JP2000513158A - 光ｔｄｍａネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＴＤＭＡ（時分割多重接続）信号を搬送する光ネットワークは光バス（１）と、その光バスに接続されたノード(ＲＮ,ＴＮ)を含む。光バスは同じ位置に配置された、少なくとも２本の光ファイバ導波路（21,22）を含む。各ノードにおいて、受信器は、導波路の一つで伝送される光データ信号ともう一方の導波路で伝送される光クロック信号を受信する。ノードはまた、送信器を含んでいても良く、それは導波路の一つからクロック信号を取り出し、それを変調し、それをもう一方の導波路へデータ信号として出力しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】 光ＴＭＤＡネットワーク 本発明は光ネットワークに関し、特に、ＴＭＤＡ(time division multiple ac cess,時分割多重接続)信号を搬送するシステムに関する。本発明を具現化するネ ットワークは、たとえば、広帯域光通信システム内における接続システムにおい て、またはコンピュータ・システム間を相互接続するロ一カル・エリア・ネット ワーク(ＬＡＮ)において用いられても良い。 同時係属中の我々の欧州出願9604020.9号（ＢＴ整理番号 Ａ25109）において 議論されているように、処理速度と記憶容量の観点から見て増大するコンピュー タ・システムのパワーによって、従来のパーソナル・コンピュータがリアル・タ イムの映像やコンピュータ・グラフィックを含むマルチメデイア・アプリケーシ ョンを扱えるようになった。そのようなアプリケーションに伴なう高帯域の信号 は、ネットワークに過大な要求をもとめるので、従来のＬＡＮの性能では、速度 を一定に保つことはできない。 同期式ＴＤＭＡを用いる光ネットワークは、従来のＬＡＮより非常に高帯域で あることを潜在的に示すので、高速のＬＡＮとして使われるかもしれない。しか しながら、光ＴＤＭＡネットワークに関する現在の提案には多くの制限を受ける 。 光ＴＤＭＡネットワークの構築における設計上の主要な問題は、そのネットワ ーク上の別々のノードに光クロック信号を分配する必要があることである。この クロック信号は、ノードの受信器がある適切なスロットからデータを読み出すこ とができるようにし、かつ送信器がその適切なスロットに書き込みできるように する必要がある。通常は、光クロック信号はデータといっしょに伝送される。ク ロック信号は、たとえば異なる偏光状態や異なる波長によって、付随するデータ と区別される。それぞれのノードはデータをクロックから分離するためのステー ジを必要とする。光ＴＤＭＡに対するこの従来型のアプローチの例は、Pure App l.OptIII(1994)609-614にあるJ G Zhangによる論文で開 示されている。これはスター（星状）トポロジを用い、フレーム・レートにおけ るクロック信号はデータに対して異なる波長で伝送されるネットワークを開示す る。このシステムにおいては、クロック信号を回復するために入来フレームをデ マルチプレクスする必要があることによって、ノードの複雑さが望ましくなくも 増大し、またネットワーク・トポロジを制約する。 従来ネットワークの別の例は、1995年６月の「Proceedings of 22 Internatio nal Symposium on Computer Artchitecture」においてNowatzykおよびPrucnalに よる論文で開示されている。これは、クロック、すなわち異なる偏光状態によっ てデータパルスと区別される「フレーミング・パルス(framing pulse)」の使用 を提案している。各ノードの受信器セクションでは、フレーミング・パルスから データを分離する装置が必要である。しかし、そのような偏光多重化技術を用い た場合、クロックとデータの相互の影響によってネットワークの性能が低下しな いようにするには、そのネットワークの全ての光学素子の偏光特性を厳重に制御 する必要があることが分かっている。 欧州特許出願第８７３０８１６９．９号（欧州特許公開公報第0268355号）は 、光同期信号が一つの光学線(optical line)上に送られ、カスタマ側で変調され 、また第一の光学線と別に位置する第二の光学線に送信される、光通信ネットワ ークを開示している。