説明

ファイバスパンの損失および分散の測定

【課題】分散補償素子(DCE)を備える場合または備えない場合に、ファイバスパン損失および分散測定をサポートする方法および装置を提供する。
【解決手段】DCE235の入口側におけるファイバスパンの出口側をDCE235の出口側の接続点における光増幅器に結合する、DCE235の接続点の入り口側における光信号にアクセスすることによって、ネットワークリンクを設定する。この技術は、光信号に基づきファイバスパンの波長分散を判定することと、波長分散に関連する情報を報告することとを含んでもよい。その結果、たとえば、ユーザデータ信号およびDCE235が存在しない最初のシステム設置の間、ならびにネットワークがユーザトラフィックの伝送を開始した後、およびDCE235が設置された後に、この技術を利用することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバ通信において、ファイバスパンの損失および分散を測定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光ファイバ通信システムは一般に高密度波長分割多重(DWDM)を採用し、ある一定範囲の光波長を用いて単一光ファイバ上で複数の光搬送路を多重化することによって伝送容量増加を実現する。従来の光ファイバシステムは、伝送する光信号の波長範囲は、長い波長成分が短い波長成分よりもわずかに長い伝搬遅延を受ける範囲である。波長分散(色分散)として知られるこの現象によって、光パルスは光ファイバ中を伝搬して進むとともに拡散すなわち広がっていく。パルスは広がるにつれ、隣接するビットセルと重なり合い始め、結果的にビットエラーのような通信エラーを発生して、ネットワークノード間の帯域幅とファイバスパン(電子変換を伴わないファイバの長さ)の最大伝送距離とを制限してしまう可能性がある。これらのエラーは、伝送速度が上昇するに伴ってさらに顕著になる可能性がある。
【0003】
分散現象を低減するのに既知の補償技術が利用され、これらには、分散補償ファイバスプールや、より最近では可変の分散補償素子のような受動分散補償素子(DCE)が含まれる。可変DCEを導入すると、分散を正確に補償するために、可変DCEの設定前にファイバのスパン上に存在する分散量を自動的に測定する必要がある。さらに、ネットワークは、ネットワーク内の光増幅器を適切にプログラムするためにファイバおよびDCE挿入損失を判定する必要がある。
【0004】
光ネットワークが設置されて配備されるまでの間に、ファイバ分散とファイバ挿入損失を特性化するためにテストが実行されてもよい。DCEの装着前に、ファイバ分散が測定され、適切なDCEが装着または調整されてもよい。設置が完了し、ネットワークがユーザトラフィックの搬送を開始した後は、設計変更または機器の故障によってネットワークが再構成される際に、分散または挿入損失の測定を実行する必要がある場合がある。
【発明の概要】
【0005】
本発明によるネットワークリンクを設定する方法およびその装置は、分散補償素子(DCE)への第1の接続点の入口側で光信号にアクセスすることを含んでもよい。この第1の接続点は、DCEの入口側でファイバスパンの出口側を第2の接続点の光増幅器に結合する。この第2の接続点は、分散補償素子の出口側の接続点に位置する。例示的な実施形態は、光信号に基づきファイバスパンの波長分散(色分散)を判定することと、波長分散に関連する情報を報告することとを含んでもよい。
【0006】
上記の内容は、添付の図面に示される、上述の本発明の例示的な実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。図面中の同一の参照符号は、異なる図面であっても同一部分を指す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の例示的な実施形態を説明することに重点を置いている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の例示的な実施形態による光通信ネットワーク要素のネットワーク図である。
【図2】本発明の例示的な実施形態を実行するネットワーク要素を示すブロック図である。
【図3】本発明の例示的な実施形態によるネットワーク要素をさらに詳細に示すブロック図である。
【図4】本発明の例示的な実施形態による回路パックおよび関連要素のブロック図である。
【図5】本発明の別の例示的な実施形態による回路パックおよび関連要素のブロック図である。
【図6】本発明のさらに別の例示的な実施形態による回路パックおよび関連要素のブロック図である。
【図7】図4に示されるものと同様の例示的な実施形態をさらに詳細に示す概略図である。
【図8】図5に示されるものと同様の例示的な実施形態をさらに詳細に示す概略図である。
【図9】本発明の例示的な実施形態に従って実行される例示的手順のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。
図1は、本発明の例示的な実施形態の態様を示す光通信ネットワーク要素100のネットワーク図である。光通信ネットワーク要素100は、光ファイバ115、120を介して互いに結合されるネットワーク要素の各端部に増幅器回路パック105、110などのネットワーク要素構成部品を含んでもよい。光通信ネットワーク要素100は高密度波長分割多重(DWDM)技術を利用して実現されてもよく、これにより複数の光搬送信号は複数の波長を用いて単一光ファイバ上で多重化される。
【0009】
本明細書で使用されるとき、信号は特定の波長(たとえば、1510nm)、または搬送波上で変調される波長、より一般的には複数の波長(たとえば、DWDM技術を使用する44個の異なる波長)を含む通信信号を指す。
【0010】
増幅器回路パック105、110は、波長可変光アド/ドロップマルチプレクサ(ROADM)のようなフィルタ回路パック125、130に結合されてもよい。ROADM125、130は、ネットワーク要素100がDWDMネットワークにおけるトラフィックを遠隔に波長層で切り換えることができる光アド/ドロップマルチプレクサである。たとえば、アドフィルタ135を用いて伝送ノードにおけるユーザ波長を追加し、ドロップフィルタ140を用いて受信ノードにおけるユーザ波長を低減してもよい。ROADM125、130により、システムオペレータはネットワークを遠隔で設定/再設定することもできる。
【0011】
