(57)【要約】  ＷＤＭ光通信システムにおいて波長監視および波長制御のために用いるシステムおよび方法。統合チャンネル監視装置は、合波信号内のチャンネル間のクロストークを検出する。チャンネル間隔が、統合チャンネル監視装置の出力に応じて要素管理システムによって修正される。
2010535006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムから複数の光信号チャンネルを含む合波信号を受け取るように構成され、前記光信号チャンネル間のクロストークを表す出力信号を供給するように構成された送信特性を有するくし形フィルタ、および
前記くし形フィルタに連結され、前記光信号チャンネル間のクロストークを検出し、かつ、前記クロストークを表すクロストーク出力データを供給するように構成されたクロストーク検出器、
を備えることを特徴する、光通信システムのための統合チャンネル監視装置。
【請求項２】
前記くし形フィルタの送信特性が、前記光信号チャンネル間のクロストークの中心周波数に中心を有する中心周波数を有することを特徴とする請求項１に記載の統合チャンネル監視装置。
【請求項３】
前記くし形フィルタが、互いにかつ直接に連結された奇数番号および偶数番号のチャンネル・ポートを有する光インターリーバを備えることを特徴とする請求項１に記載の統合チャンネル監視装置。
【請求項４】
前記くし形フィルタが、前記合波信号を受け取るように構成された第１のポート、前記インターリーバの合波信号入力に連結された第２のポート、および、前記光信号チャンネル間のクロストークを表す出力信号を供給する第３のポーを有する光サーキュレータを備えることを特徴とする請求項３に記載の統合チャンネル監視装置。
【請求項５】
前記くし形フィルタと前記クロストーク検出器との間に可変波長フィルタを更に備えることを特徴とする請求項４に記載の統合チャンネル監視装置、
【請求項６】
前記くし形フィルタは、それぞれが奇数番号および偶数番号のチャンネル・ポートを有する第１および第２の光インターリーバを備え、前記第１の光インターリーバの前記奇数番号のチャンネル・ポートが前記第２のインターリーバの前記偶数番号のチャンネル・ポートに連結され、前記第１のインターリーバの前記偶数番号のチャンネル・ポートが前記第２の光インターリーバの前記奇数番号のチャンネル・ポートに連結されることを特徴とする請求項１に記載の統合チャンネル監視装置。
【請求項７】
前記複数の光信号チャンネルが約３３ＧＨｚのチャンネル間隔で互いに分離されていることを特徴とする請求項１に記載の統合チャンネル監視装置。
【請求項８】
前記複数の光信号チャンネルが約２５ＧＨｚのチャンネル間隔で互いに分離されていることを特徴とする請求項１に記載の統合チャンネル監視装置。
【請求項９】
複数の光信号チャンネルを含む合波信号を送信するように構成された送信器、
光通信経路を経由して前記送信器に連結された受信器、  
前記合波信号の少なくとも一部を受け取るように構成され、かつ、前記光信号チャンネル間のクロストークを表す出力信号を供給するように構成された送信特性を有するくし形フィルタと、該くし形フィルタに連結され、前記光信号チャンネル間の前記クロストークを検出すると共に前記クロストークを表すクロストーク出力データを供給するように構成されたクロストーク・パワー検出器とを有する統合チャンネル監視装置、および
前記クロストーク検出器および前記送信器に連結され、前記クロストーク出力データに応じて前記合波信号中のチャンネル間隔を確立するように構成された要素管理システム、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【請求項１０】
前記くし形フィルタの前記送信特性が、前記光信号チャンネル間の前記クロストークの中心周波数に中心を有する中心周波数を有することを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記くし形フィルタが、奇数番号および偶数番号のチャンネル・ポートを有する光インターリーバを備え、前記奇数番号のチャンネルと前記偶数番号のチャンネルとが互いに直接に連結されることを特徴とする請求項９に記載のシステム、
【請求項１２】
前記くし形フィルタが、前記合波信号を受け取るように構成された第１のポートと、前記インターリーバの合波信号入力に連結された第２のポートと、前記光信号チャンネル間のクロストークを表す出力信号を供給する第３のポートとを有する光サーキュレータ備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記統合チャンネル監視装置が、前記くし形フィルタと前記クロストーク検出器との間に連結された可変波長フィルタを備えることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記くし形フィルタは、それぞれが奇数番号および偶数番号のチャンネル・ポートを有する第１および第２の光インターリーバを備え、前記第１の光インターリーバの前記奇数番号のチャンネル・ポートが前記第２のインターリーバの前記偶数番号のチャンネル・ポートに連結され、前記第１のインターリーバの偶数番号のチャンネル・ポートが前記第２の光インターリーバの前記奇数番号のチャンネル・ポートに連結されることを特徴とする請求項９に記載のシステム、
