(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのセンターノードと２つ以上のリモートノードが２本の光ファイバによってリング状に接続されたネットワークを用い、
前記各ノード間の光ファイバの状態を知るためにセンターノードにおいて光ファイバに試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードに用いられている光増幅器の増幅帯域内にあり、各リモートノードにおいて電気的に終端されることなく次のリモートノードあるいはセンターノードへと送出され、
センターノードより主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノードの光増幅器によって増幅されながら各リモートノードの２本の光ファイバの２つの主信号出力端間に接続された光経路及び光ファイバを伝送してセンターノードへ入射し、センターノードではその散乱光のみを取り出し、散乱光の時間的変化から光ファイバ断の位置を特定することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【請求項２】
少なくとも１つのセンターノードと２つ以上のリモートノードが２本の光ファイバによってリング状に接続されたネットワークを用い、
前記各ノード間の光ファイバの状態を知るためにセンターノードにおいて光ファイバに試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードに用いられている光増幅器の増幅帯域内にあり、各リモートノードにおいて電気的に終端されることなく次のリモートノードあるいはセンターノードへと送出され、
各リモートノードにおいて、２本の光ファイバの２つの主信号出力端間に接続された光経路に設けた光経路スイッチが、センターノードからの一元的なリモート制御によって、ネットワーク内で線路試験を行いたい伝送区間の位置に応じて開閉され、
センターノードより主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノードの光増幅器によって増幅されながら光経路スイッチが閉じた光経路及び光ファイバを伝送してセンターノードへ入射し、センターノードではその散乱光のみを取り出し、散乱光の時間的変化から光ファイバ断の位置を特定することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【請求項３】
少なくとも１つのセンターノードと２つ以上のリモートノードが２本の光ファイバによってリング状に接続された最上位ネットワーク、及び前記各リモートノードに２つ以上の収容局が２本の光ファイバによってリング状に接続された中間ネットワーク、及び前記各収容局に２つ以上の光サービスユニットが接続された最下位ネットワークよりなり、センターノードと各光サービスユニットが波長の異なる光を用いて通信を行い、リモートノードあるいは収容局内においては、通信を行うための光信号の電気的終端処理を一切行わない光波長多重のネットワークを用い、
ネットワーク内の各ノード間あるいは収容局間の光ファイバの状態を知るためにセンターノードにおいて光ファイバに試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードあるいは各収容局に用いられている光増幅器の増幅帯域内にあり、各リモートノードあるいは収容局において試験光は電気的に終端されることなく通過し、
各リモートノードおよび各収容局において、２本の光ファイバに対応した２つの主信号出力端間に接続された光経路に設けた光経路スイッチが、センターノードからの一元的なリモート制御によって、ネットワーク内で線路試験を行いたい伝送区間の位置に応じて開閉され、
センターノードより主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノードあるいは収容局の光増幅器によって増幅されながら、光経路スイッチが閉じた光経路及び光ファイバを伝送してセンターノードへ入射し、センターノードではその散乱光を取り出し、散乱光の時間的変化からファイバ断の位置を特定することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【請求項４】
請求項２記載の光伝送線路試験方法において、リモートノードに設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を、主信号にパイロットトーンを用いて重畳することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【請求項５】
請求項２記載の光伝送線路試験方法において、リモートノードに設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を、主信号および試験光とは別の光信号を用いて伝達することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【請求項６】
請求項３記載の光伝送線路試験方法において、リモートノードおよび収容局に設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を、主信号にパイロットを用いて重畳することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【請求項７】
