(57)【要約】  通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）は、第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、複数の通信幹線（２２２、４００）と、給電装置（２１２）とを備える。各通信幹線は、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続し、少なくとも１つの信号増幅器（３００）を含む。当該少なくとも１つの信号増幅器（３００）は、対応する通信幹線を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成される。給電機器は、複数の通信幹線に接続され、通信幹線の少なくとも１つの信号増幅器に電力を供給するために、各通信幹線を通して電力を送達するように構成される。また、給電機器は、複数の通信幹線のうちの障害が生じた通信幹線の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知（２１４）を受信するように構成される。シャント障害通知に応答して、給電機器は、少なくとも１つの通信幹線を通した電力の送達を中止するように構成される。
2019517169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）であって、
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、
水域の底に沿って配置された複数の通信幹線（２２２、４００）とを備え、各通信幹線（２２２、４００）は、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続し、各通信幹線（２２２、４００）は、少なくとも１つの信号増幅器（３００）を含み、前記少なくとも１つの信号増幅器（３００）は、対応する通信幹線（２２２、４００）を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成され、前記通信システムは、さらに、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）に接続された給電装置（２１２）を備え、前記給電装置（２１２）は、
前記通信幹線（２２２、４００）の少なくとも１つの信号増幅器（３００）に電力を供給するために、各通信幹線（２２２、４００）を通して電力を送達し、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生したケーブル切断障害または電気シャント障害を知らせる障害通知（２１４）を受信し、
前記ケーブル切断障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）から、少なくとも１つの障害が生じていない通信幹線（２２２、４００）にトラフィックのルートを変更し、
前記電気シャント障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するように構成される、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２】
前記第１の陸揚局（１１０、１１０ａ）および前記第２の陸揚局（１１０、１１０ｂ）の各々は、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）から、前記少なくとも１つの障害が生じていない通信幹線（２２２、４００）にトラフィックのルートを変更するように構成されたソフトウェア定義ネットワーキングコントローラを備える、請求項１に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項３】
各通信幹線（２２２、４００）は、可用性レベルを有し、前記障害通知（２１４）に応答して、前記給電装置（２１２）は、閾値可用性レベルを満たさない可用性レベルを有する通信幹線（２２２、４００）への電力の送達を中止する、請求項１または請求項２に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項４】
各通信幹線（２２２、４００）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項５】
前記水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）をさらに備え、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）と、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの２つ以上を互いに接続する通信スイッチ（２１７）とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項６】
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）との間の１つ以上の通信幹線（２２２、４００）につながれた中間部をさらに備え、前記１つ以上の通信幹線（２２２、４００）は、複数の通信ケーブル（２２４）を含み、前記中間部は、
主信号増幅器（３００）の群を含み、各主信号増幅器（３００）は、前記通信幹線（２２２、４００）に含まれる対応する通信ケーブル（２２４）に接続され、前記対応する通信ケーブル（２２４）の信号（２６６）を増幅するように構成され、前記中間部は、さらに、
２つ以上の通信ケーブル（２２４）に接続された予備の信号増幅器（３００）を含み、前記予備の信号増幅器（３００）は、
前記信号増幅器（３００）の群のうちの１つの主信号増幅器（３００）の故障を示す故障通知（２１４）を受信し、
前記故障通知（２１４）を受信することに応答して、前記対応する通信ケーブル（２２４）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項７】
各通信ケーブル（２２４）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブル（２２４）を含む、請求項６に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項８】
各通信幹線（２２２、４００）は、
複数の光ファイバー（４２２）と、
導電体（４３０）とを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項９】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項８に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項１０】
第１の幹線陸揚局（１１０、１００ａ）の給電装置（２１２）から、水域の底に沿って配置された複数の通信幹線（２２２、４００）に電力を送達するステップを含み、各通信幹線（２２２、４００）は、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続し、各通信幹線（２２２、４００）は、少なくとも１つの信号増幅器（３００）を含み、前記少なくとも１つの信号増幅器（３００）は、対応する通信幹線（２２２、４００）を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成され、前記送達された電力は、各通信幹線（２２２、４００）の前記少なくとも１つの信号増幅器（３００）に電力を供給するための電力であり、さらに、
前記給電装置（２１２）において、前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知（２１４）を受信するステップと、
前記シャント障害通知（２１４）に応答して、前記給電装置（２１２）において、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するステップとを含む、方法（６００）。
【請求項１１】
各通信幹線（２２２、４００）は可用性レベルを有し、前記シャント障害通知（２１４）に応答して、前記給電装置（２１２）において、閾値可用性レベルを満たさない可用性レベルを有する通信幹線（２２２、４００）への電力の送達を中止するステップを含む、請求項１０に記載の方法（６００）。
【請求項１２】
各通信幹線（２２２、４００）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い、請求項１０または請求項１１に記載の方法（６００）。
【請求項１３】
前記水域の底に沿って配置された通信網（２２０）を形成し、かつ、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの２つ以上を、通信スイッチ（２１７）が互いに接続する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法（６００）。
【請求項１４】
前記通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上に接続された予備の信号増幅器（３００）において、前記複数の通信幹線（２２２、４００）の通信ケーブル（２２２）の信号（２６６）を主信号増幅器（３００）が増幅できなかったことを示す失敗通知（２１４）を受信するステップと、
前記失敗通知（２１４）を受信することに応答して、前記予備の増幅器（３００）において、前記主信号増幅器（３００）に対応付けられた対応する通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するステップとをさらに含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法（６００）。
【請求項１５】
各通信ケーブル（２２２）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブル（４２２）を含む、請求項１４に記載の方法（６００）。
【請求項１６】
各通信幹線（２２２、４００）は、
複数の光ファイバー（４２２）と、
導電体（４３０）とを含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法（６００）。
【請求項１７】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載の方法（６００）。
【請求項１８】
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、
水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）とを備え、前記少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）は、
複数の通信ケーブル（２２２）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）との間の前記少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）につながれた中間部とを備え、前記中間部は、
主信号増幅器（３００）の群を含み、各主信号増幅器（３００）は、対応する通信ケーブル（２２２）に接続され、前記対応する通信ケーブル（２２２）を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成され、前記中間部は、さらに、
前記通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上に接続された１つの予備の信号増幅器（３００）を含み、前記１つの予備の信号増幅器（３００）は、
前記主信号増幅器（３００）のうちの１つの故障を示す故障通知（２１４）を受信し、
前記故障通知（２１４）を受信することに応答して、前記故障した主信号増幅器（３００）に対応する前記通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するように構成される、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項１９】
前記水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）をさらに備え、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
前記複数の通信ケーブル（２２２）と、
前記複数の通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上を互いに接続する通信スイッチ（２１７）とを含む、請求項１８に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２０】
前記水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）をさらに備え、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
通信幹線（２２２、４００）と、
前記通信幹線（２２２、４００）を互いに接続する通信スイッチ（２１７）とを含む、請求項１８または請求項１９に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２１】
各通信幹線（４００、４０２）は、
複数の光ファイバー（４２２）と、
導電体（４３０）とを含む、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２２】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項２１に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２３】
通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）であって、
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、
水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）とを備え、
前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
通信幹線（２２２、４００）と、
前記通信幹線（２２２、４００）を互いに接続する通信スイッチ（２１７）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）との間の各通信幹線（２２２、４００）につながれた中間部とを含み、各通信幹線（２２２、４００）は、複数の通信ケーブル（２２２）を含み、前記中間部は、
主信号増幅器（３００）の群を含み、各主信号（２６６）増幅器（３００）は、前記対応する通信幹線（２２２、４００）の対応する通信ケーブル（２２２）に接続され、前記対応する通信ケーブル（２２２）の信号（２６６）を増幅するように構成され、前記中間部は、さらに、
対応する前記通信幹線（２２２、４００）の前記通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上に接続された予備の信号増幅器（３００）を備え、前記予備の信号増幅器（３００）は、
