(57)【要約】【課題】  時分割多重化システム間チャネル・リンクにおけるオープン・ファイバ制御及び光損失の伝搬方法を提供する。【解決手段】  ＴＤＭ光ネットワーク上で複数の入力チャネルからの信号を伝送する方法及び装置において、入力チャネルの各々は、光データ信号と、光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含む。本発明によれば、それぞれの光レシーバは、光データ信号を、それぞれの電気データ信号に変換し、それらをＴＤＭデータ・マルチプレクサが時分割多重化して多重化データ信号を生成する。ＴＤＭ制御信号マルチプレクサは、電気制御信号を時分割多重化して、前記の多重化データ信号と組み合せて複合電気信号を生成するための多重化制御信号を生成する。光トランスミッタは、複合電気信号から複合光信号を生成し、これは随意にＷＤＭが他の複合光信号と多重化した後にネットワーク上で伝送される。対応する逆操作が受信側の端で実行され、元のデータ及び制御信号が再生される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭ光ネットワーク上で複数の入力チャネルからの信号を伝送する方法であって、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、
前記光データ信号をそれぞれの電気データ信号に変換するステップと、
前記電気データ信号を時分割多重化して多重化データ信号を生成するステップと、
前記電気制御信号を時分割多重化して、前記多重化データ信号と組み合せて複合電気信号を生成するための多重化制御信号を生成するステップと、
前記複合電気信号から、前記ネットワーク上で伝送される複合光信号を生成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記入力チャネルの１つにおける光データ信号の損失の検出に応答して、前記光データ信号の前記損失を示す、前記入力チャネルに対する電気制御信号を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信するステップと、
前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離することができる複合電気信号を生成するステップと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するステップと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するステップと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離するステップをさらに含み、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成するために用いられる、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ＴＤＭネットワーク上で複数の入力チャネルからの信号を伝送するための装置であって、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、
前記光データ信号の各々をそれぞれの電気データ信号に変換するための光レシーバと、
前記電気データ信号を多重化して多重化データ信号を生成するためのＴＤＭデータ・マルチプレクサと、
前記電気制御信号を多重化して、前記多重化データ信号と組み合せて複合電気信号を生成するための多重化制御信号を生成するためのＴＤＭ制御信号マルチプレクサと、
前記複合電気信号から、前記ネットワーク上で伝送される複合光信号を生成するための光トランスミッタと
を備える装置。
【請求項７】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記入力チャネルの１つにおける光データ信号の損失の検出に応答して、前記光データ信号の前記損失を示す、前記入力チャネルに対する電気制御信号を生成するためのロジックをさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信し、且つ、前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離できる複合電気信号を生成するための光レシーバと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するためのＴＤＭデータ・デマルチプレクサと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するためのＴＤＭ制御信号デマルチプレクサと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するための、それぞれの光トランスミッタと
をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離するステップをさらに含み、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成するために用いられる、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
ＴＤＭ光ネットワークにおいて、複合光信号が複数の入力チャネルからの信号から生成されて前記ネットワーク上で伝送され、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、前記光データ信号及び前記電気制御信号を再生する方法は、
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信するステップと、
前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離できる複合電気信号を生成するステップと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するステップと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するステップと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を、異なる波長の複合光信号に分離するステップをさらに含み、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成するために用いられる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＴＤＭ光ネットワークにおいて、複合光信号が複数の入力チャネルからの信号から生成されて前記ネットワーク上で伝送され、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、前記光データ信号及び前記電気制御信号を再生する装置は、
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信し、且つ、前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離できる複合電気信号を生成するための光レシーバと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するためのＴＤＭデータ・デマルチプレクサと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するためのＴＤＭ制御信号デマルチプレクサと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するための、それぞれの光トランスミッタと
を備える装置。
【請求項１４】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離するためのＷＤＭデマルチプレクサをさらに備え、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、光レシーバに供給されて出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成する、
