(57)【要約】【課題】小型な多心対応の光伝送路二重化装置を提供する。【解決手段】テープ心線による各心線の加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、局側伝送装置から発せられる下り信号光および光路長差検出光源から発せられる試験光の波長を異なる波長に変換することで、光路長調整部をテープ心線の各心線で共通で用い、多芯のテープ心線対応の光伝送路二重化装置を提供する。また、従来の光伝送路二重化装置をテープ心線数だけ並列に設置する方式よりも小型な光伝送路二重化装置を提供する。【選択図】      図１
2014045380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ心線のそれぞれの心線に対して対向する加入者側伝送装置および局側伝送装置が現用線路を介して信号光を送受信する光通信システムに用いられ、テープ心線のそれぞれの心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間にそれぞれ迂回線路を形成し、テープ心線のそれぞれの心線に対して通信を二重化する光伝送路二重化装置において、
前記現用線路と前記迂回線路との光路長差を検出するための試験光を発生する光路長差検出用光源と、
前記加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、前記局側伝送装置から発せられる下り信号光および光路長差検出光源から発せられる試験光をそれぞれの波長別に合分波する波長分割多重（ＷＤＭ）カプラと、
前記上り信号光を合分波する上り信号光用光分岐カプラと、
前記上り信号光の波長を変換する上り信号光波長変換器と、
前記上り信号光を遅延させる上り信号光可変遅延器と、
前記上り信号光の光パワーを増幅させる上り信号光増幅器と、
前記上り信号光の通信経路を選択する上り信号光遮断器と、
前記下り信号光を合分波する下り信号光用光分岐カプラと、
前記下り信号光の波長を変換する下り信号光波長変換器と、
前記下り信号光を遅延させる下り信号光可変遅延器と、
前記下り信号光の光パワーを増幅させる下り信号光増幅器と、
前記下り信号光の通信経路を選択する下り信号光遮断器と、
前記試験光を遅延させる試験光可変遅延器と、
前記試験光の光パワーを増幅させる試験光増幅器と、
前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を一括で合分波する共用光可変遅延器用の波長分割多重カプラと、
前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を一括で遅延させる共用光可変遅延器と、
前記現用線路および前記迂回線路をそれぞれ伝搬した試験光を合波して受光し、その受光信号から前記現用線路と迂回線路の光路長差を検出する光路長差検出器と、
前記光路長差検出器へ入射される試験光を心線ごとに切り替える心線切替器と、
前記光路長差の監視および前記可変遅延器の遅延時間を制御する制御装置と
を具備することを特徴とする光伝送路二重化装置。
【請求項２】
前記試験光可変遅延器および前記試験光増幅器を前記迂回線路の経路の内のいずれか一つの経路のみに設置することを特徴とする請求項１に記載の光伝送路二重化装置。
【請求項３】
前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の遅延量を前記共用光可変遅延器に持たせることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送路二重化装置。
【請求項４】
前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の一部を、前記迂回線路の上り信号光と下り信号光と試験光の各経路の光路長差および前記テープ心線の各心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間の光路長差を補償するために用いることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送路二重化装置。
【請求項５】
テープ心線のそれぞれの心線に対して対向する加入者側伝送装置および局側伝送装置が現用線路を介して信号光を送受信する光通信システムに用いられ、テープ心線のそれぞれの心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間にそれぞれ迂回線路を形成し、テープ心線のそれぞれの心線に対して通信を二重化する光伝送路二重化方法において、
前記現用線路と前記迂回線路との光路長差を検出するための試験光を発生し、
前記加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、前記局側伝送装置から発せられる下り信号光および光路長差検出光源から発せられる試験光を波長分割多重（ＷＤＭ）カプラによりそれぞれの波長別に合分波し、
前記上り信号光を上り信号光用光分岐カプラにより合分波し、
前記上り信号光の波長を上り信号光波長変換器により変換し、
前記上り信号光を上り信号光可変遅延器により遅延させ、
前記上り信号光の光パワーを上り信号光増幅器により増幅し、
前記上り信号光の通信経路を上り信号光遮断器により選択し、
前記下り信号光を下り信号光用光分岐カプラにより合分波し、
前記下り信号光の波長を下り信号光波長変換器により変換し、
前記下り信号光を下り信号光可変遅延器により遅延させ、
前記下り信号光の光パワーを下り信号光増幅器により増幅させ、
前記下り信号光の通信経路を下り信号光遮断器により選択し、
前記試験光を試験光可変遅延器により遅延させ、
前記試験光の光パワーを試験光増幅器により増幅させ、
前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を共用光可変遅延器用の波長分割多重カプラにより一括で合分波させ、
前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を共用光可変遅延器により一括で遅延させ、
