(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路網のノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６）の中の光増幅器（１４、１５）の出力パワーを制御し、前記増幅器（１４、１５）の出力パワーが制御回路の中のポンプ・レーザ（３２）によって制御される方法において、ノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６）が監視チャンネル（ＯＳＣ）を読むことによって増幅器（１４、１５）をどのように制御するかの情報を得て、かつ、ノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６）が増幅器（１４、１５）の制御のために前記情報を用い、前記ノード間を伝送されるチャンネル（８ａ−８ｅ）の数（ｎ）を伝送するためにネットワーク内のノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６）間の信号として監視チャンネル（ＯＳＣ）が使用され、
前記情報がノードに入ってくるチャンネルの数を有し、
ノードに入ってくるチャンネルの数（ｎ、ｎx）に対して、そのノードの中に付加されたチャンネルの数（ｚ）を加算することにより、およびそのノードの中の阻止または終端されたチャンネルの数（ｗ）を減算することにより、下流のノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６）に送るためにノード（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６）がチャンネルの新しい数（ｎ、ｎy）を得ることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載された方法において、増幅器からの全出力パワーが測定されそしてチャンネルの新しい数（ｎ、ｎy）で分割されて、チャンネル当たりの全出力パワーが与えられそしてそれが増幅器（１４、１５）の制御のために用いられることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された方法において、付加されたチャンネルの数（ｚ）がノードの中の活性送信器（１６）の数から得られることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載された方法において、前記増幅器（１４、１５）に対する入力パワーが監視されることと、もし入力パワーが一定の限界を越えて変化するならば入力パワー変化フラッグ（ΔＰｉｎ）がセットされることとを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載された方法において、チャンネルの信頼できる数（ｎ、ｎx）が受け取られるまでセット入力パワー・フラッグ（ΔＰｉｎ）が増幅器（１４、１５）の制御がこれ以上行われることを抑制することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された方法において、チャンネルの数（ｎ、ｎx、ｎy）が直接用いるために制御回路に送られることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載された方法において、チャンネルの数（ｎ、ｎx、ｎy）が制御回路に送られるがトリガ信号（Ｔｒｉｇ）が制御回路に送られるまでは用いられないことを特徴とする方法。
【請求項８】
監視ユニット（２０）と、その出力パワーが制御回路の中のポンプ・レーザ（３２）により制御される少なくとも１個の光増幅器（１４、１５）とを有する回路網の中のノードであって、増幅器（１４、１５）の制御のために監視チャンネル（ＯＳＣ）の中に送られた情報を前記監視ユニット（２０）が読み出すように前記ノードが配置され、監視チャンネル（ＯＳＣ）が前記ノードを前記ネットワーク内の他のノード（Ｎ１−Ｎ６）と相互接続し、そしてノード間を伝送されるチャンネル（８ａ−８ｅ）の数（ｎ）を伝送するように整えられ、
前記情報がノードに入ってくるチャンネルの数（ｎ、ｎx）を有し、
前記監視ユニット（２０）が前記ノードに入ってくるチャンネルの数（ｎ、ｎx）に対し、前記ノードに付加されたチャンネルの数（ｚ）を加算することにより、および前記ノードに阻止または終端されたチャンネルの数（ｗ）を減算することにより、下流のノードに送るためのチャンネルの新しい数（ｎ、ｎy）を得るように、前記ノードが配置されることを特徴とするノード。
【請求項９】
請求項８に記載されたノードにおいて、前記ノードが増幅器（１４、１５）からの全出力パワーを測定してそれをチャンネルの新しい数（ｎ、ｎy）で分割するように配置されることを特徴とするノード。
【請求項１０】
