(57)【要約】【課題】  波長分割多重化（ＷＤＭ）遠隔通信システムなどの遠隔通信システムでは、障害発生伝送線または障害発生波長処理装置を置き換えるために、保護切替えアーキテクチャが使用される。障害発生サービス波長処理装置送信器に取って代わる予備波長処理装置送信器を提供する。【解決手段】  予備伝送線が、障害発生サービス伝送線に取って代わる。予備波長処理装置受信器が、予備伝送線またはサービス伝送線上で光信号を一度に一波長ずつ監視し、サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わる。波長選択機器が、サービス伝送線または予備伝送線をサービス波長処理装置受信器に経路指定し、かつ予備波長処理装置受信器によって監視される波長を選択する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの波長で光信号を送信する複数のサービス波長処理装置送信器と、前記それぞれの波長で前記光信号を受信する複数のサービス波長処理装置受信器と、前記サービス波長処理装置送信器と前記サービス波長処理装置受信器との間に結合された前記光信号を搬送するための少なくとも１つのサービス伝送線とを備える波長分割多重化（ＷＤＭ）光遠隔通信システムにおいて使用する保護切替えシステムであって、
前記サービス波長処理装置送信器の１つに取って代わるように構成された、１つの波長を有する光信号を送信する少なくとも１つの予備波長処理装置送信器と、
前記サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わるように構成された、光信号を受信し、かつ前記波長のいずれか１つを有する光信号を監視するための少なくとも１つの予備波長処理装置受信器と、
前記波長処理装置送信器と前記波長処理装置受信器との間に結合された前記光信号を搬送するための少なくとも１つの予備伝送線と、
前記サービス伝送線または前記予備伝送線上で前記光信号を前記サービス波長処理装置受信器または前記予備波長処理装置受信器に選択的に経路指定し、かつ前記予備波長処理装置受信器に送信される前記波長の１つを選択するための波長選択機器とを備える保護切替えシステム。
【請求項２】
前記波長選択機器が、前記予備伝送線または前記サービス伝送線上で前記光信号のそれぞれを、監視用の前記予備波長処理装置受信器に提供する、請求項１に記載の保護切替えシステム。
【請求項３】
前記予備波長処理装置送信器が、前記サービス波長処理装置送信器によって送信された前記光信号の前記波長とは別の予備の波長において前記光信号を送信する、請求項１に記載の保護切替えシステム。
【請求項４】
前記波長選択機器が、
前記サービス伝送線または前記予備伝送線の一方を前記サービス波長処理装置受信器に切り替え、他方を前記予備波長処理装置受信器に切り替えるための、前記サービス伝送線および前記予備伝送線に結合された転送スイッチと、
前記予備波長処理装置受信器に送信される前記波長の１つを選択するための、前記転送スイッチと前記予備波長処理装置受信器との間に結合された同調可能フィルタであって、前記予備波長処理装置受信器が前記光信号を監視しているとき、前記波長のそれぞれを順次選択し、前記予備波長処理装置受信器が、前記サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わるとき前記予備波長を選択する同調可能フィルタとを備える、請求項３に記載の保護切替えシステム。
【請求項５】
前記波長選択機器が、
前記波長に基づいて前記光信号を分離するための、前記サービス伝送線および前記予備伝送線にそれぞれ結合された少なくとも第１および第２の波長分離装置と、
それぞれの光信号を前記第１および第２波長分離装置の一方から前記サービス波長処理装置受信器に切り替え、ならびに他方から前記予備波長処理装置受信器に切り替えるための、前記第１および第２波長分離装置に結合された複数の転送スイッチと、
前記予備波長処理装置受信器が前記光信号を監視しているとき、セレクタが前記光信号のそれぞれを順次選択し、前記予備波長処理装置受信器が前記サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わるとき、前記同調可能フィルタが前記予備波長の前記光信号を選択する、前記予備波長処理装置受信器に送信される前記光信号の１つを選択するための、前記転送スイッチに結合されたセレクタとを備える、請求項３に記載の保護切替えシステム。
【請求項６】
前記予備波長処理装置送信器が、前記サービス波長処理装置送信器の１つとほぼ同じ波長で前記光信号を送信する、請求項１に記載の保護切替えシステム。
【請求項７】
前記予備波長処理装置送信器が、同調可能レーザを含む、請求項６に記載の保護切替えシステム。
【請求項８】
前記波長選択機器が、
前記サービス伝送線または前記予備伝送線の一方を前記サービス波長処理装置受信器に切り替え、他方を前記予備波長処理装置受信器に切り替えるための、前記サービス伝送線および前記予備伝送線に結合された転送スイッチと、
