(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数系統の光伝送システムを並列に設置して構成したシステムであって、
各々の前記光伝送システムは、送信側装置及び受信側装置と、当該送信側装置及び当該受信側装置を接続する光ファイバと、当該光ファイバの途中に縦続に接続されるＮ個の光中継器と、当該光中継器に接続されるＮ個の監視装置から構成され、
前記複数の光伝送システムのそれぞれの前記送信側装置が第１のＳＩＴＥに収容され、前記複数の光伝送システムのそれぞれの前記受信側装置が第ＮのＳＩＴＥに収容され、
前記複数の光伝送システムのそれぞれの前記送信側装置側からｎ番目（１≦ｎ≦Ｎ）の前記光中継器と前記光中継器に接続される前記監視装置が第ｎのＳＩＴＥに収容され、
前記第ｎのＳＩＴＥに収容されたそれぞれの前記監視装置同士が接続線により接続され、
前記複数の光伝送システムの内、２系統の光伝送システムにおいて、前記監視装置が光ファイバと接続される監視光終端部を備え、
前記第ｎのＳＩＴＥに収容された前記監視光終端部を備えない前記監視装置は、前記接続線を介して、監視情報を、前記監視光終端部を備える監視装置に送信し、
前記監視光終端部を備える監視装置は、前記監視光終端部により、受信した前記監視情報を主信号に波長多重することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載の複数の光伝送システムを並列に設置して構成したシステムであって、
前記監視光終端部を有する監視装置の内１台が、現用監視装置として、他の複数の前記監視光終端部を有しない監視装置からの監視情報を主信号に波長多重して伝送し、
前記監視光終端部を有する監視装置の内１台が、予備監視装置として、現用監視装置に障害が発生した場合に、他の複数の前記監視光終端部を有しない監視装置からの監視情報を主信号に波長多重して伝送することを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１記載の複数の光伝送システムを並列に設置して構成したシステムであって、
前記光中継器は、当該光中継器を識別するＩＤが割り当てられ、
前記監視装置は、前記光中継器毎に接続され、当該接続された光中継器のＩＤを含む監視情報を生成することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムおよびその監視方法に係り、特に、波長多重器（ＷＤＭ：Wavelength division Multiplexing equipment）と波長分離器（Wavelength division Demultiplexing equipment）とを用いて波長多重光信号の伝送を行う光伝送システムおよびその監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光伝送システムは、特願平５−２４４０９８号公報に記載があり、光中継器が途中に挿入された１本の光ファイバ内に波長多重された主光信号伝送し、かつ、システムを構成する各装置間で監視情報等の監視信号を伝送する監視光(ＯＳＣ：Optical service channel)信号を主光信号に多重して伝送するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術による光伝送システムは、システムを複数備えて運用する場合のシステムの監視方法について充分に配慮されておらず、各システム毎に監視手段が独立に設けられているため、監視ための作業等が複雑になり、しかも、システム全体の信頼性を１システム単独運用より高くすることができず、コスト的にも無駄が多いという問題点を有していた。
【０００４】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、光伝送システムを複数備えて運用する場合にも、効率的にシステム全体の監視を行うことができ、システム全体の信頼性の向上、コストの低減を図ることができる光伝送システム及びその監視方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、前記目的は、前記複数の光主信号の一つを伝送する並列に配置された複数の光伝送サブシステムからなり、前記複数の光伝送サブシステムは、それぞれ監視制御部を有し、前記複数の光伝送サブシステムの二つは、それぞれ光監視信号伝送部を有し、前記光監視信号処理部の一つは現用系、他の一つは保守系として前記複数の光伝送サブシステムの監視情報を伝送する光伝送システムにより達成される。
【０００６】
また、前記目的は、光監視信号を伝送する第１の光監視信号伝送部を含む第１の光伝送サブシステムと、前記光監視信号を伝送する第２の光監視信号伝送部を含む第２の光伝送サブシステムと、前記光主信号を再生中継する再生中継器と、前記第１の光監視信号伝送部と前記第２の光監視信号伝送部とを接続し、前記光監視信号を伝送する光ファイバーと、からなり、前記第１の光伝送サブシステムと、前記再生中継器と、前記第２の光伝送サブシステムとは、直列に接続する光伝送システムにより達成される。
【０００７】
さらに、前記目的は、複数の光伝送サブシステムを並列に配置して、複数の光主信号を伝送する光伝送システムの監視方法であって、前記複数の光伝送サブシステムは、それぞれ監視制御部を有し、前記複数の光伝送サブシステムの二つは、それぞれ光監視信号処理部を有し、前記前記光監視信号処理部の一つは現用系、他の一つは保守系であり、前記複数の光伝送サブシステムを監視するステップと、前記複数の光伝送サブシステムの監視情報を、前記複数の光主信号の一つに多重化するステップと、多重化された光信号を伝送するステップと、からなることを特徴とする光伝送システムの監視方法により達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、波長多重分離装置（ＷＤＭ)を用いて波長多重光信号の伝送を行う光伝送システム及びその監視方法の基本的な概念を説明する。
【０００９】
図１は波長多重分離装置を用いて波長多重光信号の伝送を行う光伝送システムの各種の構成を示す図、図２〜図６は監視光を使用して故障箇所含む故障情報をエンドターミナルに送信する監視方法を説明する図である。図１〜図６において、ＥＴはエンドターミナル、ＬＡおよび符号２２、２３、２５、２６は光中継器、２１、２４は波長多重分離装置、２７はＯＳＣ終端部である。
【００１０】
光伝送システムは、光信号の多重度、光ファイバ内での光信号の伝送方向の取扱い等によって幾つかの形式のシステムがある。
【００１１】
図１Aに示すシステムは、上り下りそれぞれ４波長の光信号を１本の光ファイバ内を伝送するものである。そして、このシステムは、図示しない複数の端局装置からの波長λ１〜λ４（λ１’〜λ４’）の送信光信号を多重化し、中継光ファイバからの波長λ１’〜λ４’（λ１〜λ４）の受信光信号を分離して端局装置へ送信する波長多重分離装置（ＤＷＤＭ）を備えたエンドターミナル（ＥＴ）と、２つのＥＴ相互間を接続する光ファイバと、光ファイバの途中に挿入された１または複数の双方向光中継器とにより構成される。一般に、１つの波長の光信号は、１０Ｇbit／sの信号を伝送することができるので、図１（ａ）に示すシステムは、最大４０Ｇbit／sの信号を双方向に伝送することができる。なお、図中のＥＴ８Ｂは、波長種類８種のBi-directionalの意味である。また、ＬＡ８Ｂも同様である。
【００１２】
