(57)【要約】【課題】  シリアルに接続された正分散ファイバ及び負分散ファイバを収容する複数のＤＭＦケーブルからなる海底光ケーブルの修理を容易にする。【解決手段】  海底光ケーブルの回数に応じた本数であって、当該海底光ケーブルの水中での分布を勘案して決定された長さをそれぞれ有する所定数の修理用ケーブルを予め用意しておく（Ｓ１−Ｓ５）。海底光ケーブルの障害のあるＤＭＦケーブルを、予め用意した修理用ケーブルの中の適切な長さのもので代替する（Ｓ８，Ｓ９）【選択図】  図１
2005115133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリアルに接続された正分散ファイバ及び負分散ファイバを収容する複数のＤＭＦケーブルからなり、当該複数のＤＭＦケーブルがシリアルに接続されている海底光ケーブルを修理する方法であって、
当該海底光ケーブルの障害のあるＤＭＦケーブルを、予め用意した修理用ケーブルで代替する（Ｓ９）
ことを特徴とする海底光ケーブルの修理方法。
【請求項２】
当該障害のあるＤＭＦケーブルを代替する修理用ケーブルの長さが、当該障害のあるＤＭＦケーブルの水深の２．５倍に相当する長さ以上である（Ｓ５）ことを特徴とする請求項１に記載の海底光ケーブルの修理方法。
【請求項３】
当該海底光ケーブルの回数に応じた本数であって、当該海底光ケーブルの水中での分布を勘案して決定された長さをそれぞれ有する所定数の修理用ケーブルを予め用意し（Ｓ１−Ｓ５）、
当該障害のあるＤＭＦケーブルの代替する修理用ケーブルとして、当該所定数の修理用ケーブルの中から、当該障害のあるＤＭＦケーブルの水深の所定倍に相当する長さ以上の修理用ＤＭＦケーブルを選択する（Ｓ８）
ことを特徴とする請求項１に記載の海底光ケーブルの修理方法。
【請求項４】
当該所定倍が２．５倍であることを特徴とする請求項３に記載の海底光ケーブルの修理方法。
【請求項５】
シリアルに接続された正分散ファイバ及び負分散ファイバを収容する複数のＤＭＦケーブルからなる海底光ケーブルであって、当該複数のＤＭＦケーブルがシリアルに接続されている海底光ケーブルの修理に使用する修理用ケーブルを決定する方法であって、
当該海底光ケーブルのケーブル長から必要な修理回数を算定し（Ｓ１）、
当該修理回数に応じた修理用ケーブルの本数を決定し（Ｓ２）、
当該海底光ケーブルの水深分布を深い方から浅い方に向かって累積した累積分布を所定深さ刻みで算出し（Ｓ３、Ｓ４）、
各修理用ケーブルの長さを、当該累積分布の累積値を当該修理用ケーブルの本数に等しい数で等分したときの、各分割線に応じた水深の所定倍の長さに設定する（Ｓ５）
ことを特徴とする修理用ケーブルの決定方法。
【請求項６】
当該所定倍が２．５倍であることを特徴とする請求項４に記載の修理用ケーブルの決定方法。
【請求項７】
当該累積分布を算出するステップが、
当該海底光ケーブルの水深分布を所定深さ刻みで算出し（Ｓ３）、
当該水深分布の深い部分から浅い部分に向かう累積分布を算出する（Ｓ４）
ステップからなることを特徴とする請求項５又は６に記載の修理用ケーブルの決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底光ケーブルの修理方法及び、海底光ケーブルの修理に使用する修理用ケーブルの本数及び各長さを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信で高速な光伝送を実現するには、光ファイバ伝送路の累積波長分散を所定値以内に管理する必要がある（例えば、特許文献１参照）。例えば、１中継スパン内で信号光入力側に正分散で大口径の光ファイバを配置し、信号出力側に負分散の光ファイバを配置し、更に、複数スパン毎に累積波長分散の絶対値を低減する分散補償ファイバを配置する構成が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
図２は、そのような光ファイバ伝送路の分散マップ例を示す。横軸は伝送距離を示し、縦軸は累積波長分散を示す。１中継スパン内に正分散ファイバと負分散ファイバが配置され、所定数の中継スパン毎に、分散補償ファイバが配置される。また、光伝送路全体として、累積波長分散が所定値以内に収まるように、送信端局装置には、予め所定の波長分散を付与する分散補償ファイバ（プリ分散補償ファイバ）が配置される。受信端局装置には、累積波長分散を最終的にゼロ値又はゼロ値に近い値にする分散補償ファイバ（ポスト分散補償ファイバ）が配置される。
【０００４】
