(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ機構を介して接続された複数個のノードを有する波長分割多重化（ＷＤＭ）リングネットワークにおける波長分割多重化信号に対して少なくとも一つの光チャネルを追加／削除することが可能な追加／削除配置において、当該配置が、
前記複数個のノードのうちの少なくとも一つにおいて、
前記ＷＤＭ信号を受信する目的で前記光ファイバ機構に接続された第一入力、前記ＷＤＭ信号の光信号強度のうちの抜き出された（タッピングされた）第一部分を通過させる第一出力、及び、前記ＷＤＭ信号の光信号強度のうちの第二部分を前記ＷＤＭリングネットワークへ通過させる第二出力を有する広帯域光カップラ；
前記第一出力に接続されたレシーバ；ここで、当該レシーバは、前記タッピングされた第一部分から少なくとも一つの光チャネルを抽出することが可能である；及び、
前記広帯域光カップラの第二入力に接続されたトランスミッタ；ここで、当該トランスミッタは前記ＷＤＭ信号に追加されるべき光チャネルを供給することが可能である；
を有しており、及び、
前記複数個のノードのうちの少なくとも一つにおいて、
前記ＷＤＭリングネットワーク内で伝達される光チャネル間の干渉を実質的に低減する目的で光チャネルの再循環を防止する手段；
を有することを特徴とする追加／削除配置。
【請求項２】
前記再循環防止手段が波長抑圧素子であることを特徴とする請求項１に記載の追加／削除配置。
【請求項３】
前記再循環防止手段が波長変換素子であることを特徴とする請求項１に記載の追加／削除配置。
【請求項４】
前記波長抑圧素子が、選択された光チャネルが当該選択された光チャネルを抽出するべきノードを既に通過している場合に、当該選択された光チャネルを終端するように機能することを特徴とする請求項２に記載の追加／削除配置。
【請求項５】
前記波長変換素子が、第一波長を有する選択された光チャネルが当該選択された光チャネルを抽出するべきノードを通過する以前に前記波長変換素子を有するノードを通過する場合に、前記選択された光チャネルの前記第一波長を第二波長に変換するように機能することを特徴とする請求項３に記載の追加／削除配置。
【請求項６】
前記波長抑圧素子及び波長変換素子を有するノードが中央ノードであり、当該中央ノードが、さらに、
前記光ファイバ機構に接続された入力及び複数個の出力を有する少なくとも一つの光デマルチプレクサ；ここで、当該少なくとも一つの光デマルチプレクサは前記ＷＤＭ信号を個々の光チャネルに分離する；及び、
複数個の入力を有する少なくとも一つの光マルチプレクサ；ここで、当該少なくとも一つの光マルチプレクサは、前記個々の光チャネルを複合ＷＤＭ信号に組み合わせて当該複合ＷＤＭ信号を前記光ファイバ機構に供給する；
を有しており、前記波長変換素子が前記少なくとも一つの光デマルチプレクサの選択された出力と前記少なくとも一つの光マルチプレクサの選択された入力との間に接続されており、さらに、前記波長抑圧素子が前記少なくとも一つの光デマルチプレクサの選択された出力に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の追加／削除配置。
【請求項７】
前記中央ノードが、さらに、請求項１に従った広帯域光カップラ、レシーバ及びトランスミッタを含んでいることを特徴とする請求項６に記載の追加／削除配置。
【請求項８】
前記ＷＤＭリングネットワークが、単一方向経路交換ネットワーク、単一方向ライン交換リング、２ファイバ双方向ライン交換リング、及び４ファイバ双方向ライン交換リングよりなる群から選択されたネットワークトポロジーを有するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の追加／削除配置。
【請求項９】
光ファイバ機構を介して接続された複数個のノードを含む波長分割多重化（ＷＤＭ）リングシステムでＷＤＭ信号の少なくとも一つの光チャネルを追加／削除する方法において、トラフィックを担う光チャネルは第一ノードから第二ノードへ伝達され、当該方法が、
前記第二ノードにおいて、広帯域光カップラを用いて前記ＷＤＭ信号の光信号強度の一部をタップオフする段階、前記ＷＤＭ信号の前記タップオフされた部分から前記トラフィックを担う前記光チャネルを抽出する段階、及び、前記広帯域光カップラを介して前記ＷＤＭ信号に追加されるべき光チャネルを供給する段階；及び、
中央ノードにおいて、前記ＷＤＭリングシステムでトラフィックを担う前記光チャネルの再循環を防止する段階；このことによって、前記ＷＤＭ信号における光チャネル間の干渉が実質的に低減される；
を有することを特徴とする追加／削除方法。
【請求項１０】
前記再循環防止段階が、前記第二ノードにおいて抽出された光チャネルにおける光信号強度の残存部分を実質的に抑圧する段階を有していることを特徴とする請求項９に記載の追加／削除方法。
【請求項１１】
前記再循環防止段階が、第一波長を有する選択された光チャネルが前記第二ノードを通過する前に前記中央ノードを通過する場合には前記第一波長を有する当該選択された光チャネルを前記第一波長から第二波長に変換する段階を有していることを特徴とする請求項９に記載の追加／削除方法。
【請求項１２】
光ファイバ機構を介して接続された中央ノード及び複数個のリングノードを有する波長分割多重化リングシステムにおいて、当該システムが、さらに、
前記複数個のリングノードのうちの一つにおいて、
複数個の光チャネルを有する前記波長分割多重化信号を受信する目的で前記光ファイバ機構に接続された第一入力、前記波長分割多重化信号に追加されるべき光チャネルを受信する目的で追加経路に接続された第二入力、前記波長分割多重化信号を前記ＷＤＭ信号から少なくとも一つのチャネルが削除されうるように第一光信号強度レベルで供給する目的で削除経路に接続された第一出力、及び、第二光信号強度レベルを有する前記波長分割多重化信号と前記追加された光チャネルの双方を供給する目的で前記光ファイバ機構に接続された第二出力とを有する広帯域光カップラ；及び、
前記中央ノードにおいて、前記ＷＤＭリングネットワークで伝達される光チャネル間の干渉を実質的に低減する目的で光チャネルの再循環を防止する手段；
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
前記再循環防止手段が波長抑圧素子を含むことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記再循環防止手段が波長変換素子を含むことを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記波長抑圧素子が、選択された光チャネルが当該選択された光チャネルを抽出するべきノードを既に通過している場合に、当該選択された光チャネルを終端するように機能することを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１６】
前記波長変換素子が、第一波長を有する選択された光チャネルが当該選択された光チャネルを抽出するべきノードを通過する以前に前記中央ノードを通過する場合に、前記選択された光チャネルの前記第一波長を第二波長に変換するように機能することを特徴とする請求項１４に記載の通信システム。
【請求項１７】
ワーキング光ファイバ及び保護光ファイバを介して接続された複数個のノードを有する単一方向経路交換リングネットワークにおける波長分割多重化（ＷＤＭ）信号よりなる少なくとも一つの光チャネルを追加／削除する方法において、前記ＷＤＭ信号は前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバの双方において第一ノードから第二ノードへ伝達され、当該方法が、
前記第一ノードにおいて、前記第二ノード宛のトラフィックを担う光チャネルを前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバの各々へブリッジする段階；
前記第二ノードにおいて、
広帯域光カップラを用いて前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバの各々から前記ＷＤＭ信号の光信号強度の一部をタップオフする段階、
前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバの各々において前記ＷＤＭ信号の前記タップオフされた一部から前記トラフィックを担う光チャネルを光学的に濾波する段階、
前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバから前記濾波された光チャネルのうちの一つを選択する段階、
前記選択された光チャネルを落とす段階、及び、
前記広帯域光カップラを介して前記ＷＤＭ信号に追加されるべき光チャネルを供給する段階；
を有することを特徴とする追加／削除方法。
【請求項１８】
ワーキング光ファイバ及び保護光ファイバを介して接続された複数個のノードを有する単一方向ライン交換リングネットワークにおける波長分割多重化（ＷＤＭ）信号よりなる少なくとも一つの光チャネルを追加／削除する方法において、トラフィックを担う光チャネルが第一ノードから第二ノード宛にＷＤＭ信号で伝達され、当該方法が、
正常動作の際には、前記ＷＤＭ信号を前記第一ノードから前記第二ノード宛に前記ワーキング光ファイバにおいてルーティングする段階；
リングネットワーク内に故障が存在する場合には、故障に隣接するノードにループバック交換を実現させ、前記第一ノードから前記第二ノード宛に前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバの双方を用いて前記ＷＤＭ信号をルーティングする段階；及び、
前記第二ノードにおいて、
前記ＷＤＭ信号を伝達している前記ワーキング光ファイバ及び前記保護光ファイバのいずれからも前記ＷＤＭ信号の光信号強度の一部を広帯域光カップラを用いてタップオフする段階、
前記ＷＤＭ信号の前記タップオフされた部分から前記トラフィックを担う前記光チャネルを抽出する段階、及び、
前記広帯域光カップラを用いて前記ＷＤＭ信号に追加されるべき光チャネルを供給する段階；
を有することを特徴とする追加／削除方法。
【請求項１９】