図１（ｂ）に示すシステムは、上り下りそれぞれ８波長の光信号を１本の光ファイバ内を伝送するものである。このシステムは、使用する光信号として波長λ１〜λ８、λ１’〜λ８’を使用する点以外、図１（ａ）に示すシステムと同一に構成される。そして、このシステムは、最大８０Ｇbit／sの信号を双方向に伝送することができる。
【００１３】
図１（ｃ）に示すシステムは、信号伝送方向毎に専用の光ファイバを使用し、上り下り共に１６波長の光信号を使用し、これに伴って、光ファイバの途中に挿入されるＬＡを単方向のものとして構成したものである。この例のシステムは、１６波長の光信号を使用しているため最大１６０Ｇbit／sの信号を双方向に伝送することができる。なお、図中のＥＴ１６Ｕは、波長種類１６種のUni-directionalの意味である。また、ＬＡ１６Ｕも同様である。
【００１４】
次に、監視光信号を用いて故障箇所情報を含む故障情報をエンドターミナル内のＷＤＭに転送する方法を図２〜図６により説明する。
【００１５】
図２において、通常ＯＳＣ信号は、主光信号とは異なる波長を持つ監視情報の伝送等に使用する光信号であり、主信号と共に波長多重されて伝送される。しかし、主信号は、ＬＡ２２，２３において光増幅器によって光のまま増幅されるのに対して、監視光信号は、ＬＡ２２，２３の入口で主光信号と分離され図４に示すＯＳＣ終端部２７で光／電気変換される。電気信号に変換された監視電気信号は、図示しない監視情報制御部に監視情報を与えた後、ＬＡ２２，２３の監視情報を付加され、ＯＳＣ終端部２７で電気／光変換される。光信号に変換された監視光信号は、ＬＡ２２，２３の出口で再び主光信号と多重される。なお、上述したＯＳＣ終端部の構成は、後述する図９（ｂ）の構成であるが、図９（ａ）、図９（ｃ）または図９（ｄ）の構成としても構わない。
【００１６】
中継用光ファイバの途中に挿入されている各ＬＡ２２、２３には、装置を識別するためのＩＤが定義される。簡単にはＩＤ番号が割当てられる。図２において、いま、ＷＤＭ２１とＬＡ２２との間の光ファイバ断の障害が発生したとする。すると、ＩＤ＝２のＬＡ２２は、入力伝送路の断（光信号なし：ＬＯＳ:Loss of signal）を検出する。このＬＡ２２は、当然光信号を送信することができなくなるので、出力レベルを敢えて断とする(シャットダウン）制御を行う。ＬＡ２３も同様にＬＯＳを検出してシャットダウン制御を行う。これにより、ＤＷＤＭ２４においてもＬＯＳを検出することができる。
【００１７】
ＬＡ２２は、同時に、ＯＳＣ上に定義された、ＷＤＭ−ＡＩＳ情報(Wavelength Division Multiplexed - Alarm Indication Signal)をＡＩＳ発生状態とすると共に、ＩＤ情報として、ＩＤ＝２を付加して下流に転送する。
【００１８】
すなわち、この例は、入力の伝送路が断となった状態において、ＯＳＣ入力が当然同時に断となるが、出力のＯＳＣは伝送可能であることを利用している。最終的に前述の情報は、下流のＷＤＭ２４まで伝達され、下流のＷＤＭ２４において、伝送路が故障となった箇所を特定することができる。
【００１９】
図３に示す例は、図２の例に加えて、さらに故障情報を反対方向にＷＤＭ−ＲＤＩ（Remote Defect Indication)情報として伝達することにより、反対方向にある上流側のＷＤＭ２１に故障を通知するものである。これにより上流側のＷＤＭ２１は、自分の出力した信号が対向側に伝送できないことを検出することができ、また、故障箇所を検出することが可能となる。通常、伝送信号は、双方向の伝送が成立して正常であり、片方のみが正常であることは意味がないため、これを用いて信号の閉塞等の各種応用動作が可能となる。この例は、特に、図１（ｃ）に示したような、上り下りのファイバが別々に設けられる片方向システムの場合に有効である。
【００２０】
図３において、ＷＤＭ−ＡＩＳ、及び、故障位置情報（ＩＤ情報）を受信した下流側のＷＤＭ２４は、反対方向に向かうＯＳＣを使用して、ＷＤＭ−ＲＤＩと、故障位置情報を転送する。これにより対向側のＷＤＭ２１は、自分の送信側に異常が発生したこと、及び、その故障位置を検出することが可能となる。
【００２１】
図４は光伝送システムを構成する装置であるＬＡ２２におけるＯＳＣ終端部２７について説明する図である。ＯＳＣ信号は、通常、低速の光信号であり、ＷＤＭとはこの低速の光信号により接続される。そして、前述したように、ＯＳＣは、光伝送システムの監視として非常に重要であり、ＯＳＣそのものが故障すると、監視系の誤動作を引き起こす可能性がある。例えば、図２、図３により説明した例は、主信号との波長多重されている光ファイバ部分（図４のＡ点）での故障が発生した場合のものであった。しかし、ＯＳＣ信号のみが断となる場合、例えば、ＯＳＣ終端部２７の故障、あるいは、図４のＢ点における断を考える必要がある。
【００２２】
図５は図４のＢ点が断となった場合の動作を示すものである。Ｂ点が断となった場合、このＢ点での断はＯＳＣ終端部２７により検出される。ＯＳＣ終端部２７は、ＯＳＣ上に定義されたＷＤＭ−ＡＩＳとは別に、ＯＳＣ−ＡＩＳ情報、及び、故障位置情報を下流に転送する。これらの情報は下流に伝達され、最終的にＷＤＭ２４により検知され、このＷＤＭ２４は、ＯＳＣ信号が対向のＷＤＭ２１との間で断となったこと、及び、その故障箇所を特定することが可能となる。また、この動作には、ＷＤＭ−ＡＩＳの場合と同様に反対方向へのＯＳＣ−ＲＤＩが定義されている。用途はＷＤＭ−ＲＤＩと同様である。
【００２３】
次に、図６を参照してＷＤＭ−ＡＩＳと前述のＯＳＣ−ＡＩＳとによる故障情報の伝送の総合動作を説明する。
図６において、いま、光ファイバによる伝送路のＡ点でファイバ断の故障が生じたとする。光信号無し（ＬＯＳ）によりこの故障を検出したＬＡ２２は、同時にＯＳＣ断を検出するため、ＷＤＭ−ＡＩＳ、ＯＳＣ−ＡＩＳの同時転送を行う。これらは、最終的に下流のＷＤＭ２４により検出されて総合判断される。すなわち、同一の箇所で、ＷＤＭ−ＡＩＳ、ＯＳＣ−ＡＩＳを検出した場合、ファイバの故障と判断し、ＯＳＣ−ＡＩＳのみを検出した場合、ＯＳＣ関連部のみの故障であると判断可能である。
【００２４】
前述で光伝送システムにおいて、監視光（ＯＳＣ）を多重してシステム全体の監視を行う概要を説明した。通常、光伝送システムは、Ｎ列のシステムが並列して設置されることが多い。その場合、ＯＳＣは複数設ける必要はない。つまり、複数並列システムであることを利用してＯＳＣの数を低減することができる。また、伝送路の故障により１つのＯＳＣが断となった場合に、他のＯＳＣのルートを利用して監視ネットワークを保護することが可能となる。
【００２５】
図７は１つのシステムの場合の光伝送システムの構成例の概要を示すブロック図、図８は２つのシステムを並列に設けた並列光伝送システムの構成例の概要を示すブロック図、図９はＯＳＣの機能分割の方法を説明する図であり、以下これらについて説明する。図７ないし図９において、２１’、２４’はＷＤＭ、２２’、２３’、２５’、２６’はＬＡ、２８〜３３、４０〜４６はＯＳＣ終端部、３４〜３９はセレクタ（ＳＥＬ）であり、他の符号は図２〜図６の場合と同一である。
【００２６】
図７に示す例は、光伝送システムとして１システムのみ設けられているので、この場合、ＯＳＣも１系統のみ設置され、このＯＳＣの系統に対する予備系の設置は行われていない。そして、ＯＳＣ終端部２８は、ＷＤＭ２１の入出力部、ＯＳＣ終端部２９，３０は、ＬＡ２２，２６の入出力部、ＯＳＣ終端部３１，３２は、ＬＡ２３，２５の入出力部、ＯＳＣ終端部３３は、ＷＤＭ２４の入出力部に設けらる。この構成によって、ＯＳＣは、ＷＤＭ、ＬＡ相互間、ＬＡ、ＬＡ相互間の各Ｓpan に主光信号に多重して伝送される。ＯＳＣ終端部２８〜３３の主要な機能は、ＤＣＣ(Ｄata Ｃommunication Ｃhannel)と呼ばれる、データ通信ラインを提供すること（各装置間の監視情報の転送等に用いる）と、ＯＷ(Ｏrder Ｗire)と呼ばれる打ち合わせ用の電話回線を提供すること等である。
