(57)【要約】複数のノードを含むネットワークのパワー変動を制御する方法およびシステムが開示される。ネットワークのノード（１００２）は、活性状態（８０２）または非活性状態（８１０）のいずれかに応じてパワーレベルを変更するように構成することができる。そのノードは、パワー変化しきい値を超えるパワー変化に応じて非活性状態に（８０９）遷移することができる。ネットワークのパワー変動の制御における該ノードの役割は、非活性状態において低減される。
2010541478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードを持つ波長分割多重ネットワークのパワー変動を制御する方法であって、
第１のノードのパワー入力を修正レベルで修正して、該第１のノードのパワー出力をしきい値範囲内に保持すること（８０２）、
前記第１のノードでのパワーレベルが前記しきい値範囲外にあることを決定したことに応じて前記修正レベルが調整される活性状態に従って、前記第１のノードでの前記修正レベルを調整すること（８０６）、
前記第１のノードの連続する第１の期間にわたるパワー変化が、第１のパワー変化しきい値を超えたことを決定したことに応じて、前記第１のノードを活性状態から前記修正レベルが一定である非活性状態に遷移させること（８０９）、
を含み、
前記遷移は、前記第１のノードでのパワーレベルが前記しきい値範囲内に安定化される時間を短縮するために行われる、
方法。
【請求項２】
ａ）第２のパワー変化しきい値よりも小さい、前記第１のノードでの連続する第２の期間にわたるパワー変化を検出し（８１２）、隣接ノードでの連続する第２の期間にわたるパワー変化が、前記第２のパワー変化しきい値よりも小さいことを決定すること（８１４）、および
ｂ）第３のパワー変化しきい値よりも大きい、前記第１のノードでのパワー変化を検出し（８１６）、前記隣接ノードでの連続する第３の期間にわたるパワー変化が、前記第３のパワー変化しきい値よりも小さいことを決定すること（８１８）、
の少なくとも１つに応じて、前記第１のノードを前記非活性状態から前記活性状態に遷移させるステップ（８１５）、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のノードおよび前記隣接ノードは、光ネットワークにおいてカスケード接続された、再構成可能なアッド／ドロップマルチプレクサであって、光監視チャネルを介して通信し、前記修正（８０２）は前記第１のノードによって受信された信号を減衰させることを含み、前記修正レベルは減衰レベルに対応する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記活性状態での調整（８０６）は、前記第１のノードでのパワーレベルと前記しきい値範囲内のパワー出力レベルとの間の差を減少させ、遷移中の前記第１のノードのパワー出力はしきい値範囲外にある、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記修正レベルの調整（８０６）は前記第２の、上流ノードで繰り返し行われ、それによって、前記第１のノードでのパワーレベルを前記しきい値範囲内のレベルに調整する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記活性状態おける前記修正レベルに対する調整（８０６）は段階的に行われ、連続する期間にわたり繰り返される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記活性状態における前記修正レベルに対する調整（８０６）は、連続する期間にわたり増加するステップサイズで行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記一定の修正レベルは、前記第１のノードのパワー出力が前記しきい値範囲内にあった間に適用された修正レベルに等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のノードのパワー出力は第１のチャネル上で該第１のノードによって出力された信号のパワーであり、前記第１のノードは、複数の独立したチャネル上で信号を送受信し、前記第１のチャネルに対して活性状態におよび第２のチャネルに対して非活性状態に同時になることができる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数のノードを持つ波長分割多重ネットワークのパワー変動を制御するシステムであって、
対応するノードの少なくとも１つの入力ポートによって受信された少なくとも１つの信号のパワーレベルを修正レベルで修正し、該対応するノードによって出力された少なくとも１つの信号のパワーレベルをしきい値範囲内に保持するように構成されたパワー修正モジュール（１００８）と、
前記対応するノードの少なくとも１つのポートを通して送信された信号のパワーを監視するように構成されたパワー監視モジュール（１０１０）と、
前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号のパワーレベルが前記しきい値範囲外にあると前記パワー監視モジュールを介して決定したことに応じて前記修正レベルが調整される活性状態に従って、該修正レベルを調整すること、および
前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号の連続する第１の期間にわたるパワー変化が第１のパワー変化しきい値を超えたことを前記パワー監視モジュールを介して決定したことに応じて、前記対応するノードを活性状態から前記修正レベルが一定である非活性状態に遷移させること、
によって、前記パワー修正モジュールを制御するように構成された制御装置（１０１２）と、
を有し、
前記遷移は、前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号のパワーが前記しきい値範囲内に安定化される時間を短縮するために行われる、
システム。
【請求項１１】
少なくとも１つのノード通信チャネル（１０１４）をさらに有し、
ａ）第２のパワー変化しきい値よりも小さい、前記対応するノードでの少なくとも１つの信号の連続する第２の期間にわたるパワー変化を検出し、隣接ノードでの前記少なくとも１つの信号の前記連続する第２の期間にわたるパワー変化が前記第２のパワー変化しきい値よりも小さいことを前記少なくとも１つのノード通信チャネルを介して決定すること、
ｂ）第３のパワー変化しきい値よりも大きい前記対応するノードでの前記少なくとも１つの信号のパワー変化を検出し、前記隣接ノードでの前記少なくとも１つの信号の連続する第３の期間にわたる前記パワー変化が前記第３のパワー変化しきい値よりも小さいことを前記少なくとも１つのノード通信チャネルを介して決定すること、
の少なくとも１つに応じて、前記制御装置（１０１２）が前記対応するノードを前記非活性状態から前記活性状態に遷移させるようにさらに構成された、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記対応するノードおよび前記隣接ノードは、光ネットワークにおいてカスケード接続された、再構成可能なアッド／ドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）であり、前記制御装置（１０１２）は再構成されたＲＯＡＤＭ管理システムであり、前記パワー監視モジュール（１０１０）は光チャネル監視モジュールであり、前記少なくとも１つのノード通信チャネル（１０１４）は少なくとも１つの光監視チャネルであり、前記修正は前記少なくとも１つの信号を減衰させることを含み、前記修正レベルは減衰レベルに対応する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記活性状態での前記調整は、前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号のパワーレベルと前記しきい値範囲内のパワーレベルとの間の差を減少させ、遷移中の前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号のパワーレベルは、前記しきい値範囲外にある、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