第一光ファイバ及び第二光ファイバを介して接続された複数個のノードを有する双方向ライン交換リングネットワークにおける波長分割多重化（ＷＤＭ）信号よりなる少なくとも一つの光チャネルを追加／削除する方法において、前記第一及び第二光ファイバは各々ワーキング帯域及び保護帯域を有しており、前記ＷＤＭ信号が第一ノードから第二ノード宛に伝達され、当該方法が、
正常動作の際には、前記ＷＤＭ信号を前記第一ノードから前記第二ノード宛に前記第一光ファイバの前記ワーキング帯域においてルーティングする段階；
リングネットワーク内に故障が存在する場合には、故障に隣接するノードにループバック交換を実現させ、前記第一ノードから前記第二ノード宛に前記第一光ファイバの前記ワーキング帯域及び前記第二光ファイバの前記保護帯域の双方を用いて前記ＷＤＭ信号をルーティングする段階；及び、
前記第二ノードにおいて、
広帯域光カップラを用いて前記ＷＤＭ信号を伝達している前記ワーキング帯域及び前記保護帯域のいずれからも前記ＷＤＭ信号の光信号強度の一部をタップオフする段階、
前記ＷＤＭ信号の前記タップオフされた部分からトラフィックを担う光チャネルを抽出する段階、及び、
前記広帯域光カップラを用いて前記ＷＤＭ信号に追加されるべき光チャネルを供給する段階；
を有することを特徴とする追加／削除方法。
【請求項２０】
前記方法が、さらに、
中央ノードにおいて、トラフィックを担う前記光チャネルが前記第二ノードを通過する前に前記中央ノードを通過する場合に前記トラフィックを担う光チャネルの波長を第一波長から第二波長に変換する段階；
を有することを特徴とする請求項１７、１８あるいは１９に記載の追加／削除方法。
【請求項２１】
前記方法が、さらに、
中央ノードにおいて、トラフィックを担う前記光チャネルが既に前記第二ノードを通過している場合に前記トラフィックを担う光チャネルの光信号強度の残存部分を実質的に抑圧する段階；このことによって、前記トラフィックを担う光チャネルの前記リングネットワーク内での再循環が防止される；
を有することを特徴とする請求項１７、１８あるいは１９に記載の追加／削除方法。
【請求項２２】
時計回り方向のワーキング経路の第一光ファイバ、反時計回り方向のワーキング経路の第二光ファイバ、時計回り方向の保護経路の第三光ファイバ、及び反時計回り方向の保護経路の第四光ファイバを介して接続された複数個のノードを有する双方向ライン交換リングネットワークにおける波長分割多重化（ＷＤＭ）信号よりなる少なくとも一つの光チャネルを追加／削除する方法において、前記第一及び第二光ファイバは各々開放セグメントを有しており、前記ＷＤＭ信号が第一ノードから第二ノード宛に伝達され、当該方法が、
正常動作の際には、前記ＷＤＭ信号を前記第一ノードから前記第二ノード宛に前記第一光ファイバ及び第二光ファイバのうちの一方においてルーティングする段階；
リングネットワーク内に故障が存在する場合には、故障に隣接するノードにループバック交換を実現させ、前記第一光ファイバ及び前記第四光ファイバの組み合わせあるいは前記第二光ファイバ及び前記第三光ファイバの組み合わせのうちのいずれかアクティブなものを用いて前記ＷＤＭ信号を前記第一ノードから前記第二ノード宛にルーティングする段階；及び、
前記第二ノードにおいて、
前記ＷＤＭ信号を伝達している光ファイバのいずれからも前記ＷＤＭ信号の光信号強度の一部を広帯域光カップラを用いてタップオフする段階、
前記ＷＤＭ信号の前記タップオフされた部分からトラフィックを担う光チャネルを抽出する段階、及び、
前記広帯域光カップラを用いて前記ＷＤＭ信号に追加されるべき光チャネルを供給する段階；
を有することを特徴とする追加／削除方法。
【請求項２３】
前記方法が、さらに、
前記トラフィックを担う光チャネルが前記第二ノードを既に通過した場合に、前記トラフィックを担う光チャネルの光信号強度の残存部分を前記第一光ファイバ及び前記第二光ファイバのうちの一方の開放要素にルーティングする段階；このことによって、前記リングネットワーク内での前記トラフィックを担う光チャネルの再循環を防止する；
を有することを特徴とする請求項２２に記載の追加／削除方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信ネットワークに関し、特に、波長分割多重化リングネットワークにおける信号の挿入及び削除に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、光伝送に係る高速性及び帯域という利点のために、通信ネットワーク用の伝送媒体として選択されるようになってきている。相異なった波長を有する複数個の光チャネルを同時伝送目的で単一の光ファイバにおける複合光信号として組み合わせる波長分割多重化（ＷＤＭ）は、光伝送アプリケーションにおけるさらなる高速性及び帯域に対する増大しつつある要求を充足する目的で用いられてきている。光ネットワーク技術における最近の進展を受けて、システム構築者は、例えば８０あるいはそれ以上もの光チャネル（すなわち波長）を単一のファイバに含ませる稠密波長分割多重化（ＤＷＤＭ）を試みつつある。そのため、ＤＷＤＭ光伝送技術は、通信産業を革新するものと期待されている。
【０００３】
長距離伝送ネットワークにおけるＷＤＭ及びＤＷＤＭの利用に係る種々の利点の観点から、今やＷＤＭ及びＤＷＤＭ技術は、都市内ネットワークなどの短距離伝送市場においても用いられると考えられつつある。従来は、短距離伝送ネットワークは、時分割多重化（ＴＤＭ）などを利用する同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）リングとして実装されてきた。この種のＳＯＮＥＴリングは良好な性能を有するが、帯域かつその帯域管理に係る強力かつ一貫した要求は、ＳＯＮＥＴリングの機能及び容量を超過してしまっている。結果として、できる限り低コストで、これらの短距離伝送ネットワークに対して、ＷＤＭ及びＤＷＤＭの有する莫大な容量及びプロトコルの非依存性を拡張することに対する希求が存在する。
【０００４】
詳細に述べれば、ＷＤＭ及びＤＷＤＭを既存の時分割多重化システムを置換する目的で短距離伝送ネットワークに展開していくための多くの動機が存在する。例えば、個々の光チャネルに対してパケットすなわちセルベースの伝送を直接展開することによって、高い伝送効率が実現されうる。さらに、ＷＤＭ及びＤＷＤＭシステムは、より多くの帯域を実現し、今日のユーザによる動的な帯域要求の管理に関してより大きな柔軟性を提供する。
【０００５】
しかしながら、ＷＤＭあるいはＤＷＤＭの都市領域への実装には、長距離ネットワークアプリケーションと比較して、独自の問題点が存在する。例えば、追加／削除要求は、長距離ネットワークアプリケーションと比較すると著しく大きい。なぜなら、都市領域ネットワークは、通常、地形的により限定された領域にユーザがはるかに稠密に存在させられているからである。加えて、トラフィックフロー、トラフィックタイプの多様性、及び、トラフィックの追加及び削除に係るトラフィックレベルの動的変化が、都市領域ネットワークにおけるトラフィック管理をより複雑にする。長距離ネットワークアプリケーションに用いられているものと同様の従来技術に係るＷＤＭ及びＤＷＤＭ技法を用いてこの問題を解決することは、よりコストセンシティブな都市領域環境において、コスト及び複雑さを著しく増大させる。
【０００６】
例えば、光追加／削除多重化に係る従来技術に係るアプローチは、通常、追加／削除ノードにおける、選択された波長に係る信号強度全体の抽出に基づくものである。光追加／削除多重化に用いられるコンポーネントには、例えば、インラインアレイ波長グレーティングルータ（ＡＷＧ）、ファイバブラッグ（Bragg）グレーティング、あるいはマッハ−ツェーンダー（ＭＺＦ）フィルタなどと呼称されるものが含まれる。しかしながら、これらのデバイスは、リングネットワークなどの短距離アプリケーションにおける実際のアプリケーションでは望ましくないとされるいくつかの欠点を有している。例えばそれらの欠点には、波長依存損失；帯域縮小化及び群速度分散に起因する強度損失及び他の伝送減損；限定されたスペクトル帯域、スケーラビリティの低さ、及び高実装コストなどが含まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ＤＷＤＭをオフィス間（ＩＯＦ）及びアクセス都市アプリケーションに適用することの経済性は、光マルチプレクサ／デマルチプレクサ、光増幅器、光交換器、及びＷＤＭ源などの、その時点で実現されている光コンポーネントのコストに非常に依存する。帯域割り当ての柔軟性はこれらのアプリケーションに関してはキードライバーであるが、ＤＷＤＭ技法を素直に用いてこれらの機能を実現することの費用は、これらよりコストセンシティブな環境においては許容し得ないくらい高額である。
【０００８】
よって、ＷＤＭあるいはＤＷＤＭの利点を都市領域ネットワークにおいて実現するためには、光信号の追加及び削除を行なうための、よりコスト競争力がありかつ技術的に実現可能な解が必要とされている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
波長分割多重化（ＷＤＭ）リングネットワークにおけるＷＤＭ信号よりなる光チャネルの追加及び削除に係る費用及び光学的損失は、本発明に従って、広帯域光カップラを波長変換及び抑圧素子と組み合わせて利用する追加／削除配置により、従来技術と比較して著しく低下させられる。ＷＤＭ内の、広帯域光カップラベースの追加／削除素子を有する各ノードにおいては、ＷＤＭ信号全体の光信号強度（すなわち、全光チャネル）のうちのある部分がタップオフされ、特定の波長を有する単一あるいは複数個のチャネルがそのノードで削除される。そのノードにおいて追加されるべき情報（すなわちデータ）は、同一の広帯域カップラを介してＷＤＭ信号に追加される光チャネルに供給される。（付加された全ての光チャネルを含む）ＷＤＭ信号の光信号強度の他の部分は、ＷＤＭリング上でそのノードを通過する。
【００１０】
本発明の他の側面に従って、ＷＤＭリングにおける少なくとも一つのノードは、ＷＤＭリングにおける光チャネルの再循環（すなわち、光チャネルがそのデスティネーションノードを通過したのちの再循環）の結果として発生しうる、光チャネル間の干渉を低減する目的で、波長変換及び抑圧素子を有している。波長変換及び抑圧は、広帯域カップラベースの追加／削除配置と共に用いられる特定のリングトポロジーに依存して異なる可能性がある。本発明の原理に従った追加／削除配置は、経路交換リング及びライン交換リングなどを含む種々のリングアーキテクチャにおいて用いられうるが、それらに限定されているわけではない。
