(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を光学的に伝送するための同期デジタル通信システムであって、伝送される電気信号は、電気形態から光形態に変換され（Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、Ｅ／Ｏｎ）、次いで波長分割多重を使用して伝送され、
少なくとも１つの光接続が、少なくとも１つの波長（λ１）を使用して非切換接続として構成され、連続的に同期信号を転送する働きをし、少なくとも１つの他の光接続が、少なくとも１つの他の波長（λ２、λｎ）を使用して切換えられ、情報を転送する働きをすることを特徴とする、電気信号を光学的に伝送するための同期デジタル通信システム。
【請求項２】
少なくとも１つの電気／光変換器（Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、Ｅ／Ｏｎ）と、少なくとも１つの光／電気変換器（Ｏ／Ｅ１、Ｏ／Ｅ２、Ｏ／Ｅｍ）とをそれぞれ備えた少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）が、光ラインによって相互接続され、少なくとも１つの光交差接続（Ｏ−ＸＣ）がネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）間で接続され、少なくとも１つの光交差接続（Ｏ−ＸＣ）が、１つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）から他のネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）へ切換接続を介して情報信号をルーティングするために、前記少なくとも１つの非切換波長（λ１）を除いて、個々の波長（λ２、λｎ）を使用するようになされていることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
光ラインによって相互接続された少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）が設けられ、ネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）がＳＤＨエレメントまたはＳＯＮＥＴエレメントであり、ネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）間で、１次基準ソースにおいて生成される少なくとも１つの同期クロックを、所定のパスを介して伝送するための少なくとも１つの非切換光接続によって、階層同期が確立されることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
光ラインによって相互接続された少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）が設けられ、ネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）がＳＤＨエレメントまたはＳＯＮＥＴエレメントであり、ネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）間で、１次基準ソースにおいて生成される少なくとも１つの同期クロックを、所定のパスを介して伝送するための少なくとも１つの非切換光接続によって、相互同期が確立されることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
光ラインによって相互接続された少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）が設けられ、同期マネージャおよび接続マネージャが設けられ、同期マネージャは、少なくとも１つの非切換光接続を介して、少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）間で専用の同期リンクを構成するようになされ、接続マネージャは、同期リンクを切換えることなしに、専用の同期リンクにマークが付けられている光接続のプールから通信リンクを構成するようになされていることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
光学的に電気信号を伝送する方法であって、伝送される電気信号が電気形態から光形態に変換され（Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、Ｅ／Ｏｎ）、次いで波長分割多重を使用して伝送され、
少なくとも１つの光接続が、少なくとも１つの波長（λ１）を使用して非切換接続として構成され、連続的に同期信号を転送する働きをし、少なくとも１つの他の光接続が、少なくとも１つの他の波長（λ２、λｎ）を使用して切換えられ、情報を転送する働きをすることを特徴とする、光学的に電気信号を伝送する方法。
【請求項７】