図２に示す分散マップでは、各中継スパン内の負分散ファイバの累積波長分散の絶対値が正分散ファイバの累積波長分散正分散よりも大きいので、分散補償ファイバとして正分散ファイバが使用される。波長分割多重伝送の場合、各中継スパン内の正分散ファイバと負分散ファイバの分散スロープを互いに逆の傾きのものとすることで、累積波長分散の波長間の差を小さくすることができる。
【０００５】
このように波長分散を管理された光伝送システムに使用する光ケーブル、いわゆる、ＤＭＦ（Dispersion managed fiber）ケーブルでは、各光ファイバ線路は、上述のように互い逆符号の波長分散値を具備する２種類の光ファイバ、即ち正分散ファイバと負分散ファイバとからなり、それらが信号光の伝搬方向にシリアルに接続される。信号入力側には、非線形効果を小さくするために、大口径の光ファイバを使用する。
【０００６】
光ファイバ通信、特に、大洋間のような長距離光ファイバ通信では、片方向の通信に１本の光ファイバ線路を使用する。図３は、長距離伝送に使用されるＤＭＦケーブルに収容される１対の光ファイバ例の組み合わせ例を示す。西（Ｗ）から東（Ｅ）に信号光を伝送する光ファイバ線路１０は、正分散ファイバ１０ａと負分散ファイバ１０ｂからなり、東（Ｅ）から西（Ｗ）に信号光に信号光を伝送する光ファイバ線路１２は、正分散ファイバ１２ａと負分散ファイバ１２ｂとからなる。図３に示すように、信号伝送方向の関係で、正分散ファイバ１０ａと負分散ファイバ１２ｂ、正分散ファイバ１２ａと負分散ファイバ１０ｂがそれぞれケーブル内で並置される。例えば、正分散ファイバ１０ａ，１２ａの波長分散は約２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、負分散ファイバ１０ｂ，１２ｂの波長分散は約−４０〜−６０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。管理と保守が容易になるように、正分散ファイバ１０ａ，１２ａには同じ種類の光ファイバが使用され、負分散ファイバ１０ｂ，１２ｂにも同じ種類の光ファイバが使用される。即ち、ＤＭＦケーブルは、２種類の光ファイバからなる。
【０００７】
ＤＭＦケーブルは、波長分散及び分散スロープが互いに大きく異なる２種類の光ファイバで構成されているので、ケーブル障害時の修理が困難である。例えば、海底光ケーブルに使用して、ケーブル破断等があった場合、修理のために、ケーブル内の光ファイバを破断点を中心に両側に各１ｋｍ程度、切除した上で、その箇所に水深の２．５倍の長さの光ファイバを割り入れる。光ファイバ線路１０，１２の片方に障害があれば、障害のある方に修理用光ファイバを割り入れて修理し、両方に障害があれば、両方に修理用光ファイバを割り入れて修理する。
【０００８】
割り入れに使用する光ファイバは、従来、信号波長帯での波長分散が小さい光ファイバ、具体的には、１５５０ｎｍ帯で波長分散値が±３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度のノンゼロ分散ファイバである。正分散ファイバ１０ａ，１２ａの波長分散、約２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、及び、負分散ファイバ１０ｂ，１２ｂの波長分散、約−４０〜−６０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍのどちらと比較しても、１割程度の波長分散値しか具備しないので、分散マップが大きくは変化しないからである。
【０００９】
光中継区間内に配置される正分散ファイバ及び負分散ファイバの各波長分散の絶対値よりも小さい波長分散値の絶対値を具備する光ファイバを修理に使用する方法が、特許文献３に記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２６１３７７公報
【特許文献２】特開２００１−０９４５１０公報
【特許文献３】特開２００１−２２８３３６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＤＭＦケーブルの中途での光ファイバの破断に対し、ＤＭＦケーブルを切断して新たな光ファイバを挿入する従来の方法では、光ファイバ伝送路の分散マップの変動が避けられない。新たに挿入される光ファイバによっては、光送信端局及び／又は光受信端局の分散補償ファイバの補償量の変更又は調整も必要になる。
【００１１】
修理に使用する光ファイバを想定される必要長以上に保管しておく必要があり、これも、保守コストの一因になる。