前記現用線路および前記迂回線路をそれぞれ伝搬した試験光を合波して受光し、その受光信号から前記現用線路と迂回線路の光路長差を光路長差検出器により検出し、
前記光路長差検出器へ入射される試験光を心線切替器により心線ごとに切り替え、
前記光路長差の監視および前記可変遅延器の遅延時間を制御装置により制御することを特徴とする光伝送路二重化方法。
【請求項６】
前記試験光可変遅延器および前記試験光増幅器を前記迂回線路の経路の内のいずれか一つの経路のみに設置することを特徴とする請求項５に記載の光伝送路二重化方法。
【請求項７】
前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の遅延量を前記共用光可変遅延器に持たせることを特徴とする請求項５または６に記載の光伝送路二重化方法。
【請求項８】
前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の一部を、前記迂回線路の上り信号光と下り信号光と試験光の各経路の光路長差および前記テープ心線の各心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間の光路長差を補償するために用いることを特徴とする請求項５または６に記載の光伝送路二重化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二重化線路を備える光伝送路二重化装置とその二重化方法に係り、通信光の二重化の際に光路長の違いによって生じる伝達時間の差を補償し、伝送論理リンクを継続させながら通信サービスを途絶させることなく現用線路の信号を迂回線路に移し替える光伝送路二重化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像や光電話等のサービスの普及により、光アクセスネットワークにもリアルタイム性を要求されるサービスや付加価値の高いサービスが普及している。従来、所外の光線路設備に対して、道路の拡幅工事や橋の架け替え工事、あるいは他の設備工事（電気や水道などの新設や修理）によって、通信ルートの変更を余儀なく強いられるケースが発生している（以後、支障移転工事と称する）。このような状況において、上記のようなサービスを支える通信設備に支障移転工事が発生した場合、一度に多くのトラフィックを停止させる工事となることから、多くのユーザヘ影響が発生している。その影響を小さくするために、工事時期を分けたり、トラフィック量の小さい時間帯、例えば、深夜から早朝に切替工事を実施したりするなど、効率性に欠ける設備運用がなされてきた。
【０００３】
このような状況の中、光線路の切替接続時間をできる限り短縮させ、通信復旧時間を短くするためのツールが商用化された（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、光線路の切替接続時間をできる限り短縮させたシステムを用いても、光線路の一時的な切り離しや、現用線路と迂回線路との線路長の違い（伝送信号の到達時間差）によって、伝送データの欠落や伝送論理リンクのミスマッチを回避することはできていないという問題があった。よって、ユーザヘの影響（サービス劣化）を最小限に食い止めるように工事期間を分散させ、深夜作業をより一層長期化することは避けられない。
【０００４】
上記の事情に鑑みて、これまでの光伝送路二重化技術としては、線路長（光路長）を調整し、光路長の等しい二重化線路を作成し、伝送信号の位相を合わせることによってデータの欠落や伝送論理リンクのミスマッチを回避する方式がある（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照。）。これにより、サービスを停止させない支障移転工事を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５７３６０６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】東他：光アクセス媒体切り替え方式の基礎検討−サービス無瞬断光媒体切り替えシステム−，信学技法OFT2008-52, pp.27-31, 2008
【非特許文献２】田中他：サービス無瞬断光線路切替技術の信頼性向上，信学技法OFT2010-18, pp.11-16, 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の光伝送路二重化技術では、既設の所外の光線路設備がテープ心線で運用しているため、一度の光線路の切り替えにおいて、４心あるいは８心の光線路を切り替える必要がある。これらの実現には、一度に切り替える光線路の心数分の光伝送路二重化装置が必要となり、装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記の問題を解決すべく、光路長調整部を各心線で共用することができ、これによって二重化部分の小型化を実現することのできる光伝送路二重化装置とその二重化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光伝送路二重化装置は、以下のような態様の構成とする。
（１）テープ心線のそれぞれの心線に対して対向する加入者側伝送装置および局側伝送装置が現用線路を介して信号光を送受信する光通信システムに用いられ、テープ心線のそれぞれの心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間にそれぞれ迂回線路を形成し、テープ心線のそれぞれの心線に対して通信を二重化する光伝送路二重化装置において、前記現用線路と前記迂回線路との光路長差を検出するための試験光を発生する光路長差検出用光源と、前記加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、前記局側伝送装置から発せられる下り信号光および光路長差検出光源から発せられる試験光をそれぞれの波長別に合分波する波長分割多重（ＷＤＭ）カプラと、前記上り信号光を合分波する上り信号光用光分岐カプラと、前記上り信号光の波長を変換する上り信号光波長変換器と、