前記主信号増幅器（３００）のうちの１つの故障を示す故障通知（２１４）を受信し、
前記故障通知（２１４）を受信することに応答して、前記故障した主信号増幅器（３００）に対応する前記通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するように構成され、前記通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）は、さらに、
前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）に接続された給電装置（２１２）を備え、前記給電装置（２１２）は、
対応する前記中間部および／または前記スイッチ（２３２）に電力を供給するために、各通信幹線（２２２、４００）を通して電力を送達し、
前記通信幹線（２２２、４００）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知（２１４）を受信し、
前記シャント障害通知（２１４）に応答して、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するように構成された、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２４】
各通信幹線（２２２、４００）は、前記給電装置（２１２）と電気的に通信する導電体（４３０）を含む、請求項２３に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２５】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項２４に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２６】
通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）であって、
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１００ｂ）と、
水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する第１および第２の通信幹線（２２２、４００）を含む通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）とを備え、各通信幹線（２２２、４００）は、ファイバーペア（４２２、４２２ａ／ｂ）を含み、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
前記第１および第２の通信幹線（２２２、４００）上に配置された中継器（２３０）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１００ａ）から前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）まで延在し、前記第１の通信幹線（２２２ａ）に対応付けられた前記中継器（２３０）に電力を供給するように構成された第１電力ケーブル（２２４、２２４ａ）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１００ａ）から前記第２の幹線陸揚局（１１０、１００ｂ）まで延在し、前記第２の通信幹線（２２２ｂ）に対応付けられた前記中継器（２３０）に電力を供給するように構成された第２電力ケーブル（２２４、２２４ｂ）とを含み、前記通信システムは、さらに、
コントローラ（２１３）を備え、前記コントローラ（２１３）は、前記通信網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）への電力送達を制御するように構成され、前記通信網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）への電力送達は、
対応する１つ以上の前記電力ケーブル（２２４）によって電力が供給されなくなる１つ以上の中継器（２３０）を特定することと、
前記１つ以上の特定された中継器（２３０）に前記電力を供給することを避けることと、
前記第１の通信幹線（２２２ａ）および第２の通信幹線（２２２ｂ）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）を知らせる障害通知（２１４）を受信することと、
前記障害通知（２１４）を受信することに応答して、
前記対応する１つ以上の電力ケーブル（２２４）によって電力が供給されなくなる前記１つ以上の中継器（２３０）の前記特定を再評価することと、
前記１つ以上の再評価された特定された中継器（２３０）に前記電力を供給することを避けることとによって制御される、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２７】
前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、ネットワークスイッチ（２３２）をさらに含み、前記ネットワークスイッチ（２３２）は、前記第１の通信幹線（２２２ａ）と前記第２の通信幹線（２２２ｂ）とをつなぐ第１コネクタと、前記第１電力ケーブル（２２４、２２４ａ）と前記第２電力ケーブル（２２４、２２４ｂ）とをつなぐ第２コネクタとを有する、請求項２６に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２８】
前記障害通知（２１４）は、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生したケーブル切断障害または電気シャント障害を知らせ、前記コントローラ（２１３）は、さらに、
前記ケーブル切断障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）から、障害が生じていない通信幹線（２２２、４００）にトラフィックのルートを変更し、
前記電気シャント障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するように構成される、請求項２７に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２９】
前記コントローラ（２１３）は、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）に位置する第１のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラと、前記第２の幹線陸揚局（１１０、１００ｂ）に位置する第２のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラとを含む、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、２つ以上の陸上の陸揚局をつなぐ海底に沿う海中光通信網に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
海底光通信ケーブルは、陸上のステーション同士をつなぐ海底に敷設された光ケーブルである。光通信ケーブルは、海を越えて信号を運ぶため、異なる大陸間の海を越えたケーブル通信を可能にする。各海底光ケーブルは、複数の（最大８つの）ファイバーペアを含んでもよく、ファイバーペアの各ファイバーは、それぞれ反対方向に信号を送信する。海底光通信ケーブルは、一般に、複数の区間に分けられる。各区間は、海底中継器によって、他の区間につながれる。信号は、海を越えて運ばれるので、その電力のいくらかを失う可能性がある。通常、各海底中継器は、複数のＥＤＦＡ（エルビウムドープファイバー増幅器）と、信号用の増幅器とを、各ファイバー内に備える。各ＥＤＦＡは、光ファイバーケーブルの前の区間において信号がその伝播中に被った損失を補償するのに十分な利得を持つ。たとえば、中継器間のファイバーケーブル区間の通常の長さは、約６０キロメートルである。このため、１０，０００キロメートルの長さを持つ通常のケーブルには、約１６６台の中継器が存在する。中継器は、別の陸上のステーションから信号を受信する陸上のステーションが、確実にその信号を受信して理解できるようにする。つまり、中継器は、信号伝播中の損失を補償するために、信号の電力を増加させる。電力の増加は、より大きな容量を意味する。なぜなら、光信号がクリアで正確であるほど、より複雑な信号を一方の陸上のステーションから他方の陸上のステーションに送ることができるためである。
【０００３】
図１を参照すると、通常の通信システム１００は、通信幹線１０２に接続された第１および第２の幹線陸揚局１１０、１１０ａ、１１０ｂ（ステーションとも呼ぶ）を備える。通信幹線１０２は、１つ以上の中継器１０４を備えてもよい。中継器１０４は、定電流、通常、海岸の近くに位置する電源などの給電装置（ＰＦＥ）１１２による１アンペアの定電流によって電力を供給される。銅の非ゼロの体積抵抗率により、１オーム／キロメートルという低い抵抗を有する、銅領域が大きい導電体をもってしても、給電電圧は、ケーブルの各区間で６０ボルト降下し、その結果、ケーブルの銅における放熱によって、給電電圧の約半分が失われてしまう。いくつかの例において、各ＰＦＥ１１２は、最大１４キロボルトの給電電圧を提供できる。給電電圧が１４キロボルトよりもさらに高くなると、ケーブル動作中に障害が発生してしまう可能性がある。給電装置１１２は、銅ケーブルなどの電力ケーブル１１４によって、中継器１０４に電力を供給する。
【０００４】
海底光通信ケーブルは、旧来、寿命が長く（約２４年）、非常に高い可用性と最低限のリスク許容度を有するよう、高度に工夫されるように設計されてきた。このため、初期のケーブル費用が極端に高かった。したがって、高い初期ケーブル費用により、海を介したいくつかの大陸間ルートは、事業的問題から、実行可能ではない。さらに、ケーブルの１か所に不具合が生じると、そのケーブル全体が、第１の幹線陸揚局と第２の幹線陸揚局１１０ａ、１１０ｂとの間で通信を送信できなくなる。そのため、通信ケーブルアーキテクチャを設計し直して、ケーブルの一部が通信を送信できない場合であっても、信頼性があり費用効率の高い大陸間通信を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
海底通信幹線は、海底に敷設され、海で隔てられた２つ以上の幹線陸揚局間の通信を提供する。通信幹線は、大陸間で通信信号を運ぶ。通信システムは、通信網を形成する複数の通信幹線を備える。各通信幹線は、中間部で互いに接続された通信リンクまたは区間を備える。通信リンクおよび中間部は、２つ以上の幹線陸揚局間を延在する通信網を形成する。通信ケーブルは、可用性が低い通信ケーブルである。つまり、ケーブルの各々は、閾値期間よりも短い、可用性が低い期間運転可能である。しかしながら、通信網は、全体として、可用性が低い期間に対応付けられた期間よりも長い期間運転可能である可用性が高い通信網を形成する。
【０００６】
本開示の一態様は、第１の幹線陸揚局と、第２の幹線陸揚局と、水域の底に沿って配置された複数の通信幹線とを備える通信システムを提供する。通信システムは、複数の通信幹線に接続された給電装置を備える。各通信幹線は、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する。各通信幹線は、少なくとも１つの信号増幅器を含み、当該少なくとも１つの信号増幅器は、対応する通信幹線を通して伝達された信号を増幅するように構成される。給電装置は、通信幹線の当該少なくとも１つの信号増幅器に電力を供給するために、各通信幹線を通して電力を送達するように構成される。これに加えて、給電装置は、複数の通信幹線のうちの障害が生じた通信幹線の途中で発生したケーブル切断障害または電気シャント障害を知らせる障害通知を受信し、ケーブル切断障害を知らせる障害通知に応答して、障害が生じた通信幹線から、少なくとも１つの障害が生じていない通信幹線にトラフィックのルートを変更するように構成される。電気シャント障害を知らせる障害通知に応答して、給電装置は、少なくとも１つの通信幹線を通した電力の送達を中止するように構成される。
【０００７】
本開示の実装形態は、以下の任意の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。いくつかの実装形態において、第１の幹線陸揚局および第２の幹線陸揚局の各々は、障害が生じた通信幹線から、少なくとも１つの障害が生じていない通信幹線にトラフィックのルートを変更するように構成されたソフトウェア定義ネットワーキングコントローラを備える。各通信幹線は、可用性レベルを有してもよく、シャント障害通知に応答して、給電装置は、閾値可用性レベルを満たさない可用性レベルを有する通信幹線への電力の送達を中止してもよい。各通信幹線は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低くてもよい。いくつかの例において、システムは、水域の底に沿って配置され、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する通信幹線網を備える。通信幹線網は、複数の通信幹線と、複数の通信幹線のうちの２つ以上を互いに接続する通信スイッチとを含んでもよい。
【０００８】
いくつかの例において、通信システムは、第１の幹線陸揚局と第２の幹線陸揚局との間の１つ以上の通信幹線につながれた中間部を備える。１つ以上の通信幹線は、複数の通信ケーブルを含んでもよい。中間部は、各通信ケーブルに接続される主信号増幅器の群と、予備の信号増幅器とを含んでもよい。各主信号増幅器は、通信幹線に含まれる対応する通信ケーブルに接続され、対応する通信ケーブルの信号を増幅するように構成されてもよい。予備の信号増幅器は、通信のうちの２つ以上に接続された１つの予備の信号増幅器であってもよい。また、予備の信号増幅器は、信号増幅器の群のうちの１つの主信号増幅器の故障を示す故障通知を受信し、故障通知を受信することに応答して、対応する通信ケーブルを通して伝達された信号を増幅するように構成されてもよい。各通信ケーブルは、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブルを含んでもよい。各通信幹線は、複数の光ファイバーと、導電体とを含んでもよい。導電体は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
【０００９】
本開示の別の態様は、第１の幹線陸揚局の給電装置から、水域の底に沿って配置された複数の通信幹線に電力を送達するステップを含む方法を提供する。また、方法は、給電装置において、複数の通信幹線のうちの障害が生じた通信幹線の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知を受信するステップを含む。シャント障害通知に応答して、方法は、給電装置において、少なくとも１つの通信幹線を通した電力の送達を中止するステップを含む。各通信幹線は、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する。これに加えて、各通信幹線は、少なくとも１つの信号増幅器を含み、当該少なくとも１つの信号増幅器は、対応する通信幹線を通して伝達された信号を増幅するように構成される。送達された電力は、各通信幹線の当該少なくとも１つの信号増幅器に電力を供給するための電力である。