しかしながら、そのようなアプローチは比較的低いビット ・レートでの使用は可能かもしれないが、最近のものは１秒当たり１ギガビット をこえる非常に高いビットレートを達成することを目指している。これらの高ビ ット・レートにおいては、欧州特許公開公報第0268355号に開示されるようなス キームは、二つの光学線間のタイミングのばらつきの結果、うまく機能しない。 本発明の第１の態様によれば、以下の要素をふくむ光ネットワークが提供され る。 イ. 同じ場所に配置された、少なくとも２つの光ファイバ導波路を含む、光 バスと； ロ. 複数の送信器ノードであって、それぞれの送信器ノードは、光バスに接 続され、ファイバ導波路の一つから光クロック信号を受信して、 その光クロック信号に同期したタイム・スロットにおいて、もう一方のファイバ 導波路に光データ信号を書き出すように配置された送信器ステージを含み； ハ. 少なくとも一つの受信器ノードであって、その受信器ノードは、送信器 ノードの送信器ステージによって光バスに出力された光データ信号を受信するた めの受信器ステージを有する。 本発明は、従来のネットワークのものとは著しく異なった構成とトポロジを有 する光ネットワークを提供する。光学的には別個であるが物理的には同じ位置に 配置された２つの導波路を含むバスを用いることによって、本発明は、ノードの バス上の位置に関わらず、データを呼んだり書き込んだりするための正確なタイ ミング基準を提供するロ一カル・クロックを各ノードにおいて提供する。別個の 導波路は、単一のケーブル内に配置された別個のファイバであっても良いし、ま た単一のファイバ中の別個のコアであっても良い。別個の光路を使うことによっ て、たとえば、異なる偏光状態を用いて単一の路上でクロックとデータを多重化 する従来のネットワークに伴なうクロストークど感受性の問題を回避する。導波 路を同じ位置に配置することによって、タイミング・エラーを低い率に減少させ ることができ、それによって非常に高いビット・レートでの動作が可能になるこ とが分かっている。 一般に、送信器ノードと受信器ノードがともに単一のロケーションにあっても 良い。たとえば、送信器ノードと受信器ノードが、ある光ＬＡＮに接続され、そ のＬＡＮを介してデータを送信し受信する必要があるコンピュータのためのネッ トワーク・インターフェイスの一部である場合である。しかし、この発明はこの 事項に制限されるものではなく、送信器ノードと受信器ノードが別個のロケーシ ョンにある場合の実施もまた含んでいる。 送信器ステージは変調器を含んでいて、導波路の前記一方から受信した信号を 変調することによって光データ信号を生成するようにされていることが好ましい 。 データ生成のためのローカル光源の必要性を回避することによって、本発明の 好ましい実施態様では、ネットワークの構築がより簡単になる。かわりに、 ノードの送信器はバス中の一つのファイバから光クロック信号を取り出し、それ を変調し、適切なタイム・スロットにおいてその信号をバス中のもう一方のファ イバへ戻す。 送信器ステージは、使用時に書き込みクロックを搬送する第一の光ファイバ導 波路から光クロック信号を受信するようにされ、受信器ステージは使用時に読み 出しクロックを搬送する第二の光ファイバ導波路から光クロック信号を受信する ようにされていることが好ましい。 別個のファイバによって搬送される別個のクロックを使用することによって、 ネットワーク範囲全体の電力経費を削減することが可能になる。書き込みクロッ クを変調することによって生成された光データ信号を、読み出しクロックと同一 の導波路を用いて搬送しても良い。その場合、書き込みクロックと読み出しクロ ックは異なる波長を持つようにされる。あるいは、その２つのクロック信号とは 別に、同じ位置に配置された第三の光ファイバ導波路でデータが搬送されても良 い。 受信器ノードはスター形ネットワークを介してバスに接続されても良い。以下 により詳しく述べるが、これは障害に対するより大きな許容範囲及び耐性という 利点を提供する。 本発明の第２の態様によれば、同じ位置に配置された少なくとも２つの光ファ イバ導波路からなる光バスと、その光バスに接続された複数の送信器ノードと、 受信器ノードとを含む光ネットワークを管理する方法が提供され、その方法は以 下のステップからなる。 