請求項３記載の光伝送線路試験方法において、リモートノードおよび収容局に設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を主信号および試験光とは別の光信号を用いて伝達することを特徴とする光伝送線路試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各中継ノードにおいては信号の電気的終端処理を行わず、光信号のまま増幅あるいは光波長に応じてルーティングを行う光伝送システムを適用対象としている光伝送線路試験方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
［従来技術１］
図１１は従来技術１の光伝送システムを示す構成説明図である。すなわち、送信ノード１１と受信ノード１２の間には複数の中継ノード１３１，１３２〜１３ｎが光ファイバ１４により接続されている。前記各中継ノード１３１，１３２〜１３ｎの内部には、光ファイバ１４の入力端及び出力端にそれぞれ試験光用合分波器１５１，１５２が接続され、前記試験光用合分波器１５１と１５２の間にはそれぞれ監視波長用合分波器１６１，１６２を介して光増幅器１７が接続される。前記監視波長用合分波器１６１，１６２にはそれぞれ監視光受信部１８１、監視光送信部１８２を介して監視情報処理部１９が接続される。
【０００３】
従来技術１の光伝送システムでは、図１１に示すように中継ノード１３１，１３２〜１３ｎ内では光増幅器１７を用いた光線形中継方式が用いられている。図１１に示したＡＡ′の位置で光ファイバ１４が切断された場合、破断点の下流に位置するすべての中継ノード１３１，１３２〜１３ｎにおいて、主信号断を検出する。したがって、すべてのノードで検出される主信号断の情報に惑わされることなく破断点を特定するため、各中継ノード１３１，１３２〜１３ｎから下流に監視情報のみを伝えることのできる監視波長が用いられている。ファイバが切断された直後の中継ノード１３１で主信号断を感知した場合、その情報は感知した線形中継器の位置情報とともに監視波長によって次の中継ノード伝えられる。つぎのノードに位置する線形中継器においても主信号断を検知するものの、監視波長によって破断した中継区間の位置も同時に伝えられ、混乱を招くことなく信号の終端を行う受信ノード１２において、破断が生じた中継区間が認識される。中継区間が特定された後、図１２に示すように、その区間の両端に位置する局舎の試験光送信部２０より試験光を光伝送線路に注入し、光伝送線路から戻ってくる後方散乱光のパワーを受信部２１で測定し、その時間的変化を測定することで、その中継区間のどこでファイバが切れているかを特定する。試験光は通常主信号あるいは監視波長と異なる波長の光が用いられている。この試験光は、各伝送線路の両端に設置された試験光用合分波器１６２によって光伝送線路に入射される。このとき、伝送線路から戻ってきた光パワーの測定結果を図１２（ｂ），（ｃ）に示す。破断点における切断の状況で２種類の観測結果が得られる。すなわち、図１２（ｃ）に示されたように、試験光によってファイバ内で発生する散乱光のうち逆に伝搬するものと試験光そのものが破断点で反射されその両方が観測される場合と、図１２（ｂ）に示されたように、散乱光のうち逆に伝搬する光のみが観測される場合である。いずれの場合も、時間に対して受信光パワーに不連続点が生じていることがわかる。この不連続点が発生している測定時間と試験光の光ファイバ伝播時間より、破断点までの距離を特定する。不連続点まで受信光パワーが減衰しているのは光ファイバの伝送損失によるものである。
【０００４】
［従来技術２］
次に、このようなファイバ破断測定法を２ファイバ双方向リングネットワークへ適用する場合について説明する。まずリングネットワークの全体構成を図１３に示す。１つのセンタノード３１と複数のリモートノード３２１，３２２，３２ｎを有し、それらは２本の光ファイバ３３１，３３２で、リング状に接続されている。３４は光増幅器、３５は光分岐挿入部である。
【０００５】
図１４にセンターノードの構成例を示す。センターノード３１は、例えばリモートノード（＃１）３２１に伝送したい主信号を信号処理部３６で２つに分岐し、その２つの主信号を用いて、波長λ１の発信周波数を持つ２つの光源３７をそれぞれ変調し、その一方を光合波器３８、監視波長用合分波器３９、試験光用合分波器４０を介して現用の光ファイバ（１）３３１に、他方を光合波器３８、監視波長用合分波器３９、試験光用合分波器４０を介して予備の光ファイバ（２）３３２に入射する。同様に、リモートノード（＃２）３２２に伝送したい主信号を用いて、波長λ２の発信周波数を持つ２つの光源をそれぞれ変調し、その一方を現用の光ファイバ（１）３３１に、他方を予備の光ファイバ（２）３３２に波長λ１の光信号と合波して、それぞれ入射する。以下同様にして、波長多重信号が、２本の光ファイバ３３１，３３２に同時に入射される。４１は光分波器、４２はセレクターである。
【０００６】
