(57)【要約】光ネットワークにおいて、確実かつ高速な光プロテクション機能を実現する。再生中継局（５）では、主信号（３）を分岐させ（ステップＳ１）、主信号（３）の入力レベルを検出する（ステップＳ２）。検出された主信号（３）の入力レベルが所定値未満の場合、障害検出と判断し、電気信号から変換された主信号（３ａ）の出力を停止する（ステップＳ６）と共に、障害発生を示す制御信号を現用ルート（１）を介して受信局（６）へ送信する（ステップＳ７）。受信局（６）では、現用ルート（１）を介して送られた主信号（３ａ）と制御信号とを分岐させる（ステップＳ１１）。主信号（３ａ）の入力レベルを検出する（ステップＳ１２）と共に、制御信号を解析し、障害発生の有無を判断する（ステップＳ１３）。主信号（３ａ）の入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す制御信号を受け取ったとき、障害発生が検出され、主信号を取得する伝送ルートを切り替える（ステップＳ１５）。
2005008924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局と受信局との間が冗長性を有する複数の伝送ルートで接続された光ネットワークにおける伝送ルート切替制御方法において、
第１の伝送ルート上に配置された再生中継局において、前記送信局から送られた主信号を電気信号に変換するとともに、前記主信号の入力レベルを検出し、
前記再生中継局において、検出された前記主信号の入力レベルが所定値以上の場合、前記電気信号を光信号に変換し、前記主信号として前記第１の伝送ルートに挿入し、検出された前記主信号の入力レベルが所定値未満の場合、前記電気信号から変換された前記主信号の出力を停止し、
前記再生中継局において、検出された前記主信号の入力レベルが所定値未満の場合、障害発生を示す制御信号を任意の伝送ルートを介して前記受信局へ送信し、
前記受信局において、前記第１の伝送ルートを介して送られた前記主信号の入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す前記制御信号を受け取ったとき、前記主信号を取得する伝送ルートを前記第１の伝送ルートから第２の伝送ルートに切り替える、
ことを特徴とする伝送ルート切替制御方法。
【請求項２】
前記再生中継局において、前記電気信号から変換された前記主信号の出力経路に設けられたシャッタを閉じることで、前記主信号の出力を停止することを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送ルート切替制御方法。
【請求項３】
前記再生中継局において、前記電気信号から前記主信号への変換出力を停止することで、前記主信号の出力を停止することを特徴とする請求の範囲第１項記載の伝送ルート切替制御方法。
【請求項４】
冗長性を有する複数の伝送ルートで構成される光ネットワーク上で再生中継局として機能する光伝送装置において、
所定の伝送ルートから所定の波長の主信号を分岐させると共に、他の機器から入力された光信号を前記所定の伝送ルートに挿入するスイッチユニットと、
前記スイッチユニットで分岐した前記主信号を電気信号に変換するとともに、前記主信号の入力レベルを検出する受信器と、
前記受信器で検出された前記主信号の入力レベルが所定値以上の場合、前記受信器で生成された前記電気信号を光信号に変換し、前記主信号として前記スイッチユニットに入力し、前記光検出器で検出された前記主信号の入力レベルが所定値未満の場合、前記受信器で生成された前記光信号の出力を遮断する送信器と、
前記光検出器で検出された前記主信号の入力レベルが所定値未満の場合、障害発生を示す制御信号を任意の伝送ルートを介して、前記主信号の送信先である受信局へ送信する光監視ユニットと、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【請求項５】
前記受信器は、光信号から電気信号へ変換するとともに光入力断を検出する光電気信号変換器を有し、前記送信器は、前記光電気信号変換器により光入力断が検出されたとき、前記主信号の入力レベルが所定値未満になったと判断することを特徴とする請求の範囲第４項記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記受信器は、光信号から電気信号へ変換する光電気信号変換器と、前記光電気信号変換器に入力される前記主信号の一部を分岐させるスプリッタと、前記スプリッタで分岐した前記主信号に基づいて入力レベルを検出する光検出器を有することを特徴とする請求の範囲第４項記載の光伝送装置。
【請求項７】
前記送信器は電気信号から変換された前記主信号の出力経路上にシャッタが設けられており、前記シャッタを閉じることで、前記主信号の出力を停止することを特徴とする請求の範囲第４項記載の光伝送装置。
【請求項８】
前記送信器は、電気信号から光信号へ変換する電気光信号変換器の出力を停止することで、前記主信号の出力を停止することを特徴とする請求の範囲第４項記載の光伝送装置。
【請求項９】
冗長性を有する複数の伝送ルートで構成される光ネットワーク上で受信局として機能する光伝送装置において、
第１の伝送ルートから所定の波長の主信号を分岐させるスイッチユニットと、
前記第１の伝送ルートから制御信号を分岐させる制御信号分波器と、
前記スイッチユニットで分岐させた前記主信号の入力レベルを検出する光検出器と、
前記制御信号分波器で分岐させた前記制御信号の内容を解析し、障害発生の有無を判断する光管理ユニットと、
前記光検出器で検出された前記主信号の入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す前記制御信号を受け取ったとき、前記主信号を取得する伝送ルートを前記第１の伝送ルートから第２の伝送ルートに切り替える光スイッチと、
を有することを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は光増幅器を備えたノード間を現用ルートおよび冗長ルートの伝送路により接続した光伝送ネットワークにおける伝送ルート切替制御方法および光伝送装置に関し、特に障害等の検出時に伝送路を切り替えるための伝送ルート切替制御方法および光伝送装置に関する。
【背景技術】  近年、ネットワークの大容量化に伴い、波長多重技術（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が、基幹系のネットワークに対してのみならず、メトロエリアのネットワーク構築に対しても用いられるようになっている。現在の光ネットワークでは、光増幅器を用いることにより、伝送距離の長距離化および大規模化を図っている。ただし、光増幅器による光増幅を繰り返すと、光信号に対する雑音のレベルが増大する。そのため、さらなる長距離化を実現するために、再生中継機能を有する伝送装置が利用される。
再生中継機能は、光信号を電気信号に変換後、さらに光信号に変換して送信する中継装置である。すなわち、光信号の伝送距離の長距離化の主な制限要因は、光増幅器を用いることによる光ＳＮＲ（信号成分と雑音成分の比）に表される雑音の累積と光デバイス（主に光ファイバ）の分散、非線形効果による波形劣化である。従って、光増幅器だけを用い、光信号のまま伝送するのには限界がある。そこで、一度、光信号を電気信号に変換して元の情報を再生し、雑音の無い光信号を再生して伝送する必要がある。このような再生伝送を行う伝送装置を再生中継局と呼ぶ。