前記上り信号光を遅延させる上り信号光可変遅延器と、前記上り信号光の光パワーを増幅させる上り信号光増幅器と、前記上り信号光の通信経路を選択する上り信号光遮断器と、前記下り信号光を合分波する下り信号光用光分岐カプラと、前記下り信号光の波長を変換する下り信号光波長変換器と、前記下り信号光を遅延させる下り信号光可変遅延器と、前記下り信号光の光パワーを増幅させる下り信号光増幅器と、前記下り信号光の通信経路を選択する下り信号光遮断器と、前記試験光を遅延させる試験光可変遅延器と、前記試験光の光パワーを増幅させる試験光増幅器と、前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を一括で合分波する共用光可変遅延器用の波長分割多重カプラと、前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を一括で遅延させる共用光可変遅延器と、前記現用線路および前記迂回線路をそれぞれ伝搬した試験光を合波して受光し、その受光信号から前記現用線路と迂回線路の光路長差を検出する光路長差検出器と、前記光路長差検出器へ入射される試験光を心線ごとに切り替える心線切替器と、前記光路長差の監視および前記可変遅延器の遅延時間を制御する制御装置とを具備する態様とする。
【００１０】
（２）（１）において、前記試験光可変遅延器および前記試験光増幅器を前記迂回線路の経路の内のいずれか一つの経路のみに設置する態様とする。
（３）（１）または（２）において、前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の遅延量を前記共用光可変遅延器に持たせる態様とする。
【００１１】
（４）（１）または（２）において、前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の一部を、前記迂回線路の上り信号光と下り信号光と試験光の各経路の光路長差および前記テープ心線の各心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間の光路長差を補償するために用いる態様とする。
【００１２】
本発明に係る光伝送路二重化方法は、以下のような態様の構成とする。
（５）テープ心線のそれぞれの心線に対して対向する加入者側伝送装置および局側伝送装置が現用線路を介して信号光を送受信する光通信システムに用いられ、テープ心線のそれぞれの心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間にそれぞれ迂回線路を形成し、テープ心線のそれぞれの心線に対して通信を二重化する光伝送路二重化方法において、前記現用線路と前記迂回線路との光路長差を検出するための試験光を発生し、前記加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、前記局側伝送装置から発せられる下り信号光および光路長差検出光源から発せられる試験光を波長分割多重（ＷＤＭ）カプラによりそれぞれの波長別に合分波し、前記上り信号光を上り信号光用光分岐カプラにより合分波し、前記上り信号光の波長を上り信号光波長変換器により変換し、前記上り信号光を上り信号光可変遅延器により遅延させ、前記上り信号光の光パワーを上り信号光増幅器により増幅し、前記上り信号光の通信経路を上り信号光遮断器により選択し、前記下り信号光を下り信号光用光分岐カプラにより合分波し、前記下り信号光の波長を下り信号光波長変換器により変換し、前記下り信号光を下り信号光可変遅延器により遅延させ、前記下り信号光の光パワーを下り信号光増幅器により増幅させ、前記下り信号光の通信経路を下り信号光遮断器により選択し、前記試験光を試験光可変遅延器により遅延させ、前記試験光の光パワーを試験光増幅器により増幅させ、前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を共用光可変遅延器用の波長分割多重カプラにより一括で合分波させ、前記テープ心線のそれぞれの心線に対する波長変換された上り信号光、下り信号光および試験光を共用光可変遅延器により一括で遅延させ、前記現用線路および前記迂回線路をそれぞれ伝搬した試験光を合波して受光し、その受光信号から前記現用線路と迂回線路の光路長差を光路長差検出器により検出し、前記光路長差検出器へ入射される試験光を心線切替器により心線ごとに切り替え、前記光路長差の監視および前記可変遅延器の遅延時間を制御装置により制御する態様とする。
【００１３】
（６）（５）において、前記試験光可変遅延器および前記試験光増幅器を前記迂回線路の経路の内のいずれか一つの経路のみに設置する態様とする。
（７）（５）または（６）において、前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の遅延量を前記共用光可変遅延器に持たせる態様とする。
【００１４】
（８）（５）または（６）において、前記上り信号可変遅延器および前記下り信号可変遅延器の一部を、前記迂回線路の上り信号光と下り信号光と試験光の各経路の光路長差および前記テープ心線の各心線に対する前記現用線路にある２箇所の光分岐カプラの間の光路長差を補償するために用いる態様とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、テープ心線による各心線の加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、局側伝送装置から発せられる下り信号光および光路長差検出光源から発せられる試験光の波長を異なる波長に変換することで、光路長調整部をテープ心線の各心線で共通で用いることが可能となり、多芯のテープ心線対応の光伝送路二重化装置を提供することができる。また、従来の光伝送路二重化装置をテープ心線数だけ並列に設置する方式よりも小型な光伝送路二重化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施形態の多芯対応の光伝送路二重化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す共用光可変遅延器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１において、光路長差を検出する手段を迂回線路の内のどれか一つの経路の心線にのみ設置する場合の構成を示すブロック図である。
