(57)【要約】【課題】  従来は光プロテクションを行う光送受信器の前後に光スイッチや光スイッチ制御回路を個別に配置する必要があり、コスト増や実装スペースの増大要因となり、またサービスインの遅延を引き起こす問題があった。本発明は、上記課題を解決すべく光波長挿入分岐装置における簡易な光プロテクション方式を提供する。【解決手段】  光波長挿入分岐装置１００内部における各波長の光信号に対するアッドスイッチ１０５−１〜N、光ドロップスイッチ１０３−１〜Nを独立に制御可能とし、光スイッチ制御回路１０６−１〜Nにより現用側および予備側の光波長挿入分岐装置のアッドスイッチおよびドロップスイッチを障害から迂回するように切り替えて光プロテクションを実現する。【選択図】図１
2006217010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された波長多重光信号を波長ごとに分離し、分離された光信号の一部もしくはすべてを、波長ごとにアッド・ドロップした後に、再びこれらの光信号を合波して出力する機能を有する光波長挿入分岐装置であって、
前記波長多重光信号を伝送する波長多重回線に対して所望の波長を有する少なくとも１つの光信号をアッドする、又は前記波長多重回線から所望の波長を有する少なくとも１つの光信号をドロップする機能を有する光スイッチを有し、
前記光スイッチは、前記光信号をアッド状態または非アッド状態のいずれかに切り替え可能なアッドスイッチと、前記光信号をドロップ状態または非ドロップ状態のいずれかに切り替え可能なドロップスイッチとを具備してなり、
前記アッドスイッチおよび前記ドロップスイッチは、それぞれ前記光波長挿入分岐装置の出力側および入力側に設けられ、
さらに、前記波長多重回線上で発生する光信号の障害を検出する障害検出部、もしくは外部から障害情報を受信する障害情報受信部、および、前記アッドスイッチおよび前記ドロップスイッチの状態を切り替える光スイッチ制御回路を備え、
前記障害検出部もしくは前記障害情報受信部からの障害発生情報を前記光スイッチ制御回路に入力し、前記障害発生情報の検出もしくは受信した際にその情報に基づき、前記アッドスイッチもしくは前記ドロップスイッチのいずれか一方、または前記アッドスイッチ及び前記ドロップスイッチの双方を切り替える手段を有することを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項２】
現用および予備波長多重回線に接続された請求項１記載の光波長挿入分岐装置が前記波長多重回線上の最下流に配置されている場合に、
前記光波長挿入分岐装置が前記現用波長多重回線に接続されている時に、通常動作時においては、前記ドロップスイッチをドロップ状態に設定し、一方、前記波長多重回線上の障害発生時においては、前記ドロップスイッチを非ドロップ状態に切り替えるように設定可能であり、
また、前記光波長挿入分岐装置が前記予備波長多重回線に接続されている時には、通常動作時においては、前記ドロップスイッチを非ドロップ状態に設定し、前記波長多重回線上の障害発生時においては、前記ドロップスイッチをドロップ状態に切り替えるように設定可能であることを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項３】
現用および予備波長多重回線に接続された請求項１記載の光波長挿入分岐装置が前記波長多重回線上の最上流に配置されている場合に、
前記光波長挿入分岐装置が前記現用波長多重回線に接続されている時に、通常動作時においては、前記アッドスイッチをアッド状態に設定し、一方、前記波長多重回線上の障害発生時においては、前記アッドスイッチを非アッド状態に切り替えるように設定可能であり、
また、前記光波長挿入分岐装置が予備回線に接続されている時に、通常動作時においては、前記アッドスイッチを非アッド状態に設定し、前記波長多重回線上の障害発生時においては、前記アッドスイッチをアッド状態に切り替えるように設定可能であることを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項４】
請求項２および請求項３記載の光波長挿入分岐装置をともに備えたことを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項５】
現用および予備波長多重回線に接続された請求項１記載の光波長挿入分岐装置が前記現用波長多重回線に接続されている場合に、
前記波長多重回線上の障害が前記光波長挿入分岐装置の直上流で発生した時は、前記アッドスイッチをアッド状態に切り替えるように設定可能であり、
一方、前記波長多重回線上の障害が前記光波長挿入分岐装置の直下流で発生した時は、前記ドロップスイッチをドロップ状態に切り替えるように設定可能であることを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項６】
現用および予備波長多重回線に接続された請求項５記載の光波長挿入分岐装置が前記予備の波長多重回線に接続されている場合に、
前記障害が現用波長多重回線の直上流で発生した時は、前記ドロップスイッチをドロップ状態に切り替えるように設定可能であり、
一方、前記障害が現用波長多重回線の直下流で発生した時は、前記アッドスイッチをアッド状態に切り替えるように設定可能であることを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項７】
請求項１記載の光波長挿入分岐装置において、
各波長の光信号の経路にスルー光を遮断するスイッチを配置したことを特徴とする光波長挿入分岐装置。
【請求項８】
現用および予備波長多重回線にそれぞれ接続された現用側および予備側の請求項１記載の光波長挿入分岐装置を備え、
外部より入力された光信号を前記波長多重回線にアッドする場合に、前記光信号を１：２光カプラを介して２分岐した後に、前記現用側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバ、および前記予備側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバにそれぞれ接続することを、
また、前記光信号を前記波長多重回線からドロップする場合に２：１光カプラを用いて、前記現用側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバ、および前記予備側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを光カプラの２つの入力ファイバにおのおの接続し、両ドロップ光出力ファイバの出力光のいずれかが光カプラの出力ファイバより出力されるよう配置したことを特徴とする光ネットワーク装置。
【請求項９】
請求項８記載の光ネットワーク装置におけるアッド光入力部に接続可能な、前記波長の光信号を出力する光送信器とその出力光を２つに分岐して出力する前記１：２光カプラおよび２つの出力部を備えた２出力光送信器、
または請求項８記載の光ネットワーク装置におけるドロップ光出力部に接続可能な、前記波長の２つの入力部および２つの入力光を合成する前記２：１カプラおよびその合成光を受信する２入力光受信器、または前記２出力光送信器と前記２入力光送信器の双方を備えた２出力２入力光送受信器を具備してなる光ネットワーク装置。
【請求項１０】
順方向および逆方向の現用波長多重回線と順方向および逆方向の予備波長多重回線にそれぞれ接続される、請求項５記載の現用側順方向、現用側逆方向、予備側順方向および予備側逆方向の４つの光波長挿入分岐装置を備え、
前記現用側順方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記予備側順方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、
前記予備側順方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記現用側順方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、
前記現用側逆方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記予備側逆方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、
かつ前記予備側逆方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記現用側逆方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続したことを特徴とする光ネットワーク装置。
【請求項１１】
順方向および逆方向の現用波長多重回線と順方向および逆方向の予備波長多重回線にそれぞれ接続される、請求項５記載の現用側順方向、現用側逆方向、予備側順方向および予備側逆方向の４つの光波長挿入分岐装置を備え、
前記現用側順方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記予備側逆方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、
前記予備側順方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記現用側逆方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、
前記現用側逆方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記予備側順方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、
前記予備側逆方向の光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを前記現用側順方向の光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続したことを特徴とする光ネットワーク装置。
【請求項１２】
順方向および逆方向の現用波長多重回線と順方向および逆方向の予備波長多重回線にそれぞれ接続される、請求項２記載の現用側順方向、現用側逆方向、予備側順方向および予備側逆方向の４つの光波長挿入分岐装置を備え、
複数のアッド光ファイバの入力信号を互いに入れ替え可能なマトリクススイッチおよび複数のドロップ光ファイバの出力信号を互いに入れ替え可能なマトリクススイッチ、もしくは、アッド光ファイバ及びドロップ光ファイバをそれぞれ複数の光ファイバに分岐する光カプラを有し、
請求項１０および請求項１１のどちらか一方もしくは双方の接続を行うことを特徴とする光ネットワーク装置。
【請求項１３】
現用および予備波長多重回線をそれぞれ含む第１および第２の光ネットワークに接続可能な、第１および第２のそれぞれに対応した現用側および予備側の請求項５記載の光波長挿入分岐装置を備え、
第１の光ネットワークの現用側光波長挿入分岐装置と第１の光ネットワークの予備側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバをそれぞれ第１の２：２光カプラの２つの入力ファイバに接続し、かつ前記第１の２：２光カプラの２つの出力ファイバをそれぞれ第２の光ネットワークの現用側光波長挿入分岐装置と第２の光ネットワークの予備側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続することを、