さらに、光ネットワークでは、ノード間の伝送ルートを複数設けることで、一方の伝送ルートに障害が発生しても他方の伝送ルートから光通信ができるようにしている。たとえば、光リングネットワークでは、ノードを環状に配置して隣接するノード間を２重の伝送路で接続する。そして、任意の波長の光信号に関して、反時計回りの伝送ルートを現用ルートとした場合、時計回りの伝送ルートを冗長ルートとする。
また、光ネットワークでは、各ノードにて、波長単位での光信号をＡｄｄ（挿入）／Ｄｒｏｐ（分岐）／Ｔｈｒｏｕｇｈ（中継）する光ＡＤＭ（Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）機能が利用される。光ＡＤＭは、光ネットワーク上に配置されるあらゆる局において、波長単位の光信号に対し、Ａｄｄ／ＤｒｏｐまたはＴｈｒｏｕｇｈといった制御を行い、柔軟なネットワークを構築する機能である。光ＡＤＭ機能を有するノードは、受信局となったとき、運用ルートの伝送路もしくは波長単位での障害発生を検出すると、信号を冗長ルート経由で取得する。このような伝送ルートの切り替え機能を、光プロテクション機能と呼ぶ。
光プロテクションでは、固定の光レベル閾値を、光プロテクションにおける切り替えトリガーとしている。光プロテクション機能を有する受信局は、光レベルが閾値以下になったときに回線障害と判断し、光レイヤの現用ルートからに冗長ルートへ設定を切り替える。一般的に５０ｍｓ以内に復旧することが要求されている。一例として、ＯＵＰＳＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｐａｔｈ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｒｉｎｇ）が挙げられる。ＯＵＰＳＲでは、送信局から現用ルートと冗長ルートとの双方に、主信号が挿入される。現用ルートにおいて障害が発生すると、受信局に設けられた光検出器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）のＬＯＬ（Ｌｏｓｓ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ）を用いて光断を検出する。光断を検出すると、冗長ルートへ光スイッチ等を用いて切り替える。
なお、光ネットワークでは、ノード間の現用ルートと冗長ルートとのそれぞれの伝送区間（スパン）内に現用系と予備系とを設けている場合にも、現用系と予備系の間の切り替え時には光信号の瞬断が発生する。そのため、下流側での光増幅器の立ち上がり時間を改善することで、光断時間を短縮することも考えられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】    特開２００３−６９４５５号公報（段落番号［００２７］〜［００２８］、第３図）
しかし、光増幅器を多段に接続するネットワークにおいては、光雑音が累積し、光信号断時には、光増幅器にて発生・蓄積した光雑音が残留し、中継局、受信局への入力パワーが高くなる。この場合、光プロテクションにおける切り替えトリガーを固定の光レベル閾値のみとすると、受信局における光入力断（ＲＩＮ）や、光検出器における光入力レベルアラーム（ＬＯＬ）が検出不可能な場合が想定される。すなわち、受信局における確実な障害検出が困難となる。
【発明の開示】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光ネットワークにおいて、確実かつ高速な光プロテクション機能を実現する伝送ルート切替制御方法および光伝送装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような伝送ルート切替制御方法が提供される。この伝送ルート切替制御方法は、送信局と受信局６との間が冗長性を有する複数の伝送ルートで接続された光ネットワークに適用される。本発明に係る伝送ルート切替制御方法は、第１の伝送ルート上に配置された再生中継局５において、送信局から送られた主信号を電気信号に変換するとともに、主信号の入力レベルを検出する。次に、再生中継局５において、検出された前記主信号の入力レベルが所定値以上の場合、電気信号を光信号に変換し、主信号として第１の伝送ルートに挿入する。また、検出された主信号の入力レベルが所定値未満の場合、前記電気信号から変換された前記主信号の出力を停止する。さらに、再生中継局５において、検出された前記主信号の入力レベルが所定値未満の場合、障害発生を示す制御信号を任意の伝送ルートを介して受信局６へ送信する。そして、受信局６において、第１の伝送ルートを介して送られた主信号の入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す制御信号を受け取ったとき、主信号を取得する伝送ルートを第１の伝送ルートから第２の伝送ルートに切り替える。
このような伝送ルート切替制御方法によれば、再生中継局５において、第１の伝送ルートを介して伝送される主信号の入力レベルが検出される。主信号の入力レベルが所定値未満になると、電気信号から光信号へ変換後の出力が停止されると共に、障害発生を示す制御信号が任意の伝送ルートを介して受信局６に送信される。すると、受信局６において、第１の伝送ルートを介して送られた主信号の入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す制御信号を受け取ったとき、主信号を取得する伝送ルートが第１の伝送ルートから第２の伝送ルートに切り替えられる。
以上説明したように本発明に係る伝送ルート切替制御方法では、再生中継局５に入力された主信号の入力レベルが所定値未満の場合、再生中継局５からの主信号の出力を停止すると共に、障害発生を示す制御信号を受信局６へ送信するようにした。そのため、受信局６では、主信号の入力レベルが雑音等により所定値以上であっても、制御信号によって障害発生を検知し、伝送ルートを切り替えることができる。その結果、障害発生時の伝送ルートの切り替えを、迅速に且つ確実に行うことが可能となる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１は、実施の形態に適用される発明の概念図である。
図２は、ＷＤＭ光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐリングネットワークの構成例を示す図である。
図３は、光ＡＤＭ機能を有するノードの内部構成例を示す図である。
図４は、トランスポンダの内部構成を示すブロック図である。
図５は、再生中継機能を有するノードの内部構成例を示す図である。
図６は、再生中継ユニットの内部構成を示すブロック図である。
図７は、障害が発生した光ネットワークの例を示す図である。
図８は、光信号断のときの再生中継局の動作を示す図である。
図９は、再生中継ユニットの第１の変形例を示す図である。
図１０は、再生中継ユニットの第２の変形例を示す図である。
図１１は、再生中継ユニットの第３の変形例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、実施の形態に適用される発明の概要について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、実施の形態に適用される発明の概念図である。本発明を適用する光ネットワークは、冗長性を有する複数の伝送ルートが設けられている。図１の例では、現用ルート１と冗長ルート２とが設けられている。通常の光通信では現用ルート１が使用され、現用ルート１を介した通信に何らかの障害が発生したときに、冗長ルート２が使用される。図示していない送信局からは、現用ルート１と冗長ルート２とのそれぞれに同じ内容の主信号３，４が出力される。