【図４】図１において、迂回線路の各経路における可変遅延器を共用光可変遅延器が具備する場合の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
図１は、本実施形態に係る多芯対応の光伝送路二重化装置の構成を示すブロック図である。ここでは二芯のテープ心線の例を示す。
【００１８】
図１において、局側伝送装置１-１から送出された波長λDown1の下り信号光は、上部光カプラ３-１で分岐され、それぞれ現用光ファイバテープ５および上部迂回用光ファイバ２６-１に分けられる。上部迂回用光ファイバ２６-１を伝搬した波長λDown1の下り信号光は、上部ＷＤＭカプラ９-１で分波され、下り信号光波長変換器１７-１および１７-３に入射され、ここで、それぞれ波長λaDown1の下り波長変換信号光３０-１および波長λbDown1の下り波長変換信号光３０-３に変換される。下り波長変換信号光３０-１および下り波長変換信号光３０-３は、それぞれ下り信号可変遅延器１５-１および１５-３により設定された遅延時間後に送信される。
【００１９】
この遅延された下り波長変換信号光３０-１および下り波長変換信号光３０-３は共用光可変遅延器用の上部ＷＤＭカプラ１１-１および１２-１を通じ、それぞれ共用光可変遅延器１３-１および１３-２により設定された遅延時間後に送信される。この遅延された下り波長変換信号光３０-１および下り波長変換信号光３０-３は、共用光可変遅延器用下部ＷＤＭカプラ１１-２および１２-２を通じ、それぞれ下り光信号増幅器１９-１および１９-３に入射され、ここで、光パワーが増幅される。
【００２０】
増幅された下り増幅信号光３１-１および下り増幅信号光３１-３は、それぞれ下り信号光遮断器１４-１および１４-３を通じ、下部ＷＤＭカプラ１０-１により合波され、下部光迂回用ファイバ２７-１を通じ、下部光分岐カプラ４-１にて局側伝送装置１-１から現用光ファイバテープ５を伝搬してきた波長λDown１の下り信号光と合波されて加入者側伝送装置２-１に到達する。下部光分岐カプラ４-１から光路長差検出用光源８-１へ到達する下り信号光は信号光遮断フィルタ２９-１にて遮断される。
【００２１】
同様に、局側伝送装置１-２から送出された波長λDown2の下り信号光は、上部光カプラ３-２で分岐され、それぞれ現用光ファイバテープ５および上部迂回用光ファイバ２６-２に分けられる。上部迂回用光ファイバ２６-２を伝搬した波長λDown2の下り信号光は、上部ＷＤＭカプラ９-２で分波され、下り信号光波長変換器１７-５および１７-７に入射され、ここでそれぞれ波長λaDown2の下り波長変換信号光３０-５および波長λbDown2の下り波長変換信号光３０-７に変換される。下り波長変換信号光３０-５および下り波長変換信号光３０-７は、それぞれ下り信号可変遅延器１５-５および１５-７により設定された遅延時間後に送信される。
【００２２】
この遅延された下り波長変換信号光３０-５および下り波長変換信号光３０-７は、共用光可変遅延器用の上部ＷＤＭカプラ１１-１および１２-１を通じ、それぞれ共用光可変遅延器１３-１および１３-２により設定された遅延時間後に送信される。この遅延された下り波長変換信号光３０-５および下り波長変換信号光３０-７は、共用光可変遅延器用の下部ＷＤＭカプラ１１-２および１２-２を通じ、それぞれ下り光信号増幅器１９-５および１９-７に入射され、ここで、光パワーが増幅される。
【００２３】
増幅された下り増幅信号光３１-５および下り増幅信号光３１-７は、それぞれ下り信号光遮断器１４-５および１４-７を通じ、下部ＷＤＭカプラ１０-２により合波されて、下部光迂回用ファイバ２７-２を通じ、下部光分岐カプラ４-２にて局側伝送装置１-２から現用光ファイバテープ５を伝搬してきた波長λDown２の下り信号光と合波されて加入者側伝送装置２-２に到達する。下部光分岐カプラ４-２から光路長差検出用光源８-２へ到達する下り信号光は、信号光遮断フィルタ２９-２にて遮断される。
【００２４】
加入者側伝送装置２-１から送出された波長λUp１の上り信号光は、下部光カプラ４-１で分岐され、それぞれ現用光ファイバテープ５および下部迂回用光ファイバ２７-１に分けられる。下部迂回用光ファイバ２７-１を伝搬した波長λUp１の上り信号光は、下部ＷＤＭカプラ１０-１で分波され、上り信号光波長変換器１７-２および１７-４に入射され、ここでそれぞれ波長λaUp1の上り波長変換信号光３０-２および波長λbUp1の上り波長変換信号光３０-６に変換される。上り波長変換信号光３０-２および上り波長変換信号光３０-６はそれぞれ上り信号可変遅延器１５-２および１５-４により設定された遅延時間後に送信される。
【００２５】
この遅延された上り波長変換信号光３０-２および上り波長変換信号光３０-６は、共用光可変遅延器用の下部ＷＤＭカプラ１１-２および１２-２を通じ、それぞれ共用光可変遅延器１３-１および１３-２により設定された遅延時間後に送信される。この遅延された上り波長変換信号光３０-２および上り波長変換信号光３０-６は、共用光可変遅延器用の上部ＷＤＭカプラ１１-１および１２-１を通じ、それぞれ上り光信号増幅器１９-２および１９-４に入射され、ここで、光パワーが増幅される。
【００２６】
増幅された上り増幅信号光３１-２および上り増幅信号光３１-６はそれぞれ上り信号光遮断器１４-２および１４-４を通じ、下部ＷＤＭカプラ９-１により合波され、上部迂回用光ファイバ２６-１を通じ、上部光分岐カプラ３-１にて加入者側伝送装置２-１から現用光ファイバテープ５を伝搬してきた波長λUp１の上り信号光と合波されて局側伝送装置１-１に到達する。上部光分岐カプラ３-１から光路長差検出器２４へ到達する上り信号光は信号光遮断フィルタ２８にて遮断される。
【００２７】