記修正レベルの調整は上流ノードで繰り返し行われ、それによって、前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号のパワーを前記しきい値範囲内のレベルに調整する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記活性状態における前記修正レベルに対する調整は段階的に行われ、連続する期間にわたり繰り返される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記活性状態における前記修正レベルに対する調整は、連続する期間にわたり増加するステップサイズで行われる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記一定の修正レベルは、前記対応するノードによって出力された前記少なくとも１つの信号のパワーレベルが前記しきい値範囲内にあった間に適用された修正レベルに等しい、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの信号は第１のチャネル上で送信され、前記対応するノードは複数の独立したチャネル上で信号を送受信し、該対応するノードは、前記第１のチャネルに対して活性状態におよび第２のチャネルに対して非活性状態に同時になることができる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
複数のノードを持つ波長分割多重ネットワークのパワー変動を制御する方法であって、
第１のノードのパワー入力を修正レベルで修正して、該第１のノードのパワー出力をしきい値範囲内に保持すること（８０２）、
前記第１のノードでのパワーレベルが前記しきい値範囲外にあることを決定したことに応じて前記修正レベルが第１の調整度で調整される活性状態に従って、前記第１のノードでの前記修正レベルを調整し、その調整が、前記パワーレベルと前記しきい値範囲内のパワー出力レベルとの間の差を減少させること（９０２）、
前記第１のノードでの連続する第１の期間にわたるパワー変化が第１のパワー変化しきい値を超えたことを決定したことに応じて、前記第１のノードを活性状態から、前記修正レベルが第２の調整度で調整された非活性状態に遷移させること（８０９）、
を含み、
前記第２の調整度の大きさは前記第１の調整度の大きさよりも小さく、遷移中の前記第１のノードのパワー出力は前記しきい値範囲外にあり、前記遷移は、前記第１のノードのパワー出力が前記しきい値範囲内に安定化される時間を短縮するために行われる、
方法。
【請求項２０】
ａ）第２のパワー変化しきい値よりも小さい、前記第１のノードの連続する第２の期間にわたるパワー出力変化を検出し（８１２）、該連続する第２の期間にわたる隣接ノードのパワー出力変化が、前記第２のパワー変化しきい値よりも小さいことを決定すること（８１４）、
ｂ）第３のパワー変化しきい値よりも大きい前記第１のノードのパワー出力変化を検出し（８１６）、連続する第３の期間にわたる前記隣接ノードのパワー出力変化が、前記第３のパワー変化しきい値よりも小さいことを決定すること（８１８）
の少なくとも１つに応じて、前記第１のノードを前記非活性状態から前記活性状態に遷移させるステップ（８１５）
をさらに含む請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長分割多重ネットワークにおけるパワーの安定性制御に関し、より詳細にはそのようなネットワークにおいてパワーの安定性を制御する、状態に基づいた方法およびシステムに関する。
【０００２】
本出願は、参照によって本書に組み込まれている２００７年１０月８日に出願された仮出願番号第６０／９７８，２７７号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
近年、再構成可能な光アッド／ドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ：ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｄｄ／ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）が、柔軟性があるという理由で、および自動化された制御および動的プロビジョニングが可能であるという理由で、波長分割多重（ＷＤＭ）ネットワークに広く採用されている。現在、ほとんどのＲＯＡＤＭは、波長ブロッカー（ＷＢ）または波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を利用して、波長ごとの粒度で任意の波長を切り替えている。ＷＢおよびＷＳＳは、１０〜１５ｄＢまでの入力波長を０．１ｄＢまで低いステップサイズで減衰することができる。ＲＯＡＤＭのこの特徴はチャネルごとのパワー制御として好都合であり、付加の減衰器を用いることなくパワー等化を達成することができる。
【０００４】
カスケード接続されたＲＯＡＤＭやエルビウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ）を含んだネットワークでは、１つの光ファイバー伝送線が切断されるかまたはいくつかのチャネルが使用不能になると、ネットワーク中のチャネル総数が急激に変化し、結果的に残りのチャネルへのパワーエクスカーションが生じる可能性がある。光チャネル監視（ＯＣＭ）モジュールを使用してチャネルの異常なパワーレベルを検出した、ネットワーク内のすべてのＲＯＡＤＭノードは、自分のパワーレベルを事前設定された範囲内に維持するようにそのチャネルに対する減衰量を徐々に調整する。通常、複数のＲＯＡＤＭノードは、光監視チャネル（ＯＳＣ）による集中的な協調なしに自分の減衰量を独立して調整する。
【０００５】
カスケード接続されたＲＯＡＤＭの数が極めて大きい場合、該独立した減衰量は、透過形のネットワークにおいて強いパワーリップルおよび発振を生じさせる場合がある。加えて、ネットワークがパワーを制御して事前設定の範囲内の安定状態に達するまでに長い時間を要する。パワーを制御するプロセス中、ＷＤＭ信号は、光ファイバー伝送線で非線形の影響を誘発するかまたは光受信機の動的動作範囲を超える、頻繁なパワー変動を経験する。その結果、信号品質が過渡期間中に低下することになる。
【発明の概要】
【０００６】
本原理の１つまたは２つ以上の実施形態によれば、複数のネットワークノードは、有限状態機械（ＦＳＭ：ｆｉｎｉｔｅ−ｓｔａｔｅ−ｍａｃｈｉｎｅ）に基づいた方法を用いて自分のパワー修正レベル（ｐｏｗｅｒ  ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｌｅｖｅｌ）を調整する。例えば、パワー修正レベルは、ネットワークを通して送信された信号の減衰量に対応していてもよい。ノードは、１つまたは２つ以上のチャネルに対して、活性状態と非活性状態との２つの状態を有している。活性状態では、ノードは、監視しているパワーレベルが事前設定の範囲外にある場合にその修正レベルを調整するが、一方、非活性状態では、ノードはその修正レベルの調整を止める。ノードは、パワーレベルが安定されるまでまたは他の異常なパワー変動が発生するまで、非活性状態を維持してもよい。
【０００７】
本原理の他の実施形態によれば、非活性状態のノードは、活性状態とは異なる度合いで自分の修正レベルを調整してもよい。同様に、ノードは、パワーレベルが安定されるまでまたは他の異常なパワー変動が発生するまで、非活性状態を維持してもよい。
【０００８】
本原理の態様の１つまたは２つ以上の実施形態では、非活性状態への遷移は、パワー変化しきい値を超えたパワー変化を検出したことに応じて行われる。ノードを非活性状態に遷移させることによって、過渡的なパワー制御プロセスにおける多くのノードの役割を低減することができる。それゆえ、パワー制御プロセスは迅速化され、同時にパワーリップルおよび発振の影響も低減される。
【０００９】
これらおよび他の特徴および利点は、添付の図面に関して読まれるべき、その例示となる実施に関する以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示は、次の図面を参照することにより、以下の好ましい実施形態の説明においてその詳細を提供するものである。