【００２７】
図８に示すような２システムによる並列システムの場合、主信号は２つの独立したシステムであるが、ＯＳＣについては、ＯＳＣ Ｗorking Ｌine 及びバックアップ用であるＯＳＣ Ｐrotection Ｌineを設けている。そして、ＯＳＣの切替機能のために、各装置にはセレクタ機能が設けられている。図８に示す例は、最も一般的なセレクタ機能を示しており、それぞれのセレクタ回路をＳpan 番号により、ＳＥＬ  １−Ｅａ等として示している。
【００２８】
図７、図８では、ＯＳＣ終端部を各Ｓpan 毎に伝送するように分割しているが、ＯＳＣ部の機能分割の方法は、Figs. ９ に示すように、その機能をプリント基板パッケージ単位に分割する方法としていくつかが考えられる。そして、その分割の方法に対応して図８に示したセレクタ回路の制御方法として最適なものが決定される。これは、プリント基板パッケージという単位が故障時の交換単位であることに対応するためである。
【００２９】
ＯＳＣ機能の分割について説明する図９において、図９（ａ）に示す例は、Ｗest／Ｅastで分割する形式、図９（ｂ）に示す例は、Ｗest to Ｅast／Ｅast toＷestという方向で分割する形式、図９（ｃ）に示す例は、全て個別にする形式、図９（ｄ）に示す例は、全てを１つの交換単位とした形式である。これらは、ＯＳＣ部の回路規模等の条件、あるいは、パッケージを抜去した際の動作条件等から決定される。
【００３０】
図９に示した構成に対応して、図８に示した各装置の個々のセレクタ動作方法が決定される。これを切替モード(Protection Mode)と呼び、図９（ａ）の構成に適したＳpan 別双方向切替モード、図９（ｂ）の構成に適したＡll Ｓpan片方向切替モード、図９（ｃ）の構成に適したＳpan 別片方向切替モード、図９（ｄ）の構成に適したＡll Ｓpan双方向切替モードがある。
【００３１】
例えば、図９（ａ）に示したＯＳＣがＷest／Ｅast別に構成されている場合に適したＳpan 別双方向切替モードは、各Ｓpan における切替をそれぞれ独立とするものである。但し、各Ｓpan において、対向するＯＳＣのセレクタと同時にＷoking／Ｐrotectionを切替える様に動作する。この場合、対向する装置は、伝送路のいずれかが故障を検出した場合にＳpan を介して対向する側に連絡して切替えを行う必要があり、そのための通信チャネルをＯＳＣ上に定義する。
【００３２】
この定義としては、例えば、故障レベルとして、
ＳＦ：Signal Failure（信号断：伝送路断、あるいはフレーム同期外れ）
ＳＤ：Signal Degrade（信号劣化：誤り率劣化）
の２つを規定する。そして、Ｓpan を介して対向する装置は、自分の検出した警報（ＳＦ，ＳＤ、Ｗorking／Ｐprotection別）を対向側に常時通知する。各装置は、対向側の警報と、自分の検出している警報との両者の比較により選択系を判断してＷorking／Ｐrotection を切替える。そして、前述の対向側への通知は、ＯＳＣ−ＳＦ，ＯＳＣ−ＳＤが検出された場合、Ｓpan の対向側へ、ＯＳＣ−ＳＦ−ＲＤＩ，ＯＳＣ−ＳＤ−ＲＤＩを返送することにより行われる。
【００３３】
前述では、Ｓpan 別切替の場合を説明したが、Ａll Ｓpan切替の場合、Ｓpan 別のこうした情報の授受は不要となる。その代わり、全Ｓpan 共通にＯＳＣ−ＳＦ，ＳＤ等を定義し、ＷＤＭ対向で使用する。例えば、Ａll Ｓpan双方向切替モードの場合、前述と同様の判定方法によりＤＷＤＭが選択系を判断し、選択情報をＬＡに転送することによって全ての装置の同時切替を実行することになる。
【００３４】
前述したＯＳＣは、そのフレーム構成として、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−Ｎ、例えば、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−３（155.52Mb/s)のフレームフォーマットを適用することができる。
【００３５】
このフレームフォーマットを適用するメリットとして、
（１）ＯＳＣにより通信する情報としては、ＤＣＣ、ＯＷ等があるが、ＳＯＮＥＴのフレーム構成を採用することにより、ＳＯＮＥＴにより開発されたＬＳＩあるいはオーバヘッド処理回路構成等をそのまま使用することができる。
【００３６】
（２）回路構成の流用を図ることができ、監視系構成等もほぼ同様の構成を流用することができる。
【００３７】
（３）156Mb/s という将来に渡っても十分な通信容量を確保したため機能拡張などが容易である。
【００３８】
（４）ＯＳＣの監視光ネットワークをＳＯＮＥＴ装置を含めて拡大する際に、特にＳＯＮＥＴ側装置に、既に開発済みのＯＣ−３用のパッケージを容易に収容することができ、整合性を確保することが可能となる。
【００３９】
等を得ることができる。
【００４０】
通常、ＳＯＮＥＴ装置間は、ＤＣＣを用いた監視ネットワークを採用しているが、ＷＤＭのネットワークをそれに統合する場合、ＷＤＭとＳＯＮＥＴ装置の間にＯＳＣを波長多重形式で接続する。その場合、ＳＯＮＥＴ装置には、これまでと同様で波長のみが異なるＯＣ−３Ｃard を搭載することが可能であり、そのＤＣＣを用いて接続することが容易である。
【００４１】
本発明の実施の形態である監視方法の実施例を図２４、図２５を用いて説明する。図２４は、装置間の情報転送機能を埋め込んだＯＣ−３（ＳＴＭ−１）のオーバヘッド部を示す。ここで、Ａ１バイト等のアルファベット１文字と数字の組合せは、ＳＯＮＥＴ、ＳＤＨ等の規格で定義された同期用等のバイトである。本発明では、オーバヘッド部の空きバイトを用いて、エンドターミナル間の転送情報と、全装置間の転送情報とを転送する。エンドターミナル間の転送情報には、規格で定められたＤ４−Ｄ１２バイトを用いるＬｉｎｅ  ＤＣＣ以外に、ＳＣＩ（装置構成情報転送機能 System Configuration Indicator）、ＣＤＩ（ＬＯＳ検出数転送機能 Channel Down Indicator）、ＥＴ１，２（予備）が設けられている。また、全装置間の転送情報には、規格で定められたＤ１−Ｄ３バイトを用いるＳｅｃｔｉｏｎ  ＤＣＣ以外に、ＡＩＳ（回線障害転送機能）、ＡＯＷ１，２（Analogu OW, 2 channels）、ＤＯＷ１，２（Digital OW, 2 channels）、ＷＡＩＤ（WDM AIS 生成 ID）、ＯＡＩＤ（OSC AIS 生成 ID）、ＷＥＦ（WDM Far End Receive Error）、ＯＦＥ（OSC Far End Receive Error）、ＳＣＣＩ１−３（監視制御情報転送機能Supervisory Control Channel）、ＬＡ１，２（予備）が設けられている。
【００４２】
図２５は、具体的なＡＩＳバイトのビット割付を示す。上位４ビットでＷＤＭＡＩＳ、下位４ビットでＯＳＣ  ＡＩＳを示し、それぞれ“００００”が正常状態、“１０１０”がＡＩＳ発生状態を示す。障害を検出した装置は、障害の状況に応じてＷＤＭ  ＡＩＳ、ＯＳＣ  ＡＩＳに割付を行って下流装置に送信する。
【００４３】