請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割及び波長分割多重化の組合せを用いる光ファイバ・ネットワーク、及び、光損失（ＬＯＬ）、オープン・ファイバ制御（ＯＦＣ）、又はその２つの状態の組合せがネットワークにわたりトランスポートされることを必要とするトランスポート通信プロトコルに適用される。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）装置の近年の進歩は、波長分割多重化（ＷＤＭ）と時分割多重化（ＴＤＭ）の組合せを用いることにより、ファイバの使用可能帯域幅をより効率的に用いている。典型的には、ＴＤＭ／ＷＤＭシステムにおいて、１−２ギガビット／秒（Ｇｂｉｔ／ｓ）までのデータ転送速度をもつ多重入力信号は、時分割多重化されて単一の高速データ・ストリームになる。これは次に、１０  Ｇｂｉｔ／ｓ又はより高速に動作できる波長分割多重化（ＷＤＭ）ネットワークにおける光波長の１つに変調される。この手法は、光ネットワークの容量をスケール調整する費用効率の高い方法を提供するので、現在、ギガビット・イーサネット（登録商標）、ファイバ・チャネル、非同期転送モード（ＡＴＭ）などの業界標準プロトコルに適用されている。
【０００３】
幾つかのデータ通信プロトコルは、この環境で動作するために特別な適応を必要とする。例えば、ＩＢＭ (IBM Corporation の商標) は、システム間チャネル（Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｈａｎｎｅｌ）（ＩＳＣ）リンクとして知られる１組のプロトコルを開発しており、これはＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｌｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｓｙｓｐｌｅｘ（ＧＤＰＳ）アーキテクチャにおけるメインフレーム・コンピュータのクラスタリングに用いられている。（Ｇｅｏｇｒａｈｉｃａｌｌｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｓｙｓｐｌｅｘ及びＧＤＰＳは、ＩＢＭ Corporation の登録商標である）。この手法は、世界中の大企業で高可用性及び障害回復のために用いられており、ＩＳＣリンクをＤＷＤＭネットワーク上で５０−１００キロメートル（ｋｍ）又はそれ以上の距離まで拡張することを必要とする。最近まで、ＷＤＭネットワークにおける波長毎の最大データ転送速度が、ＩＳＣチャネルとほぼ同じ約２．５Ｇｂｉｔ／ｓであったために、ＩＳＣチャネルを時分割多重化する必要はなかった。（これらチャネルは、ピア・モードでは２．１２５Ｇｂｉｔ／ｓで、又はコンパチビリティ・モードでは１．０６２５Ｇｂｉｔ／ｓで動作でき、コンパチビリティ・モード・リンクはまた、オープン・ファイバ制御（ＯＦＣ）プロトコルのバージョンを使用する）。最近の、波長毎のＷＤＭデータ転送速度の１０Ｇｂｉｔ／ｓ及びそれ以上に至る増加により、共通波長上で幾つかのＩＳＣチャネルを時分割多重化する方法を見出して、ＧＤＰＳアーキテクチャが費用競争力を保持するようにすることが必要である。
【０００４】
この動作には、２つの必須ステップが必要である。第１は、ＩＳＣチャネルとＷＤＭネットワークの間のＦＩＦＯバッファを、スピード・マッチングさせる方法である。これは、ＩＢＭデータ・フレーム構造の知識を必要とし、これを達成するアルゴリズムは、引用により本明細書に組み入れられる、ＤｅＣｕｓａｔｉｓ他による特許文献１に記述されている。第２の必須ステップは、チャネル初期化と、オープン・ファイバ制御（ＯＦＣ）及び光損失（ＬＯＬ）伝搬を含む制御情報との時分割多重化を適応させることである。
【０００５】
ＯＦＣは、ＤｅＣｕｓａｔｉｓ他による特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５及び特許文献６に記述されており、その全ては、引用により本明細書に組み入れられる。引用された特許文献６に記述されるように、ＯＦＣは、トランシーバ・ハードウェア内に実施される、眼に安全なレーザーのインターロックであり、２点間リンクによって接続された１対のトランシーバは、データ伝送が起る前にリンクを初期化するために、ハンドシェイク・シーケンスを実行する必要がある。このハンドシェイクが完了した後にのみ、レーザーは全光出力で作動ことになる。何らかの理由（折れたファイバ、又はプラグが抜けたコネクタなど）でリンクがオープンになると、リンクは、これを検出し、両端のレーザーを自動的に停止させて危険な光出力レベルに対する曝露を防止する。リンクが再びクローズすると、ハードウェアはこの状態を自動的に検出し、リンクを復旧させる。ＯＦＣは、ＡＮＳＩファイバ・チャネル標準において多様なレーザー波長及びデータ転送速度に対して定められ、ＯＦＣタイミングと状態機械もまたこの標準において定められる。ＯＦＣは、もはやレーザー安全機能を果たさない場合でも、ファイバ・リンクに接続した他のデバイスと依然として相互運用する必要がある。
【０００６】
ＬＯＬは、上記の特許文献２、特許文献３、特許文献４及び特許文献６、並びに、引用により本明細書に組み入れられる、Ｃａｒｂｏｎｅ他による特許文献７、及びＨｅｉｌｉｎｇ他による特許文献８に記述されている。ＯＦＣプロトコルを実施しないリンクでも、ファイバの長さに沿った光損失（ＬＯＬ）状態を伝搬する必要がある場合もある。引用した特許文献６に説明されるように、光損失の伝播は、リンク上でのゼロ・データの長いストリングの送信と同じではなく、エラー・リカバリが場合毎に異なるので、接続したコンピュータ装置は、オープン状態の光接続とゼロ（潜在的な破損データ）のロング・ランとの間の違いを判断できることが必要である。
【０００７】
本発明は、ＩＳＣチャネルの適切な機能性を保証するために、ＴＤＭ／ＷＤＭネットワークを通して伝搬する必要があるこれら２つの臨界リンク状態、ＬＯＬ及びＯＦＣを扱う。
【０００８】
これまでは、この制御情報は、波長毎の光監視チャネル（ＯＳＣ）上で、ＷＤＭネットワークを通されてきた。これは図１に示され、そこではネットワーク１０６を介して接続されたＷＤＭ伝送ノード１０２とＷＤＭ受信ノード１０４を含む、従来技術のシステム１００が示される。（ノード１０２と１０４の各々は、両方とも伝送及び受信機能を含むので、この例は多少簡略化されている。）
【０００９】
伝送ノード１０２は複数の入力チャネルを含み、その各々は、共通のＷＤＭマルチプレクサ１２０を駆動する。これら入力チャネルの各々において、クライアント（図示せず）からのリンク上の光信号１０８は、光―電気（ＯＥ）トランスデューサ又は光レシーバ（ＲＸ）１１０を駆動して電気出力信号１１２を生成する。この電気信号１１２は電気オーバーヘッド制御信号１１４と組み合わせられ、その結果が電気―光（ＥＯ）トランスデューサ又は光トランスミッタ（ＴＸ）１１６に供給される。トランスデューサ１１６は、ＷＤＭマルチプレクサ１２０に特定の波長の光信号１１８を供給する内部レーザー（別個に図示せず）を有する。ＷＤＭマルチプレクサ１２０は、これらの入力チャネル（異なる波長を有する）の全てからの光信号１１８を組み合わせて、単一の多重波長光出力信号１２２をネットワーク１０６に供給する。
【００１０】
それに対応して、受信ノード１０４では、ＷＤＭデマルチプレクサ１２６が、ネットワーク１０６から多重波長光入力信号１２４を取り出し、これを多数の異なる波長の光信号１２８に分離し、それらがそれぞれの出力チャネル内で処理される。これらの出力チャネルの各々において、光レシーバ１３０は、光信号１２８を電気信号１３２に変換し、それから、オーバーヘッド制御信号１３４が、周知の技術を用いて抜き取られる。最後に、光トランスミッタ１３６は、制御信号１３４が抜き取られた電気信号１３２を取り出し、別の内部レーザーを用いて、それを元の入力信号１０８に対応する光出力信号１３８に変換する。
【００１１】
図１に示すシステム１００においては、入力光データ・ストリーム１０８は、電気形態１１２に変換され、次いで、ＷＤＭネットワーク１０６と適合する波長を有する別のレーザー信号１１８に再変調される。この処理中に、この波長のネットワーク管理情報を運ぶオーバーヘッド・ビット１１４が、データ・フローに付加される。このオーバーヘッド・チャネルは、使用可能な帯域幅のかなりの割合を占有せずに（多分数パーセント）ＷＤＭネットワーク１０６の内部に限定され、宛先ＷＤＭノード１０４におけるレシーバ機能により取り除かれる。この様式では、リンク内のどこかにファイバ又はコンポーネントの障害がある場合、ＷＤＭ装置は、そのネットワーク・レーザー接続とクライアント・レーザー接続の両方を停止することができる。同様に、リンクがＯＦＣプロトコルを備えている場合には、光リンク全体は、障害が直るまで停止することができ、そのときには、ＯＦＣは自動的に末端間リンクを再初期化する。そうでなければ、ＷＤＭインターフェースは、あらゆる入力データを出力ノードへ透過的に通過させる。
【００１２】