【請求項１５】
前記複数の光信号チャンネルが約３３ＧＨｚのチャンネル間隔で互いに分離されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
前記複数の光信号チャンネルが約２５ＧＨｚのチャンネル間隔で互いに分離されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１７】
複数の光信号チャンネルを含む合波光信号内にチャンネル間隔を確立する方法であって、
前記複数の合波信号をフィルタリングして、前記光信号チャンネル間のクロストークを表すフィルタ出力を供給するステップ、
前記クロストークを検出し、前記光信号チャンネル間の前記クロストークを表す出力データを供給するステップ、および
前記出力データに応じて前記チャンネル間隔を修正するステップ、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記出力データが、前記複数の光信号チャンネルのそれぞれについての、クロストークの低域側の側波帯域および高域側の側波帯域を表すことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記修正するステップが、前記複数の光信号チャンネルの少なくとも１つのチャンネルの周波数を修正して、前記複数の光信号チャンネルの前記少なくとも１つのチャンネルに関連する前低域側の側波帯域および前記高域側の側波帯域を最小化することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記修正するステップが、前記複数の光信号チャンネルの少なくとも１つのチャンネルの周波数を修正して、前記複数の光信号チャンネルの前記少なくとも１つのチャンネルに関連する前低域側の側波帯域と前記高域側の側波帯域とを均等化することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、通信システムに関し、更に詳しくは、光通信システムにおける波長監視および波長制御のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重化（ＷＤＭ）光通信システムでは、幾つかの光学チャンネルが、例えば２５−３５ＧＨｚ未満の狭いチャンネル間隔で単一の光ファイバ上で送信される。チャンネル間のクロストークを緩和するために、正確かつ信頼性高く固定周波数グリッドまわりの小さな範囲内の各チャンネルの周波数を位置決めすることが重要である。周波数グリッドは、例えば国際電気通信連合（ＩＴＵ）の基準に従う絶対的なグリッドであり、或いは、１つ以上のフィルタによって決定される相対的なグリッドであってもよい。
【０００３】
チャンネル周波数を位置決めするために、波長監視装置が使用できる。一般に、波長監視装置が、システム送信特性の大きな劣化を伴うことなく、チャンネル周波数を位置決めすることが望ましい。波長監視装置が、様々な装置世代および装置構成の組合せと協働することも望ましいかもしれない。例えば、波長監視装置が、オン／オフ・キーイング（ＯＯＫ）および差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）のような、異なる変調方式の信号で混在システムのチャンネル周波数を確立することが有用であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ＷＤＭ光通信システムにおける波長監視および波長制御のためのシステムおよび方法が以下のように提供される。開示の一態様によれば、光通信システムのための統合チャンネル監視装置が提供される。
【０００５】
統合チャンネル監視装置は、通信システムから複数の光信号チャンネルを含む合波信号を受け取るように構成され、前記光信号チャンネル間のクロストークを表す出力信号を供給するように構成された送信特性を有するくし形フィルタ、および、前記くし形フィルタに連結され、前記光信号チャンネル間のクロストークを検出し、かつ、前記クロストークを表すクロストーク出力データを供給するように構成されたクロストーク検出器を備える。
【０００６】
開示の別の態様によれば、複数の光信号チャンネルを含む合波信号を送信するように構成された送信器；光通信経路を経由して前記送信器に連結された受信器；前記合波信号の少なくとも一部を受け取るように構成され、かつ、前記光信号チャンネル間のクロストークを表す出力信号を供給するように構成された送信特性を有するくし形フィルタと、該くし形フィルタに連結され、前記光信号チャンネル間の前記クロストークを検出すると共に前記クロストークを表すクロストーク出力データを供給するように構成されたクロストーク・パワー検出器とを有する統合チャンネル監視装置；および前記クロストーク検出器および前記送信器に連結され、前記クロストーク出力データに応じて前記合波信号中のチャンネル間隔を確立するように構成された要素管理システムを備える光通信システムが提供される。
【０００７】
また、開示の別の態様によれば、複数の光信号チャンネルを含む合波光信号内にチャンネル間隔を確立する方法であって、前記複数の合波信号をフィルタリングして、前記光信号チャンネル間のクロストークを表すフィルタ出力を供給するステップ、前記クロストークを検出し、前記光信号チャンネル間の前記クロストークを表す出力データを供給するステップ、および、前記出力データに応じて前記チャンネル間隔を修正するステップを有する方法が提供される。