また、第２の光ネットワークの現用側光波長挿入分岐装置と第２の光ネットワークの予備側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバをそれぞれ第２の２：２光カプラの２つの入力ファイバに接続し、かつ前記第２の２：２光カプラの２つの出力ファイバをそれぞれ第１の光ネットワークの現用側光波長挿入分岐装置と第１光ネットワークの予備側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続したことを特徴する光ネットワーク装置。
【請求項１４】
現用および予備波長多重回線にそれぞれ請求項２の現用側および予備側光波長挿入分岐装置を配置した光ネットワークであって、
前記光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８記載の光ネットワーク装置を配置し、前記光信号を現用の波長多重回線と予備波長多重回線の双方を用いて最上流の入力点から最下流の出力点まで伝送し、
通常動作時は、最下流に配置された現用側および予備側光波長挿入分岐装置のドロップスイッチで現用側の光経路を伝送された前記光信号をドロップして受信し、
前記障害が発生した時は、前記最下流に配置された現用側および予備側光波長挿入分岐装置のドロップスイッチを切り替えて、予備側の光経路を伝送された前記光信号をドロップして受信するように設定可能であることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１５】
現用および予備波長多重回線にそれぞれ請求項３ないしは４の現用側および予備側光波長挿入分岐装置を配置した光ネットワークであって、
前記光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８記載の光ネットワーク装置を配置し、
通常動作時は、現用側の光経路を用いて前記光信号を最上流の入力点から最下流の出力点まで伝送し、
前記障害が発生した時は、前記最上流に配置された現用側および予備側光波長挿入分岐装置のアッドスイッチを切り替えて、予備側の光経路に前記光信号を伝送するように設定可能であることを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１６】
現用および予備波長多重回線にそれぞれ請求項５ないしは６の現用側および予備側光波長挿入分岐装置を配置した光ネットワークであって、
前記光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８記載の光ネットワーク装置を配置し、通常動作時は、現用側の光経路を用いて前記光信号を最上流の入力点から最下流の出力点まで伝送し、
前記障害が発生した時は、前記障害点の直上流および直下流の現用側および予備側光波長挿入分岐装置において、アッドスイッチもしくはドロップスイッチの状態を切り替え、現用回線の障害区間を迂回し予備側の光経路に前記光信号を伝送することを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１７】
それぞれ現用および予備波長多重回線を含む複数の光ネットワークを含み、かつ各光ネットワークの入出力点を請求項１３記載の光ネットワーク装置を用いて相互に接続し、
前記波長の光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８記載の光ネットワーク装置を配置し、
各光ネットワークにおいては現用側と予備側の光経路の双方を用いて前記波長の光信号を各光ネットワークの入力点から各光ネットワークの出力点まで伝送し、ある光ネットワークにおいて前記障害が発生した場合、前記光ネットワークの出力点に配置された請求項１３記載の光ネットワーク装置の第１の現用側および予備側光波長挿入分岐装置のドロップスイッチを切り替えて予備側の経路を伝送された前記光信号を選択して第２のネットワークもしくは請求項８記載の光ネットワーク装置に出力することを、
又は各光ネットワークにおいて現用側の光経路を用いて前記光信号を各光ネットワークの入力点から各光ネットワークの出力点まで伝送し、ある光ネットワークにおいて前記障害が発生した場合、前記光ネットワークの入力点に配置された請求項１３記載の光ネットワーク装置の第２の現用側および予備側光波長挿入分岐装置のアッドスイッチを切り替えて、予備側の経路を用いて前記光信号を伝送することを特徴とする光ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長挿入分岐装置およびそれを用いた光ネットワーク装置に係り、特に光ファイバを用いた光情報伝送に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
一本の光ファイバ中に波長の異なる複数の光信号を多重して情報伝送を行う波長多重（ＷＤＭ）光伝送方式は光ファイバ通信の大容量化に極めて有効な手法である。光波長挿入分岐装置（ＯＡＤＭ）は、波長多重信号を運ぶ光ファイバネットワーク中の各ノードに配置される伝送装置の一種であり、光ファイバを伝送されるＷＤＭ信号中から必要な波長の信号のみを分岐（ドロップ）して受信したり、またＷＤＭ信号に本ノードから送出される光信号を挿入（アッド）する技術である。光波長挿入分岐装置では光ファイバを伝送される大部分のＷＤＭ信号は受信して電気信号に直すことなく、光のまま透過（スルー）させることができるため、各ノードに必要となる光送受信器数を大幅に節減できるという利点を持っている。中でも光スイッチ等を用いることで、各ノードでアッド・ドロップする波長を必要に応じて変更することが可能な可変光波長挿入分岐装置（ＲＯＡＤＭ）は、将来のネットワークの成長に応じてフレキシブルに伝送装置の構成を変化させて波長回線を設定することができるため、大きな注目を集めている。その代表的な構成を非特許文献１に示す。なお以下では本装置を簡単のため光波長挿入分岐装置と呼ぶ。
【０００３】
図５に代表的な従来の光波長挿入分岐装置１４０の構成を示す。他の光波長挿入分岐装置などの波長多重光伝送装置から伝送された波長多重信号は、入力波長多重光ファイバ回線１０１から入力されたのちに光波長挿入分岐装置１４０に入力される。本例は８波長の光信号が波長多重されている例であり、波長多重信号は光波長分波器１０２によって、波長λ１〜λ８の波長ごとに異なるスルー光経路１０４−１〜８に分離され、その後、再び光波長合波器１１０によって波長多重されたのちに出力波長多重光ファイバ回線１１１から他の光伝送装置に向けて送出される。光波長分波器１０２や光波長合波器１１０としては、通常AWG（アレイドウェーブガイドグレーティング）素子や、誘電体多層膜や光ファイバグレーティングなどをタンデム接続した素子などが使用される。
【０００４】
各スルー光経路１０４−１〜８の途中には、光信号のアッド・ドロップ状態の切り替えに用いる２ｘ２光スイッチ１４１−１〜８が配置されている。各２ｘ２光スイッチは、スルー状態、もしくはアッド・ドロップ状態の２つの状態に切り替え可能である。スルー状態とは、２ｘ２光スイッチ１４１−１の例のように、入力波長多重光ファイバ回線１０１から光波長分波器１０２を経由して各スルー光経路に入力された各波長の光信号（例：λ１）をそのまま光波長合波器１１０を経由して出力波長多重光ファイバ回線１１１に出力する状態である。一方、アッド・ドロップ状態とは、２ｘ２光スイッチ１４１−２の例のように、入力波長多重光ファイバ回線１０１から光波長分波器１０２を経由して各スルー光経路に入力された各波長の光信号（例：λ２）をドロップ光出力ファイバ１０８−２に取り出すとともに、アッド光入力ファイバ１０９−２から入力された波長λ２の光信号を、スルー光経路１０４−２に接続し、光波長合波器１１０を経由して出力波長多重光ファイバ回線１１１に出力する状態である。すなわち、入力波長多重光ファイバ回線１０１から入力される各波長λＮの光信号は、対応した光スイッチ１４１−Ｎがスルー状態の場合には本光波長挿入分岐装置を透過し（スルー）、また光スイッチ１４１−Ｎがアッド・ドロップ状態の場合には、本光波長挿入分岐装置で分岐・取り出し（ドロップ）されるとともに、新規の光信号が追加（アッド）されて出力波長多重光ファイバ回線１１１に出力される。
【０００５】
一方、OADMなどを用いた波長多重光ネットワークにおける重要な機能のひとつが光プロテクション機能であり、その手法は例えば特許文献１に開示されている。図６は従来の光プロテクションの構成例である。本例は、リングネットワークのノード１２４−１〜１２４−２間に設定された波長λ１の光信号の経路を現用・予備回線で２重化し、現用回線に障害が起きた場合には受信側で予備側に切り替える光１＋１方式である。光ネットワークは、右回りの現用波長多重光ファイバ多重回線１２０と左回りの予備波長多重光ファイバ回線１２１の２本の光ファイバ回線によって、３つのノード１２４−１〜３が接続された構成である。各ノードには現用側の従来の光波長挿入分岐装置１４３−１〜３と、予備側の従来の光波長挿入分岐装置１４４−１〜３が配置され、それぞれ現用波長多重回線１２０と予備波長回線１２１に接続されている。ノード１２４−１と１２４−２の光波長挿入分岐装置は波長λ１の信号をアッド・ドロップして、互いに通信を行う。
【０００６】
光プロテクションを用いない場合には予備回線１２１や図中の１：２光カプラ１２８、２ｘ１光スイッチ１４２を用いず、現用波長多重光ファイバ回線１２０のみを用いて伝送を行う。すなわち光送信器１２５−１を現用側光波長挿入分岐装置１４３−１のアッド光入力ファイバ１０９−１−１に、また光受信器１２６−２を現用側光波長挿入分岐装置１４３−２のドロップ光出力ファイバ１０８−２−１に接続する構成とし、光信号は波長λ１の現用光信号の経路１２２−１を通って右回りにノード１２４−１から１２４−２に伝送されて受信される。また、同時に光送信器１２５−２を現用側光波長挿入分岐装置１４３−２のアッド光入力ファイバ１０９−２−１に、また光受信器１２６−１をドロップ光出力ファイバ１０８−２−１に接続する構成とし、光信号は波長λ１の現用光信号の経路１２２−２を通って右回りにノード１２４−２から、スルー状態のノード１４３−３を通過して、ノード１２４−１に伝送されて受信される。しかしながらこの状態では、光信号の経路に光ファイバの切断などの障害１３２が生じると、現用光信号の経路１２２−１が使用できなくなりノード１２４−１から１２４−２への通信ができなくなってしまう。
【０００７】
光プロテクションはこのような障害が生じた際に、速やかに回線を復旧させる機能である。本従来例では、逆回りの予備波長多重回線１２１を用意し、送信側ノード（例えば１２４−１）では光送信器１２５−１から出力される光信号を１：２光カプラ１２７−１で２分岐し、現用側のアッド光入力ファイバ１０９−１−１と同時に、予備側光波長挿入分岐装置１４４−１のアッド光入力ファイバ１０９−１−２にも入力する。予備側波長多重光ファイバ回線１２１では、本光信号は波長λ1の予備光信号の経路１２３−１に沿って左回りに伝送され、ノード１２４−３を透過して、ノード１２４−２に到着、予備側光波長挿入分岐装置１４４−２のドロップ光出力ファイバ１０８−２−２から出力される。光受信器１２６−２の直前には２ｘ１光スイッチ１４２−２が配置され、現用側と予備側のドロップ光出力ファイバ１０８−２−１とおよび１０８−２−２のいずれか一方の光信号を選択して、光受信器１２６−２に導く構成とする。２ｘ１光スイッチ１４２−２は通常は現用側を選択しているが、障害１３２が発生し現用側の光信号１２２−１が途切れると、光スイッチ制御回路１４５−２は障害信号１０７−２を受けて通常数１０ミリ秒内にすみやかに２ｘ１光スイッチ１４２−２を予備回線側に切り替え、予備光信号の経路１２３−１を通過した光信号を光受信器１２６−２に導き、光信号が途切れないようにする。光プロテクション機能は、ノード１２４−２から１２４−１に向かう回線についてもまったく同様に実装される。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２４４７９６号公報
