(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
おのおのの波長を持つ複数の成分光信号および複数の異なる識別トーンから形成される光搬送波信号を受信するための光ノードであって、この光ノードが：
前記光搬送波信号をデマルチプレキシングし、このデマルチプレキシングされた複数の成分光信号を、おのおのの光経路に送出するためのデマルチプレクサを含み、これら複数のデマルチプレキシングされた光成分信号のおのおのが、このデマルチプレキシングの結果として前記複数の識別トーンの全てを含み、この光ノードがさらに
前記光経路の少なくとも一つ内に配置された光トランスレータユニットを含み、この光トランスレータユニットが、前記少なくとも一つの光経路に送出された前記複数の成分光信号の一つから、前記識別トーンの全てを、除去するため、および前記複数の成分光信号の前記一つの電力レベルをリセットするための装置を含むことを特徴とする光ノード。
【請求項２】
前記一つの成分光信号を受信し、この信号を電気信号に変換するための光／電気コンバータ回路、および
クロック・データ回復回路を含み、この回路が、前記電気信号からクロック信号を回復し、前記電気信号を、前記識別トーンが除去され、前記受信された信号の電力レベルをリセットされるようにデジタル化し、さらに
前記デジタル化された信号を受信し、この信号を用いて、光レーザを駆動するための送信機を含み、これによって、前記デジタル化された信号が光信号に変換され、結果として得られる光信号が光経路上に送出することを特徴とする請求項１の光トランスレータユニット。
【請求項３】
前記光レーザが、前記複数の成分光信号の前記一つの波長と同一の波長を持つ光信号を生成するように選択されることを特徴とする請求項１の光トランスレータユニット。
【請求項４】
前記光レーザが、前記複数の成分光信号の前記一つの波長とは異なる波長を持つ光信号を生成するように選択されることを特徴とする請求項２の光トランスレータユニット。
【請求項５】
トーン発生器が含まれ、これが前記光レーザによって生成された前記信号の波長を識別するトーンを生成し、前記送信機が、こうして生成されたトーンを用いて、前記光レーザによって生成された光信号を振幅変調することを特徴とする請求項１の光トランスレータユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光伝送システムの分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムは、ある光経路、例えば、光ファイバ上に送信している光信号の複数の異なる波長を識別するために低周波トーンを用いる。これは、例えば、光信号増幅器が光ファイバに出力する電力のレベルを、チャネルベースにて制御することで、光チャネルの過剰電力を防止するために行なわれる。過剰電力が存在すると、光チャネル内の非線形ファイバ応答によっていわゆる自己位相変調が引き起こされ、このためシステムが劣化する原因となる。この問題は、かなりの距離に渡って延び、しかも、伝送システムに沿っての様々なポイントにおいて光信号を再生するために複数の光増幅器が採用される光伝送システムにおいては、特に、重大となる。例えば、あるシステムが単一の光チャネルを持つ場合、増幅器は、そのチャネルを介して光信号が受信されると、これに応答して、比較的強い光信号、例えば、１６ｄＢｍの信号をそれと関連する光ファイバ内に注入する。そしてこのとき、この強い光信号によってファイバの非線形応答が発生し、このため、そのチャネル上を伝送される信号が著しく劣化することがある。これを回避するために、光伝送システムはトーンを用いることで、複数のチャネルの内のどのチャネルがアクティブであるかを識別し、光信号の増幅を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ただし、我々は、これら伝送された信号が、受信ノードの所で受信され、もう一つの光ノードに再伝送するために一つあるいは複数のチャネルを“離脱（ｄｒｏｐ）”する（取り出す）ために、これら信号がデマルチプレキシングされたとき、各デマルチプレキシングされた信号（波長）が、最初に伝送された複数の識別信号の全てを運ぶことに気付いた。つまり、従来の方法においては、短所として、受信された信号が最初に送信された複数の識別信号の全てを運ぶために、次のノードへの経路内の回路や次のノードが、受信された信号が、それらが実際に運ぶよりも多数のチャネルを運ぶものと誤って判断してしまうこととなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
