(57)【要約】光信号を分配するシステムは、複数の光スプリッタ段より成り、その各々は１以上の信号を複数の信号に受動的に分割する。少なくとも１つのスプリッタ段は、ポンプパワーで信号を増幅する複数のゲイン媒体を含む増幅段より成る。第１の増幅スプリッタ段モジュールは、第１の進入信号を複数のドロップ信号に受動的に分割及び増幅する。第２の増幅スプリッタ段モジュールは、複数の付加信号を受動的に合成し、それらの信号を選別された通過信号と合成する。
2005528847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光スプリッタ段を備える光信号を分配するシステムであって、
前記光スプリッタ段の各々は、該段に与えられた１以上の光信号の各々を複数の光信号に受動的に分割するように動作し；
前記光スプリッタ段の少なくとも１つは複数のゲイン媒体を含む増幅段より成り；
前記ゲイン媒体の各々はポンプパワーにより光信号を増幅するよう動作する；
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ゲイン媒体が、ドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされたウエーブガイドより成る
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の光スプリッタ段が：
第１段の進入信号を第１段の複数の進出信号に分割するよう動作する光スプリッタを含む第１の光スプリッタ段；及び
前記第１段の進出信号の各々のために光スプリッタを含む第２の光スプリッタ段；
を備え、第２段の光スプリッタの各々は、与えられた第１段の進出信号を第２段の複数の進出信号に分割するように動作する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記増幅段が、ポンプパワーを前記増幅段に供給するよう動作するポンプスプリッタを含む
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記増幅段が、ポンプパワーを前記増幅段に供給するよう動作するポンプスプリッタを含む段のダウンストリームにある
ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記第１段及び第２段の各々が、増幅段より成る
ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記複数のスプリッタ段の各々が、１以上の光スプリッタより成り、前記光スプリッタは、与えられた光信号を複数の光信号に受動的に分割するよう動作する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
ポンプ合成器より成る複数の光スプリッタを更に備え、
前記ポンプ合成器の各々は、前記ポンプ合成器を含む光スプリッタ段にポンプパワーを供給するよう動作する
ことを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記光スプリッタの各々が、２：２カプラより成る
ことを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１２】
前記光スプリッタの各々が、３：３カプラより成る
ことを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１３】
プリアンプを更に備え、前記プリアンプは、ポンプパワーをプリアンプに供給するよう動作するポンプカプラと、前記ポンプパワーによりプリアンプの進入信号を増幅するよう動作するゲイン媒体と、前記プリアンプのゲインを制限するよう動作するゲイン平坦化部とを含む
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
伝送リンク及び前記プリアンプの間に結合されたアイソレータを更に備える
ことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
分配システム内で光信号のゲインを制御するよう動作するコントローラを更に備える
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラが、分配システム内の指定された地点で、光信号のパワーを約１７ｄＢｍ未満に制限するよう動作する
ことを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記指定された地点が、分配システムの拡張ポートである
ことを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記コントローラが自動利得コントローラ（ＡＧＣ）より成り、前記ＡＧＣは、分配システムに関する進入及び進出光信号のパワーを監視し、前記進入及び進出光信号の前記パワーに基づいてポンプパワーを制御するよう動作する
ことを特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１９】
前記光スプリッタ段が複数の分岐を有し、前記分岐に関する信号パワーの不均衡を減らすように、前記分岐の少なくとも２つを接続するカプラを更に備える
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記増幅段が、受動的に分割された信号のパワー損失を実質的に除去するよう動作する
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項２１】
光ネットワークのノード内の光信号に対するモジュール式の分配システムであって：
第１段の進入光信号を第１段の複数の進出光信号に受動的に分割し、第１段の進出光信号の少なくとも一部を拡張ポートに与えるよう動作する第１手段；
を備え、前記拡張ポートはアップグレードボードを受けるように構成され；及び
前記アップグレードボードは、通過信号を増幅し、前記拡張ポートを通じて供給された信号を複数の光信号に更に受動的に分割するよう動作する；
ことを特徴とするモジュール式の分配システム。  
【請求項２２】
前記アップグレードボードは、複数の光信号の少なくとも１つを第２の拡張ポートに与えるよう動作する
ことを特徴とする請求項２１記載のモジュール式のシステム。
【請求項２３】
複数のポンプソースより成るポンプアレイボードを更に備え、ポンプソースの少なくとも１つは、前記通過信号を増幅するために、前記アップグレードボードにポンプ電力を与えるよう動作する
ことを特徴とする請求項２１記載のモジュール式のシステム。
【請求項２４】
自動利得コントローラ（ＡＧＣ）を更に備え、前記ＡＧＣは、前記アップグレードボードからのフィードバックに基づいて、前記アップグレードボードに関するポンプアレイ内のポンプソースを制御するよう動作する
ことを特徴とする請求項２３記載のモジュール式のシステム。
【請求項２５】
前記ＡＧＣが、前記拡張ポートを通じて与えられる信号のパワーを目に安全なレベルに制限するよう動作する
ことを特徴とする請求項２３記載のモジュール式のシステム。
【請求項２６】
１以上のチャネルを含む進入光信号を、１以上のチャネルを各々が含む複数の進出光信号に受動的に分割し；
ポンプパワーを供給しながら前記進出光信号を受動的に合成し；及び
前記ポンプパワーにより前記進出光信号の各々を増幅する；
ことを特徴とする光信号を分配する方法。
【請求項２７】
前記進出光信号の各々が、ドープされたファイバより成るゲイン媒体で増幅される
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記進出光信号の各々が、エルビウムのドープされたファイバより成るゲイン媒体で増幅される
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記進出光信号の各々が、エルビウムのドープされたウエーブガイドより成るゲイン媒体で増幅される
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
前記光信号がシングルチャネルであり、進出光信号の各々を該チャネルの加入者に与えることを更に含む
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３１】
前記進入光信号を受動的に分割するのに先立って、前記進入光信号を前もって増幅することを更に含む
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３２】
増幅器のゲインを制御することを更に含む
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３３】
前記進入光信号及び進出光信号のパワーレベルを監視し；
前記進入及び進出光信号の前記パワーレベルに基づいてゲインを決定し；及び
決定されたゲインに基づいてポンプパワーを制御する；
ことを更に含むことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３４】
前記進出光信号のパワーを目に安全なレベルに制限することを更に含む
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３５】
受動的に分割された前記光信号により生じる信号パワーの不均衡を低減することを更に含む
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３６】
前記進出光信号の各々を増幅することが、前記進入信号に対する前記進出信号のパワー損失を実質的に除去することになる
ことを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項３７】
１以上のチャネルを含む進入光信号を、１以上のチャネルを各々が含む複数の進出光信号に受動的に分割する手段；
ポンプパワーを供給しながら前記進出光信号を受動的に合成する手段；及び
前記ポンプパワーにより前記進出光信号の各々を増幅する手段；
を備えることを特徴とする光信号を分配するシステム。
【請求項３８】
前記進出光信号の各々が、ドープされたファイバより成るゲイン媒体で増幅される
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項３９】
前記進出光信号の各々が、エルビウムのドープされたファイバより成るゲイン媒体で増幅される
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４０】
前記進出光信号の各々が、エルビウムのドープされたウエーブガイドより成るゲイン媒体で増幅される
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４１】
前記光信号がシングルチャネルであり、進出光信号の各々を該チャネルの加入者に与えることを更に含む
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４２】
前記進入光信号を受動的に分割するのに先立って、前記進入光信号を前もって増幅する手段を更に含む
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４３】
増幅器のゲインを制御する手段を更に含む
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４４】
前記進入光信号及び進出光信号のパワーレベルを監視する手段；
前記進入及び進出光信号の前記パワーレベルに基づいてゲインを決定する手段；及び
決定されたゲインに基づいてポンプパワーを制御する手段；
を更に含むことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４５】
前記進出光信号のパワーを目に安全なレベルに制限する手段を更に含む
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４６】
受動的に分割された前記光信号により生じる信号パワーの不均衡を低減する手段を更に含む
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４７】
前記進出光信号の各々を増幅する手段が、前記進入信号に対する前記進出信号のパワー損失を実質的に除去するよう動作する
ことを特徴とする請求項３７記載のシステム。
【請求項４８】
複数の光スプリッタ段を備える光信号を合成するシステムであって、
前記光スプリッタ段の各々は、該段に与えられた複数の光信号の各々を、単独の光信号に受動的に合成し；
少なくとも１つの光スプリッタ段は、複数のゲイン媒体を含む増幅段より成り；
前記ゲイン媒体の各々は、ポンプパワーで光信号を増幅する；
ことを特徴とするシステム。
【請求項４９】
光信号を合成する方法であって、
１以上のチャネルを各々が含む複数の進入光信号を、１以上のチャネルを含む単独の進出光信号に受動的に合成し；
ポンプパワーを供給しながら、光信号を受動的に合成し；
ポンプパワーで光信号を増幅する；
ことを特徴とする方法。
【請求項５０】
光信号を合成する方法であって、
１以上のチャネルを各々が含む複数の進入光信号を、１以上のチャネルを含む単独の進出光信号に受動的に合成する手段；
ポンプパワーを供給しながら、光信号を受動的に合成する手段；
ポンプパワーで光信号を増幅する手段；
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項５１】
ネットワークからの進入信号を第１の進入信号及び第２の進入信号に受動的に分割するスプリッタ；
前記第１の進入信号を複数の除去信号に受動的に分割及び増幅する第１増幅スプリッタ段モジュール；
前記第２の進入信号を選別し、選別された通過信号を与えるフィルタモジュール；
複数の付加信号を合成された付加信号に受動的に合成し、該合成された付加信号を前記選別された通過信号と合成紙、ネットワークに転送可能な進出信号を作成する第２増幅スプリッタ段モジュール；
を備えることを特徴とする光ネットワーク用の付加／除去ノード。
【請求項５２】
前記第１増幅スプリッタ段モジュールが、複数の光スプリッタ段より成り、前記光スプリッタ段の各々は、該段に与えられた１以上の光信号の各々を複数の光信号に受動的に分割し；
少なくとも１つの光スプリッタ段は、複数のゲイン媒体を含む増幅段より成り；
前記ゲイン媒体の各々は、通過する光信号をポンプパワーで増幅する；
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項５３】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項５２記載の付加／除去ノード。
【請求項５４】
前記ゲイン媒体が、ドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項５２記載の付加／除去ノード。
【請求項５５】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされたウエーブガイドより成る
ことを特徴とする請求項５２記載の付加／除去ノード。
【請求項５６】
前記増幅スプリッタ段モジュールが、２：２カプラより成る