【非特許文献１】「コンフュギュラブル  オー・エー・ディー・エム  モジュール（Configurable OADM Module）」サンテック社  カタログ  ２００３年３月  ｐ．１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の光プロテクション機能の実現には、２ｘ１光スイッチ１４２−１〜２、光スイッチ制御回路１４５−１〜２などの追加部品やボードが必要であり、このため装置コストが上昇する、追加ボードを収容するスペースが余分に必要となるなどの問題点がある。また各波長の回線にこれらの機能が必要となった場合に、数１０ｋｍ離れたノード１２４−１、１２４−２に必要な部品やボードを配送し、作業者が実装する必要があり、サービス提供までに余分な時間がかかるという問題がある。
【００１０】
また外付けの光スイッチを用いた場合、１＋１や１：１などの構成の簡単な光プロテクションのみが実現可能であったが、これらの光プロテクションは予備回線の別トラフィックへの利用や多重障害などに対応しておらず、経済性や信頼性が低いという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題のうち、外付けの追加部品やボード、収納スペースが必要になるなどの問題は、光波長挿入分岐装置に、光信号のアッド状態と非アッド状態に切り替え可能なアッドスイッチ、およびこれと独立に光信号のドロップ状態と非ドロップ状態に切り替え可能なドロップスイッチを配置し、これらのアッドスイッチもしくはドロップスイッチを光プロテクションスイッチとして用いて障害発生時に切り替えるようにすることで解決可能である。
【００１２】
例えば１＋１光プロテクションは、光信号の経路の最下流に配置された現用回線側の光波長挿入分岐装置において、通常はドロップスイッチをドロップ状態に設定し、障害が発生した際に非ドロップ状態に切り替えるようにし、また光信号の経路の最下流に配置された予備回線側の光波長挿入分岐装置において、通常はドロップスイッチを非ドロップ状態に設定し、障害が発生した際にドロップ状態に切り替えることで実現できる。
【００１３】
また１：１光プロテクションは、光信号の経路の最上流に配置された現用回線側の光波長挿入分岐装置において、通常はアッドスイッチをアッド状態に設定し、障害が発生した際に非アッド状態に切り替えるようにし、また光信号の経路の最上流に配置された予備回線側の光波長挿入分岐装置において、通常はアッドスイッチを非アッド状態に設定し、障害が発生した際にアッド状態に切り替えるようにすることで実現できる。
【００１４】
上記１＋１光プロテクションと１：１光プロテクションの機能を兼ね備えるようにすれば、一種類の光波長挿入分岐装置において両方の光プロテクション機能を実現することが可能になる。
【００１５】
また、より複雑な光スパンスイッチや光リングスイッチなどの高機能の光プロテクション方式は、現用側の光波長挿入分岐装置においては、障害が直上流で発生した際にアッドスイッチをアッド状態に切り替えるように、また障害が直下流で発生した際には、ドロップスイッチをドロップ状態に切り替えるようすることで実現できる。
予備側の光波長挿入分岐装置においては、障害が現用回線側の直上流で発生した際には、ドロップスイッチをドロップ状態に切り替えることで、また障害が現用回線の直下流で発生した際にはアッドスイッチをアッド状態に切り替えることで実現できる。
【００１６】
なお各波長の光信号の経路にスルー光を遮断するスイッチを配置することで本発明において、１：１光プロテクションや１＋１光プロテクションなどの複数の異なる光プロテクション方式を混在して用いることが可能となる。
【００１７】
本発明における光送信器や光受信器を配置するノードは、光送信器などの外部の光源から入力された光信号を波長多重回線にアッドする場合に１：２光カプラを介して２分岐したのちに、現用側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバ、および予備側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバにそれぞれ接続することで、また光信号を波長多重回線からドロップして受信する場合には２：１光カプラを用いて、現用側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバ、および予備側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを光カプラの２つの入力ファイバにそれぞれ接続し、両ドロップ光出力ファイバの出力光のいずれかが光カプラの出力ファイバより出力されるようにし、これを受信することで実現できる。
【００１８】
特に上記の送受信ノードに配置する光送受信器は、１：２光カプラを内蔵した２出力光送信器や２：１カプラを内蔵した２入力光受信器、もしくは両方をあわせた２出力２入力光送受信器の形態とすることで、より小型でかつモジュール性の高い装置として実現可能である。
またスパンスイッチ機能を実現するためのネットワーク装置となるノードの構成は、現用側順方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを予備側順方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、予備側順方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを現用側順方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、現用側逆方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを予備側逆方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、予備側逆方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを現用側逆方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、互いに接続することで実現できる。
【００１９】
一方、リングスイッチ機能を実現するためのネットワーク装置となるノードの構成は、現用側順方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを予備側逆方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、かつ予備側順方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを現用側逆方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、かつ現用側逆方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを予備側順方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、かつ予備側逆方向光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバを現用側順方向光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに、互いに接続することで実現できる。
【００２０】
特に、各光波長挿入分岐装置に複数のアッド光ファイバおよびドロップ光ファイバの出力信号を互いに入れ替え可能なマトリクススイッチ、もしくは、アッド光ファイバ及びドロップ光ファイバをそれぞれ複数の光ファイバに分岐する光カプラを配置し、上記スパンスイッチ用の接続と上記リングスイッチ用の接続のどちらか一方もしくは双方の接続を行うことで、スパンスイッチとリングスイッチを同時に実現したりさらに一般的なメッシュネットワークでの光プロテクションが実現できる。
【００２１】
また複数の光ネットワークをまたがる光信号に対して各ネットワーク毎に光プロテクションを実現するには、２つのネットワークの接続点において第一の光ネットワークの現用および予備側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバをそれぞれ第一の２：２光カプラの２つの入力ファイバに接続し、かつ第一の２：２光カプラの２つの出力ファイバをそれぞれ第二の光ネットワークの現用側および予備側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続し、また第二の光ネットワークの現用および予備側光波長挿入分岐装置のドロップ光出力ファイバをそれぞれ第二の２：２光カプラの２つの入力ファイバに接続しかつ第二の２：２光カプラの２つの出力ファイバをそれぞれ第一の光ネットワークの現用および予備側光波長挿入分岐装置のアッド光入力ファイバに接続する構成とすればよい。
【００２２】
本発明における１＋１光ネットワーク全体は、請求項２の現用側および予備側光波長挿入分岐装置を配置した光ネットワーク装置において、光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８の光ネットワーク装置を配置し、光信号を現用回線と予備回線の双方を用いて最上流の入力点から最下流の出力点まで伝送し、通常は最下流に配置された現用側および予備側光波長挿入分岐装置のドロップスイッチで現用側の経路を伝送された光信号のみをドロップして受信し、障害が発生した場合、最下流に配置された現用側および予備側光波長挿入分岐装置のドロップスイッチを切り替えて予備側の経路を伝送された光信号のみをドロップして受信することで実現できる。
【００２３】
また、本発明における１：１光ネットワーク全体は、請求項３または４の現用側および予備側光波長挿入分岐装置を配置した光ネットワーク装置において、光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８の光ネットワーク装置を配置し、通常は現用側の光経路のみを用いて該光信号を最上流の入力点から最下流の出力点まで伝送し、障害が発生した場合、最上流に配置された現用側および予備側光波長挿入分岐装置のアッドスイッチを切り替えて予備側の経路に光信号を伝送することで実現できる。
【００２４】
さらに本発明におけるスパンスイッチやリングスイッチ型の光ネットワーク全体は、請求項５ないしは６の現用側および予備側光波長挿入分岐装置を配置した光ネットワーク装置において、光信号の波長多重回線への入出力点に請求項８の光ネットワーク装置を配置し、通常は現用側の光経路のみを用いて光信号を最上流の入力点から最下流の出力点まで伝送し、障害が発生した場合、障害点の直上流および直下流の現用側および予備側光波長挿入分岐装置において、アッドスイッチもしくはドロップスイッチの状態を切り替え、現用回線の障害区間を迂回し予備側の経路に光信号を伝送することによって実現できる。
【００２５】