請求項８または９に記載されたノードにおいて、前記ノードの中の活性送信器（１６）の数から付加されたチャンネルの数（ｚ）を得るために前記ノードが配置されることを特徴とするノード。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載されたノードにおいて、前記増幅器への入力パワーを監視するために、および前記入力パワーが一定の限界を越えて変化するならば、入力パワー変化フラッグ（ΔＰｉｎ）をセットするために前記ノードが配置されることを特徴とするノード。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたノードにおいて、チャンネルの信頼できる数（ｎ、ｎx）が受け取られるまで増幅器（１４、１５）の制御がこれ以上行われることを抑制するために前記セット入力パワー・フラッグ（ΔＰｉｎ）が配置されることを特徴とするノード。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれかに記載されたノードにおいて、直接利用のために制御回路にチャンネルの数（ｎ、ｎx、ｎy）を送るように監視ユニット（２０）が配置されることを特徴とするノード。
【請求項１４】
請求項８〜１２のいずれかに記載されたノードにおいて、中央処理装置（１９）が制御回路にチャンネルの数（ｎ、ｎx、ｎy）を送るために配置されることと、監視ユニット（２０）が制御回路にトリガ信号（Ｔｒｉｇ）を送るために配置されることとを特徴とするノード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（本発明の技術分野）
本発明は光増幅器の出力パワーを制御する方法、特に回路網の中の複数個のノードおよび回路網の中の１個のノードの光増幅器の出力パワーを制御する方法に関する。
【０００２】
（関連する技術の説明）
波動分割マルチプレクシング（ＷＤＭ）は、異なる分離された光波長を用いて光ファイバを通る多数個の光信号の伝送を可能にする技術である。この方法では、情報を送る容量は大幅に増大する。この容量は、チャンネルの帯域幅と、用いられる波長チャンネルの数とによって変わる。それぞれの波長の信号は他の信号には関係なくファイバの中を伝搬し、したがって、それぞれの信号は大きな帯域幅を有する別々のチャンネルを表す。
【０００３】
信号が長距離に送られる時、信号はある間隔距離で再生または光学的に増幅されなければならない。光増幅器はエルビウムが添加（erbiumdoped）されたファイバで構成することができる。このエルビウムが添加されたファイバが大出力の半導体レーザによってポンプされる。このようなレーザは簡潔に「ポンプ・レーザ」と呼ばれる。
【０００４】
光増幅器は電気的増幅器とは異なる。光増幅器では一定の出力パワーを保持するように努められる。それは、光増幅器は通常は、事実上は飽和状態にあるからである。一方、電気的増幅器は一定の利得を有する。
【０００５】
出力パワーが一定であることは、もしチャンネルの数が意図的にまたは故障により変化するならば、問題を生ずる。したがって、出力パワーを制御できることが望ましい。
【０００６】
パイロット・トーンを用いることにより光増幅器の利得を制御することが前から知られている。ＥＰ O 637 148  Ａ１を参照されたい。パイロット・トーンを識別することは多重化された波長のおのおのに関して変調されることである。システムの中の増幅器のおのおのはパイロット・トーンから送られた波長の総数を決定し、したがって増幅器の利得の対応する制御を与える。フィードフォワードまたはフィードバックのいずれかが用いられる。チャンネルの数のカウントに加えて、パイロット・トーンの振幅が測定され、それによりさらによい制御を得ることができることが文献にまた提案されている。
【０００７】
増幅器の出力に及ぼす光効果の全体を測定することにより、そしてそれを電圧に変換し、そしてそれを基準電圧と比較することにより、増幅器を異なる方法で制御することがまた前から知られている。ＧＢ 2 294 170を参照されたい。これは、増幅器を制御するフィードバック信号を与える。それに加えて、チャンネルの数をカウントすることができ、したがって制御を調整することができる。
【０００８】
ただ１つの波長チャンネルのパワーを測定することにより、光増幅器を制御することがさらに知られている。ＵＳ 4,991,229を参照されたい。これは、ＷＤＭ結合器の助けをかりて前記チャンネルをフィルタ作用により取り出し、そしてそのチャンネルを検出することにより実行される。その他の点では、前記と同じ方法に基づいてフィードバックが行われる。
【０００９】
ＵＳ 5,113,459には、光サービス信号のための特別のチャンネルを用いる考えが示されている。
【００１０】
（要約）
波長をカウントすることができるために、多重化された波長のおのおのについてパイロット・トーンを変調し識別することに関する問題点は、それが複雑であり、そして速度が遅く、そして費用がかかることである。また別の問題点は、伝送特性に否定的な方法でまた影響を与えることである。
【００１１】
本発明の目的は、バスを構成する回路網のノードの中の増幅器の単純でかつ効果的なチャンネル当たりのパワー制御を得ることである。このことを実施するために、それぞれの増幅器に入ってくるチャンネルをカウントする単純でかつ高速でかつ廉価な方法が達成される。