【００１１】
本発明の原理に係る追加／削除配置は、光損失の少ない（つまり、削除及び通過経路の双方において低損失の）コンポーネントを用い、広いスペクトル範囲で動作し（つまり広帯域）、及び、能動素子に基づく技法ではなく受動素子に基づく技法に依拠しており、よって、従来技術に係る配置と比較して、費用及び複雑さを低減する。さらに、従来技術に係る追加／削除配置における、狭帯域フィルタのカスケード配置にかかる問題が、ＷＤＭリングにおける光チャネルの追加及び削除に関して広帯域カップラを用いることによって回避される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の原理をよりよく理解する目的で、リングネットワークの典型的な例がまず提供される。詳細に述べれば、光追加／削除機能、すなわち、光追加／削除マルチプレクサ、を有する単一あるいは複数個のネットワーク要素を含む典型的なＷＤＭリングが記述される。ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨリング及びＷＤＭリングを含むリングネットワークの概説に関しては、Kaminovらによる“光ファイバ通信”（第IIIＡ巻第２６９−２７５頁及び第５６７−５７３頁（１９９７年））を参照。この文献は本発明の参照文献である。本発明の原理は単一のリング配置に関連して記述されるが、本発明に係る原理は、複数リングアーキテクチャなどの存続可能なＷＤＭリングよりなる複数ファイバオーバーレイに関しても適用可能であることに留意されたい。さらに、本明細書において記載される実施例は４ノードネットワークに係るものであるが、本発明の原理はあらゆる個数のノードを有するリングネットワークに対して適用可能である。この観点では、本明細書に記載される実施例は例示目的であって、本発明の適用範囲を制限するものではない。
【００１３】
図１は、光ファイバ１１０及び１１１を介して接続されたノード１０１−１０４（それぞれノードＡからノードＤとラベルが付されている）を含む単一方向経路交換リング（ＵＰＳＲ）１００を示している。ノード１０１−１０４は、ノード１０１及びノード１０２において例示されているように、光ファイバ１１０−１１１を介して伝達される信号に対してチャネルを追加／削除する機能を有するネットワーク要素を含んでいる。ＵＰＳＲの動作の基本原理は当業者には公知である。例えば、ＵＰＳＲネットワークは、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨドメインにおいて公知である。例えば、Bellcore一般要求ＧＲ−１０００−ＣＯＲＥ“ＳＯＮＥＴ二重供給単一方向経路交換リング（ＵＰＳＲ）装置に係る一般基準”（１９９９年１月）、M.Chowによる“ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ標準及びアプリケーションの理解”（第７−２３頁から第７−４０頁（１９９５年））、及び、W.Goralskiによる“ＳＯＮＥＴ：  同期光ネットワークへのガイド”（第３４２−３６６頁（１９９７年））を参照。これらは本発明の参照文献である。一般に、ＵＰＳＲは、入力及び出力ノードにおけるヘッドエンドブリッジングとテールエンド交換と共に所謂ワーキング経路及び保護経路を用いることによって存続可能なようになる。
【００１４】
図１を例として用いると、ノード１０１−１０４は、ワーキング経路において光ファイバ１１０によって接続されており、保護経路において光ファイバ１１１によって接続されている。ノード１０２においては、テールエンド交換が、ワーキング経路あるいは保護経路のいずれかからノード１０２における出力へ信号を選択する目的で用いられる。このように、リングは、ＵＰＳＲ１００内におけるある種の故障状況の場合においても、ノード間の通信が維持されうるために、存続可能である。
【００１５】
ＷＤＭベースのＵＰＳＲの場合には、各々相異なった波長において機能している複数個の光チャネルよりなる複数波長光信号が、光ファイバ１１０及び１１１の各々によって伝達される。ＷＤＭベースのＵＰＳＲ内での光伝送の利点を生かすためには、リング内の選択されたノードにおいて複数個の波長を有する信号から個々の光チャネルを削除及び追加することが望ましい。例えば、ノード１０１における特定の光チャネルを介してトラフィックを追加し、ノード１０２においてトラフィックを削除することが望ましい。よって、光チャネルとの間での情報の追加及び削除を容易にする目的で、光追加／削除機能がノード１０１及び１０２の双方に備えられていなければならない。光追加／削除マルチプレクサが、通常、この目的で用いられる。
【００１６】
各々のノードにおいては、トラフィックの適切なルーティングを行なうために、例えばＳＯＮＥＴ追加／削除マルチプレクサ、クロス接続、ＡＴＭ交換機、ＩＰルータなどの光学的及び電子的な付加装置が必要とされることに留意されたい。本発明の原理を理解する目的のためには、追加／削除されるトラフィックの処理に用いられる他の電子的及び光学的装置の詳細は重要ではない。
【００１７】
図１に示されているようなＷＤＭベースのＵＰＳＲでは、波長割り当てが問題となる。なぜなら、通信が単一方向であり、かつ、信号がノード間のワーキング経路及び保護経路の双方へブリッジされるからである。例えば、光ファイバ１１０上のノード１０１からノード１０２への信号とノード１０２からノード１０１への信号とが同一方向に伝播する。同様に、光ファイバ１１１上でのノード間の信号も同一方向に伝播する。このような場合には、同一波長がノード１０１からノード１０２への通信とノード１０２からノード１０１への通信の双方に用いられると、その波長が光ファイバ１１０と１１１、すなわちワーキング経路と保護経路の双方において、リング全体に亘って占有されることになる。従って、各接続と特定の波長を有する個々の光チャネル、すなわち割り当てられたチャネル、との間の一対一対応のために、波長再利用の可能性が無くなる。より詳細に述べれば、（例えば、波長λ1を有する）個別の光チャネルがノード１０１とノード１０２との間の通信に用いられ、（例えば、波長λ2を有する）別の光チャネルがノード１０１とノード１０３との間の通信に用いられる等々である。よって、ＷＤＭベースのリングにおける波長割り当ては、特にＷＤＭベースリングの追加／削除機能という観点からは重要な考察事項になる。
【００１８】
前述されているように、波長追加／削除マルチプレクサに対する従来技術に係るアプローチは、追加／削除ノードにおいて選択された波長の信号強度全体を抽出するものである。従って、既存の追加／削除配置は、通常、複合多波長光信号、すなわちＷＤＭ信号、から個別の光チャネルを追加／削除するための波長選択コンポーネントを含んでいる。しかしながら、これらの追加／削除コンポーネントは、以下に示されているような欠点を有している。図２及び図３は、ＷＤＭアプリケーションにおいて柔軟な追加／削除機能を実現する波長追加／削除素子の二つの例を示している。
【００１９】
図２に示されている追加／削除配置には、複合ＷＤＭ信号を構成要素である個々の光チャネルにデマルチプレクスする光デマルチプレクサ２０１が含まれる。この例においては、個々の光チャネルは光交換器２０２及び波長追加／削除素子２０５に接続されている。波長追加／削除素子は、例えば、同一の波長に関連付けられた個々の光チャネルを削除／追加する目的で用いられるマッハ・ツェーンダーフィルタである。光交換器２０２は、第一位置では光チャネルの通常のスルールーティングに用いられ、第二位置ではその光チャネルに対する追加及び／あるいは削除がなされるように用いられる１×２交換器として示されている。その後、光マルチプレクサ２０６が、個々の構成波長を複合ＷＤＭ信号に再び組み合わせる目的で利用される。光増幅器２１０は、追加／削除配置において生ずる損失を補償する目的で通常配置される。
【００２０】
種々の問題の中でも、このようなタイプの追加／削除配置の挿入損失が大きい点、及び、特にチャネル数が多いシステムのようなＷＤＭアプリケーションに関して必要とされるコンポーネントの個数に起因するコスト高、が問題である。例えば、マルチプレクサ２０６に係る損失は、２０−２４ｄＢ程度にもなりうる。他の重大な欠点は、フィルタをカスケード接続することに起因する帯域縮小効果である。図示されてはいないが、追加及び削除される個々のチャネルに関して、それぞれ個別のトランスミッタ及びレシーバが必要とされる、ということにも留意されたい。光交換器２０２を除去することは、コスト及び損失を低減するが、サービス提供中のアップグレードなどに関連する問題を引き起こす。詳細に述べれば、１×２交換器を用いることによって、システムに対する比較的影響の少ない（すなわち中断のない）アップグレードが可能になる。例えば、交換器が最初の段階から配置されており、波長追加／削除デバイスがユーザの要求などに応じて追加されることが可能である。
【００２１】
図３は、波長選択素子としてブラッグファイバグレーティングを用いる光追加／削除配置の別の例を示している。この配置は公知であって、例えば、Gilesらによる“ＷＤＭ光波ネットワークにおける低損失追加／削除マルチプレクサ”（Tenth International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication、香港、第３巻第６６−６７頁（１９９５年６月））という表題の論文を参照。この配置においては、光サーキュレータ２１５が、それぞれ光デマルチプレクサ２１７及び光マルチプレクサ２１８を介して光チャネルを削除及び追加する目的で、グレーティング２１６と共に用いられている。動作の際には、グレーティング２１６は、通過させられるべき光チャネルは透過し、削除及び追加されるべき光チャネルは反射する。それ以前の配置と同様、この方式においても、コンポーネントの個数及び複雑さゆえに、コスト及び（その程度は少ないが）損失が問題となる。さらに、信号が連続するグレーティングを通過するために帯域縮小が依然として問題であり、サービスをアップグレードする際には既存のサービスが中断させられてしまう。
【００２２】
