(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭ信号を通じて第１のグループの顧客家屋（「ＣＰ」）に通信サービスを配信するための時分割多重化（「ＴＤＭ」）光回線端末（「ＯＬＴ」）と、
ＷＤＭ信号を通じて第２のグループのＣＰに前記通信サービスを配信するための波長分割多重化（「ＷＤＭ」）ＯＬＴとを備え、上流ＷＤＭ信号は下流ＷＤＭ信号でインターリーブされており、
遠隔ノード電力スプリッタであって、前記第１及び第２のグループのＣＰの方に向く該遠隔ノード電力スプリッタの全てのポート上で前記ＴＤＭ信号及び前記ＷＤＭ信号を受信し、かつ該ＴＤＭ信号及び該ＷＤＭ信号の両方を一斉送信するように結合された前記遠隔ノード電力スプリッタと、
前記遠隔ノード電力スプリッタと前記第２のグループのＣＰの対応する１つとの間に各々が配置された光学フィルタであって、該光学フィルタの各々が、該第２のグループのＣＰの各々が前記ＷＤＭ信号のそれ自身の割り当てを受信するが、該第２のグループのＣＰの他のＣＰに割り当てられた該ＷＤＭ信号を受信しないように、他のＷＤＭ信号を阻止しながら該ＷＤＭ信号のサブグループを通すように構成された前記光学フィルタと、
を含むことを特徴とするハイブリッドパッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）。
【請求項２】
前記ＴＤＭ  ＯＬＴに結合された第１の光ポートと、前記ＷＤＭ  ＯＬＴに結合された第２の光ポートと、第３の光ポートとを有し、下流方向に前記ＴＤＭ信号及び前記ＷＤＭ信号を該第３の光ポート上に結合し、かつ上流方向に該ＴＤＭ及びＷＤＭ信号をそれぞれ該第１及び第２の光ポートに分離するように構成された光結合器と、
前記第３の光ポートと前記遠隔ノード電力スプリッタ間に結合された基幹回線と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項３】
前記遠隔ノード電力スプリッタは、前記第１及び第２のグループのＣＰに向く２つの上流ポート及びＮ個の下流ポートを有する２：Ｎ電力スプリッタを含み、
ハイブリッドＰＯＮが、
前記ＴＤＭ信号を伝えるために前記ＴＤＭ  ＯＬＴを前記２：Ｎ電力スプリッタの第１の上流ポートに結合する第１の基幹回線と、
前記ＷＤＭ信号を伝えるために前記ＷＤＭ  ＯＬＴを前記２：Ｎ電力スプリッタの第２の上流ポートに結合する第２の基幹回線と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項４】
前記ＷＤＭ  ＯＬＴは、
ＷＤＭパッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）波長グリッドの下流搬送波波長を有する下流ＷＤＭ信号を発生させるためのレーザ源の統合アレイと、
前記ＷＤＭ  ＰＯＮ波長グリッドの上流搬送波波長を有する上流ＷＤＭ信号を受信するための光検出器の統合アレイと、
前記ＷＤＭ  ＰＯＮ波長グリッドの連続通信波長が、前記下流及び上流ＷＤＭ信号間に交互に割り当てられ、かつ前記第２のグループのＣＰの各々が、該通信波長の隣接したものを割り当てられるように、前記下流ＷＤＭ信号を前記上流ＷＤＭ信号とインターリーブするために前記レーザ源のアレイ及び前記光検出器のアレイに結合された波長インターリーブマルチプレクサ／デ・マルチプレクサと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項５】
前記波長インターリーブマルチプレクサ／デ・マルチプレクサは、
前記レーザ源のアレイの異なるサブグループに各々が結合された下流波長マルチプレクサと、
前記光検出器の異なるサブグループに各々が結合された上流波長デ・マルチプレクサと、
前記ＷＤＭ  ＯＬＴの入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）ポートと前記下流波長マルチプレクサ及び前記上流波長デ・マルチプレクサの両方との間に結合されたインターリーバブロックと、
を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項６】
前記インターリーバブロックは、
Ｍ個の下流波長マルチプレクサに結合されたＭ個の入力ポートを有するＭ：１インターリーバと、
Ｍ個の上流波長デ・マルチプレクサに結合されたＭ個の出力ポートを有するＭ：１デ・インターリーバと、
前記Ｍ：１インターリーバと前記Ｍ：１デ・インターリーバとを前記ＷＤＭ  ＯＬＴの前記Ｉ／Ｏポートに結合する２：１インターリーバと、
を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項７】
前記ＷＤＭ  ＯＬＴは、
第１の波長マルチプレクサに結合され、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッドの前記下流搬送波波長の第２の波長間隔よりも大きい第１の波長間隔を有する前記ＷＤＭ信号の下流搬送波波長の第１の部分を発生させるように構成されたレーザ源の第１のアレイと、
第２の波長マルチプレクサに結合され、前記第１の波長間隔を同じく有するが前記下流搬送波波長の前記第１の部分に対してオフセットされた前記ＷＤＭ信号の該下流搬送波波長の第２の部分を発生させるように構成されたレーザ源の第２のアレイと、
前記ＷＤＭ信号をインターリーブして前記ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッドの前記下流搬送波波長の前記第２の波長間隔を与えるために前記第１及び第２の波長マルチプレクサに結合されたインターリーバブロックと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項８】
光領域と電気領域間で前記ＴＤＭ信号を変換するために前記第１のグループのＣＰに配置されたＴＤＭ光ネットワークユニット（「ＯＮＵ」）と、
前記光領域及び電気領域間で前記ＷＤＭ信号を変換するために前記第２のグループの前記ＣＰに配置されたＷＤＭ  ＯＮＵと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項９】
前記ＷＤＭ  ＯＮＵは、
上流ポートと第１及び第２の下流ポートとを有する光ダイプレクサと、
前記光ダイプレクサの前記第１の下流ポートに結合され、前記ＷＤＭ信号のいずれの下流波長も受信することができるブロードバンド光検出器である光検出器と、
前記光ダイプレクサの前記第２の下流ポートに結合され、選択された上流波長を用いて上流ＷＤＭ信号を出力するように調節可能な波長可変レーザ源と、
前記光検出器と前記波長可変レーザ源とに結合された媒体アクセスコントローラと、
を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項１０】
前記光ダイプレクサは、ハイブリッドＰＯＮのＷＤＭ  ＰＯＮの前記上流及び下流波長間の間隔と位置合わせされた櫛形インターリーバフィルタ機能を有する循環ダイプレクサを含むことを特徴とする請求項９に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項１１】
パッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）と共に使用するためのシステムであって、
ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッドの下流搬送波波長を有する下流波長分割多重化（「ＷＤＭ」）信号を発生させるためのレーザ源のアレイと、
前記ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッドの上流搬送波波長を有する上流ＷＤＭ信号を受信するための光検出器のアレイと、