前記予備波長処理装置受信器に送られる前記波長の１つを選択するための、前記転送スイッチと前記予備波長処理装置受信器との間に結合された同調可能フィルタであって、前記予備波長処理装置受信器が前記光信号を監視しているとき、前記波長のそれぞれを順次選択し、前記予備波長処理装置受信器が、前記サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わったとき、置き換えられたものとほぼ同じ波長を選択する同調可能フィルタとを備える、請求項６に記載の保護切替えシステム。
【請求項９】
前記波長選択機器が、
前記波長に基づいて前記光信号を分離するための、前記サービス伝送線および前記予備送信線にそれぞれ結合された少なくとも第１および第２の波長分離装置と、
それぞれの光信号を前記第１および第２波長分離装置の一方から前記サービス波長処理装置受信器に切り替え、ならびに他方から前記予備波長処理装置受信器に切り替えるための、前記第１および第２波長分離装置に結合された複数の転送スイッチと、
前記予備波長処理装置受信器が前記光信号を監視しているとき、前記セレクタが、前記光信号のそれぞれを順次選択し、前記予備波長処理装置受信器が、前記サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わったとき、前記同調可能フィルタが、置き換えられたものとほぼ同じ波長の前記光信号を選択する、前記予備波長処理装置受信器に送信される前記光信号の１つを選択するための、前記転送スイッチに結合されたセレクタとを備える、請求項６に記載の保護切替えシステム。
【請求項１０】
それぞれの波長の光信号を送信する複数のサービス波長処理装置送信器と、前記それぞれの波長の前記光信号を受信する複数のサービス波長処理装置受信器と、前記光信号を搬送するための、前記サービス波長処理装置送信器と前記サービス波長処理装置受信器との間に結合された少なくとも１つのサービス伝送線とを備える波長分割多重化（ＷＤＭ）光遠隔通信システムにおいて使用する保護切替えシステムであって、
前記サービス波長処理装置送信器の１つに取って代わるように構成された、１つの波長を有する光信号を送信するための少なくとも１つの予備波長処理装置送信器と、
前記サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わるように構成された、光信号を受信し、かつ前記波長のいずれか１つを有する光信号を監視するための少なくとも１つの予備波長処理装置受信器と、
前記光信号を搬送するための、前記波長処理装置送信器と前記波長処理装置受信器との間に結合された少なくとも１つの予備伝送線と、
前記サービス伝送線または前記予備伝送線上において前記光信号を前記サービス波長処理装置受信器または前記予備波長処理装置受信器に選択的に経路指定し、かつ前記予備波長処理装置受信器に送信される前記波長の１つを選択する手段とを備える保護切替えシステム。
【請求項１１】
前記波長選択機器が、前記予備伝送線または前記サービス伝送線上において前記光信号のそれぞれを監視のために前記予備波長処理装置受信器に順次提供する、請求項１０に記載の保護切替えシステム。
【請求項１２】
前記予備波長処理装置送信器が、前記サービス波長処理装置送信器によって送信される前記光信号の前記波長とは別の予備波長において前記光信号を送信する、請求項１０に記載の保護切替えシステム。
【請求項１３】
前記予備波長保護装置送信器が、前記サービス波長処理装置送信器の１つとほぼ同じ波長において前記光信号を送信する、請求項１０に記載の保護切替えシステム。
【請求項１４】
前記予備波長処理装置送信器が、同調可能レーザを含む、請求項１３に記載の保護切替えシステム。
【請求項１５】
波長分割多重化（ＷＤＭ）遠隔通信システムであって、
多重化光信号を搬送するための少なくとも１つのサービス伝送線と、
前記多重化光信号を搬送するための少なくとも１つの予備伝送線と、
前記少なくとも１つのサービス伝送線および前記少なくとも１つの予備伝送線の各端部にある保護切替えを有する端末機器であって、
複数のそれぞれの波長の光信号を送信および受信する複数のサービス波長処理装置と、
前記サービス波長処理装置のいずれか１つに取って代わるように構成された、１つの波長において光信号を送信および受信し、かつ前記波長のいずれか１つにおいて前記光信号を監視するための少なくとも１つの予備波長処理装置と、
前記サービス波長処理装置および前記予備波長処理装置から送信された光信号を受信し、かつ前記送信光信号を出多重化光信号に組み合わせるための少なくとも１つの波長組合わせ装置と、
入り多重化光信号を前記複数のそれぞれの波長の受信光信号に分離するための少なくとも第１の波長分離装置と、
前記サービス伝送線または前記予備伝送線上において前記受信光信号を前記サービス波長処理装置または前記予備波長処理装置に選択的に経路指定し、かつ前記予備波長処理装置に送られる前記波長の１つを選択するための波長選択機器とを備える各端部にある端末機器とを備えるＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項１６】
前記波長選択機器が、前記予備伝送線または前記サービス伝送線上で前記受信光信号のそれぞれを監視用の前記予備波長処理装置に順次提供する、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項１７】
