JP4105233B2

JP4105233B2 - Method and apparatus for coupling insertion / extraction optical signal lines from a plurality of branch units

Info

Publication number: JP4105233B2
Application number: JP51750698A
Authority: JP
Inventors: ペーダーセン，ボー
Original assignee: ティコテレコミュニケーションズ（ユーエス）インコーポレイティド
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JP2001505728A; AU4799897A; EP1012646A1; CA2267779A1; WO1998015861A1; TW357504B

Description

発明の分野
本発明は、光波通信システムにおける光信号処理に関する。より特定的には、本発明は、多重挿入／抜き出しマルチプレクサ（Multiple Add/Drop Multiplexer:ＡＤＭ）を単一の挿入／抜き出しライン対に結合する方法及び装置に関する。
発明の背景
通信分野に適用された光波通信システムは、大きく２つのカテゴリーに分類できる。これら２つのカテゴリーとは、光信号が一般的な都市間の距離（約５０から１００ｋｍ）と比較して比較的長い又は短い距離上で伝送されるかどうかによる長距離及び短距離である。長距離通信システムでは高容量トランクラインを必要とし、光学的増幅器を使用して数千ｋｍ以上で情報を伝送できる。
長距離通信システムは、一方の大陸から他方の大陸への国際的な通信トラフィックを担うために使用される。これは、度々水中に光ファイバー・トランクラインを敷設する必要があるので、これらのシステムは、しばしば海底システムと称される。
このような海底システムにおいては、地上システムと同様に、高容量ファイバートランクにて担われる波長多重光信号における所定の波長に注目する必要がある。これは、一般的に所望のトラフィックルーチン・パラメータに適合させるために必要となる。
これらの信号の方向を向け直すために使用する光学的構成要素は、挿入／抜き出しマルチプレクサ（ADD/DROP MULTIPLEXER:ＡＤＭ又は分岐ユニットとも称する）と称される。ＡＤＭは、波長多重光信号を分割し挿入するときに使用するキー装置として知られている。
図２は従来のＡＤＭの一例である。ＡＤＭ２０は、デマルチプレクサ２２、マルチプレクサ２４、及び光ファイバー１４ａ，１４ｂ，．．．，１４ｎのラインＮを備える。光学的ＡＤＭ２０回路において、波長λ１，λ２，．．．，λｎからなる多重入力光信号は、所望の光信号、例えば、λｉ及びλｊ，が出力される（「抜き出し（drop）」される）Ｎ個の波長の光信号に分割される。残りの光信号は光ファイバー１４ａ，１４ｂ，．．．，１４ｎを経て送信される。外のλｉ及びλｊは、光ファイバー１４ａ，１４ｂ，．．．，１４ｎを経て送信される信号に沿ってマルチプレクサに入力され（「挿入（add）」され）、多重化された光信号λ１，λ２，．．．，λｎとして出力される。
ソネットのようなトークンリング・ベースシステムの如きいくつかのシステムでは、多重ファイバートランクラインがある。各トランクラインはそれ自身のＡＤＭを持つ。従来、各ＡＤＭは、ある波長の情報を挿入し抜き出すための少なくとも一対のファイバーを必要とする。それ故、ファイバー対の数は、システムに使用されるＡＤＭの数に比例して増大する。これは、システムに使用されるファイバーの量を増大させるばかりか、ＡＤＭコントローラ及び関連光学的構成要素も増大させる。さらに、各ＡＤＭがそれ自身のファイバー対を使用するので、付加的な光学的構成要素無しでトランク間でトラフィックを送信するのは不可能である。
従って、実質的な必要性は、各ＡＤＭからの信号を挿入し抜き出すために使用するファイバー対の数を減らすために、多重ファイバートランク及び多重ＡＤＭを使用する光波通信システムに対して存在し、これにより、複数のＡＤＭに関連する光学的構成要素を減少させトランクとトランク間の経路を定めることを可能にする。
発明の要約
上述の観点から、多重高容量ファイバートランク及び多重ＡＤＭを採用したシステムにおいて使用される光学的構成要素の数を最少化する技術において必要性が存在する。
本発明は多重ＡＤＭを配置したシステムを提供するもので、各ＡＤＭは高容量ファイバートランク上で担われる波長多重光信号における所定の波長を挿入し抜き出すために同じファイバー対を利用する。
本発明はまた、ＡＤＭの挿入ラインから抜き出しラインへ光信号の所定の波長を渡す（passing）ことができるＡＤＭ装置を提供する。
本発明は多重ＡＤＭを配置したシステムを提供するもので、一方のファイバートランクからの信号を、同じファイバー対を使用して他方のファイバートランクに迂回させることができる。
本発明では、複数のトランクファイバーに付属した複数の分岐ユニットから分岐トラフィックを担うための単一のファイバー対を使用する。本発明は、トランクトラフィックを担うための複数の光ファイバートランクと、複数の分岐ユニットを備え、各々ははファイバートランクの１つに付属され、かつ挿入及び抜き出しポートを有する。単一のファイバー対は、分岐ユニット間で分岐トラフィックを担うための分岐ユニットを接続する。各分岐は、挿入ポートから抜き出しポートへ分岐トラフィックの引渡しを可能にする。
これらの利点及び以下で明らかにされる本発明の特徴と共に、本発明の特性は以下の詳細な説明と添付の請求項と図面を参照することでより明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施形態を展開した光波通信システムのブロック図である。
図２は従来のＡＤＭの概略図である。
図３（ａ）は本発明の実施形態のための引渡し装置（passing device）の第１の実施形態としての概略図である。
図３（ｂ）は本発明の実施形態のための引渡し装置の第２の実施形態としての概略図である。
図３（ｃ）は本発明の実施形態のための引渡し装置の第３の実施形態としての概略図である。
図４は本発明の第１の実施形態によるブロック図である。
図５は本発明の第２の実施形態によるブロック図である。
