(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送装置間を結ぶ現用光線路に対する迂回光線路の構築方法であって、
前記現用光線路における迂回開始端および迂回終了端にそれぞれ接続された一対の光カプラに迂回光線路の両端を接続し、
前記迂回光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量を調整する伝搬遅延量調整手段を前記迂回光線路の途中に設け、
前記現用光線路と、前記迂回光線路とを、同一仕様の光ファイバとし、
前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記迂回光線路の長さを、前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記現用光線路の長さよりも短くすることによって、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記迂回光線路を伝搬する信号の、前記迂回光線路と前記伝搬遅延量調整手段とによる伝搬遅延量の合計を、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記現用光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量よりも小さくし、
前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記現用光線路のうち、前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記迂回光線路よりも長い現用光線路部分を、前記迂回開始端または前記迂回終了端の近傍において束ねるようにした、迂回光線路の構築方法。
【請求項２】
前記伝搬遅延量調整手段によって、前記迂回光線路を伝搬する信号を遅延させることによって、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記迂回光線路を伝搬する信号の、前記迂回光線路と前記伝搬遅延量調整手段とによる伝搬遅延量の合計を、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記現用光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量と一致させ、もって、インサービスにおける前記現用光線路から前記迂回光線路への無瞬断切替を可能とした、請求項１に記載の迂回光線路の構築方法。
【請求項３】
伝送装置間を結ぶ現用光線路に対する迂回光線路を備えてなる迂回光線路システムであって、
前記現用光線路における迂回開始端および迂回終了端にそれぞれ接続された一対の光カプラに両端が接続された迂回光線路と、
前記迂回光線路の途中に設けられ、前記迂回光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量を調整する伝搬遅延量調整手段とを備え、
前記現用光線路と、前記迂回光線路とを、同一仕様の光ファイバとし、
前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記迂回光線路の長さを、前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記現用光線路の長さよりも短くすることによって、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記迂回光線路を伝搬する信号の、前記迂回光線路と前記伝搬遅延量調整手段とによる伝搬遅延量の合計を、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記現用光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量よりも小さくし、
前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記現用光線路のうち、前記迂回開始端から前記迂回終了端までの前記迂回光線路よりも長い現用光線路部分を、前記迂回開始端または前記迂回終了端の近傍において束ねるようにした、迂回光線路システム。
【請求項４】
前記伝搬遅延量調整手段によって、前記迂回光線路を伝搬する信号を遅延させることによって、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記迂回光線路を伝搬する信号の、前記迂回光線路と前記伝搬遅延量調整手段とによる伝搬遅延量の合計を、前記迂回開始端から前記迂回終了端まで前記現用光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量と一致させ、もって、インサービスにおける前記現用光線路から前記迂回光線路への無瞬断切替を可能とした、請求項３に記載の迂回光線路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送装置間を結ぶ光ファイバによる現用光線路に対して、例えば、支障移転工事等における一時的な光線路切替のために設けられる迂回光線路の構築方法、およびこのような迂回光線路が設けられてなる迂回光線路システムに関し、さらに詳しくは、伝搬遅延量が容易に制御される迂回光線路の構築方法および迂回光線路システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信網の支障移転工事等において、通信サービスを維持しながら、すなわち、インサービスにおいて、現用光線路から迂回光線路にサービス移転させることを可能とするサービス無瞬断切替技術が開発されている（例えば，非特許文献１および非特許文献２を参照）。
【０００３】
このようなサービス無瞬断切替技術を達成するためには、現用光線路から迂回光線路への切替時においても、切替前後の通信に影響がないように、迂回される区間における現用光線路と、迂回光線路との伝搬遅延量を一致させつつ、両路線を二重化する必要がある。
【０００４】
したがって、迂回される区間における現用光線路を伝搬する光信号と、迂回光線路を伝搬する光信号との伝搬遅延差を正確に把握する必要がある。
【０００５】
このような伝搬遅延差の計測手段としては、ONU上り信号を試験光として用いた信号パターンの類似性（相関）から、迂回される区間の現用光線路と迂回光線路との伝搬遅延差を計測する方式と、信号の位相差を検出して高精度に伝搬遅延差を計測する微計測方式との併用が提案されている（非特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】真鍋他：“可変電気遅延器を用いた光線路無瞬断切替システムの基本検討”，信学技報， OFT2012-46, pp. 23-26, 2012.