図１０は本発明の他の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１０において、５０、５０’は端局装置（ＬＴＥ）、５２、５３はエンドターミナル（ＥＴ）、５４、５５は双方向光中継器（ＬＡ）、５６〜５９は監視制御部、６０〜６３は双方向光増幅器、６４、６５は波長多重分離装置（ＷＤＭ）である。
【００４４】
図１０に示す本発明の実施形態による光伝送システムは、最小構成のシステムであり、複数のＬＴＥ５０、５０’からの複数の波長の送信光信号を波長多重化し、中継用光ファイバからの受信光信号を分離してＬＴＥ５０’、５０へ送信するＷＤＭ６４、６５及び双方向光増幅器６０、６３を備えたＥＴ５２、５３と、２つのＥＴ５２、５３相互間を接続する光ファイバと、光ファイバの途中に挿入された１または複数のＬＡ５４、５５とにより構成される。この構成は、図１（ａ）、図１（ｂ）により説明した構成と同一である。
【００４５】
そして、図１０のシステムにおいて、ＥＴ５２、５３及びＬＡ５４、５５には、監視制御部５６、５９、５７、５８が設けられている。これらの監視制御部５６〜５９は、図５〜図９により説明したＯＳＣ終端部と制御回路とまとめたものである。但し、図１０に示す例は、主信号が双方向に伝送されるので、監視制御部相互間で送受信されるＯＳＣは、異なる波長の光信号を使用して双方向に伝送される。
【００４６】
図１０において、複数のＬＴＥ５０のそれぞれからの異なる波長を持つ光信号は、ＥＴ５２内のＷＤＭ６４により波長多重された後、双方向光増幅器６０により所定の出力レベルに増幅された後、中継用光ファイバに送出される。中継用光ファイバ内に伝送される波長多重された光信号は、途中に挿入されているＬＡ５４、５５によりファイバ内での減衰が補償されてＥＴ５３に受信される。ＥＴ５３で受信された光信号は、ＥＴ５３内の双方向光増幅器６３により所定のレベルに増幅された後、ＷＤＭ６５により波長分離され、複数のＬＴＥ５０’に送出される。同様に、複数のＬＴＥ５０’からの光信号は、前述と逆の経路を同一の光ファイバを通って複数のＬＴＥ５０に伝送される。前述において、両方向への伝送に使用する光の波長は、異なったものが使用される。
【００４７】
各監視制御部５６〜５９は、システム内における機器の故障、ファイバ断障害等を監視するものであり、システムを構成する装置相互間で監視用光信号であるＯＳＣを送受信している。そして、各監視制御部５６〜５９は、受信したＯＳＣ内の信号を一旦電気信号に変換して各種のインタフェースをとると共に、送信すべき信号をＯＳＣに乗せて隣接側の装置に送信する機能を有している。
【００４８】
各監視制御部５６〜５９には、共通のインタフェースとして、その装置が置かれるフロアに警報を入出力するハウスキーピング機能ＨＫ(Ｈouse Ｋeeping）、保守者用のアナログの電話回線であるＯＷ、他の装置との間でのディジタル信号による連絡用のＳＣ（Ｓervice Ｃhannel）、パソコン等に対してシステムの状況を入出力するＣＩ(Ｃraft Ｉnterface）が設けられる。また、ＥＴ５２に設けられる監視制御部５６には、システム全体の監視するオペレータのためのインタフェース・トランザクション・ランゲージ・ワン部（ＴＬ１）が設けられる。
【００４９】
図１０の例では、図示の簡単のため、ＯＳＣが通るラインを主信号が通る光ファイバとは別に描いているが、実際には、ＯＳＣも、主信号が通る光ファイバ内に波長多重される。これは、以下の図面でも同様である。
そして、各監視制御装置が置かれる装置において、監視用のＯＳＣが主信号から分離されあるいは多重される。また、図１０に示すシステムは、端局装置として、最大１６（８×２）台を設けることができる。
【００５０】
図１１は本発明の他の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１１において、５２’、５３’はＥＴ、５４’、５５’はＬＡ、５６’〜５９’は監視制御装置、５１は再生中継装置（ＬＲＥ:Line Regenerator Equipment）、６５は拡張用監視信号線（ＥＯＢ:Enhanced OSC BUS）であり、他の符号は、図１０の場合と同一である。
【００５１】
図１０に示したシステムは、主信号としての光信号を電気信号に変換することなく広帯域の光増幅器を使用して中継しており、２台のＬＡにより３スパンの光ファイバによる伝送路を構成した場合にも、実際の伝送距離を、２７０ｋｍ以上とすることができないものであった。
【００５２】
図１１に示す本発明の他の実施形態は、伝送距離をより大きくすることができるもので、図１０により説明したシステムをＬＲＥ５１を介して２システム直列に接続して構成したものである。この構成により５４０Ｋｍまでの伝送を行うことが可能となる。２つのシステムを接続するＬＲＥ５１は、波長多重された全光信号を一旦電気信号に復調し、電気信号の状態で信号劣化等の補償を行った後、光信号に乗せる機能を有する。
【００５３】
前述した図１１に示す構成において、ＥＴ５３、５３’とＬＲＥ５１とは、同一局舎内に設置される。そして、図１１に示す実施形態は、この実施形態によるシステム全体を１システムとして管理する必要があり、ＥＴ５３、５３’の監視制御装置５９、５９’相互間には、ＯＳＣのみを伝送する光ファイバによる拡張用監視信号線ＥＯＢ６５が設けられている。従って、この実施形態においても、このＥＯＢ６５を介して、図１１に示すシステムを構成する全ての装置に対する監視を行うことができる。
【００５４】
図１２は本発明の他の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。この実施形態は、図１０に示すシステムを４系統並列に設置して構成したものである。従って、ＳＹＳＴＥＭ１ないしＳＹＳＴＥＭ４は、図１０の場合と全く同一に構成されているので、それぞれのシステムを構成する各装置には、図１０の場合と同一の符号を付けて示している。但し、図示の簡単のため、これまでＥＴの符号であった５２をＳＹＳＴＥＭ１ないしＳＹＳＴＥＭ４の波長多重装置と双方向光増幅器部の符号として用いた。同様に、符号５３〜５５を監視制御部を除く個々の伝送装置の部分の符号として表わした。
【００５５】
そして、この実施形態において特徴的な構成は、ＳＹＳＴＥＭ１における監視制御装置５６〜５９及びこれらの間に送受信されるＯＳＣを現用系として使用し、ＳＹＳＴＥＭ２における監視制御装置５６〜５９及びこれらの間に送受信されるＯＳＣを予備として使用し、この２系統により４システム全体を監視するようにしている点である。このため、ＳＹＳＴＥＭ１、２における伝送装置５２、５３に設けられている監視制御装置５６、５７相互間には、ＩＯＢ(Ｉntra site ＯＳＣ ＢＵＳ）と呼ぶ光ファイバが設けられ、また、各システムを構成する装置のそれぞれの監視制御装置５６〜５９は、それぞれの相互間にＩＳＢ（Ｉntra site ＢＵＳ）と呼ぶ電気的な接続路が設けられている。なお、ＬＡのＩＯＢは図示の簡単のため省略した。
【００５６】
前述のように構成されるシステムにおいて、ＳＹＳＴＥＭ１に設けられる現用系の監視制御系が正常に動作している場合、ＳＹＳＴＥＭ２ないしＳＹＳＴＥＭ４に設けられる監視制御装置５６〜５９は、自システムにおける障害等の監視結果をＩＳＢを介して現用系の対応装置に電気信号により報告し、それらの監視情報の主信号方向の伝送は、現用系の監視制御系によって行われる。また、ＳＹＳＴＥＭ１に設けられる現用系の監視制御系が障害等により使用不能となった場合には、ＳＹＳＴＥＭ２に設けられる予備系の監視制御系が、ＩＯＢを用いて現用系に代わって監視動作を続ける。なお、現用系及び予備系に使用されるＯＳＣの波長は伝送方向ごとに同一である。