図６は本発明の第３の実施形態によるブロック図である。
図７は本発明の第４の実施形態によるブロック図である。
図８は本発明の第５の実施形態によるブロック図である。
図９は本発明の第６の実施形態によるブロック図である。
詳細な説明
この部分では、図面を詳細に参照して本発明を説明し、同様な部品には同じ参照番号を付する。
図１は、本発明の実施形態を展開した光波通信システムのブロック図である。図１は高容量波長分割マルチプレクス（ＷＤＭ）光波通信システムを示す。最も簡潔なフォームにおいて、ＷＤＭは、光ファイバーの異なる送信ウインドウにおいて２つのチャンネルを送信するために使用される。例えば、λＮで動作する現存の光波システムは、他のλＰのチャンネルを加えることにより容量として更新することができる。一般的なＷＤＭシステムは、１５５０ｎｍ（ナノメータ）ウインドウ、例えば、１５３０〜１５６５ｎｍの範囲のλ１〜λＮで動作する。
光通信送信機２００，２１４及び２１６は、各波長λ１，λ２，．．．，λＮで光通信チャンネルを送信する。マルチプレクサ２１０は多重化信号２０２を形成するためにこれらの信号を多重化する。多重化信号２０２は受信端に送信するために光ファイバー２０４に送出される。光ファイバー２０４は高容量トランクなので、信号２０２は「トランクトラフィック」とも称される。送信中では、多重化信号２０２はＡＤＭ２０６を通過する。ＡＤＭ２０６は光ファイバー２３６の後段の多重化信号２３４に配置される。受信端において、デマルチプレクサ２１２は多重分離を行い、受信機２０８，２１８，．．．，２２０に、各波長λ１，λ２，．．．，λＮの経路を定める。
すでに波長λｉの光情報信号は波長λｉの他の光情報信号に置き換えられているので、多重化信号２３４が多重化信号２０２とは相違することに注目する必要がある。多重化信号２０２及び２３４は同じ信号波長を含むが、これらは必ずしも同じ情報を担ってはいない。
ＡＤＭ２０６は、出分岐３６０上への送信を継続するために、入分岐３４０からの所定の信号をＡＤＭ２０６へ渡す引渡し装置（passing device）４６６を含む。引渡し装置４６６の種々の形態例を図３（ａ），図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す。
図３（ａ）は引渡し装置４６６の説明図である。引渡し装置４６６は全ての波長を引き渡すが、ある波長が挿入され又は抜き出される（例えば、λｉ）。図３（ａ）は入トランク４９６、出トランク４９８、入分岐４９２、出分岐４９４、及びサーキュレータ４７６及び４７４を示し、その全てはファイバーグレーティング（fiber grating）４７２を経て接続される。本実施形態において、ファイバーグレーティング４７２はブラッググレーティング（Bragg Grating）である。ファイバーグレーティング４７２の他の例として、回折格子、干渉誘起グレーティング（interference induced grating）、ファブリ・ペロ・エタロン（Fabry-Perot etalon）、ジルゴニアン・ルータ（gergonian router）、又は波長を選択的に通す他の手段、を含むことができる。
入分岐４９２から渡される波長を変化させる信号として、これらはサーキュレータ４７４によりファイバーグレーティング４７２を通るように方向づけられる。ファイバーグレーティング４７２はブラッグ波長を偏向し、他の全ての波長を通す。この方法で、所望の波長は出トランク４９８上に配置した多重化信号に付加され、一方、他のＡＤＭへの宛て先を持つこれらの信号は出分岐４９４に渡される。
図３（ｂ）は、挿入ラインから抜き出しラインへ所望の信号を通すための他の実施形態を示す。図３（ｂ）は、サーキュレータよりもむしろカプラーを使用すること以外は、引渡し装置４６６と同じ機能を実行する引渡し装置４６８を示す。光アイソレータ４８４は、入分岐５００として使用されるカプラー４８２に追加され、信号が入分岐５００から入来するのを防止する。
図３（ｃ）は引渡し装置の第３の実施形態を示す。引渡し装置４７０は、引渡し装置４６６及び４６８と同じ機能を実行する。しかしながら、引渡し装置４７０は、この機能を実行するためにカプラー４８８及びサーキュレータ４８６を使用する。ＡＤＭの側の入分岐上にサーキュレータ４８６を配置することによって、付加的な光アイソレータの必要性が無くなり、それにより、全体的な構成要素の削減が可能となる。
図１に戻り、ＡＤＭ２０６を経て渡すことができる信号は、多重化信号に挿入され又は多重化信号から抜き出される信号を除いて、全ての信号である。従って、ＡＤＭ２０６において、入分岐３４０から進む全ての波長は、波長λｉを除き、ＡＤＭ２０６を経て出分岐３６０へ渡される。
図４は本発明の第１の実施形態によるブロック図である。図４は、入力トランク１，２，．．．，Ｎを有するシステム４１が、番号４２，４４及び４６で各々示される。システム４１もまた出力トランク１，２，．．．，Ｎを有し、各々番号４８、５０及び５２で示される。加えて、システム４１は、分岐挿入入力５４及び分岐抜き出し出力５６と称されるファイバー対を使用する。最終的に、ＡＤＭ５８、６０及び６２は、トランク対４２と４８、４４と５０、及び４６と５２、と同様に、分岐挿入入力５４及び分岐抜き出し出力５６にそれぞれ全て接続される。
より特定的には、ＡＤＭは、１つのＡＤＭの出分岐ラインが隣接するＡＤＭの入分岐ラインになるように構成される。従って、システム４１のトポロジー（topology）は、光ファイバー４７がＡＤＭ６２の出分岐及びＡＤＭ６０の入分岐の両方として供される。同様に、光ファイバー４５は、ＡＤＭ６０の出分岐及びＡＤＭ５８の入分岐の両方として供される。光ファイバー４３はＡＤＭ５８の出分岐として供される。本実施形態において、光ファイバー４３は、任意の位置に抜き出し信号を向ける。しかしながら、光ファイバー４３はＡＤＭ６２に対する入分岐として供されることが可能である。この形態は図８において論議される。
このように構成されたシステム４１は、多重ＡＤＭを使用して多重トランクラインへ信号を挿入し、多重トランクラインから信号を抜き出す単一のファイバー対を有する。引渡し装置４６６は挿入された信号及び抜き出された信号とは相違する波長の信号のみを許可し、これらは、以下の表にまとめたように、ＡＤＭ２０６を通る信号を処理するために４つの可能性のみが存在する。