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項５７】
前記増幅スプリッタ段モジュールが、３：３カプラより成る
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項５８】
プリアンプを更に備え、前記プリアンプは、ポンプパワーをプリアンプに与えるポンプカプラと、プリアンプの進入信号をポンプパワーで増幅するゲイン媒体と、プリアンプのゲインを抑制するゲイン平坦化部とを含む
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項５９】
前記フィルタモジュールが、一群のチャネルを選択的に通過させる一群のフィルタより成る
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項６０】
前記第２増幅スプリッタ段モジュールが、複数の光スプリッタ段より成り、前記光スプリッタ段の各々は、該段に与えられた複数の光信号の各々を単独の光信号に受動的に合成し；
少なくとも１つの光スプリッタ段は、複数のゲイン媒体を含む増幅段より成り；
前記ゲイン媒体の各々は、光信号をポンプパワーで増幅する；
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項６１】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項６０記載の付加／除去ノード。
【請求項６２】
前記ゲイン媒体が、ドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項６０記載の付加／除去ノード。
【請求項６３】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされたウエーブガイドより成る
ことを特徴とする請求項６０記載の付加／除去ノード。
【請求項６４】
前記光スプリッタ段が複数の分岐を有し、分岐の信号パワーの不均衡を減らすように、少なくとも２つの分岐を接続するカプラを更に備える
ことを特徴とする請求項５２記載の付加／除去ノード。
【請求項６５】
前記光スプリッタ段が複数の分岐を有し、分岐の信号パワーの不均衡を減らすように、少なくとも２つの分岐を接続するカプラを更に備える
ことを特徴とする請求項６０記載の付加／除去ノード。
【請求項６６】
前記第１増幅スプリッタ段モジュールが、前記第１進入信号に対する前記ドロップ信号のパワー損失を実質的に除去する
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項６７】
第１の光リングに結合された第１の伝送要素；及び
第２の光リングに結合された第２の伝送要素；
を備える光ネットワーク用の付加／削除ノードであって、前記第１及び第２の伝送要素の各々は：
ローカルトラフィックをリングに受動的に付加し；及び
リングからのトラフィックを受動的に除去し、除去したローカルトラフィックを増幅スプリッタ段モジュールへ転送し、前記増幅スプリッタ段モジュールは、除去されたトラフィックを増幅及び分配する；
ことを特徴とする付加／削除ノード。
【請求項６８】
前記増幅スプリッタ段モジュールが、複数の光スプリッタ段より成り、前記光スプリッタ段の各々は、該段に与えられた１以上の光信号の各々を複数の光信号に受動的に分割し；
少なくとも１つの光スプリッタ段は、複数のゲイン媒体を含む増幅段より成り；
前記ゲイン媒体の各々は、通過する光信号をポンプパワーで増幅する；
ことを特徴とする請求項５１記載の付加／除去ノード。
【請求項６９】
前記ゲイン媒体が、エルビウムのドープされた光ファイバより成る
ことを特徴とする請求項６７記載の付加／削除ノード。
【請求項７０】
複数のネットワークを接続するモジュールであって、
第１のネットワークからの進入信号を第１の進入信号及び第２の進入信号に分割する受動的なスプリッタ；
前記第１の進入信号を複数のドロップ信号に受動的に分割及び増幅する第１増幅段スプリッタ段モジュール；
前記第２の進入信号を選別し、選別された通過信号を与えるフィルタモジュール；及び
複数の付加信号を合成された付加信号に受動的に合成し、該合成された付加信号を前記選別された通過信号と合成し、第２のネットワークへ転送可能な進出信号を作成する第２増幅スプリッタ段モジュール；
を備えることを特徴とするモジュール。
【請求項７１】
前記フィルタモジュールが、一群のチャネルを選択的に通過させる一群のフィルタより成る
ことを特徴とする請求項７０記載のモジュール。
【請求項７２】
光ネットワークに対して信号を付加及び除去する方法であって：
ネットワークからの進入信号を第１の進入信号及び第２の進入信号に受動的に分割し；
前記第１の進入信号を受動的に分配し；
前記第２の進入信号を選別し、選別された通過信号を生成し；
複数の付加信号を合成された付加信号に受動的に合成し；
前記合成された付加信号を前記選別された通過信号と受動的に合成し、進出信号を生成し；及び
前記進出信号をネットワークに転送する
ことを特徴とする方法。
【請求項７３】
更に、光信号が受動的に分割されたことに起因する信号パワーの不均衡を低減させる
ことを特徴とする請求項７２記載の方法。
【請求項７４】
第１のネットワークからの進入信号を第１の進入信号及び第２の進入信号に分割する手段；
前記第１の進入信号を複数のドロップ信号に受動的に分割及び増幅する手段；
前記第２の進入信号を選別し、選別された通過信号を与える手段；及び
複数の付加信号を合成された付加信号に受動的に合成し、該合成された付加信号を前記選別された通過信号と合成し、ネットワークへ転送可能な進出信号を作成する手段；
を備えることを特徴とする光ネットワーク用の付加／削除ノード。
【請求項７５】
光信号が受動的に分割されたことに起因する信号パワーの不均衡を低減させる手段
を更に備えることを特徴とする請求項７４記載の付加／削除ノード。
【請求項７６】
前記第１の進入信号を複数のドロップ信号に受動的に分割及び増幅する手段が、前記第１の進入信号に対する前記ドロップ信号のパワー損失を実質的に除去する
ことを特徴とする請求項７４記載の付加／削除ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光伝送システムに関し、特に光ネットワーク用の増幅器及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
テレコミュニケーションシステム、ケーブルテレビジョンシステム及びデータ通信ネットワークは、遠隔した地点間で大量の情報を速やかに搬送するために光ネットワークを利用する。光ネットワークでは、情報は、光信号の形式で光ファイバを介して搬送される。光ファイバは、非常に低損失で長距離にわたって信号を伝送することの可能な細いガラス線より成る。
【０００３】
光ネットワークは伝送容量を増やすために波長分割多重化（ＷＤＭ）又は高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）を利用することが間々ある。ＷＤＭ及びＤＷＤＭネットワークでは、多くの光チャネルが異なる波長で各ファイバにて搬送される。ネットワーク容量は、各ファイバ又はチャネルにおける波長又はチャネルの数、又はチャネルのサイズ等に基づく。ＷＤＭ，ＤＷＤＭその他の光ネットワークでは、マイクロエレクトロ−メカニカルスイッチ（ＭＥＭＳ）、アレイウエーブガイドグレーティング（ＡＷＧ）、インターリーバ及び／又はファイバグレーティング（ＦＧ）は、ネットワークノードにてトラフィックを加える及び除くために並びにネットワークノードにてトラフィックを多重化及び分離するために使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来のシステム及び方法に関する問題点及び欠点を解消する又は低減させる、光ネットワーク用の連合及び分散した増幅器及び関連する方法を提供する。特定の態様では、１以上のトラフィックが、連合した及び／又は分散した経路で増幅される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、光信号を分配するシステムは、複数の光スプリッタ段を備える。前記光スプリッタ段の各々は、該段に与えられた１以上の光信号の各々を複数の光信号に受動的に分割する。前記光スプリッタ段の少なくとも１つは複数のゲイン媒体を含む増幅段より成る。前記ゲイン媒体の各々はポンプパワーにより光信号を増幅するよう動作する。
【０００６】
本発明の一態様は、光ネットワーク用の受動的な付加／削除増幅器及び関連する方法を提供し、増幅器及び方法は、従来のシステム及び方法に関する問題点及び欠点を解消する又は低減させる。特定の態様では、ネットワークからの進入信号は、付加／削除ノードで２つの複製（コピー）に受動的に分けられる。第１の複製は受動的に配信及び除かれる経路で増幅され、及び第２の複製は、選別（フィルタリング）され、局所的な（ローカルな）付加チャネルに受動的に合成され、進出信号としてネットワークに転送される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、光ネットワーク用の付加／削除ノードは、ネットワークからの進入信号を第１の進入信号及び第２の進入信号に分割する受動的なスプリッタを有する。第１の増幅スプリッタ段モジュール（ＡＳＳＭ）は、前記第１の進入信号を複数の除去信号に受動的に分割及び増幅する。フィルタモジュールは、前記第２の進入信号を選別し、選別された通過信号を与える。第２のＡＳＳＭは、複数の付加信号を合成された付加信号に受動的に合成し、該合成された付加信号を前記選別された通過信号と合成紙、ネットワークに転送可能な進出信号を作成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様による技術的利益は、増幅器を連合すること及び／又は分散させること並びにその方法を含む。一態様では、光信号は、光カプラを用いて複数段で分散される又は合成され、カプラ損失は、エルビウムのドープされたファイバ（ＥＤＦ）、エルビウムのドープされたウエーブガイド（ＥＤＷ）その他適切な経路増幅器（インライン増幅器）により低減される及び／又は解消される。
【０００９】
本発明の一態様による別の技術的利益は、フレキシブルなチャネル間隔を用いて増幅器を連合すること及び／又は分散させることである。一態様では、分配／合成部は、カプラ、インライン増幅器、チューナブルフィルタ、広帯域受信機及びチューナブルトランスポンダを含む。チューナブルトランスポンダは、予め定められた信号帯域内の任意の波長を送信することができる。広帯域受信機は、その信号帯域内の任意の波長の信号を受信することができる。受信機に先行するチューナブルフィルタは、その信号帯域内の任意の波長を選択することができる。従って、ある波長に登録された何らかの信号は、いかなる受信機に送信されてもよい。この態様は、例えば、毎秒１５０メガビット（Ｍｂ／ｓ）、６００Ｍｂ／ｓ、毎秒２．４ギガビット（Ｇｂ／ｓ）、１０Ｇｂ／ｓ及び４０Ｇｂ／ｓ  のような様々なデータレートサービスをサポートし、及び例えば直接変調及び外部変調のような様々な変調手法をサポートする。
【００１０】
本発明の一態様による更に別の技術的利益は、モジュール式の合成／分散アーキテクチャを提供することを含む。一態様では、一次合成／分配ボードは、複数の拡張ポートに進入信号を提供し、拡張ポートの各々は、更なる合成／分配の段及び機能を備えたアップグレードボードを受けるように構築される。更に、モジュール式のポンプアレイボードは、一次及びアップグレード合成／分配ボードのインライン増幅器に、フリーポンプエネルギを提供してもよい。その結果、ユーザは、「それらが進展するにつれて支払を行ってもよいし」、特定の時間に必要な素子数についてのみ支払を行ってもよい。
【００１１】
本発明の一態様による更に別の技術的利益は、合成／分配ユニットのインライン増幅器に、自動利得制御（ＡＧＣ）装置を与える又は他の適切な制御装置を提供することを含む。一態様では、そのような制御装置は、進入及び進出信号のエネルギを測定し、測定された信号エネルギに基づいてインライン増幅器に与えられるポンプ出力を調整し、測定されたエネルギに基づいて決定された利得を調整する。拡張ポートにおける信号出力（パワー）は、目に安全な程度に制限されてもよいし、或いは他の適切なレベル、特に危険な状態でボードを取り扱うオペレータを害するのを防ぐようなレベルに制限されてもよい。
【００１２】
本発明の一態様による更に別の技術的利益は、マルチプレクサ及びデマルチプレクサがノード内で省略されてもよい低コスト装置を提供することを含む。これは、高価でなく且つ更に信頼性の高い光ノード及びネットワークを可能にする。従来の光ネットワークは、固定されたチャネル間隔、光ノード内での大きな損失、複雑な構成に起因する高コスト性等を有するが、本発明は、何らのチャネル間隔の制約もなく、何らの狭い帯域通過性も要せず、低損失の低コスト且つ簡易なネットワークノードを提供する。これらの性質は、将来的な大都市ネットワーク、アクセスネットワークその他のネットワークに非常に適しており、そのようなネットワークでは、高い実現性及びネットワークの柔軟性、異なるベンダ及び新技術間の高い両立性を備えつつ、コストは低くしなければならない。
【００１３】
本発明の一態様による更に別の技術的利益は、光信号に関する受動的で安価なマルチキャスト機能を提供することである。一態様では、光信号は、その光信号をマルチオプティカルカプラ段により複数の信号に分割することによって、自然にマルチキャストされる。分割された信号は、分割損失の影響を解消又は最小化し且つ複数のユーザにマルチキャストされる信号の信号強度を増進するために、分発プロセスの間に経路内で増幅されてもよい。このようにして、ケーブルＴＶ及び他の同様なサービスは、コスト効果的な手法で光ネットワークによって効率的に支援される。
【００１４】
本発明の他の態様による技術的利益は、フレキシブルなチャネル間隔を有し、それぞれＡＳＳＭより成る分散モジュール及び合成モジュールを備える付加／削除ノードを提供することを含む。一態様では、ＡＳＳＭはカプラ及びドープされたインライン増幅器を含む。分配ＡＳＳＭは、増幅された信号の複製を広帯域受信機に転送し、その受信機はその信号帯域内のいかなる波長も受信できる。受信機に先行するチューナブルフィルタは、その信号帯域内のいかなる波長も選択できる。従って、ある１つの波長又は複数の波長を含む任意の信号は、いかなる受信機に送信されてもよい。この態様は、例えば、毎秒１５０メガビット（Ｍｂ／ｓ）、６００Ｍｂ／ｓ、毎秒２．４ギガビット（Ｇｂ／ｓ）、１０Ｇｂ／ｓ及び４０Ｇｂ／ｓ  のような様々なデータレートサービスをサポートし、及び例えば直接変調及び外部変調のような様々な変調手法をサポートする。更に、この態様は適切ないかなるチャネル間隔設定も可能にする。
【００１５】
本発明の一態様による更なる別の技術的利益は、改善された分配及び合成モジュールを提供することを含み、そのモジュールは、フレキシブルなチャネル間隔を維持しつつ受動的で比較的簡易で高価でない部品を用いて、ネットワーク間でトラフィックを伝送するために使用されてもよい。
【００１６】
