(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重（ＷＤＭ）光システムであって、
トランク経路上でＷＤＭトランク入力信号を提供するように構成された少なくとも１つのトランク端末であって、前記ＷＤＭトランク入力信号は、少なくとも１つのドロップ・チャネルを含む複数のトランク・チャネルを占める、少なくとも１つのトランク端末と、
分岐追加経路上でＷＤＭ分岐入力信号を提供するように構成された少なくとも１つの分岐端末であって、前記ＷＤＭ分岐入力信号は、少なくとも１つの追加チャネルを含む複数の分岐チャネルを占め、前記分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、装荷信号を装荷される利用されないチャネルである、少なくとも１つの分岐端末と、
前記ＷＤＭトランク入力信号および前記ＷＤＭ分岐入力信号を受信し、前記トランク経路上でＷＤＭトランク出力信号を提供し、分岐ドロップ経路上でＷＤＭ分岐出力信号を提供する、前記トランク経路および前記分岐追加経路に結合された少なくとも１つの分岐ユニットであって、
前記分岐ユニットは、前記分岐ドロップ経路上の前記分岐チャネルのうちの対応するチャネルに前記少なくとも一つのドロップ・チャネルをドロップし、且つ、前記分岐追加経路上の前記分岐チャネルのうちの対応するチャネルからの前記少なくとも１つの追加チャネルを追加するように構成され、
前記トランク・チャネルおよび前記分岐チャネルのうちの前記対応するチャネルは、対応する波長を有し、
前記分岐ユニットは、前記分岐追加経路上の前記利用されないチャネルから前記装荷信号を除去し、前記ＷＤＭ分岐出力信号を生成するために、前記分岐ドロップ経路上の対応する利用されないチャネルに前記装荷信号を加算することにより、前記少なくとも１つのドロップ・チャネルと前記装荷信号とを結合するように構成され、
前記対応する利用されないチャネルは、対応する波長を有する、少なくとも１つの分岐ユニットと、
前記分岐ユニットが前記分岐ドロップ経路上の前記装荷信号と前記少なくとも１つのドロップ・チャネルとを結合する前に、コマンド信号に応答して前記少なくとも１つのドロップ・チャネルからの前記少なくとも一つのドロップ・チャネルを選択的に調整するように構成された可変光減衰器（ＶＯＡ）と、
を含むシステム。
【請求項２】
前記分岐ユニットは、
前記ＷＤＭトランク入力信号の前記トランク・チャネルを前記少なくとも１つのドロップ・チャネルおよび少なくとも１つのエクスプレス・チャネルにフィルタリングするように構成されたトランク・フィルタと、
前記ＷＤＭ分岐入力信号の前記分岐チャネルを少なくとも前記１つの追加チャネルおよび少なくとも１つの利用されないチャネルにフィルタリングするように構成された分岐フィルタと、
前記ＷＤＭトランク出力信号を作るために、前記少なくとも１つの追加チャネルからの少なくとも１つの情報信号を前記少なくとも１つのエクスプレス・チャネルからの少なくとも１つの情報信号に結合する、前記トランク・フィルタおよび前記分岐フィルタに結合されたトランク・カプラと、
前記ＷＤＭ分岐出力信号を作るために、前記少なくとも１つのドロップ・チャネルからの少なくとも１つの情報信号を前記少なくとも１つの利用されないチャネルからの前記装荷信号に結合する、前記分岐フィルタおよび前記トランク・フィルタに結合された分岐カプラと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＷＤＭトランク入力信号は、前記コマンド信号を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コマンド信号を受信し、前記コマンド信号を表す出力を前記ＶＯＡに提供するように構成されたコマンド信号検出回路
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コマンド信号は、前記ＷＤＭ分岐出力信号内の均一な装荷を維持するために、前記少なくとも１つのドロップ・チャネルを前記少なくとも１つの利用されないチャネルからの前記装荷信号に対して相対的に減衰させるよう前記ＶＯＡに命令するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
チャネル・パワーは、前記ＷＤＭ分岐入力信号内の均一な装荷を維持するために、前記分岐端末によって前記分岐チャネルにまたがって制御される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
トランク経路からＷＤＭトランク入力信号を受信するトランク入力であって、前記ＷＤＭトランク入力信号は、複数のトランク・チャネルを占める、トランク入力と、
分岐追加経路からＷＤＭ分岐入力信号を受信する分岐入力であって、前記ＷＤＭ分岐入力信号は、複数の分岐チャネルを占め、前記分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、装荷信号を装荷された利用されないチャネルである、分岐入力と、
前記トランク入力に結合されたトランク・フィルタであって、前記トランク・フィルタは、前記ＷＤＭトランク入力信号の前記トランク・チャネルを少なくとも１つのドロップ・チャネルおよび少なくとも１つのエクスプレス・チャネルにフィルタリングするように構成される、トランク・フィルタと、
前記分岐入力に結合された分岐フィルタであって、前記分岐フィルタは、前記ＷＤＭ分岐入力信号の前記分岐チャネルを少なくとも１つの追加チャネルおよび少なくとも１つの利用されないチャネルにフィルタリングするように構成される、分岐フィルタと、
ＷＤＭトランク出力信号を作るために、前記少なくとも１つの追加チャネルからの少なくとも１つの情報信号を前記少なくとも１つのエクスプレス・チャネルからの少なくとも１つの情報信号に結合する、前記トランク・フィルタおよび前記分岐フィルタに結合されたトランク・カプラと、
ＷＤＭ分岐出力信号を作るために、前記少なくとも１つのドロップ・チャネルからの少なくとも１つの情報信号を前記少なくとも１つの利用されないチャネルからの前記装荷信号に結合する、前記分岐フィルタおよび前記トランク・フィルタに結合された分岐カプラと、