前記ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッドの連続通信波長が前記下流及び上流ＷＤＭ信号間に交互に割り当てられるように、前記下流ＷＤＭ信号を前記上流ＷＤＭ信号とインターリーブするために前記レーザ源のアレイと前記光検出器のアレイとに結合された波長インターリーブマルチプレクサ／デ・マルチプレクサと、
を含み、
前記レーザ源のアレイ、前記光検出器のアレイ、及び前記波長インターリーブマルチプレクサ／デ・マルチプレクサは、ＷＤＭ信号を通じて第１のグループの顧客家屋（ＣＰ）に通信サービスを配信するためのＷＤＭ光回線端末（「ＯＬＴ」）の構成要素である、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記波長インターリーブマルチプレクサ／デ・マルチプレクサは、
前記レーザ源のアレイの異なる統合サブグループに各々が結合された下流波長マルチプレクサと、
前記光検出器の異なる統合サブグループに各々が結合された上流波長デ・マルチプレクサと、
前記ＷＤＭ  ＯＬＴの入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）ポートと前記下流波長マルチプレクサ及び前記上流波長デ・マルチプレクサの両方との間に結合されたインターリーバブロックと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記インターリーバブロックは、
Ｍ個の下流波長マルチプレクサに結合されたＭ個の入力ポートを有するＭ：１インターリーバと、
Ｍ個の上流波長デ・マルチプレクサに結合されたＭ個の出力ポートを有するＭ：１デ・インターリーバと、
前記Ｍ：１インターリーバと前記Ｍ：１デ・インターリーバとを前記ＷＤＭ  ＯＬＴの前記Ｉ／Ｏポートに結合する２：１インターリーバと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記インターリーバブロックは、
前記下流ＷＤＭ信号を増幅するために前記Ｍ：１インターリーバと前記２：１インターリーバの間に結合された第１の「エルビウムドープファイバ増幅器」（「ＥＤＦＡ」）、又は
前記上流ＷＤＭ信号を増幅するために前記２：１インターリーバと前記Ｍ：１デ・インターリーバの間に結合された第２のＥＤＦＡ、
のうちの少なくとも一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記インターリーバブロックは、
Ｍ個の下流波長マルチプレクサに結合されたＭ個の入力ポートを有するＭ：１インターリーバと、
Ｍ個の上流波長デ・マルチプレクサに結合されたＭ個の出力ポートを有するＭ：１デ・インターリーバと、
前記Ｍ：１インターリーバと前記Ｍ：１デ・インターリーバとを前記ＷＤＭ  ＯＬＴの前記Ｉ／Ｏポートに結合する光サーキュレータと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記インターリーバブロックは、
Ｍ個の下流波長マルチプレクサに結合されたＭ個の入力ポートを有するＭ：１インターリーバと、
Ｍ個の上流波長デ・マルチプレクサに結合されたＭ個の出力ポートを有するＭ：１デ・インターリーバと、
前記Ｍ：１インターリーバと前記Ｍ：１デ・インターリーバとを前記ＷＤＭ  ＯＬＴの前記Ｉ／Ｏポートに結合する光電力スプリッタと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記インターリーバブロックは、２Ｍ：１インターリーバを含むことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記インターリーバブロックは、
Ｍ個の下流波長マルチプレクサに結合されたＭ個の入力ポートを有するＭ：１帯域ＭＵＸと、
Ｍ個の上流波長デ・マルチプレクサに結合されたＭ個の出力ポートを有するＭ：１帯域ＤＥＭＵＸと、
前記Ｍ：１帯域ＭＵＸと前記Ｍ：１帯域ＤＥＭＵＸとを前記ＷＤＭ  ＯＬＴの前記Ｉ／Ｏポートに結合する２：１インターリーバと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
所定の下流波長マルチプレクサに結合された前記レーザ源のアレイの各統合サブグループが、前記ＷＤＭ  ＰＯＮ波長グリッドの前記下流搬送波波長の第２の波長間隔よりも大きい第１の波長間隔を有する該下流搬送波波長の一部分を発生させ、
前記インターリーバブロックは、前記レーザ源のアレイの前記統合サブグループからの前記下流搬送波波長を結合して前記ＷＤＭ  ＰＯＮ波長グリッドの該下流搬送波波長の前記第２の波長間隔を与えるように結合される、
ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ＰＯＮは、ハイブリッドＰＯＮを含み、
システムが、
ＴＤＭ信号を通じて第２のグループのＣＰに通信サービスを配信するための時分割多重化（「ＴＤＭ」）光回線端末（「ＯＬＴ」）と、
遠隔ノード電力スプリッタであって、前記第１及び第２のグループのＣＰの方に向く該遠隔ノード電力スプリッタの全てのポート上で前記ＴＤＭ信号及び前記ＷＤＭ信号を受信し、かつ該ＴＤＭ信号及び該ＷＤＭ信号の両方を一斉送信するように結合された前記遠隔ノード電力スプリッタと、
前記遠隔ノード電力スプリッタと前記第１のグループのＣＰの対応する１つとの間に各々が配置された光学フィルタであって、該光学フィルタの各々が、該第１のグループのＣＰの各々が前記ＷＤＭ信号のそれ自身の割り当てを受信するが、該第１のグループのＣＰの他のＣＰに割り当てられた該ＷＤＭ信号を受信しないように、他のＷＤＭ信号を阻止しながら該ＷＤＭ信号のサブグループを通すように構成された前記光学フィルタと、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ＴＤＭ  ＯＬＴに結合された第１の光ポートと、前記ＷＤＭ  ＯＬＴに結合された第２の光ポートと、第３の光ポートとを有し、下流方向に前記ＴＤＭ信号及び前記ＷＤＭ信号を該第３の光ポート上に結合し、かつ上流方向に該ＴＤＭ及びＷＤＭ信号をそれぞれ該第１及び第２の光ポートに分離するように構成された光結合器と、
前記第３の光ポートと前記遠隔ノード電力スプリッタ間に結合された基幹回線と、
を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項２２】
前記遠隔ノード電力スプリッタは、前記第１及び第２のグループのＣＰに向く２つの上流ポート及びＮ個の下流ポートを有する２：Ｎ電力スプリッタを含み、
ハイブリッドＰＯＮが、
前記ＴＤＭ信号を伝えるために前記ＴＤＭ  ＯＬＴを前記２：Ｎ電力スプリッタの第１の上流ポートに結合する第１の基幹回線と、
前記ＷＤＭ信号を伝えるために前記ＷＤＭ  ＯＬＴを前記２：Ｎ電力スプリッタの第２の上流ポートに結合する第２の基幹回線と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載のハイブリッドＰＯＮ。
【請求項２３】
ハイブリッドパッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）内で時分割多重化（「ＴＤＭ」）から波長分割多重化（「ＷＤＭ」）に移行する方法であって、
前記ハイブリッドＰＯＮ上にＴＤＭ信号一斉送信を使用してＴＤＭ光回線端末（「ＯＬＴ」）を通じて顧客家屋（「ＣＰ」）に通信サービスを最初に提供する段階と、
ＷＤＭ信号を使用して前記ＴＤＭから前記ＷＤＭに移行するための所定のＣＰを選択する段階と、
前記ＴＤＭ信号及び前記ＷＤＭ信号を遠隔ノード電力スプリッタに配信する段階と、
