(57)【要約】  本発明は、光通信ネットワークの分野に関し、特に、光通信リングネットワークを保護する方法および装置に関し、該ネットワークは、ネットワークの光ファイバ２を介して相互接続された、トラヒック集線装置１および通信ノードＮ３を備えている。集線装置は、ファイバ内を運ばれる光信号ｓ１、ｓ２をノードに送る。本発明の方法は、ネットワークがセットアップされたときに、集線装置とノードとの間で仮想切断が作られるステップと、次に、ノードへの信号の送信を妨害または遮断するファイバの少なくとも部分的な断線が、光信号がノードによって再度受信されるような方法で断線と一致するように検出されると、仮想的切断が移動されるステップとの連続するステップを含んでいる。
2005516468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークの光ファイバ（２）により相互接続されたトラヒック集線装置（１）および通信ノード（Ｎ３）を備えた、光通信リングネットワークをバックアップする方法であって、トラヒック集線装置（１）が、ファイバ内を運ばれかつノードに向けられる光信号（ｓ１、ｓ２）を送り、ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップ送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、同じファイバを使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
光通信リングネットワークをバックアップする通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）であって、
光信号（ｓ１、ｓ２）を運ぶ光ファイバセクション（２ｃ、２ｅ、２ｆ）と、
ファイバセクションによって運ばれた光信号を抽出する抽出手段（１０、３０、４０）とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、抽出手段（１０、３０、４０）が、パワーカプラタイプかつ双方向性であることと、
前記通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）がさらに、
抽出手段によって抽出された光信号を導くスイッチング手段（１１、３１、４１）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段（１２、３２、４２）とを備えたこととを特徴とする通信ノード。
【請求項３】
光ゲート（１３、３３、４３）を備え、該光ゲート（１３、３３、４３）が、光信号を通過させるため、あるいは除去するために、制御手段（１２、３２、４２）によって制御されかつファイバセクション（２ｃ、２ｅ、２ｆ）に挿入されることを特徴とする、請求項２に記載の通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）。
【請求項４】
バックアップされた光通信リングネットワークの通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）であって、
光信号を運ぶ光ファイバセクション（６ｃ、６ｅ、６ｆ）と、
ファイバセクションに光信号を挿入する挿入手段（１００、３００、４００）とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、挿入手段（１００、３００、４００）が、パワーカプラタイプかつ双方向性であることと、
前記通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）がさらに、
ファイバセクションに挿入されるべき光信号を挿入手段に向けて導くスイッチング手段（１１０、３１０、４１０）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段（１２０、３２０、４２０）とを備えたこととを特徴とする通信ノード。
【請求項５】
バックアップされた光通信リングネットワークの増幅された通信ノード（Ｎ２、Ｎ５）であって、
光信号を運ぶ少なくとも１つのファイバセクション（２ｄ、６ｄ、２ｇ、６ｇ）と、
光信号を増幅するために結合されるファイバセクションに挿入された各ファイバセクションのための増幅手段（２４、２４０、５４、５４０）とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、
結合されるファイバセクションに挿入された、結合される増幅手段に向けて光信号を導く、各ファイバセクションのためのスイッチング手段（２１、２１０、５１、５１０）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段（２２、２２０、５２、５２０）とをさらに備えたことを特徴とする通信ノード。
【請求項６】
ダウンリンク信号を運ぶ専用のネットワーク（２ｄ、２ｇ）のファイバセクションによって運ばれたダウンリンク光信号を抽出するパワーカプラタイプの抽出手段（２０、５０）を備えたことを特徴とする、請求項５に記載の増幅された通信ノード（Ｎ２、Ｎ５）。
【請求項７】