しかしながらこの手法は、ＩＳＣトラフィックの幾つかのチャネルを時分割多重化しようとする場合には使うことができない。この後者のシナリオにおいて、例えばＬＯＬ伝搬を考察する。１つのＩＳＣチャネルだけに影響を及ぼす、ＴＤＭステージ内の装置障害がある場合、リンク全体は依然として他の入力チャネルに対するＩＳＣトラフィックを運んでいるので、もはやリンク全体にわたりレーザーを無効化することはできない。また、全ゼロを単純に伝送することもできない。これは、そのような伝送がＩＳＣリンク上の不同性を破ることを含む多くの理由から事実である。それはデータ・エラーとして誤って解釈されて適切なチャネル・エラー回復を妨げることになり、レシーバ内のクロック回復回路は、これらの状態においては、ロックが外れてドリフトすることになる。同様の考察は、ＩＳＣトラフィックの幾つかのチャネルを時分割多重化するときに、ＯＦＣ伝搬に当てはまる。
【００１３】
これまで、光ネットワーク内の種々の通信プロトコルを多重化するための種々の努力がなされている。以下の特許は、代表的なものである。
Ｐａｉａｍによる特許文献９は、その通過帯域内で実質的にフラットな出力応答を有する光波長デマルチプレクサを記述している。これは、２段階の光波長多重化プロセスを用いることにより達成され、その際、第１ＷＤＭは第２ＷＤＭとほぼ等しい自由スペクトル領域を有する。共振光キャビティ、配列導波管回折格子、及び他のものを含む、種々の実施形態が記述されている。この特許は、ＷＤＭシステムの光スペクトル特性だけを扱っている。それは時分割多重化技術を組み込んでおらず、ネットワークにわたるＬＯＬ又はＯＦＣ状態伝搬は扱っていない。
【００１４】
Ｏｔｓｕｋａ他による特許文献１０は、非線形効果を抑え、かつ伝送忠実度を改善するための、ＷＤＭシステム内の光信号の偏光をスクランブルする方法及び装置を記述している。波長毎の偏光スクランブラ、及び中間にスクランブル段階を有する２段階の波長組合せスキームを含む、種々の実施形態が提案されている。この特許は、光偏光の変動から起こり得る長距離ＷＤＭシステム内の非線形効果だけを扱っている。それは時分割多重化技術を組み込んでおらず、ネットワークにわたるＬＯＬ又はＯＦＣ状態伝搬は扱っていない。
【００１５】
Ｌｅｅ他による特許文献１１は、受信チャネルを光ファイバに連結して光増幅器の使用を容易にする、自由空間ＷＤＭシステムを記述している。光サーキュレータ、ＷＤＭカップラー、及び増幅自発放射ファイバを含む、光ビーム放射及び集束ユニットがこの連結を容易にすることが記述されている。この特許は、時分割多重化技術を組み込んでおらず、ネットワークにわたるＬＯＬ又はＯＦＣ状態伝搬は扱っていない。
【００１６】
前述の一連の特許文献３、特許文献４及び特許文献２は、ＯＦＣ状態がＷＤＭネットワークにわたって伝搬することを可能にする、光ファイバ・ネットワークの方法、装置、及びコンピュータ・プログラムを記述している。これは、ＯＦＣ状態を運ぶ帯域外信号を用いることにより達成される。電気的ラップ・モードを用いた代替的な実施形態もまた提示されている。これらの特許に記述されている技術は、ＷＤＭシステムにのみ適用され、ＴＤＭには適用されず、またＴＤＭシステムを含むように拡張可能ではない。実際、これらの特許において説明される手法は、ＴＤＭ環境では機能しないであろう。従って、これらの特許は、ＯＦＣ状態情報を伝搬するのに波長毎の制御チャネルを用いることを説明しており、波長毎にただ１つのデータ・チャネルのみをサポートできることを意味する。これら特許もまた、ＷＤＭ又はＴＤＭネットワークにわたるＬＯＬ伝搬は扱っていない。
【００１７】
【特許文献１】米国特許出願公開公報第２００５／０１００３３７号
【特許文献２】米国特許第６，３５６，３６７号
【特許文献３】米国特許第６，３５９，７０９号
【特許文献４】米国特許第６，３５９，７１３号
【特許文献５】米国特許第６，４３８，２８５号
【特許文献６】米国特許出願公開公報第２００３／００７２５１６号
【特許文献７】米国特許第５，５０４，６１１号
【特許文献８】米国特許第５，１３６，４１０号
【特許文献９】米国特許第６，５８７，６１５号
【特許文献１０】米国特許第５，８１４，５５７号
【特許文献１１】米国特許出願公開公報第２００３／００８１２９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
光ネットワークにわたってリンク状態を伝搬する方法及び装置に関連する本発明により、従来技術の欠点が克服され、さらなる利点が提供される。本発明のより重要な態様の幾つかは、以下の態様を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の１つの態様は、本出願の主題であるが、典型的には波長分割多重化（ＷＤＭ）段階と組み合わせた時分割多重化（ＴＤＭ）段階を用いる、光ネットワークにわたるシステム間チャネル（Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｈａｎｎｅｌ（ＩＳＣ））又は類似のプロトコルの伝送に関する。上記のように、ＷＤＭを用いる場合、単一のＷＤＭ波長内の各ＴＤＭサブチャネルにわたる光損失（ＬＯＬ）状態のようなリンク状態を正確に伝搬する必要がある。従って、本発明のこの態様は、各々のＴＤＭサブチャネルがこの情報を搬送するための、データと同じ様式で時分割多重化される制御チャネルを企図している。
【００２０】
より正式には、本発明のこの態様は、ＴＤＭ光ネットワーク上の複数の入力チャネルからの信号を伝送する方法及び装置を企図するものであり、入力チャネルの各々は、光データ信号、及び、光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号を含む。本発明によれば、それぞれの光レシーバは、光データ信号をそれぞれの電気データ信号に変換し、その電気データ信号をＴＤＭデータ・マルチプレクサが時分割多重化して多重化データ信号を生成する。ＴＤＭ制御信号マルチプレクサは、電気制御信号を時分割多重化して多重化制御信号を生成し、これが前記の多重化データ信号と組み合わせられて複合電気信号が生成される。光トランスミッタは、複合電気信号から、ネットワーク上で伝送される複合光信号を生成する。
【００２１】
受信側端では、光レシーバがネットワーク上の複合光信号を受信し、複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離可能である複合電気信号を生成する。ＴＤＭデータ・デマルチプレクサは多重化データ信号を逆多重化し、入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成し、同時に、ＴＤＭ制御信号デマルチプレクサは多重化制御信号を逆多重化し、出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成する。最後に、それぞれの光トランスミッタが、電気データ信号を出力チャネルへの光データ信号に変換する。
【００２２】
説明されるシステムにおいては、入力チャネルの１つにおける光データ信号の損失の検出に応答して、光データ信号の損失を示す電気制御信号が、その入力チャネルに対して生成される。その制御信号は、上記の信号処理に基づいて、適切な出力チャネルに伝搬されることになる。
【００２３】
所望であれば、本発明は、ＷＤＭマルチプレクサが複合光信号を、ネットワーク上で伝送される前に、１つ又は複数の他の異なる波長の複合光信号と組み合わせるＴＤＭ／ＷＤＭシステムにおいて使用することができる。そのような場合、ＷＤＭデマルチプレクサは受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離し、その各々が光レシーバに供給されて複合電気信号を生成し、その電気信号から、上述の様に、個々のデータ信号及び制御信号が出力チャネルに対して生成される。
【００２４】
より具体的には、本発明のこの態様により、各入力チャネル（例えばＩＳＣ入力チャネル）は、同じＴＤＭブロック内の他の入力チャネルの制御チャネルから区別される（例えば識別子によって）それ専用のオーバーヘッド制御チャネルを有する。これら制御チャネルは時分割多重化されて、前に確立された手法と適合する各光波長の単一の制御チャネルをもたらす。これら制御チャネルは、何らかのデータがリンクにわたって実際に伝送されているかどうかに関らず動作可能である。光損失を生じるいずれかの装置又はリンクの障害は、ここで次の下流のエレメントで認識されることになり、ＴＤＭ（ＴＤＭ／ＷＤＭを含む）装置は、他のＷＤＭノードにより認識される、影響を受けたチャネルに対する制御文字を挿入することができる。
【００２５】
本発明の別の態様は、ハイブリッドＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにわたってオープン・ファイバ制御（ＯＦＣ）状態を伝搬する方法及び装置に関する。開示されるのは、ハイブリッドＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにわたってＯＦＣを伝搬するためのピア・ツー・ピア実施形態及びマスタ・スレーブ実施形態である。