【図１Ａ】代表的なＲＯＡＤＭノードを示すブロックダイアグラムである。
【図１Ｂ】ＯＣＭ期間を示すプロットである。
【図２】ノードでのパワー減衰レベルを調整する代表的な方法を示すフローチャートである。
【図３】カスケード接続されたＲＯＡＤＭノードの代表的な構成のブロックダイアグラムである。
【図４】しきい値範囲外のパワーエクスカーションに対応する代表的なプロセスの１つの態様を例示したプロットである。
【図５】カスケード接続されたＲＯＡＤＭノードの他の代表的な構成のブロックダイアグラムである。
【図６Ａ】しきい値範囲外のパワーエクスカーションに対応する活性状態のノードによって出力されたパワーレベルを示すプロットである。
【図６Ｂ】しきい値範囲外のパワーエクスカーションに対応する活性状態のノードによって出力されたパワーレベルを示すプロットである。
【図６Ｃ】しきい値範囲外のパワーエクスカーションに対応する活性状態のノードによって出力されたパワーレベルを示すプロットである。
【図７】本原理の一実施形態におけるパワー変動制御の代表的なノード状態を示すブロック／フローチャートである。
【図８】１つのノードでのパワー変化を調べて活性状態と非活性状態との間で遷移すべきかどうかを判定し、複数のノードのネットワークでのパワー変動を制御する本原理の１つの方法の実施のフローチャートである。
【図９】１つのノードでのパワー変化を調べて活性状態と非活性状態との間で遷移すべきかどうか判定し、複数のノードのネットワークでのパワー変動を制御する本原理の他の方法の実施のフローチャートである。
【図１０】本原理の態様を適用してネットワークのパワー変動を制御する１つのシステムの実施形態のブロックダイアグラムである。
【図１１】パワー変動を制御するためにすべてがいつも活性状態にあるノードのネットワークのパワー出力レベルを示すシミュレーションプロットである。
【図１２】減衰ステップサイズが２つのＯＣＭ期間ごとに０．１ｄＢだけ増加する、本原理の一実施形態によるＦＳＭ法を適用したノードのパワー出力レベルを示すシミュレーションプロットである。
【図１３】減衰ステップサイズがＯＣＭ期間ごとに０．１ｄＢだけ増加する、本原理の一実施形態によるＦＳＭ法を適用したノードのパワー出力レベルを示すシミュレーションプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本原理の１つまたは２つ以上の実施形態によれば、パワー安定化制御は、いくつかの形態のネットワークノードのうちの任意の１つまたは２つ以上を用いて、いくつかの異なる形態のネットワークで達成することができる。説明を簡潔にするために、以下で説明する例示の実施形態を、ネットワークを通して送信された信号を減衰させる、カスケード接続された再構成可能な光アッド／ドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）ノードを利用した波長分割多重（ＷＤＭ）ネットワークに関して説明する。しかしながら、同様なパワー変動および効果が発生し、ノードがパワーレベルを変更する任意の形態のネットワーク、例えばパワーレベルを増幅するノードを用いたネットワークを含んだ任意の形態のネットワークに、本原理を適用できることも理解されよう。
【００１２】
ここで、類似の参照番号が同一または類似の要素を表す複数の図のうちで、まず図１Ａを詳細に参照すると、双方向ＲＯＡＤＭノードの代表的な表現が示されている。図１Ａに示すように、双方向ＲＯＡＤＭノード１００は、１対の波長ブロッカー（ＷＢ）１０２または波長選択スイッチ（ＷＳＳ）（図示せず）と、光チャネル監視（ＯＣＭ）モジュール１０４とを含んでいてもよい。説明のため、該波長ブロッカーはパワー減衰器として利用される。
【００１３】
ＯＣＭ１０４は、ＲＯＡＤＭのすべての入力ポート（１０６、１０８）および出力ポート（１１０、１１２）で、チャネルごとの光パワーを周期的に監視するように適応させることができる。しかしながら、ＯＣＭ１０４は、入力ポートでのみまたは出力ポートでのみのような、全ポートよりも少数のポートで、または該２種類のポートのサブコンビネーションで、チャネルごとの光パワーを監視するように構成できることが理解されよう。
【００１４】
図１Ｂに示すように、ＯＣＭ１０４は、ポートごとに１つまたは２つ以上のチャネルのパワーを連続的に監視することができ、その監視結果をＲＯＡＤＭ管理システム（図示せず）に伝達してもよい。図２を参照して、ステップ２０２で、例えば最初の減衰量がすべてのチャネルに適用されてもよい。ステップ２０４で決定された、チャネルの監視出力パワーが異常であると判定された場合、ＲＯＡＤＭ管理システムは、１）チャネルに適用される新たな減衰量を減衰法により計算すること（２０６）、および、２）出力パワーを許容範囲に導くようにＷＢ／ＷＳＳの減衰量を計算された値に調整すること（２０８）の２つのステップを用いることによりチャネルのパワーを制御することができる。その後、該パワーはステップ２０２で新たな減衰レベルで減衰され、プロセスは必要に応じて繰り返される。なお、プロセスを信号の減衰に関して説明したが、同一の原理を例えばノードでのパワーの増幅にも適用できることが理解されよう。
【００１５】
ＲＯＡＤＭの出力パワーが事前設定の範囲内になるまで、ＲＯＡＤＭの監視および制御のプロセスは周期的に継続してもよい。図１Ｂを参照して、ＲＯＡＤＭノードは、自分の出力パワーをＯＣＭ期間ごとに一回制御することができる。例えば、該ＯＣＭ期間は、信号を両方向に受信および送信するのに利用される時間に対応していてもよい。
【００１６】
ＯＣＭ期間中の減衰調整量を減衰ステップと参照することができ、該減衰ステップのサイズはＲＯＡＤＭに埋め込まれた制御方法によって決定することができる。一般に、ＲＯＡＤＭノードが異常な出力パワーの変更を完了して、該異常な出力パワーを正常な範囲内に導く過渡時間は、減衰ステップの大きさに依存している。例えば、小さなステップサイズでは、ＲＯＡＤＭはパワー変動制御プロセスを終えるために多くのＯＣＭ期間を必要とするが、一方、大きなステップサイズでは、パワー変動制御はより少ないＯＣＭ期間内で達成することができる。しかしながら、下でより十分に説明するように、ＲＯＡＤＭノードがカスケード接続されたネットワークの減衰量蓄積効果により、大きなステップサイズがパワー変動制御を長引かせる可能性があるので、ステップサイズは慎重に選択されるべきである。
【００１７】
ネットワークのＲＯＡＤＭノードがすべて活性状態にある場合、ＲＯＡＤＭノードの出力パワーをパワーしきい値と比較して、ＲＯＡＤＭノードがその減衰量を調整すべきかどうかを判定してもよい。例えば、ネットワークのフロントエンドの光スイッチング動作またはネットワーク障害の結果として、このしきい値よりも大きい正のパワーエクスカーションが誘発された場合、異常なパワーレベルを検出したＲＯＡＤＭノードはすべて、ＯＣＭサイクルごとに１ステップの間に自分の減衰量を増加させることができる。
【００１８】
図３に関して、異常なパワーレベルに応じて入力信号の減衰量を増加させることができる、いつも活性状態にある、３０個のカスケード接続されたＲＯＡＤＭノード（１００）を持つ代表的なＷＤＭネットワークが示されている。ノード１００−１、１００−６、１００−１２、１００−１８、１００−２４、および１００−３０の出力パワーだけでなく入力パワーも監視、記録することができる。ネットワークのフロントエンドで光スイッチング動作またはネットワーク障害が発生すると、ネットワークの入力パワーは過渡的作用によって異常になる。結果的に、ネットワークのＲＯＡＤＭノードは、該ノードの出力ポートの異常な出力パワーを検出することができる。異常な出力パワーを検出したＲＯＡＤＭノードは、図２に説明した制御方法２００に基づいて、どうにかしてそれらの減衰ステップを調整し、出力パワーを制御して該出力パワーを正常な範囲内に導く。
【００１９】
ここで図４に関して、活性状態のＲＯＡＤＭノードが異常なパワーレベルの検出に応じて信号のパワーを減衰することができる方法が示されている。図４に示すように、パワーしきい値をＲＯＡＤＭノードに事前設定し、各チャネルに対して非制御ゾーン（ＷＣＺ）を形成することもできる。なお、既存のアルゴリズムでは、すべてのＲＯＡＤＭノードは、光監視チャネルを通した他のＲＯＡＤＭノードの協調を得ることなく、監視された光パワーに基づいて自分の減衰量を独立して調整することに留意すべきであろう。