本発明の一態様による更なる別の他の技術的利益は、分配器及び／又は合成器のブランチを結合するポンプカプラを用いることで、ポンプの効率を向上させることである。更に、カプラは、分割信号の信号出力の不均一性を減らす。特定の態様では、ポンプ効率は３０％以上向上し、１ｄＢ以内に等化されて出力される。
【００１７】
本発明の様々な態様は、列挙された技術的利益の全部又は一部を含んでもよいし、全く含まなくてもよいことが理解されるであろう。更に、本発明の他の技術的利益は、以下の図面、詳細な説明及び特許請求の範囲により当業者に更に速やかに理解されるであろう。
【００１８】
本発明及び利益を更に充分に理解するために、添付図面を参照しながら以下の説明がなされ、同様な番号は同様な部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例による光ネットワーク２００を示す。本実施例では、光ネットワーク２００はフレキシブルオープンリングネットワークである。
【００２０】
図１を参照するに、ネットワーク２００は、ノード２０６，２０８，２１０，２１２を接続する、第１のファイバ光リング２０２及び第２のファイバ光リング２０４を含む。ネットワーク１０のように、ネットワーク２００は、多数の光チャネルが共通の経路で異なる波長で伝送される光ネットワークである。ネットワーク２００は、波長分割多重化（ＷＤＭ）、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）その他適切な他チャネルネットワークでもよい。ネットワーク２００は、短距離大都市ネットワーク、長距離都市間ネットワークその他適切ないかなるネットワークに使用されてもよいし、又はネットワークの組み合わせに使用されてもよい。
【００２１】
ネットワーク２００では、光情報信号は、誤り耐性機能を与えるために、リング２０２，２０４上で異なる向きに送信される。光信号は、音声の、映像の、文字の、リアルタイムの、非リアルタイムの及び／又は他の適切なデータをエンコードするために変調された少なくとも１つの属性を有する。変調は、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）、強度変調（ＩＭ）及び他の適切な手法に基づいてもよい。
【００２２】
図示の例では、第１のリング２０２は、トラフィックが時計回り方向に送信される時計回りのリングである。第２のリング２０４は、トラフィックが反時計回りに送信される反時計回りのリングである。ノード２０１は、リング２０２，２０４に対してトラフィックを付加する及びリング２０２，２０４からトラフィックを除くようにそれぞれ動作する。ここで使用されるように、「各々」なる語は、特定される項目の少なくとも１つの部分集合の総てを意味する。特に、各ノード２０１は、ローカルクライアントからトラフィックを受信し、そのトラフィックをリング２０２，２０４に加える。同時に、各ノード２０１は、リング２０２，２０４からトラフィックを受信し、そのローカルクライアント宛のトラフィックを除く。トラフィックを付加する及び除く際に、ノード２０１は、リング２０２，２０４内での伝送用にクライアントからのデータを多重化（マルチプレクス）し、及びクライアントのためにリング２０２，２０４からのデータのチャネルを分離（デマルチプレクス）してもよい。
【００２３】
トラフィックは、トラフィックチャネルを挿入する又はそのチャネルの信号を、トランスポート信号（その少なくとも一部がリングで伝送される）に合成することによって、リング２０２，２０４に加えられてもよい。トラフィックは、そのトラフィックをローカルクライアントへの送信に利用可能にすることによって、除かれる。そして、トラフィックは除かれてもよいし、リング上で更に巡回し続けてもよい。特定の実施例では、トラフィックは、リング２０２，２０４に受動的に付加され、及びリング２０２，２０４から受動的に除かれる。この文脈における「受動的（ｐａｓｓｉｖｅ）」は、力、電気及び／又は可動部分なしにチャネルを付加すること又は除くことを意味する。従って、能動的な（ａｃｔｉｖｅ）装置は、処理を行うために力、電気又は可動部分を使用する。特定の実施例では、トラフィックは、伝送リング内で及び／又はリング内の信号の分離部分で、多重化／分離せずに、分割する／合成することによって、リング２０２，２０６に受動的に加えられる及び／又はリング２０２，２０６から受動的に除かれてもよい。
【００２４】
特定の実施例では、トラフィックは、リング２０２，２０４に受動的に加えられる或いはリング２０２，２０４から受動的に除かれる。本実施例では、チャネル間隔（チャネルスペーシング）は、リング２０２，２０４内でフレキシブル（柔軟に設定可能）であり、リング２０２，２０４上のノード要素は、チャネル間隔を考慮して構築される必要はない。従って、チャネル間隔は、付加／削除ノードによって及び／又はそこで、並びにクライアントに結合されたノード２０１の送信部によって及び／又はそこで設定されてもよい。ノード２０１の伝送要素は、トラフィックのチャネル間隔によらず、リング２０２，２０４上で受信されたトラフィックを通信する。
【００２５】
リング２０２，２０４の各々は、リング２０２，２０４が「開放（オープン）」リングであるような終端地点を有する。リング２０２，２０４における開放は、物理的な開放、開いた、交差した又は他の閉じていないスイッチ、停止した伝送装置その他の完全に又は効果的に終端するよう動作する障害物でもよく、その終端地点でリング２０２，２０４からチャネルを除去し、各チャネルの再循環に起因するそれら自身との干渉が抑制又は最小化され、通常の動作制限の範疇でチャネルが受信されデコードされるようにする。
【００２６】
一実施例では、リング２０２，２０４はオープンであり、ノード２０１で終端する。特定の実施例では、リング２０２，２０４は、隣接するノード２０１におけるリング２０２，２０４に沿う関連する地点で終端してもよい。リング２０２，２０４の終端地点は、例えば、例えば２つの隣接するノードの付加及び／又は削除の装置間でもよいし、又は同一ノード内に同様に設けられていてもよい。オープンリング構成に関する更なる詳細は、図４を参照しながら後述される。
【００２７】
図２は、本発明の一実施例によるノード２０１の詳細を示す。本実施例では、光監視チャネル（ＯＳＣ）トラフィックが、収益生成（ｒｅｖｅｎｕｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）トラフィックとは別の外部帯域で伝送される。特定の実施例では、ＯＳＣ信号は、１５１０ナノメートル（ｎｍ）の波長で伝送される。
【００２８】
図２を参照するに、ノード２０１は、反時計回りの伝送要素２２０、時計回りの伝送要素２２２、分配要素２２４、合成要素２２６及び管理要素２２８を有する。一実施例では、要素内の部品に加えて、要素２２０，２２２，２２４，２２６，２２８は、光ファイバリンクで相互接続されてもよい。他の実施例では、この要素及び他のノードは、部分的に実現され或いは平面ウエーブガイド回路及び／又は自由空間光学要素により実現されてもよい。更に、ノード１２に関連して説明されるように、ノード２０１の要素は、ノード２０１のカード棚内の１以上の個々のカードとしてそれぞれ実現されてもよい。カード棚の例の場合の例示的なコネクタ２３０は、図１２Ａ，１２Ｂに示されている。コネクタ２３０は、不具合素子の効率的な及びコスト効果的な置換を可能にする。付加的な、異なる及び／又は他のコネクタがノード２０１の一部として設けられてもよいことが、理解されるであろう。
【００２９】
伝送要素２２０，２２２の各々は、受動的なカプラ又は他の適切な光スプリッタ／カプラ３３０、リングスイッチ２１４、増幅器２１５及びＯＳＣフィルタ２１６から構成されてもよい。光スプリッタ／カプラ３３０は、スプリッタ／カプラ３３０又は他の適切な受動的な装置から構成されもよい。リングスイッチ２１４は、接続されるリング２０２又は２０４を選択的に開放するよう動作する２×２又は他のスイッチでもよい。２×２の例では、スイッチ２１４は「クロス」又はオープンの位置及び「スルー（通過）」又はクローズの位置を含む。クロス位置は、ループバック、ローカルな他の信号検査を可能にする。オープン位置は、プロテクションスイッチングを行うために、ノード２０１内で開いているリングが選択的に構築され直されることを可能にする。
【００３０】
増幅器２１５は、エルビウムのドープされたファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）又は他の適切な増幅器より成る。一実施例では、増幅器はプリアンプであり、隣接するスイッチ２１４の不具合の際にプロテクションスイッチングを行うために、接続されたリング２０２又は２０４を開放するように選択的に非活性化されてもよい。時計回りのリング２０２の区間損失は、反時計回りのリング２０４の区間損失と異なるかもしれないので、増幅器２１５は、入力パワー変動に対するゲインを一定化するために自動利得制御（ＡＧＣ）機能を使用してもよい。プリアンプ２１５及びスイッチ２１４は、ＯＳＣフィルタ２１６より内側の伝送要素２２０，２２２内であって、進入ＯＳＣフィルタ２１６及び付加／削除のスプリッタ／カプラ３３０の間に設けられる。従って、ＯＳＣ信号は、スイッチ２１４の位置によらず又はプリアンプ２１５の動作によらず回復される。他の実施例では、ＯＳＣ信号は、カプラ２３２及び２３４の間並びにカプラ２３６及び２３８の間にＯＳＣフィルタを設けることで、収益生成トラフィックの帯域内で伝送されてもよい。ＯＳＣフィルタ２１６は、薄膜形式、ファイバ回折格子又は他の適切なフィルタで構成されてもよい。
【００３１】
図２の実施例では、反時計回りの伝送要素２２０は、反時計回りのドロップカプラ２３２及び反時計回りの付加カプラ２３４を有する受動的な光スプリッタ一式（セット）を含む。反時計回りの伝送要素２２０は、進入及び進出端部にＯＳＣフィルタ２９４，２９８を、進入ＯＳＣフィルタ２９４及び除去カプラ２３２の間に反時計回りの増幅器２４０を、増幅器２４０及び除去カプラ２３２の間に反時計回りのリングスイッチ２４４を更に含む。本実施例におけるスイッチ２４４は、伝送要素及び／又はドロップカプラの進入側にある。また、反時計回りの伝送要素２２０は、分散制御機能を与えるために分散補償ファイバ（ＤＣＦ）セグメント２３５を含む。一実施例では、ＤＣＦセグメント２３５は、ネットワーク２００が２．５Ｇで又はそれ以上で動作する場合及び／又は先行するノードが接続されたリング上でショートホップより大きい場合（長距離離れている場合）に備えられる。
【００３２】
時計回りの伝送要素２２２は、時計回りの付加カプラ２３６及び時計回りのドロップカプラ２３８を有する受動的な光スプリッタ一式を含む。時計回りの伝送要素２２２は、ＯＳＣフィルタ２９６，３００、時計回りの増幅器２４２、時計回りのリングスイッチ２４６を更に含む。ＯＳＣフィルタ２９６，３００は、時計回りの伝送要素２２２の進入及び進出端部に設けられる。時計回りの増幅器２４２は、進入ＯＳＣフィルタ３００及びドロップカプラ２３８の間に設けられ、時計回りのリングスイッチ２４６は増幅器２４２及びドロップカプラ２３８の間に設けられる。本実施例におけるスイッチ２４６は、伝送要素及び／又はドロップカプラの進入側にある。また、時計回りの伝送要素２２２は、上述したように、データ伝送レート及び／又は先行するノードまでの区間の長さに依存して、分散制御機能を与えるために、ＤＣＦセグメント２４５を含む。
【００３３】
分配要素２２４は、分配モジュール（ＤＭ）３１６に信号を供給する除去カプラ３１０より成る。ＤＭ３１６は、カプラ３１０からの信号を複数の信号に分割し、信号を増幅し、その信号をドロップリード３１４に転送する。ＤＭ３１６に関する更なる詳細は、図１２Ａを参照しながら説明される。ドロップリード３１４は、１以上のチューナブルフィルタ２６６に接続され、そのフィルタは１以上のブロードバンド光受信機２６８に接続される。
【００３４】
合成要素２２６は、合成増幅器であり、合成モジュール（ＣＭ）３２８より成り、ＣＭは付加リード３１２を通じて１以上の付加的な光送信部２７０に接続される。ＣＭ３２８は、リード３１２からの信号を単独の信号に合成するよう動作し、その単独の信号はファイバ３２６を通じてスプリッタ３２４に転送される。ＣＭ３１８に関する更なる詳細は、図１２Ｂを参照しながら説明される。スプリッタ３２４は、２つの光ファイバ進入リードより成り、その進入リードは時計回りの付加セグメント３０６及び反時計回りの付加セグメント３０２に信号を供給する。
【００３５】
管理要素２２８は、ＯＳＣ送信部２７２，２８１、ＯＳＣインターフェース２７４，２８０、ＯＳＣ受信部２７６，２７８及び要素管理システム（ＥＭＳ）２９０から構成されてもよい。ＯＳＣ送信部、ＯＳＣインターフェース及びＯＳＣ受信機のセット各々は、ノード２０１におけるリング２０２又は２０４の１つに対するＯＳＣユニットを形成する。ＯＳＣユニットは、ＥＭＳ２９０に関するＯＣＳ信号を受信及び送信する。ＥＭＳ２９０は、ネットワーク管理要素（ＮＭＳ）２９２に通信可能に接続されてもよい。ＮＭＳは、ノード２０１内に、別のノード内に又は総てのノード２０１の外側にあってもよい。
【００３６】
ＥＭＳ２９０、ＮＭＳ２９２及び／又は他の要素若しくは説明済みのノード又はネットワークの一部は、ネットワーク及び／又はノードの監視、不具合検出、プロテクションスイッチング（保護切換）及びループバック又はネットワーク２００のローカルな検査機能を実行するために媒体中にエンコードされる論理内容（ロジック）から形成されてもよい。ロジックは、ディスクその他のコンピュータ読み取り可能な媒体中にエンコードされるソフトウエアから構成されてもよいし、及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）その他のプロセッサ又はハードウエア内にエンコードされる命令から構成されてもよい。ＥＭＳ２９０及び／又はＮＭＳ２９２の機能は、ネットワーク２００の他の要素により実行され及び／又は分散化される又は集中させ（セントラル化させ）てもよいことが、理解されるであろう。例えば、ＮＭＳ２９２の動作は、ノード２０１及び省略されるＮＭＳのＥＭＳに分散されてもよい。同様に、ＯＳＣユニットは、ＮＭＳ２９２及び省略されるＥＭＳと直接的に通信してもよい。
【００３７】
ノード２０１は、反時計回りの付加ファイバセグメント３０２、反時計回りの削除ファイバセグメント３０４、時計回りのファイバセグメント３０６、時計回りの削除ファイバセグメント３０８、ＯＳＣファイバセグメント２８２，２８４，２８６，２８８、及び光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）コネクタ２５０，２５４，２５６，２５８から更に構成される。ＯＳＡコネクタは、反射を避けるために角度の付いたコネクタ（ａｎｇｌｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）でもよい。検査信号は、しばしばコネクタ２４８，２５２からネットワークへ供給される。上述したように、複数の受動的な物理的なコンタクトコネクタ２３０は、適切であれば、ノード２０１の様々な要素を通信可能に接続するように包含されてもよい。
【００３８】
