CN114223152A - 海底设备、海底设备监视方法和光学通信系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种海底设备、海底设备监视方法和光学通信系统，利用所述海底设备、所述海底设备监视方法和所述光学通信系统，即使故障发生，也可以识别故障发生位置，并且可以收集恢复所需的信息。这种海底设备设置有：处理装置，用于处理输入光学信号并且输出经处理的光学信号；第一分支装置，用于使输入到处理装置中的光学信号进行分支，并且用于输出第一分支光；第二分支装置，用于使从处理装置输出的光学信号进行分支，并且输出第二分支光；选择装置，用于选择并输出第一分支光和第二分支光；以及监视装置，用于监视从选择装置输出的分支光。

Description

海底设备、海底设备监视方法和光学通信系统

技术领域

本发明涉及一种海底设备、海底设备监视方法和光学通信系统，更具体地涉及一种光学海底设备监视方法。

背景技术

在海底电缆系统中，诸如海底中继器、海底增益均衡器和海底分支设备的光学海底设备布置在光学传输线路(诸如连接陆地上的多个终端站的光缆)的中间。光学海底设备是通过经由供电线路接收来自陆地上的终端设备的电流供给来操作的。

图9是用于说明背景技术的光学海底设备的框图。例如，图9中的光学海底设备1000是插入上行方向和下行方向上的两个光学传输线路中的处理单元，并且包括插入上行方向光学传输线路中的处理单元1001U和插入下行方向光学传输线路中的处理单元1001D。图9中的光学海底设备进一步包括多个AMP 1002(光学放大器1002)，该AMP1002(光学放大器1002)插入上行方向和下行方向上的传输线路中并且放大光学信号。进一步地，在图9中的光学海底设备中，在每个光学传输线路中设置大量监视点，并且在光学传输线路的每个监视点插入CPL 1003(耦合器1003)。CPL 1003分支监视来自光学传输线路的光。由CPL1003分支的监视光被每个监视单元1004监视，并且监视结果被发送到数据发送单元1005。数据发送单元1005经由光学传输线路将监视结果发送到陆地上的终端站设备。

经由光学传输线路从陆地上的终端站发送的光学信号被输入到光学海底设备1000，然后被AMP 1002放大以使得具有适合于处理单元1001U和1001D的光强度。放大后的光学信号被输入到处理单元1001U和1001D，并且各种处理都由处理单元1001U和1001D执行。经过处理的光学信号被AMP 1002放大，以便补偿由处理单元1001U和1001D所造成的衰减。

在图9中所示的配置中，例如，必须监视要输入到光学海底设备1000的光学信号、要输入到处理单元1001U和1001D的光学信号、要从处理单元1001U和1001D输出的光学信号和要从光学海底设备1000输出的光学信号的强度。因此，CPL 1003在每个监视点将光学信号分支为信号光和监视光，并且监视是通过将监视光输入到监视单元1004来执行的。每个监视单元1004所采集的监视数据经由数据发送单元1005发送到每个终端站。因此，实现了从陆地上的终端站对光学海底设备1000的监视。

在图9中的光学海底设备1000中，监视光是在设定的监视点从CPL 1003分支的，并且监视单元1004监视监视光，由此可以监视光学海底设备1000的操作状态。即使在光学海底设备1000发生故障时，也有可能识别出故障发生的位置或收集恢复所需的信息。

专利文献1(PTL 1)涉及一种用于海底电缆网络线路的监视设备，在该海底电缆网络线路中，多个中继站插入发送侧终端站和接收侧终端站之间的中继线路中，并且提出在发送侧终端站中提供线路监视设备。在PTL 1中，提出，从发送侧终端站中的光学发送器输出的光学信号和线路监视信号由中继站放大，并且经由光学海底分支设备到达接收侧终端站，并且其部分通过中继站中的返回线路返回并且反馈回到发送侧终端站，然后确定反馈信号是正常还是异常。在PTL 1中，当确定反馈信号是正常还是异常时，可以通过检测具有低功率的反馈信号来自哪个中继站，估计或识别插入中继线路中的多个中继站当中发生缺陷或故障的中继站。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL1]日本特开专利申请No.Hei09-289494

发明内容

[技术问题]

