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Description
本明細書の開示内容は光伝送システムに関し、特に、再構成可能なフィルタを含む光分岐挿入マルチプレクサ及びそれを含むシステムに関する。
光ファイバー伝送システムの伝送容量を最大化するために、波長分割多重システム(以下、WDMシステムという)と呼ばれるシステムでは、単一の光ファイバーを用いて複数の光信号を伝送可能である。現代のWDMシステムは大きなトラフィック容量を有し、例えば、64チャネルを毎秒10ギガビット(以下、Gb/sという)で伝送する容量を有する。
光ファイバー伝送システムは、比較的長い幹線セグメントを含む可能性があり、幹線セグメントの終端には、送信側及び/又は受信側の幹線端末が設けられる。光ファイバー伝送システムはさらに、その幹線に沿って位置した1つ以上の分岐装置を含む可能性がある。各分岐装置(BU)は、分岐セグメントに接続されてもよく、分岐セグメントの終端には、送信側及び/又は受信側の分岐端末が設けられる。各BUは、1つ以上の光分岐挿入マルチプレクサ(OADM)を含んでもよい。OADMを介することで、光伝送システムの幹線セグメントにチャネルが挿入されてもよく、及び/又は、幹線セグメントからチャネルが分岐されてもよい。従って、システムは、BUにおいて信号チャネルが挿入及び/又は分岐されることで、信号チャネルの印加及び除去を動的に行ってもよい。
情報チャネルの長距離伝送又は光ファイバーケーブルのリンク間にわたる伝送が行われるとき、信号の減衰を補償するために1つ以上の増幅器が設けられてもよい。あるWDMシステムにおいて使用された増幅器は、容易に改変可能なものではなく、また、初期状態では、フルの負荷を有するリンク(例えば、64チャネルを含み、各チャネルが10Gb/sで伝送する)をサポートするように構成されている可能性がある。一般に、増幅器からの自然放出光(ASE)雑音の存在下で適切な信号対雑音比をもたらすように、チャネル毎のパワーが十分に大きいことが望ましく、大きなフル負荷容量を有するシステムにおいて増幅器の大きな合計出力パワーを必要とする可能性がある。従って、増幅器は、公称合計出力パワーで光出力信号をもたらすように構成される可能性がある。
増幅器の公称出力パワーレベルは、増幅器の入力における電力に対して敏感ではない可能性がある。増幅器の入力パワーは広範囲にわたって変化するので、増幅器の合計出力パワーは公称出力パワーレベルのあたりでほとんど変化しない可能性がある。追加の複数のチャネルが例えば分岐装置において挿入されたとき、チャネル毎の光出力パワーは減少する可能性がある。複数のチャネルが分岐されたとき、チャネル毎の光出力パワーは増大する可能性がある。
ファイバー光通信ネットワークにおいて、ファイバーの媒質は非線形である。光パワーが高いとき(例えば、チャネル毎に10mWを超えるとき)、光信号は、光パワーが低いとき(例えば、チャネル毎に1.0mW未満であるとき)よりも大きな歪みを受ける可能性があり、これは結果的に、伝送ペナルティをもたらす。従って、複数のチャネルが分岐されるとき、光チャネルパワーの値は増大する可能性があり、ネットワーク通信性能は悪化する可能性がある。鎖状に連結された複数の光増幅器に係る部分チャネル負荷は、望ましくない雑音蓄積と利得再成形の影響とをもたらす可能性があり、これらのこともチャネル性能を悪化させる。
本明細書の開示内容の1つの態様によれば、波長分割多重(WDM)光システムが提供され、上記システムは、幹線端末と、分岐端末と、光分岐挿入マルチプレクサ(OADM)とを含む。上記幹線端末は、幹線経路上でWDM幹線信号を供給するように構成され、上記幹線信号は、少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルと、少なくとも1つの幹線信号の未使用チャネルとを含む。上記分岐端末は、分岐経路上でWDM分岐信号を供給するように構成され、上記分岐信号は、少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルと、少なくとも1つの分岐信号の未使用チャネルとを含み、上記少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも1つの幹線信号の未使用チャネルの波長に対応し、上記少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも1つの分岐信号の未使用チャネルの波長に対応する。上記OADMは、上記幹線経路及び上記分岐経路に接続され、上記幹線信号及び上記分岐信号を受信し、出力信号を供給する。上記OADMは、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方の一部を選択的にフィルタリングするように構成された少なくとも1つのフィルタと、上記少なくとも1つのフィルタに接続され、WDM出力信号を供給するように構成された少なくとも1つのカプラとを含み、上記WDM出力信号は、上記少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルと、上記少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルと、上記WDM出力信号の未使用の全チャネル上の複数の負荷信号とを含む。