従って、ＡＤＭ５８，６０及び６２の引渡し装置４６６は、ブラッグ波長（又は分岐波長）を除く全ての波長を通すので、ＡＤＭ５８，６０及び６２はこれら波長に関して途中処理をしていない。
本発明の実施形態を、以下の例によって説明する。入来多重信号は、入力トランクライン４２，４４及び４６にて伝送される波長λ１からλ５の信号を含むものとして定義する。さらに、ＡＤＭ６２は波長λ２及びλ３を分岐し、ＡＤＭ６０はλ５を分岐し、ＡＤＭ５８はλ１及びλ４を分岐するものとする。
以下に説明するように、λ１からλ５は入トランク４２，４４及び４６から抜き出され、単一のファイバー対のみを使用する所望の宛て先に分岐される。波長λ１からλ５は入トランク４２からＡＤＭ６２に渡るので、ＡＤＭ６２は、ＡＤＭ６０にこれらの信号を送出する光ファイバー４７に波長λ２及びλ３を分岐する。ＡＤＭ６０の引渡し装置（図示せず）は波長λ５のみを反射するので、波長λ２及びλ３は光ファイバー４５上でＡＤＭ６０を経てＡＤＭ５８に渡される。さらに同様にＡＤＭ６０は、入トランク４４から光ファイバー４５へ波長λ５を分岐する。従って、λ２，λ３及びλ５はＡＤＭ５８に送信される。ＡＤＭ５８の引渡し装置（図示せず）は波長λ１及びλ４のみを反射するので、波長λ２，λ３及びλ５はＡＤＭ５８を経て光ファイバー４３上に渡される。同時に、入トランク４２からのλ１及びλ４はＡＤＭ５８により光ファイバー４３上に配置される。
同様に、λ１からλ５は出トランク４８，５０及び５２に付加される。λ１からλ５が光ファイバー５４からＡＤＭ６２に送信されるとすると、ＡＤＭ６２の引渡し装置は、入トランク４６から波長λ１，λ４及びλ５と共に多重化されたλ２及びλ３を反射し、出トランク５２に送出される。λ１，λ４及びλ５はＡＤＭ６０に渡されるので、ＡＤＭ６０の引渡し装置は、入トランク４４からのλ１からλ４と共に多重化されたλ５を反射し、出トランク５０に送出される。最終的に、λ１及びλ４はＡＤＭ５８に渡され、ＡＤＭ５８の引渡し装置は、入トランク４２からのλ２，λ３及びλ５とともに多重化されたλ１及びλ４を反射し、出トランク４８に送られる。
システム設計者は、特定の設計目的に到達する必要がなければ、例えば、図９に詳しく説明するように１つのトランクから他のトランクへ信号の経路を定める必要がなければ、２つのＡＤＭが同じ波長を分岐しないようにシステムを構成しなればならないことに注目する必要がある。
図５は本発明の第２の実施形態によるブロック図である。この第２の実施形態は、図４に示すシステムと同様に、マルチトランク及びマルチＡＤＭシステムを含む。しかしながら、図４のシステムは、同じ方向に信号を担う全ての入来トランクラインを有する。図４に示す実施形態において、代わりの入トランク７２，７６及び８０は、入トランクライン７０，７４及び７８とは反対方向に信号を担う。本実施形態では図４で論議した第１の実施形態と同様に動作する。
図６は本発明の第３の実施形態によるブロック図である。この第３の実施形態は、図６のシステムと同様にマルチトランク及びマルチＡＤＭシステムを含む。しかしながら、第３の実施形態では、代わりのトランクライン上に配置されたＡＤＭから信号を挿入し抜き出すために２つのファイバー対を使用する。従って、ファイバー１４６及び１４８は、１つの方向に動作するトランクライン１１２，１１６及び１２０に接続するＡＤＭ１３４，１３６及び１３８へ又はから、信号を挿入し又は抜き出すことを担い、一方、ファイバー１５０及び１５２は、反対方向に動作するトランクライン１２２，１２６及び１３０に接続するＡＤＭ１４０，１４２及び１４４へ又はから、信号を挿入し又は抜き出すことを担う。第３の実施形態は図４に関して論議した第１の実施形態と同様に動作する。
図７は本発明の第４の実施形態のブロック図である。この第４の実施形態は、図５に示すシステムと同様にマルチトランク及びマルチＡＤＭシステムを含む。しかしながら、第４の実施形態は二重のトランクライン対に置かれたＡＤＭから信号を挿入し抜き出すために、方向として交互の各トランクライン対とともに、単一のファイバー対を使用する。従って、入トランク１５４，１５８及び１６２は一方の方向における情報を担い、入トランク１５６，１６０及び１６４は反対方向の情報を担う。第４の実施形態は図４にて論議した第１の実施形態と同様に動作する。
図８は本発明の第５の実施形態についてのブロック図である。第５の実施形態は、光ファイバー６１がＡＤＭ４３８の挿入ポートに接続されることを除いて、図４にて論議した実施形態と同じトポロジーである。この方法で、１つのトランクラインからの信号は他のトランクラインへ経路が定められる。
図４に関連してなされた以前の例と同様の例は、図８に示す第５の実施形態の動作を例示する上で有用である。以前のように、入来する多重化信号が入力トランクライン４２，４４及び４６上で波長λ１からλ５の信号を含むものとして定義される。しかしながら、ＡＤＭ６２が波長λ５を分岐する例を仮定すると、ＡＤＭ６０はλ２を分岐し、ＡＤＭ５８はλ５を分岐する。
λ１からλ５は入トランク４６からＡＤＭ６２に入るので、ＡＤＭ６２は、光ファイバー６１上にλ５を分岐して、ＡＤＭ６０にこの信号を伝送する。ＡＤＭ６０の引渡し装置（図示せず）は波長λ２のみを反射するので、波長λ５は光ファイバー６１上でＡＤＭ６０を経てＡＤＭ５８に渡される。ＡＤＭ６０もまた同様に光ファイバー６１上で入トランク４４からλ２を分岐する。従って、λ２及びλ５はＡＤＭ５８に送信される。
ＡＤＭ５８の引渡し装置（図示せず）は波長λ５を反射するように構成されるので、光ファイバー６１からの波長λ５は、入トランク４２からのλ１からλ４とともに多重化される出トランク４８の方向へ経路化される。波長λ２はＡＤＭ５８を通って光ファイバー６１上に至る。同時に、入トランク４２からのλ５はＡＤＭ５８により光ファイバー６１上に配置される。
λ２からλ５は光ファイバー６１からのＡＤＭ６２に担われるので、ＡＤＭ６２の引渡し装置は、入トランク４６からの波長λ１からλ４と共に多重化されるλ５を反射する。多重化信号は出トランク５２上に送出される。
従って、上述の例は入トランク４６から出トランク４８へ経路を定める第５の実施形態を示す。さらに、入トランク４２から出トランク５２へ経路を定める第５の実施形態を示す。
図９は本発明の第６の実施形態を示すブロック図である。第６の実施形態は、以下の例外と共に第５の実施形態と設計上で同様である。単一のＡＤＭが１つの波長以上を分岐する場合において、各波長を２つの分離トランクに経路を定めることは望ましいことである。本発明の第６の実施形態は、経路を定めるべき各波長に対してＡＤＭを付加することにより達成される。
図９は、各々４４０，４４２，４４４及び４４６として示される入力トランク１から４を有するシステム４５５を示す。システム４５５はまた、各々４４８，４５０，４５２及び４５４として示される出力トランク１から４を有する。システム４５５は、ＡＤＭ４５６，４５８，４６０及び４６２を接続するための光ファイバー４６４を使用する。ＡＤＭ４５６，４５８，４６０及び４６２は、トランク対４４０と４４８、４４２と４５０、４４４と４５２、及び４４６と４５４に接続される。
第６の実施形態は、以下の例を使用して記載される。入トランク４４０，４４２，４４４及び４４６の各々はλ１からλ５を担う。ＡＤＭ４５６はλ１及びλ２を分岐し、ＡＤＭ４６０はλ１を分岐し、ＡＤＭ４６２はλ２を分岐する。動作上で、ＡＤＭ４５６は、ＡＤＭ４６２に光ファイバー４６４により渡されるλ１及びλ２を分岐する。ＡＤＭ４６２はλ２を分岐し、ＡＤＭ４６０へ、光ファイバー４６４からのλ１を渡し、かつ入トランク４４６からのλ２を渡す。ＡＤＭ４６０は、ＡＤＭ４５８へλ１を分岐し、かつＡＤＭ４５８へ、光ファイバー４６４からのλ２を渡し、かつ入トランク４４４からのλ１を渡す。ＡＤＭ４５６へ両方を渡す。ＡＤＭ４５６はλ１及びλ２を分岐する。