然而，背景技术的上述光学海底设备具有以下问题。

在光学海底设备1000中，设置大量监视点来保持光学海底设备1000的性能。例如，当在插入光学传输线路中的AMP 1002中发生放大特性的变化等时，检测到这种变化等，从而校正放大特性以使得消除变化。为了识别发生特性变化的位置，或在某些情况下，识别发生故障的位置，随着插入到光学传输线路中的单元或组件的数量的增加，要设置的监视点的数量也会增加。

在图9中的光学海底设备1000中，要测量光强度的每个点都需要监视单元1004，因此，组件的数量增加，而且安装面积也会增加。进一步地，近年来，随着光学海底设备的复杂性的增加，用户需要监视的监视点的数量也在不断增加。同时，当监视点的数量不足时，就不可能获取发生故障的位置或恢复所需的信息。为了避免这些问题，需要添加大量监视单元1004，这就造成了设备变得更大并且更昂贵的问题。

另外，当在设备中安装大量监视单元1004时，光纤的布线变得复杂，并且连通性变差。为此，认为制造步骤的数量和连接错误的数量可能会增加。进一步地，随着组件数量的增加，设备的可靠性降低。这对于需要长期操作的光学海底设备是致命的。为了抑制可靠性的恶化，需要采用冗余配置，但是当采用冗余配置时，组件的数量增加了一倍，并且设备的大小和价格进一步增加。

PTL1涉及对海底电缆网络线路的监视，在该海底电缆网络线路中，多个中继站插入发送侧终端站和接收侧终端站之间的中继线路中，但是不能够指定一个中继站或一个光学海底分支设备中发生故障的位置。

本发明的目的是提供一种海底设备、海底设备监视方法和光学通信系统，其能够实现对所需数量的监视点的监视，同时减少组件的数量，并且即使在故障发生时也能够识别故障发生的位置并且收集恢复所需的信息。

[问题的解决方案]

为了实现上述目的，根据本发明的海底设备包括：

处理装置，其用于处理并输出输入光学信号；

第一分支装置，其用于对要输入到处理装置的光学信号进行分支并且输出第一分支光；

第二分支装置，其用于对从处理装置输出的光学信号进行分支并且输出第二分支光；

选择装置，其用于选择并输出第一分支光和第二分支光；以及

监视装置，用于监视从选择装置输出的分支光。

根据本发明的光学通信系统包括：

光学传输线路，其位于多个终端站之间；以及

海底设备，其插入到光学传输线路中。

根据本发明的海底设备监视方法是监视海底设备的方法，该海底设备包括：处理装置，其用于处理并输出输入光学信号；第一分支装置，其用于对要输入到处理装置的光学信号进行分支并且输出第一分支光；第二分支装置，其用于对从处理装置输出的光学信号进行分支并且输出第二分支光；选择装置，其用于选择并输出第一分支光和第二分支光；以及监视装置，其用于监视从选择装置输出的分支光，该方法包括：

使选择装置选择第一分支光和第二分支光中的一个；以及

使监视装置监视选择装置所选的分支光。

[发明的有益效果]

根据本发明，可以提供一种海底设备、海底设备监视方法和光学通信系统，能够实现对所需数量的监视点的监视，同时减少组件的数量，并且即使在故障发生时也能够识别故障发生的位置并且收集恢复所需的信息。

附图说明

图1A是用于说明根据本发明的上位概念的示例实施例的光学海底设备的框图。

图1B是其中放置了根据本发明的示例实施例的光学海底设备的光学通信系统的概念图。

图2A是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的框图。

图2B是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的具体示例的框图。

图2C是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的具体示例的框图。

图3是用于说明图2A中的光学海底设备的部分配置的细节的框图。

图4是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的监视操作的流程图。

图5是用于说明根据第二示例实施例的光学海底设备的框图。

图6是用于说明图5中的光学海底设备的部分配置的细节的框图。

图7是用于说明根据第三示例实施例的光学海底设备的框图。

图8是用于说明图7中的光学海底设备的部分配置的细节的框图。

图9是用于说明背景技术的光学海底设备的框图。

具体实施方式

本发明的所需示例实施例将参照图进行详细描述。在描述具体示例实施例之前，将描述根据本发明的上位概念的示例实施例的光学海底设备和光学海底设备监视方法。

图1是用于说明根据本发明的上位概念的示例实施例的光学海底设备的框图。图1B是其中放置了根据本发明的示例实施例的光学海底设备的光学通信系统的概念图。根据本发明的示例实施例的光学海底设备通过与图1B中的海底设备50相似的方式插入光学传输线路中，该光学传输线路由多个终端站41之间的光纤表示。