前記予備波長処理装置が、前記サービス波長処理装置によって送信された前記光信号の前記波長とは異なる予備波長において前記光信号を送信する、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項１８】
前記予備波長処理装置が、前記サービス波長処理装置の１つとほぼ同じ波長において前記光信号を送信する、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項１９】
前記予備波長処理装置が、同調可能レーザを含む、請求項１８に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項２０】
前記端末機器が、
それぞれの前記サービス波長処理装置に送信される入りデータ・ストリームのそれぞれをサービス入りデータ・ストリームおよび予備入りデータ・ストリームに分割するための、前記サービス波長処理装置に入るそれぞれの入りデータ・ストリームに結合されたスプリッタと、
前記スプリッタの１つから前記予備入りデータ・ストリームの１つを選択し、前記予備入りデータ・ストリームの前記１つを前記予備波長処理装置に渡すためのセレクタとをさらに備える、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項２１】
前記端末機器が、
出データ・ストリームを受信するための前記予備波長処理装置に結合されたスプリッタと、
前記予備波長処理装置または前記サービス波長処理装置の１つから出データ・ストリームを選択するための、前記サービス波長処理装置および前記スプリッタのそれぞれからのそれぞれの出データ・ストリームに結合されたセレクタとをさらに備える、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項２２】
前記サービス伝送線および前記予備伝送線上で搬送するために、前記出多重化光信号を少なくとも２つの複製出多重化光信号に分割するための、前記波長組合わせ装置に結合されたスプリッタをさらに備える、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項２３】
前記光信号をサービス送信光信号および予備送信光信号に分割するための、前記波長処理装置にそれぞれ結合された複数のスプリッタをさらに備え、前記少なくとも１つの波長組合わせ装置が、前記サービス送信光信号および前記予備送信光信号をそれぞれ組み合わせるための第１および第２波長組合わせ装置を含む、請求項１５に記載のＷＤＭ遠隔通信システム。
【請求項２４】
光信号をそれぞれの波長において送信するための複数のサービス波長処理装置送信器と、前記光信号を前記それぞれの波長において受信するための複数のサービス波長処理装置受信器と、前記光信号を搬送するための、前記サービス波長処理装置送信器と前記サービス波長処理装置受信器との間に結合された少なくとも１つのサービス伝送線とを備える波長分割多重化（ＷＤＭ）光遠隔通信システムにおける保護切替えの方法であって、
予備波長処理装置送信器と、予備波長処理装置受信器と、予備伝送線とを提供するステップと、
前記サービス伝送線および前記予備伝送線上で多重化光信号を送信および受信するステップと、
前記予備波長処理装置受信器を使用して、前記予備伝送線上で受信した前記多重化光信号の各波長を監視するステップと、
前記サービス伝送線に障害が発生したとき、前記予備伝送線を前記サービス波長処理装置受信器に切り替えるステップと、
前記サービス波長処理装置送信器の障害を発生した１つが機能しないとき、前記サービス波長処理装置送信器の障害を発生した１つを前記予備波長処理装置送信器と置き換えるステップとを含む方法。
【請求項２５】
前記予備伝送線が、前記サービス波長処理装置受信器に切り替えられている間、前記予備波長処理装置受信器を使用して前記サービス伝送線上で受信した前記多重化光信号の各波長を監視するステップをさらに備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記予備波長処理装置送信器が、前記サービス波長処理装置送信器の前記波長とは異なる予備波長において光信号を送信する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記サービス波長処理装置送信器の前記障害の発生した１つに対応するサービス波長処理装置受信器を前記予備波長処理装置受信器と置き換えるステップをさらに含み、前記多重化光信号の前記予備波長が、前記予備波長処理装置受信器に渡される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記予備波長処理装置送信器が、前記サービス波長処理装置送信器の前記障害の発生した１つとほぼ同じ波長において前記光信号を送信する、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護切替えアーキテクチャに関する。より具体的には、本発明は、光遠隔通信ネットワークにおける保護切替えアーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