本開示内容のもう1つの態様によれば、光分岐挿入マルチプレクサが提供され、上記光分岐挿入マルチプレクサは、第1の入力と、第2の入力と、少なくとも1つのフィルタと、少なくとも1つのカプラとを含む。上記第1の入力は、幹線経路からWDM幹線信号を受信し、上記幹線信号は、少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルと、少なくとも1つの幹線信号の未使用チャネルとを含む。上記第2の入力は、分岐経路からWDM分岐信号を受信し、上記分岐信号は、少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルと、少なくとも1つの分岐信号の未使用チャネルとを含み、上記少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも1つの幹線信号の未使用チャネルの波長に対応し、上記少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも1つの分岐信号の未使用チャネルの波長に対応する。上記少なくとも1つのフィルタは、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方の一部を選択的にフィルタリングするように構成される。上記少なくとも1つのカプラは、上記少なくとも1つのフィルタに接続され、WDM出力信号を供給するように構成され、上記WDM出力信号は、上記少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルと、上記少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルと、上記WDM出力信号の未使用の全チャネル上の複数の負荷信号とを含む。
本開示内容のさらにもう1つの態様によれば、分岐されたWDM光ネットワークにおいて複数の未使用のチャネルに印加する負荷を維持する方法が提供される。上記方法は、幹線経路上でWDM幹線信号を送信することを含み、上記幹線信号は、少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルと、少なくとも1つの幹線信号の未使用チャネルとを含む。上記方法は、分岐経路上でWDM分岐信号を送信することを含み、上記分岐信号は、少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルと、少なくとも1つの分岐信号の未使用チャネルとを含み、上記少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも1つの幹線信号の未使用チャネルの波長に対応し、上記少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルは、上記少なくとも1つの分岐信号の未使用チャネルの波長に対応する。上記方法は、分岐装置において上記幹線信号及び上記分岐信号を受信することを含む。上記方法は、上記分岐装置においてコマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方の一部を選択的にフィルタリングして、WDM出力信号を供給することを含み、上記WDM出力信号は、上記少なくとも1つの幹線信号の使用済みチャネルと、上記少なくとも1つの分岐信号の使用済みチャネルと、上記WDM出力信号の未使用の全チャネル上の複数の負荷信号とを含む。
添付の図面と関連して読まれるべき以下の詳細な説明を参照する。同じ番号は同様の部分を示す。
まず図1を参照して、本明細書の開示内容に係る例示的な光通信システム100を示す。当業者は、説明の簡単化のために、システム100が大幅に簡単化されて図示されているということを認識するであろう。光通信システム100は、幹線経路112に接続された幹線端末110及び120を含む。本明細書で使用する用語「接続された」は、1つのシステム構成要素によって伝送される信号が「接続された」構成要素に送られる際に使用される任意の接続、結合、リンクなどを示す。このような「接続された」複数の装置は、必ずしも互いに直接に接続されていなくてもよく、このような信号の処理又は改変を実行可能な中間の構成要素又は装置を介して分離されていてもよい。
幹線経路112は、光信号を伝送する複数の光ケーブルセグメント、例えばケーブルセグメント113、134、142を含む可能性がある。各ケーブルセグメントは、対になった光ファイバーと1つ以上の中継器170とを含む光ファイバーケーブルの1つ以上のセクションを含み、幹線端末110と幹線端末120との間に光信号の双方向通信の伝送経路を提供することができる。
1つ以上の分岐装置、例えば分岐装置130及び140が、幹線端末110及び120の間の幹線経路に接続されてもよい。各分岐装置130、140はさらに、分岐端末、例えば分岐端末150及び160にそれぞれ接続されてもよく、このとき、関連付けられた分岐経路152、162を介してそれぞれ接続され、場合によっては1つ以上の中継器170及びリンクする光ケーブルを介して接続される。従って、システム100は、端末110、120、150、及び/又は160の間で光信号の双方向通信を提供するように構成されてもよい。説明の簡単化のために、本明細書での説明は、ある端末から他の端末への伝送を参照する。しかしながら、システム100は、端末110、120、150、及び/又は160のうちのいずれかの間における双方向通信又は一方向通信を行うように構成されてもよいということが理解されるべきである。