图1A中的海底设备50包括用于处理并输出输入光学信号的处理装置51、用于对要输入到处理装置51的光学信号进行分支并且输出第一分支光的第一分支装置52以及用于对从处理装置51输出的光学信号进行分支并且输出第二分支光的第二分支装置53。图1A中的海底设备50进一步包括用于选择并输出第一分支光和第二分支光的选择装置54和用于监视从选择装置输出的分支光的监视装置55。

例如，第一分支装置52是光学耦合器。第一分支装置52对从发送侧终端站输入的光学信号进行分支，并且将分支的光学信号输出到处理装置51和选择装置54。例如，处理装置51是光学放大器、增益均衡器和分支设备中的任何一个。可替代地，处理装置51可以是光学放大器、增益均衡器和分支设备的组合。例如，第二分支装置53是光学耦合器。第二分支装置53对由处理装置51处理的光学信号进行分支，并且将分支的光学信号输出到选择装置54和接收测终端站。选择装置54选择并输出第一分支光和第二分支光，并且例如，可以由光学开关或多个VOA和多路复用器配置。例如，监视装置55是光感受器。监视装置55监视第一分支光和第二分支光的强度。

在图1A中的海底设备50中，能够提供光学海底设备和光学海底设备监视方法，其能够通过监视装置55识别故障发生的位置并且收集恢复所需的信息。另外，通过采用其中选择装置54选择由第一分支装置52分支的第一分支光和由第二分支装置53分支的第一分支光并且为监视装置55提供所选的分支光的配置，即使在监视点的数量增加时，也可以监视光学海底设备，同时抑制设备的放大。下面将描述更具体的示例实施例。

[第一示例实施例]

接下来，将描述根据本发明的第一示例实施例的光学海底设备和光学海底设备监视方法。图2A是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的框图。图3是用于说明图2A中的光学海底设备的部分配置的细节的框图。图4是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的监视操作的流程图。

(示例实施例的配置)

图2A中的光学海底设备100是要插入光学传输线路42(诸如连接终端站41的光纤)中的海底设备，如图1B中的光学通信系统中所示，并且以海底中继器、海底增益均衡器、海底分支设备等为例。图2A中的光学海底设备100说明了光学海底设备100插入上行方向上的光学传输线路和下行方向上的光学传输线路中的情况。图2A中的光学海底设备100包括：处理单元1，该处理单元1插入光学传输线路(诸如图1B中所示的光学通信系统中的多个终端站41之间的光学传输线路42)中；以及作为选择装置的示例的1×N光学开关4，将各自都在光学传输线路中所设置的多个监视点中的每个监视点处进行分支的监视光输入到该选择装置，并且通过该选择装置选择分支的监视光中的一个。图2A中的光学海底设备100进一步包括：作为监视装置的示例的监视单元5，该监视装置用于监视由1×N光学开关4选择的监视光的光强度；以及控制单元6，该控制单元6控制1×N光学开关4和监视单元5。图2A中的光学海底设备100进一步包括作为数据发送装置的示例的数据发送单元10，该数据发送装置用于将监视单元5的监视结果发送到终端站。作为监视光分支装置的示例的耦合器3(CPL3)放置在图2A中的光学海底设备100中的光学传输线路中设置的多个监视点的每个监视点处，并且对来自光学传输线路上的光学信号的信号光和监视光进行分支。

1×N光学开关4是具有N个输入和一个输出的光学开关。由CPL3分支的监视光是到1×N光学开关4的输入，并且1×N光学开关4在控制单元6的控制下选择一个监视光，并且将所选的监视光提供到监视单元5。监视单元5将监视光的预设参考值与从1×N光学开关4提供的监视光的光强度进行比较，从而收集关于故障发生的存在或不存在的信息以及必要的信息。在图2A中的光学海底设备100中，作为示例，CPL 3布置在上行光学传输线路和下行光学传输线路中的每个光学传输线路中，假设要输入到光学海底设备100的光学信号、要输入到处理单元1的光学信号、要从处理单元1输出的光学信号和要从光学海底设备100输出的光学信号的强度将被监视。

