JP2000174706A - 光信号の出力パワ―を自動制御する方法および装置 - Google Patents

光信号の出力パワ―を自動制御する方法および装置

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JP2000174706A JP11343857A JP34385799A JP2000174706A JP 2000174706 A JP2000174706 A JP 2000174706A JP 11343857 A JP11343857 A JP 11343857A JP 34385799 A JP34385799 A JP 34385799A JP 2000174706 A JP2000174706 A JP 2000174706A
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ジー．イスラエル ジョン
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エー．マックケイ ブラッドリー
Chu Ng
ン チュ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ライン伝送システムにおいて作業の危険を
なくすため伝送光信号のパワーレベルを制御する技術を
提供する。 【解決手段】 上流ネットワーク要素によって所定量供
給される光信号パワーの削減が、ファイバー切断、コネ
クターはずし、他の危険な断続の結果として発生する下
流ネットワーク要素における信号パワーの損失と監視信
号パワーの損失の両方を検出することに応じて、上流ネ
ットワーク要素の出力パワーレベルを自動的に制御する
ことによって実現する。下流ネットワーク要素から上流
ネットワーク要素へ伝送される監視信号とトラフィック
信号を別々に制御する。望まないパワー切断をさけるこ
とができ、従来技術の構成と比較して信頼性が高く堅牢
な制御方式を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波通信システム
に関し、特に、光ライン伝送システムにおいて伝送され
る光信号のパワーレベルを制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の通信システムで用いられる光信号
に直接当たってしまうと網膜症などの目の傷害を発生し
てしまう。すなわち、光信号のパワーおよび波長によっ
て危険が発生してしまう。一般に、これら通信システム
は、可視領域外の小径ビームへと集中した比較的高パワ
ーを有する信号を用いて動作する。
【０００３】光ネットワークにおける最近の開発は益々
危険性を増す方向に向かっている。例えば、光アンプと
光コンポーネントなどは、益々出力パワーレベルが高い
レベルにて光信号を駆動するように開発されている。マ
ルチ波長システムも問題である。なぜなら、光ファイバ
ーにおける総光パワーは個々の波長成分のパワーの和で
あるからである。そして、総出力パワーが１７ｄＢｍ以
上（例えば、クラス３Ｂのパワーレベル）の光システム
が光アンプおよびマルチ波長光ネットワーク技術におけ
る進展の結果であると認識されている。
【０００４】傷害の度合いは総出力パワーと露出時間に
ほぼ従うので、ファイバーの切断、コネクター除去、他
の光路における断続の場合にはネットワーク要素の出力
パワーを迅速に遮断ないし削減しなければならない。実
際に、この要件は、International Electro-technical
Commission(IEC)が定める光伝送システムに対する周知
な国際標準ＩＥＣ６０８２５によって規定されている。
これについては例えば、文献、IEC publication Intern
ational Standard IEC 60825,Safety of LaserProducts
part 1:Equipment Classification,Requirements and
User's Guide,1997に記載されている。
【０００５】従来技術において、光信号が光トラフィッ
クチャネルにおける信号損失（ＬＯＳ）の検出の関数と
して制御されるものがある。例えば、信号損失を検出す
ると、上流コントローラーへとメッセージを送るのにコ
ントローラーが用いられ、次に、上流光源がそのパワー
レベルを減らすようにするものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この種の構成の幾つか
の問題の１つとして、メッセージングの制御を行う際の
遅延の問題がある。このメッセージングは通常、ソフト
ウェアベースのメッセージングである。従来技術の別の
問題点として、監視チャネル上でメッセージングをする
