(57)【要約】  信頼性が高いＲＯＡＤＭ装置を実現するために、光合分波装置は、第１の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第１の波長選択スイッチと、第２の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第２の波長選択スイッチと、第１の波長選択スイッチ及び第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を第１の波長選択スイッチ又は第２の波長選択スイッチに出力する光スイッチと、第１の波長選択スイッチの出力と第２の波長選択スイッチの出力とを結合させる第１のカプラと、を備える。
2016152115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第１の波長選択手段と、
第２の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第２の波長選択手段と、
前記第１の波長選択手段及び前記第２の波長選択手段の状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択手段又は前記第２の波長選択手段に出力する光切替手段と、
前記第１の波長選択手段の出力と前記第２の波長選択手段の出力とを結合させる第１の分岐結合手段と、
を備える光合分波装置。
【請求項２】
前記光切替手段は、
前記第１の波長選択手段が正常である場合には、前記第１及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択手段へ出力し、
前記第１の波長選択手段が故障しており、前記第２の波長選択手段が正常である場合には、前記第１及び第２の波長多重信号を前記第２の波長選択手段へ出力する、
請求項１に記載された光合分波装置。
【請求項３】
第１の波長多重光信号は第１の波長の第１の光信号と第２の波長の第２の光信号とを含み、
第２の波長多重光信号は前記第１の波長の第３の光信号と前記第２の波長の第４の光信号とを含み、
前記第１及び第２の波長選択手段は、前記第１の光信号と前記第４の光信号とを合波した光信号を出力する、
請求項１又は２に記載された光合分波装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の波長多重信号が入力される前記第１の波長選択手段又は前記第２の波長選択手段にのみ電力を供給する制御回路をさらに備える、
請求項１乃至３のいずれかに記載された光合分波装置。
【請求項５】
入力された前記第１の波長多重信号を２分岐する第２の分岐結合手段をさらに備え、
前記第２の分岐結合手段は、分岐された一方の前記第１の波長多重信号を前記光切替手段に入力し、分岐された他方の前記第１の波長多重信号を出力する、請求項１乃至４のいずれかに記載された光合分波装置。
【請求項６】
光信号を結合して出力する、第１の分岐結合手段及び第２の分岐結合手段と、
第１の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２の分岐結合手段に出力する第１の波長選択手段と、
第２の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２の分岐結合手段に出力する第２の波長選択手段と、
第３の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２の分岐結合手段に出力する第３の波長選択手段と、
前記第１及び第２の波長選択手段の状態に基づいて、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択手段に入力し又は前記第３の波長選択手段に前記第３の波長多重信号として入力し、前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択手段に入力し又は前記第３の波長選択手段に前記第３の波長多重信号として入力する、ように制御する光切替手段と、
を備える光合分波装置。
【請求項７】
記光切替手段は、
前記第１の波長選択手段及び前記第２の波長選択手段がいずれも正常である場合には、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択手段へ出力するとともに前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択手段へ出力し、
前記第１の波長選択手段が故障しており、前記第２の波長選択手段が正常である場合には、前記第１の波長多重信号を前記第３の波長選択手段へ出力するとともに前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択手段へ出力し、
前記第２の波長選択手段が故障しており、前記第１の波長選択手段が正常である場合には、前記第２の波長多重信号を前記第３の波長選択手段へ出力するとともに前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択手段へ出力する、
請求項６に記載された光合分波装置。
【請求項８】
第１の波長多重光信号は第１の波長の第１の光信号と第２の波長の第２の光信号とを含み、
第２の波長多重光信号は前記第１の波長の第３の光信号と前記第２の波長の第４の光信号とを含み、
前記第１の波長選択手段は、前記第１の光信号を前記第１の分岐結合手段に出力するとともに前記第２の光信号を前記第２の分岐結合手段に出力し、
前記第２の波長選択手段は、前記第３の光信号を前記第２の分岐結合手段に出力するとともに前記第４の光信号を前記第１の分岐結合手段に出力し、
前記第３の波長選択手段は、前記第１の光信号又は前記第４の光信号を前記第１の分岐結合手段に出力するとともに前記第２の光信号又は前記第３の光信号を前記第２の分岐結合手段に出力する、
請求項６又は７に記載された光合分波装置。
【請求項９】
前記第１の波長多重信号又は第２の波長多重信号が入力される前記第１乃至第３の波長選択手段にのみ電力を供給する制御回路を備える、
請求項６乃至８のいずれかに記載された光合分波装置。
【請求項１０】
第１の波長多重光信号に含まれる光信号を第１の波長選択手段によって波長毎に合波して出力し、
第２の波長多重光信号に含まれる光信号を第２の波長選択手段によって波長毎に合波して出力し、
前記第１の波長選択手段及び前記第２の波長選択手段の状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択手段又は前記第２の波長選択手段に出力し、
前記第１の波長選択手段の出力と前記第２の波長選択手段の出力とを結合させる、
光合分波装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合分波装置及び光合分波装置の制御方法に関し、特に、ＷＳＳ（wavelength selective switch）を備えたＯＡＤＭ（optical add/drop multiplexing）装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上の光通信ネットワークに導入されているＯＡＤＭ（optical add/drop multiplexing）装置の、光海底ケーブルシステムへの適用が始まっている。その結果、光海底ケーブルシステムにおいても、多様なネットワーク構成に柔軟に対応することが可能となった。しかし、一般的な光海底ケーブルシステムにおいては、ＯＡＤＭ機能は海底に敷設される分岐装置に設けられる。このため、光海底ケーブルシステムの運用開始後にＯＡＤＭ機能を変更する場合、分岐装置を海底から陸上に引き上げて、変更後のネットワーク構成に合わせて光フィルタを交換するなどの作業が必要であった。【０００３】
一方、陸上に設置された光通信ネットワークでは、ＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexing）装置が広く用いられるようになった。ＲＯＡＤＭ装置は、ＯＡＤＭ装置を交換することなく、運用開始後のネットワーク構成の変更（再構成）を可能とする。例えば、特許文献１には、波長選択スイッチ（wavelength selective switch、WSS）を用いたＲＯＡＤＭ装置が記載されている。ＷＳＳは、入力される光信号を波長単位で分離する分波機能、分波した光信号を選択するためのスイッチング機能、及び、選択された光信号の合波機能の３つの機能を備える。ＷＳＳは、さらに、各波長の光信号レベルの調整を備えることもある。特許文献２には、冗長構成を備えた光クロスコネクト装置が記載されている。一般的なＲＯＡＤＭ装置では、上り回線（Ｕｐ回線）及び下り回線（Ｄｏｗｎ回線）のそれぞれにＷＳＳが配置され、所定の波長の光信号がトランク局とブランチ局に分配される。【０００４】
