(57)【要約】【課題】光伝送システムのエネルギー効率を向上する。【解決手段】光伝送システム１０は、現用系光伝送路２０と、予備系光伝送路２１と、送信端局としての第１端局装置１１Ａと、受信端局としての第３端局装置１１Ｃとを備える。第３端局装置１１Ｃは、トランスポンダ２２と、入力された光信号を光電変換して電力を蓄える電力処理部２３と、光スイッチ２４と、監視制御部２５とを備える。監視制御部２５は、通常運用時は現用系光伝送路２０からの光信号をトランスポンダ２２に出力するとともに予備系光伝送路２１からの光信号を電力処理部２３に出力するよう光スイッチ２４を制御し、現用系光伝送路２０に障害が発生した場合は現用系光伝送路２０からの光信号を電力処理部２３に出力するとともに、予備系光伝送路２１からの光信号をトランスポンダ２２に出力するよう光スイッチ２４を制御する。【選択図】図１
2015115657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路の両方に光信号を送信する送信端局装置と、
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置と、
を備える光伝送システムであって、
前記受信端局装置は、
入力された光信号に所定の信号処理を施す光信号処理部と、
入力された光信号を光電変換して電力を蓄える電力処理部と、
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路からのそれぞれの光信号の出力先を、前記光信号処理部と前記電力処理部との間で切り替える光スイッチと、
前記光スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は前記現用系光伝送路からの光信号を前記光信号処理部に出力するとともに前記予備系光伝送路からの光信号を前記電力処理部に出力するよう前記光スイッチを制御し、前記現用系光伝送路に障害が発生した場合は前記現用系光伝送路からの光信号を前記電力処理部に出力するとともに、前記予備系光伝送路からの光信号を前記光信号処理部に出力するよう前記光スイッチを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記電力処理部は、蓄えられた電力を前記受信端局装置内の所定の装置に供給するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記受信端局装置は、前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路からのそれぞれの光信号の光レベルを検出する光レベル検出部をさらに備え、
前記制御部は、通常運用時に前記現用系光伝送路からの光信号の光レベルが所定の閾値以下に低下した場合に、前記現用系光伝送路からの光信号を前記電力処理部に出力するとともに、前記予備系光伝送路からの光信号を前記光信号処理部に出力するよう前記光スイッチを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記光スイッチは、２入力×２出力の光スイッチであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記送信端局装置は、光信号を出力する光送信部と、前記光送信部からの光信号を２つに分岐し、一方の分岐光信号を前記現用系光伝送路に出力し、他方の分岐光信号を前記予備系光伝送路に出力する光分岐部とを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項６】
冗長構成された現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置であって、
光信号に所定の信号処理を施す光信号処理部と、
入力された光信号を光電変換して電力を蓄える電力処理部と、
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路からのそれぞれの光信号の出力先を、前記光信号処理部と前記電力処理部との間で切り替え可能な光スイッチと、
前記光スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は前記現用系光伝送路からの光信号を前記光信号処理部に出力するとともに前記予備系光伝送路からの光信号を前記電力処理部に出力するよう前記光スイッチを制御し、前記現用系光伝送路に障害が発生した場合は前記現用系光伝送路からの光信号を前記電力処理部に出力するとともに、前記予備系光伝送路からの光信号を前記光信号処理部に出力するよう前記光スイッチを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする受信端局装置。
【請求項７】
前記電力処理部は、蓄えられた電力を前記受信端局装置内の所定の装置に供給するよう構成されることを特徴とする請求項６に記載の受信端局装置。
【請求項８】
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路からのそれぞれの光信号の光レベルを検出する光レベル検出部をさらに備え、