増幅器回路パック105、110は、例えばエルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)145、150のような光増幅器を有し、この増幅器を用いて、送信ネットワークノードにおいて送信される光信号(たとえば、EDFA150を介して)を増幅し、あるいは必要に応じて(たとえば、EDFA145を介して)、受信ネットワークノードにおいて受信された信号を増幅してもよい。
【0012】
増幅器回路パック105、110はまた、たとえば、光ファイバスパンの波長分散を測定する際に使用する分散測定素子(DME)155を有してもよい。波長分散は、光パルスが光ファイバ中を伝搬して進むとともに拡散すなわち広がる現象のことをいう。パルスが広がるにつれてパルスは隣接するビットフィールドと重なり合い始めて、ビットエラーのような通信エラーを発生する。このような通信エラーは、帯域幅と最大配備可能なファイバ長を制限してしまう。
【0013】
本明細書で使用されるとき、波長分散、材料分散、または単なる分散は互換的に使用される。さらに、ファイバスパンの波長分散に関連する情報は、測定値、推定値、大きさ(レベル)、判定(たとえば、しきい値の上または下)などの形の情報を含んでもよい。
【0014】
波長分散現象は、分散補償素子(DCE)160a、160bを使用することによって軽減される。DCE160a、160bを入力および出力コネクタ(図示せず)を介して回路パック105、110に接続し、たとえば、入力ファイバスパン165a,165bの波長分散を補償してもよい。ただし、特定のファイバスパンについては補償される必要がない状況もあり、このような場合、DCE160a,160bは単なる光ジャンパケーブルと置き換えられてもよい。「分散補償素子」および「分散補償回路パック」はここでは互換的に使用されてもよく、まとめて「DCE」と称されることに留意されたい。
【0015】
図2は、本発明の例示的な実施形態を示すブロック図である。光信号205は、上流または下流ノード(図示せず)などの別のネットワークノードからファイバスパン210を介して伝達されてもよい。光信号は、波長フィルタまたはタップなどを介してアクセス部215によってアクセスされてもよい。光信号205の表示が、分散/挿入損失判定ユニット220(分散および挿入損失の判定ユニット220)に送られる。分散/挿入損失判定ユニット220は、図4〜6を参照して後述する技術を用いて、ファイバスパン210の波長分散、ファイバスパン210の挿入損失、およびDCE235の挿入損失を判定するのに使用される。さらなる詳細は本出願人の同時継続米国特許出願第11/531,444号にも記載されており、参照によりその全内容を本明細書に引用したものとする。
【0016】
分散/挿入損失判定ユニット220は、判定された分散結果を報告ユニット225および補償プロセッサ245に伝達してもよい。報告ユニット225は、上流(または下流)ノード、素子管理システム(EMS)、サービスプロバイダ、サーバなどに波長分散情報230を報告してもよい。固定または可変の分散補償素子235が、波長分散の補償に使用されてもよい。補償プロセッサ245を用いて、判定された波長分散、所定の値、イベントなどに関連する基準に基づき可変DCE235を設定してもよい。増幅器(たとえば、EDFA)240を用いて、光信号を下流または上流ネットワークノードに伝送する前に光信号を増幅してもよい。
【0017】
図3は、本発明の例示的な実施形態によるネットワーク要素300の構成部品を示す回路パック305のブロック図であり、回路パック305(たとえば、光増幅器を有するタイプ2)と分散補償素子(固定または可変)330とを含んでもよい。回路パック305は、DME310、補償プロセッサ315、および入力増幅器(たとえば、EDFA)365を含んでもよい。DME310、DCE330、および補償プロセッサ315は、入力光増幅器とは別の単一の回路パック上で全て結合することができ、あるいはこれらの3つの素子は、入力光増幅器365を含む回路パック上に存在してもよく、さらにこれらの組合せによるものであってもよいことに留意されたい。ただし、入力光増幅器365をDCE330から分離しておくことにより、固定(典型的にはより安価な)または可変の(典型的にはより高価な)DCE330のいずれにおいてもモジュール方式での使用に対応することによって、追加の柔軟性が提供される。さらに、入力光増幅器を含む回路パックは、ROADM構成部品125(図1)および/または出力光増幅器150(図1)も含んでもよい。
【0018】
増幅も補償もされていない光信号が、入力コネクタ325に結合されるファイバスパン320を介して他のネットワーク要素(図示せず)から回路パック305に送られてもよい。入力光信号はDME310に流れ、DME310において、図2を参照して上述し、図4〜6を参照して後述する特定の実現形態の実装に関して以下に詳細に説明する技術を利用して、ファイバスパン320の波長分散が測定されてもよい。
【0019】
回路パック305は、補償プロセッサ315、DME310、およびDCE330の間の電気接続およびそれに対応する伝送路(点線で示す)を含んでもよい。補償プロセッサ315は、これらの接続を利用して、分散補償素子330に制御情報を送信するか、あるいは分散補償素子330から制御情報を受信してもよい。このようにして、補償プロセッサ315を用いて、ファイバ分散測定を制御し、可変DCE330の使用中にDCE330を設定してもよい。補償プロセッサ315は、DME310に測定実行の命令を与えることによって分散測定を開始してもよく、その後に、補償プロセッサ315は測定結果を収集し、その結果を、可変DCE330を正しく設定するのに使用できるフォーマットに変換する。
【0020】
判定された分散に基づき、光信号が回路パック305から光コネクタ335を介して流れ出し、光コネクタ350を介してDCE330に流れ込み、DCE330を通って、DCEの出力光コネクタ345を出て、入力コネクタ340を介して回路パック305に戻り、最終的にEDFA365に戻るように、固定DCE330が回路パック305に結合されてもよい。次に、EDFA365が光信号を増幅し、必要に応じて補償してもよい。
【0021】
可変DCE330の場合、補償プロセッサ315を用いて制御信号をDCE330に送り、この制御信号を使用して、補償される分散量を調整してもよい。補償プロセッサはDME310から電気信号を受信し、これに基づき、電気接続370とコネクタ355、360とを介してDCE330に電気制御信号を送ってもよい。
【0022】
図3は、入力光増幅器365の存在する回路パック305が直接制御する可変DCE330を示しているが、補償プロセッサ315は入力光増幅器回路パック305およびDCE330から物理的に分離されていてもよい。この場合、補償プロセッサ315を用いて、DCE330と入力光増幅器365の存在する回路パック305との間で相互に情報を送信および受信してもよい。