幹線経路及び分岐経路における構成要素は、それらの意図に沿った機能を達成するための既知の構成を含むことができる。例えば、複数の中継器170は、伝送経路上の信号減衰を補償する既知の任意の光増幅器/中継器の構成を含んでもよい。例えば、中継器のうちの1つ以上は、エルビウム添加ファイバー増幅器(erbium doped fiber amplifier)、ラマン増幅器、又はラマン/EDFAのハイブリッド増幅器などの、光増幅器として構成されてもよい。また、中継器のうちの1つ以上は、光信号を電気信号に変換し、電気信号を処理し、次いで光信号を再送信することで光信号を再生する、既知の光−電気−光の構成で提供されてもよい。
システム100は、例えば複数の端末のうちの少なくとも2つの間の長さが約600kmを超える、長距離システムとして構成されてもよく、また、水域にわたって設けられてもよい。水域、例えば大洋にわたって使用されるとき、複数の増幅器170及び/又は複数の分岐装置130及び/又は140が海底に設けられる可能性があり、幹線経路112が陸揚げ局の間にわたって設けられる可能性がある。複数の中継器、分岐装置、及び光媒体リンクが水中及び/又は陸上に設けられてもよいということが理解されるであろう。
光情報信号は、幹線端末及び/又は分岐端末のうちの1つ以上から発信される可能性がある。各分岐装置130、140は、例えば光分岐挿入マルチプレクサ(OADM)を用いて、1つ以上の情報信号の挿入及び/又は分岐を行うように構成されてもよい。特定の情報信号の挿入及び/又は分岐が行われるか否かは、動的に変更可能である。
例えば、幹線端末110から発信されたWDM信号は、1つ以上のチャネルを占有する可能性がある1つ以上の情報信号を含む可能性がある。同様に、分岐端末150から発信されたWDM信号もまた、1つ以上の情報信号を含む可能性がある。これら両方のWDM信号が分岐装置130に伝送される可能性がある。分岐装置130は、幹線端末110から発信された1つ以上の情報信号を分岐させる、すなわち抽出し、分岐された信号を分岐端末150の送るように構成されてもよい。分岐装置130は、さらに、又は代替として、分岐端末150から発信された1つ以上の情報信号を、幹線端末110から発信されたWDM信号の少なくとも一部に挿入する、すなわち付加し、結果的に得られたWDM光信号、すなわち挿入された情報信号を含むWDM光信号をセグメント134上に送るように構成されてもよい。結果的に得られたWDM光信号は、分岐装置140によって受信されてもよい。分岐装置140も同様に、情報信号の挿入及び/又は分岐を行うことができる。同様に、端末120及び/又は分岐端末160から発信された情報信号に対する挿入及び/又は分岐が分岐装置140において行われ、結果的に得られた光信号が分岐装置130に伝送されることは理解されるであろう。分岐装置130も同様に、情報信号挿入及び/又は分岐を行い、結果的に得られた光信号を端末110に送ることができる。
WDMシステムにおいて、1つ以上の情報信号を分岐装置で分岐する場合、複数のチャネルのうちの一部を未使用にしておくと、残りの使用済みチャネルは、中継器におけるファイバー増幅器のパワーのすべてを得てしまう可能性がある。従って、使用済みチャネルは、チャネル毎のパワーが過大な状態でシステムの一部又は全体を介して伝搬し、これにより、ファイバーの非線形性に起因して受信信号を劣化させる可能性がある。本明細書で言及するとき、「使用済みチャネル」は、システム上の情報信号を伝送するWDMシステムチャネルを示すものとし、「未使用チャネル」は、情報伝送信号を含まないWDMシステムチャネルの位置を示すものとする。
概して、本明細書の開示内容に係るシステム及び方法は、幹線端末及び分岐端末において未使用の複数のチャネルに複数の負荷信号を印加し、次いで分岐装置において、分岐装置によって分岐又は挿入されるチャネルの分を考慮して、伝送帯域の複数の部分に対して複数の負荷信号の追加又は除去を行うことにより、この問題に対処する。本明細書で言及するとき、「負荷信号」は、例えばASE雑音であるブロードバンド雑音や、ダミー音などの、非情報伝送信号を示すものとする。本明細書で言及するとき、「ダミー音」は、特定の波長を中心として有し、情報又はトラフィックを伝送しない光エネルギーを示すものとする。従って、分岐装置に入出力される伝送帯域の全体に、一様に、複数の負荷信号及び複数の情報信号のいずれかを印加しておくことが可能である。ある実施形態では、複数の使用済みチャネル上の複数の情報信号のものとほぼ同じ光パワーで、複数の未使用のチャネル上に複数の負荷信号を印加することができる。従って、負荷信号は、中継器のパワーのうち、情報信号によって利用される割合と同様の比例した割合を利用することができし、これにより、帯域のうちの複数の無負荷の部分の伝送に係る有害な影響を除去することができる。
幹線端末及び分岐端末における複数の負荷信号の生成及び複数の未使用のチャネルへの挿入は、当業者に既知の複数の方法によって実行可能である。1つ以上の負荷信号がブロードバンド雑音である実施形態において、雑音の生成及び複数の未使用のチャネルへの挿入は、例えば、2005年12月29日に公開された、名称「Optical Fiber Transmission System with Noise Loading」の米国特許出願公開第2005/0286905A1号公報に開示されたように実行可能であり、上記公報の開示内容は、本明細書において参照により完全に含まれる。例えば、ブロードバンド雑音は、増幅器によって生成され、適切な複数のフィルタ及び複数のカプラを用いて複数の未使用のチャネルに挿入されることが可能である。増幅器は希土類添加ファイバー増幅器であってもよく、この増幅器は、入力パワーとは独立な実質的に一定の出力パワーを提供するように構成されてもよい。増幅器の入力が印加されていないとき、又は最小限の入力しか印加されていないとき、増幅器はASE雑音を発生する可能性がある。ASE雑音は、ブロードバンドで複数のWDM信号に挿入される、すなわちシステム帯域幅にわたって広がっている可能性があり、及び/又は、フィルタリングされて、その結果、システム帯域幅内の1つ以上の帯域、サブバンド、及び/又はチャネルを占有するASE雑音をもたらす可能性がある。1つ以上の負荷信号がダミー音である実施形態において、ダミー音の生成は、例えば米国特許出願公開第2006/0051093号公報に開示されているように、例えば、自然放出光(ASE)雑音などの雑音をフィルタリングすることによって、又は、連続波非変調レーザ光源を用いることによって実行可能であり、上記公報の開示内容は、本明細書において参照により完全に含まれる。
