(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの高階ループ（３）を経て互いに接続された低階ループ（４ａ−４ｃ）を含む光ネットワークにおいて、それぞれの低階ループは、少なくとも１つのバスネットワーク（５）から成り、かつそれぞれのバスネットワークは、ハブ（Ｈ１、Ｈ２）と、反対方向に伝送する２つの光ファイバ（１、２）を経て互いに接続された１つ以上のノード（Ａ−Ｄ）とを有し、前記ハブ（Ｈ１、Ｈ２）は、低階ループ（４ａ−４ｃ）と高階ループ（３）の間にトラヒックを送信し、かつ前記低階ループ（４ａ−４ｃ）内にトラヒックを送信するように構成されている、前記光ネットワークであって、
それぞれのバスネットワークが正確に２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）を含み、その一方のハブが該バスネットワークの第１端部に配置され、他方のハブが該バスネットワークの他の端部に配置されており、
それぞれのノード（Ａ−Ｄ）が、前記２つの光ファイバ（１、２）の一方を経て前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）の一方へ送信するように構成されており、
それぞれのノード（Ａ−Ｄ）が、前記２つの光ファイバ（１、２）の他方を経て前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）の他方へ送信するように構成されていること、を特徴とする、前記光ネットワーク。
【請求項２】
低階ループ内のそれぞれのバスネットワーク（５ａ；５ｂ；５ｃ；．．；５ｋ）が、該低階ループ内の該バスネットワークにより閉格子が形成されるように、該それぞれのバスネットワークの端部に配置された前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２；Ｈ）により、１つまたは複数の他のバスネットワーク（５ｂ；５ａ；５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｋ；．．．；５ｃ、５ｄ、５ｇ、５ｊ）に接続されていること、
を特徴とする、請求項１記載の光ネットワーク。
【請求項３】
前記バスネットワーク（５）内のそれぞれのノードが、該バスネットワークのそれぞれの端部にある前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）から波長チャネルを受信するように構成され、前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）の内の第１ハブからの受信が前記２つの光ファイバ（１、２）の内の第１光ファイバを経て行われ、前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）の内の第２ハブからの受信が前記２つの光ファイバ（１、２）の内の第２光ファイバを経て行われ、
前記バスネットワーク（５）内のそれぞれのノードが、該バスネットワークのそれぞれの端部にある前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）へ波長チャネルを送信するように構成され、前記２つのハブ（Ｈ１、Ｈ２）の前記第１ハブへの送信が前記第２光ファイバを経て行われ、前記第２ハブへの送信が前記第１光ファイバを経て行われること、
を特徴とする、請求項１または請求項２記載の光ネットワーク。
【請求項４】
各バスネットワークにおいて、各ノードが、前記バスネットワークの各端部にある前記ハブへ同じ波長チャネルを送信するように構成され、
各ノードが、前記バスネットワークの各端部にある前記ハブから同じ波長チャネルを受信するように構成され、
異なるノードは異なる波長チャネル送信し受信すること、
を特徴とする、請求項３記載の光ネットワーク。
【請求項５】
それぞれのノードが、前記第１ハブ（Ｈ１）から前記第１ファイバ（１）を経て受信した波長チャネルを用い、該ノードから該第１ファイバ（１）を経て前記第２ハブ（Ｈ２）へさらに送信するように構成され、