【０００８】
以下の図面と併せて読まれるべき下記の詳細な記述を参照する。図面では、同様な符号は同様な部品を表わす。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の例示的な一実施形態に係るシステムの簡略化されたブロック図。
【図２】本開示の例示的な一実施形態に係る統合チャンネル監視装置の簡略化されたブロック図。
【図３】本開示に係る一統合チャンネル監視装置の動作における周波数と規格化パワーの関係を示すグラフ。
【図４】本開示に係る例示的な統合チャンネル監視装置の簡略化されたブロック図。
【図５】本開示に係る例示的なくし形フィルタの簡略化されたブロック図。
【図６】異なる量のプリ・エンファシスを持つ本開示に係るシステムにおける周波数離調とクロストーク・パワーの関係を示すグラフ。
【図７】本開示に係るシステムにおける周波数離調と中心チャンネルのＱ特性の関係を示すグラフ。
【図８】本開示に係る波長調整アルゴリズムの一例を示すブロック的なフローチャート。
【図９】本開示に係る波長調整アルゴリズムの別の例を示すブロック的なフローチャート。
【図１０】本開示に係るシステムの周波数離調とクロストーク・パワーの関係であって、中心チャンネルおよび３つの連続するチャンネルの離調に伴うクロストーク・パワーの変化を示すグラフ。
【図１１】本開示に係る波長調整アルゴリズムの別の例を示すブロック的なフローチャート。
【図１２】本開示に係る統合チャンネル監視装置に入力する入力信号であって、隣接するチャンネル間で異なるプリ・エンファシスを含む入力信号を示すグラフ。
【図１３】図１２に示される統合チャンネル監視装置に対する入力を有するシステムにおける周波数離調とロス・トーク・パワーの関係を示すグラフ。
【図１４】異なる量のプリ・エンファシスを持つ本開示に係る別のシステムにおける周波数離調とクロストーク・パワーの関係を示すグラフ。
【図１５】本開示に係る別のシステムにおける周波数離調とクロストーク・パワーの関係であって、中心チャンネルおよび連続する３つのチャンネルの離調に関連するクロストーク・パワーの変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本開示の例示的な一実施形態に係るＷＤＭ伝送システム１００の簡略化されたブロック図である。伝送システムは、送信端末１０４から遠隔地に位置する１台以上の受信端末１０６に向けて、光通信経路１０２を経由して複数の光学チャンネルを送信する役目を有する。当業者は、システム１００が、説明を容易にするために極めて簡略化された二点間システムの形式で描かれたものと認識するであろう。例えば、送信端末１０４および受信端末１０６は、当然のこととして、双方とも送受信器として構成されてもよく、それぞれが送信機能および受信機能を果たすように構成してもよい。しかし、本明細書では、説明を容易にするため、これら端末は、送信機能または受信機能のみに関して図示されかつ記述される。本開示に係るシステムおよび方法が、様々なネットワーク要素およびネットワーク構成に組み入れられてもよいと理解すべきである。本明細書で示す例示的な実施形態は、制限のためではなく説明のためにのみ提供される。
【００１１】
図示した例示的な実施形態では、複数の送信器ＴＸｌ、ＴＸ、．．．、ＴＸＮのそれぞれは、関連する入力ポート１０８−１、１０８−２、．．．、１０８−Ｎでデータ信号を受信し、関連する波長λｌ、λ２、．．．、λＮでデータ信号を送信する。送信器は、当然のこととして、説明を容易にするため極めて簡略化された形式で示される。当業者は、各送信器が所望の振幅および変調を有する関連した波長でデータ信号を送信するために構成された電気的および光学的部品を有することを認識するであろう。
【００１２】
送信された波長またはチャンネルは、国際電気通信連合（ＩＴＵ）周波数グリッドに対応する所定のチャンネル分離幅、例えば２５または３５ＧＨｚで分離されるであろう。１つ以上の送信器ＴＸｌ、ＴＸ２、ＴＸＮは、第１の変調方式、例えばＯＯＫで、関連する波長のデータを変調するように構成され、かつ、他の１つ以上の送信器ＴＸｌ、ＴＸ２、ＴＸＮは、第１の変調方式とは異なる第２の変調方式、例えばＤＰＳＫで、関連する波長のデータを変調するように構成されるであろう。そのような構成は、新しいチャンネルが、以前に設置されたチャンネルとは異なる変調方式で加えられるという改良された構成で提供される。
【００１３】
送信された波長またはチャンネルは、複数の経路１１０−１、１１０−２、．．．、１１０−Ｎでそれぞれ伝送される。チャンネルは、マルチプレクサ１１２によって、光通信経路１０２上の合波信号として合波される。光通信経路１０２は、光ファイバ導波路、光増幅器、光学フィルタ、分散補償モジュール、並びに、他の能動素子および受動素子を含んでいてもよい。  
合波信号は、１台以上の遠隔地の受信端末１０６で受信することができる。デマルチプレクサ１１４は、波長λ１、λ２、λＮで送信されたチャンネルを分離し、関連する受信器ＲＸｌ、ＲＸ２、．．．、ＲＸＮにそれぞれ連結された経路１１６−１、１１６−２、．．．、１１６―Ｎに与える。受信器ＲＸｌ、ＲＸ２、．．．、ＲＸＮは、その信号を復調して、それぞれ出力経路１１８−１、１１８−２、１１８−３、．．．、１１８−Ｎに、出力データ信号として与えるように構成されるであろう。