そして、光ファイバ（１）３３１においては反時計周りに、光ファイバ（２）３３２はその逆方向である時計周りに、センターノード３１から各リモートノード３２１，３２２，３２ｎへ向け送信波長多重信号が伝送される。ここで、各リモートノード３２１，３２２，３２ｎの構成例を図１５に示す。各リモートノード３２１，３２２，３２ｎでは、２本の光ファイバ３３１，３３２からそれぞれ波長多重信号が試験光用合分波器４０、監視波長用合分波器３９、光増幅器３４を介して入射する。それぞれの波長多重信号のなかからそのノードにおいて分岐すべき波長を光分波器４１を用いて選択する。そのノードで受信する必要のない信号は、センターノード３１または別のリモートノード３２ｎへと光信号のまま伝送される。２本のファイバ３３１，３３２よりそれぞれ選択された所要の波長を持つ光信号のうちの一方を光スイッチ４３により選択し光受信回路４４で受信し、信号処理部４５で電気信号に変換して処理が行われる。４６は光送信回路、４７は試験装置（試験光送信部）である。
【０００７】
２本の光ファイバ３３１，３３２を伝送に用いるのは、光ファイバ切断に備え、一方の実線を現用とし他方の点線を予備系として用いるためである。現用光ファイバが切断された場合、予備用の光ファイバからの信号を受信できるようリモートノード３２１，３２２，３２ｎ内の光スイッチ４３が切り替わる。
【０００８】
また、リモートノード３２１，３２２，３２ｎからセンターノード３１へ信号を伝送する場合も、２本のファイバ３３１，３３２を用いて逆方向に信号が伝送され、センターノード３１ではその一方を選択して受信する。
【０００９】
このような、光分岐挿入ノードを用いたノードにおいても同様に試験光挿入のための試験光用合分波器４０が各伝送線路の入出力端に挿入される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバの破断点を特定するための試験光を注入するための試験光用合分波器４０が伝送線路の両端に挿入される。ところで、この試験光を入射するのは光ファイバが切断された場合のみではなく、光伝送線路の保守を目的として、インサービス時も常時行う必要がある。したがって、試験光用合分波器４０は常時挿入しておく必要がある。
【００１１】
しかしながら、この試験光用合分波器４０は損失を有している。したがって、終端処理が行われる受信ノード側で所要の信号対雑音比を得るためには、光伝送線路に挿入された試験光用合分波器４０の損失分だけ光ファイバに入力される信号光パワーを大きくする必要がある。しかしながら、光ファイバ入力を増大させると光ファイバ非線型効果によって復調後の波形ひずみを生じることとなり、許容される光ファイバ入力にも上限値が存在する。したがって、結果的にこの試験光用合分波器４０の損失が伝送距離を制限する原因となる。
【００１２】
特に、四光波混合等の非線型効果の影響で光ファイバ入力パワーが制限される波長多重伝送システムにとって、この損失が伝送距離に及ぼす影響は大きい。さらに、従来技術２として述べた光分岐挿入ノードを用いた２ファイバ双方向リングネットワークでは、ノードには線形中継器以外にも光合分波器や光スイッチ等の光信号処理装置が挿入される。これらは、すべて損失を有しており、伝送距離がますます制限される。
【００１３】
ところで、光ファイバの損失が０．３ｄＢ以下の波長域は１４５０ｎｍから１６５０ｎｍと２００ｎｍもあり、したがってこの莫大な光帯域のすべてを伝送に用いることができる可能性がある。実際、光波長多重システムにおける伝送帯域は増加の一途をたどっており、商用レベルで１５４０〜１６００ｎｍの波長域が用いられる。さらに実験室レベルでは１００ｎｍを超える帯域を用いた伝送実験の報告例もある。ところが、この試験光を挿入するための試験光用合分波器４０の損失は波長依存性をもっており、波長多重伝送システムのような広い光帯域を使用する光伝送システムにおいては、使用波長帯域幅を制限する要因となる。
【００１４】
したがって、主信号に損失を与えずに光伝送線路の切断位置を特定できる方法が必要である。
【００１５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、伝送線路の損失を低減することが可能となり、伝送距離を改善でき、また、ネットワーク内の伝送線路をセンターノード等で一元的に管理することが可能となり、人員配置の効率化が図れ線路復旧までに要する時間が低減される光伝送線路試験方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の光伝送線路試験方法は、少なくとも１つのセンターノードと２つ以上のリモートノードが２本の光ファイバによってリング状に接続されたネットワークを用い、前記各ノード間の光ファイバの状態を知るためにセンターノードにおいて光ファイバに試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードに用いられている光増幅器の増幅帯域内にあり、各リモートノードにおいて電気的に終端されることなく次のリモートノードあるいはセンターノードへと送出され、センターノードより主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノードの光増幅器によって増幅されながら各リモートノードの２本の光ファイバの２つの主信号出力端間に接続された光経路及び光ファイバを伝送してセンターノードへ入射し、センターノードではその散乱光のみを取り出し、散乱光の時間的変化から光ファイバ断の位置を特定することを特徴とする。