それぞれのノードが、前記第２ハブ（Ｈ２）から前記第２ファイバ（２）を経て受信した波長チャネルを用い、該ノードから該第２ファイバ（２）を経て前記第１ハブ（Ｈ１）へさらに送信するように構成されていること、
を特徴とする、請求項３または４記載の光ネットワーク。
【請求項６】
それぞれのノードが、
２つのマルチプレクサ（６ａ、６ｂ）の１つ（６ａ）が、送信機（Ｔｘ）からの波長チャネルを、バスネットワーク（５）内の第１方向へ送信する第１光ファイバ（１）に結合させるように構成され、また第２のマルチプレクサ（６ｂ）が、同じ送信機からの同じ波長チャネルを、前記バスネットワーク（５）内の反対方向へ送信する第２光ファイバ（２）に結合させるように構成されている、前記２つのマルチプレクサ（６ａ、６ｂ）と、
２つのデマルチプレクサ（７ａ、７ｂ）の内の第１デマルチプレクサが、前記第１光ファイバ（１）からの波長チャネルをタップするように構成され、また第２デマルチプレクサ（７ｂ）が、前記第２光ファイバ（２）からの同じ波長チャネルをタップするように構成されている、前記２つのデマルチプレクサ（７ａ、７ｂ）と、を含むことを特徴とする、請求項４記載の光ネットワーク。
【請求項７】
前記デマルチプレクサ（７ａ、７ｂ）を受信機（Ｒｘ）に交互に接続するスイッチング装置（８）であって、該スイッチング装置（８）の第１状態においては第１デマルチプレクサ（７ａ）を前記受信機（Ｒｘ）に接続し、該スイッチング装置（８）の第２状態においては第２デマルチプレクサ（７ｂ）を前記受信機（Ｒｘ）に接続する、前記スイッチング装置（８）を前記ノードが含むことを特徴とする、請求項６記載の光ネットワーク。
【請求項８】
前記ノードが２つの受信機を含み、その第１受信機が第１デマルチプレクサ（７ａ）からの信号を受信するように構成され、第２受信機が第２デマルチプレクサ（７ｂ）からの信号を受信するように構成されていることを特徴とする、請求項６記載の光ネットワーク。
【請求項９】
正確に２つのハブを有する１つまたは複数のバスネットワークから成る少なくとも１つの低階ループであって、前記２つのハブが前記バスネットワークのそれぞれの端部に配置され、前記２つのハブは、低階ループと高階ループの間にトラヒックを送信し、かつ前記低階ループ内にトラヒックを送信するように構成され、かつ１つまたは複数のノードが反対方向へ伝送する２つの光ファイバを経て互いに接続され、それぞれのノードが、前記２つのハブの第１のものと該ノードに対する特定の波長チャネルを経て通信するように、また前記２つのハブの第２のものと同じ波長チャネルを経て通信するように構成されている、前記少なくとも１つの低階ループと、
該低階ループの間のトラヒックを伝送するように構成された高階ループと、
を含む、光ネットワーク。
【請求項１０】
少なくとも１つの高階ループ（３）を経て互いに接続された低階ループ（４ａ−４ｃ）を含む光ネットワークにおけるチャネル割当ての方法であって、前記それぞれの低階ループは、少なくとも１つのバスネットワーク（５）から成り、かつそれぞれのバスネットワーク（５）は、ハブ（Ｈ１、Ｈ２）と、反対方向に伝送する２つの光ファイバ（１、２）を経て互いに接続された１つ以上のノード（Ａ−Ｄ）とを有し、前記ハブ（Ｈ１、Ｈ２）は、低階ループ（４ａ−４ｃ）と高階ループ（３）の間にトラヒックを送信し、かつ前記低階ループ（４ａ−４ｃ）内にトラヒックを送信するように構成されており、
それぞれのノードが、前記ハブネットワークのそれぞれの端部に配置された前記ハブからの受信のための少なくとも１つの波長チャネルを割当てられ、第１ハブ（Ｈ１）からの受信が第１光ファイバ（１）を経て行われ、第２ハブ（Ｈ２）からの受信が第２光ファイバ（２）を経て行われ、
それぞれのノードが、前記ハブネットワークのそれぞれの端部に配置された前記ハブへの送信のための少なくとも１つの波長チャネルを割当てられ、前記第１ハブ（Ｈ１）への送信が前記第２光ファイバ（２）を経て行われ、前記第２ハブ（Ｈ２）への送信が前記第１光ファイバ（１）を経て行われ、