前記ＣＰの方に向く前記遠隔ノード電力スプリッタの全てのポート上で前記ＴＤＭ信号及び前記ＷＤＭ信号の両方を一斉送信する段階と、
前記遠隔ノード電力スプリッタと前記ＷＤＭに移行する前記所定のＣＰ間に配置され、ＷＤＭを使用する他のＣＰに関連付けられた他のＷＤＭ信号を阻止しながら該所定のＣＰに関連付けられたＷＤＭ信号を通すように構成された光学フィルタを与える段階とを含み、上流ＷＤＭ信号は下流ＷＤＭ信号でインターリーブされていることを特徴とする方法。
【請求項２４】
ローリングに基づいて付加的なＷＤＭ  ＣＰを追加する段階と、
前記遠隔ノード電力スプリッタと前記ＷＤＭに移行する前記付加的なＷＤＭ  ＣＰ間に配置され、該付加的なＷＤＭ  ＣＰの各々が前記ＷＤＭ信号のそれ自身の割り当てを受信するが他に割り当てられた該ＷＤＭ信号を受信しないように他のＷＤＭ信号を阻止しながら該ＷＤＭ信号の異なるサブグループを通すように各々が構成された付加的な光学フィルタを与える段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記所定のＣＰを前記ＴＤＭから前記ＷＤＭに移行する際に該所定のＣＰでの既存のＴＤＭ光ネットワークユニット（「ＯＮＵ」）をＷＤＭ  ＯＮＵと交換する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は、一般的に光ネットワークに関し、排他的ではなく具体的には、波長分割多重化光アクセスネットワーク及び時分割多重化アクセスネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバ・ツー・ザ・ホーム（ＦＴＴＨ）は、非常に高い帯域幅をエンドユーザに提供するブロードバンドアクセスの究極の形式と見なされている。今日のＦＴＴＨシステムは、中央オフィス（ＣＯ）で共通送受信機を共有するために現場における遠隔ノード（ＲＮ）での１：Ｎ電力スプリッタ（例えば、イーサネット−ＰＯＮ、ギガビット−ＰＯＮ、及びこれらのシステムの１０Ｇバージョンなど）を使用するポイント−ツー−マルチポイント時分割多重化（ＴＤＭ）パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ）を通じて又は個々のホーム−ランファイバによるポイント−ツー−ポイント（ｐｔ−２−ｐｔ）光イーサネットを通じて殆どが提供される。
【０００３】
ＴＤＭ−ＰＯＮの上流信号及び下流信号は、異なる光波長（通常は、上流送信に対して１３１０ｎｍ及び下流送信に対して１４９０ｎｍ）を使用して送信される。ＣＯ内のＴＤＭ−ＰＯＮ媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）は、適切な時間スロットを各エンドユーザに割り当てることによってＣＯ送受信機（ＴＲＸ）とエンドユーザ間の送信をスケジュールする。ＴＤＭ−ＰＯＮは、ファイバを終端させるためのパッチパネル空間を確保しながら基幹ファイバの数（ＲＮとＣＯ間）及びＣＯでの光学受信機カウントにおける有益な節約を提供するが、帯域幅が増加する場合は十分に拡張されない。１世帯当たりの帯域幅は、多くの場合に、ＣＯでの光回線端末（ＯＬＴ）  ＴＲＸ当たりの帯域幅が所定のＯＬＴ  ＴＲＸに接続した全ての光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の間で共有される時に申し込み超過になる。ユーザ当たりのＧｂ／ｓをサポートするために、ＴＤＭ−ＰＯＮ上の送信速度は、各ＯＮＵでの送受信機に＞１０Ｇｂ／ｓを要求する可能性がある。すなわち、高速送信は、技術的な挑戦でありかつ費用がかかる可能性がある。
【０００４】
ｐｔ−２−ｐｔ光ネットワークは、非常に高い帯域幅をエンドユーザに提供するが、ＣＯでの光ファイバ終端及びファイバカウントと共に十分には拡張されない。逆に、ｐｔ−２−ｐｔ光ネットワークは、ＣＯにおいて多数の基幹回線及び送受信機及びファイバ終端をもたらす。これは、通常、より大きい空間要件、より高い電力、及び増加する資本経費をもたらす。
【０００５】
波長分割多重化（ＷＤＭ）ＰＯＮは、ＣＯと個々のユーザの間に別々の波長を割り当てることにより、ファイバ整理及びｐｔ−２−ｐｔ仮想リンクの利益をエンドユーザに提供する別の手法である。これは、ｐｔ−２−マルチポイントＴＤＭ−ＰＯＮ及びｐｔ−２−ｐｔアーキテクチャの両方の利益を提供することができる。従来のＷＤＭ−ＰＯＮシステムは、個別の波長をエンドユーザに分配するために現場でのＲＮにおいて波長デ・マルチプレクサを使用する（ＴＤＭ−ＰＯＮに使用される電力スプリッタとは対照的に）。従来のＴＤＭ−ＰＯＮをＷＤＭ−ＰＯＮにアップグレードすることは、現時点では、ＲＮにおける電力スプリッタを波長マルチプレクサで置換する段階及びユーザ家屋での全てのＴＤＭ−ＯＮＵをＷＤＭ−ＯＮＵで置換する段階を伴う。この全か無かのアップグレードは、現在の加入者に対して面倒であるのみならず混乱を招くものであり、かつ調整することが困難である一種のフォークリフトアップグレードである。更に、現在のＷＤＭ波長マルチプレクサは、開発時に波長間隔及び光スペクトルを固定し、かつ将来のスペクトル柔軟性を制約する。換言すると、従来のＷＤＭ−ＰＯＮシステムは、配備後に変更するのが困難である固定の波長プランを使用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その前提にも関わらず、ＷＤＭ−ＰＯＮ技術は、まだ成熟中であり、主たる採用にまだ到達していない。従って、既存のＴＤＭ−ＰＯＮユーザの混乱を最小にしながら、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムをＷＤＭ−ＰＯＮシステムにシームレスにアップグレードするための移行手法を有することは重要である。そのようなシステムは、移行期間中にＴＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャ及びＷＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャの共存をサポートしなければならない。
【０００７】
本発明の非限定的かつ非網羅的な実施を同じ参照番号が特に示さない限り様々な図を通して同じ部分を示す以下の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の開示の実施によるハイブリッドパッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）を示す機能的ブロック図である。
【図２Ａ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの時分割多重化（「ＴＤＭ」）ＰＯＮ波長及び波長分割多重化（「ＷＤＭ」）ＰＯＮ波長を示す図表である。
【図２Ｂ】本発明の開示の実施による光結合器の通過帯域を示す図表である。
【図３Ａ】本発明の開示の実施によるＴＤＭ  ＯＮＵ及びＷＤＭ  ＯＮＵを含むハイブリッドＰＯＮを作動する処理を示す流れ図である。
【図３Ｂ】本発明の開示の実施によるＴＤＭ  ＯＮＵ及びＷＤＭ  ＯＮＵを含むハイブリッドＰＯＮを作動する処理を示す流れ図である。
【図４】本発明の開示の実施による２：Ｎ遠隔ノード電力スプリッタを実施したハイブリッドＰＯＮを示す機能的ブロック図である。
【図５Ａ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの様々なＷＤＭ光回線端末を示す機能的ブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの様々なＷＤＭ光回線端末を示す機能的ブロック図である。