前記ＷＤＭトランク出力信号を前記トランク経路に提供する、前記トランク・カプラに結合されたトランク出力と、
前記ＷＤＭ分岐出力信号を分岐ドロップ経路に提供する、前記分岐カプラに結合された分岐出力と、
前記トランク・フィルタと前記分岐カプラとの間に結合され、前記ＷＤＭ分岐出力信号を生成するために前記少なくとも１つのドロップ・チャネルからの前記少なくとも１つの情報信号と前記少なくとも１つの利用されないチャネルからの前記装荷信号とを結合する前に、コマンド信号に応答して該少なくとも１つのドロップ・チャネルからの該少なくとも一つの情報信号を選択的に調整するように構成された可変光減衰器（ＶＯＡ）と、
を含む、光挿入／分岐多重装置。
【請求項８】
前記ＷＤＭトランク入力信号は、前記コマンド信号を含む、請求項７に記載の光挿入／分岐多重装置。
【請求項９】
前記コマンド信号を受信し、前記コマンド信号を表す出力を前記ＶＯＡに提供するように構成されたコマンド信号検出回路
をさらに含む、請求項７に記載の光挿入／分岐多重装置。
【請求項１０】
前記ＶＯＡは、前記ＷＤＭ分岐出力信号内の均一な装荷を維持するために、少なくとも１つのドロップ・チャネルからの前記情報信号のパワー・レベルを前記少なくとも１つの装荷信号に対して相対的に調整するように構成される、請求項７に記載の光挿入／分岐多重装置。
【請求項１１】
チャネル・パワーは、前記ＷＤＭ分岐入力信号内の均一な装荷を維持するために、分岐端末によって前記分岐チャネルにまたがって制御される、請求項７に記載の光挿入／分岐多重装置。
【請求項１２】
分岐ＷＤＭ光ネットワーク内でチャネルの装荷を維持する方法であって、
トランク経路上でＷＤＭトランク入力信号を送信するステップであって、前記ＷＤＭトランク入力信号は、少なくとも１つのドロップ・チャネルを含む複数のトランク・チャネルを占める、ステップと、
分岐追加経路上でＷＤＭ分岐入力信号を送信するステップであって、前記ＷＤＭ分岐入力信号は、少なくとも１つの追加チャネルを含む複数の分岐チャネルを占め、前記分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、装荷信号を装荷された利用されないチャネルである、ステップと、
分岐ユニットで前記ＷＤＭトランク入力信号および前記ＷＤＭ分岐入力信号を受信するステップと、
分岐ドロップ経路上の前記分岐チャネルのうちの対応するチャネルに前記少なくとも一つのドロップ・チャネルをドロップし、且つ、前記分岐追加経路上の前記分岐チャネルのうちの対応するチャネルからの前記少なくとも１つの追加チャネルを追加するステップであって、前記トランク・チャネルおよび前記分岐チャネルのうちの前記対応するチャネルは、対応する波長を有する、ステップと、
前記分岐追加経路上で前記利用されないチャネルから前記装荷信号を除去するステップと、
ＷＤＭ分岐出力信号を生成するために、前記分岐ドロップ経路上の対応する利用されないチャネルに前記装荷信号を加算することにより、前記少なくとも１つのドロップ・チャネルと前記装荷信号とを結合するステップであって、前記対応する利用されないチャネルは、対応する波長を有する、ステップと、
前記分岐ドロップ経路上で前記ＷＤＭ分岐出力信号を送信するステップであって、前記ＷＤＭ分岐出力信号は、前記複数の分岐チャネルを占め、前記分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、前記分岐追加経路上の前記利用されないチャネルから除去された前記装荷信号を装荷された前記対応する利用されないチャネルである、ステップと、
コマンド信号を受信するステップと、
前記ＷＤＭ分岐出力信号を生成するために、前記装荷信号と前記少なくとも１つのドロップ・チャネルとを結合する前記ステップの前に、前記コマンド信号に応答して前記少なくとも１つのドロップ・チャネルを選択的に減衰または増幅させるステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記ＷＤＭトランク入力信号は、前記コマンド信号を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記分岐ユニットは、可変光減衰器（ＶＯＡ）と、前記コマンド信号を受信し、前記コマンド信号を表す出力を前記ＶＯＡに提供するように構成されたコマンド信号検出回路とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのドロップ・チャネルを選択的に減衰または増幅させる前記ステップは、前記ＷＤＭ分岐出力信号内の均一な装荷を維持するために、前記少なくとも１つの装荷信号に対して相対的に実行される、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光伝送システムに関し、具体的には、分岐光ネットワーク（ｂｒａｎｃｈｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）でのチャネル・パワー・マネジメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ伝送システムの伝送容量を最大にするために、単一の光ファイバを使用して、いわゆる波長分割多重システム（以下ではＷＤＭシステム）で複数の光信号を搬送することができる。複数の光信号を多重化して、多重化された信号またはＷＤＭ信号を形成することができ、複数の信号のそれぞれは、チャネルと称する別々の波長で変調される。現代のＷＤＭシステムは、高いトラフィック容量、たとえば９６個以上のチャネルを１０ギガビット毎秒（以下ではＧｂ／ｓ）以上で搬送する容量を有する。
【０００３】
