(57)【要約】【課題】  信号障害の原因の追跡及び治癒が可能な受動型光加入者網を提供する。【解決手段】  上向光信号を生成し、該当チャンネルを反射させ、該当下向光信号を検出する複数の加入者装置と、多重化された下向光信号及び監視光を出力し、多重化されたチャンネル信号を検出する中央基地局と、監視光をそれぞれのチャンネルに逆多重化させて該当加入者装置に出力し、加入者装置から反射されたチャンネルを多重化させ、多重化されたチャンネル信号を中央基地局に出力する地域基地局と、中央基地局と地域基地局とをリンクする第１の主光ファイバと、地域基地局と加入者装置の各々をリンクする複数の第２の主光ファイバとを有する。【選択図】  図２
2006005934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上向光信号を生成し、該当チャンネルを反射し、該当下向光信号を検出する複数の加入者装置と、
多重化された下向光信号及び監視光を出力し、多重化されたチャンネル信号を検出する中央基地局と、
前記監視光を複数のチャンネルに逆多重化して該当加入者装置に出力し、前記複数の加入者装置から反射された前記複数のチャンネルを多重化し、前記多重化されたチャンネル信号を前記中央基地局に出力する地域基地局と、
前記中央基地局と前記地域基地局とをリンクする第１の主光ファイバと、
前記地域基地局と前記複数の加入者装置の各々をリンクする複数の第２の主光ファイバと、
を有することを特徴とする自己監視型受動型光加入者網。
【請求項２】
前記第１の主光ファイバに障害が発生した場合に、前記多重化された下向光信号及び監視光を前記地域基地局に伝送し、多重化された前記上向光信号及び前記多重化されたチャンネル信号を前記中央基地局に伝送する第１の補助光ファイバと、
前記地域基地局と前記各加入者装置との間に障害が発生した場合に、逆多重化された該当下向光信号を該当加入者装置に伝送し、該当加入者装置で生成された上向光信号及び反射されたチャンネルを前記地域基地局に伝送する複数の第２の補助光ファイバと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項３】
前記中央基地局は、
前記下向光信号を生成する複数の下向光源と、
前記上向光信号を検出する複数の上向光検出器と、
前記監視光を生成して前記地域基地局に出力し、前記各加入者装置から反射された前記チャンネルを検出する監視部と、
前記下向光信号を多重化して前記地域基地局に出力し、前記地域基地局から出力された多重化された前記上向光信号を逆多重化して該当上向光検出器に出力する第１の多重化／逆多重化器と、
前記下向光源及び前記各加入者装置の波長をロックする広帯域光モジュールと、
を有することを特徴とする請求項１記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項４】
前記中央基地局は、
該当上向光信号を該当上向光検出器に出力し、該当下向光源で生成された前記下向光信号を前記多重化／逆多重化器に出力する複数の第１の波長選択結合器と、
前記複数の第１の波長選択結合器と前記多重化／逆多重化器との間に各々配置され、該当第１の波長選択結合器と前記多重化／逆多重化器の２つ以上のポートのうちの一つを選択して接続する複数の第１の光スイッチと、
をさらに有することを特徴とする請求項３記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項５】
前記監視部は、
前記監視光を生成する監視光源と、
前記多重化されたチャンネル信号を逆多重化して検出するスペクトル分析器と、
前記監視部と前記第１の主光ファイバとを接続する第２の波長選択結合器と、
前記監視部と前記第１の補助光ファイバとを接続する第３の波長選択結合器と、
前記監視光を、前記第２の波長選択結合器または前記第３の波長選択器を介して前記地域基地局に出力し、前記多重化されたチャンネル信号を、前記第１の波長選択結合器または前記第２の波長選択器を介して前記地域基地局から受信する第２の光スイッチと、
前記監視光を、前記監視光源から前記第２の光スイッチに出力し、前記多重化されたチャンネル信号を、前記第２の光スイッチから前記スペクトル分析器に出力するサーキュレータと、
を有することを特徴とする請求項３記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項６】
前記地域基地局は、第２の多重化／逆多重化器をさらに有することを特徴とする請求項１記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項７】
前記各加入者装置は、
逆多重化された該当下向光信号を検出する下向光検出器と、
該当上向光信号を生成する上向光源と、
前記上向光信号を前記地域基地局に出力し、前記逆多重化された該当下向光信号を前記下向光検出器に出力する第４の波長選択結合器と、
前記第４の波長選択結合器を前記第２の主光ファイバ又は前記第２の補助光ファイバに接続する第３の光スイッチと、
前記第２の主光ファイバの前記第３の光スイッチと前記地域基地局との間に配置され、前記地域基地局から出力された該当チャンネルを前記地域基地局に反射する第１の反射フィルターと、
前記第２の補助光ファイバの前記第３の光スイッチと前記地域基地局との間に配置され、前記地域基地局から出力された該当チャンネルを前記地域基地局に反射する第２の反射フィルターと、
を有することを特徴とする請求項１または２記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項８】
前記広帯域光モジュールは、
前記多重化された下向光信号の波長をロックするための下向光を生成する第１の広帯域光源と、
