(57)【要約】波長分割多重（WDM）光伝送システム（200）のための方法と装置であって、前記光伝送システム（200）は光信号処理のみが実行される受動ハブを有し、関連する電気信号処理は受動ハブの外部で実行される。受動ハブは、検出装置（461）で帯域の分離を可能にする周波数に光信号帯域を配置するアップコンバータ装置（225）を有する。従って、検出装置（461）は同時に１つ以上の波長を取り込む。光伝送信号は、ヘッドエンド装置（270）に供給される単一のファイバに光結合及び／又は増幅され、そこで光伝送信号の波長が逆多重化されて受信機（280）に供給される。
2005528006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
RF信号入力を受信して光信号を伝送するための複数の光信号送信機であって、各光信号送信機が第１の特徴の波長を有する光信号を作る複数の光信号送信機と、
前記光信号送信機と少なくとも１つのヘッドエンドに結合された複数の光伝送回線であって、前記ヘッドエンドが少なくとも１つのDWDM信号受信機を有する複数の光伝送回線と、
第２の特徴の波長を有する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機であって、前記第２の特徴の波長が前記光信号送信機の前記第１の特徴の波長に対応する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機と、
前記少なくとも１つのDWDM信号受信機からの出力と、
前記少なくとも１つのDWDM信号受信機の前記出力に結合された少なくとも１つの情報信号回線と
を有する光伝送システムであって、
前記複数の光信号送信機と前記ヘッドエンドとの間に動作可能に結合された配信ハブが存在しない光伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光伝送システムであって、
前記複数の光信号送信機が複数の光信号を作り、
前記複数の光信号が自由に結合される光伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の光伝送システムであって、
各光信号送信機が、アップコンバータを有する光伝送システム。
【請求項４】
請求項３に記載の光伝送システムであって、
各アップコンバータが、周波数帯域によって特徴付けられ、
更に、前記周波数帯域が、前記アップコンバータに一意である光伝送システム。
【請求項５】
請求項３に記載の光伝送システムであって、
前記アップコンバータのそれぞれに対応する周波数帯域の間で重複が存在しない光伝送システム。
【請求項６】
請求項２に記載の光伝送システムであって、
前記複数の光信号が、スプリッタ／コンバイナ（splitter/combiner）装置で結合される光伝送システム。
【請求項７】
請求項１に記載の光伝送システムであって、
前記少なくとも１つのDWDM受信機のうちの第１のものからの出力と、前記少なくとも１つのDWDM受信機のうちの第２のものからの出力とが、異なる波長を有する信号であり、
前記異なる波長が収束しない光伝送システム。
【請求項８】
複数のRF信号入力を受信し、
複数の光伝送回線で少なくとも１つの光伝送供給源から複数の光信号を伝送し、各光信号が第１の特徴の波長を有し、
前記光伝送回線のうちの少なくとも１つを少なくとも１つのヘッドエンドに結合し、前記ヘッドエンドが第２の特徴の波長を有する少なくとも１つのDWDM信号受信機を有し、前記第２の特徴の波長が前記光信号送信機の前記第１の特徴の波長に対応し、
前記少なくとも１つのDWDM信号受信機から出力を伝送し、
少なくとも１つの情報信号回線を前記少なくとも１つのDWDM信号受信機の前記出力に結合すること
を有する信号を光伝送する方法であって、
配信ハブが、前記光伝送回線のうちの前記少なくとも１つと前記ヘッドエンドとの間に動作可能に結合されない方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記複数のRF信号入力を受信するステップが、複数の光信号送信機に前記複数のRF信号入力を受信することを有する方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、
前記伝送供給源と前記ヘッドエンドとの間の位置で、複数の前記光伝送回線を一緒に結合するステップを更に有する方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の方法であって、