アップリンク信号を運ぶ専用のネットワーク（６ｄ、６ｇ）のファイバセクションにアップリンク信号を挿入するパワーカプラタイプの挿入手段（２００、５００）を備えたことを特徴とする、請求項５または６に記載の増幅された通信ノード。
【請求項８】
バックアップされた光通信リングネットワークのトラヒック集線装置（Ｈ１、Ｈ２）であって、ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークが待機送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、
第１の光ファイバ（２ａ、２ｂ、２ａ’、２ｂ’）の２つの別個のセクションと、
第１のファイバの各セクションの一端部に接続され、ネットワークのノードに向けられた実質的に同じである光信号を２つの端部に注入するスイッチング手段（１１０Ａ〜１１２Ｂ）と、
第２のファイバの各セクションの一端部に接続され、ネットワークのノードによって送られた光信号を２つの端部のうち１つを介して受信するスイッチング手段（６００）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段とを備えたことを特徴とするトラヒック集線装置。
【請求項９】
スイッチング手段（１１０Ａ〜１１２Ｂ）が、２つずつ動作する光スイッチを備えたことを特徴とする、請求項８に記載のトラヒック集線装置（Ｈ１）。
【請求項１０】
スイッチング手段（６００）が、３状態光スイッチを備え、該３状態光スイッチが、４極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成し、かつ一方ではＡ極とＢ極との間を、他方ではＣ極とＤ極との間を伝搬する直接伝搬モードに相当するモードと、一方ではＡ極とＣ極との間を、他方ではＢ極とＤ極との間を伝搬する交差伝搬モードに相当するモードと、一方ではＡ極とＤ極との間を、他方ではＢ極とＣ極との間を伝搬するトランスペアレント伝搬モードに相当するモードとの３つの伝播モードのいずれかの伝搬モードで、光信号が４極間を伝搬できるようにすることを特徴とする、請求項８または９に記載のトラヒック集線装置（Ｈ２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信ネットワークの分野に関し、特に光通信リングネットワークをバックアップする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的広い地理的領域をカバーし、かつ間の距離が１００ｋｍ未満であるローカルエリアネットワークを相互接続する、いくつかのメトロポリタンエリアネットワークなどのネットワークは、リング構造を有している。これは当該分野では知られている。これらネットワークは、一般に以下のものを備えている。すなわち、
ネットワーク内のバックボーンネットワークからのダウンリンク波長分割多重光信号を分配し、リングネットワーク内部からのアップリンク波長分割多重信号を受信し、かつ受信した信号をバックボーンネットワークに送るトラヒック集線装置（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）と、
ネットワーク内部の集線装置からのダウンリンク信号を運ぶ専用の光ファイバと、
ネットワーク内部の集線装置に向けられたアップリンク信号を運ぶ専用の別個の光ファイバと、
各々光挿入分岐多重装置（ＯＡＤＭ）を備え、アップリンクおよびダウンリンク多重信号の通過波長のすべてを通過させながら、１つ以上の波長をローカルエリアネットワークに送信するために、かつ１つ以上の波長をアップリンク多重信号に挿入することによって自身のトラヒックを集線装置に挿入するために、ダウンリンク多重信号の１つ以上の波長を選択することによって、トラヒックのある部分を分岐するように構成された、２つの光ファイバ各々に結合された各々の所謂オペレーティング通信ノードと、
リングネットワーク内を伝搬する信号を受信かつ増幅するために、光ファイバの各々に配置された各々ＯＡＤＭおよび光増幅手段を備えた、増幅された通信ノードとである。
【０００３】
例えば、リングネットワークの中断といった場合においても、ローカルエリアネットワークによるダウンリンク信号の受信を確実にするために、従来技術のリングネットワークは、付加的なバックアップファイバおよび各オペレーティング通信ノードのための付加的なバックアップ通信ノードを備えており、このバックアップノードは、実質的にオペレーティングノードと同一のもので、同じローカルエリアネットワークに接続され、かつバックアップファイバに結合されるものである。
【０００４】
より正確には、トラヒック集線装置は、ダウンリンク信号を複製する。オペレーティング信号と呼ばれるこれらの信号の一部は、所定の伝搬方向に、第１の光ファイバによってオペレーティングノードの上流側に運ばれる。バックアップ信号と呼ばれるこれらの信号の他の部分は、バックアップファイバによって、オペレーティング信号の方向とは反対方向にバックアップノードの上流側に運ばれる。次に、第１のファイバおよびバックアップファイバに接続されたスイッチング手段は、オペレーティング信号またはバックアップダウンリンク信号が対応するＯＡＤＭに入れるようにしながら、ネットワークの送信状態に応じてノードの１つを起動する。
【０００５】
また、増幅された通信ノードは、当然バックアップファイバに挿入される。
【０００６】