我々は、上述の問題の解決および関連する技術の進歩を、本発明に従って、デマルチプレキシングされた信号から、前記複数の識別信号の全てを除去した後に、これを光ノードに出力することによって達成する。本発明の一つの実施例においては、この除去は、デマルチプレキシングされた光信号を電気信号に変換し、この電気信号をデジタル的にサンプリングすることによって達成される。このサンプリングによって、本発明の別の様々な局面によると、変換された信号のレベルが、前記識別トーンが除去されるように制限されるとともに、受信された信号が“リフレッシュ”される。加えて、オプションとして、デマルチプレキシングされた光信号の波長を、別の波長にトランスレート（翻訳）した後に、これを次の光ノードに出力することもできる。
本発明のこれらおよびその他の特徴が、以下の詳細な説明、付録の図面、および特許請求の範囲から一層明らかになるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の原理を採用する光通信システム１００を示す。図１に示すように、このシステム１００は、他の要素も含むが、なかでも、第一の端局５０を含む。この端局５０は、おのおのの顧客から複数の異なる波長λ１〜λｎの光信号を受信し、（おのおのの識別トーンによって振幅変調されている）これら光信号を、従来の波長マルチプレキシングユニット（ＷＭＵ）５０−１（図１では光マルチプレキシングユニット（ＯＤＵ）５０−１）を用いて、光搬送波上に多重化する。端局５０は、こうして多重化された光信号を光経路６０に供給する。光ノード２００へと延びるこの光経路６０は、光信号λｉが光経路６０上を輸送される際にこの光信号を再生するための（光経路６０のダッシュの部分によって表される）一つあるいは複数の従来の光増幅器を含む。この光信号は、光ノード２００（例えば、従来の波長追加／離脱サイト）の所で、光デマルチプレキシングユニット（ＯＤＵ）２１０を介して受信される。ＯＤＵ２１０は、すると、この光信号を、複数の成分光信号λ１〜λｎにデマルチプレキシングし、これら各光成分信号をおのおのの経路に出力する。このデマルチプレキシングは、この入り光信号を“アンバンドル（分離）”するために行なわれる。すなわち、光ノード２００の所で、波長λｎとλｎ＋１の信号が“離脱”され、この成分光信号がおのおのの光波（ＬＷ）端末を介して意図される受信機に配信される。他方、信号λ１〜λｍは、直接に、光マルチプレキシングユニット（ＯＭＵ）２２０に送られ、これら成分光信号は、再び、他の成分光信号と一緒に多重化され、端局７５へと延びる光経路７０上に送出される。
【０００６】
短所として上述のデマルチプレキシングプロセスの結果として、各デマルチプレキシングされた信号λ１〜λｎには、全ての識別トーンが付随しており、このために、受信機、例えば、外部顧客サイト２５は、それが実際にはたった一つの信号、例えば、λｎのみを受信しているのに、誤って、信号λ１〜λｎを受信しているものと判断（決定）することとなる。
【０００７】
我々は、この問題を、各デマルチプレキシングされた信号を、本発明による光トランスレータユニット（ＯＴＵ）を用いてフィルタリングすることによって解決する。より具体的には、ＯＤＵ（光デマルチプレキシングユニット）２１０から出る各経路内に、ＯＴＵ（光トランスレータユニット）２２５−ｉを配置することによって、おのおのの光信号に付随する識別トーンが、後に詳細に説明されるように除去される。つまり、図１に示すように、デマルチプレキシングされた各光成分信号は、ＯＴＵ（光トランスレータユニット）２２５−１〜２２５−ｍの対応する一つを介して、ＯＭＵ（光マルチプレキシングユニット）２２０に供給される。デマルチプレキシングされた他の光成分信号、つまり、λｎ−１とλｎは、それぞれ、ＯＴＵ２２５−ｎ−１と２２５−ｎに供給され、ここから、それぞれ、意図されるエンドユーザに配信するために、光波（ＬＷ）端末２３０−２と２３０−１に供給される。上述のように、ＯＴＵ２２５−ｎ−１と  ２２５−ｎは、それらがＯＤＵ２１０から受信するデマルチプレキシングされた光成分信号から、該当する必要な識別トーンを除いて、他の全ての不要な識別トーンを除去する。加えて、本発明の一面によると、オプションとして、ＯＴＵ（光トランスレータユニット）２２５−ｎ−１は、ＯＤＵ（光デマルチプレキシングユニット）２１０から受信した光信号の波長を別の波長に、ここでは、λｎ−１からλｐに、トランスレート（翻訳）し、結果として得られる光成分信号を、ＬＷ端末２３０−２に供給する。ＬＷ端末２３０−２は、これをエンドユーザにエンドユーザがその光成分信号によって運ばれているデータ／情報を処理できるように配信する。
【０００８】
本発明によるＯＴＵ（光トランスレータユニット）は、さらに、それが処理している光信号の電力レベルを、後に詳細に説明するように、所定の公称電力レベルにリセット（リフレッシュ）するように設計される。
【０００９】
本発明の一つの実施例においては、ＬＷ端末２３０−１〜２３０−３は、それぞれ、双方向回線交換リングシステム、例えば、１９９５年８月１５日付けで交付された合衆国特許第５，４４２，６２０号において開示されるリングシステムとされる。このため、ＬＷ端末の詳細に関ついてはこの合衆国特許を参照されたい。
