(57)【要約】異なる波長の放射成分をそれぞれの受信機（１１）に搬送するために作動時に伝送システムに接続された送信構成要素（２）に対して、波長が異なる複数の光学的放射成分（λ1からλn）を供給するための光伝送システムが開示される。この伝送システムは、それぞれの受信機（１１）における波長放射成分の損失を検知するための手段と、この受信機における波長成分の損失の検知に応答して、波長成分の供給を中断するための手段（９）とを含む。この伝送システムは、波長放射成分に関して互いに異なるそれぞれの再始動時間（ｔ1からｔn）を準備することができるタイミング手段（１０）と、中断に続いて、タイミング手段によって準備された再始動時間で波長成分の供給を再開するための手段（９）とによって特徴付けられる。【選択図】図１
2004527943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの波長（λ1からλn）を有する光学的放射成分を、それぞれの受信機（１１）にこの複数の放射成分を搬送するための送信構成要素（２）に対して各々が供給する複数の送信機（９）と、それぞれの受信機（１１）における放射成分の損失を検知するための手段と、該受信機における該放射成分の損失の検知に応答して該放射成分の供給を中断するための手段（９）とを含む光伝送システムであって、
光学的放射成分の各々に関して互いに異なるそれぞれの再始動時間（ｔ1からｔn）を準備することができるタイミング手段（１０）と、
中断に続いて、前記タイミング手段により準備された前記再始動時間で前記波長成分の供給を再開するための手段（９）と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記タイミング手段（１０）は、それぞれの始動時間の擬似ランダムシーケンスを発生させることができることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
【請求項３】
前記タイミング手段は、各送信機において、前記それぞれの再始動時間を準備することができるそれぞれのタイミングユニットを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の伝送システム。
【請求項４】
各送信機における前記タイミングユニットは、擬似ランダム数発生装置を含み、
前記擬似ランダム数発生装置に使用されるシード数は、前記送信機に独特である、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の伝送システム。
【請求項５】
前記タイミング手段は、前記光学的放射成分の波長に基づく前記それぞれの再始動時間を準備することを特徴とする請求項１又は請求項１に従属する請求項３のいずれか１項に記載の伝送システム。
【請求項６】
前記タイミング手段は、システムの設置の時点で予め設定された前記それぞれの再始動時間を準備することを特徴とする請求項１又は請求項１に従属する請求項３のいずれか１項に記載の伝送システム。
【請求項７】
前記擬似ランダム数発生装置に使用される前記シード数は、前記送信機のネットワークアドレス及びポート番号を含むことを特徴とする請求項４に記載の伝送システム。
【請求項８】
前記擬似ランダム数発生装置に使用される前記シード数は、前記送信機のレーザカード一連番号を含むことを特徴とする請求項４に記載の伝送システム。
【請求項９】
それぞれの受信機に送信するための送信構成要素に対して、異なる波長の複数の光学的放射成分を供給する段階と、
前記それぞれの受信機において波長放射成分の損失を検知する段階と、
前記受信機において前記波長放射成分の損失を検知すると、前記波長放射成分の供給を中断する段階と、
前記異なる波長の放射成分に関して互いに異なるそれぞれの再始動時間を供給する段階と、
中断に続いて、前記それぞれの再始動時間で波長放射成分信号の供給を再開する段階と、
を含むことを特徴とする、光伝送システムを作動させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システムに関し、より詳細には、波長分割多重（ＷＤＭ）光通信システムに使用するための光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光通信システムにおいては、通信トラフィックは、通信トラフィックを用いて変調されて一般に光ファイバである光導波管手段で運ばれる光学的放射手段により、送信機と受信機の間で通信される。本特許出願の関連では、光学的放射は、５６０ｎｍから２０００ｎｍまでの自由空間波長範囲内の電磁放射として規定されるが、実質的に１５５０ｎｍの自由空間波長が、この範囲の好適な部分である。