【００１２】
本発明は、より簡易な修理が可能であり、予め用意すべき修理用ケーブル数が少なくて済む海底光ケーブルの修理方法とそのための修理用ケーブルの決定方法を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る海底光ケーブルの修理方法は、シリアルに接続された正分散ファイバ及び負分散ファイバを収容する複数のＤＭＦケーブルからなり、当該複数のＤＭＦケーブルがシリアルに接続されている海底光ケーブルを修理する方法であって、当該海底光ケーブルの障害のあるＤＭＦケーブルを、予め用意した修理用ケーブルで代替することを特徴とする。
【００１４】
これにより、分散マップの著しい変動を伴わずに、修理を行える。
【００１５】
本発明に係る修理用ケーブルの決定方法は、シリアルに接続された正分散ファイバ及び負分散ファイバを収容する複数のＤＭＦケーブルからなる海底光ケーブルであって、当該複数のＤＭＦケーブルがシリアルに接続されている海底光ケーブルの修理に使用する修理用ケーブルを決定する方法である。当該海底光ケーブルのケーブル長から必要な修理回数を算定する。当該修理回数に応じた修理用ケーブルの本数を決定する。当該海底光ケーブルの水深分布を深い方から浅い方に向かって累積した累積分布を所定深さ刻みで算出する。各修理用ケーブルの長さを、当該累積分布の累積値を当該修理用ケーブルの本数に等しい数で等分したときの、各分割線に応じた水深の所定倍の長さに設定する。
【００１６】
これにより、必要な長さの、必要な本数の修理用ケーブルを決定できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、ＤＭＦケーブルを使用する海底光ケーブルを、分散マップの著しい変動を伴わずに修理できる。また、必要な長さの、必要な本数の修理用ケーブルを簡単に決定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施例のフローチャートを示す。本実施例では、水深を１０００ｍ単位で評価する。図２は、海底光ケーブルの敷設例を示す。図２に示す例では、全長４０００ｋｍの海底光ケーブルに対し、水深１０００ｍの部分の長さが５００ｋｍ、水深２０００ｍの部分の長さが２０００ｋｍ、水深４０００ｍの部分の長さが１５００ｋｍであるとしている。
【００２０】
図２に示す例を参照して、本実施例を説明する。先ず、システム長から修理回数を決定する（Ｓ１）。海底光ケーブルのシステム設計では、１０００ｋｍに１回のケーブル修理を行うことになっている。図２に示す例では、システム長が４０００ｋｍであるので、修理回数は４回になる。
【００２１】
ステップＳ１で決定された修理回数から、修理に使用するケーブル本数Ｘを決定する（Ｓ２）。図２に示す例では、修理回数が４回であるので、４本のＤＭＦケーブルを修理用に用意することになる。但し、各修理用ケーブルの長さは、以下のように決定される。
【００２２】
海底光ケーブルの深海部の割合Ｚを水深１０００ｍ刻みの百分率で算出する（Ｓ３）。図２に示す例では、水深１０００ｍの部分の長さが５００ｋｍであり、その全長（４０００ｋｍ）に対する割合は、５００／４０００、即ち、１２．６％である。水深２０００ｍの部分の長さが２０００ｋｍであり、その全長（４０００ｋｍ）に対する割合は、２０００／４０００、即ち、５０．０％である。水深４０００ｍの部分の長さが１５００ｋｍであり、その全長（４０００ｋｍ）に対する割合は、１５００／４０００、即ち、３７．５％である。
【００２３】
ステップＳ３で得られた割合Ｚを水深の深い部分から浅い部分に向かって累積し、水深に対する累積分布を求める（Ｓ４）。図２に示す例に対する累積分布を図３に示す。図３の横軸は、水深を示し、縦軸は、累積値を示す。水深４０００ｍでは、累積値は３７．５％、水深２０００ｍで累積値が８７．５％、水深１０００ｍで累積値が１００％になる。
【００２４】
累積分布の累積値をＸで等分割し、累積値０に対する水深と各分割線に対する水深の２．５倍に相当する長さの修理用ケーブルを用意する（Ｓ５）。この修理用ケーブルも、光海底ケーブルとして当初に使用されるＤＭＦケーブルと同様のＤＭＦケーブルからなる。
【００２５】