前記多重化された上向光信号の波長をロックするための上向光を生成する第２の広帯域光源と、
前記第１の主光ファイバに配置され、前記下向光を前記第１の多重化／逆多重化器に出力するか、又は、前記上向光を前記第２の波長選択結合器に出力する第１の光分配器と、
前記第１の補助光ファイバに配置され、前記上向光を前記第３の波長選択結合器に出力するか、又は、前記下向光を前記第１の多重化／逆多重化器に出力する第２の光分配器と、
前記第１の広帯域光源を、前記第１の光分配器又は前記第２の光分配器に接続する第４の光スイッチと、
前記第２の広帯域光源を、前記第１の光分配器又は前記第２の光分配器に接続する第５の光スイッチと、
を有することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項９】
上向光信号を生成し、該当チャンネルを反射し、該当下向光信号を検出する複数の加入者装置と、
多重化された下向光信号及び監視光を出力し、多重化されたチャンネル信号を検出する中央基地局と、
前記監視光を複数のチャンネルに逆多重化して該当加入者装置に出力し、前記複数の加入者装置から反射された前記チャンネルを多重化し、前記多重化されたチャンネル信号を前記中央基地局に出力する地域基地局と、
前記中央基地局と前記地域基地局とをリンクする第１の主光ファイバと、
前記地域基地局と前記複数の加入者装置の各々をリンクする複数の第２の主光ファイバと、
前記第１の主光ファイバに障害が発生した場合に、前記多重化された下向光信号及び監視光を前記地域基地局に伝送し、多重化された前記上向光信号及び前記多重化されたチャンネル信号を前記中央基地局に伝送する第１の補助光ファイバと、
該当第２の主光ファイバに障害が発生した場合に、逆多重化された該当下向光信号を該当加入者装置に伝送し、該当加入者装置で生成された上向光信号及び反射されたチャンネルを前記地域基地局に伝送する複数の第２の補助光ファイバと、
を有することを特徴とする自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１０】
前記中央基地局は、
該当下向光信号を生成し、該当上向光信号を検出する複数の第１の光送受信モジュールと、
該当第１の光送受信モジュールに障害が発生した場合に、該当下向光信号を生成し、該当上向光信号を検出する複数の第２の光送受信モジュールと、
前記下向光信号を多重化して前記地域基地局に出力し、多重化された前記上向光信号を逆多重化する第１の多重化／逆多重化器と、
前記第１及び第２の光送受信モジュールを波長ロックするための下向光を生成する下向光モジュールと、
前記各加入者装置を波長ロックするための上向光を生成する上向光モジュールと、
監視光を生成し、前記地域基地局で多重化された前記各チャンネルを検出する監視部と、
を有することを特徴とする請求項９記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１１】
前記中央基地局は、
該当第１の光送受信モジュールまたは該当第２の光送受信モジュールを前記第１の多重化／逆多重化器に接続する複数の第１の光スイッチと、
前記第１の主光ファイバに配置され、前記下向光モジュールと前記上向光モジュールとに接続して、前記下向光を前記第１の多重化／逆多重化器に出力し、前記上向光を前記地域基地局に出力する第１の光分配器と、
前記第１の補助光ファイバに配置され、前記下向光モジュールと前記上向光モジュールとに接続して、前記下向光を前記第１の多重化／逆多重化器に出力し、前記上向光を前記地域基地局に出力する第２の光分配器と、
をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１２】
前記各第１の光送受信モジュールは、
前記下向光信号を生成するための第１の下向光源と、
該当上向光信号を検出するための第１の上向光検出器と、
該当下向光信号を前記第１の光スイッチに出力し、該当第１の光スイッチから受信した該当上向光信号を前記第１の上向光検出器に出力する第１の波長選択結合器と、
を有することを特徴とする請求項１０または１１記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１３】
前記各第２の光送受信モジュールは、
前記第１の光送受信モジュールに障害が発生した場合に、該当下向光信号を生成する第２の下向光源と、
該当上向光信号を検出する第２の上向光検出器と、
該当下向光信号を該当第１の光スイッチに出力し、該当第１の光スイッチから受信した該当上向光信号を前記第２の上向光検出器に出力する第２の波長選択結合器と、
を有することを特徴とする請求項１０または１１記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１４】
前記下向光モジュールは、
前記下向光信号を波長ロックするための前記下向光を生成する第１の下向光源と、
前記下向光信号を波長ロックするための前記下向光を生成する第２の下向光源と、
前記波長ロックするための第１の下向光源に障害が発生した場合に、前記波長ロックするための第２の下向光源で生成された前記下向光を前記第２の光分配器に出力する第２の光スイッチと、
を有することを特徴とする請求項１０または１２記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１５】
前記上向光モジュールは、
前記各加入者装置を波長ロックするための前記上向光を生成する第１の上向光源と、
前記各加入者装置を波長ロックするための前記上向光を生成する第２の上向光源と、
前記第１の上向光源に障害が発生した場合に、前記第２の上向光源で生成された前記上向光を前記第２の光分配器に出力する第３の光スイッチと、