前記制御部は、通常運用時に前記現用系光伝送路からの光信号の光レベルが所定の閾値以下に低下した場合に、前記現用系光伝送路からの光信号を前記電力処理部に出力するとともに、前記予備系光伝送路からの光信号を前記光信号処理部に出力するよう前記光スイッチを制御することを特徴とする請求項６または７に記載の受信端局装置。
【請求項９】
前記光スイッチは、２入力×２出力の光スイッチであることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の受信端局装置。
【請求項１０】
現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路の両方に光信号を送信する送信端局装置と、
前記現用系光伝送路および前記予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置と、
を備える光伝送システムであって、
前記受信端局装置は、
前記現用系光伝送路からの光信号を光電変換する現用系光電変換部と、
前記予備系光伝送路からの光信号を光電変換する予備系光電変換部と、
入力された電気信号の電力を蓄える電力処理部と、
入力された電気信号に所定の信号処理を施す現用系信号処理部および予備系信号処理部と、
前記現用系光電変換部からの電気信号の出力先を、前記現用系信号処理部と前記電力処理部との間で替え可能な現用系スイッチと、
前記予備系光電変換部からの電気信号の出力先を、前記予備系信号処理部と前記電力処理部との間で替え可能な予備系スイッチと、
前記現用系スイッチおよび前記予備系スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は前記現用系光電変換部からの電気信号を前記現用系信号処理部に出力するよう前記現用系スイッチを制御するとともに前記予備系光電変換部からの電気信号を前記電力処理部に出力するよう前記予備系スイッチを制御し、前記現用系光伝送路に障害が発生した場合は前記現用系光電変換部からの電気信号を前記電力処理部に出力するよう前記現用系スイッチを制御するとともに前記予備系光電変換部からの電気信号を前記予備系信号処理部に出力するよう前記予備系スイッチを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項１１】
前記電力処理部は、蓄えられた電力を前記受信端局装置内の所定の装置に供給するよう構成されることを特徴とする請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記受信端局装置は、前記現用系信号処理部からの電気信号を光信号に変換する現用系光変換部と、前記予備系信号処理部からの電気信号を光信号に変換する予備系光変換部と、前記現用系光変換部および前記予備系光変換部に接続された光カプラと、をさらに備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記制御部は、前記現用系光変換部および前記予備系光変換部の光出力断を制御可能に構成されており、
前記制御部は、通常運用時は前記予備系光変換部を光出力断とし、前記現用系光伝送路に障害が発生した場合は前記現用系光変換部を光出力断とすることを特徴とする請求項１２に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記送信端局装置は、前記現用系光伝送路に光信号を出力する現用系光送信部と、前記予備系光伝送路に光信号を出力する予備系光送信部とを備えることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の光伝送システム。
【請求項１５】
冗長構成された現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置であって、
前記現用系光伝送路からの光信号を光電変換する現用系光電変換部と、
前記予備系光伝送路からの光信号を光電変換する予備系光電変換部と、
入力された電気信号の電力を蓄える電力処理部と、
入力された電気信号に所定の信号処理を施す現用系信号処理部および予備系信号処理部と、
前記現用系光電変換部からの電気信号の出力先を、前記現用系信号処理部と前記電力処理部との間で替え可能な現用系スイッチと、
前記予備系光電変換部からの電気信号の出力先を、前記予備系信号処理部と前記電力処理部との間で替え可能な予備系スイッチと、
前記現用系スイッチおよび前記予備系スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は前記現用系光電変換部からの電気信号を前記現用系信号処理部に出力するよう前記現用系スイッチを制御するとともに前記予備系光電変換部からの電気信号を前記電力処理部に出力するよう前記予備系スイッチを制御し、前記現用系光伝送路に障害が発生した場合は前記現用系光電変換部からの電気信号を前記電力処理部に出力するよう前記現用系スイッチを制御するとともに前記予備系光電変換部からの電気信号を前記予備系信号処理部に出力するよう前記予備系スイッチを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする受信端局装置。