図１０は、一般的な光海底ケーブルシステム９０の構成を示すブロック図である。光海底ケーブルシステム９０は、ＲＯＡＤＭ装置９００及び陸揚局１０１〜１０３を備える。ＲＯＡＤＭ装置９００は海底に設置される分岐装置であり、陸上に設置された陸揚局１０１〜１０３と接続される。陸揚局１０１〜１０３は、光海底ケーブルを終端する端局である。陸揚局１０１〜１０３とＲＯＡＤＭ装置９００との間では、光海底ケーブルを用いて波長多重（wavelength division multiplexing、WDM）光信号（以下、「ＷＤＭ信号」という。）の伝送が行われる。【０００５】
陸揚局１０１及び陸揚局１０２が送受信するＷＤＭ信号の一部の波長の光信号は、陸揚局１０３との通信に使用される。陸揚局１０１及び１０２はトランク局とも呼ばれる。陸揚局１０３はトランク局間の回線（トランク回線）から分岐した回線（ブランチ回線）を終端する端局であり、ブランチ局とも呼ばれる。本願の各図面では、陸揚局１０１、１０３から陸揚局１０２の方向及び回線をそれぞれ「Ｕｐ方向」及び「Ｕｐ回線」と記載し、陸揚局１０２、１０３から陸揚局１０１の方向及び回線を「Ｄｏｗｎ方向」及び「Ｄｏｗｎ回線」と記載する。【０００６】
図１１は、ＲＯＡＤＭ装置９００で入出力されるＷＤＭ信号の波長帯域の例を示す図である。信号Ａ及び信号Ｂは、陸揚局１０１の送信信号であり、信号Ｄ及び信号Ｅは陸揚局１０２の送信信号である。信号Ａは陸揚局１０１から陸揚局１０２へ伝送される光信号であり、信号Ｂは陸揚局１０１から陸揚局１０３へ伝送される光信号である。信号Ｄは陸揚局１０２から陸揚局１０１へ伝送される光信号であり、信号Ｅは陸揚局１０２から陸揚局１０３へ伝送される光信号である。【０００７】
信号Ａ’及び信号Ｂ’は陸揚局１０３のＵｐ回線への送信信号であり、信号Ｄ’及び信号Ｅ’は陸揚局１０３のＤｏｗｎ回線への送信信号である。信号Ｂ’は陸揚局１０３から陸揚局１０２へ伝送される光信号であり、信号Ｅ’は陸揚局１０３から陸揚局１０１へ伝送される光信号である。信号Ａ’及び信号Ｄ’はダミー信号である。ダミー信号は、海底ケーブルの中途に設置される光海底中継器に入力されるＷＤＭ信号の光パワーをシステム内で一定の範囲内に収めるために、陸揚局１０３において付加される。ダミー信号は伝送される情報を持たない。【０００８】
信号Ａ、信号Ａ’、信号Ｄ及び信号Ｄ’が属する波長帯は同一であり、信号Ｂ、信号Ｂ’、信号Ｅ及び信号Ｅ’が属する波長帯も同一である。また、信号Ａが属する波長帯と信号Ｂが属する波長帯とは重複しない。信号Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｄ、Ｄ’、Ｅ及びＥ’は、それぞれ、１個のキャリア（搬送波）の光信号でもよく、あるいは複数のキャリアの光信号を含んでもよい。以下の説明では、例えば、信号Ａ及び信号Ｂで構成されたＷＤＭ信号を信号ＡＢと記載する。信号Ｄ、信号Ｅ等の他の光信号で構成されたＷＤＭ信号についても同様に、Ｄ、Ｅ等の記号を用いて簡略に記載する。また、各ブロック図では、例えば、信号Ａを（Ａ）、信号ＡＢ’を（ＡＢ’）と記載する。【０００９】
図１０のＵｐ方向のＷＤＭ信号の伝搬について説明する。陸揚局１０１から送信された信号ＡＢは、カプラ（coupler、CPL）１１１において、陸揚局１０２の方向と陸揚局１０３の方向とに分岐される。一方、陸揚局１０３から送信された、信号ＡＢと同様の波長帯域を持つ信号Ａ’Ｂ’が、ＷＳＳ１１２に入力される。ＷＳＳ１１２は、入力された信号ＡＢ及び信号Ａ’Ｂ’を合波及び分波して信号ＡＢ’を生成する。生成された信号ＡＢ’は、陸揚局１０２へ送信される。【００１０】
ＲＯＡＤＭ装置９００は、ＷＳＳ１１２及び１２２を制御するための制御回路９５０を備える。ＷＳＳ１１２を制御して信号Ａ、Ｂ、Ａ’及びＢ’の波長帯域幅を変更することで、陸揚局１０１から陸揚局１０２への伝送容量と陸揚局１０１から陸揚局１０３への伝送容量との比率を変更できる。Ｄｏｗｎ方向についても、カプラ１２１及びＷＳＳ１２２を用いて、陸揚局１０２から陸揚局１０１への伝送容量と陸揚局１０２から陸揚局１０３への伝送容量との比率を変更できる。【００１１】
図１２は他の一般的な光海底ケーブルシステム９１の構成を示すブロック図である。光海底ケーブルシステム９１は、ＲＯＡＤＭ装置９０１及び陸揚局１０１〜１０３を備える。ＲＯＡＤＭ装置９０１は海底に設置され、陸上に設置された陸揚局１０１〜１０３と光海底ケーブルで接続される。ＲＯＡＤＭ装置９０１は、Ｕｐ回線にＷＳＳ１３１及び１３２、カプラ１３３及び１３４を備える。ＲＯＡＤＭ装置９０１は、Ｄｏｗｎ回線にＷＳＳ１４１及び１４２、カプラ１４３及び１４４を備える。ＲＯＡＤＭ装置９０１は、ＷＳＳ１３１及び１３２、ＷＳＳ１４１及び１４２を制御するための制御回路９５１を備える。【００１２】
図１２を参照して、ＲＯＡＤＭ装置９０１の動作を説明する。ＷＳＳ１３１は、陸揚局１０１から受信した信号ＡＢを信号Ａと信号Ｂとに分離して出力する。信号Ａはカプラ１３３へ出力され、信号Ｂはカプラ１３４へ出力される。ＷＳＳ１３２は、陸揚局１０３から受信した信号Ａ’Ｂ’を信号Ａ’と信号Ｂ’とに分離して出力する。信号Ｂ’はカプラ１３３へ出力され、信号Ａ’はカプラ１３４へ出力される。【００１３】
カプラ１３３は、信号Ａと信号Ｂ’とを結合した信号ＡＢ’を陸揚局１０２へ出力する。カプラ１３４は、信号Ａ’と信号Ｂとを結合した信号Ａ’Ｂを陸揚局１０３へ出力する。【００１４】
ＲＯＡＤＭ装置９０１の、Ｄｏｗｎ方向の光信号に対する動作も同様である。すなわち、ＷＳＳ１４１は、陸揚局１０２から受信した信号ＤＥを信号Ｄと信号Ｅとに分離して出力する。ＷＳＳ１４２は、陸揚局１０３から受信した信号Ｄ’Ｅ’を信号Ｄ’と信号Ｅ’とに分離して出力する。カプラ１４３は、信号Ｄと信号Ｅ’とを結合した信号ＤＥ’を陸揚局１０１へ出力する。カプラ１４４は、信号Ｄ’と信号Ｅとを結合した信号Ｄ’Ｅを陸揚局１０３へ出力する。このようにして、ＲＯＡＤＭ装置９０１では、信号Ａ’Ｂと信号Ｄ’Ｅとが陸揚局１０３に送信される。【００１５】
図１３は、ＲＯＡＤＭ装置９０１で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。ＲＯＡＤＭ装置９０１では、陸揚局１０３へも、陸揚局１０２宛の信号Ａ及び陸揚局１０１宛の信号Ｄが伝送された。ＲＯＡＤＭ装置９０１では、陸揚局１０３の、Ｕｐ回線及びＤｏｗｎ回線からの受信信号は、それぞれ、信号Ａ’Ｂ及び信号Ｄ’Ｅである。これらのＷＤＭ信号は、陸揚局１０２を宛先とする信号Ａ及び陸揚局１０１を宛先とする信号Ｄを含まない。このため、ＲＯＡＤＭ装置９０１は、信号Ａ及び信号Ｄが陸揚局１０３で傍受されることを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１０−０９８５４５号公報（［００１９］段落、図２）
【特許文献２】特開２０１１−１０９１７３号公報（［００１６］段落、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ＷＳＳのような波長選択デバイスは複数の光学部品により構成され、制御回路及び電源が接続されて使用される。光学部品の例として、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems、微小電気機械システム）、ＬＣＯＳ（liquid crystal on silicon、シリコン上に形成された液晶）、光フィルタ及びレンズがある。ＭＥＭＳやＬＣＯＳは、光路や波長の切り替えを行う波長選択素子である。光フィルタは、特定の波長の光信号を透過させあるいは阻止する。レンズは、波長選択素子及び光フィルタとファイバとの間を光学的に結合する。波長選択素子は、制御回路からの電気信号により制御される。ＷＳＳデバイスはこれらのような多種類の部品で構成されている一方で、基幹通信システムへの適用のためには高い信頼性が必要とされる。光海底ケーブルシステムでは、例えば２５年という長期にわたって安定して動作できる信頼性が要求されるため、ＷＳＳを使用したＲＯＡＤＭ装置には、特に高い信頼性が求められる。しかしながら、特許文献１及び２には、ＲＯＡＤＭ装置において、ＷＳＳが使用された場合の信頼性を改善するための具体的な構成については記載されていない。【００１８】
（発明の目的）
本発明は、信頼性が高いＲＯＡＤＭ装置を実現するための技術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】
【００１９】