少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）を備えた同期通信システムにおいて、少なくとも１つの同期クロックの永続的な転送のために、少なくとも１つの非切換光接続を介して、少なくとも３つのネットワークエレメント（ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３）間で専用の非切換同期リンクが確立されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の同期デジタル通信システム、および請求項６のプリアンブルに記載の光学式に電気信号を伝送する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
同期デジタル通信システムは、例えば同期デジタル階層（ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ標準）のための基準に基づいている。そのようなデジタル通信システムでは、個々のネットワークエレメントは、様々な伝送媒体（例えば、銅ケーブル、光ファイバ導波路、または無線リンク）によって相互接続されている。ネットワークエレメントは、例えば公衆交換電話網のための交換装置、交差接続装置、またはアド／ドロップマルチプレクサである。ネットワークエレメントを同期させるために、マスタ／スレーブ同期と相互同期との２つの技術が知られている。
【０００３】
マスタ／スレーブ同期技術は、階層同期とも呼ばれ、ノードとも呼ばれるネットワークエレメントの第１の階層レベルの同期のために、独自の１次基準クロックを使用する。これらのノードは、ノードから得られるクロックを次のレベルのノードへ渡し、以下同様に繰り返す。相互同期技術では、すべてのノードが、従来のデジタルリンクによって相互接続され、対等のレベルにある。各ノードは、入力してくるクロックおよびそれ自体の内部クロックの平均位相値を計算する。
【０００４】
ＤＥ４４４６５１１から、２つのクラスの同期のために使用される各ネットワークエレメントのインタフェースユニットをクループ化し、それによって、同期階層が規定されることによって、タイミングループを回避することが知られている。クラスの１つのインタフェースユニットは、受信した同期信号を無視し、他のクラスのインタフェースユニットは、同期信号を送信する（クロック基準）。
【０００５】
ネットワークエレメントには、いくつかのインタフェースユニットがあり、一般にそのすべてが、情報信号、すなわち音声、データなどの送受信の働きをする。いくつかの事前に規定されたインタフェースユニットは、さらに、同期信号を受信しかつ／または送信する働きもする。すべての電気同期デジタル通信システムには、非切換の物理的な接続がある。同期階層は、所定のパスで規定される。セクションバイセクション無線またはポイントツーポイント光伝送が使用される場合、電気信号（情報＋同期）は、トランスペアレントに切換えられる。このようにして、同期のために使用されるネットワークエレメントインタフェースユニットは、常に必要な同期信号を受信する。その間に情報が伝送されない場合でさえ、ネットワークエレメント間の接続は、例えば、デフォルトメッセージを伝送することによって維持され、その結果、連続した同期が保証される。
【０００６】
セクションバイセクション光伝送の際に、新しい状態が生じる場合、どんな時間不変のスルー切換も起こらない。次いで、光接続は、もはや永続的には波長に割り当てられない。波長に光チャネルを柔軟に時間可変で割り当てることは可能である。例えば、第１のメッセージパケットを伝送するための光チャネルは、第１の波長を使用する第１の切換光接続で実現され、第２のメッセージパケットを伝送するための光チャネルは、第２の波長を使用する第２の切換光接続で実現される。光交差接続などの切換特性を持つネットワークエレメントが、波長分割多重と共に使用される場合、任意の時間可変光チャネルを、ＳＤＨ信号またはＳＯＮＥＴ信号などの情報信号を伝送するために作成することができる。例えば、第１の光チャネルを作成するための第１の光接続が、ネットワークエレメント間に挿入される光交差接続を用いて、第１の時間期間に使用され、メッセージを第１のネットワークエレメントから第２のネットワークエレメントに伝送する。第１の光接続は、例えば第１の波長を使用して実現される。第１の波長に割り当てられたインタフェースユニットを介して、第２のネットワークエレメントがそれ自体で同期する、すなわちビットレートクロックに対応した同期クロックが、第２のネットワークエレメントのすべてのインタフェースユニットで使用される。第２の時間期間で、光交差接続は、第１のネットワークエレメントから第３のネットワークエレメントに情報を伝送するための第２の光チャネルを作成するために、第２の光接続のための第１の波長を使用する場合、第１の波長を介する第２のネットワークエレメントへの接続は中断される。第２のネットワークエレメントは、もはや第２の時間期間にそれ自体で同期することはできない。