イ. 送信器ノードにおいて、ファイバ導波路の一つから光クロック信号を受 信して、その光クロック信号に同期したタイム・スロットにおいて、もう一方の ファイバ導波路に光データ信号をかき出し； ロ. 受信器ノードにおいて、ステップ（イ）で光バスに出力された光データ 信号を受信する。 本発明はまた、複数のコンピュータ・ネットワークを相互接続し、前記第１の 態様によるネットワークを使用するに適したローカル・エリア・ネットワーク( ＬＡＮ)を含むものである。 本発明を具体化したシステムを、単に例示として、添付の以下の図面を参照し ながら以下に詳しく記載する。 図１は、本発明を具体化したネットワークの概略図； 図２は、図１のネットワークで使用されるノードの第１の例を示す図； 図３は、図１のネットワークで使用されるノードの第２の例を示す図； 図４は、図１のネットワークで使用されるノードの第３の例を示す図； 図５は、図１のネットワークで使用される光バスの構造の第１の例を示す図； 図６は、光バスの第２の例を示す図； 図７は、光バスの第３の例を示す図； 図8aと8bは、図2−4の受信器のうちの一つに使用される可変遅延ステージを示 す図； 図９は、スター・トポロジで接続された受信器を含むネットワークの概略図； 図10は、スター・トポロジで接続された受信器を有するネットワークの第２の 例を示す図； 図11は、スター・トポロジで接続された受信器を有するネットワークの第３の 例を示す図； 図12は、送信器ステージの回路図； 図13は、受信器ステージの回路図； 図14は、受信器ステージの第２の例の回路図； 図15は、主クロック源の例を示す図； 図16は、光バス上を搬送されるチャネルを示すタイミング・ダイアグラム； 図17は、ダーク・パルス・ソースの図解。 光ネットワークは、光ファイババス１に接続された多数のノード、Ｎ1、Ｎ2、 Ｎ3、…を含む。この例においては、ネットワークはローカル・エリア・ネット ワーク(ＬＡＮ)であり、多数のパーソナル・コンピュータ・ワークステーション ＰＣ1、ＰＣ2、ＰＣ3、…は光バスを介して互いに接続され、かつ、ネットワー ク・サーバ２に接続される。明快になるように３つのノードのみが示 されているが、実際にはネットワークはより多くのノードをサポートしても良い 。このネットワークはリエントラント・バス・トポロジ（re-entrant bus topol ogy）と称される構造を用いる。各ノードはバスに対して２つの接続を有し、バ スのアップストリーム部分に接続された送信器とダウンストリーム部分に接続さ れた受信器を有している。各送信器は異なったタイム・スロットに信号を出力し 、その結果バス上でＴＤＭＡフレームが組み立てられる。図16はＴＤＭＡフレー ムの一例を示す。この例では、出力されたフレームは25psの間隔で16チャネルを 含んでいる。 図２は第１の例におけるノード200とバス１の接続を概略的に示す。バスは工 学的には分離されているが物理的には同じ位置に配置されている光ファイバ導波 路21,22を含む。送信器は、光クロックを搬送する第１の導波路21に接続された 変調器23を含む。変調器は50：50カプラを介して接続される。変調器23はデータ にしたがって光クロック信号を変調し、変調された信号を第２の光ファイバ導波 路22に送出する。 図12はこの例における送信器の構成を詳細に示す回路図である。この回路図で は、点線が電気信号路を示し、実線が光路を示す。第１の光カプラはクロックフ ァイバ21から光クロック信号を取り出す。第２のカプラ122はクロックの一部を 受信器123に送り、クロックの一部を変調器23に送る。受信器123は光信号を電気 領域に変換する。その出力は電気的なバンドパスフィルタ124にかけられる。こ のバンドパスフィルタはクロック周波数に中心が設定されている。バンドパスフ ィルタ124の出力はクロック周波数の電気的正弦波である。これは第１の増幅器 ＡＭＰ1で増幅される。増幅された信号はネットワーク・インターフェイス・カ ードＩＦＣに入力される。このネットワーク・インターフェイス・カードは、た とえば、バスを介してデータを送受信するローカル・ワークステーションにノー ドをリンクさせる。ネットワーク・インターフェイス・カードＩＦＣはそのデー タ出力を増幅器ＡＭＰ1から受信した電気的クロック信号に同期させる。