米国特許第５，６８０，２３５号およびＷＯ  ９９／０３２３０は、上記の種類のリングネットワークを記載していが、このリングネットワークは、２つのオペレーティング状態、すなわち、リングネットワークの遮断の場合に通常の送信およびバックアップ送信を提供するために、２つのファイバの使用を必要とする。
【０００７】
光ファイバおよび通信ノードを、特にＯＡＤＭおよび増幅手段を複製することは、余分なコストが高くなるので、従来技術のバックアップされたネットワークは、十分なものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の１つの目的は、光通信リングネットワークのトラヒックをバックアップする方法および装置を、低コストで開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、本発明は、第１に、ネットワークの光ファイバによって相互接続されたトラヒック集線装置および通信ノードを備えた光通信リングネットワークをバックアップする方法を提案し、このトラヒック集線装置は、ファイバ内を運ばれかつノードに向けられる光信号を送り、方法は、ネットワークが通常の送信状態ある場合にはある方向に、ネットワークが待機送信状態の場合には反対の方向に、同じファイバを使用することを特徴とする。
【００１０】
したがって、リングネットワークの遮断の場合、ネットワークの各ノードは、そのノードに関連して、遮断の端部とは反対のファイバの端部から、各ノードに向けられたダウンリンク信号を受信するので、本方法は、集線装置によって送信されたダウンリンク光信号の送信をバックアップする。
【００１１】
本発明は、またバックアップされた光通信リングネットワークの通信ノードを提供し、以下のものを備える。すなわち、
光信号を運ぶ光ファイバセクションと、
ファイバセクションによって運ばれた光信号を抽出する抽出手段とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向で、ファイバの同じセクションを使用することができるようにするために、抽出手段は、パワーカプラのタイプおよび双方向性のものであり、かつ、
抽出手段によって抽出された光信号を導くスイッチング手段と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段をその送信状態に応じて制御する制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明のパワーカプラは、従来技術のＯＡＤＭと同様に、波長分割多重ダウンリンク信号の１つ以上の波長を選択する代わりに、波長分割多重ダウンリンク信号の一部をサンプリングする。この種類のカプラは、ＯＡＤＭに比べ低コストで、複数のノードに同じ波長を同報通信することができる。
【００１３】
このノードは、好適には、光信号を通過させるかあるいは除去する光ゲートを備えることができ、光ゲートは、制御手段によって制御され、かつファイバセクションに挿入される。
【００１４】
例えば、光ゲートは、ファイバ内に部分的な遮断がある場合、品質の劣る残りのダウンリンク信号をすべて除去する。
【００１５】
本発明は、バックアップされた光通信リングネットワークの通信ノードをさらに提供し、この通信ノードは、以下のものを備えている。すなわち、
光信号を運ぶ光ファイバセクションと、
ファイバセクションに光信号を挿入する挿入手段とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向で、ファイバの同じセクションを使用することができるようにするために、挿入手段は、パワーカプラのタイプおよび双方向性のものであり、かつ、
ファイバ部分に挿入されるべき光信号を挿入手段に向けて導くスイッチング手段と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段をその送信状態に応じて制御する制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の挿入手段は、両伝搬方向でファイバ部分に光信号を挿入する。
【００１７】
同様に、本発明は、バックアップされた光通信リングネットワークの増幅された通信ノードを提供し、この増幅された通信ノードは、以下のものを備えている。すなわち、
光信号を運ぶ少なくとも１つの光ファイバセクションと、
光信号を増幅するための、結合されるファイバセクションに挿入された各ファイバセクションの増幅手段とを備え、ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向で、ファイバの同じセクションを使用することができるようにするために、
結合されるファイバセクションに挿入され、結合される増幅手段に向けて光信号を導く、各ファイバセクションのためのスイッチング手段と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段をその送信状態に応じて制御する制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の増幅された通信ノードは、好適には、ダウンリンク信号を運ぶ専用のネットワークのファイバセクションによって運ばれるダウンリンク光信号を抽出するパワーカプラタイプの抽出手段を備えてよい。
