(57)【要約】【課題】  光ネットワークで使用される光コンポーネントの数を減少することでコストを低減する。【解決手段】  光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法は、第一の増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定すること、第一のポンプ電力情報を該第一の増幅器に結合された第二の増幅器に伝達すること含んでいる。また、本方法は、第一のポンプ電力情報に基づいて第二の増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成すること、第二のポンプ制御情報に基づいて第二の増幅器で第一の光信号を増幅することを含んでいる。【選択図】  図５
2005073270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法であって、
１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定するステップと、
該１次増幅器に接続される２次増幅器に該第一のポンプ電力情報を伝達するステップと、
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するステップと、
該第二のポンプ制御情報に基づいて該２次増幅器で第一の光信号を増幅するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
該１次増幅器で第二の光信号を増幅するステップをさらに備え、該第一の光信号及び該第二の光信号は同じチャネルを備える、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
該１次増幅器で第三の光信号の入力電力を測定するステップと、
該１次増幅器で該第三の光信号の出力電力を測定するステップとをさらに備え、
該１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定するステップは、該入力電力及び該出力電力に基づいて第一のポンプ電力情報を決定するステップを備える、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するステップは、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するステップを備える、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
光ネットワークにおける増幅器を制御するためのシステムであって、
２次増幅器に接続され、１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定し、該２次増幅器に該第一のポンプ電力情報を伝達するために作用可能な自動利得制御回路を有する１次増幅器と、
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するために作用可能な調整回路と、該第二のポンプ制御情報に基づいて第一の光信号を増幅するために作用可能な利得媒体とを有する２次増幅器と、
を備えるシステム。
【請求項６】
該１次増幅器は、第二の光信号を増幅するために作用可能な利得媒体を備え、該第一の光信号及び該第二の光信号は同じチャネルを備える、
請求項５記載のシステム。
【請求項７】
該１次増幅器は、
第三の光信号の入力電力を測定するために作用可能な入力モニタと、
該第三の光信号の出力電力を測定するために作用可能な出力モニタとをさらに備え、
該第一のポンプ電力情報を決定するために作用可能な自動利得調整回路は、該入力電力及び該出力電力に基づいて第一のポンプ電力情報を決定するために作用可能な自動利得制御回路を備える、
請求項５記載のシステム。
【請求項８】
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するために作用可能な調整回路は、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するために作用可能な調整回路を備える、
請求項５記載のシステム。
【請求項９】
光ネットワークにおける増幅器を制御するためのシステムであって、
１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定するための手段と、
該１次増幅器に接続される２次増幅器に該第一のポンプ電力情報を伝達するための手段と、
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するための手段と、
該第二のポンプ制御情報に基づいて該２次増幅器で第一の光信号を増幅するための手段と、
を備えるシステム。
【請求項１０】
該１次増幅器で第二の光信号を増幅するための手段をさらに備え、該第一の光信号及び該第二の光信号は同じチャネルを備える、
請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のために第二のポンプ制御情報を生成するための手段は、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するための手段を備える、
請求項９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワーク全般に関し、より詳細には、光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気通信システム、ケーブルテレビジョンシステム、及びデータ通信ネットワークは、遠隔地間で大量の情報を迅速に伝達するために光ネットワークを使用している。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通して光信号の形式で伝達される。光ファイバは、非常に低損失で長距離にわたり信号を伝送可能な薄いガラス製のストランドを備えている。
【０００３】
光ネットワークは、伝送容量を増加するため、波長分割多重（WDM:  Wavelength  Division  Multiplexing）又は高密度波長分割多重（DWDM:  Dense  Wavelength  Division  Multiplexing）を使用することがある。
【０００４】
ＷＤＭ又はＤＷＤＭネットワークでは、本質的に異なる波長でそれぞれのファイバにおいて多数の光チャネルが伝送される。ネットワーク容量は、それぞれのファイバ及び帯域幅における、波長又はチャネルの数、又はチャネルのサイズに基づいている。