現用ルート１上の送信局と受信局６との間には、再生中継局５が設けられている。再生中継局５では、送信局から送られた所定の波長の主信号３を分岐させる（ステップＳ１）。次に、再生中継局５では、分岐した主信号３の入力レベルを検出する（ステップＳ２）。また、分岐した主信号３を電気信号に変換する（ステップＳ３）。
再生中継局５において、主信号３の入力レベルが所定値以上の場合、電気信号を光信号に変換する（ステップＳ４）。そして、再生中継局５は、電気信号から変換された光信号を主信号３ａとして現用ルート１に挿入する（ステップＳ５）。
また、再生中継局５では、検出された主信号３の入力レベルが所定値未満の場合、障害検出と判断し、電気信号から変換された主信号３ａの出力を停止する（ステップＳ６）。さらに、再生中継局５は、検出された主信号３の入力レベルが所定値未満の場合、障害発生を示す制御信号を任意の伝送ルート（たとえば、現用ルート１）を介して受信局６へ送信する（ステップＳ７）。現用ルート１を介して制御信号が送信される場合、現用ルート１を介して伝送される主信号に制御信号が挿入される。
受信局６では、現用ルート１を介して送られた主信号３ａと制御信号とを分岐させる（ステップＳ１１）。受信局６では、主信号３ａの入力レベルを検出する（ステップＳ１２）と共に、制御信号を解析し、障害発生の有無を判断する（ステップＳ１３）。
一方、受信局６へは、冗長ルート２を介して送られた主信号４を分岐する（ステップＳ１４）。そして、受信局６は、主信号３ａの入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す制御信号を受け取ったとき、障害発生が検出され、主信号を取得する伝送ルートを現用ルート１から冗長ルート２に切り替える（ステップＳ１５）。受信局６は、伝送ルートの切り替えが行われなければ、現用ルート１を介して入力される主信号３ａを出力し、伝送ルートが切り替えられた場合、冗長ルート２を介して入力される主信号４を出力する（ステップＳ１６）。
このような伝送ルート切替制御方法によれば、再生中継局５において、第１の伝送ルートを介して伝送される主信号の入力レベルが検出される。主信号の入力レベルが所定値未満になると、電気信号から光信号へ変換後の出力が停止されると共に、障害発生を示す制御信号が任意の伝送ルートを介して受信局６に送信される。すると、受信局６において、第１の伝送ルートを介して送られた主信号の入力レベルが所定値未満になるか、あるいは障害発生を示す制御信号を受け取ったとき、主信号を取得する伝送ルートが第１の伝送ルートから第２の伝送ルートに切り替えられる。
このように、本発明に係る伝送ルート切替制御方法では、再生中継局５に入力された主信号３の入力レベルが所定値未満の場合、再生中継局５からの主信号３ａの出力を停止すると共に、障害発生を示す制御信号を受信局６へ送信するようにした。そのため、受信局６では主信号３ａの入力レベルが雑音等により所定値以上であっても、制御信号によって障害発生を検知し、伝送ルートを切り替えることができる。その結果、障害発生時の伝送ルートの切り替えを、迅速に且つ確実に行うことが可能となる。
以下、ＷＤＭ光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐリングネットワークに本発明を適用した場合の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、ノード間を接続する伝送ルートへ主信号を出力するノードを上流側、主信号を受け取るノードを下流側と呼ぶこととする。
図２は、ＷＤＭ光Ａｄｄ／Ｄｒｏｐリングネットワークの構成例を示す図である。この光ネットワークでは、各ノードがリング状に２つの伝送ルートで接続されている。この例では、反時計回りの伝送ルートを現用ルート２１（通常使用するルート）とし、時計周りの伝送ルートを冗長ルート２２（現用ルート２１に障害等が発生したときに使用するルート）としている。なお、どの伝送ルートを現用ルート２１および冗長ルート２２とするのかは、伝送される主信号の波長毎に予め決められている。
図２の例では、送信局１００から挿入される所定の波長の光信号が、受信局２００で取り出される。伝送ルート上には、中継局１１〜１４や再生中継局３００が設けられている。中継局１１〜１４は、伝送ルートを伝搬する光信号を増幅させる。再生中継局３００は、伝送ルートを伝搬する光信号を電気信号で生成し、再度光信号に変換後送出する。これにより、光信号に含まれたノイズを除去して、クリアな光信号が再現される。
送信局１００、受信局２００は、光ＡＤＭ機能を有している。光ＡＤＭ機能は、波長単位の光信号に対し、新たな波長の光信号を挿入（Ａｄｄ）したり、任意の波長の光信号を分岐（Ｄｒｏｐ）させたり、または、光信号を中継（Ｔｈｒｏｕｇｈ）したりといった制御を行う。これにより柔軟なネットワークが構築できる。
このような構成の光ネットワークにおいて、送信局１００から所定の波長の光信号が、２つの伝送ルートそれぞれに挿入される。挿入された光信号は現用ルート２１と冗長ルート２２とを経由して、受信局２００に伝搬する。現用ルート２１を伝搬する光信号は、中継局１１、中継局１２、および再生中継局３００を経由して、受信局２００に渡される。また、冗長ルート２２を伝搬する光信号は、中継局１３、中継局１４を経由して、受信局２００に渡される。
受信局２００では、伝送ルートを介して送られた所定の波長の光信号を取り出す。伝送ルートに障害等がない状態では、受信局２００は、現用ルート２１経由で伝送された光信号を出力する。現用ルート２１に障害が発生し、入力した光信号の極度の出力低下等があると、受信局２００は、冗長ルート２２経由で伝送された光信号を出力する。
なお、この光ネットワークでは、保守運用のために光監視チャネル（ＯＳＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いる。ＯＳＣ信号は、一般的に局間、または光ネットワーク全体に関する装置の管理、使用する光信号の管理、回線等の設定情報の管理、およびそれらの監視に使用される制御信号である。ＷＤＭネットワークでは、主信号とは別の波長を用いて、ＯＳＣ信号が伝送される。ＯＳＣを用いれば、遠隔監視制御端末から各局にアクセスすることが可能である。
図３は、光ＡＤＭ機能を有するノードの内部構成例を示す図である。図３には、図２に示す送信局１００の内部構成を示している。送信局１００内には、出力監視回路１０１，１０２、現用ルート２１用にプリアンプユニット１１０、波長毎のスイッチユニット１２０，１２０ａ，・・・およびポストアンプユニット１３０が設けられている。同様に、冗長ルート２２用にプリアンプユニット１４０、波長毎のスイッチユニット１５０およびポストアンプユニット１６０が設けられている。さらに、送信局１００には、光信号の波長毎のトランスポンダ１７０，１７０ａ，・・・、光監視チャネル（ＯＳＣ）ユニット１８１，１８２、および制御部１９０が設けられている。
まず、現用ルート２１側の光増幅用の構成を説明する。