【０００３】
光通信システムの作動において、光ファイバは、破損を含む機械的な損傷を受ける可能性があり、そのような破損の近辺にいる職員が人間の目や皮膚に対して危険なレベルになり得る光学的放射の漏れに曝されることを防止することが必要である。
このリスクを最小にする２つの手法は、（ｉ）ファイバによって搬送される光学的放射の出力レベルが常に「安全」レベルよりも低く維持されるようにシステムの設計によって保証し、（ｉｉ）ファイバ中で破損が発生した可能性があるという徴候があった場合に、ファイバに対して光学的放射の供給を停止することである。後者の場合、受信機での光学的放射の受信損失がファイバ破損の可能性の徴候と見なされる。後者の方法は、自動レーザ停止（ＡＬＳ）と言われる場合が多い。「ＡＬＳ」の後で通信システムの作動を再起動させるために、現在では１００秒である特定の時間の後にレーザを再起動させ、短時間の間それをパルス駆動させる方法が知られている。パルスの持続時間（通常は２秒間）は、損傷の原因にならない程度の十分に短い時間に選定される。受信機がそのようなパルスを検知すると、それは、通常の作動を再開するように送信機に対して通信を戻す。
【０００４】
ＥＰ１００３３００は、システムの障害の結果として生じた光伝送機の自動停止に続いて、光ファイバ通信システムの光伝送機を自動再始動する方法を開示している。この方法は、近端の送信機の手段により、再始動パルスをシステム上に周期的に送信する段階と、次に、所定の時間間隔で、遠端の送信機によって再発信（発生）された再始動パルスの戻りを近端で検知する段階とを含む。この方法は、再起動パルスが受信／送信されるたびに生成される再始動パルスの持続時間を連続的に増加させる段階を含むことを特徴とする。欠陥が実際に修復されていた場合、短時間に持続時間の短い再始動パルスから開始すると、近端の送信機が新しい再始動パルスを生成する前に、より長い再送信パルスが近端で受信される。欠陥が既に修復されたことを示すそのような状況では、送信機は、連続作動に再度切り替えられる。その反対に、欠陥がまだ修復されていない状況では、新しい再始動パルスが送信される時に、再送信パルスは、近端で受信されていないことになる。再始動パルスの持続時間は、従って一度だけ増加されることになり、安全性限度内にそれが残ることを保証する。
【０００５】
通信システムの送信能力を増強するために、変調された光学的放射が互いに異なる波長帯域を有する波長チャンネルと呼ばれる複数の放射成分を含む、波長分割多重方式を用いるのが現在の慣例ある。各波長チャンネルは、それぞれの通信トラフィックと、単一の光ファイバ上で同時に搬送される全てのチャンネルとを用いて変調される。８個又はそれ以上の波長チャンネルのシステムは、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）システムと呼ばれることが多い。
【０００６】
「ＷＤＭ」システムに対しては、ファイバによって搬送される光出力は、別々の成分（波長チャンネル）の出力レベルの合計であり、この全出力レベルを安全なレベルまで制限するのは、送信機及び受信機間の光リンクの範囲を過度に制限するので好ましくない。これは、幾十の波長チャンネルを用いて作動する「ＤＷＤＭ」システムに対しては特に当てはまり、そのようなシステムは、結果的に「ＡＬＳ」構成を好むことになる。
【０００７】
能動「ＷＤＭ」システムでは、「光監視チャンネル（ＯＳＣ）」と呼ばれる波長チャンネルの１つが、ノード間で制御プロトコルを通すことにより通信システムを制御するために確保されている。受信機における「ＯＳＣ」の損失は、ファイバ中の破損の指示として使用され、全ての波長チャンネルに対するレーザは、それに応じて停止される。システムを再起動するために、「ＯＳＣ」だけが１００秒間隔で２秒間パルス駆動され、光ファイバリンクを試験する。「ＯＳＣ」が受信機に到達した場合は、通信チャンネルに対するレーザは、それに応じて再起動される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、波長チャンネルが受動的に結合され、それぞれが互いに全く独立して作動する光源から発せられる受動「ＷＤＭ」システムでは問題が起きる。受動的なシステムでは、光源を安全に再起動するための中央制御機能がなく、結果的に、全光出力を「安全」レベルまで制限するようなシステムが好ましい。