【００１０】
図１から容易に理解できるうよに、デマルチプレキシングされた光成分信号λｎ−１とλｎは、それぞれ、ＬＷ端末２３０−２と２３０−１を介して“離脱”され、ＯＭＵ２２０には供給されないため、これら波長のいずれも、異なるあるいは同一のエンドユーザから発信された他の情報を運ぶために用いることができる。つまり、ＬＷ端末２３０−３が波長λｘを持つ光信号をＯＭＵ２２０に送信し、この光信号はＬＷ端末２３０−３によって扱われるユーザと関連する情報を運ぶものと想定すると、システム波長λｘは、ＯＭＵ（光マルチプレキシングユニット）２２０によっては用いられてないために、本発明によると、ＯＴＵ（光トランスレータユニット）２２５−ｎ−１は、ＬＷ端末２３０−３から受信するこの光信号の波長を、システム１００内で認識することができるλｎにトランスレート（翻訳）し、さらに、この光信号に、識別トーンを付加し、結果としての光信号をＯＭＵ２２０に供給するように設計される。
【００１１】
ＯＭＵ２２０は、ＯＴＵ２２５−ｎ−１から受信されるこの光信号を、従来の方法にて、光搬送波上に多重化し、多重化された光信号を光経路７０上に意図される宛先、例えば、端局７５に向けて送出する。図１に示すように、光経路７０も、上述の光経路６０の場合と同様に、経路７０のダッシュの部分によって表される一つあるいは複数の光増幅器を含む。光信号がＯＤＵ７５−１の所に受信されると、上述と同様に、この光信号は、成分光信号にデマルチプレキシングされ、次に、これら成分光信号は、状況に応じて、意図される宛先に出力するために端局７５内のＯＭＵ（図示せず）に送られるか、あるいは、各ＬＷ端末に供給される。
【００１２】
図２は、本発明による光トランスレータユニット（ＯＴＵ）２２５−ｉをより詳細に示す。Ｏ／Ｅコンバータ・イランスインピーダンス増幅器５は、従来のアバランシェ光ダイオードと前置増幅器を用いて、受信された光信号を増幅された電気信号に変換する。回路５は、結果として得られた光信号を、制限増幅器１０に供給する。制限増幅器１０は、Ｏ／Ｅコンバータ・イランスインピーダンス増幅器５からの電気信号を増幅し、これを単一端入力から差分出力に変換し、これをクロック・データ回復回路（ＣＤＲ）１５に供給する。ＣＤＲ１５は、従来の位相固定ループ（ＰＬＬ）回路（図示せず）を用いて、この電気信号から回線速度クロック値を回復し、従来のフリップ−フロップを用いてデータ流を“再クロック（ｒｅｃｌｏｃｋｓ）”することで、元のデータ信号、例えば、２．５ＧｂｐｓのＳＯＮＥＴデータ信号を再生／回復する。ＣＤＲ１５は、この２．５ＧｂｐｓのＳＯＮＥＴデータ信号を経路１６を介して光送信機２０に供給する。本発明の一つの実施例においては、この経路１６は、同軸ケーブルとされる。回路１５は、加えて、この２．５ＧｂｐｓのＳＯＮＥＴデータ信号を、回復された２．５ＧＨｚのクロック信号と共に、バイトデマルチプレクサ回路３０にも供給する。ＣＤＲ１５は、クロック信号を回復できない場合は、エラー率を追跡する“ｌｏｓｓ−ｏｆ−ｓｉｇｎａｌ（信号損失）”平滑化回路（図示せず）を介して、エラーを、バイトプロセッサ３５に供給する。バイトプロセッサ３５は、これを受信すると、この事実をコントローラ４０に知らせる。
【００１３】
長所として、上述のデータ信号の再クロック（再タイミング）によって、受信信号のレベルが変換された信号上に“乗っている（ｒｉｄｉｎｇ）”識別トーンが除去されるポイントまでフィルタ（制限）されるとともに、入り信号のレベルがリセット（リフレッシュ）される。
【００１４】
送信機２０の入力の所の受信機は、ＣＤＲ１５から受信する信号を、送信機２０内のレーザ回路が経路１６を介して受信したデータ信号を光信号に正しく変換できるように、適正にバイアスする。送信機２０は、次に、こうしてバイアスされた光信号を経路２１上に送出する。上述のように、送信機２０内のレーザは、入り光信号と同一の波長を持つ光信号を生成することも、あるいは、これとは異なる波長を持つ光信号を生成することもできる。同一の波長を生成したい場合は、その波長を生成する能力を持つレーザが送信機２０内に挿入され、入り波長を別の波長に変換したい場合は、その別の波長を生成する能力を持つレーザが送信機２０内に挿入される。このようなレーザの一つのソースが、Ｌｕｃｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｕ．Ｓ．Ａ．から市販されている。送信機２０は、さらに、トーン発生器１９によって供給される正弦波識別信号／トーンを用いて、それによって生成された光信号を振幅変調する。次に、送信機２０は、上述のように、この振幅変調された光信号を経路２１上に送出する。これも上述のように、この識別トーンは、こうして送出される光信号の波長を識別する。（上述のように、送信機２０はこの光信号の波長を変更する能力を持つレーザを採用することもできる）。