少なくとも１つの送信供給源から前記複数の光信号を伝送するステップの前に、前記複数の光信号をアップコンバートするステップを更に有する方法。
【請求項１２】
RF信号入力を受信して光信号を伝送するための複数の光信号送信機であって、各光信号送信機が第１の特徴の波長を有する光信号を作る複数の光信号送信機と、
複数の伝送クラスタであって、各伝送クラスタが前記光信号送信機のうちの少なくとも１つを有する複数の伝送クラスタと、
前記光信号送信機と少なくとも１つのヘッドエンドに結合された複数の光伝送回線であって、前記ヘッドエンドが少なくとも１つのDWDM信号受信機を有する複数の光伝送回線と、
第２の特徴の波長を有する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機であって、前記第２の特徴の波長が前記光信号送信機の前記第１の特徴の波長に対応する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機と、
前記少なくとも１つのDWDM信号受信機からの出力と、
前記少なくとも１つのDWDM信号受信機の前記出力に結合された少なくとも１つの情報信号回線と
を有する光伝送システムであって、
前記複数の光信号送信機と前記ヘッドエンドとの間に動作可能に結合された配信ハブが存在しない光伝送システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光伝送システムであって、
前記複数の光信号送信機が複数の光信号を作り、
前記複数の光信号が自由に結合される光伝送システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光伝送システムであって、
各光信号送信機が、アップコンバータを有する光伝送システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光伝送システムであって、
各アップコンバータが、周波数帯域によって特徴付けられ、
更に、前記周波数帯域が、前記アップコンバータに一意である光伝送システム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の光伝送システムであって、
前記アップコンバータのそれぞれに対応する周波数帯域の間で重複が存在しない光伝送システム。
【請求項１７】
請求項１３に記載の光伝送システムであって、
前記複数の光信号が、スプリッタ／コンバイナ（splitter/combiner）装置で結合される光伝送システム。
【請求項１８】
請求項１２に記載の光伝送システムであって、
前記ヘッドエンドが、単一の受信機を有する光伝送システム。
【請求項１９】
請求項１２に記載の光伝送システムであって、
前記ヘッドエンドが、複数の受信機を有する光伝送システム。
【請求項２０】
請求項１２に記載の光伝送システムであって、
前記ヘッドエンドが、少なくとも１つの高密度波長分割デマルチプレクサ（DWDD）装置を有する光伝送システム。
【請求項２１】
請求項１２に記載の光伝送システムであって、
前記少なくとも１つのDWDM受信機のうちの第１のものからの出力と、前記少なくとも１つのDWDM受信機のうちの第２のものからの出力とが、異なる波長を有する信号であり、
前記異なる波長が収束しない光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
波長分割多重（WDM）光伝送システムのための方法と装置であって、前記光伝送システムは光信号処理のみが実行される受動ハブを有し、関連する電気信号処理は受動ハブの外部で実行される。
【０００２】
光又はファイバ伝送システムは周知である。一般的な光伝送システムは、そこから延びる１つ以上の中継回線を備えた、ヘッドエンドとして知られる中心位置の物理的な構成要素で構成される。各中継回線は、そこから加入者領域に延びる複数の分配回線を有し、各加入者は、回線タップを介して分配回線又はサービス回線に結び付けられる。ヘッドエンドと加入者領域との距離が相当である場合、介在の配信ハブが中継回線に沿って配置され、加入者に提供される信号の強度と品質を補充することがある。
【０００３】
この書類を通じて、波長分割多重（WDM）という用語は、単一の光ファイバを用いていくつかの通信チャネルを同時に伝送し、それによって各チャネルが異なる光の波長を利用してデータを伝送することを意味する。高密度波長分割多重（DWDM）という用語は、相対的に相互に近いいくつかの光の波長を利用するWDM技術を意味する。