同様に、加入者側伝送装置２-２から送出された波長λUp2の上り信号光は、下部光カプラ４-２で分岐され、それぞれ現用光ファイバテープ５および下部迂回用光ファイバ２７-２に分けられる。下部迂回用光ファイバ２７-２を伝搬した波長λUp2の上り信号光は、下部ＷＤＭカプラ１０-２で分波され、上り信号光波長変換器１７-６および１７-８に入射され、ここでそれぞれ波長λaUp2の上り波長変換信号光３０-６および波長λbUp2の上り波長変換信号光３０-８に変換される。上り波長変換信号光３０-６および上り波長変換信号光３０-８は、それぞれ上り信号可変遅延器１５-６および１５-８により設定された遅延時間後に送信される。
【００２８】
この遅延された上り波長変換信号光３０-６および上り波長変換信号光３０-８は、共用光可変遅延器用下部ＷＤＭカプラ１１-２および１２-２を通じ、それぞれ共用光可変遅延器１３-１および１３-２により設定された遅延時間後に送信される。この遅延された上り波長変換信号光３０-６および上り波長変換信号光３０-８は、共用光可変遅延器用の上部ＷＤＭカプラ１１-１および１２-１を通じ、それぞれ上り光信号増幅器１９-６および１９-８に入射され、ここで光パワーが増幅される。
【００２９】
増幅された上り増幅信号光３１-６および上り増幅信号光３１-８は、それぞれ上り信号光遮断器１４-６および１４-８を通じ、下部ＷＤＭカプラ９-２により合波され、上部迂回用光ファイバ２６-２を通じ、上部光分岐カプラ３-２にて加入者側伝送装置２-２から現用光ファイバテープ５を伝搬してきた波長λUp2の上り信号光と合波されて局側伝送装置１-２に到達する。上部光分岐カプラ３-２から光路長差検出器２４へ到達する上り信号光は、信号光遮断フィルタ２８にて遮断される。
【００３０】
共用光可変遅延器１３-１および１３-２では光信号を波長多重することができるので、下り信号光波長変換器１７-１、１７-３、１７-５および１７-７と上り信号光波長変換器１７-２、１７-４、１７-６および１７-８にて信号光の波長をそれぞれ異なる波長へ変換することにより、共用光可変遅延器用の上部ＷＤＭカプラ１１-１および１２-１と共用光可変遅延器用の下部ＷＤＭカプラ１１-２および１２-２の間の共用光可変遅延器１３-１および１３-２を、異なる波長の光信号で共通して使用することが可能となる。
【００３１】
伝送装置間で現用光ファイバテープ５と迂回経路とをそれぞれ伝播した信号光の信号伝搬時間が一致しているかどうかを検出するために、光路長差検出用光源８-１から波長λUpの上り信号光および波長λDownの下り信号光とは異なる波長λsenseの試験光を送出する。送出された波長λsenseの試験光は、下部光分岐カプラ４-１において、現用光ファイバテープ５と下部迂回用光ファイバ２７-１に分配される。下部迂回用光ファイバ２７-１を伝搬した波長λsenseの試験光信号は、下部ＷＤＭカプラ１０-１で分波され、試験光増幅器１８-１に入射されて光パワーが増幅される。増幅された試験光は、試験光可変遅延器１６-１により設定された遅延時間後に送信される。
【００３２】
この遅延された波長λsenseの試験光は、共用光可変遅延器用の下部ＷＤＭカプラ１２-２を通じ、共用光可変遅延器１３-２により設定された遅延時間後に送信される。この遅延された波長λsenseの試験光は、共用光可変遅延器用の上部ＷＤＭカプラ１２-１を通じ、試験光増幅器２０-１に入射され、ここで光パワーが増幅される。増幅された波長λsense試験光は下部ＷＤＭカプラ９-１を通じ、上部迂回用光ファイバ２６-１を通じ、上部光分岐カプラ３-１にて光路長差検出用光源８-１から現用光ファイバテープ５を伝搬してきた波長λsenseの試験光と合波され、心線切替器２５を通じ、光路長差検出器２４に到達する。
【００３３】
制御装置２２では、検出信号線２３を通じて、光路長差検出用光源８-１から現用光ファイバテープ５を伝搬した試験光と光路長差検出用光源８-１から下部迂回用光ファイバ２７-１を通じ、上部迂回用光ファイバ２６-１を伝搬した試験光を上部光分岐カプラ３-１にて合波した試験光から光路長差検出器２４で検出した現用経路と迂回経路の光路長差を確認することができる。そこで、制御線２１-１、２１-２および２１-３により試験光可変遅延器１６-１および共用光可変遅延器１３-２の遅延時間を変化させ、光路長差が一致した時の遅延時間を用いて、下り信号可変遅延器１５-１および１５-３と上り信号可変遅延器１５-２および１５-４の遅延時間を設定する。これにより、局側伝送装置１-１と加入者側伝送装置２-１との間の光伝送路二重化が可能となる。
【００３４】
本実施形態では、加入者側伝送装置２-１および２-２から現用光ファイバテープ５をそれぞれ伝搬する波長λUp1および波長λUp2の上り信号光と加入者側伝送装置２-１および２-２から迂回線路をそれぞれ伝搬する波長λaUp1と波長λbUp1および波長λaUp2と波長λbUp2の上り信号がそれぞれ上部光分岐カプラ３-１および３-２で合波され、局側伝送装置１-１および１-２で受光される。しかしながら、全ての上り信号の波長が異なるため、光学的な干渉は発生しない。
【００３５】
同様に、局側伝送装置１-１および１-２から現用光ファイバテープ５をそれぞれ伝搬する波長λDown1および波長λDown2の下り信号光と局側伝送装置１-１および１-２から迂回線路をそれぞれ伝搬する波長λaDown1と波長λbDown1および波長λaDown2と波長λbDown2の下り信号がそれぞれ上部光分岐カプラ４-１および４-２で合波され、加入者側伝送装置２-１および２-２で受光される。しかしながら、全ての下り信号の波長が異なるため光学的な干渉は発生しない。
【００３６】
本実施形態では、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、上り信号光遮断器１４-２、１４-４、１４-６および１４-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、下り信号光遮断器１４-１、１４-３、１４-５および１４-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２、共用光可変遅延器１３-１および１３-２は、制御装置２２により、制御線２１-１および２１-２および２１-３を通じて制御される。上り信号光遮断器１４-２、１４-４、１４-６および１４-８、下り信号光遮断器１４-１、１４-３、１４-５および１４-７をＯＮ/ＯＦＦ制御することで、下り信号と上り信号は共用光可変遅延器１３-１を通る経路、もしくは共用光可変遅延器１３-２を通る経路、もしくは両方を通る経路、もしくは両方とも通らない経路を選択することが可能である。