光ファイバ伝送システムは、送信するトランク端末（ｔｒｕｎｋ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）および／または受信するトランク端末で終端できる比較的長いトランク・ファイバ・セグメント（ｔｒｕｎｋ  ｆｉｂｅｒ  ｓｅｇｍｅｎｔ）を含む場合がある。光ファイバ伝送システムは、さらに、そのトランクに沿って配置された１つまたは複数の分岐ユニット（ｂｒａｎｃｈｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を含む場合がある。各分岐ユニット（ＢＵ）を、送信する分岐端末および／または受信する分岐端末内で終端する分岐ファイバ・セグメントに接続することができる。各ＢＵは、１つまたは複数の光挿入／分岐多重装置（ｏｐｔｉｃａｌ  ａｄｄ／ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ、ＯＡＤＭ）を含むことができる。チャネルを、ＯＡＤＭを介して光伝送システムのトランク・ファイバ・セグメントに追加し、かつ／またはドロップすることができる。
【０００４】
情報信号が長距離にわたって伝送される時には、信号減衰を補償するために、１つまたは複数の増幅器が設けられる。一部のＷＤＭシステム（たとえば、海底システム）で使用される増幅器は、簡単には変更できず、最大装荷リンク（たとえば、９６チャネル、各チャネルは１０Ｇｂ／ｓを搬送する）をサポートするように当初に構成される。一般に、チャネルあたりのパワーが、増幅器からの増幅自然放出（ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ、ＡＳＥ）雑音の存在下で適度な信号対雑音比をもたらすのに十分であることが望ましい可能性があり、これは、高い最大装荷容量を有するシステムについて高い増幅器総出力パワーを必要とする。したがって、増幅器は、公称総光強度で光出力信号を提供するように構成され得る。
【０００５】
公称増幅器出力パワー・レベルは、増幅器の入力でのパワーに鈍感である場合がある。増幅器入力パワーが広い範囲にわたって変化する時に、総増幅器出力パワーは、公称出力パワー・レベルの周囲で非常にわずかに変化する可能性がある。追加のチャネルが、たとえば分岐ユニットで追加される時には、チャネルあたりの光出力パワーが減少する場合がある。チャネルがドロップされる時には、チャネルあたりの光出力パワーが増加する場合がある。
【０００６】
光信号は、光ファイバを介して伝搬している間に、非線形相互作用を経験する可能性がある。光強度の十分に高い値（たとえば、チャネルあたり１ｍＷ超）で、光信号は、低い光強度（たとえば、チャネルあたり１．０ｍＷ未満）より多くのひずみを経験する場合があり、このひずみは、伝送ペナルティをもたらす。したがって、チャネルがドロップされる時には、光チャネル・パワーの値が増える可能性があり、ネットワーク通信性能が悪くなる可能性がある。光増幅器のチェーンの部分的チャネル装荷は、伝送帯の部品での望ましくない雑音累積および利得再整形（ｇａｉｎ  ｒｅｓｈａｐｉｎｇ）効果をもたらす場合があり、これらも、チャネル性能を劣化させる。したがって、部分的に装荷されるシステムでは、伝送帯が、情報信号を均一に装荷されない場合があり、したがって、光経路に沿ってチャネル・パワーを制御し、均一な装荷をもたらすために、ダミー・トーンまたは雑音が追加される。したがって、ダミー・トーンまたは雑音の装荷は、光ファイバ内の非線形効果を減らし、不必要な利得傾斜（ｇａｉｎ  ｔｉｌｔ）を防止し、過度の雑音累積を防止し、スペクトル・ホール・バーニング（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｈｏｌｅ  Ｂｕｒｎｉｎｇ、ＳＨＢ）などの利得整形効果を防止することができる。
【０００７】
そのような均一な装荷は、分岐光通信システム内で発生する場合があるが、分岐ユニットでのチャネルの追加およびドロップは、独自の難題を提示する。トランク・ファイバ・セグメント上のトランク・チャネルのすべてで搬送される信号が、分岐ファイバ・セグメント上の分岐チャネルに渡されるかドロップされ、分岐端末に伝送される場合には、均一な装荷を分岐ファイバ・セグメント内で維持することができる。しかし、トランク・チャネル（エクスプレス・チャネル（ｅｘｐｒｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ）とも称する）の一部で搬送される信号は、分岐端末宛ではない場合があり、分岐端末に達することを防がれなければならない。その一方で、これらの信号がＯＡＤＭ分岐ユニットで単にブロックされまたはフィルタ・アウトされる場合には、分岐セグメント内の伝送帯は、もはや均一に装荷されておらず、分岐端末への伝送を意図された信号を搬送するチャネルが、ペナルティを受ける。
【０００８】
次の詳細な説明が参照されなければならず、詳細な説明は、次の図面と共に読まれなければならず、図面では、同様の符号が同様の部分を表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２８６９０５  Ａ１号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／００５１０９３  Ａ１号
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示と一貫する分岐光通信システムを示す概略図である。
【図２Ａ】本開示と一貫する、エクスプレス・チャネル、追加チャネル、ドロップ・チャネル、および装荷チャネルの絵図を含む、分岐ユニットを示す概略図である。
【図２Ｂ】本開示と一貫する、分岐ユニット内で有用である可能性があるＯＡＤＭを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
分岐端末宛ではない情報信号を分岐経路に渡さずに均一な装荷が分岐ドロップ経路上の分岐チャネルにまたがって提供されるように、分岐光通信システム内でチャネル・パワー・マネジメントを達成することができる。一般に、本開示と一貫するシステムおよび方法は、分岐ユニットの分岐ドロップ経路内の均一な装荷を維持するために、同一の分岐ユニットの分岐追加経路からの１つまたは複数の装荷信号（たとえば、雑音帯）を再利用する。したがって、本システムおよび本方法は、分岐経路からの装荷信号を再利用することによって均一な装荷を維持し、これによって、トランク・チャネルが分岐端末宛ではない時に、これらのトランク・チャネルが分岐端末にドロップされるのを防ぐ。
【００１２】