【図５Ｃ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの様々なＷＤＭ光回線端末を示す機能的ブロック図である。
【図５Ｄ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの様々なＷＤＭ光回線端末を示す機能的ブロック図である。
【図５Ｅ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの様々なＷＤＭ光回線端末を示す機能的ブロック図である。
【図５Ｆ】本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮの様々なＷＤＭ光回線端末を示す機能的ブロック図である。
【図６】本発明の開示の実施により櫛形フィルタを使用するハイブリッドＰＯＮのＷＤＭ光ネットワークユニットを示す機能的ブロック図である。
【図７】本発明の開示の実施により電力スプリッタを使用するハイブリッドＰＯＮのＷＤＭ光ネットワークユニットを示す機能的ブロック図である。
【図８】本発明の開示の実施により光サーキュレータを使用するハイブリッドＰＯＮのＷＤＭ光ネットワークユニットを示す機能的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
単一のファイバプラントインフラストラクチャー上で波長分割多重化（「ＷＤＭ」）信号及び時分割多重化（「ＴＤＭ」）信号を多重化するハイブリッドパッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）を実施するためのシステム及び技術の実施を本明細書で説明する。以下の説明では、本発明の実施の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細が示されている。しかし、当業者は、本明細書に説明する技術は、特定の詳細の１つ又はそれよりも多くがなくても又は他の方法、構成要素、材料などと共に実施することができることを理解するであろう。他の事例では、公知の構造、材料、又は作動は、特定の態様を曖昧にしないために詳しく図示又は説明しない。
【００１０】
本明細書を通した「１つの実施」又は「実施」への引用は、実施に関して説明した特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施に含まれることを意味する。従って、本明細書を通した様々な箇所での「１つの実施において」又は「実施において」の句の出現は、必ずしも全て同じ実施を示すものではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又はそれよりも多くの実施においてあらゆる適切な方法で結合することができる。
【００１１】
ファイバ−ツー−ザ−ホーム（「ＦＴＴＨ」）は、ブロードバンドアクセスネットワークインフラストラクチャーである。ＦＴＴＨアクセスネットワークを実施するための１つのオプションは、ポイント−ツー−マルチポイントパッシブ光ネットワーク（「ＰＯＮ」）アーキテクチャを使用する。ポイント−ツー−マルチポイントＰＯＮ光ネットワークは、１つ又は２つのファイバが、複数の顧客家屋（「ＣＰ」）（例えば、３２から１２８の顧客家屋）にサービスを提供することを可能にするために、電力を供給されていない又はパッシブ光学スプリッタ／マルチプレクサを使用する。ＦＴＴＨのための別のオプションは、個別のホームランファイバを各ＣＰまで通して回線業者中央オフィス（「ＣＯ」）から張ることである。このようなアーキテクチャは、ポイント−ツー−マルチポイントアーキテクチャとは対照的に、ポイント−２−ポイントアーキテクチャ（ｐｔ−２−ｐｔ）と呼ぶ。
【００１２】
ＦＴＴＨ配備は、多くのブロードバンドアクセスインフラストラクチャープロバイダが、配備の費用を低減し、かつ既存のＰＯＮ技術（ＴＤＭ−ＰＯＮなど）からより高度なＰＯＮ技術（ＷＤＭ−ＰＯＮなど）へ移行する方法を熱烈に求めているほど大きな資本を必要とするものである。図１は、本発明の開示の実施により、既存のＴＤＭ−ＰＯＮアクセスネットワークインフラストラクチャーからＷＤＭ−ＰＯＮアクセスネットワークインフラストラクチャーへのシームレスな移行を容易にすることができるハイブリッドＰＯＮ１００を示す機能的なブロック図である。ハイブリッドＰＯＮ１００は、単一のファイバ基幹回線及び遠隔ノード（「ＲＮ」）電力スプリッタを通じてＴＤＭ光ネットワークユニット（「ＯＮＵ」）及びＷＤＭ  ＯＮＵに同時にサービスを提供することができる。ハイブリッドＰＯＮ１００は、ＴＤＭ−ＰＯＮアーキテクチャからＷＤＭ  ＰＯＮアーキテクチャへの仮想的シームレス移行を容易にする。既存のＴＤＭ  ＣＰは、その既存の顧客家屋機器（ＴＤＭ  ＯＮＵなど）を使用した作動を続行させることができ、新しいＣＰを追加し、かつそれに高度ＷＤＭ  ＯＮＵを与えることができる。２つの技術は、無期限に又は従来のＴＤＭ  ＯＮＵが既存のエンドユーザへの混乱を制限してタイミング柔軟性を提供する制御かつ組織された方式で交換されるまでハイブリッドＰＯＮ１００内で同時に作動させることができる。
【００１３】
ハイブリッドＰＯＮ１００の図示の実施は、ＣＯ１０５、基幹ケーブル１１０、基幹ケーブル１１０の内側の基幹回線（又は基幹ファイバストランド）１１５、及びＲＮ電力スプリッタ１２０、アクセス回線１２５、光学フィルタ１３０、分界点１３５、及びＣＰ１５０でのＴＤＭ  ＯＮＵ１４０及びＷＤＭ  ＯＮＵ１４５を含む。ＣＯ１０５の図示の実施は、ＷＤＭ光回線端末（「ＯＬＴ」）１５５、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０、光結合器１６５、及び集約ノード１７０を含む。ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の図示の実施は、ｐｔ−２−ｐｔＰＯＮ媒体アクセスコントローラ（「ＭＡＣ」）１７５、光送受信機アレイ１８０、及び波長インターリーブマルチプレクサ／デ・マルチプレクサ（「ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ」）１８５を含む。ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０の図示の実施は、ＴＤＭ−ＰＯＮ  ＭＡＣ１９０及びＴＤＭ−ＰＯＮ送受信機１９５を含む。
【００１４】
ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５に結合する基幹回線１１５、ＲＮ  ＰＳ１２０及びアクセス回線１２５は、ＷＤＭ  ＰＯＮ又はＷＤＭ  サブＰＯＮを作るためのものと考えることができ、ＴＤＭ  ＯＮＵ１４０に結合した基幹回線１１５、ＲＮ  ＰＳ１２０、及びアクセス回線１２５は、ＴＤＭ  ＰＯＮ又はＴＤＭサブＰＯＮを作るためのものと考えることができ、基幹回線１１５、ＲＮ  ＰＳ１２０及び全てのアクセス回線１２５は、まとめてハイブリッドＰＯＮと呼ぶことができる。ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５及びＴＤＭ  ＯＬＴ１６０は、それらのそれぞれのサブＰＯＮに対するＣＯ１０５のサービスプロバイダの終点として機能する。各ＯＬＴは、２つの主な機能、すなわち、１）サービスプロバイダの機器とそれらのそれぞれのサブＰＯＮ間の光対電気及び電気対光変換を実行する機能、及び２）それらのそれぞれのサブＰＯＮの他端でＯＮＵによる多重化を調節する機能を提供する。勿論、ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５は、ＯＮＵ１４５間の波長分割多重化を実行し、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０は、ＯＮＵ１４０間の時分割多重化を実行する。各ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５及びＴＤＭ  ＯＬＴ１６０は、いくつかのＣＰ１５０（例えば、３２、６４、１２８など）にサービスを提供することができ、単一のＣＯ１０５は、数千のＣＰ１５０（例えば、５０，０００）にサービスを提供することができる。従って、図１は、１つのＷＭＤ  ＯＬＴ１５５及び１つのＴＤＭ  ＯＬＴ１６０だけを含むものとしてＣＯ１０５を示しているが、実際には、ＣＯ１０５は、集約ノード１７０を通じて多重化されたそれらのそれぞれのＭＡＣ１７５又は１９０によって多くの対になったＷＤＭ  ＯＬＴ１５５及びＴＤＭ  ＯＬＴ１６０を含むことができる。