【００２６】
より正式には、本発明のこの態様は、一対のノードが一対の端末デバイスを相互接続する、光ファイバ通信システムにおける末端間リンクを初期化する方法及び装置を企図するものである。ノードはそれぞれのデバイス・リンク・セグメントを介して端末デバイスに連結し、ネットワーク・リンク・セグメントを介して互いに連結し、デバイス・リンク・セグメントとネットワーク・リンク・セグメントは、共に末端間リンクを形成する。本発明によれば、第１ノードは、そのノードが連結した端末デバイスとのデバイス・リンク・セグメントを初期化する。そのデバイス・リンク・セグメントを初期化する際に、第１ノードは、そのネットワーク・リンク・セグメント上で他方のノードに信号を送信し、この送信ノードがそのデバイス・リンク・セグメントを初期化したことを知らせる。第１ノードは、他方のノードがそのデバイス・リンク・セグメントを初期化したことを知らせる信号をネットワーク・リンク・セグメント上で他方のノードから受信すると、末端間リンクの初期化を完了する。
【００２７】
第１ノードは、ノードが連結した端末デバイスとのデバイス・リンク・セグメントを無効化し、他のノードの障害に際して初期化ステップに戻り、そのデバイス・リンク・セグメントを初期化することができる。この無効化操作は、所定の時間内に、他方のノードから、他方のノードがそのデバイス・リンク・セグメントを初期化したことを示す信号を受信しない場合に実行することができる。代替的には、この無効化操作は、他方のノードがそのデバイス・リンク・セグメントを初期化していないことを示す信号を他方のノードから受信する際に実行することができる。
【００２８】
初期化ステップは、ノードの各々により他方のノードのピアとして実行することができる。代替的に、そのステップは、そのデバイス・リンク・セグメントを初期化する際に、他方のノードにスレーブ・ノードとしてそれ自体の初期化手続きを実行するように信号を送る、マスタ・ノードとしての前記のノードの１つによって実行することができる。そのようなスレーブ・ノードは、マスタ・ノードによって信号を送られると、スレーブ・ノードが連結した端末デバイスとのデバイス・リンク・セグメントを初期化し、そのデバイス・リンク・セグメントを初期化する際に、スレーブ・ノードがそのデバイス・リンク・セグメントを初期化したことを知らせる信号を、ネットワーク・リンク・セグメント上でマスタ・ノードに送信する。
【００２９】
本発明のさらに別の態様は、ＯＦＣ対応信号を生成するのにネットワーク内に末端ノードを必要としない、ハイブリッドＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにわたってＯＦＣ状態を伝搬する方法及び装置に関する。むしろ、本発明のこの態様は、以下にさらに説明するように、ネットワークに接続した端末デバイスによって生成されるＯＦＣ信号を処理するためのアルゴリズムを用いる。
【００３０】
より正式には、本発明のこの態様は、一対のノードが一対の端末デバイスを相互接続する光ファイバ通信システムにおける所定のプロトコルに従って、末端間リンクを初期化する方法を企図するものである。端末デバイスの各々は、それと類似のデバイスとの間のリンク・セグメントを、所定のプロトコルに従って初期化する機能を有する。ノードは、それぞれのデバイス・リンク・セグメントを介して端末デバイスに連結したそれぞれのデバイス・ポートと、ネットワーク・リンク・セグメントを介して互いに連結したそれぞれのネットワーク・ポートと、デバイス・ポートとネットワーク・ポートの間に延びるそれぞれのデータ・チャネルとを有し、デバイス・リンク・セグメントとネットワーク・リンクは、共に末端間リンクを形成する。
【００３１】
本発明により、前記のノードの１つによって実行されるように、データ・チャネルは通常は透過モードで動作し、その際、デバイス・ポートで受信される光信号はネットワーク・ポートから再伝送され、同時に、ネットワーク・ポートで受信された光信号は、デバイス・ポートから再伝送される。しかしながら前記のデバイス・ポートにおける所定のリンク状態の検出に応答して、データ・チャネルは瞬時にループバック・モードで動作し、その際、デバイス・ポートで受信された光信号もまた、デバイス・ポートからデバイス・リンク・セグメントにループバックされると同時にネットワーク・ポートから再伝送され、それによって端末デバイスが所定のプロトコルに従ってデバイス・リンク・セグメントを初期化することを可能にし、次いで透過モードに戻る。より具体的には、デバイス・ポートが光トランスミッタ及び光レシーバを含む場合には、所定のリンク状態は、光トランスミッタへの信号の存在と共に前記の光レシーバからの信号の欠如を含む。
【００３２】
付加的な特徴及び利点が、本発明の技術を通して理解される。本発明の他の実施形態及び態様は本明細書で詳細に説明され、本発明の特許請求の範囲の一部分と見なされる。本発明をその利点及び特徴と共により良く理解するためには、説明と図面を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
ここで、本発明の好ましい実施形態を、実施例としてのみ、以下の図面を参照して説明する。
【００３４】
図２及び図３は、多重ＴＤＭデータ・チャネルの制御チャネルが結合されて、ネットワークにわたるトランスポート用の単一のＴＤＭチャネルになる、本発明の１つの実施形態を示す。より具体的には、図２は、ネットワーク上で連結した一対のノードを含む末端間システムを示し、一方、図３は、それらのノードのトランスミッタ及びレシーバ部分を示す。
【００３５】
最初に図２を参照すると、その図は、第１ホスト・システム２０６（ホストＡ）とネットワーク１０６を相互接続する第１ＴＤＭ／ＷＤＭノード２０２（ノードＡ）、及び、ネットワークと第２ホスト・システム２０８（ホストＢ）を相互接続する第２ＴＤＭ／ＷＤＭノード２０４（ノードＢ）を含むシステム２００を示す。以下の考察では、ノード２０２におけるトランスミッタ機能、及びノード２０４におけるレシーバ機能について言及する。各々のノードは勿論両機能を含み、二重リンクの２つの半分を形成する。
【００３６】
ここで図３を参照すると、第１ノード２０２のトランスミッタ部分は、複数のＴＤＭチャネル２０９を含み、その各々は異なる波長で動作し、そのうちの１つが示されている。各ＴＤＭチャネル２０９は典型的には分離したカード上にあり、１つ又は複数の入力チャネルを提供する。システム１００に対して上で示されたように、トランスミッタのＴＤＭチャネル２０９によって提供される各入力チャネルは、電気データ信号２１２を作成するように光レシーバ２１０を駆動する入力光データ信号１０８を有する。しかしながらここで、これら電気データ信号２１２の各々は、次いで、第１ＴＤＭマルチプレクサ（ＭＰＸ）２１４に供給され、このマルチプレクサがデータ信号２１２を結合して単一の多重化データ信号２１６にする。付加的に、ＴＤＭチャネル２０９により提供される入力チャネルの各々に対するオーバーヘッド制御信号２１８（ＯＣ１−ＯＣ３）が、第２ＴＤＭマルチプレクサ２２０に供給され、このマルチプレクサが制御信号２１８を結合して単一の多重化制御信号２２２にする。多重化データ信号２１６及び制御信号２２２は、次に結合されて単一の複合電気信号２２３を生ずる。この複合電気信号は次に、光トランスミッタ２２４に供給され、これが（内部レーザーにより）特定の波長の複合光信号２２６をＷＤＭマルチプレクサ２２８に供給する。ＷＤＭマルチプレクサ２２８は、この光信号２２６を他のＴＤＭチャネル（図示せず）からの異なる波長の光信号２２６と結合して、単一の多重波長光出力信号２３０をネットワーク１０６に供給する。
【００３７】
図３はまたノード２０４のレシーバ部分を示すが、これは元の光信号１０８に対応する光信号１３８を生成するために、動作の対応する逆順を実行する。より具体的には、ＷＤＭデマルチプレクサ２５２がネットワーク１０６からの多重波長光信号２５０を、ＴＤＭチャネル２０９に対応する複数の単一波長光信号２５４に分離する。これら光信号２５４の各々は、光レシーバ２５６を駆動し、このレシーバがそのＴＤＭチャネルへの対応する複合電気信号２５８を作成する。各々のそれら複合電気信号２５８は、多重化データ信号２６０と多重化制御信号２６２に分離される。ＴＤＭデータ・デマルチプレクサ２６４は、多重化データ信号２６０を、出力チャネルに対応する個々のデータ信号２６６に分離する。それぞれの光トランスミッタ２６８は、これら逆多重化信号を、所望の光信号１３８に変換する。最後に、ＴＤＭ制御信号デマルチプレクサ２７０は、多重化制御信号２６２を、データ信号２６６に対応する個々の制御信号２７２（ＯＣ１−ＯＣ３）に分離する。