を有することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１６】
前記監視部は、
前記監視光を生成する監視光源と、
前記地域基地局から出力された前記多重化されたチャンネル信号を逆多重化して検出するスペクトル分析器と、
前記監視光を前記地域基地局に出力し、前記多重化されたチャンネル信号を前記地域基地局から前記スペクトル分析器に出力する、前記第１の主光ファイバに配置された第２の波長選択結合器と、
前記監視光を前記地域基地局に出力し、前記多重化されたチャンネル信号を前記地域基地局から前記スペクトル分析器に出力する、前記第１の補助光ファイバに配置された第３の波長選択結合器と、
前記第２の波長選択結合器または前記第３の波長選択結合器の一方を選択して接続する第４の光スイッチと、
前記監視光源で生成された前記監視光を前記第４の光スイッチに出力し、前記第４の光スイッチから受信した前記多重化されたチャンネル信号を前記スペクトル分析器に出力するサーキュレータと、
を有することを特徴とする請求項１０記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１７】
前記地域基地局は、
前記第１の主光ファイバと前記第１の補助光ファイバを介して前記中央基地局にリンクし、前記複数の第２の主光ファイバと前記複数の第２の補助光ファイバを介して前記各加入者装置にリンクした第２の多重化／逆多重化器を有することを特徴とする請求項９記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１８】
前記各加入者装置は、
該当下向光信号を検出し、波長ロックされた上向光信号を生成する第１の光モジュールと、
該当下向光信号を検出し、波長ロックされた上向光信号を生成する第２の光モジュールと、
前記第１の光モジュールに障害が発生した場合に、前記第２の光モジュールを前記地域基地局にリンクし、前記第２の主光ファイバに障害が発生した場合に、前記第２の補助光ファイバに前記第１の光モジュール又は第２の光モジュールの一方を選択して接続する第５の光スイッチと、
該当第２の主光ファイバを介して受信した該当下向光信号を該当第５の光スイッチに出力し、前記上向光信号を前記第２の主光ファイバを介して前記地域基地局に出力し、前記地域基地局から出力された該当チャンネルを前記地域基地局に反射する第１の帯域通過フィルターと、
該当第２の補助光ファイバを介して受信した該当下向光信号を該当第５の光スイッチに出力し、前記上向光信号を前記第２の補助光ファイバを介して前記地域基地局に出力し、前記地域基地局から入力された該当チャンネルを前記地域基地局に反射する第２の帯域通過フィルターと、
を有することを特徴とする請求項９記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項１９】
前記第１の光モジュールは、
該当下向光信号を検出する第１の下向光検出器と、
前記上向光信号を生成する第１の上向光源と、
前記第５の光スイッチから受信した該当下向光信号を前記第１の下向光検出器に出力し、前記第１の上向光源から受信した前記上向光信号を前記第５の光スイッチに出力する第５の波長選択結合器と、
を有することを特徴とする請求項１８記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項２０】
前記第２の光モジュールは、
該当下向光信号を検出する第２の下向光検出器と、
前記上向光信号を生成するための第２の上向光源と、
前記第５の光スイッチから受信した該当下向光信号を前記第２の下向光検出器に出力し、前記第２の上向光源から受信した前記上向光信号を前記第５の光スイッチに出力する第６の波長選択結合器と、を有し、
前記第２の光モジュールは、前記第１の光モジュールに障害が発生した場合に、前記第１の光モジュールの代わりに動作することを特徴とする請求項１８記載の自己監視型受動型光加入者網。
【請求項２１】
地域基地局が、中央基地局から監視光を受信するステップと、
前記地域基地局が、前記監視光を相異なる波長を有する複数のチャンネルに逆多重化するステップと、
前記地域基地局が、前記逆多重化されたチャンネルを複数の加入者装置の各々に出力するステップと、
前記逆多重化されたチャンネルのうちの１つを受信した該当加入者装置が、受信したチャンネルを反射させるステップと、
前記地域基地局が、前記各加入者装置から受信した前記反射されたチャンネルを多重化するステップと、
前記地域基地局が、前記多重化されたチャンネル信号を前記中央基地局に出力するステップと、
を有することを特徴とする受動型光加入者網のための方法。
【請求項２２】
前記多重化されたチャンネル信号を用いて、前記各加入者装置から前記反射されたチャンネルが検出されたか否かを判断することによって、前記受動型光加入者網に障害があるか否かを前記中央基地局で監視するステップをさらに有することを特徴とする請求項２１記載の受動型光加入者網のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動型光加入者網(ＰＯＮ；Passive Optical Network)に関し、特に、自己監視及び自己治癒機能を有する自己監視型受動型光加入者網に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重方式(ＷＤＭ；Wavelength Division Multiplexed)の受動型光加入者網は、各加入者装置に割り当てられた固有の波長を用いて超高速広帯域通信サービスを提供することができる。このようなＷＤＭ ＰＯＮは、通信の秘密保障が確実であり、また、各加入者装置が要求する他の通信サービス又は通信容量の拡大を容易に受容することができる。しかしながら、このようなＷＤＭ ＰＯＮは、中央基地局(ＣＯ；Central Office)と各加入者装置端で特定の発振波長を有する光源と光源の波長を安定化するための付加的な波長安定化回路が必要となり、加入者に高いコストの負担を要求する。