【００１９】
本発明の増幅された通信ノードは、好適には、アップリンク信号を運ぶ専用のネットワークのファイバセクションにアップリンク光信号を挿入するパワーカプラタイプの挿入手段を備えてよい。
【００２０】
発明は、バックアップされた光通信リングネットワークのトラヒック集線装置にさらに関し、ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向で、ネットワークが待機通信状態にある場合は反対方向で、ファイバの同じセクションを使用することができるようにするために、以下のものを備えている。すなわち、
第１の光ファイバの別個の２つのセクションと、
第１の光ファイバの各セクションの一端部に接続され、ネットワークのノードに向けられた実質的に同じである光信号をこれら２つの端部に挿入するためのスイッチング手段と、
第２の光ファイバの各セクションの一端部に接続され、ネットワークのノードによって送られた光信号を、これら２つの端部の一方を介して受信するためのスイッチング手段と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつその送信状態に応じてスイッチング手段を制御する制御手段とを備える。
【００２１】
このスイッチング手段は、好適には、２×２で動作する光スイッチを備えてよい。
【００２２】
このスイッチング手段は、有利には、３状態光スイッチ（ｔｈｒｅｅ−ｓｔａｔｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈ）を備え、この３状態光スイッチは、４極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成し、かつ光信号が以下の３種の伝搬モードでのいずれかでその４極の間を伝搬できるようにする。
・一方ではＡ極とＢ極との間で、他方ではＣ極とＤ極との間で伝搬し、直接伝搬モードに相当する。
・一方ではＡ極とＣ極との間で、他方ではＢ極とＤ極との間で伝搬し、交差（ｃｒｏｓｓｅｄ）伝搬モードに相当する。
・一方ではＡ極とＤ極との間で、他方ではＢ極とＣ極との間で伝搬し、トランスペアレント伝搬モードに相当する。
【００２３】
本発明の特徴および目的は、例示的かつ非限定的な実施形態として示した、添付図面に関し以下に記載した詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の第１の好適な実施形態に適合するノードを備えた、バックアップされた光通信ネットワークの線図であり、ネットワークの第１の光ファイバを介したダウンリンク信号の送信の標準状態を示している。このネットワークは、以下のものを備えている。すなわち、
実質的に同じであるダウンリンク波長分割多重信号を、各サイドに同時に送るトラヒック集線装置１と、
ダウンリンク信号を運ぶのに専用であり、かつ各セクションの一端にダウンリンク信号を挿入する集線装置１に属する２つのファイバセクション２ａ、２ｂを特に備えた、第１の光ファイバ２と、
ファイバ２によって集線装置１に光学的に接続された、通信ノードＮ１、Ｎ３、Ｎ４および増幅されたノードＮ２、Ｎ５とである。
【００２５】
本発明によれば、各通信ノードＮ１、Ｎ３、Ｎ４は、以下のものを備えている。すなわち、
ファイバ２のセクション２ｃ、２ｅ、２ｆと、
そのファイバセクションを介してノードを通過する光信号のパワーの一部を抽出する、パワーカプラタイプの双方向抽出手段１０、３０、４０と、
各抽出手段１０、３０、４０によって抽出された信号を導く、２つの分岐を有する２×１スイッチタイプのスイッチング手段１１、３１、４１と、
ネットワーク、すなわちファイバ２の送信状態を検出し、かつスイッチング手段１１、３１、４１をその状態に応じて制御する制御手段１２、３２、４２と、
光信号を送信または削除し、かつ各制御手段１２、３２、４２によって制御される光ゲート１３、３３、４３とである。
【００２６】
さらに、各増幅された通信ノードＮ２、Ｎ５は、以下のものを備えている。すなわち、
ファイバ２のセクション２ｄ、２ｇと、
このファイバセクションにまた挿入されて運ばれる信号を光増幅手段２４、５４に導く、各ファイバセクション２ｄ、２ｇに挿入された２つの状態（直接伝搬モード、交差伝搬モード）を有する、２×２の光スイッチタイプのスイッチング手段２１、５１と、
ネットワーク、すなわちファイバ２の送信状態を検出し、かつスイッチング手段２１、５１をその状態に応じて制御する制御手段２２、５２と、
各ファイバセクション２ｄ、２ｇによって運ばれた光信号を抽出するパワーカプラタイプの抽出手段２０、５０とである。
【００２７】
したがって、集線装置１は、その経路が図１に示された実質的に同じである光信号ｓ１、ｓ２を、ファイバセクション２ａ、２ｂの端部に同時に送る。本発明の１つの本質的特徴によれば、ネットワークが設定または再構成されている間に、仮想的な切断が、２つのノード間で作られる。この切断Ｃは、例えば、集線装置１の互いに間隔が最大である２つの近接するノードＮ３、Ｎ４間にあり、かつノードＮ４の光ゲート４３をロックすることによって作られるのが好ましい。したがって、通常の状況下では、これらノード間で通信は行われない。
【００２８】
