(57)【要約】【課題】  二重偏波信号を監視するシステム及び方法が開示される。【解決手段】  当該システム及び方法は、電気又は光領域のどちらかで、第１の結合信号を得るために第１の監視信号を前記二重偏波信号の第１の偏波成分に追加するステップと、第２の結合信号を得るために第２の監視信号を前記二重偏波信号の第２の偏波成分に追加するステップと、を有する。監視信号は、任意であり、非補完的であり、且つ二重偏波信号の変調周波数より実質的に低い周波数で変調される。システム及び方法は、受信すると監視信号を分析するステップを更に有する。【選択図】  図２
2015095902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重偏波信号を監視する方法であって、
電気領域で、第１の結合信号を得るために、第１の監視信号を前記二重偏波信号の第１の偏波成分に追加するステップと、
電気領域で、第２の結合信号を得るために、第２の監視信号を前記二重偏波信号の第２の偏波成分に追加するステップと、
を有し、
前記第１及び第２の監視信号は、
非補完的であり、
前記二重偏波信号の変調周波数より実質的に低い周波数で変調される、
方法。
【請求項２】
前記第１の結合信号及び前記第２の結合信号を結合データ信号に結合するステップ、
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記結合データ信号を通信するステップ、を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記結合データ信号から前記第１の監視信号をフィルタリングするステップ、を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記二重偏波信号の前記第１の偏波成分に関連する波長情報を決定するために、前記第１の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記二重偏波信号の前記第１の偏波成分に関連する光路情報を決定するために、前記第１の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記結合データ信号から前記第２の監視信号をフィルタリングするステップ、を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記二重偏波信号の前記第２の偏波成分に関連する波長情報を決定するために、前記第２の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記二重偏波信号の前記第２の偏波成分に関連する光路情報を決定するために、前記第２の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
二重偏波信号を監視する方法であって、
光領域で、第１の結合信号を得るために、第１の監視信号を前記二重偏波信号の第１の偏波成分に追加するステップと、
光領域で、第２の結合信号を得るために、第２の監視信号を前記二重偏波信号の第２の偏波成分に追加するステップと、
を有し、
前記第１及び第２の監視信号は、
非補完的であり、
前記二重偏波信号の変調周波数より実質的に低い周波数で変調される、
方法。
【請求項１１】
前記第１の結合信号及び前記第２の結合信号を結合データ信号に結合するステップ、
を更に有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記結合データ信号を通信するステップ、を更に有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記結合データ信号から前記第１の監視信号をフィルタリングするステップ、を更に有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記二重偏波信号の前記第１の偏波成分に関連する波長情報を決定するために、前記第１の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記二重偏波信号の前記第１の偏波成分に関連する光路情報を決定するために、前記第１の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記結合データ信号から前記第２の監視信号をフィルタリングするステップ、を更に有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記二重偏波信号の前記第２の偏波成分に関連する波長情報を決定するために、前記第２の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記二重偏波信号の前記第２の偏波成分に関連する光路情報を決定するために、前記第２の監視信号を分析するステップ、を更に有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