ノードにおいて光ファイバ（１、２）を経て受信した前記波長チャネルが、同じノードからの同じ光ファイバ（１、２）を経ての送信に対して割当てられること、
を特徴とする、前記方法。
【請求項１１】
それぞれのノードが、前記第２ハブ（Ｈ２）との通信のためのチャネルと同じチャネルを、前記第１ハブ（Ｈ１）との通信のために割当てられることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、低階ループ内に遮断があった時に、低階ループおよび高階ループ内のノード間の通信を保証するように構成された光ネットワークに関する。
本発明はまた、前述の光ネットワークにおいてチャネルを割当てるプロセスにも関する。
従来技術
電気通信の分野においては、しばしば極めて高い伝送容量が要求される。データは、変調光信号により、光伝送を用い、極めて高速で伝送されうる。
大きい光ネットワークは、しばしば、低階ループすなわちローカルループと、高階ループすなわち中央ループと、を含む階層ネットワークとして構成される。低階ループは、複数のネットワーク加入者が接続されているノードにより形成される。これらのノードは、好ましくは互いに２つの光ファイバを経て接続され、メッセージはそれらの中を反対方向に送られる。異なる低階ループ内のノード間の通信は、該低階ループからの、および該低階ループへの、メッセージが、１つまたは複数の高階ループを経て送信されることにより行われる。低階ループ内に配置されたハブは、低階ループからのトラヒックを集信し又は集めて高階ループへ送信する。同様にして、前記ハブは、高階ループからのトラヒックを変換し、それを低階ループへ適切な形式で送信する。
テレトラヒック(teletraffic)即ちテレコミュニケーショントラヒックの大部分は、異なる低階ループ間に発生し、従って、低階ループと高階ループとの間の通信のための可能性が良好であることは重要である。この通信を保証するためには、与えられた低階ループ内に複数のハブを配置すればよいことはすでに公知である。
米国特許第５，２１８，６０４号から、ローカルループと中央ループとに比較できる、第１リングネットワークと、構造的に類似した高階リングネットワークと、の間に２つのハブを配置することはすでに公知である。第１および第２リングネットワークの双方は、アッド／ドロップマルチプレクサ（ａｄｄ／dropmultiplexor）（ＡＤＭ）を含み、それによりチャネルは、リングネットワークへ送られ、またはリングネットワークからタップされうる。これらは、データを前述のＡＤＭから、また前述のＡＤＭへ、リングネットワークにおける２つの異なる方向に、すなわち時計回りおよび反時計回りに、伝送する２つの線路から成る。
チャネルはネットワークにおいて時計回りおよび反時計回りの双方へ送られ、すなわち、同じメッセージが異なる線路上において反対方向に送られるので、リングネットワークにおけるそれぞれのＡＤＭは双方のハブと通信できる。第１ハブにおいて受信される与えられたチャネルは線路から部分的にのみタップされるため、このチャネルの残余のものは線路上を次のハブへ進み続けうるので、全てのチャネルは、それぞれの線路において、２つの線路に接続された両ハブへ送られる。第１ハブは、１つのネットワークから受信したチャネルを、第２リングネットワーク内の第１線路へ送信するように構成され、第２ハブは、同じチャネルを、第２ネットワーク内の第２線路へ送信するように構成される。
この公知の解決法の欠点は、相互間においてのみ通信する２つの構造的に類似したリングネットワーク間の通信のみを意図していることである。もしこの公知の解決法が、光ネットワークに適用されれば、リング構造はリングネットワーク内を循環する光ノイズの原因となり、それは信号品質を損なう。さらに、この公知の解決法は、複数の異なるレベルと、それぞれのレベルにおける複数のループと、を有する階層ネットワークには適応しえない。
発明の説明
本発明は、低階ループ内にケーブルのブレークダウンがある時に、低階ループと高階ループとの間の通信を保証する問題を解決することを目的とする。