【００５７】
前述した実施形態は、監視制御系として現用、予備の２系統を持つことになるので、システム全体の信頼性を向上させることができ、また、各システムに監視制御系を完全な形で用意する必要がないので、コストの低減を図ることができる。
【００５８】
前述した実施形態は、４つのシステムを並列にして構成して信号の全伝送容量を増大したものであるが、この実施形態は、２つあるいは３つのシステムを並列にした構成としてもよく、さらに多数のシステムを並列に構成してもよい。
【００５９】
図１３は本発明の他の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。この実施形態は、図１１に示すシステムを４系統並列に設置して構成したものである。従って、ＳＹＳＴＥＭ１〜ＳＹＳＴＥＭ４として示す各システムとも図１１の場合と全く同一に構成されているので、それぞれのシステムを構成する各装置には、図１１の場合と同一の符号を付けて示している。但し、図示の簡単のため、符号５２〜５５を監視制御部を除く個々の伝送装置の部分の符号として表わした。
【００６０】
図１３に示す実施形態は、図１１により説明した実施形態と同様に、伝送距離をより大きくすることができるもので、図１０により説明したシステムをＬＲＥ５１を介して２システム直列に接続して構成したシステムを４システム使用している。この構成により５４０Ｋｍまでの伝送を行うことが可能となる。そして、ＳＹＳＴＥＭ１、ＳＹＳＴＥＭ２に設けられる現用系及び予備系の２つの監視制御系における監視制御装置５９、５９’相互間のみがＥＯＢ６５により接続されて構成されている。
【００６１】
前述したような構成による実施形態は、図１１及び図１２により説明した２つの実施形態の効果を合わせ持つことになる。また、この実施形態は、図１２により説明したと同様に、２つあるいは３つのシステムを並列にした構成としてもよく、さらに多数のシステムを並列に構成してもよい。
【００６２】
次に、前述のように構成される本発明の実施形態によるシステムにおける、ＥＴ及びＬＡの各種の構成例について説明する。
【００６３】
図１４はＥＴの構成例を示すブロック図である。このＥＴの構成例は、East方向、West方向にそれぞれ４チャネル、すなわち、８つの波長の光信号を扱うＥＴの構成である。図１４において、７１は波長多重器、７２は波長分離器、７３、７７は伝送特性補償器、７４は送信光増幅器、７５は受信光増幅器、７６は合分波器、７８はＯＳＣ終端部、７９は電源装置である。なお、図において、太線で囲まれた部分は、それぞれ実際の装置内で１つのプリント基板パッケージとして構成される部分であり、以後に説明する他の例においても同様である。なお、図内に引き出し線でで示している記号は、その位置でモニターする信号名を示している。つまり、図示の簡単のため、省略されているが、各モニターポイントには、温度測定素子や、分岐カプラーとモニター用ＰＤ（ホトダイオード）とが設けられている。モニターポイントの名称は、例えば送信光増幅器７４に付けられたＴＬＴＭＰは、送信光増幅器の励起レーザ温度を意味する。これは、以下の図面と共通である。
【００６４】
波長多重器７１は、ＣＨ１〜ＣＨ４として示す入力端を介して４台のＬＴＥから送信されてくる異なる波長の光信号を多重して伝送特性補償器７３に出力する。この波長多重器７１は、入力される各波長の光信号のパワーがバランスするように調整する機能をも備えている。伝送特性補償器７３は、中継用光ファイバの伝送特性を補償する分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Ｄispersion Ｃompensation Ｆiber）と呼ばれる光ファイバにより構成される。このファイバは、中継用光ファイバの分散特性とは逆の符号の分散特性を持つファイバである。ただし、伝送特性補償器は、ブラッグ・グレーティング等の他の分散補償器であっても構わない。また、他の伝送特性補償器であっても構わない。また、後で詳細を説明する図２２に示すように、ＬＴＥと波長多重器７１２との間には１０：１光カップラー７１３と入力モニター７１４とがあるので、使用していないまたは故障したＬＴＥがあることをＥＴが自動検出でき、この波長多重数情報をＯＳＣを通して伝送システム全体に知らせることができる。
【００６５】
伝送特性補償器７３から出力された光信号は、送信光増幅器７４により所定のレベルに増幅された後、合分波器７６を介して中継用光ファイバに出力され、後段のＬＡに送信される。この時、送信光増幅器７４は、入力モニターで検出した波長多重数情報を用いて、光信号多重数に応じた利得の自動制御を行い、光信号当たりの光レベルを一定にする。合分波器７６は、送信光増幅器７４からの送信光信号と、監視光とを合波して中継用ファイバに出力する機能と、中継用ファイバからの受信光信号と監視光とを分波する機能とを有している。
【００６６】
合分波器７６により分波された受信光信号は、２段の光増幅器により構成される受信光増幅器７５を介して波長分離器７２に送られ、ＬＴＥ毎の波長の光信号に分離されてＬＴＥに送信される。受信光増幅器７５の２段の光増幅器の間には、伝送特性補償器７７が接続され、中継用光ファイバの特性により変動している受信光信号の特性が補償される。
【００６７】
一方、ＯＳＣ送受信器７８は、光受信器、光／電気変換器、光発信器、電気／光変換器等を備え、監視制御部５６からの監視情報を監視光に乗せて合分波器７６に送り、さらに、ＬＡに送信する。また、ＬＡ側から監視光が合分波器７６により分波されるが、ＯＳＣ送受信器７８は、分波された監視光を受信し、含まれる監視情報を電気的な信号として監視制御部５６に出力する。
【００６８】
監視制御部５６と、前述で説明した各機能部を収容するパッケージとの間は、エージェント・コミュニケーション・ファンクションバス（ＡＣＦＢＵＳ）と呼ぶ制御線により電気的な接続がなされており、監視制御部５６は、パッケージ内の各監視ポイントにおける光信号のレベル等の監視を行い、入出力チャネルにおける光信号のパワーレベルの制御を行っている。また、各光増幅器と波長多重器と波長分離器と合分派器との入力側・出力側の光パワーと、各光増幅器の励起用レーザダイオードの駆動電流と励起光パワーと素子温度とは、ＯＳＣを通して任意のサイトで遠隔監視が可能である。
【００６９】
前述の監視制御部と各機能部を収容するパッケージ間のインタフェース及び吹き出しで示している符号は、以後に説明する他の図の場合にも同様である。また、電源装置７９は、前述した各機能部を動作のために必要な電圧を持った各種の電力を供給している。以後に説明する他の装置における電源装置も同様である。
【００７０】
図１５はＬＡの構成例を示すブロック図である。このＬＡの構成例は、Ｅast方向、Ｗest方向にそれぞれ４チャネル、すなわち、８つの波長の光信号を扱うＬＡの構成例である。図１５において、８１、８２は合分波器、８３、８４は光増幅器、８５、８６は伝送特性補償器、８７、８８はＯＳＣ終端部、８９は電源装置である。
【００７１】
図１５において、合分波器８１、８２は、図１４で説明した合分波器７６と同様な機能を有している。そして、合分波器８１は、図にＷest として示している側の中継用ファイバからの光信号を分波し光増幅器８３に対して出力する。光増幅器８３は、図１４により説明した受信光増幅器７５と同様に２段の光増幅器により構成され、その間に伝送特性補償器８５が接続されている。従って、この光増幅器８３と伝送特性補償器８５とによる構成は、図１４における受信光増幅器７５と伝送特性補償器７７とによる構成と同一の機能、すなわち、中継用光ファイバの伝送特性を補償することができる。伝送特性が補償された光信号は、合分波器８２を介してＥast側の光ファイバに出力される。