現用ルート２１上の隣のノード（図２の例では、中継局１３）からの光信号は、プリアンプユニット１１０に入力される。プリアンプユニット１１０は、ＯＳＣ信号分波器１１１、プリアンプ１１２、および主信号分波器１１３を有している。外部から入力された光信号は、まずＯＳＣ信号分波器１１１に入力される。ＯＳＣ信号分波器１１１は、伝送路を伝搬する波長多重信号から、ＯＳＣ信号を分波する。分波したＯＳＣ信号は、ＯＳＣユニット１８１に入力される。波長多重信号に残されたネットワーク上の通信用の主信号は、ＯＳＣ信号分波器１１１を透過して、プリアンプ１１２に入力される。プリアンプ１１２は、入力された主信号を増幅し、主信号分波器１１３に渡す。主信号分波器１１３は、波長多重化された主信号を波長毎に分波する。分波された波長毎の光信号は、各波長に対応するスイッチユニット１２０，１２０ａ，・・・に入力される。
スイッチユニット１２０は２×２の光スイッチ１２１を有しており、分波器で分波された所定の波長の光信号が光スイッチ１２１に入力される。また、光スイッチ１２１には、トランスポンダ１７０から挿入すべき光信号が入力される。光スイッチ１２１に入力された光信号は、ポストアンプユニット１３０とトランスポンダ１７０との何れかに対して出力される。
光スイッチ１２１は、制御部１９０からの制御信号に従って、入力された光信号の出力先を選択し、選択した出力先へ出力する。具体的には、スイッチユニット１２０に対応する波長の光信号が分岐対象の場合、２×２の光スイッチ１２１がクロス状態に設定される（図中、入力された光信号が交差して進行し、出力される）。すると、プリアンプユニット１１０から渡された光信号が、光スイッチ１２１によってトランスポンダ１７０へと出力される。また、トランスポンダ１７０からスイッチユニット１２０へ光信号が入力されると、その光信号をポストアンプユニット１３０に対して出力する。他のスイッチユニット１２０ａ，・・・も同様の構成である。
ポストアンプユニット１３０は、波長毎の光検出器（ＰＤ）１３１，１３１ａ，・・・、主信号合波器１３２、ポストアンプ１３３、およびＯＳＣ信号合波器１３４を有している。スイッチユニット１２０，１２０ａ，・・・から入力された光信号は、スプリッタ等により一部の光が取り出され主信号合波器１３２に入力される。このとき、スイッチユニット１２０から入力された光信号の入力レベルが、光検出器１３１で検出される。同様に、スイッチユニット１２０ａから入力された光信号の入力レベルが、光検出器１３１ａで検出される。各光検出器１３１，１３１ａ，・・・で検出された光信号の入力レベルを示す情報は、出力監視回路１０１に渡される。出力監視回路１０１では、光検出器１３１，１３１ａ，・・・で検出された波長毎の光信号の入力レベルを監視し、所定値未満に低下した場合、その光信号のチャネル番号を指定したＷＣＦ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆａｉｌｕｒｅ）情報を、ＯＳＣユニット１８２に渡す。ＷＣＦは、運用している各光信号の伝送に障害が発生したことを示す情報である。
主信号合波器１３２では、入力された光信号（主信号）を多重化して、ポストアンプ１３３に渡す。ポストアンプ１３３は、入力された光信号を増幅し、ＯＳＣ信号合波器１３４に入力する。ＯＳＣ信号合波器１３４には、ＯＳＣユニット１８２からＯＳＣ信号が入力されている。ＯＳＣ信号合波器１３４は、主信号にＯＳＣ信号を挿入して、下流のノード（図２の例では、中継局１１）に光信号を送出する。
次に、冗長ルート２２側の光増幅用の構成を説明する。
冗長ルート２２上の隣のノード（図２の例では、中継局１１）からの伝送路は、プリアンプユニット１４０に入力される。プリアンプユニット１４０は、ＯＳＣ信号分波器１４１、プリアンプ１４２、および主信号分波器１４３を有している。外部から入力された光信号は、まずＯＳＣ信号分波器１４１に入力される。ＯＳＣ信号分波器１４１は、伝送路を伝搬する光信号から、ＯＳＣ信号を分岐させる。分岐したＯＳＣ信号は、ＯＳＣユニット１８２に入力される。ネットワーク上の通信用の主信号は、ＯＳＣ信号分波器１４１を透過して、プリアンプ１４２に入力される。プリアンプ１４２は、入力された主信号を増幅し、主信号分波器１４３に渡す。主信号分波器１４３は、主信号を波長毎に分波する。分波された波長毎の光信号は、各波長に対応するスイッチユニット１５０，１５０ａ，・・・に入力される。
スイッチユニット１５０は２×２の光スイッチ１５１を有しており、分波器で分波された所定の波長の光信号が光スイッチ１５１に入力される。また、光スイッチ１５１には、トランスポンダ１７０から挿入すべき光信号が入力される。光スイッチ１５１に入力された光信号は、ポストアンプユニット１６０とトランスポンダ１７０との何れかに対して出力される。光スイッチ１５１は、制御部１９０からの制御信号に従って、入力された光信号の出力先を選択し、選択した出力先へ出力する。具体的には、スイッチユニット１５０に対応する波長の光信号が分岐対象の場合、２×２の光スイッチ１５１がクロスに設定される。すると、プリアンプユニット１４０から入力された光信号が、光スイッチ１５１によってトランスポンダ１７０へと出力される。また、トランスポンダ１７０からスイッチユニット１５０へ光信号が入力されると、その光信号をポストアンプユニット１６０に対して出力する。他のスイッチユニット１５０ａ，・・・も同様の構成である。
ポストアンプユニット１６０は、波長毎の光検出器（ＰＤ）１６１，１６１ａ，・・・、主信号合波器１６２、ポストアンプ１６３、およびＯＳＣ信号合波器１６４を有している。スイッチユニット１５０，１５０ａ，・・・から入力された光信号は、スプリッタ等により一部の光が取り出され主信号合波器１６２に入力される。このとき、スイッチユニット１５０から入力された光信号の入力レベルが、光検出器１６１で検出される。同様に、スイッチユニット１５０ａから入力された光信号の入力レベルが、光検出器１６１ａで検出される。各光検出器１６１，１６１ａ，・・・で検出された光信号の入力レベルを示す情報は、出力監視回路１０２に渡される。出力監視回路１０２では、光検出器１６１，１６１ａ，・・・で検出された波長毎の光信号の入力レベルを監視し、所定値未満に低下した場合、その光信号のチャネル番号を示す情報を、ＯＳＣユニット１８２に渡す。
主信号合波器１６２では、入力された光信号（主信号）を多重化して、ポストアンプ１６３に渡す。ポストアンプ１６３は、入力された光信号を増幅し、ＯＳＣ信号合波器１６４に入力する。ＯＳＣ信号合波器１６４には、ＯＳＣユニット１８１からＯＳＣ信号が入力されている。ＯＳＣ信号合波器１６４は、主信号にＯＳＣ信号を挿入して、冗長ルート２２の下流のノード（図２の例では、中継局１３）に光信号を送出する。
トランスポンダ１７０，１７０ａ，・・・は、波長毎に設けられており、クライアントノードとの間で光信号の入出力を行う。たとえば、トランスポンダ１７０は、光信号がクライアントネットワークから入力されると、その光信号を光電変換、必要に応じた信号監視、および電光変換し、現用ルート２１のスイッチユニット１２０または冗長ルート２２のスイッチユニット１５０へ送出する。また、現用ルート２１のスイッチユニット１２０および冗長ルート２２のスイッチユニット１５０の少なくとも一方から送られる光信号の１つを選択して、他のネットワーク等へ送信する。なお、トランスポンダ１７０の内部構成の詳細は後述する。
ＯＳＣユニット１８１，１８２は、主信号とは別の波長のＯＳＣ信号を用いて、隣接するノードとの間で管理情報を送受信する。管理情報は、一般的に局間、またはネットワーク全体に関する装置の状態、使用する光信号の設定情報、回線の設定情報等である。
