラインへ及び加入者ラインから分配するために用いられる。

図１ａは、基本的木構造をもつＰＯＮを開示し、この構造では、ＯＮＵは、１つの光ファイバを各ＯＮＵへの分岐光ファイバへと結合する１個の１×ｎカプラを通じて、ＯＬＴと接続される。図１ｂは、各ＯＮＵが、１つの光ファイバ「バス」上に個別のカプラ（ｎ個の１×２カプラ）を有するバス構造を開示する。

図１ｃは、幹線保護された木構造をもつＰＯＮを開示し、この構造では、光ファイバ・ループ上に２個のＯＬＴが存在し、その一方のＯＬＴはアクティブであり、他方はスタンバイである。カプラは２×ｎカプラであり、ＯＬＴと接続されたループの２個の半部に対応する。図１ｄは、幹線保護された木構造のように２個のＯＬＴをもつ完全な冗長木構造を開示し、光ファイバ・ループの終端点に１×ｎカプラを備え、それぞれのユーザ位置には２個のＯＮＵを備え、１つのＯＮＵは、それぞれのカプラを通じてそれぞれの動作中または冗長のＯＬＴと通信する。

図１ｅは、完全冗長バス構造を示し、２個のＯＬＴと、２×２カプラによりファイバ・ループ・バスと接続された各ユーザ位置の２個のＯＮＵとを備える。

本発明を用いるＰＯＮは、ファイバと、幾つかの顧客間でサービス・プロバイダにより配置される装置の多くのものとについての費用を分かつことができ、かつ、サービス・プロバイダと顧客との間の給電される高価な装備を除くことができる。光学経路は、ビット・レート、変調フォーマット（例えば、デジタル、アナログ）、およびプロトコル（例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ、ＡＴＭ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））に対して「透明（transparent）」である。この透明性は、ビット・レート、変調フォーマットなどにより特定されるエレメントがサービス・プロバイダと顧客との間に何も設置されないことに基づくものであり、それにより、将来に必要に応じてサービスをミックスすることや、経済的にアップグレードすることを可能にする。ネットワークの終端でのみ、およびその影響を受ける顧客に対してのみ、サービス用の装置（装備）を変更することにより、新たなサービス及び／又は新たな顧客を付加することができる。現在の他の殆どのアクセス・ネットワーク構造は、このような柔軟性を備えない。

図２ａに示すように、現在の技術のＰＯＮを用いるシステムについては、サービス・プロバイダ２０ａおよび２０ｂのそれぞれは、個別に、ポイント・オブ・インターフェース（ＰＯＩ）２２を通じて個々の顧客２４へ接続される。様々なシステム要求に対処するために、個別のローカル・ループ・ファイバ２６が必要とされる。

波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）は、異なる波長の光で信号の干渉がないようにして１つの光ファイバを通じて幾つかの信号が送ることを可能にする。図３を参照すると、上述のＯＬＴおよびＰＯＮを備えることができるローカル交換オフィス（ＬＥＯ）３０において、本発明は、Ｍ個の波長を多重化するＭ個のチャンネルを有するＷＤＭ３２を用いる。これにより、Ｍ／２型のプロトコルが１つのＰＯＮにおいて混合されることが可能となり、Ｍ／２波長対で搬送される。８波長システムの例では、１４７０／１５５０ｎｍ、１４９０／１５７０ｎｍ、１５１０／１５９０ｎｍ、１５３０／１６１０ｎｍの対が提供される。プロトコルは、ＡＰＯＮ、ＢＰＯＮ、ＥＰＯＮ、ＧＰＯＮなどとすることができる。また、この実施形態では、Ｍ／２サービス・プロバイダがＰＯＮファイバにサービス・サーキットを挿入することを可能にする。ＬＥＯサイトにおいて、各サービス・プロバイダは、サービスに対して異なる波長対を用いることができる。図３において、異なるサービス・プロバイダまたはプロトコル・システムは、エレメント３４として示している。

ＬＥＯに関して説明された本発明の実施形態において用いられる例示的なＷＤＭは、Ｏｐｔｏｗａｖｅｓ社（７８０ＭｏｎｔａｇｕｅＥｘｐｒｅｓｓｗａｙ，Ｓｕｉｔｅ４０３，ＳａｎＪｏｓｅ，ＣＡ９５１３１）により製造されており、その部品番号はＣＷＤＭ−８−１４−１−ＳＣ／ＵＰＣである。

１×Ｎカプラ３６は、多重化された波長の信号を光ファイバ３８から分割して、ＷＤＭを備えるＮ個の顧客ノード４０へ分配することを可能にする。次に、顧客は、ＷＤＭにおいてサービス・プロバイダにより提供される「カラー・スペシフィック（color specific、色特有）」判断により、所望するサービス・プロバイダを選択する。一例として、サービス・プロバイダ１に関しては１４９０／１３１０ｎｍであり、サービス・プロバイダ２に関しては１６１０／１５５０ｎｍである。この応用における例示的なハードウェアは、１４９０／１３１０２チャンネルＷＤＭと、１６１０／１５５０２チャンネルＷＤＭとである。各プロバイダは波長対を用い、その一方の波長は送信用であり、他方の波長は受信用である。Ｍ波長システムについては、Ｍ／２対を合計したものが割り当てられる。本発明は、Ｍ個の波長を１つの光ファイバへと多重化するためにＷＤＭを用いる。ファイバはローカル・ループへ持ってこられて、Ｎ個の顧客ノードへのＮ個の経路へと分割される。例としての２個のサービス・プロバイダに関する本発明の実施形態が図２ｂに示されおり、図２ａに示す従来のＰＯＮと比較できるようにしている。