また複数の光ネットワークをまたがる光信号に対する１＋１光プロテクションは、各光ネットワークの入出力点を互いに請求項１３の光ネットワーク装置を用いて接続し、光信号の入出力点に請求項８の光ネットワーク装置を配置し、各光ネットワークにおいては現用側と予備側の光経路の双方を用いて該波長の光信号を各光ネットワークの入力点から各光ネットワークの出力点まで伝送し、ある光ネットワークにおいて障害が発生した場合、光ネットワークの出力点に配置された請求項１３の光ネットワーク装置の第一の現用側および予備側光波長挿入分岐装置のドロップスイッチを切り替えて予備側の経路を伝送された光信号を選択して第二のネットワークもしくは請求項８の光ネットワーク装置に出力することによって実現できる。さらに１：１やリングスイッチなどの光プロテクションは、各光ネットワークにおいて現用側の光経路のみを用いて光信号を各光ネットワークの入力点から各光ネットワークの出力点まで伝送し、ある光ネットワークにおいて障害が発生した場合、各光ネットワークの入力点に配置された請求項１３の光ネットワーク装置の第二の現用側および予備側光波長挿入分岐装置のアッドスイッチを切り替えて、予備側の経路を用いて光信号を伝送することによって実現できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、外付けの能動部品なしに光プロテクション機能を実現でき、また、高機能でかつ、コスト効果が高く、耐障害性を増した信頼性の高い光プロテクションを実現でき、さらに、非常に高速の光プロテクションが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を実施する最良の形態は、図１に示す従来の光波長挿入分岐装置１００に、ドロップ光のドロップ・非ドロップ状態を切り替える１ｘ２光スイッチ１０３−１〜８とアッド光のアッド・非アッド状態を切り替える２ｘ１光スイッチ１０５−１〜８を配置し、アッド状態とドロップ状態を独立に設定できるようにし、かつ光信号の障害信号１０７を受けて、光スイッチ制御回路１０６−１〜１０６−８がアッド・ドロップスイッチを切り替えて光プロテクション機能を提供する構成である。本光波長挿入分岐装置をさらに図４のように現用・予備の波長多重光ファイバ回線１２０および１２１にそれぞれ接続し、障害の発生箇所・必要な光プロテクション方式に応じて、現用側と予備側の光スイッチをそれぞれ切り替えるノード１２４を構築し、本ノードを用いて図２の光ネットワークを構築する。
【実施例１】
【００２８】
図１は本発明の第１の実施形態を示す構成図であり、本発明の光波長挿入分岐装置（ＯＡＤＭ）１００の構成例を示している。本発明の光波長挿入分岐装置１００は、入力波長多重光ファイバ回線１０１と出力波長多重光ファイバ回線１１１の間に配置されている。入力された波長λ１〜λ８の８波長の波長多重光信号は、光波長分波器１０２によって波長ごとに異なるスルー光経路１０４−１〜８に分離され、その後、再び光波長合波器１１０によって波長多重されて出力される。
【００２９】
各スルー光経路１０４−１〜８の途中には、それぞれ光信号のドロップ状態・アッド状態の設定に用いる１ｘ２光スイッチ（ドロップスイッチ）１０３−１〜８および２ｘ１光スイッチ（アッドスイッチ）１０５−１〜８が配置されている。スルー光経路１０４−Ｎに配置されたドロップスイッチ１０３−Ｎは、１入力２出力の光スイッチであり、入力波長多重光ファイバ回線１０１から入力された波長多重信号のうち波長λＮの光信号を取り出し（ドロップ状態；例１０３−１）、ドロップ光出力ファイバ１０８−Ｎに出力するか、そのまま透過するか（非ドロップ状態；例１０３−８）のどちらかが設定可能である。またアッドスイッチ１０５−Ｎは、２入力１出力の光スイッチであり、アッド光入力ファイバ１０９−Ｎから入力された光信号を出力波長多重回線１１１に出力するか（アッド状態；例１０５−１）、前段のドロップスイッチ１０３−Ｎから出力された光信号をそのまま透過するか（非アッド状態；例１０５−２）のどちらかが設定可能である。各光スイッチ制御回路１０６−１〜１０６−８は障害情報１０７に応じて、ドロップ光スイッチ１０３−１〜８およびアッドスイッチ１０５−１〜８の状態を切り替え後述の光プロテクションを実現する。
【００３０】
本発明の光波長挿入分岐装置で光プロテクションを用いない場合の動作は従来の光波長挿入分岐装置と同様である。すなわち、ある波長λＮの光信号を挿入分岐する場合には対応するドロップスイッチ１０３−Ｎとアッドスイッチ１０５−Ｎを同時にそれぞれドロップ・アッド状態に設定すればよい。また波長λＮの光信号をスルーする場合には、両者を同時に非ドロップ・非アッド状態にすればよい。
【００３１】
図２は本発明の第１の実施形態において２ファイバ１＋１光プロテクションを用いる場合のネットワーク構成であり、簡単のためノード１２４−１から、ノード１２４−２に光信号を伝送する経路のみを示している。現用・予備光波長挿入分岐装置１３０・１３１は、それぞれ図１と同一の形態である。光送信器１２５−１から出力された光信号は、従来の光プロテクション同様に１：２光カプラ１２７−１によって２分岐されたのちに、本発明の現用側光波長挿入分岐装置１３０−１のアッド光入力ファイバ１０９−１−１と、本発明の予備側光波長挿入分岐装置１３１−１のアッド光入力ファイバ１０９−１−２に入力され、それぞれ右回りと左回りの波長λ1の現用経路１２２および予備経路１２３を通って、受信側ノード１２４−２内の本発明の現用側光波長挿入分岐装置１３０−２、予備側光波長挿入分岐装置１３１−２に伝送される。受信ノード１２４−２内では光受信器１２６−２は、２：１光カプラ（光合成器)１２８−２によって、現用側光波長挿入分岐装置１３０−２のドロップ光出力ファイバ１０８−２−１および、予備側光波長挿入分岐装置１３１−２のドロップ光出力ファイバ１０８−２−２に接続される構成とし、両ファイバの光信号を共に光受信器１２６−２に導く構成となっている。
【００３２】
１＋１型の光プロテクション構成を実現する場合、送信側の光波長挿入分岐装置１３０−１、１３１−１では、内部のアッドスイッチ（図１の１０５−１）をアッド状態に固定し、両信号が現用・予備波長多重回線１２０・１２１に同時に送出されるようにする。また受信側では、回線が正常な場合には、現用側の光波長挿入分岐装置１３０−２内部のドロップスイッチ（図１の１０３−１）をドロップ状態に、また予備側の光波長挿入分岐装置１３１−２内部のドロップスイッチ（図１の１０３−１）を非ドロップ状態に設定する。この結果、ドロップ光出力ファイバ１０８−２−１からのみ現用光信号の経路１２２を通過した波長λ1の光信号が出力され、２：１光カプラ１２８−２を通過して光受信器１２６−２に入力される。
【００３３】
回線障害１３２が生じた場合、受信側ノード１２４−２内部では、現用側の光波長挿入分岐装置１３０−２内部のドロップスイッチ（図１の１０３−１）を非ドロップ状態に、また予備側の光波長挿入分岐装置１３１−２内部のドロップスイッチ（図１の１０３−１）をドロップ状態に設定する。この結果、ドロップ光出力ファイバ１０８−２−１からは光信号が出力されなくなり、新たにドロップ光出力ファイバ１０８−２−２から予備光信号の経路１２３を通過した波長λ1の光信号が出力され、光受信器１２６−２に入力される状態となり、光プロテクション機能を達成できる。
【００３４】
なお本発明の光プロテクション構成では、アッドスイッチとドロップスイッチを独立に制御できることが必須の要件となる。これは光リングネットワークの１＋１光プロテクションにおいては、送信側のアッドスイッチは固定した状態のまま、ドロップスイッチの状態のみを切り替える必要があるためである。図７に２ｘ２光スイッチを用いた従来の光波長挿入分岐装置１４３、１４４を用いて本発明の光プロテクションを構成した場合の問題点を示す。本例では、光送信器１２５−１と光受信器１２６−１はそれぞれ送信光の経路１３３、および受信光の経路１３４を介して別のノードの光受信器・光送信器と接続されている。本例では１＋１光プロテクションを実現するために、現用側と予備側の２ｘ２光スイッチ１４１−１、１４１−２をそれぞれアッド・ドロップ状態にして光送信器１２５−１の出力光が現用側と予備側の波長多重回線１２０−２、１２１−２に同時に出力されるように設定した例である。このとき両２ｘ２光スイッチはドロップ状態にも固定される。このため現用側波長多重光ファイバ回線１２０−１と予備側波長多重光ファイバ回線１２１−１から入力される波長λ１の光信号は、経路１３３−１および経路１３３−２に示すようにともに２ｘ２光スイッチ１４１−１、１４１−２を通過してしまい、同時に２：１光カプラ１２８−１に入力されてしまう。このため、両光信号の衝突が発生し光信号が受信不能となってしまい、２ｘ２光スイッチを用いた光波長挿入分岐装置は本発明の光プロテクションには適用できないことがわかる。
【００３５】
なお仮に、通常時には現用側の２ｘ２光スイッチ１４１−１はアッド・ドロップ状態、予備側の２ｘ２光スイッチ１４１−２はスルー状態に設定すれば現用側の波長多重回線のみに光信号が送出されるため、上記の衝突状態はとりあえず回避できる。この状態で、障害発生時に現用側の２ｘ２光スイッチ１４１−１をスルー状態、予備側の２ｘ２光スイッチ１４１−２をアッド・ドロップ状態に切り替えれば、光経路全体が予備回線に切り替わるようになり、一見、送信側で光経路を切り替える１：１光プロテクションが実現できるかのように見える。しかしながら、本例では本ノードの光送信器１２５−１から光信号を相手ノードに送出する往路の光回線と同時に、光受信器１２６−１で受信する復路の光信号をも同時に現用回線から予備回線に切り替えてしまうのが問題となる。すなわち、例えば図６に示すようにある地点で光ファイバ切断などの障害１３２が発生した場合、ノード１２４−１からノード１２４−２の往路に相当する現用側光経路１２２−１と共に、復路の予備側光経路１２３−２が同時に障害を受ける可能性がある。しかしながら本例では往路・復路ともに予備回線に切り替えてしまうため、復路については正常な現用回線１２２−２から障害の起きた予備回線１２３−２に切り替えてしまう場合があり、やはり２ｘ２光スイッチを用いた場合には正しい光プロテクションが実装できないことがわかる。
【００３６】
上記のようなリング型ではない、リニア型・メッシュ型などの他の形態の光プロテクションにおいても、２ｘ２光スイッチを用いた光波長挿入分岐装置は本発明には適用できない。これらの形態のネットワークでは、図７の光送信器１２５−１と光受信器１２６−１は同じノードと通信するものではなく、互いに異なるノード、すなわち光受信器１２６−１は波長多重回線１２０−１、１２１−１の上流側のノードと、一方光送信器１２５−１は波長多重回線１２０−２、１２１−２の下流側のノードと接続されている。したがって、例えば上流側の現用回線１２０−１に障害が生じた際に、２ｘ２光スイッチ１４１−１をスルー状態に切り替えてしまうと、まったく無関係なノードに接続された光送信器１２５−１の光経路１３４をも切断してしまうことになり、正常な光プロテクションを実現できない。よって、アッドスイッチとドロップスイッチを独立に切り替え可能とし、障害発生時にこれらの光スイッチを切り替える点は本発明に必須の用件である。
【００３７】
図３は本発明の第１の実施形態におけるネットワークノードの構成図である。各ノードには、現用および予備側波長多重光ファイバ回線１２０および１２１にそれぞれ接続された、現用および予備側の本発明の光波長挿入分岐装置１３０−１および１３１−１が配置されている。送信器１２５−１から出力される波長λ１の光信号は、１：２光カプラ１２７−１で２つに分岐されたのち、それぞれ現用・予備側の本発明の光波長挿入分岐装置１３０−１および１３１−１のアッド光入力ファイバ１０９−１−１、１０９−１−２に接続され、現用・予備側の両の波長多重回線にアッドされる。図２では省略したが、本ノードが２ファイバリング型ネットワークで用いられる場合には相手ノードからの光信号を受信するために現用・予備側のドロップ光出力ファイバ１０８−１−１、１０８−１−２は２：１光カプラ１２８−１に接続され、合成された出力を光受信器１２６−１に入力する構成を取る。