以下で説明するように、本発明のネットワークは、本質的に一方では集線装置１と他方ではノードＮ１〜Ｎ５との間のトラヒックを編成し、対象は、このタイプのトラヒックをバックアップすることである。しかしながら、本発明は、仮想切断Ｃのいずれかの側のノード間のトラヒックを含む同時に存在するノード間のトラヒックを妨げるものではないが、ファイバが切断している場合、このトラヒックは、同じ保証のバックアップを受けることができない。
【００２９】
図２は、例えば、ノードＮ２とＮ３との間で第１のファイバ２に遮断Ｒがあった場合の、ダウンリンク信号ｓ１、ｓ２の送信を示す図１のネットワークの線図である。
【００３０】
この遮断Ｒが、例えば、ノードＮ３の手段３２によって検出され、かつその場所が特定されると、仮想遮断が物理的遮断Ｒと一致するまで、仮想的遮断は、その物理的遮断Ｒに向かって段階的にシフトされる。
【００３１】
この目的のため、手段３２とともに手段４２によって制御される光ゲート４３が、解除され、端部２ａから来る光信号ｓ２０を、ノードＮ３まで送ることを許可して、Ｎ３に向けられた光信号を受信できるようにする。
【００３２】
したがって、光信号ｓ２０の一部は、双方向抽出手段３０によってファイバセクション２ｅからサンプリングされ、次いで、分岐３１ａに代わってスイッチ３１の分岐３１ｂに導かれる。これは手段３２によって自動的に制御される。このようにして、ネットワークの動作の通常のモードと比べて、ノードＮ３による光信号の受信の方向は、反転される。
【００３３】
これと同時に、同様に手段３３によって制御される光ゲート３３が、ロックされる。特に部分的遮断の場合、これにより、信号ｓ’１が高品質の信号ｓ２０と混ざり合わないようにしながら、エラーレートの高い信号ｓ’１（点線の経路）を送ることが可能となる。
【００３４】
図３は、アップリンク信号を運ぶ専用のネットワーク６の第２のファイバによる、アップリンク信号の通常の送信状態を示す、図１のネットワーク線図である。
【００３５】
Ｎ１〜Ｎ５までの通信ノードのすべては、アップリンク光信号を受信する集線装置１に属する特に２つのファイバセクション６ａ、６ｂを含むファイバ６を介して、集線装置１に光学的に接続されている。各ノードＮ１からＮ５は、他のノードから異なる波長でアップリンク信号を送ることができる。
【００３６】
本発明によれば、各通信ノードＮ１、Ｎ３、Ｎ４は、以下のものを備えている。すなわち、
ファイバ６のセクション６ｄ、６ｇと、
そのファイバセクションに光信号を挿入する、パワーカプラタイプの双方挿入手段１００、３００、４００と、
各挿入手段１００、３００、４００に送られた信号を導く２つの分岐を有する、２×１スイッチタイプのスイッチング手段１１０、３１０、４１０と、
ネットワーク、すなわちファイバ６の送信状態を検出し、かつスイッチング手段１１０、３１０、４１０をその状態に応じて制御する制御手段１２０、３２０、４２０とを備えている。
【００３７】
さらに、各増幅された通信ノードＮ２、Ｎ５は、以下のものを備えている。すなわち、
ファイバ６のセクション６ｄ、６ｇと、
このファイバセクションにも挿入される、結合されるファイバセクションによって光増幅手段２４０，５４０に運ばれた信号を導く各ファイバセクション６ｄ、６ｇに挿入された、２つの状態（直接伝搬モード、交差伝搬モード）を有する、２×２の光スイッチタイプのスイッチング手段２１０、５１０と、
ネットワーク、すなわちファイバ６の送信状態を検出し、かつスイッチング手段２１０、５１０をその状態に応じて制御する制御手段２２０、５２０と、
増幅手段２４０、５４０より先にある結合されたファイバ部分に光信号を挿入する、パワーカプラタイプの挿入手段２００、５００とである。
【００３８】
アップリンク信号は、センダノードにおいて選択された光スイッチの分岐に応じて決定された伝播方向に伝搬する。
【００３９】
例えば、ノードＮ３は、通常動作におけるその経路が図３に示されたようなアップリンク光信号ｓ３を送る。この信号ｓ３は、ファイバセクション６ｂを介して集線装置１によって受信される。
【００４０】
図４は、例えばノードＮ２とＮ３の間で第２のファイバ６に断線Ｒ’があった場合の、アップリンク信号ｓ３の送信を示す、図３のネットワークの線図である。
【００４１】
遮断Ｒは、例えば、ノードＮ３の手段３２０によって検出され、かつその場所が特定される。次に、通常動作では、信号ｓ３は、分岐３１０ａの代わりにスイッチ３１の分岐３１０ｂに導かれた後、双方向抽出手段３００によってファイバセクション６ｅに挿入され、最終的に、ファイバセクション６ｂの代わりにファイバセクション６ａを介して集線装置１に送信される。
【００４２】
図５は、ダウンリンク信号を送ることがどのようにバックアップされるかを示す、本発明の好適な一実施形態に相当する集線装置の部分図である。ダウンリンクトラヒックのバックアップを二重にするために、集線装置Ｈ１が、２つの部分１Ａ、１Ｂで二重にされる。これらの部分１Ａおよび１Ｂは、それぞれ以下のものを備えている。すなわち、
異なる所定波長で、光信号を送る一連の３つのセンダＴ１Ａ〜Ｔ３Ｂと、
特に、所定の一連のセンダからの信号を多重化する、各一連のセンダ用の波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサＭ１Ａ〜Ｍ３Ｂと、
２つの同一の信号に多重化された信号を分割する、各一連のセンダ用のパワースプリッタＤ１Ａ〜Ｄ３Ｂと、