【００７２】
前述と同様に、合分波器８２は、図にＥastとして示している側の中継用ファイバからの光信号を分波し光増幅器８４に対して出力する。光増幅器８４も、光増幅器８３と同様に２段の光増幅器により構成され、その間に伝送特性補償器８６が接続されているので、中継用光ファイバの伝送特性を補償して、Ｅast側からの光信号を合分波器８１を介してＷest側の光ファイバに出力することができる。なお、光増幅器８３、８４は、上流から伝送されてきた監視光に含まれる光信号多重数(波長多重数)情報を用いて、光信号多重数に応じた利得の自動制御を行い、光信号当たりの光レベルを一定にする。
【００７３】
図１５に示すＬＡは、前述した構成を備えることにより光信号を双方向に増幅し、かつ、中継用光ファイバの伝送特性を補償して中継することができる。
ＯＳＣ終端部８７、８８は、図１４により説明したＯＳＣ終端部７８と同様な機能を有しており、ＯＳＣ終端部８７がＷest側の光ファイバとの間での監視光の送受信を行い、ＯＳＣ終端部８８がＥast側の光ファイバとの間での監視光の送受信を行っている。
【００７４】
図１６はＥＴの他の構成例を示すブロック図である。このＥＴの構成例は、East方向、West方向にそれぞれ８チャネル、すなわち、１６の波長の光信号を扱うＥＴの構成である。図１６において、７０は励起光源、７１’は波長多重器、７２’は波長分離器であり、他の符号は図１４の場合と同一である。
【００７５】
図１６に示すＥＴは、基本的に図１４により説明したＥＴと同様な構成を有するものである。そしてこの例は、East方向、West方向にそれぞれ８チャネルの光信号を扱うため、波長多重器７１’と、波長分離器７２’とを追加し、波長多重器７１内で波長多重器７１’からの波長多重された光信号を波長多重器７１で波長多重した光信号にさらに多重している点、及び、波長分離器７２内で、自分離器への波長多重光信号と波長分離器７２’に渡す波長多重光信号とに分離している点で、図１４により説明したＥＴの構成と大きく相違している。
【００７６】
また、このＥＴは、East方向、West方向にそれぞれ８チャネル、すなわち、８つの異なる波長の光信号を波長多重して光ファイバに乗せなければならならず、各波長毎の光パワーを同一とする４波長多重の場合の倍の光パワーを要することになるため、送信光増幅器７４、受信光増幅器７５に対して励起光源７０から励起用の光を供給して、各増幅器７４、７５の光出力のレベルを増大させるようにしている。
【００７７】
図１６に示すＥＴは、前述した以外の構成及び動作が図１４により説明したＥＴと全く同様に行われる。したがって、ここでは、これ以上の説明を省略する。
図１７はＬＡの他の構成例を示すブロック図である。このＬＡの構成例は、Ｅast方向、Ｗest方向にそれぞれ８チャネル、すなわち、１６の波長の光信号を扱うＬＡの構成例である。図１７において、８０は励起光源であり、他の符号は図１５の場合と同一である。
【００７８】
図１７に示すＬＡは、光増幅器８３、８４に対する励起光源８０が別パッケージから供給されている点を除いて、図１５により説明したＬＡと全く同様に構成されている。このＬＡは、Ｅast方向、Ｗest方向にそれぞれ８チャネル、すなわち、８つの異なる波長の光信号が波長多重されて光ファイバに伝送されている光信号を、光増幅器８３、８４により増幅して中継しなければならないため、図１６により説明したＥＴの場合と同様に、光増幅器８３、８４に対して励起光源８０から励起用の光を供給して各増幅器８３、８４の光出力レベルを増大させている。
【００７９】
図１４〜図１７により説明したＥＴ、ＬＡの例は、１本の中継用光ファイバ内に双方向に光多重信号が伝送される場合の例であったが、次に、中継用光ファイバをＥast方向、Ｗest方向に別に設け、各光ファイバ内に１６波長を多重した光信号を伝送する場合のＥＴ、ＬＡの例を説明する。
図１８は中継用光ファイバをEast方向、West方向に別に設け場合のＥＴの構成例を示すブロック図である。図１８において、７０’は励起光源、９１は波長多重器、９２は波長分離器、９３、９４は合分波器であり、他の符号は図１６の場合と同一である。
【００８０】
図１８に示すＥＴの構成例は、中継用光ファイバがEast方向、West方向に別々に設けられていることに対応する構成を備えるもので、基本的な構成は、図１６により説明したＥＴの構成と同様である。すなわち、図１８において、図示しない端局装置からの１６の各波長の光信号は、入力インタフェース部に設けた図示しない入力モニターを介して１６波長を多重する波長多重器９１により多重される。この時、使用していないまたは故障したＬＴＥがあることをＥＴが自動検出でき、この波長多重数情報をＯＳＣを通して伝送システム全体に知らせることができる。波長多重器９１の出力光は、伝送特性補償器７３を介して送信光増幅器７４に入力される。この送信光増幅器７４は、励起光源７０が加えられており、出力の光パワーが所定の大きさとなるように制御されている。詳細には、送信光増幅器７４は、入力モニターで検出した光信号多重数(波長多重数)情報を用いて、光信号多重数に応じた利得の自動制御を行い、光信号当たりの光レベルを一定にする。送信光増幅器７４からの光出力は、合分波器９３によりＯＳＣ送受信器７８からの監視光と多重されて送信側の中継用光ファイバに伝送される。
【００８１】
一方、受信側の中継用光ファイバからの光信号は、合分波器９４により監視光が分離され、その監視光がＯＳＣ送受信器７８に入力される。１６波長が多重されている主信号は、伝送特性補償器７７により伝送特性の補償が行われ、かつ、励起光源７０’によりその光出力が制御されている受信光増幅器７５を介して波長分離器９２に入力される。波長分離器９２は、多重されている光信号を１６の波長の光信号に分離し、出力インタフェースを介して図示しない端局装置に送信する。ここで、受信光増幅器７５は、上流から伝送されてきた監視光に含まれる光信号多重数(波長多重数)情報を用いて、光信号多重数に応じた利得の自動制御を行い、光信号当たりの光レベルを一定にする。
【００８２】
図１９は中継用光ファイバをEast方向、West方向に別に設け場合のＬＡの構成例を示すブロック図である。図１９において、９５、９５’、９６、９６’は合分波器、９７、９８は励起光源であり、他の符号は図１７の場合と同一である。
【００８３】
図１９に示すＬＡの構成例は、中継用光ファイバがＥast方向、Ｗest方向に別々に設けられていることに対応する構成を備えるもので、基本的な構成は、図１７により説明したＬＡの構成と同様である。すなわち、図１９において、Ｗest側の光ファイバからの入力光信号は、合分波器９５により監視光が分離され、その監視光がＯＳＣ送受信器８７に入力される。１６波長が多重されている主信号は、伝送特性補償器８５により伝送特性の補償が行われ、かつ、励起光源９７によりその光出力が制御されている光増幅器８３を介して合分波器９６に入力される。ここで、光増幅器８３は、上流から伝送されてきた監視光に含まれる波長多重数情報を用いて、波長多重数に応じた利得の自動制御を行い、波長当たりの光レベルを一定にする。合分波器９６は、光増幅器８３からの多重光信号にＯＳＣ送受信器８８からの監視光を多重してＥast側の中継用光ファイバに伝送する。同様に、Ｅast側の中継用光ファイバからの入力光信号は、合分波器９５’、光増幅器８４、合分波器９６’を介してＷest側の光ファイバに伝送される。
【００８４】