【０００３】
一般に、ＷＤＭ ＰＯＮは、ダブルスター構造を使用して光線路の長さを最小化する。上述したダブルスター構造において、中央基地局と複数の加入者装置が隣接する地域に、地域基地局(Remote Node：ＲＮ)が設けられ、地域基地局には、一本の幹線光ファイバ(feeder fiber)を介して中央基地局に接続し、各加入者装置は、 分配光ファイバを介して、地域基地局に独立して接続する。
【０００４】
中央基地局は、相互に異なる波長を有する複数の下向光信号を多重化した後に地域基地局に出力し、地域基地局は、多重化された下向光信号を逆多重化した後に、該当加入者装置に伝送する。地域基地局は、各加入者装置から受信した上向光信号を多重化した後に、中央基地局に伝送する。
【０００５】
上述したＷＤＭ ＰＯＮにおいて、中央基地局及び地域基地局は、一本の幹線光ファイバによって接続するので、幹線光ファイバの切断や劣化などの事故が発生した場合には、幹線光ファイバを介して伝送される下向及び上向光信号は、不可避に失われることとなる。一般のＰＯＮにおいて、幹線光ファイバの切断や劣化などによって発生する損害を最小化するために、中央基地局と地域基地局との間に、別途の低速通信網を設けている。
【０００６】
しかしながら、別途の低速通信回路を通じて、中央基地局と加入者装置装置が互いに送受信して事故の発生可否を確認し、管理者に通報するための多くの時間がかかるために、中央基地局と加入者装置装置の通信途絶状態が、その時間だけ延びることとなる。従って、上述したＰＯＮは、ＰＯＮの内部の異常を迅速に且つ確実に感知して、自ら復旧することができる自己治癒が可能な自己治癒機能が求められていた。
【０００７】
図１は、従来の双方向・自己治癒・環形光ネットワーク１００の構成を示すブロック図である。従来の自己治癒・環形光ネットワーク１００は、波長λ１〜λＮを有する第１の光信号及び波長λＮ+１〜λ２Ｎを有する第２の光信号を相互に送受信する複数のノード１１０、１２０、１３０、及び１４０と、ノード１１０、１２０、１３０、１４０を環状でリンク(Link)する第１の光ファイバー１０１及び第２の光ファイバー１０２と、を有する。第１及び第２の光信号(λ１ 〜λＮ、λＮ+１ 〜λ２Ｎ)は、相互に異なる波長帯域を使用する。各ノード１１０、１２０、１３０、及び１４０は、第１の光信号のうちで、該当チャンネルをドロップ(Drop)して出力し、第２の光信号に特定のチャンネルをアッド(Add)して出力する。
【０００８】
ノード１１０、１２０、１３０、１４０のそれぞれは、第１のスイッチ１１１、１２１、１３１、１４１と、第２のスイッチ１１２、１２２、１３２、１４２と、第１のスイッチ１１１、１２１、１３１、１４１と、第２のスイッチ１１２、１２２、１３２、１４２を接続する第１のＯＡＤＭ(Optical Add-Drop Multiplexer)１１３、１２３、１３３、１４３と、を有し、第１のスイッチ１１１、１２１、１３１、１４１と、第２のスイッチ１１２、１２２、１３２、１４２とを接続する第２のＯＡＤＭ１１４、１２４、１３４、１４４とを有する。第１及び第２のスイッチは、２×２スイッチであればよい。
【０００９】
第１のＯＡＤＭ１１３、１２３、１３３、１４３の各々は、第１の光信号のうちで、該当チャンネルをドロップし、ドロップされない残りのチャンネルを多重化して出力する。第２のＯＡＤＭ１１４、１２４、１３４、１４４の各々は、第２の光信号に所定の波長に該当する特定のチャンネルをアッドし、アッドされた第２の光信号を多重化して出力する。第１の光信号は、第１の光ファイバー１０１を介してノード１１０、１２０、１３０、１４０のそれぞれに順次に入出力され、第２の光信号は、第２の光ファイバー１０２を介してノード１１０、１２０、１３０、１４０のそれぞれに入出力される。
【００１０】
第１のスイッチ１１１、１２１、１３１、１４１は、第１のスイッチの入力端に接続したノードから出力した第１の光信号を受信し、該当する第１のＯＡＤＭ１１３、１２３、１３３、１４３に出力し、該当する第２のＯＡＤＭ１１４、１２４、１３４、１４４から第２の光信号を受信し、第１のスイッチの出力端に接続した該当するノードに出力する。第２のスイッチ１１２、１２２、１３２、１４２は、該当する第１のＯＡＤＭ１１３、１２３、１３３、１４３から受信した第１の光信号を第１の光ファイバー１０１を介して他端の該当ノード１１０、１２０、１３０、１４０に出力し、他端のノード１１０、１２０、１３０、１４０から受信した第２の光信号を、該当する第２のＯＡＤＭ１１４、１２４、１３４、１４４に出力する。
【００１１】
前述した双方向・自己治癒・環形光ネットワーク１００において、第１の光ファイバー１０１又は第２の光ファイバー１０２で発生したラインの切断、あるいは、ノード１１０、１２０、１３０、１４０の構成素子の劣化による障害が発生した場合には、第２のスイッチ１１２、１２２、１３２、１４２又は第１の光スイッチ１１１、１２１、１３１、１４１によって、第１の光ファイバー１０１又は第２の光ファイバー１０２を循環させ、これによって、ノード１１０、１２０、１３０、１４０を介して第１及び第２の光信号を送受信することができる。
【００１２】