図３に示す例では、累積分布の累積値が０％、２５％、５０％及び７５％に対して、それぞれに応じた水深４０００ｍ，４０００ｍ，２０００ｍ及び２０００ｍが決定される。海底光ケーブルの修理には、水深の２．５倍の長さのケーブルが必要であるとされているので、それぞれの長さを２．５倍する。その結果、１０ｋｍの修理用ケーブルを２本、５ｋｍの修理用ケーブルを２本、用意することになる。１０ｋｍの修理用ケーブルは、水深１０００ｍ，２０００ｍ及び４０００ｍのどの部分の修理にも対応でき、５ｋｍの修理用ケーブルは、水深１０００ｍ及び２０００ｍのどの部分の修理にも対応できる。従って、最深部（水深４０００ｍ）に対して２回の修理が可能であり、水深１０００ｍ及び２０００ｍに対して４回の修理が可能になる。
【００２６】
敷設されている海底光ケーブルに修理を要する不具合が発見された場合（Ｓ６）、利用可能な修理用ケーブルの在庫の有無を確認する（Ｓ７）。利用可能な修理用ケーブルがなければ、修理を諦める。
【００２７】
利用可能な修理用ケーブルがある場合（Ｓ７）、修理に使用する修理用ケーブルを決定する（Ｓ８）。本実施例では、長さの異なる修理用ケーブルがあり、最も長い修理用ケーブルは、どの水深にも対応可能である。従って、修理箇所の水深に対応可能な長さの異なる修理用ケーブルがある場合、その内の最も短い修理用ケーブルを選択する。
【００２８】
そして、不具合を有するＤＭＦケーブルをまるごと修理用ケーブルで代替する（Ｓ９）。即ち、本実施例では、不具合を有するＤＭＦケーブルの途中に新たな光ファイバを割り入れることをしない。
【００２９】
本実施例では、除去されるＤＭＦケーブルと挿入される修理用ＤＭＦケーブルとで同じ種類の光ファイバを使用する場合、ケーブル長の相違に基づき、波長分散及び分散スロープが異なってしまう。しかし、切断箇所に新たな光ファイバを挿入する方法に比べれば、全体の分散マップに与える影響、即ち信号光の伝送に与える影響は少ない。
【００３０】
各修理用ケーブルの波長分散及び分散スロープを、海底光ケーブルに当初から使用される同じ値になるように予め調整しておくことで、ケーブル単位での交換によっても、波長分散及び分散スロープが変化しないようにできる。但し、このためには、修理用ケーブルに収容される光ファイバを、海底光ケーブルに当初から使用されるＤＭＦケーブルに収容される光ファイバとは別種のものにするか、波長分散及び分散スロープを調整するための光学素子を修理用ケーブル内に挿入しておく必要がある。
【００３１】
海底ケーブルに修理が必要な障害が発生する単位長当たりの確率は、水深１０００ｍ以上の深海部ではどの部分でも等しいと考えられる。なぜなら、深海部では、人為的な行為（漁業活動等）によってケーブルが傷つけられて障害に至ることが無く、製造時の僅かな欠陥が原因となって障害に至るのがほとんどであると考えられる。そのような欠陥が発生する確率は海底ケーブル全体のどの部分においても等しい。欠陥が発生する確率が均一であることを前提とすると、修理用ケーブルを予め用意する場合に、本発明のように水深の深い部分から順番に深さに応じた長さのケーブルを、障害発生の確率を考慮して準備しておくことにより、準備するケーブルの本数が最も少なくなくなり、なおかつ、修理の際にケーブルの長さが短くて困ることも無くなる。
【００３２】
修理用ケーブルに収容される光ファイバは、敷設済みのＤＭＦケーブルとは異なり、波長分散及び分散スロープが共にほぼゼロになっているものが最も適している。このような光ファイバを使用することにより、システム全体の波長分散及び分散スロープが、修理の前後でほとんど変化しない。これにより、送信側及び受信側での調整（累積分散補償の変更）が不要になる。
【００３３】
また、敷設済みのＤＭＦケーブルとほぼ同じ波長分散と分散スロープを有する光ファイバを修理用ケーブルに使用してもよい。この場合、システム全体の波長分散と分散スロープが修理の前後で変化する。修理を繰り返すと、この変化の影響を無視できなくなり、ついには、送信側及び受信側での調整（累積分散補償の変更）が必要になる。
【００３４】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例のフローチャートである。
【図２】海底光ケーブルの敷設例である。
【図３】図２に示す海底光ケーブルの水深に対する累積分布である。
【図４】ＤＭＦケーブルを使用する光伝送システムの分散マップ例である。
【図５】ＤＭＦケーブルの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，１２：光ファイバ線路
１０ａ，１２ａ：正分散ファイバ
１０ｂ，１２ｂ：負分散ファイバ
【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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