【００２０】
また本発明の光伝送線路試験方法は、少なくとも１つのセンターノードと２つ以上のリモートノードが２本の光ファイバによってリング状に接続されたネットワークを用い、前記各ノード間の光ファイバの状態を知るためにセンターノードにおいて光ファイバに試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードに用いられている光増幅器の増幅帯域内にあり、各リモートノードにおいて電気的に終端されることなく次のリモートノードあるいはセンターノードへと送出され、各リモートノードにおいて、２本の光ファイバの２つの主信号出力端間に接続された光経路に設けた光経路スイッチが、センターノードからの一元的なリモート制御によって、ネットワーク内で線路試験を行いたい伝送区間の位置に応じて開閉され、センターノードより主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノードの光増幅器によって増幅されながら光経路スイッチが閉じた光経路及び光ファイバを伝送してセンターノードへ入射し、センターノードではその散乱光のみを取り出し、散乱光の時間的変化から光ファイバ断の位置を特定することを特徴とする。
【００２１】
また本発明の光伝送線路試験方法は、少なくとも１つのセンターノードと２つ以上のリモートノードが２本の光ファイバによってリング状に接続された最上位ネットワーク、及び前記各リモートノードに２つ以上の収容局が２本の光ファイバによってリング状に接続された中間ネットワーク、及び前記各収容局に２つ以上の光サービスユニットが接続された最下位ネットワークよりなり、センターノードと各光サービスユニットが波長の異なる光を用いて通信を行い、リモートノードあるいは収容局内においては、通信を行うための光信号の電気的終端処理を一切行わない光波長多重のネットワークを用い、ネットワーク内の各ノード間あるいは収容局間の光ファイバの状態を知るためにセンターノードにおいて光ファイバに試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードあるいは各収容局に用いられている光増幅器の増幅帯域内にあり、各リモートノードあるいは収容局において試験光は電気的に終端されることなく通過し、各リモートノードおよび各収容局において、２本の光ファイバに対応した２つの主信号出力端間に接続された光経路に設けた光経路スイッチが、センターノードからの一元的なリモート制御によって、ネットワーク内で線路試験を行いたい伝送区間の位置に応じて開閉され、センターノードより主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノードあるいは収容局の光増幅器によって増幅されながら、光経路スイッチが閉じた光経路及び光ファイバを伝送してセンターノードへ入射し、センターノードではその散乱光を取り出し、散乱光の時間的変化からファイバ断の位置を特定することを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記光伝送線路試験方法において、リモートノードに設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を、主信号にパイロットトーンを用いて重畳することを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記光伝送線路試験方法において、リモートノードに設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を、主信号および試験光とは別の光信号を用いて伝達することを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記光伝送線路試験方法において、リモートノードおよび収容局に設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を、主信号にパイロットを用いて重畳することを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記光伝送線路試験方法において、リモートノードおよび収容局に設けられた光経路スイッチの開閉を制御する信号を主信号および試験光とは別の光信号を用いて伝達することを特徴とする。
【００２９】
本発明は、各中継ノードにおいて、下り光信号出射端と上り光信号出射端との間に光経路を設ける。試験光にはネットワーク内で用いられている光増幅器の増幅帯域内の波長を持つ光を用い、従来と同様に試験光に対する後方散乱光の時間変化を測定する。信号光の挿入位置は、例えばセンターノードのような信号終端処理を行うノードのみで行い、中継ノード等には試験光挿入のための試験光用合分波器を一切設けない。信号終端ノードにおける試験光は、信号送信ノードより主信号と合波して主信号と同じ方向に伝搬させ、試験光によって生じた散乱光は、送信ノードへ向かう上り信号とともに伝搬するよう各中継ノードを構成する。
【００３０】