ネット ワーク・インターフェイス・カードＩＦＣからのデータ出力は第２の増幅器ＡＭ Ｐ2によって増幅され、光クロックを変調するように変調器23に提供される。こ の変調器は偏光に対して感度を持た ない（偏光不感である）ことが有利で、たとえば、電子吸収形変調器であっても 良い。変調器23からの光データは第３のカプラ126を介してデータバスに接続さ れる。選択的にカプラ126の前に光学的遅延線を配置する。遅延線125によって、 データを挿入するタイム・スロットをバス上で選択することが可能になる。 この回路を実現するために適していて、市販されている部品は以下のものであ る：カプラ１及び3―50：50カプラP22S15A50；カプラ2―90：10カプラＰ22Ｓ15 Ａ10、両方ともサイファム・リミテッド（Sifam Limited）製。受信器―タイプ ＰＤＣ2201，ビーティ・アンド・ディ／ヒューレット・パッカード(ＢＴ＆Ｄ/He wlett-Packard)。バンドパスフィルタ―ＢＡ-2488-100 ダデン−アンソニー・ アソシエーツ(Daden-Anthony Associates)(カリフォルニア、米国)。増幅器１― タイプ60_20_1、ヌクレテューデス・エスエイ(Nucletudes SA)(レス・ウリス、 仏国)。増幅器2―ＷＢＡ000108D エラ・テクノロジーズ(ERA Technologies)(レ ザーヘッド、英国)。光遅延線―タイプＯＤＬ−600 サンテック(Santec)(愛知 、日本)。あるいは、光遅延線は本願出願人による同時継続中の国際出願ＷＯ94 ／21088に記載されたようなワード・フォーミング・ネットワークであっても良 い。 ノードの受信器ステージはバスのダウンストリーム部分に接続される。適切な ＴＤＭＡチャネルを選択するために光ＡＮＤゲード23と可変遅延ステージ25を用 いて、バスからデータが読み出される。クロック信号は第１の光ファイバ21から ＡＮＤゲートの第１の入力に接続され、そのデータ信号は可変遅延を介してＡＮ Ｄゲートの第２の入力に接続される。あるいは同様に、可変遅延がデータ信号に 適用されても良い。ＡＮＤゲートはＳＬＡ-ＮＯＬＭであっても良いし、集積化 半導体装置であっても良い。適切な装置は本出願人による国際出願ＰＣＴ／ＧＢ 95／00425に記載されている。 図13はこの例における受信器ステージの構成を詳細に示している。第１のカプ ラ131は光クロック信号を光ファイバ導波路の一つから取り出すために使用され る。そのクロック信号は光遅延線25と光増幅器133を通る。この遅延線は光クロ ックを要求されたデータチャネルに合わせるために使用される。 光増幅器133は光ゲートを駆動させるために必要なレベルに光クロックのパワー を増大させる。第２の光カプラ136はもう一つの光ファイバ導波路からデータを 取り出す。光学ＡＮＤゲート132の出力は受信器134によって電気的遅延に変換さ れ、電気的増幅器135で増幅されネットワーク・インターフェイス・カードＩＦ Ｃに供給される。 この回路を実現するためのコンポーネンツは上述の送信器ステージ用のものと してあげたものと同様である。光ＡＮＤゲートは先に引用した国際出願ＰＣＴ／ ＧＢ95／00425において記載したようなＳＬＡにおける四波混合を用いても良い 。あるいは、光ＡＮＤゲートは、Electronics Letters,Vol.32,Page327(1996年) にLudwigらによって記載された、集積されたMach-Zehnder装置であっても良い。 図14は、本例では電気光学ゲートを用いた受信器ステージの代替的な第２の実 施例を示す。光クロックは第１のカプラ141において取り出され受信器142によっ て電気領域に変換される。その信号はバンドパスフィルタ143においてフィルタ にかけられ、第１の増幅器ＡＭＰ1において増幅される。その結果得られた信号 は、以下に図8aと8bを参照して記載されるエレクトリカル・チャネル・セレクタ (ＥＣＳ)に入力される。エレクトリカル・チャネル・セレクタ145からの出力は 、電子吸収変調器（ＥＡＭ）147に供給される前に第２の増幅器ＡＭＰ2とコム（ 櫛形）・ジェネレータ（comb generator）146を通る。供給された電気信号は、 入ってくるデータ・チャネルから一つのデータ・チャネルを選択するために電子 吸収変調器を開閉させる。