第２のネットワークエレメントが、第２または第３の光接続を介して情報および／または同期信号を受信する場合でも、それ自体で同期できない。なぜなら、第１の波長に割り当てられたインタフェースユニットのみが、すべてのインタフェースユニットに対しての同期遂行の目的で確保されているからである。１つのインタフェースユニットを使用する代わりに、同期は、２つまたは３つのインタフェースユニットを使用して、例えば最良の品質のクロックを選択する付加的な選択機能によって、達成することもできる。３つの波長と共に同期のために３つのインタフェースユニットを使用して、同期が不可能となる確率を最小限に抑えることができるが、ゼロにまで小さくすることはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、請求項１に記載の同期デジタル通信システム、および請求項６に記載の電気信号を光学的に伝送する方法を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
同期デジタル通信システムは、電気信号を光学的に伝送する働きをする。伝送される電気信号は、電気形態から光形態に変換され、次いで波長分割多重（ＷＤＭ）、または高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）を使用して伝送される。光ネットワークエレメント間、または光ネットワークエレメントと電気ネットワークエレメントとの間で、伝送セクションごとに少なくとも１つの波長を使用して、少なくとも１つの光接続が非切換接続として実現され、同期および情報信号を転送する働きをする。このことには、切換通信リンクとは無関係に、同期が全システム中で常時保証されるという利点がある。各ネットワークエレメントは、同期のために確保された少なくとも１つのインタフェースユニットを備え、同期のために確保された波長で信号を連続的に受信する。
【０００９】
同期デジタル通信システムは、例えば、光ラインによって相互接続されている少なくとも３つのネットワークエレメントを備え、各ネットワークエレメントは、少なくとも１つの電気／光変換器と、少なくとも１つの光／電気変換器とを備えている。少なくとも１つの光交差接続は、ネットワークエレメント間で接続されている。各光交差接続は、１つのネットワークエレメントから他のネットワークエレメントへ信号をルーティングするために、少なくとも１つの非切換光接続を除いて、光接続を使用するようになされている。交差接続は、通信リンクのための切換動作を行う。しかし、切換に関して、交差接続は、同期のために使用される波長よりも少ない存在する波長に限定される。
【００１０】
好ましい一実施形態では、同期デジタル通信システムは、光ラインによって相互接続されるＳＤＨエレメントまたはＳＯＮＥＴエレメントとして構成された、少なくとも３つのネットワークエレメントを備える。ネットワークエレメント間で、少なくとも１つの光接続を、１次基準ソースにおいて生成される同期クロックを伝送するための非切換接続として構成することによって、階層同期が確立され、クロックは同期クロックから所定のパスを介して引き出される。例えば、第１のネットワークエレメントで生成された基準クロックが、同期の目的で、確保された第１の非切換波長を使用して、第２のネットワークエレメントへ伝送される。第２のネットワークエレメントで受信される基準クロックから引き出されたクロックは、同様に、確保された第２の非切換波長を使用して、第３のネットワークエレメントへ伝送される。従って第１と第２のネットワークエレメント間で、第１の波長が、同期信号の伝送のために確保され、しかし同時に情報信号、維持信号、および／または管理信号の転送のためにも使用することができる。他のすべての利用可能な波長、例えば２０個の波長は、切換光接続を介する情報信号の転送のために使用される。次いで第２と第３のネットワークエレメント間で、第２の波長が、同期信号の伝送のために確保され、それに加えて、情報の伝送のためにも使用することができる。情報が第２の波長で伝送されているかどうかにかかわらず、同期信号が常に伝送される。他のすべての利用可能な波長、例えば第１および第３から２０番目までの波長は、切換光接続を介して情報信号の転送のために使用することができる。同期は、全システムで保証される。
【００１１】
階層同期の代替形態として、本発明は、相互同期を用いて使用することもできる。同期デジタル通信システムは、光ラインによって相互接続されるＳＤＨエレメントまたはＳＯＮＥＴエレメントとして構成された、少なくとも３つのネットワークエレメントを備える。ネットワークエレメント間で、少なくとも１つの光接続を、所定のパスを介する少なくとも１つの１次基準ソースにおいて生成される少なくとも１つの同期クロックを伝送するための非切換接続として構成することで、相互同期が実現される。パスの決定において、タイミングループが生成されないことを確実にするため、注意がはらわれなければならない。パスのそれぞれで、少なくとも１つの選択された波長が、同期信号の転送専用に使用される。したがって、同期のために使用される２つのネットワークエレメント間の各リンクには、少なくとも１つの補助の非切換光接続があり、それはさらに情報信号、維持信号、および／または管理信号の転送のためにも使用することができる。