【００１４】
本開示に従い、システム１００は、統合チャンネル監視装置１２０、および、要素管理システム１２２を備える。一般に、経路１０２上の合波信号は、例えば、経路１２６を経由して、統合チャンネル監視装置１２０の入力に、例えば１０％タップを用いて連結される。本明細書で使用される用語“連結”は、あるシステム要素によって伝送される信号が“連結”された要素に与えられるような接続、カップリング、リンクなどの如何なる用語をも指している。そのような“連結”された装置は、互いに直接に接続されている必要はなく、そのような信号を操作または修正する中間の構成要素や装置によって分離されていてもよい。 
統合チャンネル監視装置１２０は、経路１０２上の合波信号のそれぞれのチャンネル間に生ずるクロストーク、つまり隣接チャンネル間干渉を表す出力１２８を要素管理システム１２２に供給するように構成することができる。要素管理システム１２２は、所定のチャンネル分離に関連する規定された許容差内にチャンネルを維持しつつ、出力１２８に応じて波長λ１、λ２、．．．、λＮを修正するため、１つ以上の出力１２４−１、１２４−２、．．．、１２４―Ｎを送信器ＴＸｌ、ＴＸ２、ＴＸＮに供給するように構成することができる。一実施形態では、波長は所定のチャンネル分離に関連する波長λ１、λ２、．．．、λＮの２．２５ＧＨｚ以内に維持することができる。
【００１５】
統合チャンネル監視装置１２０は、光学部品を使用して、合波信号でチャンネル間のクロストークを表す出力１２８を供給することができる。出力１２８は、中心周波数が隣接するチャンネル間のクロストークに中心を有する送信特性を有するくし形フィルタを使用して確立してもよい。くし形フィルタは、従って、チャンネル間にクロストークを送信する所定のチャンネル分離に対応する、周期的で熱に安定なグリッドを確立することができる。統合チャンネル監視装置の出力１２８は、要素管理システムが経路１０２上の合波信号内に相対的なチャンネル間隔を確立させてクロストークを最小化または均等化することで、くし形フィルタによって規定されたグリッドに従ってチャンネルを位置決めすることができる。
【００１６】
例えば図２を参照すると、本開示の例示的な一実施形態に係る統合チャンネル監視装置１２０ａの簡略化されたブロック図が示されている。図示した例示的な実施形態は、クロストーク検出器２０２に連結されたくし形フィルタ２００を備える。経路１０２からの合波信号は、くし形フィルタ２００に入力２０４として供給することができる。くし形フィルタ２００は、合波信号を受信し、合波信号内の隣接するチャンネル間のクロストークを表す出力２０８をクロストーク検出器２０２に供給することができる。
【００１７】
クロストーク検出器２０２は、既知の検出器構成をとり、くし形フィルタ出力２０８を受け取り、隣接するチャンネル間のクロストークのパワーおよび／またはレベルを検出し、隣接するチャンネル間のクロストークを表す出力２０６を供給する。クロストーク検出器出力２０６は要素管理システム１２２に連結され、要素管理システム１２２は、送信器設定を修正して、隣接するチャンネル間のクロストークを最小化または均等化するように、波長λ１、λ２、．．．、λＮを位置決めすることができる。  
図３は、例えば本開示に係る統合チャンネル監視装置１２０の動作を示す、周波数と相対パワーとの関係を示すグラフ３００を含んでいる。グラフ３０２は、経路１０２上で、例えば、１９２．７ＴＨｚおよび１９２．７６６６ＴＨｚにそれぞれ中心を有する第１の奇数番号チャンネル３０４および第２の奇数番号チャンネル３０６のパワー・スペクトルを示し、また、グラフ３０８は、ｌ９２．７３３３ＴＨｚおよび１９２．７９９９ＴＨｚにそれぞれ中心を有する第１の偶数番号チャンネル３１０および第２の偶数番号チャンネル３１２のパワー・スペクトルを示す。グラフ３１４は、チャンネル３０４、３０６、３１０、および、３１２の間のクロストークのクロストーク・パワー・スペクトルを示す。より詳しくは、グラフ３１４の部分３１６は、チャンネル３０４と３１０の間のクロストーク・パワーを示し、グラフ３１４の部分３１８は、チャンネル３１０と３０６の間のクロストーク・パワーを示し、グラフ３１４の部分３２０は、チャンネル３０６と３１２の間のクロストーク・パワーを示す。
【００１８】
経路１０２上の合波信号内の各チャンネルは、関連する低域側および高域側のクロストーク側波帯を有するとも言える。例えば図３では、グラフ３１４の部分３１６は、チャンネル３１０に関連する低域側のクロストーク側波帯域を表し、部分３１８は。チャンネル３１０に関連する高域側のクロストーク側波帯を表わす。同様に、グラフ３１４の部分３１８および３２０は、チャンネル３０６に関連する低域側および高域側の側波帯を表わす。
【００１９】
くし形フィルタ２００は、クロストーク側波帯のそれぞれに中心を有する中心周波数を備えた送信特性を有することができる。図３の例示的な実施形態を参照すると、例えばくし形フィルタ２００の送信特性は、ｆｌ、ｆ２、ｆ３、．．．に中心周波数を持ち、例えばグラフ３１４に示すような出力を提供することができる。中心周波数ｆｌ、ｆ２、ｆ３は、所定のチャンネル分離に関連するチャンネル中心周波数間の中間に位置するであろう。