【０００５】
光ネットワークにおける光信号の電力レベルを維持することは、かなりの技術的な難問を与える。光ネットワークにおける受信機のダイナミックレンジ内に信号電力があることが望まれ、受信機のダイナミックレンジは、より高いデータレートについてより小さくなる傾向にある。したがって、光ネットワークのノードは、光信号の所望の増幅のために１以上の増幅器を含んでいる場合がある。それぞれの増幅器は、増幅器内の利得媒体の制御のためにそれ自身の制御回路を含んでいる場合がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従来の増幅器の制御方法及びシステムに関連する問題点及び課題の少なくとも一部を実質的に解消又は低減する、光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法及びシステムを提供する。
【０００７】
本発明の特定の実施の形態によれば、光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法は、第一の増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定すること、及び該第一のポンプ電力情報を該第一の増幅器に結合される第二の増幅器に伝達することを含んでいる。また、本方法は、該第一のポンプ電力情報に基づいて、該第二の増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成すること、該第二のポンプ電力情報に基づいて該第二の増幅器で第一の光信号を増幅することを含んでいる。
【０００８】
また、本方法は、該第一の増幅器で第二の光信号を増幅することを含んでいる場合がある。第一の光信号及び第二の光信号は、同じチャネルを含んでいる場合がある。本方法は、該第一の増幅器で第三の光信号の入力電力を測定すること、及び第一の増幅器で該第三の光信号の出力電力を測定することを含んでいる場合がある。第一の増幅器の第一のポンプ電力情報を決定することは、該入力電力及び該出力電力に基づいて、第一のポンプ電力情報を決定することを含んでいる場合がある。該第一のポンプ電力情報に基づいて第二の増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成することは、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整することを含んでいる場合がある。該第一のポンプ電力情報のパラメータを調節することは、第一の増幅器と第二の増幅器の相対的な利得における差を調整すること、第一の増幅器と第二の増幅器の相対的な電力比における差を調整することを含んでいる場合がある。第一の増幅器は、光ノードのプリアンプを有している場合があり、第二の増幅器は、該光ノードの分配増幅器を備えている場合がある。
【０００９】
別の実施の形態によれば、光ネットワークにおける増幅器を制御するためのシステムは、第二の増幅器に結合される第一の増幅器を含んでいる。第一の増幅器は、第一の増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定し、該第一のポンプ電力情報を第二の増幅器に伝達するために作用可能な自動利得制御回路を有している。第二の増幅器は、第一のポンプ電力情報に基づいて、第二の増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するために作用可能な調整回路、及び該第二のポンプ制御情報に基づいて第一の光信号を増幅するために作用可能な利得媒体を有している。
【００１０】
第一の増幅器は、第二の光信号を増幅するために作用可能な利得媒体を有している場合がある。第一の光信号及び第二の光信号は、同じチャネルを含んでいる場合がある。第一のポンプ電力情報に基づいて第二の増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するために作用可能である調整回路は、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するために作用可能な調整回路を有している場合がある。
【００１１】
本発明の特定の実施の形態の技術的な利点は、光ネットワークにおける第一の増幅器で第二の増幅器を制御するための方法及びシステムを含んでいる。かかる制御の実現により、光ネットワークで使用される光コンポーネントの数を減少することでコストを低減することができる。第一の増幅器は、第一の増幅器により生成される情報を第二の増幅器と共有する場合があり、これにより、第二の増幅器で必要とされる光コンポーネントの数を低減することができる。さらに、第二の増幅器の制御回路は、共有される情報の結果として更に簡単になる場合がある。
【００１２】
他の技術的な利点は、以下の図面、発明の実施の形態、及び特許請求に範囲から当業者にとって明らかとなるであろう。さらに、特定の利点が先に列挙されたが、様々な実施の形態は、列挙された利点の全部又は一部を含んでいる場合があり、又は該列挙された利点を含んでいない場合がある。  
本発明の特定の実施の形態及びそれらの利点をより完全に理解するために、添付図面と共に以下の発明の実施の形態に対して参照が行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、光リンク１０２を使用してネットワークノード２００間で情報をやり取りする光ネットワーク１００を示している。光ネットワーク１００は、光信号の形式でネットワークノード２００間の情報を伝達するハードウェア及び／又はソフトウェアからなるいずれかの集合を一般に表している。特定の実施の形態では、光ネットワーク１００は、それぞれのチャネルが異なる波長を使用する、複数のチャネルで情報を伝達するために、波長分割多重化（ＷＤＭ）又は高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）を採用している。ネットワークノード２００は、一般的にノード２００ａ，２００ｂ，２００ｃ及び２００ｄで示されており、光信号の形式で光ネットワーク１００において伝送される情報を受信し、該情報をいずれかの適切なやり方で処理し、及び／又は光ネットワーク１００に情報を伝達するいずれかのハードウェア及び／又はソフトウェアを表している。
【００１４】