第１の偏波成分と第２の偏波成分とを含む主データ信号を生成するよう構成される主データソースと、
第１の監視信号及び第２の監視信号を生成するよう構成される監視データソースであって、前記第１及び第２の監視信号は、非補完的な周波数変調監視信号である、監視データソースと、
デジタル信号プロセッサであって、
前記第１の監視信号を前記主信号の前記第１の偏波成分に追加して、第１の結合信号を得て、
前記第２の監視信号を前記主信号の前記第２の偏波成分に追加して、第２の結合信号を得る、
よう構成される、デジタル信号プロセッサと、
を有する光送信機。
【請求項２０】
第１の偏波成分と第２の偏波成分とを含む主データ信号を生成するよう構成される主データソースと、
第１の監視信号及び第２の監視信号を生成するよう構成される監視データソースであって、前記第１及び第２の監視信号は、非補完的な周波数変調監視信号である、監視データソースと、
前記第１の監視信号を前記主信号の前記第１の偏波成分に追加して、第１の結合信号を得るよう構成される第１の周波数シフタと、
前記第２の監視信号を前記主信号の前記第２の偏波成分に追加して、第２の結合信号を得るよう構成される第２の周波数シフタと、
前記第１の結合信号と前記第２の結合信号を結合するよう構成される偏波ビームコンバイナと、
を有する光送信機。
【請求項２１】
結合光信号を分析する光受信機であって、
前記結合光信号から個々の監視信号をフィルタリングするよう構成される第１のフィルタと、
前記個々の監視信号から情報を抽出するよう構成されるデータ分析コンポーネントであって、前記個々の監視信号は、非補完的な周波数変調監視信号である、データ分析コンポーネントと、
を有する光受信機。
【請求項２２】
コンピュータ可読媒体に格納された命令を実行するよう構成されるプロセッサを更に有し、前記命令は、実行されると、前記プロセッサに、前記個々の監視信号により導入される周波数変化を相殺するために周波数オフセット補償アルゴリズムを実行させる、請求項２１に記載の受信機。
【請求項２３】
前記データ分析コンポーネントは、前記監視信号から波長情報を抽出するよう構成される、請求項２１に記載の受信機。
【請求項２４】
前記データ分析コンポーネントは、前記監視信号から光路情報を抽出するよう構成される、請求項２１に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、光ネットワークに関し、より詳細には、帯域内監視信号を用いて二偏波信号を監視することに関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
光通信システムの重要性及び偏在性が増大するにつれ、光通信システムの適正な動作を保証するために、光通信システムを正確に且つ効率的に監視できることが益々重要になっている。正確な且つ効率的な監視の重要性は、光トラフィック信号が複数偏波（例えば、二偏波信号）を有するコンポーネントを有し実装されるとき、増大する。コスト効率の良い方法で光通信システムを監視可能なことは、光通信システムの他のコンポーネントをインラインで監視することと共に益々重要になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の特定の実施形態によると、二重偏波信号を監視するシステム及び方法が開示される。当該システム及び方法は、電気又は光領域のどちらかで、第１の結合信号を得るために第１の監視信号を前記二重偏波信号の第１の偏波成分に追加するステップと、第２の結合信号を得るために第２の監視信号を前記二重偏波信号の第２の偏波成分に追加するステップと、を有する。監視信号は、任意であり、非補完的であり、且つ二重偏波信号の変調周波数より実質的に低い周波数で変調される。システム及び方法は、受信すると監視信号を分析するステップを更に有する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明並びに利点のより完全な理解のため、添付の図と共に以下の説明を参照する。
【図１】本開示の特定の実施形態による例示的な光通信システムを示す。
【図２】本開示の特定の実施形態による、任意の非補完的周波数変調監視信号を追加する例示的な監視信号送信機を示す。
【図３】本開示の特定の実施形態による、デジタル信号プロセッサを有しない、任意の非補完的周波数変調監視信号を追加する例示的な監視信号送信機３００を示す。
【図４】本開示の特定の実施形態による、最小限のコンポーネントを有する、任意の非補完的周波数変調監視信号を分析する例示的な監視信号受信機を示す。
【図５】本開示の特定の実施形態による、任意の非補完的周波数変調監視信号の個々の偏波成分を分析する例示的な監視信号受信機を示す。