【００１２】
チャンネルをカウントすることは、チャンネルの数ｎがノードの間で伝送されているノードの間で、信号を送るために別のチャンネルを用いることにより達成される。また、それとは異なる方法は別の電気的回路網を用いることであるが、しかしその速度は遅いであろう。
【００１３】
バスの第１ノードは、そのノードの中の活性送信器の数に対して数ｎをセットする。残りのノードは、バスに付加されるチャンネルの数を加算することにより、および阻止または終端されるチャンネルの数を減算することにより、数ｎを更新する。
【００１４】
本発明の１つの実施例では、欠陥によるものであり、そして場合によってはノードに入ってくる数ｎを更新されなくする大きくて高速の入力パワーの変化が検出される。この場合には、新しくかつ信頼できる数ｎが受け取られるまで、数ｎの更新が抑制される。
【００１５】
本発明の利点は、単純でかつ高速でかつ廉価であることである。
【００１６】
【好ましい実施例の説明】
（光増幅器）
図１は、波長分割多重化を用いた５個のチャンネル８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄおよび８ｅに対して最適化された光システムの先行技術に従う図である。このシステムは、例えば電話システムの一部分であることができる。この光システムでは、光増幅器１は一定の出力パワーを有する。光増幅器１はポンプ・レーザ２により制御される。光ファイバ６はこのシステムの中の他のノードから増幅器１に信号を入力し、そして光ファイバ７は増幅器１からこのシステムの他のノードに信号を送る。ファイバ６、７の中には、チャンネルを付加および除去することができる。図に示された実施例では、４個のチャンネル８ａ、８ｃ、８ｄ、８ｅが第１ファイバ６を通して増幅器１に入力され、そして増幅され、第２ファイバ７に出力される。その後、付加チャンネル８ｂが送信器３から付加される。この時、チャンネル８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅの全部が同じ強度であるであろう。そして、選定されたチャンネル８ｄの特定の波長を選定するフィルタ４により、１個の選定されたチャンネル８ｄが読み出され、そして、それを受信器５に送ることができる。チャンネル８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅの全部はさらに進むと共に強度が減少するが、それらの強度が同じであるので、それらを再び増幅するのになんの問題もない。
【００１７】
図２は、図１と同じシステムの図である。この場合、このシステムは５個のチャンネルに対してなお最適化されているが、しかし第１チャンネルだけが増幅器１に入力される。この時、もし４個のチャンネルがあってそれらが増幅されたならば、この１個のチャンネル８ａは同じように約４倍の強度になるであろう。このことは、光増幅器からの全出力パワーが原理的に一定であるという事実によるものである、すなわち出力パワーは実際には主としてこの増幅器に結合されたポンプ・レーザ２の出力パワーによって定まり、そして増幅器１への入力パワーにはあまり依存しないという事実によるものである。
【００１８】
ここで、第２チャンネル８ｂが付加される時、チャンネル８ａとチャンネル８ｂとの間に不均衡が存在し、そして、このことは問題を生ずるであろう。実際には、フィルタ４は理想的なフィルタではなく、したがってフィルタ４が第２チャンネル８ｂを選定しようとする時、第１チャンネル８ａが非常に強いので第１チャンネル８ａが優越し、そして漏話が起こることがあるであろう。
【００１９】
したがって、増幅器１を通る複数個のチャンネルの出力パワーを制御できることが非常に好ましい。
【００２０】
（光リング回路網）
図３は、波長分割多重化を用いた従来の光リング回路網の１つの実施例の図である。この光リング回路網は簡潔に「リング」と呼ばれる。下記において図３のリング回路網は本発明を説明するための基礎として用いられるであろうが、しかし本発明は他の回路網でも十分によく機能するであろう。
【００２１】
図３において、６個のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６は２個の光ファイバ１１、１２に接続されている。２個の光ファイバ１１、１２の反対方向に動作し、双方向バスとして動作する。もちろん、リングの中に任意の個数のノードが存在することが可能である。
【００２２】
トラフィックが第１ファイバ１１からノードに入ってきてそして第２ファイバ１２のノードから出ていく位置は、ウエスト・ポートＷと呼ばれるであろう。トラフィックが第２ファイバ１２からノードに入ってきてそして第１ファイバ１１のノードから出ていく位置は、イースト・ポートＥと呼ばれるであろう。「ウエスト」および「イースト」の定義はこのことに関連しているものであり、それ以外のなにものでもない。これは、ウエストはイーストの右にあってもよいことを意味する。リングをイクエイタ(Equator)として想像することが役立つであろう。
【００２３】