【請求項１６】
前記電力処理部は、蓄えられた電力を前記受信端局装置内の所定の装置に供給するよう構成されることを特徴とする請求項１５に記載の受信端局装置。
【請求項１７】
前記現用系信号処理部からの電気信号を光信号に変換する現用系光変換部と、前記予備系信号処理部からの電気信号を光信号に変換する予備系光変換部と、前記現用系光変換部および前記予備系光変換部に接続された光カプラと、をさらに備えることを特徴とする請求項１５または１６に記載の受信端局装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記現用系光変換部および前記予備系光変換部の光出力断を制御可能に構成されており、
前記制御部は、通常運用時は前記予備系光変換部を光出力断とし、前記現用系光伝送路に障害が発生した場合は前記現用系光変換部を光出力断とすることを特徴とする請求項１７に記載の受信端局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送路を介して光信号の送受信を行う光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光とシリコン（Ｓｉ）太陽電池による光電気変換では、一般にパワー変換効率が２０％以下と低いが、レーザ光と適切な材料の受光素子との組み合わせによる光電気変換では、３０％前後の高い電力変換効率が得られる。最近では、数Ｗの出力が得られる半導体レーザ光源が製品化されており、こうした光源と光ファイバとを用いれば、最大１Ｗ近い電力を供給できるようになってきている。このような光給電技術を用いることにより、遠隔の通信装置やセンサ等の非常に低電力な直流機器を多数駆動する場合に、従来のメタル給電に較べ効率よく給電を行うことができる（光給電技術については例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９８３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）光伝送システムは、ネットワークの信頼性向上を目的として、光信号回線の冗長構成を備えている場合がある。ＷＤＭ光伝送システムにおける冗長構成としては、１組のトランスポンダで光伝送路の冗長を構成するＯＵＰＳＲ（Optical Unidirectional Path Switched Ring）方式や、更に信頼性を高めるために２組のトランスポンダで光伝送路の冗長を構成するＵＰＳＲ（Unidirectional Path Switched Ring）方式が採用されている。冗長構成を採用したネットワークでは、現用系と予備系の両方の光伝送路に光信号を送出している。光信号の受信局は、通常運用時には現用系光伝送路からの光信号をクライアント装置に出力し、予備系光伝送路からの光信号を破棄する。現用系光伝送路に断線などの障害が発生した場合、受信局は予備系光伝送路からの光信号をクライアント装置に出力する。これにより、ネットワークの信頼性向上を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、ネットワーク内で光信号回線の冗長を構成している場合、通常運用時は予備系の光信号回線を維持するための電力は廃棄されていることになる。冗長回線が多い程、廃棄される電力が増大してくためネットワーク内のエネルギー効率は低下する。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、現用系と予備系の光伝送路により光信号回線を冗長構成にした光伝送システムにおいて、エネルギー効率を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光伝送システムは、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方に光信号を送信する送信端局装置と、現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置とを備える。受信端局装置は、入力された光信号に所定の信号処理を施す光信号処理部と、入力された光信号を光電変換して電力を蓄える電力処理部と、現用系光伝送路および予備系光伝送路からのそれぞれの光信号の出力先を、光信号処理部と電力処理部との間で切り替える光スイッチと、光スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は現用系光伝送路からの光信号を光信号処理部に出力するとともに予備系光伝送路からの光信号を電力処理部に出力するよう光スイッチを制御し、現用系光伝送路に障害が発生した場合は現用系光伝送路からの光信号を電力処理部に出力するとともに、予備系光伝送路からの光信号を光信号処理部に出力するよう光スイッチを制御する制御部とを備える。
【０００８】