ここで図１に移ると、チャネル・パワー・マネジメントが本開示と一貫して実施される例示的な分岐光通信システム１００が示されている。当業者は、システム１００が、説明の簡単さのために非常に単純化された形で示されていることを認めるであろう。光通信システム１００は、トランク経路１１２に結合されたトランク端末１１０および１２０を含む。用語「結合された」は、本明細書で使用される時に、あるシステム要素によって搬送される信号が「結合された」要素にそれによって分け与えられる任意の接続、結合、リンク、または類似物を指す。そのような「結合された」デバイスは、必ずしもお互いに直接に接続されず、そのような信号を操作しまたは変更することができる中間コンポーネントまたは中間デバイスによって分離されてもよい。
【００１３】
トランク経路１１２は、光信号を搬送するための複数の光ケーブル・セグメント、たとえばケーブル・セグメント１１３、１３４、１４２を含むことができる。各ケーブル・セグメントは、トランク端末１１０とトランク端末１２０との間の光信号の両方向通信の伝送経路を提供するために光ファイバ対および１つまたは複数のリピータ１７０を含む光ファイバ・ケーブルの１つまたは複数のセクションを含むことができる。
【００１４】
１つまたは複数の分岐ユニット、たとえば分岐ユニット１３０および１４０を、トランク端末１１０、１２０の間のトランク経路に結合することができる。各分岐ユニット１３０および１４０を、さらに、それぞれ関連する分岐経路１５２、１６２を介し、おそらくは１つまたは複数のリピータ１７０およびリンクする光ケーブルを介して、分岐端末、たとえばそれぞれ分岐端末１５０および１６０に結合することができる。したがって、同一のトランク・ファイバ対を使用して端末１１０、１２０、１５０、および／または１６０の間で光信号の両方向通信を提供するように、システム１００を構成することができるが、分岐ユニット１３０および１４０のそれぞれによって、複数のファイバ対を使用し、サポートすることができる。説明の簡単さのために、本明細書での説明が、ある端末から別の端末への伝送に言及する場合がある。しかし、システム１００を、端末１１０、１２０、１５０、および／または１６０のいずれかの間での両方向通信または一方向通信のために構成できることを理解されたい。
【００１５】
トランク経路内および分岐経路内のコンポーネントは、その所期の機能性を達成するための既知の構成を含むことができる。たとえば、リピータ１７０は、伝送経路上の信号減衰を補償する任意の既知の光増幅器／リピータ構成を含むことができる。たとえば、リピータのうちの１つまたは複数を、エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器（ｅｒｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ラマン増幅器、またはハイブリッド・ラマン／ＥＤＦＡ増幅器などの光増幅器として構成することができる。また、リピータのうちの１つまたは複数を、光信号を電気信号に変換し、電気信号を処理し、その後に光信号を再送信することによって光信号を再生成する既知の光電気光構成で提供することができる。
【００１６】
システム１００を、たとえば端末のうちの少なくとも２つの間の約６００ｋｍ超の長さを有する、長距離システムとして構成することができ、システム１００は、水域をまたぐことができる。水域、たとえば海をまたぐのに使用される時に、増幅器１７０ならびに／あるいは分岐ユニット１３０および／または１４０を、海底に位置付けることができ、トランク経路１１２は、岸辺の陸地どうしの間にまたがることができる。複数のリピータ、分岐ユニット、および光媒体リンクを、水中および／または地上に配置できることを了解されたい。
【００１７】
システム１００は、チャネルと称する複数の異なる波長で変調された複数の多重化された光信号を含むＷＤＭ信号を送信し、搬送し、受信することができる波長分割多重（ＷＤＭ）システムである。光情報信号は、トランク端末のうちの１つもしくは複数および／または分岐端末のうちの１つもしくは複数で発することができる。各分岐ユニット１３０、１４０を、たとえば光挿入／分岐多重装置（ＯＡＤＭ）を使用して、１つまたは複数の情報信号を追加し、かつ／またはドロップするように構成することができる。たとえば、トランク端末１１０で発するＷＤＭ信号は、トランク経路１１２上のチャネル（すなわち、トランク・チャネル）のうちの１つまたは複数を占める１つまたは複数の情報信号を含むことができる。同様に、分岐端末１５０で発するＷＤＭ信号も、分岐経路１５２上のチャネル（すなわち、分岐チャネル）のうちの１つまたは複数を占める１つまたは複数の情報信号を含むことができる。両方のＷＤＭ信号を、分岐ユニット１３０に送信することができる。分岐ユニット１３０を、トランク端末１１０から発する１つまたは複数の情報信号をドロップしすなわち抽出し、ドロップされた信号を分岐端末１５０に渡すように構成することができる。分岐ユニット１３０を、分岐端末１５０から発する１つまたは複数の情報信号を、トランク端末１１０から発するＷＤＭ信号の少なくとも一部に追加しすなわち挿入し、結果のすなわち追加された情報信号を含むＷＤＭ光信号をセグメント１３４に渡すように構成することができる。結果のＷＤＭ光信号を、分岐ユニット１４０によって受信することができる。分岐ユニット１４０は、同様に情報信号を追加し、かつ／またはドロップすることができる。端末１２０および／または分岐端末１６０で発する情報信号を、同様に分岐ユニット１４０で追加し、かつ／またはドロップすることができ、結果の光信号が分岐ユニット１３０に送信されることを了解されたい。分岐ユニット１３０は、同様に、情報信号を追加し、かつ／またはドロップし、結果の光信号を端末１１０に渡すことができる。
【００１８】
したがって、トランク経路１１２の少なくとも一部に沿って送信されるＷＤＭ信号は、複数のチャネル（すなわち、トランク・チャネル）を占め、分岐経路、たとえば分岐経路１５２または１６２に沿って送信されるＷＤＭ信号は、複数のチャネル（すなわち、分岐チャネル）を占める。ＷＤＭシステムでは、あるチャネルが、利用される場合と利用されない場合とがある。本明細書で使用される時に、「利用されるチャネル」は、情報を搬送する信号を含むＷＤＭシステム・チャネル位置を指し、「利用されないチャネル」は、情報を搬送する信号を含まないＷＤＭシステム・チャネル位置を指す。