動作時にあっては、伝送要素２２０，２２２は、リング２０２，２０４にローカルトラフィックを受動的に付加し、リング２０２，２０４から少なくともローカルトラフィックを受動的に除くように動作する。更に、伝送要素２２０，２２２は、リング２０２，２０４に大してＯＳＣ信号を受動的に付加する及び除くように動作する。より具体的には、反時計回りの向きに、ＯＳＣフィルタ２９４は、反時計回りのリング２０４からの進入光信号を処理する。ＯＳＣフィルタ２９４は、光信号からＯＳＣ信号を選別し、そのＯＳＣ信号をファイバセグメント２８２及びＯＳＣ受信機２７６を通じてＯＳＣインターフェース２７４に転送する。また、ＯＳＣフィルタ２９４は、残りの伝送光信号を増幅器２４０に転送する又は通過させる。リングスイッチ２４４の外側にＯＳＣフィルタ２９４を設けることで、ノード２０１は、リングスイッチ２４４の位置によらず、ＯＳＣ信号を回復させることができる。
【００３９】
増幅器２４０は、信号を増幅し、その信号をリングスイッチ２４４に転送する。リングスイッチ２４４は、リングスイッチ２４４がスルー（閉の）設定にされていた場合に光信号をカプラ２３２に送信するように、又はリングスイッチ２４４がクロス（開の）設定にされていた場合に光信号をＯＳＡコネクタ２５０に送信するように選択的に動作可能である。ＯＳＡコネクタに関する更なる詳細は以下に説明される。
【００４０】
リングスイッチ２４４がクロス位置に設定されていたならば、光信号はカプラ２３２，２３４には送信されず、リング２０４はノード２０１でオープンであり、リング２０４からのトラフィックの除去はノード２０１では起こらない。しかしながら、ノード２０１におけるトラフィックの付加はなされ、付加されたトラフィックはリング２０４内の次のノードに伝搬する。リングスイッチ２４４がスルー位置に設定されていたならば、光信号はカプラ２３２，２３４に転送され、リング２０４に対するトラフィックの付加及び削除がノード２０１で行われてもよい。
【００４１】
カプラ２３２は、スイッチ２４４からの信号を概ね等しい２つの信号に受動的に分ける。通過信号はカプラ２３４に転送され、除かれた信号（ドロップ信号）はセグメント３０４を通じて分配要素２２４に転送される。それらの信号は、内容的に及び／又はエネルギ的に実質的に等しい。カプラ２３４は、カプラ２３２からの通過信号と、ファイバセグメント３０２を通じて、合成要素２２６からのローカル付加トラフィックより成る付加信号とを受動的に合成する。合成された信号はＯＳＣフィルタ２９８に伝送される。
【００４２】
ＯＳＣフィルタ２９８は、ＯＳＣ送信部２７２及びファイバセグメント２８４を通じて、ＯＳＣインターフェース２７４からのＯＳＣ信号を、合成された光信号に付加し、その合成された信号を進出伝送信号としてリング２０４に転送する。付加されたＯＳＣ信号は、局所的に生成されたデータでもよいし、ＥＭＳ２９０を通じて伝送された受信ＯＳＣデータでもよい。
【００４３】
時計回りの方向では、ＯＳＣフィルタ３００は、時計回りのリング２０２から進入光信号を受信する。ＯＳＣフィルタ３００は、ＯＳＣ信号を光信号から選別し、ファイバセグメント２８６及びはＯＳＣ受信機２７８を通じてＯＳＣ信号をＯＳＣインターフェース２８０に転送する。また、ＯＳＣフィルタ３００は残りの伝送光信号を増幅器２４２に転送する。
【００４４】
増幅器２４２は、信号を増幅し、その信号をリングスイッチ２４６に転送する。リングスイッチ２４６は、リングスイッチ２４６がスルー設定にされていたならば、光信号をカプラ２３８に送信し、リングスイッチ２４６がクロス設定にされていたならば、光信号をＯＳＡコネクタ２５４に送信するように、選択的に動作する。
【００４５】
リングスイッチ２４６がクロス位置に設定されていたならば、光信号はカプラ２３８，２３６に送信されず、リング２０４はノード２０１でオープンであり、リング２０２からのトラフィックの除去はノード２０１ではなされない。しかしながら、トラフィックをリング２０２に付加することは、ノード２０１にてなされる。リングスイッチ２４６がスルー位置に設定されていたとすると、光信号はカプラ２３８，２３６に転送され、リング２０２に対するトラフィックの付加及び除去がノード２０１にてなされてもよい。
【００４６】
カプラ２３８は、スイッチ２４６からの信号を概して等しい信号に受動的に分ける。通過信号はカプラ２３６に転送され、ドロップ信号はセグメント３０８を通じて分配要素２２４に転送される。それらの信号は、内容的に及び／又はエネルギ的に実質的に等しくてもよい。カプラ２３６は、カプラ２３８からの通過信号と、ファイバセグメント３０６を通じた、合成要素２２６からのローカル付加トラフィックより成る付加信号とを受動的に合成する。合成された信号はＯＳＣフィルタ２９６に伝送される。
【００４７】
ＯＳＣフィルタ２９６は、ＯＳＣインターフェース２８０からのＯＳＣ信号を、ＯＳＣ送信部２８１及びファイバセグメント２８８を通じて、合成された光信号に付加し、その付加された信号を進出転送信号としてリング２０２に転送する。上述したように、ＯＳＣ信号は、ローカルに生成されたデータでもよいし、ＥＭＳ２９０を通じて伝送されたデータでもよい。
【００４８】
リング２０２，２０４に付加される前に、ローカルに導出されたトラフィックは、複数の付加光送信部２７０によって、ノード２０１の合成要素２２６に送信され、合成要素では、信号は、合成され、増幅され、上述したように反時計回りの付加セグメント３０２及び時計回りの付加セグメント３０６を通じて伝送要素２２０，２２２に転送される。ローカルに導出された信号は、光カプラ３２４により、マルチプレクサによりその他適切な装置により合成されてもよい。
【００４９】
ローカル宛てのトラフィックは、反時計回りの除去セグメント３０４及び時計回りの除去セグメント３０８から分配要素２２４に落とされる。分配要素２２４は、ローカル宛のトラフィックより成るドロップ信号を概して等しい複数の信号に分割し、信号の各々をドロップリード３１４により光受信機２６８に転送する。光受信機２６８で受信された信号は、フィルタ２６６で選別される。フィルタ２６６は、チューナブルフィルタでも他の適切なフィルタでもよく、受信機２６８はブロードバンド又は他の適切な受信機でもよい。
【００５０】
ＥＭＳ２９０は、ノード２０１内の総ての要素を監視及び／又は制御する。ＥＭＳ２９０は、ＯＳＣフィルタ２９４，２９６，２９８，３００、ＯＳＣ受信機２７６，２８１、及びＯＳＣインターフェース２７４，２８０を通じてＯＳＣ信号を電気形式で受信する。ＥＭＳ２９０は、信号を処理し、その信号を転送し及び／又はその信号をループバックする（戻す）。従って、例えば、ＥＭＳ２９０は電気信号を受信するよう動作し、ＯＳＣ信号を次のノードに再送するように動作し、適切ならば、ノード固有のエラー情報又は他の適切な情報をＯＳＣに加える。
【００５１】
一実施例では、ノード２０１内の各要素は、自身を監視し、不具合又は問題が生じた場合にＥＭＳ２９０への警報信号を生成する。例えば、ノード２０１内のＥＭＳ２９０は、ノード２０１内の要素及び部品から１以上の様々な種類の警報（アラーム）を受けてもよく、その警報は例えば：増幅器光損失（ＬＯＬ）アラーム、増幅器装備アラーム、光受信機装備アラーム、光送信機装備アラーム、分配増幅器ＬＯＬアラーム、分配増幅器装備アラーム、合成増幅器ＬＯＬアラーム、合成増幅器装備アラームその他のアラームである。ある不具合は複数のアラームを与える。例えば、ファイバ切断は、隣接するノードにて増幅器ＬＯＬアラームを与え、光受信機によるエラーアラームも与えられる。
【００５２】
更に、ＥＭＳ２９０は、ＯＳＡコネクタ２５０，２５４，２５６，２５８と、ＥＭＳ２９０に通信可能に接続される光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ）との間の接続（図示せず）により、ノード２０１内の光信号の波長及び／又はパワーを監視してもよい。
【００５３】
ＮＭＳ２９２は、総てのノード２０１からのエラー情報を収集し、アラームを分析するように及び不具合のタイプ及び／又は場所を判別するように動作する。不具合のタイプ及び／又は場所に基づいて、ＮＭＳ２９２は、ネットワーク２００に必要なプロテクションスイッチング動作を決定する。プロテクションスイッチ機能は、ノード２０１にてＥＭＳ２９０に命令を発行することで、ＮＭＳ２９２により実行されてもよい。不具合が修理された後で、ネットワーク２００は元に戻ることを要しない。従って、オープンリングネットワーク構成は、プロテクションスイッチングに対して変わらず、開放の場所のみ変わる。このように、ネットワークの動作は簡潔であり、ノードプログラミング及び動作はコストを節約し又は減らす。
【００５４】
エラーメッセージは、不具合の装置を置換することによって修正されるかもしれない装備不具合を示してもよい。例えば、分配要素中の増幅器の１つの不具合は、分配増幅器アラームの契機を与えるかもしれない。故障した増幅器はその後に置換可能である。分配要素中の故障したカプラは、同様に検出され、置換されてもよい。同様に、光受信機又は送信機の不具合は、光受信機装備アラーム又は光送信機装備アラームの契機を与え、必要に応じて光受信機又は送信機が置換される。光送信機は、シャッタ（ｓｈｕｔｔｅｒ）又はコールドスタート（ｃｏｌｄ  ｓｔａｒｔ）機構を有するべきである。置換の際に、他のスイッチングや、切り替えられた状態から戻ること等は何ら必要とされないかもしれない。図１６，１８に関して以下に詳細に説明されるように、ＮＭＳ２９２は、あるメッセージ又はメッセージの組み合わせに応答して、プロテクションスイッチングプロトコルのきっかけを与えてもよい。
【００５５】
ノード２０１の構成は、本発明から逸脱せずに適切に変更されてもよい。例えば、本実施例では、伝送要素の各々に、冗長的なリングスイッチが設けられてもよい。その冗長的なリングスイッチは、スイッチの不具合の際にも継続的な回路プロテクションを可能にし、ノードの動作又は構成を乱さずに、故障したリングスイッチが置換されることを可能にする。リングスイッチ不具合は、特に、クロス位置からスルー位置へ切り替えるためのリングスイッチの不具合、スルー位置からクロス位置へ切り替えるためのリングスイッチの不具合、又は中間的な位置に固定されるようになっているスイッチ等を含む。冗長的なリングスイッチは、閉じた位置から開いた位置へ切り替わることをスイッチが失敗した場合におけるプロテクションスイッチングを可能にする。更に、カスケード式のスイッチ構成はスイッチ動作の検査を可能にする、なぜなら、スイッチの１つがクロス位置にあるときは常に、他のスイッチの位置はネットワークトラフィックに影響しないからである。故障したスイッチを備えるノード内のリングに対する増幅器をオフにして、その増幅器における信号を効果的に終端することで、閉じた位置で故障したスイッチに対する冗長性が、冗長的なスイッチなしに達成できる。
【００５６】
更に他の実施例では、合成要素は、光信号を時計回りのリングに、反時計回りのリングに、又は双方のリングに選択的に送信するよう動作するスイッチから構成されてもよい。この例では、増幅器３２６，３２８の一方の不具合の際に、伝送要素の双方への追加的トラフィックの伝送を可能にするように、スイッチが構築されてもよい。他の例では、単独のカプラは、伝送要素の各々にトラフィックを付加する及び方向付けるように使用されてもよい。
【００５７】
図３は、本発明の一実施例による光スプリッタ／カプラ３３０の詳細を示す。光ススプリッタ／カプラ３３０は、他の実施例では、ウエーブガイド回路及び／又は自由空間光学要素の全部又は一部と組合わせられる。図示の例では、光スプリッタ／カプラ３３０は、２入力２出力（２：２スプリッタ）のファイバカプラである。本発明の他の実施例では、スプリッタ／カプラ３３０は、１以上の適切な数の入力及び出力を含んでもよく、スプリッタ／カプラ３３０は、出力より多数の入力又は入力より多数の出力を有してもよいことが理解されるであろう。例えば、３：３スプリッタ／カプラは、図１５Ｄに示される例にてスプリッタ／カプラ７９０として使用されている。ここで説明されるように、スプリッタ／カプラ３３０は、スプリッタとして、カプラとして、及び／又はポンプ合成器として、本発明の様々な実施例で使用される。
【００５８】
図３を参照するに、光スプリッタ／カプラ３３０は、カバーフレーム４０２、第１入力セグメント４０４、第２入力セグメント４０６、第１出力セグメント４０８及び第２出力セグメント４１０を有する。第１入力セグメント４０４及び第１出力セグメント４０８は第１の連続的な光ファイバより成る。第２入力セグメント４０６及び第２出力セグメント４１０は第２の連続的な光ファイバより成る。カバー４０２外側では、セグメント４０２，４０６，４０８，４１０は、ジャケット、クラッディング及びコアのファイバより成る。カバー４０２内側では、ジャケット及びクラッディングは除かれ、撚られた、結合された又は互いに融合したコアが、第１及び第２の連続的な光ファイバの間で、光信号及び／又は信号のエネルギの伝送を可能にする。このように、光スプリッタ／カプラ３３０は、入力セグメント４０４，４０６から到来する光信号を受動的に合成し、合成された信号を出力セグメント４０８，４１０を通じて受動的に分割及び転送する。複数の信号が合成され、合成された信号を合成後に分割することで、又はファイバ間でエネルギを伝送することによって信号の合成及び分割を同時に行うことで、合成された信号は分割される。
【００５９】
光スプリッタ／カプラ３３０は、主要なストリームラインで対象とするチャネルスペーシングに何らの制限も課さないフレキシブルなチャネルスペーシング機能を発揮する。スプリッタ／カプラ３３０は、実質的にパワーの等しい２つの複製に信号を分割してもよい。この文脈における「実質的に等しい」は、±２５％以内を意味する。特定の実施例では、カプラは−５５ｄＢを上回る方向性を有する。挿入損失の波長依存性は、約０．５ｄＢより少ない。２：２カプラについての挿入損失は、約−３．５ｄＢより少なく、３：３カプラのものは約−５ｄＢより少なくてもよい。
【００６０】
図４は、ノード２０６，２０８，２１０，２１２の上位概念的詳細の光ネットワーク２００を示す。上述したように、各ノードは、反時計回りの伝送要素２２０、時計回りの伝送要素２２２、分配要素２２４、合成要素２２６及び管理要素２２８を含む。伝送要素は、リング２０２，２０４に対してトラフィックを付加及び／又は除去する。合成要素２２６は、リング２０２，２０４で伝送するために伝送要素２２０，２２２に与えられる追加信号を生成するために、進入ローカルトラフィックを合成する。分配要素２２４は、除かれた信号を受信し、ローカルクライアントへの伝送用にローカル進出トラフィックを復元する。管理要素２２８は、ノード２０１及び／又はネットワーク２００の動作を監視し、ネットワーク２００に関するＮＭＳ２９２と通信を行う。
【００６１】
図４を参照するに、ノード２０６，２０８，２１０，２１２の各々は、各伝送要素２２０，２２２内にリングスイッチ２１４を含み、リングスイッチは、ノード内の伝送要素２２０又は２２２によってトラフィックを除去又は付加する前に、接続されたリング２０２又は２０４を選択的に開閉するよう制御可能である。或いは、リングスイッチ２１４は、ノード２０１の内外の端部（エッジ）で、又はノード及び隣接するノード２０１の間でトラフィックを除去する及び／又は付加することに先立って、１以上のノード２０１又はノード２０１の各々の中に適切に設けられてもよい。
【００６２】