【００１５】
基幹ファイバストランド１１５を含む基幹ケーブル１１０は、ＣＯ１０５からサービスプロバイダの潜在的又は既存の顧客を表すＣＰ１５０の近隣内に位置するＲＮ電力スプリッタ１２０まで延びている。ＲＮ電力スプリッタ１２０からは、個々のファイバアクセス回線１２５が、対応するＣＰ１５０まで延びている。アクセス回線１２５は、分界点１３５で終端することができる。分界点１３５は、ファイバアクセス回線が家屋に入るＣＰの側に又は顧客の所有回線の近くのアクセスボックス又はハンドホールに（例えば、公共敷設用地に）配置することができる。分界点１３５は、ＴＤＭ  ＯＮＵ１４０及び／又はＷＤＭ  ＯＮＵ１４５を含む顧客家屋機器（「ＣＰＥ」）と回線業者のファイバプラント間の明確な境界識別ポイントを提供する。分界点１３５は、回線業者に対する保守責任の最終ポイントの境界を定めるように機能することができる。基幹ケーブル１１０及びアクセス回線１２５の両方は、近隣の通りに隣接して延びる公共敷設用地に沿って延びることができる。基幹ケーブル１１０及びアクセス回線１２５は、地下ファイバプラント、空中ファイバプラント（例えば、電話ポールに沿って吊り下げられた）、又はそれ以外とすることができる。
【００１６】
ＯＮＵ１４０及び１４５は、ＣＰ１５０のＣＰＥ終点として機能し、光−電気及び電気−光変換を実行する１次機能を実行する。ＯＮＵ１４０及び１４５は、単一ＲＮ電力スプリッタ１２０、基幹ファイバストランド１１５、及び光結合器１６５を通じて、ＣＯ１０５のＷＤＭ  ＯＬＴ１５５及びＴＤＭ  ＯＬＴ１６０の対になった組にリンクする。ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５及びＴＤＭ  ＯＬＴ１６０の両方から受信した全ての下流信号（ＣＯからＣＰまで延びる光方向に沿って伝播する信号）は、ＣＰ１５０に向けてＲＮ電力スプリッタ１２０の全ての下流向きポートで一斉送信される。ＴＤＭ  ＯＮＵ１４０又はＷＤＭ  ＯＮＵ１４５のいずれかから受信した全ての上流信号（ＣＰからＣＯまで延びる光方向に沿って伝播する信号）は、ＲＮ電力スプリッタ１２０によって単一上流向きポートに結合され、基幹ファイバストランド１１５及び光結合器／スプリッタ１６５を通じてＣＯ１０５に分配される。上流向きポートは、信号をＣＯ１０５の集約ノード１７０に向けて伝播する信号経路に送信し、かつ信号経路から信号を受信するポートである。下流向きポートは、ＣＰ１５０でのＣＰＥに向けて伝播する信号経路に信号を送信し、かつ信号経路から信号を受信するポートである。以下に更に詳しく説明するように、ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５にリンクされた各アクセス回線１２５は、ＲＮ電力スプリッタ１２０の下流ポートと分界点１３５の間のいずれかの場所に配置された光学フィルタ１３０を含む。ＷＤＭ信号が仮想ｐｔ−２−ｐｔリンクをサポートするので、各光学フィルタ１３０は、所定のＣＰ１５０に対して指定されたＷＤＭ信号だけを通す固有の光通過帯域を含む。ＴＤＭ信号が時間多重化送信信号であるので、各ＴＤＭ  ＯＮＵ１４０は、上流及び下流ＴＤＭ波長（典型的には１３１０ｎｍ上流及び１４９０ｎｍ下流）を通す他のＴＤＭ  ＯＮＵ１４０と同じ光学フィルタを含む。
【００１７】
図２Ａは、ＴＤＭ及びＷＤＭ信号に対する例示的な波長割り当て又はハイブリッドＰＯＮ波長グリッドを示す図表２０５である。図２Ａは単に例示的なものであり、他の波長又は帯域も、示す以外にＴＤＭ及びＷＤＭ信号に割り当てることができることを認めなければならない。ＴＤＭ信号は、ＴＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２１５に従って割り当てられ、ＷＤＭ信号は、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０に従って割り当てられる。図示のように、ＴＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２１５は、２つの波長−上流波長及び下流波長だけを含む。下流波長は、全てのＴＤＭ  ＯＮＵ１４０に一斉送信される。対照的に、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０は、多くの上流及び下流波長（例えば、上流と下流波長間の５０ＧＨｚ波長間隔、及び近傍の上流又は近傍の下流波長間の１００ＧＨｚ波長間隔を有する３２上流波長及び３２下流波長）を含むことができる。ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０は、連続した通信波長が下流と上流ＷＤＭ信号間に交互に割り当てられるように波長を割り当てる。１つの実施では、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０は、各ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５が隣接した通信波長を割り当てられるように更に割り当てられる。例えば、隣接した上流／下流波長２２５を単一のＣＰ１５０に割り当てることができる。勿論、単一のＣＰ１５０に、２つの通信波長のブロックよりも多くを割り当てることによって（例えば、４、６などを割り当てることにより）付加的な帯域幅を割り当てることができる。
【００１８】
図１の実施では、ＴＤＭ及びＷＤＭ信号は、単一の基幹ファイバストランド１１５を通じてＲＮ電力スプリッタ１２０に送られる。従って、光結合器１６５は、ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５及びＴＤＭ  ＯＬＴ１６０に到着する及びこれらから出発するＴＤＭ及びＷＤＭ信号を結合するためにＣＯ１０５に位置する。図２Ｂは、本発明の開示の実施による光結合器１６５の通過帯域を示す図表２１０である。図示の実施では、光結合器１６５は、ＴＤＭ信号を誘導するための第１の通過帯域２３０及びＷＤＭ信号を誘導するための第２の通過帯域２３５を含む帯域結合器である。通過帯域２３０内に該当するＴＤＭ信号は、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０及び基幹ファイバストランド１１５間を移動するために上流又は下流方向のいずれかにおいて光結合器１６５を通過することができる。反対に、通過帯域２３５内に該当する下流ＷＤＭ信号は、下流方向で基幹ファイバストランド１１５に結合され、通過帯域２３５内の上流ＷＤＭ信号は、ＴＤＭ信号から分離されＷＤＭ  ＯＬＴ１５５に向けて反射される。１つの実施では、光結合器１６５は、通過帯域２３０では実質的に透過し、かつ通過帯域２３５では実質的に反射する２色性フィルタを使用して実施される。別の実施では、光結合器１６５は、通過帯域２３０で実質的に反射し、通過帯域２３５では実質的に透過する。