【００２０】
チャネルの監視されたパワーが、該パワーが許容範囲内であることを示す図４のＮＣＺ内にある場合、そのチャネルに対する減衰量は変わらない。しかしながら、監視されたパワーがしきい値上限よりも高い場合、その減衰量は１ステップだけ増加されて出力パワーを低減する。同様に、監視されたパワーがしきい値下限よりも低い場合、減衰量は１ステップだけ低減されて出力パワーを増加させる。このプロセスは、そのチャネルの出力パワーがＮＣＺ内になるまで、ＲＯＡＤＭのすべてのＯＣＭ期間において繰り返すことができる。
【００２１】
すべていつも活性状態にある、複数の独立したＲＯＡＤＭノードを持つネットワークでは、入力パワーが変動すると、パワー偏位を検出したＲＯＡＤＭノードはすべて自分の減衰量を一方向に調整する。結果的に、これは、ネットワークにおいて過渡時間を長引かすパワーリップルおよび発振を引き起こす、過調整になる可能性がある。
【００２２】
例えば、図５に関して、カスケード接続されたＲＯＡＤＭノード１、２、および３の透過形のネットワークを簡単化した構成が示されて、また図６に関しては、ノードによって行われる減衰が経時的に示されており、ネットワークのＲＯＡＤＭの出力パワーは、各サイクルの後で異なる量変化している。例えば、図６Ａはネットワークの最初の３つのノードの出力パワーを示している。パワーエクスカーションが最初に発生する先頭ノードの近くのノード、例えばノード１では、ネットワークの減衰量蓄積効果により、末端ノードに近いノード、例えばノード２および３よりもゆっくりした出力パワー変化が見られる。
【００２３】
図６Ｂおよび６Ｃに関し、ネットワークの末端近くのノードでの減衰量蓄積効果は、強いパワーリップルおよび発振を発生させる結果になる。すべてのＲＯＡＤＭが減衰量を増加させるにつれて、図６Ｂに示すように、末端ノード近くのード、例えばノード３の出力パワーが時間ｔ１でまず正常になり、該ノードは減衰量調整を停止する。この時、他のノードの出力パワーはなお事前設定のしきい値よりも大きい。したがって、複数のノードは減衰量を増加させ続ける。その結果、ノード３の出力パワーは、時間ｔ１およびｔ２では、その前のノードのステップサイズで減少し続ける。時間が経過するにつれ、前のノード２は、時間ｔ３までにパワーしきい値１と２との間のＮＣＺに達して減衰を停止する。しかしながら、ノード２および３は減衰量調整を停止したが、ノード１の出力パワーがなおしきい値よりも高い場合、該ノード１は減衰量を増加させ続けるので、ノード２および３の出力パワーは安定しない。
【００２４】
いったんＲＯＡＤＭの出力パワーが負のしきい値２よりも低いことが検出されると、ＲＯＡＤＭは、該出力パワーをしきい値範囲内に保持するために減衰量を減少させる。図６Ｃに示すように、ノード３は、自分の出力パワーが負のしきい値よりも低いことを検出すると、時間ｔ２で減衰量を減少させその低い出力パワーを補正する。しかしながら、ノード１の減衰により、ノード３の出力はｔ２で１ステップ分低下し続け、その後ｔ４まで変化しない。ｔ４では、ノード２の出力パワーも負のしきい値より低くなる。したがって、両方のノード２および３は時間ｔ４でそれらの減衰量を減少させる。その結果、ノード３の出力パワーは１減衰ステップだけ増加する。
【００２５】
このプロセスは次のサイクルに継続し、ノード３の出力パワーは時間ｔ５で正常になる。ノード１の出力パワーが時間ｔ６で正常になった後、ノード２はｔ７でその減衰量を再度調整し、該ノード２のパワーは正常になる。その時、ノード３はその減衰量を調整しないが、その出力パワーも１ステップだけ増加する。
【００２６】
すべてのＲＯＡＤＭノードが常に活性状態にある、上で詳細に説明したプロセスでは、ＲＯＡＤＭノードはまず減衰量を増加させた後減少させて、それらの出力パワーレベルを制御する。このプロセスは、先頭ノードの出力パワーが正常レベルに達するまで、すなわちしきい値１と２との間のＮＣＺ内になるまで継続する。したがって、上で説明したような各ノードでの減衰量調整のプロセス中、減衰量蓄積効果の結果として、パワーリップルおよび発振がネットワークで誘発される。
【００２７】
さらに、減衰量蓄積効果により、大きなステップサイズが使用された場合には非常に強いパワーリップルがネットワークの末端に近いノードで発生する可能性があるので、小さな減衰ステップサイズを使用してパワーを制御する。強いパワーリップルに加えて、大きな減衰ステップの使用により、ネットワークは厳しい過調整および高周波発振を被る可能性があり、それによって比較的長い過渡時間が生じる。しかしながら、小さな減衰ステップサイズにより、先頭ノードも、比較的長い過渡時間、例えば多くのＯＣＭ期間を利用してその出力パワーを制御し、安定状態に達する。したがって、すべてのＲＯＡＤＭノードが常に活性状態にあるネットワークにおいて大きなまたは小さなステップサイズを適用することは、パワーリップルおよび発振に加えて、複数のＲＯＡＤＭノードのパワー出力をそれらの正常なパワー範囲、すなわち等価的にそれらのＮＣＺ内に安定させる前に比較的長い過渡時間を発生させる結果になる。
【００２８】
パワー変動制御プロセスでのネットワークの末端に近いノードの関与が低減されると、パワーリップルおよび発振および過渡時間を減少することができる。これは、例えば、ＲＯＡＤＭにノード光監視チャネル（ＯＳＣ）を介して入力パワー変動に関連する位置を決定させることによって達成できる。ネットワーク管理システムは、ＯＳＣを使用して、ＲＯＡＤＭノードおよび増幅器のような、ネットワーク要素と通信することができる。入力パワー変動の位置が決定されると、第１のノードの減衰量を調整して単一のＯＣＭ期間内の入力パワー変動を完全に補正することができる。同時に、他のすべてのノードは自分の減衰量を調整する必要はなく、それによってパワーリップルおよび発振を減少させかつ遷移時間を短縮することができる。
【００２９】
しかしながら、複雑なネットワークでは、減衰量調整をＯＳＣと連係させることは非能率的かもしれない。技術的な制約により、ＲＯＡＤＭノードがＯＳＣにより自分の位置情報を収集できる前に、著しい遅延が発生する可能性がある。すべてのＲＯＡＤＭノードがパワー変動を制御するとは限らないので、その期間中にデータが失われる可能性がある。
【００３０】
本原理の１つの側面によれば、どのＲＯＡＤＭノードがネットワークの末端に近いかが、ノードで監視されるパワー変化を調べることにより決定することができる。例えば、図６Ａを参照して、ある時期にわたるノード３でのパワー変化の大きさは、同一の期間にわたるノード１でのパワー変化の大きさよりもはるかに大きく、これは、ノード１がパワー変動源に近く、ノード３がパワー変動源から比較的遠く、ネットワークの末端に近いことを示している。したがって、過渡時間だけでなくパワーリップルおよび発振も、パワー変動源の近くのノード例えばノード１に自分の減衰量を調整させることによって減少させることができるが、一方、ネットワークの末端近くのノード、例えばノード３は、自分の減衰量をよりも小さい減衰量に調整しないかまたは調整する。
【００３１】
本原理の１つの実施形態によれば、過渡時間、およびパワーリップルおよび発振は、有限状態機械（ＦＳＭ）に基づいた方法を適用することによって著しく減少させることができる。ＦＳＭ法は、パワーしきい値とノード状態の両方を利用して、ＲＯＡＤＭが過渡のパワーエクスカーションにいつどのように対応し、制御すべきかを決定することができる。本方法では、ＲＯＡＤＭノードは、活性状態と非活性状態との２つの状態を有している。活性状態では、ＲＯＡＤＭノードは出力パワーを監視し、監視されたパワーレベルが異常である場合に減衰法に従って減衰量を調整する。
【００３２】
一方、非活性状態では、ＲＯＡＤＭノードは、監視されたパワーが異常であっても自分の減衰量を調整しない。したがって、減衰レベルは非活性状態にある間固定されている。しかしながら、本原理の他の実施によれば、図９に関してより完全に下で説明するように、減衰量調整は活性状態の場合よりも小さい度合いで行われてもよいと考えられることが理解されよう。
【００３３】
非活性状態に遷移した場合、減衰レベルを最新の安定状態の値に戻すことができる。例えば、減衰レベルを、異常なパワーレベルの検出の直前に入力信号が減衰されたレベルに戻すことができる。
【００３４】