【００２０】
隣接するチャンネル間のクロストークに中心を有する送信特性を持つくし形フィルタ２００は、様々な構成で提供されてもよい。例えば図４は、本開示の例示的な一実施形態に係る統合チャンネル監視装置１２０ｂを示し、くし形フィルタ２００ａは、光サーキュレータ４００および光インターリーバ４０２を用いて構築される。
【００２１】
様々な光サーキュレータ４００および光インターリーバ４０２の構成が当業者に知られている。一般に、光サーキュレータは、信号が何れのポートに入力されても、それが次のポートへ移されるように構成された３つ以上のポートを備える受動光学素子である。光インターリーバは、各ポートに供給されたＷＤＭチャンネルの奇数番号および偶数番号の集合を、インターリービング方式で別のポートの合波信号として合波し、或いは、ＷＤＭ合波信号をそれぞれの出力ポートの奇数番号チャンネルおよび偶数番号チャンネルに分割するために使用される受動素子である。図示した例示的な実施形態では、インターリーバ４０２は所定のチャンネル間隔と同じ周期を有することができる。例えば一実施形態では、３３ＧＨｚの所定のチャンネル間隔を持つシステムでは、インターリーバは、カリフォルニア州、フリーモントのＯｐｔｏｐｌｅｘ社から提供される３３ＧＨｚインターリーバであってもよい。
【００２２】
図示した例示的な実施形態では、経路１０２からの合波信号は、サーキュレータの第１の入力ポート４０４に供給され、インターリーバ４０２の統合チャンネル・ポート４１２に連結された別のポート４０６へ移される。インターリーバ４０２の奇数番号のチャンネル・ポート４０８は、合波信号のうち奇数番号のチャンネルを出力することができる。また、インターリーバ４０２の偶数番号のチャンネル・ポート４１０は、合波信号のうち偶数番号のチャンネルを出力することができる。図３を参照すると、例えば、グラフ３０４が奇数番号のチャンネル・ポート４０８の出力を表し、グラフ３０８が、偶数番号のチャンネル・ポート４１０の出力を表すであろう。  
図示したように、インターリーバの奇数番号のチャンネル・ポート４０８および偶数番号のチャンネル・ポート４１０は、例えば経路４０９によって直接に連結してもよい。この構成では、奇数番号のチャンネルは偶数番号のチャンネル・ポート４１０に入力し、偶数番号のチャンネルは奇数番号のチャンネル・ポート４０８に入力することができる。従って、統合チャンネル・ポート４１２の出力は、奇数番号のポートに関連する偶数番号のチャンネル周波数グリッドと奇数番号のチャンネル周波数グリッドとの交点と、偶数番号のポート４１０に関連する偶数番号のチャンネル周波数グリッドと奇数番号のチャンネル周波数グリッドとの交点とがインターリーブされた合波信号である。換言すると、サーキュレータのポート４０６へ入力として供給されるインターリーバ４１２の出力は、経路１０２上の合波信号内の隣接するチャンネル間のクロストークを表わす。図示されたようなインターリーバの奇数番号のポート４０８と偶数番号のポート４１０とが連結された、サーキュレータおよびインターリーバ４０２の組合せは、隣接するチャンネル間のクロストークに中心を有する中心周波数を持つ送信特性を有するくし形フィルタ２００ａを構築する。例えば図３を参照すると、グラフ３１４は、サーキュレータのポート４０６への入力として供給されるインターリーバの出力を表すことができる。
【００２３】
サーキュレータ４００のポート４０６に供給されるインターリーバの出力は、サーキュレータ４００のポート４１４に転送されるであろう。図示した例示的な実施形態では、波長可変フィルタ４１６は、合波信号の伝送帯域幅の全体に亘ってポート４１４の出力を走査して、出力４１８をクロストーク検出器２０２ａに供給するように構成することができる。クロストーク検出器２０２ａは、フィルタ出力４１８を受け取り、合波信号内の隣接するチャンネル間のクロストーク・パワーを検出することができる。クロストーク検出器２０２ａは、合波信号の送信帯域幅全体に亘って隣接するチャンネル間のクロストーク・パワーおよび／またはピーク・レベルを表わすデータを含む出力２０６を供給することができる。
【００２４】
隣接するチャンネル間のクロストークに中心を有する中心周波数を持つ送信特性を有するくし形フィルタ２００を構築する他の構成も可能である。例えば図５は、第１のインターリーバ５００および第２のインターリーバ５０２を有し、第１のインターリーバ５００の奇数番号のポート５０４が第２のインターリーバ５０２の偶数番号のポート５０６に連結され、第１のインターリーバ５００の偶数番号のポート５０８が第２のインターリーバ５０２の奇数番号のポート５１０に連結されるくし形フィルタ２００ｂを示す。図示した構成は、入力５１２で合波信号を受信し、合波信号の隣接する信号間のクロストークを表わす出力５１４を供給することができる。
【００２５】