【００３８】
図２及び図３に示されるシステム２００において、本発明の実施形態がいかに機能するかを理解するために、クライアント側入力１０８がＩＳＣリンク１から切断されると仮定する。伝送ノード２０２において、ＷＤＭクライアント・インターフェースを形成する光レシーバ２１０がこのことを検出するが、光トランスミッタ２２４内のＷＤＭネットワーク側レーザーを無効化しない。そのかわりに、その光トランスミッタ２１０は、光損失（ＬＯＬ）を示す制御文字を、ＩＳＣリンク１用のオーバーヘッド・サブチャネル２１８に挿入する。ＴＤＭマルチプレクサ２２０は、この制御文字を他の入力チャネルに関する同様の制御情報と共に時分割多重化し、この制御情報は、ＷＤＭネットワークを通して受信側ノード２０４へ送られる。受信側ノード２０４では、制御文字が、対応するオーバーヘッド制御信号２７２から取り除かれ、そしてＷＤＭ装置は、ＩＳＣリンク１に対応するクライアント側出力レーザー２６８を無効化し、残りのリンクはそのままにするように動作する。従って、ＩＳＣリンクに関するネットワーク入力のケーブルを除去すると、対応する遠隔ポート１３８において、ＷＤＭネットワークがこれら２点間に長い仮想接続をもたらしたかのように、光損失を生ずるが、ＷＤＭネットワーク上には光損失は生じない。同様のプロセスにより、出力クライアント２０８側の上の障害によるＬＯＬが入力クライアント２０６側へ、又は、ネットワーク１０６内の障害によるＬＯＬが両クライアント側へ伝搬される。
【００３９】
ＯＦＣ伝搬
次に、図２及び図３に示されるような、ＴＤＭ／ＷＤＭハイブリッド・ネットワーク内のＯＦＣ伝搬の問題を考える。
【００４０】
ＯＦＣ信号の直接伝搬は、ＯＦＣタイミング条件に適合するためにＴＤＭネットワーク内に超高速レーザーを必要とすることになるので、あまり実用的ではない。ＯＦＣはＡＮＳＩファイバ・チャネル標準によって定められるが、それは２点間リンクに対して定められているだけで、繰返し又はＷＤＭネットワークに対しては定められていない。それはまたＴＤＭネットワークに対して定められていない。さらに、供給元が、より長い距離を達成するために、ＩＳＣチャネル実施においてＯＦＣの独自の非標準的バージョンを用いることがある。ＷＤＭ上のＯＦＣの伝搬は以前に扱われているが、結合されたＴＤＭ／ＷＤＭネットワーク上でのＯＦＣの伝搬は異なる問題であり、本発明の実施形態のこの態様により扱われる。
【００４１】
ピア・ツー・ピア手法又はマスタ・スレーブ手法を使用することができる。ピア・ツー・ピア手法が好ましい手法と考えられるが、いずれも使用できるので、両方を説明する。
【００４２】
ピア・ツー・ピア手法は、図４のアルゴリズム及びフローチャートにより説明する。ピアとして機能する一対の相互接続されたノードの各々は、同じ手順に従い、その手順はノードＡによって実行されるように説明する。ノード２０２及び２０４の各々は、図６に示すロジック６３０のような、この手順（及び図５のそれ）を実行するための適切なロジックを含む。
【００４３】
ここで図２乃至図４を参照すると、末端間ＩＳＣリンク（例えばＩＳＣリンク１）が最初に作成されるとき、ネットワークの両側のホスト２０６（Ａ）及び２０８（Ｂ）は、独立に、それらそれぞれのＴＤＭ／ＷＤＭノード２０２（Ａ）及び２０４（Ｂ）とのＯＦＣハンドシェイクの開始を試みる。初めに、Ａ側のハンドシェイクを考える。図４に示すように、ノード２０２（Ａ）は初めにホスト２０６（Ａ）とのハンドシェイクの開始を試みる（ステップ４０２ａ）。ハンドシェイクの試みが失敗すると（ステップ４０４ａ）、ノード２０２はリンク・セグメント１（ホスト２０６とノード２０２を接続する）を無効化し、ハンドシェイクを再試行し（ステップ４０６ａ）、一方で同時に、他方のノード２０４（Ｂ）に送信してきた「ＯＦＣ不完全」メッセージの送信を続ける（ステップ４０８ａ）。
【００４４】
最初の又はそれに続く試みにおいて、ハンドシェイクの試みが成功する場合（ステップ４１０ａ）、次にリンク・セグメント１（ホスト２０６とノード２０２を接続する）が初期化する（ステップ４１２ａ）。次いで、ノード２０２（Ａ）が「ＯＦＣ完了」メッセージを他方のノード２０４（Ｂ）に送信し、その他方のノードから、ホスト２０８（Ｂ）とのリンク（リンク・セグメント３）を確立したことを知らせる肯定応答（ＡＣＫ）信号を受信するためのタイマを開始する（ステップ４１４ａ）。ノード２０２はこの状態を反映するためにＩＳＣリンク１のサブチャネル２１８に制御文字を挿入することによって、「ＯＦＣ完了」メッセージを送信する。この制御文字は、波長毎の制御チャネル２２２内に時分割多重化され、ネットワーク・リンク１０６（リンク・セグメント２を構成する）を通過し、ノード２０４（Ｂ）で検出される。ノード２０４は、リンク・セグメント３（ノード２０４とホスト２０８を接続する）のハンドシェイクを完了したかどうかを示す別の制御文字を用いてノード２０２に応答する。
【００４５】
ＡＣＫ信号を受信するための時間が過ぎると、ノード２０２（Ａ）は、ノード２０４（Ｂ）からＡＣＫ信号を受信したかどうかを判断するために調査する（ステップ４１６ａ）。ノード２０２が適時にＡＣＫ信号を受信しなかった場合（ステップ４１８ａ）、次にノード２０２は、そのクライアント側レーザー信号（図３に示されるトランスミッタ２６８と類似のトランスミッタからの）を落とすことによってリンク１を強制切断し（ステップ４２０ａ）、次いでステップ４０２ａに戻る。ノード２０２がノード２０４（Ｂ）から適時にＡＣＫ信号を受信する場合（ステップ４２２ａ）、その信号が、後者がホスト２０８（Ｂ）とのリンク・セグメント３上にリンクを確立したことを示すかどうか、を判断するために調査する（ステップ４２４ａ）。ＡＣＫ信号が、リンク・セグメント３の初期化を示さない場合（ステップ４２６ａ）、次にノード２０２は同様に、リンク１を強制切断し（ステップ４２０ａ）、ステップ４０２ａに戻る。
【００４６】
ノード２０２（Ａ）がノード２０４（Ｂ）から適時にＡＣＫ信号を受信し、且つ、その信号がリンク・セグメント３の初期化を示す場合（ステップ４２８ａ）、次にノード２０２は、リンク初期化がここで完了しているので（ステップ４３０）、リンク・セグメント１をオンラインのままに保持する。
【００４７】
同じプロセスがＢ側で行われることを想起されたい。より具体的には、ノード２０４（Ｂ）は、ステップ４０２ａ−４２８ａと同一の一連のステップ４０２ｂ−４２８ｂを実行するので、網羅的には説明しないこととする。基本的に、ノード２０４（Ｂ）は、ホスト２０８（Ｂ）とハンドシェイクを試み（ステップ４０２ｂ）、成功すれば（４１０ｂ）、リンク・セグメント３が初期化され（ステップ４１２ｂ）、そして制御信号が上流に向ってノード２０２（Ａ）に伝搬される（ステップ４１４ｂ）。ノード２０２（Ａ）及びリンク１におけると同様に、ノード２０４（Ｂ）は、ノード２０２から承諾の肯定応答を受信する場合にのみリンク３を維持する（ステップ４２８ｂ）ことになり、そうでなければ、リンク・セグメント３を落とす（４２０ｂ）。このプロセスは、両方のノード２０２と２０４がクライアント側接続を確立し、且つ、反対側のノードから肯定応答を受信するまで続き、次いで、リンクは末端間で初期化される（ステップ４３０）。
【００４８】
実際問題として、ノード２０２又は２０４は、ＷＤＭネットワークの待ち時間に依存する所定の時間間隔内で、他方のノードから何らかの形態の肯定応答を受信しない場合に、そのクライアント信号を落とすよう設定することができる。この所定の時間間隔は、ソフトウェアで設定するか、又は最大のサポートされるネットワーク待ち時間に予め設定することができる。このステップはまた、リンク・セグメント２上のネットワーク・ファイバの破損又はＴＤＭ／ＷＤＭ装置の故障が起った場合に、クライアント側（リンク・セグメント１及び３）が初期化することを防止する。
【００４９】
実施の対称性と容易さのためにピア・ツー・ピア手法が好ましい。代替的な手法は、図５に示すマスタ・スレーブ手法である。マスタ・スレーブ手続きは、２つのノードのマスタ・スレーブ関係に対する適切な修正を有する、図４に示すピア・ツー・ピア手続きに類似する。ＴＤＭ／ＷＤＭ装置の設定中に２つのノードが最初に確立され、そのノードはマスタとして機能する（ステップ５０１）。これは、手動で設定するか、又は装置のデフォルト設定により取り決めることができる。
【００５０】