さらに、活性状態および非活性状態は個別のチャネルに適用されてもよい。ＦＳＭ法では、２つの状態は波長単位またはチャネル単位でＲＯＡＤＭノードに割り当てることができる、すなわちＲＯＡＤＭノードは１つの波長またはチャネルＪに対して活性状態になり得、同時に他の波長またはチャネルＫに対して非活性状態になり得る。例えば、ＲＯＡＤＭが波長またはチャネルＪに対して活性な場合、該ＲＯＡＤＭは、監視されたパワーレベルに基づいて、その波長またはチャネルに対して減衰量を調整するが、例えば、ＲＯＡＤＭが波長またはチャネルＫに対して不活性な場合、該ＲＯＡＤＭは自分の減衰量調整を停止するか、または上で説明したように、該減衰量調整が変化しないようにしておく。異なる波長またはチャネルについてのＲＯＡＤＭの状態は独立していてもよく、互いに影響を及ぼさなくてもよい。いったん、波長またはチャネルの遷移条件が満たされると、ＲＯＡＤＭノードはその波長またはチャネルに対してのみ他の状態に遷移することができる。
【００３５】
本原理の他の側面によれば、下でより十分に説明するように、パワー制御プロセスが終了したかまたは他のパワーエクスカーションがネットワークでは誘発された場合、非活性状態から活性状態への遷移が発生してもよい。ＲＯＡＤＭノードは、これらの２つの条件のどちらかまたは両方を満たすかどうかを判定するために、隣接する上流ノードと通信してもよい。
【００３６】
図７を参照して、どのノードがネットワークの末端に近いかは、それらの出力変動の変化、すなわち等価的に上で説明したパワー変化の大きさに基づいて決定されてもよい。ノードがネットワークの末端側にまたはその近くにある場合、該ノードは非活性状態に遷移すべきであり、減衰レベルを調整してパワーを制御すべきではない。さもなければ、該調整はパワーリップルおよび発振の一因となり、過渡時間を増加させる。
【００３７】
【表１】
2010541478.tif 000003
【００３８】
１つの実施による２つの状態の間で遷移する条件をテーブル１に示している。最初、ネットワークのすべてのＲＯＡＤＭノードは、すべての波長またはチャネルに対して活性状態であってもよい。例えば、パワーエクスカーションがファイバー切断またはアッド／ドロップ動作によって誘発され、チャネルのエクスカーションレベルがあるしきい値を超えると、異常なパワーレベルを監視するＲＯＡＤＭはすべて、そのチャネルに対する減衰量を独立して調整することができる。
【００３９】
例えば、入力パワーが増加して、すべてのＲＯＡＤＭノードがしきい値範囲、例えばＮＣＺから外れたパワー変動を検出すると、該ＲＯＡＤＭノードは自分の減衰量を１ステップだけ増やし始めることができる。ＲＯＡＤＭノードが減衰量をいったん調整したＯＣＭ期間の後、ネットワークのノード番号ｉの出力パワーはｉ＊ステップだけ減少する。ネットワークには通常小さな範囲内のランダムなパワー変動があるので、ＲＯＡＤＭノードの出力パワー変化はｉ＊ステップ＋Ｐ（ｔ）になる。減衰量蓄積効果により、ノードは、各サイクルの後で出力パワー変化の異なったレベルを検出することができる。
【００４０】
テーブル１を参照して、遷移しきい値＿１が活性状態に対して設定される。波長またはチャネルの監視された出力パワー変化が２つの連続するＯＣＭ期間中にしきい値＿１を超えた場合（条件Ａ）、ＲＯＡＤＭノードはネットワークの末端に比較的近いはずなので、該ＲＯＡＤＭノードは非活性状態に遷移する。さもなければ、ＲＯＡＤＭノードは活性状態のままである。さらに、条件Ａが満たされた場合、ノードの出力パワーがＮＣＺのしきい値の範囲外にあっても、該ノードは非活性状態に遷移することが理解されよう。上で説明したように、上流ノードの減衰量調整に起因する減衰量蓄積効果は、より短い過渡時間内におよび減少されたパワーリップルおよび発振で、ノードのパワー出力をしきい値範囲の方へ導くように作用する。したがって、ノードでのパワーレベルがしきい値範囲内に安定する時間を短縮するために、遷移を行わせることができる。
【００４１】
いったんノードが非活性状態になると、該ノードは自分の減衰レベルを以前の安定状態のレベルに戻すことができる。非活性状態では、ノードは減衰定数を最後の安定状態のレベルに維持しながら出力パワーを監視し続けることができる。したがって、ノードは、条件Ｂを満たすまでさらなる減衰を停止してもよい。
【００４２】
ノードが非活性状態にある間、該ノードはＯＳＣを介して自分の隣接する上流ノードと通信し、自分が活性状態にいつ遷移して戻るべきかを決定することができる。不活性ノードが活性状態に遷移すべき少なくとも２つの条件がある。第１の条件（テーブル１の条件Ｂ（１））は、過渡プロセスが終わり、ネットワークが再度安定状態になったことを示している。この場合、不活性ノードおよびその上流ノードの出力パワーは、例えばｋ個の連続する期間の間非制御ゾーン内にあってもよい。条件Ｂ（１）が不活性ノードに対して満足されている場合、該不活性ノードは他のパワー変動に対応する準備ができるように活性状態に遷移すべきである。
【００４３】
第２の条件（例えばテーブル１の条件Ｂ（２））では、他のパワー変動が、過渡プロセス中に新たな源からネットワークのどこかで発生している可能性がある。そのパワー変動の新たな源の比較的近くにある影響を受けたノードは、活性状態に遷移して異常な光パワーレベルを制御すべきである。この場合、そのような影響を受けたノードで検出された出力パワー変化がしきい値レベル（しきい値＿３）を超え、かつ該ノードの隣接する上流ノードが２つの連続するＯＣＭ期間内のある点で同じパワー変化に遭遇しない場合には、しきい値＿３を超える大きさを持つパワー変化を検出したノードは、活性状態に遷移して新たな変動を管理する。
【００４４】
したがって、上で説明した本原理の１つの実施によれば、弊害をもたらすそのような効果に寄与するであろうノードはパワー制御プロセス中に非活性状態になるので、過渡時間、およびネットワークの上のパワーリップルおよび発振は、上述のＦＳＭ法を適用することによって減少させることができる。
【００４５】
本原理の他の側面によれば、活性状態のノードに対する減衰ステップサイズを徐々に増加して過渡制御プロセスを迅速化することができる。減衰ステップサイズが増加する場合、すべてのノードがいつも活性状態にあるネットワークで発生する過調整は、ＦＳＭ法を用いたネットワークではそれほど厳しくならない、というのは、多くのノードが非活性状態にあり、上で説明した実施ではそれらの減衰量を調整しないからである。本原理の他の側面によれば、まだ活性状態にあるＲＯＡＤＭノードについては、減衰ステップサイズは事前設定の最大値に達するまで徐々に増加されてもよい。
【００４６】
いずれの場合においても、大きなステップサイズで、より多くのＲＯＡＤＭノードが時間とともに非活性状態に遷移されるだろう。したがって、他のすべての下流ノードが非活性状態にある間、パワー変動の源に最も近い先頭ノードのみが、ある点で自分の減衰量を調整することは可能である。これは、ＲＯＡＤＭネットワークにおいて低頻度のパワーリップルおよび高速のパワー制御を短い過渡時間で達成するようにある環境の最も好ましい状況である。減衰ステップサイズが増加される本原理の実施を、ＦＳＭ法を用いたネットワークをすべてのノードが常に活性状態にあるネットワークと比較するために行われたシミュレーションに関して、以下により詳細に説明する。
【００４７】
【表２】
2010541478.tif 000004
【００４８】
図７およびテーブル２を参照して、ネットワークのパワー変動を制御する本原理の１つまたは２つ以上の実施について、活性状態と非活性状態との間で遷移する条件を説明する。そのような実施の２つを方法８００および９００として図８および９にそれぞれ示している。図８のステップ（例えばステップ８１２〜８１８）および図９も特定の順序で示しているが、当業者には理解されるように、方法８００および９００のステップの１つまたは２つ以上の順序を、テーブル２に述べた条件に一致する方法で変更してもよいと考えられる。例えば、ステップ８１２〜８１８の１つまたは２つ以上のステップは、同時におよび／または異なる順序で行われてもよい。例えば、ステップ８１４はステップ８１２の前に行われてもよい。
【００４９】