【図６】本開示の特定の実施形態による、光トラフィック信号に関連する監視信号を分析する例示的な方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本願明細書で用いられるとき、用語「コンピュータ可読媒体」は、汎用又は特定目的コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であっても良い。例として且つ限定ではなく、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置を含むコンピュータ可読有体、又はコンピュータにより実行可能な命令若しくはデータ構造の形式で所望のプログラムコード手段を伝える若しくは格納するために用いられ汎用若しくは特定目的コンピュータによりアクセス可能な他の媒体を有し得る。上述の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲に包含されるべきである。
【０００６】
さらに、「コンピュータにより実行可能な命令」は、例えば、汎用コンピュータ、特定目的コンピュータ又は特定目的処理装置に特定の機能又は機能グループを実行させる命令及びデータを有する。
【０００７】
本願明細書で用いられるように、用語「モジュール」又は「コンポーネント」は、コンピュータシステムで実行されるソフトウェアオブジェクト又はルーチンを表し得る。本願明細書に記載されたのと異なるコンポーネント、モジュール、エンジン及びサービスは、（例えば、別個のスレッドとして）コンピューティングシステムで実行されるオブジェクト又は処理として実施されても良く、ハードウェア、ファームウェア、及び／又は三者全ての特定の組合せとして実施されても良い。
【０００８】
以下に、光通信システムの光トラフィック信号を監視する、コスト効率の良いインラインソリューションを記載する。本開示は、光通信システムに関連する波長及び光路情報を監視するために、光通信システムの既存のコンポーネント内の比較的低いデータレートの監視信号を監視するシステム及び方法を記載する。
【０００９】
電気通信システム、ケーブルテレビシステム、データ通信ネットワークは、光ネットワークを用いて、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバ又は他の光媒体を通じて光信号の形式で伝達される。光ネットワークは、増幅器、分散補償器、マルチプレクサ／デマルチプレクサフィルタ、波長選択スイッチ、カプラ、等のような、光ネットワーク内で種々の動作を実行するよう構成される種々のコンポーネントを有しても良い。光ネットワークは、送信元情報、宛先情報及び経路情報を含む光ネットワークに関連する任意の数の特徴、並びに光ネットワークの他の管理情報を示す監視信号を通信しても良い。
【００１０】
図１は、本開示の特定の実施形態による例示的な光通信ネットワーク１００を示す。ネットワーク１００は、送信機１０２、送信システム１０４、及び受信機１０６を有しても良い。ネットワーク１００は、光ネットワーク１００のコンポーネントにより通信される１又は複数の光信号を運ぶよう構成される１又は複数の光ファイバ１１０を有しても良い。光ネットワーク１００のネットワーク要素は、ファイバ１１０により互いに結合され、１又は複数の送信機１０２、１又は複数のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０８、１又は複数の増幅器１１２、１又は複数の光アド／ドロップマルチプレクサ（optical  add/drop  multiplexer：ＯＡＤＭ）１１４、及び／又は１又は複数の分散補償ファイバ１１６を有しても良い。図１の例示的なシステムは、単純なポイントツーポイント光システムを示す。ネットワーク１００の１つの特定の形式又はトポロジが示されるが、ネットワーク１００は、リング型ネットワーク、メッシュ型ネットワーク、及び／又は任意の他の適切な光ネットワーク、及び／又は光ネットワークの組合せを含む任意の適切な形式であっても良い。
【００１１】
幾つかの実施形態では、送信機１０２は、多偏波光信号を受信機１０６へ送信するよう構成される任意の電子装置、コンポーネント、及び／又は装置及び／又はコンポーネントの組合せであっても良い。例えば、送信機１０２は、１又は複数のレーザ、プロセッサ、メモリ、デジタル−アナログ変換器、アナログ−デジタル変換器、デジタル信号プロセッサ、ビームスプリッタ、ビームコンバイナ、マルチプレクサ、及び／又は二偏波光信号をじゅし１０６へ送信するために必要な任意の多のコンポーネント、装置及び／又はシステムを有しても良い。
【００１２】
幾つかの実施形態では、送信機１０２は、光トラフィック信号と共に帯域内に監視信号を含むよう更に構成されても良い。二偏波光信号を有する監視信号の１つの特定の実装を説明するシステム及び方法は、米国特許出願番号１３／６２０１０２及び１３／６２０１７２号に更に詳細に記載される。両出願は、参照することにより本願明細書に組み込まれる。本開示の目的のために、「光信号」及び／又は「光トラフィック信号」への言及は、特に明示的に断りのない限り、帯域内監視信号を含むと考えれるべきである。
【００１３】