本発明の別の態様は、受信端局装置である。この装置は、冗長構成された現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置であって、光信号に所定の信号処理を施す光信号処理部と、入力された光信号を光電変換して電力を蓄える電力処理部と、現用系光伝送路および予備系光伝送路からのそれぞれの光信号の出力先を、光信号処理部と電力処理部との間で切り替え可能な光スイッチと、光スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は現用系光伝送路からの光信号を光信号処理部に出力するとともに予備系光伝送路からの光信号を電力処理部に出力するよう光スイッチを制御し、現用系光伝送路に障害が発生した場合は現用系光伝送路からの光信号を電力処理部に出力するとともに、予備系光伝送路からの光信号を光信号処理部に出力するよう光スイッチを制御する制御部とを備える。
【０００９】
本発明のさらに別の態様もまた、光伝送システムである。この光伝送システムは、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成された光伝送路と、現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方に光信号を送信する送信端局装置と、現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置とを備える。受信端局装置は、現用系光伝送路からの光信号を光電変換する現用系光電変換部と、予備系光伝送路からの光信号を光電変換する予備系光電変換部と、入力された電気信号の電力を蓄える電力処理部と、入力された電気信号に所定の信号処理を施す現用系信号処理部および予備系信号処理部と、現用系光電変換部からの電気信号の出力先を、現用系信号処理部と電力処理部との間で替え可能な現用系スイッチと、予備系光電変換部からの電気信号の出力先を、予備系信号処理部と電力処理部との間で替え可能な予備系スイッチと、現用系スイッチおよび予備系スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は現用系光電変換部からの電気信号を現用系信号処理部に出力するよう現用系スイッチを制御するとともに予備系光電変換部からの電気信号を電力処理部に出力するよう予備系スイッチを制御し、現用系光伝送路に障害が発生した場合は現用系光電変換部からの電気信号を電力処理部に出力するよう現用系スイッチを制御するとともに予備系光電変換部からの電気信号を予備系信号処理部に出力するよう予備系スイッチを制御する制御部とを備える。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、受信端局装置である。この装置は、冗長構成された現用系光伝送路および予備系光伝送路の両方から光信号を受信する受信端局装置であって、現用系光伝送路からの光信号を光電変換する現用系光電変換部と、予備系光伝送路からの光信号を光電変換する予備系光電変換部と、入力された電気信号の電力を蓄える電力処理部と、入力された電気信号に所定の信号処理を施す現用系信号処理部および予備系信号処理部と、現用系光電変換部からの電気信号の出力先を、現用系信号処理部と電力処理部との間で替え可能な現用系スイッチと、予備系光電変換部からの電気信号の出力先を、予備系信号処理部と電力処理部との間で替え可能な予備系スイッチと、現用系スイッチおよび予備系スイッチを制御する制御部であって、通常運用時は現用系光電変換部からの電気信号を現用系信号処理部に出力するよう現用系スイッチを制御するとともに予備系光電変換部からの電気信号を電力処理部に出力するよう予備系スイッチを制御し、現用系光伝送路に障害が発生した場合は現用系光電変換部からの電気信号を電力処理部に出力するよう現用系スイッチを制御するとともに予備系光電変換部からの電気信号を予備系信号処理部に出力するよう予備系スイッチを制御する制御部とを備える。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現用系と予備系の光伝送路により光信号回線を冗長構成にした光伝送システムにおいて、エネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図１に示す光伝送システム１０は、ＯＵＰＳＲ方式の光リングネットワークを構成している。ＯＵＰＳＲ方式は、ＵＰＳＲ方式に比べて装置構成を簡素化できるので、コスト的に有利である。光伝送システム１０は、複数の端局装置（第１端局装置１１Ａ、第２端局装置１１Ｂ、第３端局装置１１Ｃおよび第４端局装置１１Ｄ）を光伝送路（すなわち光ファイバ）で相互に接続し、リング状の光通信ネットワークを構成したものである。これらの端局装置はそれぞれ光信号を送受信する機能を有するが、ここでは説明の便宜上、第１端局装置１１Ａを光信号を送信する「送信端局装置」とし、第３端局装置１１Ｃを光信号を受信する「受信端局装置」として説明する。第１端局装置１１Ａと第３端局装置１１Ｃは、現用系光伝送路２０および予備系光伝送路２１により冗長に接続されている。光伝送路としては、シングルモード光ファイバを用いることができる。
【００１５】
送信端局装置としての第１端局装置１１Ａは、トランスポンダ１３と、光カプラ１４と、現用系光増幅器１５と、予備系光増幅器１６とを備える。
【００１６】