【００１０】
本開示の実装形態は、以下の任意の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。いくつかの実装形態において、各通信幹線は、可用性レベルを有してもよい。シャント障害通知に応答して、方法は、給電装置において、閾値可用性レベルを満たさない可用性レベルを有する通信幹線への電力の送達を中止するステップを含んでもよい。各通信幹線は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低くてもよい。水域の底に沿って配置された通信幹線網を形成し、かつ、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する複数の通信幹線のうちの２つ以上を、通信スイッチが互いに接続してもよい。
【００１１】
いくつかの例において、方法は、通信ケーブルのうちの２つ以上に接続された予備の信号増幅器において、複数の通信幹線の通信ケーブルの信号を主信号増幅器が増幅できなかったことを示す失敗通知を受信するステップを含む。これに加えて、失敗通知を受信することに応答して、方法は、予備の増幅器において、主信号増幅器に対応付けられた対応する通信ケーブルを通して伝達された信号を増幅するステップを含む。各通信ケーブルは、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブルを含んでもよい。各通信幹線は、複数の光ファイバーと、導電体とを含んでもよい。導電体は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
【００１２】
本開示のさらに別の態様は、第１の幹線陸揚局と、第２の幹線陸揚局と、少なくとも１つの通信幹線と、当該少なくとも１つの通信幹線につながれた中間部とを備える第２の通信システムを提供する。当該少なくとも１つの通信幹線は、水域の底に沿って配置され、第１の幹線陸揚局を第２の陸揚局に接続する。当該少なくとも１つの通信幹線は、複数の通信ケーブルを含む。中間部は、第１の幹線陸揚局と第２の幹線陸揚局との間の通信幹線につながれる。中間部は、各通信ケーブルに接続された主信号増幅器の群と、通信ケーブルのうちの２つ以上に接続された予備の信号増幅器とを含む。各主信号増幅器は、対応する通信ケーブルに接続され、対応する通信ケーブルを通して伝達された信号を増幅するように構成される。予備の信号増幅器は、主信号増幅器のうちの１つの故障を示す故障通知を受信し、故障通知を受信することに応答して、故障した主信号増幅器に対応する通信ケーブルを通して伝達された信号を増幅するように構成される。
【００１３】
本開示の実装形態は、以下の任意の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。いくつかの実装形態において、通信幹線網は、水域の底に沿って配置され、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する。通信幹線網は、複数の通信ケーブルと、複数の通信ケーブルのうちの２つ以上を互いに接続する通信スイッチとを含んでもよい。また、通信幹線は、通信幹線と、通信幹線を互いに接続する通信スイッチとを含んでもよい。また、各通信幹線は、複数の光ファイバーと、導電体とを含んでもよい。導電体は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
【００１４】
本開示のさらに別の態様は、第１の幹線陸揚局と、第２の幹線陸揚局と、水域の底に沿って配置され、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する通信幹線網と、通信幹線網に接続された給電装置とを備える第３の通信システムを提供する。記通信幹線網は、通信幹線と、通信幹線を互いに接続する通信スイッチと、第１の幹線陸揚局と第２の幹線陸揚局との間の各通信幹線につながれた中間部とを含む。各通信幹線は、複数の通信ケーブルを含む。中間部は、主信号増幅器の群を含む。各主信号増幅器は、対応する通信幹線の対応する通信ケーブルに接続され、対応する通信ケーブルの信号を増幅するように構成される。予備の信号増幅器が、各通信ケーブルまたは対応する通信幹線の通信ケーブルのうちの２つ以上に接続される。予備の信号増幅器は、主信号増幅器のうちの１つの故障を示す故障通知を受信し、故障通知を受信することに応答して、故障した主信号増幅器に対応する通信ケーブルを通して伝達された信号を増幅するように構成される。給電装置は、対応する中間部および／またはスイッチに電力を供給するために、各通信幹線を通して電力を送達するように構成される。また、給電装置は、通信幹線のうちの障害が生じた通信幹線の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知を受信するように構成される。シャント障害通知に応答して、給電装置は、少なくとも１つの通信幹線を通した電力の送達を中止するように構成される。
【００１５】
本開示の実装形態は、以下の任意の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。いくつかの実装形態において、各通信幹線網は、給電装置と電気的に通信する導電体を含む。導電体は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
【００１６】
本開示のさらに別の態様は、第１の幹線陸揚局と、第２の幹線陸揚局と、通信幹線網と、コントローラとを備える第４の通信システムを提供する。通信幹線網は、水域の底に沿って配置され、第１の幹線陸揚局を第２の幹線陸揚局に接続する第１および第２の通信幹線を含む。各幹線は、ファイバーペアを含む。通信幹線網は、第１および第２の通信幹線上に配置された中継器と、第１の幹線陸揚局から第２の幹線陸揚局まで延在する第１電力ケーブルと、第１の幹線陸揚局から第２の幹線陸揚局まで延在する第２電力ケーブルとを含む。第１電力ケーブルは、第１の通信幹線に対応付けられた中継器に電力を供給するように構成される。第２電力ケーブルは、第２の通信幹線に対応付けられた中継器に電力を供給するように構成される。コントローラは、対応する１つ以上の電力ケーブルによって電力が供給されなくなる１つ以上の中継器を特定することによって、通信網への電力送達を制御するように構成される。これに加えて、コントローラは、１つ以上の特定された中継器に電力を供給することを避けることと、障害通知を受信することとによって、通信網への電力送達を制御する。障害通知を受信することに応答して、コントローラは、対応する１つ以上の電力ケーブルによって電力が供給されなくなる１つ以上の中継器の特定を再評価し、１つ以上の再評価された特定された中継器に電力を供給することを避ける。
【００１７】
本開示の実装形態は、以下の任意の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。いくつかの実装形態において、通信幹線網は、第１の通信幹線と第２の通信幹線とをつなぐ第１コネクタと、第１電力ケーブルと第２電力ケーブルとをつなぐ第２コネクタとを有するネットワークスイッチを含む。いくつかの例において、障害通知は、障害が生じた通信幹線の途中で発生したケーブル切断障害または電気シャント障害を知らせる。コントローラは、ケーブル切断障害を知らせる障害通知に応答して、障害が生じた通信幹線から、障害が生じていない通信幹線にトラフィックのルートを変更し、電気シャント障害を知らせる障害通知に応答して、少なくとも１つの通信幹線を通した電力の送達を中止するように構成される。また、コントローラは、第１のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラと、第２のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラとを含んでもよく、第１のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラおよび第２のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラの各々は、第１の幹線陸揚局と、第２の幹線陸揚局にそれぞれ位置する。
【００１８】
１つ以上の本開示の実装形態の詳細を、添付の図面および以下の説明に記載する。その他の態様、特徴、および利点は、本明細書および図面から、ならびに請求の範囲から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ショア電源を有する従来の光通信システムの概略図である。
【図２Ａ】電力ケーブルに各々が対応付けられた２つの光通信幹線を有する２つの幹線陸揚局間の例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｂ】電力ケーブルに各々が対応付けられ、通信スイッチを備える２つの光通信幹線を有する２つの幹線陸揚局間の例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｃ】２つの幹線陸揚局間に光通信網を有する例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｄ】３つの幹線陸揚局間に光通信網を有する例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｅ】４つの幹線陸揚局間に光通信網を有する例示的な光通信システムの概略図である。
【図３Ａ】共用の予備の励起を有する例示的な増幅器の概略図である。
【図３Ｂ】各ファイバーペアに対応付けられた主励起レーザーダイオードをサポートする予備の励起レーザーダイオードを備える例示的な中継器の概略図である。
【図４Ａ】ファイバーペアの１つの群を有する例示的な光ファイバーケーブルの断面の概略図である。
【図４Ｂ】ファイバーペアの複数の群を有する例示的な光ファイバーケーブルの断面の概略図である。
【図４Ｃ】例示的なシングルモード・シングルコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図４Ｄ】例示的なマルチモード・シングルコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図４Ｅ】例示的なシングルモード・マルチコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図４Ｆ】例示的なマルチモード・マルチコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図５Ａ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図５Ｂ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図５Ｃ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図５Ｄ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図６】光通信網を介する光通信方法のための動作の例示的な配置を提供するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
さまざまな図面における同じ参照記号は、同じ要素を示す。
詳細な説明
図２Ａ〜図２Ｅに示すように、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、データセンターおよびネットワーク事業者によって使用され得る低コストの海底（ウェットプラント）ケーブルをもたらす太平洋横断光通信へのアプローチを提供する。光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、第１の幹線陸揚局１１０、１１０ａから第２の幹線陸揚局１１０、１１０ｂに通信２６６を送信し得る通信幹線２２２、４００からなる通信幹線網２２０、２２０ａ〜２２０ｅを提供する。通信幹線網２２０、２２０ａ〜２２０ｅのアーキテクチャにより、通信幹線２２２、４００、通信幹線４００（たとえば、幹線リンク４０２）の一部、または電力ケーブル２２４の不具合によって、通信信号２６６がその目的地にたどり着けなくなることはない。そのため、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、幹線網２２０内の通信２６６のルートを別の通信幹線２２２、４００または通信幹線リンク２２３、４０２に変更することによって、通信幹線２２２、４００、通信幹線４００の一部（すなわち、幹線リンク４０２）、または電力ケーブル２２４に関連する故障に耐えられるように設計される。
【００２１】
光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、通信幹線網２２０に接続された幹線陸揚局２１０（ステーションとも言う）を備える。この接続は、任意の接続またはリンクなどであってもよく、これによって、１つのシステム要素によって運ばれる信号が、「接続された」要素に伝えられる。接続された要素は、必ずしも互いに直接つながれている必要はなく、信号を処理または変更し得る中間コンポーネントまたは装置によって分離されてもよい。図２Ａ〜図２Ｃに示す例において、２つの幹線陸揚局２１０である第１の幹線陸揚局２１０、２１０ａおよび第２の幹線陸揚局２１０、２１０ｂがあるが、図２Ｄおよび図２Ｅに示すように、３つ以上の幹線陸揚局２１０が光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅに含まれてもよい。第１および第２の幹線陸揚局２１０、２１０ａ、２１０ｂは、通信幹線網２２０、２２０ａ〜２２０ｅに接続される。通信幹線網２２０は、通信幹線４００を備え、各通信幹線４００は、１つ以上の中継器２３０に接続される。各通信幹線２２２、４００は、複数の光ケーブル区間または幹線リンク２２３、４０２を含んでもよく、当該複数の光ケーブル区間または幹線リンク２２３、４０２は、対応する光チャネル／波長λ上で光信号２６６を運ぶ。図２Ａおよび図２Ｂに示す各通信幹線リンク２２３は、ファイバーペアに束ねられた１つ以上の光ファイバーケーブルを含み、幹線陸揚局２１０間の光信号２６６の双方向通信のための伝送路を提供してもよい。図２Ｃ〜図２Ｅに示すように、各通信幹線リンク４０２は、ファイバーペア４２２ａ／ｂに束ねられた１つ以上の光ファイバーケーブル４２２を含み、幹線陸揚局１１０間の光信号２６６の双方向通信用の伝送路を提供してもよい。図２Ａおよび図２Ｂに示す通信幹線リンク２２３は、別個の電力ケーブル２２４に対応付けられる一方、図２Ｃ〜図２Ｅに示す通信幹線リンク４０２は、通信幹線リンク４０２を包む電力管４１０を有するので、海底に沿う通信ケーブル２２２に隣接して通る電力ケーブル２２４の使用（図２Ａおよび図２Ｂ）をなくすことができる。通信システム１００は、たとえば、幹線陸揚局１１０、１１０ａ、１１０ｂのうちの少なくとも２つの間の長さが約６００キロメートルよりも長い長距離システムとして構成され、海など、６，０００〜１２，０００キロメートルの長さの水域に広がってもよい。光通信システム２００では、より具体的には、各幹線陸揚局２１０は、通信幹線４００に接続された給電装置（ＰＦＥ）２１２、２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃを備え、中継器２３０に電力を提供する。