図2は、本明細書の開示内容に係るシステム100における幹線端末110、120又は分岐端末150、160からの伝送されるWDM信号の伝送スペクトル200を概略的に示す。図示するように、伝送スペクトルは、複数の未使用のチャネルを占有する1つ以上の負荷信号帯域210−1〜210−nを含んでもよく、及び/又は、複数の使用済みチャネルを占有する1つ以上の情報信号220を含んでもよい。負荷信号帯域210−1〜210−nは、複数の未使用のチャネルにわたって広がっていてもよく、分岐端末及び幹線端末内の適切な複数のフィルタによってこれらの未使用のチャネルに制限されていてもよい。
各分岐装置130、140は、1つ以上の情報信号の挿入及び/又は分岐を行うように構成されることが可能である。情報信号の挿入及び/又は分岐が行われるか否かは、動的に変更可能である。情報信号が挿入されるとき、その情報信号は、以前に負荷信号が印加されていたチャネルに挿入されることが可能である。従って、情報信号を挿入しようとしているチャネルにおいて負荷信号をフィルタリングする(すなわち除去する)ことが望ましい可能性がある。情報信号が分岐されるとき、分岐された信号を負荷信号で置き換えて一様な負荷を維持することが望ましい可能性がある。従って、分岐装置における負荷及び/又は情報信号のパワーレベルを動的に調整することが望ましい可能性がある。
本明細書の開示内容に係るある実施形態では、分岐装置は光分岐挿入マルチプレクサ(OADM)を含んでもよい。分岐装置及び/又はOADMは、複数の負荷信号及び/又は複数の情報信号のパワーレベルを制御する1つ以上の再構成可能な帯域通過フィルタ(BPF)を含んでもよい。図3に、本明細書の開示内容に係るシステムにおいて有用なBFF300の例示的な実施形態の概略図を示す。フィルタ300は、第1の整合3ポートフィルタ310と、第2の整合3ポートフィルタ320と、3ポートフィルタ310及び320の間に接続された1つ以上の可変光増幅器(VOA)、例えばVOA330及び332とを含む、帯域通過フィルタ(BPF)であってもよい。フィルタ310、320及び可変光減衰器330、332のためのさまざまな構成が当業者には知られている。
複数の波長からなる帯域305が、第1の3ポートフィルタ310の入力ポートに供給されることが可能である。3ポートフィルタ310は、信号305をフィルタリングしてサブバンド312、314、316を生成し、これらのサブバンドを別個の経路340、342上で供給してもよい。説明した例示的な実施形態では、サブバンド312は、サブバンド314及び316の間に位置した複数の波長からなる帯域に対応する。サブバンド312は経路340上で供給され、サブバンド314及び316は経路342上で供給される。
経路340、342に接続された各VOAは、関連付けられた経路上の信号の選択的な増幅(又は減衰)を実行してもよい。VOA330、332を所望の増幅レベルに設定するために、VOA330、332にコマンド信号が供給されてもよい。説明した例示的な実施形態では、VOA330は帯域312の複数の信号を減衰するように構成され、VOA332は帯域314及び316の複数の信号を増幅するように構成される。しかしながら、これらの増幅器のいずれか又は両方が複数の信号の増幅又は減衰を実行するように構成され、これにより、帯域312、314、及び316内の複数の信号の選択的な増幅又は減衰を実行可能であるということが理解されるべきである。
VOA330、332の出力は、3ポートフィルタ320の各入力に接続され、フィルタ320により、その出力において合成されることが可能である。説明した例示的な実施形態では、帯域312の複数の波長はVOA330によって減衰されたので、フィルタ320の出力はサブバンド314及び316のみを含む。従って、フィルタ300の透過率は、VOA330、332の増幅率を選択的に設定することによって制御可能である。フィルタ300のようなフィルタであって、異なる整合3ポートフィルタ構成を有する複数のフィルタを直列に接続し、直列接続された複数のフィルタを通過する入力信号の透過率を選択的に制御し、任意個数の選択された波長帯域(負荷信号又は情報信号で占有されている)の透過を可能にしてもよい。本明細書の開示内容によれば、減衰された複数の帯域は、関連付けられた分岐装置によって挿入された複数の情報信号で占有されることが可能である。