従って、システム４５５は、各々入トランク４４４及び４４６から出トランク４４８へλ１及びλ２の経路を定める。システム４５５はまた、入トランク４４０から出トランク４５２へλ１の経路を定め、入トランク４４０から出トランク４５４へλ２の経路を定める。
種々の実施形態が特にここで図示され説明されたが、本発明の種々の修正例と変形例に対して、上述の開示により本発明の精神と意図した範囲から逸脱することなくカバーすることができる。例えば、トランクラインはＷＤＭ及び単一チャンネルラインの組合せを担う。さらに、トランクラインは５つのチャンネルで図示されたが、如何なる数のチャンネルであっても可能であり、トランクラインは異なる数のチャンネルを持つことができる。The present invention relates to optical signal processing in a lightwave communication system. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for combining multiple add / drop multiplexers (ADMs) into a single insert / extract line pair.
BACKGROUND OF THE INVENTION Lightwave communication systems applied to the communication field can be broadly classified into two categories. These two categories are long and short distances depending on whether the optical signal is transmitted over a relatively long or short distance compared to a typical intercity distance (about 50 to 100 km). Long-distance communication systems require high-capacity trunk lines and can transmit information over thousands of kilometers using optical amplifiers.
Long distance communication systems are used to carry international communication traffic from one continent to the other. These systems are often referred to as submarine systems because this often requires laying optical fiber trunk lines in the water.
In such a submarine system, it is necessary to pay attention to a predetermined wavelength in a wavelength multiplexed optical signal carried by a high-capacity fiber trunk, similarly to the ground system. This is generally required to adapt to the desired traffic routine parameters.
The optical components used to redirect these signals are called ADD / DROP MULTIPLEXER (also called ADM or branch unit). The ADM is known as a key device used when a wavelength multiplexed optical signal is divided and inserted.
FIG. 2 shows an example of a conventional ADM. The ADM 20 includes a demultiplexer 22, a multiplexer 24, and optical fibers 14a, 14b,. . . , 14n. In the optical ADM 20 circuit, the wavelengths λ1, λ2,. . . , Λn is divided into optical signals of N wavelengths from which desired optical signals, for example, λi and λj, are output (“dropped”). The remaining optical signals are optical fibers 14a, 14b,. . . , 14n. The outer λi and λj are optical fibers 14a, 14b,. . . , 14n are input ("added") to the multiplexer along the signals transmitted through 14n and multiplexed optical signals λ1, λ2,. . . , Λn.
In some systems such as Token Ring-based systems such as Sonnet, there are multiple fiber trunk lines. Each trunk line has its own ADM. Conventionally, each ADM requires at least a pair of fibers for inserting and extracting information of a certain wavelength. Therefore, the number of fiber pairs increases in proportion to the number of ADMs used in the system. This not only increases the amount of fiber used in the system, but also increases the ADM controller and associated optical components. Furthermore, since each ADM uses its own fiber pair, it is not possible to send traffic between trunks without additional optical components.