ＯＳＣユニット１８１は、ノード間において対向する（図２の例では、中継局１３）ＯＳＣユニットとの間で管理情報の受け渡しを行う。具体的には、ＯＳＣユニット１８１は受信部（ＯＲ）１８１ａと送信部（ＯＳ）１８１ｂとを有している。受信部１８１ａは、ＯＳＣ信号分波器１１１を介して中継局１３から送られるＯＳＣ信号を受け取る。送信部１８１ｂは、ＯＳＣ信号合波器１６４を介して、中継局１３に対してＯＳＣ信号を送信する。また、ＯＳＣユニット１８１は、出力監視回路１０２から出力低下等が発生したチャネルのＷＣＦ情報が入力されると、そのＷＣＦ情報を含むＯＳＣ信号をＯＳＣ信号合波器１６４に送る。
同様に、ＯＳＣユニット１８２は、現用ルート２１の下流側のノード（図２の例では、中継局１１）内のＯＳＣユニットとの間で管理情報の受け渡しを行う。具体的には、ＯＳＣユニット１８２は受信部（ＯＲ）１８２ａと送信部（ＯＳ）１８２ｂとを有している。受信部１８２ａは、ＯＳＣ信号分波器１４１を介して中継局１１から送られるＯＳＣ信号を受け取る。送信部１８２ｂは、ＯＳＣ信号合波器１３４を介して、中継局１１に対してＯＳＣ信号を送信する。また、ＯＳＣユニット１８２は、出力監視回路１０１から出力低下等が発生したチャネルのＷＣＦ情報が入力されると、そのＷＣＦ情報を含むＯＳＣ信号をＯＳＣ信号合波器１３４に送る。
制御部（ＭＣ）１９０は、送信局１００全体を制御する。制御部１９０は、たとえば、プロセッサやメモリ等を搭載したコンピュータに、送信局１００の管理、および監視するためのプログラムを実行させることで実現される。なお、図３では省略しているが、制御部１９０から図中の他の要素に対して電気的に接続されており、それらの接続線を介して、各要素の動作が制御される。たとえば、制御部１９０は、ＯＳＣユニット１８１，１８２からあるチャネルの光信号の低下等の通知を受け取ると、トランスポンダ１７０，１７０ａを制御して、伝送ルートを切り替える。たとえば、現用ルート２１で伝送されていた光信号の出力の低下を検知したら、その光信号の波長に対応するトランスポンダに対して、冗長ルート２２への切り替えを指示する。トランスポンダは、指示に従って伝送ルートを切り替える。
また、制御部１９０は、ＯＳＣユニット１８１，１８２に対して隣接するノードからＷＣＦ情報が送られると、ＯＳＣユニット１８１，１８２を制御し、そのノードの反対側に隣接するノードに対してＷＣＦ情報を転送する。このような制御を中継局１１〜１４も同様に行う。これにより、再生中継局３００内でＲＩＮやＬＯＬが検出されＷＣＦ情報がＯＳＣ信号で伝えられると、そのＷＣＦ情報が順々に隣接ノードへ通知され受信局２００に到達する。
図４は、トランスポンダの内部構成を示すブロック図である。トランスポンダ１７０には、光電気信号変換器（Ｏ／Ｅ）１７１、電気光信号変換器（Ｅ／Ｏ）１７２、スプリッタ１７３、光検出器（ＰＤ）１７４，１７５、１×２の光スイッチ１７６、光電気信号変換器（Ｏ／Ｅ）１７７、および電気光信号変換器（Ｅ／Ｏ）１７８を有している。クライアント等から入力される光信号は、まずポート＃３のポートを介して光電気信号変換器１７１に入力される。光電気信号変換器１７１は、入力された光信号を電気信号に変換し、電気光信号変換器１７２に渡す。電気光信号変換器１７２は、受け取った電気信号を、光ネットワークに重畳するための所定の波長の光信号に変換し、スプリッタ１７３に渡す。スプリッタ１７３は、入力された光信号を、現用ルート２１のスイッチユニット１２０と冗長ルート２２のスイッチユニット１５０へ、ポート＃１の出力ポートを介して送出する。
また、トランスポンダ１７０のポート＃２へは、現用ルート２１のスイッチユニット１２０と冗長ルート２２のスイッチユニット１５０とから光信号が入力される。たとえば、現用ルート２１と冗長ルート２２とが両方とも正常であれば、両方のスイッチユニット１２０，１５０から光信号が入力される。また、現用ルート２１に障害等が発生すれば、冗長ルート２２側のスイッチユニット１５０からのみ光信号が入力される。
ポート＃２に入力された光信号は光スイッチ１７６に入力される。また、現用ルート２１側のスイッチユニット１２０から入力された光信号は、スプリッタ等により一部の光が分岐され光検出器１７４に入力される。同様に、冗長ルート２２側のスイッチユニット１５０から入力された光信号は、スプリッタ等により一部の光が分岐され光検出器１７５に入力される。光検出器１７４，１７５は、検出した光の入力レベルを示す情報を、制御部１９０に送る。光検出器１７４，１７５によって、各伝送ルートでの光信号の出力低下等を検出し、それに応じて制御部１９０により伝送ルート切替の制御を行うことができる。
光スイッチ１７６は、入力された光信号のうち制御部１９０で指定された方を選択して、光電気信号変換器１７７へ出力する。光電気信号変換器１７７は、入力された光信号を電気信号に変換し、電気光信号変換器１７８に出力する。電気光信号変換器１７８は、入力された電気信号を、外部のクライアント等との間の通信に使用する波長の光信号に変換し、ポート＃４の出力ポートを介して送出する。
なお、図３、図４には、送信局１００の例を用いて光ＡＤＭ機能を有するノードの内部構成例を説明したが、受信局２００も同様の構成で実現される。
このような構成の送信局１００において、光ネットワークに光信号を挿入する場合、まず、トランスポンダ１７０のポート＃１に、挿入すべき情報を示す光信号が入力される。その光信号は、光電気信号変換器１７１で電気信号に変換される。次に、電気信号が電気光信号変換器１７２によって、所定の波長の光信号に変換される。その光信号は、スプリッタ１７３で２つの光路に分けられ、一方がスイッチユニット１２０へ入力され、他方がスイッチユニット１５０へ入力される。
現用ルート２１側のスイッチユニット１２０に入力された光信号は、光スイッチ１２１によって主信号合波器１３２に入力される。そして、主信号合波器１３２によって他の光信号に合波され、ポストアンプ１３３によって主信号が増幅される。主信号は、ＯＳＣ信号合波器１３４によってＯＳＣ信号が挿入された後、現用ルート２１における下流のノードへ送信される。
冗長ルート２２側のスイッチユニット１５０に入力された光信号は、光スイッチ１５１によって主信号合波器１６２に入力される。そして、主信号合波器１６２によって他の光信号に合波され、ポストアンプ１６３によって主信号が増幅される。主信号は、ＯＳＣ信号合波器１６４によってＯＳＣ信号が挿入された後、冗長ルート２２における下流のノードへ送信される。
また、送信局１００は、光信号の受信局として機能することもできる。受信局として機能する場合、現用ルート２１側のプリアンプユニット１１０に分岐させるべき光信号が入力されると、まず、ＯＳＣ信号分波器１１１によってＯＳＣ信号が分岐される。そのＯＳＣ信号は、ＯＳＣユニット１８１に入力される。また、入力された光信号は、プリアンプ１１２によって増幅され、主信号分波器１１３に入力される。主信号分波器１１３では、波長毎の光信号に分波され、対応するスイッチユニットに入力される。たとえば、スイッチユニット１２０に入力された光信号が分岐（Ｄｒｏｐ）の対象だった場合、その光信号は光スイッチ１２１によってトランスポンダ１７０のポート＃２に入力される。
トランスポンダ１７０に入力された光信号は、光検出器１７４によって光の入力レベルが検出され、制御部１９０に通知される。また、入力された光信号は、光スイッチ１７６に入力され、伝送ルートとして現用ルート２１が選択されている場合、光電気信号変換器１７７に入力される。すると、光信号が光電気信号変換器１７７により電気信号に変換され、さらに電気光信号変換器１７８によって、所定の波長の光信号に変換される。その後、光信号がポート＃４のポートから出力される。