図4は、本明細書の開示内容に係る分岐装置において有用であり、複数の再構成可能なBPFからなる複数の集合430、440、435、445を含むOADM400の例を示す。複数のBPFからなる各集合は、複数のBPFからなる集合を通過する透過率を選択的に制御するために、例えば図3の例示的な実施形態に示し、かつ図3の例示的な実施形態に関連して説明したような、1つ以上のフィルタ、例えば直列接続された複数のフィルタを含んでもよい。図4はOADM400内における複数の再構成可能なBPFからなる複数の集合を示しているが、分岐装置の内部であって、ただしOADM内ではない位置に、複数のBPFからなる1つ以上の集合が含まれてもよい。従って、図4は、複数の再構成可能なBPFを備えたOADMの1つの可能な構成を示すだけである。また、説明の簡単化のために、図4は、複数の情報信号を挿入し、挿入された複数の情報信号に応じて複数の負荷信号を除去することを示す。しかしながら、同様に、複数の情報信号が分岐され、チャネルにおいて伝送帯域の負荷を一様に維持するために複数の負荷信号が挿入されてもよいということが理解させるべきである。
図4は図5を参照することでよりよく理解することができる。図5は、光スペクトルの概略的表現を含み、第1のWDM光信号505及び第2のWDM光信号560の挿入と、結果的に得られる合成されたWDM光信号565とを示す。ある実施形態では、第1のWDM光信号505が送信機から分岐装置に伝送されてもよい。第2のWDM光信号560が分岐端末から分岐装置に伝送されてもよい。次いで、結果的に得られる合成された光信号565が分岐装置から第2の分岐装置及び/又は受信機に伝送されてもよい。
第1のWDM光信号505は、複数の負荷信号が印加された複数の未使用のチャネルを含む複数のサブバンド510、520、540、550と、複数の使用済みチャネルを含む1つ以上のサブバンド535とを含む可能性がある。第2のWDM光信号560は、複数の負荷信号が印加された複数の未使用のチャネルを含む複数のサブバンド510、530、540、550と、1つ以上の使用済みチャネルを含む1つ以上のサブバンド525とを含む可能性がある。実際の光スペクトルはさらに使用済み及び未使用の複数のチャネル、複数のサブバンド、及び/又は複数の帯域を含む可能性があるということが、当業者には理解されるであろう。図5に示すスペクトルは、説明のために簡単化したものである。
引き続き図4及び5を参照すると、第2のWDM光信号560が、入力(「挿入1」)431で受信される可能性があり、複数の再構成可能なBPFからなる分岐集合430に供給される可能性がある。第1のWDM光信号505が、OADM400の第1の入力(「入力1」)401で受信され、カプラ410、例えば3dBカプラに供給される可能性がある。カプラは、第1のWDM信号の1つ以上のチャネルを分岐させる第1の出力412と、第2のカプラ420、例えば10dBカプラに接続された第2の出力とを有してもよい。カプラ420の第1の出力421は、複数の再構成可能なBPFからなる集合440に接続されてもよい。
第1のWDM光信号505は、コマンド信号を伝送する使用済みチャネルを含んでもよく、このコマンド信号は、既知の変調技術及びフォーマットに従ってその関連付けられたチャネルの波長上に変調されている。カプラ420の第2の出力471は、コマンド信号に関連付けられた波長のみを反射するように構成されたファイバーグレーティング470に接続されてもよい。コマンド信号の波長は反射されてカプラ420を逆に通過し、経路461上でコマンド検出回路460へ送られる。
コマンド検出回路460は、コマンド信号を既知の方法で復調するように構成され、また、関連付けられた出力をBPF430及び440に提供するように構成されてもよく、このとき、BPF430及び440は、「挿入1」入力及び「入力1」入力から適切な複数の帯域をフィルタリングし、当該帯域のパワーを調整するように構成される。パワーの調整は、複数の入力が合成されて「出力1」において出力信号を供給するとき、全チャネル位置において出力に複数の負荷信号及び複数の情報信号のいずれかが例えば一様に印加されるように実行される。例えば、コマンド信号は、その上に変調されたバイナリワードを有してもよく、コマンド検出回路460の出力は、複数の再構成可能なBPFからなる関連付けられた集合の各フィルタに関連付けられたビットを含むバイナリ電気信号であってもよい。各ビットは、例えば、関連付けられたVOAに、複数の波長からなる関連付けられた帯域の関連付けられた増幅又は減衰を実行させる。従って、コマンド信号上に変調されるバイナリワードの選択は、複数の再構成可能なBPFからなる集合の透過特性の選択的な改変を可能にする。当業者は、コマンド信号を用いて少なくとも1つのBPFの透過特性を選択的に制御する他の方法を実施可能であるということを認識するであろう。
図5を参照すると、例えば、第1のWDM光信号505は、複数の情報信号を含む第2のWDM光信号のサブバンド525に対応するチャネル及び/又はサブバンド520において1つ以上の負荷信号を含んでもよい。第2のWDM光信号560は、複数の情報信号を含む第1のWDM光信号のサブバンド535に対応するチャネル及び/又はサブバンド530において1つ以上の負荷信号を含んでもよい。コマンド検出回路460からのコマンドに応答して、複数の再構成可能なBPFからなる集合430は、帯域530における1つ以上の負荷信号の阻止又はブロックを行うように構成されてもよく、複数の再構成可能なBPFからなる集合440は、帯域520における1つ以上の負荷信号の阻止又はブロックを行うように構成されてもよい。例えば、複数のBPFからなる集合430のうちのあるBPFにおけるVOAは、帯域530を減衰させるコマンドを受ける可能性があり、複数のBPFからなる集合440のうちのあるBPFにおけるVOAは、帯域520における1つ以上の負荷信号を減衰させるコマンドを受ける可能性がある。