【0023】
ネットワークリンクを設定する方法およびその装置の例示的な実施形態は、分散補償素子(DCE)の接続点の入口側における光信号にアクセスすることを含んでもよい。このDCEは、その入口側におけるファイバスパンの出口側をDCEの出口側の接続点における光増幅器に結合する。この方法はさらに、光信号に基づきファイバスパンの波長分散を判定することと、波長分散に関連する情報を報告することとを含んでもよい。光信号は光テスト信号であってもよく、光テスト信号は、波長分散またはファイバスパン挿入もしくはDCE挿入の損失を判定する前に、光テスト信号の少なくとも一部を他の信号から分離することを含んでもよい。
【0024】
別の例示的な実施形態はさらに、DCEの入口側(すなわちDCE接続点)における光信号の第1パワーレベルと、DCEに向かうファイバスパンの順方向経路の送信機信側(すなわちDCE接続点)における第2パワーレベルとを判定することと、第1および第2パワーレベルの差に基づきファイバスパン挿入損失を報告することとを含んでもよい。光信号へのアクセスはさらに、光テスト信号以外の他の光信号が存在する場合、光テスト信号のある割合を他の光信号とともに分岐することと、光テスト信号以外の他の光信号が存在する場合、光テスト信号を他の光信号から分離することとを含んでもよい。
【0025】
別の例示的な実施形態では、ネットワークリンクを設定する方法およびその装置はさらに、ファイバスパンの順方向において異なる波長の2つの光信号間の時間差を検出することによって、波長分散を判定することを含んでもよく、かつDCEの存在する状態または存在しない状態において判定されてもよい。波長分散の判定は、ファイバスパン長さを判定することと、長さおよび/またはファイバタイプ(ファイバの種類)に基づいて波長分散を算出することとを含んでもよい。
【0026】
別の例示的な実施形態はさらに、波長分散、または、それに加えてまたは代替的に、所定値、格納値、計算値、命令、もしくはイベントのうちの少なくとも1つに基づき、DCEを設定することを含んでもよい。DCEを設定することはまた、DCEの調整も含んでもよい。
【0027】
さらに別の例示的な実施形態では、ネットワークリンクを設定する方法およびその装置はさらに、DCEの出口側における光信号にアクセスすることと、入口および出口側における光信号のパワーレベル間の差に基づきDCEまたはファイバスパンの挿入損失を判定することと、挿入損失を報告することとを含んでもよく、および両挿入損失の関数として光増幅器のゲインを調節することを含んでもよい。この実施形態ではさらに、光テスト信号にアクセスすることが、挿入損失を判定する前に光テスト信号の少なくとも一部を他の信号から分離することを含んでもよい。挿入損失を判定することはさらに、ユーザ信号がファイバスパン上にない期間に、フィルタリングされた光テスト信号の漏れパワーを測定することを含む。
【0028】
他の例示的な実施形態はさらに、漏れパワーの関数としてゲインを調節すること、およびDCEの出口側における漏れパワーを測定することを含んでもよい。この実施形態はまた、DCEの入口および出口側におけるパワーレベルの差に基づき挿入損失を報告することを含んでもよい。
【0029】
上記および図4〜6に示される例示的な実施形態は、図3に示される回路パック「タイプ2」を採用するネットワークノードの別の例示的な実現形態を詳細に示す。具体的には、図4は回路パック「タイプ2A」を、図5は回路パック「タイプ2B」を、図6は回路パック「タイプ2C」を示す。各タイプの実現形態の細部は変化する可能性があるが、そうであっても、各実施形態は、ファイバ分散、ファイバ挿入損失、およびDCE挿入損失を測定することができ、ユーザ通信信号の存在する状態または存在しない状態で測定してもよい。
【0030】
図4は、本発明の例示的な実施形態による入力光増幅器を有する回路パック(タイプ2A)405を採用するネットワーク要素400のより詳細なブロック図である。回路パック405は、分散測定素子(DME)410、タップ415、425、およびEDFA430のような光増幅器を含んでもよい。DME410はさらに、入力テスト信号フィルタ435、タップ2 420、テスト信号プロセッサ440、テスト信号発生器445、および出力テスト信号フィルタ450を含んでもよい。
【0031】
増幅も補償もされていない光信号はファイバスパン(図示せず)を介してLINE INコネクタ455に達し、さらにDME410における入力テスト信号フィルタ435にまで伝搬する。入力テスト信号フィルタ435は、特定波長(または各波長)の入力テスト信号を、LINE INコネクタ455で受信された入力光信号から分離するように選択される。分離された入力テスト信号はタップ2 420に送られ、そこで信号が分岐され、入力テスト信号のパワー低減部分(入力テスト信号の一部)がたとえば、光ダイオード2に送られ、残りのパワー低減部分(入力テスト信号の他部)は信号プロセッサ440に送られる。
【0032】
入力光信号は、たとえば、1510nmの波長を有する入力テスト信号を含むLINE IN接続部455に達する。入力光信号は、入力テスト信号(たとえば、システム設置の間)のみを含んでもよく、あるいは入力テスト信号およびユーザデータ通信(たとえば、44個のユーザ波長)を含んでもよい。入力テスト信号フィルタ435は、入力テスト信号(この場合は1510nmの波長)のみをフィルタリングすなわち通過させるが、残りの波長(存在すれば)がテスト信号プロセッサに達するのを阻止する。1510nmの入力テスト信号は、C帯域内にある波長のようなユーザデータ波長からは周波数において十分離れており、フィルタは完全な伝達特性を示す必要がないので、フィルタの構成を簡易化できる。
【0033】
フィルタ処理された入力テスト信号はテスト信号プロセッサ440にまで流れ、そこで、受信したテスト信号に基づき分散を測定または算出される。テスト信号プロセッサは、電送経路(点線470として示される)を介して電気信号をテスト信号発生器445に送信させる。テスト信号発生器445は、出力テスト信号フィルタ450にさらに送信される「出力テスト信号」を生成する。この出力テスト信号は出力テスト信号フィルタ450で「送信出力データ」信号と結合され、LINE OUTPUTコネクタ460にさらに送信されてもよい。次に、出力テスト信号を用いて、上流ノードでファイバスパンの波長分散を測定してもよい。出力テスト信号フィルタ450は、送信出力データ信号内に含まれる光波長と異なる光波長の光フィルタであってもよい。入力テスト信号は出力テスト信号と同一波長であるため、ファイバスパン上に存在する分散を測定するのに適する。別の例示的な実施形態では、波長分散は、少なくとも2つの異なる波長を用いて送信ノードにおいて同時にパルス列を送出し、受信ノードのDME410に達した時点での複数の波長の位相差を測定することによって、複数波長を用いて判定してもよい。