本発明の光合分波装置は、第１の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第１の波長選択スイッチと、第２の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第２の波長選択スイッチと、前記第１の波長選択スイッチ及び前記第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第２の波長選択スイッチに出力する光スイッチと、前記第１の波長選択スイッチの出力と前記第２の波長選択スイッチの出力とを結合させる第１のカプラと、を備える。【００２０】
本発明の光合分波装置は、光信号を結合して出力する、第１のカプラ及び第２のカプラと、第１の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する第１の波長選択スイッチと、第２の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する第２の波長選択スイッチと、第３の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する第３の波長選択スイッチと、前記第１及び第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチに入力し又は前記第３の波長選択スイッチに前記第３の波長多重信号として入力し、前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチに入力し又は前記第３の波長選択スイッチに前記第３の波長多重信号として入力する、ように制御する光スイッチと、を備える。【００２１】
本発明の光合分波装置の制御方法は、第１の波長多重光信号に含まれる光信号を第１の波長選択スイッチによって波長毎に合波して出力し、第２の波長多重光信号に含まれる光信号を第２の波長選択スイッチによって波長毎に合波して出力し、前記第１の波長選択スイッチ及び前記第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第２の波長選択スイッチに出力し、前記第１の波長選択スイッチの出力と前記第２の波長選択スイッチの出力とを結合させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、信頼性が高いＲＯＡＤＭ装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態の光海底ケーブルシステム１０の構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。
【図３】第１の実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００の動作手順の例を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態の光海底ケーブルシステム２０の構成例を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。
【図６】ＷＳＳ１３１及び１３２のいずれもが正常に動作している場合の、ＲＯＡＤＭ装置２００の動作を説明するブロック図である。
【図７】ＷＳＳ１３１が故障しており、ＷＳＳ１３２が正常に動作している場合の、ＲＯＡＤＭ装置２００の動作を説明するブロック図である。
【図８】ＷＳＳ１３２が故障しており、ＷＳＳ１３１が正常に動作している場合の、ＲＯＡＤＭ装置２００の動作を説明するブロック図である。
【図９】第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００の動作手順の例を示すフローチャートである。
【図１０】一般的な光海底ケーブルシステム９０の構成を示すブロック図である。
【図１１】ＲＯＡＤＭ装置９００で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。
【図１２】他の一般的な光海底ケーブルシステム９１の構成を示すブロック図である。
【図１３】ＲＯＡＤＭ装置９０１で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施形態の概要）
以下に説明する実施形態では、ＷＳＳ（wavelength selective switch、波長選択スイッチ）を備える、光海底ケーブルシステムで用いられるＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexing）装置に本発明を適用した形態について説明する。各実施形態のＲＯＡＤＭ装置は、予備ＷＳＳを備える。ＲＯＡＤＭ装置は、使用中のＷＳＳが故障した場合に予備ＷＳＳを用いることにより、陸揚局との間の通信を維持する。
【００２５】
現用ＷＳＳが故障した場合には、ＲＯＡＤＭ装置は、光スイッチを用いて、故障したＷＳＳへ入力されていた光信号の経路を予備ＷＳＳに入力されるように切り替える。切り替え後は、トランク局及びブランチ局へそれぞれ送信されるＷＤＭ信号が、予備ＷＳＳ及びカプラを用いて生成される。制御回路は、使用されていない（すなわち、光信号が入力されていない）ＷＳＳへの電力供給を停止する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の光海底ケーブルシステム１０の構成例を示すブロック図である。光海底ケーブルシステム１０は、ＲＯＡＤＭ装置１００及び陸揚局１０１〜１０３を備える。陸揚局１０１〜１０３とＲＯＡＤＭ装置１００とは、光海底ケーブルによって接続される。陸揚局１０１〜１０３は、光海底ケーブルを終端する端局である。陸揚局１０１及び１０２はトランク局とも呼ばれる。陸揚局１０３はブランチ局とも呼ばれる。陸揚局１０１〜１０３とＲＯＡＤＭ装置１００との間では、光海底ケーブルを用いてＷＤＭ（wavelength division multiplexing）信号の伝送が行われる。以降の図面の説明では、既出の構成要素には同一の名称及び参照符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２７】
ＲＯＡＤＭ装置１００は、図１０で説明したＲＯＡＤＭ装置９００と比較して、さらに、カプラ１１３及び１２３、光スイッチ１１４、１１５、１２４及び１２５、ＷＳＳ１１６及び１２６を備える。光スイッチ１１４及び１１５、ＷＳＳ１１６及びカプラ１１３はＵｐ回線に備えられる。光スイッチ１２４及び１２５、ＷＳＳ１２６及びカプラ１２３はＤｏｗｎ回線に備えられる。各光スイッチは１×２光スイッチであり、入力された光信号を、２つの出力の一方から出力する。
【００２８】
以下の説明では、ＲＯＡＤＭ装置１００のＵｐ方向の構成及び動作について説明する。Ｄｏｗｎ方向のカプラ１２１及び１２３、ＷＳＳ１２２及び１２６、光スイッチ１２４及び１２５の構成及び動作は、Ｕｐ方向のカプラ１１１及び１１３、ＷＳＳ１１２及び１１６、光スイッチ１１４及び１１５と同様に考えることができる。従って、Ｄｏｗｎ方向についての説明は省略する。
【００２９】
カプラ１１１は、陸揚局１０１から入力されたＷＤＭ信号を２分岐して、一方を光スイッチ１１４へ出力し、他方を陸揚局１０３へ出力する。光スイッチ１１４は、カプラ１１１から入力されたＷＤＭ信号をＷＳＳ１１２又はＷＳＳ１１６へ出力する。光スイッチ１１５は、陸揚局１０３から入力されたＷＤＭ信号をＷＳＳ１１２又はＷＳＳ１１６へ出力する。ＷＳＳ１１２には、光スイッチ１１４の出力の一方と光スイッチ１１５の出力の一方とが入力される。ＷＳＳ１１６には、光スイッチ１１４の出力の他方と光スイッチ１１５の出力の他方とが入力される。
【００３０】
図２は、ＲＯＡＤＭ装置１００で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。図２の光信号の波長帯域の例は、図１１と同様である。すなわち、信号Ａ及び信号Ｂは、陸揚局１０１の送信信号であり、信号Ｄ及び信号Ｅは陸揚局１０２の送信信号である。信号Ａは陸揚局１０１から陸揚局１０２へ伝送される光信号であり、信号Ｂは陸揚局１０１から陸揚局１０３へ伝送される光信号である。信号Ｄは陸揚局１０２から陸揚局１０１へ伝送される光信号であり、信号Ｅは陸揚局１０２から陸揚局１０３へ伝送される光信号である。
【００３１】
信号Ａ’及び信号Ｂ’は陸揚局１０３のＵｐ回線への送信信号であり、信号Ｄ’及び信号Ｅ’は陸揚局１０３のＤｏｗｎ回線への送信信号である。信号Ｂ’は陸揚局１０３から陸揚局１０２へ伝送される光信号であり、信号Ｅ’は陸揚局１０３から陸揚局１０１へ伝送される光信号である。信号Ａ’及び信号Ｄ’はダミー信号である。ダミー信号は、海底ケーブルの中途に設置される光海底中継器に入力されるＷＤＭ信号の光パワーをシステム内で一定の範囲内に収めるために、陸揚局１０３において付加される。ダミー信号は伝送されるべき情報を持たない。