トランスポンダ１３は、クライアント装置１２Ａから入力されたワイドバンドのクライアント信号を光電変換するＯ／Ｅ変換部１７と、Ｏ／Ｅ変換部１７からの電気信号をフレーム化し、誤り訂正符号の付与など所定の送信処理を施す主信号処理部１８と、主信号処理部１８からの電気信号をナローバンドの光信号に変換するＥ／Ｏ変換部１９とを備える。Ｅ／Ｏ変換部１９から出力された光信号は、光カプラ１４に入力される。Ｅ／Ｏ変換部１９としては、例えばレーザダイオードを用いることができる。
【００１７】
光カプラ１４は、入力された光信号を２つに分岐し、一方の分岐光信号を現用系光増幅器１５に出力し、他方の分岐光信号を予備系光増幅器１６に出力する。現用系光増幅器１５は、入力された光信号を所定の光レベルに増幅し、現用系光伝送路２０に出力する。現用系光増幅器１５から出力された光信号（「現用系光信号」と呼ぶ）は、第２端局装置１１Ｂを通って現用系光伝送路２０を反時計回りで伝送され、第３端局装置１１Ｃに到達する。一方、予備系光増幅器１６は、入力された光信号を所定の光レベルに増幅し、予備系光伝送路２１に出力する。予備系光増幅器１６から出力された光信号（「予備系光信号」と呼ぶ）は、第４端局装置１１Ｄを通って予備系光伝送路２１を時計回りで伝送され、同じく第３端局装置１１Ｃに到達する。
【００１８】
このように本実施形態に係る光伝送システム１０において、第１端局装置１１Ａは、現用系光伝送路２０と予備系光伝送路２１とにより冗長構成された光伝送路により第３端局装置１１Ｃと接続されている。第１端局装置１１Ａは、現用系光伝送路２０および予備系光伝送路２１の両方に光信号を送信する。第３端局装置１１Ｃは、現用系光伝送路２０および予備系光伝送路２１の両方から光信号を受信する。
【００１９】
受信端局装置としての第３端局装置１１Ｃは、入力された光信号に所定の信号処理を施した後、クライアント装置１２Ｃに出力するトランスポンダ２２と、入力された光信号を光電変換して電力を蓄える電力処理部２３と、２入力×２出力の光スイッチ２４と、監視制御部２５と、現用系光レベル検出部２６と、予備系光レベル検出部２７と、現用系光増幅器２８と、予備系光増幅器２９とを備える。
【００２０】
現用系光伝送路２０を通った現用系光信号は、現用系光増幅器２８に入力される。現用系光増幅器２８は、現用系光信号を増幅し、光スイッチ２４の現用系入力部に出力する。一方、予備系光伝送路２１を通った予備系光信号は、予備系光増幅器２９に入力される。予備系光増幅器２９は、予備系光信号を増幅し、光スイッチ２４の予備系入力部に出力する。
【００２１】
現用系光レベル検出部２６および予備系光レベル検出部２７は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子から構成される。現用系光レベル検出部２６は、光スイッチ２４の現用系入力部に入力される現用系光信号の光レベルを検出する。予備系光レベル検出部２７は、光スイッチ２４の予備系入力部に入力される予備系光信号の光レベルを検出する。現用系光レベル検出部２６および予備系光レベル検出部２７により検出された光レベル情報は、監視制御部２５に送られる。
【００２２】
光スイッチ２４における２つの出力部の一方はトランスポンダ２２に接続され、他方は電力処理部２３に接続されている。光スイッチ２４は、現用系光信号および予備系光信号それぞれの出力先を、トランスポンダ２２と電力処理部２３との間で切り替え可能に構成されている。
【００２３】
監視制御部２５は、現用系光レベル検出部２６および予備系光レベル検出部２７からの光レベル情報に基づいて、光スイッチ２４を制御する。この監視制御部２５による光スイッチ２４の制御については後述する。
【００２４】
トランスポンダ２２は、光スイッチ２４から入力されたナローバンドの光信号を光電変換するＯ／Ｅ変換部３０と、Ｏ／Ｅ変換部３０からの電気信号に対してタイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の受信処理を施す主信号処理部３１と、主信号処理部３１からの電気信号をワイドバンドのクライアント信号に変換するＥ／Ｏ変換部３２とを備える。Ｅ／Ｏ変換部１９から出力されたクライアント信号は、クライアント装置１２Ｃに入力される。
【００２５】
電力処理部２３は、光スイッチ２４から入力されたナローバンドの光信号を光電変換するＯ／Ｅ変換部３３と、Ｏ／Ｅ変換部３３からの電気信号の電力を充電する電力充電部３４と、電力充電部３４に蓄えられた電力を受信端局装置内の所定の装置に供給する電力供給部３５を備える。Ｏ／Ｅ変換部３３としては、例えばフォトダイオードを用いることができる。電力供給部３５は、例えばトランスポンダ２２に電力を供給可能に構成される。なお、本実施形態において各端局装置には外部電源が接続されており、各端局装置内の各種装置は、外部電源からの電力により動作可能となっている。
【００２６】
次に、監視制御部２５による光スイッチ２４の制御について説明する。通常運用時において、監視制御部２５は、現用系光信号がトランスポンダ２２に出力されるとともに、予備系光信号が電力処理部２３に出力されるよう光スイッチ２４を制御する。通常運用時とは、例えば、現用系光レベル検出部２６により検出された現用系光信号の光レベルが所定の閾値を超える場合である。このように光スイッチ２４が制御されることにより、現用系光信号は、トランスポンダ２２によって所定の信号処理を施された後、クライアント装置１２Ｃに出力される。