【非特許文献２】井上他：“Dynamic Delay Adjustment Characterization using Buffer-type Delay Line for Changing Optical Access Line Routes without Service Interruption”，OECC/ACOFT 2014, TH10C, Melbourne, Australia, July 2014.
【非特許文献３】井上他：“パルス相関解析と位相検出器を用いる二重化伝送路間の広範囲・高精度な遅延差計測”，信学技報， OFT2013-16, pp. 17-20, 2013.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既に存在する現用光線路における伝搬遅延量を現状よりも減少させることは不可能であるので、迂回される区間における現用光線路と迂回光線路との伝搬遅延量を一致させるように調整するためには、迂回光線路を通過する光信号の伝搬遅延量を、増加させることにより達成する必要がある。
【０００８】
そのためには、迂回光線路の途中に、光信号の伝搬遅延量を増加させるための伝搬遅延量調整部を設ける必要がある。
【０００９】
しかしながら、従来、現用光線路と迂回光線路とには、同一仕様の光ファイバが用いられることが多い。この場合、迂回される区間における現用光線路と迂回光線路との長さが同一であれば、迂回される区間における現用光線路と迂回光線路との伝搬遅延量は、理論的には同一となる。
【００１０】
しかしながら、迂回される区間における現用光線路と迂回光線路との長さが厳密に同一になることは現実的ではなく、仮に同一であったとしても、光ファイバ固有の製造誤差も相俟って、迂回される区間における現用光線路と迂回光線路との伝搬遅延量が同一になることはないであろう。
【００１１】
したがって、依然として、迂回光線路の途中に、光信号の伝搬遅延量を増加させるための遅延調整部を設ける必要性は排除されない。
【００１２】
しかしながら、迂回光線路の途中に、このような伝搬遅延量調整部を設けてしまうと、伝搬遅延量調整部自体の固有の伝搬遅延量も加わることによって、迂回光線路の伝搬遅延量がさらに増加してしまう。
【００１３】
したがって、迂回光線路の伝搬遅延量は、伝搬遅延量調整部の固有の伝搬遅延量が加えられてもなお、迂回される区間における現用光線路の伝搬遅延量よりも小さくしなければならない。
【００１４】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、伝搬する光の伝搬速度が、迂回される区間における現用光線路を通過する光の伝搬速度よりも速くなるような迂回光線路とし、さらに、迂回光線路に設けられた伝搬遅延量調整手段によって迂回光線路の伝搬遅延量を増加させることによって、迂回光線路の伝搬遅延量を、迂回される区間における現用光線路の伝搬遅延量に一致させることが可能な、迂回光線路の構築方法および迂回光線路システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するためにこの発明の第１の観点は、以下のような構成要素を備えている。
【００１７】
また、この発明の第２の観点は、以下のような構成要素を備えている。
【００１８】
すなわち、本発明の第２の観点による伝送装置間を結ぶ現用光線路に対する迂回光線路の構築方法および迂回光線路システムは、現用光線路における迂回開始端および迂回終了端にそれぞれ接続された一対の光カプラに迂回光線路の両端を接続し、迂回光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量を調整する伝搬遅延量調整手段を迂回光線路の途中に設けてなる。さらに、現用光線路と、迂回光線路とを、同一仕様の光ファイバとする。また、迂回開始端から迂回終了端までの迂回光線路の長さを、迂回開始端から迂回終了端までの現用光線路の長さよりも短くする。これによって、迂回開始端から迂回終了端まで迂回光線路を伝搬する信号の、迂回光線路と伝搬遅延量調整手段とによる伝搬遅延量の合計を、迂回開始端から迂回終了端まで現用光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量よりも小さくする。
【００１９】
一例として、迂回開始端から迂回終了端までの現用光線路のうち、迂回開始端から迂回終了端までの迂回光線路よりも長い現用光線路部分を、迂回開始端または迂回終了端の近傍において束ねるようにしても良い。
【００２０】