図６は、本開示に係る例示的なシステムにおける中心波長の離調と、測定されたクロストーク・パワーの感度との関係を示す。グラフ６０２は、隣接するチャンネルが中心チャンネルに関してパワー・プリエンファシスを持たない場合における、中心チャンネルの周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーとの関係を示すグラフである。グラフ６０４は、隣接するチャンネルが中心チャンネルに関して５ｄＢのパワー・プリエンファシスを持つ場合における、中心チャンネルの周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーとの関係を示すグラフである。グラフ６０２および６０４に関連するデータを取得する際に、中心波長を１５５０．６５ｎｍから離調させ、隣接するチャンネルの波長を固定した。データは、図４に示された実施形態に従う構成を使用して得られた。東京の安藤電気株式会社によって製造された、０．２ｎｍの帯域幅を有する光学スペクトルアナライザー（ＯＳＡ）を、波長可変フィルタ４１６として使用し、Ｏｐｔｏｐｌｅｘ、３３ＧＨｚインターリーバをインターリーバ４０２として使用した。インターリーバの搬送波と側波帯の比率は７ｄＢであった。全てのチャンネルの送信方式がＤＰＳＫであった。
【００２６】
グラフ６０２に示されるように、１ＧＨｚだけ離調される中心チャンネルは、（隣接するチャンネルをＯＮにすると）約０．５ｄＢのクロストーク・パワーの増加を引き起こすことがある。例えば±０．１ｄＢのパワー精度を与えることができる対数増幅器を備える適切なクロストーク検出器２０２を使用するそのようなシステムでは、２００ＭＨｚ未満の波長位置決め精度が、図示した例示的なシステムで達成できる。さらに、グラフ６０４は、かなりな程度のチャンネル間のプリ・エンファシスが、クロストーク・パワー測定にさほど影響させずに与えられることを示す。グラフ６０２および６０４は、波長が±１ＧＨｚ未満で離調しても、隣接するチャンネルの５ｄＢのプリ・エンファシスと０ｄＢのプリ・エンファシスとの間での差は無視できることを示す。
【００２７】
本開示に係るシステムで考慮すべきは、受信器１０６におけるデマルチプレクサ１１４での合波信号チャンネル間隔の調整であろう。本開示に係る統合チャンネル監視装置１２０によって確立されたグリッド周波数と受信器のデマルチプレクサ１１４との間の不整合は、線形のクロストークを導入するかも知れない。しかしながら、図７は、本開示に係る例示的なシステムでは、５つの連続する３３ＧＨz離れたデータチャンネルが同時にデマルチプレクサ１１４に対して±４ＧＨｚだけ離調される場合にも、その劣化が最小であることを示している。
【００２８】
グラフ７０２は、中心チャンネル後の連続する５つのチャンネルの波長が同時に離調したときの、チャンネル周波数の離調と１５５０．６５ｎｍの中心チャンネルのＱ特性との関係のシミュレーション結果を示すグラフである。グラフ７０２は、このように統合チャンネル監視装置１２０と受信器内のデマルチプレクサ１１４との不整合に伴うＱ値の劣化を示す。グラフ７０４は、中心チャンネルのみが離調した際の、チャンネル周波数の離調と中心チャンネルのQ特性との関係を示すグラフである。グラフ７０４は、このように隣接するチャンネル間のチャンネル間隔が公称周波数グリッド未満であるときのＱ値の劣化を示す。図７で示されたデータは、図１で示された実施形態に係る構成を有する、３３ＧＨｚのチャンネル間隔、並列送信、および、ゼロ復帰（ＲＺ）−ＤＰＳＫ変調方式を使用する大西洋横断システムから得られた。
【００２９】
図示されるように、中心チャンネルのＱ特性は、統合チャンネル監視装置１２０によって確立されたグリッド周波数と受信器のデマルチプレクサ１１４との間の不整合に対して比較的影響を受けないであろう。例えば、クロス位相変調（ＸＰＭ）および／または四波混合（ＦＷＭ）からの非線形送信クロストークの影響の方が、統合チャンネル監視装置のグリッドと受信器のデマルチプレクサとの間の不整合よりも高い劣化を引き起こすであろう。この影響を受けないことは、本発明で利用可能なインターリーバ技術を使用して達成することができ、このインターリーバ技術は、２ＧＨｚ未満のグリッド周波数誤差を可能にする。
【００３０】
図１を再び参照すると、統合チャンネル監視装置１２０の出力は要素管理システム１２２に連結され、要素管理システムは、波長調整アルゴリズムを適用し、送信器波長を修正するとともに合波信号のチャンネルを位置決めする。波長調整アルゴリズムは、様々な構成をとってもよく、要素管理システム１２２のコンピュータ・システム上で稼動する１つ以上のコンピュータ・プログラムまたはアプリケーションとして実現することができる。波長調整アルゴリズムのようなコンピュータ・プログラムまたはアプリケーションは、要素管理システムのメモリ、または、他のコンピュータ読込み可能な媒体（例えばハードディスク、ＣＤＲｏｍ、システム・メモリ、光メモリなど）に格納され、プロセッサによって実行され、そのプロセッサをして、本明細書で要素管理システム１２２によって実行されると記述される機能の全てまたは一部を実行させてもよい。そのようなコンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ読込み可能なリムーバブル媒体（例えば、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ）として流通されるか、（例えばシステムＲＯＭあるいは固定ディスク内に）予めシステムにプレインストールされるか、或いは、ネットワーク（例えばインターネットまたはワールド・ワイド・ウェブ）上で、サーバまたは電子掲示板から流通されることが予測される。当業者は、相関器の機能が、ハードウェア、ソフトウェア、および／または、ファームウェアのいかなる組合せを使用しても，そのような機能を提供できるように実行されることを認識することができる。