【００２７】
一方、予備系光信号は、Ｏ／Ｅ変換部３３にて電気信号に変換された後、電力充電部３４に充電される。電力充電部３４に蓄えられた電力は、電力供給部３５により第３端局装置１１Ｃ内の所定の装置に供給される。これにより、該装置が消費する電力の少なくとも一部が電力供給部３５により賄われる。電力充電部３４に蓄えられる電力は、従来の光伝送システムであれば廃棄されていたエネルギーである。本実施形態に係る光伝送システム１０によれば、このような従来廃棄されていたエネルギーを有効に利用できるため、エネルギー効率を向上できる。
【００２８】
現用系光伝送路２０に障害が発生した場合、監視制御部２５は、現用系光信号が電力処理部２３に出力されるとともに、予備系光信号がトランスポンダ２２に出力されるよう光スイッチ２４を制御する。本実施形態において、監視制御部２５は、現用系光レベル検出部２６および予備系光レベル検出部２７からの光レベル情報に基づいて光伝送路の障害を検出する。具体的には、監視制御部２５は、通常運用時に現用系光信号の光レベルが所定の閾値以下に低下した場合に現用系光伝送路２０に何らかの障害が発生したと判定する。そしてこの場合、監視制御部２５は、現用系光信号を電力処理部２３に出力するとともに、予備系光信号をトランスポンダ２２に出力するよう光スイッチ２４を制御する。これにより、予備系光信号をトランスポンダ２２で信号処理した後、クライアント装置１２Ｃに送り、主信号伝送を継続できるので、光伝送システム１０により構成されるネットワークの信頼性を向上できる。光スイッチ２４の切替は、所定の切替時間（例えば５０ｍｓ）以内に行うことが好ましい。
【００２９】
一方、電力処理部２３に入力された現用系光信号は、Ｏ／Ｅ変換部３３で電気信号に変換された後、電力充電部３４に充電される。但し、例えば現用系光伝送路２０に断線が生じた場合には、電力処理部２３に入力される現用系光信号は無くなり、電力充電部３４に新たに充電される電力は無くなる。この場合、通常運用時に電力充電部３４に充電された電力が無くなった後は、第３端局装置１１Ｃの各装置は外部電源からの電力のみにより動作する。また、例えば現用系光信号の光レベルが所定の閾値以下になったが、まだ無くなってはいない場合には、電力充電部３４に現用系光信号の電力が充電され、電力供給部３５により第３端局装置１１Ｃ内の所定の装置に供給される。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態に係る光伝送システム１０によれば、光信号回線を冗長構成とすることでネットワークの信頼性を高めることができるとともに、主信号伝送に利用しない方の光信号（通常運用時は予備系光信号）の電力を充電することで、エネルギー効率を向上することができる。
【００３１】
なお、図１に示す第１実施形態では、説明の便宜上、各端局装置が一つのトランスポンダを備える場合について説明したが、ＷＤＭ光伝送システムにおいては、各端局装置はそれぞれ異なる波長の光信号を送受信可能な複数のトランスポンダと、複数の波長の光信号を合分波する光合分波器とを備えてもよいことを理解されたい。
【００３２】
図２は、本発明の第２実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図２に示す光伝送システム４０は、ＵＰＳＲ方式の光リングネットワークを構成している。ＵＰＳＲ方式は、ＯＵＰＳＲ方式に比べて装置構成が複雑となるのでコストは高くなるが、ＯＵＰＳＲ方式よりも高い信頼性を確保できる。光伝送システム４０は、複数の端局装置（第１端局装置４１Ａ、第２端局装置４１Ｂ、第３端局装置４１Ｃおよび第４端局装置４１Ｄ）を光伝送路（すなわち光ファイバ）で相互に接続し、リング状の光通信ネットワークを構成したものである。これらの端局装置はそれぞれ光信号を送受信する機能を有するが、ここでは説明の便宜上、第１端局装置４１Ａを光信号を送信する「送信端局装置」とし、第３端局装置４１Ｃを光信号を受信する「受信端局装置」として説明する。第１端局装置４１Ａと第３端局装置４１Ｃは、現用系光伝送路５４および予備系光伝送路５５により冗長に接続されている。光伝送路としては、シングルモード光ファイバを用いることができる。
【００３３】
送信端局装置としての第１端局装置４１Ａは、現用系トランスポンダ４３と、予備系トランスポンダ４４と、光カプラ４７と、現用系光増幅器４５と、予備系光増幅器４６とを備える。
【００３４】
本実施形態において、クライアント装置４２Ａからのクライアント信号は、光カプラ４７に入力される。光カプラ４７は、入力された光信号を２つに分岐し、一方の分岐光信号を現用系トランスポンダ４３に出力し、他方の分岐光信号を予備系トランスポンダ４４に出力する。
【００３５】