本発明は、この問題を少なくとも部分的に克服しようとする試みから生まれたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、それぞれの波長を有する光学的放射成分を、それぞれの受信機にこの複数の放射成分を搬送するための送信構成要素に対して各々が供給する複数の送信機と、それぞれの受信機において放射成分の損失を検知するための手段と、この受信機における放射成分の損失の検知に応答して放射成分の供給を中断するための手段とを含む光伝送システムが提供され、本システムは、光学的放射成分の各々に関して互いに異なるそれぞれの再始動時間を準備することができるタイミング手段と、中断に続いて、このタイミング手段によって供給された再始動時間で波長成分の供給を再開するための手段とによって特徴付けられる。
【００１０】
それぞれの受信機における光学的放射成分の損失の検知は、送信構成要素に破損があるか、又は少なくとも放射成分の送信機に問題があることの指示として受け取られ、従って、この放射成分の供給は、送信機によって中断される。送信構成要素に破損がある場合にもたらされるそれぞれの受信機における全ての放射成分の損失は、明らかに、伝送システムに全ての放射成分の供給を中断させることになり、それにより破損から放射が偶然に漏れるのを防ぐことができる。伝送システムは、異なるそれぞれの再始動時間で放射成分の供給を再起動するので、システムの再始動時に破損がある場合でさえも、１つだけ又は少数のみの放射成分が存在し、それによっていかなる漏れ放射の出力レベルも確実に制限されることになる。更に、各送信機が他のいずれの送信機にも関係なく独自の再始動時間に再始動されるので、本発明は、送信機間に中央制御機能がほとんどないか又は全くない受動「ＷＤＭ」システムに特に適している。
１つの構成において、タイミング手段は、それぞれの再始動時間の擬似ランダムシーケンスを発生することができる。
【００１１】
好ましくは、タイミング手段は、各送信機において、それぞれの再始動時間を発生することができるそれぞれのタイミングユニットを含む。好ましくは、タイミングユニットは、擬似ランダム数発生器を含み、擬似ランダム数発生器に使用されるシード数は、送信機に対して独特である。
代替の構成においては、タイミング手段は、光学的放射成分の波長に基づく複数のそれぞれの再始動時間を発生することができる。
シード数を使用する１つの構成において、擬似ランダム数発生器に使用されるシード数は、送信機のネットワークアドレス及びポート番号を含む。
シード数を使用する別の構成では、擬似ランダム数発生器に使用されるシード数は、送信機のレーザカード一連番号を含む。
【００１２】
本発明はまた、それぞれの受信機への送信のための送信構成要素に対して、複数の異なる波長の光学的放射成分を供給する段階と、それぞれの受信機で波長放射成分の損失を検知する段階と、受信機で波長放射成分の損失が検知されると、送信構成要素に対する波長放射成分の供給を中断する段階と、異なる波長の放射成分に関して互いに異なるそれぞれの再始動時間を供給する段階と、中断に続いて、それぞれの再始動時間で波長放射成分の供給を再開する段階とを含む光伝送システムの作動方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで、本発明による光伝送システムは、本発明による受動光「ＷＤＭ」送受信システムの概略図である図１を参照して例証的に以下に説明される。この送受信システムは、通信リンクの反対端に配置された対応する送受信システムとのｎ個の双方向通信リンクを提供する。
図１を参照すると、光「ＷＤＭ」送受信システムは、ｎ個の複数の異なる波長チャンネル（λ1からλn）の光学的放射成分を含む「ＷＤＭ」光信号を送信することができる出力光ファイバ２に接続するための出力ポート１を含む。一般に、本システムは、Ｃ−帯域（すなわち、自由空間波長が１５３０から１５６５ｎｍ）で作動するように構成され、チャンネル間の波長間隔が０．８ｎｍの３２個の波長チャンネルを有すると考えられる。本発明がチャンネル／チャンネル間隔の数が異なる他の波長領域の作動にも同様に使用されることが認められるであろう。
【００１４】
「ＷＤＭ」信号は、ＯＦ1からＯＦnまでのそれぞれの光ファイバからの個々の波長チャンネル（λ1からλn）を受動的に結合する波長選択マルチプレクサ３によって生成される。公知のように、波長選択マルチプレクサ３は、通常、配列された導波管格子、又は、カスケード接続されたダイクロイックフィルタを含むことができる。ＯＦ1からＯＦnまでの各ファイバは、それぞれの波長チャンネルを送信するそれぞれの顧客装置４に接続される。
【００１５】