この目的は、高階ループに接続された、１つまたは複数の低階ループを有する光ネットワークにより達成される。低階ループは、ハブを有する少なくとも１つのバスネットワークと、２つの光ファイバを経て互いに接続された１つまたは複数のノードと、を含む。バスネットワーク内の光ファイバは、異なる方向の送信のために用いられる。それぞれのバスネットワークは、バスネットワークのそれぞれの端部を閉路する正確に２つのハブを含む。これらのハブは、低階ループからのトラヒックを、高階または低階ループ上における送信のために適切な形式に、切り換え、また集めるように構成される。バスネットワーク内のそれぞれのノードは、２つの光ファイバの１つを経て、２つのハブの１つへ送信するように、また、２つの光ファイバの第２のものを経て、２つのハブの第２のものへ送信するように、構成される。
本発明はまた、上述の形式の光ネットワーク内のバスネットワークに、チャネルを割当てるプロセスにも関する。チャネル割当てに際しては、少なくとも１つの波長チャネルが、バスネットワークのそれぞれの端部に配置されたハブに対する送受信のために、それぞれのノードに割当てられる。チャネル割当ては、１つのノードにおいて受信されたチャネルが、同じノードからの同じファイバ上への送信のために再使用されるように行われうる。
図面の説明
図１は、高階ループおよび低階ループから成る光ネットワークを示し、
図２は、光ネットワークにおいて用いるための、単一光バスネットワークから成る低階ループを示し、
図３は、好ましいノード構成を示し、
図４は、２つの光学的に分離されたバスネットワークを含む低階ループを示し、
図５は、複数の光学的に分離されたバスネットワークを含む格子状低階ループを示す。
実施例
以下、図面、特に図２、図４、および図５を参照しつつ本発明を説明する。図２、図４、および図５は、光ネットワーク内に配置された低階ループの実施例を示している。
図１は、階層ネットワークとして構成された光ネットワークの公知の構成を概略的に示している。図示されている例においては、ネットワークは、高階ループ３を経て通信する３つの低階ループ４ａないし４ｃを含む。それぞれの低階ループは、円として図示されている１つまたは複数のノードを含む。これらの光ノードは、２つの反対方向に向かう光ファイバを経て互いに接続されており、また、ループ内に配置され、菱形によって図示されている２つのハブを経て互いに通信する。これらのハブはまた、異なる低階ループ内のノード間の通信にも用いられ、そうすることにおいて、高階ループは、互に通信するループにおける２つのハブ間で情報を送信するために用いられる。いわゆるハブは、受信した信号を、ループ内における、または次のレベルへの、さらなる送信に適応する形式へ変換し、また集める。さらにもっと拡張されたネットワークは、それぞれの低階ループが、１つまたは複数の中間ループを経て高階ループと通信するために構成されるように、２つより多くのレベルを明らかに含みうる。中間ループの構成は、ここで説明される低階ループの構成と同じでありうる。光ネットワークにおける全てのテレトラヒックの大部分は、異なる光低階ループ間に生じ、従って、低階ループと高階ループとの間の通信の可能性が良好であることは重要である。
図１に示されている光ネットワークにおける動作を保証するためには、地理的に離れたハブを、低階ループ４ａないし４ｃのそれぞれの中に配置することができる。本発明によれば、それぞれの低階ループ４ａないし４ｃは、１つまたは複数のバスネットワークから成り、そのそれぞれは、正確に２つのハブにより閉路される。バスネットワークは、これらのハブを経て、複数のバスネットワークを含む低階ループ４ａないし４ｃ内において接続されうる。図１に示されている例においては、それぞれの低階ループ４ａないし４ｃは、低階ループが形成されるように並列に結合した正確に２つのバスネットワークを含む。