Thus, a substantial need exists for a lightwave communication system that uses multiple fiber trunks and multiple ADMs to reduce the number of fiber pairs used to insert and extract signals from each ADM. Accordingly, it possible to define a path between the trunk and the trunk to reduce the optical components associated with the plurality of ADM.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, there is a need in the art to minimize the number of optical components used in systems employing multiple high capacity fiber trunks and multiple ADMs.
The present invention provides a system in which multiple ADMs are arranged, and each ADM uses the same fiber pair to insert and extract a predetermined wavelength in a wavelength multiplexed optical signal carried on a high capacity fiber trunk.
The present invention also provides an ADM device capable of passing a predetermined wavelength of an optical signal from an insertion line to an extraction line of the ADM.
The present invention provides a system with multiple ADMs in which signals from one fiber trunk can be diverted to the other fiber trunk using the same fiber pair.
In the present invention, a single fiber pair is used to carry branch traffic from a plurality of branch units attached to a plurality of trunk fibers. The present invention comprises a plurality of fiber optic trunks for carrying trunk traffic and a plurality of branching units, each attached to one of the fiber trunks and having insertion and withdrawal ports. A single fiber pair connects branch units for carrying branch traffic between the branch units. Each branch allows delivery of branch traffic from the insertion port to the extraction port.
Together with these advantages and the features of the present invention set forth below, the features of the present invention will be better understood with reference to the following detailed description and appended claims and drawings.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a lightwave communication system in which an embodiment of the present invention is developed.
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional ADM.
FIG. 3 (a) is a schematic diagram of a first embodiment of a passing device for an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a schematic diagram as a second embodiment of the delivery device for the embodiment of the present invention.
FIG.3 (c) is the schematic as 3rd Embodiment of the delivery apparatus for embodiment of this invention.
FIG. 4 is a block diagram according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram according to a sixth embodiment of the present invention.
DETAILED DESCRIPTION In this part, the invention is described with reference to the drawings in detail, wherein like parts are designated with the same reference numerals.
FIG. 1 is a block diagram of a lightwave communication system in which an embodiment of the present invention is developed. FIG. 1 shows a high capacity wavelength division multiplexed (WDM) lightwave communication system. In its simplest form, WDM is used to transmit two channels in different transmission windows of an optical fiber. For example, existing lightwave systems operating at λN can be updated as capacity by adding other λP channels. A typical WDM system operates in a 1550 nm (nanometer) window, for example, λ1 to λN in the range of 1530 to 1565 nm.
The