送受信システムは、ｎ個の複数の波長チャンネルを含む「ＷＤＭ」信号を受信するための入力光ファイバ６に接続する入力ポート５を更に含む。受信「ＷＤＭ」信号は、反対方向の通信リンクを表す。受動波長選択デマルチプレクサ７は、入力ポート５に接続され、「ＷＤＭ」信号を含む構成波長チャンネルを分離して、その各々をＬＦ1からＬＦnで識別されたそれぞれの光ファイバに配置するように作動可能である。ＬＦ1からＬＦnまでのファイバは、次に、それぞれの顧客装置４に接続される。波長選択デマルチプレクサ７は、通常、配列された導波管格子、又は、カスケード接続されたダイクロイックフィルタを含むことができる。
【００１６】
図１には、波長チャンネルλ1及びλnをそれぞれ使用する双方向通信リンクに対応する２つの顧客装置４だけが示されている。明瞭にするために図示されていないが、同様な顧客装置４が他の波長のチャンネルに対して存在することが認められるであろう。各顧客装置は、送信機８、送信機コントローラ９、タイミングユニット１０、及び、受信機１１を含む。送信機８は、それぞれの波長チャンネルを生成するように作動可能であり、例えば、出力に接続された外部光変調器（例えば、「マッハ・ツェンダー」光変調器）を使用してその出力放射が通信トラフィックを用いて変調される半導体レーザを含むであろう。代替の構成では、レーザに対する駆動電流を通信トラフィックを用いて変調することにより、レーザを直接変調することができることが認められるであろう。送信機８の出力は、それぞれの光ファイバＯＦ1からＯＦnの中に連結される。タイミングユニット１０は、その付随する送信機に対するそれぞれの再始動時間（ｔ1からｔn）を発生するように作動可能である。送信機コントローラ９は、送信機８の作動を制御するためのものであり、以下に説明されるように、ファイバが破損した可能性がある場合に送信機（レーザ）の作動を停止し、その後に送信機を自動的に再始動するように作動可能である。受信機１１は、それぞれの光ファイバＬＦ1からＬＦn上で受信される通信トラフィックを受信して検知するためのものである。
【００１７】
送受信システムの作動において、各送信機８は、そのそれぞれの光ファイバＯＦ1からＯＦnに沿って、マルチプレクサ３にそのそれぞれの波長チャンネルを生成して送信し、マルチプレクサ３は、波長のチャンネル（光学的放射成分）を受動的に結合して、出力ポート１から送信される「ＷＤＭ」光信号を生成する。「ＷＤＭ」光信号は、ファイバの遠端にある対応する送受信システム（図示しない）まで光ファイバ２上で搬送される。
更に、伝送システムの作動において、「ＷＤＭ」信号は、入力ポート５で受信され、放射成分（波長チャンネル）を受動的に分離する波長デマルチプレクサに搬送され、光ファイバＬＦ1からＬＦnの各々に１つづつ配置され、波長チャンネルは、そこからそれぞれの顧客装置４の受信機１１まで通される。受信「ＷＤＭ」信号は、双方向通信リンクに関して通信の反対方向を表す。
【００１８】
システムの作動において、送受信システムを遠端の対応する送受信システムに接続する光ファイバ２及び６のいずれかで機械的な破損が発生する可能性がある。説明を簡単にするために、光ファイバ２内で発生する破損に対するシステムの作動が説明されるが、光ファイバ６内で発生する破損に対してもシステムが同じように作動することが認められるであろう。更に、以下の説明において、図１に示される送受信装置を近端システムと呼び、遠端の送受信機は、遠端システムと呼ぶことにする。
【００１９】
光ファイバ２に沿って送信されている「ＷＤＭ」信号の出力レベルは、光ファイバＯＦ1からＯＦnで搬送される個々の波長チャンネルの出力レベルの合計であり、そのレベルの高さは、例えば破損の近辺に居る職員の視力や皮膚が損傷するのに十分な場合がある。安全対策として、送受信システムには、光ファイバケーブル２内に機械的な損傷が起こった可能性の指示として遠端システムでの「ＷＤＭ」チャンネルの損失を処理し、そのような事態において近端システムの送信機のスイッチを切るための準備が含まれる。光ファイバ２が機械的に破損した場合、危険な出力レベルになる可能性があるレーザが発生した放射の破損からの漏れが実質的にないという点で安全性が保証される。
【００２０】
遠端の顧客装置４内の受信機１１によってそれぞれの「ＷＤＭ」チャンネルの損失が検知された場合、これはファイバ２において破損がある可能性を示しており、送信機コントローラは、その送信機８のスイッチを切る。次に、波長チャンネルの損失が近端の顧客装置４内の受信機１１によって検知されて、送信機コントローラ９は、その送信機８のスイッチを切って停止する。実際のファイバ破損の場合は、明らかに、遠端において全ての波長チャンネルの損失があることになり、各送信機は、その送信機のスイッチを切る。
【００２１】