これらのデータ・チャネルは第２のカプラ148によっ て光ファイバから取り出される。電子吸収変調器の出力は受信器149によって電 気領域に変換され、第３の増幅器ＡＭＰ3によって、ネットワーク・インターフ ェイス・カードＩＦＣに入力される前に、増幅される。受信器に適したコンポー ネンツのうちフィルタとカプラは送信器に関して上述したものと同様である。他 のコンポーネンツは以下のとおりである。増幅器１：タイプ60_20_1―ヌクレテ ューデス・エスエイ(Nucletudes SA)(レス・ウリス、仏国)。増幅器２：ミニ− サーキッツ タイプＺＨＬ-42―ミニ−サーキッツ ヨーロッパ(Mini-Circuits Europe)(カ ンバーレイ、サリー)。増幅器３：ＷＢＡ000108D−エラ・テクノロジーズ(ERA T echnologies)(レザーヘッド、英国)。コム・ジェネレータ：ＨＰ33000シリーズ ―ヒューレット・パッカード(ブラックネル、バークシャー)。適切なＥＡＭはD. G.Moodieらによる論文、Electron.Letts.,３Aug 1995,31,no.16に記載されてい る。 図14の受信器ステージでの使用に適した可変遅延ステージの一例を図8a及び8b に示す。先に引用した我々の同時係属中である欧州出願において記載したように 、ＴＤＭＡチャネルの読み出しは光領域のままであるが、チャネル選択は電気領 域で行うように、この遅延ステージは設計されている。図8aは、エレクトリカル ・チャネル・セレクタ(ＥＣＳ)がインパルス・ジェネレータを介してローカル・ ピコセコンド・ソースをどのように駆動するのかを示す。これは、光ＡＮＤゲー トの２つの入力のうち一つを提供する。図8bはエレクトリカル・チャネル・セレ クタの構成を詳細に示す。セレクタにおいて、第１の導波路からの光クロック信 号が、たとえばＰＩＮホトダイオードである検出器82を用いて検出される。増幅 の後、純粋な電気的正弦波を生成するために、信号がフィルタにかけられる。信 号はその後線形アレイに並べられた一連の電気的ＡＮＤゲートＬＧ（論理回路） で構成される遅延ステージ83に入力される。このアレイはＮＥＬＮＬＢ6202のよ うな市販の低価格チップで実現される。これらのＡＮＤゲートは遅延マイクロス トリップ線へのアクセスを制御する。この遅延線はＬＡＮのチャネル分離に合わ せた遅延で、正確にステップが作られている。４0Gbit/sで動作するシステムに おいて、チャネル遅延Ｔは25psに等しい。ＡＮＤゲートの配列はデマルチプレク サ54の入力によって制御される。この例においては、このデマルチプレクサはＮ ＥＬ社製のＮＥＬ4705という装置である。このデマルチプレクサは、ノードに接 続されたワークステーションによって生成された入来する連続的遅延選択ワード をＡＮＤゲート用の適切なゲート信号に変換する。この方式において、ワークス テーションは、対応するチャネルにデータを送信するための適切な遅延を選択す る。 可変遅延ステージの構成と働きは、先に引用した我々の同時係属中である欧州 出願においてより詳細に記載されており、その内容は参照によってここに組 み入れられる。ＥＳＣの代替手段として、ＶＣＯ（電圧制御発信器、voltage co ntrolled oscillator）をチャネルを選択するアナログ的な手法において用いて も良い。 図５は光バスの物理的構成の第１の例を示す。この例では、ブローンファイバ （blown fibre）ケーブル構造を用いる。それぞれが直径125ミクロンの標準的通 信ファイバである、４本の光ファイバ51a−51dがケーブルの外部被覆52内に配置 されている。各ファイバは250μｍのポリマー被覆で巻かれている。光ファイバ の間のアラミド編み糸のファイバ54がケーブルの補強となる。ファイバのいずれ の２本も、たとえば51aとｂで参照されるものも、図２のネットワークの２本の ファイバ21,22を提供するために使用可能である。以下に記載されるように、別 の構成を取るネットワークに関しては、３本またはそれ以上のファイバも使用さ れ得る。 ブローンファイバケーブル構造は本出願人の欧州特許第ＥＰ108590号により詳 細に記載されている。 上記のように構成された光バスを用いた場合、光ファイバ中の別個のものの中 の光信号間の相対的なジッタは無視できるほど小さく、たとえば、１kmの長さの ケーブルではジッタは2psより小さいことが分かっている。