保護切替え（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）は、たとえば所与の遠隔通信ネットワークの内部において、ある機器に障害がある場合に通信サービスを維持する技術を述べるために使用される一般的な用語である。保護切替えは、電子、光、または電子／光遠隔通信ネットワークにおいて一般的に使用される。障害は、電子機器または光学機器あるいはその両方において発生する可能性がある。障害は、光ファイバ・ケーブルの破損などにより、光信号の伝送に使用される物理媒体において発生する可能性もある。この破損は、バックホー、船の錨の誤使用、さめの噛付き、またはオペレータが誤った接続を引き抜くもしくは誤ったスイッチを切るなど、外部からの攻撃によって発生する可能性がある。
【０００３】
図１〜４を参照すると、既存の遠隔通信システムは、様々な保護切替え技術を使用する。遠隔通信システムには、通常、媒体１０に沿って規則的な間隔で配置された電子および光学機器１２を有する物理媒体または線１０と、媒体１０の端部にある端末機器１４、１５とが含まれる。送信端末機器１４を使用して、情報を媒体１０上で送信するための信号を準備し、受信端末機器１５を使用して、媒体の受信端部において情報を回復する。電子および光学機器１２は、たとえば信号を増幅または再生成することによって伝送を可能にするように、物理媒体１０と関連して使用される。送信端末機器が一端にあり、受信端末機器が他端にある一方向の伝送のみが示されているが、遠隔通信システムには、両方向の伝送を提供するように、受信端末機器および送信端末機器の両方が各端部に含まれる。
【０００４】
図１に示すように、多くの遠隔通信システムは、物理的に別の経路上に装備された別個の物理媒体１０ａを提供することによって、主要物理媒体１０を保護する。この場合、両方の媒体が同時に損傷される確率は非常に低い。１つの媒体に障害がある場合に、その媒体から次に通信トラフィックを転送するために、様々な保護切替えアーキテクチャが存在する。自然発生的な障害も、複雑な電子および光学機器１２において発生する可能性がある。電子および光学機器１２が規則的な間隔で配置されている場合、そのような機器は、別個の媒体１０ａにトラフィックを移動させることによって、媒体１０と関連して頻繁に保護される。媒体１０ａには、それ自体の別個の電子および光学機器１２ａが装備されている。既存のシステムでは、送信端末機器１４は、線１０、１０ａ上で複製信号を提供するために、スプリッタ１１で線または物理媒体１０に結合することができる。受信端末機器１５は、線１０、１０ａのいずれかから信号を選択するために、セレクタ１３（たとえば２：１スイッチ）で線または物理媒体１０、１０ａに結合することができる。この保護切替え技術は、しばしば、１＋１線保護と呼ばれる。
【０００５】
障害は、媒体１０の端部にある端末機器１４、１５においても発生する可能性がある。端末機器を障害から保護するために、いくつかの方法が現在存在している。１つの既知の方法は、図２に示すように、別個の端末機器１４ａ、１５ａを別個の物理的に分岐した伝送媒体１０ａに提供する。この既存のシステムでは、スプリッタ１１は、同じデータ・ストリームを送信端末機器１４および予備送信端末機器１４ａの両方に提供するために、送信端末機器１４、１４ａの外部にある。セレクタ１３は、受信端末機器１５または予備受信端末機器１５ａからデータ・ストリームを選択するために、受信端末機器１５、１５ａの外部に配置される。この保護切替え技術は、１＋１組合わせ端末および線保護と呼ばれることがある。
【０００６】
この１＋１組合わせ端末および線保護の方法は、端末機器の完全な複製を必要とする。端末機器は、伝送システムの全コストの大部分を占めることがあるので、機器のこの複製により、かなりなコストがシステム全体に追加される。この方法の他の欠点は、端末機器の余分なセットを収容するのに必要な物理的な空間の量である。実際、各端末施設は、サイズが２倍になる可能性が高い。
【０００７】
図３に示す遠隔通信システムの１つのタイプでは、たとえば、単一光ファイバ上での多重チャネルの波長分割多重化（ＷＤＭ）により、別々の波長処理装置１６、１８が、同じ物理媒体１０上に提供された別々の情報チャネルに提供される。ＷＤＭシステムでは、波長組合わせ装置２０（マルチプレクサなど）が、それぞれの波長処理装置送信器１６からの別々の波長（λ１，λ２，・・・，λＮ）を組み合わせ、波長分離装置２２（デマルチプレクサなど）が、それぞれの波長処理装置受信器１８によって受信された波長（λ１，λ２，・・・，λＮ）を分離する。伝送媒体の障害に対する保護がそのような場合において望ましい場合、同数の構成ファイバを有する別個のケーブル１０ａが提供される。１つのケーブルの各ファイバは、他のケーブルの対応物を保護するように作用する複数の波長を搬送することができる。１＋１組合わせ端末および線保護をこの場合において提供するために、端末機器の完全な複製は、各それぞれの波長について複製波長処理装置１６ａ、１８ａを必要とし、再び、出費はかなり高額になり、端末施設の床面積は増大する。
【０００８】
システムが、複数のチャネルおよび関連する波長処理装置１６を含む場合、保護端末機器の他の手法が、図４に示すように、単一予備波長処理装置１６ａを提供する。切替え回路（たとえば、スプリッタ１１、セレクタ２４、スプリッタ２５、およびセレクタ２６）により、予備波長処理装置１６ａを伝送経路の一端にある波長処理装置１６のいずれか１つの代用とすることができる。このシステムでは、波長組合わせ装置２０は、波長処理装置１６と、予備波長処理装置１６ａが代用されているときは予備波長処理装置１６ａとからＮの波長を組み合わせる。この保護切替え技術は、１×Ｎまたは１：Ｎ機器保護として一般的に既知である。