【００３８】
本発明においては、一つのノードにおいて複数の光回線にそれぞれ独立に光プロテクションの設定が可能である。本例では２ファイバリング型ネットワークを仮定し波長λ７においても、現用側・予備側のアッド光入力ファイバ１０９−７−１、１０９−７−２を１：２光カプラ１２７−７に、またドロップ光出力ファイバ１０８−７−１、１０８−７−２を２：１光カプラ１２８−７に接続し、波長λ７の入出力光回線１３７に対し、１＋１光プロテクションを提供している。入出力波長多重回線は、図のように本ノードの外部に取り出し、外部の光伝送装置や別のネットワークに接続してもかまわず、またノード内部で別の光送受信器や他の光伝送装置、別のネットワークに接続しても構わない。なお、光送信器１２５−１と光受信器１２６−１は、２ファイバ光リングネットワークにおいては互いに同一のノードと通信するためのものであるが、４ファイバ以上の光リングネットワークやリニア型、メッシュ型ネットワークにおいては必ずしも同一のノードの通信に供されるものとは限らない。したがって、対になる光送受信器のどちらか一方が図のように現用および予備側波長多重光ファイバ回線１２０および１２１に接続され、他方は別の波長多重回線（例えば逆方向）に接続される場合がある。
【００３９】
図１８の表１は本発明の第１の実施形態における光スイッチの状態遷移図を示している。本例は図２のノード１２４−２内の光波長挿入分岐装置についてのみ示しているが、１＋１光プロテクションの入出力点のノードであれば他のノードでも同一である。１＋１光プロテクションにおいては受信側において正常な回線を選択する形式であるため、送信回線用のアッドスイッチは常にアッド状態に設定し、障害時や障害からの回復（切り戻し）時には受信端にあたる最下流の現用側・予備側光波長挿入分岐装置１３０−１および１３１−１のドロップスイッチの切り替えを行う。すなわち、本ノードでドロップする光波長に関しては、通常時は現用側のドロップスイッチをドロップ状態、予備側のドロップスイッチを非ドロップ状態に設定して運用する。本ノードで受信する現用側回線に障害１３２が発生した場合、現用側のドロップスイッチを非ドロップ状態、予備側のドロップスイッチをドロップ状態に設定して、予備回線側の光信号を受信することによって、障害の生じた光信号を救済できる。なお入出力点以外のノードでは、波長λ１のアッド・ドロップスイッチはすべてスルー状態に固定して運用する。
【００４０】
なお、上記例では一貫して波長多重数が８の例を示したが、実際には波長数はこの値にこだわらず、一般の波長多重伝送装置で用いられる最小１から、数１００以上のどのような値でも構わない。またすべての波長や波長回線は実際の光信号の伝送に供されている必要はなく、未使用の波長があっても構わない。さらに本発明では光プロテクションの機能は、その多くが光波長挿入分岐装置に実装されているが、必ずしもこの機能を使用する必要はなく、同一のネットワーク内であっても各波長回線ごとに独立にその使用・不使用を設定して構わない。
【００４１】
また本発明で述べる障害とは、光ファイバの切断、曲げ・劣化による損失の急増、伝送品質の劣化（誤り率の増加）、機器の故障、ノードの故障など光信号の伝送状態を大きく劣化させたり、伝送を不可とする多くの現象を包含している。以下で直上流（もしくは直下流）の光波長挿入分岐装置と言う表現を用いた場合、障害を起こした光ファイバ区間もしくはノードや装置から上流側（もしくは下流側）に数えて次の光波長挿入分岐装置、もしくは上流側（もしくは下流側）で最初に障害を検知した光波長挿入分岐装置を指す。
【００４２】
またアッド光入力ファイバ１０９やドロップ光出力ファイバ１０８、波長多重光ファイバ回線１２０などは光ファイバという一般的な実装形態を用いたが、実際には必ずしも光ファイバを用いている必要はなく、その一部が光ファイバコネクタのような入出力ポートからアッド・ドロップ光信号を入出力する形態であったり、空間中の光ビームや導波路中の波長多重回線であっても構わない。また接続部などに任意に延長用のパッチケーブルなどを追加しても構わない。
【００４３】
また本例では光増幅器や可変光アッテネータ、光利得イコライザ、光フィルタなどの部品の有無を示していないが、これは本発明に必須な機能のみを表示したためであり、必要に応じて任意に配置しても構わない。なお、本発明に示した１ｘ２光スイッチなどの光部品は、１：２光カプラの２つの出力部にそれぞれ可変光アッテネータを配置するなど複数の部品の組み合わせで同一の機能を実現することも可能である。同様に光スイッチも１ｘ２、２ｘ１などは機能的な最小限のものであり、それぞれ２ｘ２光スイッチやさらに大規模な光スイッチで代替し、そのうち一部のみを使用することも可能である。またこれらの光スイッチや他の部品は、一体の光モジュールで構成したり、同一の光回路としてガラス導波路基板上に集積化して実現することも可能である。
【００４４】
本発明によれば、光スイッチや光スイッチ制御回路などの外付けの能動部品なしに光プロテクション機能を実現することが可能となる。
【００４５】
また、複数の異なる光プロテクション方式を混在して用いることが可能になる。
【００４６】
さらに、障害発生時にはスイッチ規模の小さい１ｘ２、２ｘ１光スイッチであるアッドスイッチやドロップスイッチの切り替えで光プロテクションを実現するため、非常に高速の光プロテクションが可能となる。
【実施例２】
【００４７】
図４は本発明の第２の実施形態を示す構成図であり、本発明の光波長挿入分岐装置内に障害検出回路１３５を内蔵するとともに、２出力２入力光送受信器１３８を使用したノード１２４−１の構成を示している。本例では光波長分波器１０２−１、１０２−２から出力される各波長の光信号の一部を分岐し、障害検出回路１３５に導いている。本障害検出器は例えば各波長の光信号の強度がある所定の値以下になった場合に障害が発生したと判定するものであり、波長λ１の現用側の障害検出回路１３５−１の検出した現用回線の障害情報は２つに分岐され、波長λ１の現用側と予備側の光スイッチ制御回路１０６−１および１０６−２にそれぞれ接続されている。また同様に波長λ１の予備側の障害検出回路１３５−２の検出した予備回線の障害情報も２つに分岐され、波長λ１の現用側と予備側の光スイッチ制御回路１０６−１および１０６−２にそれぞれ接続されている。各光スイッチ制御回路は例えば光スイッチ制御回路１０６−１のようにアッドスイッチ制御信号１１２−１およびドロップスイッチ制御信号１１３−１を生成し、これらのスイッチの状態を設定している。
【００４８】
１＋１光プロテクションを実現する場合、現用側のスイッチ制御回路１０６−１はアッドスイッチ１０５−１を常にアッド状態に固定し、また通常はドロップスイッチ１０３−１を図のようにドロップ状態に設定する。障害検出回路１３５−１から現用回線側に障害が生じた場合を通知されると、予備回線側の障害検出回路１３５−２から予備回線が正常なことを確認したのちに、ドロップスイッチ１０３−１を非ドロップ状態に切り替える。また、予備側のスイッチ制御回路１０６−２はアッドスイッチ１０５−２を常にアッド状態に固定し、また通常はドロップスイッチ１０３−２を図のように非ドロップ状態に設定する。障害検出回路１３５−１から現用回線側に障害が生じた場合を通知されると、同様に予備回線側が正常なことを確認したのちに、ドロップスイッチ１０３−２をドロップ状態に切り替える。このようにすることで、本発明の光波長挿入分岐装置１３０、１３１を用いて光プロテクション機能を持つノードを構築し、自律的な光プロテクションを実現することが可能となる。
【００４９】
なお本例の１＋１光プロテクションにおいては、ドロップスイッチを非ドロップ状態に切り替えた場合、光信号は例えば予備側の１３９のようにドロップスイッチ１０３−２を通過し、漏れ光としてアッドスイッチ１０５−２に入力されてしまう。しかしながら、アッドスイッチは常にアッド状態に固定されているため、光経路１３９の漏れ光はアッドスイッチの入力で遮断され、悪影響を及ぼすことはない。
【００５０】
また２入力２出力光送受信器１３８は、光送信器１２５−１と光受信器１２６−１および１：２光カプラ１２７−１と２：１光カプラ１２８−１を一体に実装した構成であり、その２つの入力ポートと２つの出力ポートを、本発明の現用側・予備側ドロップ光出力ファイバ１０８−１と１０８−２、および現用側・予備側ドロップ光出力ファイバ１０８−１と１０８−２の４本の光ファイバに接続することにより、本発明の１＋１もしくは１：１リング型光プロテクションを簡便に実現できる。特に１：２光カプラ１２７−１と２：１光カプラ１２８−１は非常に小型の受動部品であるため、このように送受信器内に組み込むことで、外付けの部品を不要とし、各部品のモジュール性を高めコンパクトに実装することが可能となる。なお一般の光プロテクションに用いる場合、２つの出力ポートと２つの入力ポートは互いに異なる波長多重回線（順方向と逆方向など）のそれぞれ現用側・予備側に接続することになるが、この場合でも上記の効果は同一である。なおこれの光カプラは、現用もしくは予備光波長多重分岐装置のどちらか一方、もしくは双方の内部にあらかじめ備えておくことも可能である。
【００５１】
障害検出回路には光回線の障害状態を判定するものであればさまざまな形態・機能の回路が適用可能である。例えば、光検出器としきい値判定回路により光信号の強度を判定する回路、光検出器とクロック抽出回路を組み合わせて既定のクロック周波数の有無により回線障害状態を検出する回路、光信号のＱ値やＳＮ比・誤り率・アイ開口の大きさなどを測定する光パフォーマンスモニタを用いる方法などがある。なお、障害情報は必ずしも本ノード内の情報に基づいて検出する必要はなく、適宜、離れた場所にある別の伝送装置や光アンプの監視系などノード外部から提供される情報を利用しても構わない。
【実施例３】
【００５２】
図８は本発明の第３の実施形態であり、本発明における２ファイバリングネットワークでの１：１光プロテクションの実現例を示している。送信ノード１２４−１および受信ノード１２５−１内の配置は、図２に示す１＋１光プロテクションの構成と同一であり、本発明ではソフトウェア的な設定の変更などにより必要に応じて任意の光プロテクション形態を選択することが可能である。
１：１光プロテクションは、送信側で正常な光ファイバ回線側にのみ光信号を送出する形態であり、正常状態では図１９に示すように送信ノード１２４−１内の現用側の光波長挿入分岐装置１３０−１内部の波長λ１のアッドスイッチをアッド状態に、予備側の光波長挿入分岐装置１３１−１内部の波長λ１のアッドスイッチを非アッド状態に設定する。現用回線１２２の障害を検出すると、両アッドスイッチの状態を反転し予備側の回線にのみ光信号をアッドし、予備側の経路のみを通って光信号が受信側ノード１２４−２に到達するようにする。
【００５３】
なお、ドロップ側スイッチは必ずしも切り替えを行う必要はなく、常にドロップ状態に設定しても構わない。しかしながらドロップ側の出力光ファイバから雑音光が出力されて光伝送特性を劣化させるなどの問題もあるため、通常時は予備側、障害時は現用側のドロップスイッチを非ドロップ状態に切り替えても構わない。
【実施例４】
【００５４】