【００１９】
図３Ａ及び３Ｂは、本発明の開示の実施によるハイブリッドＰＯＮ１００の作動の処理を示す流れ図である。図３Ａは、下流に通信を流すための処理３０１を示しており、図３Ｂは、上流に通信を流すための処理３０２を示している。処理ブロックの一部又は全てが処理３０１又は３０２に現れる順序は、制限と見なすべきではない。逆に、本発明の開示の利益を受ける当業者は、処理ブロックの一部を示されていない様々な順序で又は並行して実行することができることを理解するであろう。
【００２０】
処理ブロック３０５では、ＣＯ１０５内の各ＯＬＴは、それらのそれぞれのＭＡＣ（例えば、ｐｔ−２−ｐｔＰＯＮ  ＭＡＣ１７５又はＴＤＭ−ＰＯＮ  ＭＡＣ１９０）から電気信号を受信し、それらのそれぞれのサブＰＯＮを開始するための光信号を発生させる。例えば、ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５は、ＷＤＭ信号を生成し（図５に関して以下に更に詳しく説明する）、ＴＭＤ  ＯＬＴ１６０は、ＴＤＭ信号を発生させる。処理ブロック３１０では、光結合器１６５は、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０上の下流ＷＤＭ信号を基幹ファイバストランド１１５上のＴＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２１５からの下流ＴＤＭ信号と結合する。基幹ファイバストランド１１５は、下流ＷＤＭ及びＴＤＭ信号をＣＯ１０５からＲＮ電力スプリッタ１２０に案内する（処理ブロック３１５）。１つの実施では、ＲＮ電力スプリッタ１２０は、その下流光ポートの全てにわたってその上流ポートで受信した下流光信号の電力を分割するパッシブ光学要素である。従って、処理ブロック３２０で、ＲＮ電力スプリッタ１２０は、その下流向き光ポートの全部で下流信号の全てを一斉送信する。換言すると、下流ＴＤＭ信号と下流ＷＤＭ信号の両方が、ＲＮ電力スプリッタ１２０の全ての下流向き光ポート上で一斉送信される。
【００２１】
下流ＷＤＭ信号の各々が、ＣＯ１０５とＷＤＭ  ＯＮＵ１４５間の仮想ｐｔ−２−ｐｔリンクをサポートするので、固有のＷＤＭ光学フィルタ（光学フィルタ１３０など）が、ＷＤＭ−ＰＯＮを通じてＣＯ１０５にリンクするために１つのＣＰ１５０毎に提供される（処理ブロック３２５）。従って、各光学フィルタ１３０は、他の光学フィルタ１３０とは異なり、特定のＣＰ１５０及びその関連のＷＤＭ  ＯＮＵ１４５に割り当てられたＷＤＭ信号（下流及び上流）だけを通すフィルタ機能を提供するように構成される。換言すると、各光学フィルタ１３０は、各ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５が下流ＷＤＭ信号のそれ自身の割り当てを受信するように、波長の固有の組を通す。各ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５がＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０から連続して隣接した波長を割り当てられるので、光学フィルタ１３０は、光狭帯域通過フィルタとして実施することができる。光学フィルタ１３０は、ＲＮ電力スプリッタ１２０の下流ポートとＷＤＭ  ＯＮＵ１４５の光ポート間のいずれの場所にも配置することができる。しかし、運搬上の保守及びセキュリティの理由のために、分界点１３５の上流（サービスプロバイダの制御範囲内）に光学フィルタ１３０を配置し、更にアクセス回線１２５とＲＮ電力スプリッタ１２０間のＲＮ電力スプリッタ１２０の下流ポートにさえも配置することが有利になる。
【００２２】
相応に、下流ＴＤＭ信号が本質的にポイント−ツー−マルチポイント一斉送信信号であるので、全てのＴＤＭ  ＯＮＵ１４０には、下流ＴＤＭ信号を通すために共通ＴＤＭ光学フィルタ（図示せず）が提供される（処理ブロック３２５）。共通ＴＤＭ光学フィルタは、下流（及び上流）ＴＤＭ信号を通すが全てのＷＤＭ−ＰＯＮ信号を阻止するように構成される。共通ＴＤＭ光学フィルタはまた、ＴＤＭ  ＯＮＵ１４０とＲＮ電力スプリッタ１２０の下流ポート間のいずれの場所にも配置することができるが、しかし、これらのフィルタは、典型的にはＴＤＭ  ＯＮＵ１４０内に含まれる。勿論、一部の実施では、固有のＷＤＭ光学フィルタ１３０及び共通ＴＤＭ光学フィルタは、診断及び他のサービスに関する機能のための異なる波長を有する帯域外光サービスチャンネル（ＯＳＣ）を通すように構成することができる。
【００２３】
処理ブロック３３０では、関連のＷＤＭ  ＯＮＵ１４５及びＴＤＭ  ＯＮＵ１４０は、光領域からの下流光信号を受信し、かつＣＰＥによって使用するための電気領域に変換する。
【００２４】
上流通信を処理３０２に関してここで説明する（図３Ｂ）。処理ブロック３５０において、各個々のＣＰ１５０は、上流データ信号を発生させる。ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５を有するＣＰ１５０に対して、上流データ信号は、光領域に変換され、かつユーザのＷＤＭ  ＯＮＵ１４５によって特定のＣＰ１５０に割り当てられた上流波長に波長多重化される。従って、ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５は、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０から割り当てられたようにユーザの上流トラフィックに割り当てられた特定の波長で上流光信号を出力できなくてはならない（図６に関して以下に更に詳しく説明する）。ＴＤＭ  ＯＮＵ１４０を有するＣＰ１５０に対して、上流データ信号は、光領域に変換され、異なるＴＤＭ  ＯＮＵ１４０からの信号は、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０によって上流ＴＤＭ波長で時間多重化される（スケジュールされる）。光上流ＴＤＭ及びＷＤＭ信号が、アクセス回線１２５内に放出される（処理ブロック３５５）。
【００２５】
上流ＴＤＭ及びＷＤＭ信号は、それらのそれぞれのアクセス回線１２５を通じてＲＮ電力スプリッタ１２０に送られる。処理ブロック３６０において、これらの上流信号の各々の光電力が、基幹ファイバストランド１１５に結合される。従って、ＲＮ電力スプリッタ１２０は、上流方向における電力結合器として作動する。
【００２６】
結合されたＴＤＭ及びＷＤＭ信号は、基幹ファイバストランド１１５に沿ってＣＯ１０５に送られる。ＣＯ１０５では、光結合器１６５は、上流ＷＤＭ信号から上流ＴＤＭ信号を逆多重化するように作動する（処理ブロック３６５）。図示の実施では、ＷＤＭ信号は、ＴＤＭ信号から分離され、かつＷＤＭ  ＯＬＴ１５５に向けて反射され、ＴＤＭ信号は、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０に向けて光結合器１６５を通過する。勿論、別の実施では、光結合器１６５の通過帯域は、ＷＤＭ信号が光結合器１６５を通過し、一方でＴＤＭ信号が反射するように構成することができる。
【００２７】
最後に、処理ブロック３７０において、ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５は、個々の上流ＷＭＤ信号を逆多重化し、これらを電気領域に変換する。同様に、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０は、上流ＴＤＭ信号を電気領域に変換する。
【００２８】