プロトコルが複数ある場合の応用において、それぞれの波長対を１つのプロトコルに割り当てることができる。顧客ノードは、割り当てられた波長対で搬送される特定のプロトコルに対して「色により選択」される。これにより、パッシブ光学ネットワークの１つの光ファイバで複数のプロトコルを同時に実行することが可能となる。従って、本発明は、ネットワークにおける従来のプロトコルをサポートしつつ、パッシブ光学ネットワークを新たなプロトコルでアップグレードする移行の能力を提供する。

アンバンドリングのローカル・ループの応用では、それぞれの波長対をサービス・プロバイダへ割り当てることができる。顧客ノードは、所望されるサービス・プロバイダに対して「色により選択」される。これにより、ユーザは、パッシブ光学ネットワークにおいてサービス・プロバイダを選択することが可能となり、また、複数のサービス・プロバイダが、同じパッシブ光学ネットワークのインフラストラクチャを共用することが可能となる。これにより、より良い及びより低コストのサービスをユーザが得られる、サービスの競争が生まれる。共用されるＷＤＭＰＯＮのインフラストラクチャに基づいて、ネットワークのオペレータは、ファイバのインフラストラクチャに関する費用を節減でき、また、サービス・プロバイダは、新たなユーザへ到達するための費用および新たなサービスを展開する費用を大幅に節減できる。

特許法で要求されたように本発明を詳細に説明したので、当業者は、特定の実施形態に関する変更例および代替例を認識するであろう。そのような変更は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲および意図の範囲内にある。

図１ａないし図１ｅは、本発明を用いることができる種々のＰＯＮの構成を示すブロック図である。図１ａないし図１ｅは、本発明を用いることができる種々のＰＯＮの構成を示すブロック図である。図１ａないし図１ｅは、本発明を用いることができる種々のＰＯＮの構成を示すブロック図である。図１ａないし図１ｅは、本発明を用いることができる種々のＰＯＮの構成を示すブロック図である。図１ａないし図１ｅは、本発明を用いることができる種々のＰＯＮの構成を示すブロック図である。図２ａは、ＰＯＩでの１つのサービス・プロバイダ接続するＰＯＮに関しての現在の接続の要求を示すブロック図である。図２ｂは、ＰＯＩで接続する複数のサービス・プロバイダに対して使用するための、本発明を実現するシステムのエレメントを用いるＰＯＮを示すブロック図である。図３は、本発明を実現するシステムのエレメントのブロック図である。

Claims

パッシブ光学ネットワーク（ＰＯＮ）であって、
Ｍ／２波長対の送信のためのＭ個のチャンネルを持つ第１波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）（３２）を有するローカル交換オフィス（３０）と、
前記波長分割マルチプレクサと接続された光ファイバ（３８）と、
前記光ファイバと接続される１×Ｎ光学カプラ（３６）と、
前記Ｍ／２波長対の個々のものを受信するために前記カプラの脚部と接続された波長分割マルチプレクサ（４０）をそれぞれに有するＮ個の顧客ノードと
を備えるパッシブ光学ネットワーク。
請求項１に記載のパッシブ光学ネットワークであって、Ｍ／２プロトコルのそれぞれが、前記Ｍ／２波長対の個々のものを用いて送信される、パッシブ光学ネットワーク。
請求項１に記載のパッシブ光学ネットワークであって、Ｍ／２サービス・プロバイダのそれぞれが、前記Ｍ／２波長対の個々のものを通じてサービスを提供する、パッシブ光学ネットワーク。
パッシブ光学ネットワークにおいて複数のプロトコルに対処する能力を提供する方法であって、
通信媒体として光ファイバを提供するステップと、
ローカル交換オフィスの、Ｍ個のチャンネルを有する波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）を提供するステップと、
選択されたプロトコルの通信のためにＭ／２チャンネル対を割り当てるステップと、
前記光ファイバと接続される光学カプラを提供するステップと、
前記光学カプラと接続される複数の顧客ノードであって、それぞれの顧客ノードが通信のための波長分割マルチプレクサを有する、複数の顧客ノードを提供するステップと、
関連するプロトコルを用いる通信のために、前記顧客ノードの前記波長分割マルチプレクサを通じて、割り当てられた前記チャンネル対の１つを選択するステップと
を備える方法。
請求項４に記載の方法であって、前記割り当てるステップは、前記Ｍ／２チャンネル対のそれぞれに対して個別のプロトコルを選択するステップを更に備える、方法。
請求項５に記載の方法であって、サービス・プロバイダが、割り当てられた前記プロトコルを用いて前記ネットワークを通じて通信を行うために使用するために、前記Ｍ／２チャンネル対の選択されたものを割り当てるステップを更に備える方法。