ノード２００は、リンク１０２にトラフィックをパッシブに挿入し、該リンク１０２からトラフィックをパッシブに取り出すためにそれぞれ作用可能である。特に、それぞれのノード２００は、ローカルクライアントからトラフィックを受け、該トラフィックをリンク１０２に挿入する。同時に、それぞれのノード２００は、リンク１０２からのトラフィックを受け、ローカルクライアントに向けられるトラフィックを取り出す。本実施の形態及び特許請求の範囲を通して使用されるように、用語「それぞれ」は、少なくとも識別されるアイテムのサブセットのうちの全ての１つを意味する。トラフィックの挿入（add）及び取出し（drop）において、ノード２００は、リンク１０２での送信のためにクライアントからのデータを結合する場合がある。トラフィックは、トラフィックをローカルクライアントに送信するために利用可能にすることで取り出される場合がある。このように、トラフィックは、取り出され、リンク上で循環し続ける場合がある。ノード２００は、トラフィックのチャネル配置に関わらず、リンク１０２上でトラフィックを伝達し、これにより、ノード２００における「フレキシブル」なチャネル配置が提供される。この文脈における「パッシブに」とは、電力、電気及び／又は動く部分なしでチャネルに挿入すること、又はチャネルから取り出すことを意味する。アクティブデバイスであれば、動作を実行するために電力、電気又は動く部分を使用するであろう。本発明の実施の形態では、トラフィックは、分離／結合により、リンク１０２にパッシブに挿入され、リンク１０２からパッシブに取り出される場合があり、これらは、リンクにおける多重化／分離、及び／又はリンクにおける信号の一部の分離をもたない。ノード２００は、光スイッチ、エルビウムがドープされたファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）のような増幅器、光−電気コンバータ、又は光信号を処理するためのいずれか適切なハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでいる場合がある。
【００１５】
リンク１０２は、ネットワークノード２００間で光信号１０４を伝達するためのいずれか適切なリンクを表している。かかるように、リンク１０２は、シングルモードファイバ、分散補償ファイバ、分散シフトファイバ、ノンゼロ分散シフトファイバのような光ファイバを含む、いずれかの方式の光通信媒体を含んでいる場合がある。また、リンク１０２は、ＥＤＦＡ，リピータ、又は光−電気−光（ＯＥＯ）コンバータのような、いずれか他の適切な光コンポーネントを含んでいる場合がある。リンク１０２は、フレームリレー、非同期伝送モード（ＡＴＭ）、同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）、又はいずれか他の適切な通信方式を含めて、いずれかの適切なフォーマット又はプロトコルを使用して情報を搬送する場合がある。また、リンク１０２は、ノード２００間で情報を伝達するために必要ないずれかの必要な信号及び／又はプロトコル変換を実行する場合がある。リンク１０２は、１方向性又は２方向性である場合がある。多くのネットワークでは、光ネットワーク１００の周りで時計回り方向に進行する東回りの経路が存在し、光ネットワーク１００の周りで反時計回りに情報を伝達する西回りの経路が存在する。それぞれのリンク１０２は、１つ又は複数の光ファイバを含んでいるか、又は光信号１０４を伝達するための他の媒体を含んでいる場合があり、光ネットワーク１００のノード２００は、リング、スター、又は他の適切なネットワーク構成を含む、いずれかの適切な構成で配置される場合がある。特定の実施の形態では、ネットワーク１００は、ＯＵＰＳＲ（Optical  Unidirectional  Path-Switched  Ring）ネットワークである場合がある。このネットワークでは、第一のノード２００から第二のノード２００に送出されるトラフィックは、両方のリンク１０２を通して伝達される。かかるデュアルコミュニケーションを利用することで、ラインの故障又は他のリンク１０２に対する他のダメージの場合に、少なくとも１つのリンク１０２を通して、あるノード２００から別のノードへのトラフィックを得ることが可能である。
【００１６】
特定の実施の形態では、リンク１０２は、図１に示される形式の波長スペクトルを有する光信号１０４を伝送する。信号１０４において、光情報は、幾つかの異なる波長１０８で割り当てられる。それぞれの波長１０８は、特定のチャネルを表している。リンク１０２で伝送される情報は、いずれかの特定の波長１０８及び光信号１０４に割り当てられる。適切な装置を使用して、波長１０８は、個別に挿入、取出し、スイッチ、又はさもなければ処理される場合がある。また、信号１０４は、ネットワーク１００の管理のために使用される情報を伝送するために割り当てられる１以上の波長を表している光監視チャネル（ＯＳＣ）を含んでいる場合がある。たとえば、ＯＳＣは、それぞれのチャネル１０８が準備されているか、及びチャネル１０８の通信においてエラーが検出されているかを示すチャネル１０８のステータス情報を伝達する場合がある。多数のチャネルがネットワーク管理情報を伝送するためにＯＳＣに割り当てられる場合がある。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に係る、図１のノード２００の特定の詳細を例示するブロック図である。図２を参照して、ノード２００は、反時計回りの伝送エレメント２０２ａ，時計回りの伝送エレメント２０２ｂ、反時計回りの分散エレメント２０４ａ，及び時計回りの分散エレメント２０４ｂを含んでいる。１実施の形態では、エレメント内のコンポーネントだけでなく、エレメント２０２及び２０４は、光ファイバリンクで相互接続されている場合がある。いずれか他の適切なコネクションが代替的に使用される場合がある。さらに、ノード２００のエレメントは、ノード２００のカードシェルフ内の１以上のディスクリートカードとしてそれぞれ実現される場合がある。図２には、カードシェルフの実施の形態の例示的なコネクションが示されている。コネクタ２０６は、故障したコンポーネントの効率的かつ費用対効果の高い置き換えを可能にする場合がある。追加の、異なる及び／又は他のコネクタがノード２００の一部として準備される場合がある。
【００１８】
伝送エレメント２０２は、リンク１０２上で「インライン」で配置される。例示される実施の形態では、伝送エレメント２０２は、取出しカプラ２０８及び挿入カプラ２０９をそれぞれ備えており、これらは、トラフィックのパッシブな取出し及び挿入をそれぞれ可能にする。カプラ２０８及び２０９が説明されるが、いずれかの他の適切な光スプリッタが使用される場合がある。本実施の形態の説明及び特許請求の範囲のために、用語「カプラ」、「スプリッタ」及び「結合器」は、１以上の入力光信号を受信し、該入力光信号を１以上の出力光信号に分離又は結合するいずれかの装置を含むものとそれぞれ理解されるべきである。伝送エレメント２０２は、１次増幅器２１０をさらに備えており、この１次増幅器は、ＥＤＦＡ又は他の適切な増幅器を備えている場合がある。例示される実施の形態では、１次増幅器２１０は、ノード２００のためのプリアンプとしての役割を果たす。また、伝送エレメント２０２は、ＯＳＣフィルタを含んでいる場合があり、このＯＳＣフィルタは、薄膜タイプの、ファイバグレーティング又は他の適切なタイプのフィルタを備えている場合がある。