本発明の適用対象としている光ネットワークあるいは光伝送システムは、各中継ノードにおいては信号の電気的終端処理を行わず、光信号のまま増幅あるいは光波長に応じてルーティングを行うことを特徴とする光ノードのみを有するネットワークである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態例を詳細に説明する。図中、同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
［実施形態例１］
図１は本発明の実施形態例１を示す構成説明図である。すなわち、１つのセンターノード３１と３つのリモートノード３２１，３２２，３２３が、２本の光ファイバ３３１，３３２によってリング状に接続された光伝送線路試験装置において、前記センターノード３１は、光ファイバ（１）３３１に光合波器５１を介して主信号を送信する主信号送信部５２、光ファイバ（２）３３２から光分波器５３を介して主信号を受信する主信号受信部５４、各ノード間の光ファイバの状態を知るために光ファイバ（１）３３１に前記光合波器５１を介して試験光を送信する試験光送信部５５、及び光ファイバ（２）３３２から試験光を受信する試験光受信部５６より構成される。前記各リモートノード３２１，３２２，３２３は、光ファイバに設けられた監視波長用合分波器３９及び光増幅器３４及び光分岐挿入部３５、２本の光ファイバ３３１，３３２の２つの主信号出力端間に光カップラ等の光方向性結合器５７で結合されて設けられた光経路５８、前記光経路５８の端部に設けられた光終端器５９及び前記光経路５８の中間部に設けられた光経路スイッチ６０より構成される。
【００３３】
センターノード３１と３つのリモートノード３２１，３２２，３２３が２本の光ファイバ３３１，３３２によってリング状に接続されたネットワークを用い、前記各ノード間の光ファイバの状態を知るためにセンタノード３１において光ファイバ３３１，３３２に試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードに用いられている光増幅器３４の増幅帯域内にあり、各リモートノード３２１，３２２，３２３において電気的に終端されることなく次のリモートノードあるいはセンターノード３１へと送出され、各リモートノード３２１，３２２，３２３において、光経路スイッチ６０が、センターノード３１からの一元的なリモート制御によって、ネットワーク内で線路試験を行いたい伝送区間の位置に応じて開閉され、センターノード３１より主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノード３２１，３２２，３２３の光増幅器３４によって増幅されながら光経路スイッチ６０が閉じた光経路及び光ファイバ３３１，３３２を伝送してセンターノード３１へ入射し、センターノード３１ではその散乱光のみを取り出し、散乱光の時間的変化から光ファイバ断の位置を特定する。
【００３４】
実施形態例１は、光分岐挿入ノードを用いた２ファイバ双方向リングネットワークへの適用例であり、従来例と比較して異なるのは、光ファイバ（１）３３１および光ファイバ（２）３３２に接続された主信号に対する出力側光増幅器３４の出力端にそれぞれ光方向性結合器５７を用いて光経路５８が設けられており、伝送線路の入出力端に試験光を挿入するための試験光用合分波器が除去されている点である。また、その光経路５８には光経路スイッチ６０が設けられ、光経路５８の開閉が可能である。
【００３５】
例えば、リモートノード（＃２）３２２とリモートノード（＃３）３２３との間のＡＡ′で光ファイバ断が発生した場合について説明する。従来から用いられている監視波長を用いた監視情報より、センターノード３１では光ファイバ断が発生した中継区間の位置情報を得ることができる。リモートノード（＃２）３２２とリモートノード（＃３）３２３の間の線路状態を調査するための手順は以下のとおりである。
【００３６】
（１）光ファイバ破断点の直前にあるリモートノード（＃２）３２２において、光ファイバ（１）３３１と光ファイバ（２）３３２を結ぶ光経路５８にあるスイッチ６０を閉じ、それ以外のリモートノードにおける光経路スイッチをオープンとする。
【００３７】
（２）センターノード３１より光増幅器３４の帯域内にある波長を持つ試験光パルスを送出する。
【００３８】
（３）試験光および試験光によって伝送路内に発生する後方散乱光の伝播経路を図１に点線で示す。Ｘ点より先で発生した後方散乱光のみがリモートノード（＃２）３２２において光方向性結合器５７により光ファイバ（１）３３１から光ファイバ（２）３３２へと移行し、光ファイバ（２）３３２に接続された光増幅器３４によって増幅され、センターノード３１の受信部５４に達する。
【００３９】
（４）センターノード３１では試験光と同じ波長のみを光分波器５３で分波し、受光パワーの時間分布から破断点の距離を特定する。
【００４０】
通常の線路の保守業務を行う場合も、試験を行いたい伝送路区間に応じて各ノードの光経路スイッチ６０の開閉を行うことで測定が可能である。
【００４１】
時間に対する後方散乱光の受信光パワーの不連続点の生じる時間を特定すれば、伝播時間から破断点までの距離が特定されることは従来の測定法と同様である。この方法を用いた場合の測定値の例を図２（ａ），（ｂ）に示す。破断点において反射される試験光のパワーが大きい場合が図２（ｂ）に示した例である。時間に対し受信パワーが減衰するのはファイバの伝送損失によるものである。
【００４２】