図９は本発明の第４の実施形態であり、リニア構成の光ネットワークでスパンスイッチ型の光プロテクションに適用した例を示している。本例では、現用波長多重光ファイバ回線１２０と予備波長多重光ファイバ回線１２１は同じ経路を同方向に伝送されている。このようなネットワークでは一般に同経路にさらに逆方向の現用・予備回線を配置する４ファイバ型となるが、本例では逆方向の経路は省略している。回線の途中にはそれぞれ現用・予備側の光波長挿入分岐装置１３０−１〜４、１３１−１〜４を一個ずつ配した４つのネットワークノードが配置されている。光送信器１２５−１と光受信器１２６−４の配置構成は、以前の実施形態と同様であり、それぞれ光カプラ１２７−１、１２８−４を介して現用側と予備側の光波長挿入分岐装置１３０−１と１３１−１、および１３０−４、１３１−４に接続する。一方、途中のノードでは、例えば現用側の光波長挿入分岐装置１３０−２の波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−２−１と予備側光波長挿入分岐装置１３１−２のアッド光入力ファイバ１０９−２−２を、また予備側の波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−２−２と現用側のアッド光入力ファイバ１０９−２−１をそれぞれ接続点１５０で互いに接続し、一方のドロップ光を他方のアッド光として入力できるように設定する。接続点１５０は便宜的に光ファイバの接続点を示したもので、物理的実体はなくても構わない。
【００５５】
本例での光スイッチの状態を図２０の表３に示す。通常時は波長λ１の光スイッチは、現用側光波長挿入分岐装置１３０−１内のアッドスイッチはアッド状態に、１３０−２〜３のアッドスイッチは非アッド状態、１３０−１〜３のドロップスイッチは非ドロップ、１３０−４のドロップスイッチはドロップ状態とし現用側の光信号が光送信器１２５−１から点線の経路１２２を通って光受信器１２６−４に到達するように設定する。一方、予備回線側では例えばすべてのアッドドロップスイッチを非アッド・非ドロップ状態に設定する。
【００５６】
現用側の波長多重光ファイバ回線１２０−３に障害１３２が生じた場合、その直上流、直下流の現用側光波長挿入分岐装置１３０−２と１３０−３は障害の発生を認識すると、前者はドロップスイッチをドロップ状態に、後者はアッドスイッチをアッド状態に設定する。同時に障害情報を通知された予備側の光波長挿入分岐装置１３１−２はアッドスイッチをアッド状態、１３１−３はドロップスイッチをドロップ状態に切り替え、障害点の前後を迂回する経路を生成する。これによって、光信号は経路１２３に示すように障害１３２の前後で障害を避けて予備回線に迂回し、再び現用回線１２０−４に戻る。このような光プロテクションは光ファイバスパン単位で障害を迂回する方式であり、本発明では光スパンスイッチと呼ぶ。
【００５７】
なお、本例では光送信器１２５−１と光受信器１２６−１の配置されたノードのみ他のノードと構成が異なり、光カプラを配置して送受信器を現用・予備側両方の光波長挿入分岐装置に接続する構成となっているが、これはこれらのノードの直後・直前での障害に対応するためである。すなわち光送信器１２５−１の光信号が現用側光波長挿入分岐装置１３０−１のみに入力されていた場合には、この直後の現用側波長多重回線１２０−２で障害が起こると、予備側に光信号を回す手段がなくなり復旧不可能となるためである。なお障害発生時の切り替え状態は他のノードと同様であり、現用・予備側の光波長挿入分岐装置１３０−１と１３１−１ではそれぞれアッドスイッチを非アッド・アッド状態に、また現用・予備側の光波長挿入分岐装置１３０−４と１３１−４ではそれぞれドロップスイッチを非ドロップ・ドロップ状態に切り替える。
【００５８】
本例では通常時に予備側のすべてのアッド・ドロップスイッチを非アッド・非ドロップ状態としているが、予備側波長多重光ファイバ回線１２１には波長λ１の光信号が存在しないため、必ずしもこの状態とする必要はない。しかしながらすべてのアッド・ドロップスイッチを非アッド・非ドロップ状態とすれば、予備側の波長λ１の回線はスルー状態で光信号が存在しない状態となるため、他の光信号の伝送に利用可能であり、これによって本発明のコスト効果を増すことが可能である。もちろんこの光信号は、障害発生時には伝送不能となるため、予備側に流す信号は優先度の低いエクストラトラフィックである必要がある。
【００５９】
なお前述の本発明の１＋１光プロテクションや１：１光プロテクションは、このようなリニアなネットワークや一般のメッシュネットーワークでも実現することが可能である。この場合には、光信号は受信側もしくは送信側で現用側・予備側どちらを用いるかが選択され、現用・予備経路全体がスイッチされる。このためには光送信器１２５−１と光受信器１２７−１を配置するノードでのみ以前の実施形態同様に光カプラを用いて光信号を現用・予備回線に接続し、受信端もしくは送信端の現用・予備光波長挿入分岐装置内の光スイッチを、図１８および図１９それぞれの表１および表２に示すように切り替えればよい。
【００６０】
本発明によれば、コスト効果が高く、耐障害性を増した信頼性の高い光プロテクションを実現できる。
【実施例５】
【００６１】
図１０は本発明の第５の実施形態であり、リング型光ネットワークにおいて光信号を障害点の前後で切り戻すリングスイッチ型の光プロテクションを実現した例である。本例では、現用波長多重光ファイバ回線１２０と予備波長多重光ファイバ回線１２１はリングネットワークを互いに逆方向に伝送されている。このようなネットワークでは一般にさらにもう一組の現用・予備回線を配置する４ファイバ型とすることがあるが、本例では一組分のみ示している。回線の途中にはそれぞれ現用・予備側の光波長挿入分岐装置１３０−１〜４、１３１−１〜４を一個ずつ配した４つのネットワークノードが配置されている。各ノード内の接続構成は予備回線が逆向きになった点を除けば前実施形態と同一であり、また光スイッチの切り替え手順も図２０の表３と同一である。
【００６２】
現用回線１２０−３に障害１３２が生じると、直前直後の現用側光波長挿入分岐装置１３０−２と１３０−３は障害の発生を認識し、前者はドロップスイッチをドロップ状態に、後者はアッドスイッチをアッド状態に設定、また同時に障害情報を通知された予備側の光波長挿入分岐装置１３１−２はアッドスイッチをアッド状態、１３１−３はドロップスイッチをドロップ状態に切り替える。前例と異なるのは、予備経路が逆回りであり、障害点を遠回りしてリングネットワークの反対側の経路を迂回する点である。これは現用回線１２０−３と同一の経路を通過する予備回線１２１−３は、ファイバ切断などの障害の影響を同時に受けている可能性が高いためである。これによって障害時の回復性を高め信頼性の高い光プロテクションを実現できる。
【実施例６】
【００６３】
図１１は本発明の第６の実施形態を示す構成図であり、各スルー光経路にスルー光遮断スイッチ１５５を配置して漏れ光の影響を低減するとともに、ドロップ光用Ｎ入力Ｎ出力マトリクススイッチ１５１とアッド光用Ｎ入力Ｎ出力マトリクススイッチ１５２を配置して、光プロテクション機能の柔軟性と即応性を増した例である。
【００６４】
スルー光遮断スイッチ１５５−１〜１５５−８はそれぞれスルー光経路１０４−１〜１０４−８におけるドロップスイッチ１０３−１〜１０３−８の直後に配置されている。本発明の光プロテクションにおいては、未使用の予備系などでドロップスイッチ１０３−Nを非ドロップ状態にすると後続のアッドスイッチ１０５−Nに不要な信号光が漏れ光として入力される場合がある。原則として未使用のアッドスイッチをアッド状態に設定することによって、漏れ光を遮断しその影響を抑えることができる。しかしながら特殊な場合として、例えば本波長多重伝送装置１００がリニア型ネットワークの予備側波長多重回線に接続されており、波長λ８において波長多重回線１０１から受信する信号に対し１＋１光プロテクションを、また同じ波長λ８において波長多重回線１１１から送信する信号に対し１：１光プロテクションを実施する場合を考える。この場合、ドロップスイッチ１０３−８は非ドロップ状態、アッドスイッチ１０５−８は非アッド状態で使用する必要がある。しかしながら、上流側で１＋１光プロテクションを用いているため、ドロップスイッチ１０３−８を通過した上流側からの漏れ光はそのままアッドスイッチ１０５−８を透過して、後段の１：１光プロテクション動作と干渉し動作不能としてしまう。
【００６５】
スルー光遮断スイッチ１５５−Nはこのような不具合を避けるためのものであり、それぞれ光スイッチ制御回路１０６−Nによって制御されており、後続のアッドスイッチに漏れ光が透過しないように、もしくはもれ光を低減するように制御している。制御ロジックは簡単であり、有効なスルー光が無い、すなわち本ノードが各波長の光経路の終点もしくは始点の場合にはスルー光遮断スイッチを遮断状態に、またスルー光が存在する場合には透過状態に設定すればよい。
【００６６】
なおスルー光遮断スイッチは波長回線の設定時にのみ動作すればよいため、必ずしも高速スイッチングは必要がなく、可変光アッテネータを挿入しその損失を変化させる等によっても代用することも可能である。またスルー光遮断スイッチとアッドスイッチやドロップスイッチを一体化して同一のモジュールや集積素子とすることも可能である。
【００６７】
本例ではさらに８本のドロップ光出力ファイバ１０８−１〜１０８−８の出力部にドロップ光用Ｎ入力Ｎ出力マトリクススイッチ１５１（本例はN=8）及び、８本のアッド光入力ファイバ１０９−１〜１０９−８の入力部にアッド光用Ｎ入力Ｎ出力マトリクススイッチ１５２が配置されている。前者は８本のドロップ光出力ファイバ１０８−１〜１０８−８から出力される光信号をそれぞれ８本のマトリクススイッチ出力ファイバ１５３−１〜８のうち一本に自由に出力可能とする入れ替え機能を、また後者は８本のマトリクススイッチ入力ファイバ１５４−１〜８に入力されるアッド光を、８本のアッド光入力ファイバ１０９−１〜１０９−８のうち一本に自由に出力可能とする入れ替え機能を持っており、ネットワークを経由した遠隔操作などで自由に接続状態が変更可能である。本スイッチの機能は以下の実施形態で説明する。
【００６８】
本例ではマトリクススイッチはN入力N出力としたが実際には、全光信号をひとつの光波長挿入分岐装置でアッド・ドロップする使用方法はほとんどないため、マトリクススイッチ入出力ファイバの本数はそれ以下でも問題なく、例えばマトリクススイッチ１５１を８入力４出力マトリクススイッチなどに置き換え、スイッチ規模や乳r出力ファイバ数を減らし低コスト化を図ることが可能となる。またマトリクススイッチは上記機能を満たしさえすれば、他の構成や配置を取ってもかまわず、例えば２つのマトリクススイッチ１５１と１５２を一体の２Nｘ２Nマトリクススイッチで代用したり、それぞれをいくつかの光スイッチの組み合わせで実現したり、また一部のアッドドロップファイバのみを互いに交換するような小規模のマトリクススイッチを配置しても構わない。
【実施例７】
【００６９】
図１２は本発明の第７の実施形態を示す構成図であり、本発明の光プロテクションである光スパンスイッチを実現するために必要となる、送受信端を除く中継ノード内の光波長挿入分岐装置の接続構成を示す図である。広く用いられる４ファイバ構成の波長多重光ネットワークでは、順方向および逆方向の現用波長多重光ファイバ回線１６０および１６１、順方向および逆方向の予備波長多重光ファイバ回線１６２および１６３の４回線が使用されており、それぞれに順方向および逆方向の現用光波長挿入分岐装置１６４および１６５、順方向および逆方向の予備光波長挿入分岐装置１６６および１６７が配置される。スパンスイッチを可能にするには、図のように順方向の現用・予備光波長挿入分岐装置１６４と１６６のそれぞれの同一波長（例えば波長λ１）のドロップ光出力ファイバ１０８−１と１０８−２を互いのアッド光入力ファイバ１０９−２と１０９−１に接続する。これによって本ノードにおいて、波長λ１の順方向の現用信号を予備系に迂回するとともに、逆に予備系の光信号を現用系に戻すことが可能となる。逆方向の現用・予備光波長挿入分岐装置１６５と１６７においても、同一の波長λ１について図のようにドロップ光出力ファイバ１０８−３と１０８−４を互いのアッド光入力ファイバ１０９−４と１０９−３に接続する。これによって逆方向のトラフィックについても同じ光スパンスイッチを適用することが可能となる。