１つのノードから他のノードへのデータ・トラフィックおよび信号は、ファイバ１１、１２の両方に送られる、すなわち双方向に送られるであろう。けれども、リングの不活性セグメントＩＳ（inactive segment）と呼ばれるノードＮ１とノードＮ６との間の１つのセグメントでは、データ・トラフィックはすべて伝えることができず、信号を伝えることだけが行われる。このことは、たとえデータ・トラフィックが両方のファイバに送られても、１つのノードは１つのファイバの他のノードからのデータ・トラフィックを受け取るだけであろうことを意味する。不活性セグメントＩＳに最も近いノードＮ１、Ｎ６は端末ノードとして動作するであろう。リングの中で不活性セグメントでない１つのセグメントに故障が起こるならば、その場合にはこの不活性セグメントは欠陥を含むように移転するであろう。
【００２４】
不活性セグメントのこの移転を実際に達成するためには種々の方法がある。けれども、それは本発明の範囲を越えた問題である。関心のある人は、例えば、Ｂ．Ｓ．ヨハンソン(B.S.Johansson)、Ｃ．Ｒ．バチェラ(C.R.Batchellor)およびＬ．エグネル(L.Egnell)の論文「順応性のあるバス：自己回復型光ＡＤＭリング・アーキテクチャ(Flexible bus:A self-restoring optical ADM ring architecture)」、「エレクトニック・レターズ(Electronic letters)」、1996年12月５日、第32巻、第25号、2338頁〜2339頁、を参照されたい。
【００２５】
（光モード）
図４は、本発明を実施することができるノードの最も重要な特徴を示した図である。例えばそれぞれのノードの中のチャンネルを終端する他のノードが可能である。
【００２６】
ファイバ１１、１２のおのおのに関して、ノードは前置増幅器１４およびブースタ増幅器１５を有する。前置増幅器１４およびブースタ増幅器１５は、光ファイバ増幅器（ＯＦＡ、optical fibre amplifier)であることが好ましい。前置増幅器１５は不活性セグメントＩＳを達成するためのスイッチとして動作することができるが、しかしその目的のためにブースタ増幅器１５または別のスイッチを用いることも可能である。
【００２７】
ノードはさらに、ファイバ１１、１２に波長チャンネルを付加するためのマルチプレクサ／送信器１６と、ファイバ１１、１２から波長チャンネルを除去するためのデマルチプレクサ／受信器１７とを有する。
【００２８】
ノードはさらに、次に中央処理装置１９および監視ユニット２０を有する中央モジュール１８を有する。中央処理装置１９はすべての制御を行う。監視ユニット２０は分離した監視チャンネルＯＳＣに信号を送る。ＩＴＵ−Ｔスタンダード・ドラフトＧ．ｍｃｓ（スタディ・グループ  １５−コントリビューション、クェスチョン：１６／１５）に従い、監視チャンネルの波長は1510ｎｍであることが好ましい。他の波長ももちろん可能である。
【００２９】
1510ｎｍを用いた場合の１つの利点は、利得のピークを抑制するために設置された1530ｎｍのフィルタを前置増幅器１４が好ましく有していることである。このフィルタを用いて、1510ｎｍの監視チャンネルを阻止することができる。このことにより、別個のインライン監視チャンネル・フィルタまたはノードの中にインラインＷＤＭ結合器を用いることが必要でなくなる。けれども監視チャンネルに対して、パワーの節約の理由により、ＷＤＭ結合器インラインを用いることは利点であるであろう。
【００３０】
他方、データ通信チャンネルであるデータ・トラフィックは、例えば、1550ｎｍを中心とし 100ＧＨｚの間隔を有する16個の波長を用いることができる。
【００３１】
前置増幅器１４とブースタ増幅器１５との間に阻止用フィルタ２１がまたオプションで配置される。
【００３２】
（チャンネル・カウンティング）
前記で説明したように、光増幅器がチャンネル当たり一定のパワー・モードで動作することが望ましい。このことは、全出力パワーを測定し、そしてそれを増幅器を通るチャンネルの数で分割することにより実行することができるであろう。このことを実行するには、どの位の数のチャンネルが増幅器を通るかを知ることが必要であり、そして、そのことは考えられる程には簡単ではない。
【００３３】
図５および図６に示された本発明による基本的な考えは、存在するチャンネルの数ｎに関し上流のノードからの情報をそれぞれのノードが受け取ることである。チャンネルを挿入しそして終端または阻止した後、そのノードが数ｎを更新しそしてそれを下流の次のノードに送る。
【００３４】
数ｎは電気回路網を通して更新することができるが、しかし更新された数ｎをすべての増幅器に分配するには数十秒を要するであろう。このことは、番号ｎを更新する時間間隔の間、トラフィック信号の特性が劣化することを意味する。さらに良い考えは多分、前記で説明した光監視チャンネルＯＳＣを用いることである。
【００３５】
前記で説明したように、ノードは両方向にデータを送る。第１ノードＮ１から第２ノードＮ２に送るために用いられる波長は、第２ノードＮ２から第１ノードＮ１に送るために用いられる波長と同じであることが好ましい。