なお、分岐対象の光信号に関して、伝送途中の再生中継局３００でＷＣＦ情報が出力された場合、そのＷＣＦ情報がＯＳＣ信号によってＯＳＣユニット１８１に入力される。すると、ＯＳＣユニット１８１は、ＯＳＣ情報の内容を解析して障害発生を検知し、制御部１９０に伝える。制御部１９０は、障害が発生した波長の光信号に対応するトランスポンダ１７０を制御し、伝送ルートを現用ルート２１から冗長ルート２２に切り替える。
また、分岐対象の光信号に対応する光検出器１３１における入力レベルが閾値未満になった場合、出力監視回路１０１によって障害発生（ＬＯＬ）が検知され、ＯＳＣユニット１８２に通知される。ＯＳＣユニット１８２は、障害が発生したことを制御部１９０に伝える。すると、制御部１９０は、障害が発生した波長の光信号に対応するトランスポンダ１７０を制御し、伝送ルートを現用ルート２１から冗長ルート２２に切り替える。
このように、受信局として動作するとき、分岐すべき光信号のＷＣＦ情報の取得または、ＬＯＬの検知によって伝送ルートの切り替えが行われる。そのため、再生中継局から受信局までの光増幅器による累積雑音によりＬＯＬの検知が困難な場合であっても、ＷＣＦ情報により伝送ルートの切り替えが可能となり、光プロテクションを迅速に且つ確実に行うことができる。
次に、再生中継局３００について詳細に説明する。
図５は、再生中継機能を有するノードの内部構成例を示す図である。図５には、図２に示す再生中継局３００の内部構成を示している。再生中継局３００について詳細内には、出力監視回路３０１，３０２、現用ルート２１用にプリアンプユニット３１０、波長毎のスイッチユニット３２０，３２０ａ，・・・およびポストアンプユニット３３０が設けられている。同様に、冗長ルート２２用にプリアンプユニット３４０、波長毎のスイッチユニット３５０およびポストアンプユニット３６０が設けられている。さらに、再生中継局３００には、光信号の波長毎の再生中継ユニット３７０，３７０ａ，・・・、光監視チャネル（ＯＳＣ）ユニット３８１，３８２、および制御部３９０が設けられている。
まず、現用ルート２１側の光増幅用の構成を説明する。
現用ルート２１上の隣のノード（図２の例では、中継局１２）からの光信号は、プリアンプユニット３１０に入力され、波長毎の光信号に分波された後、スイッチユニット３２０，３２０ａ，・・・に送信される。また、入力された光信号に含まれるＯＳＣ信号が分波され、ＯＳＣユニット３８１に入力される。プリアンプユニット３１０は、ＯＳＣ信号分波器３１１、プリアンプ３１２、および主信号分波器３１３を有している。プリアンプユニット３１０の内部構成および機能の詳細は、図３に示したプリアンプユニット１１０と同様である。
スイッチユニット３２０は２×２の光スイッチ３２１を有しており、主信号分波器３１３で分波された所定の波長の光信号が光スイッチ３２１に入力される。また、光スイッチ３２１には、再生中継ユニット３７０から、再生中継された光信号が入力される。光スイッチ３２１に入力された光信号は、ポストアンプユニット３３０と再生中継ユニット３７０との何れかに対して出力される。光スイッチ３２１は、制御部３９０からの制御信号に従って、入力された光信号の出力先を選択し、選択した出力先へ出力する。具体的には、主信号分波器３１３で分波された光信号が再生中継の対象であれば、２×２の光スイッチ３２１がクロスに設定される。すると、主信号分波器３１３で分波された光信号は再生中継ユニット３７０に対して出力される。再生中継の対象でなければ、２×２の光スイッチ３２１がバーに設定される（図中、入力された光信号が交差せずに進行して出力される）。すると、ポストアンプユニット３３０に対して出力される。また、再生中継ユニット３７０から送られた光信号は、ポストアンプユニット３３０に対して出力される。他のスイッチユニット３２０ａ，・・・も同様の構成である。
ポストアンプユニット３３０は、波長毎の光検出器（ＰＤ）３３１，３３１ａ，・・・、主信号合波器３３２、ポストアンプ３３３、およびＯＳＣ信号合波器３３４を有している。スイッチユニット３２０，３２０ａ，・・・から入力された光信号の入力レベルが光検出器３３１で検出され、出力監視回路３０１に渡される。出力監視回路３０１では、光検出器３３１，３３１ａ，・・・で検出された波長毎の光信号の入力レベルを監視し、所定値未満に低下した場合、その光信号のチャネル番号を指定したＷＣＦ情報を、ＯＳＣユニット３８２に渡す。
また、ポストアンプユニット３３０に入力された光信号は、主信号合波器３３２で合波され、ポストアンプ３３３で増幅される。その後、ＯＳＣ信号合波器３３４により光信号にＯＳＣ信号が合波され、下流のノード（図２の例では、受信局２００）に送信される。ポストアンプユニット３３０の内部構成および機能の詳細は、図３に示したポストアンプユニット１３０と同様である。
次に、冗長ルート２２側の光増幅用の構成を説明する。
冗長ルート２２上の隣のノード（図２の例では、受信局２００）からの光信号は、プリアンプユニット３４０に入力され、波長毎の光信号に分波された後、スイッチユニット３５０，３５０ａ，・・・に送信される。また、入力された光信号に含まれるＯＳＣ信号が分波され、ＯＳＣユニット３８２に入力される。プリアンプユニット３４０は、ＯＳＣ信号分波器３４１、プリアンプ３４２、および主信号分波器３４３を有している。プリアンプユニット３４０の内部構成および機能の詳細は、図３に示したプリアンプユニット１４０と同様である。
スイッチユニット３５０は２×２の光スイッチ３５１を有しており、分波器で分波された所定の波長の光信号が光スイッチ３５１に入力される。光スイッチ３５１に入力された光信号は、ポストアンプユニット３６０に対して出力される。なお、図５の例では、冗長ルート２２におけるスイッチユニット３５０に対応する波長の光信号の再生中継が不要であるため、スイッチユニット３５０に対して再生中継ユニットが接続されていない。再生中継が必要となった場合には、現用ルート２１側のスイッチユニット３２０と同様に、スイッチユニット３５０にも再生中継ユニットが接続される。他のスイッチユニット３５０ａ，・・・も同様の構成である。
ポストアンプユニット３６０は、波長毎の光検出器（ＰＤ）３６１，３６１ａ，・・・、主信号合波器３６２、ポストアンプ３６３、およびＯＳＣ信号合波器３６４を有している。スイッチユニット３５０，３５０ａ，・・・から入力された光信号の入力レベルが光検出器３６１で検出され、出力監視回路３０２に渡される。出力監視回路３０２では、光検出器３６１，３６１ａ，・・・で検出された波長毎の光信号の入力レベルを監視し、所定値未満に低下した場合、その光信号のチャネル番号を指定したＷＣＦ情報を、ＯＳＣユニット３８１に渡す。
また、ポストアンプユニット３６０に入力された光信号は、主信号合波器３６２で合波され、ポストアンプ３６３で増幅される。その後、ＯＳＣ信号合波器３６４により光信号にＯＳＣ信号が合波され、下流のノード（図２の例では、中継局１２）に送信される。ポストアンプユニット３６０の内部構成および機能の詳細は、図３に示したポストアンプユニット１６０と同様である。
再生中継ユニット３７０，３７０ａ，・・・は、波長毎に設けられており、光信号の再生中継を行う。たとえば、再生中継ユニット３７０は、対応する波長の光信号がスイッチユニット３２０から入力されると、その光信号を一度電気信号に変換して、電気信号を再生する。そして、再生中継ユニット３７０は、再生された電気信号を再度光信号に変換して、スイッチユニット３２０へ送出する。なお、再生中継ユニット３７０の内部構成の詳細は後述する。