【００１９】
分散エレメント２０４は、取出し信号スプリッタ２１４をそれぞれ備えている場合がある。スプリッタ２１４は、カプラを備えており、このカプラは、１つの光ファイバイングレスリードと、取出しリード２１６としての役割を果たす複数の光ファイバエグレスリードをもつ。例示される実施の形態では、それぞれの分散エレメント２０４は、インラインスプリッタの間（すなわち、分散エレメント２０４ａのスプリッタ２１４ａとスプリッタ２１４ｂの間、及び分散エレメント２０４ｂのスプリッタ２１４ｃとスプリッタ２１４ｄの間）に分散増幅器２１８を含んでおり、これらを通して伝達される光信号を増大、すなわち増幅する。特定の実施の形態では、増幅器２１８は、以下に更に説明されるやり方で、１次増幅器２１０により制御される２次増幅器としての役割を果たす場合がある。
【００２０】
例示される実施の形態では、４つの取出しリード２１６は、スプリッタ２１４ａ及び２１４ｃのそれぞれから出ている。したがって、スプリッタ２１４ａ及び２１４ｃは、２×４（２入力４出力）の光カプラをそれぞれ備えている場合があり、この場合、それぞれのスプリッタの１つのイングレスリードが終端され、それぞれのスプリッタの他方のイングレスリードがカプラ２０８ａ，２０８ｂにそれぞれ結合され、それぞれのスプリッタからの４つのエグレスリードが取出しリード２１６として使用される。スプリッタ２１４ｂ及び２１４ｄは、増幅器２１８ａ及び２１８ｂのそれぞれからのイングレスリード、８つのエグレス取出しリード２２０をそれぞれ含むように、類似のやり方で構成されている場合がある。例示される実施の形態では、それぞれのスプリッタ２１４ａ及び２１４ｃからの４つの取出しリード２１６、及びそれぞれのスプリッタ２１４ｂ及び２１４ｄからの８つの取出しリードが示されているが、いずれかの適切な数の取出しリード２１６及び２２０が実現される場合がある。
【００２１】
分散エレメント２０４から出ている取出しリード２２０は、１以上のコネクタ２０６及び１以上のフィルタ２２２に接続されている場合があり、これらは、１以上の取出し用の光受信機（ＲＸ）２２４に順次接続されている場合がある。
【００２２】
結合器２２６は、挿入リード２２８、及び１つの光ファイバエグレスリードとしての役割を果たす、複数の光ファイバイングレスリードをもつカプラを備えている場合がある。挿入リード２２８は、１以上の挿入用の光送信機（ＴＸ）２３０に接続されている場合がある。４つの挿入リード２２８が実現される特定の実施の形態では、結合器２２６は２×４の光カプラをそれぞれ備えている場合があり、この場合、１つのイングレスリードが終端され、他方のリードは、ファイバセグメントを介してカプラに結合されて、４つのエグレスリードは挿入リード２２８として使用される場合がある。例示される実施の形態では４つの挿入リード２２８が示されているが、いずれかの適切な数の挿入リード２２８が実現される場合があることを理解されたい。増幅器２３２は、挿入カプラ２０９でリンク１０２ａ及び１０２ｂに挿入される光信号を増大、すなわち増幅するために使用される。
【００２３】
動作において、伝送エレメント２０２は、トラフィックをリンク１０２にパッシブに挿入し、リンク１０２からトラフィックをパッシブに取出すために作用可能である。伝送エレメント２０２は、リンク１０２にＯＳＣ信号をパッシブに挿入し、リンク１０２からＯＳＣ信号をパッシブに取出すために更に作用可能である場合がある。
【００２４】
それぞれのカプラ２０８は、該それぞれのカプラが接続される１次増幅器２１０からの信号を、ネットワークを通して送出される通過信号と、関連する分散エレメント２０４に送出される取出し信号という２つの一般的に同じ信号にパッシブに分離する。
【００２５】
スプリット信号は、該スプリット信号が電力及び／又はエネルギーレベルが異なる場合があるが、内容において同一又は実質的に同一である点でコピーである。それぞれのカプラ２０９は、関連する結合器２２６からの挿入トラフィックを備える挿入信号と、通過信号をパッシブに結合する。特定の実施の形態では、結合された信号は、カプラから関連するＯＳＣエグレスフィルタに送出される場合がある。
【００２６】
カプラ２０８に送出される前に、（ローカルクライアントすなわち加入者から、別のネットワークから、又はいずれか他の適切なソースから）ローカルに導出された挿入トラフィックは、１以上の光送信機２３０から結合器２２６で受信される。個別の光送信機２３０は、それぞれの波長／チャネルについて使用される場合があり、トラフィックはノード２００で挿入されることになる。さらに、それぞれの挿入リード２２８は、異なる波長／チャネルと関連する場合がある。したがって、それぞれの個別のチャネルについて送信機２３０と挿入リード２２８の組み合わせが存在する場合があり、トラフィックは、特定のノード２００で挿入されることが望まれる。それぞれのリンク１０２について４つの挿入リード２２８が例示されているが（送信機２３０は明示的に例示されていないが）、いずれかの適切な数の光送信機２３０及び関連される挿入リード２２８が使用される場合があることを理解されたい。
【００２７】
１以上の送信機２３０からの挿入トラフィックは、関連する結合器２２６で受信される。結合器２２６は、複数の送信機２３０からの信号を結合し（もし使えるのなら）、結合された挿入信号を増幅のために関連する増幅器２３２に、その後、関連するリンク１０２への挿入のためにカプラ２０９に送出する。先に説明されたように、この挿入トラフィックは、その後、送出されたトラフィックとカプラ２０９で結合される。結合器２２６は、カプラ、マルチプレクサ、又はいずれか他の適切な装置である場合がある。
【００２８】