ネットワーク１００の幾つかの構成では、二偏波光信号を有する帯域内監視信号を実装するのは高価であり得る。例えば、高速（したがって高価な）光検出器、プロセッサ、及び／又は偏光計が必要であり得る。しかしながら、ネットワーク１００の他の構成では、１又は複数の低データレート監視信号が実装されても良く、低速（したがって安価な）光検出器、プロセッサ、及び／又は偏光計の使用が可能である。
【００１４】
幾つかの実施形態では、低データレート監視信号は、光トラフィック信号のデータ期間より遙かに長い変調期間を有しても良い。上述の又は代替の実施形態では、低データレート監視信号は、主データ信号からより容易に分離可能であっても良い。
【００１５】
幾つかの実施形態では、送信機１０２は、光トラフィック信号を（１又は複数の帯域内監視信号と共に）送信システム１０４を介して受信機１０６へ伝達しても良い。送信システム１０４は、通常、以下のコンポーネント、つまり１又は複数のファイバ１１０、１又は複数のＯＡＤＭ１１４モジュール、及び／又は１又は複数の増幅器１１２を有しても良い。図１を参照すると、これらのコンポーネントは、説明を助けるために設けられ、本開示の範囲を限定することを意図しない。ネットワーク１００の幾つかの構成では、ネットワーク１００は、図１に示したものより多くの、少ない、及び／又は異なるコンポーネントを有しても良い。
【００１６】
さらに、送信システム１０４のコンポーネントは、ファイバ１１０の使用を通じて互いに通信可能に結合されても良い。幾つかの実施形態では、ファイバ１１０は、シングルモード光ファイバ又は非ゼロ分散シフトファイバのような、データを伝達するよう構成される任意の適切な光ファイバであっても良い。送信システム１０４は、増幅器１１２を有しても良い。幾つかの実施形態では、増幅器１１２は、受信機１０６へのより効率的な送信のために、（１又は複数の帯域内監視信号と共に）光トラフィック信号を増幅するよう構成される任意の増幅器であっても良い。例えば、増幅器１１２は、光通信システムにおいて一般的なエルビウム添加ファイバ増幅器（erbium  doped  fiber  amplifier：ＥＤＦＡ）であっても良い。幾つかの実施形態では、増幅器１１２は、光トラフィック信号に導入される特定の種類のノイズに関与し得る。例えば、ＥＤＦＡは、当業者に自然放出（amplified  spontaneous  emission：ＡＳＥ）として知られるある種の雑音を導入する。幾つかの実施形態では、増幅器１１２は、分散補償ファイバ１１６に通信可能に結合されても良い。分散補償ファイバ１１６は、色分散のような送信システム１０４に関連する任意の非線形効果を補償するよう構成される任意の適切なファイバ及び／又はファイバの集合であっても良い。幾つかの実施形態では、ネットワーク１００は、１又は複数のＯＡＤＭ１１４を有しても良い。ＯＡＤＭ１１４は、ネットワーク１００のノード間及び／又はそれらの間で複数の光波長を多重する及び／又はルーティングするよう構成される任意の適切なコンポーネント及び／又はコンポーネントの集合であっても良い。
【００１７】
幾つかの実施形態では、受信機１０６は、多偏波光信号を送信機１０２から受信するよう構成される任意の電子装置、コンポーネント、及び／又は装置及び／又はコンポーネントの組合せであっても良い。例えば、送信機１０２は、１又は複数のレーザ、光変調器、プロセッサ、メモリ、デジタル−アナログ変換器、アナログ−デジタル変換器、デジタル信号プロセッサ、ビームスプリッタ、ビームコンバイナ、デマルチプレクサ、及び／又は二偏波光信号を送信機１０２から受信するために必要な任意の他のコンポーネント、装置及び／又はシステムを有しても良い。
【００１８】
幾つかの実施形態では、送信機１０２及び受信機１０６は、同じ装置内に、例えば相互接続される複数の光ノードを有する光通信ネットワーク内に存在しても良い。上述の又は代替の実施形態では、送信機１０２及び受信機１０６は、ローカルに又は互いにリモートに配置される別個の装置であっても良い。
【００１９】
動作中、送信機１０２は、二偏波光トラフィック信号を（１又は複数の帯域内監視信号と共に）送信システム１０４を介して受信機１０６へ伝達しても良い。幾つかの実施形態では、送信機１０２は、適切な変調方式により二重偏波光トラフィック信号を通信しても良い。例えば、送信機１０２は、位相シフト変調技術（例えば、二重偏波４相位相変調（dual−polarizationquadraturephase−shift−keying：ＤＰ−ＱＰＳＫ）、ＤＰ−８ＱＡＭ、ＤＰ−１６ＱＡＭ、ＤＰ−３２ＱＡＭ、ＤＰ−６４ＱＡＭ、等）により、二重偏波光トラフィック信号を受信機１０６へ通信しても良い。幾つかの実施形態では、二重偏波光トラフィック信号のデータ部分を送信するために用いられる変調方式は、監視信号を送信するために用いられる変調方式と異なっても良い。例えば、送信機１０２は、図２〜６を参照して以下に詳述するように、非補完的周波数変調を用いて監視信号を通信しても良い。
【００２０】