そして、これら第１および第２の観点ではさらに、伝搬遅延量調整手段によって、迂回光線路を伝搬する信号を遅延させることによって、迂回開始端から迂回終了端まで迂回光線路を伝搬する信号の、迂回光線路と伝搬遅延量調整手段とによる伝搬遅延量の合計を、迂回開始端から迂回終了端まで現用光線路を伝搬する信号の伝搬遅延量と一致させる。これによって、インサービスにおける現用光線路から迂回光線路への無瞬断切替を可能とする。
【発明の効果】
【００２１】
すなわちこの発明によれば、伝搬する光の伝搬速度が、迂回される区間における現用光線路を伝搬する光の伝搬速度よりも速くなるような迂回光線路とし、迂回光線路に設けられた伝搬遅延量調整手段によって迂回光線路の伝搬遅延量を増加させることによって、迂回光線路の伝搬遅延量を、迂回される区間における現用光線路の伝搬遅延量に一致させることが可能な、迂回光線路の構築方法および迂回光線路システムを提供することができる。
【００２２】
これによって、サービス無瞬断切替技術を行う際の迂回光線路の選定が容易になるとともに、ユーザインパクトを最小化するサービス無瞬断切替技術の適用対象を拡大することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る構築方法によって構築される迂回光線路システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】中空光ファイバとシングルモードファイバ（ＳＭＦ）の光線路長に対する伝搬遅延量の比較図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る構築方法によって構築される迂回光線路システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照してこの発明に係わる各実施形態を説明する。以下に説明する各実施形態は本発明を実施するための例であり、本発明は、これら実施形態に制限されるものではない。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る構築方法によって構築される迂回光線路システムの構成例を示すブロック図である。
【００２６】
すなわち、本実施形態に係る迂回光線路システム１０は、伝送装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）１１と伝送装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）１２との間を結ぶ光ファイバによる現用光線路１５のうちの迂回区間Ｂに迂回光線路１６を備えてなる。
【００２７】
迂回光線路１６の両端は、現用光線路１５における迂回開始端Ｓにおける所内光カプラ１３と、現用光線路１５における迂回終了端Ｅにおける所外光カプラ１４にそれぞれ接続されている。
【００２８】
迂回光線路１６の途中には、迂回光線路１６を伝搬する信号の伝搬遅延量を調整する伝搬遅延量調整部１７が設けられている。また、所内光カプラ１３には、伝搬遅延量計測部１８が接続されている。
【００２９】
伝搬遅延量調整部１７は、迂回光線路１６内を伝搬する光信号を電気信号に変換することにより光信号の遅延を制御し、電気−光変換にて再度光信号に変換し出射する。この時、出射する光信号の波長は、通信に影響を与えないように、試験光波長とする。これを実現するために、ＯＬＴ１１およびＯＮＵ１２内には、試験光波長を有する試験光を遮断するフィルタ（図示せず）を設置する。現用光線路１５を伝搬する通信光と当該試験光とは、所内光カプラ１３にて合波され、当該合波信号が伝搬遅延量計測部１８へ入力されるようになっている。
【００３０】
伝搬遅延量計測部１８は、以下に示すように、２つの方式を併用して、遅延区間Ｂにおける現用光線路１５に対する迂回光線路１６の伝搬遅延差を計測する。すなわち、第１の方式は、非特許文献３に記載されているように、信号パターンの類似性（相関）から、遅延区間Ｂにおける現用光線路１５に対する迂回光線路１６の伝搬遅延差を計測する方式である。第２の方式は、遅延区間Ｂにおける現用光線路１５を伝搬する信号と、迂回光線路１６を伝搬する信号との位相差を検出し、この位相差に基づいて、遅延区間Ｂにおける現用光線路１５に対する迂回光線路１６の伝搬遅延差を高精度で計測する微計測方式と呼ばれる方式である。
【００３１】
伝搬遅延量調整部１７は、伝搬遅延量計測部１８によって計測された伝搬遅延差に基づいて、迂回光線路１６を伝搬する信号の伝搬遅延量を増加させることによって、迂回光線路１６を伝搬する信号の伝搬遅延量が、遅延区間Ｂにおける現用光線路１５を伝搬する信号の伝搬遅延量と一致するように調整する。