先に説明されたように、リンク１０２でローカルに行き先が決定されたトラフィックは、カプラ２０８を使用して、関連する分散エレメント２０４に取り出される。ドロップトラフィックは、分散エレメント２０４のスプリッタ２１４で受信され、スプリッタ２１４は、取り出された信号を複数の一般に同一の信号に分離し、それぞれの信号を増幅器２１８に送出する。この増幅器２１８は、以下に更に説明されるように、増幅器２１０により制御される場合がある。トラフィックは、更なるスプリッタ２１４により連続的に分離され、光受信機２２４に送出される場合がある。特定の実施の形態では、光受信機２２４により受信される信号は、関連するフィルタ２２２により最初にフィルタリングされる場合がある。それぞれのフィルタにより異なるチャネルがその関連する受信機２２４に送出されるように、フィルタ２２２が実現される場合がある。フィルタ２２２は、（音響光学チューナブルフィルタのような）調整可能なフィルタ又は他の適切なフィルタである場合があり、受信機２２４は、ブロードバンド受信機又は他の適切な受信機である場合がある。かかる構成により、特定のリンク１０２と関連されるそれぞれの受信機２２４は、異なる波長を受信し、該波長を適切なクライアントに伝送される情報を送出することができる。フィルタ２２２を通過した取り出された光信号は、信号が再生成を必要としない場合には、信号を再生成することなしにクライアントに光学的に送出することができる。
【００２９】
先に説明されたように、１次増幅器２１０は、２次増幅器２１８の動作を制御する場合がある。かかる制御の詳細は、図３及び図４に関して以下に説明される。１次増幅器２１０を使用して２次増幅器の制御を実現することは、光ネットワークで使用される光コンポーネントの数を減少することでコストを低減することができる。たとえば、１次増幅器２１０により生成された情報を共有することで、１次増幅器２１０により制御される２次増幅器２１８における光コンポーネントの数が低減される場合がある。さらに、２次増幅器の制御回路を更に簡単になる場合がある。図３は、１次増幅器による２次増幅器の制御のためのシステム３００を例示している。システム３００は、１次増幅器３０２及び２次増幅器３０８ａ〜３０８ｃを含んでいる。１次増幅器３０２は、２次増幅器３０８ａ〜３０８ｃのポンプ制御情報を決定することで、２次増幅器３０８ａ〜３０８ｃを制御する。特定の実施の形態では、１次増幅器３０２と該１次増幅器３０２により制御される２次増幅器３０８への入力光信号は、かかる制御を効果的に実現するために同じチャネルを備えている。しかし、かかるチャネルの平均電力が異なる場合がある。
【００３０】
１次増幅器３０２は、光リンク３０６で伝達される光信号を増大、すなわち増幅する。１次増幅器３０２は、ＡＧＣ回路３０６を含んでいる。ＡＧＣ回路３０６は、以下の式に従って１次増幅器３０２について要求されるポンプ電力を決定する。  
ＰｕｍｐPrimary＝ａ（ｇprimary）Ｐprimary-In＋ｂ（ｇprimary）
ここで、ｇprimaryは、１次増幅器３０２の利得を表す設計基準であり、Ｐprimary-Inは、１次増幅器３０２への入力電力を表しており、ａ及びｂは、定数である。
【００３１】
先に説明されたように、１次増幅器３０２は、２次増幅器３０８ａ〜３０８ｃを制御する。それぞれの２次増幅器３０８は、それぞれの光リンク３０９で伝達される光信号を増大する。それぞれの２次増幅器３０８は、利得調整回路３１０及び電力比調整回路３１２を含んでいる。１次増幅器３０２のＡＧＣ回路３０６は、１次増幅器３０２をそれぞれ２次増幅器３０８に接続する複数の電気的なリンク３０７を通して、それぞれ２次増幅器３０８の利得調整回路３１０及び電力比調整回路３１２を制御する。
【００３２】
それぞれの２次増幅器３０８について、要求されるポンプ電力と入力電力との間に、１次増幅器３０２のかかる関係と同様の関係が存在する。たとえば、それぞれの２次増幅器３０８について、かかる関係は、以下の式で表される。  
Ｐｕｍｐsecondary＝ａ（ｇsecondary）Ｐsecondary-In＋ｂ（ｇsecondary），
ここで、ｇsecondaryは、２次増幅器３０８の利得を表す設計基準であり、Ｐsecondary-Inは、２次増幅器３０８への入力電力を表しており、ａ及びｂは、定数である。
【００３３】
１次増幅器３０２の入力電力がそれぞれの２次増幅器３０８の入力電力と固定された関係を有している場合、かかる条件は以下の式により表される。  
Ｐprimary-In＝ａＰsecondary-In＋ｂ，
このとき、先の式を使用して、以下の式が導出される。  
Ｐｕｍｐsecondary＝Ａ  Ｐｕｍｐprimary＋Ｂ，
ここで、Ａ及びＢは、先に説明された他の定数ａ及びｂの関数である。
【００３４】
このように、それぞれの２次増幅器３０８により要求されるポンプ電力は、１次増幅器及び２次増幅器のポンプ入力が固定された関係を有しており、１次増幅器３０２と２次増幅器３０８の利得が固定されている場合、１次増幅器３０２のポンプ電力に線形依存する。２つの定数Ａ及びＢは、相対利得、及び１次増幅器３０２と２次増幅器３０８の入力電力比に依存する。
【００３５】
１次増幅器３０２のＡＧＣ回路は、１次増幅器のポンプ電力を決定し、かかる情報をそれぞれの２次増幅器３０８に送信する。それぞれの２次増幅器３０８の利得調整回路３１０及び電力比調整回路３１２は、それぞれの２次増幅器３０８のポンプ電力を得るために、それぞれの２次増幅器３０８の利得及び電力比のそれぞれを調整する。特定の実施の形態では、かかる調整は、最初のセットアップの後であるか、システム構成の変更の後に行われる場合がある。２次増幅器の電力は、１次増幅器の電力と共に変化するので、２次増幅器の利得及び電力比の調整は、たとえＰｕｍｐprimaryが動的であったとしても、最初のセットアップの後の動作の間に必要とされない。利得調整回路３１０は、特定の実施の形態において演算増幅器により実現され、電力比調整回路３１２は、電圧ドライバにより実現される場合がある。
【００３６】
光リンク３０４及び３０９は、光信号を伝送するいずれかのタイプのリンクを備えている場合がある。たとえば、特定の実施の形態では、光リンク３０４は、光リングを備えており、光リンク３０９は、かかる光リングから取り出された光トラフィックを伝送する取出しリードを備えている場合がある。
【００３７】
ＡＧＣ回路３０６、利得調整回路３１０及び電力比調整回路３１２は、チップに埋め込まれるアナログ回路、デジタル回路、媒体又は他の適切な回路に埋め込まれるロジックを備えている場合がある。ロジックは、プログラムされたタスクを実行するための機能的な命令を備えている。メディアは、コンピュータディスク又は他の適切なコンピュータ読取り可能なメディア、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）、若しくは他の適切な専用又は汎用プロセッサ、伝送媒体、又はロジックがエンコードされて利用される場合がある他の適切なメディアを備えている場合がある。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態に係る１次増幅器４００の所定の詳細を例示している。特定の実施の形態では、例示される１次増幅器４００の詳細は、図２の１次増幅器２１０、又は図３の１次増幅器３０２で利用される場合がある。１次増幅器４００は、光カプラ４０２、光検出器（ＰＤ）４０４、光ポンプ（ＰＵＭＰ）４０６、利得媒体４０８、フィルタ４１０及びＡＧＣ回路４１２を含んでいる。また、光増幅器４００は、複数の光リンク、又はファイバ４１４、及びコンポーネントを接続する電気的なリンク４１６を含んでいる。