図８を参照して、本原理の側面によるネットワークのパワー変動を制御する方法の実施８００を示している。方法８００は、複数のノードを含んだネットワークのノードで行われる方法のステップに対応している。そのようなノードは、とりわけ、上で説明したようなＲＯＡＤＭノード、増幅ノード、または信号のパワーレベルを変更する他のノードを含んでいてもよい。図８の左側（ステップ８０２〜８０８）は、活性状態の間にノードで行われるステップに対応している。これに対して、図８の右側（ステップ８１０〜８１８）は、非活性状態の間にノードで行われるステップに対応している。
【００５０】
その方法は、ステップ８０２において修正レベルでノードのパワー入力を変更して、ノードのパワー出力をしきい値範囲内に保持することにより開始される。上述のように、パワー入力の変更は、ＲＯＡＤＭノードで受信された信号の減衰レベルでの減衰を含んでいてもよく、これは、信号のパワーレベルを非制御ゾーンのしきい値範囲内に保持するために行われてもよい。なお、このしきい値範囲はパワーレベルが保持される単一のしきい値に対応していてもよいことが理解されよう。さらに、方法８００の他の実施では、その変更は、ノードのパワー入力を増幅レベルに増幅し該ノードのパワー出力をしきい値範囲内に保持することを含んでいてもよいことも考えられる。
【００５１】
加えて、ステップ８０２をひとつのステップとして示しているが、該ステップ８０２は、修正レベルを調整することができる間、プロセスの全体にわたって常時行うことができることが理解されよう。
【００５２】
ステップ８０４に関して、定期的に、ノードでのパワーレベルが監視され、該ノードでのパワーレベルがしきい値範囲外かどうかを判定する。例えば、上で説明したように、１つまたは２つ以上のチャネルまたは波長に対するノードの任意の入力ポートまたは出力ポートでのパワーレベルが監視され、該ノードでのパワーレベルがしきい値範囲外かどうかを判定する。上で説明した実施では、チャネルまたは波長に対するノードの出力パワーがしきい値範囲と比較されるが、ノードの１つまたは２つ以上の入力ポートが、ノードの１つまたは２つ以上の出力ポートの代わりにまたはそれらに加えて監視され、該ノードでの信号のパワーレベルがしきい値範囲外かどうかを判定してもよいことが考えられる。
【００５３】
ステップ８０４でノードでのパワーレベルがしきい値範囲（例えばＮＣＺ）外にあると判定したことに応じて、ステップ８０６で修正レベルが調整される。上記のように、しきい値範囲外のパワーレベルは、該パワーレベルが異常であることを示している。図２は、修正レベルを調整する１つの方法の代表的な実例である。修正レベルの調整は、ノードでのパワーレベルとしきい値範囲内のパワー出力レベルとの間の差を減少させることができる。例えば、図６Ｃに関して上で説明したように、例えば時間ｔ１までのノードの減衰量調整は、ノードのパワー出力としきい値範囲（例えば図６ＡのＮＣＺ）との間の差を減少させることができる。
【００５４】
さらに、ステップ８０６で、修正レベルは、一定または不定のいずれであってもよいステップサイズで調整することができる。例えば、上で説明したように、減衰レベルは、一定であってもよい減衰ステップ、またはネットワークの過渡期間を短縮するために経時的に増加してもよい減衰ステップに従って、調整することができる。
【００５５】
修正レベルの調整に続き、ステップ８０８で、ノードでの連続する第１の期間中のパワー変化（ΔＰ）が、第１のパワー変化しきい値外にあるかどうかが判定される。例えば、上で説明したように、パワー変化は、ＯＣＭ期間にわたるパワー変化の大きさに対応していてもよい。図６Ａに示すように、パワー変化は時間ｔでのパワードロップの大きさに対応する。さらに、ステップ８０８で参照した第１の期間は、例えばＯＣＭ期間に対応していてもよく、第１のパワー変化しきい値は、例えばテーブル１のしきい値＿１に対応していてもよい。
【００５６】
なお、パワー変化はパワーレベルとは区別されるべきであることも理解されよう。例えば、パワー変化は２つのパワーレベル間の差の大きさである。パワー変化を決定するのに使用される任意のパワーレベルが、例えばＮＣＺのようなしきい値範囲内にあるかどうかにかかわらず、およびパワー変化に対応するパワーレベルが経時的に増加または減少するかどうかにかかわらず、パワー変化は任意のパワー変化しきい値を超えてもよい。
【００５７】
図８のステップ８０８に戻り、パワー変化の大きさが連続する第１の期間にわたるパワー変化しきい値を超えた場合、ステップ８０９で、ノードは非活性状態に遷移する。例えば、図６Ａを再度参照すると、１つのＯＣＭ期間にわたるノードでのパワードロップの大きさが、パワー変化しきい値を超えた場合で、かつ次の連続するＯＣＭ期間にわたるノードでのパワードロップの大きさがパワー変化しきい値を超えた場合、ノードは非活性状態に遷移する。しかしながら、ステップ８０８を２つの連続する期間を使用して説明したが、ノードが非活性状態に遷移すべきかどうかを判定するのに２つの連続する期間より多くの期間が調べられてもよいことも十分に考えられることが理解されよう。さらに、第１の期間はＯＣＭ期間以外の期間に対応していてもよい。
【００５８】
さらに、本原理の１つの側面によれば、上で説明したように、第１のノードでのパワーレベルがしきい値範囲外にある間、パワー変化の大きさは連続する第１の期間中パワー変化しきい値を超えてもよい。したがって、ノードでのパワー出力レベルは、活性状態から非活性状態への遷移中しきい値範囲外にあってもよい。
【００５９】
万一、ノードでのパワー変化が連続する第１の期間中パワー変化しきい値を超えなければ、パワーが調整された修正レベルに従って修正されるステップ８０２が実行される。その後、活性状態ステップ８０２〜８０８を引き続いて繰り返してもよい。
【００６０】
加えて、方法８００は、ステップ８０６の後に実行されるステップ８０８と一緒に説明されたが、ステップ８０８はステップ８０２に続くどの時点で、例えば、ステップ８０４の前にまたはステップ８０４と８０６との間で行われてもよいことが理解されよう。
【００６１】
ノードが非活性状態に遷移されたステップ８０９に再度戻り、非活性状態のステップの方法をステップ８１０で開始することができる。上で説明したように、比較的ネットワークの末端に近いノードの非活性状態への遷移を、過渡時間およびパワーリップルおよび発振を減少させるために行うことができる。より具体的には、その遷移は、ノードでのパワーレベルがしきい値範囲内に安定する時間を短縮するために行われてもよい。
【００６２】
ステップ８１０で、ノードでのパワーは一定の修正レベルで修正される。さらに、一定の修正レベルは、ノードのパワー出力がしきい値範囲内にあった間に適用された修正レベルに等しくてもよい。例えば、上で説明したように、非活性状態に遷移した場合、減衰レベルを最新の安定状態の値に戻すことができる。さらに、ステップ８１０を１つのステップとして示しているが、パワーはノードが非活性状態にある間連続的に修正されてもよいことも理解されよう。
【００６３】
ノードを非活性状態に遷移させた後、ステップ８１２で、第２のパワー変化しきい値よりも小さい、ノードでの連続する第２の期間わたるパワー変化が、検出されたかどうかが判定される。例えば、テーブル１の条件Ｂ（１）に関して上で説明したように、第２の期間はＯＣＭ期間に対応していてもよい。しかしながら、第２の期間は、ＯＣＭ期間以外の適切な期間に対応していてもよいということが理解されよう。さらに、上で説明したように、連続する第２の期間は、例えば、ｋ個の連続する期間に対応していてもよい。
【００６４】
ノードでの連続する第２の期間にわたるパワー変化が、第２のパワー変化しきい値よりも小さいとステップ８１２で決定された場合、ステップ８１４で、隣接ノードでの連続する第２の期間わたるパワー変化が、第２のパワー変化しきい値よりも小さいかどうかが判定される。例えば、テーブル１の条件Ｂ（１）に関して上で説明したように、隣接する上流ノードの出力パワー変化を調べて、該出力パワー変化がｋ個の連続する期間内のしきい値＿２より低いがどうかが判定される。さらに、ステップ８１２および８１４で説明した連続する第２の期間は、同じ期間に対応していてもよいと考えられる。
【００６５】
隣接ノードでの連続する第２の期間にわたるパワー変化が、第２のパワー変化しきい値よりも小さいということを決定したことに応じて、ステップ８１５で、ノードは活性状態に遷移する。上で説明したように、該ノードおよび隣接ノードの両方に対する、連続する期間にわたる第２のパワー変化しきい値よりも小さいパワー変化は、安定状態に達したことを示しており、ノードは、万一新たなパワー変動が発生した場合には、該新たなパワー変動に対応するために活性状態に戻ることができる。