【００１２】
本発明の他の好ましい実施形態では、同期デジタル通信システムは、少なくとも３つのネットワークエレメント、同期マネージャ、および接続マネージャを備え、ネットワークエレメントは光ラインによって相互接続されている。同期マネージャは、少なくとも３つのネットワークエレメント間で専用の非切換同期リンクを構成するようになされている。接続マネージャは、同期リンクを切換えることなしに、専用の同期リンクにマークが付けられている光接続のプールから通信リンクを構成するようになされている。同期マネージャおよび接続マネージャは、ネットワーク管理機能を実行する。システム構成の際、ネットワークエレメントの数、および可能な光接続の数などが決定される。同期のために、トポロジが同期マネージャで規定される。例えば、マスタ／スレーブ同期が選択される。この同期を実現するために、必要なパスが決定される。各パスに対して、非切換光接続が、少なくとも１つの波長を使用して構成される。各ネットワークエレメントでは、少なくとも１つのインタフェースユニットが、同期のために選択される。選択されたインタフェースユニットのそれぞれは、同期目的で、非切換波長が割り当てられる。この波長および関連付けられたパスは、同期信号を常時伝送する非切換パスを作成するように構成される。同期リンク構成の完了後、通信リンクの構成が行われる。情報は、切換通信リンクを介して伝送され、さらに同期リンクを介しても伝送することができる。同期リンクのために確保された波長は、接続マネージャに限ってのみ使用可能である。それは、切換可能ではないからである。
【００１３】
電気信号の光学的な伝送の新規な方法では、伝送される電気信号は、電気形態から光形態に変換され、次いで、波長分割多重を使用して伝送され、少なくとも１つの光接続が少なくとも１つの波長を使用して非切換接続として構成され、連続的に同期信号を伝送する働きをし、少なくとも１つの他の光接続が、少なくとも１つの他の波長を使用して切換えられる。各切換光接続は、情報信号の転送のために使用される。その方法は、光ラインによって相互接続される少なくとも３つのネットワークエレメントを持つ同期通信システムに使用することができる。次いで、少なくとも１つの同期クロックの永続的な伝送のために、少なくとも３つのネットワークエレメント間で、専用の非切換同期リンクが接続される。
【００１４】
本発明は、添付の図面に関して行う以下の一実施形態についての説明からよる明らかになろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、同期デジタル通信システムは、３つのネットワークエレメントＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３を備え、それらは光ラインによって相互接続されている。ネットワークエレメントＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３間は、光交差接続Ｏ−ＸＣで接続されている。光ライン、例えばガラス光ファイバを介して、光信号が、波長分割多重（ＷＤＭ）または高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）を使用して伝送される。Ｎ＋ｍの波長が設けられている。通信システムは、双方向伝送システムとして構成される。波長λ１からλｎまでが、ネットワークエレメントＮＥ１からネットワークエレメントＮＥ２、ＮＥ３への信号の転送のために使用される。波長λｎ＋１からλｎ＋ｍまでが、ネットワークエレメントＮＥ２、ＮＥ３からネットワークエレメントＮＥ１への信号の転送のために使用され、ｎおよびｍは自然数で、例えば、ｎ＝２０で、ｍ＝２０である。
【００１６】
この通信システムは、切換光接続を介してＷＤＭが可能であるシステムの最小の形を表わしている。本発明は、３つより多いネットワークエレメントを有する通信システム、例えば光交差接続の網目状ネットワークおよびアド／ドロップマルチプレクサによって相互接続される、１０００のネットワークエレメントを有する通信システムにも容易に適用可能である。一般に、本発明は、切換光接続が可能である光サブネットワークを介する少なくとも３つの電気サブネットワークを相互接続する、あらゆる同期通信システムに適用可能である。
【００１７】