【００２２】
給電機器
いくつかの実装形態において、ＰＦＥ２１２は、通信幹線網２２０に、具体的には、通信幹線４００に接続された中継器２３０に、電力（すなわち、定電流、直流（ＤＣ））を送る。ＰＦＥ２１２は、超高電圧出力供給電力を出力するように構成されており、電力ケーブル２２４（図２Ａおよび図２Ｂ）または、たとえば、長い期間をかけて海洋間に長距離に広がる通信幹線４００（図２Ｃ〜図２Ｄ）に給電することができる。
【００２３】
図１を再び参照すると、通常、各ＰＦＥ１１２は、総システム電圧の半分に相当する正電圧および負電圧の両方を供給する。そのため、２つのＰＦＥ１１２のうちの一方において、またはその近くで障害が発生すると、反対側の幹線陸揚局１１０にある他方のＰＦＥ１１２は、中継器１０４への定電流供給を可能にするために、全電圧を供給する。たとえば、各ＰＦＥ１１２が、最大１５キロワットを生成できる場合、各ＰＦＥ１１２は、故障（たとえば、ケーブル２２４内のシャント障害）をカバーするために、最大電圧の半分の７．５キロワットで動作する。シャント故障は、海底通信ケーブル２２４の絶縁が損傷したときにケーブルに発生する故障であり、ケーブルの金属コアから海水への直接の短絡を引き起こす。
【００２４】
図２Ａを再び参照すると、図に示すように、光通信システム２００、２００ａは、光通信網２２０、２２０ｂを備え、光通信網２２０、２２０ｂは、２つの通信幹線２２２（たとえば、第１の通信幹線２２２ａおよび第２の通信幹線２２２ｂ）を備える。通信幹線２２２の各々は、通信幹線２２２とは別の、対応する電力ケーブル２２４ａ、２２４ｂを有する。各幹線陸揚局２１０は、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）コントローラ２１３を含む。ＳＤＮコントローラ２１３は、フロー制御を管理するソフトウェア定義ネットワーキング用のアプリケーションを実行して、インテリジェントネットワーキングを可能にする。ＳＤＮコントローラ２１３は、サーバに、パケットの送り先をスイッチに伝えさせるプロトコルに基づく。そのため、シャント障害が通信幹線２２２または幹線リンク２２３のいずれか一方で発生した場合、ＳＤＮコントローラ２１３は、当該通信幹線２２２または幹線リンク２２３のうちの一方がダウンしていることを検出し（すなわち、シャント障害通知２１４を受信することによって）、幹線陸揚局２１０からの通信幹線２２２または幹線リンク２２３のうちの他方に通信トラフィックの進路を変える。たとえば、ＳＤＮコントローラ２１３は、第１の通信幹線２２２ａがダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第２の通信幹線２２２ａに向け、第２の通信幹線２２２ａがダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第１の通信幹線２２２ａに向ける。図に示すように、２つの通信幹線２２２および対応する電力ケーブル２２４しか図示されていないが、それ以上の数が使用されてもよい。
【００２５】
また、図２Ｂの通信システム２００ｂは、各幹線陸揚局２１０にＳＤＮコントローラ２１３を備える。この場合、通信網２２０ｂは、第１の通信幹線２２２ａを第２の通信幹線２２２ｂに接続し、第１電力ケーブル２２４ａを第１の通信ケーブル２２４ｂにつなぐ通信スイッチ２１７を用いて、第１の通信幹線２２２ａと第２の通信幹線２２２ｂとの間で中間切替えを可能にする。このように、通信幹線１０２のうちの一方の通信幹線１０２の幹線リンク２２３のうちの一方においてシャント障害が発生した場合、ＳＤＮコントローラ２１３は、幹線リンク２２３がダウンしていることを検出し（すなわち、シャント障害通知２１４を受信することによって）、通信スイッチ２１７を用いて、通信幹線１０２のうちの他方の通信幹線１０２の別の幹線リンク２２３に通信トラフィックの進路を変える。たとえば、ＳＤＮコントローラ２１３は、第１の通信幹線２２２ａの幹線リンク２２３がダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第２の通信幹線２２２ａの幹線リンク２２３に向け、第２の通信幹線２２２ａの幹線リンク２２３がダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第１の通信幹線２２２ａの幹線リンク２２３に向ける。図に示すように、２つの通信幹線２２２および対応する電力ケーブル２２４しか図示されていないが、それ以上の数が使用されてもよい。これに加えて、通信スイッチ２１７は、通信網２２０ｂの異なる間隔で配置されてもよい。
【００２６】
図２Ａ〜図２Ｅを再び参照すると、図に示すように、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、光通信網２２０、２２０ａ〜２２０ｅを備え、光通信網２２０、２２０ａ〜２２０ｅは、通信幹線リンク２２４、４００または幹線リンク２２３、４０２を備える。そのため、通信幹線４００または幹線リンク４０２の一方でシャント障害が発生した場合、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、シャント障害を受けている通信幹線４００に対応付けられたファイバーペア４２２ａ／ｂのうちのサブセットまたはすべてを選択的に遮断する。このように、通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、シャント障害のせいで低減した、各中継器２３０が受ける利用可能な電圧に適応することができる。そのため、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、ＰＦＥ２１２が出力するように構成された最大電圧を使用して、通信トラフィックのルートを変更し、ファイバーペア４２２ａ／ｂのうちのサブセットまたはすべてを遮断することに適応できる。つまり、再構成可能な光通信網２２０、２２０ａ〜２２０ｅによって、シャント故障時に、トラフィックのルート変更が可能になる。いくつかの例において、通信幹線１０２、４００内の光通信ファイバー４２２は、優先順位が高いファイバー４２２（または、優先順位が高いファイバーペア４２２ａ／ｂ）と、優先順位が低いファイバー４２２（または、優先順位が低いファイバーペア４２２ａ／ｂ）とに指定される。いくつかの例において、シャント故障時、優先順位が低いファイバー４２２は、優先順位が高いファイバー４２２がその伝送を連続して続けられるように、光通信網２００、２００ａ〜２００ｅによって遮断されるファイバー４２２である。シャント故障が発生したときに、各ＰＦＥ２１２がその最大出力電圧で連続して出力できるようにし、かつ、光通信網２２０内の優先順位が低いファイバー４２２を遮断することによって、光通信網２２０の性能が根本的に改善される。通信網２２０の性能の根本的な改善は、ネットワーク２２０が、ＰＦＥ１１２が供給できる電力の半分ではなく各ＰＦＥ１１２の最大電力の使用を維持することによるものである。これに加えて、各ＰＦＥ２１２が出力するように構成された最大出力電圧を使用することによって、追加の電力（ネットワーク２２０、２２０ａ〜２２０ｅ設計による）が使用されて、光通信幹線４００の容量が増加する。その結果、光通信網２００、２００ａ〜２００ｅは、その利用可能なリソースをよりよく利用し、バランスを保つことができる。
【００２７】
ある実装形態において、通信網２２０は、電力ケーブル２２４、４１０から電力が供給されないように特定の中継器２３０を避けるよう構成することによって、各ＰＦＥ２１２から出力された電力の使用を最大限に活用する。当該避けられた中継器２３０によって、通信ケーブル２２２、４００に対応付けられたファイバーペア上でトラフィックの損失が発生するので、通信ケーブル２２２は、可用性が低い通信ケーブル２２になる。電力が供給されている中継器２３０が減少し、中継器２３０の電圧降下も抑えられているため、当該避けられた中継器２３０に対応付けられた通信ケーブル２２２に対応付けられた電力ケーブル２２４上で必要とされる電力は低下する。シャントが発生した場合、（たとえば、当該避けられた中継器２３０よりも前の）ゼロ電圧点は、シャント位置に移動する。つまり、当該避けられた中継器２３０は、もう避けられなくなり、受信した通信信号２６６を中継する。この例において、シャント時、ＰＦＥ２１２から出力された電力は同じままである一方、ネットワーク２２０、２２０ａ〜２２０ｅは、その受信した電力の使用を調整する。
【００２８】
通信幹線網
光通信システム２００は、通信幹線網２２０を備える。通信幹線網２２０は、通信幹線４００を備える。各通信幹線４００は、１つ以上の中継器２３０に接続されてもよい。各通信幹線４００は、複数の通信ケーブル区分または幹線リンク４０２、４０２ａ〜４０２ｎを含んでもよく、複数のそれらが通信幹線４００を形成する。通信網２２０の各幹線リンク４０２は、可用性が低い幹線リンク４０２として設計されてもよい。可用性とは、システム全体（たとえば、光通信システム２００）またはシステム内の要素（たとえば、幹線リンク４０２）が、使用を求められたときに正しく動作している確率である。より具体的には、可用性とは、システムまたはシステムの要素が、使用する必要があるときに故障してないまたは修理措置を受けていない確率である。光通信システム２００のシステムまたはシステムの要素は、可用性が高いシステム／要素、または可用性が低いシステム／要素として設計されてもよい。可用性が高いシステム／要素では、システム／要素は、通常期間よりも長い間、約束通りのレベルの性能を確実に提供する。可用性が高いシステム／要素は、単一障害点を無くすように設計される。そのため、このシステム／要素は、冗長コンポーネントを備えることによって設計される。これは、当該システム／要素の１つのコンポーネントの故障がシステム／要素全体に対する故障ではないことを意味する。また、可用性が高いシステム／要素は、故障を、発生したときに検出するように設計される。このように、可用性が高いシステム／要素において、ユーザは、メンテナンスが生じているときでさえ、故障が起きていることが全く分からないだろう。可用性は、通常、システムまたはシステムの特定の要素の所定の年における稼働時間または運転の割合で表される。末端の通信システムまたは末端の陸揚局２１０に問題があったり不具合が生じたりしている場合は、稼働時間は考慮しない。したがって、第１の陸揚局１１０ａからの通信が、通信幹線４００に関係ない理由で送信されない場合、通信が末端の陸揚局１１０ｂに届かないことは、稼働時間の割合を判定する際に考慮または検討されない。可用性が低い通信幹線４００、４０２は、優先順位が高くてもよく、優先順位が低くてもよい。
【００２９】
いくつかの例において、稼働率９０％のシステム／要素（「ワンナイン」とも言う）とは、当該システム／要素の休止時間が、毎日２．４時間、すなわち、毎週１６．８時間（２．４×７）、月７２時間、または年３６．４日であることを意味する。稼働率９９％のシステム／要素（「ツーナイン」とも言う）とは、当該システム／要素の休止時間が、毎日１４．４分、すなわち、毎週１．６８時間、月７．２時間、または年３．６４日であることを意味する。稼働率９９．９％のシステム／要素（「スリーナイン」とも言う）とは、当該システムの休止時間が、毎日１．４４分、すなわち、毎週１０．１分、月４３．８分、または年８．７６時間であることを意味する。稼働率９９．９９％のシステム／要素（「フォーナイン」とも言う）とは、当該システム／要素の休止時間が、毎日８．６６  秒、すなわち、毎週１．０１分、月４．３８分、または年４２．４６分であることを意味する。稼働率９９．９９９％（ファイブナイン）、９９．９９９９％（シックスナイン）、９９．９９９９９％（セブンナイン）、９９．９９９９９９％（エイトナイン）、および９９．９９９９９９９％（ナインナイン）にも同じ推論が当てはまる。特定の桁から成割合は、９の数、または桁の「クラスオブナインズ（class of nines）」と呼ばれることもある。上記のように、９９．９９％の時間間断なく送達された通信は、フォーナイン信頼性またはクラス４である。そのため、光通信システム２００は、その稼働率が９９％以下（ツーナイン以下）になったときに、可用性が低いシステムとみなされ、光通信システム２００は、その稼働率が９９．９％以上（スリーナイン以上）になったときに、可用性が高いシステムとみなされてもよい。このように、稼働率９９．９％のシステムは、通信の９９．９％が第１の陸揚局２１０から第２の陸揚局２１０へ進んでいることを意味する。
【００３０】
ハードウェア／ソフトウェアモジュールの稼働率Ａは、下記の式から求めてもよい。
【００３１】
【数１】
2019517169.tif 000003
【００３２】
ＭＴＢＦは、モジュールの平均故障間隔または故障間の平均時間である。ＭＴＴＲは、故障の平均修復時間である。ハードウェアモジュールのメーカーは、モジュールで故障が発生する前にＭＴＢＦを推定してもよい。ソフトウェアモジュールに関しては、ＭＴＢＦは、１秒あたりに実行されるＫＬＯＣ（ソフトウエアのコード数の単位）を不良率に乗算することによって決定されてもよい。ＭＴＴＲは、故障したハードウェアモジュールを修理するのにかかる時間である。運用システムにおいて、修理とは、一般に、ハードウェアモジュールを交換することを意味する。そのため、ハードウェアＭＴＴＲは、故障したハードウェアモジュールを交換するのにかかる平均時間と考えられ得る。ソフトウェアモジュールのＭＴＴＲは、ソフトウェア障害が検出された後に再起動するのにかかる時間として計算され得る。したがって、ソフトウェアＭＴＴＲは、ソフトウェア障害が検出された後に再起動するのにかかる平均時間と見られてもよい。
【００３３】
光通信網２２０は、少なくとも１つの中継器２３０に接続される、多様（すなわち、独立した故障範囲）で可用性が低い複数の幹線リンク４０２（すなわち、稼働率が９９％以下またはツーナイン以下）を含む。複数の幹線リンク４０２の組合せによって、可用性が高い光通信網２２０がもたらされる。そのため、各幹線リンク４０２は可用性が低いケーブル４０２であるが、複数の可用性が低い幹線リンク４０２が組み合せられることによって、可用性が高い通信網２２０がもたらされる。可用性が低い幹線リンク４０２は、可用性が高い幹線リンク４０２よりも安価である。その結果、可用性が低い幹線リンク４０２を使用することによって、光通信網２００のコストは大幅に削減される。このように、複数の多様で低コストの可用性が低いリンク４０２を使用して、高いネットワークレベルの可用性を実現することは、従来の１つの可用性が高いケーブル（図１に示す）よりも有利である。たとえば、９９．９９％以上など、非常に高い目標稼働率のためには、通常、多様性（すなわち、独立した故障範囲）の複数の低コストの可用性が低い幹線４０２を作るほうが、１つの高度に工夫された可用性が高い用ケーブルを作るよりも費用効率が高い。
【００３４】