複数のBPFからなる集合430、440の出力432、441は、カプラ450に接続されてもよい。カプラ450は、出力441におけるフィルタリングされた第1の光信号と、出力432におけるフィルタリングされた第2の光信号とを結合(すなわち合成)して、合成されたWDM光信号565を第1の出力ポート(「出力1」)451において供給する。再び図5を参照すると、合成された光信号は、複数の負荷信号を含む複数の未使用のチャネルの帯域510、540、及び550と、情報信号525及び535を含む複数の使用済みチャネルの帯域525及び535とを含んでもよい。合成されたWDM光信号565における全チャネルは、複数の負荷信号及び複数の情報信号のいずれかを含む。この信号565は、第2の分岐装置及び/又は受信機に伝送されてもよい。
図4に示すように、OADM400は双方向であってもよく、逆方向に伝搬する信号のために同様の機能、例えば、「入力2」402、「挿入2」436、及び「出力2」456を含んでいてもよい。複数のBPFからなる集合435、445は、コマンド検出回路465によって検出されたコマンドに応答して複数の信号を選択的にフィルタリングするように構成されてもよい。従って、OADM400は、分岐された複数の情報信号チャネルに複数の負荷信号を動的に印加するように、及び/又は、挿入された複数の情報信号チャネル上で複数の負荷信号を阻止するように、双方向で構成されてもよい。また、説明した例示的な実施形態では、コマンド信号が「入力1」ポートから、すなわち幹線端末から受信されるように示したが、コマンド信号を適切なコマンド信号検出回路にルーティングするようにOADMに対応した変更を行うことで、コマンド信号は任意の端末から供給されてもよいということを当業者は認識するであろう。
光通信ネットワークが複数の分岐装置及び/又は複数のOADMを含んでもよいということを当業者は理解するであろう。各分岐装置及び/又はOADMは、複数の再構成可能なBPFからなる1つ以上の集合を含んでもよい。複数の分岐装置を介して伝搬する情報信号が劣化しないように、通過帯域及び/又は阻止帯域が整列するように複数のBPFが整合されていることが望ましい可能性がある。また、単一の情報信号チャネルの通過及び/又は阻止を行うように各BPFの帯域幅が十分に狭いことが望ましい可能性がある。
複数の再構成可能なBPFからなる集合を備えたOADMは、障害が発生した状況において有用である可能性がある。例えば、ケーブルが切断されると、結果的に、増幅器、例えば複数の増幅器170のうちの1つに入力が印加されなくなる可能性がある。このような状況では、増幅器はブロードバンドASE雑音を生成する可能性があり、これは伝搬する可能性がある。本明細書の開示内容に係るOADMがブロードバンドASE雑音信号を受信する可能性がある。次いで、雑音信号は、複数の再構成可能なBPFからなる集合に入力されてもよい。次いで、複数の再構成可能なBPFからなる複数の集合の出力信号は、未使用の複数のチャネル及び/又は複数のサブバンド上に帯域制限されたASE雑音(負荷信号)を含むことが可能である。出力信号は、複数の情報信号を含む複数の使用済みチャネルをさらに含んでもよく、このとき、入力されたASE雑音は複数の再構成可能なBPFからなる集合によってフィルタリングされている(阻止されている)。
さまざまな他のOADM構成も可能である。ある実施形態では、例えば、複数の帯域通過フィルタは、伝送帯域全体を通過させるフィルタに接続された単一のVOAとして構成されてもよい。この構成によれば、OADMにおいて合成される複数の信号の相対パワー比は、出力451においてチャネル毎の平衡化されたパワーを補償するように制御される。
しかしながら、本明細書で説明した実施形態は、本発明を利用したもののうちの一部にすぎず、限定ではなく例示として示している。当業者には容易に明らかになるであろう他の多くの実施形態が、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の精神及び範囲から物質的に乖離することなく可能である。
Claims (18)
- 波長分割多重(WDM)光システムは、幹線端末と、分岐端末と、光分岐挿入マルチプレクサ(OADM)とを備え、
上記幹線端末は、幹線経路上でWDMの幹線信号を供給するように構成され、上記幹線信号は、複数の使用済み幹線信号チャネルと、複数の未使用幹線信号チャネルとを含み、
上記分岐端末は、分岐経路上でWDMの分岐信号を供給するように構成され、上記分岐信号は、複数の使用済み分岐信号チャネルと、複数の未使用分岐信号チャネルとを含み、上記使用済み分岐信号チャネルのうちの少なくとも1つは、上記未使用幹線信号チャネルのうちの少なくとも1つの波長に対応し、上記使用済み幹線信号チャネルのうちの少なくとも1つは、上記未使用分岐信号チャネルのうちの少なくとも1つの波長に対応し、
上記OADMは、上記幹線経路及び上記分岐経路に接続され、上記幹線信号及び上記分岐信号を受信し、出力信号を供給し、
上記OADMは、少なくとも1つの帯域通過フィルタと、少なくとも1つのカプラとを含み、
上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方を受信し、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記一方から、複数のチャネルからなる少なくとも1つの帯域を選択的に除去して帯域通過フィルタリングされた信号を供給するように構成され、上記複数のチャネルからなる帯域は、複数の上記使用済み分岐信号チャネル、複数の上記未使用分岐信号チャネル、複数の上記使用済み幹線信号チャネル、又は複数の上記未使用幹線信号チャネルを含み、