図１４〜図１９により説明したＥＴ及びＬＡは、ＡＣＦＢＵＳを介してこれらのＥＴ及びＬＡを構成する各機能部における光信号レベル（光パワー）が監視制御部により監視され、また、光信号のレベルの調整を行うことができる。まず、複数の端局装置から送信されてくる複数の波長の光信号のそれぞれの光パワーであるチャネル光入力パワーの制御について説明する。
【００８５】
チャネル光入力パワーの調整は、設備建設時における調整、建設後の時間経過による光レベル劣化に対する補償等のために必要である。このチャネル光入力パワーの調整は、波長多重器が備えられるＥＴにおいて行われる。設備建設時における調整は、例えば次のように行われる。まず、図１４に示す送信光増幅器７４の出力側に設けられる光モニタポイントからモニタ光を取り出して、これを光スペクトルアナライザ等により分析して、各波長の光信号レベルを表示させる。そして、送信光増幅器７４の出力における各チャネル毎の各波長の光信号のパワーがバランスするように、かつ、送信光増幅器７４からの各波長の光信号のレベルが予め定められたレベルになるように、監視制御部５６に接続される制御端末から、波長多重器７１に備えられる光強度調整器を制御する。
【００８６】
これにより、多重された送信光信号を最適な状態に設定することができる。監視制御部５６は、一旦、前述したような調整が行われた場合には、その調整量、設定レベルを各チャネル毎に不揮発性メモリ等に格納管理しておくことにより、自動的にフィードバックし、送信光源の経時劣化による光レベル低下に対する補償を随時行うことができる。これにより、送信光増幅器７４としてどのようなロットのものが使用された場合にも、常に、各チャネル独立に所定の送信出力を維持することが可能となり、伝送品質の均一化を図ることができる。以下、図２０〜図２４を用いてこれを説明する。
【００８７】
図２０は複数の端局装置から送信されてくる光信号の光パワーをＥＴの光増幅器のモニター出力を用いて調整する制御を説明する図である。以下、図２０を参照して、前述した複数の端局装置から送信されてくる複数の波長の光信号のそれぞれの光パワーであるチャネル光入力パワーの可変制御の詳細を説明する。
【００８８】
図２０は、図示しない端局装置から送信されてくる複数の波長の信号の信号レベルを調節する光調節器７１１と波長多重器７１２からなる波長多重ユニット７１と、伝送特性調整部７３と、送信光増幅器７４と、監視制御部５６とからなるＥＴと、スペクトラムアナライザ１００と、制御端末２００とが図示されている。ここで、送信光増幅器７４のモニターポート９９に、スペクトラムアナライザ１００を接続し、監視制御部５６のクラフトインターフェースに制御端末２００接続する。また、スペクトラムアナライザ１００と、制御端末２００とはＧＰ−ＩＢインターフェースで接続されている。
【００８９】
この構成によって、伝送特性補償部７３と、送信光増幅器７４とを通過した後の各波長の光パワーをモニターすることが出来る。そして、その結果を波長多重ユニット７１の光強度調節器７１１にフィードバックすることによって、各波長間の偏差をなくす様に制御できる。実際に信号を伝送しているときに、このフィードバック系を、使って制御しても構わない。また、測定した結果を、後述する光強度調整器７１１のフィードバック系の基準電圧として不揮発性メモリに書き込んで制御しても良い。これらの制御の結果、仮に端局装置に設けた送信光源が経時劣化して、光のパワーレベルが低下しても、光強度調節器７１１がこれを補うことができる。
【００９０】
図２１は、複数の端局装置から送信されてくる光信号の光パワーを、ＬＡの光増幅器のモニター出力を用いて調整する制御を説明する図である。図２１は、図２０に示した構成に、中継光増幅器８３と監視情報制御部５７とからなるＬＡを追加した構成である。ここで、図示の簡単のため、ＥＴおよびＬＡに設けている伝送特性補償部は省略した。但し、スペクトラムアナライザ１００は、中継光増幅器８３のモニターポート９９’に接続する。また、制御端末２００は、監視制御部５７のクラフトインターフェースに接続する。監視制御部５７は、ＯＳＣを使って監視制御部５６に接続しているので、制御端末２００から光調節器７１１が制御可能である。
【００９１】
この構成によって、ＬＡの中継光増幅器８３を通過した後の各波長の光パワーをモニターすることが出来る。そして、その結果を波長多重ユニット７１の光強度調節器７１１にフィードバックすることによって、各波長間の偏差をなくす様に制御できる。このフィードバック系を常時使っても良いし、光強度調整器７１１のメモリに書き込んで制御しても良いのは、図２０の実施例と同様である。
【００９２】
なお、受信光増幅器のモニター出力を用いて制御可能であることは、明らかであろう。また、上述した実施例は、便宜上片方向伝送を想定して説明したが、双方向伝送でも適用可能なことも、明らかであろう。
本実施例によれば、前述で説明した多重された送信光信号を最適な状態、すなわち、各波長の光パワーがバランスするように制御することが可能になり、また、複数の端局装置に送信する各波長の光信号のパワーを揃えることができる。
【００９３】
この制御は、システム建設時の各入力チャネルにおける光入力信号のパワーの自動調整、建設時のＬＣにおける減衰量の設定による保守者介在の調整、システム運用中におけるシステムを構成する装置での光レベル劣化に対する補償のための調整等のために利用することができる。
【００９４】
そして、すでに説明したように、送信光増幅器７４の出力における各チャネル毎の各波長の光信号のパワーがバランスするように、かつ、送信光増幅器７４からの各波長の光信号のレベルが予め定められたレベルになるように、監視制御部に接続される制御用の外部端末から、波長多重器７１に備えられる光強度調整器を制御する。これにより、ユーザあるいは現地設置者は、外部端末を介してチャネル光入力パワーを容易に設定することが可能になる。
【００９５】
また、前述したように設定量をシステム内に保持しておくことにより、運用後も設定した値となるように自動制御することができる。すなわち、ＥＴは、外部端末、計測装置が外された状態でも、ＥＴ単独でに適切な自動調整を行うことができる。
本発明の実施形態によるＥＴは、前述により、複数波長の送信信号パワーを実システムに合わせて一括設定し管理することが可能となる。また、光強度調整器は、一般的な光減衰器とは異なり、必ずしも光を減衰せずに光利得を調整することが可能なものであり、所定の光送出パワーを維持し、光伝送品質を維持、管理する上で有効である。
【００９６】
次に、光強度調整器の構成を図２２および図２３を用いて説明する。ここで、図２２は、複数の端局装置と光多重器との間に設けた光強度調整器の制御を説明する図である。また、図２３は、端局装置の出力と、光強度調整器の出力と、光多重器の出力とを比較して説明する図である。
図２２は、図２０と図２１とで説明した光強度調整器をさらに詳しく説明したもので、図２０のＥＴの波長多重ユニット７１の１波長分を記載したものである。端局装置からの光信号は、光カップラ７１３で分岐され一部の光が入力用ＰＤ７１４でモニターされる。大部分の光信号は光強度調整器７１１で増幅を受けた後、カップラ７１５を通過し波長多重器７１２で他の波長と多重化される。カップラ７１５で一部分岐された光信号は、ＰＤ７１６で電気信号となり、差動増幅器７１７で基準電圧７１８と比較され、光強度調整器制御部７１９によって光強度調整器７１１にフィードバックされる。図２０および図２１で説明した実施例では、この基準電圧をダイナミックに変化させるか、基準電圧７１８を生成するメモリにその値を書き込むことによって制御する。なお、上述した光強度調整器７１１は、小型の光増幅器と考えて良い。つまり、コントローラ７１９は小型の光増幅器の励起パワーをコントロールする。しかし、この光強度調整器は、大きな励起パワーを必要としないので、価格的にも安く、冷却等を考慮する必要もない。