現用系トランスポンダ４３は、ワイドバンドのクライアント信号を光電変換する現用系Ｏ／Ｅ変換部４８と、現用系Ｏ／Ｅ変換部４８からの電気信号をフレーム化し、誤り訂正符号の付与など所定の送信処理を施す現用系主信号処理部４９と、現用系主信号処理部４９からの電気信号をナローバンドの光信号に変換する現用系Ｅ／Ｏ変換部５０とを備える。現用系Ｅ／Ｏ変換部５０から出力された光信号は、現用系光増幅器４５に入力される。現用系Ｅ／Ｏ変換部５０としては、例えばレーザダイオードを用いることができる。現用系光増幅器４５にて増幅された光信号（「現用系光信号」と呼ぶ）は、第２端局装置４１Ｂを通って現用系光伝送路５４を反時計回りで伝送され、第３端局装置４１Ｃに到達する。
【００３６】
予備系トランスポンダ４４も現用系トランスポンダ４３と同様の構成を有する。すなわち、予備系トランスポンダ４４は、ワイドバンドのクライアント信号を光電変換する予備系Ｏ／Ｅ変換部５１と、予備系Ｏ／Ｅ変換部５１からの電気信号をフレーム化し、誤り訂正符号の付与など所定の送信処理を施す予備系主信号処理部５２と、予備系主信号処理部５２からの電気信号をナローバンドの光信号に変換する予備系Ｅ／Ｏ変換部５３とを備える。予備系Ｅ／Ｏ変換部５３から出力された光信号は、予備系光増幅器４６に入力される。予備系Ｅ／Ｏ変換部５３としては、例えばレーザダイオードを用いることができる。予備系光増幅器４６にて増幅された光信号（「予備系光信号」と呼ぶ）は、第４端局装置４１Ｄを通って予備系光伝送路５５を時計回りで伝送され、第３端局装置４１Ｃに到達する。
【００３７】
本実施形態において、現用系トランスポンダ４３から出力される現用系光信号と、予備系トランスポンダ４４から出力される予備系光信号は、同じ波長を有する。
【００３８】
このように本実施形態に係る光伝送システム４０において、第１端局装置４１Ａは、現用系光伝送路５４と予備系光伝送路５５とにより冗長構成された光伝送路により第３端局装置４１Ｃと接続されている。第１端局装置４１Ａは、現用系光伝送路５４および予備系光伝送路５５の両方に光信号を送信する。第３端局装置４１Ｃは、現用系光伝送路５４および予備系光伝送路５５の両方から光信号を受信する。
【００３９】
受信端局装置としての第３端局装置４１Ｃは、入力された光信号に所定の信号処理を施した後、クライアント装置４２Ｃに出力する現用系トランスポンダ５６および予備系トランスポンダ５７と、監視制御部５８と、電力充電部５９と、電力供給部６０と、現用系光増幅器６１と、予備系光増幅器６２とを備える。
【００４０】
現用系光伝送路５４を通った現用系光信号は、現用系光増幅器６１に入力される。現用系光増幅器６１は、現用系光信号を増幅し、現用系トランスポンダ５６に出力する。一方、予備系光伝送路５５を通った予備系光信号は、予備系光増幅器６２に入力される。予備系光増幅器６２は、予備系光信号を増幅し、予備系トランスポンダ５７に出力する。
【００４１】
現用系トランスポンダ５６は、入力されたナローバンドの現用系光信号を光電変換する現用系Ｏ／Ｅ変換部６３と、現用系Ｏ／Ｅ変換部６３からの電気信号（「現用系電気信号」と呼ぶ）の出力先を、現用系主信号処理部６５と電力充電部５９との間で替え可能な現用系スイッチ６４と、入力された現用系電気信号に対してタイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の受信処理を施す現用系主信号処理部６５と、入力された現用系電気信号をワイドバンドのクライアント信号に変換する現用系Ｅ／Ｏ変換部６６とを備える。本実施形態において、現用系スイッチ６４は、入力された現用系電気信号の出力先を切り替え可能な１入力×２出力のスイッチである。現用系Ｅ／Ｏ変換部６６から出力されたクライアント信号は、光カプラ７１に入力される。
【００４２】
予備系トランスポンダ５７も現用系トランスポンダ５６と同様の構成を有する。予備系トランスポンダ５７は、入力されたナローバンドの予備系光信号を光電変換する予備系Ｏ／Ｅ変換部６７と、予備系Ｏ／Ｅ変換部６７からの電気信号（「予備系電気信号」と呼ぶ）の出力先を、予備系主信号処理部６９と電力充電部５９との間で替え可能な予備系スイッチ６８と、入力された予備系電気信号に対してタイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の受信処理を施す予備系主信号処理部６９と、入力された予備系電気信号をワイドバンドのクライアント信号に変換する予備系Ｅ／Ｏ変換部７０とを備える。本実施形態において、予備系スイッチ６８は、入力された予備系電気信号の出力先を切り替え可能な１入力×２出力のスイッチである。予備系Ｅ／Ｏ変換部７０から出力されたクライアント信号は、光カプラ７１に入力される。
【００４３】
光カプラ７１は、現用系Ｅ／Ｏ変換部６６および予備系Ｅ／Ｏ変換部７０に接続されている。光カプラ７１は、現用系トランスポンダ５６、予備系トランスポンダ５７から入力された光信号をクライアント装置４２Ｃに出力する。
【００４４】
監視制御部５８は、現用系トランスポンダ５６および予備系トランスポンダ５７の各構成要素を制御する。この監視制御部５８による制御については後述する。
【００４５】
電力充電部５９は、現用系スイッチ６４および予備系スイッチ６８からの電気信号の電力を充電する。電力供給部６０は、電力充電部５９に蓄えられた電力を受信端局装置内の所定の装置に供給する。電力供給部６０は、例えば現用系トランスポンダ５６および予備系トランスポンダ５７に電力を供給可能に構成される。なお、本実施形態において各端局装置には外部電源が接続されており、各端局装置内の各種装置は、外部電源からの電力により動作可能となっている。