【００３２】
信号Ａ、信号Ａ’、信号Ｄ及び信号Ｄ’が属する波長帯は同一であり、信号Ｂ、信号Ｂ’、信号Ｅ及び信号Ｅ’が属する波長帯も同一である。また、信号Ａが属する波長帯と信号Ｂが属する波長帯とは重複しない。信号Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｄ、Ｄ’、Ｅ及びＥ’は、それぞれ、１個のキャリア（搬送波）の光信号でもよく、あるいは複数のキャリアの光信号を含んでもよい。
【００３３】
続いて、ＲＯＡＤＭ装置１００におけるＵｐ方向のＷＤＭ信号の伝搬について図１を参照して説明する。カプラ１１１には、陸揚局１０１から信号ＡＢが入力される。カプラ１１１で２分岐された信号ＡＢの一方は、光スイッチ１１４に入力される。光スイッチ１１４は、ＷＳＳ１１２が正常に動作している場合には、入力された信号ＡＢをＷＳＳ１１２へ出力する。光スイッチ１１４は、ＷＳＳ１１２が故障した場合には、入力された信号ＡＢをＷＳＳ１１６へ出力する。
【００３４】
陸揚局１０３から出力された信号Ａ’Ｂ’は、光スイッチ１１５に入力される。光スイッチ１１５は、ＷＳＳ１１２が正常に動作している場合には、入力された信号Ａ’Ｂ’をＷＳＳ１１２へ出力する。光スイッチ１１５は、ＷＳＳ１１２が故障した場合には、入力された信号Ａ’Ｂ’をＷＳＳ１１６へ出力する。
【００３５】
ＷＳＳ１１２は、信号ＡＢ及び信号Ａ’Ｂ’が入力された場合には、信号Ａ及び信号Ｂ’を分波及び合波して、信号ＡＢ’としてカプラ１１３へ出力する。ＷＳＳ１１６も、信号ＡＢ及び信号Ａ’Ｂ’が入力された場合には、信号Ａ及び信号Ｂ’を分波及び合波して、信号ＡＢ’としてカプラ１１３へ出力する。
【００３６】
制御回路５００は、光スイッチ１１４及び１１５、ＷＳＳ１１２及び１１６の監視及び制御を行う、電気回路である。制御回路５００は、ＷＳＳ１１２及び１１６の状態を収集して保持するとともに、ＷＳＳ１１２及び１１６の状態に基づいてＷＳＳ１１２及び１１６並びに光スイッチ１１４及び１１５を制御する。制御回路５００は、Ｄｏｗｎ方向の光スイッチ及びＷＳＳについても同様の制御を行う。なお、ＲＯＡＤＭ装置１００は、外部からの遠隔制御によって制御されてもよい。光スイッチ１１４及び１１５がＷＳＳ１１２へＷＤＭ信号を出力する場合には、制御回路５００はＷＳＳ１１２に電力を供給し、ＷＳＳ１１６への電力供給を停止する。光スイッチ１１４及び１１５がＷＳＳ１１６へＷＤＭ信号を出力する場合には、制御回路５００はＷＳＳ１１６に電力を供給し、ＷＳＳ１１２への電力供給を停止する。Ｄｏｗｎ回線で用いられるＷＳＳ１２２及びＷＳＳ１２６に対しても、制御回路５００は同様の電力制御を行う。すなわち、制御回路５００は、ＷＤＭ信号が入力されて動作中のＷＳＳに対してのみ電力を供給する。さらに、制御回路５００は、ＷＳＳ１１２及びＷＳＳ１１６において、信号ＡＢ及びＡ’Ｂ’の波長帯域幅の割合を変更することで、陸揚局１０２への伝送容量と陸揚局１０３への伝送容量とを変更できる。
【００３７】
カプラ１１１、１１３、１２１及び１２３は、例えば光方向性結合器である。カプラ１１３は、ＷＳＳ１１２及びＷＳＳ１１６から入力された光信号を結合して、陸揚局１０２へ出力する。実際には、上述の光スイッチ１１４及び１１５の動作により、カプラ１１３には、ＷＳＳ１１２又はＷＳＳ１１６の一方のみから信号ＡＢ’が入力される。
【００３８】
図３は、第１の実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００の動作手順の例を示すフローチャートである。陸揚局１０１から受信した信号ＡＢがカプラ１１１で２分岐される（図３のステップＳ０１）。ＷＳＳ１１２が正常に動作しているかが判断される（Ｓ０２）。ＷＳＳ１１２が正常である場合には（Ｓ０２：Ｙｅｓ）、信号ＡＢが光スイッチ１１４からＷＳＳ１１２へ出力され（Ｓ０３）、信号Ａ’Ｂ’が光スイッチ１１５からＷＳＳ１１２へ出力される（Ｓ０４）。ＷＳＳ１１２において信号ＡＢ’が生成され、生成された信号ＡＢ’は、ＣＰＬ１１３へ出力される（Ｓ０５）。信号ＡＢ’は、カプラ１１３を通過して陸揚局１０２へ出力される（Ｓ０６）。
【００３９】
ＷＳＳ１１２が故障している場合には（Ｓ０２：Ｎｏ）、信号ＡＢは光スイッチ１１４からＷＳＳ１１６へ出力され（Ｓ０７）、信号Ａ’Ｂ’は光スイッチ１１５からＷＳＳ１１６へ出力される（Ｓ０８）。なお、この場合、ＷＳＳ１１６は正常であるとする。そして、ＷＳＳ１１６において信号ＡＢ’が生成され、生成された信号ＡＢ’は、ＣＰＬ１１３へ出力される（Ｓ０９）。信号ＡＢ’は、カプラ１１３を通過して陸揚局１０２へ出力され（Ｓ０６）、その後ステップＳ０１〜Ｓ０９は繰り返し実行される。なお、図３の記載はステップＳ０１〜Ｓ０９が同時には１つのみ実行されることを意味しない。図３のフローでは、同時に複数のステップが実行されてもよい。
【００４０】
このように、ＲＯＡＤＭ装置１００は、ＷＳＳ１１２が正常であるか故障しているかにかかわらず、信号ＡＢ’を陸揚局１０２へ出力する。また、ＲＯＡＤＭ装置１００のＤｏｗｎ方向のＷＤＭ信号に対する動作は、上述のＵｐ方向の動作と同様に考えることができる。すなわち、図３と同様の手順により、ＷＳＳ１２２が正常であるか故障しているかにかかわらず、信号ＤＥ’が陸揚局１０１へ出力される。そして、制御回路５００は、ＷＳＳ１２２及びＷＳＳ１２６における信号ＤＥ及びＤ’Ｅ’の波長帯域幅の割合を変更することで、陸揚局１０１への伝送容量と陸揚局１０３への伝送容量とを変更できる。
【００４１】
以上説明したように、第１の実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００は、Ｕｐ回線のＷＳＳ１１２又はＤｏｗｎ回線のＷＳＳ１２２が故障した場合でも、予備のＷＳＳであるＷＳＳ１１６又はＷＳＳ１２６を用いて通信を継続する。その結果、ＷＳＳ１１２又はＷＳＳ１２２の故障に起因する、陸揚局１０１と陸揚局１０２との間の通信及び陸揚局１０１、１０２と陸揚局１０３との間の通信の、回線断や信号品質の劣化が防止される。この際、予備のＷＳＳであるＷＳＳ１１６又はＷＳＳ１２６を用いることで、ＲＯＡＤＭ機能も損なわれない。
【００４２】
従って、本実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００は、ＷＳＳが用いられたＲＯＡＤＭ装置の信頼性の向上、ひいては光海底ケーブルシステムの信頼性の向上を可能とする。また、制御回路５００は、使用されないＷＳＳには電力を供給しない。このため、ＷＳＳの故障の前後で、ＲＯＡＤＭ装置１００の消費電力は増加しない。すなわち、本実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００は、ＲＯＡＤＭ装置の消費電力の増加を抑制できる。
【００４３】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００は、以下の構成を備える光合分波装置としても記述される。図１に対応する要素は括弧内に示される。すなわち、光合分波装置は、第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１２）と、第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１６）と、光スイッチ（光スイッチ１１４及び１１５）と、第１のカプラ（カプラ１１３）と、を備える。
【００４４】
第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１２）は、第１の波長多重光信号（信号ＡＢ）に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する。第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１６）は、第２の波長多重光信号（信号Ａ’Ｂ’）に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する。
【００４５】