図２に関連して先に 述べたように、このことによって、ファイバのうちの一つで伝送されるクロック が、１以上の他のファイバで伝送されるデータ信号用のタイミング基準を提供す ることが可能となる。 図６は光バスの別の構成を示す。この例においては、バスは鋼芯ケーブルで形 成され、鋼芯62を取り囲む８本の光ファイバ導波路61a‐ｈを有している。第１ の例と同様に、導波路は直径125μｍの標準的通信ファイバで形成される。それ ぞれは250μｍの内部被覆と900μｍの外部被覆で巻かれている。これらの導波路 と芯は２層シース63,64で巻かれている。 図７は光バスのさらに別の構成を示す。この例は２芯（コア）光ファイバを用 いる。それぞれの直径が3.8μｍである２つのコアが37μｍ離間している。それ ぞれのコアは図２の２つの導波路21,22の一つを提供する。適切な２芯ファイバ はB.K.Nayar et al.,"All-optical switching in a 200-m twin core fibre non-linear Mach-Zehnder interferometer"OPTICS LETTERS,16,6,3.91,pp 408-410の論文に記載されている。 図２の例において単一のクロックがノード送信器でのデータの書き込みとノー ド受信器でのデータの読み出しの両方に使用されているが、別の処理も可能であ る。図３は、読み出しと書き込みに別個に同期されたクロックを使用する例を示 す。２つのクロックは異なる波長である。この例においては、第１の導波路31の 書き込みクロックは1560nmであり、第２の導波路32の読み出しクロックは1540nm である。２つのクロック信号の相対的ジッタは低くなければならず、単一のマス タ・ソースからスーパ・コンチニウム・ジェネレーション（super-continuum ge neration）によって取り出されても良い。この技術において、自己位相変調のよ うな非線形効果がパルスのスペクトラムの拡散を生じさせるレベルまで、光源か らの短いパルスを増幅する。たとえば、初期の帯域幅が約3nmであるパルスは100 nm以上に拡散する。そのスペクトラムから異なる波長領域の２以上のパルスを取 り出すために、光フィルタを用いても良い。これら２つのパルスの相対的タイミ ングは元の状態に戻される。この技術は、Morioka,Uchiyama,Saruwatari,"Multi wave Picosecond Pulse Source with Low Jitter and High Optical Frequency Stability Based on 200nm Supercontinuum Filtering"Electronics Letters,Ju ne 22 1995,vol.31,no.13,page 1064により詳細に記載されている。図15はスー パ・コンチニウム・ジェネレーションを用いるマスタ・クロック・ソースを概略 的に示す。この場合における非線形の媒体は、スプリッタを介して光パルス源を 対応する周波数を選択する２つの光バンドパスフィルタに接合する、ある長さを 有する光ファイバである。 第１の例と同様に、一部が書き込みクロックファイバから取り出される。これ がデータによって変調され、読み出しクロックを搬送するファイバに加えられる 。変調器は可変遅延を適用し、その結果、データは特定のノードに適したタイム ・スロットに書き込まれる。ノード受信器において、読み出しクロックと変調さ れたデータを搬送する第２のファイバから取り出しが行われる。波長依存カプラ ＷＤＣを用いて、データから読み出しクロックが分離される。 第１の例と同様に、それから可変遅延がクロックに適用される。所定のチャネル を読み出すために、遅延されたクロックとデータ信号との論理積がとられる。 図４は第３の例を示す。これは別個の書き込みクロックと読み出しクロックを 使用する点で、直前に述べた例と非常に近似している。３つの導波路が使用され る。ノード送信器は第１の導波路41から書き込みクロックを取り出し、変調され たデータを第２の導波路42に書き出す。第３の導波路はノード受信器によって信 号を取り出され、第２の導波路42からデータを読み出すときに受信器によって使 用される読み出しクロックを搬送する。 