【００３６】
もし第２ノードＮ２に阻止用フィルタがないならば、第２ノードＮ２に受け取られるチャンネルは第２ノードで終端または阻止されなくて、それを通り、そして下流に持続する。もし不活性セグメントＩＳが存在しないならば、この場合には同じ波長を用いることは動作しないであろう。このことは、第１ノードからのデータが第２ノードからのデータと混ざり、したがって、読み出すことができなくなるからである。けれども、不活性セグメントはリングの中に遮断をもたらし、そしてこの遮断はデータ・トラフィックを停止させる。
【００３７】
このことは、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間の不活性セグメントＩＳがない経路に関して、データが混ざらないことを意味する。他方、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間の不活性セグメントＩＳがある経路上に関して、データは混ざるであろう。このことは重要ではない。それは、混ざったデータは不活性セグメントＩＳにより停止され、そして、とにかく読み出されることはないからである。
【００３８】
これは非常に単純な解決法である。けれども、用いられる波長のおのおのに関して、リングの一定の部分で２個のチャンネルが重ねられるであろう。このことは、１つの波長のパワーが２倍であることと、これらのノードの中の増幅器がリングのこれらの部分の中でその波長を２個のチャンネルとしてカウントしなければならないこととを意味する。
【００３９】
このことは多分、図５の実施例でさらに明確にされる。図５は図３と同じ図である。第１ノードＮ１は下記の波長に関して５個のチャンネルを送る。すなわち、第２ノードＮ２に対して予定されたλ１、第３ノードＮ３に対して予定されたλ２、第４ノードＮ４に対して予定されたλ３、第５ノードＮ５に対して予定されたλ４、そして最後に第６ノードＮ６に対して予定されたλ５である。第１ノードＮ１は端部ノードであるから、データはイースト方向ｎ＝５にのみ送られる。
【００４０】
第２ノードＮ２は下記の波長に関して５個のチャンネルを送る。すなわち、第１ノードＮ１に対して予定されたλ１、第３ノードＮ３に対して予定されたλ６、第４ノードＮ４に対して予定されたλ７、第５ノードＮ５に対して予定されたλ８、そして最後に第６ノードＮ６に対して予定されたλ９である。
【００４１】
第２ノードＮ２は波長λ１に関して第１ノードＮ１から１つのチャンネルを受け取り、そして同じ波長λ１に関して第１ノードＮ１に１つのチャンネルを送る。したがって、第２ノードＮ２から第１ノードＮ１へのイースト経路に関して、波長λ１は２個の重なりあったチャンネルを含むであろう（けれども、これらのチャンネルは不活性セグメントにより、第１ノードＮ１の入力において、または第６ノードＮ６の出力において停止される）。これらの２個のチャンネルはちょうどその時に読み出し可能ではないが、しかし出力レベルが２倍であるので、とにかく２としてカウントされなければならない。
【００４２】
したがって、第２ノードＮ２は、波長λ１、λ６〜λ９に関して５個のチャンネルを付加して、第１ノードＮ１から波長λ１〜λ５に関して５個のチャンネルをイースト方向に送る。したがって、用いられた９個の波長が存在するが、10個のチャンネルｎ＝１０が存在する。
【００４３】
第３ノードＮ３は下記の波長に関して５個のチャンネルを送る。すなわち、第１ノードＮ１に対して予定されたλ２、第３ノードＮ３に対して予定されたλ６、第４ノードＮ４に対して予定されたλ１０、第５ノードＮ５に対して予定されたλ１１、そして最後に第６ノードＮ６に対して予定されたλ１２である。
【００４４】
したがって、第２ノードＮ２は、波長λ２、λ６、λ１０〜λ１２に関して５個のチャンネルを付加して、第１ノードＮ１および第２ノードＮ２から波長λ１〜λ９に関して10個のチャンネルをイースト方向に送る。したがって、用いられた12個の波長が存在するが、しかし、15個のチャンネルｎ＝１５が存在する。
【００４５】
第４ノードＮ４は下記の波長に関して５個のチャンネルを送る。すなわち、第１ノードＮ１に対して予定されたλ３、第２ノードＮ２に対して予定されたλ７、第５ノードＮ５に対して予定されたλ１０、第５ノードＮ５に対して予定されたλ１３、そして最後に第６ノードＮ６に対して予定されたλ１４である。
【００４６】
したがって、第４ノードＮ４は、波長λ３、λ７、λ１０、λ１３、λ１４に関して５個のチャンネルを付加して、第１ノードＮ１、第２ノードＮ２および第３ノードＮ３から波長λ１〜λ１２に関して15個のチャンネルをイースト方向に送る。したがって、用いられた14個の波長が存在するが、しかし、20個のチャンネルｎ＝２０が存在する。
【００４７】
第５ノードＮ５は下記の波長に関して５個のチャンネルを送る。すなわち、第１ノードＮ１に対して予定されたλ４、第２ノードＮ２に対して予定されたλ８、第３ノードＮ３に対して予定されたλ１１、第４ノードＮ４に対して予定されたλ１３、そして最後に第６ノードＮ６に対して予定されたλ１５である。
【００４８】