【００１９】
利用されるトランク・チャネルのうちの１つまたは複数（エクスプレス・チャネルと称する）は、ドロップされずに、たとえばあるトランク端末１１０（起点）から他のトランク端末１２０（宛先）へ情報信号を搬送して、分岐ユニット１３０、１４０のうちの１つまたは複数を通過することができる。利用されるトランク・チャネルのうちの１つまたは複数（追加／ドロップ・チャネルと称する）は、１つまたは複数の分岐ユニット１３０、１４０で追加され、かつ／またはドロップされ得、波長において利用される分岐チャネルのうちの１つまたは複数（追加／ドロップ・チャネルと称する）に対応する。したがって、追加／ドロップ・チャネルは、トランク端末１１０と分岐端末１５０との間または分岐端末１５０と別の分岐端末１５０との間に延びることができる。分岐ユニットでドロップされるチャネルの波長は、その分岐ユニットでチャネルを追加する時に再利用されるので、追加／ドロップ・チャネルを、再利用チャネルと称する場合もある。
【００２０】
光ファイバ・ネットワークにわたる均一なチャネル装荷を維持するために、利用されないチャネルに、トランク端末または分岐端末で装荷信号を装荷することができる。本明細書で使用される時に、「装荷信号」は、広帯域雑音、たとえばＡＳＥ雑音、ＡＳＥ雑音帯、またはダミー・トーンなどの情報を搬送しない信号を指すものとする。本明細書で使用される時に、「ダミー・トーン」は、特定の波長にセンタリングされ、情報またはトラフィックを搬送しない光エネルギーを指すものとする。分岐ユニット１３０、１４０を、それぞれの分岐端末１５０、１６０宛の情報信号だけをドロップするように構成することができ、たとえば、エクスプレス・チャネルは、分岐ユニット１３０、１４０でドロップされない。トランク・チャネルのサブセットだけが分岐ユニット１３０、１４０でドロップされ／追加されるので、分岐経路１５２、１６２上の分岐チャネルの一部は、利用されず、利用されないチャネルには、分岐チャネルにまたがる均一な装荷を提供するために装荷信号を装荷することができる。したがって、分岐ユニットに入り、出る伝送帯全体に、装荷信号または情報信号のいずれかを均一に装荷することができる。一実施形態では、装荷信号を、利用されるチャネル上の情報信号とほぼ同一の光強度で、利用されないチャネルに装荷することができる。したがって、装荷信号は、情報信号によって取られる部分に似た、リピータ・パワーの比例する部分を取ることができ、これによって、帯域の非装荷部分を送信することの有害な影響が防がれる。本明細書で使用される時に、「均一な装荷」は、必ずしも、伝送帯内のチャネルのそれぞれでの同一のチャネル・パワーを要求しない。
【００２１】
装荷信号を、当業者に既知の方法によって、トランク端末および分岐端末で生成し、利用されないチャネルに追加することができる。１つまたは複数の装荷信号が広帯域雑音である実施形態では、雑音を、たとえばその教示が参照によって本明細書に完全に組み込まれる、２００５年１２月２９日に公開された米国特許出願公開第２００５／０２８６９０５  Ａ１号、名称「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｎｏｉｓｅ  Ｌｏａｄｉｎｇ」で開示されているように生成し、利用されないチャネルに追加することができる。たとえば、広帯域雑音を、増幅器によって生成し、適当なフィルタおよびカプラを使用して、利用されないチャネルに追加することができる。増幅器は、希土類をドーピングされたファイバ増幅器（ｒａｒｅ  ｅａｒｔｈ−ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とすることができるが、入力パワーと独立の実質的に一定の出力パワーを提供するように構成され得る。増幅器入力が装荷されないか、または最小限に装荷される場合には、増幅器は、ＡＳＥ雑音を生成することができる。ＡＳＥ雑音をＷＤＭ信号に追加して、広帯域になるように、すなわちシステム帯域幅にまたがって延びるようにすることができ、かつ／または、ＡＳＥ雑音をフィルタリングして、システム帯域幅内の１つまたは複数の帯域、サブバンド、および／またはチャネルを占めるＡＳＥ雑音をもたらすことができる。１つまたは複数の装荷信号がダミー・トーンである実施形態では、ダミー・トーンを、増幅自然放出（ＡＳＥ）雑音などの雑音をフィルタリングすることによって、または、たとえばその教示が参照によって本明細書に完全に組み込まれる、２００６年３月９日に公開された米国特許出願公開第２００６／００５１０９３  Ａ１号、名称「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｌｏａｄｉｎｇ  ａｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」に記載されているように、連続波非変調レーザ・ソース（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｗａｖｅ  ｎｏｎ−ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  ｌａｓｅｒ  ｓｏｕｒｃｅ）を使用することによって、生成することができる。
【００２２】
本開示と一貫するシステムで有用な分岐ユニット２００の１つの例示的な実施形態を、図２Ａに概略的に示す。分岐ユニット２００は、図１の分岐ユニット１３０および／または分岐ユニット１４０に対応することができる。図２Ａは、トランク・チャネルおよび分岐チャネルの少なくとも一部の波長帯または波長サブバンドの概略表現を含む。当業者は、実際の光スペクトルが、追加の波長帯または波長サブバンドを有する追加のチャネルを含むことができることを了解するであろう。図２Ａに示されたスペクトルは、説明の簡単さのために単純化されている。図２Ｂに、本開示と一貫する、分岐ユニット内で有用である可能性があるＯＡＤＭ  ２０５の例を示す。分岐ユニット２００およびＯＡＤＭ  ２０５は、対応する分岐チャネルに１つまたは複数のチャネルをドロップし、追加し、利用されないチャネルに装荷信号を装荷するように構成される。
【００２３】