各通信幹線４００は、異なる可用性レベルで通信サービスを提供するように構成される。たとえば、サービスは、プレミアム型の可用性が高いサービスから、ベストエフォート型の可用性が低いサービスまで及んでもよい。プレミアム型の可用性が高いサービスは、重要なデータの通信に割り当てられる一方、ベストエフォート型の可用性が低いサービスは、より低い優先順位の通信に割り当てられる。光通信網２２０は、その通信の送信を、利用可能な複数のサービスを使用することによって最適化するように設計さてもよい。たとえば、可用性が高いサービスに対応付けられた通信は、３つのケーブル幹線４００上で実行され、中可用性サービスに対応付けられた通信は、２つのケーブル幹線４００上で運ばれ、可用性が低いサービスに対応付けられた通信は、１つのケーブル幹線４００で運ばれる。通信システム１００は、巧妙に工夫され、すべてのサービス範囲をサポートするための可用性が高いケーブルとして設計された１つの通信幹線１０２を使用する図１とは対照的に、図２Ａ〜図２Ｃに示す例などの光通信システム２００は、組合わせると可用性が高いシステム２００がもたらされる複数の可用性が低い幹線４００を使用することによって、可用性が高い幹線のコストを大幅に削減する。
【００３５】
そのため、リンクレベル設計（図１、可用性が高い幹線を用いる）と図２Ａ〜図２Ｃに記載のネットワークレベル設計との違いは、サービスレベル可用性に関係する。このように、リンクレベル設計（図１−従来技術）では、焦点およびコストは、可用性が高い幹線１０２である幹線１０２に関連する。ところが、ネットワークレベル設計では、光通信システム２００の最終目標は、通信２６６を第１の幹線陸揚局１１０ａから第２の幹線陸揚局１１０ｂに送達することである。このように、光通信システム２００は、組み合わせると可用性が高いネットワーク２２０がもたらされる複数の可用性が低い幹線４００を使用して設計することができる。
【００３６】
いくつかの実装形態において、複数の光通信幹線リンク４０２を使用することによって、光通信システム２００は、一次経路が故障した場合に使用されるように構成された通信幹線リンク４０２で、優先使用可能なサービスを送信することができる。たとえば、幹線リンク４０２の一次群を使用した幹線陸揚局１１０間の一次通信経路が故障した場合、第１経路の通信幹線とは異なる通信幹線リンク４０２を使用した通信を可能にする二次通信経路が使用されてもよい。
【００３７】
中継器
通信幹線リンク４０２は、１つ以上の中継器２３０に接続され、それらは、まとめて、通信網２２０を構成する。中継器（複数可）２３０は、電気スイッチ２３２と、中継器２３０の１つ以上の増幅器３００に電力を供給する電源２３４とを組み込んでもよい。電源２３４は、通信幹線４００を介して、ＰＦＥ２１２から電力を受ける。電気スイッチ２３２によって、中継器２３０に含まれる電源２３４は、通信幹線４００の、シャント時に選択されたファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂに対応する増幅器３００にのみ電力を供給することができる。これらの選択されたファイバーペア４２２ａ／ｂは、優先順位が最も高いトラフィックを通すファイバーペア４２２ａ／ｂに対応してもよい。各中継器２３０は、いったん海底に敷設されると保守不要になるように設計される。これに加えて、各中継器２３０は、水圧に対する高抵抗および高性能の密封を有するように構成される。つまり、中継器２３０の筐体は、水深約８，０００メートルの圧力に耐えられるように設計される。
【００３８】
各中継器２３０は、反対方向に進むファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂの各ファイバー４２２の信号２６６を増幅するように構成される。増幅器３００は、伝送路上の信号の減衰を補償する任意の光増幅器構成を含んでもよい。たとえば、１つ以上の中継器２３０は、エルビウムドープファイバー増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）、ラマン増幅器、またはハイブリッドのラマン／ＥＤＦＡ増幅器など、光学増幅器３００として構成されてもよい。光増幅器は、光信号を最初に電気信号に変換することをしないで、この信号を直接増幅する装置である。光増幅器は、光共振器のないレーザーと考えてもよい。ドープファイバー増幅器（ＤＦＡ：Doped Fiber Amplifier）は、ドープ光ファイバー（すなわち、物質の光学的性質を変更するために物質に注入される微量不純物成分（非常に低い濃度で）であるドーパントを含んだ光ファイバー）を、光信号を増幅するための利得媒質として使用する光増幅器である。増幅される信号および励起レーザー３０４（ＬＤ３０２からの）は、合波されてドープファイバー４００、４２２に入り、信号２６６は、ドープしているイオンとの相互作用によって増幅される。ＥＤＦＡは、ＤＦＡの最も一般的な例である。ＤＦＡでは、シリカファイバーのコアに三価エルビウムイオンがドープされ、当該コアは、９８０ｎｍまたは１，４８０ｎｍの波長のレーザーで効果的に励起され得、それでもなお１，４４０ｎｍ領域で利得を示し得る。ラマン増幅器では、より低い周波数の信号光子が、非線形の光学媒質においてより高い周波数の励起光子の非弾性散乱を誘導した場合、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Stimulated Raman Scattering）現象に基づいて、ラマン増幅によって信号が強化される。この結果、励起周波数と信号周波数との間の余分エネルギーが当該媒質の振動状態に渡された状態で、別の信号光子が生成され、光増幅が可能になる。そのため、ラマン増幅は、光ファイバー（ＥＤＦＡとは異なる）内で、励起レーザーと当該信号との間に非線形の相互作用を生じさせる。ラマン増幅の主な利点は、各ファイバー区間４００内に分布増幅を生じさせることができることであり、これによって、次の増幅器２３０までのファイバー区間４００の長さを伸ばすことができる。システム帯域幅は、システム２００内の光増幅器の使用可能な帯域幅と一致してもよい。
【００３９】
図３Ａを参照すると、いくつかの例において、各中継器２３０に対応付けられた増幅器３００は、励起レーザー３０４をカプラー３１０に出力するレーザーダイオード３０２を備える。カプラー３１０は、光通信幹線４００に対応付けられたファイバーペア４２２ａ／ｂの各ファイバー４２２のＥＤＦに励起レーザー３０４を注入する。各励起レーザーダイオード３０２は、レーザーダイオード出力、つまり、励起レーザー３０４が一定になるように制御される。いくつかの例において、ステーション陸揚局２１０から送信されたすべての波長のうちの専用の波長を有する監視信号３２２を使用して、光学中継器２３０の動作状況が監視される。中継器２３０は、監視信号３２２を受信して、監視信号をその送信元（すなわち、送信元ステーション２１０）に再送信する光学監視回路３１０を含んでもよい。つまり、光学監視回路３２０は、監視信号３２２を折り返し、これによって、監視信号３２２を送信したステーション２１０が、受信した監視信号３２２を分析し、監視信号の波長３２２、λのレベルから各中継器２３０の利得を分析し、幹線４００における損失の増加または光学中継器２３０の故障などの障害を検出できるようになる。
【００４０】
励起共有
各中継器２３０は、中継器２３０が受信した通信信号２６６を増幅する光学増幅器３００（たとえば、ファイバー増幅器）を含む。光学増幅器３００は、通信ステーション２１０のうちのいずれか１つから送信された入力信号２６６を、通信幹線４００から受信する。いくつかの例において、光学増幅器３００は、パワーレーザー励起３０４を光幹線４００に与える励起レーザーダイオード３０２を備える。たとえば、各レーザーダイオード３０２は、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂに励起電力を与える。しかしながら、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂに専用のレーザーダイオード３０２に加えてファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂごとに予備のレーザーダイオード励起３０２のセットを充てる代わりに、つまり、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂが専用の主励起レーザーダイオード３０２と、１〜３つの予備の励起レーザーダイオード３０２とを有する代わりに、通信網２２０は、励起レーザーダイオード３０２を共有することによって、冗長または予備の励起レーザーダイオード３０２ｂの数を減らす。つまり、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂのうちの２つ以上の間で１つの励起レーザーダイオード３０２が共有され得る。たとえば、従来の中継器は、その冗長構成のために可用性が極端に高く、各レーザーダイオードは、可用性が高いことついて詳細に検査およびテストされ、レーザーダイオードの各セットは、ケーブルに含まれる特定の伝送ファイバーを励起することに充てられ、可用性は、最悪の場合の温度である３４〜４０℃に基づいている一方、ほとんどの海底配置の周囲温度は、それよりもかなり低い５℃前後である。これに加えて、旧来、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂがある場合、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂは、主励起レーザーダイオード３０２および１〜３つの冗長励起３０２に対応付けられており、励起レーザーダイオード３０２、３０２ａ、３０２ｂは、全部で１２〜２４個（すなわち、６＋６（１）＝１２または６＋６（３）＝２４）であった。しかしながら、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、冗長励起レーザーダイオード３０２ｂを共有する場合、レーザーダイオード３０２の数は、大幅に減少し得る。たとえば、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂがある場合、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂは、共用主励起ダイオード３０２を有し、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂのすべてが冗長励起ダイオード３０２を共有する。主励起ダイオード３０２および冗長励起ダイオード３０２を共有することによって、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂは、全部で７〜９個（６＋１＝７または６＋３＝９）の励起ダイオード３０２に対応付けられる。いくつかの例において、励起用の冗長性を低減することに加えてコストのより低い市販の励起ダイオード３０２を使用することによって、光通信システム２００の全体コストが抑えられる。図３Ｂに示すように、レーザーダイオード３０２、３０２ａ〜３０２ｄは、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂ間で共有され（すなわち、共同して励起する）、レーザーダイオード３０２、３０２ａ〜３０２ｄの数は、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂの数よりも多い。
【００４１】
ケーブルの種類
通信幹線４００は、光ファイバー４２２を渡すように構成された任意の種類の幹線であってもよい。図４Ａおよび図４Ｂは、使用され得る例示的な通信幹線４００を示す。他の種類および構成の通信幹線４００が使用されてもよい。これに加えて、各中継器２３０が幹線陸揚局２１０に位置するＰＦＥ２１２から電力を供給されるため、通信幹線４００は、中継器２３０に電力を供給するために、ＰＦＥ２１２からの電力を運ぶように構成されるべきである。光通信システム２００の設計およびアーキテクチャによって、４０、６０、または８０キロメートルごとに光信号２６６が通信幹線４００を通過後に弱くなると、信号２６６は、中継器２３０によって増幅される必要がある。
【００４２】
図４Ａおよび図４Ｂを引き続き参照すると、いくつかの例において、各通信ケーブル幹線４００は、外部チューブ４１０を備える。いくつかの例において、外部チューブ４１０には、光ファイバー４２２を海中成分による損傷および水から保護するための止水ゲル４１２が充填されている。通信幹線４００は、たとえば、図４Ｂに示すように、外部チューブ４１０の中央に配置される補強部材４１４を含んでもよい。少なくとも１つの内部チューブ４２０が外部チューブ４１０内に配置される。各内部チューブ４２０は、ファイバー４２２（たとえば、通常、各２本のファイバー４２２が１つのファイバーペア４２２ａ／ｂを形成する６〜１２本のケーブル）を含む。いくつかの例において、銅チューブ４３０が外部チューブ４１０を包み、ステーション２１０から中継器２３０に電力を送信する導電体として作用する。導電率は、材料がどれだけうまく電荷を運べるかについての尺度であり、電気配線系統において極めて重要な特性である。銅は、すべての非貴金属のなかで最も導電率が高い。このように、銅は、光通信システム２００の設計において使用されることが多い。しかしながら、光通信システム２００は、銅チューブ４３０に取って代わる他の材料を使用してもよい。当該他の材料は、銅よりも伝導率が低いアルミニウムまたは炭素であってもよく、これによって、全体のシステムコストがより安価になる。これに加えて、ケーブルの長さ要件および電力要件に基づいて、いくつかの例において、ケーブル幹線４０２によっては、あまり高い導電率を必要としないため、銅よりも通常安く、軽い材料が使用されてもよい。
【００４３】
図４Ｃ〜図４Ｆを参照すると、ファイバー４２２は、通信信号２６６を光伝送するように構成された任意の種類のファイバー４２２であってもよい。各ファイバーケーブル４２２は、少なくとも１つのファイバーコア４２４を有する。図４Ｃは、例示的なシングルモード・シングルコア光ファイバーの断面の概略図である。シングルモードファイバーは、光をファイバーに直接下ってのみ運ぶように設計される。つまり、横モードの光ファイバーである。シングルモードファイバーによって、通信２６６は、異なる周波数だが同じモードで進むことができるようになる。このように、図４Ｃに示すシングルモードファイバーによって、光通信は、当該ファイバーのコア内を一方向に進むことができる。図４Ｄは、例示的なマルチモード・シングルコア光ファイバーの断面の概略図である。マルチモード光ファイバーは、シングルモードファイバーよりも大きなコアを持つ種類の光ファイバーであり、これによって、より高い「集光」容量が可能になる。つまり、コア４２４のサイズが大きいほど、接続が簡素化され、システム２００は、幹線陸揚局１１０においてより低コストの電子機器を使用できるようになる。図４Ｅは、例示的なシングルモード・マルチコア光ファイバーの断面の概略図である。この場合、ファイバー４２２は、複数のコア４２４を含み、各コア４２４は、シングルモード・コアである。最後に、図４Ｆは、例示的なマルチモード・マルチコア光ファイバーの断面の概略図であり、ファイバー４２２は、図４Ｅに示すシングルモード・マルチファイバーコアのコア径よりも大きなコア径を有する複数のコアを含む。