ダウンリンク信号を受信しかつその信号をノードに導く、２つの状態（直接伝搬モード、交差伝搬モード）を有する各一連のセンダ用の２×２光スイッチタイプのスイッチング手段１１０Ａ〜１１２Ｂと、
特に、種々の一連のセンダからの信号を多重化する、２つのマルチプレクサ／デマルチプレクサＭｕｘ１Ａ、Ｍｕｘ２Ａ、Ｍｕｘ１Ｂ、Ｍｕｘ２Ｂと、
各マルチプレクサ／デマルチプレクサＭｕｘ１Ａ、Ｍｕｘ２Ｂによって多重化された信号を受信する増幅器Ａ１、Ａ２と、
ネットワークの送信状態、すなわちダウンリンク信号の送信品質を検出し、かつスイッチング手段１１０Ａ〜１１２Ｂをその状態に応じて制御する制御手段１１５とである。
【００４３】
２つの部分１Ａおよび１Ｂは、双方向ファイバセクション２’によって接続されている。各部分１Ａおよび１Ｂは、また、ネットワークのノードに向けられた実質的に同じである光信号を、セクション２ａ、２ｂに挿入するために、第１のファイバのファイバセクション端部２ａ、２ｂに接続されている。
【００４４】
集線装置Ｈ１は、また以下のものを備えている。すなわち、
第１の光ファイバとは別の第２のファイバ（図示せず）の２つのファイバセクション、および各第２のファイバセクションの一端に接続され、ネットワークのノードから送信された光信号をそれらの端部の１つを介して受信する他のスイッチング手段（図示せず）と、
第２のファイバの送信状態を検出し、かつその状態に応じて結合されるスイッチング手段を制御する制御手段（図示せず）とを備える。
【００４５】
２つの部分１Ａおよび１Ｂのスイッチは、２×２で動作する。光信号経路に沿ってセンダからファイバセクション２ａ、２ｂへの挿入までを記述する、可能な３つの構成が存在する。
【００４６】
集線装置Ｈ１の通常の動作では、スイッチは、スイッチ１１０Ａ、１１０Ｂと同様に、それぞれ交差位置および直接位置に設定される。実質的に同じであるダウンリンク信号ｓ１およびｓ２は、ファイバセクション２ａ、２ｂに反対の伝播方向で集線装置Ｈ１によって送られ、二重バックアップ信号ｓ’１およびｓ’２は使用されない。
【００４７】
ここでは端末ＴＡ２とマルチプレクサ／デマルチプレクサＭ２Ａとの間の送信に問題がある場合、スイッチは、１１１Ａ、１１１Ｂと同様に、それぞれ直接位置および交差位置に設定される。この状況では、ダウンリンク信号ｓ３およびｓ４が信頼できないため、二重バックアップ信号ｓ’３およびｓ’４は、ファイバセクション２ａ、２ｂで反対の伝搬方向に集線装置１によって送られる。
【００４８】
このスイッチは、またスイッチ１１２Ａ、１１２Ｂと同様に、すなわち交差位置に設定される。この場合、部分１Ａの送信ダウンリンク信号ｓ５、ｓ６の一方は、ファイバセクション２ａに挿入される。信号５と等しい、部分Ｂの二重バックアップダウンリンク送信信号ｓ７、ｓ８の一方も、ファイバセクション２ｂに挿入される。
【００４９】
図６は、本発明の別の好適な実施形態に相当するトラヒック集線装置Ｈ２の部分図である。
【００５０】
集線装置Ｈ１は、それぞれネットワーク内のダウンリンク信号およびアップリンク信号を運ぶ専用の、２つの異なる光ファイバの４つのファイバセクション２ａ’、２ｂ’、６ａ’、６ｂ’を備えている。
【００５１】
集線装置Ｈ２は、より詳細には、ダウンリンク信号およびアップリンク信号をそれぞれ管理する２つの部分２Ａ、２Ｂを備えている。
【００５２】
部分２Ａは、以下のものを備えている。すなわち、
異なる波長を有する光信号の複数の一連のセンダＴ２（そのうち１つのみを示す）と、
各一連のセンダ用の波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサＭ２０Ａと、
転送されるべきアップリンク信号およびダウンリンク信号を受信する２つの分岐を有する、各一連のセンダ用の２×１光スイッチタイプの第１のスイッチング手段１１３と、
２つの同じ信号に多重化された信号を分割する、各一連のセンダＤ２用のパワースプリッタと、
２つの状態（直接伝搬モード、交差伝搬モード）を有する、あて先ノードに向けられた信号を導く、各一連のセンダ用の２×２光スイッチタイプの第２のスイッチング手段１１４と、
例えばファイバセクション２ａ’、２ｂ’に挿入された、種々の一連のセンダからの信号を多重化する、２つのマルチプレクサ／デマルチプレクサＭｕｘ１０Ａ、Ｍｕｘ２０Ａと、
マルチプレクサ／デマルチプレクサＭｕｘ１０Ａによって多重化された信号を受信する、ファイバセクション２ａ’に挿入される増幅器Ａ２０Ａと、
ネットワークの送信状態、すなわちダウンリンク信号の送信品質を検出し、かつその状態に応じてスイッチング手段１１３、１１４を制御する制御手段（図示せず）とである。
【００５３】
部分２Ｂは、以下のものを備えている。すなわち、
異なる所定の波長を有する光信号の複数の一連の受信機Ｒ２（そのうち１つのみを示す）と、
各一連の受信機用の波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサＭ２０Ｂと、
３つの状態（直接伝搬モード、交差伝搬モード、トランスペアレント伝搬モード）を有し、アップリンク信号を受信し、かつそれらのアップリンク信号を相互接続ファイバ６０を介して受信機Ｒ２または部分２Ａに導く４極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成する、各一連の受信機用の２×２光スイッチタイプのスイッチング手段６００と、