通常の動作中では、１つのリングスイッチ２１４は各リング２０２，２０４で交差され或いは開放され、残りのリングスイッチ２１４が閉じられる。従って、リングスイッチ２１４が開放されている場所を除いて、各リング２０２，２０４は連続的である又は閉じている。リング２０２，２０４内で開放されているリングスイッチ２１４は、共にスイッチ一式（セット）を形成し、ネットワーク２００の同一区間及び／又は対応する地点におけるネットワーク２００のリング２０２，２０４を効果的に開放する。同一区間がネットワーク２００内で開放され、例えば、その区間に隣接するノード２０１はその区間から進入トラフィックを受信しない。ある区間内で、区間に沿って又は区間の周辺における光リングスイッチ２１４のそのような調整は、各ノード２０１がネットワーク２００内でノード２０１と互いに通信できるようにし、巡回するトラフィックによる干渉を回避する或いは最小化する。
【００６３】
図示の例では、ノード２１０の時計回りの伝送要素２２２内のリングスイッチ２１４は、ノード２０８の反時計回りの伝送要素２２０内のリングスイッチ２１４と同様に、クロスされる。残りのリングスイッチ２１４はスルー位置に閉じられる。ノード２１０で付加されるトラフィックチャネル５００は、例示的な光経路５０２，５０４ではリング２０２，２０４上を伝播する。特に、反時計回りの光経路５０２は、ノード２１０の合成要素２２６から反時計回りの伝送要素２２０に至り、反時計回りのリング２０４に付加される。反時計回りのリング２０４では、光経路５０２はノード２０８に至り、反時計回りの伝送要素２２０のクロスしたリングスイッチ２１４により終端される。時計回りの光経路５０４は、ノード２１０の合成要素２２６からノード２１０の時計回りの伝送要素２２２に至り、時計回りのリング２０２に付加される。時計回りのリング２０２では、光経路５０４は、リング２１２の時計回りの伝送要素を通じてリング２１２に至り、リング２０６の時計回りの伝送要素２２２を通じてリング２０６に至り、ノード２０８の時計回りの伝送要素２２２を通じてノード２０８に至り、ノード２１０に戻り、ノード２１０では時計回りの伝送要素２２２の進入側で、クロスしたリングスイッチ２１４によって終端される。こうして、ノード２０６，２０８，２１０，２１２の各々は、単一の方向から互いのノードによって到達でき、トラフィックが、リング２０２及び２０４を巡回すること或いは干渉を生じさせることは防止される。
【００６４】
図５は、ノード２０６，２０８，２１０，２１２の上位概念的な詳細に関する光ネットワーク２００を示す。ノードの各々は、合成要素２２４、分配要素２２６及び管理要素２２８に加えて反時計回りの及び時計回りの要素２２０，２２２を含む。リング２０２，２０４に対してトラフィックチャネルを付加及び除去することに加えて、伝送要素２２０，２２２は、管理要素２２８による処理を行うために、リング２０２，２０４に対してＯＳＣを付加及び除去する。
【００６５】
図５を参照するに、上述したように、伝送要素２２０，２２２は、リング２０２，２０４からＯＳＣを選別する及び／又は除くために、リングスイッチ２１４に先行する進入地点にＯＳＣフィルタ２１６を有する。各ノード２０１では、各リング２０２，２０４からのＯＳＣ信号は、ＥＭＳ２９０による処理を行うＯＳＣユニットの対応する光受信機２７６，２７８に伝搬する（与えられる）。更に、各リング２０２，２０４に関するＥＭＳ２９０により生成されたＯＳＣ信号は、光送信部２７２又は２８１によって、次のノード２０１に送信するための対応するリング２０２，２０４に送信される。
【００６６】
通常動作にあっては、各ノード２０１は、リング２０２，２０４に沿って隣接するノードからＯＳＣ信号を受信し、信号を処理し、ＯＳＣ信号を伝送し、及び／又は隣接するノードに伝送するためにその自身のＯＳＣ信号を付加する。
【００６７】
リングスイッチ２１４外部の伝送要素２２０，２２２周辺にＯＳＣフィルタ２１６を配置することは、リングスイッチ２１４の開／閉の状態によらず、隣接する又は隣のノード２０１からＯＳＣ信号を、ノード２０１の各々が受信することを可能にする。ＯＳＣフィルタがリング２１４の外部にあると、例えば、リングスイッチ２１４がノード２０１の外側にある例では、ＯＳＣ信号は、オープン区間の端部にて、リング２０２，２０４間でループバックされてもよい。例えば、図示の例では、ノード２０８のＥＭＳ２９０は、反時計回りのリング２０４でノード２１０に伝送するために、時計回りのＯＳＣユニットから反時計回りのＯＳＣユニットへ、ノード２１０宛の受信したＯＳＣ情報を伝送してもよい。同様に、ノード２１０で受信されたノード２０８宛のＯＳＣ情報は、反時計回りのリング２０２でノード２０８に伝送するために、反時計回りのＯＳＣユニットから時計回りのＯＳＣユニットへ、ノード２１０のＥＭＳ２９０によって伝送されてもよい。
【００６８】
図６は、本発明の一実施例によるネットワーク２００におけるプロテクションスイッチング及び光経路プロテクションの様子を示す。上述したように、各ノード２０６，２０８，２１０，２１２は、合成、分配及び管理の要素２２４，２２６，２２８に加えて時計回り及び反時計回りの伝送要素２２０，２２２を含む。管理要素の各々はＮＭＳ２９２と通信する。
【００６９】
図８を参照するに、ノード２０６及び２１２の間で、リング２０４のファイバ切断５１０が示されている。以下に詳細に説明されるように、これに応じて、ＮＭＳ２９２は、ノード２１２反時計回りの伝送要素２２０内のリングスイッチ２１４、及びノード２０６の時計回りの伝送要素２２２内のリングスイッチ２１４を開放し、ノード２０６，２１２間の区間を効果的に開放する。不具合の各側でリング２０２，２０４を開放した後で、ＮＭＳ２９２は、ノード２０１内の事前に開放していたリングスイッチ２１４を閉じる。
【００７０】
プロテクションスイッチングの後に、各ノード２０１は、ネットワーク２００内で互いにノード２０１からトラフィックを受信し続け、動作可能なオープンリング構成が維持される。例えば、ノード２１０から発信された信号５１２は、反時計回りの光経路５１４でノード２０８，２０６に送信され、時計回りの光経路５１６でノード２１２に送信される。一例では、ＮＭＳ２９２，ＥＭＳ２９２及び２×２リングスイッチ２１４は、１０ミリ秒未満の切換時間による高速プロテクションスイッチング用に構成されてもよい。
【００７１】
図７は、本発明の一実施例によるオープンリング光ネットワークに関するプロテクションスイッチングの方法を示すフローチャートである。この例では、光ネットワークは、複数のノードを含み、その複数のノードの各々が、接続されるリング各々の進入地点に又はその近辺にリングスイッチを有するところのネットワーク２００でもよい。本方法は、他の適切なネットワーク及びノード構成に使用されてもよい。
【００７２】
図７を参照するに、本方法はステップ５５０から始まり、ネットワーク２００のリング２０２又は２０４のファイバ切断をＮＭＳ２９２により検出する。ＮＭＳ２９２は、ノードＥＭＳ２９０によりＮＭＳ２９２に通知されるＯＳＣ及び／又は他の信号に基づいて、ファイバ切断を検出し、位置を見出す。
【００７３】
ステップ５５２では、ＮＭＳ２９２は、その切断に時計回りで直近のノード２０１内のＥＭＳ２９０に対して、時計回りの伝送要素内の時計回りのリングスイッチ２４６を開放し、ノード２０１の時計回りのリング２０２を開放するように、命令を発行する。
【００７４】
ステップ５５４では、ＮＭＳ２９２は、その切断に反時計回りに直近のノード２０１内のＥＭＳ２９０に対して、反時計回りの伝送要素２２０内の反時計回りのリングスイッチ２４４を開放し、ノード２０１における反時計回りのリング２０４を開放するように、命令を発行する。
【００７５】
ステップ５５６では、ネットワーク２００のノード２０１内の他のリングスイッチ２１４が閉じられる。従って、リング２０２，２０４の各々は、１つの開放地点及び／又はセグメントと共に、実質的には連続的である。開放セグメントは、個別的なスイッチ及び／又は伝送要素にあってもよく、ネットワーク２００のノード間の区間の全部又は一部、さらにはより多くの区間を含んでもよい。リング２００及び／又は２０４内の付加的なスイッチはオープンに維持され、リング２０２，２０４内の伝送要素は、一実施例では、各ノード２０１がリング２０２又は２０４の１つを通じて他のノード２０１と互いに通信できる限り、オフにされてもよいことが理解されるであろう。
【００７６】
図４，６にプロテクションスイッチングの例が示される。図４に戻り、例えばネットワーク２００の時計回り及び反時計回りのリング２０２，２０４は、ノード２１０，２０８の伝送要素２２２，２２０内でそれぞれ開放される。図６に示されるような少なくとも１つのリング切断５１０に応じて、プロテクションスイッチング機能は、ノード２０６の時計回りの伝送要素２２２のリングスイッチ２１４、及びノード２１２の反時計回りの伝送要素のリングスイッチ２１４をクロスさせる。従って、図６では、時計回り及び反時計回りのリング２０２，２０４は、ノード２０６，２１２でそれぞれ開放される。ノード２０８，２１０で以前にクロスされたリングスイッチは、スルー位置に閉じられ、ノード２０１の各々が、ネットワーク２００内の他のノード２０１の各々からトラフィックを受信できるようにする。ファイバ切断５１０は、プロテクションスイッチングが完了した後の適切な時に修復される。更に、ファイバ切断５１０の修復後に、スイッチ２１４及びノード２０１をその切断前の状態に戻すことは必要とされない点に留意すべきである。例えば、当初は図４に示されるように構築され、ファイバ切断５１０により図６に示されるように構成されたネットワークは、切断５１０が修理された後でさえも、図６に示されるような構成を維持してもよい。このように、図７に示されるステップは、任意回数のファイバ切断について繰り返し行われてもよい。
【００７７】
上述したように、リングスイッチ２１４及びノード２０１は、他の種別のネットワーク不具合に応じてプロテクションスイッチング機能を発揮するように再構成されてもよく、その不具合は、あるノード２０１が、隣接するノードとローカルな及び／又は他のトラフィックを通信することを妨げるものである。例えば、ノード２０６の時計回りの伝送要素２２２内の装置の不具合に応じて、故障した装置が（適切であるならば）オフにされ、隣接するリングスイッチ２４６は、閉位置又はスルー位置から開位置又はクロス位置に動かされる。上述したように、クロスされたリングスイッチ２１４は、接続されたリング２０２又は２０４上のトラフィックを終端するが、ＥＭＳ２９０による監視用に及び／又はループバックや他の種類の検査用に、トラフィックをＯＳＡに伝送してもよい。次に、ノード２１２の反時計回りの伝送要素２２０のリングスイッチ２１４は、クロス位置に再度位置付けられてもよい。
【００７８】
リングスイッチがクロスされた後で、以前にクロスされていたリングスイッチ２１４がスルー位置に閉じられ、各ノード２０１が他のノード２０１の各々と完全に通信できるようにする。継続した動作の中で、故障した装置は置換され、新しい装置の適切な動作が、ループバック及び／又は以下に詳細に説明されるようローカルな検査により確認される。故障した装置が置換され、適切な動作が確認されると、ネットワーク２００は、目下のその構成のままにされる、以前の構成に戻される、或いはネットワーク２００内でローカルな及び／又はループバックの検査を支援するために更に別の構成に変更されてもよい。
【００７９】
合成要素２２６の増幅器の不具合は、合成する増幅器用の装備アラームによって検出されてもよい。例えば、ノード２１０の時計回りの伝送要素２２２の合成要素２２６内の合成増幅器用の装備アラームに応答して、ノード２１２内の時計回りの伝送要素２２２のリングスイッチ２４６はクロスされ、ノード２１０の反時計回りの伝送要素２２０のリングスイッチ２４４もクロスされる。以前に開かれていたリングスイッチ２１４は、同時に閉じられ、ノード２１０内で故障した合成増幅器は置換され、適切な動作を確認するために検査される。
【００８０】
一実施例では、検査信号は、ネットワークに挿入され、時計回り及び／又は反時計回りのリングで送信される。信号は、クロスしたリングスイッチ２１４で送信され、図６のポート２４８又は２５２を通じて、分析のためにＯＳＡに送信される。適切なノードでリングスイッチを選択的に閉じることで、選択された光経路はＯＳＡによって検査される。
【００８１】
同様に、他の実施例では、必要に応じて、光経路又は素子の検査、修理若しくは置換用にローカルな領域が規定されてもよい。そのローカルな領域の素子を、サービス中のネットワークの残りの部分から孤立させるために、第１ノードの時計回りのリングスイッチ２１４及び第２ノードの反時計回りのリングスイッチ２１４が開かれる。従って、ローカルな領域は、一例では、ローカルな領域がネットワーク内のノードのいかなる装置も網羅するように定義されてもよいように、２つの隣接するノードの対向する部分を含む。従って、ローカルな領域内の素子の検査、置換及び／又は修理は、サービス中のネットワークを乱さずに行われる。
【００８２】
ある状況では、第１ノードの付加カプラを通じて合成要素から発信し、複数のノードを経てリング内を伝送し、第１ノードの除去カプラを通じて第１ノードの分配要素に戻ってくる光学経路を検査することが望ましいかもしれない。このようにして、各ノードの所与のリング方向の各伝送セグメントの総ての要素が検査されてもよい。そのような光学経路は、第１ノードの伝送要素の付加カプラ及び除去カプラの間の地点で、光ファイバを物理的に分離することで作成してもよい。
【００８３】
図８は、本発明の一実施例による、回線遮断に対するネットワーク２００のＯＳＣプロテクションの様子を示すブロック図である。本実施例では、ノード２０１の管理要素２２８における光−電気ループバックは、ＯＳＣのプロテクションに使用される。
【００８４】
図８を参照するに、ファイバ切断又は他の回線切断５８０は、ノード２０６，２１２間の時計回りのリング２０２内に示される。ファイバ切断５８０に応じて、光電ループバック５１２が、ノード２０６内で反時計回りのＯＳＣシステムから時計回りのＯＳＣシステムへＥＭＳ２９０を通じて設定され、ノード２１２内で時計回りのＯＳＣシステムから反時計回りのＯＳＣシステムにＥＭＳ２９０を通じて設定される。
【００８５】
特定の実施例では、ノード２０６内の光電ループバックは、ノード２０６の管理要素２２８の反時計回りのＯＳＣユニットにて、反時計回りのリング２０４からのＯＳＣ５８４を受信すること、及び図２で説明したようにＥＭＳ２９０にてＯＳＣを処理することを含む。しかしながら、反時計回りのリング２０４における進出信号として、処理されたＯＳＣをノード２０６から送信する代わりに、その処理されたＯＳＣはＥＭＳ２９０から時計回りのＯＳＣユニットに送信され、反時計回りから時計回りの信号にＯＳＣをノード２０６にループバックする。
【００８６】
同様に、ノード２１２内の光電ループバックは、時計回りのリング２０２からのＯＳＣ５８６を、ノード２１２の管理要素２２８の時計回りのＯＳＣユニットにて受信し、図２を参照しながら説明したようにＥＭＳ２９０にてそのＯＳＣを処理する。しかしながら、時計回りのリング２０２における進出信号として、処理されたＯＳＣをノード２１２から送信する代わりに、処理されたＯＳＣは、ＥＭＳ２９０から反時計回りのＯＳＣユニットへ、その後に反時計回りのリング２０４へ送信され、時計回りから反時計回りの信号に、ＯＳＣをノード２１２にループバックしてもよい。このように、ネットワーク２００における各ノード２０１は、ネットワーク２００内の他のノード２０１の各々からＯＳＣを受信し続ける。光電ループバック５８２は、通常動作又はプロテクションスイッチング動作の間に使用され、ＯＳＣ信号が帯域内で伝送される場合又は他の実施例ではＯＳＣ信号がリングスイッチ２１４を通じて伝搬する場合に、使用されてもよい。