図４は、本発明の開示の実施により２：Ｎ  ＲＮ電力スプリッタ４２０を実施したハイブリッドＰＯＮ４００を示す機能的ブロック図である。ハイブリッドＰＯＮ４００は、以下を除いてハイブリッドＰＯＮ１００に類似している。ハイブリッドＰＯＮ４００は、１：Ｎ  ＲＮ電力スプリッタ１２０の代わりに２：Ｎ  ＲＮ電力スプリッタ４２０を用いて実施される。２：Ｎ電力スプリッタを使用することにより、２つのファイバ基幹回線４１６及び４１７が、ＲＮ電力スプリッタ４２０まで延びる。基幹回線４１６は、ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５をＲＮ電力スプリッタ４２０の第１の上流ポートにリンクし、第２の基幹回線４１７は、ＴＤＭ  ＯＬＴ１６０をＲＮ電力スプリッタ４２０の第２の上流ポートにリンクする。２つの基幹回線は、ＷＤＭ  ＯＬＴ１５５０とＴＤＭ  ＯＬＴ１６０の対毎に基幹ケーブル４１０内のＣＯ４０５とＲＮ電力スプリッタ４２０間に延びなければならないが、この構成は、基幹ファイバ４１０のファイバカウントを二倍にすると犠牲を払って光結合器１６５に対する必要性を回避する。ＲＮ電力スプリッタ１２０とＲＮ電力スプリッタ４２０の両方は、パッシブ平面光波回路（「ＰＬＣ」）を使用して実施することができるが、ＲＮ電力スプリッタ１２０の場合には、ＰＬＣは、１：Ｎ光デバイスであり、ＲＮ電力スプリッタ４２０の場合には、ＰＬＣは２：Ｎ光デバイスである。
【００２９】
図５Ａは、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａを示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａは、図１に示すＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の１つの可能な実施である。ＷＦＭ  ＯＬＴ５００Ａの図示の実施は、ｐｔ−２−ｐｔＰＯＮ  ＭＡＣ５０５、レーザ源ＬＳのアレイ（レーザダイオードなど）、光検出器ＰＤのアレイ（フォトダイオードなど）、及び波長インターリーブＭＵＸ５１０を含む。波長インターリーブＭＵＸ５１０の図示の実施は、波長ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ５１５及びインターリーバブロック５２０を含む。インターリーバブロック５２０の図示の実施は、インターリーバ５２５、デ・インターリーバ５３０、及びインターリーバ５３５を含む。１つの実施では、インターリーバ５３５は、ダイプレクサとして実施される。
【００３０】
ＬＳアレイ、ＰＤアレイ、及び光ｍｕｘ／ｄｅｍｕｘ５１５は、高密ＷＤＭ（「ＤＷＤＭ」）送受信機モジュール５４０に物理的に統合することができ、それによって各送受信機モジュール５４０は、いくつかのＬＳ（例えば、１０から２０）、いくつかのＬＤ（例えば、１０から２０）、及び波長ＭＵＸ５１５及び波長ＤＥＭＵＸ５１５の１つの対を含む。１つの実施では、ＬＳアレイ及びＰＤアレイは、個別の送受信機モジュールに統合され、波長ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ５１５は、送受信機モジュールに外部で結合される。各送受信機モジュール５４０の寸法は、典型的には、フィード電気信号ピンの数及び波長ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ５１５の対の寸法によって得られる。波長ＭＵＸ５１５及び波長ＤＥＭＵＸ５１５は、アレイ導波路回折格子（「ＡＷＧ」）又は他の光格子構造を使用して実施することができる。所定のＡＷＧ構造によって多重化／逆多重化された隣接する波長間のチャンネル間隔を増加させることにより、対応するＡＷＧ構造の物理的な寸法を低減することができる。従って、１つの実施では、送受信機モジュール５４０は、所定の波長ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ５１５によって多重化／逆多重化されたＬＳ又はＰＤ間のチャンネル間隔ＷがＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０のチャンネル間隔よりも増大するように実施される。次に、インターリーバブロック５２０が、ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０の小さなチャンネル間隔を達成するように送受信機モジュール５４０をインターリーブするのに使用される。例えば、各ＬＳアレイのチャンネル間隔Ｗ１は、４００ＧＨｚ波長間隔を有することができ、各ＰＤアレイのチャンネル間隔Ｗ２も、＋５０ＧＨｚだけＬＳアレイに対してオフセット（ＯＳ）した４００ＧＨｚを有することができる。インターリーバブロック５２０が、４００ＧＨｚ間隔下流波長の４つの櫛をインターリーブした時に、（例えば、１００ＧＨｚ）の最終間隔Ｗ３が達成され、これは、Ｗ１モジュールチャンネル間隔よりも近い間隔を有する。同様に、インターリーバブロック５２０は、上流信号チャンネル間隔Ｗ４が１００ＧＨｚであるように上流波長をインターリーブすることができる。最後に、インターリーバ５３５は、最終上流及び下流チャンネル空間Ｗ５がＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０のチャンネル空間（５０ＧＨｚなど）に適合するように下流及び上流波長をインターリーブする。これを達成するために、各送受信機モジュール５４０は、多重化／逆多重化する上流及び下流ＷＤＭ信号に関連付けられた異なるそれぞれのオフセットＯＳ（例えば、ＯＳ１、ＯＳ２、．．．ＯＳ６）を有する。従って、１つの実施では、Ｗ１＝Ｗ２、Ｗ３＝Ｗ４、Ｗ１＞Ｗ３＞Ｗ５である。
【００３１】
ＬＳ及びＰＤアレイをモノリシック又はハイブリッド光送受信デバイスに統合することで付加的な利益を提供する。例えば、送受信機は、統合された駆動電子機器（レーザドライバ、トランスインピーダンス増幅器）を使用することができ、かつ総費用及び電力消費を低減することができるように同じ温度コントローラ及び制御回路を共有することができる。
【００３２】
図５Ｂは、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｂを示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｂは、図１に示すＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｂは、インターリーバブロック５２０が、Ｍ：１インターリーバ５２５と２：１インターリーバ５３５間の下流経路に配置された「エルビウムドープファイバー増幅器（「ＥＤＦＡ」）５２１及び２：１インターリーバ５３５とＭ：１デ・インターリーバ５３０間の上流経路に配置されたＥＤＦＡ５２２を含むことを除いて、ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａに類似している。ＥＤＦＡ５２１及び５２２は、下流及び上流光電力収支をそれぞれ改善する。
【００３３】
図５Ｃは、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｃを示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｃは、図１に示すＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｃは、インターリーバブロック５２０内の２：１インターリーバ５３５の機能が３つのポートを有する光サーキュレータ５３６を使用して実施され、光サーキュレータ５３６の第１のポートがＭ：１インターリーバ５２５に結合され、光サーキュレータ５３６の第２のポートがＩ／Ｏポートに結合され、光サーキュレータ５３６の第３のポートがＭ：１デ・インターリーバ５３０に結合されることを除いて、ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａに類似している。