【０００９】
この方法の変形形態によれば、図５に示すように、物理伝送媒体１０は、ケーブルにおける追加のファイバ、またはＷＤＭシステムにおける同じファイバ上の追加の波長など、追加の伝送経路を含む。追加のファイバ（または波長）を使用して、システムの２つの端部にある予備波長処理装置１６ａ、１８ａを相互接続する。Ｎ＋１波長組合わせ装置２８が、予備波長処理装置１６ｂからの追加の波長の他に、波長処理装置１６からの波長を組み合わせる。伝送システムの２つの端部にある切替え構成を使用して、波長処理装置１６および１８のいずれか１つの障害から保護するために、各端部にある予備波長処理装置１６ａ、１８ａを使用する。この保護切替え技術は、１×Ｎ端末間経路保護と呼ばれることがある。しかし、この方法は、Ｎの別々の分岐経路が提供されない限り、ケーブルなど物理的な伝送媒体１０を損傷から保護しない可能性があり、別々の分岐経路を提供することは、実際には不経済である。
【００１０】
多くの場合、システムの端部にある端末機器を使用して、伝送媒体における障害を識別し、保護スイッチを作動させる。これは、伝送経路の長さが増大する際に特に的確である。いくつかのシステムでは、信号の存在または欠如は、端末機器を使用せずに媒体に関する障害を検出する１つの方式である。しかし、非常に長いシステムでは、信号の存在または欠如は、伝送信号の「健全さ」を表さず、必ずしも、媒体が十分な完全性を有する信号を伝送することができるということを示さない。
【００１１】
性能を監視するために端末機器を使用することにより、デジタル・システムにおいてビット・エラー率（ＢＥＲ）の性能を実際に監視することが可能になる。ＢＥＲは、顧客にとって通常重要である性能の尺度を確認する。伝送方法がＷＤＭである場合、各個々の波長に関連付けられた端末または波長処理装置で媒体の障害を検出することが望ましい。一般に、トラフィックを搬送するチャネルにおける障害を識別し、かつ冗長チャネルが、他のケーブルに障害がある場合にサービスを搬送する準備が整っていることを保証するために、両方の分岐経路指定ケーブルを監視することが望ましい。既存のシステムにおいてこのタイプの監視を提供するために、２つ（以上）の分岐経路指定ケーブルのそれぞれの各波長について、別々の端末または波長処理装置が必要である。これにより、再び、コストおよび床面積は法外となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記で記述した保護切替え技術の欠点を考慮すると、具体的にはＷＤＭシステムである遠隔通信システムにおいて、予備波長処理装置の数を低減し、かつ端末機器の能力を使用してすべての物理媒体の適切な動作を保証する保護切替えシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記で議論した必要性に対処するために、１＋１線保護の信頼性を有し、一方波長処理装置の複製を最小限に抑える保護切替えアーキテクチャを提供する。本発明の一態様によれば、波長分割多重化（ＷＤＭ）光遠隔通信システムにおいて使用する保護切替えシステムが提供される。ＷＤＭ光遠隔通信システムは、それぞれの波長の光信号を送信する複数のサービス波長処理装置送信器と、それぞれの波長の光信号を受信する複数のサービス波長処理装置受信器と、光信号を搬送するための、サービス波長処理装置送信器とサービス波長処理装置受信器との間に結合された少なくとも１つのサービス伝送線とを備える。保護切替えシステムは、１つの波長を有する光信号を送信する少なくとも１つの予備波長処理装置送信器と、光信号を受信し、かつ波長のいずれか１つを有する光信号を監視する少なくとも１つの予備波長処理装置受信器とを備える。予備波長処理装置送信器は、サービス波長処理装置送信器の１つに取って代わるように構成され、予備波長処理装置受信器は、サービス波長処理装置受信器の１つに取って代わるように構成される。少なくとも１つの予備伝送線が、光信号を搬送するために、波長処理装置送信器と波長処理装置受信器との間において結合される。波長選択機器は、サービス伝送線または予備伝送線上において光信号をサービス波長処理装置受信器または予備波長処理装置受信器に選択的に経路指定し、予備波長処理装置受信器に送られる波長の１つを選択する。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、ＷＤＭ遠隔通信システムは、多重化光信号を搬送するための少なくとも１つのサービス伝送線と、多重化光信号を搬送するための少なくとも１つの予備伝送線と、サービス伝送線および予備伝送線の各端部に保護切替えを有する端末機器とを備える。各端部の端末機器は、複数のそれぞれの波長の光信号を送信および受信するため複数のサービス波長処理装置と、１つの波長の光信号を送信および受信し、かつ波長のいずれか１つの光信号を監視するための少なくとも１つの予備波長処理装置とを備える。予備波長処理装置は、サービス波長処理装置のいずれか１つに取って代わるように構成される。少なくとも１つの波長組合わせ装置が、サービス波長処理装置および予備波長処理装置から送信された光信号を受信して、送信された光信号を出多重化光信号に組み合わせる。