【００８７】
ＯＳＣフロー手順は、通常の場合及びプロテクションスイッチングの場合の双方で同じである。例えば、図５では、ノード２０８の反時計回りの伝送要素２２０内のリングスイッチ２１４及び時計回りの伝送要素２２２のリングスイッチ２１４が図４に示されるクロス位置を有するならば、ノード２０８内で時計回りから反時計回りへ及びノード２２０内で反時計回りから時計回りへの光電ループバックを配備することが賢明かもしれない。
【００８８】
図９は、本発明の一実施例による光ネットワークにおけるＯＳＣプロテクションスイッチング方法を示す。本実施例では、プロテクションスイッチングはファイバ切断に応じて実行される。しかしながら、ＯＳＣプロテクションスイッチングは、他の形式の不具合に応じて実行されてもよく、光経路プロテクションスイッチングに関連して実行されてもよいことが理解されるであろう。
【００８９】
図９を参照するに、本方法はステップ６００から始まり、ＮＭＳ２９２によって、光ネットワーク２００のリング２０２又は２０４の区間におけるファイバ切断５８０を検出する。ＮＭＳ２９２は、ノード２０１のＥＭＳ２９０からのＯＳＣ及び／又は他の信号に基づいて、不具合を検出してもよい。
【００９０】
ステップ６０２では、ＮＭＳ２９２は、切断５８０に時計回りに直近のノード２０１内のＥＭＳ２９０に対して、反時計回りのＯＳＣユニットから時計回りのＯＳＣユニットへの電気的ループバックを形成し、上述したように、反時計回りのリング２０４から時計回りのリング２０２へＯＳＣの光電ループバックを形成するように命令を発行する。当然に、ノード２０６内のＥＭＳ２９０は、ファイバ切断５８０を検出し、ＮＭＳからのコマンドなしに電気的なループバックを実行してもよい。
【００９１】
ステップ６０４では、ＮＭＳ２９２は、その切断に反時計回りに直近のノード２０１内のＥＭＳ２９０に対して、時計回りのＯＳＣユニットから反時計回りのＯＳＣユニットへの電気的なループバックを形成し、そして上述したように時計回りのリング２０２から反時計回りのリング２０４へのＯＳＣの光電ループバックを形成するように、命令を発行する。プロテクションスイッチングのこの形態及び他の形態にて、ＮＭＳ２９２は、ノード２０１内の装置をそれ自身直接的に制御し、或いはプロテクションスイッチングを行うために装置と通信を行ってもよく、及び／又はノード２０１の管理要素２２８はＮＭＳ２０２の機能を発揮するためにそれらの間で通信を行ってもよいことが理解されるであろう。
【００９２】
ステップ６０６では、以前に形成されたかもしれないフープバックを含む何らかの他のノードが、ループバック的でない状態に戻される。或いは、ＯＳＣ光電ループバック手順が、クロス位置のリングスイッチを有するノードに配備されるならば、そのような復帰は不要である。このように、ＯＳＣデータはネットワーク２００内の各ノード２０１によって送信され、受信され及び処理され続けてもよい。本方法の終了後に、ファイバ切断５８０は修理され及び検査されてもよい。また、上述のように、ファイバ切断５８０の修復後に、ネットワーク２００を切換前の状態に戻すことは必須ではない。
【００９３】
図１０は、本発明の一実施例による、ＯＳＣ装備不具合に対するネットワーク２００内でのＯＳＣプロテクションの様子を示す。本実施例では、ＯＳＣ送信部の不具合に関して、プロテクションスイッチングが行われる。ＯＳＣフィルタ２１６又はＯＳＣ受信機２７６又は２７８の不具合は、各ノード２０１がＯＳＣデータによってサービスされることを、たとえ装備不具合の場合でも継続できるように、同様なプロテクションスイッチングを要する。
【００９４】
図１０を参照するに、ノード２０６の反時計回りのＯＳＣ送信部２８１は、不具合を有するものとして検出される。特定の実施例では、ＯＳＣ光送信部２７２若しくは２８１又はＯＳＣ光受信機２７６若しくは２７８の不具合は、他の不具合アラームと共に又はそれとは別に、光受信機又は下りストリーム光受信機用のＬＯＬアラームに基づいて、ノード２０６内のＮＭＳ２９２又はＥＭＳ２９０によって検出されてもよい。例えば、ノード２０６の管理要素２８２の反時計回りのＯＳＣユニット内の光送信部２８１に関する装備アラームは、その日か理想深部の不具合６１０を示す。これに応じて、ノード２０６内のＮＭＳ２９２又はＥＭＳ２９０は、ノード２０６にて反時計回りのＯＳＣ６１２を時計回りのＯＳＣにループバックしてもよい。ノード２１２では、ＮＭＳ２９２は、時計回りのＯＳＣ６１４を反時計回りのＯＳＣにループバックする。ノード２９８及び／又は２１０内のいかなる先行するループバックも破壊され、その情報がそのノードを通じて送信される。
【００９５】
プロテクションスイッチングの後に、不具合のある光送信部２８１は置換され、その後に時計回りのＯＳＣを用いて検査される。置換された光送信部２８１の動作を確認した後に、ネットワーク２００は、以前の状態で動作し続ける或いは初期のＯＳＣ状態に戻ってもよい。上述したように、ノード２０６，２１０間のファイバ切断に関し、修復され、検査される同様な手順がファイバ切断に続く。
【００９６】
図１１は、本発明の一実施例による光ネットワーク２００にノード２０１を挿入する方法を示す。ノードの挿入は、ネットワーク２００の設計におけるスケーラビリティ（尺度可能性）を充分に考慮してなされる。他の適切な要素が、光ネットワーク２００の既存のノード２０１の間に同様に挿入されてもよい。
【００９７】
図１１を参照するに、本方法はステップ６５０から始まり、時計回りのリングスイッチ２１４が、新たなノードの挿入地点に関して時計回りに直近のノード２０１内で開放される。ステップ６５２に進むと、時計回りのリングスイッチ２１４は、その挿入地点に対して反時計回りに直近のノード２０１内で開放される。ステップ６５４では、いかなる他の開放リングスイッチ２１４も閉じられる。従って、ネットワーク２００のノード２０１の各々は、新たなノードが付加される区間を介して通信せずに、互いに通信する。
【００９８】
ステップ６５６に進むと、新たなノードが挿入地点に挿入される。そのような挿入は、時計回り及び反時計回りの光リングファイバの物理的な切断を必要とするかもしれない。ステップ６５８では、新たなノードに関する、増幅器、スイッチ及び他の要素の動作が検査され及び診断される。
【００９９】
ステップ６６０に進むと、新たなノード内の反時計回りのスイッチ２１４が開放される。ステップ６６２では、反時計回りのスイッチ２１４は、新たなノードに対して反時計回りに直近のノード２０１内で閉じられる。このようにして、反時計回りのリング２０４は、新たなノードにて開放され、時計回りのリング２０２は、新たなノードに時計回りに直近のノード２０１にて開放される。他の実施例では、新たなノードにおける時計回りのスイッチ２１４が開放され、新たなノードに時計回りに直近のノードにおける時計回りのスイッチ２１４が閉じられる。
【０１００】
図１２Ａ及び１２Ｂは、本発明の一実施例による図２のノードのＤＭ３１６及びＣＭ３２８の詳細をそれぞれ示す。以下に説明されるように、ＤＭ及びＣＭは要素の同様な組み合わせより成り、例えば、ＤＭは、ほんの僅かな修正を加えて、ＣＭとして使用されてもよいし、或いはその逆でもよい。ＤＭ３１６及びＣＭ３２８は、受動的で比較的簡易且つ安価なノード構成を用いてトラフィックを分配しつつ、フレキシブルなチャネルスペーシング（柔軟なチャネル間隔設定）及び信号出力を確保する。フレキシブルなチャネルスペーシングは、特に、ネットワークが、様々なデータレートのサービス及び様々な変調手法を包含することを可能にする。ＤＭ３１６及びＣＭ３２８は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ケーブルＴＶその他適切なアプリケーションに使用するのに相応しく、Ｏ−バンド、Ｅ−バンド、Ｓ−バンド、Ｃ−バンド、Ｌ−バンドその他の光スペクトラムの部分で伝送される信号に適切である。ＤＭ３１６又はＣＭ３２８により分配又は合成される複数の信号は、パワー又はエネルギーレベルが異なっていてもよく、互いに相違していてもよい。一実施例では、分配又は合成された信号の内容は実質的に同じである。
【０１０１】
図１２Ａを参照するに、ＤＭ３１６は、リードイン光ファイバ３１８、アイソレータ６８０、光検出モジュール６８２、プリアンプモジュール６８４、スプリッタ６８６、増幅分離段モジュール（ＡＳＳＭ）６８８、ポート７００、自動利得制御（ＡＧＣ）モジュール６９２、光検出モジュール６９４及び光検出モジュール６９６から構成される。
【０１０２】
レーザポンプバンク６９０は、複数の１．４８マイクロメートル及び／又は．９８メイク路メートルのレーザ光ポンプより成る。１．４８マイクロメートルのレーザポンプは高い増幅度に特に適している。．９８マイクロメートルのレーザポンプは比較的低雑音のポンプである。
【０１０３】
アイソレータ６８０は光信号のフィードバックを遮る。光検出モジュール６８２，６８４，６９６は、ＤＭ３１６内の特定の場所で光信号出力情報を受信し、その出力レベル情報をＡＧＣモジュール６９２に通知する。ＡＧＣモジュール６９２は、信号の増幅により生じるゲイン（利得）を制御するために、レーザポンプバンク６９０内のポンプを調整するよう動作する。
【０１０４】
動作時にあっては、光信号は光ファイバ３１８上でアイソレータ６８０に伝送される。プリアンプモジュール６８４は、図１３に関して詳細に説明されるように、信号を増幅及び選別し、その信号を第２のアイソレータ６８０に転送する。スプリッタ６８６は、増幅され選別された信号を分割し、その信号を１以上のＡＳＳＭ６８８に方向付ける。
【０１０５】
ＡＳＳＭ６８８の各々は、段階的なカプラ及び増幅器群より成り、光信号を複数の信号に受動的に分割し、その信号をポート７００に出力するように動作する。ＡＳＳＭ６８８の詳細は、図１４を参照しながら説明される。ＡＳＳＭ６８８内及びプリアンプモジュール６８４内の増幅器は、ポンプリード６９８を通じてレーザポンプバンク６９０によりパワーが供給され、受動的に分割した信号により生じる信号のパワー損失を減らすように動作する。
【０１０６】
付加的なアイソレータ６８０は、モジュール３１６内で適切な場所に用意されてもよい。例えば、アイソレータ６８０はＡＳＳＭ６８８の進出側に用意されてもよい。代替的に又はそれに加えて、反射を規制するために、光終端器がポート７００に設けられてもよい。
【０１０７】
図示の例では、４つのＡＳＳＭ６８８が示されている。ＡＳＳＭ６８８のモジュールのような性質は、ＡＳＳＭ６８８が、複数の増幅された信号を、接続された一連のいかなる数のＡＳＳＭ６８８にも供給することを可能にし、又は複数の増幅された信号を、フィルタ、受信機、ローカルクライアントその他のネットワークに供給することを可能にする。
【０１０８】
光検出モニタ６８２は、進入光信号のパワーを検出するよう動作する。光検出モニタ６９４，６９６は、ＡＳＳＭの進入光信号のパワーをそれぞれ検出するよう動作する。自動利得制御モジュール６９２は、出力のパワーを制御するように、レーザポンプモジュール６９０内のレーザポンプを制御するよう動作する。一実施例では、パワーが、目に安全なレベルに維持される。特定の実施例では、非接続ポート７００におけるパワーが、目に安全な規格又は規則に関連するレベル（例えば、１７ｄＢｍ又は他のレベル）を超えないようにされる。他の実施例では、ＡＳＳＭ３１６の何らかのドープされたファイバの長さ、増幅する媒体に注入するポンプ及び何らかの関連する受信機及び送信機は、各チャネルが、所望の特定の出力及び入力のパワーに維持されることを可能にするように構成される。
【０１０９】
図１２Ｂを参照するに、ＣＭ３２８は、図１２Ａに関して説明されたのと同様に、光検出モジュール６２８、プリアンプモジュール６８４、スプリッタ６８６、増幅分割段モジュール（ＡＳＳＭ）６８８、ポート７００、自動利得制御（ＡＧＣ）モジュール６９２、光検出モジュール６９４、光検出モジュール６９６から構成される。アイソレータ７０２は、図示されているように、ポート７００及びＡＳＳＭ６８８の間であって、プリアンプモジュール６８４の進入側及び進出側に用意される。他の実施例では、アイソレータ７０２は、ポート７００及びＡＳＳＭ６８８の間で省略されてもよい。例えば、送信機がリード３１２に結合されるならば、アイソレータ７０２は不要かもしれない。それに加えて又は代替的に、付加的なアイソレータ７０２は、モジュール３２８の他の適切な場所に設けられてもよい。
【０１１０】
動作時にあっては、図１２ＡのＤＭ３１６とは異なり、図１２ＢのＣＭを通過して伝搬する信号の向きは、右から左である。リード３１２からの信号はＣＭに入り、ＡＳＳＭ６８８により合成され、リード３２６を通じてＣＭを出る。
【０１１１】
図１３は、本発明の一実施例による図１２Ａ，１２Ｂのプリアンプモジュール６８４の詳細を示す。本実施例では、エルビウムのドープされたファイバが増幅媒体として使用される。
【０１１２】
図１３を参照するに、プリアンプモジュール６８４は、カプラ７２０、エルビウムのドープされたファイバ（ＥＤＦ）７２２及び利得平坦化フィルタ７２４から構成される。カプラ７２０は、ＷＤＭカプラ又は他の適切なカプラから構成されてもよい。
【０１１３】
動作時にあっては、ポンプカプラ７２０は、カプラ３３０より成り、光ファイバ３１８からの進入信号を、ポンプリード６９８を介してレーザポンプバンク６９０内の１．４８又は．９８マイクロメートルのレーザポンプからのレーザ光と合成する。レーザ光は、ＥＤＦ７２２内で光子を励起し、信号を増幅する。特定の実施例では、ＥＤＦ７２２は、１０−３０メートルのエルビウムのドープされた光ファイバから構成されてもよい。
【０１１４】
利得平坦化フィルタ７２４は、信号内の様々なチャネルの中で、増幅により生じる利得を実質的に等化するよう動作する。
【０１１５】
図１４は、本発明の一実施例による図１２Ａ，１２ＢのＡＳＳＭ６８８の詳細を示す。本実施例では、エルビウムのドープされたファイバが、ゲイン媒体として使用され、複数の増幅段の各々に設けられる。
【０１１６】
図１４を参照するに、ＡＳＳＭ６８８は、ステージ１受動的スプリッタ７５０、ステージ２受動的スプリッタ７５２、ステージ３受動的スプリッタ７５４、ステージ１ＥＤＦ７５８、ステージ２ＥＤＦ７６０、ステージ３ＥＤＦ７６２、進出光ファイバ７６４、ポンプカプラ７６８、光ファイバコネクタ７６６及びポート７００から構成される。ポンプカプラ７６８は、薄膜形式のＷＤＭカプラ（３０ｄＢより大きなポンプアイソレーションを有する）又は他の適切なカプラから構成されてもよい。図示されるように、スプリッタ段は、樹木状の又はツリー状の分岐パターンに並べられている。別の実施例では、ＡＳＳＭ６８８は、より多くの又はより少ない段数を有し、各段は１：１，２：２，３：３その他適切なスプリッタを使用してもよい。
【０１１７】