ＯＳＣユニット３８１，３８２は、主信号とは別の波長のＯＳＣ信号を用いて、隣接するノードとの間で管理情報を送受信する。管理情報は、一般的に局間、またはネットワーク全体に関する装置の状態、使用する光信号の設定情報、回線の設定情報等である。
ＯＳＣユニット３８１は、現用ルート２１の上流側のノード（図２の例では、中継局１２）内のＯＳＣユニットとの間で管理情報の受け渡しを行う。具体的には、ＯＳＣユニット３８１は受信部（ＯＲ）３８１ａと送信部（ＯＳ）３８１ｂとを有している。受信部３８１ａは、ＯＳＣ信号分波器３１１を介して中継局１２から送られるＯＳＣ信号を受け取る。送信部３８１ｂは、ＯＳＣ信号合波器３６４を介して、中継局１２に対してＯＳＣ信号を送信する。また、ＯＳＣユニット３８１は、出力監視回路３０２から出力低下等が発生したチャネルのＷＣＦ情報が入力されると、そのＷＣＦ情報を含むＯＳＣ信号をＯＳＣ信号合波器３６４に送る。
同様に、ＯＳＣユニット３８２は、現用ルート２１の下流側のノード（図２の例では、受信局２００）内のＯＳＣユニットとの間で管理情報の受け渡しを行う。具体的には、ＯＳＣユニット３８２は受信部（ＯＲ）３８２ａと送信部（ＯＳ）３８２ｂとを有している。受信部３８２ａは、ＯＳＣ信号分波器３４１を介して受信局２００から送られるＯＳＣ信号を受け取る。送信部３８２ｂは、ＯＳＣ信号合波器３３４を介して、受信局２００に対してＯＳＣ信号を送信する。また、ＯＳＣユニット３８２は、再生中継ユニット３７０および出力監視回路３０１の何れか一方から、出力低下等が発生したチャネルのＷＣＦ情報が入力されると、そのＷＣＦ情報を含むＯＳＣ信号をＯＳＣ信号合波器３３４に送る。
制御部（ＭＣ）３９０は、再生中継局３００全体を制御する。制御部３９０は、たとえば、プロセッサやメモリ等を搭載したコンピュータに、再生中継局３００の管理、および監視するためのプログラムを実行させることで実現される。なお、図５では省略しているが、制御部３９０から図中の他の要素に対して電気的に接続されており、それらの接続線を介して、各要素の動作が制御される。
図６は、再生中継ユニットの内部構成を示すブロック図である。図６に示すように、再生中継ユニット３７０は、光電気信号変換器３７１、制御部３７２、電気光信号変換器３７３、およびシャッタ３７４を有している。すなわち、光受信器のＲＩＮを用いて、光送信器の瞬時光出力断を実現するためのシャッタ機能が設けられている。
スイッチユニット３２０から送られる光信号は、まず光電気信号変換器３７１に入力される。光電気信号変換器３７１は、受信器の役割を果たしており、入力された光信号を電気信号に変換すると共に、入力された光信号の入力レベルを検出する。そして、光信号の入力レベルが所定の閾値以下になった場合、光入力断（ＲＩＮ）を検出し、光入力断を示す信号をシャッタ３７４に対して出力する。この場合、同時に、ＷＣＦを、現用ルート２１における下流のノードと情報を交換するＯＳＣユニット３８２に対して送信する。なお、ＷＣＦとは、使用している波長信号に関する障害発生しているアラーム情報である。また、光電気信号変換器３７１は、生成した電気信号を制御部３７２に渡す。
制御部３７２は、入力された電気信号に基づいて元の情報を再現し、元の情報に応じたクリアな電気信号を電気光信号変換器３７３に対して送信する。電気光信号変換器３７３は、入力された電気信号を光信号に変換し、シャッタ３７４を介してスイッチユニット３２０に対して送信する。
シャッタ３７４は、電気光信号変換器３７３から送られた光信号の透過または断を切り替える。具体的には、シャッタ３７４は、通常の運用中は、電気光信号変換器３７３から送られた光信号をそのまま透過させる。そして、光電気信号変換器３７１からＲＩＮ検出を示す信号を受け取ると、電気光信号変換器３７３から送られた光信号を遮断する。遮断されると、再生中継ユニット３７０からの光信号の出力は停止する。
以上のような構成の再生中継局において、光ネットワークを介して通信される光信号の再生中継が行われる。たとえば、現用ルート２１を伝搬する光信号が再生中継局３００に入力されると、プリアンプユニット３１０に入力される。そして、ＯＳＣ信号分波器３１１でＯＳＣ信号が分岐され、ＯＳＣユニット３８１に入力される。主信号は、プリアンプ３１２で増幅され、主信号分波器３１３で波長毎の光信号に分波され、対応するスイッチユニット３２０，３２０ａ，・・・に入力される。
たとえば、スイッチユニット３２０に入力された光信号が再生中継の対象であった場合、その光信号が光スイッチ３２１によって再生中継ユニット３７０へ送られる。再生中継ユニット３７０に送られた光信号は、再生中継ユニット３７０内の光電気信号変換器３７１によって電気信号に変換される。この際、光信号の入力レベルが検出され、所定の閾値以下の場合、光入力断（ＲＩＮ）が検出される。その場合、光入力断を示す信号がシャッタ３７４に対して出され、即座に再生中継ユニット３７０の出力が遮断される。
また、光電気信号変換器３７１で生成された電気信号は制御部３７２に送られ、制御部３７２によってクリアな電気信号に再生される。その電気信号は、電気光信号変換器３７３に入力され、電気光信号変換器３７３において光信号に変換される。この光信号は、光入力断が検出されていなければ、シャッタ３７４を透過し、スイッチユニット３２０に送られる。
このように、受信器側の光入力断アラーム（ＲＩＮ）を用いることで、送信器側の光出力断を瞬時に行うことができる。
次に、光ネットワークの一部に障害が発生した場合の動作を、具体的に説明する。
図７は、障害が発生した光ネットワークの例を示す図である。図７の例では、中継局１１と中継局１２との間の伝送区間において障害が発生している。この場合、再生中継局３００においても、光信号が途絶える。再生中継局３００は、光信号断を検出すると、受信局２００への主信号の光出力を遮断し、かつＷＣＦ情報を受信局２００へ送る。すると、受信局２００において、伝送ルートを現用ルート２１から冗長ルート２２へ切り替える。
図８は、光信号断のときの再生中継局の動作を示す図である。なお、図８には、再生中継局３００のうち、光信号断の動作説明に必要な構成要素のみを示している。
再生中継局３００で再生中継の対象とする波長の光信号（ＷＤＭ信号）の入力が、光信号断と判定されるほど小さいと、主信号分波器３１３で分波され、光スイッチ３２１から再生中継ユニット３７０へ入力される光信号の入力レベルも弱くなる。このような弱い光信号が再生中継ユニット３７０に入力されると、光電気信号変換器３７１において、光入力断（ＲＩＮ）が検出される。光入力断を検出した再生中継ユニット３７０では、ＯＳＣユニット３８２に対してＷＣＦ情報を通知すると共に、シャッタ３７４に対して、光入力断を示す信号を送る。するとシャッタ３７４において、光信号の出力が遮断される。
再生中継ユニット３７０からの光信号の出力が遮断されると、その光信号の波長に対応する光検出器（ＰＤ）３３１において光が検出されない。その結果、出力監視回路３０１において、該当するチャネルの主信号断と判断され、そのチャネルに関するＷＣＦ情報がＯＳＣユニット３８２に対して送られる。ＯＳＣユニット３８２は、ＷＣＦ情報含むＯＳＣ信号をＯＳＣ信号合波器３３４に送る。すると、ＷＣＦ情報を含むＯＳＣ信号が、現用ルート２１の下流側のノード（受信局２００）に送られる。
受信局２００では、自局のＬＯＬ検出と、ＯＳＣを介して通達されるＷＣＦの取得との少なくとも一方をトリガーとして、光プロテクションを発生させる。その結果、トランスポンダにおける入力切り替え用の光スイッチが切り替えられ、冗長ルート２２からの光信号がクライアントに送られる。
ところで、再生中継ユニットの構成を以下のようにしてもよい。