送信機１０２で、システム１００に関連する特定の波長及び／又は光路特性は管理システム１００内での使用のために追跡されても良い。これらの特性に関連する管理情報は、更にシステム１００に沿って通信するために、１又は複数の監視信号に含まれても良い。
【００２１】
光トラフィック信号と共に帯域内で通信される監視信号をモニタすることにより、ネットワーク１００は、システム１００に関連する波長及び光路特性を決定することができる。
【００２２】
図２は、本開示の特定の実施形態による、任意の非補完的周波数変調監視信号を追加する例示的な監視信号送信機２００を示す。幾つかの実施形態では、システム２００は、１又は複数のデータソース２０２、１又は複数の監視データソース２０４、１又は複数のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２０５、１又は複数のデジタル信号プロセッサ２０８、１又は複数の偏波ビームコンバイナ２１４、を有しても良い。
【００２３】
幾つかの実施形態では、監視データソース２０４は、任意の非補完的周波数変調監視信号をＤＳＰ２０６に供給するよう構成されても良い。本開示の目的のために、非補完的信号は、監視信号のｘ成分の値が監視信号のｙ成分の値と等しくない、及び監視信号のｘ成分が監視信号のｙ成分の反対の値を有しないものであると理解されても良い。
【００２４】
幾つかの実施形態では、システム２００は、トラフィックシステム１００の１又は複数の他のコンポーネントにデータを出力するよう構成されても良い。例えば、システム２００は、監視データソース２０４からの監視信号データ及び／又は主データソース２０２からのモニタされたデータを出力するよう構成されても良い。図１、３〜６を参照して以下に詳述するように、監視信号データは、波長情報、光路情報、及び／又はトラフィックシステム１００に関する任意の他の適切な情報を含むよう構成されても良い。
【００２５】
幾つかの実施形態では、ＤＳＰ２０６及び光源２０８は、市販の送信機１０２の部分であっても良い。例えば、ＤＳＰ２０６は、送信機１０２の他のコンポーネントに統合された及び／又はそのアナログ側で動作するよう構成される市販のデジタル信号プロセッサであっても良い。このように、システム２００は、追加光コンポーネントを必要としないことによりデジタル信号プロセッサが送信機１０２と共に及び／又はその中で用いられる、トラフィックシステム１００内での実装のための比較的低コストの代替を提供するよう構成されても良い。
【００２６】
幾つかの実施形態では、ＤＳＰ２０６は、主データソース２０２からの主データを監視データソース２０４からのデータと電気領域で結合するよう構成されても良い。したがって、帯域内監視信号変調のためにいかなる追加光コンポーネントも必要ない。幾つかの構成では、監視信号の変調レートは、主データのレートと比較して遅くても良い（例えば、監視信号はＭＨｚのスケールで変調され、主データはＧＨｚスケールで変調される）。幾つかの実施形態では、送信機２００は、１又は複数のＤＡＣ２０５を有しても良い。ＤＡＣ２０５は、複数の偏波成分を有する結合データ信号を生成するために、変調器２０７及び／又は光源２０８と組み合わせて使用するためにデジタル方式で結合された信号をアナログ信号に変換するよう構成される任意の１又は複数のコンポーネントであっても良い。
【００２７】
幾つかの実施形態では、送信機２００は、１又は複数の変調器２０７、２０９を有しても良い。変調器２０７、２０９は、供給される駆動信号に従って、入力信号を変調するよう構成されても良い。幾つかの実施形態では、駆動信号は、監視信号データ及び／又は主信号データに従って設定されても良い。例えば、変調器２０７（例えば、信号のｘ成分に関連する変調器）のための駆動信号はＸＩ’及びＸＱ’と示されても良く、変調器２０９（例えば、信号のｙ成分に関連する変調器）のための駆動信号はＹＩ’及びＹＱ’と示されても良い。
【００２８】
幾つかの実施形態では、送信機２００は、光システム１００の他のコンポーネントへ通信するために、結合光信号の複数の偏波成分を単一の光信号に結合するよう構成される１又は複数の偏波ビームコンバイナ２１４を有しても良い。
【００２９】
幾つかの実施形態では、監視信号の追加により引き起こされる主データの変化は、送信機１０２によるレーザ周波数の追加揺らぎを生じ得る。幾つかの実施形態では、この変化は、受信機１０６にある市販のＤＳＰ内に構築されるレーザ周波数オフセット補償アルゴリズムにより除去されても良い。
【００３０】
図３は、本開示の特定の実施形態による、デジタル信号プロセッサを有しない、任意の非補完的周波数変調監視信号を追加する例示的な監視信号送信機３００を示す。幾つかの実施形態では、システム３００は、１又は複数の主データソース３０２、１又は複数の監視データソース３０４、１又は複数のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）３０５、１又は複数の変調器３０７、３０９、１又は複数の光源３０８、１又は複数の周波数シフタ３１０、３１２、１又は複数の偏波ビームコンバイナ３１４、を有しても良い。
