(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の波長を用いる送・受信装置を備える現用系統と、当該現用系統とは異なる波長を用いる送・受信装置を備える予備用系統とからなるノードが複数配置され、論理トポロジにおいてリング型となるように光ファイバ伝送路で接続した長距離伝送を行う光ネットワークシステムであって、
前記光ファイバ伝送路は、
障害の発生が少ない伝送領域においては、現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを波長多重化して伝送する共通の光ファイバ伝送路手段と、
障害の発生が多い伝送領域においては、前記波長多重化した現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを、分岐してそれぞれ転送する異なる光ファイバ伝送路手段とからなり、
長距離伝送を行う両方の側は、使用する波長が重ならない複数の前記ノードが配置された一方の側と、前記一方の側のノードと対応する、前記一方の側のノードと同じ波長を用いる、複数のノードが配置された他方の側とからなる
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項２】
現用系統の光信号と予備用系統の光信号とが波長多重化された光信号が伝送する光ファイバ伝送路に光増幅中継器を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の光ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、論理トポロジにおいてリング型となるような光ネットワークシステムに関し、特に長距離伝送経路を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地域網における大容量で経済的且つ高信頼なネットワークとして、光ＡＤＭ（Add/Drop Multiplexing）リングシステムが研究開発されている。この光ＡＤＭリングネットワークシステムは、例えば時計回りと反時計回りの単方向リングで構成される２ファイバ単方向リング構成などのようにリングシステムを構成する。図３に光ＡＤＭリングネットワークシステムの概略構成図を示す。なお、図３では、一方のノード側から他方のノード側への送信に係る伝送経路のみを示している。図中、１０，２０はノード、１１はノード１０の現用送信装置、１２はノード１０の予備用送信装置、２１はノード２０の現用送信装置、２２はノード２０の予備用受信装置、３１〜３４は光ファイバ、４１〜４４は光ファイバ３１〜３４を収容するケーブル、５１，５２は光増幅中継器である。
【０００３】
図３に示すように、この光ＡＤＭリングネットワークシステムは、送信側のノード１０では、一方向へ現用信号を送出すると同時に反対方向へ予備信号を送出し、受信側のノード２０の切り替えによって信号を選択する。これにより、構成及び制御方式の簡素化と、障害発生時の迅速な支障移転が可能となる。
【０００４】
一方、同構成のリングネットワークシステムを長距離システムへ適用する場合、伝送路の長大化によってコストの大幅な増大を招くこととなる。
【０００５】
この問題を解決する方法として、リングネットワークシステムの伝送路の一部を同一のケーブルに集約するCollapsedリングネットワークシステムが提案されている。図４にCollapsedリングネットワークシステムの概略構成図を示す。なお、図４では、一方のノード側から他方のノード側への送信に係る伝送経路のみを示している。なお、図中、図１と同じ構成要素については同じ符号を付してあり、４５及び４６はケーブル、５３は光増幅中継器である。
【０００６】
図４に示すように、長距離伝送システムの主要な適用領域である海底伝送システムにおいては、障害が発生するのは水深数百メートルの浅海部がほとんどであり、伝送路の大部分を占める深海部ではほとんど障害が発生しない。したがって、信頼性の高い深海部の光ファイバ伝送路を一つのケーブル４５及び４６に収容することにより、リングネットワーク方式の信頼性を保持したまま、ケーブルコストの低減が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のCollapsedリングネットワークシステムでは、ケーブルを集約しているが、光ファイバや光増幅中継器の数は依然として変わらないので大幅なコスト低減は見込めない。また、２つの伝送路を１つにケーブル化するため給電の負担が大きくなるという問題もある。