少なくとも１つの第１波長分離装置が、入り多重化光信号をそれぞれの波長の受信光信号に分離する。波長選択機器が、サービス伝送線または予備伝送線の上において受信光信号をサービス波長処理装置または予備波長処理装置に選択的に経路指定して、予備波長処理装置に送られる波長の１つを選択する。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、ＷＤＭ光遠隔通信システムにおける保護切替えの方法が提供される。該方法は、サービス伝送線および予備伝送線上で多重化光信号を送信および受信することを備える。予備伝送線上において受信された多重化光信号の各波長は、予備波長処理装置受信器を使用して監視される。予備伝送線は、サービス伝送線に障害が発生したとき、サービス波長処理装置受信器に切り替えられる。サービス波長処理装置送信器の障害を発生したものは、サービス波長処理装置送信器の障害を発生したものが機能しないとき、予備波長処理装置送信器と置き換えられる。
【００１６】
本発明の追加の特徴および利点を、以下の記述において述べる。以上の全体的な記述および以下の詳細な記述の両方とも例示であり、主張する本発明のさらなる説明を提供することを意図していることを理解されたい。
本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、図面と共に取り入れるとき、以下の詳細な記述を読むことによってより良好に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図６を参照すると、保護切替えを有する遠隔通信システム３０が、より詳細に示されている。例示的な遠隔通信システム３０は、波長分割多重化（ＷＤＭ）システムであるが、本発明の保護切替えの概念は、他のタイプの遠隔通信システムにおいても使用することができる。図６は、一端に送信端末機器３２のみを含み、かつ他端に受信端末機器３４のみを含む遠隔通信システム３０の一伝送方向のみを示す。送信端末機器３２と受信端末機器３４は一方向伝送媒体３６によって接続される。２方向の伝送を提供するために、送信端末機器および受信端末機器は、遠隔通信システム３０の各端部において統合され、各方向の伝送媒体によって接続される。
【００１８】
ＷＤＭシステムの１つの例示的な実施形態では、送信端末機器３２は、サービス波長処理装置送信器４０および予備波長処理装置送信器４０ａを含み、１×Ｎ端末間経路保護システムと同様である。サービス波長処理装置送信器４０は、Ｎの波長（λ１，λ２，・・・，λＮ）の光信号をそれぞれ送信する。一実施形態によれば、予備波長処理装置送信器４０ａは、伝送媒体３６の上に割付けられたＮ＋１の波長のすべてについて、固有の予備波長（λｓ）の光信号を送信する。別法として、予備波長処理装置送信器４０ａは、Ｎ波長のいずれか１つに直接取って代わるように、Ｎ波長のほぼいずれか１つの光信号を伝送することができる同調可能レーザを含むことができる。
【００１９】
送信端部では、入り顧客データ・ストリーム上のスプリッタ４４が、Ｎの入りデータ・ストリーム４６のそれぞれを複製入りデータ・ストリーム４６ａ、４６ｂ（すなわちサービス・データ・ストリームおよび予備データ・ストリーム）に分割する。一実施形態では、スプリッタ４４は、３ｄＢスプリッタであるが、他の値も可能である。複製入りデータ・ストリーム４６ａの対のそれぞれの１つは、それぞれのサービス波長処理装置送信器４０に渡される。セレクタ４８が、複製入りデータ・ストリーム４６ｂ（すなわち予備データ・ストリーム）の他の半分を受信して、予備波長処理装置送信器４０ａへの入力としてこれらの１つを選択する。したがって、Ｎ顧客データ・ストリームは、Ｎの波長において波長処理装置送信器４０によって処理され、それらのＮの顧客データ・ストリームのいずれか１つの複製は、Ｎ＋１の波長において、または同調可能レーザが予備波長処理装置送信器において使用されるときは、Ｎのサービス波長のいずれか１つにおいて、予備波長処理装置送信器４０ａによって処理される。
【００２０】
Ｎ＋１のポートを有する波長組合わせ装置５０（マルチプレクサなど）は、出多重化光信号を生成するために、サービス波長処理装置送信器４０および予備波長処理装置送信器４０ａによって送信されたＮ＋１の波長（または同調可能レーザの場合はＮの波長）を組み合わせる。波長組合わせ装置５０では、予備波長処理装置送信器４０ａのポートは、たとえば予備波長処理装置送信器４０ａが同調可能レーザを含むとき、予備波長処理装置送信器４０ａの雑音源によって生じる広帯域雑音を取り除くために、同調可能雑音フィルタを有することもできる。
【００２１】
波長組合わせ装置５０は、スプリッタ５２（３ｄＢスプリッタなど）に接続される。スプリッタは、出多重化光信号の複製コピーをサービス（またはワーキング）伝送線５４および予備（または保護）伝送線５４ａの両方に送る。例示的な実施形態では、伝送線は、光ファイバを含むが、光信号を搬送することができるあらゆるタイプの物理伝送媒体を使用することができる。予備伝送線５４ａは、物理的に分岐した経路上で経路指定することができる。電力レベルおよび増幅器の間隔方策に応じて、端末線増幅器（図示せず）をスプリッタ５２の前または後ろに提供することができる。
【００２２】