本発明の原理に従って、リングネットワークにおける適切な波長割り当て及び信号ルーティングと共に広帯域カップラベースの追加／削除素子を用いることにより、ＷＤＭ信号よりなる光チャネルの追加及び削除に係る技術の進展が実現される。図４及び図５は、本発明の原理に従って用いられる広帯域カップラ配置の例を示したものである。図４は単一波長追加／削除の場合に有用であり、図５は適切なマルチプレクシング／デマルチプレクシング素子を用いる複数波長追加／削除の場合に拡張されたものである。
【００２３】
より詳細に述べれば、図４は、本発明の原理に従った追加／削除配置の基本構成ブロックを簡潔に模式的に示した図である。簡潔に述べれば、広帯域カップラすなわちタップ３００（以下、カップラ３００と呼称される）は、光信号が伝達機構、例えば光ファイバなど、から抽出されること及び／あるいはそれに対して追加されることを可能にする。カップラ３００は、多波長ＷＤＭ光信号を受信する入力３０１と、このＷＤＭ光信号に対して追加される特定の波長よりなる光チャネルを受信する入力３０２とを有している。カップラ３００が広帯域であるため、各出力３０４及び３０５は複合ＷＤＭ光信号、すなわち全ての波長、を伝播する。しかしながら、複合ＷＤＭ光信号から削除されるべき光チャネルは、出力３０４を介して供給されるＷＤＭ光信号から抽出され、他方、追加された光チャネルを含むＷＤＭ信号は出力３０５を介して供給される。
【００２４】
広帯域カップラ及びタップ及びそれらの動作は当業者には公知である。そのため、当業者は、本発明に係る方針を実現するために種々の広帯域光カップラを用いることが可能である。一般に、カップラ３００は、二つあるいはそれ以上のポートの間で光強度を分配、分割、あるいは結合するあらゆる種類の適切な光デバイスであることが企図されている。本発明に関しては、カップラ３００は広帯域であるものとして参照されている。なぜなら、カップラ３００が、１）相異なった波長よりなる複数個の光チャネルを有するＷＤＭ信号を受信し；２）ＷＤＭ信号の光信号強度のうちのある部分を取り出して（タップオフして）ＷＤＭ信号のうちの特定の光チャネルがあるノードにおいて削除されるようにし；及び、３）ＷＤＭ信号の光強度の残りの部分を光伝送機構への出力として供給する；ために必要とされるスペクトル帯域を有している、ということが企図されているからである。
【００２５】
本明細書において記述されている実施例においては、“２０／８０”広帯域カップラが、本発明の原理を実現する目的で企図されている。この種のカップラの一例は、Ｅ−Ｔｅｋ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ  Ｉｎｃ．社によって製造されているデュアルウィンドウ広帯域カップラである。このカップラは、入力３０１及び３０２を介して供給される光信号強度のうちのおよそ２０％をタップ出力３０４を介して取り出し、他方、およそ光信号強度のうちのおよそ８０％が出力３０５を介して出力ＷＤＭ信号として出力される。この例は例示目的のみであって、本発明の方針を実現する際には他のカップリング／タッピング比を用いることが可能であることに留意されたい。例えば、カップラ３００のカップリング比が、タップ出力３０４及び出力３０５に伝達される光の所望の比率を実現する目的で、設計及び性能パラメータに従って変化させられうることは公知である。詳細に述べれば、光ファイバからタップオフされる光信号強度の比率は設計時の選択の問題であって、それは例えば光トランスミッタの強度、レシーバの感度、ファイバ損失などの種々のパラメータに基づいている。ここで示されている実施例の場合には、タップオフされる光信号強度の望ましい範囲はおよそ０．５ｄＢから３ｄＢ、例えば１ｄＢである。ここでも、これらの値は例示目的であって、当業者には公知の種々のファクタに依存する。
【００２６】
図５は、ＷＤＭ光信号に対して相異なった波長を有する複数個の光チャネルを追加／削除する目的で、カップラ３００が他のコンポーネント、例えば光マルチプレクサ３１０及び光デマルチプレクサ３１１と共にどのように用いられるかを例示している。カップラ３００の動作及び特徴は、既に図４に関して示されたカップラと同様であり、簡潔のためにここでは反復されない。
【００２７】
図１に示されたＵＰＳＲ１００では、単一あるいは複数個のノード１０１−１０４が、本発明に従ってカップラ３００（図４及び図５）を用いた追加／削除配置を含んでいることが企図されている。より詳細に述べれば、図６は、ＵＰＳＲ１００において用いられうる、カップラ３００Ａ及び３００Ｂを用いる、本発明の原理に従った追加／削除配置の具体例を示している。図示されているように、追加／削除配置は、図１のＵＰＳＲ１００におけるワーキング経路である光ファイバ１１０に接続されたカップラ３００Ａを有している。同様に、カップラ３００Ｂは、ＵＰＳＲ１００の保護経路である光ファイバ１１１に接続されている。双方のカップラ３００Ａ及び３００Ｂは、それぞれ入力３０１Ａ及び３０１Ｂにおいて、λ1、λ2、．．．、λnで表わされる相異なった波長を有する複数個の光チャネルよりなるＷＤＭ信号を受信する。前述されているように、通常、同一の信号が、ＵＰＳＲのワーキング経路及び保護経路の双方にヘッドエンドブリッジされる。
【００２８】
カップラ３００Ａ及び３００Ｂは、さらに、それぞれ入力３０２Ａ及び３０２Ｂにおいて光トランスミッタ３１５Ａ及び３１５Ｂに接続されており、各光トランスミッタは、ＷＤＭ信号に追加されるべき波長λn+1という特定の波長における光チャネルを供給する。光トランスミッタ３１５Ａ及び３１５Ｂは、固定された波長を有するものあるいは同調可能なもの、波長選択的なもの、直接あるいは外部変調されるものなどであることが企図されている。光キャリア（すなわち、特定の波長を有する光チャネル）を供給する及びデータを光キャリア上に変調するために用いられる相異なったデバイスの実例は当業者には公知である。従って、説明及び例示を簡潔にする目的で、ＷＤＭ信号へトラフィック（すなわちデータ）を追加するために必要とされるコンポーネント群は、光トランスミッタで集合的に表現される。特定のネットワーク配置例に関する文脈において後に詳述される本発明の別の側面に従って、光トランスミッタ３１５Ａ及び３１５Ｂは、図６に示されているように個別のデバイスであるか、あるいは、単一の光トランスミッタとして実装されうる。後者の場合には、光トランスミッタは、例えば１×２パワースプリッタなどの分配デバイス（図示せず）に接続されており、カップラ３００Ａ及び３００Ｂの各々に（同一の波長を有する）光チャネルを供給する。
【００２９】
カップラ３００Ａ及び３００Ｂは、さらに、それぞれ出力３０４Ａ及び３０４Ｂにおいて光フィルタ３１６Ａ及び３１６Ｂに接続されている。前述されているように、カップラ３００Ａ及び３００Ｂは広帯域カップラであり、複合ＷＤＭ光信号（すなわち、λ1、λ2、．．．、λn）よりなる光信号強度の一部がカップラにおいてタップオフされる。よって、光フィルタ３１６Ａ及び３１６Ｂが、ＷＤＭ光信号から削除されるべき特定の波長λdropを有する光チャネルを濾波除去するために必要となる。ここで、λdropは、構成要素である光チャネル（すなわち、λ1、λ2、．．．、λn）のうちの単一あるいは複数個を表わしている。光フィルタや、複合ＷＤＭ光信号を構成要素である光チャネルに分離あるいは分割する他のコンポーネントは当業者には公知である。
【００３０】
ワーキング経路及び保護経路の各々から濾波除去された光チャネル、すなわち、ＷＤＭ光信号から削除されるべき構成要素チャネル、は、光保護交換素子３１８に供給される。この実施例においては、交換素子３１８は、用いられる特定の保護交換配置に従ってワーキング経路あるいは保護経路のいずれかによって供給された信号を選択する、ＵＰＳＲ１００におけるテールエンド交換機能を実現する。その後、選択された光チャネルは、その削除ノードにおける適切な処理を目的として、適切な光レシーバ３２０に供給される。変調済み光キャリア（すなわち、特定の波長を有する光チャネル）の受信及び処理に用いられる相異なったデバイスの特定の実例は当業者には公知である。よって、説明及び例示を簡潔にする目的で、ＷＤＭ信号からトラフィック（例えばデータ）を除去するために必要とされるコンポーネント群は、光レシーバで集合的に表現される。
【００３１】
さらに、カップラ３００Ａ及び３００Ｂが広帯域であるため、追加された光チャネル（λn+1）を含む複合ＷＤＭ光信号（λ1、λ2、．．．、λn）の一部が、出力３０５Ａ及び３０５Ｂを介して、それぞれワーキング経路及び保護経路上の光ファイバ１１０及び１１１に供給される。このようにして、広帯域カップラ３００Ａ及び３００Ｂは削除を実現し、動作を継続する。
【００３２】
電子的な保護交換を実現するように上述の実施例が修正されうることに留意されたい。例えば、オプトエレクトロニックレシーバが光フィルタ３１６Ａ及び３１６Ｂの代わりに用いられて、その後に、交換器３１８のテールエンド交換機能を実現する電子的な交換器、すなわち２×１交換器が配置されうる。
【００３３】
信号の追加及び削除に広帯域カップラを用いることにより、クロストークの問題が発生する可能性がある。詳細に述べれば、信号が同一のタップすなわちカップラを通じて入射（すなわち追加）及び抽出（すなわち削除）されるため、入射された信号が抽出される信号に“漏洩する（リークする）”可能性がある。この望ましくない効果は、入射される信号が抽出される信号よりもより高い光信号強度を通常有している、という事実によってさらに悪化させられる可能性がある。例えば、このリークの可能性は、ＷＤＭ信号から削除されるべき特定の波長を有する光チャネルを濾波除去するために用いられる特定の光フィルタやデマルチプレクサなどのチャネル分離及びクロストーク特性の結果である。よって、図７には、本発明の原理に従った、この望ましくない効果を適応等価化すなわちキャンセレーションを用いて実質的に低減すなわち除去するための実施例が示されている。
【００３４】