【００３７】
上部光分岐カプラ３-１および３-２、試験光反射フィルタ７-１および７-２はサービス開始前から線路設備の故障位置探査のために予め設置されている。
下部ＷＤＭカプラ１０-１および１０-２、上部ＷＤＭカプラ９-１および９-２は、加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、局側伝送装置から発せられる下り信号光、光路長差検出光源から発せられる試験光を合分波し、かつ上り信号を合分波し、かつ下り信号を合分波する。上記特性を満足するには、加入者側伝送装置から発せられる上り信号光、局側伝送装置から発せられる下り信号光、光路長差検出光源から発せられる試験光、上り光信号増幅器および下り光信号増幅器から送信される上り信号光および下り信号光の波長を合分波するＷＤＭカプラと、迂回路線路中の上り信号光を合分波する上り信号用光分岐カプラと、迂回路線路中の下り信号用光分岐カプラとを組み合わせることにより実現可能である。
【００３８】
心線切替器２５は、現用光ファイバテープ５の心線の内、任意の心線と光路長差検出器２４を接続するものであり、光スイッチまたは光ファイバセレクタのいずれかによって実現可能である。
上り信号光遮断器１４-２、１４-４、１４-６および１４-８、下り信号光遮断器１４-１、１４-３、１４-５および１４-７は、信号光の通過と遮断を切り替えることが可能なスイッチであり、下り光信号増幅器１９-１、１９-３、１９-５および１９-７と上り光信号増幅器１９-２、１９-４、１９-６および１９-８からの漏洩光の伝送装置での受光を防止している。上り信号光遮断器１４-２、１４-４、１４-６および１４-８、下り信号光遮断器１４-１、１４-３、１４-５および１４-７は、１入力１出力の光スイッチを用いる光信号切替器や１入力１出力の電気スイッチを用いる電気信号切替器で実現可能である。１入力１出力の電気スイッチを用いる場合、光信号を光-電気変換で電気信号に変換し、変化した電気信号を１入力１出力の電気スイッチで通過と遮断を切り替え、電気スイッチを通過した電気信号を電気-光変換器で光信号に変換することで実現可能である。
【００３９】
図２は共用光可変遅延器１３-１および１３-２の具体的な構成を表すブロック図である。
共用光可変遅延器１３-１および１３-２はm個の２入力２出力の光スイッチ４１と遅延用光ファイバ４０により実現される。m個の２入力２出力の光スイッチ４１を直列に接続し、m個の２入力２出力の光スイッチ４１の経路を切替ることによって、２のm乗通りの経路を製作することが可能となる。共用光可変遅延器１３-１および１３-２の遅延時間は遅延用光ファイバ４０の長さを調整し、遅延用光ファイバ４０の長さ分だけ光路長が異なる２のm-１乗通りの光路長の経路を製作することにより実現可能である。共用光可変遅延器１３-１および１３-２は、光信号の経路を全て光ファイバで実現可能なため、上り信号光波長変換器１７-1、１７-３、１７-５および１７-７、下り信号光波長変換器１７-２、１７-４、１７-６および１７-８で全て異なる波長に光信号の波長を変換することで、共用光可変遅延器１３-１および１３-２を全ての光信号で共通の可変遅延器として使用することが可能となる。
【００４０】
共用光可変遅延器１３-１および１３-２の可変遅延時間の最小変化時間をΔＴとし、２入力２出力の光スイッチ４１の固定遅延時間をΔｔsとし、遅延用光ファイバ４０の固定遅延時間をΔｔｆとするとき、共用光可変遅延器１３-１および１３-２の可変遅延時間Ｔは、  
Ｔ＝(２ｍ-１)×ΔＴ                                   （１）
となる。また、全体の固定遅延時間ｔは、  
ｔ＝Δｔs+（Δｔs+Δｔｆ）×(ｍ-１)                     （２）
となる。
ただし、固定遅延時間ｔは２のm乗通りの光路長の経路のうち最も光路長が短い経路を選択したときに発生する共用光可変遅延器１３-１および１３-２の遅延時間である。また、ΔＴは、共用光可変遅延器１３-１および１３-２の可変遅延時間の最小変化時間を上りおよび下り信号光に影響を与えない伝搬時間α以下でなくてはならない。
【００４１】
本実施形態の光伝送路二重化装置を用いた二重化処理１００について説明する。  
共用光可変遅延器１３-２の遅延時間を変化させながら光路長差検出器２４における光路長差の有無を確認し、光路長差が無くなった時の遅延時間を計測する。  
まず、遅延時間を  
Ｔ＝０                                             （３）
とおく。次に光路長差検出器２４からの検出信号より光路長差の有無を確認し、光路長差があれば遅延時間Ｔを  
Ｔ＝Ｔ＋α                                         （４）
とし、前述の工程を繰り返す。ただし、αは上りおよび下り信号光に影響を与えない伝搬時間であり、共用光可変遅延器１３-１および１３-２を通過した上りおよび下り信号光を合波した際にビット符号が一致する範囲でもある。これらの動作を繰り返し、光路長差がなくなったと判定された時の遅延時間を  
Ｔｄ＝Ｔ                                           （５）
とする。
【００４２】
次に、迂回経路のみで伝送装置間の通信を行っている際の共用光可変遅延器１３-１および１３-２の遅延時間の変更処理１０１について説明する。  
初期状態が上り信号光遮断器１４-２および１４-６、下り信号光遮断器１４-１および１４-５が通過、上り信号光遮断器１４-４および１４-８、下り信号光遮断器１４-３および１４-７が遮断になっている状態を例に説明する。
【００４３】
まず、共用光可変遅延器１３-２の遅延時間T２を共用光可変遅延器１３-１の遅延時間Ｔ１をとすると  
Ｔ２＝Ｔ１＋α                                     （６）