図２は、本発明による光ネットワーク内の低階ループの第１実施例を示す。このループは、反対方向への伝送のために用いられる２つの光ファイバ１、２を経て互いに接続された、４つの異なるノードＡないしＤを含む。バスネットワーク５は、このバスネットワークのそれぞれの端部に配置された、第１および第２ハブＨ１、Ｈ２を含む。それぞれのノードは、波長チャネルを経てそれぞれのハブと通信するように構成されており、ノードは、図の右側へ向かって進むファイバ１に沿ってハブＨ２へ１つの波長チャネルを送り、図の左側へ向かって進むファイバ２に沿ってハブＨ１へ１つの波長チャネルを送る。
図示されている実施例の場合には、ハブＨ１は、右側へ向かって進むファイバ上へ４つのチャネルを送る。第１チャネルは、ノードＡにおけるデマルチプレクサによりファイバから完全にタップされ、それ以上ファイバ上を進み続けることを阻止される。従って、この波長チャネルは、ノードＡからハブＨ２へのさらなる通信のために、同じファイバ上で再使用されうる。他のチャネルは、影響されることなくノードＡを経て進み続ける。第２チャネルは、次にノードＢにおいてタップされ、このチャネルは、ノードＢからハブＨ２への同じファイバ上での送信のために再使用されうる。最後の２つのチャネルは、ノードＣおよびＤにおいて同様にタップされ、再使用される。左側へ向かって進むトラヒックも、同様に動作する。ハブＨ２は、同じ４つのチャネルを送り、これらはＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤにおいてタップされ、新しいメッセージがハブＨ１への送信のために、これらの波長チャネルへ送り込まれる。チャネルがタップされ、またはバスネットワーク内へ入力される順序は、もちろん変更されうる。
図３に示されているノード構成は、本発明による光ネットワークに対し殊に適している。このノード構成により、同じ送信機Ｔｘが、２つの分離された光ファイバ１、２上への送信のために用いられうる。そのわけは、あるノードにおいて同じチャネルが、それぞれのハブへの送信のために用いられるからである。同様にして、同じ受信機Ｒｘが、それぞれのファイバ上における受信のために用いられる。そのわけは、それぞれのハブが、それぞれのファイバを経て、光ノードへ同じ波長チャネルを送るからである。それぞれの光ファイバ１、２上に配置されたマルチプレクサ６ａ、６ｂは、与えられた送信機Ｔｘから両光ファイバへ、波長チャネルを入力するように構成されている。同じ送信機Ｔｘが、２つの分離された光ファイバ１、２上への送信のために用いられうる事実により、設備に関する経費は削減される。同じメッセージが、両ファイバ１、２上のノードＡないしＤの１つから、２つのハブＨ１、Ｈ２へ異なる方向に送信される。同様にして、同じメッセージが、ノードＡないしＤの１つにおいて、両ハブＨ１、Ｈ２から、２つの光ファイバ１、２を経て受信される。それぞれのノードＡないしＤは、２つのデマルチプレクサ７ａ、７ｂを含み、その一方である７ａは、右側へ向かって進むファイバ１に接続され、他方の７ｂは、左側へ向かって進むファイバ２に接続されている。これらのデマルチプレクサ７ａ、７ｂは、与えられた波長チャネルをそれぞれのファイバから、それぞれのノード内の受信機Ｒｘへ完全にタップするように構成されている。受信の場合には、光カプラ８が図示の実施例に用いられ、いずれの信号を受信機Ｒｘへ通過させるべきかを決定する。このカプラ８は、２つの異なる状態間で変化するように構成されている。その第１状態においては、右側へ向かって進むファイバ１上のデマルチプレクサ７ａからの信号が、受信機Ｒｘに結合せしめられるが、左側へ向かって進むファイバ２上のデマルチプレクサ７ｂからの信号は考慮されず、対照的に、他の状態においては、左側へ向かって進むファイバ２上のデマルチプレクサ７ｂからの信号が、受信機Ｒｘに結合せしめられ、この場合は、右側へ向かって進むファイバ上のデマルチプレクサ７ａからの信号は考慮されない。図示されていない別の解決法も、２つの受信機を用いる。その場合、信号の選択は電気的スイッチング装置において行われ、その後メッセージはさらに処理される。