【００９７】
図２３に図２２の各部分のシグナルレベルダイヤグラムを示す。波長多重ユニットの入口では、端局装置の送信光源の出力レベルが得られ、光強度調整器では、１０ｄＢまでの範囲で調整が可能である。波長多重器を通過するとその損失により、７ｄＢから１３ｄＢの損失を受ける。
減衰器による信号レベルの調整では、初期設定では減衰量を多く設定しなければならず、伝送距離に影響を与えるが、本実施例の光強度調整器は、光を増幅するので、初期設定状態から、長い伝送距離を得ることができる。また、この光強度調整器は、所定の光送出パワーを維持し、光伝送品質を維持、管理する上で有効である。
【００９８】
前述までに説明した光伝送システムにおいては、各波長の信号伝送品質の維持のために、各波長の送信光信号のパワーを所定の範囲に制御する必要がある。このため、前述した光伝送システムは、中継用光ファイバに対する出力を一定に制御することにより、各伝送スパンで発生する光損失の変動を抑圧して、次の伝送スパンに送出することが可能となる。従って、前述した波長多重器における各波長の光信号レベルの調整は重要なものとなる。
【００９９】
また、ＥＴ、ＬＡ内に設けられる伝送特性補償器は、中継用光ファイバにおける伝送特性を補償するものであるが、伝送特性補償器内での非線形効果を抑えるために、伝送特性補償器に入力されるチャネル当りの光パワーを所定の値以下に抑える必要があり、逆に、伝送特性補償器での光損失による信号ＳＮの劣化を抑えるために、伝送特性補償器に入力されるチャネル当りの光パワーはある程度大きなものが必要となる。前述で説明したＥＴ、ＬＡは、伝送特性補償器の前段光増幅器の増幅度の調整によりこの条件が満たされるように構成されている。
これにより、前述したＥＴ、ＬＡは、伝送特性補償器による非線形効果の抑圧と、信号ＳＮの劣化を防止し、光信号の伝送品質を向上させることができる。
【０１００】
図１６〜図１９により説明したＥＴ、ＬＡは、励起光源からの励起用の光を光増幅器に供給して、光増幅器の光出力のレベルを増大させるようにしているが、次に、この制御について説明する。
【０１０１】
例えば、図１８に示すＥＴにおいて、監視制御部５６は、波長多重器９１の入力インタフェースにおける各チャネルの入力光信号の光パワーを光入力検出器により検出し、所定の光パワー以上であるチャネルを送信チャネル、所定の光パワー以下であるチャネルを非送信チャネルとして認識し、送信チャネルをカウントし、このカウント数を波長数として扱い、この波長数により、励起光源７０からの励起用の光パワーを制御して光増幅器７４に供給する。これにより、光増幅器７４の光出力のレベル（パワー）を制御することができる。この波長数情報は、監視光をに乗せられて次々に下流側のＬＡ、ＬＲＥ等に伝送されて、それらの光増幅器の制御に使用することができる。
【０１０２】
このように本発明の波長多重伝送システムでは、波長数をカウントできる。このため光送信器から情報をもらう必要がない。つまり、本発明の波長多重伝送システムは、光送信器に依存せず、独立のシステムである。
【０１０３】
このような光増幅器の制御は、各光増幅器からの各波長の光信号の出力パワーが、多重されている波長数によっても変化することなく、所定のレベルに保持させるために有効である。一般に、光増幅器は、全チャネル（トータル）光出力が所定の値になるように制御され、波長多重数が変化すると各波長毎の光信号の出力レベルが変動してしまうという問題点を有しているが、前述したような波長数情報による制御を行うことにより、各波長の出力レベルを所定の大きさに制御することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光伝送システムを複数直列に、あるいは、並列に備えて運用する場合にも、効率的にシステムの監視を行うことができ、コストの低減を図ることができる光伝送システム及びその監視方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】波長多重分離装置を用いて波長多重光信号の伝送を行う光伝送システムの各種の構成を示す図である。
【図２】監視光を使用して故障箇所含む故障情報をエンドターミナルに送信する監視方法を説明する図である。
【図３】監視光を使用して故障箇所含む故障情報をエンドターミナルに送信する監視方法を説明する図である。
【図４】監視光を使用して故障箇所含む故障情報をエンドターミナルに送信する監視方法を説明する図である。
【図５】監視光を使用して故障箇所含む故障情報をエンドターミナルに送信する監視方法を説明する図である。
【図６】監視光を使用して故障箇所含む故障情報をエンドターミナルに送信する監視方法を説明する図である。
【図７】１つのシステムの場合の光伝送システムの構成例の概要を示すブロック図である。
【図８】２つのシステムを並列に設けた並列光伝送システムの構成例の概要を示すブロック図である。
【図９】ＯＳＣの機能分割の方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】ＥＴの構成例を示すブロック図である。
【図１５】ＬＡの構成例を示すブロック図である。
【図１６】ＥＴの他の構成例を示すブロック図である。
【図１７】ＬＡの他の構成例を示すブロック図である。
【図１８】中継用光ファイバを上下方向に別に設け場合のＥＴの構成例を示すブロック図である。
【図１９】中継用光ファイバを上下方向に別に設け場合のＬＡの構成例を示すブロック図である。
【図２０】複数の端局装置から送信されてくる光信号の光パワーを、ＥＴの光増幅器のモニター出力を用いて調整する制御を説明する図である。
【図２１】複数の端局装置から送信されてくる光信号の光パワーを、ＬＡの光増幅器のモニター出力を用いて調整する制御を説明する図である。
【図２２】複数の端局装置と光多重器との間に設けた光強度調整器の制御を説明する図である。
【図２３】  端局装置の出力と、光強度調整器の出力と、光多重器の出力とを比較して説明する図である。
【図２４】装置間の情報転送機能を埋め込んだＯＣ−３のオーバヘッド部を示す図である。
【図２５】ＡＩＳバイトのビット割付を説明する図である。
【符号の説明】
２１，２４，６２，６３…波長多重分離装置（ＷＤＭ）、
２２，２３，２５，２６，８３，８４…光増幅器、
２１，２４，６２，６３…波長多重分離装置（ＷＤＭ）、
２２，２３…光増幅器（ＬＡ）、
２５，２６，８３，８４…光増幅器（ＬＡ）、
２７，２８〜３３，４０〜４６…ＯＳＣ機能部、
３４〜３９…セレクタ（ＳＥＬ）、
５０，５１…端局装置（ＬＴＥ）、
５２，５３…エンドターミナル（ＥＴ）、
５４，５５…双方向光中継器（ＬＡ）、
５６〜５９…監視制御部、
６０，６１…双方向光増幅器、
６４…再生中継装置（ＬＲＥ）、
６５…拡張用監視信号線（ＥＯＢ）、
７１，９１…波長多重器、
７２，９２…波長分離器、
７３，７７…伝送特性補償器、
７４…送信光増幅器、
７５…受信光増幅器、
７６，８１，８２，９３，９４，９５，９６…合分波器、
７８，８７，８８…ＯＳＣ送受信器、
７９，８９…電源装置、
８５，８６…伝送特性補償器、
７０，８０，９７，９８…励起光源。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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