たとえば、分岐ユニット２００を、トランクＷＤＭ入力信号２１０および分岐ＷＤＭ入力信号２２０を受信するように構成することができ、トランクＷＤＭ出力信号２３０および分岐ＷＤＭ出力信号２４０を出力するように構成することができる。トランク入力信号２１０を、トランク・ケーブル・セグメント（たとえば、図１に示されたケーブル・セグメント１１３、１３４、または１４２）から受信することができ、分岐入力信号２２０を、分岐端末（たとえば、図１に示された分岐端末１５０または１６０）から受信することができる（そこで発することができる）。トランク入力信号２１０およびトランク出力信号２３０は、多重化された情報信号を搬送する１つまたは複数のエクスプレス・チャネルおよび１つまたは複数の追加／ドロップ・チャネルなど、トランク・チャネル上で搬送される複数の多重化された光信号を含むことができる。分岐入力信号２２０および分岐出力信号２４０は、１つまたは複数の情報信号を搬送する１つまたは複数の追加／ドロップ・チャネルおよび装荷信号を装荷された１つまたは複数の利用されないチャネルなど、分岐チャネル上で搬送される複数の多重化された光信号を含むことができる。図示のトランク入力信号２１０は、エクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３および追加／ドロップ・チャネルＤ２を含み、図示の分岐入力信号２２０は、追加／ドロップ・チャネルＡ２および利用されないチャネルＬ１、Ｌ３を含む。トランク入力信号２１０は、２つのエクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３および１つの追加／ドロップ・チャネルＤ２と共に図示されているが、トランク入力信号２１０が、より多数もしくはより少数のエクスプレス・チャネルおよび／またはより多数もしくはより少数の追加／ドロップ・チャネルを含むことができることを了解されたい。同様に、分岐入力信号２２０は、より多数もしくはより少数の追加／ドロップ・チャネルおよび／またはより多数もしくはより少数の利用されないチャネルを含むことができる。
【００２４】
分岐ユニット２００は、複数のフィルタを含むことができる。たとえば、トランク・フィルタ２６０を、エクスプレス経路２２７に結合することができ、トランク入力信号２１０を受信するように構成することができる。分岐フィルタ２７０を、追加経路２３１に結合することができ、分岐入力信号２２０を受信するように構成することができる。フィルタ２６０、２７０を、３ポート・フィルタとすることができ、それぞれの入力信号２１０または２２０を波長サブバンドにフィルタリングし、別々の経路上でサブバンドを提供するように構成することができる。本明細書で使用される時に、「波長サブバンド」は、１つまたは複数のチャネルに対応する１つまたは複数の波長を指す。たとえば、トランク３ポート・フィルタ２６０は、トランク・チャネルの波長サブバンドを、エクスプレス経路２２７上のエクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３のサブバンドおよびドロップ経路２２９上の追加／ドロップ・チャネルＤ２のサブバンドにフィルタリングする。例示的な分岐３ポート・フィルタ２７０は、分岐チャネルの波長サブバンドを、追加経路２３１上の追加／ドロップ・チャネルＡ２のサブバンドおよび局所経路２６１上の利用されないチャネルＬ１、Ｌ３のサブバンドにフィルタリングする。
【００２５】
分岐ユニット２００は、フィルタリングされたチャネルからのそれぞれの信号を結合する複数のカプラをも含む。トランク光カプラ２６５は、エクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３からの情報信号を追加チャネルＡ２からの情報信号に結合して、トランク光カプラ出力信号２７５を作る。結果のトランク出力信号２３０は、エクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３および追加／ドロップ・チャネルＡ２からの情報信号を含む。分岐光カプラ２５０は、利用されないチャネルＬ１、Ｌ３からの装荷信号を追加／ドロップ・チャネルＤ２からの情報信号に結合して、分岐光カプラ出力信号２４１を作る。結果の分岐出力信号２４０は、追加／ドロップ・チャネルＤ２からの情報信号および利用されないチャネルＬ１、Ｌ３からの装荷信号を含む。
【００２６】
ドロップ経路２２９は、トランク・フィルタ２６０と分岐光カプラ２５０との間に結合された可変光減衰器（ＶＯＡ）２３６を含むことができる。ＶＯＡ  ２３６は、追加／ドロップ・チャネルＤ２の１つまたは複数の波長の選択的な減衰または増幅を可能にすることができる。コマンド信号をＶＯＡ  ２３６に供給して、ＶＯＡ  ２３６を所望の増幅（または減衰）レベルにセットすることができる。ＶＯＡ  ２３６の所望の増幅（または減衰）レベルを使用して、分岐ユニット２００と分岐端末（たとえば、図１に示された分岐端末１５０または１６０）との間の均一なチャネル装荷を入手し、かつ／または維持するために、追加／ドロップ・チャネルＤ２からの情報信号（１つまたは複数）と利用されないチャネルＬ１、Ｌ３からの装荷信号との間の相対パワーを調整することができる。
【００２７】
たとえば、コマンド信号を、端末から分岐ユニットに送信することができる。図２Ｂに示されているように、たとえば、コマンド信号を、カプラ２６３によってトランク入力信号２１０から抽出することができる。その後、抽出されたコマンド信号を、コマンド検出回路２６６に供給することができる。コマンド検出回路２６６を、ＶＯＡ  ２３６に結合することができ、所望の増幅（または減衰）レベルを、コマンド信号に基づいてセットすることができる。フィルタ２６０、２７０、可変光減衰器２３６、およびカプラ２６５、２５０、２６３のさまざまな構成が、当業者に既知である。
【００２８】
図２Ｂに、分岐ユニット、たとえば分岐ユニット２００内で有用である可能性があるＯＡＤＭ  ２０５の例を示す。ＯＡＤＭ  ２０５を、１つまたは複数の光信号を追加し、かつ／またはドロップするために構成することができる。たとえば、ＯＡＤＭ  ２０５を、トランク入力ポート、たとえばトランク入力ポート２１５でトランク入力信号２１０を受信するように構成することができる。ＯＡＤＭ  ２０５を、分岐入力ポート、たとえば分岐入力ポート２２５で分岐入力信号２２０を受信するように構成することができる。ＯＡＤＭ  ２０５を、トランク出力ポート、たとえばトランク出力ポート２４２でトランク出力信号２３０を提供し、分岐出力ポート、たとえば分岐出力ポート２３５で分岐出力信号２４０を提供するように構成することができる。