試験光として、ノードに用いられている光増幅器３４の帯域内にある波長の光を用いれば、リモートノード（＃１）３２１より遠方にある破断点に対しても、試験光および後方散乱光は、光ファイバ（２）３３２に接続された光増幅器３４によって増幅されるため、センターノード３１において十分な大きさの光電力で受信でき、位置の特定が可能となる。したがって、試験光はセンターノード３１のみから挿入するのみで、ネットワーク内すべての伝送線路におけるファイバ破断点の位置の特定が可能となる。
【００４３】
［実施形態例２］
図３は本発明の実施形態例２を示す構成説明図である。すなわち、１つのセンターノード３１と３つのリモートノード３２１，３２２，３２３が、２本の光ファイバ３３１，３３２によってリング状に接続されされた最上位ネットワークと、前記各リモートノード３２１，３２２，３２３に３つの収容局６１，６２，６３が２本の光ファイバ３３１，３３２によってリング状に接続された中間ネットワークと、前記各収容局６１，６２，６３に３つの光サービスユニット６４，６５，６６が接続された最下位ネットワークよりなる光伝送線路試験装置において、前記センターノード３１は、光ファイバ（１）３３１に光合波器５１を介して主信号を送信する主信号送信部５２、光ファイバ（２）３３２から光分波器５３を介して主信号を受信する主信号受信部５４、各ノード間の光ファイバの状態を知るために光ファイバ（１）３３１に前記光合波器５１を介して試験光を送信する試験光送信部５５、及び光ファイバ（２）３３２から試験光を受信する試験光受信部５６より構成される。前記各リモートノード３２１，３２２，３２３は、光ファイバに設けられた監視波長用合分波器３９及び光増幅器３４及び光分岐挿入部３５、２本の光ファイバ３３１，３３２の２つの主信号出力端間に光カップラ等の光方向性結合器５７で結合されて設けられた光経路５８、前記光経路５８の端部に設けられた光終端器５９及び前記光経路５８の中間部に設けられた光経路スイッチ６０より構成される。前記各収容局６１，６２，６３は、光ファイバ３３１，３３２に設けられた監視波長用合分波器３９及び光増幅器３４及び光分岐挿入部３５、２本の光ファイバ３３１，３３２の２つの主信号出力端間に光カップラ等の光方向性結合器５７で結合されて設けられた光経路５８、前記光経路５８の端部に設けられた光終端器５９及び前記光経路５８の中間部に設けられた光経路スイッチ６０、光サービスユニット６４，６５，６６が接続される光合分波器６７、前記光合分波器６７と光分岐挿入部３５間に接続される光選択スイッチ６８及び光分岐部６９より構成される。前記各光サービスユニット６４，６５，６６は光通信装置から構成される。
【００４４】
１つのセンターノード３１と３つのリモートノード３２１，３２２，３２３が２本の光ファイバ３３１，３３２によってリング状に接続された最上位ネットワーク、及び前記各リモートノード３２１，３２２，３２３に３つの収容局６１，６２，６３が２本の光ファイバ３３１，３３２によってリング状に接続された中間ネットワーク、及び前記各収容局６１，６２，６３に３つの光サービスユニットが接続された最下位ネットワークよりなり、センターノードと各光サービスユニット６４，６５，６６が波長の異なる光を用いて通信を行い、リモートノード３２１，３２２，３２３あるいは収容局６１，６２，６３内においては、通信を行うための光信号の電気的終端処理を一切行わない光波長多重のネットワークを用い、ネットワーク内の各ノード間あるいは収容局間の光ファイバの状態を知るためにセンターノード３１において光ファイバ３３１，３３２に試験光を注入する際に、前記試験光は各ノードあるいは各収容局に用いられている光増幅器３４の増幅帯域内にあり、各リモートノード３２１，３２２，３２３あるいは収容局６１，６２，６３において試験光は電気的に終端されることなく通過し、各リモートノード３２１，３２２，３２３および各収容局６１，６２，６３において、２本の光ファイバ３３１，３３２に対応した２つの主信号出力端間に接続された光経路５８に設けた光経路スイッチ６０が、センターノード３１からの一元的なリモート制御によって、ネットワーク内で線路試験を行いたい伝送区間の位置に応じて開閉され、センターノード３１より主信号と同一方向に注入した試験光によって発生した後方散乱光が、各リモートノード３２１，３２２，３２３あるいは収容局６１，６２，６３の光増幅器３４によって増幅されながら、光経路スイッチ６０が閉じた光経路５８及び光ファイバ３３１，３３２を伝送してセンターノード３１へ入射し、センターノード３１ではその散乱光を取り出し、散乱光の時間的変化からファイバ断の位置を特定する。
【００４５】
実施形態例２は、階層化されたリングネットワークにおける適用例であり、本ネットワークでは、センターノード３１がユーザ側におかれた光サービスユニット（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）６４，６５，６６に対して、直接波長多重信号のうちの一波を割り当てる。ＯＮＵ６４，６５，６６は、各ユーザーがセンターノード３１と直接通信を行うために用いる送受信装置であり、光信号受信機能と、指定波長の光を発光し変調する機能を有している。
【００４６】