に設定する。次に、上り信号光遮断器１４-４および１４-８、下り信号光遮断器１４-３および１４-７を通過にし、その後、上り信号光遮断器１４-２および１４-６、下り信号光遮断器１４-１および１４-５を遮断にする。次に、共用光可変遅延器１３-１の遅延時間Ｔ１を  
Ｔ１＝Ｔ２＋２×α                                   （７）
に設定する。次に、上り信号光遮断器１４-２および１４-６、下り信号光遮断器１４-１および１４-５を通過にし、その後、上り信号光遮断器１４-４および１４-８、下り信号光遮断器１４-３および１４-７を遮断にする。共用光可変遅延器１３-２の遅延時間T２と共用光可変遅延器１３-１の遅延時間Ｔ１の差が常にαを維持するように前述の工程を所望の長さまで繰り返す。
【００４４】
共用光可変遅延器１３-１および１３-２の可変遅延時間の最小変化時間ΔＴは、光伝送路二重化装置に上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２が具備されている場合には、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２で共通して可変可能な遅延量の範囲である可変遅延時間範囲内の時間に設定することが可能となる。その際には、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２の可変遅延時間の最小変化時間ΔＴcが上りおよび下り信号光に影響を与えない伝搬時間α以下でなくてはならない。
【００４５】
また、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２は、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２の可変遅延時間の一部を迂回線路の各経路の光路長を一致させるための補償や迂回線路の各経路の光路長の変動の補償および上部光分岐カプラ３-１および３-２と下部光分岐カプラ４-１および４-２の間の現用光ファイバテープ５の各心線の光路長差を補償することに使用することが可能である。
【００４６】
図４は迂回線路の各経路における可変遅延器を共用光可変遅延器が具備する場合の構成図を示すブロック図である。
迂回線路の各経路の光路長が一致もしくはビット符号が一致する範囲内であり、上部光分岐カプラ３-１および３-２と下部光分岐カプラ４-１および４-２の間の現用光ファイバテープ５の各心線の光路長が一致もしくはビット符号が一致する範囲内の場合には、図４のように上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２は、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２の遅延量を共用光可変遅延器１３-１および１３-２に含める構成としてもよい。
【００４７】
迂回線路の各経路の光路長を一致させるための補償は、事前に共用光可変遅延器１３-１および１３-２、上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２の遅延時間をそれぞれ０から最大値まで変化させ、遅延時間が線形に変化するように上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２の遅延時間を設定し、この時の遅延時間値を調整用遅延時間として制御装置２２に記憶しておくことで実現可能となる。
【００４８】
上り信号可変遅延器１５-２、１５-４、１５-６および１５-８、下り信号可変遅延器１５-１、１５-３、１５-５および１５-７、試験光可変遅延器１６-１および１６-２は、共用光可変遅延器１３-１および１３-２と同様の光可変遅延器か、半導体可変ディレイラインを用いる電気可変遅延器で実現可能である。半導体可変ディレイラインを用いる場合、光信号を光-電気変換器で電気信号に変換し、変換した電気信号を半導体可変ディレイラインに通してその遅延時間を変化させ、遅延時間を変化させた電気信号を電気-光変換器で光信号に変換することで実現される。半導体可変ディレイラインは直列に接続することで、可変遅延時間を増加させることができるが、直列に接続する数が増加すると半導体可変ディレイラインを通過後の電気信号の波形が崩れると考えられる。その際には、半導体可変ディレイラインを通過後の電気信号の波形を整形し、タイミング再生および識別再生を行うことで、波形を維持しつつ可変遅延時間を増加させることが可能となる。波形整形、タイミング再生および識別再生は再生中継器やクロック・データ・リカバリを行うことにより実現可能である。
【００４９】
上り信号光波長変換器１７-1、１７-３、１７-５および１７-７、下り信号光波長変換器１７-２、１７-４、１７-６および１７-８は、それぞれ上り信号および下り信号の波長を変換する機能を有する。上り信号光波長変換器１７-1、１７-３、１７-５および１７-７、下り信号光波長変換器１７-２、１７-４、１７-６および１７-８は、光の非線形効果と光アンプを組み合わせた構成、周波数シフタおよび半導体光アンプを用いた相互利得変調、相互位相変調を用いた光-光変換器や光信号を光-電気変換器であるＰＤ(Photo Diode)で電気信号に変換し、変換した電気信号を電気-光変換器であるＬＤ(Laser Diode)で光信号に変換する構成で実現可能である。
【００５０】
上り信号光増幅器１９-1、１９-３、１９-５および１９-７、下り信号光波長変換器１９-２、１９-４、１９-６および１９-８は、試験光増幅器１８-１、１８-２、２０-１および２０-２は光信号を増幅する機能を有し、迂回線路の線路損失を補償し、光伝送路二重化装置のダイナミックレンジを拡大する機能を有する。上り信号光増幅器１９-1、１９-３、１９-５および１９-７、下り信号光波長変換器１９-２、１９-４、１９-６および１９-８は、試験光増幅器１８-１、１８-２、２０-１および２０-２は光増幅器である半導体光アンプや光ファイバアンプや光信号を光-電気変換器であるＰＤ(Photo Diode)で電気信号に変換し、変換した電気信号を電気-光変換器であるＬＤ(Laser Diode)で光信号に変換する構成で実現可能である。