【００２９】
ＯＡＤＭ  ２０５は、複数のフィルタ２６０、２７０を含むことができる。たとえば、ＯＡＤＭ  ２０５は、入力ポート２１５、エクスプレス経路２２７、およびドロップ経路２２９に結合され、トランク入力信号２１０を受信するように構成されたトランク入力フィルタ２６０を含むことができる。ＯＡＤＭ  ２０５は、入力ポート２２５、追加経路２３１、および局所経路２６１に結合され、分岐入力信号２２０を受信するように構成された分岐入力フィルタ２７０を含むことができる。トランク入力フィルタ２６０および分岐入力フィルタ２７０を、それぞれの入力信号２１０または２２０を波長サブバンドにフィルタリングし、別々の経路上でサブバンドを提供するように構成された３ポート・フィルタとすることができる。たとえば、トランク入力フィルタ２６０を、エクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３の波長サブバンドをエクスプレス経路２２７上で提供し、追加／ドロップ・チャネルＤ２の波長サブバンドをドロップ経路２２９上で提供するように構成することができ、分岐入力フィルタ２７０を、利用されないチャネルＬ１、Ｌ３の波長サブバンドを局所経路２６１上で提供し、追加／ドロップ経路Ａ２の波長サブバンドを追加経路２３１上で提供するように構成することができる。
【００３０】
ＯＡＤＭ  ２０５の例示的実施形態は、ＶＯＡ  ２３６をも含む。たとえば、ＶＯＡ  ２３６を、トランク・フィルタ２６０と分岐光カプラ２５０との間に結合されたドロップ経路２２９内にあるものとすることができる。ＶＯＡ  ２３６は、追加／ドロップ・チャネルＤ２の１つまたは複数の波長の選択的な減衰または増幅を可能にすることができる。コマンド信号をＶＯＡ  ２３６に供給して、ＶＯＡ  ２３６を所望の増幅（または減衰）レベルにセットすることができる。ＶＯＡ  ２３６の所望の増幅（または減衰）レベルを使用して、分岐ユニット２００と分岐端末、たとえば分岐端末１５０または１６０との間の均一なチャネル装荷を入手し、かつ／または維持するために、追加／ドロップ・チャネルＤ２からの情報信号と利用されないチャネルＬ１、Ｌ３からの装荷信号との間の相対パワーを調整することができる。
【００３１】
たとえば、コマンド信号を、端末からＯＡＤＭ  ２０５を含む分岐ユニットへ送信することができる。コマンド信号を、カプラ２６３によってトランク入力信号２１０から抽出することができる。その後、抽出されたコマンド信号を、コマンド検出回路２６６に供給することができる。コマンド検出回路２６６を、ＶＯＡ  ２３６に結合することができ、所望の増幅（または減衰）レベルを、コマンド信号に基づいてセットすることができる。
【００３２】
ＯＡＤＭ  ２０５は、複数の光カプラを含むことができる。たとえば、ＯＡＤＭ  ２０５は、ドロップ経路２２９および局所経路２６１に結合された分岐光カプラ２５０と、エクスプレス経路２２７および追加経路２３１に結合されたトランク光カプラ２６５とを含むことができる。分岐光カプラ２５０を、利用されないチャネルＬ１、Ｌ３からの装荷信号を追加／ドロップ・チャネルＤ２からの増幅されまたは減衰された情報信号に結合し、結合された信号をドロップ経路２２９上で分岐出力ポート２３５に提供するように構成することができる。トランク光カプラ２６５を、エクスプレス・チャネルＥ１、Ｅ３からの情報信号を追加／ドロップ・チャネルＡ２からの情報信号と結合し、結合された信号をエクスプレス経路２２７上でトランク出力ポート２４２に提供するように構成することができる。
【００３３】
各カプラ２５０、２６５は、分配比（たとえば、分岐する光カプラについてｘ  ｄＢ、結合する光カプラについてｙ  ｄＢ）を有することができる。たとえば、３ｄＢの分配比を有する光カプラは、各分岐出力信号に結合される入力パワーの実質的に等しい分割に対応することができる。もう１つの例では、３ｄＢ分配比を有する光カプラは、結合された入力信号ごとに実質的に等しいパワーを含む組み合わされた出力信号に対応することができる。分配比を、ＯＡＤＭ  ２０５の出力で公称パワー値を達成するために選択することができる。トランク・エクスプレス経路２２７は、ライン・ビルド・アウト（ｌｉｎｅ  ｂｕｉｌｄ  ｏｕｔ、ＬＢＯ）２４５などのポイント損失（ｐｏｉｎｔ  ｌｏｓｓ）要素を含むことができる。ポイント損失要素２４５を、ＯＡＤＭ  ２０５の出力でのチャネル・パワーをさらに調整するために選択することができる。たとえば、ポイント損失要素２４５を、分岐経路１５２、１６２、および／またはトランク経路１１２の一部分に沿ったふぞろいな伝送損失について調整するように構成することができる。フィルタ２６０、２７０、可変光減衰器２３６、およびカプラ２６５、２５０、２６３のさまざまな構成が、当業者に既知である。
【００３４】
この形で、分岐端末から受信される、分岐入力信号内の、たとえば装荷された利用されないチャネルＬ１、Ｌ３からの、装荷信号を、分岐端末と分岐ユニットとの間の均一なチャネル装荷を維持するための分岐端末への送信のために、トランク入力信号からの追加／ドロップ・チャネル、たとえば追加／ドロップ・チャネルＤ２からの情報信号と組み合わせることができる。ＯＡＤＭ  ２０５と分岐端末との間の均一なチャネル装荷を、たとえば、ＶＯＡ  ２３６を使用して相対チャネル・パワーを調整することによって維持することができる。分岐端末と分岐ユニットおよび／またはＯＡＤＭとの間の均一なチャネル装荷を、たとえば送信器パラメータを調整することによって、分岐端末で制御することができる。したがって、エクスプレス・チャネルなどのチャネルが、分岐ユニットに結合された分岐端末宛ではない時にその分岐ユニットでドロップされることを可能にせずに、均一なチャネル装荷を達成し、それによってセキュリティを保つことができる。
【００３５】