在图2A中的光学海底设备100中，可以通过监视单元5识别故障发生的位置或收集恢复所需的信息。进一步地，通过其中1×N光学开关4选择在多个监视点处进行分支的监视光之一并且为监视单元5提供所选的监视光的配置，即使在监视点的数量增加时，也可以实现对光学海底设备的监视，同时抑制设备的放大。

在根据本示例实施例的光学海底设备中，监视点的信号由CPL 3分支。分支信号之一作为监视光输入到1×N光学开关4的输入侧。在图2A中的光学海底设备中，作为示例，CPL3放置在上行方向上的光学传输线路和下行方向上的光学传输线路中的每个光学传输线路中，假设要输入到光学海底设备100的光学信号、要输入到处理单元1的光学信号、要从处理单元1输出的光学信号和要从光学海底设备100输出的光学信号的强度将被监视。

在图2A中的光学海底设备100中，来自放置在上行方向上的光学传输线路中的CPL3的监视光和来自布置在下行方向上的光学传输线路中的CPL 3的监视光都被提供到一个1×N光学开关4的输入端口。以这种方式，在图2A中的光学海底设备100中，通过在要被监视的所有点处执行相似的处理，所有监视光都输入到1×N光学开关4的输入侧。接下来，来自1×N光学开关4的输出是到监视单元5的输入。监视单元5将监视光转换为数据，将数据存储在存储器8中，并且检测监视点中的故障。由监视单元5获取的监视数据并且检测故障的存在或不存在从数据发送单元10发送到每个终端站。监视点是通过控制单元6控制1×N光学开关4的输入端口和输出端口之间的连接来改变的。

通过上述方式，在光学海底设备中，可以实现所需数量的监视点，同时减少组件的数量。

如图3中所示，监视单元5包括数据获取单元7、用于存储数据的存储器8和用于存储用于警报检测的预设阈值的阈值存储单元9。存储器8包括根据具有N个输入端口的1×N光学开关4的N个内存区ADD_1至ADD_N。阈值存储单元9包括根据存储器8的N个内存区的N个阈值存储区。数据获取单元7将监视光转换为数据，并且将数据存储在与监视点相关的存储器8中。将存储器8中所存储的数据与阈值进行比较，该阈值存储在阈值存储单元9中并且与监视点相关，从而进一步检测故障。监视数据和故障的存在或不存在从数据发送单元10发送到每个终端站。

控制单元6控制连接1×N光学开关4的输入侧和输出侧的线路，从而改变要输入到监视单元5的监视光。类似地，通过改变其中存储有数据的存储器8的地址和改变阈值存储单元8中所存储的要进行比较的阈值，可以用一个监视单元5监视多个监视点。

(示例实施例的操作)

接下来，图2A中的光学海底设备100的监视操作将参照图4中的流程图进行描述。首先，通过为光学传输线路中的每个监视点放置的CPL 3，对信号光和监视光进行分支(步骤S1)。分别将所有被分支的监视光都输入给1×N光学开关4的每个输入端口(步骤S2)。将输入端口n连接到1×N光学开关的输出端口(步骤S3)。将其中存储有监视数据的监视单元5的存储器8的地址设置为ADD_n(步骤4)。接下来，监视单元5的数据获取单元7将监视光转换为监视数据，并且将转换后的监视数据存储在监视单元5的存储器8的地址ADD_n的内存区中(步骤S5)。将监视数据与阈值n进行比较，从而执行故障检测(步骤S6)。当检测到故障时(步骤S6中的Yes)，将比较结果从数据发送单元10发送到终端站。换言之，当检测到故障时(步骤S6中的Yes)，将警报从数据发送单元10发送到终端站(步骤S7)。还将存储器8的地址ADD_n的内存区中所存储的监视数据发送到终端站。通过将每一段所发送的监视光数据与期望值进行比较，终端站可以获取故障发生的位置。接下来，控制单元6将n与N进行比较(步骤S8)，并且当n等于或小于N时，使1×N光学开关4的输入端口和监视单元5的存储器8的地址增加(n＝n+1)(步骤S9)。当在步骤S8中n超过N时，控制单元6将1×N光学开关4的输入端口和监视单元5的存储器8的地址重置为n＝1(步骤S10)。之后，重复步骤S3至S6，将来自所有CPL 3的监视光存储在存储器8中，并且将其与用于警报检测的预设阈值进行比较，从而识别故障的存在或不存在。