【００５１】
光路長差を検出する手段として光の干渉を利用する方式とクロック・データ・リカバリのエラー信号を検出する方式がある。  
光の干渉を利用する方式では、光路長差検出用光源８-１および８-２は、試験チャープパルス光を送信する機能を有する。試験チャープパルス光の波長のみを通過させる波長選択フィルタ２８で現用線路と迂回線路を伝搬した試験チャープパルス光を合波した合波試験チャープパルス光のみを透過させ、透過した合波試験チャープパルス光を光−電気変換器で受信し、受光した合波試験チャープパルス光を電気信号に変換し、変換した電気信号から光路長差検出器２４である周波数主成分検出器で周波数主成分を検出することが可能となる。光路長差検出用光源８-１および８-２は、直接駆動のＬＤ(Laser Diode)でパルス光を送信する構成であるパルス試験光送信器で実現可能である。光路長差検出器２４である周波数主成分検出器は、オシロスコープで得られた干渉波形を高速フーリエ変換することで実現可能である。得られた周波数主成分が0Hzに近いほど現用線路と迂回線路の光路長差は小さくなる。また、迂回経路に周波数シフタを具備することで、光路長差検出器２４で検出される現用線路と迂回線路の光路長差が０の場合の干渉波形の周波数主成分を0Hzからシフトさせてもよい。
【００５２】
クロック・データ・リカバリのエラー信号を検出する方式では、光路長差検出用光源８-１および８-２は、伝送装置と同じかあるいはそれ以上の通信速度の試験光信号を送信する機能を有する。この機能は、試験光信号の波長のみを通過させる波長選択フィルタ２８を通じて現用線路を伝搬した試験光信号と、迂回線路を伝搬し、試験光増幅器２０-１、１８-１、２０-２あるいは１８-１で波長変換された試験光信号とを合波し、この合波により生成された試験チャープパルス光のみを透過させ、透過された合波試験光信号を光−電気変換器で受光し、受光した合波試験光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号からクロックを抽出し、抽出時のエラーを光路長差検出器２４であるクロック・データ・リカバリ−エラー検出器で検出する可能とするものである。光路長差検出用光源８-１および８-２は、直接駆動のＬＤ(Laser Diode)で試験光信号を送信する構成である試験光信号送信器で実現可能である。光路長差検出器２４であるクロック・データ・リカバリ−エラー検出器はクロック・データ・リカバリ−装置を用いることで実現可能である。クロック・データ・リカバリ−装置からエラーが検出されない範囲が現用線路と迂回線路の光路長差が０に近くなる。また、光路長差検出用光源８-１および８-２として、局側伝送装置１-1および１-２から送信される下り信号光を光−電気変換器で電気信号に変換し、変換した電気信号を電気−光変換器で試験光信号の波長の光に変換する構成としてもよい。また、試験光信号として加入者側伝送装置から送信される上り信号光を用いる構成としてもよい。
【００５３】
試験光は試験光反射フィルタ６-１、６-２、７-１、７-２によって局側伝送装置１-1および１-２、加入者側伝送装置２-1および２-２への受光は遮断される。
図３は光路長差を検出する手段を迂回線路の内のどれか一つの経路の心線にのみ設置する場合の光伝送路二重化装置の構成を示すブロック図である。
【００５４】
迂回線路の各経路の光路長が一致もしくはビット符号が一致する範囲内であり、上部光分岐カプラ３-１および３-２と下部光分岐カプラ４-１および４-２の間の現用光ファイバテープ５の各心線の光路長が一致もしくはビット符号が一致する範囲内の場合には、光路長差を検出する手段は、図３のように、迂回線路の内のどれか一つの経路の心線にのみ設置する構成としてもよい。
【００５５】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、１芯の光伝送路二重化装置として使用できることはいうまでもない。また、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１-１，１-２…局側伝送装置
２-１，２-２…加入者側伝送装置
３-１，３-２…上部光分岐カプラ
４-１，４-２…下部光分岐カプラ
５…現用光ファイバテープ
６-１，６-２…試験光反射フィルタ
７-１，７-２…試験光反射フィルタ
８-１，８-２…光路長差検出用光源
９-１，９-２…上部ＷＤＭカプラ
１０-１，１０-２…下部ＷＤＭカプラ
１１-１，１１-２…共用光可変遅延器用上部ＷＤＭカプラ
１２-１，１２-２…共用光可変遅延器用下部ＷＤＭカプラ
１３-１，１３-２…共用光可変遅延器
１４-１，１４-３，１４-５，１４-７…下り信号光遮断器
１４-２，１４-４，１４-６，１４-８…上り信号光遮断器
１５-１，１５-３，１５-５，１５-７…下り信号可変遅延器
１５-２，１５-４，１５-６，１５-８…上り信号可変遅延器
１６-１，１６-２…試験光可変遅延器
１７-１，１７-３，１７-５，１７-７…下り信号光波長変換器
１７-２，１７-４，１７-６，１７-８…上り信号光波長変換器
１８-１，１８-２…試験光増幅器
１９-１，１９-３，１９-５，１９-７…下り光信号増幅器
１９-２，１９-４，１９-６，１９-８…上り光信号増幅器
２０-１，２０-２…試験光増幅器
２１-１，２１-２，２１-３…制御線
２２…制御装置
２３…検出信号線
２４…光路長差検出器
２５…心線切替器
２６-１，２６-２…上部迂回用光ファイバ
２７-１，２７-２…下部迂回用光ファイバ
２８…信号光遮断フィルタ
２９-１，２９-２…信号光遮断フィルタ
３０-１，３０-３，３０-５，３０-７…下り波長変換信号光
３０-２，３０-４，３０-６，３０-８…上り波長変換信号光
３１-１，３１-３，３１-５，３１-７…下り増幅信号光
３１-２，３１-４，３１-６，３１-８…上り増幅信号光
４０…遅延用光ファイバ
４１…２入力２出力の光スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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