【００３９】
光カプラ４０２ａ及び光検出器４０４ａは、共に利得媒体４０８のイングレス側にあり、入力モニタ４１８を形成し、光カプラ４０２ｂ及び光検出器４０４ｂは、利得媒体４０８のエグレス側にあり、出力モニタ４２０を形成している。入力モニタ４１８は、イングレス光信号を得て、イングレス光信号の電力を測定し、イングレス光信号の電力に基づいて入力電力信号を生成するため、イングレス光ファイバ４１３をタップに繋ぐように作用することができる。以下に更に詳細に説明されるように、入力電力信号は、ＡＧＣ回路４１２に供給される。出力モニタ４２０は、エグレス光信号を得て、エグレス光信号の電力を測定し、該エグレス光信号の電力に基づいて出力電力信号を生成するため、エグレス光ファイバ４１５をタップで繋ぐように作用可能である。以下に更に詳細に説明されるように、出力電力信号は、ＡＧＣ回路４１２に供給される。
【００４０】
入力モニタ４１８及び出力モニタ４２０、並びに光カプラ４０２は、到来する信号を個別の信号に分離するか、又はさもなければ単一の信号に基づいて個別の信号をパッシブに生成するためにそれぞれ作用可能である。個別の信号は、形式及び／又は内容において同一であるか、適度に異なる場合がある。１実施の形態では、それぞれの光カプラ４０２は、接続されるリンクをタップで繋ぐために作用可能なカプラであり、リンクからのタップ接続された信号の１〜５％の間の光信号を対応する光検出器４０４に供給する。
【００４１】
光検出器４０４は、供給された光信号を受信及び測定し、光信号に基づいて電力信号を生成するために作用可能である。電力信号は、対応するリンク４１４の光信号の電力を示している。
【００４２】
光ポンプ４０６は、ＡＧＣ回路４１２からのポンプ制御信号を受信し、ポンプ制御信号に基づいてポンプエネルギー信号を生成するために作用可能である。光ポンプ４０６は、連続波レーザ、又は光信号を増幅可能な電磁エネルギーを供給するために作用可能な他の適切なエネルギー源である場合がある。
【００４３】
利得媒体４０８は、光信号及びポンプエネルギー信号を受信し、光信号をポンプエネルギー信号で増幅するために作用可能である。利得媒体４８は、１以上のトラフィックチャネルを備える光伝送信号にポンプエネルギーを適切に伝送するために、たとえば、エルビウム（Ｅｒ）がドープされたファイバを備えている場合がある。利得媒体４０８は、特定の実施の形態では、５〜１００メートルの長さ、又は他の適切な長さを有する場合がある。
【００４４】
ＡＧＣ回路４１２は、入力モニタ４１８からの入力電力信号を受信及び測定し、出力モニタ４２０からの出力電力を受信及び測定するために作用可能である。入力電力信号及び出力電力信号に基づいて、ＡＧＣ回路４１２は、光伝送信号のために指定された利得を提供するために必要な所望のポンプ４０６のポンプ電力を決定する。
【００４５】
また、ＡＧＣ回路４１２は、利得調整回路及び電力比調整回路のような、１次増幅器により制御される２次増幅器の調整回路に、所望のポンプ４０６のポンプ電力を送信するために作用可能である。図３に関して説明されたように、２次増幅器の調整回路は、１次増幅器と比べて、２次増幅器の所望の利得及び電力比における差を補償する。
【００４６】
ＡＧＣ回路４１２は、光増幅器４００の他の適切なコンポーネントだけでなく、チップ又は他の適切な回路に埋め込まれるアナログ回路、デジタル回路を備えている場合がある。また、ＡＧＣ回路４１２は、メディアに埋め込まれるロジックを備えている場合がある。ロジックは、プログラムされたタスクを実行するための機能的な命令を備えている。メディアは、コンピュータディスク又は他の適切なコンピュータ読取り可能な媒体、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）、若しくは他の適切な専用又は汎用プロセッサ、伝送媒体、又はロジックがエンコードされて利用される他の適切な媒体を備えている。
【００４７】
動作において、増幅されるべき光信号は、光リンク４１３に沿って光増幅器４００の入力すなわちイングレス側で受信され、入力モニタ４１８の光カプラ４０２ａで２つの信号に分離される。分離された信号の一部は、光カプラ４０２ｃに通過され、この光カプラでは、ポンプ４０６から受信されたポンプエネルギー信号が挿入される。結合された信号は、利得媒体４０８を進行し、この利得媒体で信号が増幅される。増幅された信号は、フィルタ４１０、及び出力モニタ４２０の光カプラ４０２ｂに進み、この光カプラでは、該増幅された信号が再び２つの成分に分離される。第一の成分は、光増幅器４００外のエグレス光リンク４１５に沿って進行し、ネットワークを通して意図された目的地へ続く。
【００４８】
入力モニタ４１８に戻り、入力光検出器４０４ａは、光カプラ４０２ａにより供給された分離された信号の第二の部分を受信し、信号の入力電力を測定し、該電力に基づいて入力電力信号を生成する。入力電力信号は、電気的なリンク４１６に沿ってＡＧＣ回路４１２に送信される。同様に、出力モニタ４２０では、分離された信号は、光リンク４１４に沿って出力光検出器４０４ｂに進行する。光検出器４０４ｂでは、信号の出力電力が測定され、かかる出力電力に基づいて出力電力信号が生成される。出力電力信号は、電気的なリンク４１６に沿ってＡＧＣ回路４１２に伝送される。
【００４９】
ＡＧＣ回路４１２は、入力電力信号を受信し、通常のポンプ電力を決定する。これは、入力モニタ４１８により伝達された入力電力に基づいて、増幅器４００において規定される利得又は所望の利得を達成するための近似的なポンプ電力である。決定は、入力電力とポンプ電力との間の厳密に線形な関係、入力電力とポンプ電力との間の単調な関係、他の適切な関係、若しくは、ネットワーク及び増幅器の構成に基づいたいずれかの他の適切なアルゴリズムに基づく場合がある。特定の実施の形態では、決定は、ポンプの低下を補償するためのエイジングファクタを含んでいる場合がある。名目上のポンプ制御信号は、要求される決定されたポンプ電力に基づいてポンプエネルギー信号を生成することをポンプ４０６に指示するＡＧＣ回路４１２により生成される。ポンプ制御信号は、ポンプ４００が決定されたポンプ電力を生成するために動作することになる電流を備えている場合がある。ポンプ制御信号は、さもなければ、ＡＧＣ回路４１２により決定された名目上のポンプ電力をポンプに適切に示すことを理解されたい。名目上のポンプ制御信号は、他の電力及び／又は制御信号と同様に、アナログ、デジタル、電気的又は他の適切なタイプの信号である場合がある。