動作時にあっては、多段のスプリッタ７５０，７５２，７５４は、光信号を複数の信号に受動的に分割し、ポンプパワーを信号に付加する。スプリッタ７５０，７５２，７５４は、図３に関して説明されたようなスプリッタ／カプラ３３０又は他の適切なスプリッタから構成されてもよい。図示の例では、８つの信号がポート７００に及び光ファイバ７５４に転送されている。ＥＤＦ７５８，７６０，７６２は、各信号のパワーを増幅する。インライン増幅段に包含されるものは、受動的に分割された信号の結果として生じる光信号のパワー損失を減らす。特定の実施例では、ＡＳＳＭは、入力信号に対する出力ポートにおける信号のパワー損失を実質的に減らすように動作する。この文脈における「実質的に減らす」は、約ゼロｄＢｍのパワー損失を意味してもよい。
【０１１８】
一実施例では、ＥＤＦはバンク６９０内のポンプからポンプ電力を受信する。ポンプは長は、１．４８マイクロメートルでもよいし、増幅する媒体他の適切な基準に基づく他の適切な波長でもよい。
【０１１９】
ポンプカプラ７６８及びコネクタ７６６は、残留するポンプパワーを他の分岐へ案内し、残留するポンプパワーを再利用すること及び分割信号の不均衡を補償することを可能にする。このように、信号の不均衡は低減され及びポンプの効率が増進する。特定の実施例では、ポンプ効率は、カプラ７６８の追加により３０％以上増加し、ポートからの出力パワーは１ｄＢ以内に等化される。そのようなポンプの再利用は、雑音指数のペナルティなしに且つ異なるポートの等しい伝送応答と共に実現される。
【０１２０】
図１５Ａ−Ｄは、様々な態様のＡＳＳＭを示す。特に、図１５ＡはＡＳＳＭ７８０を示し、図１５ＢはＡＳＳＭ７８２を示し、図１５ＣはＡＳＳＭ７８４を示し、図１５ＤはＡＳＳＭ７８８を示す。これら各々の態様では、増幅段の数及び／又は場所が異なっている。増幅器及びスプリッタ段の数及び位置は、用途に依存する。
【０１２１】
図１５Ａを参照するに、ＡＳＳＭ７８０は、図１４に関連して説明されたように、カプラ段７５０，７５２及び７５４から構成される。ＥＤＦ７６０は第２段に設けられる。ポンプアレイ６９０からの増幅レーザ光はポンプリード６９８上で搬送され、第１段の光スプリッタ７５０にて光信号と合成される。他の実施例では、ポンプ６９８で搬送されるレーザ光は、第２段の光スプリッタ７５２にて光信号と合成されてもよい。
【０１２２】
図１５Ｂを参照するに、全体構成７８２は、図１４に関して説明されたように、スプリッタ段７５０，７５２，７５４から構成される。ＥＤＦ７５８，７６２は第１及び第３段に設けられる。ポンプアレイ６９０からの増幅レーザ光は、ポンプリード６９８により搬送され、スプリッタ７５０にて光信号と合成される。２つのＥＤＦ７５８は、分割された信号の複製の各々に１つずつ、第１段のスプリッタ７５０及び第２段のスプリッタ７５２の間に設けられる。８つのＥＤＦ７６２は、第３段のスプリッタ７５４を出る信号の各々に１つずつ、第３段のスプリッタ７５４の後に設けられる。
【０１２３】
図１５Ｃを参照するに、図１４に関して説明されたように、全体構成７８４は、スプリッタ段７５０，７５２，７５４から構成される。ＥＤＦ７８６は第３段に設けられる。ポンプアレイ６９０からの増幅レーザ光は、ポンプリード６９８により搬送され、分割された信号と、第３段のスプリッタ７５４にて合成される。４つのＥＤＦ７８６は、各スプリッタにつき１つずつ、第３段のスプリッタ７５４の後に続く。
【０１２４】
図１５Ｄを参照するに、全体構成７８８は、２：２スプリッタ７５０及び３：３スプリッタ７９０から構成される。３：３スプリッタ７９０は、上述したようにポンプリード６９８を通じて増幅レーザ光を受信し、各々は信号を３つの信号に分割する。ＥＤＦ７９２は、分割信号を増幅するためにスプリッタ７９０に続く。
【０１２５】
図１６Ａ，１６Ｂは、本発明の他の実施例による図１２Ａ，１２ＢのＤＭ３１６に関するプリアンプモジュール及びＡＳＳＭの詳細を示す。図１６Ａ，１６Ｂに示される例では、光信号は、エルビウムのドープされたウエーブガイド（ＥＤＷＧ）により増幅される。ＥＤＷＧを利用すると、低価格かつ小型の素子をもたらす。
【０１２６】
図１６Ａを参照するに、プリアンプモジュール８００は、図１３に関して上述したように、ポンプカプラ７２０及びゲイン平坦化フィルタ７２４から構成される。モジュール８００は更にＥＤＦに代えてＥＤＷＧ８０２から構成される。
【０１２７】
動作時にあっては、ポンプ７２０は、レーザポンプバンク６９０内のレーザポンプからのレーザ光（ポンプリード６９８を介する）と進入信号を合成する。レーザ光は、ＥＤＷＧ８０２内で光子を励起し、信号を増幅する。ゲイン平坦化フィルタ７２４は、信号内の様々なチャネルの中で、増幅の結果生じるゲインを実質的に等化するよう動作する。
【０１２８】
図１６Ｂを参照するに、ＡＳＳＭ８１０は、ステージ１受動的スプリッタ７５０、ステージ２受動的スプリッタ７５２、ステージ３受動的スプリッタ７５４、ステージ１ＥＤＷＧ８１２、ステージ２ＥＤＷＧ８１４、ステージ３ＥＤＷＧ８１６、光ファイバ７６４及びポート７００から構成される。
【０１２９】
動作時にあっては、多段のスプリッタ７５０，７５２，７５４は光信号を複数の信号に受動的に分割する。図示の例では、８つの信号が、光ファイバ７６４を通じてポート７００に転送される。ＥＤＷＧ８１２，８１４，８１６は、各信号のパワーを、ポンプ６９８によるレーザポンプバンク６９０からのレーザ光と共に増幅し、信号が受動的に分割されたことで生じる光信号のパワー損失を減らす。
【０１３０】
図１７は、本発明の一実施例による増幅分割段モジュールで光信号を分配する方法を示すフローチャートである。
【０１３１】
図１７を参照するに、本方法はステップ８５０から始まり、光リング又は他の伝送ファイバからの進入光信号は、分配増幅器に転送される。プリアンプはＥＤＦＡ又はＥＤＷＧによりなされる。信号はプリアンプ（前置増幅）され、信号内の様々なチャネルの中で、プリアンプにより生じるゲインを実質的に等化するために、ゲイン平滑化フィルタによりフィルタリングされる。
【０１３２】
ステップ８５２では、信号はＡＳＳＭに入り、複数の信号に受動的に分割される。ステップ８５４に続いて、分割された信号は増幅される。図１４，１６Ｂに関して説明されたように、増幅器はＥＤＦＡ、ＥＷＧ又は他の適切な増幅器から構成されてもよい。図１５Ａ−Ｄに関して説明したように、増幅段数はスプリッタの段数に対応してもしなくてもよい：即ち、ステップ８５４はある実施例にて行われてもよいし、或いはステップ８５２の後の、ある回数の反復は省略されてもよい。
【０１３３】
判定ステップ８５６では、ＡＳＳＭが追加的な複数段から構成されている場合には、本方法はステップ８５２，８５４に戻り、更なる分割及び増幅がなされる。ＡＳＳＭが更なる段から構成されていない場合には、本方法はステップ８５８に進む。
【０１３４】
ステップ８５８に進むと、進出信号がＤＭから出力される。この出力は、ポート７００に対するものであり、受信機、ＡＳＳＭ、拡張ボード、ローカルクライアント、フィルタその他適切な受信側に通知されてもよい。
【０１３５】
本発明は、特定の段数や信号に限定されない。所望の信号数をもたらすように、いかなる段数が選択されてもよい。或いは、図１７の方法は、単独の分配モジュールによる方法であってもよい。各々が所与の段数より成り且つ所与の信号数を出力する付加的なモジュールが、図１２Ａを参照しながら説明されたように、モジュール形式で追加されてもよい。
【０１３６】
図１８は、本発明の一実施例による増幅分割段モジュールの光信号を合成する方法を示すフローチャートである。
【０１３７】
図１８を参照するに、本方法はステップ８７０から始まり、ローカルクライアントからの又は他のソースからの複数の進入信号が、合成増幅器に転送される。ステップ８７２では、進入信号はＡＳＳＭに入り、増幅される。ステップ８７４では、増幅された信号が受動的に合成される。図１５Ａ−Ｄに関して説明されたように、ＡＳＳＭ実施例の増幅段数は、スプリッタ段数に対応してもしなくてもよい：即ち、ステップ８７２はある実施例では行われてもよいし、或いはステップ８７４以前の、ある回数の反復は省略されてもよい。
【０１３８】
判定ステップ８７６にて、信号が単独の信号に適切に合成されていたならば、本方法はステップ８７８に進む。信号が単独の信号を形成するように合成されていなかったならば、本方法はステップ８７４に戻り、信号は更に合成される。他の実施例では、信号は更に増幅されてもよい。信号が単独の信号に合成されていたならば、ステップ８７８にて、ＡＳＳＭからの進出信号が出力される。ＡＳＳＭからの出力は、ＣＭからの進出リードに対するもの、他のＡＳＳＭに対するもの、或いは適切な受信側に対するものである。
【０１３９】
図１９は、本発明の他の実施例による光ネットワーク８８０を示す。光ネットワーク８８０は、図１の二重リング光ネットワークとは異なり、単一リング光ネットワークである。本実施例では、ネットワーク８８０は、多数の光チャネルが共通の経路で異なる波長で搬送される光ネットワークである。ネットワーク８８０は、波長分割多重化（ＷＤＭ）、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）又は他の適切な多重化ネットワークでもよい。ネットワーク８８０は、短距離大都市ネットワーク、長距離都市間ネットワーク若しくは何らかの他の適切なネットワーク又はそれらの組み合わせのネットワークに使用されてもよい。
【０１４０】
図１９を参照するに、ネットワーク８８０は、ファイバ光リング８８２及び複数のノード９００を含む。光情報信号は、リング８８２上で伝送され、音声の、映像の、文字の、リアルタイムの、非リアルタイムの及び／又は他の適切なデータをエンコードするために変調された少なくとも１つの特性を有する。変調は、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）、強度変調（ＩＭ）及び他の適切な手法に基づいてもよい。
【０１４１】
ノード９００は、リング８８に対してトラフィックを付加及び削除又はルーティングするように動作する。各ノードでは、ローカルクライアントからのトラフィックはリング８８２に付加され、ローカル宛のトラフィックは除かれる。本発明の様々な実施例によるノード９００に関する更なる詳細は、図１９，２２を参照しながら説明される。
【０１４２】
図２０は、本発明の一実施例による付加／削除ノード９００の詳細を示す。付加／削除ノード９００は、リング又は他の適切な光ネットワークに使用されてもよく、そのようなネットワークに、選択されたトラフィックを付加する、又はネットワークから、選択されたトラフィックを除くように動作する。
【０１４３】
図２０を参照するに、ノード９００は、図１２−１４を参照しながら説明されたように、プリアンプシステム６８４、アイソレータ６８０、レーザポンプバンク６９０、分配ＡＳＳＭ９０５、ポンプリード６９８から構成される。ノード９００も、上述したように、自動利得制御機能を有する。ノード９００は、カプラ９０２、フィルタモジュール９０８、複数のドロップリード９１８、合成ＡＳＳＭ９１０、付加リード９１４、光ファイバセグメント９０４、光ファイバセグメント９０６から更に構成される。ノードは、図１２Ａ，１２Ｂに関して説明されたように、ＡＧＣ（図示せず）から更に構成されてもよい。付加的なアイソレータ６８０が適切な場所に設けられてもよい。
【０１４４】
動作時にあっては、ネットワーク信号は、進入リード９１６により受信され、増幅され、プリアンプモジュール６８４にてフィルタリング（選別）される。ネットワーク信号は、複数のチャネルを含んでもよい。レーザポンプバンク６９０内のレーザポンプからのレーザ光は、プリアンプモジュール６８４内の増幅器にパワーを与え、その信号を増幅する。
【０１４５】
カプラ９０２は、信号を分割し、その信号の複製の１つを光ファイバセグメント９０４を通じて分配ＡＳＳＭ９０５に、信号の複製の１つを光ファイバセグメント９０６を通じてフィルタモジュール９０８に転送する。一実施例では、カプラ９０２は、通過するトラフィックが光信号の約９０％のパワーを受信し、ドロップトラフィックが残りの約１０％を受信するように、等しくない信号に分割されてもよい。このように、光信号のパワーの大半がネットワークに戻される。
【０１４６】
図示の例では、フィルタモジュール９０８は、合成ＡＳＳＭ９１０を通じて付加されるチャネルを選別することで、チャネルの再利用を可能にするよう動作する。また、フィルタモジュールは、特定のチャネルに対してリングを開放するように動作してもよい。フィルタモジュール９０８は、光スイッチ及び／又は光クロスコネクタ、若しくは他の適切なフィルタより成る波長フィルタから構成されてもよい。
【０１４７】
図１４を参照しながら説明されたように、分配ＡＳＳＭ７０５は、信号を受動的に分割することにより生じるパワー損失を減らすように、多段のスプリッタにより及び多段の増幅器により、光信号を複数の複製に受動的に分割するよう動作する。ＡＳＳＭ９０５内の増幅器は、ポンプリード６９８によりＡＳＳＭ９０５に供給を行うレーザポンプバンク６９０内のレーザ光ポンプにより、パワーが供給される。ＡＳＳＭ９０５の出力信号は、ドロップリード９１８に接続されるポート７００に転送される。ドロップ信号は、ローカルクライアントに、他のネットワークに、及び／又はドロップリード９１８を通じて他の適切な受信ロケーションに転送されてもよい。
【０１４８】
ローカルクライアント又は他のネットワークのような外部ソースからの光信号は、付加リード９１４にて受信されてもよい。合成ＡＳＳＭ９１０は、信号を単独の信号に受動的に合成し、進出リード９１２にて伝送するために信号を増幅するよう動作する。
【０１４９】
ノード９００はフレキシブルなチャネルスペーシングを可能にする。リード９１４に接続された送信機及びリード９１８に接続された受信機のみが、特定のチャネル又は波長に合わせて構成されることを必要としてもよい。
【０１５０】
図２１は、本発明の一実施例による図２０のノードに対して信号を付加する及び削除する方法を示す。
【０１５１】
図２１を参照するに、本方法はステップ９３０から始まり、進入信号が前もって増幅される。これは、図１３に関連して説明されたプリアンプシステム又は他の適切なプリアンプシステムを用いて行われる。ステップ９３２では、プリアンプされた信号が、受動的なスプリッタカプラを用いて、第１の進入信号及び第２の進入信号に受動的に分割される。
【０１５２】
ステップ９３４に進むと、第１の進入信号がローカルクライアントに分配される。一実施例では、この分配は、図１７を参照しながら以前に詳細に説明されたようにして又は他の適切な方法により、第１の進入信号を複数のドロップ信号に受動的に分割及び増幅することを含む。ドロップ信号は、ローカルクライアントに到達する前に又はその時に、ブロードバンド受信機のような受信ユニットで選別（フィルタリング）及び受信されてもよい。
【０１５３】
ステップ９３６に進むと、第２の進入信号の複製が、フィルタモジュール９０８に転送される。ステップ９３８では、フィルタモジュール９０８は、第２の進入信号からの選択されたチャネルを選別し、フィルタリングされた通過信号を生成する。一実施例では、除かれた（ドロップした）トラフィックは、フィルタにより除去され、除かれたチャネルの再利用を可能にする。
【０１５４】