(示例实施例的有益效果)

在根据本示例实施例的光学海底设备100中，可以提供光学海底设备和光学海底设备监视方法，其能够通过监视单元5识别故障发生的位置并且收集恢复所需的信息。

进一步地，通过1×N光学开关4切换监视光，可以通过一个监视单元5监视多个监视光。换言之，可以监视所需的监视点，同时实现组件数量的减少、设备的小型化和成本降低。另外，由于多个监视点的光纤可以由1×N光学开关4捆绑，也可以消除光纤布线的复杂性。因此，也可以缩短制造过程并且减少连接错误。

(数据发送单元的发送方法)

图2A中的光学海底设备的数据发送单元10的发送方法将参照图进行更详细的描述。

图2B是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的具体示例的框图，并且图示了在所有波长上叠加的情况下的配置。图2B中的光学海底设备100A进一步包括位于光学传输线路的输出级的调制器18。图2B中的数据发送单元10指示调制器18基于比较结果(和监视数据)来调节光学信号的强度。因此，将其上叠加有比较结果(和监视数据)的光学信号从调制器18输出给接收侧终端站。例如，调制器18由可变光衰减器(VOA)或光学放大器构成。

图2C是用于说明根据第一示例实施例的光学海底设备的另一个具体示例的框图，并且图示了在具体波长上叠加的情况下的配置。图2C中的光学海底设备100B进一步包括光学输出单元19，该光学输出单元19位于光学传输线路和数据发送单元10之间。图2C中的数据发送单元10向光学输出单元19输出以使得输出具有基于比较结果(和监视数据)而调节的特定波长的光学信号。将从光学输出单元19输出的光学信号与来自处理单元1侧的光学信号进行多路复用，并且发送到接收侧终端站。

[第二示例实施例]

接下来，将描述根据本发明的第二示例实施例的光学海底设备和光学海底设备监视方法。图5是用于说明根据第二示例实施例的光学海底设备的框图。图6是用于说明图5中的光学海底设备的部分配置的细节的框图。与第一示例实施例中的元件相同或相似的元件由相同的参考符号表示，并且省略其详细描述。本示例实施例是其中通过与第一示例实施例不同的实现方式来实现图1A中的选择装置54的示例实施例。

(示例实施例的配置)

类似于第一示例实施例，图5中的光学海底设备200是要插入光学传输线路42(诸如连接终端站41的光纤)中的海底设备，如图1B中的光学通信系统中所示，并且以海底中继器、海底增益均衡器、海底分支设备等为例。类似于第一示例实施例，图5中的光学海底设备200插入上行方向上的光学传输线路和下行方向上的光学传输线路中。类似于第一示例实施例，图5中的光学海底设备200包括：处理单元1，该处理单元1插入图1B中所示的光学通信系统的多个终端站之间的光学传输线路中；以及选择装置，将各自都在光学传输线路中所设置的多个监视点中的每个监视点进行分支的多个监视光输入到该选择装置，并且通过该选择装置选择多个分支的监视光中的一个。

在本示例实施例中，N×N可变光衰减器11(N×N VOA 11)和多路复用器12(MUX12)用作选择装置的示例。稍后将描述N×N VOA11和MUX 12的功能和操作。

图5中的光学海底设备200进一步包括：作为监视装置的示例的监视单元13，该监视装置用于监视由N×N VOA 11和MUX 12选择的监视光的光强度；以及作为控制装置的示例的控制单元17，该控制装置用于控制N×N VOA 11和监视单元13。图5中的光学海底设备200进一步包括作为数据发送装置的示例的数据发送单元10，该数据发送装置用于将监视单元13的监视结果发送到终端站。类似于第一示例实施例，作为监视光分支装置的示例的CPL 3放置在多个监视点中的每个监视点，该多个监视点设置在图5中的光学海底设备200中的光学传输线路中，并且CPL 3对来自光学传输线路的监视光进行分支。

(示例实施例的操作)