より詳細に述べれば、図７は、前述の実施例において既に記述されているのと同様な特性を有するカップラ３００を示している。記述を簡潔にする目的で、この実施例と前述の実施例との間の差異のみが以下に記述される。図示されているように、カップラ３００は出力３０４を介して光デマルチプレクサ３２５に接続されている。デマルチプレクサ３２５は、カップラ３００によってタップオフされた複合ＷＤＭ信号の一部を受信し、複合ＷＤＭ信号を相異なった波長を有する個別の光チャネルに分離する。光デマルチプレクサなどのこの種のデバイスにおける前述されたクロストーク及びチャネル分離限界のために、タップオフされたＷＤＭ光信号は、カップラ３００の入力において追加される光チャネルλn+1からの不要な信号成分を有する可能性がある。従って、このノードで削除されるべき個別の光チャネルλdropにも、この不要な信号成分が含まれる可能性がある。
【００３５】
この問題を軽減する目的で、このノードで除去されるべき個別の光チャネル（λdrop）が、光デテクタ３２６などのデバイスに導かれて電気的信号に変換される。光デテクタや等価なデバイスの動作は当業者には公知である。その後、電気信号は、従来技術に従って増幅器３２７に導かれる。増幅された電気信号は、減算回路３２８に供給され、そのノードで（カップラ３００の入力３０２において）追加される信号がそのノードで削除される信号から減算される。不要な信号成分をタップオフされた信号から除去する他の技法は当業者には公知であり、それらは本発明に包含される。
【００３６】
本発明の原理をよりよく理解する目的で、前述された実施例において記述された本発明に係る広帯域カップラベースの追加／削除配置を用いるいくつかのリングネットワーク配置例が以下に記述される。
【００３７】
例１（単一方向経路交換リング）
図８から図１１は、本発明の原理が用いられた単一方向経路交換リング（ＵＰＳＲ）４００を模式的に示した図である。ＵＰＳＲ４００は、ノード４０１−４０３及び、以下でより詳細に記述される理由から終端ノードと呼称される特別の機能を有するノード４０５を有している。ノード４０１−４０３及び終端ノード４０５は、以下、それぞれワーキング経路４１０及び保護経路４１１と呼称される光ファイバ４１０及び４１１を介してリング配置に相互接続されている。ＵＰＳＲの基本的な原理は公知であり、図１に係る記述において簡潔に要約されている。ノード４０１−４０３は、前述された実施例（例えば、図４から図６）において記述された広帯域カップラベースの追加／削除配置を含みうる。しかしながら、図８から図１１に関連して示される実施例においては、ノード４０２とノード４０３との間の通信が例示される。よって、少なくともノード４０２及びノード４０３のそれぞれが、図６に示された広帯域カップラベースの追加／削除配置を含むことが仮定されている。
【００３８】
さらに、この実施例においては、閉リングアーキテクチャにおいて発生しうる光自己干渉問題のために、終端ノード４０５が必要とされる。よく知られているように、このような問題は、二つのノード間でトラフィックを担う目的で用いられる特定の波長を有する光チャネルが、リングをいつまでも伝播し続ける際に発生しうる。一般には、自己干渉問題を回避する目的で、循環（再循環）は許容されていない。本発明の原理に従って、自己干渉効果が、終端ノードにおいて入力光信号を電気信号に変換してその後さらに光信号に戻すことによって、実質的に低減される。詳細に述べれば、終端ノード４０５は、リングの発信及び終端点として機能することを目的としてリング内に用いられている。終端ノード４０５においては、ある信号が追加され、ある信号が削除され、ある信号が通過（通常の通過）し、及びある信号が終端あるいは抑圧される。例えば、終端ノードの機能は、中央ノード（例えば、中央局位置）あるいは複数個のリングに対するインターフェースとして機能する共通のクロス接続ノードにおいて実行されることが可能である。終端ノード４０５は、ネットワークのモニタ目的やリング内の他のノード宛に制御及び管理情報を送出する目的でも用いられうることに留意されたい。
【００３９】
図１６は、本発明に従った終端ノードの実施例を簡潔に示すブロック図である。簡潔に述べれば、終端ノードは、ＷＤＭ光信号をデマルチプレクス及びマルチプレクスするためのコンポーネント、個々の光チャネルの波長を変換するコンポーネント、及び、信号を追加／削除するためのコンポーネントを有している。図１６に示されている終端ノード４０５は、図８から図１１に示されているＵＰＳＲ４００において用いられることが可能であり、終端ノードはワーキング経路４１０及び保護経路４１１に接続されている。終端ノード４０５においては、光デマルチプレクサ４２００がワーキング経路４１０に接続されていてＷＤＭ光信号を個々の光チャネルに分離する。光チャネルのうちのいくつかは波長変換器４２１に接続される。例えば光変換ユニット（ＯＴＵ）などの波長変換器は当業者には公知である。ＯＴＵを例として用いると、光信号はまず電気的信号に変換され、その後、相異なった波長を有する光信号に再変換される。波長変換器の必要性は、図８から図１１に示されているＵＰＳＲの動作に関連して後に詳述される。デマルチプレクスされた光チャネルのうちのいくつかは、終端素子４５０において終端すなわち抑圧される。光デテクタ及びレシーバなどの種々の光信号終端方法及びデバイスは当業者には公知である。
【００４０】
適切な波長変換あるいは終端の後、個々の光チャネルは光マルチプレクサ４２２によって複合ＷＤＭ光信号に多重化される。終端ノード４０５における全チャネルの完全なデマルチプレクス及びその後のマルチプレクスが企図されているが、この機能を実現する目的で実装される方法及び波長プランは複数存在する。その一例が、例えば所謂ドラゴンルータ（Dragone router）などの導波路アレイルータマルチプレクサ／デマルチプレクサである。米国特許第５，００２，３５０号を参照。この米国特許は本発明の参照文献である。しかしながら、他の解も当業者には明らかであり、本発明において企図されている。
【００４１】
保護経路４１１には、光デマルチプレクサ４２０、マルチプレクサ４２２、波長変換器４２１、及び終端素子４５０が接続されており、これら全てはワーキング経路４１０に関連して既に記述された対応するコンポーネントと同一である。図示されているように、波長追加／削除素子４９０が、光チャネルを適切に追加／削除する目的で、ワーキング経路４１０及び保護経路４１１のそれぞれに接続されている。例示を簡潔にする目的で、波長追加／削除素子４９０は単一の機能ブロックとして示されているが、波長追加／削除素子４９０は図６に示された広帯域カップラベースの追加／削除配置を用いてもインプリメントすることが可能であることは明らかである。
【００４２】
図８から図１１に示されているように、ＵＰＳＲ４００において信号は追加及び削除されうる。相異なった波長を有する光チャネルより構成された複合ＷＤＭ信号がＵＰＳＲ４００を伝播するが、図を簡潔にする目的で、選択されたノードにおいて実際に追加及び削除される光チャネルのみが点線の矢印でリング内に示されている。図８及び図９は、ノードＢ（４０２）からノードＣ（４０３）への通信を示している。ノードＢは、ワーキング経路４１０上で時計回り方向に（図８）、そして保護経路４１１上で反時計回り方向に（図９）、それぞれ光チャネルλ1でデータを送出する。図８では、ノードＣが、図６に示されているような広帯域カップラベースの追加／削除配置を用いて、ワーキング経路４１０からのＷＤＭ光信号の光信号強度のうちの一部をタップオフし、光チャネルλ1によって伝達されたトラフィックがノードＣで削除される。ワーキング経路４１０でのＷＤＭ信号の光チャネルλ1における光信号強度の残りは、終端ノード４０５における終端素子４５０によって終端される。デスティネーションノード（ノードＣ）を通過した後に光チャネルλ1を終端すなわち抑圧する一つの理由は、光チャネルが循環して、それがリングに対して追加された元のノードＢに到達するによって発生しうる干渉を防止するためである。
【００４３】
図９に示されているように、（光チャネルλ1を含む）ＷＤＭ信号は、保護経路４１１上を反時計回り方向に伝播する。終端ノード４０５で受信されると、光チャネルλ1の波長が光チャネルλ3に変換される。デスティネーションノードを通過していない光チャネルの波長を変換する一つの理由は、元の波長を有する光チャネル、例えば光チャネルλ1、が、それがリングに対して追加された元のノードＢまで循環してしまうことによって発生しうる干渉をも回避するためである。図示されているように、ノードＣは保護経路４１１からのＷＤＭ光信号の光信号強度の一部をタップオフし、光チャネルλ3で伝達されてきたトラフィックがノードＣにおいて削除される。保護経路４１１上のＷＤＭ信号の光チャネルλ3における光信号強度の残りは、終端ノード４０５における終端素子４５０によって終端される。
【００４４】
図８及び図９に示されたＵＰＳＲ４００における波長割り当て及び終端ノード４０５の利用は、波長再利用に係る重要な側面を例示している。詳細に述べれば、広帯域カップラは、特定のノードにおいてＷＤＭ光信号の特定の波長を抽出するのではなく、ＷＤＭ光信号の光信号強度の一部（すなわち全波長）をタップオフするだけであるため、ＷＤＭ光信号（すなわち全波長）は依然としてリングを伝播する。よって、リング上のノード間で追加及び削除される光チャネルの個々の波長は再利用され得ない。例えば、ノード４０２からノード４０３への（ノードＢで追加されてノードＣで削除される）トラフィックを担う光チャネルは、ノード４０３からノード４０２への（ノードＣで追加されてのーどＢで削除される）トラフィックを担う光チャネルには用いることができない。従って、本発明の原理に従った追加／削除配置は、リング内での各々の接続をサポートするために相異なった波長を必要とする。例えば、ＢからＣへはλ1、ＣからＢへはλ2等々である。
【００４５】
同様に、図１０及び図１１は、ノードＣからノードＢへの通信を例示している。ノードＣは、光チャネルλ2をワーキング経路４１０上で時計回り方向に、保護経路４１１上で反時計回り方向に、それぞれ送出する。図１０に示されているように、終端ノード４０５は光チャネルλ2の波長を前述されているような理由から光チャネルλ3に変換する。図示されているように、ノードＢはワーキング経路４１０からＷＤＭ光信号の光信号強度の一部をタップオフし、光チャネルλ3で担われたトラフィックがノードＢで削除される。ワーキング経路４１０におけるＷＤＭ光信号の光チャネルλ3における残りの光信号強度は、終端ノード４０５において終端素子４５０によって終端される。図１１に示されているように、ノードＢは保護経路４１１からＷＤＭ光信号の光信号強度のうちの一部をタップオフし、光チャネルλ2で担われたトラフィックがノードＢで削除される。保護経路４１１におけるＷＤＭ光信号の光チャネルλ2における残りの光信号強度は、終端ノード４０５において終端素子４５０によって終端される。