【0034】
出力テスト信号および入力テスト信号は分散測定手順で使用され、これらの2つの信号は常に利用可能であると仮定されるため、「送信出力データ」または「受信入力データ」信号の存在に関係なく、分散測定を実行できることに留意されたい。さらに、DCE465の配置のおかげで、分散測定は、DCE465が存在する状態でも存在しない状態においてもなされてもよい。
【0035】
続いて図4を参照して、入力テスト信号フィルタ435の上側レッグ(上側の線)から出力される「受信入力データ」信号は、入力テスト信号フィルタ435が存在する場合は、その入力テスト信号フィルタ435がフィルタリングしなかったすべての波長、すなわち、ユーザデータ信号(たとえば、C帯域波長)を含む。受信入力データはタップ1 415に流れ、そこからパワー低減部分は光ダイオード1に送信され、残りのパワー低減部分は、DC OUTコネクタ475に送られ、DCE465(または光ジャンパ)を通り、DC INコネクタ480を介して回路パック405に戻る。DCE465は、ファイバスパンに関連する測定された波長分散を補償するのに使用されてもよく、これによりファイバスパンに関連する波長分散の影響を補償する。DCE465は、固定DCE465(たとえば、分散補償ファイバのスプール)または可変DCE465であってもよい。
【0036】
次に、光信号はDC INコネクタ480からタップ3 425に流れ、そこで光信号のパワー低減部分は光ダイオード3に送られ、信号の残りのパワー低減部分は入力光増幅器430に送られる。他のネットワーク要素構成部品に光信号を送信する前に、信号を入力光増幅器430によって増幅して、たとえばファイバスパン挿入損失による振幅損失を補償してもよい。なお、入力光増幅器430に入力される信号は、分散を補償したものである。
【0037】
入力光増幅器430のゲインを適切に設定するために、ファイバスパンの挿入損失とDCE465の挿入損失とを判定する必要がある。これはネットワーク設置の間に行われることが多いので、ノードのネットワークがいったんユーザトラフィック信号の搬送を開始すれば、すべてのネットワーク増幅器のゲイン設定は適切にプログラムされた状態である。加えて、ネットワークがユーザトラフィックの搬送を開始する前に入力光増幅器のゲインを設定することによって、ネットワークが「稼働」する前に正しい入力増幅器の配置を確認することができる(異なるゲイン範囲の複数の入力増幅器があると仮定して)。
【0038】
ファイバスパンに関連する挿入損失は、DME410に接続された光タップを用いて測定されてもよい。たとえば、タップ1 415およびタップ2 420を用いて、入力テスト信号フィルタ435の2つの出力の光パワーの所定部分を取り出してもよい。「出力テスト信号」と「送信出力データ」信号とが、先のネットワークノードで既知のパワーレベルで出力されると、タップ1 415およびタップ2 420の出力を光ダイオード1および光ダイオード2に送信して、この出力を用いてネットワークノード間のファイバに関連するスパン挿入損失を測定してもよい。
【0039】
信号がDCE465に達するよりも前(、かつユーザトラフィックが存在しない状態)に、入力テスト信号はフィルタリングされているが、DCE465に関連する挿入損失を測定してもよい。これは、入力テスト信号フィルタ435を選択して、入力テスト信号がフィルタ435を通して部分的にのみ減衰されるようにすることによって実行されてもよい。このようなフィルタによって、テスト信号はテスト信号プロセッサにまで通過することができ、入力テスト信号の減衰された信号も入力テスト信号フィルタ435の上側レッグから出力できる。たとえば、入力テスト信号フィルタ435を選択して、このような信号がフィルタの上側レッグで15dB減衰されているようにしてもよい。したがって、タップ2およびタップ3(入力テスト信号が存在すると仮定する)に結合された光ダイオードを利用して、DCE465の挿入損失をシステム内(in-system)で測定することができる。次に、増幅器ゲインは、システム内のファイバスパン挿入損失およびDCE挿入損失測定の組み合わせに基づいて設定することができる。代わりに、DCEの挿入損失は、「システム外で(out-of-system)」、すなわち、DCE465を回路パック405に接続する前に測定されてもよい。
【0040】
このようにして、回路パック「タイプ2A」405に関する実現形態は、ファイバ分散、ファイバ挿入損失、およびDCE465挿入損失の測定を実行することができ、測定はユーザ通信信号の存在する状態または存在しない状態、および分散補償素子の存在する状態または存在しない状態において実行されてもよい。
【0041】
図5は、本発明の態様による別の回路パック「タイプ2B」505の例示的な実施形態を採用するネットワーク要素500のより詳細なブロック図である。この実施形態は、図4に関して説明した実施形態と同様の機能を提供するが、第2入力テストフィルタ525を追加することで、たとえば、光増幅器585を設定する際に用いる全挿入損失(すなわち、スパンとDCE)を判定するより簡単な方法を提供する。
【0042】
この実施形態では、回路パック505は、DME510、タップ3 530 入力光増幅器585、DCE接続点515、520、および第2入力テスト信号フィルタ525を有してもよく、さらに固定減衰器535を有してもよい。ただし、この実施形態では、光信号は到達するとタップ1 545で分岐され、入力光信号のパワー低減部分は第1入力テスト信号フィルタ550に流れ、残りのパワー低減部分はDC OUTコネクタ515に流れる。したがって、入力光信号(たとえば、1510nmの入力テスト信号および/またはC帯域ユーザ信号)の全波長が、第1入力テスト信号フィルタ550およびDC OUTコネクタ515に存在する。加えて、第2入力テスト信号フィルタ525が、DC INコネクタ520と入力光増幅器585との間に配置される。
【0043】