【００６６】
その後、ステップ８０４が行われ、活性状態に関して上で説明したようなプロセスが進行する。あるいは、ステップ８０２、８０６、または８０８は、活性状態に遷移したらすぐに行われてもよい。しかしながら、ステップ８０２が、活性状態に遷移する際にまたはステップ８０４での「いいえ」判定の際に行われる場合、修正レベルは非活性状態における最新の修正レベルに対応していてもよいことが理解されよう。例えば、方法８００では、修正レベルは一定の修正レベルに対応していてもよい。
【００６７】
ステップ８１２および８１４に戻り、第２のパワー変化しきい値よりも小さい、ノードでの連続する第２の期間にわたるパワー変化が検出されていない、および／または、隣接ノードでの連続する第２の期間にわたるパワー変化が、第２のパワー変化しきい値以上であると判定された場合、方法はステップ８１６に進む。
【００６８】
ステップ８１６で、第３のパワー変化しきい値よりも大きい、ノードでのパワー変化が検出されたかどうかが判定される。例えば、テーブル１の条件Ｂ（１）に関して、第３のパワー変化しきい値はしきい値＿３に対応していてもよく、ノードでのパワー変化が単一のＯＣＭ期間内でしきい値＿３を超えたかどうかを判定することができる。しかしながら、ノードでのパワー変化が第３のしきい値を超えたかどうかを判定するのにＯＣＭ期間以外の期間を使用してもよいことが理解されよう。
【００６９】
第３のパワー変化しきい値よりも大きい、ノードでのパワー変化が検出されたことが決定されると、方法はステップ８１８に進み、そこでは隣接ノードでの連続する第３の期間にわたるパワー変化が、第３のパワー変化しきい値よりも小さいかどうかが判定される。例えば、テーブル１の条件Ｂ（２）に関して上で説明したように、隣接する上流ノードの出力パワー変化を調べて、該出力パワー変化が２つの連続する期間内でしきい値＿３よりも小さいかどうかを判定することができる。しかしながら、第３の期間はＯＣＭ期間以外の期間に対応していてもよいことが理解されよう。さらに、ステップ８１８を２つの連続する期間を使用して説明したが、２つの連続する期間よりも長い期間を調べて、隣接ノードでの連続する第３の期間にわたるパワー変化が第３のパワー変化しきい値よりも小さいかどうかを判定してもよいことが十分に考えられることも理解されよう。
【００７０】
連続する第３の期間にわたる隣接ノードのパワー変化が第３のパワー変化しきい値よりも小さいことを決定したこと応じて、ステップ８１２および８１４に関して説明したように、ノードはステップ８１５で活性状態に遷移する。しかしながら、ステップ８１２および８１４に対応した遷移と異なり、ステップ８１６および８１８に応じた遷移は、活性状態において、ノードを新たな異常なパワー変動に対応させるために行われてもよい。例えば、上で説明したように、ノードで検出されたパワー変化がしきい値＿３よりも大きく、かつ第１のノードでの検出の２つの連続するＯＣＭ期間内のどの時点においても、しきい値＿３を超えるパワー変化が隣接する上流ノードで検出されない場合、第１のノードでのパワー変化は、該第１のノードが新たなパワー変動の源に近いということのしるしであろう。それゆえ、第１のノードを活性状態に遷移させて異常な変動に対応させ、該第１のノードのパワー出力レベルをしきい値範囲内に安定させるべきである。
【００７１】
ステップ８１６および８１８を再度参照して、第３のパワー変化しきい値よりも大きいノードでのパワー変化が検出されなかった場合、および／または隣接ノードでの連続する第３の期間にわたるパワー変化が、第３のパワー変化しきい値以上であると決定された場合、ノードでのパワーは一定の修正レベルで修正され、上で説明したように、ステップ８１０〜８１８はノードが活性状態に遷移されるまで繰り返される。
【００７２】
なお、第１のノードが非活性状態にある間、活性状態にある１つまたは２つ以上の隣接する上流ノードでの修正レベルに対する調整は、例えば図６Ａ〜６Ｃに関して詳細に上で説明した蓄積効果により、第１のノードでのパワーレベルをしきい値範囲内のレベルに調整してもよいことが理解されよう。
【００７３】
さらに、方法のステップを各チャネルまたは波長に関して個別に行って該チャネルまたは波長上で送信された信号のパワーレベルを制御できるように、方法８００は複数の独立したチャネルまたは波長の信号を送受信するノードで行うことができることも考えられる。加えて、上でより十分に説明したように、ノードは、１つのチャネルに対して活性状態、他のチャネルに対して非活性状態に同時になることができる。
【００７４】
図９を参照して、本原理の側面による他の方法の実施９００を示している。その方法は、ステップ９０２がステップ８０６に取って代わり、ステップ９０４がステップ８１０に取って代わり、ステップ９０６が非活性状態に対して付加されているという点を除いて、方法８００と同一である。
【００７５】
ステップ９０２を参照して、ノードでのパワーがしきい値範囲外にあることを決定したことに応じて、修正レベルを第１の調整度に従って調整することができる。例えば、調整度は上で説明した減衰ステップに対応していてもよい。
【００７６】
さらに、上述のステップ８０２と同様、ステップ９０４で、ノードでのパワーの修正は、ステップ９０６で行われた調節に応じて修正レベルを調整することができる間、プロセスの全体にわたって常時行うことができる。ステップ９０６で、修正レベルは第２の調整度で調整される。第２の調整度の大きさは第１の調整度の大きさより小さくてもよい。例えば、第２の調整度は、第１の調整度よりも小さい減衰ステップサイズに対応していてもよい。第２の調整度は活性状態で適用された調整度よりも小さいので、パワーリップルおよび発振の影響を減少させ、ノードのパワー出力がしきい値範囲内に安定する時間を短縮することができる。
【００７７】
ステップ９０６は、判定ステップ８１２および８１４の少なくとも１つの結果が「いいえ」で、かつ判定ステップ８１６および８１８の少なくとも１つの結果が「いいえ」であるである限り、各サイクルを通じて繰り返し行われる。方法８００の非活性状態と同様に、ステップ９０４、８１２〜８１８、および９０６はノードが活性状態に遷移されるまで繰り返される。さらに、ステップ８０９に関して上で説明したように、ノードのパワー出力は遷移中しきい値範囲外にあってもよいことが理解されよう。
【００７８】
図１０を参照して、本原理の側面による、ネットワークのパワー変動を制御するシステムの実施１０００を示している。そのシステムは、例えば方法８００および９００のような、本原理の方法の実施を行うように構成された複数のノード１００２を含んでいてもよい。１つの代表的な実施では、上で説明したように、ノードは、カスケード接続されたＲＯＡＤＭノードを波長分割多重ネットワークに含んでいてもよい。さらに、上でも説明したように、ノードは、カスケード接続された増幅器を含んでいてもよい。
【００７９】
システム１０００の各ノードは、１つまたは２つ以上の波長またはチャネル上で信号を送受信する、少なくとも１つの入力ポート１００４と少なくとも１つの出力ポート１００６とを含んでいる。該信号は、例えば光ファイバー線のような伝送線１００７上のノード間で送信される。加えて、各ノードは、入力ポート１００４で受信された少なくとも１つの信号のパワーを修正レベルで修正して、ノードによって出力された信号のパワーをしきい値範囲内に保持するように構成されたパワー修正モジュール１００８をさらに含んでいてもよい。例えば、上で説明したように、パワー修正モジュール１００８はステップ８０２、８１０、および９０４を行うように構成されてもよい。さらに、上で説明したように、パワー修正モジュール１００８は、例えばＷＢまたはＷＳＳで構成されてもよい。
【００８０】
システム１０１０は、ノードポートを通して受信および／または送信される信号のパワーを監視するように構成されたパワー監視モジュール１０１０も含むことができる。例えば、上で説明したように、パワー監視モジュール１０１０は光チャネル監視モジュールであってもよい。システム１０００の各ノード１００２を自分自身の個別のパワー監視モジュール１０１０を含んでいるように示しているが、パワー監視モジュール１０１０は複数のノードによって共有されてもよい。
【００８１】