２つのマルチプレクサ／デマルチプレクサＭｕｘ１０Ｂ、Ｍｕｘ２０Ｂと、
ファイバセクション６ａ’から多重化されたアップリンク信号を受信する増幅器Ａ２０Ｂと、
ネットワークの送信状態、すなわちアップリンク信号の受信品質を検出し、かつスイッチング手段６００をその状態に応じて制御する制御手段（図示せず）とである。
【００５４】
図７〜図９は、４極ＡＢＣＤを形成する３状態光スイッチ６００の一実施形態をより詳細に示している。これらの光スイッチは、電気的に駆動される小型および非常に小型の機械装置に使用される、マイクロエレクトロメカニカル（ＭＥＭ）技術を用いている。光スイッチ６００は、光信号の方向を定めるために両方とも電圧の作用により機械的に動く、垂直方向ミラー６０１および水平方向ミラー６０２と、光パイプ６０Ａ〜６０Ｄを備えている。
【００５５】
図７では、電圧６０３が、２つの反射面を有する水平方向ミラー６０２に印加され、この水平方向ミラーは、Ａからの光信号をＢに、Ｃからの光信号をＤに導くために移動する。スイッチ６００のこの状態は、直接伝搬モードに相当する。
【００５６】
図８では、電圧６０４が２つの反射面を有する垂直方向ミラー６０１に印加され、この垂直方向ミラーは、Ａからの光信号をＤに、Ｂからの光信号をＣに導くために移動する。スイッチ６００のこの状態は、トランスペアレント伝搬モードに相当する。
【００５７】
図９では、スイッチ６００は、交差伝搬モードに相当する非動作状態にあり、これは、光信号が、光パイプ６０Ａ〜６０Ｄの間、ＡとＣとの間、およびＢとＤとの間で、制御ピン６０５および６０６に電圧を印加する必要なく、自由に通過することを意味している。２つの可動ミラー６０１と６０２は、停止位置にある。
【００５８】
上記のような光スイッチを製造することは、スイッチを破壊する恐れがあるので、ピン６０５および６０６に同時に電圧が印加されないことを当然意味していることが、もちろん注目されよう。これは、２つのミラー６０１、６０２を同時に起動しないようにするために、排他的論理和タイプの論理回路（図示せず）を用いて達成することが簡単である。
【００５９】
当然、上記の説明は、単に例示的な例として示したものである。任意の手段が、本発明の範囲から逸脱することなく同等の手段によって置換されてよい。
【００６０】
特に、ダウンリンク信号トラヒックを制御する手段は、アップリンク信号トラヒックを制御する手段と組み合わされてよい。
【００６１】
さらに本発明のトラヒック集線装置は、集線装置Ｈ１について記載したようなダウンリンク信号トラヒック、および集線装置Ｈ２について記載したようなダウンリンクトラヒックとアップリンクトラヒックとの間の通信用の相互接続ファイバの、二重バックアップのために２つの同じ部分を含んでよい。
【００６２】
本発明の集線装置のアップリンクトラヒックをスイッチングする手段は、３状態光スイッチの代わりに、２つの状態を有する２×２光スイッチの対を備えてよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ネットワークの第１のファイバを介したダウンリンク信号の送信の通常状態を示す、本発明の好適な実施形態に相当するノードを備えるバックアップされた光通信ネットワークの線図である。
【図２】第１のファイバ内に断線が起きた場合のダウンリンク信号の送信を示す、図１のネットワークの線図である。
【図３】ネットワークの第２のファイバによるアップリンク信号の送信の通常状態を示す、図１のネットワークの線図である。
【図４】第２のファイバ内に断線が起きた場合のアップリンク信号の送信を示す、図３のネットワークの線図である。
【図５】ダウンリンク信号を送ることがどのようにバックアップされるかを示す、本発明の好適な実施形態に相当するトラヒック集線装置の部分図である。
【図６】本発明の別の好適な実施形態に相当するトラヒック集線装置を示す部分図である。
【図７】図６の集線装置の一部であるスリーウェイスイッチを示す。
【図８】図６の集線装置の一部であるスリーウェイスイッチを示す。
【図９】図６の集線装置の一部であるスリーウェイスイッチを示す。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月8日(2003.9.8)
【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】
光通信リングネットワークをバックアップする通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）であって、
光信号（ｓ１、ｓ２）を運ぶ光ファイバセクション（２ｃ、２ｅ、２ｆ）と、
ファイバセクションによって運ばれた光信号を抽出する抽出手段（１０、３０、４０）とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、抽出手段（１０、３０、４０）が、パワーカプラタイプかつ双方向性であることと、
前記通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）がさらに、