【００１５】
バイトデマルチプレクサ３０は、上述のように、ＣＤＲ１５から２．５Ｇｂｐｓの差分データの非反転側および２．５  ＧＨｚの差分クロックを受信する。デマルチプレクサ３０は、この回線速度データを１６個のデータ流に“ディスインターリーブ（ｄｉｓｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｓ）”し、これから従来のＳＯＮＥＴフォーマットを持つ２個の８ビットパラレルフォーマット語を形成する。デマルチプレクサ３０は、次に、１５５．５２ＭＨｚの差分クロックと、このデマルチプレキシングされたデータをバイトプロセッサ３５に供給する。バイトプロセッサ３５は、これらデータ語を受信すると、従来の方法にて、受信されたデータ語のフォーマットが、ＳＯＮＥＴ標準に準拠するか否か決定する。つまり、バイトプロセッサ３５は、受信されたデータに対するフレーミングを決定し、次に、ＳＯＮＥＴトランスポートオーバヘッドのいわゆるラインアンドセクション部分（ｌｉｎｅ  ａｎｄ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ）内のパリティビットを抽出・処理することで、エラー率を決定する。バイトプロセッサ３５は、さらに、データ語を処理することで、Ｌｏｓｓ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ（ＬＯＳ）および／あるいは入りクロック信号の損失を検出し、この結果をコントローラ４０に送信する。
【００１６】
コントローラ４０は、他の動作のとともに、とりわけ、バイトプロセッサ３５および他の回路から受信するさまざまなエラー指標を追跡し、これらエラーの任意の一つのレベルがおのおのの閾値に達すると、システムバス４２を介して送信機２０に対してそのレーザ送信機をターンオフするように指令する。コントローラ４０は、さらに、ＬＥＤ４５を動作することで、ＯＴＵ（光トランスレータユニット）がサービス不能であることを示す視覚指標を供給し、コンタクトＳ１、Ｓ２を動作することで、外部顧客設備、例えば、ディスプレイ端末、可聴アラーム等にこの事実を知らせる。
【００１７】
本発明によるＯＴＵ（光トランスレータユニット）は、さらに、受信機・光検出器回路５５を含む。この回路５５は、Ｏ／Ｅコンバータ・トランスインピーダンス増幅器５が経路４を介して受信する信号の電力レベルをモニタする。回路５５は、より具体的には、この信号を電気信号に変換し、光検出器から流出する電流のレベルを測定する。回路５５は、この電流のレベルを、経路４を介して受信されている信号の電力レベルの指標として用いる。回路５５は、こうして測定された電力レベルを、０〜＋５ボルトの間の対応する電圧レベルを用いて特性化し（表現し）、このアナログ電圧レベルを、経路５６を介して、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ回路５７に供給する。Ａ／Ｄコンバータ５７は、このアナログ電圧レベルをデジタル化し、結果として得られたデジタル信号を、コントローラ４０に供給する。回路５５は、同様に、ＯＵＴ内に含まれる他の様々な電源（図示せず）によって出力される電圧／電力レベルをモニタし、同様に、これら電圧／電力レベルを、Ａ／Ｄコンバータ回路５７を介して、コントローラ４０に供給する。
【００１８】
上の説明は、もっぱら、本発明の原理を解説するためのものである。当業者においては、ここでは明示しなかったが、本発明の原理を具現する他の様々な構成を考えることができると思われ、これらも本発明の精神および範囲内に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理が内部で実施される一例としてのシステムをブロック図の形式にて示す。
【図２】図１の光トランスレータユニットのブロック図である。
【符号の説明】
５  Ｏ／Ｅコンバータ・イランスインピーダンス増幅器
１０  制限増幅器
１５  クロック・データ回復回路（ＣＤＲ）
１９  トーン発生器
２０  光送信機
２５  外部顧客サイト
３０  バイトデマルチプレクサ回路
３５  バイトプロセッサ
４０  コントローラ
４２  システムバス
４５  ＬＥＤ
５０  第一の端局
５０−１  光マルチプレキシングユニット
５５  受信機・光検出器回路
５７  Ａ／Ｄコンバータ
７５  端局
１００  光通信システム
２００  光ノード
２１０  光デマルチプレキシングユニット（ＯＤＵ）
２２０  光マルチプレキシングユニット（ＯＭＵ）
２２５  光トランスレータユニット（ＯＴＵ）
２３０  ＬＷ端末
【図１】
0003568813.tif 000002
【図２】
0003568813.tif 000003