【００４６】
図８から図１１に示された実施例においては、与えられたノードは、同一の波長を有する光チャネルをワーキング経路及び保護経路の双方に追加するが、ワーキング経路及び保護経路から相異なった波長を有する光チャネルを受信して削除する。別の実施例においては、ノードが、相異なった波長を有する光チャネルをワーキング経路及び保護経路に追加する一方、同一の波長を有する光チャネルを受信して削除することが望ましい場合がある。この後者の実施例が図１２から図１５に示されている。図８から図１１に関連して記述されたものと同一の動作原理が図１２から図１５に示されている実施例にも等しく適用されるため、説明を簡潔にする目的で同一のことは反復して記述されない。本発明の範疇に含まれるその他の修正は当業者には明らかであり、本発明に係るものであることが企図されている。
【００４７】
例２（単一方向ライン交換リング）
本発明の原理に従った追加／削除配置は、リングネットワークの第二のタイプ、所謂単一方向ライン交換リング（ＵＬＳＲ）ネットワークにおいても有利に用いられうる。ＵＬＳＲネットワークの基本的な動作原理も公知である。簡潔に述べれば、ＵＬＳＲにおけるノードは、ワーキング経路上のみで信号を同一方向に、すなわち単一方向に、ルーティングすることによって通信する。ノード故障、ケーブル切断、あるいは他の故障の場合には、故障した位置に隣接するノードが所謂“ループバック交換”を実現し、信号が保護経路を介してワーキング経路と逆の方向にルーティングされる。
【００４８】
本発明の原理に従って、ＷＤＭ信号は、広帯域カップラベースの追加／削除配置を用いてＵＬＳＲにおいて追加及び削除される。図１７及び図１８は、本発明の原理が用いられた単一方向ライン交換リング（ＵＬＳＲ）５００を示している。図示されているように、ＵＬＳＲ５００は、ノード５０１−５０３及び終端ノード５０５を有している。ノード５０１−５０３及び終端ノード５０５は、以下ワーキング経路５１０及び保護経路５１１と故障される光ファイバ５１０及び５１１を介してリング配置に相互接続されている。前述されたＵＰＳＲの例と同様、ノード５０１−５０３は、各々広帯域カップラベースの追加／削除配置を含みうる。しかしながら、図１７及び図１８に示された実施例においては、ノード５０１とノード５０２（すなわち、ノードＡとノードＢ）との間が故障した際のノード５０２とノード５０３（すなわち、ノードＢとノードＣ）との間の通信が例示される。よって、少なくともノード５０２及びノード５０３は、各々広帯域カップラベースの追加／削除配置を含んでいることが仮定されている。
【００４９】
相異なった波長を有する複数個の光チャネルよりなる複合ＷＤＭ信号がリングを伝播するが、例示を簡潔にする目的で、選択されたノードにおいて実際に追加及び削除される光チャネルのみがリング中の点線の矢印で示されている。図１７においては、ノードＢがデータをワーキング経路５１０上の光チャネルλ1を介してノードＣ宛に時計回り方向に送出する。ノードＣは、本発明の原理に係る広帯域カップラベースの追加／削除配置（図示せず）を用いてワーキング経路５１０からＷＤＭ光信号の光信号強度の一部をタップオフし、λ1によって担われたトラフィックがノードＣで削除される。ワーキング経路５１０におけるＷＤＭ光信号の光チャネルλ1上の残存している光信号強度は、終端ノード５０５において終端素子５５０によって終端される。
【００５０】
図１８に示されているように、ノードＣは、ノードＢ宛に、ワーキング経路５１０上の光チャネルλ3を介して時計回り方向にデータを送出する。前述された実施例において記述されているものと同様の理由から、終端ノード５０５は光チャネルλ3の波長を光チャネルλ2に変換する。ノードＡとノードＢとの間の故障状況５６０のために、ノードＡ及びノードＢは、ライン交換リングに係る公知の技法に従ってループバック交換を実現する。よって、ＷＤＭ光信号はノードＡにおいてワーキング経路５１０で受信され、保護経路５１１上にループバックされて、そのデスティネーション、すなわちノードまで伝播する。そのデスティネーションであるノードＢでは、ＷＤＭ信号はワーキング経路５１０に再びループバックされる。ノードＢは、本発明の原理に従った広帯域カップラベースの追加／削除配置（図示せず）を用いて、ワーキング経路５１０からのＷＤＭ光信号の光信号強度の一部をタップオフし、光チャネルλ2で担われたトラフィックがノードＢで削除される。ＷＤＭ光信号の光チャネルλ2における残存光信号強度は、ワーキング経路５１０を伝播して終端ノード５０５に到達し、終端素子５５０によって終端される。
【００５１】
多くの場合において、終端ノードが故障した場合、ネットワーク中のトラフィックは存続できない可能性があることに留意されたい。例えば、終端ノードが故障して隣接するノードがループバック交換を実現した場合には、信号は終端ノード５０５を介して伝播せず、適切な波長変換及び抑圧／終端がなされない。結果として、前述されているような干渉の問題が発生する。
【００５２】
図１９は、ＵＬＳＲ５００（図１７及び図１８）において信号を追加／削除する目的で用いられうる広帯域カップラベースの追加／削除配置の一実施例を模式的に示す図である。図１９に示された配置が図６でＵＰＳＲに関連して示された実施例の変形であることは当業者には明らかである。よって、ここでは、記述を簡潔にする目的で、共通の素子及び機能に関しては反復されない。その代わり著しい差異のみが説明されるが、それらの大部分は、追加／削除配置のワーキング経路５１０及び保護経路５１１に対する接続と、広帯域カップラ６０１を介したこれらの経路からの信号の交換及びルーティングに関連するものである。
【００５３】
図示されているように、追加／削除配置６００は、広帯域カップラ６０１、光トランスミッタ６０２、光フィルタ６０３、及び光レシーバ６０４を有しており、これらの各々は図６に示された配置に関して記述されているのと同様に動作する。しかしながら、追加／削除配置６００は、さらに、少なくとも二つの光交換器６１０及び６１１を有しており、それらはここでは２×２光交換器として示されている。光交換器６１０及び６１１は、例えば、光電交換器、機械式光交換器、リチウムニオベート交換器、ポリマーベースの交換器などで実装されうる。本発明の原理に従った光信号のルーティングに適した他のデバイスは当業者には明らかである。
【００５４】
通常の動作、すなわち故障状況ではない場合には、交換器６１０及び６１１はクロスバー状態にある。より詳細に述べれば、ワーキング経路５１０を介して交換器６１１に入力される信号は光カップラ６０１宛に交換すなわちルーティングされる。カップラ６０１においては、図６に示された実施例に関連して既に記述されているように、光チャネルの追加及び削除が行なわれる。カップラ６０１から出力されるＷＤＭ光信号は交換器６１０へ伝播し、ワーキング経路５１０へ交換すなわちルーティングされる。
【００５５】
リングに故障が存在する（例えば、図１７及び図１８のＵＬＳＲ５００における故障５６０）場合には、その故障箇所に隣接するノード（すなわち、ノードＡあるいはＢ）がループバック交換を実現し、それに従って信号をルーティングする。ある場合には、交換器６１１（交換器Ｂ）が所謂バー状態に変更し、交換器６１１（交換器Ａ）がクロスバー状態のまま留まる。このような状況では、ワーキング経路５１０を介して交換器６１１（交換器Ｂ）に入力される信号は交換器６１１によって保護経路５１１へ直接ループバックされる。交換器６１０（交換器Ａ）によって保護経路５１１から受信される信号は、経路６１５を介して交換される。なぜなら、交換器６１０（交換器Ａ）がクロスバー状態にあるからである。交換器６１１（交換器Ｂ）がバー状態にあるため、保護経路５１１からの信号はカップラ６０１を介してルーティングされ、前述されているように適切な追加／削除動作が行なわれる。カップラ６０１から出力される信号は、依然としてクロスバー状態にある交換器６１０（交換器Ａ）を介してワーキング経路５１０にルーティングされる。この実施例における光交換器の各々の状態、すなわちクロスバー状態あるいはバー状態、の変化は、そのノードに対する故障の位置に依存することに留意されたい。
【００５６】
例３（２ファイバ双方向ライン交換リング）
本発明の原理に従った追加／削除配置は、リングネットワークの他のタイプ、所謂双方向ライン交換リング（ＢＬＳＲ）ネットワークにおいても有利に用いられうる。ＵＰＳＲ及びＵＬＳＲネットワークの場合と同様、ＢＬＳＲネットワークはＳＯＮＥＴ／ＳＤＨドメインにおいて公知である。例えば、Bellcore一般要求ＧＲ−１２３０−ＣＯＲＥ“ＳＯＮＥＴ双方向ライン交換リング装置に係る一般基準”（１９９９年１２月）、M.Chowによる“ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ標準及びアプリケーションの理解”（第７−２３頁から第７−４０頁（１９９５年））、及び、W.Goralskiによる“ＳＯＮＥＴ：  同期光ネットワークへのガイド”（第３４２−３６６頁（１９９７年））を参照。これらは本発明の参照文献である。
【００５７】
本発明の原理に従って、ＷＤＭ信号は、ＢＬＳＲにおける複数個のノードの一つに配置された広帯域カップラベースの追加／削除配置を用いて、ＢＬＳＲ内で追加及び削除される。より詳細に述べれば、図２０は、本発明の原理が用いられた２ファイバ双方向ライン交換リング（２Ｆ−ＢＬＳＲ）例を示した図である。２Ｆ−ＢＬＳＲ６５０は、前述されたネットワークと同一の基本的な物理的配置を有している。詳細に述べれば、ノード６５１−６５３及び終端ノード６５５が、光ファイバ６６０及び６６１を介してリング配置に相互接続されている。しかしながら、単一方向リングと比較した場合の２Ｆ−ＢＬＳＲネットワークとの差異は、そのトラフィックフローに生ずる。例えば、２Ｆ−ＢＬＳＲネットワークにおいては、各々の光ファイバ６６０及び６６１における帯域は、その半分がワーキングトラフィック向け、残りの半分が保護トラフィック向け、となるように分割されている。さらに、光ファイバ６６０内はトラフィックが時計回り方向に流れ、光ファイバ６６１内はトラフィックが反時計回り方向に流れる。
【００５８】