抽出手段によって抽出された光信号を導くスイッチング手段（１１、３１、４１）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段（１２、３２、４２）とを備えたこととを特徴とする通信ノード。
【請求項２】
光ゲート（１３、３３、４３）を備え、該光ゲート（１３、３３、４３）が、光信号を通過させるため、あるいは除去するために、制御手段（１２、３２、４２）によって制御されかつファイバセクション（２ｃ、２ｅ、２ｆ）に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載の通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）。
【請求項３】
バックアップされた光通信リングネットワークの通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）であって、
光信号を運ぶ光ファイバセクション（６ｃ、６ｅ、６ｆ）と、
ファイバセクションに光信号を挿入する挿入手段（１００、３００、４００）とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、挿入手段（１００、３００、４００）が、パワーカプラタイプかつ双方向性であることと、
前記通信ノード（Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）がさらに、
ファイバセクションに挿入されるべき光信号を挿入手段に向けて導くスイッチング手段（１１０、３１０、４１０）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段（１２０、３２０、４２０）とを備えたこととを特徴とする通信ノード。
【請求項４】
バックアップされた光通信リングネットワークの増幅された通信ノード（Ｎ２、Ｎ５）であって、
光信号を運ぶ少なくとも１つのファイバセクション（２ｄ、６ｄ、２ｇ、６ｇ）と、
光信号を増幅するために結合されるファイバセクションに挿入された各ファイバセクションのための増幅手段（２４、２４０、５４、５４０）とを備え、
ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークがバックアップされた送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、
結合されるファイバセクションに挿入された、結合される増幅手段に向けて光信号を導く、各ファイバセクションのためのスイッチング手段（２１、２１０、５１、５１０）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段（２２、２２０、５２、５２０）とをさらに備えたことを特徴とする通信ノード。
【請求項５】
ダウンリンク信号を運ぶ専用のネットワーク（２ｄ、２ｇ）のファイバセクションによって運ばれたダウンリンク光信号を抽出するパワーカプラタイプの抽出手段（２０、５０）を備えたことを特徴とする、請求項４に記載の増幅された通信ノード（Ｎ２、Ｎ５）。
【請求項６】
アップリンク信号を運ぶ専用のネットワーク（６ｄ、６ｇ）のファイバセクションにアップリンク信号を挿入するパワーカプラタイプの挿入手段（２００、５００）を備えたことを特徴とする、請求項４または５に記載の増幅された通信ノード。
【請求項７】
バックアップされた光通信リングネットワークのトラヒック集線装置（Ｈ１、Ｈ２）であって、ネットワークが通常の送信状態の場合にはある方向（ｓ１）で、ネットワークが待機送信状態にある場合は反対方向（ｓ２）で、ファイバの同じセクションを使用できるように、
第１の光ファイバ（２ａ、２ｂ、２ａ’、２ｂ’）の２つの別個のセクションと、
第１のファイバの各セクションの一端部に接続され、ネットワークのノードに向けられた実質的に同じである光信号を２つの端部に注入するスイッチング手段（１１０Ａ〜１１２Ｂ）と、
第２のファイバの各セクションの一端部に接続され、ネットワークのノードによって送られた光信号を２つの端部のうち１つを介して受信するスイッチング手段（６００）と、
ネットワークの送信状態を検出し、かつスイッチング手段を送信状態に応じて制御する制御手段とを備えたことを特徴とするトラヒック集線装置。
【請求項８】
スイッチング手段（１１０Ａ〜１１２Ｂ）が、２つずつ動作する光スイッチを備えたことを特徴とする、請求項７に記載のトラヒック集線装置（Ｈ１）。
【請求項９】
スイッチング手段（６００）が、３状態光スイッチを備え、該３状態光スイッチが、４極Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成し、かつ一方ではＡ極とＢ極との間を、他方ではＣ極とＤ極との間を伝搬する直接伝搬モードに相当するモードと、一方ではＡ極とＣ極との間を、他方ではＢ極とＤ極との間を伝搬する交差伝搬モードに相当するモードと、一方ではＡ極とＤ極との間を、他方ではＢ極とＣ極との間を伝搬するトランスペアレント伝搬モードに相当するモードとの３つの伝播モードのいずれかの伝搬モードで、光信号が４極間を伝搬できるようにすることを特徴とする、請求項７または８に記載のトラヒック集線装置（Ｈ２）。
【国際調査報告】
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