増幅および補償されていない光通信信号は、先のネットワーク要素(図示せず)からLINE INコネクタ540に到達し、DME510およびタップ1 545までさらに伝搬されてもよい。タップ1 545では、入力光信号のパワー低減部分は「分岐」されて、第1入力テスト信号フィルタ550に流れ、残りのパワー低減部分はDC OUTコネクタ515に流れる。第1入力テスト信号フィルタ550を選択して、例えば図4を参照して上述した波長と同じ1510nmの波長で送信された入力テスト信号をフィルタリングするか、あるいは分離することにより、ファイバスパン分散を測定してもよい。第1入力テスト信号フィルタ550は、ユーザ波長が入力ファイバスパン上に存在する状況において必要とされる。タップ1 545によってごく少量の光パワーしか取り出されないので、テスト信号とユーザ波長の両方の光パワーの大部分はDCE590を通過する。
【0044】
次に、フィルタ処理された入力テスト信号はタップ2 555に流れ、さらに分岐され、信号のパワー低減部分は引き続き光ダイオード2に流れ、残りのパワー低減部分はテスト信号プロセッサ560に流れ、受信したテスト信号に基づき分散が測定または算出される。
【0045】
テスト信号プロセッサ560は、入力テスト信号を適宜に処理し、テスト信号発生器565と電気通信して、電気信号が電送経路(点線580で示す)を介してテスト信号発生器565に送信されるようにしてもよい。次に、テスト信号発生器565は、出力テスト信号フィルタ570にさらに送信される「出力テスト信号」を生成するように命令されてもよい。この出力テスト信号は出力テスト信号フィルタ570で「送信出力データ」信号と結合され、LINE OUTPUTコネクタ575にさらに送信されてもよい。次に、出力テスト信号は、入力テスト信号と併せて、回路パック505を他のネットワーク要素に結合するファイバスパンの分散を測定するのに用いることができる。
【0046】
出力テスト信号フィルタ570は、送信出力データ信号内に含まれる波長とは別の光波長の光フィルタであってもよい。出力テスト信号を、入力テスト信号と同じ波長になるように生成すると、この信号はファイバスパン上に存在する分散を測定するのに適する。別の例示的な実施形態では、波長分散は、少なくとも2つの異なる波長を用いて同時に送信ノードでパルス列を開始し、受信ノードのDME510に達した時点での複数の波長の位相差を測定することによって、複数波長を用いて判定されてもよい。
【0047】
続いて図5を参照して、入力光信号のパワー低減部分はタップ1 545から流れ出て、DC OUTコネクタ515に流れ、DCE590を通って、DC INコネクタ520を介して回路パック505に戻り、第2入力テスト信号フィルタ525に達する。上述のとおり、テスト信号およびユーザ波長の両方の光パワーの大部分はDCE590を通過して、第2入力テスト信号フィルタ525に到達する。第2入力テスト信号フィルタ525において、テスト信号に関連する光パワーがフィルタ処理後に測定されることができる。したがって、この実施形態では、ファイバスパン挿入損失およびDCEの挿入損失は、光ダイオード4で1回測定することによって直接判定することができる(テスト信号の光パワーは、送信光ネットワークノードでの既知のパワーレベルで出力されるとする)。
【0048】
このように、回路パック「タイプ2B」505に関する実現形態も、ファイバ分散、ファイバ挿入損失、およびDCE590挿入損失測定を実行することができ、これらの測定は、ユーザ通信信号の存在する状態または存在しない状態において、および分散補償素子の存在する状態または存在しない状態において実行されてもよい。
【0049】
図6は、本発明の例示的な実施形態による別の代替の回路パック「タイプ2C」605の実現形態を採用するネットワーク要素600のより詳細なブロック図である。この実施形態では、DME610は、図4(タイプ2A)および図5(タイプ2B)を参照して上述した実施形態の場合のようにDCE625の前ではなく、DCE625の後にある。ここでは、テスト信号の全光パワーはDCE625を通過することができ、この全光パワーは単一点(光ダイオード2)において測定でき、これにより、全挿入損失測定(すなわち、ファイバスパンとDCEの組み合わせ)を簡単にする。ただし、DCE625が存在すると、スパン自体の分散測定がDCE後に実行されるため、ネットワークに装着される特定のDCE625に関する知識が必要とされる。この場合、DCEが可変DCEならば、DCEは、スパンの分散測定を実行する前に「0分散補償」に設定されてもよい。
【0050】
この実施形態では、入力光信号はLINE INコネクタ640に到達し、次にタップ3 675に流れる。このとき入力光信号のパワー低減部分は光ダイオード3に流れ、残りの部分はDC OUTコネクタ620から流れ出し、DCE625を通って、DC INコネクタ615を介して回路パック605に戻る。信号は引き続きDME610に流れ、入力テスト信号を入力光信号から分離するように選択された入力テスト信号フィルタ635に達する。入力テスト信号はタップ2 640に流れ、そこから信号のパワー低減部分は光ダイオード2に流れ、残りのパワー低減部分はテスト信号プロセッサ645に流れ、ここで受信したテスト信号に基づき分散が測定または算出される。
【0051】
テスト信号プロセッサ645は、入力テスト信号を適宜に処理し、テスト信号発生器650と電気通信して、電気信号が電送経路を介してテスト信号発生器650に送信されるようにしてもよい。テスト信号発生器650は、出力テスト信号フィルタ655にさらに送信される「出力テスト信号」を生成するように命令されてもよい。この出力テスト信号は、出力テスト信号フィルタ655で「送信出力データ」信号と結合され、LINE OUTPUTコネクタ660にさらに送信されてもよい。
【0052】
DCEの存在しない場合には、LINE IN640に到達する信号は、回路パック605上のDC INとDC OUTとの間を光ジャンパケーブルで接続することによってDME610に導かれてもよい。その後、受信したテスト信号に基づき、分散を測定または算出することができる。
【0053】
出力テスト信号フィルタ655は、送信出力データ信号内に含まれる波長とは別の光波長の光フィルタであってもよい。出力テスト信号は、入力テスト信号と同じ波長になるように生成されるので、ファイバスパンの分散を測定するのに適する。別の実施形態では、波長分散は、少なくとも2つの異なる波長を用いて同時に送信ノードでパルス列を開始し、受信ノードのDME610に達した時点での複数の波長の位相差を測定することによって、複数波長を用いて判定されてもよい。
【0054】
このようにして、回路パック「タイプ2C」に示される実施形態では、スパンとDCE625とに関連する挿入損失が、ユーザトラフィック信号の存在する状態または存在しない状態において光ダイオード2で測定されてもよい。加えて、ファイバスパンのみの挿入損失は、光ダイオード3(ユーザ波長が存在しないとする)を用いて直接測定することができる。