【００４６】
次に、監視制御部５８による現用系トランスポンダ５６および予備系トランスポンダ５７の制御について説明する。通常運用時において、監視制御部５８は、現用系電気信号が現用系主信号処理部６５に出力されるよう現用系スイッチ６４を制御するとともに、予備系電気信号が電力充電部５９に出力されるよう予備系スイッチ６８を制御する。通常運用時とは、例えば、現用系Ｏ／Ｅ変換部６３に入力される現用系光信号の光レベルが所定の閾値を超える場合である。このように現用系スイッチ６４が制御されることにより、現用系電気信号は、現用系主信号処理部６５によって所定の信号処理を施された後、現用系Ｅ／Ｏ変換部６６でクライアント信号に変換され、光カプラ７１に出力される。また、このように予備系スイッチ６８が制御されることにより、予備系電気信号は、電力充電部５９に充電される。電力充電部５９に蓄えられた電力は、電力供給部６０により第３端局装置４１Ｃ内の所定の装置に供給される。これにより、該装置が消費する電力の少なくとも一部が電力供給部６０により賄われる。電力充電部５９に蓄えられる電力は、従来の光伝送システムであれば廃棄されていたエネルギーである。本実施形態に係る光伝送システム４０によれば、このような従来廃棄されていたエネルギーを有効に利用できるため、エネルギー効率を向上できる。
【００４７】
通常運用時において、監視制御部５８は、予備系Ｅ／Ｏ変換部７０を光出力断とする。これにより、光カプラ７１からクライアント装置４２Ｃには、現用系Ｅ／Ｏ変換部６６からのクライアント信号のみが入力される。
【００４８】
現用系光伝送路５４に障害が発生した場合、監視制御部５８は、現用系電気信号が電力充電部５９に出力されるよう現用系スイッチ６４を制御するとともに、予備系電気信号が予備系主信号処理部６９に出力されるよう予備系スイッチ６８を制御する。監視制御部５８は、例えば、現用系Ｏ／Ｅ変換部６３に入力される現用系光信号の光レベルが所定の閾値以下に低下した場合に現用系光伝送路５４に何らかの障害が発生したと判定する。
【００４９】
予備系主信号処理部６９に入力された予備系電気信号は、所定の信号処理を施された後、予備系Ｅ／Ｏ変換部７０でクライアント信号に変換され、光カプラ７１に出力される。また、本実施形態では、現用系光伝送路５４に障害が発生した場合、監視制御部５８は、現用系Ｅ／Ｏ変換部６６を光出力断とする。これにより、光カプラ７１からクライアント装置４２Ｃには、予備系Ｅ／Ｏ変換部７０からのクライアント信号のみが入力される。このように、本実施形態によれば、現用系光伝送路５４に障害が発生した場合でも主信号伝送を継続できるので、光伝送システム４０により構成されるネットワークの信頼性を向上できる。現用系スイッチ６４および予備系スイッチ６８の切替は、所定の切替時間（例えば５０ｍｓ）以内に行うことが好ましい。
【００５０】
一方、現用系スイッチ６４から電力充電部５９に入力された現用系電気信号は、電力充電部５９に充電される。但し、例えば現用系光伝送路５４に断線が生じた場合には、電力充電部５９に入力される現用系電気信号は無くなり、電力充電部５９に新たに充電される電力は無くなる。この場合、通常運用時に電力充電部５９に充電された電力が無くなった後は、第３端局装置４１Ｃの各装置は外部電源からの電力のみにより動作する。また、例えば現用系光信号の光レベルが所定の閾値以下になったが、まだ無くなってはいない場合には、電力充電部５９に現用系電気信号の電力が充電され、電力供給部６０により第３端局装置４１Ｃ内の所定の装置に供給される。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る光伝送システム４０によれば、光信号回線を冗長構成とすることでネットワークの信頼性を高めることができるとともに、主信号伝送に利用しない方の光信号（通常運用時は予備系光信号）の電力を充電することで、エネルギー効率を向上することができる。
【００５２】
なお、図２に示す第２実施形態では、説明の便宜上、各端局装置が同一波長の光信号を送受信する一組のトランスポンダを備える場合について説明したが、ＷＤＭ光伝送システムにおいては、各端局装置はそれぞれ異なる波長の光信号を送受信可能な複数組のトランスポンダと、複数の波長の光信号を合分波する光合分波器とを備えてもよいことを理解されたい。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００５４】
１０、４０  光伝送システム、  １３  トランスポンダ、  １４、４７、７１  光カプラ、  ２０、５４  現用系光伝送路、  ２１、５５  予備系光伝送路、  ２２  トランスポンダ、  ２３  電力処理部、  ２４  光スイッチ、  ２５、５８  監視制御部、  ３４、５９  電力充電部、  ３５、６０  電力供給部、  ４３、５６  現用系トランスポンダ、  ４４、５７  予備系トランスポンダ、  ６４  現用系スイッチ、  ６８  予備系スイッチ。
【図１】
2015115657.tif 000003
【図２】
2015115657.tif 000004