【００７０】
本光ノードの構成は必ずしもネットワークの運用開始時に行う必要はなく、運用後に光プロテクションが必要となってから、各ノード内で配線を実施すればよい。しかしながら、その場合には光プロテクションが必要となるたびに全中継ノードにおいて光波長挿入分岐装置の当該波長のアッド・ドロップファイバを互いにパッチケーブルなどで接続する操作が必要になり、コスト増やサービス開始の遅延につながる。
【００７１】
上記の問題を避けるには直前の実施形態で示すアッド・ドロップファイバへの光マトリクススイッチの配置が有効である。この場合には、現用・予備光波長挿入分岐装置間の特定の波長のドロップ光ファイバとアッド光ファイバを結ぶ代わりに、全ノードでこれらの装置間のマトリクススイッチ出力ファイバとマトリクススイッチ入力ファイバのうち任意のものをあらかじめ接続しておく。このようにすれば、将来ある特定波長の光プロテクション機能が必要になった際に、マトリクススイッチを遠隔的に切り替え、送受信端を除く中継ノード内で上記の特定波長のアッド光入力ファイバやドロップ光出力ファイバが、あらかじめ図１２のように相互接続されたマトリクススイッチの入出力ファイバに接続されるように設定することで、本光プロテクションが実現可能になる。これによって各ノードでの現場作業が不要となり、大幅なコストや準備期間の短縮になる。なお、上記のようなマトリクススイッチの相互接続をあらかじめ数組用意しておけば、さらに複数の波長回線に対して光プロテクションが必要になった際にも即座に対応可能となる。通常、光波長挿入分岐装置では各装置のN本のアッド光ファイバ・ドロップ光ファイバの実使用率は２５％〜５０％以下であるため、図１１のNXNマトリクススイッチ１５１、１５２の入出力ファイバ１５３、１５４は大部分が余剰になっており、あらかじめ上記のように相互接続を行っても問題はない。
【実施例８】
【００７２】
図１３は本発明の第８の実施形態を示す構成図であり、本発明の光プロテクションである光リングスイッチを実現するために必要となる、送受信端を除く中継ノード内の光波長挿入分岐装置の接続構成を示す図である。前の実施形態同様に順方向および逆方向の現用光波長挿入分岐装置１６４および１６５、順方向および逆方向の予備光波長挿入分岐装置１６６および１６７が相互接続されているが、リングスイッチを可能にするには、図のように順方向の現用および逆方向の予備光波長挿入分岐装置１６４と１６７のそれぞれの同一波長（例えば波長λ１）のドロップ光出力ファイバ１０８−１と１０８−４を互いのアッド光入力ファイバ１０９−４と１０９−１に接続する。これによって本ノードにおいて、波長λ１の順方向の現用信号を逆方向の予備系に迂回するとともに、逆方向の予備系の光信号を順方向の現用系に戻すことが可能となる。もう一組の現用および順方向の予備光波長挿入分岐装置１６５と１６６においても、同一の波長λ１について図のようにドロップ光出力ファイバ１０８−３と１０８−２を互いのアッド光入力ファイバ１０９−２と１０９−３に接続する。これによって逆方向のトラフィックについても同じ光リングスイッチを適用することが可能となる。本例においても、マトリクススイッチの適用は前実施形態と同様に有効である。
【実施例９】
【００７３】
図１４は本発明の第９の実施形態を示す構成図であり、本発明の光プロテクションである光スパンスイッチと光リングスイッチのどちらをも実現可能とするために、また、より一般的な光メッシュネットワークや光リングネットワークの相互接続に用いるノード内の光波長挿入分岐装置の接続構成を示す図である。
【００７４】
４ファイバネットワークにおいて光スパンスイッチと光リングスイッチのどちらをも利用可能とするには、光波長挿入分岐装置内に図１１のマトリクススイッチ１５１、１５２を配置する。これは、光プロテクションの対象となる現用回線の波長λNの光信号を順方向の予備回線にも、また逆方向の予備回線にも迂回可能とするためである。具体的には、順方向現用光波長多重伝送装置１６４については、そのマトリクススイッチ出力ファイバ１５３−１、１５３−５をそれぞれ順方向および逆方向の予備伝送光波長多重伝送装置１６６および１６７のマトリクススイッチ入力ファイバ１５４−２、１５４−８に接続し、またそのマトリクススイッチ入力ファイバ１５４−１、１５４−５をそれぞれ順方向および逆方向の予備伝送光波長多重伝送装置１６６および１６７のマトリクススイッチ出力ファイバ１５３−２、１５３−８に接続する。一方、逆方向現用光波長多重伝送装置１６５については、そのマトリクススイッチ出力ファイバ１５３−７、１５３−３をそれぞれ順方向および逆方向の予備伝送光波長多重伝送装置１６６および１６７のマトリクススイッチ入力ファイバ１５４−６、１５４−４に接続し、またそのマトリクススイッチ入力ファイバ１５４−７、１５４−３をそれぞれ順方向および逆方向の予備伝送光波長多重伝送装置１６６および１６７のマトリクススイッチ出力光ファイバ１５３−６、１５３−４に接続する。これによって、現用回線に自由にスパンスイッチ、リングスイッチが適用可能となる。
【００７５】
なお、切り替え速度の観点からは、マトリクススイッチは実際に光プロテクションを運用する前に必要なアッドドロップ光ファイバとマトリクス出力ファイバが接続されておくように切り替えておくのが有効である。例えば波長λ１の回線にリングスイッチを適用する場合、マトリクススイッチを適切に設定し波長λ１のアッド光入力ファイバ、ドロップ光出力ファイバを図１３の接続すればよい。具体的には図１１の光波長挿入分岐装置１００が、図１４の順方向現用光波長挿入分岐装置１６４として用いられているものとすれば、図１１のマトリクススイッチ１５２は波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−１が、図１４のマトリクススイッチ出力ファイバ１５３−５に、またアッド光入力ファイバ１０９−１が、図１４のマトリクススイッチ入力ファイバ１５４−５に接続されるように設定すればよい。他のマトリクススイッチについても同様である。
【００７６】
なお、マトリクススイッチを用いる以外にも、該当波長のアッド光入力ファイバ・ドロップ光出力ファイバにそれぞれ２：１光カプラや１：２光カプラを配置して信号を分岐し、それぞれを順方向回線と逆方向回線に接続する構成も可能である。光カプラにはさらに多数の分岐が可能なものを用いても構わず、また後述の図１６のように２：２光カプラ１６８を利用し、カプラの数を減らしても構わない。
【００７７】
また図１２、図１３、図１４ははより一般的な光メッシュネットワークや光リングネットワークの相互接続において本発明の光プロテクションを利用する際のノード内配線としても有効である。これらのネットワークにおいては、予備回線をより一般化して取り扱い、１６０および１６１を第一の順方向および逆方向の波長多重光ファイバ回線、１６２および１６３を第二の順方向および逆方向の波長多重光ファイバ回線と読み替えればよい。第一と第二の波長多重光ファイバ回線は必ずしも同じ経路を通る必要はなく、まったく別の波長多重ネットワークを構成する回線で構わない。一般に図１２の構成を使えば、第一および第二のネットワークの順方向の光信号同士を相互に相手側の順方向回線に迂回することが、また図１３の構成を使えば第一および第二のネットワークの光信号を相互に相手側の逆方向回線に迂回することが可能になる。さらに図１４の構成を用いれば、どちらの方向にも迂回が可能になる。
【００７８】
本発明によれば、簡単な光配線でスパンスイッチやリングスイッチ、複数のネットワークにまたがる光信号の光プロテクションなど高機能な光プロテクションを実現できる。
【実施例１０】
【００７９】
図１５は本発明の第１０の実施形態を示す構成図であり、前記のノード内接続を利用して、２つの異なる波長多重光リングネットワーク間にまたがる波長回線に対して本発明の１＋１もしくは１：１光プロテクションを適用可能とした例である。本例で両ネットワークは２ファイバリングであり、第一の光ネットワークは現用側波長多重光ファイバ回線１２０−１と逆回りの予備側波長多重光ファイバ回線１２１−１から、また第２の光ネットワークは現用側波長多重光ファイバ回線１２０−２と逆回りの予備側波長多重光ファイバ回線１２１−２から構成されている。本例では、第一のネットワークのノード１２４−１から、両ネットワークに共通のノード１２４−３を経由して、第二のリングのノード１２４−６に波長λ１の回線を設定し、本発明の光プロテクションを適用している。共通ノード１２４−３においては、第一の光ネットワークの現用側の光波長挿入分岐装置１３０−３の波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−３−１を、第二の光ネットワークの現用側の光波長挿入分岐装置１３０−４の波長λ１のアッド光入力ファイバ１０９−４−１に接続し、また同時に予備回線についても予備側光波長挿入分岐装置１３１−３のドロップ光出力ファイバ１０８−３−２を、第二の光ネットワークの予備側の光波長挿入分岐装置１３１−４の波長λ１のアッド光入力ファイバ１０９−４−２に接続している。なお、ノード１２４−６から１２４−１に向かう回線も同時に存在するため、ノード１２３−３では第二の光ネットワークの現用側の光波長挿入分岐装置１３０−４の波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−４−１を、第二の光ネットワークの現用側の光波長挿入分岐装置１３０−３の波長λ１のアッド光入力ファイバ１０９−３−１に、また予備側光波長挿入分岐装置１３１−４のドロップ光出力ファイバ１０８−４−２を、予備側の光波長挿入分岐装置１３１−３の波長λ１のアッド光入力ファイバ１０９−３−２にも接続している。
【００８０】
波長λ１の回線に対して１＋１光プロテクションを実施する場合、光挿入分岐装置１３０−１、１３１−１、１３０−４、１３１−４の波長λ１のアッドスイッチをアッド状態に固定し、光挿入分岐装置１３０−３、１３１−３内の波長λ１のドロップスイッチはドロップ状態に固定し、光信号が図中の現用光信号の経路１２２と予備光信号の経路１２３の双方を通って受信端の光挿入分岐装置１３０−６、１３１−６に到達するようにする。通常時は受信端の現用および予備光挿入分岐装置１３０−６および１３１−６内のドロップスイッチをそれぞれドロップ状態および非ドロップ状態に設定し、また現用回線に障害１３２が発生した場合には現用および予備光挿入分岐装置１３０−６および１３１−６内のドロップスイッチをそれぞれ非ドロップ状態およびドロップ状態に切り替える。これによって障害時には予備の経路１２３を通った光信号が受信器１２６−６で受信されるようになり、本発明の異なる光ネットワーク間にまたがる１＋１光プロテクションが実現できる。
【００８１】