【0055】
図7は、本発明の例示的な実施形態による回路パック「タイプ2A」に関して図4を参照して上述した実施をさらに詳細に示す概略図700である。この実施形態では、大部分のDWDMシステムで一般に利用可能な光監視チャネル(OSC)が、スパン分散およびスパン挿入損失測定のためのテスト信号として使用される。その結果、OSC信号を用いて、図4を参照して上述したのと同じ方法で、スパン分散、スパン挿入損失、およびDCE735挿入損失を測定してもよい。
【0056】
LINE INコネクタ705に到達する入力光信号はOSCフィルタ710に流れ、そこでOSC信号が分離されて、タップ1 715に送信され、そこで信号は分岐され、信号のパワー低減部分は、スパン挿入損失を測定するのに用いられる光ダイオード1に送られる。OSC信号の残りのパワー低減部分は、光送受信機720に送信される。ユーザデータトラフィック(たとえば、44個のC帯域波長)はOSCフィルタ710の上側レッグから流れ出してタップ3 725に流れ込み、そこで信号は分岐され、ユーザトラフィックのパワー低減部分は光ダイオード3に流れ、ユーザデータ信号の残りのパワー低減部分はDC OUTコネクタ730に流れ、DCE735を通ってDC INコネクタ740に戻る。信号は引き続きタップ2 745に流れ、信号はさらに分岐されて、信号のパワー低減部分は光ダイオード2に流れ、信号の残りのパワー低減部分は入力光増幅器750に流れる。
【0057】
図8は、別の例示的な実施形態による回路パック「タイプ2B」に関して図5を参照して上述した実現形態をさらに詳細に示す概略図800である。この実施形態も、スパン分散およびスパン挿入損失測定のテスト信号としてOSC信号を用いる。このように、OSC信号を用いて、図5を参照して上述したのと同じ方法で、スパン分散、スパン挿入損失、およびDCE835挿入損失を測定してもよい。
【0058】
入力光信号はLINE INコネクタ805に到達し、タップ810に流れ、そこで入力光信号は分岐されて、信号のパワー低減部分はOSCフィルタ815に流れ、残りのパワー低減部分はDC OUTコネクタ830に流れる。たとえば、タップ810は、LINE INコネクタ805に到達する入力光信号パワーの15%が分岐されてOSCフィルタ815に流れるような、15%タップであってもよく、信号パワーの残りの85%が、DCE835を通ってDC OUTコネクタ830に流れ、INコネクタ840に戻ってOSCフィルタ845に到達する。OSCフィルタ845の下側レッグは、OSC信号から分離し、この信号のパワーは光ダイオード1を用いて測定されてもよい。OSCフィルタ845の上側レッグは残りの信号をタップ850に送信し、そこで信号のパワー低減部分は光ダイオード9に流れ、残りのパワー低減部分は増幅器855に流れる。他のOSCフィルタ815の下側レッグはOSC信号を分離してタップ825に流れ、信号のパワー低減部分は光ダイオード3に流れ、残りのパワー低減部分は光送受信機820に流れる。フィルタリングしなかった波長は、OSCフィルタ815の上側レッグから流れ出た後、固定減衰器860およびラインテストコネクタ865に至る。
【0059】
図9は、本発明の例示的な実施形態を示す手順900のフロー図である。手順900が開始され(905)、第1の接続点の入口側で光信号にアクセスする(910)。この第1の接続点は、DCEの入口側でファイバスパンの出口側を第2の接続点の光増幅器に結合する。この第2の接続点は、DCEの出口側に位置する。ファイバスパンの波長分散を、入力光信号に基づき判定する(915)。次に、手順900は、他の測定を実行すべきかどうかを判定し(920)、手順900がファイバ挿入損失測定を実行すべきと判定した場合(925)、あるいはDCE挿入損失測定が実行されるべきと判定した場合(935)、適切なパワー測定が実行される(930、940)。測定が実行された後、測定結果を、たとえば、システムオペレータ、要素管理システム(EMS)、サーバなどに報告し(945)、その後に手順が終了する(950)。
【0060】
図9に示される手順900は説明目的のためだけに使用される例示的な実施形態であると理解されるべきである。分散または挿入損失測定を実行する場合における他の実施形態または類似のネットワーク特性を利用してもよい。さらに、図9に示される手順は、連続的に、並行して、または説明されるのとは別の順序で実行されてもよい。説明される手法の全部がすべて必要だというわけではなく、追加の特性を補足してもよく、図示される手法の一部を他の手法に置き換えてもよいと理解されるべきである。
【0061】
手順900の一部または全部は、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアで実行されてもよい。ソフトウェアで実行される場合、ソフトウェアは、(i)回路パックのようなネットワークノードにローカルに、または別の遠隔位置に格納されるか、あるいは(ii)遠隔に格納され、たとえば、手順900が開始されるとき(905)、ネットワークノードにダウンロードされてもよい。ソフトウェアは、ローカルまたは遠隔で更新されてもよい。ソフトウェア実行の動作を開始するために、ネットワークノードは、当技術分野で既知の任意の方法でソフトウェアをロードし実行する。当業者には、本発明に含まれる方法は、コンピュータ利用可能媒体を含むコンピュータプログラム製品で具体化されてもよいことは明らかであろう。たとえば、そのようなコンピュータ利用可能媒体は、CD−ROMディスクや従来のROM装置などの読取専用メモリ装置、または内部に格納したコンピュータ読取可能プログラムコードを有する、ハードドライブ装置やコンピュータディスケットから構成されてもよい。
【0062】
さらに、ソフトウェア分野では、1つの形態または別の形態(たとえば、プログラム、手順、プロセス、アプリケーション、モジュール、ユニット、論理など)で処理を実行したり結果を導き出すのが、一般的である。このような表現は単に、処理システムによってソフトウェアを実行することにより、プロセッサが動作を実行して結果を得ることを示す簡単な方法にすぎない。
【0063】
本発明は、その例示的な実施形態に関して具体的に図示し、説明してきたが、当業者であれば、添付の請求項に含まれる本発明の範囲から逸脱しることなく、たとえばコンピュータプログラム製品またはソフトウェア、ハードウェア、あるいはその組み合わせにおいて形態および細部に様々な変更を加えることが可能である、ことは理解されるであろう。
【符号の説明】
【0064】