光スイッチ（光スイッチ１１４及び１１５）は、第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１２）及び第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１６）の状態に基づいて、第１の波長多重信号（信号ＡＢ）及び第２の波長多重信号（信号Ａ’Ｂ’）を第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１２）又は第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１６）に出力する。第１のカプラ（カプラ１１３）は、第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１２）の出力と前記第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１１６）の出力とを結合させる。
【００４６】
このような構成を備える第１の実施形態の変形例の光合分波装置も、ＷＳＳ１１２が故障した場合にはＷＳＳ１１６を用いてＷＳＳ１１２の機能を代替させることで、ＷＳＳが用いられた光合分波装置の信頼性の向上を可能とする。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４８】
図４は、本発明の第２の実施形態の光海底ケーブルシステム２０の構成例を示すブロック図である。光海底ケーブルシステム２０は、ＲＯＡＤＭ装置２００及び陸揚局１０１〜１０３を備える。陸揚局１０１〜１０３とＲＯＡＤＭ装置２００とは、光海底ケーブルによって接続される。ＲＯＡＤＭ装置２００は、図１２で説明したＲＯＡＤＭ装置９０１と比較して、さらに、光スイッチ１３５〜１３７、光スイッチ１４５〜１４７、ＷＳＳ１３８及び１４８、カプラ１３９、１４０、１４９及び１５０、を備える。光スイッチ１３５〜１３７、ＷＳＳ１３８、カプラ１３９及び１４０はＵｐ回線に備えられる。光スイッチ１４５〜１４７、ＷＳＳ１４８、カプラ１４９及び１５０はＤｏｗｎ回線に備えられる。
【００４９】
以下の説明では、ＲＯＡＤＭ装置２００のＵｐ方向の構成及び動作について説明する。Ｄｏｗｎ方向の各光部品の配置はＵｐ方向と対称であり波長帯のみ異なる。すなわち、Ｄｏｗｎ方向の光信号に対するＲＯＡＤＭ装置２００の動作は、Ｕｐ方向と同様に考えることができるため、Ｄｏｗｎ方向についての説明は省略する。
【００５０】
光スイッチ１３５は、入力されたＷＤＭ信号をＷＳＳ１３１又は光スイッチ１３７へ出力する。ＷＳＳ１３１は、光スイッチ１３５から入力されたＷＤＭ信号を波長毎に分離してカプラ１３４及びカプラ１３９へ出力する。
【００５１】
光スイッチ１３６は、入力されたＷＤＭ信号をＷＳＳ１３２又は光スイッチ１３７へ出力する。ＷＳＳ１３２は、光スイッチ１３６から入力されたＷＤＭ信号を波長毎に分離してカプラ１３３及びカプラ１４０へ出力する。
【００５２】
光スイッチ１３７は、光スイッチ１３５から入力されたＷＤＭ信号及び１３６から入力されたＷＤＭ信号の一方を選択してＷＳＳ１３８に出力する。ＷＳＳ１３８は、光スイッチ１３７から入力されたＷＤＭ信号を波長毎に分離して合波し、合波された光信号をカプラ１３９及びカプラ１４０へ出力する。
【００５３】
図４に示したカプラ１３３及び１３９は、１個の３入力１出力のカプラ１６１と記載できる。同様に、カプラ１３４及び１４０を１個のカプラ１６２と記載し、カプラ１４３及び１４９を１個のカプラ１７１と記載し、カプラ１４４及び１５０を１個のカプラ１７２と記載できる。カプラ１６１は、ＷＳＳ１３１、１３２及び１３８から入力される光信号を結合して陸揚局１０２へ出力する。カプラ１６２は、ＷＳＳ１３１、１３２及び１３８から入力される光信号を結合して陸揚局１０３へ出力する。すなわち、カプラ１３３及び１３９のような、隣接する２個のカプラは、１個のスターカプラに集約されてもよい。
【００５４】
制御回路６００は、ＷＳＳ１３１、１３２，１３８、１４１、１４２，１４８及び光スイッチ１３５〜１３７、１４５〜１４７の監視及び制御を行う、電気回路である。制御回路６００は、これらのＷＳＳの状態を収集して保持するとともに、これらのＷＳＳの状態に基づいてＲＯＡＤＭ装置２００が備えるＷＳＳ及び光スイッチを制御する。なお、ＲＯＡＤＭ装置２００は、外部からの遠隔制御によって制御されてもよい。制御回路６００は、使用されているＷＳＳにのみ電力を供給する。すなわち、制御回路６００は、使用されていないＷＳＳ及び故障したＷＳＳには電力を供給しない。従って、使用されるＷＳＳが切り替わっても、その前後でＲＯＡＤＭ装置２００の消費電力は増加しない。
【００５５】
図５は、ＲＯＡＤＭ装置２００で入出力される光信号の波長帯域の例を示す図である。図５に示される陸揚局１０１及び１０２の送信信号、並びに、陸揚局１０３のＵｐ回線及びＤｏｗｎ回線への送信信号のそれぞれの構成は、図１３と同様である。
【００５６】
第1の実施形態のＲＯＡＤＭ装置１００では、陸揚局１０３へも、陸揚局１０２宛の信号Ａ及び陸揚局１０１宛の信号Ｄが伝送された。ＲＯＡＤＭ装置２００では、陸揚局１０３の、Ｕｐ回線及びＤｏｗｎ回線からの受信信号は、図５に示すように、それぞれ信号Ａ’Ｂ及び信号Ｄ’Ｅである。これらのＷＤＭ信号は、陸揚局１０２を宛先とする信号Ａ及び陸揚局１０１を宛先とする信号Ｄを含まない。このため、ＲＯＡＤＭ装置２００は、信号Ａ及び信号Ｄが陸揚局１０３で傍受されることを防止できる。以下に、ＲＯＡＤＭ装置２００のＵｐ方向の具体的な動作について説明する。
【００５７】
図６は、ＷＳＳ１３１及び１３２のいずれもが正常に動作している場合の、ＲＯＡＤＭ装置２００の動作を説明するブロック図である。図６〜図８において、光信号の伝送に用いられない光路は破線で示される。図６において、光スイッチ１３５は、陸揚局１０１から受信した信号ＡＢをＷＳＳ１３１へ出力する。ＷＳＳ１３１は、光スイッチ１３５から入力された信号ＡＢを波長毎に分離して、信号Ｂをカプラ１３４へ出力し、信号Ａをカプラ１３９へ出力する。光スイッチ１３６は、陸揚局１０３から受信した信号Ａ’Ｂ’をＷＳＳ１３２へ出力する。ＷＳＳ１３２は、光スイッチ１３６から入力された信号Ａ’Ｂ’を波長毎に分離して、信号Ｂ’をカプラ１３３へ出力し、信号Ａ’をカプラ１４０へ出力する。
【００５８】
ＷＳＳ１３１及び１３２が正常である場合には、ＷＳＳ１３８にはＷＤＭ信号が入力されないため、ＷＳＳ１３８は光信号を出力しない。従って、ＷＳＳ１３１から出力された信号Ａはそのままカプラ１３９を通過してカプラ１３３に入力される。カプラ１３３は、ＷＳＳ１３１から出力された信号ＡとＷＳＳ１３２から出力された信号Ｂ’とを結合して信号ＡＢ’として陸揚局１０２へ出力する。また、ＷＳＳ１３２から出力された信号Ａ’はそのままカプラ１４０を通過してカプラ１３４に入力される。カプラ１３４は、ＷＳＳ１３１から出力された信号ＢとＷＳＳ１３２から出力された信号Ａ’とを結合して、信号Ａ’Ｂとして陸揚局１０３へ出力する。
【００５９】
図７は、ＷＳＳ１３１が故障しており、ＷＳＳ１３２が正常に動作している場合の、ＲＯＡＤＭ装置２００の動作を説明するブロック図である。図７において、光スイッチ１３５は、陸揚局１０１から受信した信号ＡＢを光スイッチ１３７へ出力する。光スイッチ１３７は、光スイッチ１３５から入力される信号ＡＢをＷＳＳ１３８へ出力する。ＷＳＳ１３８は信号ＡＢを分離して信号Ａ及び信号Ｂを生成する。ＷＳＳ１３８は信号Ａをカプラ１３９へ出力し、信号Ｂをカプラ１４０へ出力する。
【００６０】
光スイッチ１３６は、図６と同様に、陸揚局１０３から受信した信号Ａ’Ｂ’を、ＷＳＳ１３２へ出力する。ＷＳＳ１３２は、光スイッチ１３６から入力された信号Ａ’Ｂ’を波長毎に分離して、信号Ｂ’をカプラ１３３へ出力し、信号Ａ’をカプラ１４０へ出力する。
【００６１】
光スイッチ１３５の出力は光スイッチ１３７に接続されるため、故障しているＷＳＳ１３１は光信号を出力しない。従って、カプラ１３９はＷＳＳ１３８から出力された信号Ａをカプラ１３３に入力する。カプラ１３３は、カプラ１３９から入力された信号ＡとＷＳＳ１３２から出力された信号Ｂ’とを結合して信号ＡＢ’を生成して陸揚局１０２へ出力する。
【００６２】
ＷＳＳ１３２から出力された信号Ａ’はカプラ１４０に入力される。カプラ１４０は、ＷＳＳ１３８から出力された信号ＢとＷＳＳ１３２から出力された信号Ａ’とを結合して、信号Ａ’Ｂを生成して、カプラ１３４へ出力する。ＷＳＳ１３１は光信号を出力しないため、カプラ１３４は、カプラ１４０から入力された信号Ａ’Ｂを陸揚局１０３へ出力する。
【００６３】
図８は、ＷＳＳ１３２が故障しており、ＷＳＳ１３１が正常に動作している場合の、ＲＯＡＤＭ装置２００の動作を説明するブロック図である。図８において、光スイッチ１３６は、陸揚局１０３から受信した信号Ａ’Ｂ’を光スイッチ１３７へ出力する。光スイッチ１３７は、光スイッチ１３６から入力される信号Ａ’Ｂ’をＷＳＳ１３８へ出力する。ＷＳＳ１３８は信号Ａ’Ｂ’を分離して信号Ａ’及び信号Ｂ’を生成する。ＷＳＳ１３８は信号Ｂ’をカプラ１３９へ出力し、信号Ａ’をカプラ１４０へ出力する。
【００６４】