【０００４】
一般的な光WDM伝送システムが図１に示されている。図１のWDM伝送システム100は、１つ以上のノード105を有し、それに対して及びそれから、それぞれ光信号171、111が伝送される。一般的なWDM伝送システム100において、各ノード105は複数の波長制御伝送装置110を有する。波長制御伝送装置110からの信号は、光ファイバ回線で配信ハブ120に伝送される。配信ハブ120は、主に全ての入力光信号111を結合するために使用され、その信号125がヘッドエンド140に伝送される。配信ハブ120はまた、一般的に光信号125を処理するためのDWDMパッケージ130を有する。ヘッドエンド140は、信号125を処理し、伝送された情報を導く更なる処理のためにそれを受信機160に渡す高密度波長分割デマルチプレクサ（DWDD）150を有する。一般的に、各信号の対応する波長用の対応する受信機160が存在する。
【０００５】
従って、示されている一般的な光伝送システムの１つの問題は、DWDMパッケージ130が配信ハブ120内に配置されなければならず、さもなければDWDMの性能に影響を与える温度変化に影響されやすくなることである。何らかの１つのノードの温度が変化すると、そのノードの波長もまた変化し得る。波長におけるこの変化は、そのノードからの信号が第２のノードに一致し、又はそれに近づくことを引き起こし得る。従って、結合された光信号が配信ハブで検出されると、第２のノードの波長と第１のノードの波長との重ね合わせによって引き起こされる非常に大きいノイズ（例えばビートノイズ（beat  noise））が存在する。この問題に対処するための１つの技術は、Schemmannn他による米国特許6,271,944に開示されたようなDWDM波長安定化技術を使用することであり、それは参照として取り込まれる。
【０００６】
一般的な光伝送システムの第２の派生的な問題は、システムの柔軟性と容量が前述の温度の影響により制約されることである。
【０００７】
従って、配信ハブで実行されるDWDM処理が基本的に温度変化に依存しない光伝送システムを提供することが望ましい。
【０００８】
受動ハブ、すなわち信号処理が光信号処理に実質的に限定され、関連する電気信号処理が他の所で実行される配信ハブを備えた光伝送システムを提供することが本発明の特徴である。従って、結果としての光伝送システムは、温度に依存しない動作が可能であり、温度で誘発された伝送光信号の波長の変動を効果的に削減又は除去する。結果としての光伝送システムはまた、システムの容量と柔軟性の増加を提供する。
【０００９】
第１の一般的な態様において、本発明は：RF信号入力を受信して光信号を伝送するための複数の光信号送信機であって、各光信号送信機が第１の特徴の波長を有する光信号を作る複数の光信号送信機と；前記光信号送信機と少なくとも１つのヘッドエンドに結合された複数の光伝送回線であって、前記ヘッドエンドが少なくとも１つのDWDM信号受信機を有する複数の光伝送回線と；第２の特徴の波長を有する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機であって、前記第２の特徴の波長が前記光信号送信機の前記第１の特徴の波長に対応する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機と；前記少なくとも１つのDWDM信号受信機からの出力と；前記少なくとも１つのDWDM信号受信機の前記出力に結合された少なくとも１つの情報信号回線とを有する光伝送システムを提供し；前記複数の光信号送信機と前記ヘッドエンドとの間に動作可能に結合された配信ハブは存在しない。
【００１０】
本発明の第２の一般的な態様は：複数のRF信号入力を受信し；複数の光伝送回線で少なくとも１つの光伝送供給源から複数の光信号を伝送し、各光信号が第１の特徴の波長を有し；前記光伝送回線のうちの少なくとも１つを少なくとも１つのヘッドエンドに結合し、前記ヘッドエンドが第２の特徴の波長を有する少なくとも１つのDWDM信号受信機を有し、前記第２の特徴の波長が前記光信号送信機の前記第１の特徴の波長に対応し；前記少なくとも１つのDWDM信号受信機から出力を伝送し；少なくとも１つの情報信号回線を前記少なくとも１つのDWDM信号受信機の前記出力に結合することを有する信号を光伝送する方法を提供することであり；配信ハブは、前記光伝送回線のうちの前記少なくとも１つと前記ヘッドエンドとの間に動作可能に結合されない。
【００１１】