【００３１】
例示的な一実施形態では、波長調整アルゴリズムは、統合チャンネル監視装置の出力のクロストーク・パワーを最小化するための波長ディザリング・アルゴリズムであってもよい。図８は、本開示に係る一例の波長調整アルゴリズム８００のブロック的なフローチャートである。様々な実施形態について記述するため本明細書で使用されるブロック的なフローチャートは、一連の特定のステップを含んでいる。しかし、その一連のステップが、単に一般的な機能がどのように実現できるかを示す例を提供するに過ぎないことが理解できる。さらに、そうではないと断りがない限りは、各一連のステップは、記述した順に実行する必要はない。
【００３２】
図８に示された例示的な実施形態では、要素管理システム１２２は、各チャンネルの総クロストーク・パワー、つまりそのチャンネルに関連した低域側および高域側のクロストーク側波帯パワーの合計のクロストーク・パワーを決定することができる（８０２）。次いで、そのチャンネル波長が、他のチャンネルを固定してチャンネルの合計クロストーク・パワーを最小化しつつ、ディザリングされる（８０４）。このプロセスは、システムのチャンネル毎に繰り返されるであろう（８０６）。
【００３３】
図９は、本開示に係る波長調整アルゴリズムの別の実施形態を示すブロック的なフローチャートである。図示されるように、要素管理システム１２２は、全てのチャンネルを、チャンネル間の間隔がチューニング・プロセスの間に変化（縮小）しないように移動させる（９０２）。全てのチャンネルが、各チャンネルのクロストークを測定しつつ、同じオフセットだけ同じ方向に移動されるであろう。このアプローチは、全チャンネル同時ディザリングとして記述することができる。図９で示されるように、±２ＧＨｚの連続するチャンネルの同時ディザリングは、僅かなＱ値の劣化のみを導入することができる。クロストークを測定しつつチャンネルを全て移動させた後に、クロストークと統合チャンネル監視装置からの周波数オフセットデータの関係が取得され、分析される（９０４）。各チャンネルは、それぞれデータに応じて最適のチャンネル周波数に移動できるであろう（９０６）。例えば、各チャンネルについて、クロストーク・パワーの曲線にフィットする二次曲線を使用して、最適のチャンネル周波数を見つけてもよい。
【００３４】
図１０では、グラフ１００２は、測定されたチャンネルのみが移動されたときの、周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーの関係を示すグラフである。また、グラフ１００４は、連続する３つのチャンネルが移動されたときの、周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーの関係を示すグラフである。図１０に示されたデータは、図６を参照して記述されたようなシステム構成を使用して得られた。グラフ１００４に示されるように、本開示に係る全チャンネル同時ディザリングによって、高いクロストーク・パワー感度と波長移動の関係が得られた。
【００３５】
図１１は、本開示に係る波長調整アルゴリズムの別の実施形態１１００を示すブロック的なフローチャートである。図示した例示的な実施形態は、チャンネルとこれに隣接するチャンネルのそれぞれとの間の線形のクロストーク・パワーを均等化するように構成された非ディザリング・アルゴリズムである。つまり、クロストークの合計の最小化とは異なる。合計クロストーク・パワーの最小化では、統合チャンネル監視装置のくし形フィルタの正確な周波数グリッドにチャンネル周波数を配置することができ、一方、隣接するクロストークの均等化では、くし型フィルタのグリッドからのオフセットを望ましい方向に幾らか向けることになる。
【００３６】
図示されるように、各チャンネルのクロストークの高域側および低域側の側波帯のピーク・レベルをｐが決定されるであろう（１１０２）。次いで、チャンネル波長が、関連するクロストーク側波帯のピーク・レベルを均等化するために移動されるであろう（１０４）。クロストーク側波帯のピーク・レベル均等化は、システム内の各チャンネル毎に繰り返されるであろう（１１０６）。統合チャンネル内のチャンネルの全てが、同じプリ・エンファシスを持つ場合には、クロストーク側波帯のパワーレベルが等しくなると、合計クロストーク・パワーが最小になるであろう。もし低域の側波帯（例えば図３におけるグラフ３１４の部分３１６）のピーク・レベルが、或るチャンネル（例えば図３におけるチャンネル３１０）の高域の側波帯（例えば図３における部分３１８）のピーク・レベルよりも大きい場合には、チャンネル周波数を高域方向に移動させて、２つの側波帯のクロストーク・ピークが均等化されるであろう。
【００３７】