最上位ネットワークは、センターノード３１において光信号を電気信号に変換後処理を行い、それ以外のリモートノード３２１，３２２，３２３では電気信号に変換することなく光信号のルーティングが行われる場合について示している。中間ネットワークは、そのリモートノード３２１，３２２，３２３を中心としたリングネットワーク構成である。中間ネットワークに属する局舎を収容局６１，６２，６３と呼ぶこととすると、収容局６１，６２，６３においても信号の電気的終端処理は行われない。収容局６１，６２，６３に置かれた光選択スイッチ６８は現用・予備の光ファイバ３３１，３３２に応じて入射波長多重信号の一方を選択するために用いられる。光合分波器６７は、波長多重信号を波長ごとに分波し、各ＯＮＵ６４，６５，６６にあらかじめ割り当てられた波長の光信号のみが到達する選択・分配機能を実現する。また、ＯＮＵ６４，６５，６６からの送信信号はあらかじめその波長が指定されており、光合分波器６７によって合波されたのち光分岐部６９によって２つに分岐され、現用と予備の２経路の光ファイバを用いてセンターノード３１まで伝送される。センターノード３１では、現用と予備の光ファイバより入射した波長多重信号をそれぞれ各波長ごとに分波し、一方の信号のみを選択し受信する。
【００４７】
収容局６１，６２，６３に置かれた光合分波器６７は例えば、波長ごとに出力ポートのことなるＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）が用いられる。
【００４８】
実施形態例２は、このような波長多重ネットワークにおける各リモートノードあるいは収容局に適用した場合で、リモートノード３２１，３２２，３２３においては、隣接する他のリモートノードあるいはセンターノード３１へ信号を送出する出力端どうしを光カップラ等の光方向性結合器５７を用いて結び、試験光による後方散乱光の光経路５８をもうけ、かつその光経路５８には光スイッチ６０を設け、必要に応じてその光経路５８を断ち切ることができるようにする。収容局６１，６２，６３においても同様である。試験光は最上位ネットワークに位置するセンターノード３１のみから入射される。その波長はネットワーク内で用いられる光増幅器３４の増幅帯域内である。散乱光の経路を制御する光スイッチ６０はセンターノード３１より一元的にリモートコントロールされる。
【００４９】
たとえば、ＡＡ′の伝送区間の状態を試験する場合は各リモートノード３２１，３２２，３２３の下位に位置する各収容局６１，６２，６３内の試験光経路を断ち切るようにスイッチ６０を断としておく。そして、破断点の上流側の最も近いリモートノード（＃２）３２２のスイッチ６０のみを閉じ、他のノード３２１，３２３のスイッチ６０は開いておき、光ファイバ（１）３３１と光ファイバ（２）３３２の間の光経路５８を断っておく。そのとき、伝送路断がある場合図２（ａ），（ｂ）と同様の測定結果が得られる。
【００５０】
［実施形態例３］
また、図３に示したネットワークにおいて、リモートノード（＃２）３２２より下位に属するリングネットワークにおけるＢＢ′の伝送区間の状態を試験する場合を図４に示す。
【００５１】
このとき、ＢＢ′に最も近く上流側にある収容局（２）６２のみの２本の光ファイバ３３１，３３２の間の光経路スイッチ６０を閉じておき、その他のすべての収容局内の光経路スイッチ６０を開いて他の収容局内の光経路を断ちきっておく。さらに、リモートノード（＃２）３２２が属する上位のリングネットワークに属する他の各リモートノード３２１，３２３においても光ファイバ（１）３３１と光ファイバ（２）３３２の間に設けられた光経路スイッチ６０を開いておく。リモートノード（＃２）３２２においては、試験光は光分岐挿入部３５によって光信号のまま、リモートノード（＃２）３２２の下位のリングネットワークの光ファイバへ入射し、各収容局６１，６２，６３へと送られる。そして、破断点ＢＢ′において反射されリモートノード（＃２）３２２に戻る。さらに光分岐挿入部３５によって光信号のまま他の波長多重信号と合波され光ファイバ（２）３３２を伝送されてセンターノード３１まで達する。このときの試験光および反射光の伝搬経路を点線で示す。
【００５２】
この場合のセンターノード３１における受信パワーの測定値として、図２（ａ），（ｂ）に示したような結果が得られ、破断点の位置が特定される。
【００５３】
［実施形態例４］
２ファイバリングにおける各リモートノード３２１，３２２，３２３において、光ファイバ（１）３３１と光ファイバ（２）３３２の間の光経路５８をすべて閉じた場合を図５に示す。ただし、２本の光ファイバ３３１，３３２は常に同一のケーブルに収容されているとする。
【００５４】
試験光送信部５５では光サーキュレータ７１を用いる。光サーキュレータ７１のポート１より入射した試験光はポート２より出力し、光方向性結合器５７によって主信号と合波されて光ファイバ（１）３３１に入射する。
【００５５】
リモートノード（＃１）３２１とセンターノード３１の間の光ファイバ（１）３３１の中で発生した後方散乱光は、センターノード３１へ試験光とは逆方向に入射し、方向性結合器５７によって光サーキュレータ７１のポート２より導かれポート３より出力する。その後試験光に対応した散乱光のみを光分波器７２によって取り出し、合波器７３を介して試験光受信部５６で受信される。
【００５６】