N×N VOA 11是具有N个输入和N个输出的可变光衰减器，并且能够根据控制信号衰减和输出输入光学信号。MUX 12多路复用多个输入，并且输出多路复用后的光学信号。在每个监视点，通过使用CPL3对信号光和监视光进行分支。所有监视光中的每个监视光都被输入到N×N VOA 11的每个输入端口。N×N VOA 11的输出端口由MUX 12多路复用，输入到图6中所示的监视单元13中的数据获取单元14，并且转换为监视数据。多路复用后的监视光的监视数据存储在存储器15中，并且与阈值存储单元16中所存储的预设阈值进行比较，从而检测故障。当检测到故障时，控制单元17改变N×N VOA 11的每个端口的衰减量，从而获取所需监视光的数据。例如，为了获取N×N VOA 11的端口1的监视光的数据，可以使端口1之外的端口的衰减量最大化。以这种方式，获取每个监视点的监视光数据，并且通过数据发送单元10将其发送到终端站。通过将所发送的监视光数据与预期值进行比较，可以获取故障发生的位置。

(示例实施例的有益效果)

根据本示例实施例的光学海底设备200能够提供光学海底设备和光学海底设备监视方法，其够通过监视单元13识别故障发生的位置并且收集恢复所需的信息。

进一步地，通过N×N VOA 11和MUX 12选择监视光，可以通过一个监视单元13监视多个监视光。换言之，可以监视所需的监视点，同时实现组件数量的减少、设备的小型化和成本降低。另外，由于多个监视点的光纤可以由N×N VOA 11和MUX 12捆绑，也可以消除光纤布线的复杂性。因此，也可以缩短制造过程并且减少连接错误。

[第三示例实施例]

接下来，将描述根据本发明的第三示例实施例的光学海底设备和光学海底设备监视方法。图7是用于说明根据第三示例实施例的光学海底设备的框图。图8是用于说明图7中的光学海底设备的部分配置的细节的框图。本示例实施例与配置相关联，在该配置中，图2A和图3中所示的第一示例实施例的监视单元是冗余的。与第一示例实施例中的元件相同或相似的元件由相同的参考符号表示，并且将省略其详细描述。

在根据上述第一示例实施例的光学海底设备100中，由于监视单元5连接到每个监视点，当实现冗余配置时，进一步增加组件的数量、设备的大小和设备的架构。同时，本示例实施例实现了具有少量组件的冗余配置。

类似于第一示例实施例，图7中的光学海底设备300是要插入光学传输线路42(诸如连接终端站41的光纤)中的海底设备，如图1B中的光学通信系统中所示，并且以海底中继器、海底增益均衡器、海底分支设备等为例。图7中的光学海底设备300插入上行方向上的光学传输线路和下行方向上的光学传输线路中。图7中的光学海底设备300包括：处理单元1，该处理单元1插入光学传输线路(诸如图1B中所示的光学通信系统中的多个终端站41之间的光学传输线路42)中；以及作为光学信号选择装置的示例的1×N光学开关22A和22B，将各自都在光学传输线路中所设置的多个监视点中的每个监视点进行分支的监视光输入到该选择装置，并且通过该选择装置选择分支的监视光中的一个。图7中的光学海底设备300进一步包括：作为监视装置的示例的监视单元23A和23B，该监视装置用于监视由1×N光学开关22A和22B选择的监视光的光强度；以及作为控制装置的示例的控制单元27，该控制装置用于控制1×N光学开关22A和22B和监视单元23A和23B。图7中的光学海底设备300进一步包括作为数据发送装置的示例的数据发送单元28，该数据发送装置用于将监视单元23A和23B的监视结果发送到终端站。

在本示例实施例中，作为监视光分支装置的示例的1×3耦合器21(1×3CPL 21)布置在多个监视点中的每个监视点，该多个监视点设置在图7中的光学海底设备300中的光学传输线路中。1×3CPL 21将光学传输线路上的光学信号分支为信号光、监视光1和监视光2。所有监视光1各自都输入到1×N光学开关22A的每个输入端口，并且所有监视光2各自都输入到1×N光学开关22B的每个输入端口。如图7中所示，图7中的光学海底设备300被配置成使得将布置在上行方向光学传输线路中的1×3CPL 21的监视光A、B、C和D以及布置在下行方向光学传输线路中的1×3CPL 21的监视光E、F、G和H输入到1×N光学开关22A的输入端口。图7中的光学海底设备300进一步被配置成使得将布置在上行方向光学传输线路中的1×3CPL 21的监视光I、J、K和L以及布置在下行方向光学传输线路中的1×3CPL 21的监视光M、M、O和P输入到1×N光学开关22B的输入端口。