【００３１】
幾つかの実施形態では、システム３００は、デジタル信号プロセッサを有しても良い。しかしながら、図３に示したような構成では、デジタル信号プロセッサは、監視データソース３０４からのデータの追加のために必要なくても良い。
【００３２】
図２を参照して上述したように、光源３０８（及び／又は存在する場合にはデジタル信号プロセッサ）は、市販の光送信機１０２の部分であっても良い。幾つかの実施形態では、送信機２００は、１又は複数のＤＡＣ３０５を有しても良い。ＤＡＣ３０５は、複数の偏波成分と共に結合した光データ信号を生成するために、変調器３０７及び／又は光源３０８と組み合わせて使用するためにデジタル方式で結合された信号をアナログ信号に変換するよう構成される任意の１又は複数のコンポーネントであっても良い。
【００３３】
幾つかの実施形態では、送信機３００は、１又は複数の変調器３０７、３０９を有しても良い。変調器３０７、３０９は、供給される駆動信号に従って、入力信号を変調するよう構成されても良い。幾つかの実施形態では、駆動信号は、監視信号データ及び／又は主信号データに従って設定されても良い。例えば、変調器３０７（例えば、信号のｘ成分に関連する変調器）のための駆動信号はＸＩ’及びＸＱ’と示されても良く、変調器３０９（例えば、信号のｙ成分に関連する変調器）のための駆動信号はＹＩ’及びＹＱ’と示されても良い。
【００３４】
幾つかの実施形態では、システム３００は、１又は複数の周波数シフタ３１０、３１２を有しても良い。各周波数シフタ３１０、３１２は、監視データソース３０４からの１又は複数のデータ成分を含むために、主データソース３０２からの変調データの周波数を変更するよう構成されても良い。例えば、周波数シフタ３１０は、監視信号のｘ成分を主データ信号のｘ成分に追加するよう構成されても良い。周波数シフタ３１２は、監視信号のｙ成分を主データ信号のｙ成分に追加するよう構成されても良い。周波数シフタ３１０、３１２により導入される周波数シフトの量は、監視信号のｘ及びｙ成分の値を反映するよう構成されても良い。
【００３５】
幾つかの実施形態では、周波数シフタ３１０、３１２から出力される信号は、偏波ビームコンバイナ３１４で結合されても良い。監視信号により相殺（オフセット）された主データ信号は、次に、偏波ビームコンバイナ３１４から送信システム１０４へ通信されても良い。
【００３６】
図４は、本開示の特定の実施形態による、最小限のコンポーネントを有する、任意の非補完的周波数変調監視信号を分析する例示的な監視信号受信機４００を示す。幾つかの実施形態では、システム４００は、データ信号４０２、１又は複数の光帯域通過フィルタ４０４、１又は複数の光ダイオード４０６、１又は複数のデータ分析コンポーネント４０８を有しても良い。
【００３７】
幾つかの実施形態では、データ信号４０２は、図１〜３を参照して上述したように、光トラフィック信号と一緒に重畳された監視信号を有しても良い。データ信号４０２は、主光リンク４０１から引き出されても良い。幾つかの実施形態では、主光リンク４０１は、光システム１００の一部に沿って光信号を送信する任意の通信路であっても良い。例えば、受信機４００は、主光リンク４０１に沿って伝搬する信号の５〜１０％の光パワーを有しても良いデータ信号４０２を生成するために、主光リンク４０１をタップしても良い。
【００３８】
幾つかの実施形態では、光帯域通過フィルタ４０４は、監視信号のｘ及びｙ成分を抽出するよう構成されても良い。例えば、光帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）は、監視信号のｘ及び／又はｙ成分を通過するよう構成される調整可能ＢＰＦであっても良い。光ダイオード４０６と共に、受信機４００は、周波数変調された監視信号を振幅変調された監視信号に変換するよう構成されても良い。幾つかの実施形態では、光ダイオード４０６は、監視信号が比較的遅い変調速度を有するので、比較的低速の光ダイオードであっても良い。監視信号データが抽出されると、監視信号データは、１又は複数のデータ分析コンポーネント４０８を通されても良い。
【００３９】
幾つかの実施形態では、データ分析コンポーネント４０８は、抽出された監視信号を分析するよう構成される任意のコンポーネントであっても良い。例えば、データ分析コンポーネント４０８は、電力メータ、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、及び／又は抽出された監視信号データを分析するよう構成される任意の適切なコンポーネントを有しても良い。例えば、データ分析コンポーネント４０８は、抽出された監視信号を光パワーレベルについて分析するよう構成される電力メータであっても良い。別の例として、データ分析コンポーネント４０８は、抽出された監視信号データから、波長情報、光路情報、等を集めるよう構成されるマイクロプロセッサであっても良い。
【００４０】