マスタ・スレーブ関係が確立され、ネットワークの両端で確認されると、マスタは、一連のステップ５０２−５３０を実行することによって、全てのその後のＯＦＣハンドシェイクを制御する。これらのステップは、別々のノード２０２と２０４によって実行される、図４において同じ番号付けをされたステップに概ね類似しており（例外は示した）、従って、全てを個々に説明はしない。マスタ・ノードは最初に、連結したホスト２０６又は２０８とのハンドシェイクの開始を試み、スレーブ・ノードに命令して（ネットワーク・リンク・セグメント上の適切な信号により）無効化状態に留まらせる（ステップ５０２）。ハンドシェイクの試みが失敗する場合（ステップ５０４）、マスタ・ノードはクライアント・リンクを無効化してハンドシェイクを再試行し（ステップ５０６）、同時にスレーブ・ノードへの「抑止」メッセージを送信する、以前の動作を継続する（ステップ５０８）。マスタがハンドシェイクを成功裡に完了すると（ステップ５１０）、マスタ・ノードはクライアント・リンクを開始し（ステップ５１２）、スレーブ・ノードに「有効化」メッセージを送信し、スレーブを解放してリンクの反対側のハンドシェイクを試みさせ、スレーブ・ノードから肯定応答（ＡＣＫ）信号を受信するためのタイマを開始する（ステップ５１４）。
【００５１】
スレーブのハンドシェイクが完了すると、スレーブは所定の時間切れ時間内に肯定応答をマスタに返信してリンク初期化プロセスを完了する。ＡＣＫ信号が時間内に受信されない場合（ステップ５１６及び５１８）、マスタ・ノードはクライアントを無効化し（ステップ５２０）、ステップ５０２に戻ってクライアントとの別のハンドシェイクを試みる。ＡＣＫ信号が時間内に受信され（ステップ５２２）、適切な形式である場合（ステップ５２４及び５２８）、そこでリンク開始が終了する（ステップ５３０）。ＡＣＫが適切な形式でない場合（ステップ５２６）、そこでマスタ・ノードは同様にクライアントを無効化し（ステップ５２０）、ステップ５０２に戻ってクライアントとの別のハンドシェイクを試みる。
【００５２】
ネットワーク・リンク１０６にわたり、追加のハンドシェイクを行う必要はなく、スレーブは、マスタのハンドシェイクが最初に完了するまで、ハンドシェイクすることは許可されないと想定していることに留意されたい。同じ理由で、スレーブ側には時間切れ間隔（ステップ５１４―５２８）の必要はない。しかしながら、これらの特徴と、初めのマスタ・スレーブ関係を確立する際に関る付加的な複雑性との間にトレードオフが存在する。
【００５３】
ＯＦＣ伝搬の代替的な実施形態
上述の実施形態に加えて、二重リンクを有するＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにわたるＯＦＣ伝搬に関する代替的な実施形態を提案する。この代替的な手法は、ＴＤＭ／ＷＤＭネットワーク・ノードがＯＦＣハンドシェイク・パルスを生成することを必要としない。むしろそれは、以下により詳細に説明するように、リンク状態がリンク初期化に適切である場合、ＩＳＣチャネルからそれらの元のソースへ、ＯＦＣパルスをエコー・バックすることによって動作する。
【００５４】
図６は、第１ＩＳＣチャネル６０４ａ（チャネルＡ）と第２ＩＳＣチャネル６０４ｂ（チャネルＢ）に連結する、一対の相互接続したＴＤＭノード６０２ａ（ノードＡ）と６０２ｂ（ノードＢ）を含むシステム６００を表す。二重光リンク６０６ａは、ＴＤＭノード６０２ａとＩＳＣチャネル６０４ａを相互接続し、一方、同様の二重光リンク６０６ｂは、ＴＤＭノード６０２ｂとＩＳＣチャネル６０４ｂを相互接続する。付加的な二重光リンク６０８は、具体的にはネットワーク・リンクであるが、ＴＤＭノード６０２ａと６０２ｂを互いに相互接続する。ＩＳＣチャネル６０４ａ及び６０４ｂの各々は、光トランスミッタ（ＴＸ）６１０及びレシーバ（ＲＸ）６１２を含み、所定のプロトコル、例えば上で言及したＡＮＳＩ標準において定められるプロトコルを用いてＯＦＣ信号を連結したデバイスと交換する。
【００５５】
簡単のために、図６は、各々のＴＤＭノード６０２に連結した１つのＩＳＣチャネル６０４のみを示す。しかしながら、この手法は、同じＴＤＭノード６０２上の多重チャネルに対して容易に繰り返すことができる。さらに、この手法はＴＤＭ信号についてのみ説明されるが、これは明らかに、ＷＤＭネットワーク上で同様に走るＴＤＭ信号を含むように拡張することができる。そのようなＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにおいては、図６のノード６０２に関して示されるコンポーネントは、上の他の実施形態において示されたように、単一のＷＤＭマルチプレクサ及びデマルチプレクサと整合する多重ＴＤＭチャネルを有する単一のＴＤＭチャネルに対応する。
【００５６】
ＴＤＭノード６０２ａ及び６０２ｂの各々は、参照番号６１４により集合的に示される複数の入力ポートを含み、そのうちの２つのポート６１４−１（ポート１）及び６１４−２（ポート２）が示される。各入力ポート６１４は、トランスミッタ（ＴＸ）６１６及びレシーバ（ＲＸ）６１８を有し、これらは、それぞれＩＳＣチャネル６０４ａ又は６０４ｂの対応するレシーバ（ＲＸ）６１２及びトランスミッタ（ＴＸ）６１０に整合する。各レシーバ６１８は、１つの入力をＴＤＭマルチプレクサ（ＭＰＸ）６２０に供給し、このマルチプレクサがこの入力を同じノード６０２ａ又は６０２ｂの他のレシーバからの入力と共に時分割多重化する。各々のノード６０２ａ又は６０２ｂのＴＤＭマルチプレクサ６２０は、次に、他方のノード内の対応するレシーバ６２４にリンク６０８を介して連結したトランスミッタ６２２を駆動するが、ここで各ノード６０２のトランスミッタ６２２及びレシーバ６２４は出力ポート６２６を構成する。各レシーバ６２４は、ＴＤＭデマルチプレクサ（ＤＭＰＸ）６２８を駆動し、これが逆多重化された信号をそのノードのポート・トランスミッタ６１６に供給する。
【００５７】
上述のシステム６００の動作中、ＩＳＣチャネル６０４ａのトランスミッタ６１０から発生する光信号は、リンク６０６ａ、入力ポート６１４−１（ノード６０２ａの）のレシーバ６１８、マルチプレクサ６２０、トランスミッタ６２２、リンク６０８、ノード６０２ｂのレシーバ６２４、デマルチプレクサ６２８、入力ポート６１４−１のトランスミッタ６１６及びリンク６０６ｂを経由して、ＩＳＣチャネル６０４ｂのレシーバ６１２に到達する。ＩＳＣチャネル６０４ｂのトランスミッタ６１０から発生する光信号は、反対方向の同様の経路を経由して、ＩＳＣチャネル６０４ａのレシーバ６１２に到達し、また、他のＩＳＣチャネルから発生して他の２重入力ポートを横切る光信号についても同様である。
【００５８】
殆どの時間、各ＴＤＭノード６０２は透過的に動作し、ＩＳＣチャネル６０４からのいずれの入力信号も時分割多重化されて、ネットワーク・リンク６０８に沿って他方のノードへ伝送され、一方、ネットワーク・リンクからのあらゆる受信ＴＤＭ信号は逆多重化され、入力ポート６１４を介して適切なＩＳＣチャネル６０４へ伝送される。ＯＦＣを用いる全体のリンク（一対の相互通信するＩＳＣチャネル６０４の間の全てのコンポーネントを含む）を初期化するために、本発明の実施形態のこの態様は、ＴＤＭノード６０２が、ある条件下では非透過的な仕方で動作することを企図している。より具体的には、本発明の実施形態のこの態様は、各ＴＤＭノード６０２に組み込まれたロジック６３０が、ＴＤＭ入力ポート６１４及びＴＤＭ出力ポート６２６に存在する信号を監視し、次いで所望のハンドシェイク信号を伝送する状態機械を実施することを企図している。ロジック６３０は、専用デジタル回路、例えば特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、ファームウェア（即ちマイクロコード）又はその２つの組み合わせなどのような任意の適切な形態で実施することができる。
【００５９】
この態様がいかに動作するかを説明するために、最初にＩＳＣチャネル６０４ａがＴＤＭノード６０２ａに接続し、そのトランスミッタ６１０からノード６０２ａのポート１レシーバ６１８へのＯＦＣハンドシェイク・パルスを開始するものと想定する。ＩＳＣチャネル６０４ｂからの対応するリンク６０６ｂはまだアクティブではないので、ネットワーク側レシーバ６２４からポート１トランスミッタ６１６へのライン上には受信信号はない。（マルチプレクサ６２０及びデマルチプレクサ６２８によって提供されるＴＤＭチャネルの他のポート６１４上を走る信号がなお存在する可能性があり、同様に他の信号がノード６０２ａへのトランスミッタ及びレシーバ・リンク上を流れている可能性があることに留意されたい。）
【００６０】