【００３２】
伝搬遅延量調整部１７は、迂回光線路１６を伝搬する信号に、電気的に遅延を付与することによって、迂回光線路１６の伝搬遅延量を、正の方向にのみ可変することができる。また、伝搬遅延量調整部１７は、光・電気部品によって構成されているため、固有の伝搬遅延量を有する。
【００３３】
したがって、光線路二重化を行うためには、迂回区間Ｂにおける現用光線路１５の伝搬遅延量よりも、迂回光線路１６と伝搬遅延量調整部１７とによる合計の伝搬遅延量が小さくなる必要がある。
【００３４】
このため、迂回光線路１６は、例えば中空光ファイバ１９のように、現用光線路１５に用いられている光ファイバよりも低い屈折率を有する低屈折率媒質によって構成する。なお、迂回光線路１６は、そのすべてが中空光ファイバ１９のような低屈折率媒質である必要はなく、大部分が現用光線路１５と同じ光ファイバであり、一部のみを中空光ファイバ１９に置き換えることによって構成しても良い。図１では、所外光カプラ１４側の迂回光線路１６に、中空光ファイバ１９を用い、それ以外は、現用光線路１５と同一仕様である、例えばシングルモードファイバ（ＳＭＦ）のような光ファイバを用いている例を示している。
【００３５】
図２は、中空光ファイバ１９とシングルモードファイバ（ＳＭＦ）の光線路長（ｋｍ）に対する伝搬遅延量（μｓ：マイクロ秒）の比較図である。
【００３６】
図２には、光線路を中空光ファイバ１９とし、屈折率として空気の屈折率：１．０００３を用いて計算された光の伝搬遅延量ａと、光線路をＳＭＦとし、ＳＭＦの屈折率１．４６７１を用いて計算された光の伝搬遅延量ｂと、伝搬遅延量ｂと伝搬遅延量ａの差分である伝搬遅延量差ｃとが示されている。光の波長は、１３１０ｎｍとしている。
【００３７】
伝搬遅延量ａおよび伝搬遅延量ｂの傾きは、伝搬速度（いわゆる群速度）を示しており、中空光ファイバ１９中の光速は２９９７０２５４７．２（ｍ／ｓ）、ＳＭＦ中の光速は２０４３４０８５２．４（ｍ／ｓ）となる。
【００３８】
図２に示されているように、光線路長に比例して伝搬遅延量差ｃは拡大する。すなわち、中空光ファイバ１９内では、ＳＭＦ内よりも、伝搬速度が速く、伝搬遅延量は低い。したがって、迂回光線路１６の大部分を現用光線路１５と同一仕様の光ファイバ（例えばＳＭＦ）とする一方、迂回光線路１６の残りの部分を中空光ファイバ１９としても、迂回区間Ｂにおける現用光線路１５における伝搬遅延量よりも、迂回光線路１６における伝搬遅延量を低くすることができる。
【００３９】
図２の結果を用いると、例えば、迂回区間Ｂの長さ（すなわち、図２における光線路長）が８ｋｍであり、伝搬遅延量調整部１７の固定遅延量が４μｓである場合、迂回光線路１６の２ｋｍ以上を中空光ファイバ１９とし、迂回光線路１６の残り、すなわち６ｋｍ以下を、現用光線路１５と同一仕様のＳＭＦとすることで、８ｋｍの光線路長を有する現用光線路１５の伝搬遅延量よりも、８ｋｍの光線路長を有する迂回光線路１６（うち、２ｋｍ以上が中空光ファイバ１９であり、６ｋｍ以下がＳＭＦ）と、伝搬遅延量調整部１７との合計の伝搬遅延量は低くなる。
【００４０】
そして、伝搬遅延量調整部１７が、迂回光線路１６を伝搬する信号を遅延させることによって、迂回光線路１６および伝搬遅延量調整部１７を介して迂回区間Ｂを通過する信号の伝搬遅延量を、現用光線路１５を介して同区間を伝搬する信号の伝搬遅延量と一致させる。これによって、現用光線路１５から迂回光線路１６に切り替えても、伝搬遅延量が同じであるので、通信に影響を与えることなく信号の二重化が可能となり、通信を維持したまま、すなわち、インサービスで、現用光線路１５からの無瞬断切断を可能とする迂回光線路１６を構築することが可能となる。
【００４１】
それに加えて、本実施形態に係る迂回光線路システム１０によれば、迂回光線路１６の伝搬遅延量を低減できるので、従来の無瞬断切替方式の前提条件であった、迂回区間Ｂにおける現用光線路１５の長さよりも、迂回光線路１６の長さを短くしなければならないという制約が緩和され、インサービスでの無瞬断での切替を可能とする適用領域を拡大することが可能となる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る構築方法によって構築される迂回光線路システム３０の構成例を示すブロック図である。
【００４３】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるので、以下では、第１の実施形態と異なる点のみ説明し、同一箇所については、図３において同一符号を付し、重複説明を避ける。