ノードのパワー修正モジュール１００８を制御するように構成された制御装置１０１２が、システム１０００に含まれていてもよい。制御装置の１つの例が、再構成されたＲＯＡＤ管理システムを含んでいても良い。本原理の側面よれば、制御装置１０１２は、テーブル２に設定された条件に従ってネットワークの信号のパワー変動を制御するのに用いられてもよい。例えば、制御装置１０１２は、ステップ８０４〜８０９、８１２〜８１８、９０２、および９０６を行うように構成されてもよい。加えて、制御装置１０１２は、パワー監視モジュールを利用して図８および９に示した判定ステップを行うことができる。
【００８２】
例えば、パワー監視モジュール１０１０は、制御装置１０１２が、パワーレベルがしきい値範囲外にあるかどうかおよび／またはノードでのパワー変化が一定時間期間にわたってパワー変化しきい値よりも大きいかまたは小さいかを判定できるように、ノードでのパワーレベルを制御装置１０１２と通信することができる。制御装置１０１２は、修正レベルを調整することによって１つまたは２つ以上のノードのパワー修正モジュール１０１０を制御して、上で説明した本原理の側面に従って過渡時間、およびパワーリップルおよび発振を減少できることがさらに考えられる。さらに、各ノードは自分自身の制御装置１０１２を含んでいるが、一方、該制御装置１０１２は複数のノードのパワー修正モジュール１０１０を制御できることが理解されよう。
【００８３】
上で説明したように、例えばステップ８１４および８１８でのような、隣接ノードの１つまたは２つ以上の信号のパワー変化を決定することに関して、制御装置１０１２は少なくとも１つのノード通信チャネル１０１４を介して隣接ノードと通信することができる。例えば、上で説明したように、ノード通信チャネル１０１４は光監視チャネルで構成されてもよい。さらに、ノード通信チャネルは伝送線１００７から分離した回線を通して通信されるように示しているが、ノード通信チャネルは伝送線１００７を通して送信されてもよいことが理解されよう。
【００８４】
なお、上で説明したように、チャネルまたは波長上で送信される信号のパワーレベルが個別におよび独立して修正、制御されてもよいように、ノード１００２は複数の独立したチャネルまたは波長上で信号を送受信できることも理解されよう。加えて、上でより十分に説明したように、ノードは、１つのチャネルに対して活性状態、他のチャネルに対して非活性状態に同時になることができる。
【００８５】
図１１〜１３に関して、すべてのノードがいつも活性状態にあるネットワークで本原理の１つの実施に係るＦＳＭ法を利用したネットワークの利点を例証するために、パワー制御プロセスのシミュレーションに対応するプロットを示している。そのシミュレーションは、パワー制御プロセス中のシステム挙動および応答を評価している。全てのノードが常に活性状態にある方法および本原理の実施に係るＦＳＭ法および方法を適用することによって、３０個のＲＯＡＤＭを含む線形ネットワークが、異なるパワーエクスカーションレベルで調べられる。
【００８６】
ここで図１１に関し、ネットワークのすべてのノードが常に活性状態にある、シミュレートされ、最適化されたパワー制御プロセス中の、ＲＯＡＤＭノードのパワーレベルを示すプロットが提供されている。そのシミュレーションでは、入力パワーは２ｄＢｍから５ｄＢｍまで変動する。入力パワー変動に応答して、３０個のＲＯＡＤＭノードはすべて、０．１ｄＢの一定のステップサイズで自分の減衰量を調整し始める。図１１のプロットにおいて、パワーリップルは４．１ｄＢｍから−０．５ｄＢｍまで変動し、過渡時間は２８０秒（２８個のＯＣＭ期間）であり、プロセス中かなりのパワー発振がある。したがって、すべてのノードが活性状態にいつもあるネットワークでは、該ネットワークは安定状態に達するのに数百秒かかる可能性があり、その間、ネットワークは強いパワーリップルおよび発振を被る。
【００８７】
図１２および１３を参照しておよび続けて図３を参照して、本原理の１つの実施に係るＦＳＭ法による、シミュレートされ、最適化されたパワー制御プロセス中のＲＯＡＤＭノードのパワーレベルを示す他のプロットを示している。上で説明したように、本原理の１つの実施によるＦＳＭ法では、減衰ステップサイズを徐々に増やして過渡制御プロセスを迅速化することができる。
【００８８】
図１２および１３に示すように、図３に示したＲＯＡＤＭ構成に異なる減衰ステップ戦略を適用することによって、結果的に異なる過渡時間が生じ得る。シミュレーションの最初の２つのＯＣＭ期間中、入力パワーは２ｄＢｍから５ｄＢｍまで変動し、例えば図３の２０個のノード、ノード１００−１１から１００−３０は非活性状態に遷移する。図１２に示したシミュレーションでは、減衰ステップサイズは２つのＯＣＭ期間ごとに０．１ｄＢだけ増加する。リップルは２．８ｄＢｍから０．９ｄＢｍまで変動し、過渡時間は１０個のＯＣＭ期間（１００秒）となる。
【００８９】
図１３に示したシミュレーションでは、ステップサイズがＯＣＭ期間ごとに０．１ｄＢだけ増加する他の減衰戦略が使用される。その結果、リップルは２．８ｄＢｍから０．７ｄＢｍまで変動し、過渡時間は９つのＯＣＭ期間（９０秒）となる。
【００９０】
図１２および１３に提供されたプロットと図１１に提供されたプロットとの比較は、本原理の１つの実施に係るＦＳＭ法が過渡時間をほぼ７０％短縮し、パワーリップルを５０％以上（図１２では５４の％および図１３では５８％）短縮することができるということを実証した。加えて、パワー発振も著しく減少させることができる。その結果、光信号品質はネットワークの全体にわたって改善され、データ損失を防止することができる。
【００９１】
本書に説明された実施形態は、すべてがハードウェア要素であってもよく、すべてがソフトウェア要素であってもよく、または、ハードウェア要素およびソフトウェア要素の両方を含んでいてもよい。好ましい実施形態において、本発明は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含むソフトウェアによって実行されるが、これらに限定されるものではない。
【００９２】
実施形態は、コンピュータまたは任意の命令実行システムによってまたはそれらに関連して使用されるプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品を含んでいてもよい。そのコンピュータ使用可能媒体すなわちコンピュータ可読媒体は、命令実行のシステム、装置、またはデバイスによってまたはそれらに関連して使用されるプログラムを、格納、通信、伝搬、または搬送する任意の装置を含んでいてもよい。媒体は、磁気、光学、電子、電磁気、赤外線、または半導体のシステム（すなわち装置またはデバイス）、または伝搬媒体であることができる。媒体は、半導体または固体メモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、剛性磁気ディスクおよび光ディスク等のような、コンピュータ可読媒体を含んでいてもよい。
【００９３】
システムおよび方法の好ましい実施形態（例示として意図したものであり、限定するものではない）を説明したが、当業者には、上記の教示に照らして変更および変形を行うことができることに留意されたい。
【００９４】
例えば、波長分割多重ネットワークでは、ネットワークのパワー変動によってもたらされる可能性のある増幅の過渡的影響は、信号品質およびデータ損失に厳しい影響を及ぼす。増幅器の制御制限により、チャネルごとの光パワーが異常となる過渡時間は、数十秒から数何百秒までも続く可能性がある。減衰レベルをＲＯＡＤＭノードで調整することによりネットワークのパワー変動を制御することに関する上述のシステムおよび方法は、増幅器の増幅レベルを調整することによって実行することもでき、その結果パワー変動の過渡時間を短縮することができる。
【００９５】
したがって、添付の請求項によって略述されるような本発明の範囲と精神を逸脱することなく、開示された特定の実施形態において、変更が行われてもよいことが理解されよう。このように、特許法により要求された詳細および特殊性で本発明の態様を説明したが、特許証によって保護された要求および所望のものは、添付の請求項で説明されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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