複合ＷＤＭ信号はリング全体を伝播するが、例示を簡潔にする目的で、選択されたノードにおいて実際に追加及び削除される光チャネルのみがリング中の点線の矢印で示されている。図２０（正常動作）においては、ノード６５２（ノードＢ）が、光ファイバ６６０のワーキング帯域を用いて光チャネルλ1を介して時計回り方向にノード６５３（ノードＣ）宛にデータを送出する。同様にノード６５３（ノードＣ）は、光ファイバ６６１のワーキング帯域を用いて光チャネルλ2を介して反時計回り方向にデータを送出する。前述された実施例と同様、広帯域カップラベースの追加／削除配置（図示せず）が、光チャネルλ1及びλ2の追加及び削除を実現する目的で、ノード６５２及び６５３の双方に用いられている。光信号λ１及びλ２は、前述されているものと同様な理由から、終端ノード６５５において同様に終端される。
【００５９】
図２１及び図２２は、ノードＢとノードＣとの間の通信が故障した場合の２Ｆ−ＢＬＳＲの動作を示しており、図２１ではノードＢからノードＣへの通信が、図２２ではノードＣからノードＢへの通信が示されている。一般に、ループバック交換が、ＵＬＳＲ例に関して前述されたものと同様の方式で用いられるが、光ファイバ６６０及び６６１の各々におけるワーキング帯域及び保護帯域の間でのトラフィックフローのみが異なっている。詳細に述べれば、故障６７０に応答して、ノードＢ及びノードＣの双方がループバック交換を実現する。
【００６０】
図２１においては、ループバック交換モードにあるノードＢが、（光チャネルλ1を含む）ＷＤＭ光信号が、光ファイバ６６０のワーキング帯域から光ファイバ６６１の保護帯域へとルーティングされる。光チャネルλ1は終端ノード６５５では終端されない。なぜなら、未だにデスティネーションへ到達していないからである。ノードＣは、光ファイバ６６１の保護帯域からのＷＤＭ光信号を、光ファイバ６６０のワーキング帯域へと再びループバック交換する。本発明の原理に従った広帯域カップラベース配置を用いることによって、光チャネルλ1によって担われたトラフィックがノードＣにおいて削除される。光ファイバ６６０のワーキング帯域におけるＷＤＭ光信号の光チャネルλ1に残存する光信号強度は、前述されているのと同様の方式で、終端ノード６５５において終端される。
【００６１】
図２２においては、光チャネルλ2が、ノードＣからノードＢへ２Ｆ−ＢＬＳＲに沿って前述されているのと同様の方式でルーティングされる。明確な差異は、（光チャネルλ2を含む）ＷＤＭ光信号が、ノードＣにおいて、光ファイバ６６１のワーキング帯域（反時計回り方向）から光ファイバ６６０の保護帯域（時計回り方向）へとループバック交換され、ノードＢにおいて逆のことがなされることである。
【００６２】
２Ｆ−ＢＬＳＲ６５０における別の明確な差異は、終端ノード６５５が、光ファイバ６６０（時計回り方向）と光ファイバ６６１（反時計回り方向）の双方において特定の波長を有する光チャネルを通過あるいは終端することが可能でなければならない、という点である。しかしながら、波長変換は必要とはされず、よって、リング内のノード間での信号の追加／削除を実現するために用いられる波長はより少数となる。例えば、故障が生じておらず、かつ、あらゆる二つのノードの組の間での全ての接続が終端ノード６５５を通過せずにルーティングされる場合には波長変換は必要とされない。この場合には、終端ノードは、光ファイバ６６０及び６６１の双方からの全ての波長を終端すなわち抑圧する。リング中に故障が発生してその故障を分離する目的でループバック交換が開始された場合には、終端ノードは、そのデスティネーションノードに到達していない波長のみを通過させる。
【００６３】
図２３は、図２０から図２２に示された２Ｆ−ＢＬＳＲ６５０のノード６５１−６５３において用いられる広帯域カップラベースの追加／削除配置７００の一実施例を示した図である。図２３に示された追加／削除配置７００の構造及び動作は、個々の光チャネルを追加及び削除するための付加的な広帯域カップラ及び対応するコンポーネントが用いられている点を除いて、図１９に関して前述されているものと同様である。詳細に述べれば、追加／削除配置７００は、一対の広帯域カップラ７０１Ａ−７０１Ｂ、一対の光トランスミッタ７０２Ａ−７０２Ｂ、一対の光フィルタ７０３Ａ−７０３Ｂ、一対の光レシーバ７０４Ａ−７０４Ｂ、及び、光ファイバ６６０及び６６１と接続するための一対の光交換器７１０及び７１１を有している。付加されたカップラ７０１Ｂ及びそれに係るトランスミッタ７０２Ｂ、フィルタ７０３Ｂ、及びレシーバ７０４Ｂは、例えば、光ファイバ６６０及び６６１の双方のワーキング帯域に対して信号の追加及び削除がなされるために用いられる。前述された実施例の場合と同様、交換器７１０−７１１は通常の動作時（すなわち、無故障の場合）にはクロスバー状態で動作する。同様に、光交換器７１０−７１１は、ノードに対する故障の位置に依存して、ループバック機能を実現する状態、すなわちバー状態及びクロスバー状態、に変化する。
【００６４】
例４（４ファイバ双方向ライン交換リング）
他の公知の光リングネットワークアーキテクチャは、所謂４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）であり、その構造及び動作は当業者には公知である。簡潔に述べれば、４Ｆ−ＢＬＳＲは、個々の光ファイバが、時計回り方向のワーキングトラフィック／反時計回り方向のワーキングトラフィック／時計回り方向の保護トラフィック／反時計回りの保護トラフィックの各々のフロートラフィックに関して専用であることを除き、２Ｆ−ＢＬＳＲと同様の動作を行なう。
【００６５】
図２４及び図２５は、通常の動作時の４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）８００を示しており、図２６及び図２７は、リング内に故障個所が存在する場合の４Ｆ−ＢＬＳＲ８００を示している。図示されているように、ノード８０１−８０４は、光ファイバ８１０（時計回り方向のワーキング経路）、光ファイバ８１１（反時計回り方向のワーキング経路）、光ファイバ８２０（時計回り方向の保護経路）、及び光ファイバ８２１（反時計回り方向の保護経路）を介して、リング配置に相互接続されている。以下に詳細に記述されるような理由から、時計回り方向及び反時計回り方向のワーキング経路である光ファイバ８１０及び８１１は、それぞれ閉リングを構成しない。しかしながら、時計回り方向及び反時計回り方向の保護経路である光ファイバ８２０及び８２１は、それぞれ閉リングを構成する。
【００６６】
図２４においては、ノード８０２（ノードＢ）が、時計回り方向のワーキングファイバ８１０を用いて、光チャネルλ1においてノード８０３（ノードＣ）宛にデータを送出する。図２５においては、ノードＣが、反時計回り方向のワーキングファイバ８１１を用いて、光チャネルλ1においてノードＢ宛にデータを送出する。複合ＷＤＭ信号はリングに沿って伝播するが、例示を簡潔にする目的で、選択されたノードにおいて実際に追加及び削除される光チャネルのみがリング中の点線の矢印で示されている。ＷＤＭ信号は、前述された実施例に関連して記述されているような広帯域カップラベースの追加／削除配置（図示せず）を用いて、（例えば、ノード及びノードＣ間の光チャネルλ1のように）４Ｆ−ＢＬＳＲ８００内において追加及び削除される。
【００６７】
動作における他の実施例との著しい差異は、波長の終端及び変換に係るものである。詳細に述べれば、時計回り方向のワーキングファイバ８１０及び反時計回り方向のワーキングファイバ８１１が閉リングを形成していないため、４Ｆ−ＢＬＳＲ８００においては特別な終端は不要である。さらに、リング上のノード対間でワーキングファイバを単に接続しないことによって、干渉が回避される。例えば、対応するノード（すなわち、時計回り方向のワーキングファイバ８１０に関してはノードＣ、及び、反時計回り方向のワーキングファイバ８１１に関してはノードＢ）においてタップオフされた後にリングに沿って伝播する、光チャネルλ1における残存光信号強度は、図示されているように、それぞれの端部において単に終端される。この実施例は例示目的のものである。よって、ワーキングファイバの端部において特定の波長を有する光チャネルを終端すなわち抑圧する他の手段は当業者には明らかである。また、波長変換も不要であり、４Ｆ−ＢＬＳＲ８００におけるあらゆる２ノード間のフルデュプレクス接続には単一の波長のみが必要とされる。
【００６８】
図２６及び図２７は、ノードＢとノードＣとの間に故障８２５が存在する場合の４Ｆ−ＢＬＳＲ８００の動作を示しており、図２６がノードＢからノードＣとの間への通信を示し、図２７がノードＣからのーどＢへの通信を示している。一般に、ループバック交換が前述された実施例の場合と同様に用いられるが、以下に記述されるような差異も存在する。この特定の実施例の場合には、ノードＢ及びノードＣの双方が、故障８２５に応答してループバック交換を実現する。
【００６９】
図２６においては、ループバック交換モードにあるノードＢが、（光チャネルλ1を含む）ＷＤＭ光信号を、時計回り方向のワーキングファイバ８１０から反時計回り方向の保護ファイバ８２１へルーティングする。（光チャネルλ1を含む）ＷＤＭ光信号は、図示されているようにリング内を伝播する。ノードＣにおいては、ＷＤＭ光信号は、反時計回り方向の保護ファイバ８２１から時計回り方向のワーキングファイバ８１０へループバックされる。本発明の原理に従った広帯域カップラベース配置（図示せず）を用いることにより、光チャネルλ1で担われるトラフィックはノードＣで落とされる。時計回り方向のワーキングファイバ８１０におけるＷＤＭ光信号における光チャネルλ1の残存光信号強度は前述されているように終端される。
【００７０】
同様に、図２７に示されているように、ループバック交換モードにあるノードＣは、（光チャネルλ1を含む）ＷＤＭ光信号を、反時計回り方向のワーキングファイバ８１１から時計回り方向の保護ファイバ８２０へルーティングする。（光チャネルλ1を含む）ＷＤＭ光信号は、図示されているようにリング内を伝播する。ノードＢにおいては、ＷＤＭ光信号は、時計回り方向の保護ファイバ８２０から反時計回り方向のワーキングファイバ８１１へループバックされる。本発明の原理に従った広帯域カップラベース配置（図示せず）を用いることにより、光チャネルλ1で担われるトラフィックはノードＢで落とされる。反時計回り方向のワーキングファイバ８１１におけるＷＤＭ光信号における光チャネルλ1の残存光信号強度は前述されているように終端される。公知の技法であるスパン交換も、４Ｆ−ＢＬＳＲにおけるループバック交換の代わりに用いられうる。