このやり方は、統合チャンネルにプリ・エンファシスが存在するシステムに適用することができる。図１２は、図４の構成に従う統合チャンネル監視装置に入力する、各隣接するチャンネルが３ｄＢのパワー差を有する３つのチャンネル１２０２、１２０４、１２０６の周波数と光学パワーとの関係を示すグラフ１２００を含む。図１３は、図１２に示した入力チャンネルについて周波数離調とクロストーク・パワーとの関係を示すグラフを含む。グラフ１３００は、中心チャンネルの測定された合計クロストーク・パワーを示す。グラフ１３０２および１３０４は、中心チャンネル周波数が離調した際の、各側波帯のクロストーク・パワーを示す。図示されるように、側波帯のクロストーク・パワーは、グラフ１３００で示される合計クロストーク・パワーが最小値である点からおよそ１ＧＨｚ離れた周波数で交差する。さらに、グラフ１３０２とグラフ１３０４が等しい点は、より高いパワーを持つチャンネル１２０２から高い周波数の方向にシフトしている。
【００３８】
一実施形態では、統合チャンネル監視装置１２０は、合波信号を走査し、要素管理システム１２２の入力にクロストーク側波帯スペクトル（またはピークと周波数の関係）を供給することができる。非ディザリング波長調整アルゴリズムは、次いで、最も高い側波帯パワーに関連する２台の送信器を段階的に選択し、これら送信器の周波数を、最も高い側波帯パワーの中心周波数から小さな周波数ステップで移動させる。アルゴリズムは、次いで、統合チャンネル監視装置から、更新されたクロストーク側波帯スペクトルを取得し、最も高い側波帯ピークに関連する送信器上で再び処理を行ってもよい。その処理は、クロストーク・スペクトルの側波帯ピークが実質的に同じ大きさを持つようになるまで、継続することができる。
【００３９】
本開示に係るシステムは、狭いチャンネル間隔で処理を行うように構成することができる。例えば図１４および１５は、１２．５ＧｂｓのＤＰＳＫ方式の信号および２５ＧＨｚのチャンネル間隔を使用する本開示に係るシステムの性能を示す。図１４および図１５にプロットされたデータは、図４に示した構成と、図６に関連して先に記述されたインターリーバおよび波長可変フィルタとを使用して得られた。インターリーバＣＳＲは、１２ｄＢで最適化された。
【００４０】
図１４では、グラフ１４０２は、隣接するチャンネルが中心チャンネルに対してパワー・プリエンファシスを持たない場合の、中心チャンネルの周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーとの関係を示すグラフである。グラフ１４０４は、隣接するチャンネルが中心チャンネルに対して５ｄＢのパワー・プリエンファシスを持つ場合の、中心チャンネルの周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーとの関係を示すグラフである。図示されるように、１２ｄＢのＣＳＲ比率を使用する、２５ＧＨｚチャンネル分離におけるクロストーク感度は、３３ＧＨｚチャンネル分離および７ｄＢのＣＳＲに対応する図６で示された感度と比較して改善されている。
【００４１】
図１５は、同じパワーの連続する３つのチャンネルが共にオフセットされたときに測定されたクロストーク・パワーのグラフを含んでいる。グラフ１５０２は、中心チャンネルのみを移動したときの、周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーとの関係を示すグラフである。グラフ１５０４は、連続する３つのチャンネルを移動したときの、周波数離調（ＧＨｚ）と相対的クロストーク・パワーとの関係を示すグラフである。図示されるように、高いクロストーク・パワー感度と波長移動との関係が、本開示に係る２５ＧＨｚチャンネル分離を使用するシステムで達成されるであろう。
【００４２】
本明細書に記述されかつその幾つかが本発明を用いる実施形態は、例示の目的で説明されたものであり、限定を目的としてはいない。当業者にとって直ちに明らかとなる他の多くの実施形態が、本発明の原理および範囲から逸脱することなく作成されるであろう。
【符号の説明】
【００４３】
１００、ＷＤＭ伝送システム
１０２、光通信経路
１０４、送信端末
１０６、受信端末
１０８、入力ポート
１１０、１１６、１１８、１２６、１２８、経路
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、統合チャンネル監視装置
１２２、要素管理システム
２０２、２０２ａ、クロストーク検出器
２００、２００ｂ、くし形フィルタ
４００、サーキュレータ
４０４、入力ポート
４１６、波長可変フィルタ
５００、５０２、インターリーバ
【図１】
2010535006.tif 000003
【図２】
2010535006.tif 000004
【図３】
2010535006.tif 000005
【図４】
2010535006.tif 000006
【図５】
2010535006.tif 000007
【図６】
2010535006.tif 000008
【図７】
2010535006.tif 000009
【図８】
2010535006.tif 000010
【図９】
2010535006.tif 000011
【図１０】
2010535006.tif 000012
【図１１】
2010535006.tif 000013
【図１２】
2010535006.tif 000014
【図１３】
2010535006.tif 000015
【図１４】
2010535006.tif 000016
【図１５】
2010535006.tif 000017
【国際調査報告】
2010535006.tif 000018