1×N光学开关22A的输入端口和输出端口之间的连接可以由控制单元通过与第一示例实施例相似的方式切换。这同样适用于1×N光学开关22B。然而，在本示例实施例的情况下，使1×N光学开关22A的输入端口和输出端口之间的连接以及1×N光学开关22B的输入端口和输出端口之间的连接成为来自同一监视点的监视光。例如，在图7中，使1×N光学开关22A的输入端口和输出端口之间的连接以及1×N光学开关22B的输入端口和输出端口之间的连接成为来自同一监视点的监视光A和监视光I。将1×N光学开关22A和22B的输出输入到图7中所示的监视单元23A和23B。如图8中所示，监视单元23A包括数据获取单元24A、用于存储数据的存储器25A和用于存储用于警报检测的预设阈值的阈值存储单元26A，并且监视单元23B包括数据获取单元24B、用于存储数据的存储器25B和用于存储用于警报检测的预设阈值的阈值存储单元26B。存储器25A包括与具有N个输入端口的1×N光学开关22A相关联的N个内存区ADD_1至ADD_N，并且存储器25B包括与具有N个输入端口的1×N光学开关22B相关联的N个内存区ADD_1至ADD_N。阈值存储单元26A和26B各自都包括与存储器25A和25B的N个内存区相关联的N个阈值存储区。监视单元23A的数据获取单元24A将监视光转换为数据，并且将数据存储在与监视点相关的存储器25A中，并且监视单元23B的数据获取单元24B将监视光转换为数据，并且将数据存储在与监视点相关的存储器25B中。监视单元23A将存储器25A中所存储的数据与阈值存储单元26A中所存储的相关阈值进行比较，从而检测故障。监视单元23B将存储器25B中所存储的数据与阈值存储单元26B中所存储的相关阈值进行比较，从而检测故障。数据发送单元10将来自监视单元23A的监视数据和故障的存在或不存在以及来自监视单元23B的监视数据和故障的存在或不存在发送到每个终端站。

根据本示例实施例的光学海底设备300实现了采用冗余配置的监视。对于某个监视点，当监视单元23A或监视单元23B检测到故障时，确定故障是监视系统的故障，并且不确定故障是监视点的故障。当监视单元23A和监视单元23B均检测到故障时，确定故障是监视点的故障，并且数据发送单元28将监视数据和警报发送到终端站。

本示例实施例中所公开的冗余配置同样适用于上述第二示例实施例。在上述第二示例实施例中，CPL 3可以用根据本示例实施例的1×3CPL 21替换，并且N×N VOA 11、MUX12和监视单元13可以配置为两个系统，并且控制单元可以控制N×N VOA 11的两个系统。

(示例实施例的有益效果)

根据本示例实施例的光学海底设备300能够提供光学海底设备和光学海底设备监视方法，其能够通过监视单元23A和23B识别故障发生的位置并且收集恢复所需的信息。

进一步地，通过1×N光学开关22A和22B切换监视光，可以通过监视单元23A和23B监视多个监视光。换言之，可以监视所需的监视点，同时实现组件数量的减少、设备的小型化和成本降低。另外，由于多个监视点的光纤可以由1×N光学开关22A和22B捆绑，也可以消除光纤布线的复杂性。因此，可以缩短制造处理并且减少连接错误。

此外，根据本示例实施例的光学海底设备300能够实现具有少量组件的冗余配置。

[其他示例实施例]

虽然所需的示例实施例在上面已经参照图进行了描述，但是本发明并不限于这些示例实施例，并且各种变化和修改都是可能的。将理解，参照图2A和图2B所描述的数据发送单元10的发送方法同样适用于根据图5中所示的第二示例实施例的数据发送单元10，并且同样适用于根据图7中所示的第三示例实施例的数据发送单元28。

进一步地，例如，在上述第一示例实施例、第二示例实施例和第三示例实施例中，已经描述了对八个监视点进行监视的配置的示例，但是本发明不仅可以应用于监视点的总数为八个的配置，而且还可以应用于总监视点少于或多于八个的配置。进一步地，例如，本发明并不限于第一示例实施例、第二示例实施例和第三示例实施例所描述的光学海底设备的配置，并且即使在配置复杂或简化的情况下也适用。不用说，各种修改在权利要求中所描述的本发明范围内都是可能的，并且这些修改也包括在本发明的范围内。