したがって、経済的な長距離光ネットワークシステムを実現するためには、単に光ファイバ伝送路を一つのケーブルに集約するのではなく、光ファイバ、光増幅中継器を含めた光ファイバ伝送路の共用化が課題となる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで信頼性が高く且つ長距離伝送が可能な光ネットワークシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１では、同一の波長を用いる送・受信装置を備える現用系統と、当該現用系統とは異なる波長を用いる送・受信装置を備える予備用系統とからなるノードが複数配置され、論理トポロジにおいてリング型となるように光ファイバ伝送路で接続した長距離伝送を行う光ネットワークシステムであって、前記光ファイバ伝送路は、障害の発生が少ない伝送領域においては、現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを波長多重化して伝送する共通の光ファイバ伝送路手段と、障害の発生が多い伝送領域においては、前記波長多重化した現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを、分岐してそれぞれ転送する異なる光ファイバ伝送路手段とからなり、長距離伝送を行う両方の側は、使用する波長が重ならない複数の前記ノードが配置された一方の側と、前記一方の側のノードと対応する、前記一方の側のノードと同じ波長を用いる、複数のノードが配置された他方の側とからなることを特徴とするものを提案する。
【００１０】
本発明によれば、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ伝送路で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。特に、現用系統と予備用系統がそれぞれ波長多重化されているので、大容量の光ネットワークシステムを経済的に構築することができる。
【００１１】
また、請求項２では、請求項１記載の光ネットワークシステムにおいて、現用系統の光信号と予備用系統の光信号とが波長多重化された光信号が伝送する光ファイバ伝送路に光増幅中継器を設けたことを特徴とするものを提案する。
【００１２】
本発明によれば、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ伝送路で共用するとともに該共通の光ファイバに設けられた光増幅中継器を共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施形態に係る光ネットワークシステムについて図１を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図である。
【００１６】
この光ネットワークシステムでは、２つのノード１１０と２１０とを論理トポロジー的にリング型となるように光ファイバ伝送路で接続している。各ノード１１０及び２１０は、信号光波長λ1を用いる現用（０系）の送信装置１１１，２１１及び受信装置１１２，２１２、並びに、信号光波長λ2を用いる予備用（１系）の送信装置１１３，２１３及び受信装置１１４，２１４を備えている。ここで、信号光波長λ1とλ2は互いに異なる値の波長である。
【００１７】
ノード１１０の現用送信装置１１１は、ケーブル１３１に収容された光ファイバ１２１を介して波長多重装置３１１の一方の入力側に接続している。一方、ノード１１０の予備用送信装置１１３は、前記ケーブル１３１とは異なるケーブル１３２に収容された光ファイバ１２２を介して、前記波長多重装置３１１の他方の入力側に接続している。
【００１８】
また、ノード１１０の現用受信装置１１２は、前記ケーブル１３２に収容された光ファイバ１２３を介して波長分離装置３２１の一方の出力側に接続している。一方、ノード１１０の予備用受信装置１１４は、前記ケーブル１３１に収容された光ファイバ１２４を介して前記波長分離装置３２１の他方の出力側に接続している。
【００１９】
前記波長多重装置３１１の出力側は、ケーブル３４１に収容された光ファイバ３３１，光増幅中継器３５１，ケーブル３４２に収容された光ファイバ３３２を介して波長分離装置３２２の入力側に接続している。また、前記波長分離装置３２１の入力側は、前記ケーブル３４１に収容された光ファイバ３３３，光増幅中継器３５１，ケーブル３４２に収容された光ファイバ３３４を介して波長多重装置３１２の出力側に接続している。
【００２０】
他方、ノード２１０の現用送信装置２１１は、ケーブル２３１に収容された光ファイバ２２１を介して前記波長多重装置３１２の一方の入力側に接続している。ノード２１０の予備用送信装置２１３は、前記ケーブル２３１とは異なるケーブル２３２に収容された光ファイバ２２２を介して、前記波長多重装置３１２の他方の入力側に接続している。
【００２１】
また、ノード２１０の現用受信装置２１２は、前記ケーブル２３２に収容された光ファイバ２２３を介して前記波長分離装置３２２の一方の出力側に接続している。一方、ノード２１０の予備用受信装置２１４は、前記ケーブル２３１に収容された光ファイバ２２４を介して前記波長分離装置３２２の他方の出力側に接続している。
【００２２】