しかしながら、かかる自己治癒光ネットワーク構造が上述したＷＤＭ ＰＯＮに適用される場合には、複数のスイッチ、多重化／逆多重化器を追加して備えなければならならず、経済的な負担又は体積が非常に大きくなる。また、従来の自己治癒又は監視手段を備えた光通信システムは、光信号の障害の正確な原因を確認することができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、信号障害の原因の追跡及び治癒が可能なＰＯＮを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために、本発明に従う受動型光加入者網は、上向光信号を生成し、該当チャンネルを反射し、該当下向光信号を検出するための複数の加入者装置と、多重化された下向光信号及び監視光を出力し、多重化されたチャンネルを検出するための中央基地局と、監視光をそれぞれのチャンネルに逆多重化して該当加入者装置に出力し、加入者装置から反射されたチャンネルを多重化して中央基地局に出力するための地域基地局と、中央基地局と地域基地局をリンクするための第１の主光ファイバと、地域基地局と加入者装置のそれぞれをリンクするための複数の第２の主光ファイバと、を有することを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１５】
本発明に従うＰＯＮは、信号の自己監視が可能になり、ネットワークに障害が発生したとき、原因の追跡が可能になる。さらに、迅速な自己復旧が可能になるという長所がある。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による好適な一の実施形態について添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施形態に従う自己監視及び自己治癒機能を有するＷＤＭ ＰＯＮの構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＷＤＭ ＰＯＮ２００は、上向光信号を生成し、該当する下向光信号を検出する複数の加入者装置２５０と、多重化された下向光信号を生成し、上向光信号を検出する中央基地局２１０と、加入者装置２５０と中央基地局２１０との中継動作を遂行する地域基地局２４０と、中央基地局２１０と地域基地局２４０をリンクする第１の主光ファイバ２０１及び第１の補助光ファイバ２０２と、地域基地局２４０と各加入者装置２５０をリンクする複数の第２の主光ファイバ２０３及び複数の第２の補助光ファイバ２０４とを有する。中央基地局２１０は、ＷＤＭ ＰＯＮ２００での障害の発生及び障害の原因を監視する監視光を生成し、地域基地局２４０は、監視光を相異なる波長のチャンネルに逆多重化した後に、該当する加入者装置２５０に出力する。地域基地局２４０から該当チャンネルを受信した各加入者装置２５０は、受信した該当チャンネルを地域基地局２４０に反射し、地域基地局２４０は、チャンネルを多重化した後に、中央基地局２１０に出力する。従って、中央基地局２１０は、各加入者装置２５０から伝送されたチャンネルが検出されたか否かにより、ＷＤＭ ＰＯＮ２００での障害の発生を監視することができる。
【００１８】
第１の補助光ファイバ２０２は、第１の主光ファイバ２０１に障害が発生した場合には、多重化された下向光信号と監視光を地域基地局２４０に伝送し、多重化された上向光信号とチャンネルを地域基地局２４０から中央基地局２１０に伝送する。
【００１９】
各第２の補助光ファイバ２０４は、地域基地局２４０と各加入者装置２５０との間に接続した該当する第２の主光ファイバ２０３に障害が発生した場合には、逆多重化された該当する下向光信号を該当する加入者装置２５０に伝送し、該当する加入者装置２５０で生成された上向光信号と該当する加入者装置２５０から反射されたチャンネルを地域基地局２４０に伝送する。
【００２０】
中央基地局２１０は、複数の下向光源２１１と、複数の上向光検出器２１２と、監視光を生成し、該当する加入者装置２５０から伝送された各チャンネルを検出する監視部２３０と、第１の多重化／逆多重化器２１５と、第１の波長選択結合器２１３と、第１のスイッチ２１４と、下向光源２１１と各加入者装置２５０を波長ロック（wavelength-locking）する広帯域光モジュール２２０とを有する。
【００２１】
第１の多重化／逆多重化器２１５は、中央基地局２１０に入力された下向光信号を多重化して、地域基地局２４０に出力し、中央基地局２１０に入力された多重化された上向光信号を逆多重化した後に、該当する上向光検出器２１２に出力する。
【００２２】
下向光源２１１は、波長ロックされた下向光信号を生成し、上向光検出器２１２の各々は、第１の多重化／逆多重化器２１５で逆多重化された該当する上向光信号を検出する。
【００２３】
第１の波長選択結合器２１３の各々は、該当する上向光信号を該当する上向光検出器２１２に出力し、該当する下向光源２１１で生成された下向光信号を第１の多重化／逆多重化器２１５に出力する。
【００２４】
第１の光スイッチ２１４の各々は、第１の波長選択結合器２１３と第１の多重化／逆多重化器２１５との間に配置され、第１の波長選択器２１３を第１の多重化／逆多重化器２１５の２つ以上のポートのうちの１つのポートを選択して接続する。
【００２５】
監視部２３０は、監視光源２３５と、スペクトル分析器(Spectrum analyzer)２３６と、第２の波長選択結合器２３１と、第３の波長選択結合器２３２と、第２の光スイッチ２３３と、サーキュレータ２３４とを有し、このような構成を用いて、監視光を生成し、各加入者装置２５０で反射されたチャンネルを検出することができる。
【００２６】
監視光源２３５は、相異なる波長を有する複数のチャンネルを有する監視光を生成し、スペクトル分析器２３６は、地域基地局２４０から受信した多重化されたチャンネル信号を逆多重化して検出する。
【００２７】