虽然本发明已经参照其示例实施例进行了特别示出和描述，但是本发明并不限于这些示例实施例。本领域的普通技术人员将理解，在不偏离权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。

本申请是基于2019年9月24日提出的日本专利申请No.2019-172751并要求其优先权权益，该申请所公开的内容通过引用其全部并入本文。

[参考符号列表]

1 处理单元

2 AMP

3 CPL

4、22A、22B 1×N 光学开关

5、13、23A、23B 监视单元

6、17、27 控制单元

10、28 数据发送单元

11 M×N VOA

12 MUX

21 1×3 CPL

100、200、300 光学海底设备

Claims (10)

1.一种海底设备，包括：

处理装置，所述处理装置用于处理并输出输入光学信号；

第一分支装置，所述第一分支装置用于对要输入到所述处理装置的光学信号进行分支并且输出第一分支光；

第二分支装置，所述第二分支装置用于对从所述处理装置输出的光学信号进行分支并且输出第二分支光；

选择装置，所述选择装置用于选择并输出所述第一分支光和所述第二分支光；以及

监视装置，所述监视装置用于监视从所述选择装置输出的分支光。

2.根据权利要求1所述的海底设备，其中，

所述选择装置是1×N光学开关，所述1×N光学开关具有多个输入端口和一个输出端口，并且将所述多个输入端口中的一个连接到所述一个输出端口。

3.根据权利要求1所述的海底设备，其中，

所述选择装置包括N×N可变光衰减器，所述N×N可变光衰减器具有多个输入端口和多个输出端口，根据控制来衰减输入端口的光学信号，并且输出被衰减的所述光学信号。

4.根据权利要求3所述的海底设备，其中，

所述选择装置包括多路复用器，所述多路复用器用于多路复用要从所述N×N可变光衰减器的多个输出端口输出的光学信号。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的海底设备，其中，

所述监视装置包括：数据获取装置，所述数据获取装置用于获取由所述选择装置选择的分支光的光强度数据；以及存储器装置，所述存储器装置用于积累由所述数据获取装置获取的光强度数据。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的海底设备，进一步包括：

第一光学传输线路，所述第一光学传输线路包括第一输入节点和第一输出节点；以及第二光学传输线路，所述第二光学传输线路包括第二输入节点和第二输出节点，并且与所述第一光学传输线路不同，其中，

所述处理装置包括插入到所述第一光学传输线路中的第一处理装置和插入到所述第二光学传输线路中的第二处理装置，并且

监视光在所述第一光学传输线路中设置的多个监视点中的每个监视点处和所述第二光学传输线路中设置的多个监视点中的每个监视点处被分支，并且被分支的所述监视光被输入到所述选择装置。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的海底设备，包括：

多个所述选择装置，其中，

所述第一分支装置输出多个所述第一分支光，所述第二分支装置输出多个所述第二分支光，并且

所述多个第一分支光被分别地输入到所述多个选择装置，并且所述多个第二分支光被分别地输入到所述多个选择装置。

8.根据权利要求7所述的海底设备，包括：

多个所述监视装置，其中，

从所述第一分支装置和所述第二分支装置中的一个输出的多个分支光由所述多个监视装置分别地监视，并且当所有的所述多个监视装置检测到故障时确定故障发生。

9.一种光学通信系统，包括：

光学传输线路，所述光学传输线路在多个终端站之间；以及

插入到所述光学传输线路中的根据权利要求1至8中的任一项所述的海底设备。

10.一种作为海底设备的监视方法的海底设备监视方法，所述海底设备包括：处理装置，所述处理装置用于处理并输出输入光学信号；第一分支装置，所述第一分支装置用于对要输入到所述处理装置的光学信号进行分支并且输出第一分支光；第二分支装置，所述第二分支装置用于对从所述处理装置输出的光学信号进行分支并且输出第二分支光；选择装置，所述选择装置用于选择并输出所述第一分支光和所述第二分支光；以及监视装置，所述监视装置用于监视从所述选择装置输出的分支光，所述方法包括：

使所述选择装置选择所述第一分支光和所述第二分支光中的一个；以及

使所述监视装置监视由所述选择装置选择的分支光。

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