光スイッチ１３５は、図６と同様に、陸揚局１０１から受信した信号ＡＢを、ＷＳＳ１３１へ出力する。ＷＳＳ１３１は、光スイッチ１３５から入力された信号ＡＢを波長毎に分離して、信号Ｂをカプラ１３４へ出力し、信号Ａをカプラ１３９へ出力する。
【００６５】
光スイッチ１３６の出力は光スイッチ１３７に接続されるため、故障しているＷＳＳ１３２は光信号を出力しない。従って、カプラ１４０はＷＳＳ１３８から出力された信号Ａ’をカプラ１３４に入力する。カプラ１３４は、カプラ１４０から入力された信号Ａ’とＷＳＳ１３１から出力された信号Ｂとを結合して信号Ａ’Ｂを生成して陸揚局１０３へ出力する。
【００６６】
ＷＳＳ１３１から出力された信号Ａはカプラ１３９に入力される。カプラ１３９は、ＷＳＳ１３８から出力された信号Ｂ’とＷＳＳ１３１から出力された信号Ａとを結合して、信号ＡＢ’を生成して、カプラ１３３へ出力する。ＷＳＳ１３２は光信号を出力しないため、カプラ１３３は、カプラ１３９から入力された信号ＡＢ’を陸揚局１０２へ出力する。
【００６７】
以上、図６〜図８を用いて、ＷＳＳ１３１及び１３２のいずれか一方が故障した場合のＵｐ方向のＷＤＭ信号の伝搬について説明した。このような構成により、ＲＯＡＤＭ装置２００は、ＷＳＳ１３１又は１３２の一方が故障しても、故障したＷＳＳの機能をＷＳＳ１３８に代替させる。その結果、ＲＯＡＤＭ装置２００は、ＷＳＳ１３１及び１３２のいずれか一方が故障した場合でも、ＷＳＳ１３１及び１３２のいずれもが正常に動作している場合と同様の光信号をＵｐ方向に伝送できる。そして、陸揚局１０３に送信される光信号は陸揚局１０２を宛先とする信号Ａを含まない。すなわち、第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００においては、ＷＳＳ１３１及び１３２のいずれかが故障した場合も、陸揚局１０２を宛先とする信号Ａは秘匿される。
【００６８】
図９は、第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００の動作手順の例を示すフローチャートである。図９では、カプラ１３３及び１３９は一体化されたカプラ１６１、カプラ１３４及び１４０は一体化されたカプラ１６２として記載される。
【００６９】
まず、ＷＳＳ１３１及び１３２の状態が確認される（図９のステップＳ２１）。ＷＳＳ１３１及び１３２がいずれも正常である場合は、フローはステップＳ２２へ分岐する。陸揚局１０１から受信した信号ＡＢは、光スイッチ１３５からＷＳＳ１３１へ出力される（Ｓ２２）。信号ＡがＷＳＳ１３１からカプラ１６１へ出力され、信号ＢがＷＳＳ１３１からカプラ１６２へ出力される（Ｓ２３）。一方、陸揚局１０３から受信した信号Ａ’Ｂ’は、光スイッチ１３６からＷＳＳ１３２へ出力される（Ｓ２４）。信号Ａ’はＷＳＳ１３２からカプラ１６２へ出力され、信号Ｂ’はＷＳＳ１３２からカプラ１６１へ出力される（Ｓ２５）。信号Ａと信号Ｂ’とが結合された信号ＡＢ’は、カプラ１６１から陸揚局１０２へ出力され（Ｓ２６）、信号Ｂと信号Ａ’とが結合された信号Ａ’Ｂは、カプラ１６２から陸揚局１０３へ出力される（Ｓ２７）。
【００７０】
ＷＳＳ１３１が故障しており、ＷＳＳ１３２が正常である場合には、フローはＳ２８へ分岐する。陸揚局１０１から受信した信号ＡＢは、光スイッチ１３５から光スイッチ１３７へ出力される（Ｓ２８）。信号ＡＢは、光スイッチ１３７からＷＳＳ１３８へ出力される（Ｓ２９）。信号ＡはＷＳＳ１３８からカプラ１６１へ出力され、信号ＢはＷＳＳ１３８からカプラ１６２へ出力される（Ｓ３０）。一方、陸揚局１０３から受信した信号Ａ’Ｂ’は、光スイッチ１３６からＷＳＳ１３２へ出力される（Ｓ３１）。信号Ａ’はＷＳＳ１３２からカプラ１６２へ出力され、信号Ｂ’はＷＳＳ１３２からカプラ１６１へ出力される（Ｓ３２）。信号Ａと信号Ｂ’とが結合された信号ＡＢ’は、カプラ１６１から陸揚局１０２へ出力され（Ｓ２６）、信号Ｂと信号Ａ’とが結合された信号Ａ’Ｂは、カプラ１６２から陸揚局１０３へ出力される（Ｓ２７）。
【００７１】
ＷＳＳ１３１が正常であり、ＷＳＳ１３２が故障している場合には、フローはステップＳ３３へ分岐する。陸揚局１０２から受信した信号Ａ’Ｂ’は、光スイッチ１３５から光スイッチ１３７へ出力される（Ｓ３３）。信号Ａ’Ｂ’は、光スイッチ１３７からＷＳＳ１３８へ出力される（Ｓ３４）。信号Ｂ’はＷＳＳ１３８からカプラ１６１へ出力され、信号Ａ’はＷＳＳ１３８からカプラ１６２へ出力される（Ｓ３５）。一方、陸揚局１０１から受信した信号ＡＢは、光スイッチ１３５からＷＳＳ１３１へ出力される（Ｓ３６）。信号ＡはＷＳＳ１３１からカプラ１６１へ出力され、信号ＢはＷＳＳ１３１からカプラ１６２へ出力される（Ｓ３７）。信号Ａと信号Ｂ’とが結合された信号ＡＢ’は、カプラ１６１から陸揚局１０２へ出力され（Ｓ２６）、信号Ｂと信号Ａ’とが結合された信号Ａ’Ｂは、カプラ１６２から陸揚局１０３へ出力される（Ｓ２７）、その後ステップＳ２１〜Ｓ３７が繰り返される。なお、図９の記載はステップＳ２１〜Ｓ３７が同時には１つのみ実行されることを意味しない。図９のフローでは、同時に複数のステップが実行されてもよい。
【００７２】
なお、ＷＳＳ１３１及び１３２の両方が故障した場合には、光スイッチ１３５及び１３６はいずれも光スイッチ１３７へＷＤＭ信号（すなわち、信号ＡＢ及び信号Ａ’Ｂ’）を出力してもよい。この場合、光スイッチ１３７は、信号ＡＢ及び信号Ａ’Ｂ’のうち、予め定められたいずれか一方のＷＤＭ信号を選択してＷＳＳ１３８に出力してもよい。ＷＳＳ１３８は、信号ＡＢを信号Ａと信号Ｂとに分離し、あるいは、信号Ａ’Ｂ’を信号Ａ’と信号Ｂ’とに分離する。ただし、信号Ａ’はダミー信号である。このような動作により、ＷＳＳ１３１及び１３２の両方が故障した場合でも、信号Ａ、信号Ｂ、信号Ｂ’の少なくとも１つをＷＳＳ１３８から陸揚局１０２又は１０３へ伝送できる。
【００７３】
ＲＯＡＤＭ装置２００の構成及び動作はＤｏｗｎ方向も同様である。従って、ＲＯＡＤＭ装置２００は、ＷＳＳ１４１又は１４２の一方が故障しても、故障したＷＳＳの機能をＷＳＳ１４８において代替することにより、ＷＳＳ１４１及び１４２のいずれもが正常に動作している場合と同様の光信号がＤｏｗｎ方向に伝送される。すなわち、ＲＯＡＤＭ装置２００のＤｏｗｎ方向のＷＤＭ信号に対しても、Ｕｐ方向のＷＤＭ信号と同様の効果が得られる。
【００７４】
以上説明したように、第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００は、Ｕｐ回線のＷＳＳ１３１及び１３２の一方が故障した場合でも、予備のＷＳＳであるＷＳＳ１３８を用いて通信を継続する。Ｄｏｗｎ回線においても、ＷＳＳ１４１及び１４２の一方が故障した場合でも、予備のＷＳＳであるＷＳＳ１４８を用いて通信を継続される。その結果、ＷＳＳ１３１又はＷＳＳ１３２の故障、及び、ＷＳＳ１４１又は１４２の故障に起因する、陸揚局１０１〜１０３の間の通信の回線断や信号品質の劣化が防止される。この際、予備のＷＳＳであるＷＳＳ１３８及びＷＳＳ１４８を用いることで、ＲＯＡＤＭ機能も損なわれない。
【００７５】
従って、本実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００は、ＷＳＳが用いられたＲＯＡＤＭ装置の信頼性の向上、ひいては光海底ケーブルシステムの信頼性の向上を可能とする。
【００７６】
また、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００の予備のＷＳＳは、待機状態で冗長化されている。このため、ＷＳＳの故障の前後で、ＲＯＡＤＭ装置２００の消費電力は増加しない。すなわち、本実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００も、ＲＯＡＤＭ装置の消費電力の増加を抑制できる。
【００７７】
（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態のＲＯＡＤＭ装置２００は、以下の構成を備える光合分波装置としても記述される。図４に対応する要素は括弧内に示される。すなわち、光合分波装置は、第１及び第２のカプラ（カプラ１６１、１６２）と、第１乃至第３の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３１、１３２、１３８）と、光スイッチ（光スイッチ１３５〜１３７）と、を備える。
【００７８】