第２の波長選択結合器２３１は、第１の主光ファイバ２０１と監視部２３０とを接続し、これによって、監視光を第１の主光ファイバ２０１を介して地域基地局２４０に出力し、地域基地局２４０から受信した多重化されたチャンネル信号を、第２の波長選択結合器２３１を介して第２の光スイッチ２３３に出力させる。第２の波長選択結合器２３１は、多重化された下向光信号を中央基地局２３０から地域基地局２４０に伝送し、多重化された上向光信号を地域基地局２４０から中央基地局２１０に伝送する。
【００２８】
第３の波長選択結合器２３２は、第１の補助光ファイバ２０２と監視部２３０とを接続し、これによって、監視光を第１の補助光ファイバ２０２を介して地域基地局２４０に出力し、地域基地局２４０から受信した多重化されたチャンネル信号を第３の波長選択結合器２３２を介して第２の光スイッチ２３３に出力する。また、第３の波長選択結合器２３２は、多重化された下向光信号を中央基地局２１０から地域基地局２４０に伝送し、多重化された上向光信号を地域基地局２４０から中央基地局２１０に伝送する。
【００２９】
第２の光スイッチ２３３は、サーキュレータ２３４から受信した監視光を第２の波長選択結合器２３１又は第３の波長選択結合器２３２の一方を選択して出力し、第２又は第３の波長選択結合器２３１、２３２から受信した多重化されたチャンネル信号をサーキュレータ２３４に出力する。
【００３０】
サーキュレータ２３４は、監視光源２３５で生成された監視光を第２の光スイッチ２３３に出力し、第２の光スイッチ２３３から受信した多重化されたチャンネル信号をスペクトル分析器２３６に出力する。
【００３１】
スペクトル分析器２３６は、各チャンネルが検出されたか否かを分析する。この分析の結果を用いて、チャンネルと関連した該当する加入者装置２５０に障害が発生したか否かを認識することができる。該当する上向光信号が検出されたか否かと該当チャンネルが検出されたか否かとを比較することによって、障害の原因が、第１及び第２の主光ファイバー２０１，２０３又は第１及び第２の補助光ファイバー２０２，２０４にあるか、または、この各素子の劣化又は故障にあるかを判断することができる。
【００３２】
広帯域光モジュール２２０は、多重化された下向光信号の波長をロックする下向光を生成する第１の広帯域光源２２１と、多重化された上向光信号の波長をロックする上向光を生成する第２の広帯域光源２２２と、第１の光分配器２２５と、第２の光分配器２２６と、第４の光スイッチ２２３と、第５の光スイッチ２２４とを有する。
【００３３】
第１の光分配器２２５は、第１の主光ファイバ２０１の上に配置され、これによって、下向光を第１の多重化／逆多重化器２１５に出力するか、または、上向光を第２の波長選択結合器２３１に出力する。第２の光分配器２２６は、第１の補助光ファイバ２０２の上に配置され、これによって、上向光を第３の波長選択結合器２３２に出力するか、または、下向光を第１の多重化／逆多重化器２１５に出力する。
【００３４】
第４の光スイッチ２２３は、第１の広帯域光源２２１を第１の光分配器２２５又は第２の光分配器２２６の一方を選択して接続し、第５の光スイッチ２２４は、第２の広帯域光源２２２を第１の光分配器２２５又は第２の光分配器２２６の一方を選択して接続する。
【００３５】
地域基地局２４０は、第２の多重化／逆多重化器２４１を有し、第２の多重化／逆多重化器２４１は、第１の主光ファイバ２０１及び第１の補助光ファイバ２０２を介して中央基地局２１０にリンクし、第２の多重化／逆多重化器２４１は、第２の主光ファイバ２０３及び第２の補助光ファイバ２０４を介して加入者装置２５０のそれぞれにリンクする。
【００３６】
第２の多重化／逆多重化器２４１は、中央基地局２１０から出力された多重化された下向光信号を逆多重化して該当する加入者装置２５０に出力し、加入者装置２５０から出力した上向光信号を多重化して中央基地局２１０に出力する。また、第２の多重化／逆多重化器２４１は、監視光を各々のチャンネルに逆多重化し、該当する加入者装置２５０に出力する。第２の多重化／逆多重化器２４１は、各加入者装置から反射されたチャンネルを多重化して中央基地局２１０に出力する。
【００３７】
各加入者装置２５０は、該当する第２の主光ファイバ２０３と該当する第２の補助光ファイバ２０４とを介して地域基地局２４０にリンクし、上向光源２５１、下向光検出器２５２、第３の光スイッチ２５４、第４の波長選択結合器２５３、第１の反射フィルター２５６及び第２の反射フィルター２５７を有する。
【００３８】
上向光源２５１は、第２の広帯域光源２２２によって波長ロックされた上向光信号を生成し、下向光検出器２５２は、地域基地局２４０から出力された逆多重化された該当する下向光信号を検出する。
【００３９】
第４の波長選択結合器２５３は、第３の光スイッチ２５４から受信した該当する下向光信号を下向光検出器２５２に出力し、上向光源２５１で生成された上向光信号を第３の光スイッチ２５４に出力する。第３の光スイッチ２５４は、第４の波長選択結合器２５３を第１の反射フィルター２５６又は第２の反射フィルター２５７の一方を選択して接続する。
【００４０】
第１の反射フィルター２５６及び第２の反射フィルター２５７は、上向光信号と下向光信号を伝送する一方で、地域基地局２４０から受信した該当するチャンネルを地域基地局２４０に反射する。
【００４１】
図３は、本発明の第２の実施形態に従う自己監視及び自己治癒機能を有するＷＤＭ ＰＯＮ３００を示すブロック図である。ＷＤＭ ＰＯＮ３００は、上向光信号を生成し、該当する下向光信号を検出することができる複数の加入者装置３７０と、多重化された下向光信号を生成し、上向光信号を検出することができる中央基地局３１０と、加入者装置３７０と中央基地局３１０との中継動作を遂行する地域基地局４００と、中央基地局３１０と地域基地局４００をリンクするための第１の主光ファイバ３０１及び第１の補助光ファイバ３０２と、地域基地局４００と加入者装置３７０の各々をリンクするための複数の第２の主光ファイバ３０３及び第２の補助光ファイバ３０４とを有する。