図７に示す送信端部の代替実施形態では、それぞれＮ＋１の波長処理装置送信器４０、４０ａに結合されたＮ＋１の２路スプリッタ５７で、２つの波長組合わせ装置５６、５６ａをそれぞれサービス伝送線５４および予備伝送線５４ａに結合することができる。この実施形態では、光信号は、多重化される前に分割され、したがって、サービス波長組合わせ装置５６における障害は保護される。
【００２３】
図６に示す実施形態の受信端部において、受信端末機器３４には、波長分離装置６２（デマルチプレクサなど）と、サービス波長処理装置受信器６４と、予備波長処理装置受信器６４ａとが含まれる。転送スイッチ６０が、サービス伝送線５４または予備伝送線５４ａの上において、入り多重化光信号を波長分離装置６２に経路指定する。波長分離装置６２は、Ｎのポートを有し、入り多重化光信号をＮの波長に分離する。サービス波長処理装置受信器６４は、それぞれのＮの波長を受信し、予備波長処理装置受信器６４ａは、Ｎの波長またはＮ＋１の波長のいずれか１つを受信する。波長処理装置受信器６４、６４ａは、また、たとえばビット・エラー率（ＢＥＲ）を監視することによって、当業者には既知の技術を使用して光信号を監視するようにも構成される。
【００２４】
同調可能フィルタ６６が、転送スイッチ６０に結合され、波長分離装置６２に経路指定されていない入り多重化光信号を受信する。同調可能フィルタ６６は、Ｎ＋１の波長のいずれか１つを選択して、処理および／または監視のために、選択した波長を予備波長処理装置受信器６４ａに供給するように同調させることができる。例示的な実施形態では、転送スイッチ６０および同調可能フィルタ６６は、共に、波長の１つにある光信号をサービス伝送線５４または予備伝送線５４ａから予備波長処理装置受信器６４ａに選択的に提供する波長選択機器として機能する。
【００２５】
スプリッタ７０が、予備波長処理装置受信器６４ａの出力を受信する。各出顧客データ・ストリーム上の２路セレクタ７２により、サービス波長処理装置受信器６４のいずれか１つの代わりに、予備波長処理装置受信器６４ａの出力を代用することが可能になる。
【００２６】
一実施形態では、波長処理装置４０、４０ａ、６４、６４ａは、ＯＣ−１９２サービスとインタフェースする光変換器として統合される。一例は、Ｔｙｃｏ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＵＳ）Ｉｎｃ．から入手可能な高性能光学機器（ＨＰＯＥ）である。光信号を受信、調整、および送信する他のタイプの光学変換器または装置も、波長処理装置送信器４０、４０ａおよび受信器６４、６４ａの代わりに使用することができる。波長組合わせ装置５０および波長分離装置６２の一例は、Ｔｙｃｏ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＵＳ）Ｉｎｃ．から入手可能な波長終端機器（ＷＴＥ）である。多重化および逆多重化のための他のタイプの既知の光学機器も使用することができる。
【００２７】
通常の動作では（すなわち、伝送線または波長処理装置に障害がない）、多重化光信号は、サービス伝送線５４および予備伝送線５４ａの両方の上で伝送され、サービス伝送線５４は、波長分離装置６２に経路指定され、予備伝送線５４ａは、同調可能フィルタ６０に経路指定される。サービス波長処理装置受信器６４のそれぞれが、サービス伝送線５４上で伝送されたそれぞれの波長を監視して、それぞれの処理されたデータ・ストリームを顧客に送達する。予備波長処理装置受信器６４ａは、トラフィックを含んでいる各波長に同調可能フィルタ６６を連続的に同調させることによって、予備伝送線５４ａ上で伝送された波長を一度に一波長ずつ順次監視する。波長処理装置受信器６４、６４ａは、光信号を伝送する端末機器または光信号を搬送する伝送線における障害を検出するために、光信号を監視する。
【００２８】
障害がサービス伝送線５４の上で発生した場合、その線上で搬送されるすべての波長の波長処理装置受信器６４によって、障害を検出することができる。サービス波長処理装置受信器６４の１つまたは複数が、フレーム外（ＯＯＦ）など、性能の低下または通信エラーを提示した場合、予備波長処理装置受信器６４ａは、それらの予備伝送線５４ａ上のチャネルまたは波長を順次監視して、線切替えが適切であるかを決定することができる。すべてのサービス波長処理装置受信器６４がエラーを示し、かつ予備波長処理装置受信器６４ａが、波長のいずれか１つにエラーがないことを示す場合、障害は、サービス伝送線５４において発生した可能性が高く、他の波長を監視せずに線切替えを実施することができる。
【００２９】
サービス線５４において障害が検出されたとき、サービス線５４および予備線５４ａに結合された転送スイッチ６０は、予備線５４ａが波長分離装置６２に結合され、トラフィックの接続性を回復するように反対にされる。同時に、サービス線５４は、同調可能フィルタ６０に接続され、同調可能フィルタ６０は、トラフィックを含んでいる各波長に連続的に同調される。これにより、予備波長処理装置受信器６４ａが、入りサービス伝送線５４の健全さを一度に一波長ずつ監視して、線が修復され、かつ再びトラフィックを搬送する準備が整ったときを決定することが可能になる。
【００３０】