第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３１）は、第１の波長多重信号（信号ＡＢ）に含まれる光信号を波長毎に分波して第１及び第２のカプラ（カプラ１６１、１６２）に出力する。第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３２）は、第２の波長多重信号（信号Ａ’Ｂ’）に含まれる光信号を波長毎に分波して第１及び第２のカプラ（カプラ１６１、１６２）に出力する。第３の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３８）は、第３の波長多重信号（信号ＡＢ又は信号Ａ’Ｂ’）に含まれる光信号を波長毎に分波して第１及び第２のカプラ（カプラ１６１、１６２）に出力する。第１及び第２のカプラ（カプラ１６１、１６２）は、入力された光信号を結合して出力する。
【００７９】
光スイッチ（光スイッチ１３５〜１３７）は、第１及び第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３１及び１３２）の状態に基づいて、第１の波長多重信号（信号ＡＢ）を第１の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３１）に入力し又は第３の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３８）に第３の波長多重信号（信号ＡＢ又は信号Ａ’Ｂ’）として入力する。また、光スイッチ（光スイッチ１３５〜１３７）は、第２の波長多重信号（信号Ａ’Ｂ’）を第２の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３２）に入力し又は第３の波長選択スイッチ（ＷＳＳ１３８）に第３の波長多重信号（信号ＡＢ又は信号Ａ’Ｂ’）として入力する。
【００８０】
このような構成を備える第２の実施形態の変形例の光合分波装置も、ＷＳＳ１３１又はＷＳＳ１３２が故障した場合にはＷＳＳ１３８を用いて故障したＷＳＳの機能を代替させることで、ＷＳＳが用いられた光合分波装置の信頼性の向上を可能とする。
【００８１】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８２】
第１及び第２の実施形態で説明した制御回路５００及び６００は、ＣＰＵ（central processing unit、中央処理装置）及びメモリを備えてもよい。メモリは例えば半導体メモリや磁気ディスク装置であり、ＣＰＵのプログラムを記録する。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより、ＷＳＳ及び光スイッチを含むＲＯＡＤＭ装置１００及び２００の機能を実現する。
【００８３】
本発明の実施形態は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
【００８４】
（付記１）
第１の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第１の波長選択スイッチと、
第２の波長多重光信号に含まれる光信号を波長毎に合波して出力する第２の波長選択スイッチと、
前記第１の波長選択スイッチ及び前記第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第２の波長選択スイッチに出力する光スイッチと、
前記第１の波長選択スイッチの出力と前記第２の波長選択スイッチの出力とを結合させる第１のカプラと、
を備える光合分波装置。
【００８５】
（付記２）
前記光スイッチは、
前記第１の波長選択スイッチが正常である場合には、前記第１及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチへ出力し、
前記第１の波長選択スイッチが故障しており、前記第２の波長選択スイッチが正常である場合には、前記第１及び第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチへ出力する、
付記１に記載された光合分波装置。
【００８６】
（付記３）
第１の波長多重光信号は第１の波長の第１の光信号と第２の波長の第２の光信号とを含み、
第２の波長多重光信号は前記第１の波長の第３の光信号と前記第２の波長の第４の光信号とを含み、
前記第１及び第２の波長選択スイッチは、前記第１の光信号と前記第４の光信号とを合波した光信号を出力する、
付記１又は２に記載された光合分波装置。
【００８７】
（付記４）
前記第１及び第２の波長多重信号が入力される前記第１の波長選択スイッチ又は前記第２の波長選択スイッチにのみ電力を供給する制御回路をさらに備える、
付記１乃至３のいずれかに記載された光合分波装置。
【００８８】
（付記５）
入力された前記第１の波長多重信号を２分岐する第２のカプラをさらに備え、
前記第２のカプラは、分岐された一方の前記第１の波長多重信号を前記光スイッチに入力し、分岐された他方の前記第１の波長多重信号を出力する、付記１乃至４のいずれかに記載された光合分波装置。
【００８９】
（付記６）
付記５に記載された光合分波装置と、前記光合分波装置と通信可能に接続された第１乃至第３の端局と、を備え、
前記第１の端局が送信した第１の波長多重信号が前記第２のカプラに入力され、
前記第２のカプラで分岐された前記他方の第１の波長多重信号が前記第３の端局に出力され、
前記第１のカプラの出力が前記第２の端局で受信される、
ように構成された光通信システム。
【００９０】
（付記７）
付記５に記載された光合分波装置を第１の光合分波装置及び第２の光合分波装置として２台備え、さらに、前記第１及び第２の光合分波装置と通信可能に接続された第１乃至第３の端局と、を備え、
前記第１の端局が送信した第１の波長多重信号が前記第１の光合分波装置の前記第２のカプラに入力され、前記第２の端局が送信した第１の波長多重信号が前記第２の光合分波装置の前記第２のカプラに入力され、
前記第１の光合分波装置の第２のカプラで分岐された前記他方の第１の波長多重信号が前記第３の端局に出力され、前記第２の光合分波装置の第２のカプラで分岐された前記他方の第１の波長多重信号が前記第３の端局に出力され、
前記第１の光合分波装置の第１のカプラの出力が前記第２の端局で受信され、前記第２の光合分波装置の第１のカプラの出力が前記第１の端局で受信される、
ように構成された光通信システム。
【００９１】
（付記８）
光信号を結合して出力する、第１のカプラ及び第２のカプラと、
第１の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する第１の波長選択スイッチと、
第２の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する第２の波長選択スイッチと、
第３の波長多重信号に含まれる光信号を波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する第３の波長選択スイッチと、
前記第１及び第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチに入力し又は前記第３の波長選択スイッチに前記第３の波長多重信号として入力し、前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチに入力し又は前記第３の波長選択スイッチに前記第３の波長多重信号として入力する、ように制御する光スイッチと、
を備える光合分波装置。
【００９２】
（付記９）
記光スイッチは、
前記第１の波長選択スイッチ及び前記第２の波長選択スイッチがいずれも正常である場合には、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチへ出力するとともに前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチへ出力し、
前記第１の波長選択スイッチが故障しており、前記第２の波長選択スイッチが正常である場合には、前記第１の波長多重信号を前記第３の波長選択スイッチへ出力するとともに前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチへ出力し、
前記第２の波長選択スイッチが故障しており、前記第１の波長選択スイッチが正常である場合には、前記第２の波長多重信号を前記第３の波長選択スイッチへ出力するとともに前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチへ出力する、
付記８に記載された光合分波装置。
【００９３】
（付記１０）
第１の波長多重光信号は第１の波長の第１の光信号と第２の波長の第２の光信号とを含み、
第２の波長多重光信号は前記第１の波長の第３の光信号と前記第２の波長の第４の光信号とを含み、