【００４２】
中央基地局３１０は、第１の光送受信モジュール３２０、第２の光送受信モジュール３３０、第１の多重化／逆多重化器３１１、下向光モジュール３４０、上向光モジュール３５０、監視部３６０、第１の光スイッチ３１２、第１の光分配器３１４、及び第２の光分配器３１３を有する。
【００４３】
第１の光送受信モジュール３２０の各々は、第１の下向光源３２１、第１の上向光検出器３２２、及び第１の波長選択結合器３２３を有する。各第１の光送受信モジュール３２０の第１の波長選択結合器３２３は、該当する下向光信号を第１の光スイッチ３１２に出力し、該当する第１の光スイッチ３１２から受信した該当する上向光信号を第１の上向光検出器３２２に出力する。このようにして、各第１の光送受信モジュール３２０の第１の下向光源３２１は、波長ロックされた下向光信号を生成し、第１の上向光検出器３２２は、該当する上向光信号を検出する。
【００４４】
第２の光送受信モジュール３３０の各々は、第１の光送受信モジュール３２０に障害が発生したときに動作する。第２の光送受信モジュール３３０は、下向光信号を生成するための第２の下向光源３３１と、該当する上向光信号を検出するための第２の上向光検出器３３２と、第２の下向光源３３１で生成された該当する下向光信号を第１の光スイッチ３１２に出力し、該当する第１の光スイッチ３１２から受信した該当する上向光信号を第２の上向光検出器３３２に出力するための第２の波長選択結合器３３３とを有する。このようにして、各第２の光送受信モジュール３３０は、該当する第１の光送受信モジュール３２０が障害により正常な動作を実行することができない場合には、該当する第１の光送受信モジュール３２０の代りに動作する。
【００４５】
下向光モジュール３４０は、下向光を生成する第１の下向光源３４１及び第２の下向光源３４２と、第１の光分配器３１４又は第２の光分配器３１３に第１の下向光源３４１または第２の下向光源３４２で生成された下向光を出力する第２の光スイッチ３４３とを有する。第２の光スイッチ３４３は、第１の下向光源３４１に障害が発生すると、第２の下向光源３４２で生成された下向光を出力し、第２の下向光源３４２に障害が発生すると、第１の下向光源３４１で生成された下向光を出力する。
【００４６】
上向光モジュール３５０は、各加入者装置３７０を波長ロックするための上向光を生成する第１の上向光源３５１及び第２の上向光源３５２と、第１の上向光源３５１または第２の上向光源３５２で生成された上向光を第１の光分配器３１４または第２の光分配器３１３に出力するための第３の光スイッチ３５３とを有する。第３の光スイッチ３５３は、第１の上向光源３５１に障害が発生すると、第２の下向光源３５２で生成された上向光を出力し、第２の上向光源３５２に障害が発生すると、第１の上向光源３５１で生成された上向光を出力する。
【００４７】
第１の多重化／逆多重化器３１１は、第１の光スイッチ３１２からそれぞれ受信した下向光信号を多重化して地域基地局４００に出力し、地域基地局４００から受信した多重化された上向光信号を逆多重化して該当する第１の光スイッチ３１２に出力する。
【００４８】
監視部３６０は、監視光を生成するための監視光源３６１と、スペクトル分析器３６２と、第１の主光ファイバ３０１の上に配置された第２の波長選択結合器３６５と、第１の補助光ファイバ３０２の上に配置された第３の波長選択結合器３６６と、監視部３６０を第２の波長選択結合器３６５または第３の波長選択結合器３６６の一方を選択して接続する第４の光スイッチ３６４と、監視光源３６１で生成された監視光を第４の光スイッチ３６４に出力し、第４の光スイッチ３６４から受信した相互に異なる波長を有する複数のチャンネルを含む多重化されたチャンネル信号をスペクトル分析器３６２に出力するサーキュレータ３６３とを有する。
【００４９】
監視光源３６１は、監視光を生成してサーキュレータ３６３に出力し、スペクトル分析器３６２は、サーキュレータ３６３を介して地域基地局４００からの多重化されたチャンネル信号を逆多重化して検出する。また、スペクトル分析器３６２は、多重化されたチャンネル信号を相互に異なる波長を有するチャンネルに分割するための回折格子と、回折格子から出力した分割されたチャンネルを検出するための光検出器とを有することにより構成することが可能である。回折格子としては、ブラッグ格子(Bragg grating)またはホログラム素子(Hologram element)を使用することができ、光検出器としては、相互に異なる波長を有するチャンネルを検出することができるフォトダイオード(Photo-diode)を使用することができる。
【００５０】
第２の波長選択結合器３６５は、監視光を第１の主光ファイバ３０１を介して地域基地局４００に出力し、地域基地局４００から受信した多重化されたチャンネル信号を第１の主光ファイバ３０１を介して第４の光スイッチ３６４に出力する。第３の波長選択結合器３６６は、監視光を第１の補助光ファイバ３０２を介して地域基地局４００に出力し、地域基地局４００から受信した多重化されたチャンネル信号を第１の補助光ファイバ３０２を介して第４の光スイッチ３６４に出力する。また、第４の光スイッチ３６４は、サーキュレータ３６３を第２の波長選択結合器３６５または第３の波長選択結合器３６６の一方を選択して接続し、サーキュレータ３６３は、監視光源３６１で生成された監視光を第４の光スイッチ３６４に出力し、第４の光スイッチ３６４から受信した多重化されたチャンネル信号をスペクトル分析器３６２に出力する。
【００５１】