この光ネットワークシステムでは、ノード１１０の現用送信装置１１１から出力された信号光波長λ1の光信号と、ノード１１０の予備用送信装置１１３から出力された信号光波長λ2の光信号とが互いに異なる光ファイバを介して波長多重装置３１１に入力され、該波長多重装置３１１において波長多重化される。波長多重化された光信号は、共通の光ファイバ３３１，光増幅中継器３５１，光ファイバ３３２により伝送され、波長分離装置３２２に入力される。該波長分離装置３２２に入力された波長多重化光信号は、信号光波長λ1の光信号と信号光波長λ2の光信号とに分離され、それぞれ異なる光ファイバを介して、信号光波長λ1の光信号はノード２１０の現用受信装置２１２に、信号光波長λ2の光信号はノード２１０の予備用受信装置２１４に入力される。ノード２１０からノード１１０への光信号の伝送についても同様である。
【００２３】
また、この光ネットワークシステムでは、現用の送信装置１１１，２１１又は受信装置１１２，２１２、光ファイバ１２１，１２３，２２１，２２３において障害発生した場合には、各送信装置及び受信装置を予備用の系統に切り替えることにより支障移転を行う。
【００２４】
以上のように、本実施の形態に係る光ネットワークシステムでは、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ３３１〜３３４及び光増幅中継器３５１で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。すなわち、障害の発生が少ない伝送領域において共通の光ファイバ及び光増幅中継器を用いた伝送を行うことにより、伝送システムの信頼性を高く維持しつつ経済的な光ネットワークシステムの構築が可能となる。したがって、前述したように、例えば海底伝送システムなどの長距離伝送において本発明は有用である。
【００２５】
なお、本実施の形態では、波長多重装置３１１，３１２によって波長多重された光信号を波長分離装置３２１，３２２により波長分離したが、該波長分離装置３２１，３２２に替えて光カプラなどの光分岐装置を用いてもよい。この場合には、光分岐装置と現用又は予備用の受信装置とを接続する光ファイバには波長多重された光信号が伝送されるので、各受信装置の入力前に光フィルタ等を設けることにより必要な信号波長の光信号のみを受信装置に入力させればよい。
【００２６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態に係る光ネットワークシステムについて図２を参照して説明する。図２は第２の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図である。
【００２７】
この光ネットワークシステムでは、４つのノード４１０，４２０，５１０，５２０とを論理トポロジー的にリング型となるように光ファイバ伝送路で接続している。ノード４１０及び５１０は、信号光波長λ1を用いる現用（０系）の送信装置４１１，５１１及び受信装置４１２，５１２、並びに、信号光波長λ2を用いる予備用（１系）の送信装置４１３，５１３及び受信装置４１４，５１４を備えている。ノード４２０及び５２０は、信号光波長λ3を用いる現用（０系）の送信装置４２１，５２１及び受信装置４２２，５２２、並びに、信号光波長λ4を用いる予備用（１系）の送信装置４２３，５２３及び受信装置４２４，５２４を備えている。ここで、信号光波長λ1，λ2，λ3，λ4は互いに異なっている。なお、本実施の形態では、信号光波長はλ1＜λ3＜λ2＜λ4とした。
【００２８】
ノード４１０の現用送信装置４１１と現用受信装置４１２はそれぞれ波長多重分離装置４３１に接続している。該波長多重分離装置４３１は、光ファイバ４４１から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ1の光信号を現用受信装置４１２に供給するとともに、現用送信装置４１１から出力された信号光波長λ1の光信号を光ファイバ４４１から入力される光信号に波長多重して光ファイバ４４２に出力する。
【００２９】
また、ノード４１０の予備用送信装置４１３と予備用受信装置４１４はそれぞれ波長多重分離装置４３２に接続している。該波長多重分離装置４３２は、光ファイバ４４３から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ2の光信号を予備用受信装置４１４に供給するとともに、予備用送信装置４１３から出力された信号光波長λ2の光信号を光ファイバ４４３から入力される光信号に波長多重して光ファイバ４４４に出力する。
【００３０】
同様に、ノード４２０の現用送信装置４２１と現用受信装置４２２はそれぞれ波長多重分離装置４３３に接続している。該波長多重分離装置４３３は、光ファイバ４４５から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ3の光信号を現用受信装置４２２に供給するとともに、現用送信装置４２１から出力された信号光波長λ3の光信号を光ファイバ４４５から入力される光信号に波長多重して前記光ファイバ４４１に出力する。