これらの図面に示された例においては２つないし３つのみのネットワークノー ドが示されているが、実際には本発明はより多くのノードを有するネットワーク において使用することができる。ノードの数及びそれに相当するＴＤＭＡチャネ ルの数を決定する際の重要なパラメータは、受信器でチャネルを読み出すために 使用される変調器の消滅比（extinction ratio）である。消滅比とチャネル数の 関係は以下のとおりである。 消滅比（デシベル単位）＝20＋10log(チャネル数−１) このことは、たとえば、16チャネルと16のノードを有するネットワークには31.8 ｄＢの消滅比が必要になることを意味する。これは、たとえば上述のタイプの電 子吸収型変調器を使用することによって、入手可能である。 これまで記載した例においては、全ての受信器ノードは光バスに直接接続され ていたが、別の構成も可能である。とくに、受信器ノードをスター状（星状）に 構成されたネットワークに接続するのが有利である。スター状構成は、ある単一 のブランチで障害が発生しても他のブランチは動作可能であるという点で、回復 力があるという利点を有する。スター型ネットワークは一以上の１：Ｎスプリッ タによってバスに接続されても良い。ここで、Ｎは受信器ノードの数である。図 ９はそのようなネットワークの第１の例である。ここでヘッド側マスタ・クロッ ク・ソースＨは、図２のネットワークのように、単一のクロック信号ＣＫをファ イバ導波路の一つに送る。２つのスプリッタS1,S2はそれぞれ、クロック信号と データ信号をスター型ネットワークの別個のブランチＢ1 からＢＮに接続する。これらブランチは受信器ノードＲＮ.1からＲＮ.Ｎで終端 される。それぞれのブランチはバス１と同様の物理的構成を有していても良い。 図10は第２の例を示す。これは、バスの２つの導波路に書き込みクロックと読み 出しクロックが別個に送信されるという点で、図３のネットワークに類似する。 この例においては、読み出しクロックとデータは共通の導路を介してそれぞれの 受信器によって受信されるために、たった一つのスプリッタのみが必要である。 図11は図４のネットワークに基づく最後の例であって、読み出しクロック、書き 込みクロック、データに別個の導波路を用いている。この図に示すように、スタ ー型ネットワークをバスに接続するために２つのスプリッタが必要である。 受信器に関するスター（星）状トポロジは、たとえば、図９のネットワークの 場合のように受信器と送信器が別個である場合と、図10のネットワークの場合の ように送信器ノードと受信器ノードが同一のロケーションで結合されている場合 の両方の場合に使用することができる。後者の場合、スター状ネットワークとバ スは単一のケーブルを介して延びていて良い。 上述の議論は、光パルスは変調されたパルス源からのブライト・パルスである ことを前提としたものであるが、本発明は、同時係属中の我々の国際出願ＰＣＴ /ＧＢ97100520に記載され権利請求されているような、ダーク・パルスを用いて も実施可能である。ダーク・パルスは、光放出の本質的に連続したバーストにお ける一時的な空隙あるいは放射強度が減少した領域である。この場合において、 光源は、最大消光比率20ｄＢで平均吸収特性2.5dＢＮである電子吸収変調器（Ｅ ＡＭ）を伴なう、1555nmで動作する分布帰還型（ＤＦＢ）レーザで構成されても 良い。10ＧＨｚの正弦波ドライブが、（逆に二つの信号を結合するために使用さ れる）パワー・スプリッタ140を介してデータ・ソース144から送られる10Ｇｂｉ ｔ/sのデータ・シーケンスと同期され、受動的にそれに付加される。適切なパワ ー・スプリッタはAnritu Wiltronより市販されているWiltron K240Bである。正 弦波とデータ・シケーンス信号のレベルはともに尖頭値間振幅2.5Ｖp-pである。 その結果得られる信号は、データ信号によって決定されるオフセット電圧を有し 、データ０についての最小値がデータ１ についての最小レベルより低くなるような相対的振幅を有する正弦波を含む。( 注：ダークパルスはブライトパルスと逆の関係にあると理解する)。この正確な 処理は必須ではないことが分かるであろうし、10ＧＨｚのサイクル全体がデータ １に関して変調器の低吸収領域に留まっていることを確実にすれば十分である。 