リモートノード（＃１）３２１とリモートノード（＃２）３２２との間の光ファイバ（１）３３１で発生した後方散乱光は、リモートノード（＃１）３２１から光ファイバ（１）３３１を逆方向に伝搬するものと、リモートノード（＃１）３２１に設けられた光ファイバ（２）３３２への光経路５８によって、光ファイバ（２）３３２をセンターノード３１方向へと伝搬する散乱光とに分かれる。光ファイバ（２）３３２よりセンターノード３１に入射した散乱光は、分波器７２によって試験光によって生じた散乱光のみ分波され試験光受信部５６の前におかれ合波器７３へと導かれ、光ファイバ（１）３３１から入射した散乱光と合波されて受信される。
【００５７】
また、点Ｘより先の光ファイバ（１）３３１で生じた後方散乱光はリモートノード（＃２）３２２の光ファイバ（２）３３２への光経路５８をとおって、光ファイバ（１）３３１から光ファイバ（２）３３２へと移り、光ファイバ（２）３３２を伝搬してセンターノード３１へ伝搬する。
【００５８】
実施形態例４における後方散乱光の様子を図６（ａ），（ｂ）に示す。この場合も光ファイバ破断点の状態で、異なる測定結果が得られる。しかしながら、いずれの場合においても、散乱光の時間的変化から破断点の位置が可能である。
【００５９】
尚、別ネットワークで監視していて、制御信号も別ネットワークで送受信して光経路スイッチ６０の開閉を行なう。ただし、必ずしも別ネットワークでなくても、図７〜図１０の構成をとれば、光経路スイッチ６０の開閉が制御できる。
【００６０】
すなわち、光経路スイッチ６０の開閉信号にパイロットトーンを用いる場合のセンターノード３１の構成例とリモートノード３２１，３２２，３２３の構成例をそれぞれ図７、図８に示す。すなわち、図７では信号処理部３６の出力端にパイロット信号重畳回路７４が接続される。また、図８では光受信回路４４の出力端にパイロット信号復調回路７５が接続される。
【００６１】
また、光経路スイッチ６０の開閉信号を従来から用いられている監視波長に重畳する場合のセンターノード３１の構成例とリモートノード３２１，３２２，３２３の構成例をそれぞれ図９、図１０に示す。すなわち、図９では監視波長用合分波器３９に監視光送信部７６を介して接続された監視情報処理部７８にスイッチ開閉信号７９が送信される。また、図１０では監視波長用合分波器３９に監視光受信部８０を介して接続された監視情報処理部８１からスイッチ開閉信号８１が抽出される。
【００６２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、各中継区間の伝送線路の入出力端に線路断等を調査する試験光を注入するための試験光合分波器を挿入する必要がなくなる。したがって、伝送線路の損失を低減することが可能となり、伝送距離を改善できる。また、ネットワーク内の伝送線路をセンターノード等で一元的に管理することが可能となり、人員配置の効率化が図れ線路復旧までに要する時間が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例１を示す構成説明図である。
【図２】本発明の実施形態例１における試験光挿入時の反射光パワーの測定結果を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態例２を示す構成説明図である。
【図４】本発明の実施形態例３を示す構成説明図である。
【図５】本発明の実施形態例４を示す構成説明図である。
【図６】本発明の実施形態例４における試験光挿入時の反射光パワーの測定結果を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態例に係るスイッチ開閉信号としてパイロットトーンを用いる場合のセンターノードの構成例を示す構成説明図である。
【図８】本発明の実施形態例に係るスイッチ開閉信号としてパイロットトーンを用いる場合のリモートノードの構成例を示す構成説明図である。
【図９】本発明の実施形態例に係るスイッチ開閉信号を監視波長を用いて伝達する場合のセンターノードの構成例を示す構成説明図である。
【図１０】本発明の実施形態例に係るスイッチ開閉信号を監視波長を用いて伝達する場合のリモートノードの構成例を示す構成説明図である。
【図１１】従来の監視波長を用いた光ファイバ断監視方式を示す構成説明図である。
【図１２】従来の監視波長を用いた光ファイバ断監視方式における試験光挿入時の反射光パワーの測定結果を示す特性図である。
【図１３】従来の２ファイバ双方向リングネットワークを示す構成説明図である。
【図１４】従来の２ファイバ双方向リングネットワークのセンターノードの構成例を示す構成説明図である。
【図１５】従来の２ファイバ双方向リングネットワークのリモートの構成例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
３１  センタノード
３２１，３２２，３２ｎ  リモートノード
３３１，３３２  光ファイバ
３４  光増幅器
３５  光分岐挿入部
５１  光合波器
５２  主信号送信部
５３  光分波器
５４  主信号受信部
５５  試験光送信部
５６  試験光受信部
５７  光方向性結合器
５８  光経路
５９  光終端器
６０  光経路スイッチ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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