optical communication transmitters

200, 214, and 216 have wavelengths λ1, λ2,. . . , ΛN to transmit the optical communication channel. Multiplexer 210 multiplexes these signals to form multiplexed signal 202. The multiplexed signal 202 is sent to the optical fiber 204 for transmission to the receiving end. Since the optical fiber 204 is a high capacity trunk, the signal 202 is also referred to as “trunk traffic”. During transmission, the multiplexed signal 202 passes through the ADM 206. The ADM 206 is arranged in the multiplexed signal 234 subsequent to the optical fiber 236 . At the receiving end, the demultiplexer 212 performs demultiplexing, and the

receivers

208, 218,. . . , 220 to each wavelength λ1, λ2,. . . , Determine the route of λN.
It should be noted that the multiplexed signal 234 is different from the multiplexed signal 202 because the optical information signal of wavelength λi has already been replaced with another optical information signal of wavelength λi. Although

multiplexed signals

202 and 234 contain the same signal wavelength, they do not necessarily carry the same information.
The ADM 206 includes a passing device 466 that passes certain signals from the incoming and outgoing branches 340 to the ADM 206 to continue transmission on the outgoing and outgoing branches 360. Various examples of the delivery device 466 are shown in FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c).
FIG. 3A is an explanatory diagram of the delivery device 466. The delivery device 466 delivers all wavelengths, but certain wavelengths are inserted or extracted (eg, λi). FIG. 3A shows an incoming trunk 496, an outgoing trunk 498, an incoming branch 492, an outgoing branch 494, and

circulators

476 and 474, all of which are connected via a fiber grating 472. In the present embodiment, the fiber grating 472 is a Bragg grating. Other examples of fiber gratings 472 include diffraction gratings, interference induced gratings, Fabry-Perot etalons, gergonian routers, or other such that selectively pass wavelengths. Means.
These are directed by the circulator 474 through the fiber grating 472 as signals that change the wavelength passed from the incoming and outgoing branches 492. The fiber grating 472 deflects the Bragg wavelength and passes all other wavelengths. In this manner, the desired wavelength is added to the multiplexed signal located on outgoing trunk 498, while those signals having destinations for other ADMs are passed to outgoing branch 494.
FIG. 3 (b) shows another embodiment for passing a desired signal from the insertion line to the extraction line. FIG. 3 (b) shows a delivery device 468 that performs the same function as the delivery device 466 except that it uses a coupler rather than a circulator. An optical isolator 484 is added to the coupler 482 used as the incoming branch 500 to prevent signals from entering the incoming branch 500.
FIG. 3C shows a third embodiment of the delivery device. The delivery device 470 performs the same function as the

delivery devices

466 and 468. However, delivery device 470 uses coupler 488 and circulator 486 to perform this function. By placing the circulator 486 on the incoming and outgoing branch on the ADM side, the need for an additional optical isolator is eliminated, thereby enabling a reduction in overall components.
Returning to FIG. 1 , the signals that can be passed through the ADM 206 are all signals except for signals that are inserted into or extracted from the multiplexed signal. Accordingly, in the ADM 206 , all wavelengths traveling from the incoming / outgoing branch 340 are passed through the ADM 206 to the outgoing branch 360 except for the wavelength λi.
FIG. 4 is a block diagram according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 shows input trunks 1, 2,. . . , N are indicated by the

numbers

42, 44 and 46, respectively. System 41 also has output trunks 1, 2,. . . , N, indicated by the

numbers

48, 50 and 52, respectively. In addition, the system 41 uses a pair of fibers referred to as an add / drop input 54 and an extract output 56. Finally, the

ADMs

58, 60 and 62 are all connected to the branch insert input 54 and branch extract output 56, respectively , as well as the trunk pairs 42 and 48, 44 and 50, and 46 and 52, respectively .
More specifically, the ADM is configured such that an outgoing branch line of one ADM becomes an incoming branch line of an adjacent ADM. Accordingly, the topology of the system 41 is such that the optical fiber 47 serves as both an outgoing branch of the ADM 62 and an incoming branch of the ADM 60. Similarly, the optical fiber 45 serves as both an outgoing branch of the ADM 60 and an incoming branch of the ADM 58. The optical fiber 43 serves as an output branch of the ADM 58. In the present embodiment, the optical fiber 43 directs the extraction signal to an arbitrary position. However, the optical fiber 43 can be provided as an entrance / branch to the ADM 62. This form is discussed in FIG.
The system 41 thus configured has a single fiber pair that uses multiple ADMs to insert signals into and extract signals from multiple trunk lines. The handoff device 466 only allows signals with wavelengths that are different from the inserted and extracted signals, which are four possible to process the signal through the ADM 206, as summarized in the table below. Only sex exists.

Therefore, since the delivery devices 466 of the

ADMs

58, 60 and 62 pass all wavelengths except the Bragg wavelength (or branch wavelength), the

ADMs

58, 60 and 62 do not perform any processing on these wavelengths.
Embodiments of the invention are illustrated by the following examples. Incoming multiplexed signals are defined as including signals of wavelengths λ1 through λ5 transmitted on

input trunk lines

42, 44 and 46. Further, it is assumed that the ADM 62 branches the wavelengths λ2 and λ3, the ADM 60 branches λ5, and the ADM 58 branches λ1 and λ4.
As described below, λ1 through λ5 are withdrawn from the

incoming trunks

42, 44 and 46 and branched to the desired destination using only a single fiber pair. Since the wavelengths λ 1 to λ 5 pass from the incoming trunk 42 to the ADM 62, the ADM 62 branches the wavelengths λ 2 and λ 3 to the optical fiber 47 that sends these signals to the ADM 60. Since the delivery device (not shown) of the ADM 60 reflects only the wavelength λ 5, the wavelengths λ 2 and λ 3 are passed on the optical fiber 45 via the ADM 60 to the ADM 58. Similarly, the ADM 60 branches the wavelength λ5 from the incoming trunk 44 to the optical fiber 45. Accordingly, λ2, λ3 and λ5 are transmitted to the ADM 58. Since the delivery device (not shown) of the ADM 58 reflects only the wavelengths λ 1 and λ 4, the wavelengths λ 2, λ 3, and λ 5 are passed on the optical fiber 43 through the ADM 58. At the same time, λ 1 and λ 4 from the incoming trunk 42 are placed on the optical fiber 43 by the ADM 58.
Similarly, λ 1 to λ 5 are added to