235 分散補償素子(DCE)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ネットワークにおけるファイバスパンの波長分散を判定および報告する方法であって、
前記ファイバスパンを介して光信号が伝搬されてくる分散補償素子の入口側である第1の接続点(335,620)において光信号にアクセスする工程(910)であって、この光信号へのアクセスは、光ネットワークノード(200,300,600)において、前記分散補償素子に第2の接続点(340,615)で結合される光増幅器(240,365,670)によって光信号が増幅されるよりも前になされる、工程(910)と、
前記光ネットワークノード(200,300,600)における前記光信号の位相差または時間差に基づき前記ファイバスパンの波長分散を判定する工程(915)と、
前記入口側である前記第1の接続点における前記光信号の第1パワーレベルを判定する工程と、
前段のネットワークノードにおける光信号のパワーレベルである第2パワーレベルを判定する工程と、
前記光ネットワークに接続された、上流ノード、下流ノード、素子管理システム、サービスプロバイダ、またはサーバに、前記波長分散に関連する情報、および前記第1パワーレベルと前記第2パワーレベルとの差に基づくファイバスパンの挿入損失に関する情報を報告する工程(945)とを備えた、波長分散判定方法。
【請求項2】
請求項1において、さらに、
光信号を増幅するよりも前に、前記分散補償素子の出口側である前記第2の接続点における前記光信号にアクセスする工程と、
前記第2接続点の前記出口側における第3パワーレベルを判定する工程と、
前記第1パワーレベルと前記第3パワーレベルとの差に基づき分散補償素子の挿入損失に関する情報を報告する工程とを備えた、波長分散判定方法。
【請求項3】
請求項1または2において、前記光信号が光テスト信号であり、
前記光テスト信号にアクセスする工程が、前記ファイバスパンの波長分散を判定する前に前記光テスト信号の少なくとも一部を他の信号から分離する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項4】
請求項1または2において、前記光信号が光テスト信号であり、
前記光テスト信号にアクセスする工程が、
この光テスト信号以外の他の光信号が存在する場合、前記光テスト信号の一定割合を前記他の光信号と共に取り出す工程と、
この光テスト信号以外の他の光信号が存在する場合、前記光テスト信号を前記他の光信号から分離する工程とを有する、波長分散判定方法。
【請求項5】
請求項1において、前記光信号の位相差または時間差を判定する工程が、前記ファイバスパンの順方向において異なる波長の2つの光信号間の時間差を検知する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項6】
請求項1において、前記波長分散を判定する工程が、分散補償素子が存在する状態において波長分散を判定する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項7】
請求項1において、前記波長分散を判定する工程が、分散補償素子が存在しない状態において前記波長分散を判定する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項8】
請求項1において、前記波長分散を判定する工程が、さらに、
前記ファイバスパンの長さを判定する工程と、
この長さに基づき前記波長分散を算出する工程とを有する、波長分散判定方法。
【請求項9】
請求項1において、前記波長分散を判定する工程が、さらに、
前記ファイバスパンの長さを判定する工程と、
この長さとファイバ種類とに基づき前記波長分散を算出する工程とを有する、波長分散判定方法。
【請求項10】
請求項1において、さらに、
前記波長分散に基づき前記分散補償素子を設定する工程を備えた、波長分散判定方法。
【請求項11】
請求項10において、前記分散補償素子を設定する工程が、前記波長分散補償素子を調整する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項12】
請求項11において、前記分散補償素子を調整する工程が、所定値、格納値、計算値、命令、およびイベントのうちの少なくとも1つに基づき、前記分散補償素子を調整する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項13】
請求項2において、前記光信号にアクセスする工程が、
光ネットワークノードで光信号を増幅するよりも前に、前記分散補償素子で光信号を受信した後に光信号にアクセスする工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項14】
請求項13において、さらに、
前記分散補償素子の挿入損失と前記ファイバスパンの挿入損失の関数として前記光増幅器のゲインを調節する工程を備えた、波長分散判定方法。
【請求項15】
請求項13において、前記光信号は光テスト信号であり、前記光テスト信号にアクセスする工程が、分散補償素子の挿入損失を判定する前に、前記光テスト信号の少なくとも一部を他の光信号から分離する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項16】
請求項15において、前記分散補償素子の挿入損失を判定する工程が、さらに、ユーザ信号が前記ファイバスパン上にない期間に、前記フィルタリングされた光テスト信号の漏れパワーを測定する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項17】
請求項16において、前記光増幅器のゲインを調節する工程が、前記漏れパワーの関数として前記ゲインを調節する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項18】
請求項16において、前記漏れパワーを測定する工程が、前記出口側である第2の接続点おける前記漏れパワーを測定する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項19】
請求項16において、さらに、前記第1パワーレベルと前記第3パワーレベルとの差に基づき挿入損失に関する情報を報告する工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項20】
光ネットワークにおけるファイバスパンの波長分散を判定および報告する装置であって、
光信号(205)を搬送するファイバスパン(210,320)の出口側に、光ネットワークノード(200,300,600)における分散補償素子(235,330)を結合させる第1の接続点(335,620)と、