波長λ１の回線に対して１：１光プロテクションが必要となる場合、受信端のドロップスイッチではなく、送信端のアッドスイッチで切り替えを行う点を除けば、ノード内接続構成や光スイッチの状態は同一である。すなわち上記のドロップスイッチはすべてドロップ状態で固定、また中継ノードの現用および予備光挿入分岐装置１３０−４、１３１−４のアッドスイッチもアッド状態で固定し、送信端の現用および予備光挿入分岐装置１３０−１および１３１−１内のアッドスイッチをそれぞれアッド状態および非アッド状態に設定し、また現用回線に障害１３２が発生した場合には現用および予備光挿入分岐装置１３０−１および１３１−１内のアッドスイッチをそれぞれ非アッド状態およびアッド状態に切り替えればよい。もちろん他の１：１同様に受信端の現用および予備光挿入分岐装置１３０−６、１３１−６内のドロップスイッチもそれぞれ同時に非ドロップ、ドロップ状態に切り替えても構わない。
【実施例１１】
【００８２】
図１６は本発明の第１１の実施形態を示す構成図であり、２つの異なる波長多重光リングネットワーク間にまたがる波長回線に対して、さらに各ネットワーク単位での１＋１もしくは１：１光プロテクションを適用可能とした例である。前実施形態では、障害が発生した際に第一と第二の光ネットワークの双方でともに予備経路に切り替えを行っていたため、両リングに１箇所ずつ計２つの多重障害が生じると光回線が切断されてしまう可能性があった。本例では障害が生じた側のリングでのみそれぞれ１＋１、１：１等の光プロテクションを行うことにより、各リングにそれぞれ一つずつの障害が起きた場合でも伝送可能となり、耐障害性を増すことが可能となる。本光プロテクションを実現するには、光ネットワークの接続点であるノード１２４−３内部に２：２光カプラ１６８を配置し、第一の光ネットワークの現用および予備光挿入分岐装置１３０−３および１３１−３の波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−３−１、１０８−３−２を光カプラ１６８の入力ポートへ、また光カプラ１６８の２つの出力ポートをそれぞれ第二の光ネットワークの現用および予備光挿入分岐装置１３０−４および１３１−４の波長λ１のアッド光入力ファイバ１０９−４−１、１０９−４−２に接続する。なお、図１５にはノード１２４−１から１２４−６に至る光信号の経路しか表示していないが、実際にノード１２４−６から１２４−１に至る逆向きの光信号にも同じ光プロテクションを実施するため、この光信号を通すためノード１２４−３内部には図とまったく逆向きのもう一組の配線と２：１光カプラが配置される。
【００８３】
波長λ１の回線に対して１＋１光プロテクションを実現する場合、各ネットワークの入力点となる波長多重分岐装置１３０−１、１３１−１、１３０−４、１３１−４では常に波長λ１のアッドスイッチをアッド状態に固定する。各ネットワークの出力点となる波長多重分岐装置１３０−３、１３１−３、１３０−６、１３１−６では、通常は波長λ１の現用側のドロップスイッチをドロップ側に、予備側のドロップスイッチを非ドロップ側に設定し、後続のネットワークもしくは光受信器には現用側の光信号のみが供給されるようにする。障害の検出・判定は各ネットワークごとに行い、障害時には各ネットワークの出力点の現用側のドロップスイッチを非ドロップ状態に、予備側をドロップ状態に設定し、後続のネットワークもしくは光受信器に予備側の経路を通過した光信号が供給されるようにする。ネットワークの接続ノード１２４−３では光カプラ１６８が配置されているため、第一の光ネットワークから現用側か予備側どちらかの光信号が供給されればこれを２分岐して第二の光ネットワークの現用側と予備側の双方に供給し、第二の光ネットワークでも同様の光プロテクションが実現可能となる。これによってリング単位の１＋１光プロテクションが実現できる。
【００８４】
また波長λ１の回線に対して１：１光プロテクションを実現する場合には、各ネットワークの出力点となる波長多重分岐装置１３０−３、１３１−３、１３０−６、１３１−６では常に波長λ１のドロップスイッチをドロップ状態に固定する。各ネットワークの入力点となる波長多重分岐装置１３０−１、１３１−１、１３０−４、１３１−４では、通常は波長λ１の現用側のアッドスイッチをアッド側に、予備側のアッドスイッチを非アッド側に設定し、現用回線のみを利用して後続のネットワークもしくは光受信器に光信号が供給されるようにする。障害の検出・判定は各ネットワークごとに行い、障害時には各ネットワークの入力点の現用側のアッドスイッチを非アッド状態に、予備側アッドスイッチをアッド状態に設定し、後続のネットワークもしくは光受信器に予備側の経路を通過した光信号が供給されるようにする。これによってリング単位の１：１光プロテクションが実現できる。
【実施例１２】
【００８５】
図１７は本発明の第１２の実施形態を示す構成図であり、２つの異なる波長多重光リングネットワーク間にまたがる波長回線に対して、さらにスパンスイッチによる光プロテクションを適用可能とした例である。本実施形態では、両リングネットワークが４ファイバー構成であるものと仮定し、右回りの現用側波長多重光ファイバ回線１２０から同じく右回りの予備側波長多重光ファイバ回線１２１に光信号を迂回しての障害回避を行う例である。このようなスパンスイッチを利用すると、第一のネットワークの障害に起因した切り替えが第二のネットワークでの光経路に影響しないようになり、切り替えに伴う第二のリングでの波長多重数の変化が無くなるので第二のネットワークでの光伝送特性が安定するなどの利点がある。また片方のネットワークで障害が起きても他のネットワークの切り替えを引き起こさないため、他のネットワークにおける予備回線を伝送されているエクストラトラフィックが影響を受けず、経済性が高いというメリットもある。本例は第一、第二のネットワークが光リングネットワークの場合の例を示しているが、必ずしもリングである必要はなく、リニア型やメッシュ型のネットワークであっても構わない。
【００８６】
波長λ１の光信号に本光プロテクションを適用する場合、光ネットワークの接続点であるノード１２４−３内部に２：２光カプラ１６８を配置し、第一の光ネットワークの現用および予備光挿入分岐装置１３０−３および１３１−３の波長λ１のドロップ光出力ファイバ１０８−３−１、１０８−３−２を光カプラ１６８の入力ポートへ、また光カプラ１６８の２つの出力ポートをそれぞれ第二の光ネットワークの現用および予備光挿入分岐装置１３０−４および１３１−４の波長λ１のアッド光入力ファイバ１０９−４−１、１０９−４−２に接続する。通常は、各ネットワークの入力点となる波長多重分岐装置１３０−１、１３１−１、１３０−４、１３１−４では波長λ１の現用側のアッドスイッチをアッド状態、予備側アッドスイッチを非アッド状態に、また出力点となる波長多重分岐装置１３０−３、１３１−３、１３０−６、１３０−６では現用側のドロップスイッチをドロップ状態、予備側のドロップスイッチを非ドロップ状態に設定する。あるネットワークで障害が発生した場合には、該ネットワークの入力点の波長多重分岐装置の現用側アッドスイッチを非アッド状態に、また予備側アッドスイッチをアッド状態に、さらに出力点の波長多重分岐装置の現用側ドロップスイッチを非ドロップ状態に、また予備側ドロップスイッチをドロップ状態に切り替える。
【００８７】
なお本実施形態と同様にして各光ネットワーク単位でのリングスイッチなども構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における１＋１光プロテクション時のネットワーク構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるノードの構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す構成図である。
【図５】従来の光波長挿入分岐装置の構成図である。
【図６】従来の１＋１光プロテクションの構成図である。
【図７】従来の光波長挿入分岐装置を用いた光プロテクションの問題点を示す構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す構成図である。
【図９】本発明の第４の実施形態を示す構成図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態を示す構成図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態を示す構成図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態を示すノードの構成図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態を示すノードの構成図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態を示すノードの構成図である。
【図１５】本発明の第１０の実施形態を示す構成図である。
【図１６】本発明の第１１の実施形態を示す構成図である。
【図１７】本発明の第１２の実施形態を示す構成図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態における光スイッチ切り替え状態を示す表である。
【図１９】本発明の第３の実施形態における光スイッチ切り替え状態を示す表である。
【図２０】本発明の第４、５の実施形態における光スイッチ切り替え状態を示す表である。
【符号の説明】
【００８９】
100…本発明の光波長挿入分岐装置（ＯＡＤＭ）、101…入力波長多重光ファイバ回線、
102…光波長分波器、103…１ｘ２光スイッチ（ドロップスイッチ）、104…スルー光経路、
105…２ｘ１光スイッチ（アッドスイッチ）、106…光スイッチ制御回路、107…障害情報、
108…ドロップ光出力ファイバ、109…アッド光入力ファイバ、110…光波長合波器、
111…出力波長多重光ファイバ回線、112…アッドスイッチ制御信号、113…ドロップスイッチ制御信号、120…現用側波長多重光ファイバ回線、121…予備側波長多重光ファイバ回線、122…波長λ1の現用光信号の経路、123…波長λ1の予備光信号の経路、124…ノード、
125…光送信器、126…光受信器、127…１：２光カプラ（光分岐器）、128…２：１光カプラ（光合成器）、130…現用側の本発明の光波長挿入分岐装置、131…予備側の本発明の光波長挿入分岐装置、132…障害、133…波長λ1の受信光の経路、134…波長λ1の送信光の経路、
135…障害検出回路、136…検出信号、137…入出力光回線、138…２出力２入力光送受信器、
139…波長λ1の予備回線からの受信光の経路、140…従来の光波長挿入分岐装置、
141…２ｘ２光スイッチ、142…２ｘ１光スイッチ、143…現用側の従来の光波長挿入分岐装置、144…予備側の従来の光波長挿入分岐装置、145…光スイッチ制御回路、150…接続点、151…ドロップ光用Ｎ入力Ｎ出力マトリクススイッチ、152…アッド光用Ｎ入力Ｎ出力マトリクススイッチ、153…マトリクススイッチ出力ファイバ、154…マトリクススイッチ入力ファイバ、155…スルー光遮断スイッチ、160…順方向現用波長多重光ファイバ回線、
161…逆方向現用波長多重光ファイバ回線、162…順方向予備波長多重光ファイバ回線、
163…逆方向予備波長多重光ファイバ回線、164…本発明の順方向現用光波長挿入分岐装置、
165…本発明の逆方向現用光波長挿入分岐装置、166…本発明の順方向予備光波長挿入分岐装置、167…本発明の逆方向予備光波長挿入分岐装置、168…2:2光カプラ。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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