幾つかの実施形態では、ＢＰＦ４０４は、１又は複数のデータ分析コンポーネント４０８に含まれても良い。例えば、データ分析コンポーネント４０８は、狭帯域光ＢＰＦを実装するよう構成されるデジタル信号プロセッサであっても良い。このような構成では、データ分析コンポーネント４０８は、監視データ信号のｘ及びｙ成分の両方を同時に分析しても良い。
【００４１】
幾つかの実施形態では、受信機４００に含まれる比較的安価なコンポーネントは、受信機４００がトラフィックシステム１００内でインラインに実装されることを可能にし得る。上述の又は代替の実施形態では、受信機４００のコンポーネントは、独立型光受信機及び／又は光受信機の任意の他の適切な構成に含まれても良い。
【００４２】
図５は、本開示の特定の実施形態による、任意の非補完的周波数変調監視信号の個々の偏波成分を分析する例示的な監視信号受信機５００を示す。幾つかの実施形態では、システム５００は、データ信号５０２、１又は複数の狭帯域光帯域通過フィルタ５０４、１又は複数の光ダイオード５０６、１又は複数のパワースプリッタ５１０、１又は複数のフィルタ５１２、５１４、１又は複数のデータ分析コンポーネント５０８を有しても良い。
【００４３】
幾つかの実施形態では、データ信号５０２は、図１〜３を参照して上述したように、光トラフィック信号と一緒に重畳された監視信号を有しても良い。データ信号５０２は、主光リンク４０１から引き出されても良い。幾つかの実施形態では、主光リンク５０１は、光システム１００の一部に沿って光信号を送信する任意の通信路であっても良い。例えば、受信機５００は、主光リンク５０１に沿って伝搬する信号の５〜１０％の光パワーを有しても良いデータ信号５０２を生成するために、主光リンク５０１をタップしても良い。
【００４４】
狭帯域光帯域通過フィルタ５０４は、監視信号のｘ及びｙ成分を抽出するよう構成されても良い。例えば、光帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）は、監視信号のｘ及び／又はｙ成分を通過するよう構成される調整可能ＢＰＦであっても良い。光ダイオード５０６と共に、受信機５００は、周波数変調された監視信号を振幅変調された監視信号に変換するよう構成されても良い。幾つかの実施形態では、光ダイオード５０６は、監視信号が比較的遅い変調速度を有するので、比較的低速の光ダイオードであっても良い。監視信号データが抽出されると、監視信号データは、１又は複数のパワースプリッタ５１０を通されても良い。
【００４５】
パワースプリッタ５１０は、監視信号データのｘ及びｙ成分を分離するよう構成される任意の適切なコンポーネントであっても良い。例えば、パワースプリッタ５１０は、監視信号のｘ成分に関連するデータを抽出しても良い第１のフィルタ５１２へ、及び監視信号のｙ成分に関連するデータを抽出しても良い第２のフィルタ５１４へ監視信号を渡すよう構成されても良い。
【００４６】
幾つかの実施形態では、フィルタ５１２、５１４は、１又は複数のデータ分析コンポーネント５０８にデータを渡す前に、監視信号データの個々の偏波成分を更に抽出する帯域通過フィルタとして構成されても良い。上述又は代替の実施形態では、１又は複数のフィルタ５１２、５１４は、低域通過フィルタとして構成されても良い。例えば、フィルタ５１２は、最も低い周波数成分をフィルタリングする低域通過フィルタとして構成されても良い。
【００４７】
幾つかの実施形態では、データ分析コンポーネント５０８のために必要なデータ分析は、監視信号データの個々の偏波成分の事前の分離により、低減できる。幾つかの構成では、これは、データ分析コンポーネント５０８の要求される負荷及び／又は複雑性を低減できる。
【００４８】
図４を参照してより詳細に記載するように、データ分析コンポーネント５０８は、抽出された監視信号を分析するよう構成される任意のコンポーネントであっても良い。例えば、データ分析コンポーネント４０８は、電力メータ、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、及び／又は抽出された監視信号データを分析するよう構成される任意の適切なコンポーネントを有しても良い。例えば、データ分析コンポーネント４０８は、抽出された監視信号を光パワーレベルについて分析するよう構成される電力メータであっても良い。別の例として、データ分析コンポーネント４０８は、抽出された監視信号データから、波光路情報を集めるよう構成されるマイクロプロセッサであっても良い。
【００４９】
幾つかの実施形態では、受信機５００に含まれる比較的安価なコンポーネントは、受信機５００がトラフィックシステム１００内でインラインに実装されることを可能にし得る。上述の又は代替の実施形態では、受信機５００のコンポーネントは、独立型光受信機及び／又は光受信機の任意の他の適切な構成に含まれても良い。
【００５０】