【００３４】
図５Ｄは、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｄを示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｄは、図１に示すＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｄは、インターリーバブロック５２０内の２：１インターリーバ５３５の機能が３つのポートを有する２：１光電力スプリッタ５３７を使用して実施され、共通ポートがＩ／Ｏポートに結合され、第１の入力ポートがＭ：１インターリーバ５２５に結合され、第２の入力ポートがＭ：１デ・インターリーバ５３０に結合されることを除いて、ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａに類似している。
【００３５】
図５Ｅは、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｅを示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｅは、図１に示すＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｅは、インターリーブの２つの段階（Ｍ：１及び２：１）が単一の段階２Ｍ：１インターリーバ５３８内に畳み込まれることを除いて、ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａに類似している。２Ｍ：１インターリーバ５３８は、下流波長を受信するためのＤＷＤＭ送受信機モジュール５４０の１つに各々が結合されたＭ個の入力ポート、上流波長を出力するためのＤＷＤＭ送受信機モジュール５４０の１つに各々が結合されたＭ個の出力ポート、及び顧客家屋に向いている単一のＩ／Ｏポートを含む。
【００３６】
図５Ｆは、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｆを示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｆは、図１に示すＷＤＭ  ＯＬＴ１５５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ｆは、インターリーバブロック５２０が、Ｍ：１インターリーバ５２５に代わるＭ：１帯域ＭＵＸ５２６及びＭ：１デ・インターリーバ５３０に代わるＭ：１帯域ＤＥＭＵＸ５３１を含むことを除いて、ＷＤＭ  ＯＬＴ５００Ａに類似している。Ｍ：１帯域ＭＵＸ５２６は、ＬＳアレイによる出力と同じチャンネル間隔で連続した下流波長のグループ又は帯域を多重化するように作動する。しかし、２：１インターリーバ５３５は、Ｉ／Ｏポートで上流及び下流波長をインターリーブし、それによってチャンネル間隔Ｗ５は、チャンネル間隔Ｗ３及びＷ４の約半分になる。一部の実施では、２：１インターリーバ５３５は、図５Ｃ及び図５Ｄそれぞれのように、光サーキュレータ５３６又は電力カプラ５３７で置換することができることに注意しなければならない。
【００３７】
図６は、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＮＵ６００を示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＮＵ６００は、図１に示すＷＤＭ  ＯＮＵ１４５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＮＵ６００の図示の実施は、光ダイプレクサ６０５、波長可変レーザ源（ＬＳ）６１０、ブロードバンド光検出器（ＰＤ）６１５、トランス−インピーダンス増幅器（ＴＩＡ）６３５、ＭＡＣ６２０、スイッチ６２５、及び１つ又はそれよりも多くの物理的インタフェース（「ＰＨＹ」）６３０を含む。
【００３８】
ＷＤＭ−ＰＯＮにおける各ＷＤＭ  ＯＮＵ１４５が異なる波長で作動するので、色無し（すなわち、波長又は色不可知）ＯＮＵを有することが望ましい。従って、ＷＤＭ  ＯＮＵ６００は、波長可変ＬＳ６１０（波長可変レーザダイオードなど）を使用してこれを達成する。上流及び下流ＷＤＭ信号は、光ダイプレクサ６０５によって分離され、それによって下流ＷＤＭ信号がＰＤ６１５に経路指定され、波長可変ＬＳ６１０から出力された上流ＷＤＭ信号６１０は、アクセス回線１２５上に経路指定される。１つの実施では、光ダイプレクサ６０５は、送信機及び受信機のグリッド間隔ＷＤＭ−ＰＯＮ波長グリッド２２０（例えば、図５のＷ５）に適合する櫛形フィルタの各指の間のＦＳＲを有する循環インターリーバの循環櫛形フィルタを使用して実施される。勿論、他のパッシブ又はアクティブ光学要素も、光ダイプレクサ６０５（例えば、光サーキュレータ、カプラなど）を実施するために使用することができる。
【００３９】
図７は、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＮＵ７００を示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＮＵ７００は、図１に示すＷＤＭ  ＯＮＵ１４５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＮＵ７００は、光ダイプレクサ６０５が、櫛形フィルタの代わりに指向性３−ｄＢ光電力カプラ７０５として実施されることを除いて、ＷＤＭ  ＯＮＵ６００に類似している。３−ｄＢカプラは、光ダイプレクサよりも多くの損失を招く場合があるが、低コストであり、かつ波長不可知である。
【００４０】
図８は、本発明の開示の実施によるＷＤＭ  ＯＮＵ８００を示す機能的ブロック図である。ＷＤＭ  ＯＮＵ８００は、図１に示すＷＤＭ  ＯＮＵ１４５の１つの可能な実施である。ＷＤＭ  ＯＮＵ８００は、光ダイプレクサ６０５が、櫛形フィルタの代わりにブロードバンド３ポート光サーキュレータ８０５として実施されることを除いて、ＷＤＭ  ＯＮＵ６００に類似している。光サーキュレータは、広い波長範囲にわたって低損失であるという利点を有する。これはまた、波長可変ＬＳ６１０内への後方反射を拒否するためのアイソレーターとして機能することができ、これは、波長可変レーザ設計を単純化することができる。
【００４１】
「要約」に説明するものを含む本発明の例示的な実施の以上の説明は、網羅的であること又は本発明を開示した形式に制限することを意図していない。本発明の特定の実施及び本発明のための実施例を例示的な目的で本明細書に説明したが、当業者が認識するように様々な修正が本発明の範囲内で可能である。
【００４２】
これらの修正は、上述の詳細説明に照らして本発明に対して行うことができる。特許請求の範囲に使用される用語は、本発明を本明細書に開示した特定の実施に制限するように解釈すべきではない。逆に、本発明の範囲は、特許請求の範囲の解釈の確立された原理に従って解釈される以下の特許請求の範囲によって完全に判断されるものとする。
【符号の説明】
【００４３】
１００  ハイブリッドＰＯＮ
１０５  中央オフィス
１１０  基幹ケーブル
１２０  遠隔ノード電力スプリッタ
１３０  光学フィルタ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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