【００４４】
スイッチ
各中継器２３０に対応付けられたスイッチ２３２は、通信幹線４００およびファイバー４２２の種類（図４Ａ〜図４Ｆを参照）に加えて、的確なファイバー切断リスクおよび目標の可用性に基づいて設置および構成される。このように、スイッチ２３２を使用することによって、同じ区間レベル可用性の割には、通信網２２０の全体のエンドツーエンドの可用性が高くなる。スイッチ２３２が、２つの幹線陸揚局２１０間で通信信号２６６を送信する場合に柔軟なネットワークを可能にするためである。いくつかの例において、各スイッチ２３２は、光ファイバー４２２レベル、または波長レベル２６６、λで使用される。これに加えて、各スイッチは、手動で起動されてもよく、または、自動的に起動されてもよい。スイッチ２３２の手動による起動は、たとえば、幹線４００、幹線リンク４０２、またはファイバー４２２に障害がある場合であり得るため、スイッチは、障害がある幹線４００、幹線リンク４０２、またはファイバー４２２とは別の幹線４００、幹線リンク４０２、またはファイバー４２２に通信のルートを変更するために、手動で起動される。スイッチ２３２の自動起動は、たとえば、通信信号がその目的地にたどり着くために取るべき経路もしくは通信幹線４０２または特定のファイバー４２２を幹線陸揚局１１０が特定した場合に起こる。
【００４５】
いくつかの実装形態において、スイッチ２３２は、複数の粒度を有するように構成される。たとえば、スイッチは、信号をケーブルレベルで切り替えるように構成されてもよい。つまり、スイッチ２３２は、信号を、第１のケーブル幹線から別のケーブル幹線に移す。また、スイッチ２３２は、信号２６６を、第１のケーブルペアから第２のケーブルペア４２２、４２２ａ／ｂに移すように構成されてもよい。
【００４６】
図５Ａ〜図５Ｄは、スイッチ２３２が通信網２２０内で実施し得る複数の粒度レベルの切替えを示す図である。図５Ａは、ネットワークスイッチ２３２を備える中継器２３０を使用する海中ネットワーク２２０を示す図である。図に示すように、ステーションＡ２１０ａからの幹線４００は、ステーションＢ２１０ｂとの間で通信を送受信する。このように、ネットワーク２２０は、スイッチ２３２を備える複数の中継器２３０を備え、第１幹線４００ａから第２幹線４００ｂに、または、第１幹線リンク４０２ａから第２幹線リンク４０２ｂに、または、第１ファイバー４２２ａから第２ファイバー４２２ｂに通信信号２６６を移してもよい。
【００４７】
図５Ｂを参照すると、いくつかの実装形態において、第１ステーション１１０ａからの通信幹線４００は、複数のファイバー４２２を含み、各ファイバー４２２は、マルチコア（たとえば、図４Ｅおよび図４Ｆ）を有する。この場合、通信幹線４００のマルチコア光ファイバー４２２から通信２６６を受信するスイッチ２３２は、この信号を別の方向に向ける。このように、スイッチ２３２は、マルチコア光ファイバー４２２から異なるファイバー４２２にモードを向ける空間分割多重を実施する。
【００４８】
図５Ｃを参照すると、いくつかの実装形態において、スイッチ２３２は、周波数分割を実施する。この場合、スイッチ２３２は、第１の周波数λ１を有する通信２６６を、第２の周波数λ２を有する通信２６６とは異なる方向に向ける。ここで、両方の通信は、同じファイバー４２２内のスイッチ２３２に進む。図５Ｄを参照すると、いくつかの実装形態において、スイッチ２３２は、第１の周波数λ１を有する通信を受信し、この通信の第１の周波数λ１を、第１の周波数λ１とは異なる第２の周波数λ２に変更する。図５Ａ〜図５Ｄを再び参照すると、通信網２２０、より具体的には、各中継器２３０のスイッチ２３２は、図５Ａに示す幹線レベル、図５Ｂに示すファイバーペアレベルまたはファイバーレベル、図５Ｃに示すコアレベル、および図５Ｄに示す波長レベルまたは周波数レベルなど、複数のレベルの切替え粒度に適合するように構成される。
【００４９】
図６は、図２Ａ〜図５Ｄを参照して説明した通信網２２０を有する通信システム２００を介した光通信の方法６００を説明する図である。ブロック６０２において、方法６００は、第１の幹線陸揚局１１０ａの給電装置（ＰＦＥ）２１２から、水域の底に沿って配置された複数の通信幹線４００、４０２に電力を送達するステップを含む。ブロック６０４において、方法６００は、ＰＦＥ２１２において、複数の通信幹線４００、４０２のうちの障害が生じた通信幹線４００、４０２の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知２１４を受信するステップを含む。ブロック６０６において、シャント障害通知２１４に応答して、方法６００は、ＰＦＥ２１２において、少なくとも１つの通信幹線４００、４０２を通る電力の送達を中止するステップを含む。各通信幹線４００、４０２は、第１の幹線陸揚局１１０ａを第２の幹線陸揚局１１０ｂに接続する。これに加えて、各通信幹線４００、４０２は、少なくとも１つの信号増幅器３００を含み、少なくとも１つの信号増幅器３００は、対応する通信幹線４００、４０２を通して伝達された信号２６６を増幅するように構成され、当該送達された電力は、各通信幹線４００、４０２の少なくとも１つの信号増幅器３００に電力を供給する。
【００５０】
いくつかの実装形態において、各通信幹線４００、４０２は、可用性レベルを有する。シャント障害通知２１４に応答して、方法６００は、給電機器２１２において、閾値可用性レベルを満たさない対応する可用性レベルの任意の通信幹線４００、４０２への電力の送達を中止するステップを含んでもよい。各通信幹線４００、４０２は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い通信幹線であってもよい。通信スイッチは、水域の底に沿って配置された通信幹線網２２０を形成し、第１の幹線陸揚局１１０ａを第２の幹線陸揚局１１０ｂに接続する複数の通信幹線４００、４０２のうちの２つ以上を互いに接続してもよい。いくつかの例において、方法６００は、各通信ケーブルに接続された予備の信号増幅器３００（すなわち、予備のレーザー励起３０２ｂ）において失敗通知２１４を受信するステップを含み、失敗通知２１４は、主信号増幅器３００（すなわち、主レーザー励起３０２ａ）が複数の通信幹線４００、４０２のうちの通信ケーブル４０２の信号２６６を増幅できなかったことを示す。失敗通知を受信することに応答して、方法６００は、予備の増幅器３００（すなわち、予備のレーザー励起３０２ｂ）において、主信号増幅器３００に対応付けられた対応する通信ケーブル４０２を通して伝達された信号２６６を増幅するステップを含んでもよい。各通信ケーブル４０２は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満（または、スリーナイン）であることによって可用性が低い光ファイバーケーブル４２２を含んでもよい。各通信幹線４００は、複数の光ファイバー４２２と、導電体４３０とを含んでもよい。導電体４３０は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
【００５１】
本明細書において説明したシステムおよび技術のさまざまな実装は、デジタル電子回路および／もしくは光学回路、集積回路、専用に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ならびに／またはそれらの組み合せで実現することができる。これらのさまざまな実装は、データおよび命令を送受信するために接続された特定用途プロセッサまたは汎用プロセッサであり得る少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサと、ストレージシステムと、少なくとも１つの入力装置と、少なくとも１つの出力装置とを備えるプログラム可能なシステム上で実行可能および／または解釈可能な１つ以上のコンピュータプログラムでの実装を含み得る。
【００５２】
これらのコンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードとしても知られる）は、プログラム可能なプロセッサ用の機械命令を含み、高レベルの手続き形言語および／もしくはオブジェクト指向プログラミング言語で、ならびに／またはアセンブリ言語／機械言語で実現できる。本明細書において使用するとき、用語「機械読み取り可能な媒体」および「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、機械命令および／またはデータを、機械読み取り可能な信号として機械命令を受信する機械読み取り可能な媒体を含むプログラム可能なプロセッサに提供するために使用される任意のコンピュータプログラムプロダクト、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体、装置、および／またはデバイス（たとえば、磁気ディスク、光学ディスク、メモリ、ＰＬＤ（Programmable Logic Devices））を指す。用語「機械読み取り可能な信号」は、機械命令および／またはデータをプログラム可能なプロセッサに提供するために使用される任意の信号を指す。
【００５３】
いくつかの実装形態を説明したが、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく、さまざまな変更がなされてもよいことが理解されるだろう。したがって、他の実装形態は、添付の特許請求の範囲に含まれる。
【図１】
2019517169.tif 000004
【図２Ａ】
2019517169.tif 000005
【図２Ｂ】
2019517169.tif 000006
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
2019517169.tif 000010
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2019517169.tif 000013
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
2019517169.tif 000020
【図５Ｄ】
2019517169.tif 000021
【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月22日(2018.11.22)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）であって、
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、
水域の底に沿って配置された複数の通信幹線（２２２、４００）とを備え、各通信幹線（２２２、４００）は、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続し、各通信幹線（２２２、４００）は、少なくとも１つの信号増幅器（３００）を含み、前記少なくとも１つの信号増幅器（３００）は、対応する通信幹線（２２２、４００）を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成され、前記通信システムは、さらに、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）に接続された給電装置（２１２）を備え、前記給電装置（２１２）は、
前記通信幹線（２２２、４００）の少なくとも１つの信号増幅器（３００）に電力を供給するために、各通信幹線（２２２、４００）を通して電力を送達し、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生したケーブル切断障害または電気シャント障害を知らせる障害通知（２１４）を受信し、
前記ケーブル切断障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）から、少なくとも１つの障害が生じていない通信幹線（２２２、４００）にトラフィックのルートを変更し、
前記電気シャント障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するように構成される、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２】
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）および前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）の各々は、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）から、前記少なくとも１つの障害が生じていない通信幹線（２２２、４００）にトラフィックのルートを変更するように構成されたソフトウェア定義ネットワーキングコントローラを備える、請求項１に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項３】
各通信幹線（２２２、４００）は、可用性レベルを有し、前記障害通知（２１４）に応答して、前記給電装置（２１２）は、閾値可用性レベルを満たさない可用性レベルを有する通信幹線（２２２、４００）への電力の送達を中止する、請求項１または請求項２に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項４】
各通信幹線（２２２、４００）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項５】
前記水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）をさらに備え、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）と、
前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの２つ以上を互いに接続する通信スイッチ（２１７）とを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項６】
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）との間の１つ以上の通信幹線（２２２、４００）につながれた中間部をさらに備え、前記１つ以上の通信幹線（２２２、４００）は、複数の通信ケーブル（２２２）を含み、前記中間部は、
主信号増幅器（３００）の群を含み、各主信号増幅器（３００）は、前記通信幹線（２２２、４００）に含まれる対応する通信ケーブル（２２２）に接続され、前記対応する通信ケーブル（２２２）の信号（２６６）を増幅するように構成され、前記中間部は、さらに、
２つ以上の通信ケーブル（２２２）に接続された予備の信号増幅器（３００）を含み、前記予備の信号増幅器（３００）は、
前記信号増幅器（３００）の群のうちの１つの主信号増幅器（３００）の故障を示す故障通知（２１４）を受信し、
前記故障通知（２１４）を受信することに応答して、前記対応する通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項７】