ここで図７、及び図１０のフローチャートを参照すると、本発明の実施形態のこの態様は、（１）ＩＳＣチャネル６０４からノード６０２の入力ポート６１４のレシーバ６１８への信号がＯＦＣパルス７０２を含み（ステップ１００２）、且つ、（２）同じ入力ポート６１４のトランスミッタ６１６からの信号が低い（ノード６０２ａの入力ポート６１４−１に対して図示されるように）（ステップ１００４）ときに、動作し始める。これら２つのイベントが同時に発生するとき、そのノード６０２におけるデジタル・ロジック６３０は、ＯＦＣ信号７０２を（１）トランスミッタ６１６を用いて、ＩＳＣチャネル６０４のレシーバ６１２にループバックし（７０４で示されるように）、且つ、（２）ノード６０２のトランスミッタ６２２からＴＤＭリンク６０８を横切って伝送する（７０６で示されるように）（ステップ１００６）ように強制する。この状態は、所定の一定時間、発生ノード６０２において維持され、その後ノード６０２は透過状態に戻り、受信するあらゆる信号を伝搬する（ステップ１００８）。信号をＩＳＣチャネル６０４にループバックすることは、ＯＦＣハンドシェイクにこのチャネルを完了させ、そして第１リンク・セグメントを初期化させるが、この場合、セグメントは、ＩＳＣチャネル６０４ａとノード６０２ａの間のリンク６０６ａを含む。
【００６１】
ここで図８を参照すると、同じ前方に伝送されたＯＦＣパルス７０６（図７）は、続いてネットワーク・リンク６０８の他方の端で、ＴＤＭノード６０２ｂのレシーバ６２４において受信される（８０２で示されるように）。しかしながら、ＴＤＭノード６０２ｂのポート６１４−１のレシーバ６１８は、未だ信号を有していない。これら２つの信号がこれらの状態において検出されるとき、受信側ＴＤＭノード６０２ｂでデジタル・ロジック６３０は、ＯＦＣパルス８０２をＩＳＣチャネル６０４ｂのレシーバ６１２に向けて通過させる（８０４で示されるように）。同時に、それはＩＳＣチャネル６０４ｂから受信するあらゆる信号を透過的に通過させる。この信号８０４を受信すると、ＩＳＣチャネル６０４ｂは、そのトランスミッタ６１０からのＯＦＣハンドシェイク・パルス８０６によって応答する。
【００６２】
ここで図９を参照すると、ＩＳＣチャネル６０４ｂからのＯＦＣハンドシェイク・パルス８０６はＴＤＭノード６０２ｂを通して伝播し、９０２で示されるように、ネットワーク・リンク６０８を横切ってＴＤＭノード６０２ａに戻る。この時までに、ノード６０２ａにおける時間遅延は終了するので、受信された信号は単に透過的に通過する。一方、ＩＳＣチャネル６０４ａは、光信号を送信しており、この光信号はＴＤＭノード６０２ａを透過的に通過し、ネットワーク・リンク６０８を横切ってＴＤＭノード６０２ｂに達するが、これはＴＤＭノード６０２ｂにおけるハンドシェイクを完了するのに十分である。両方のノード６０２ａ及び６０２ｂはここで透過モードにあり、ＩＳＣチャネル６０４ａと６０４ｂに及ぶリンクは完全に初期化されている。
【００６３】
ＯＦＣハンドシェイクを最初に開始するのが、ＩＳＣチャネル６０２ａでなくＩＳＣチャネル６０２ｂである場合、同じ手続きに従うことができることは明らかである。付加的な特徴として、デジタル・ロジック６３０は、ネットワークの何れかの位置にオープン・リンク条件が存在する場合、ノード６０２ａ及び６０２ｂはこれを検出し、それらの対応するトランスミッタを停止し、データ伝送を中断する。リンク・セグメントがいったん無効化されると、ＩＳＣチャネル６０４ａ及び６０４ｂは、上で言及した既存のＯＦＣハンドシェイク・プロトコルに従って、１０秒毎にＯＦＣハンドシェイクを開始しようと試みることになる。リンクが回復すると、上述の手続きは、再びリンクを初期化することになる。各ＴＤＭノード６０２に、それ自体の状態機械６３０を用いてハンドシェイク・プロセスを開始する前に、ネットワーク・リンク６０８の他方の端からの信号をすでに受信しているかどうかを調査させることによって、デッドロック状態は回避される。
【００６４】
上述の実施形態は、いくつかの可能性のある利点を有する。ＴＤＭノード６０２はＯＦＣ信号パルスを生成する必要がなく、このことは多重ＩＳＣチャネル６０４が一枚のカード上に収容される場合、ハードウェアを節約することを可能にする。また、リンクが接続していることを確認する光監視チャネルを必要としない。ノード６０２ａからノード６０２ｂへ、及び再びノード６０２ａに戻る、最大リンク長又は最長の許容往復遅延時間は、デジタル・ロジック６３０内に確立された固定遅延によって制限され、リンクは、この時間の間に確立しなくてはならない。固定遅延はまた、ループバック信号のためにＩＳＣチャネル６０４においてエラー状態を引き起こすのを回避するように、十分に短くなくてはならない。数ミリ秒の固定遅延を選択することにより、１００キロメートルを超えてリンクを延ばすことが可能になるはずであり、この遅延はまた、プログラム可能にしてリンク長又は他の条件に応じて調整することができる。この手法では、最初にハンドシェイクを開始するＩＳＣチャネル６０４は、それ自体とＴＤＭノード６０２の間のハンドシェイクに関するマスタとなり、一方リンクの他方の端では、他のＴＤＭノード６０２が、それ自体と他のＩＳＣチャネル６０４の間のハンドシェイクに関するマスタとして動作する。
【００６５】
本発明の実施形態の特定の特徴（光トランスミッタ及びレシーバなど）は、必然的にハードウェアを組み込むが、他の特徴（上述のデジタル・ロジックなど）は、ファームウェア、又はハードウェアとファームウェアの何らかの組合せにおいて実施することができる。
【００６６】
１つの実施例として、本発明の実施形態の１つ又は複数の態様は、例えばコンピュータ使用可能媒体を有する製品（例えば１つ又は複数のコンピュータ・プログラム）に含めることができる。媒体はその内部に具体化された、例えば、本発明の実施形態の機能を提供し促進するためのコンピュータ可読プログラム・コード手段を有することができる。製品は、コンピュータ・システムの一部分として含めるか、又は別に販売することができる。
【００６７】
さらに、本発明の実施形態の機能を実施するための、機械によって実行可能な命令の少なくとも１つのプログラムを有形に具体化した、機械により可読な少なくとも１つのプログラム・ストレージ・デバイスを提供することができる。
【００６８】
本明細書において示されたフロー図は、単なる実施例である。これらの図又はそこで説明されたステップ（又は動作）には、多くの変形が可能である。例えば、ステップは異なる順序で実行することができ、或いは、ステップを加え、削除し又は修正することができる。
【００６９】
本発明に対する好ましい実施形態が説明されたが、当業者であれば、現在及び将来において、添付の特許請求の範囲に入る種々の改良および強化を施すことができることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】ＷＤＭネットワークにおける各々の光波長に対して専用の制御チャネルが用いられる、従来技術を示す。
【図２】多重ＴＤＭ及びＷＤＭチャネルがネットワークにわたって伝搬する、ネットワーク環境を示す。
【図３】多重ＴＤＭデータ・チャネルの制御チャネルが結合されて、図２に示されるネットワークにわたるトランスポート用の単一ＴＤＭチャネルになる、本発明の実施形態を示す。
【図４】結合ＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、ピア・ツー・ピア手続きを示す。
【図５】結合ＴＤＭ／ＷＤＭネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、マスタ・スレーブ手続きを表す。
【図６】ネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、代替的な実施形態を示す。
【図７】ネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、代替的な実施形態を示す。
【図８】ネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、代替的な実施形態を示す。
【図９】ネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、代替的な実施形態を示す。
【図１０】ネットワークにわたりＯＦＣ状態を伝搬するための、代替的な実施形態を示す。
【符号の説明】
【００７１】
１００、２００、６００：システム
１０２：伝送ノード
１０４：受信ノード
１０６：ＷＤＭネットワーク
１０８：光信号（元の入力信号）
１１０、１３０、２１０、２５６、６１２、６１８、６２４：光レシーバ
１１２：電気出力信号
１１４、１３４：電気オーバーヘッド制御信号
１１６、１３６、２２４、２６８、６１０、６１６、６２２：光トランスミッタ
１２０：ＷＤＭマルチプレクサ
１２２：光出力信号
１２４：光入力信号
１２６、２２８、２５２：ＷＤＭデマルチプレクサ
１２８：多重光信号
１３８：光出力信号（遠隔ポート）
２０２：第１ＴＤＭ／ＷＤＭノード（ノードＡ）
２０４：第２ＴＤＭ／ＷＤＭノード（ノードＢ）
２０６：第１ホスト・システム（ホストＡ）
２０８：第２ホスト・システム（ホストＢ）
２０９：ＴＤＭチャネル
２１２：電気データ信号
２１４：第１ＴＤＭマルチプレクサ
２１６、２６０：多重化データ信号