【００３１】
また、ノード４２０の予備用送信装置４２３と予備用受信装置４２４はそれぞれ波長多重分離装置４３４に接続している。該波長多重分離装置４３４は、前記光ファイバ４４４から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ4の光信号を予備用受信装置４２４に供給するとともに、予備用送信装置４２３から出力された信号光波長λ4の光信号を光ファイバ４４４から入力される光信号に波長多重して光ファイバ４４６に出力する。
【００３２】
波長多重分離装置４３１と波長多重分離装置４３３とを接続する光ファイバ４４１と、波長多重分離装置４３２と波長多重分離装置４３４とを接続する光ファイバ４４４とは、共通のケーブル４５１に収容されている。
【００３３】
波長多重分離装置４３１の出力側は、ケーブル４５２に収容されている光ファイバ４４２を介して波長多重装置６１１の一方の入力側に接続している。また、波長多重分離装置４３４の出力側は、ケーブル４５３に収容された光ファイバ４４６を介して前記波長多重装置６１１の他方の入力側に接続している。
【００３４】
波長多重分離装置４３３の入力側は、前記ケーブル４５３に収容されている前記光ファイバ４４５を介して波長分離装置６２１の一方の出力側に接続している。また、波長多重分離装置４３２の入力側は、前記ケーブル４５２に収容されている前記光ファイバ４４３を介して前記波長分離装置６２１の他方の出力側に接続している。
【００３５】
前記波長多重装置６１１の出力側は、ケーブル６４１に収容された光ファイバ６３１，光増幅中継器６５１，ケーブル６４２に収容された光ファイバ６３２を介して波長分離装置６２２の入力側に接続している。また、前記波長分離装置６２１の入力側は、ケーブル６４１に収容された光ファイバ６３３，光増幅中継器６５１，ケーブル６４２に収容された光ファイバ６３４を介して波長多重装置６１２の出力側に接続している。
【００３６】
他方、ノード５１０の現用送信装置５１１と現用受信装置５１２はそれぞれ波長多重分離装置５３１に接続している。該波長多重分離装置５３１は、光ファイバ５４１から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ1の光信号を現用受信装置５１２に供給するとともに、現用送信装置５１１から出力された信号光波長λ1の光信号を光ファイバ５４１から入力される光信号に波長多重して光ファイバ５４２に出力する。
【００３７】
また、ノード５１０の予備用送信装置５１３と予備用受信装置５１４はそれぞれ波長多重分離装置５３２に接続している。該波長多重分離装置５３２は、光ファイバ５４３から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ2の光信号を予備用受信装置５１４に供給するとともに、予備用送信装置５１３から出力された信号光波長λ2の光信号を光ファイバ５４３から入力される光信号に波長多重して光ファイバ５４４に出力する。
【００３８】
同様に、ノード５２０の現用送信装置５２１と現用受信装置５２２はそれぞれ波長多重分離装置５３３に接続している。該波長多重分離装置５３３は、光ファイバ５４２から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ3の光信号を現用受信装置５２２に供給するとともに、現用送信装置５２１から出力された信号光波長λ3の光信号を光ファイバ５４２から入力される光信号に波長多重して光ファイバ５４５に出力する。
【００３９】
また、ノード５２０の予備用送信装置５２３と予備用受信装置５２４はそれぞれ波長多重分離装置５３４に接続している。該波長多重分離装置５３４は、光ファイバ５４６から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ4の光信号を予備用受信装置５２４に供給するとともに、予備用送信装置５２３から出力された信号光波長λ4の光信号を光ファイバ５４６から入力される光信号に波長多重して光ファイバ５４３に出力する。
【００４０】
波長多重分離装置５３１と波長多重分離装置５３３とを接続する光ファイバ５４２と、波長多重分離装置５３２と波長多重分離装置５３４とを接続する光ファイバ５４３とは、共通のケーブル５５１に収容されている。
【００４１】
波長多重分離装置５３３の出力側は、ケーブル５５２に収容されている光ファイバ５４５を介して波長多重装置６１２の一方の入力側に接続している。また、波長多重分離装置５３２の出力側は、ケーブル５５３に収容された光ファイバ５４４を介して前記波長多重装置６１２の他方の入力側に接続している。
【００４２】
波長多重分離装置５３１の入力側は、前記ケーブル５５３に収容されている前記光ファイバ５４１を介して波長分離装置６２２の一方の出力側に接続している。また、波長多重分離装置５３４の入力側は、前記ケーブル５５２に収容されている前記光ファイバ５４６を介して前記波長分離装置６２２の他方の出力側に接続している。