各通信ケーブル（２２２）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブル（２２２）を含む、請求項６に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項８】
各通信幹線（２２２、４００）は、
複数の光ファイバー（４２２）と、
導電体（４３０）とを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項９】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項８に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項１０】
第１の幹線陸揚局（１１０、１００ａ）の給電装置（２１２）から、水域の底に沿って配置された複数の通信幹線（２２２、４００）に電力を送達するステップを含み、各通信幹線（２２２、４００）は、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続し、各通信幹線（２２２、４００）は、少なくとも１つの信号増幅器（３００）を含み、前記少なくとも１つの信号増幅器（３００）は、対応する通信幹線（２２２、４００）を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成され、前記送達された電力は、各通信幹線（２２２、４００）の前記少なくとも１つの信号増幅器（３００）に電力を供給するための電力であり、さらに、
前記給電装置（２１２）において、前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知（２１４）を受信するステップと、
前記シャント障害通知（２１４）に応答して、前記給電装置（２１２）において、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するステップとを含む、方法（６００）。
【請求項１１】
各通信幹線（２２２、４００）は可用性レベルを有し、前記シャント障害通知（２１４）に応答して、前記給電装置（２１２）において、閾値可用性レベルを満たさない可用性レベルを有する通信幹線（２２２、４００）への電力の送達を中止するステップを含む、請求項１０に記載の方法（６００）。
【請求項１２】
各通信幹線（２２２、４００）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い、請求項１０または請求項１１に記載の方法（６００）。
【請求項１３】
前記水域の底に沿って配置された通信幹線網（２２０）を形成し、かつ、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する前記複数の通信幹線（２２２、４００）のうちの２つ以上を、通信スイッチ（２１７）が互いに接続する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法（６００）。
【請求項１４】
前記通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上に接続された予備の信号増幅器（３００）において、前記複数の通信幹線（２２２、４００）の通信ケーブル（２２２）の信号（２６６）を主信号増幅器（３００）が増幅できなかったことを示す失敗通知（２１４）を受信するステップと、
前記失敗通知（２１４）を受信することに応答して、前記予備の増幅器（３００）において、前記主信号増幅器（３００）に対応付けられた対応する通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するステップとをさらに含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法（６００）。
【請求項１５】
各通信ケーブル（２２２）は、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブル（４２２）を含む、請求項１４に記載の方法（６００）。
【請求項１６】
各通信幹線（２２２、４００）は、
複数の光ファイバー（４２２）と、
導電体（４３０）とを含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法（６００）。
【請求項１７】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載の方法（６００）。
【請求項１８】
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、
水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）とを備え、前記少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）は、
複数の通信ケーブル（２２２）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）との間の前記少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）につながれた中間部とを備え、前記中間部は、
主信号増幅器（３００）の群を含み、各主信号増幅器（３００）は、対応する通信ケーブル（２２２）に接続され、前記対応する通信ケーブル（２２２）を通して伝達された信号（２６６）を増幅するように構成され、前記中間部は、さらに、
前記通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上に接続された１つの予備の信号増幅器（３００）を含み、前記１つの予備の信号増幅器（３００）は、
前記主信号増幅器（３００）のうちの１つの故障を示す故障通知（２１４）を受信し、
前記故障通知（２１４）を受信することに応答して、前記故障した主信号増幅器（３００）に対応する前記通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するように構成される、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項１９】
前記水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）をさらに備え、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
前記複数の通信ケーブル（２２２）と、
前記複数の通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上を互いに接続する通信スイッチ（２１７）とを含む、請求項１８に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２０】
前記水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）をさらに備え、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
通信幹線（２２２、４００）と、
前記通信幹線（２２２、４００）を互いに接続する通信スイッチ（２１７）とを含む、請求項１８または請求項１９に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２１】
各通信幹線（４００、４０２）は、
複数の光ファイバー（４２２）と、
導電体（４３０）とを含む、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２２】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項２１に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２３】
通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）であって、
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）と、
水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）とを備え、
前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
通信幹線（２２２、４００）と、
前記通信幹線（２２２、４００）を互いに接続する通信スイッチ（２１７）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）との間の各通信幹線（２２２、４００）につながれた中間部とを含み、各通信幹線（２２２、４００）は、複数の通信ケーブル（２２２）を含み、前記中間部は、
主信号増幅器（３００）の群を含み、各主信号（２６６）増幅器（３００）は、前記対応する通信幹線（２２２、４００）の対応する通信ケーブル（２２２）に接続され、前記対応する通信ケーブル（２２２）の信号（２６６）を増幅するように構成され、前記中間部は、さらに、
対応する前記通信幹線（２２２、４００）の前記通信ケーブル（２２２）のうちの２つ以上に接続された予備の信号増幅器（３００）を備え、前記予備の信号増幅器（３００）は、
前記主信号増幅器（３００）のうちの１つの故障を示す故障通知（２１４）を受信し、
前記故障通知（２１４）を受信することに応答して、前記故障した主信号増幅器（３００）に対応する前記通信ケーブル（２２２）を通して伝達された前記信号（２６６）を増幅するように構成され、前記通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）は、さらに、
前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）に接続された給電装置（２１２）を備え、前記給電装置（２１２）は、
対応する前記中間部および／または前記スイッチ（２１７）に電力を供給するために、各通信幹線（２２２、４００）を通して電力を送達し、
前記通信幹線（２２２、４００）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生した電気シャント障害を知らせるシャント障害通知（２１４）を受信し、
前記シャント障害通知（２１４）に応答して、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するように構成された、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２４】
各通信幹線（２２２、４００）は、前記給電装置（２１２）と電気的に通信する導電体（４３０）を含む、請求項２３に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２５】
前記導電体（４３０）は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含む、請求項２４に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２６】
通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）であって、
第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）と、
第２の幹線陸揚局（１１０、１００ｂ）と、
水域の底に沿って配置され、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）を前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）に接続する第１および第２の通信幹線（２２２、４００）を含む通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）とを備え、各通信幹線（２２２、４００）は、ファイバーペア（４２２、４２２ａ／ｂ）を含み、前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、
前記第１および第２の通信幹線（２２２、４００）上に配置された中継器（２３０）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１００ａ）から前記第２の幹線陸揚局（１１０、１１０ｂ）まで延在し、前記第１の通信幹線（２２２ａ）に対応付けられた前記中継器（２３０）に電力を供給するように構成された第１電力ケーブル（２２４、２２４ａ）と、
前記第１の幹線陸揚局（１１０、１００ａ）から前記第２の幹線陸揚局（１１０、１００ｂ）まで延在し、前記第２の通信幹線（２２２ｂ）に対応付けられた前記中継器（２３０）に電力を供給するように構成された第２電力ケーブル（２２４、２２４ｂ）とを含み、前記通信システムは、さらに、
コントローラ（２１３）を備え、前記コントローラ（２１３）は、前記通信網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）への電力送達を制御するように構成され、前記通信網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）への電力送達は、
対応する１つ以上の前記電力ケーブル（２２４）によって電力が供給されなくなる１つ以上の中継器（２３０）を特定することと、
前記１つ以上の特定された中継器（２３０）に前記電力を供給することを避けることと、
前記第１の通信幹線（２２２ａ）および第２の通信幹線（２２２ｂ）のうちの障害が生じた通信幹線（２２２、４００）を知らせる障害通知（２１４）を受信することと、
前記障害通知（２１４）を受信することに応答して、
前記対応する１つ以上の電力ケーブル（２２４）によって電力が供給されなくなる前記１つ以上の中継器（２３０）の前記特定を再評価することと、
前記１つ以上の再評価された特定された中継器（２３０）に前記電力を供給することを避けることとによって制御される、通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２７】
前記通信幹線網（２２０、２２０ａ〜２２０ｅ）は、ネットワークスイッチ（２３２）をさらに含み、前記ネットワークスイッチ（２３２）は、前記第１の通信幹線（２２２ａ）と前記第２の通信幹線（２２２ｂ）とをつなぐ第１コネクタと、前記第１電力ケーブル（２２４、２２４ａ）と前記第２電力ケーブル（２２４、２２４ｂ）とをつなぐ第２コネクタとを有する、請求項２６に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２８】
前記障害通知（２１４）は、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）の途中で発生したケーブル切断障害または電気シャント障害を知らせ、前記コントローラ（２１３）は、さらに、
前記ケーブル切断障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、前記障害が生じた通信幹線（２２２、４００）から、障害が生じていない通信幹線（２２２、４００）にトラフィックのルートを変更し、