前記第１の波長選択スイッチは、前記第１の光信号を前記第１のカプラに出力するとともに前記第２の光信号を前記第２のカプラに出力し、
前記第２の波長選択スイッチは、前記第３の光信号を前記第２のカプラに出力するとともに前記第４の光信号を前記第１のカプラに出力し、
前記第３の波長選択スイッチは、前記第１の光信号又は前記第４の光信号を前記第１のカプラに出力するとともに前記第２の光信号又は前記第３の光信号を前記第２のカプラに出力する、
付記８又は９に記載された光合分波装置。
【００９４】
（付記１１）
前記第１の波長多重信号又は第２の波長多重信号が入力される前記第１乃至第３の波長選択スイッチにのみ電力を供給する制御回路を備える、
付記８乃至１０のいずれかに記載された光合分波装置。
【００９５】
（付記１２）
付記８乃至１１のいずれかに記載された光合分波装置と、前記光合分波装置と通信可能に接続された第１乃至第３の端局と、を備え、
前記第１の端局は第１の波長多重信号を前記光スイッチへ送信し、
前記第２の端局は前記第１のカプラの出力を受信し、
前記第３の端局は第２の波長多重信号を前記光スイッチへ送信するとともに前記第２のカプラの出力を受信する、
ように構成された光通信システム。
【００９６】
（付記１３）
付記８乃至１１のいずれかに記載された光合分波装置を第１の光合分波装置及び第２の光合分波装置として２台備え、さらに、前記第１及び第２の光合分波装置と通信可能に接続された第１乃至第３の端局と、を備え、
前記第１の端局は第１の波長多重信号を前記第１の光合分波装置の前記光スイッチへ送信し、前記第２の端局は第１の波長多重信号を前記第２の光合分波装置の前記光スイッチへ送信し、
前記第２の端局は前記第１の光合分波装置の前記第１のカプラの出力を受信し、前記第１の端局は前記第２の光合分波装置の前記第１のカプラの出力を受信し、
前記第３の端局は第２の波長多重信号を前記第１の光合分波装置の前記光スイッチへ送信し、他の第２の波長多重信号を前記第２の光合分波装置の前記光スイッチへ送信し、前記第１の光合分波装置の前記第２のカプラの出力及び前記第２の光合分波装置の前記第２のカプラの出力を受信する、
ように構成された光通信システム。
【００９７】
（付記１４）
第１の波長多重光信号に含まれる光信号を第１の波長選択スイッチによって波長毎に合波して出力し、
第２の波長多重光信号に含まれる光信号を第２の波長選択スイッチによって波長毎に合波して出力し、
前記第１の波長選択スイッチ及び前記第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第２の波長選択スイッチに出力し、
前記第１の波長選択スイッチの出力と前記第２の波長選択スイッチの出力とを結合させる、
光合分波装置の制御方法。
【００９８】
（付記１５）
第１の波長多重信号に含まれる光信号を第１の波長選択スイッチによって波長毎に分波して第１のカプラ及び第２のカプラに出力し、
第２の波長多重信号に含まれる光信号を第２の波長選択スイッチによって波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力し、
第３の波長多重信号に含まれる光信号を第３の波長選択スイッチによって波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力し、
前記第１及び第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第３の波長選択スイッチに入力し、前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチ又は前記第３の波長選択スイッチに入力するように制御し、
前記第１及び第２のカプラにおいて、入力される光信号を結合して出力する、
光合分波装置の制御方法。
【００９９】
（付記１６）
光合分波装置のコンピュータに、
第１の波長多重光信号に含まれる光信号を第１の波長選択スイッチによって波長毎に合波して出力する手順、
第２の波長多重光信号に含まれる光信号を第２の波長選択スイッチによって波長毎に合波して出力する手順、
前記第１の波長選択スイッチ及び前記第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、第１の波長多重信号及び第２の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第２の波長選択スイッチに出力する手順、
前記第１の波長選択スイッチの出力と前記第２の波長選択スイッチの出力とを結合させる手順、
を実行させるための光合分波装置の制御プログラム。
【０１００】
（付記１７）
光合分波装置のコンピュータに、
第１の波長多重信号に含まれる光信号を第１の波長選択スイッチによって波長毎に分波して第１のカプラ及び第２のカプラに出力する手順、
第２の波長多重信号に含まれる光信号を第２の波長選択スイッチによって波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する手順、
第３の波長多重信号に含まれる光信号を第３の波長選択スイッチによって波長毎に分波して前記第１及び第２のカプラに出力する手順、
前記第１及び第２の波長選択スイッチの状態に基づいて、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択スイッチ又は前記第３の波長選択スイッチに入力し、前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択スイッチ又は前記第３の波長選択スイッチに入力するように制御する手順、
前記第１及び第２のカプラにおいて、入力される光信号を結合して出力する手順、
を実行させるための光合分波装置の制御プログラム。
【０１０１】
この出願は、２０１５年３月２３日に出願された日本出願特願２０１５−０５９０６１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、２０、９０、９１    光海底ケーブルシステム
１００、２００、９００、９０１    ＲＯＡＤＭ装置
１０１、１０２、１０３    陸揚局
１１１、１１３、１２１、１２３、１３３、１３４、１３９、１４０、１４３、１４４、１４９、１５０、１６１、１６２、１７１、１７２    カプラ
１１４、１１５、１２４、１２５、１３５〜１３７、１４５〜１４７    光スイッチ
１１２、１１６、１２２、１２６、１３１、１３２、１３８、１４１、１４２、１４８    ＷＳＳ
５００、６００、９５０、９５１    制御回路
【図１】
2016152115.tif 000003
【図２】
2016152115.tif 000004
【図３】
2016152115.tif 000005
【図４】
2016152115.tif 000006
【図５】
2016152115.tif 000007
【図６】
2016152115.tif 000008
【図７】
2016152115.tif 000009
【図８】
2016152115.tif 000010
【図９】
2016152115.tif 000011
【図１０】
2016152115.tif 000012
【図１１】
2016152115.tif 000013
【図１２】
2016152115.tif 000014
【図１３】
2016152115.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月24日(2017.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記光切替手段は、
前記第１の波長選択手段及び前記第２の波長選択手段がいずれも正常である場合には、前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択手段へ出力するとともに前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択手段へ出力し、
前記第１の波長選択手段が故障しており、前記第２の波長選択手段が正常である場合には、前記第１の波長多重信号を前記第３の波長選択手段へ出力するとともに前記第２の波長多重信号を前記第２の波長選択手段へ出力し、
前記第２の波長選択手段が故障しており、前記第１の波長選択手段が正常である場合には、前記第２の波長多重信号を前記第３の波長選択手段へ出力するとともに前記第１の波長多重信号を前記第１の波長選択手段へ出力する、
請求項６に記載された光合分波装置。
【国際調査報告】
2016152115.tif 000016
2016152115.tif 000017
2016152115.tif 000018
2016152115.tif 000019