outgoing trunks

48, 50 and 52. Assuming that λ 1 to λ 5 are transmitted from the optical fiber 54 to the ADM 62, the delivery device of the ADM 62 reflects λ 2 and λ 3 multiplexed together with the wavelengths λ 1, λ 4, and λ 5 from the incoming trunk 46 and sends them to the outgoing trunk 52. . Since λ 1, λ 4 and λ 5 are passed to the ADM 60, the delivery device of the ADM 60 reflects λ 5 multiplexed with λ 1 to λ 4 from the incoming trunk 44 and sends it to the outgoing trunk 50. Finally, λ 1 and λ 4 are passed to the ADM 58, and the delivery device of the ADM 58 reflects λ 1 and λ 4 multiplexed together with λ 2, λ 3 and λ 5 from the incoming trunk 42 and sends them to the outgoing trunk 48.
If the system designer does not need to reach a specific design goal, for example, it is not necessary to route signals from one trunk to another as detailed in FIG. It should be noted that the system must be configured so as not to split the wavelength.
FIG. 5 is a block diagram according to a second embodiment of the present invention. This second embodiment includes a multi-trunk and multi-ADM system, similar to the system shown in FIG. However, the system of FIG. 4 has all incoming trunk lines that carry signals in the same direction. In the embodiment shown in FIG. 4, alternate incoming trunks 72, 76 and 80 carry signals in the opposite direction to

incoming trunk lines

70, 74 and 78. This embodiment operates in the same manner as the first embodiment discussed in FIG.
FIG. 6 is a block diagram according to a third embodiment of the present invention. This third embodiment includes a multi-trunk and multi-ADM system similar to the system of FIG. However, in the third embodiment, two fiber pairs are used to insert and extract signals from the ADM located on the alternate trunk line. Thus,

fibers

146 and 148 are responsible for inserting or extracting signals to or from

ADMs

134, 136 and 138 connected to trunk lines 112, 116 and 120 operating in one direction, while

fibers

150 and 152 are It is responsible for inserting or extracting signals to or from the

ADMs

140, 142 and 144 connected to the

trunk lines

122, 126 and 130 operating in the opposite direction. The third embodiment operates in the same manner as the first embodiment discussed with respect to FIG.
FIG. 7 is a block diagram of the fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment includes a multi-trunk and multi-ADM system as in the system shown in FIG. However, the fourth embodiment uses a single fiber pair with each trunk line pair alternating in direction to insert and extract signals from the ADM placed in the dual trunk line pair. Accordingly,

incoming trunks

154, 158 and 162 carry information in one direction, and incoming trunks 156, 160 and 164 carry information in the opposite direction. The fourth embodiment operates in the same manner as the first embodiment discussed in FIG.
FIG. 8 is a block diagram of the fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment has the same topology as the embodiment discussed in FIG. 4 except that the optical fiber 61 is connected to the insertion port of the ADM 438. In this way, signals from a single trunk line path defined et be to other trunk lines.
An example similar to the previous example made in connection with FIG. 4 is useful in illustrating the operation of the fifth embodiment shown in FIG. As before, the incoming multiplexed signal is defined as containing signals of wavelengths λ1 through λ5 on

input trunk lines

42, 44 and 46. However, assuming an example where the ADM 62 branches the wavelength λ5, the ADM 60 branches λ2, and the ADM 58 branches λ5.
Since λ 1 to λ 5 enter the ADM 62 from the incoming trunk 46, the ADM 62 branches λ 5 on the optical fiber 61 and transmits this signal to the ADM 60 . Since the delivery device (not shown) of the ADM 60 reflects only the wavelength λ 2, the wavelength λ 5 is passed to the ADM 58 via the ADM 60 on the optical fiber 61 . Similarly, the ADM 60 branches λ2 from the incoming trunk 44 on the optical fiber 61. Accordingly, λ2 and λ5 are transmitted to the ADM 58.
Since the delivery device (not shown) of the ADM 58 is configured to reflect the wavelength λ5, the wavelength λ5 from the optical fiber 61 is routed in the direction of the outgoing trunk 48 that is multiplexed with λ1 through λ4 from the incoming trunk 42. It becomes. The wavelength λ 2 reaches the optical fiber 61 through the ADM 58 . At the same time, λ5 from the incoming trunk 42 is placed on the optical fiber 61 by the ADM 58.
Since λ2 to λ5 are carried by the ADM 62 from the optical fiber 61, the delivery device of the ADM 62 reflects λ5 multiplexed with the wavelengths λ1 to λ4 from the incoming trunk 46. The multiplexed signal is sent out on the outgoing trunk 52.
Thus, the above example illustrates a fifth embodiment that routes from the incoming trunk 46 to the outgoing trunk 48. Furthermore, a fifth embodiment for defining a route from the incoming trunk 42 to the outgoing trunk 52 is shown.
FIG. 9 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment is similar in design to the fifth embodiment with the following exceptions. In the case where a single ADM branches more than one wavelength, it is desirable to route each wavelength to two separate trunks. The sixth embodiment of the present invention is achieved by adding an ADM to each wavelength to be routed .
FIG. 9 shows a system 455 having input trunks 1 through 4 shown as 440, 442, 444 and 446, respectively. The system 455 also has output trunks 1 through 4 shown as 448, 450, 452 and 454, respectively. System 455 uses an optical fiber 464 to connect

ADMs

456, 458, 460 and 462.