上記少なくとも1つのカプラは、上記少なくとも1つの帯域通過フィルタに接続され、上記帯域通過フィルタリングされた信号を受信してWDM出力信号を供給するように構成され、上記WDM出力信号は、上記少なくとも1つの使用済み幹線信号チャネルと、上記少なくとも1つの使用済み分岐信号チャネルと、上記WDM出力信号の未使用の全チャネル上の負荷信号とを含むシステム。 - 上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、
上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用幹線信号チャネルを選択的に除去するように構成された第1のフィルタ集合と、
上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用分岐信号チャネルを選択的に除去するように構成された第2のフィルタ集合とを備えた請求項1記載のシステム。 - 上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、上記コマンド信号に応答して上記複数のチャネルからなる帯域を減衰させるように構成された少なくとも1つの可変光増幅器(VOA)を備えた請求項1記載のシステム。
- 上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、
第1の光経路に接続された第1の出力ポートと、第2の光経路に接続された第2の出力ポートとを有する第1の3ポートフィルタと、
上記第1の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第1の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第1の可変光増幅器(VOA)
上記第2の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第2の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第2のVOAと、
上記第1の光経路に接続された第1の入力と、上記第2の光経路に接続された第2の入力と、上記第1及び第2の入力において受信された信号を含む合成された信号を供給する出力ポートとを有する第2の3ポートフィルタとを備えた請求項1記載のシステム。 - 上記幹線信号は上記コマンド信号を含む請求項1記載のシステム。
- 上記OADMは、上記コマンド信号を受信するように構成され、上記コマンド信号を表す出力を上記少なくとも1つの帯域通過フィルタに供給するように構成されたコマンド信号検出回路を備えた請求項1記載のシステム。
- 第1の入力と、第2の入力と、少なくとも1つの帯域通過フィルタと、少なくとも1つのカプラとを備えた光分岐挿入マルチプレクサであって、
上記第1の入力は、幹線経路からWDMの幹線信号を受信し、上記幹線信号は、複数の使用済み幹線信号チャネルと、複数の未使用幹線信号チャネルとを含み、
上記第2の入力は、分岐経路からWDMの分岐信号を受信し、上記分岐信号は、複数の使用済み分岐信号チャネルと、複数の未使用分岐信号チャネルとを含み、上記使用済み分岐信号チャネルのうちの少なくとも1つは、上記未使用幹線信号チャネルのうちの少なくとも1つの波長に対応し、上記使用済み幹線信号チャネルのうちの少なくとも1つは、上記未使用分岐信号チャネルのうちの少なくとも1つの波長に対応し、
上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方を受信し、コマンド信号に応答して上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記一方から、複数のチャネルからなる少なくとも1つの帯域を選択的に除去して帯域通過フィルタリングされた信号を供給するように構成され、上記複数のチャネルからなる帯域は、複数の上記使用済み分岐信号チャネル、複数の上記未使用分岐信号チャネル、複数の上記使用済み幹線信号チャネル、又は複数の上記未使用幹線信号チャネルを含み、
上記少なくとも1つのカプラは、上記少なくとも1つの帯域通過フィルタに接続され、上記帯域通過フィルタリングされた信号を受信してWDM出力信号を供給するように構成され、上記WDM出力信号は、上記少なくとも1つの使用済み幹線信号チャネルと、上記少なくとも1つの使用済み分岐信号チャネルと、上記WDM出力信号の未使用の全チャネル上の負荷信号とを含む光分岐挿入マルチプレクサ。 - 上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、
上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用幹線信号チャネルを選択的に除去するように構成された第1のフィルタ集合と、
上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用分岐信号チャネルを選択的に除去するように構成された第2のフィルタ集合とを備えた請求項7記載の光分岐挿入マルチプレクサ。 - 上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、上記コマンド信号に応答して上記複数のチャネルからなる帯域を減衰させるように構成された少なくとも1つの可変光増幅器(VOA)を備えた請求項7記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
- 上記少なくとも1つの帯域通過フィルタは、