【００４３】
この光ネットワークシステムでは、ノード４１０の現用送信装置４１１から出力された信号光波長λ1の光信号と、ノード４２０の現用送信装置４２１から出力された信号光波長λ3の光信号とが、波長多重されて光ファイバ４４２を介して波長多重装置６１１に入力される。一方、ノード４１０の予備用送信装置４１３から出力された信号光波長λ2の光信号と、ノード４２０の予備用送信装置４２３から出力された信号光波長λ4の光信号とが、波長多重されて光ファイバ４４６を介して波長多重装置６１１に入力される。そして、該波長多重装置６１１により、信号光波長λ1及びλ3からなる現用信号と、信号光波長λ2及びλ4からなる予備用信号が波長多重化される。現用信号と予備用信号とが波長多重化された光信号は、共通の光ファイバ６３１，光増幅中継器６５１，光ファイバ６３２により伝送され、波長分離装置６２２に入力される。該波長分離装置６２２に入力された波長多重化光信号は、信号光波長λ1及びλ3からなる現用信号と信号光波長λ2及びλ4からなる予備用信号とに分離され、それぞれ異なる光ファイバを介して、現用信号は波長多重分離装置５３１及び５３３に入力され、予備用信号は波長多重分離装置５３２及び５３４に入力される。そして、波長多重分離装置５３１に入力された現用信号のうち波長光信号λ1の光信号はノード５１０の現用受信装置５１２に入力され、波長多重分離装置５３３に入力された現用信号のうち波長光信号λ3の光信号はノード５２０の現用受信装置５２２に入力される。一方、波長多重分離装置５３２に入力された予備用信号のうち波長光信号λ2の光信号はノード５１０の予備用受信装置５１４に入力され、波長多重分離装置５３４に入力された予備用信号のうち波長光信号λ4の光信号はノード５２０の予備用受信装置５２４に入力される。ノード５１０及び５２０からノード４１０及び４２０への光信号の伝送についても同様である。
【００４４】
また、この光ネットワークシステムでは、現用の送信装置４１１，４２１，５１１，５２１又は受信装置４１２，４２２，５１２，５２２、光ファイバ４４１，４４２，４４５，５４１，５４２，５４５において障害発生した場合には、各送信装置及び受信装置を予備用の系統に切り替えることにより支障移転を行う。
【００４５】
以上のように、本実施の形態に係る光ネットワークシステムでは、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ６３１〜６３４及び光増幅中継器６５１で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。すなわち、障害の発生が少ない伝送領域において共通の光ファイバ及び光増幅中継器を用いた伝送を行うことにより、伝送システムの信頼性を高く維持しつつ経済的な光ネットワークシステムの構築が可能となる。したがって、前述したように、例えば海底伝送システムなどの長距離伝送において本発明は有用である。
【００４６】
なお、本実施の形態では、波長多重装置６１１，６１２によって波長多重された光信号を波長分離装置６２１，６２２により波長分離したが、該波長分離装置６２１，６２２に替えて光カプラなどの光分岐装置を用いてもよい。
【００４７】
以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ノード数が３や５以上の場合であってもよい。また、例えば伝送距離に応じて２以上の光増幅中継器を共通の光ファイバに設けてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ伝送路で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。特に、現用系統と予備用系統がそれぞれ波長多重化されているので、大容量の光ネットワークシステムを経済的に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図
【図２】第２の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図
【図３】光ＡＤＭリングネットワークシステムの概略構成図
【図４】  Collapsedリングネットワークシステムの概略構成図
【符号の説明】
１１０，２１０，４１０，４２０，５１０，５２０…ノード，１１１，２１１，４１１，４２１，５１１，５２１…現用送信装置，１１２，２１２，４１２，４２２，５１２，５２２…現用受信装置，１１３，２１３，４１３，４２３，５１３，５２３…予備用送信装置，１１４，２１４，４１４，４２４，５１４，５２４…予備用受信装置，３１１，３１２，６１１，６１２…波長多重装置、３２１，３２２，６２１，６２２…波長分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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