電気信号はＥＡＭ120に加えられ、またＤＣバイアスが調整されて、データ１を 表すサイクル全体では低消滅となり、一方データ０を表す谷のサイクルでは、高 消滅となる。 結果的に、ダーク‐パルスはデータ０に対応して生成され、一方低消滅はデー タ１に対応して保持される。 このシステムにおいて使用するのに適したＥＡＭは、たとえば、ここで参照に 供することとする「Generation of 6.3ps optical pulses at a 10ＧＨｚ repet ition rate using a packaged EAM and dispersion compensating fibre,Electr onics Letters,Volume 30,pp 1700-1701」に記載されているものである。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１月１２日（１９９９．１．１２） 【補正内容】 （１）発明の名称を、「光ＴＤＭＡネットワーク」に訂正する。 （２）明細書、第１頁、第２行目及び第３行目の「ＴＭＤＡ」を「ＴＤＭＡ」に 訂正する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（イ）同一の場所に配置された、少なくとも２本の光ファイバ導波路を含む 光バスと； （ロ）光バスに接続され、ファイバ導波路の一つから光クロック信号を受信 して、その光クロック信号に同期したタイム・スロットにおいて、もう一方のフ ァイバ導波路に光データ信号を書き出すように配置された送信器ステージをそれ ぞれが含む、複数の送信器ノードと； （ハ）送信器ノードの送信器ステージによって光バスに出力された光データ 信号を受信するための受信器ステージを含む、少なくとも一つの受信器ノードと ； を含む光ネットワーク。 ２．前記送信器ステージは変調器を含んでいて、導波路の前記一つから受信した クロック信号を変調することによって光データ信号を生成するようにされている 、請求項１に記載の光ネットワーク。 ３．前記送信器ステージは、使用時に書き込みクロックを搬送する第１の光ファ イバ導波路から光クロック信号を受信するようにされており、前記受信器ステー ジは使用時に読み出しクロックを搬送する第２の光ファイバ導波路から光クロッ ク信号を読み出すようにされている、請求項２に記載の光ネットワーク。 ４．前記読み出しクロックと書き込みクロックは異なる波長であり、前記送信器 からの出力は前記第２の光ファイバ導波路に接続され、使用時において前記送信 器は書き込みクロック信号の波長で前記第２の光ファイバ導波路にデータを書き 出す、請求項３に記載の光ネットワーク。 ５．前記光バスは： 読み出しクロックを搬送する第１の導波路と； 書き込みクロックを搬送する第２の導波路と； 光データ信号を搬送する第３の導波路と； を含む、同一の場所に配置された、少なくとも３つの光ファイバ導波路 を含む、 請求項1,2または３に記載の光ネットワーク。 ６．前記光ファイバ導波管は、単一のケーブル内に配置された複数のファイバを 含む、前記請求項のいずれか一つに記載の光ネットワーク。 ７.前記光ファイバ導波路は単一の光ファイバ内にある複数の導波コアを含む、 請求項１から５のいずれか一つに記載の光ネットワーク。 ８．受信器ノードまたはそのそれぞれが、スター（星状）トポロジをなす光ファ イバ導波路によってネットワークに接続される、前記請求項のいずれか一つに記 載の光ネットワーク。 ９．同じ位置に配置された少なくとも２つの光ファイバ導波路を含む光バスと、 その光バスに接続された複数の送信器ノードと、受信器ノードとを含む光ネット ワークを管理する方法であって、 その方法は： イ. 送信器ノードにおいて、ファイバ導波路の一つから光クロック信号 を受信して、その光クロック信号に同期したタイム・スロットにおいて、もう一 方のファイバ導波路に光データ信号をかき出すステップと； ロ. 受信器ノードにおいて、ステップ（イ）で光バスに出力された光デ ータ信号を受信するステップと； を含む、光ネットワークを管理する方法。 １０．ステップ（イ）は前記ファイバ導波路の一つから受信される前記光クロッ ク信号を変調し、それによって光データ信号を生成する、請求項９に記載の方法 。 １１．複数のコンピュータ・システムを相互接続し、請求項１から５のいずれか 一つに記載の光ネットワークを含む、ローカル・エリア・ネットワーク(ＬＡＮ) 。