【００５０】
ＡＧＣ回路４１２は、出力モニタ４２０により生成された出力電力信号を受信し、たとえば、モニタ４１８及び４２０から受信された電力信号を比較することで増幅器の実際の利得を決定し、その結果、現実の利得が得られる。一般に、利得は、出力電力と入力電力との比である。現実の利得は、所望の利得と比較され、比較に基づいて、フィードバックポンプ制御信号が生成される場合がある。たとえば、現実の利得が所望の利得よりも小さい場合、フィードバックポンプ制御信号が生成され、ポンプ４０６に送信されて、利得を増加するためにポンプ４０６のポンプ電力が増加される。同様に、現実の利得が所望の利得よりも大きい場合、フィードバックポンプ制御信号が生成され、ポンプ４０６に送信されて、ポンプ電力を減少するためにポンプ４０６に向けられる。このように、フィードバックポンプ制御信号は、指定されたポンプ電力よりはむしろ、ポンプ電力に対して正又は負の調整を示す場合がある。ポンプ電力における指定された変化は、ポンプ４０６が動作する電流における変化の観点である場合がある。ＡＧＣ回路４１２は、光伝送信号の入力電力と出力電力との変化に基づいて増幅器４００の指定された増幅値（ゲイン）を提供するためにポンプ４０６を制御するために、連続的に、ひっきりなしに、及び／又は間欠的に動作する場合がある。
【００５１】
特定のコンポーネントが１次増幅器４００について例示されたが、１以上の２次増幅器を制御するために１次増幅器を使用することで、２次増幅器におけるこれらのコンポーネントのうちの幾つかの必要性が除かれる場合があることを理解されたい。たとえば、特定の実施の形態における２次増幅器は、カプラ、光検出器及びフィルタを利用しない場合がある。さらに、１次増幅器で必要とされる場合があるＡＧＣ回路よりも複雑度の低い回路が２次増幅器で使用される場合がある。かかる複雑度の低い回路は、先に説明されたように、利得調整及び電力比調整回路を含んでいる場合がある。二次増幅器における所定のコンポーネントの必要性が除かれ、より簡単な回路が２次増幅器で使用される場合があるので、光ネットワークにおける１次増幅器により制御される２次増幅器の実現についてコストが節約される。
【００５２】
図５は、本発明の特定の実施の形態に係る、光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法を例示している。本方法は、ステップ５００で開始され、光信号の入力電力が１次増幅器で測定される。ステップ５０２で、光信号の出力電力が１次増幅器で測定される。ステップ５０４で、入力電力及び出力電力に基づいて、１次増幅器のポンプ電力が決定される。ステップ５０６で、１次増幅器で光信号が増幅される。かかる増幅は、１次増幅器のポンプ及び利得媒体により達成される場合がある。ステップ５０８で、１次増幅器のポンプ電力情報は、１次増幅器に結合された２次増幅器に伝達される。ステップ５１０で、２次増幅器のポンプの制御情報は、１次増幅器のポンプ電力情報に基づいて生成される。かかる制御情報は、１次ポンプ電力情報のパラメータを調節することにより生成される場合がある。かかる調整は、１次増幅器と２次増幅器の相対利得における差を調整すること、１次増幅器と２次増幅器の相対電力比における差を調整することを含んでいる。ステップ５１２で、光信号は、２次増幅器のポンプのために生成された制御情報に基づいて、２次増幅器で増幅される。特定の実施の形態では、１次増幅器及び２次増幅器で増幅された光信号は、同じ光チャネルを備えている場合がある。１次増幅器は、光ノードのプリアンプである場合があり、２次増幅器は、光ノードの分散増幅器である場合がある。
【００５３】
図５に例示されたステップのうちの幾つかは、組み合わされ、変更され又は削除される場合があり、この場合、適切な追加のステップがフローチャートに付加される場合もある。さらに、本発明の範囲から逸脱することなしに、いずれかの適切な順序でステップが実行される場合がある。
【００５４】
本発明を特定の実施の形態を参照して詳細に説明したが、様々な他の変化、置き換え、及び変更は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに行われる場合がある。たとえば、本発明は、ノード及び増幅器に含まれる多数のエレメントを参照して説明されたが、これらのエレメントは、特定のルーティングアーキテクチャ又はニーズを包含するために組み合わせ、再構成又は配置される場合がある。さらに、これらのエレメントのいずれかは、個別の外部のコンポーネントとしてかかる、ノード又は増幅器、若しくは適切なそれぞれ他の構成に供給される場合がある。本発明は、それらの内部コンポーネントだけでなく、これらのエレメントのアレンジメントにおいて高度の柔軟性を意図している。
【００５５】
様々な他の変形、置き換え、バリエーション、変更及び修正は、当業者により確認される場合があり、特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる全てのかかる変形、置き換え、バリエーション、変更及び修正を本発明は包含していることが意図されている。さらに、本発明は、特許請求の範囲にさもなければ反映されない、明細書におけるいずれかの言及により限定されないことが意図されている。
（付記１）
光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法であって、
１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定するステップと、
該１次増幅器に接続される２次増幅器に該第一のポンプ電力情報を伝達するステップと、
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するステップと、
該第二のポンプ制御情報に基づいて該２次増幅器で第一の光信号を増幅するステップと、
を備える方法。
（付記２）
該１次増幅器で第二の光信号を増幅するステップをさらに備え、該第一の光信号及び該第二の光信号は同じチャネルを備える、
付記１記載の方法。
（付記３）
該１次増幅器で第三の光信号の入力電力を測定するステップと、
該１次増幅器で該第三の光信号の出力電力を測定するステップとをさらに備え、
該１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定するステップは、該入力電力及び該出力電力に基づいて第一のポンプ電力情報を決定するステップを備える、