２１８、２７２：オーバーヘッド制御信号（サブチャネル）
２２０：第２ＴＤＭマルチプレクサ
２２２、２６２：多重化制御信号
２２３、２５８：複合電気信号
２２６：複合光信号
２３０：多重波長光出力信号
２５０：多重波長光信号
２５４：単一波長光信号
２６４：ＴＤＭデータ・デマルチプレクサ
２６６：個々のデータ信号
２６８：出力レーザー
２７２：個々の制御信号
６０２ａ：ＴＤＭノード（ノードＡ）
６０２ｂ：ＴＤＭノード（ノードＢ）
６０４ａ：第１ＩＳＣチャネル（チャネルＡ）
６０４ｂ：第２ＩＳＣチャネル（チャネルＢ）
６０６ａ、６０６ｂ、６０８：２重光リンク
６１４、６１４−１、６１４−２：入力ポート
６２０：ＴＤＭマルチプレクサ
６２６：出力ポート
６２８：ＴＤＭデマルチプレクサ
６３０：デジタル・ロジック
７０２、８０２、８０４、８０６、９０２：ＯＦＣパルス
【図１】
2009521151.tif 000003
【図２】
2009521151.tif 000004
【図３】
2009521151.tif 000005
【図４】
2009521151.tif 000006
【図５】
2009521151.tif 000007
【図６】
2009521151.tif 000008
【図７】
2009521151.tif 000009
【図８】
2009521151.tif 000010
【図９】
2009521151.tif 000011
【図１０】
2009521151.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月17日(2009.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭ光ネットワーク上で複数の入力チャネルからの信号を伝送する方法であって、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、
前記光データ信号をそれぞれの電気データ信号に変換するステップと、
前記電気データ信号を時分割多重化して多重化データ信号を生成するステップと、
前記電気制御信号を時分割多重化して、前記多重化データ信号と組み合せて複合電気信号を生成するための多重化制御信号を生成するステップと、
前記複合電気信号から、前記ネットワーク上で伝送される複合光信号を生成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記入力チャネルの１つにおける光データ信号の損失の検出に応答して、前記光データ信号の前記損失を示す、前記入力チャネルに対する電気制御信号を生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信するステップと、
前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離することができる複合電気信号を生成するステップと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するステップと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するステップと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離するステップをさらに含み、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成するために用いられる、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ＴＤＭネットワーク上で複数の入力チャネルからの信号を伝送するための装置であって、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、
前記光データ信号の各々をそれぞれの電気データ信号に変換するための光レシーバと、
前記電気データ信号を多重化して多重化データ信号を生成するためのＴＤＭデータ・マルチプレクサと、
前記電気制御信号を多重化して、前記多重化データ信号と組み合せて複合電気信号を生成するための多重化制御信号を生成するためのＴＤＭ制御信号マルチプレクサと、
前記複合電気信号から、前記ネットワーク上で伝送される複合光信号を生成するための光トランスミッタと
を備える装置。
【請求項７】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記入力チャネルの１つにおける光データ信号の損失の検出に応答して、前記光データ信号の前記損失を示す、前記入力チャネルに対する電気制御信号を生成するためのロジックをさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信し、且つ、前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離できる複合電気信号を生成するための光レシーバと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するためのＴＤＭデータ・デマルチプレクサと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するためのＴＤＭ制御信号デマルチプレクサと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するための、それぞれの光トランスミッタと
をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離するステップをさらに含み、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成するために用いられる、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
ＴＤＭ光ネットワークにおいて、複合光信号が複数の入力チャネルからの信号から生成されて前記ネットワーク上で伝送され、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、前記光データ信号及び前記電気制御信号を再生する方法は、
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信するステップと、
前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離できる複合電気信号を生成するステップと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するステップと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するステップと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を、異なる波長の複合光信号に分離するステップをさらに含み、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成するために用いられる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＴＤＭ光ネットワークにおいて、複合光信号が複数の入力チャネルからの信号から生成されて前記ネットワーク上で伝送され、前記入力チャネルの各々は、光データ信号と、該光データ信号に関する制御情報を含む電気制御信号とを含み、前記光データ信号及び前記電気制御信号を再生する装置は、
前記複合光信号を前記ネットワーク上で受信し、且つ、前記複合光信号から、多重化データ信号と多重化制御信号に分離できる複合電気信号を生成するための光レシーバと、
前記多重化データ信号を逆多重化して前記入力チャネルに対応する出力チャネルに対するそれぞれの電気データ信号を生成するためのＴＤＭデータ・デマルチプレクサと、
前記多重化制御信号を逆多重化して前記出力チャネルに対するそれぞれの電気制御信号を生成するためのＴＤＭ制御信号デマルチプレクサと、
前記電気データ信号を前記出力チャネルに対する光データ信号に変換するための、それぞれの光トランスミッタと
を備える装置。
【請求項１４】
前記複合光信号は、前記ネットワーク上で伝送される前に、異なる波長の１つ又は複数の他の複合光信号と組み合せられ、
受信した複合光信号を異なる波長の複合光信号に分離するためのＷＤＭデマルチプレクサをさらに備え、
各々の前記異なる波長の複合光信号は、光レシーバに供給されて出力チャネルに対する個々のデータ信号及び制御信号がそれから生成される複合電気信号を生成する、
請求項１３に記載の装置。
【国際調査報告】
2009521151.tif 000013
2009521151.tif 000014
2009521151.tif 000015