障害が端末機器において発生した場合（たとえば、サービス波長処理装置送信器４０の１つにおいて）、障害の発生したサービス波長処理装置送信器４０の波長にある対応するサービス波長処理装置受信器６４によって、障害を検出することができる。たとえば、サービス波長処理装置受信器６４および予備波長処理装置受信器６４ａの両方が、単一の波長またはチャネルについてエラーを検出した場合、エラーは、その波長の光信号を送信する波長処理装置送信器４０において発生した可能性が高い。
【００３１】
障害が端末機器において発生したとき、障害を発生したサービス波長処理装置は、予備波長処理装置で置き換えることができる。たとえば、障害が、サービス波長処理装置送信器４０のいずれか１つにおいて発生した場合、予備波長処理装置送信器４０ａは、障害を発生した送信器４０に関連付けられた予備データ・ストリーム４６ｂを選択するために、セレクタ４８を使用することによって代用される。次いで、予備波長処理装置送信器４０ａは、このデータ・ストリーム４６ｂを処理して、送信する。一方法によれば、予備波長処理装置送信器４０ａは、固有の予備波長λｓにおいて選択データ・ストリーム４６ｂを送信する。この場合、受信端部にある同調可能フィルタ６０は、予備波長処理装置送信器４０ａに関連付けられた予備波長λｓが予備波長処理装置受信器６４ａに供給されるように同調される。障害を発生した送信器４０のチャネルに対応するセレクタ７２は、予備波長処理装置受信器６４ａから信号を選択して、その信号を障害を発生した送信器のチャネルからの信号の代用とする。
【００３２】
他の方法によれば、予備波長処理装置送信器４０ａは、障害を発生した送信器４０とほぼ同じ波長において選択データ・ストリーム４６ｂを送信する（たとえば、予備波長処理装置送信器４０ａにおいて同調可能レーザを使用して）。この場合、その波長に対応するサービス波長処理装置受信器６４を使用して、その波長を受信し、処理することができる。この方法では、Ｎの波長のみを線上で伝送すればよく、予備波長処理装置受信器６４ａを引き続き使用して、サービス伝送線５４または予備伝送線５４ａを監視することができる。
【００３３】
図８を参照すると、保護切替えを有する遠隔通信システムの受信端部の他の実施形態が示されており、同じまたは同様の要素は、同じ参照符合で示されている。受信端部のこの実施形態は、図６または７に示した送信端部のいずれかと共に使用することができる。第１波長分離装置８０および第２波長分離装置８０ａ（デマルチプレクサなど）は、それぞれ、サービス伝送線５４および予備伝送線５４ａに結合される。波長分離装置８０、８０ａは、それぞれ、サービス波長処理装置送信器４０のＮの波長、およびＮ＋１の波長が使用される場合は予備波長処理装置送信器４０ａのＮ＋１の波長を分離するために、Ｎ＋１のポート（または、送信器が同調レーザを使用するときはＮのポート）を有する。分離転送スイッチ８２が、Ｎの波長のそれぞれについて、サービス波長処理装置受信器６４、または予備波長処理装置受信器６４ａに送信される波長の１つを選択するセレクタ８４にそれぞれの波長を送信するために使用される。Ｎ＋１の波長が使用されるとき、他の転送スイッチ８２ａを使用して、Ｎ＋１の波長をサービス伝送線５４または予備伝送線５４ａからセレクタ８４に送信する。
【００３４】
図８の実施形態における監視および保護切替えの方法は、図６に関して上記で記述したものと本質的に同じである。しかし、この実施形態では、転送スイッチ８２、８２ａおよびセレクタ８４は、予備波長処理装置受信器６４ａによって監視および／または処理するために、サービス線５４または予備線５４ａから波長の１つを選択する波長選択機器として使用される。
【００３５】
したがって、本発明の保護切替えのシステムおよび方法は、伝送線またはファイバの性能を監視するために、予備波長処理装置を使用する。このシステムおよび方法により、１×Ｎ端末機器保護に関連する著しい経済性および保護されたファイバ経路を使用する１＋１保護システムの信頼性が可能になり、一方、端末機器監視の優れた障害検出能力を使用して、波長に基づいて保護ファイバの健全さを監視する能力が維持される。
当業者による修正および代用は、本発明の範囲内にあると見なされ、本発明は、以下の請求項による場合を除いて、限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】１＋１線保護を有する従来の保護切替え技術の一伝送方向の概略図である。
【図２】１＋１組合わせ端末および線保護を有する従来の保護切替え技術の一伝送方向の概略図である。
【図３】組合わせ端末および線保護を有するＷＤＭシステムにおける従来の保護切替え技術の一伝送方向の概略図である。
【図４】１×Ｎまたは１：Ｎ機器保護を有する従来の保護切替え技術の一伝送方向の概略図である。
【図５】１×Ｎ端末間経路保護を有する従来の保護切替え技術の一伝送方向の概略図である。
【図６】本発明の一実施形態による、保護切替えシステムを含む遠隔通信システムの一伝送方向の概略図である。
【図７】伝送端末機器の代替実施形態の概略図である。
【図８】本発明の他の実施形態による、保護切替えシステムを含む遠隔通信システムの一伝送方向の概略図である。
【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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