前記光ネットワークノード(200,300,600)における光増幅器(240,365,670)に、前記分散補償素子を結合させる第2の接続点(340,615)と、
前記光ネットワークノードで光信号の増幅よりも前に光信号にアクセスするように、前記ファイバスパンの出口側に結合されたアクセスユニット(215,310)と、
前記光信号の位相差または時間差に基づき前記ファイバスパンの波長分散を判定し、さらに、前記第1の接続点における前記光信号の第1パワーレベルと、前段のネットワークノードにおける光信号のパワーレベルである第2パワーレベルとを判定する、判定ユニット(220,310)と、
前記光ネットワークに接続された、上流ノード、下流ノード、素子管理システム、サービスプロバイダ、またはサーバに、前記波長分散に関連する情報(230)、および前記第1パワーレベルと第2パワーレベルとの差に基づくファイバスパンの挿入損失に関する情報を報告する報告ユニット(225)とを備えた、波長分散判定装置。
【請求項21】
請求項20において、
前記判定ユニットは、前記第2の接続点において第3パワーレベルを判定し、
前記報告ユニットは、前記第1パワーレベルと第3パワーレベルとの差に基づき前記分散補償素子の挿入損失を報告する、波長分散判定装置。
【請求項22】
請求項20において、前記光信号は光テスト信号であり、
前記アクセスユニットは、前記判定ユニットが前記ファイバスパンの波長分散を判定する前に、前記光テスト信号の少なくとも一部を他の信号から分離する、波長分散判定装置。
【請求項23】
請求項20において、前記光信号は光テスト信号であり、
前記アクセスユニットは、さらに、
この光テスト信号以外の他の光信号が存在する場合、前記光テスト信号の一定割合を前記他の光信号と共に取り出し、
この光テスト信号以外の他の光信号が存在する場合、前記光テスト信号を前記他の光信号から分離する、波長分散判定装置。
【請求項24】
請求項20において、前記判定ユニットは、前記ファイバスパンの順方向において異なる波長の2つの光信号間の時間差を検知する、波長分散判定装置。
【請求項25】
請求項20において、前記判定ユニットは、分散補償素子が存在する状態において波長分散を判定する、波長分散判定装置。
【請求項26】
請求項20において、前記判定ユニットは、分散補償素子が存在しない状態において波長分散を判定する、波長分散判定装置。
【請求項27】
請求項20において、前記判定ユニットは、さらに、前記ファイバスパンの長さを判定し、前記長さに基づき前記波長分散を算出する、波長分散判定装置。
【請求項28】
請求項20において、前記判定ユニットは、さらに、前記ファイバスパンの長さを判定し、前記長さとファイバ種類とに基づき前記波長分散を算出する、波長分散判定装置。
【請求項29】
請求項20において、さらに、
前記波長分散に基づき前記分散補償素子を設定するように、補償プロセッサ(245,315)を備える、波長分散判定装置。
【請求項30】
請求項29において、前記補償プロセッサが、所定値、格納値、計算値、命令、およびイベントのうちの少なくとも1つに基づき前記分散補償素子を調整する、波長分散判定装置。
【請求項31】
請求項29において、前記補償プロセッサが前記分散補償素子を調整する、波長分散判定装置。
【請求項32】
請求項20において、
前記アクセスユニット(610)は、さらに、前記光ネットワークノードで光信号の増幅よりも前に、前記分散補償素子(625)で光信号を受信した後に光信号にアクセスする、波長分散判定装置。
【請求項33】
請求項32において、前記判定ユニットは、前記ファイバスパンの挿入損失を判定し、前記分散補償素子の挿入損失と前記ファイバスパンの挿入損失の関数として前記光増幅器のゲインを調節する、波長分散判定装置。
【請求項34】
請求項32において、前記光信号は光テスト信号であり、前記アクセスユニットは、さらに、分散補償素子の挿入損失を判定する前に、前記光テスト信号の少なくとも一部を他の光信号から分離する、波長分散判定装置。
【請求項35】
請求項34において、前記判定ユニットは、ユーザ信号が前記ファイバスパン上にない期間に、前記フィルタリングされた光テスト信号の漏れパワーを測定する、波長分散判定装置。
【請求項36】
請求項35において、前記判定ユニットは、前記漏れパワーの関数として前記光増幅器のゲインを調節する、波長分散判定装置。
【請求項37】
請求項35において、前記判定ユニットは、前記第2の接続点における前記漏れパワーを測定する、波長分散判定装置。
【請求項38】
請求項35において、前記報告ユニットは、前記第1パワーレベルと前記第3パワーレベルとの差に基づき挿入損失に関する情報を報告する、波長分散判定装置。
【請求項39】
請求項1において、前記光信号にアクセスする工程が、
前記分散補償素子で光信号を受信するよりも前に光信号にアクセスする工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項40】
請求項1において、前記光信号にアクセスする工程が、
前記分散補償素子で光信号を受信した後に光信号に光信号にアクセスする工程を有する、波長分散判定方法。
【請求項41】
請求項20において、前記アクセスユニットが、さらに、
前記分散補償素子で光信号を受信するよりも前に光信号にアクセスする、波長分散判定装置。
【請求項42】
請求項20において、前記アクセスユニットが、さらに、
前記分散補償素子で光信号を受信した後に光信号にアクセスする、波長分散判定装置。

【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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【公開番号】特開2012−58252(P2012−58252A)
【公開日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−241926(P2011−241926)
【出願日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【分割の表示】特願2009−544328(P2009−544328)の分割
【原出願日】平成20年7月29日(2008.7.29)
【出願人】(508338784)テラブス・オペレーションズ・インコーポレーテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】TELLABS OPERATIONS,INC.
【Fターム(参考)】