第３の一般的な態様において、本発明は：RF信号入力を受信して光信号を伝送するための複数の光信号送信機であって、各光信号送信機が第１の特徴の波長を有する光信号を作る複数の光信号送信機と；複数の伝送クラスタであって、各伝送クラスタが前記光信号送信機のうちの少なくとも１つを有する複数の伝送クラスタと；前記光信号送信機と少なくとも１つのヘッドエンドに結合された複数の光伝送回線であって、前記ヘッドエンドが少なくとも１つのDWDM信号受信機を有する複数の光伝送回線と；第２の特徴の波長を有する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機であって、前記第２の特徴の波長が前記光信号送信機の前記第１の特徴の波長に対応する前記少なくとも１つのDWDM信号受信機と；前記少なくとも１つのDWDM信号受信機からの出力と；前記少なくとも１つのDWDM信号受信機の前記出力に結合された少なくとも１つの情報信号回線とを有する光伝送システムを提供し；前記複数の光信号送信機と前記ヘッドエンドとの間に動作可能に結合された配信ハブは存在しない。
【００１２】
本発明の前述の及び他の特徴と機能が、本発明の例示的な実施例についての以下の更に特定の説明から明らかになる。
【００１３】
本発明の例示的な実施例が、添付の図面を参照して詳細に説明され、図面において、同様の記号表示は同様の要素を示す。
【００１４】
以下は、光信号処理のみが実行され、それ故に光信号が温度の変動によって影響を受けない受動ハブを有するWDM光伝送システムのための方法と装置の詳細な説明である。
【００１５】
本発明のWDM光伝送システム200の第１の実施例が図２に示されており、送信機220のクラスタ210と、単一の伝送ファイバ260に動作可能に結合された複数の伝送ファイバ212と、受信機280を有するヘッドエンド270とを有する。次に、信号281-285として情報が受信機280から取り除かれる。
【００１６】
各送信機220は、ラムダ1、ラムダ2、ラムダ3等で示される特定の波長で動作する。各送信機220はまた、u1、u2、u3等で示され、信号211の情報を特定の周波数帯域にアップコンバートするアップコンバージョン・パッケージ225を有する。アップコンバータはまた、“信号再スペーサ”の用語で知られることがある。周波数帯域は、各アップコンバータで一意である。すなわち、アップコンバータ1への入力は、周波数帯域1にアップコンバートされ、アップコンバータ2への入力は周波数帯域2にアップコンバートされ、以下同様である。周波数帯域の幅は、帯域間で重複が存在しないほどである。
【００１７】
アップコンバートされた信号は、光ファイバケーブル212で伝送される。図２の実施例において、光ファイバ回線212は、単一の点235で結合されるように示されており、その信号が光ファイバ回線260に沿って伝送される。この実施例に配信ハブが必要ないことに留意すべきである。更に、個々の光ファイバ回線212は、多様な構成で結合され得る。２つの光ファイバ回線212が第１の位置で結合され、２つの他の光ファイバ回線212が第２の位置で結合され得る。続いて、２つの結合された光ファイバ回線が更に第３の位置で結合され得る。位置と関係なく光ファイバ回線を結合するこの機能は、多大の柔軟性を提供し、必要な光ファイバ回線の数をも減少する。光ファイバ回線を結合するために使用される装置は、特に既知のスプリッタ／コンバイナ（splitter/combiner）装置であることがある。
【００１８】
この光伝送システムの他の機能は、ヘッドエンド270で明らかである。単一の受信機280のみがヘッドエンド270で必要である。受信機280は、この図示された実施例において５つの出力を有する。受信機は、クラスタ210の送信機と同じ数の出力を有することがある。光信号がその発生時にクラスタ210の送信機220のアップコンバータ225によって分離されているため、単一の受信機280が利用され得る。
【００１９】
波長ラムダ1、ラムダ2、ラムダ3等は、WDMパッケージのような更なる装置がそれを分割する必要がないほど十分に相互に離れているべきである。c/50GHzの波長の分離に対応する約50GHzの分離が適切であり、cは光の速度である。分離は、波長が相互に収束しないほど十分でなければならず、それは“粗雑な”送信機の設計でさえ満足であることを意味する。
【００２０】