【００７１】
図２８は、図２４から図２７に示された４Ｆ−ＢＬＳＲ８００におけるノード８０１−８０４において用いられうる広帯域カップラベースの追加／削除配置９００の一実施例を示している。図２８に示された追加／削除配置９００の構造及び動作は、図１９から図２３に関して記述されたものと、前述されたループバック交換機能に係る差異を除いて同様である。例えば、時計回り方向のワーキングファイバ８１０と反時計回り方向の保護ファイバ８２１との間のループバック交換を実現するために、追加／削除配置９００は、一対の交換器９１０−９１１、広帯域カップラ９０１、及び、関連するトランスミッタ９０２、フィルタ９０３、及びレシーバ９０４を有している。同様に、反時計回り方向のワーキングファイバ８１１と時計回り方向の保護ファイバ８２０との間のループバック交換を実現するために、追加／削除配置９００は、一対の交換器９２０−９２１、広帯域カップラ９１５、及び、関連するトランスミッタ９１６、フィルタ９１７、及びレシーバ９１８を有している。
【００７２】
前述された実施例と同様、交換器９１０−９１１及び９２０−９２１は、リングが通常動作（すなわち、故障が存在しない）の場合にはクロスバー状態にある。同様に、交換器９１０−９１１及び９２０−９２１は、ノードに対する故障の相対位置に依存して、ループバック交換を実現する状態、すなわちバー状態あるいはクロスバー状態、にその状態を変化する。追加／削除配置９００における種々の方向でのトラフィックフロー及びその動作は、前述された実施例において記述されたものと同一の基本原理に従う。
【００７３】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。例えば、本発明の原理に従った追加／削除配置は、本明細書に図示あるいは記述されていないような光リングアーキテクチャ（例えば、相異なったリングトポロジー、相異なった個数のノードなど）に対しても適用可能である。本発明の原理は、光学的増幅器を有するネットワーク及び光学的増幅器を有さないネットワークに対しても等しく適用可能である。さらに、本明細書に記載された追加／削除及び保護交換機能を実行するための構造例に示された光学的及び電子的コンポーネントの種々の組み合わせが置換されうることも当業者には明らかである。
【００７４】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、ＷＤＭあるいはＤＷＤＭにおける光信号の追加及び削除をより低コストで実現するための方法、システム、及びその装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  リングネットワーク例を示す模式図。
【図２】  従来技術に係る多重波長光システムにおける代表的な追加／削除配置を簡潔に示すブロック図。
【図３】  従来技術に係る多重波長光システムにおける代表的な追加／削除配置を簡潔に示すブロック図。
【図４】  本発明の原理に従った波長追加／削除素子において用いられる広帯域カップラを簡潔に示すブロック図。
【図５】  本発明の原理に従った波長追加／削除素子において用いられる広帯域カップラを簡潔に示すブロック図。
【図６】  単一方向経路交換リング（ＵＰＳＲ）ネットワークにおける、図３に示された広帯域カップラを用いた追加／削除配置の一実施例を示す模式図。
【図７】  本発明の原理に従った追加／削除配置の別の実施例を示す模式図。
【図８】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図９】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１０】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１１】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１２】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１３】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１４】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１５】  ＵＰＳＲネットワークにおける通信において用いられる本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示す模式図。
【図１６】  本発明の原理に従う図８から図１５に示されたネットワークにおける単一のノードを簡潔に示すブロック図。
【図１７】  単一方向ライン交換リング（ＵＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図１８】  単一方向ライン交換リング（ＵＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図１９】  図１７及び図１８に示されたＵＬＳＲネットワークにおける、図３に示された広帯域カップラを用いる追加／削除配置例を簡潔に示すブロック図。
【図２０】  ２ファイバ双方向ライン交換リング（２Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２１】  ２ファイバ双方向ライン交換リング（２Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２２】  ２ファイバ双方向ライン交換リング（２Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２３】  図２０から図２２において示された２Ｆ−ＢＬＳＲネットワークにおける、図３に示された広帯域カップラを用いる追加／削除配置例を簡潔に示すブロック図。
【図２４】  ４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２５】  ４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２６】  ４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２７】  ４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）ネットワークでの通信における本発明の原理を例示するネットワーク例を簡潔に示すブロック図。
【図２８】  図２４から図２７において示された４Ｆ−ＢＬＳＲネットワークにおける、図３に示された広帯域カップラを用いる追加／削除配置例を簡潔に示すブロック図。
【符号の説明】
１００  単一方向経路交換リング（ＵＰＳＲ）
１０１、１０２、１０３、１０４  ノード
１１０、１１１  光ファイバ
２０１  光デマルチプレクサ
２０２  光交換器
２０５  波長追加／削除素子
２０６  光マルチプレクサ
２１０  光増幅器
２１５  光サーキュレータ
２１６  グレーティング
２１７  光デマルチプレクサ
２１８  光マルチプレクサ
３００  広帯域光カップラ
３０１、３０２  入力
３０４、３０５  出力
３１０  光マルチプレクサ
３１１  光デマルチプレクサ
３１５  光トランスミッタ
３１６  光フィルタ
３１８  光交換器
３２０  光レシーバ
３２５  光デマルチプレクサ
３２６  光デテクタ
３２７  増幅器
３２８  減算回路
４００  単一方向経路交換リング（ＵＰＳＲ）
４０１、４０２、４０３  ノード
４０５  終端ノード
４１０、４１１  光ファイバ
４２０  光デマルチプレクサ
４２１  波長変換器
４２２  光マルチプレクサ
４５０  終端素子
４９０  波長追加／削除素子
５００  単一方向ライン交換リング（ＵＬＳＲ）
５０１、５０２、５０３  ノード
５０５  終端ノード
５１０、５１１  光ファイバ
５５０  終端素子
６００  追加／削除配置
６０１  広帯域光カップラ
６０２  光トランスミッタ
６０３  光フィルタ
６０４  光レシーバ
６１０、６１１  光交換器
６１５  経路
６５０  ２ファイバ双方向ライン交換リング（２Ｆ−ＢＬＳＲ）
６５１、６５２、６５３  ノード
６５５  終端ノード
６６０、６６１  光ファイバ
７００  追加／削除配置
７０１  広帯域光カップラ
７０２  光トランスミッタ
７０３  光フィルタ
７０４  光レシーバ
７１０、７１１  光交換器
８００  ４ファイバ双方向ライン交換リング（４Ｆ−ＢＬＳＲ）
８０１、８０２、８０３、８０４  ノード
８１０、８１１、８２０、８２１  光ファイバ
９００  追加／削除配置
９０１、９１５  広帯域光カップラ
９０２、９１６  光トランスミッタ
９０３、９１７  光フィルタ
９０４、９１８  光レシーバ
９１０、９１１、９２０、９２１  光交換器
【図１】
0003793400.tif 000002
【図２】
0003793400.tif 000003
【図３】
0003793400.tif 000004
【図４】
0003793400.tif 000005
【図５】
0003793400.tif 000006
【図６】
0003793400.tif 000007
【図７】
0003793400.tif 000008
【図８】
0003793400.tif 000009
【図９】
0003793400.tif 000010
【図１０】
0003793400.tif 000011
【図１１】
0003793400.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003793400.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003793400.tif 000018
【図１８】
0003793400.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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