図６は、本開示の特定の実施形態による、光トラフィック信号に関連する監視信号を分析する例示的な方法６００のフローチャートを示す。方法６００は、任意の非補完的周波数変調監視信号を導入するステップと、主データ信号から監視信号データをフィルタリングするステップと、監視信号データを分析するステップと、を有しても良い。
【００５１】
一実施形態によると、方法６００は、６０２で開始しても良い。本開示の教示は、種々の構成で実施されても良い。したがって、方法６００の好適な初期化時点及び方法６００に含まれる６０２−６１０の順序は、実装の選択に依存しても良い。
【００５２】
６０２で、方法６００は、図１−３を参照して上述したように、電気領域又は光領域で監視信号データを導入するか否かを決定しても良い。監視信号が電気領域を介して導入すべき場合、方法６００はステップ６０４に進んでも良い。監視信号が光領域を介して導入すべき場合、方法６００はステップ６０６に進んでも良い。
【００５３】
ステップ６０４で、方法６００は、図１−２を参照して上述したように、監視信号を電気領域で光データ信号に導入しても良い。例えば、方法６００は、ｘ及びｙ成分の両方を有する監視信号を二重偏波データ信号に導入しても良い。幾つかの実施形態では、これは、監視データソースからの監視信号データを主データソースからの主信号データに結合するために、デジタル信号プロセッサの使用を有しても良い。監視信号データの導入の後に、方法６００はステップ６０８に進んでも良い。
【００５４】
再びステップ６０６を参照すると、方法６００は、図１、３を参照して上述したように、監視信号を光領域で光データ信号に導入しても良い。例えば、方法６００は、ｘ及びｙ成分の両方を有する監視信号を二重偏波データ信号に導入しても良い。幾つかの実施形態では、これは、監視データソースからの監視信号データを主データソースからの主信号データに結合するために、複数の周波数シフタ及び／又は偏波ビームコンバイナの使用を有しても良い。監視信号データの導入の後に、方法６００はステップ６０８に進んでも良い。
【００５５】
ステップ６０８で、方法６００は、トラフィックシステム１００の残りの部分を通じて、結合光データ信号を通信しても良い。例えば、送信機１０２は、結合光データ信号（例えば、主データと監視信号との結合）をトラフィックシステム１０２の別のコンポーネントへ通信しても良い。結合光データ信号の通信の後に、方法６００はステップ６１０へ進んでも良い。
【００５６】
ステップ６１０で、方法６００は、図１〜５を参照して上述したように、監視信号データに含まれる情報を決定するために、受信した結合光データ信号を分析しても良い。例えば＜方法６００は、結合光データ信号から監視信号の個々の変更成分を分離するために、複数のフィルタ、光ダイオード、及び／又はデータ分析コンポーネントを用いても良い。図４〜５を参照して上述したように、これは、トラフィックシステム１００と共にインラインで及び／又は受信機１０６の特定のコンポーネントにより、行われても良い。幾つかの実施形態では、分析は、監視信号に関連する特定の情報、例えば電力、波長情報、光路情報、等を決定するステップを有しても良い。結合光データ信号を分析した後に、方法６００は、再び処理を開始するためにステップ６０２へ戻っても良い。
【００５７】
図６は、例示的な方法６００に関して行われる特定数のステップを示すが、方法６００は、図６に示したステップより多くの又は少ないステップで実行されても良い。例えば、トラフィックシステム１００の幾つかの構成では、監視信号データの分析は、（例えば、インライン分析を実行するとき）結合光データ信号の更なる通信と同時に生じても良い。さらに、トラフィックシステム１００の幾つかの構成では、主信号データと監視信号データの電気領域及び／又は光領域の両方の結合が実行されても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１００  トラフィックシステム
１０２  送信機
１０４  送信システム
１０６  受信機
１０８  マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１１０  ファイバ
１１２  増幅器
１１４  ＯＡＤＭ
１１６  拡散補償ファイバ
２００、３００、４００  監視信号送信機
２０２、３０２  主データソース
２０４、３０４  監視データソース
２０５、３０５  ＤＡＣ
２０６  ＤＳＰ
２０７、２０９、３０７、３０９  変調器
２０８、３０８  光源
２１４、３１４  偏波ビームコンバイナ
３１０、３１２  周波数シフタ
４０１、５０１  主光リンク
４０２、５０２  データ信号
４０４、５０４  狭帯域光帯域通過フィルタ
４０６、５０６  光ダイオード
４０８、５０８  データ分析コンポーネント
５００  監視信号受信機
５１０  パワースプリッタ
５１２、５１４  フィルタ
【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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