第1の光経路に接続された第1の出力ポートと、第2の光経路に接続された第2の出力ポートとを有する第1の3ポートフィルタと、
上記第1の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第1の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第1の可変光増幅器(VOA)
上記第2の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第2の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第2のVOAと、
上記第1の光経路に接続された第1の入力と、上記第2の光経路に接続された第2の入力と、上記第1及び第2の入力において受信された信号を含む合成された信号を供給する出力ポートとを有する第2の3ポートフィルタとを備えた請求項7記載の光分岐挿入マルチプレクサ。 - 上記幹線信号は上記コマンド信号を含む請求項7記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
- 上記光分岐挿入マルチプレクサは、上記コマンド信号を受信するように構成され、上記コマンド信号を表す出力を上記少なくとも1つの帯域通過フィルタに供給するように構成されたコマンド信号検出回路をさらに備えた請求項7記載の光分岐挿入マルチプレクサ。
- 分岐されたWDM光ネットワークにおいて未使用チャネルに印加する負荷を維持する方法であって、上記方法は、
幹線経路上でWDMの幹線信号を送信することを含み、上記幹線信号は、複数の使用済み幹線信号チャネルと、複数の未使用幹線信号チャネルとを含み、
分岐経路上でWDMの分岐信号を送信することを含み、上記分岐信号は、複数の使用済み分岐信号チャネルと、複数の未使用分岐信号チャネルとを含み、上記使用済み分岐信号チャネルのうちの少なくとも1つは、上記未使用幹線信号チャネルのうちの少なくとも1つの波長に対応し、上記使用済み幹線信号チャネルのうちの少なくとも1つは、上記未使用分岐信号チャネルのうちの少なくとも1つの波長に対応し、
上記幹線信号及び上記分岐信号を分岐装置において受信することと、
上記分岐装置において、コマンド信号に応答して、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの少なくとも一方を選択的に帯域通過フィルタリングし、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記一方から、複数のチャネルからなる少なくとも1つの帯域を選択的に除去して帯域通過フィルタリングされた信号を供給することを含み、上記複数のチャネルからなる帯域は、複数の上記使用済み分岐信号チャネル、複数の上記未使用分岐信号チャネル、複数の上記使用済み幹線信号チャネル、又は複数の上記未使用幹線信号チャネルを含み、
上記帯域通過フィルタリングされた信号をカプラに接続してWDM出力信号を供給することを含み、上記WDM出力信号は、上記少なくとも1つの使用済み幹線信号チャネルと、上記少なくとも1つの使用済み分岐信号チャネルと、上記WDM出力信号の未使用の全チャネル上の負荷信号とを含む方法。 - 上記選択的に帯域通過フィルタリングすることは、
上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用幹線信号チャネルを選択的に除去するように構成された第1のフィルタ集合と、
上記コマンド信号に応答して上記複数の未使用分岐信号チャネルを選択的に除去するように構成された第2のフィルタ集合とを提供することを含む請求項13記載の方法。 - 上記選択的に帯域通過フィルタリングすることは、上記コマンド信号に応答して上記複数のチャネルからなる帯域を減衰させるように構成された少なくとも1つの可変光増幅器(VOA)を備えたフィルタにおいて、上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記少なくとも一方を帯域通過フィルタリングすることを含む請求項13記載の方法。
- 上記選択的に帯域通過フィルタリングすることは、
第1の光経路に接続された第1の出力ポートと、第2の光経路に接続された第2の出力ポートとを有する第1の3ポートフィルタと、
上記第1の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第1の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第1の可変光増幅器(VOA)
上記第2の光経路に接続され、上記コマンド信号に応答して上記第2の光経路上の信号に対して選択された減衰を行うように構成された第2のVOAと、
上記第1の光経路に接続された第1の入力と、上記第2の光経路に接続された第2の入力と、上記第1及び第2の入力において受信された信号を含む合成された信号を供給する出力ポートとを有する第2の3ポートフィルタとを備えたフィルタにおいて、
上記分岐信号及び上記幹線信号のうちの上記少なくとも一方の一部を帯域通過フィルタリングすることを含む請求項13記載の方法。 - 上記幹線信号は上記コマンド信号を含む請求項13記載の方法。
- 上記分岐装置は、上記コマンド信号を受信するように構成され、上記コマンド信号を表す出力を少なくとも1つの帯域通過フィルタに供給するように構成されたコマンド信号検出回路をさらに備えた請求項13記載の方法。
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