付記１記載の方法。
（付記４）
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するステップは、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するステップを備える、
付記１記載の方法。
（付記５）
該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するステップは、該１次増幅器及び該２次増幅器の相対的な利得における差を調整するステップを備える、
付記４記載の方法。
（付記６）
該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するステップは、該１次増幅器及び該２次増幅器の相対的な電力比における差を調整するステップを備える、
付記４記載の方法。
（付記７）
該１次増幅器は、光ノードのプリアンプを備え、
該２次増幅器は、該光ノードの分散増幅器を備える、
付記１記載の方法。
（付記８）
該１次増幅器及び該２次増幅器は、エルビウムドープファイバ増幅器を備える、
付記１記載の方法。
（付記９）
光ネットワークにおける増幅器を制御するためのシステムであって、
２次増幅器に接続され、１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定し、該２次増幅器に該第一のポンプ電力情報を伝達するために作用可能な自動利得制御回路を有する１次増幅器と、
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するために作用可能な調整回路と、該第二のポンプ制御情報に基づいて第一の光信号を増幅するために作用可能な利得媒体とを有する２次増幅器と、
を備えるシステム。
（付記１０）
該１次増幅器は、第二の光信号を増幅するために作用可能な利得媒体を備え、該第一の光信号及び該第二の光信号は同じチャネルを備える、
付記９記載のシステム。
（付記１１）
該１次増幅器は、
第三の光信号の入力電力を測定するために作用可能な入力モニタと、
該第三の光信号の出力電力を測定するために作用可能な出力モニタとをさらに備え、
該第一のポンプ電力情報を決定するために作用可能な自動利得調整回路は、該入力電力及び該出力電力に基づいて第一のポンプ電力情報を決定するために作用可能な自動利得制御回路を備える、
付記９記載のシステム。
（付記１２）
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するために作用可能な調整回路は、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するために作用可能な調整回路を備える、
付記９記載のシステム。
（付記１３）
該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するために作用可能な調整回路は、該１次増幅器及び該２次増幅器の相対的な利得における差を調整するために作用可能な利得調整回路を備える、
付記１２記載のシステム。
（付記１４）
該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するために作用可能な調整回路は、該１次増幅器及び該２次増幅器の相対的な電力比における差を調整するために作用可能な電力比調整回路を備える、
付記１２記載のシステム。
（付記１５）
該１次増幅器は、光ノードのプリアンプを備え、
該２次増幅器は、該光ノードの分散増幅器を備える、
付記９記載のシステム。
（付記１６）
該１次増幅器及び該２次増幅器は、エルビウムドープファイバ増幅器を備える、
付記９記載のシステム。
（付記１７）
光ネットワークにおける増幅器を制御するためのシステムであって、
１次増幅器のための第一のポンプ電力情報を決定するための手段と、
該１次増幅器に接続される２次増幅器に該第一のポンプ電力情報を伝達するための手段と、
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のための第二のポンプ制御情報を生成するための手段と、
該第二のポンプ制御情報に基づいて該２次増幅器で第一の光信号を増幅するための手段と、
を備えるシステム。
（付記１８）
該１次増幅器で第二の光信号を増幅するための手段をさらに備え、該第一の光信号及び該第二の光信号は同じチャネルを備える、
付記１７記載のシステム。
（付記１９）
該第一のポンプ電力情報に基づいて該２次増幅器のために第二のポンプ制御情報を生成するための手段は、該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するための手段を備える、
付記１７記載のシステム。
（付記２０）
該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するための手段は、該１次増幅器及び該２次増幅器の相対的な利得における差を調整するための手段を備える、
付記１９記載のシステム。
（付記２１）
該第一のポンプ電力情報のパラメータを調整するための手段は、該１次増幅器及び該２次増幅器の相対的な電力比における差を調整するための手段を備える、
付記１９記載のシステム。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の特定の実施の形態に係る、ネットワークノードをもつ光通信ネットワークを例示する図である。
【図２】本発明の特定の実施の形態に係る、光ネットワークのノードの特定の詳細を例示する図である。
【図３】本発明の特定の実施の形態に係る、第一の増幅器による第二の増幅器の制御のためのシステムを例示する図である。
【図４】本発明の特定の実施の形態に係る、第一の増幅器の特定の詳細を例示する図である。
【図５】本発明の特定の実施の形態に係る、光ネットワークにおける増幅器を制御するための方法を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１００：光ネットワーク
１０２：光リンク
１０４：光信号
１０８：波長
２００，２００ａ〜２００ｄ：ネットワークノード
３００：システム
３０２，４００：１次増幅器
３０８ａ〜３０８ｄ：２次増幅器
【図１】
2005073270.tif 000003
【図２】
2005073270.tif 000004
【図３】
2005073270.tif 000005
【図４】
2005073270.tif 000006
【図５】
2005073270.tif 000007