第１の光スイッチ３１２の各々は、第１の多重化／逆多重化器３１１に、第１の光送受信モジュール３２０または第２の光送受信モジュール３３０の一方を選択して接続する。
【００５２】
第１の光分配器３１４は、第１の主光ファイバ３０１の上に配置され、下向光モジュール３４０と上向光モジュール３５０とに接続し、これによって、下向光を第１の多重化／逆多重化器３１１に出力し、上向光を地域基地局４００に出力する。
【００５３】
第２の光分配器３１３は、第１の補助光ファイバ３０２の上に配置され、下向光モジュール３４０と上向光モジュール３５０とに接続し、これによって、下向光を第１の多重化／逆多重化器３１１に出力し、上向光を地域基地局４００に出力する。
【００５４】
地域基地局４００は、第２の多重化／逆多重化器４０１を有する。第２の多重化／逆多重化器４０１は、第１の主光ファイバ３０１及び第１の補助光ファイバ３０２を介して中央基地局３１０にリンクし、第２の主光ファイバ３０３及び第２の補助光ファイバ３０４を介して加入者装置３７０にリンクする。
【００５５】
各加入者装置３７０は、波長ロックされた上向光信号を生成するための第１の光モジュール３８０と、波長ロックされた上向光信号を生成するための第２の光モジュール３９０と、地域基地局４００に第１の光モジュール３８０または第２の光モジュール３９０の一方を選択して接続する第５の光スイッチ３７１と、該当する第２の主光ファイバ３０３の上に配置された第１の帯域通過フィルター３７３と、該当する第２の補助光ファイバ３０４の上に配置された第２の帯域通過フィルター３７２とを有する。
【００５６】
各加入者装置３７０の第５の光スイッチ３７１は、第１の光モジュール３８０に障害が発生すると、第２の光モジュール３９０で生成された上向光信号を出力し、地域基地局４００から出力された逆多重化された該当する下向光信号を第２の光モジュール３９０に出力する。また、第５の光スイッチ３７１は、該当する第２の主光ファイバ３０３に障害が発生すると、該当する第２の補助光ファイバ３０４を第１の光モジュール３８０または第２の光モジュール３９０に接続する。
【００５７】
各加入者装置３７０の第１の帯域通過フィルター３７３は、第２の主光ファイバ３０３を介して受信した該当する下向光信号を該当する第５の光スイッチ３７１に出力し、第１の光モジュール３８０または第２の光モジュール３９０で生成された上向光信号を、第２の主光ファイバ３０３を介して地域基地局４００に出力する。また、第１の帯域通過フィルター３７３は、地域基地局４００から受信した該当するチャンネルを地域基地局４００に反射する。
【００５８】
各加入者装置３７０の第２の帯域通過フィルター３７２は、該当する第２の補助光ファイバ３０４を介して受信した該当する下向光信号を該当する第５の光スイッチ３７１に出力し、第１の光モジュール３８０または第２の光モジュール３９０で生成された該当する上向光信号を該当する第２の補助光ファイバ３０４を介して地域基地局４００に出力する。
【００５９】
各加入者装置３７０の第１の光モジュール３８０は、該当する下向光信号を検出する第１の下向光検出器３８２と、波長ロックされた上向光信号を生成する第１の上向光源３８１と、第５の波長選択結合器３８３とを有する。第５の波長選択結合器３８３は、該当する第５の光スイッチ３７１から受信した該当下向光信号を第１の下向光検出器３８２に出力し、第１の上向光源３８１から受信した上向光信号を第５の光スイッチ３７１に出力する。
【００６０】
各加入者装置３７０の第２の光モジュール３９０は、該当する下向光信号を検出する第２の下向光検出器３９２と、波長ロックされた上向光信号を生成する第２の上向光源３９１と、第６の波長選択結合器３９３とを有する。第６の波長選択結合器３９３は、第５の光スイッチ３７１から受信した該当する下向光信号を第２の下向光検出器３９２に出力し、第２の上向光源３９１から受信した上向光信号を第５の光スイッチ３７１に出力する。第２の光モジュール３９０は、第１の光モジュール３８０に障害が発生して正常に該当する下向光信号を検出することができないか、または、所定の上向光信号を生成することができない場合には、第１の光モジュール３８０に代わって動作する。
【００６１】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は、前述の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】従来の技術に従う双方向自己治癒環型光ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に従う自己監視及び自己治癒機能を有する自己監視型ＷＤＭ ＰＯＮの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に従う自己監視及び自己治癒機能を有する自己監視型ＷＤＭ ＰＯＮの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
２００：ＷＤＮ  ＰＯＮ
２０１：第１の主光ファイバ
２０２：第１の補助光ファイバ
２０３：第２の主光ファイバ
２０４：第２の補助光ファイバ
２１０：中央基地局
２１１：下向光源
２１２：上向光検出器
２１５：第１の多重化／逆多重化器
２２０：広帯域光モジュール
２２１：第１の広帯域光源
２２２：第２の広帯域光源
２３０：監視部
２３４：サーキュレータ
２３５：監視光源
２３６：スペクトル分析器
２４０：地域基地局
２４１：第２の多重化／逆多重化器
２５０：加入者装置
２５１：上向光源
２５２：下向光検出器
【図１】
2006005934.tif 000003
【図２】
2006005934.tif 000004
【図３】
2006005934.tif 000005