次に図３を参照すると、拡張された光伝送システム300が示されている。光伝送システム300は、クラスタA、クラスタBからクラスタIまでとして示されている複数の送信機のクラスタ310、410、510を有し、Iはある独立の数である。各送信機のクラスタ310は論理的なクラスタであり、すなわち送信機のクラスタ内の送信機320、420、520は相互に物理的に近いことでグループ化されるのではなく、論理的にグループ化される。
【００２１】
単一の送信クラスタ、例えば送信クラスタ310の中で、n個の光の波長に対応するn個までの送信機320が存在し得る。ここでnはある数であり、一般的に４であるが、更に大きいことがある。各送信機320は、u1、u4、un等で示されるアップコンバージョン・パッケージ315を有する。n個の送信機320は、n個の一意のアップコンバージョンを実行し、それ故に送信クラスタA320からn個のアップコンバートされた信号312を提供する。前記n個のアップコンバートされた信号は、その領域の何らかの場所で結合されることが可能であり、DWDMパッケージはこの光伝送システムの何らかの場所に必要ではない。
【００２２】
同様に、送信クラスタB410は、n個のアップコンバージョン・パッケージ415からn個のアップコンバートされた信号412を提供する。送信クラスタC510はまた、n個のアップコンバージョン・パッケージ515からn個のアップコンバートされた信号512を作る。各送信クラスタ310、410、510は、異なる数の送信機を有することがあり、すなわち送信クラスタA310はn個の送信機を有することがあるが、送信クラスタB410はm個の送信機を有し、nとmが同一でない。
【００２３】
しかし、送信クラスタA310に関連する波長は、他の送信クラスタに関連する波長と異なる。すなわち、ラムダA1はラムダB1と異なり、それはラムダ1I等と異なる。信号のアップコンバージョンの後に、波長が異なるため、信号は同じ帯域に存在することが可能である。従って、各波長が単一のDWDMチャネルに結合され得る。したがって、回線の容量がx倍だけ増加し、xはNiを合計することにより計算され、ここでiは1からクラスタの数まで合計され、Niは各クラスタの送信機の数である。
【００２４】
更に、DWDMは、近接して間隔を介する必要はない。一般的な伝送システムにおいて、波長が全て異なる場合には非常に多くの数のDWDMが必要になり、その波長の１つずつにDWDMが必要である。しかし、図３の実施例において、DWDMを有する必要は実際にはない。むしろ、配信ハブ450に示されるDWDM451はオプションである。前述の通り、単一のクラスタ410からのファイバ回線412が任意に結合されることがあることと同様に、異なるクラスタから生じるファイバ回線436、446が任意に結合されることがある。
【００２５】
オプションの配信ハブ450が存在するかどうかに関わらず、光信号がその後にヘッドエンド460に提供され、その信号が高密度波長分割デマルチプレクサ（DWDD）461で処理される。この実施例において、DWDDは信号を逆多重するために使用され、その後、逆多重された信号がその特有のクラスタの受信機462、463に渡される。次に、各受信機は通常の方法でその特有のストリームのRF出力470、480を出力する。
【００２６】
ここで提示された光伝送システムは、いくつかの利点を提供する。まず、全体の受信機の数が減少する。第２に、送信機の設計が、正確な許容誤差を有する必要がないほど粗雑になることがある。第３に、全体の光伝送システムの容量が増加する。最後に、信号のフィールド結合が可能であるため、全体の柔軟性が改善される。
【００２７】
本発明は、前述に概要を説明した特定の実施例とともに説明されたが、明らかに多数の代替形態と変更形態と変形形態が当業者に明白である。従って、前記に示された本発明の例示的な実施例は説明目的であり、限定目的ではない。特許請求の範囲に定められた本発明の要旨と範囲を逸脱することなく、多様な変更が行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来技術の光伝送システムを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の光伝送システムを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の光伝送システムを示す図である。
【図１】
2005528006.tif 000003
【図２】
2005528006.tif 000004
【図３】
2005528006.tif 000005
【国際調査報告】
2005528006.tif 000006
2005528006.tif 000007
2005528006.tif 000008