したがって、第５ノードＮ５は、波長λ４、λ８、λ１１、λ１３、λ１５に関して５個のチャンネルを付加して、第１ノードＮ１、第２ノードＮ２、第３ノードＮ３および第４ノードＮ４から波長λ１〜λ１４に関して20個のチャンネルをイースト方向に送る。したがって、用いられた15個の波長が存在するが、しかし25個のチャンネルｎ＝２５が存在する。
【００４９】
最後に、第６ノードＮ６は下記の波長に関して５個のチャンネルを送る。すなわち、第１ノードＮ１に対して予定されたλ５、第２ノードＮ２に対して予定されたλ９、第３ノードＮ３に対して予定されたλ１２、第４ノードＮ４に対して予定されたλ１４、そして最後に第５ノードＮ５に対して予定されたλ１５である。
【００５０】
第６ノードＮ６はイースト方向とウエスト方向との両方にデータを送るが、しかし、イースト方向のデータは不活性セグメントにより停止される。
【００５１】
けれども第６ノードＮ６は、波長λ５、λ９、λ１２、λ１４、λ１５に関して５個のチャンネルをウエスト方向に送る。このことは、30個のチャンネルｎ＝３０に対応してリングのまわりに用いられた15個の波長に終わる。不活性セグメントＩＳのない、また別の回路網では、30個のチャンネルに対応して30個の波長が必要であるであろう。けれどもカウントされるのはチャンネルであるから、カウンティングは同じであるであろう。
【００５２】
端部ノードである第６ノードＮ６は、活性送信器の数ｎ＝５に付加して、ウエスト方向にチャンネルの数ｎをリセットする。次にイースト方向に説明されたのと同じように、ウエスト方向にｎ＝１０、ｎ＝１５、ｎ＝２０、ｎ＝２５、（ｎ＝３０）について同じ手続きが起こる。それぞれのノードはイースト方向とウエスト方向との両方に同じ波長を用いる。
【００５３】
図５のチャンネルの数を計算する式はｎy＝ｎx＋ｚであるであろう。ここで、ｎxはそのノードに入ってくる数ｎに等しく、ｎyはそのノードから出ていく数ｎに等しい。そしてｚはそのノードに付加されるチャンネルの数に等しく、これはこのノードの中の活性送信器の数である。
【００５４】
図６は図５と同じ回路網の図であるが、しかし、すべてのノードＮ１〜Ｎ６の中に光ファイバ２１が用いられている。このことは費用がさらにかかるが、しかし他方では「２倍」のチャンネルが増幅されなければならないことはないであろう。１つのノードの中のフィルタは、そのノードから送るのに対して、およびそのノードが受け取るのに対して用いられる同じ波長を除去する。この図では、阻止される波長は取り消し線の付いたλ１（λ１クロスバー）によって記されている。
【００５５】
したがって、第２ノードＮ２から第１ノードＮ１へのイースト経路に関して、波長λ１は２個の重なりあったチャンネルを含まなく、しかし、第２ノードＮ２が第１ノードＮ１に送るチャンネルをだけを含むであろう。したがって、チャンネルの数は波長の数、すなわち９、ｎ＝９、に等しいであろう。
【００５６】
同じことが他のノードの中でイースト方向でさらに起こるであろう。15個の波長に関して15個のチャンネルで終わる、図５の波長の計算、すなわちｎ＝５、ｎ＝９、ｎ＝１２、ｎ＝１４、ｎ＝１５、（ｎ＝１５）と比較せよ。もちろん、対応することがウエスト方向にも起こるであろう。
【００５７】
したがって、図６のチャンネルの数を計算する式はｎy＝ｎx＋ｚ−ｗであるであろう。ここで、ｎxはノードに入ってくる数ｎに等しく、ｎyはノードから出ていく数ｎに等しく、ｚはノードに付加されるチャンネルの数に等しく、そして、ｗはこのノードの中で阻止されるチャンネルの数に等しい。
【００５８】
受け取られたすべてのチャンネルが１つのノードの中で阻止されることを仮定するならば、阻止されるチャンネルの数ｗはこのノードの中の活性送信器の数に等しいであろう。
【００５９】
この式は図５に対して同じように成り立つが、しかし、ｗ＝０の場合である。この式は、また、ｗがノードの中の阻止または終端されたチャンネルを示すとして、それぞれのノードの中のチャンネルを終端する回路網に対しても成り立つであろう。
【００６０】
図７は、図４またはそれと同等の図と同様に、ノードの中の数ｎの更新の原理機能を示した図である。前置増幅器１４を更新するのに入ってくるチャンネルの数ｎxが用いられる。ブースタ置増幅器１５を更新するのに出ていくチャンネルの数ｎyが用いられる。前記で説明したように、出ていくチャンネルの数ｎyはｎy＝ｎx＋ｚ−ｗに従って計算される。ここで、ｚは付加されるチャンネルの数に等しく、そして、ｗは他になければ阻止または終端されるチャンネルの数に等しい。
【００６１】
この工程は、端部ノードの中の活性送信器の数に第１の数をセットし、したがって、チャンネルの数を指示する、端部ノードで開始する。
【００６２】
これはすべて好ましくそして単純であるが、しかし、実際の世界では送信器が故障することがある、ファイバが破断または曲がることがある、などが起こる。増幅器が古い数ｎで更新されないことを確実にしなければならない。
【００６３】
もし数ｎが大きいならば、数ｎの小さな変化は大きくは影響しないであろう。主として関心があるのは大きな変化である。したがって、受け入れることができる入力パワー変化の限界ΔＰが前置増幅器１４およびブースタ増幅器１５の両方の入力にセットされ、そして測定される。