ADMs

456, 458, 460 and 462 are connected to trunk pairs 440 and 448, 442 and 450, 444 and 452, and 446 and 454.
The sixth embodiment is described using the following example. Each of the

incoming trunks

440, 442, 444 and 446 is responsible for λ1 through λ5. The ADM 456 branches λ 1 and λ 2, the ADM 460 branches λ 1, and the ADM 462 branches λ 2. In operation, the ADM 456 branches λ 1 and λ 2 passed by the optical fiber 464 to the ADM 462. The ADM 462 branches λ 2, passes λ 1 from the optical fiber 464 to the ADM 460, and passes λ 2 from the incoming trunk 446. The ADM 460 branches λ 1 to the ADM 458 and passes λ 2 from the optical fiber 464 to the ADM 458 and passes λ 1 from the incoming trunk 444. Pass both to ADM456. The ADM 456 branches λ1 and λ2.
Accordingly, system 455 routes λ1 and λ2 from

incoming trunks

444 and 446 to outgoing trunk 448, respectively. System 455 also from incoming trunk 440 out to the trunk 452 routed the .lambda.1, from incoming trunk 440 out to the trunk 454 for routing .lambda.2.
Although various embodiments have been particularly shown and described herein, various modifications and variations of the invention may be covered by the above disclosure without departing from the spirit and intended scope of the invention. it can. For example, trunk lines carry a combination of WDM and single channel lines. Furthermore, although the trunk line is illustrated with five channels, any number of channels is possible, and a trunk line can have a different number of channels.

Claims

A system that uses a single fiber pair for each of branch insertion input and branch extraction output for transmitting branch traffic from a plurality of branch units connected to a plurality of trunk fibers, respectively .
Multiple fiber optic trunks for carrying trunk traffic;
A plurality of branching units, each connected to one of the fiber trunks, and each having branching ports with insertion and withdrawal ports;
A plurality of fiber gratings, each of the fiber gratings being provided within an individual associated branch unit of the plurality of branch units, wherein the individual associated branch unit of the plurality of branch units is the A single fiber pair connecting the branch units to transmit the branch traffic between a plurality of fiber gratings and the branch units , passing the branch traffic from an insertion port to the extraction port ;
A system comprising:

A first delivery device having an insertion port and an extraction port;
A second delivery device having an insertion port and an extraction port;
A first end and a second end, the first end coupled to the withdrawal port of the second delivery device, and the second end of the first delivery device. A first line coupled to the insertion port;
Comprising a further <br/> a first end a second end, said first end coupled to the extraction port of the first transfer device, the second end parts is a device which passes the multiplexed optical signals a second line, is immediately Bei a coupled to the insertion port of the second transfer device,
Here, the first and second delivery devices are respectively
An ingress trunk port,
Outgoing trunk port,
A fiber grating having first and second input / output ports;
Means for passing a first optical signal from the input trunk port to the first input / output port and from the first input / output port to the extraction port;
Means for passing a second optical signal from the insertion port to the second input / output port and from the second input / output port to the output trunk port;
An apparatus for passing a multiplexed optical signal, comprising:

3. The apparatus of claim 2, wherein the means for passing the first optical signal comprises a first circulator and the means for passing the second optical signal comprises a second circulator.

3. The apparatus of claim 2, wherein the means for passing the first optical signal comprises a coupler, and the means for passing the second optical signal comprises a coupler and an optical isolator.

Said first means for passing the optical signal comprises a coupler, means for passing the second optical signal device of claim 2 comprising a circulator.

3. The apparatus of claim 2 , wherein the fiber grating is at least one of the group comprising a Bragg grating, a diffraction grating, a Fabry-Perot etalon, and a Zirgonian router.

The apparatus of claim 2 , wherein the first and second lines comprise an optical medium.

The apparatus of claim 2 , wherein the first and second optical signals are wavelength division multiplexed signals.

Comprising a plurality of branching units in the system each branch unit including a port extraction and insertion ports, a said device to deliver the multiplexed optical signal from the add port to the extraction port of each branch unit,
A first input port; a first input / output port; and a first output port. The extraction port is coupled to the first output port. a first circulator for receiving the multiplexed optical signal,
A second input port; a second input / output port; and a second output port, wherein the insertion port is coupled to the second input port, and the second input port includes a second input port. a second circulator receiving the multiplexed optical signal,
Coupled to the first input / output port for receiving the first multiplexed optical signal, passing a predetermined wavelength of the first multiplexed optical signal to the second input / output port, and either A fiber grating that reflects the remaining wavelengths to the first output port, further coupled to the second input / output port to receive the second multiplexed optical signal and to receive the second multiplexed signal ; A fiber grating that passes a predetermined wavelength of an optical signal to the first input / output port and reflects any remaining wavelength to the second output port;
Apparatus to deliver the multiplexed optical signal having a.

A method of delivering an optical signal between a plurality of delivery devices using a single signal line between each pair of delivery devices, each delivery device comprising an incoming trunk port, an outgoing trunk port, An insertion port and an extraction port, the method comprising:
Receiving a first multiplexed optical signal at an ingress trunk port for a first pair of first delivery devices;
Passing a predetermined wavelength of the first multiplexed optical signal to an outgoing trunk port for the first delivery device;
Reflecting any remaining wavelengths of the first multiplexed optical signal to an extraction port for the first delivery device;
Receiving a second multiplexed optical signal from an extraction port for the first pair of second delivery devices at an insertion port for the first delivery device;
Passing a predetermined wavelength of the second multiplexed optical signal to the extraction port for the first delivery device;
Reflecting any remaining wavelengths of the second multiplexed optical signal to an outgoing trunk port for the first delivery device;
Having a method.

To form an optical signal third multiplexing, and the passed wavelength of the second multiplexed optical signal, the step of coupling the reflected wavelength of the first multiplexed optical signal further The method according to claim 10 .

The method of claim 11 , wherein the first delivery device of the first pair is a second delivery device for the next pair of delivery devices.

13. The method of claim 12 , further comprising sending the third multiplexed optical signal to an insertion port for the first delivery device of the next pair of delivery devices.