【００４４】
すなわち、図３に示す迂回光線路システム３０において、図１と異なる点は、迂回光線路１６に中空光ファイバ１９を用いていないことと、所外光カプラ１４の代わりに、所外光カプラ３１を適用している点である。
【００４５】
すなわち、迂回光線路１６には、現用光線路１５と同一仕様の光ファイバ（例えばＳＭＦ）が用いられる。
【００４６】
また、本実施形態では、迂回区間Ｂにおける現用光線路１５は、同区間における迂回光線路１６よりも長くなっている。そして、この長い分を、余長ファイバ３２として、所内光カプラ１３または所外光カプラ３１に割り入れたり、その近傍において束ねておく。図３は、その一例を示すものであり、余長ファイバ３２を、所外光カプラ３１に割り入れている。
【００４７】
所外光カプラ３１は、このように余長ファイバ３２を割り入れることができるスペースを備えているという点を除けば、図１に示される所外光カプラ１４と同じ構成をしている。
【００４８】
このような構成により、図３に示す迂回光線路システム３０もまた、図１に示す迂回光線路システム１０と同様に、迂回区間Ｂにおける現用光線路１５の伝搬遅延量よりも、迂回光線路１６の伝搬遅延量を小さくしている。
【００４９】
ただし、図１に示す迂回光線路システム１０では、迂回光線路１６の一部に、屈折率の低い中空光ファイバ１９を用い、迂回光線路１６における光の伝搬速度を高めることによって実現している。
【００５０】
それに対して、図３に示す迂回光線路システム３０では、迂回光線路１６に、現用光線路１５と同一仕様の光ファイバを用いながらも、迂回区間Ｂにおける現用光線路１５の長さよりも、迂回光線路１６の長さを短くすることによって実現している。
【００５１】
このような構成によっても、第１の実施形態と同様に、伝搬遅延量調整部１７が、迂回光線路１６を伝搬する信号を遅延させることによって、迂回光線路１６および伝搬遅延量調整部１７を介して迂回区間Ｂを通過する信号の伝搬遅延量を、現用光線路１５を介して同区間を伝搬する信号の伝搬遅延量と一致させることができる。
【００５２】
これによって、現用光線路１５から迂回光線路１６に切り替えても、伝搬遅延量が同じであるので、通信に影響を与えることなく信号の二重化が可能となり、通信を維持したまま、すなわち、インサービスで、無瞬断で現用光線路１５の切断を可能とする迂回光線路１６を構築することが可能となる。
【００５３】
前述したような迂回光線路システム３０を実現するためには、余長ファイバ３２ができるように現用光線路１５の長さを予め長く確保しておかねばならないことが前提となる。しかしながら、図１のような中空光ファイバ１９を適用する必要はなく、迂回光線路１６はすべて現用光線路１５と同一仕様の光ファイバで構成することができるので、構成を簡素化できるというメリットがある。
【００５４】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態では、迂回光線路１６の一部を、中空光ファイバ１９としたが、現用光線路１５よりも低い屈折率を有する光伝搬媒質であれば、中空光ファイバ１９に限られるものではない。
【００５５】
また、図１では、中空光ファイバ１９を所外光カプラ１４側に設けた例が示されているが、中空光ファイバ１９を、所内光カプラ１３側に設けても、あるいは、迂回光線路１６の中央部に設け、中空光ファイバ１９の両端側を現用光線路１５と同一仕様の光ファイバで構成しても良い。
【００５６】
また、図３では、余長ファイバ３２は、所外光カプラ３１に割り入れられた例が示されているが、所内光カプラ１３内に割り入れるようにしても良い。
【００５７】
その他、さまざまな組み合わせや変形等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００５８】
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  迂回光線路システム、１１  伝送装置、１２  伝送装置、１３  所内光カプラ、１４  所外光カプラ、１５  現用光線路、１６  迂回光線路、１７  伝搬遅延量調整部、１８  伝搬遅延量計測部、１９  中空光ファイバ、３０  迂回光線路システム、３１  所外光カプラ、３２  余長ファイバ。
【図１】
0006346839.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006346839.tif 000004