【００６４】
もし入力パワー変化がΔＰよりも小さいならば、まったく構わない。けれども、もし増幅器がΔＰを越える入力パワー変化を検出するならば、増幅器は光管理ユニット２０に入力パワー変化のフラッグΔＰｉｎを送る。その時、線路および付加された／除去された送信器に関する減衰の変化、または不活性セグメントが移転する原因となる欠陥であることができる。この最後の場合には、ノードに発する経路は古い数ｎを含むであろう。
【００６５】
けれどもそのノードは、大きな入力パワー変化がなぜ起こったかを知らない。ノードが古い数ｎで増幅器が更新されることがないために、図１０からまた分かるように、入力パワー変化が検出されるとすぐに抑制フラッグが増幅器に内部的に送られる。
【００６６】
光監視ユニットが信頼している数ｎを受け取るまで、このことは数ｎがさらに更新されることを抑制する。この時、数ｎの更新を再び可能にするリセット・フラッグを光監視ユニットが１個または複数個の増幅器に送る。
【００６７】
ノード間距離が80ｋｍの場合、約 400μｓの遅延時間が必要である。この遅延の後、光監視ユニット２０は更新を実行することができる前に１個のフレームと次に来る巡回冗長検査ＣＲＣ(cyclic redundancy check)を加えたものを読み出すことが多分必要である。このことは、全遅延が約 525μｓという結果を生ずるであろう。
【００６８】
入力パワー変化の限界ΔＰに対する適切な値は、多分約 0.5ないし１ｄＢであるであろう。この時、例えば10個ないし11個のチャンネルからの変化は認めれないであろうが、しかし１個ないし２個のチャンネルからの変化は検出され、そしてもちろん不活性セグメントを移転させる原因となる欠陥をまた検出するであろう。
【００６９】
もし入力パワー変化フラッグΔＰｉｎがブースタ増幅器１５から受け取られるがしかし前置増幅器１４からは受け取られないならば、その場合には、そのノードの中に送信器の故障が多分ある。この時、ブースタ増幅器に対する数ｎyの更新は、光監視ユニットが信頼している数ｎxを受け取るまで抑制されるであろう。これは送信器の故障を検出する高速の方法であるが、しかし増幅器の制御を主として予定している。もし多数個のチャンネルがあるならば、送信器の故障は認められないであろうが、しかし他方において、増幅器に対しては問題点はない。もちろん、通常の（遅い）方法でもまた送信器が故障に対して観察されなければならない。
【００７０】
図７に示されているように、光監視ユニット２０から増幅器１４、１５に配線されたバスが存在し、そして送信器１６に対する配線がある。また別の方法は図８のように、増幅器１４、１５にチャンネルの最新の数ｎを提供するために、中央ユニット１９を用いるであろう。この時、光監視ユニット２０はトリガ信号で更新を行う。この場合に前もって必要であることは、回路網の中で第１チャンネルが開始する時、増幅器１４、１５が数ｎ＝１の欠陥値を有することである。そうでない場合には、出力パワー・レベルが調整される前に非常に長い時間を要するであろう。
【００７１】
第３の方法は増幅器１４、１５に配線されたバスを有することであるが、しかし中央ユニット１９に送信器１６の制御をさせる。図９を見よ。
【００７２】
図７〜図９において、増幅器１４、１５はまたロス・オブ・パワー・フラッグＬＯＰを送る。これは増幅器の入力側の欠陥の指示である。前置増幅器１４の場合、これは不活性セグメントＩＳがこの場所に移転すべきであることの指示である。したがって、このノードは端部ノードになり、そして数ｎはこのノードの中の活性送信器の数に変更されなければならない。
【００７３】
（増幅器の制御）
増幅器の実際の制御は、図１０に示されているように、フィードフォワードおよびフィードバックで実施することができるであろう。前記の図において光増幅器と呼ばれたものは図１０の全体に対応する。エルビウムが添加されたファイバ３１は増幅器として動作し、そしてポンプ・レーザ３２により制御される。第１検出器３３はエルビウムが添加されたファイバ３１の入力において全光パワーを読み出し、そしてその値をフィード・フォワード・ブロック３４に送る。フィード・フォワード・ブロック３４からフィード・フォワード・プロセス・デマンド信号ＰＦが送られ、そしてこの信号がポンプ・レーザ３２の出力パワーを制御することにより、エルビウムが添加されたファイバ３１を制御する。
【００７４】
フィード・フォワード・ブロック３４により、全光パワーの非線形機能が好ましく得られ、そして例えばアナログ非線形回路網の助けをかりて実現することができる。また別の実施例は、光入力パワーを例えば８ビット・ワードにＡ／Ｄ変換することにより、ディジタルにそれを解決することである。この時、メモリの中に異なるメモリ・アドレスを指示する異なる値の８ビット・ワードによって、この８ビット・ワードを用いることができる。
【００７５】