ＯＡＤＭ  ２０５は、一方向に伝搬する光信号を扱うポートおよびコンポーネントと共に図示されているが、ＯＡＤＭ  ２０５は、両方向とすることができ、反対方向に伝搬する信号用の類似する機能性を含むことができる。図示の例示的実施形態は、入力ポート２１５で受信されるトランク入力信号、入力ポート２２５で受信される分岐入力信号、出力ポート２４２に提供されるトランク出力信号、および出力ポート２３５に提供される分岐出力信号を示すが、当業者は、反対方向からの同様の信号を、対応する入力ポートおよび出力ポート（図示せず）で受信し、提供できることを認めるであろう。ＯＡＤＭ  ２０５は、これらの信号をフィルタリングするために入力ポートに結合された対応する３ポート・フィルタを含むこともでき、上で説明した増幅および減衰を提供するためにカプラおよびコマンド検出回路（図示せず）を有するＶＯＡを含むことができる。したがって、ＯＡＤＭ  ２０５を、両方向でチャネルを追加し、ドロップするように構成することができる。
【００３６】
本開示の一態様によれば、波長分割多重（ＷＤＭ）光システムは、トランク経路上でＷＤＭトランク入力信号を提供するように構成された少なくとも１つのトランク端末と、分岐追加経路上でＷＤＭ分岐入力信号を提供するように構成された少なくとも１つの分岐端末とを含む。トランク入力信号は、複数のトランク・チャネルを占め、分岐入力信号は、複数の分岐チャネルを占める。分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、装荷信号を装荷される利用されないチャネルである。このシステムは、トランク入力信号および分岐入力信号を受信し、トランク経路上でトランク出力信号を提供し、分岐ドロップ経路上で分岐出力信号を提供する、トランク経路および分岐追加経路に結合された少なくとも１つの分岐ユニットをも含む。分岐ユニットは、それぞれ分岐ドロップ経路および分岐追加経路上の分岐チャネルのうちの対応するチャネルへ、およびそれらの対応するチャネルからトランク・チャネルのうちの少なくとも１つをドロップし、追加するように構成される。トランク・チャネルおよび分岐チャネルのうちの対応するチャネルは、対応する波長を有する。分岐ユニットは、分岐追加経路上の利用されないチャネルから装荷信号を除去し、分岐ドロップ経路上の対応する利用されないチャネルに装荷信号を装荷するように構成される。対応する利用されないチャネルは、対応する波長を有する。
【００３７】
本開示のもう１つの態様によれば、光挿入／分岐多重装置は、トランク経路からＷＤＭトランク入力信号を受信するトランク入力と、分岐追加経路からＷＤＭ分岐入力信号を受信する分岐入力とを含む。トランク入力信号は、複数のトランク・チャネルを占め、分岐入力信号は、複数の分岐チャネルを占める。分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、装荷信号を装荷された利用されないチャネルである。トランク・フィルタは、トランク入力に結合され、トランク入力信号のトランク・チャネルを少なくとも１つの追加／ドロップ・チャネルおよび少なくとも１つのエクスプレス・チャネルにフィルタリングするように構成される。分岐フィルタは、分岐入力に結合され、分岐入力信号の分岐チャネルを少なくとも１つの追加チャネルおよび少なくとも１つの利用されないチャネルにフィルタリングするように構成される。トランク・カプラは、ＷＤＭトランク出力信号を作るために、追加チャネルからの少なくとも１つの情報信号をエクスプレス・チャネルからの少なくとも１つの情報信号に結合するためにトランク・フィルタおよび分岐フィルタに結合される。分岐カプラは、ＷＤＭ分岐出力信号を作るために、ドロップ・チャネルからの少なくとも１つの情報信号を利用されないチャネルからの装荷信号に結合するために、分岐フィルタおよびトランク・フィルタに結合される。トランク出力は、トランク・カプラに結合され、トランク出力信号をトランク経路に提供する。分岐出力は、分岐カプラに結合され、ＷＤＭ分岐出力信号を分岐ドップ経路に提供する。
【００３８】
本開示のもう１つの態様によれば、分岐ＷＤＭ光ネットワーク内でチャネルの装荷を維持する方法は、トランク経路上でＷＤＭトランク入力信号を送信するステップであって、トランク入力信号は、複数のトランク・チャネルを占める、ステップと、分岐追加経路上でＷＤＭ分岐入力信号を送信するステップであって、分岐入力信号は、複数の分岐チャネルを占め、分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、装荷信号を装荷された利用されないチャネルである、ステップと、分岐ユニットでトランク入力信号および分岐入力信号を受信するステップと、それぞれ分岐ドロップ経路および分岐追加経路上の分岐チャネルのうちの対応するチャネルへ、およびそれらの対応するチャネルからトランク・チャネルのうちの少なくとも１つをドロップし、追加するステップであって、トランク・チャネルおよび分岐チャネルのうちの対応するチャネルは、対応する波長を有する、ステップと、分岐追加経路上で利用されないチャネルからの装荷信号を除去するステップと、分岐ドロップ経路上の対応する利用されないチャネルに装荷信号を装荷するステップであって、対応する利用されないチャネルは、対応する波長を有する、ステップと、分岐ドロップ経路上でＷＤＭ分岐出力信号を送信するステップであって、ＷＤＭ分岐出力信号は、複数の分岐チャネルを占め、分岐チャネルのうちの少なくとも１つは、分岐追加経路上の利用されないチャネルから除去された装荷信号を装荷された対応する利用されないチャネルである、ステップとを含む。
【００３９】
しかし、本明細書で説明された実施形態は、本発明を利用する複数の実施形態の一部にすぎず、限定ではなく実例として本明細書で示されるものである。当業者にたやすく明白になる多数の他の実施形態を、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲から実質的に逸脱せずに作ることができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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