図４は、図２に示されているタイプの２つの並列双方向性バスネットワーク５ａ、５ｂを有する低階ループを示し、それらは共に第１および第２ハブＨ１、Ｈ２に接続されている。２つのバスネットワーク５ａ、５ｂを有する低階ループ内のそれぞれのノードは、図２に関連して示したように、２つのハブＨ１、Ｈ２のそれぞれと通信しうる。光学的に考察すると、低階ループ４内の２つのバスネットワーク５ａ、５ｂは接続されておらず、それらの間の全ての通信は、ハブＨ１、Ｈ２を経て行われる。同じバス内の２つのノード間のトラヒックもまた、これらのハブの１つを経て行われる。低階ループ内の通信、または高階ループ（図示せず）との通信は、たとえ低階ループ内のバスネットワーク５ａ、５ｂの１つにケーブルのブレークダウンがあったとしても、またはハブが機能を停止しても、これにより維持されうる。
図４に示されているノード構成においては、例えば、ノードＡからノードＢへのトラヒックは、ファイバ２を経てハブＨ１へ送られ、そこからファイバ１を経てノードＢへ進み続けるか、または、ファイバ１を経てハブＨ２へ送られ、そこからファイバ２を経てノードＢへ進み続ける。同様にして、ノードＢからノードＡへのトラヒックは、ファイバ１を経てハブＨ２へ送られ、そこからファイバ２を経てノードＡへ進み続けるか、または、ファイバ２を経てハブＨ１へ送られ、そこからファイバ１を経てノードＡへ進み続ける。
２つの分離されたバスネットワーク間のトラヒックの場合、例えば、ノードＢからノードＥへのトラヒックの場合には、トラヒックは同様にしてハブＨ１およびハブＨ２を経て送られる。ノードＢからのトラヒックは、ファイバ１を経てハブＨ２へ送られ、ハブＨ２からファイバ２を経てノードＥへ進み続けるか、または、ファイバ２を経てハブＨ１へ送られ、ファイバ１を経てノードＥへ進み続ける。
もしケーブルのブレークダウンが図４に示されている例において、例えば、ノードＡとノードＢとの間に発生すれば、それぞれのファイバ１、２上の波長チャネルが、ノードＡとハブＨ１との間の通信に用いられる。ノードＢとの通信のためには、ハブＨ２に接続されたファイバ部分上の波長チャネルが代わりに用いられる。２つのハブＨ１、Ｈ２は、高階ループ（図示せず）に接続されている。これは、ケーブルのブレークダウン後においても、高階ループと、２つの分離されたバスネットワーク５ａ、５ｂ内の全てのノードと、の間の通信が保証されることを意味する。
ハブＨ１、Ｈ２の間の通信のために、予備チャネルを、２つのバスネットワーク５ａ、５ｂに割当てることが有利であることが立証されている。この予備チャネルへのアクセスがなければ、遮断を生じた時に、ハブ間の全ての通信は高階ループ３を経て送られなければならない。これは高階ループに負荷を与え、従って不利になりうる。２つのハブＨ１、Ｈ２の間のトラヒックを処理するために、もし予備チャネルが用いられれば、前述の遮断の場合におけるノードＡからノードＢへの波長チャネルは、まずファイバ２を経てＨ１へ送られ、そこでそれはハブ間波長送信機を経て送信のために変換され、この送信機はハブＨ２へトラヒックを送信する。このハブは、受信したトラヒックを変換し、それをさらに、ファイバ２上の実際の波長チャネルを経てノードＢへ送る。
遮断の場合に、トラヒックはまた、低階ループ内の２つのバスネットワーク間でも送られる。例えば、ノードＥからノードＢへのトラヒックは、ファイバ１を経てハブＨ２へ送られ、そこからファイバ２を経てノードＢへ進み続ける。ノードＢからノードＥへのトラヒックは、ファイバ１を経てハブＨ２へ送られ、そこからファイバ２を経てノードＥへ進み続ける。
本発明の概念はまた、図５に示されているような格子状低階ループ内の複数のバスネットワーク５ｃないし５ｋを接続するように拡張されうる。バスネットワーク５ｃないし５ｋのそれぞれは、閉格子を形成し、ループを閉路するように、１つまたは複数の他のバスネットワークに対して共通するハブＨに、それぞれの端部において閉路されている。
【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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