このフィードバックは、検出器３６によりエルビウムが添加されたファイバ３１の光出力パワーを測定することによって機能する。この出力パワーはフィードバック・ブロック３７に進み、そしてチャンネルの数ｎで分割され、それによりプロセス値ＰＶが得られる。制御装置３５の中で、プロセス値ＰＶが要請されたチャンネル出力パワー、すなわちセット・ポイントＳＰ、と比較される。制御装置３５のプログラミングに従い、制御装置３５はフィードバック・プロセス・デマンド信号ＰＢを放出し、そしてポンプ・レーザ３２を通してエルビウムが添加されたファイバ３１のチャンネル出力パワーを制御し、それによりチャンネル出力パワーが要請された出力に近付く。
【００７６】
もちろん、この調整は瞬時には行われない。ポンプ・レーザ３２を通してのフィードバック・プロセス・デマンド信号ＰＢがエルビウムが添加されたファイバ３１のチャンネル出力パワーを変える時、条件は既に変えられており、そしてこのことはエルビウムが添加されたファイバ３１のチャンネル出力パワーの新しい測定を必要とし、このようにして新しいフィードバック・プロセス・デマンド信号ＰＢが得られる。このプロセスは持続的行われ、そしてネガティブ・フィードバック制御ループができ、そしてこのネガティブ・フィードバック制御ループが一定の遅延をもって、エルビウムが添加されたファイバ３１の出力パワーを調整し、そしてそれが要請された値の近傍に常にあるようにされる。
【００７７】
フィード・フォーワードを用いることは、制御を高速にする。それは、外乱を一度に訂正することができるからである。けれども、フィード・フォーワードはシステムの振舞いに関する多くの知識を必要とする。それは、結果が分からないからである。それは目隠しされた自動車を運転することに例えることができる。車が溝にはまらないために、カーブのところで車輪がどの位回るかを正確に知らなければならない。
【００７８】
他方、ネガティブ・フィードバックは信頼することができる。それは結果が観察され、そしてその後で調整が行われるからである。けれども欠点は、自動制御を望むほどに高速に実施することはできないことである。それはその場合には、制御が不安定になる危険があるであろうからである。この場合には、光増幅器はまた約２〜３ｍｓの時定数を有し、そしてこれはフィードバック制御をどのくらい高速に実行できるかの限界を設定する。けれども、もしフィードバックとフィード・フォーワードとを組み合わせるならば、フィード・フォーワードの助けをかりて高速の粗い調整が達成され、そしてもしフィードバックの助けをかりてそれ程高速ではないが微細な調整が達成される。
【００７９】
図１０には組合せ装置３８が示されている。この組合せ装置３８は、フィード・フォーワード・プロセス・デマンド信号ＰＦをフィードバック・プロセス・デマンド信号ＰＢと組み合わせ、そしてポンプ・レーザ３２の制御のための出力信号ＰＤを供給する。組合せブロック１８は加算器または乗算器であることができるが、しかしまた他の組合せ機能を考えることもできる。
【００８０】
増幅器の入力の検出器３３により、ロス・オブ・パワー・フラッグＬＯＰが得られる。フィード・フォーワード・ブロック３４は、フリップ・フロップ３９を通して、入力パワー変化フラッグΔＰｉｎを供給する。フリップ・フロップ３９は、光監視ユニットからのリセット信号によりリセットされる。
【００８１】
フィードバック・ブロック３７は、チャンネルの数ｎおよびもしあるならばトリガ信号を受け取る。それに加えて、フィードバック・ブロック３７はフリップ・フロップ３９から入力パワー変化フラッグΔＰｉｎを受け取り、そしてこの入力パワー変化フラッグΔＰｉｎは数ｎの更新を抑制する。
【００８２】
セットポイントＳＰおよびロス・オブ・パワー・フラッグＬＯＰのレベルは、中央処理装置１９から設定可能であるであろう。
【００８３】
これは制御回路の１つの実施例である。フィード・フォーワードおよびフィード・バックのループは別々に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  先行技術による５個のチャンネルに対して最適化された従来の光システムのブロック線図。
【図２】  図１と同じシステムのブロック線図であるが、しかし２個のチャンネルだけを有しそして増幅器制御を有しないシステムのブロック線図。
【図３】  従来の光回路網の１つの実施例の図。
【図４】  本発明を実施するのに用いることができる光回路網の中の１つのノードの実施例の図。
【図５】  フィルタを有しないノードの中で本発明によりチャンネルのカウンティグを有する、図３の光回路網。
【図６】  フィルタを有するノードの中で本発明によるチャンネルのカウンティグを有する、図３の光回路網。
【図７】  本発明の従うカウンティグを実施する第１実施例の詳細図。
【図８】  本発明の従うカウンティグを実施する第２実施例の詳細図。
【図９】  本発明の従うカウンティグを実施する第３実施例の詳細図。
【図１０】  チャンネルのカウンティグを用いることができる制御回路の１つの実施例の図。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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