ステップ９４０に進むと、図２０を参照しながら説明されたように又は他の適切な方法により、ローカルクライアントからの複数の付加する光信号が増幅され、１つの付加信号に受動的に合成される。ステップ９４２では、進出信号を作成するために、付加信号がフィルタリングされた通過信号と合成され、ステップ９４４にて、進出信号は進出リード９１２を通じてネットワークに返送される。
【０１５５】
図２２は、本発明の一実施例による付加／削除ノード９５０を示すブロック図である。付加／削除ノード９５０は、ネットワーク８８０の付加／削除ノード９００の代わりに又はノード９００に関連して使用されてもよい。
【０１５６】
図２２を参照するに、付加／削除ノード９５０は、進入リード９５２、サーキュレータ９５４、進出リード９５６、カプラ９６０、分配ＡＳＳＭ９６２、合成ＡＳＳＭ９６４、アイソレータ９７２及び光ファイバ９５８から構成される。また、付加／削除ノード９５０はプリアンプシステム６８４より成り、プリアンプシステムは、図１３又は１６Ａに関連して説明されたように動作する要素から構成される。サーキュレータ９５４は３極サーキュレータから構成されてもよい。カプラ９６０はスプリッタ３３０から構成されてもよく；特定の実施例では、カプラ９６０は５０／５０カプラでもよい。
【０１５７】
動作時にあっては、プリアンプシステム６８４は、ネットワークからの進入する光信号を増幅及び選別する。サーキュレータ９５４は、カプラ９６０を介して進入信号を分配ＡＳＳＭ９６２へ方向付けるように及び合成された進出信号をモジュール９５０外部へ及び進出リード９５６を介してネットワークへ戻すように方向付ける。
【０１５８】
分配ＡＳＳＭ９６２は、進入信号を分割及び増幅する。チューナブルフィルタ９６８は、所与の進入信号の複製の中のいかなる波長も選択可能である。受信機９６６は、選択された信号をフィルタ９６８から受信するよう動作するブロードバンド受信機から構成されてもよい。
【０１５９】
複数の進入光信号は、合成ＡＳＳＭ９６４により合成及び増幅されるように、トランスポンダ９７０から発信してもよい。付加モジュール９６４のスプリッタ３３０は、複数の進出信号を１つの合成された進出信号に合成し、その合成された信号は、光ファイバ３８６，３６６を通じてサーキュレータ９５４に伝送される。
【０１６０】
付加／削除ノード９５０は、更に、合成ＡＳＳＭ９６４又は分配ＡＳＳＭ９６２の端部にて、信号をサーキュレータ９５４に反射させて戻す及び進出リード９５６によりネットワークへ反射させて戻すように動作するミラーを含んでもよい。フィルタは、必要ならば、入来信号が反射信号と信号干渉するのを防ぐように、適切な場所に設けられてもよい。
【０１６１】
図２３は、本発明の一実施例による２つのネットワークを接続するリング間モジュールを示す。
【０１６２】
図２３を参照するに、リング間モジュール１０００は、図１２−１４に関連して上述されたように、レーザポンプバンク６９０、アイソレータ６８０、プリアンプシステム６８４及びＡＳＳＭ６８８から構成される。本モジュール１０００は、図１２Ａ，１２Ｂに関連して上述されたようなＡＧＣモジュール（図示せず）から更に構成される。付加的なアイソレータ６８０は、他の適切な場所に用意されてもよい。
【０１６３】
動作時にあっては、光ファイバ１００２で伝送される第１ネットワーク内の光信号は、スプリッタ１００６により、増幅／分配モジュール１０００に至る光ファイバ１００８に転送されるドロップ信号に分割される。プリアンプシステム６８４では、図１３又は１６Ａに関連して説明されたように、信号は前もって増幅され、選別される。ＡＳＳＭ６８８は、図１４又は１６Ｂに関連して説明されたように、プリアンプモジュール６８４からの信号を増幅し、複数の複製に受動的に分割する。
【０１６４】
図示の例では、ローカルクライアント１０１９は、ＡＳＳＭ６８８から信号の第１の複製を受信する。チューナブルフィルタ１０２０は、ある特定のチャネル又は複数のチャネルを受信機１０２２に伝送するよう構成される。
【０１６５】
第２ネットワークの光ファイバ１００４は、ＡＳＳＭ６８８からの分割信号の第２の複製を受信するように動作する。モジュール１０１２は、チューナブルフィルタ及び／又は２Ｒモジュール又は３Ｒモジュールでもよく、光ファイバ１０１４を通じて特定のチャネル又は複数のチャネルを第２ネットワークに伝送するように構成される。スプリッタ１０１６は、その選択されたチャネルを、光ファイバ１００４上を伝搬するチャネルと合成する。
【０１６６】
本発明の様々な実施例によれば、モジュール１０００は、リング内のノードの一部でもよいし、ノードを構成してもよいし、中間的なノードでもよいことが理解されるであろう。更に、フィルタリング、付加及び削除の機能は、ノード間で適切に分散されてもよい。
【０１６７】
図２４は、本発明の一実施例による３つのネットワークを接続するリング間モジュールシステムを示すブロック図である。ネットワークは、光ファイバ１０５２により表される第１ネットワーク、光ファイバ１０５４により表される第２ネットワーク、及び光ファイバ１０５６により表される第３ネットワークを含む。
【０１６８】
図２４を参照するに、リング間モジュール１０７２は、プリアンプシステム６８４、アイソレータ６８０、レーザポンプバンク６９０、ポンプリード６９８、スプリッタ１０８４、フィルタモジュール１０７８、ＡＳＳＭ６８８、複数のフィルタ１０７４、複数の受信機１０７６、合成器１０８０及び接続リード１０８２から構成される。モジュール１０７２は、複数の送信機１０８４及び複数の増幅器１０８６から更に構成される。モジュール１０７２は、図１２Ａ，１２Ｂに関連して説明されたようなＡＧＣモジュール（図示せず）から更に構成されてもよい。付加的なアイソレータ６８０は、他の適切な場所に設けられてもよい。
【０１６９】
動作時にあっては、第１ネットワーク１０５２からの信号は、スプリッタ１０５８により分割され、光ファイバ１０６２により伝送される。ファイバ１０６２からの信号は、プリアンプモジュール６８４にて増幅され、選別される。第１ネットワークからの信号は、複数のチャネルを含んでもよい。フィルタポンプバンク６９０内の１．４８マイクロメートル又は．９８マイクロメートルのレーザポンプによるレーザ光は、プリアンプモジュール６８４内の増幅器にパワーを与え、信号を増幅する。
【０１７０】
スプリッタ１０８８は、信号を分割し、信号の複製をＡＳＳＭ６８８へ、及び信号の複製をフィルタモジュール１０７８へ送信する。一実施例では、フィルタモジュール１０７８が光信号の約９０％のパワーを受信し、ＡＳＳＭ６８８が残りの約１０％を受信するように、スプリッタ１０８８は等しくない態様で信号を分割してもよい。こうして、光信号の大半のパワーは、第３ネットワークのファイバ１０５６に伝送される。
【０１７１】
第２ネットワークからの信号は、スプリッタ１０６０によりファイバ１０５４から除かれ、ファイバリード１０６４を通じてフィルタモジュール１０６６に至る。フィルタモジュール１０６６は、特定のチャネルを選択的に通過させるように構築されてもよい。フィルタモジュール１０６６は、一実施例では、グループフィルタとして機能し、一群のチャネルが、例えばλ１６−λ１９がリード１０６８を通じてノード１０７２へ伝搬するのを可能にする。
【０１７２】
合成器１０８０は、樹木状パターンのカプラ／スプリッタ３３０より成り、フィルタ１０７８からの第１ネットワーク信号と、セグメント１０６８によるファイバ１０５４からの第２ネットワーク信号と、送信機１０８４からのローカル付加トラフィックを合成する。合成部１０８０は、合成された信号を、カプラ１０７０を通じて第３ネットワークファイバ１０５６へ転送する。
【０１７３】
図示の例では、フィルタモジュール１０７８は、送信部１０８４により合成部１０８０に付加されたチャネル又は第２リング１０５４からのチャネルを選別することで、チャネルの再利用を可能にするよう動作してもよい。例えば、λ１６−λ１９より成る一群のチャネルが第２リング１０５４から付加される場合に、フィルタモジュール１０７８は、λ１６−λ１９に関するグループ阻止フィルタとして機能してもよい。
【０１７４】
図１４に関してより詳細に説明されたように、ＡＳＳＭ６８８は多段スプリッタにより光信号を複数の信号に受動的に分割するように動作し、多段増幅器により、受動的に分割された信号にもたらされるパワー損失を低減させるように動作する。ＡＳＳＭ６８８内の増幅器は、一実施例では、ポンプリード６９８を通じてＡＳＳＭ６８８に供給するレーザポンプバンク６９０内の１．４８マイクロメートルレーザ光ポンプによって、パワーが供給されてもよい。
【０１７５】
フィルタ１０７４の各々は、特定のチャネル又は複数のチャネルを受信機１０７６に通過させるように構成されてもよい。特定の実施例では、フィルタ１０７４はチューナブルフィルタから構成されてもよい。
【０１７６】
受信機１０７６はフィルタ１０７４から選別された信号を受信する。特定の実施例では、受信機１０７６はブロードバンド受信機から構成されてもよい。
【０１７７】
本発明の様々な実施例によれば、モジュール１０７２は、リング内のノードの一部でもよいし、ノードを構成してもよいし、中間的なノードであってもよいことが理解されるであろう。更に、フィルタリング、付加、除去及び／又は分配の機能は、複数のノード間で適切に分散させてもよい。
【０１７８】
図２５は、図２３又は２４に示される本発明の一実施例により、第１光ネットワークからの信号を除去し、第２ネットワークに信号を転送する方法を示す。
【０１７９】
本方法は、ステップ１００から始まり、信号が第１リングから除かれる。ステップ１１０２では、ドロップ信号は、リング間トラフィックのみが通過するように、フィルタモジュール１０１２、フィルタモジュール１０７８又は他の適切なフィルタモジュールにより選別される。リング間トラフィックでないものは、図２３及び／又は２４に関して説明されたようにローカルクライアントに落とされる又は処理される。
【０１８０】
ステップ１１０４に進むと、他のソースからのトラフィックがリング間トラフィックに付加され、図２４に関連して説明されたような第２のリング付加信号を作成する。最後に、ステップ１１０６では、第２リング付加信号が第２リングに付加される。
【０１８１】
以上本発明がいくつかの実施例と共に説明されてきたが、様々な変更及び修正が当業者に示唆されるであろう。本発明は、そのような変更及び修正を、添付の特許請求の範囲内に含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】本発明の一実施例による光ネットワークを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による図１のノードの詳細を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による図２のノードの光カプラの詳細を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による図１の光ネットワークの光リング構成及び光経路の流れを示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例による図１の光ネットワークにおける光監視チャネル（ＯＳＣ）の流れを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施例による図１の光ネットワークにおけるプロテクションスイッチング及び光経路プロテクションの様子を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施例による図１の光ネットワークに関するプロテクションスイッチングの方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例による図１の光ネットワークにおける、回線遮断に対するＯＳＣプロテクションの様子を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施例による図１の光ネットワークにおけるＯＳＣプロテクションスイッチング方法を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施例による図１の光ネットワークにおける、ＯＳＣ装備不具合に対するＯＳＣプロテクションの様子を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施例による図１の光ネットワークにノードを挿入する方法を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】本発明の一実施例による図２のノードの分配増幅器の詳細を示すブロック図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施例による図２のノードの分配合成器の詳細を示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施例による図１２Ａ，１２Ｂのプリアンプモジュールの詳細を示すブロック図である。
【図１４】本発明の一実施例による図１２Ａ，１２Ｂの増幅分割段モジュールの詳細を示すブロック図である。
【図１５Ａ】本発明の様々な他の実施例による図１２Ａ，１２Ｂの増幅分割段モジュールの構成を示すブロック図である。
【図１５Ｂ】本発明の様々な他の実施例による図１２Ａ，１２Ｂの増幅分割段モジュールの構成を示すブロック図である。
【図１５Ｃ】本発明の様々な他の実施例による図１２Ａ，１２Ｂの増幅分割段モジュールの構成を示すブロック図である。
【図１５Ｄ】本発明の様々な他の実施例による図１２Ａ，１２Ｂの増幅分割段モジュールの構成を示すブロック図である。
【図１６Ａ】本発明の他の実施例による図１２Ａ，１２Ｂのプリアンプシステム及び増幅分割段モジュールの詳細を示すブロック図である。
【図１６Ｂ】本発明の他の実施例による図１２Ａ，１２Ｂのプリアンプシステム及び増幅分割段モジュールの詳細を示すブロック図である。
【図１７】本発明の一実施例による増幅分割段モジュールで光信号を分配する方法を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施例による複数の信号を単独の信号に増幅及び合成する方法を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の他の実施例による光ネットワークを示すブロック図である。
【図２０】本発明の一実施例による図１９のネットワークの付加／削除ノードの詳細を示すブロック図である。
【図２１】本発明の一実施例による図２０のノードに対して信号を付加する及び削除する方法を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の一実施例による図１９のネットワークに対する付加／削除ノードを示すブロック図である。
【図２３】本発明の一実施例による２つのネットワークを接続するリング間モジュールを示すブロック図である。
【図２４】本発明の一実施例による３つのネットワークを接続するリング間モジュールを示すブロック図である。
【図２５】本発明の一実施例によるリングネットワーク間で信号を通信する方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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