前記電気シャント障害を知らせる障害通知（２１４）に応答して、少なくとも１つの通信幹線（２２２、４００）を通した電力の送達を中止するように構成される、請求項２７に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【請求項２９】
前記コントローラ（２１３）は、前記第１の幹線陸揚局（１１０、１１０ａ）に位置する第１のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラと、前記第２の幹線陸揚局（１１０、１００ｂ）に位置する第２のソフトウェア定義ネットワーキングコントローラとを含む、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の通信システム（２００、２００ａ〜２００ｅ）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
いくつかの例において、通信システムは、第１の幹線陸揚局と第２の幹線陸揚局との間の１つ以上の通信幹線につながれた中間部を備える。１つ以上の通信幹線は、複数の通信ケーブルを含んでもよい。中間部は、各通信ケーブルに接続される主信号増幅器の群と、予備の信号増幅器とを含んでもよい。各主信号増幅器は、通信幹線に含まれる対応する通信ケーブルに接続され、対応する通信ケーブルの信号を増幅するように構成されてもよい。予備の信号増幅器は、通信ケーブルのうちの２つ以上に接続された１つの予備の信号増幅器であってもよい。また、予備の信号増幅器は、信号増幅器の群のうちの１つの主信号増幅器の故障を示す故障通知を受信し、故障通知を受信することに応答して、対応する通信ケーブルを通して伝達された信号を増幅するように構成されてもよい。各通信ケーブルは、通信送達成功率が９９．９パーセント未満であることによって可用性が低い光ファイバーケーブルを含んでもよい。各通信幹線は、複数の光ファイバーと、導電体とを含んでもよい。導電体は、銅またはアルミニウムのうちの少なくとも一方を含んでもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】ショア電源を有する従来の光通信システムの概略図である。
【図２Ａ】電力ケーブルに各々が対応付けられた２つの光通信幹線を有する２つの幹線陸揚局間の例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｂ】電力ケーブルに各々が対応付けられ、通信スイッチを備える２つの光通信幹線を有する２つの幹線陸揚局間の例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｃ】２つの幹線陸揚局間に光通信網を有する例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｄ】３つの幹線陸揚局間に光通信網を有する例示的な光通信システムの概略図である。
【図２Ｅ】４つの幹線陸揚局間に光通信網を有する例示的な光通信システムの概略図である。
【図３Ａ】共用の予備の励起レーザーダイオードを有する例示的な増幅器の概略図である。
【図３Ｂ】各ファイバーペアに対応付けられた主励起レーザーダイオードをサポートする予備の励起レーザーダイオードを備える例示的な中継器の概略図である。
【図４Ａ】ファイバーペアの１つの群を有する例示的な光ファイバーケーブルの断面の概略図である。
【図４Ｂ】ファイバーペアの複数の群を有する例示的な光ファイバーケーブルの断面の概略図である。
【図４Ｃ】例示的なシングルモード・シングルコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図４Ｄ】例示的なマルチモード・シングルコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図４Ｅ】例示的なシングルモード・マルチコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図４Ｆ】例示的なマルチモード・マルチコア光ファイバーの断面の概略図である。
【図５Ａ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図５Ｂ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図５Ｃ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図５Ｄ】光通信システムの例示的な通信網の概略図である。
【図６】光通信網を介する光通信方法のための動作の例示的な配置を提供するフローチャートである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
さまざまな図面における同じ参照記号は、同じ要素を示す。
詳細な説明
図２Ａ〜図２Ｅに示すように、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、データセンターおよびネットワーク事業者によって使用され得る低コストの海底（ウェットプラント）ケーブルをもたらす太平洋横断光通信へのアプローチを提供する。光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、第１の幹線陸揚局２１０、２１０ａから第２の幹線陸揚局２１０、２１０ｂに通信２６６を送信し得る通信幹線２２２、４００からなる通信幹線網２２０、２２０ａ〜２２０ｅを提供する。通信幹線網２２０、２２０ａ〜２２０ｅのアーキテクチャにより、通信幹線２２２、４００、通信幹線４００（たとえば、幹線リンク４０２）の一部、または電力ケーブル２２４の不具合によって、通信信号２６６がその目的地にたどり着けなくなることはない。そのため、光通信システム２００、２００ａ〜２００ｅは、幹線網２２０内の通信２６６のルートを別の通信幹線２２２、４００または通信幹線リンク２２３、４０２に変更することによって、通信幹線２２２、４００、通信幹線４００の一部（すなわち、幹線リンク４０２）、または電力ケーブル２２４に関連する故障に耐えられるように設計される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２Ａを再び参照すると、図に示すように、光通信システム２００、２００ａは、光通信網２２０、２２０ｂを備え、光通信網２２０、２２０ｂは、２つの通信幹線２２２（たとえば、第１の通信幹線２２２ａおよび第２の通信幹線２２２ｂ）を備える。通信幹線２２２の各々は、通信幹線２２２とは別の、対応する電力ケーブル２２４ａ、２２４ｂを有する。各幹線陸揚局２１０は、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）コントローラ２１３を含む。ＳＤＮコントローラ２１３は、フロー制御を管理するソフトウェア定義ネットワーキング用のアプリケーションを実行して、インテリジェントネットワーキングを可能にする。ＳＤＮコントローラ２１３は、サーバに、パケットの送り先をスイッチに伝えさせるプロトコルに基づく。そのため、シャント障害が通信幹線２２２または幹線リンク２２３のいずれか一方で発生した場合、ＳＤＮコントローラ２１３は、当該通信幹線２２２または幹線リンク２２３のうちの一方がダウンしていることを検出し（すなわち、シャント障害通知２１４を受信することによって）、幹線陸揚局２１０からの通信幹線２２２または幹線リンク２２３のうちの他方に通信トラフィックの進路を変える。たとえば、ＳＤＮコントローラ２１３は、第１の通信幹線２２２ａがダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第２の通信幹線２２２ｂに向け、第２の通信幹線２２２ｂがダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第１の通信幹線２２２ａに向ける。図に示すように、２つの通信幹線２２２および対応する電力ケーブル２２４しか図示されていないが、それ以上の数が使用されてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、図２Ｂの通信システム２００ｂは、各幹線陸揚局２１０にＳＤＮコントローラ２１３を備える。この場合、通信網２２０ｂは、第１の通信幹線２２２ａを第２の通信幹線２２２ｂに接続し、第１電力ケーブル２２４ａを第２の電力ケーブル２２４ｂにつなぐ通信スイッチ２１７を用いて、第１の通信幹線２２２ａと第２の通信幹線２２２ｂとの間で中間切替えを可能にする。このように、通信幹線１０２のうちの一方の通信幹線１０２の幹線リンク２２３のうちの一方においてシャント障害が発生した場合、ＳＤＮコントローラ２１３は、幹線リンク２２３がダウンしていることを検出し（すなわち、シャント障害通知２１４を受信することによって）、通信スイッチ２１７を用いて、通信幹線１０２のうちの他方の通信幹線１０２の別の幹線リンク２２３に通信トラフィックの進路を変える。たとえば、ＳＤＮコントローラ２１３は、第１の通信幹線２２２ａの幹線リンク２２３がダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第２の通信幹線２２２ｂの幹線リンク２２３に向け、第２の通信幹線２２２ｂの幹線リンク２２３がダウンしていることを検出すると、通信トラフィックを第１の通信幹線２２２ａの幹線リンク２２３に向ける。図に示すように、２つの通信幹線２２２および対応する電力ケーブル２２４しか図示されていないが、それ以上の数が使用されてもよい。これに加えて、通信スイッチ２１７は、通信網２２０ｂの異なる間隔で配置されてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図３Ａを参照すると、いくつかの例において、各中継器２３０に対応付けられた増幅器３００は、励起レーザー３０４をカプラー３１０に出力するレーザーダイオード３０２を備える。カプラー３１０は、光通信幹線４００に対応付けられたファイバーペア４２２ａ／ｂの各ファイバー４２２のＥＤＦＡに励起レーザー３０４を注入する。各励起レーザーダイオード３０２は、レーザーダイオード出力、つまり、励起レーザー３０４が一定になるように制御される。いくつかの例において、ステーション陸揚局２１０から送信されたすべての波長のうちの専用の波長を有する監視信号３２２を使用して、光学中継器２３０の動作状況が監視される。中継器２３０は、監視信号３２２を受信して、監視信号をその送信元（すなわち、送信元ステーション２１０）に再送信する光学監視回路３１０を含んでもよい。つまり、光学監視回路３２０は、監視信号３２２を折り返し、これによって、監視信号３２２を送信したステーション２１０が、受信した監視信号３２２を分析し、監視信号の波長３２２、λのレベルから各中継器２３０の利得を分析し、幹線４００における損失の増加または光学中継器２３０の故障などの障害を検出できるようになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
励起共有
各中継器２３０は、中継器２３０が受信した通信信号２６６を増幅する光学増幅器３００（たとえば、ファイバー増幅器）を含む。光学増幅器３００は、通信ステーション２１０のうちのいずれか１つから送信された入力信号２６６を、通信幹線４００から受信する。いくつかの例において、光学増幅器３００は、パワーレーザー励起３０４を光幹線４００に与える励起レーザーダイオード３０２を備える。たとえば、各レーザーダイオード３０２は、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂに励起電力を与える。しかしながら、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂに専用のレーザーダイオード３０２に加えてファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂごとに予備の励起レーザーダイオード３０２のセットを充てる代わりに、つまり、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂが専用の主励起レーザーダイオード３０２と、１〜３つの予備の励起レーザーダイオード３０２とを有する代わりに、通信網２２０は、励起レーザーダイオード３０２を共有することによって、冗長または予備の励起レーザーダイオード３０２ｂの数を減らす。つまり、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂのうちの２つ以上の間で１つの励起レーザーダイオード３０２が共有され得る。たとえば、従来の中継器は、その冗長構成のために可用性が極端に高く、各レーザーダイオードは、可用性が高いことついて詳細に検査およびテストされ、レーザーダイオードの各セットは、ケーブルに含まれる特定の伝送ファイバーを励起することに充てられ、可用性は、最悪の場合の温度である３４〜４０℃に基づいている一方、ほとんどの海底配置の周囲温度は、それよりもかなり低い５℃前後である。これに加えて、旧来、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂがある場合、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂは、主励起レーザーダイオード３０２および１〜３つの冗長励起レーザーダイオード３０２に対応付けられており、励起レーザーダイオード３０２、３０２ａ、３０２ｂは、全部で１２〜２４個（すなわち、６＋６（１）＝１２または６＋６（３）＝２４）であった。しかしながら、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、冗長励起レーザーダイオード３０２ｂを共有する場合、レーザーダイオード３０２の数は、大幅に減少し得る。たとえば、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂがある場合、各ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂは、共用主励起ダイオード３０２を有し、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂのすべてが冗長励起ダイオード３０２を共有する。主励起ダイオード３０２および冗長励起ダイオード３０２を共有することによって、６つのファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂは、全部で７〜９個（６＋１＝７または６＋３＝９）の励起ダイオード３０２に対応付けられる。いくつかの例において、励起用の冗長性を低減することに加えてコストのより低い市販の励起ダイオード３０２を使用することによって、光通信システム２００の全体コストが抑えられる。図３Ｂに示すように、レーザーダイオード３０２、３０２ａ〜３０２ｄは、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂ間で共有され（すなわち、共同して励起する）、レーザーダイオード３０２、３０２ａ〜３０２ｄの数は、ファイバーペア４２２、４２２ａ／ｂの数よりも多い。
【国際調査報告】
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