システムの作動においては、光ファイバ２内で機械的な破損が起きた可能性があることが指示されて送信機のスイッチを切った後、システムは、破損が修復された場合には所定の時間が経過してから送信を再開する。これは、各波長チャンネルに対して、互いに異なりかつそれぞれのタイミングユニット１０により生成されたそれぞれの再始動時間ｔ1からｔnで行われる。送信機（すなわち、近端にあるもの）の再起動が異なる再始動時間で起こるために、再始動時に光ファイバケーブル２に伝達される出力のレベルは非常に低く、仮に機械的な破損が光ファイバ２内に存在することが分っても安全性に対する脅威にはならない。中断された送信及びそれに続くそれぞれの再始動時間での再始動のシーケンスは、光ファイバ２内で破損が検知される限り繰り返され、破損がもはや検知されない時は、通常の完全な送信が達成されるまで再始動が行われる。
【００２２】
一般的に、送信が再開される前に１００秒間の待ち時間があり、再始動の試行は２秒間程度継続する。受信機１１が遠端で波長チャンネルの存在を検知するとすぐに、送信機コントローラ９はその送信機８を再起動し、次に、これが受信機１１によって近端で検知される。波長チャンネルを受信するとすぐに、送信機コントローラ９は、送信機８を連続作動するように切り替える。
各顧客装置４がそれぞれのタイミングユニット１０を含むので、システムは、ファイバの破損可能性の後で、顧客装置４といかなる対話もする必要なく安全に再起動することができる。図示の実施形態では、顧客装置４の各々は、互いに全く独立して作動する。
【００２３】
好ましい実施例では、タイミングユニットは、擬似ランダムシーケンスを使用して、そのそれぞれの再始動時間を発生させる。そのような構成では、タイミングユニットは、擬似ランダム数発生装置を含み、擬似ランダム数発生装置で使用されるシード数は、好ましくは送信機に独特なものである。
擬似ランダム数発生装置で使用されるシード数は、供給装置のネットワークアドレス及びポート番号を含むことができ、又は、代替的に、擬似ランダム数発生装置で使用されるシード数は、送信機の送信機（レーザ）カード一連番号を含むことができる。
【００２４】
各タイミングユニットが他のいずれのタイミングユニットからも独立して擬似ランダム再始動時間を発生するので、１つよりも多い送信機が同時に再始動されることになるという可能性がある。しかし、任意の時間に再起動されそうな送信機はほんの僅かであり、光学的放射の出力レベルがおそらく所定の安全レベルを超えないので、これが起きる可能性は許容できる範囲である。
代替的構成では、タイミングユニットは、波長チャンネルに基づいて再始動時間を生成する。
別の可能性としては、例えば顧客装置が設置された時点で、オペレータが異なる波長チャンネルに対して再始動時間を設定することである。
【００２５】
本発明による伝送システムは、波長チャンネル（顧客装置）間に制御を殆ど又は全く含まず、かつ「ＷＤＭ」機能（特に、「ＷＤＭ」波長チャンネルの光多重化）を実行するための受動（光）構成要素を含む受動「ＷＤＭ」システムに特に適している。しかし、中断の後でレーザの時差的な再始動を使用する本発明による送受信システムはまた、他の「ＷＤＭ」システムにも利点を有すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による受動光「ＷＤＭ」送受信システムの概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  出力ポート
２  出力光ファイバ
３  波長選択マルチプレクサ
４  顧客装置
５  入力ポート
６  入力光ファイバ
７  受動波長選択デマルチプレクサ
８  送信機
９  送信機コントローラ
１０  タイミングユニット
１１  受信機
【国際公開パンフレット】
2004527943.tif 000003
2004527943.tif 000004
2004527943.tif 000005
2004527943.tif 000006
2004527943.tif 000007
2004527943.tif 000008
2004527943.tif 000009
2004527943.tif 000010
2004527943.tif 000011
2004527943.tif 000012
2004527943.tif 000013
2004527943.tif 000014
2004527943.tif 000015
2004527943.tif 000016
2004527943.tif 000017
2004527943.tif 000018
2004527943.tif 000019
2004527943.tif 000020
【国際調査報告】
2004527943.tif 000021
2004527943.tif 000022