図９は、再生中継ユニットの第１の変形例を示す図である。再生中継ユニット４１０は、光電気信号変換器４１１、制御部４１２、および電気光信号変換器４１３を有している。図５に示す再生中継ユニット３７０が図９に示す再生中継ユニット４１０に置き換えられた場合を想定して、再生中継ユニット４１０の機能を以下に説明する。
スイッチユニット３２０から送られる光信号は、まず光電気信号変換器４１１に入力される。光電気信号変換器４１１は、受信器の役割を果たしており、入力された光信号を電気信号に変換すると共に、入力された光信号の入力レベルを検出する。そして、光信号の入力レベルが所定の閾値以下になった場合、光入力断（ＲＩＮ）を検出し、光入力断を示す信号を電気光信号変換器４１３に対して出力する。この場合、光電気信号変換器４１１は、ＷＣＦを、現用ルート２１における下流のノードと情報を交換するＯＳＣユニット３８２に対して送信する。また、光電気信号変換器４１１は、生成した電気信号を制御部４１２に渡す。
制御部４１２は、入力された電気信号に基づいて元の情報を再現し、元の情報に応じたクリアな電気信号を電気光信号変換器４１３に対して送信する。電気光信号変換器４１３は、光入力断を示す信号が入力されていなければ、制御部４１２から入力された電気信号を光信号に変換し、スイッチユニット３２０に対して送信する。光入力断を示す信号が入力された場合、電気光信号変換器４１３は出力を停止する。
このようにして、光入力断の検出に伴って、迅速に再生中継ユニット４１０の光出力を停止することができる。
図１０は、再生中継ユニットの第２の変形例を示す図である。再生中継ユニット４２０は、スプリッタ４２１、モニタ回路４２２、光電気信号変換器４２３、制御部４２４、電気光信号変換器４２５、およびシャッタ４２６を有している。図５に示す再生中継ユニット３７０が図１０に示す再生中継ユニット４２０に置き換えられた場合を想定して、再生中継ユニット４２０の機能を以下に説明する。
スイッチユニット３２０から送られる光信号は、まずスプリッタ４２１を経由して光電気信号変換器４２３に入力される。スプリッタ４２１では、入力された光信号の一部が取り出され、モニタ回路４２２に送られる。モニタ回路４２２は、スプリッタ４２１から送られた光信号の入力レベルを監視し、所定の閾値以下になったときＲＩＮを検出し、光信号断を示す情報をシャッタ４２６に送る。この場合、モニタ回路４２２は、同時に、ＷＣＦを、現用ルート２１における下流のノードと情報を交換するＯＳＣユニット３８２に対して送信する。
光電気信号変換器４２３では、入力された光信号を電気信号に変換し、生成した電気信号を制御部４２４に渡す。制御部４２４は、入力された電気信号に基づいて元の情報を再現し、元の情報に応じたクリアな電気信号を電気光信号変換器４２５に対して送信する。電気光信号変換器４２５は、入力された電気信号を光信号に変換し、シャッタ４２６を介してスイッチユニット３２０に対して送信する。
シャッタ４２６は、電気光信号変換器４２５から送られた光信号の透過または断を切り替える。具体的には、シャッタ４２６は、通常の運用中は、電気光信号変換器４２５から送られた光信号をそのまま透過させる。そして、モニタ回路４２２からＲＩＮ検出を示す信号を受け取ると、電気光信号変換器４２５から送られた光信号を遮断する。遮断されると、再生中継ユニット４２０からの光信号の出力は停止する。
図１１は、再生中継ユニットの第３の変形例を示す図である。再生中継ユニット４３０は、スプリッタ４３１、モニタ回路４３２、光電気信号変換器４３３、制御部４３４、および電気光信号変換器４３５を有している。図５に示す再生中継ユニット３７０が図１１に示す再生中継ユニット４３０に置き換えられた場合を想定して、再生中継ユニット４３０の機能を以下に説明する。
スイッチユニット３２０から送られる光信号は、まずスプリッタ４３１を経由して光電気信号変換器４３３に入力される。スプリッタ４３１では、入力された光信号の一部が取り出され、モニタ回路４３２に送られる。モニタ回路４３２は、光検出器（ＰＤ）を内蔵しており、スプリッタ４３１から送られた光信号の入力レベルを監視し、所定の閾値以下になったときＬＯＬを検出し、光信号断を示す情報を電気光信号変換器４３５に送る。この場合、モニタ回路４３２は、同時に、ＷＣＦを、現用ルート２１における下流のノードと情報を交換するＯＳＣユニット３８２に対して送信する。
光電気信号変換器４３３では、入力された光信号を電気信号に変換し、生成した電気信号を制御部４３４に渡す。制御部４３４は、入力された電気信号に基づいて元の情報を再現し、元の情報に応じたクリアな電気信号を電気光信号変換器４３５に対して送信する。電気光信号変換器４３５は、モニタ回路４３２から光信号断を示す情報が入力されていなければ、制御部４３４から入力された電気信号を光信号に変換し、スイッチユニット３２０に対して送信する。モニタ回路４３２から光信号断を示す情報が入力されている場合、電気光信号変換器４３５は出力を停止する。
以上のように、本発明の実施の形態では、光ネットワークにおいて、冗長ルート２２への切り替えは受信局２００における１×２光スイッチを用いて行い、光検出器のＬＯＬ検出、ＯＳＣによるＷＣＦ情報の少なくともひとつをトリガーとしている。しかも、再生中継ユニットで検出した光主信号断をトリガーとし、再生中継ユニットからの光出力信号を断させることにより、受信局にて、信号断を示す光回線切り替えのトリガーであるＬＯＬを検出することが可能となる。
また、再生中継局３００から受信局２００へＷＣＦ情報を送信し、そのＷＣＦ情報を受信局２００での冗長ルート２２切り替え条件としている。これにより、光増幅器を多段に接続するネットワークで光雑音が累積しても、確実な光ネットワークプロテクションが実現可能となる。
なお、上記の発明の実施の形態では、光リングネットワークに本発明の機能を有するノードを適用した場合の例を示したが、リニアネットワークへも同様に適用することができる。
また、上記の発明の実施の形態では、障害を検出した再生中継局３００からＷＣＦ情報を反時計回り（現用ルート２１の下流方向に向かって）通知したが、時計回り（現用ルート２１の上流方向）にＷＣＦ情報を送信することもできる。ＷＣＦ情報を、双方向（時計回りと反時計回り）に送信することも可能である。
さらに、再生中継ユニット３７０においてＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＮＥＴｗｏｒｋ）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）におけるＢ２ｂｙｔｅ誤り率を検出し、予め設定した閾値を超えた場合、ＯＳＣユニットにＷＣＦ情報を転送することもできる。
確実にＲＩＮやＬＯＬ検出を行うために、外部からの設定により、光検出器のＲＩＮまたはＬＯＬの検出閾値を可変としてもよい。
たとえば、受信局２００における光検出器のＬＯＬ検出用の閾値を、外部（ネットワークを介して接続された遠隔監視制御端末等）からの設定により、任意に設定することもできる。
同様に、再生中継ユニットにおいて光受信器前段に光検出器を設け、光検出器のＬＯＬに応じてＷＣＦを発生させる場合、ＬＯＬ検出用の閾値は、外部（ネットワークを介して接続された遠隔監視制御端末等）からの設定により、任意に設定可能である。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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