次に図２に移ると、図１のネットワークエレメントＮＥ１の一部が示されている。ネットワークエレメントＮＥ１は、ｎ個の電気／光変換器Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、．．．、Ｅ／Ｏｎ、およびｍ個の光／電気変換器Ｏ／Ｅ１、Ｏ／Ｅ２、．．．、Ｏ／Ｅｍを備えている。ｎ個の電気／光変換器Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、．．．、Ｅ／Ｏｎは、ネットワークエレメントＮＥ１のインタフェースユニットを介して伝送された電気信号を、電気形態から光形態へ変換する働きをする。このため、第１のインタフェースユニットは、電気／光変換器Ｅ／Ｏ１に接続および永続的に結合され、第２のインタフェースユニットは、電気／光変換器Ｅ／Ｏ２に接続および永続的に結合されるなどとなる。各電気／光変換器Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、．．．、Ｅ／Ｏｎは、異なる波長を生成する。すべての波長λ１からλｎまでは、マルチプレクサＭＵＸで組み合わされ、マルチプレクサＭＵＸは例えば光結合器として実現される。組み合わされた波長は、同時に光ネットワークを介して伝送される。光交差接続は、光接続を切換え、宛先アドレスに従って光接続に割り当てられた波長を送出する。例えば、情報が２つの光チャネルを介してネットワークエレメントＮＥ２へ転送される場合、使用されるものは、例えば波長λ２およびλ３となり、これらは、光交差接続Ｏ−ＸＣを介してネットワークエレメントＮＥ２へ切換えられることになる。例えば、情報がさらに２つの光チャネルを介して、ネットワークエレメントＮＥ３へ転送される場合、使用されるものは、例えば波長λ４およびλ５となり、これらは、光交差接続Ｏ−ＸＣを介して切換えられることになる。後の時間期間では、例えば情報は、波長λ２およびλ５でネットワークエレメントＮＥ２に転送され、波長λ３およびλ４でネットワークエレメントＮＥ３に転送することができる。ネットワークの連続した同期を確実にするため、例えば同期信号の永続的な転送のために波長λ１を確保することによって、非交換の光接続が設けられる。波長λ１に対して、非切換の光接続が構成される。電気／光変換器Ｅ／Ｏ１は、１次基準ソースにおいて生成した同期クロックが供給される。同期クロックは、確保された波長λ１でネットワークエレメントＮＥ２へ伝送される。あるいは、同期クロックは、確保された波長λ１で、光交差接続Ｏ−ＸＣへ伝送することができ、そこで、確保された光接続を異なる波長、例えば波長λ５でネットワークエレメントＮＥ２に切換え、こうして、同期クロックをネットワークエレメントＮＥ２に転送する。ネットワークエレメントＮＥ２は、それ自体で、入力してくるクロックに同期する。同期クロックは、さらに確保された第２の波長でネットワークエレメントＮＥ３へ転送することができる。次いで、ネットワークエレメントＮＥ３は、それ自体で、確保された第２の波長で受信する同期信号に同期する。
【００１８】
ネットワークエレメントＮＥ１は、光ファイバ結合器Ｃ１およびデマルチプレクサＤＭＵＸを介して、ネットワークエレメントＮＥ２およびＮＥ３からの情報を受信し、デマルチプレクサＤＭＵＸは、個々の波長を選別し、光／電気変換器Ｏ／Ｅ１、Ｏ／Ｅ２．．．、Ｏ／Ｅｍへ渡す。光ファイバ結合器Ｃ１は、光ファイバからすべての波長λｎ＋１からλｎ＋ｍを抽出する。ｎおよびｍは、異なる値であっても良い。デマルチプレクサＤＭＵＸは、例えば波長依存スプリッタとして実現される。各光／電気変換器Ｏ／Ｅ１、Ｏ／Ｅ２．．．、Ｏ／Ｅｍは、異なる波長を変換し、対応する電気信号を、それぞれネットワークエレメントＮＥ１のインタフェースユニットの１つに渡す。マスタ／スレーブアプローチ（階層同期）を使用する場合、すべての波長λｎ＋１からλｎ＋ｍを、情報信号の転送のために使用することができる。相互同期を使用する場合、例えば、波長λｎ＋１およびλｎ＋２が、それぞれネットワークエレメントＮＥ２およびＮＥ３の同期信号のために確保され、切換えられない。その結果、ネットワークエレメントＮＥ２およびＮＥ３からネットワークエレメントＮＥ１への情報転送という、限られた範囲のためにのみ使用することができ、次いで、他の波長λｎ＋３からλｎ＋ｍまでは、任意に切換光接続を介しての情報の転送のために使用することができる。
【００１９】
相互同期を使用する場合、例えば、ネットワークエレメントＮＥ１の２つ、３つ、または４つのインタフェースユニットが、同期のために確保され、永続的に電気／光変換器および光／電気変換器と結合される。使用される同期クロックは、例えば優先順位に従って、または受信のより高品質さに基づいて選択される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による同期デジタル通信システムの概略ブロック図である。
【図２】図１のネットワークエレメントＮＥ１の一部の概略ブロック図である。
【符号の説明】
ＮＥ１、ＮＥ２、ＮＥ３  ネットワークエレメント
Ｏ−ＸＣ  光交差接続
λ１、λｎ、λｎ＋１、λｎ＋２、λｎ＋ｍ  波長
Ｅ／Ｏ１、Ｅ／Ｏ２、Ｅ／Ｏｎ  電気／光変換器
Ｏ／Ｅ１、Ｏ／Ｅ２、Ｏ／Ｅｍ  光／電気変換器
ＭＵＸ  マルチプレクサ
ＤＭＵＸ  デマルチプレクサ
Ｃ１  光ファイバ結合器
【図１】
0004450500.tif 000002
【図２】
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