のに用いられるバンド幅量の問題がある。また、トラフ
ィックチャネルにおける信号損失の検出のみによってト
リガーされる従来技術の制御構成は、望まないパワー切
断を発生させてしまうことが知られている。これはサー
ビスを中断させてしまいサービスプロバイダーや顧客な
どにとって望ましくないものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上流ネットワーク要素に
よって所定量供給される光信号パワーの削減が、ファイ
バー切断、コネクターはずし、他の危険な断続の結果と
して発生する下流ネットワーク要素における信号パワー
の損失と監視信号パワーの損失の両方を検出することに
応じて、上流ネットワーク要素の出力パワーレベルを自
動的に制御することによって実現する。
【０００８】具体的には、下流ネットワーク要素から上
流ネットワーク要素へ伝送される監視信号とトラフィッ
ク信号を別々に制御することにより、従来技術の構成に
おいて用いられるソフトウェアベースの監視メッセージ
ングなしで上流ネットワーク要素の制御を行うことがで
きる。また、本発明の原理に従ってトラフィックチャネ
ルと監視チャネルの両方における信号損失の検出の関数
として制御をトリガーすることにより、望まないパワー
切断をさけることができ、従来技術の構成と比較して信
頼性が高く堅牢な制御方式を提供することができる。
【０００９】一実施例において、光ラインシステムは２
以上のネットワーク要素を有し、それぞれが光アンプ、
対応する監視および制御ユニットを備える。典型的な構
成において、これらネットワーク要素は、各ネットワー
ク要素における光アンプが第１の光ファイバーに沿った
一方向における光信号の伝送をサポートし、各ネットワ
ーク要素における別の光アンプが第２の光ファイバーに
沿った反対方向における光信号の伝送をサポートするよ
うに接続される。
【００１０】第１の光ファイバーにおける切断の結果と
して、トラフィックチャネルにおける信号損失および監
視信号の損失が下流の入力ないし第１光ファイバーにお
ける受け光アンプで検出される。これに応じて、第２の
光ファイバーを介して上流ネットワーク要素へと伝送す
る光アンプは切断される。第２の光ファイバー路が実際
に切断されるわけではないので、トラフィックチャネル
がなくても監視信号は第２の光ファイバー路に沿って供
給され続ける。しかし、上流ネットワーク要素へ伝送さ
れる監視信号は次に所定時間切断される。
【００１１】所定時間第２の光ファイバー路において監
視信号を切断することにより、第２の光ファイバー路に
てファイバーの切断が有効にエミュレーションされる。
すなわち、信号パワーの損失（光アンプの切断による）
および監視信号の損失（監視ユニットを適切に制御する
ことによる）を有効にエミュレーションする。上流光ア
ンプの入力において信号パワーの損失および監視信号パ
ワーの損失を検出することに応じて上流光アンプが切断
され、第１の光ファイバーにおける危険状態を脱するこ
とができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下で説明する実施例は、光ライ
ン伝送システムにおける光アンプによって生成された光
信号の出力パワーレベルを制御することに特に適してい
るものであるが、本発明の原理は光伝送システムにて用
いられる他のネットワーク要素とともに用いることがで
きることを当業者は理解できるであろう。例えば、光マ
ルチプレキサー／デマルチプレキサーユニット、波長追
加／ドロップ(add/drop)要素などである。従って、以下
で説明する実施例は本発明を限定するように解釈しては
ならない。
【００１３】典型的な光ラインシステムにおいて、自動
パワー切断構成はファイバー切断や他の光断続の際に光
パワーの危険なレベルに露出する危険性があるようなシ
ステム内の多様な位置にて望ましいものである。例え
ば、光ラインシステムにおける以下の位置において光パ
ワーレベルは危険となりうる。すなわち、光アンプの
間、光アンプと光デマルチプレキサーユニットの間、光
アンプと波長追加／ドロップ装置の間、波長追加／ドロ
ップ装置の間などである。
【００１４】光アンプの間や光アンプと光デマルチプレ
キサーユニットの間で自動パワー切断が望ましい場合
に、下流の入力側、すなわち、受け光アンプまたは光デ
マルチプレキサーで信号の損失の検出が行われる。光ア
ンプと波長追加／ドロップ要素の間あるいは波長追加／
ドロップ要素の間で自動的パワー切断を望ましい場合
に、下流の波長追加／ドロップ要素にて信号損失が検出
される。
【００１５】本発明の原理に従い、ジャンパーが壊れた
場合やファイバー切断の場合に光源（例えば、光アン
プ）の出力パワーレベルを制御するように自動パワー切
断が行われる。一般に、対応する光アンプの駆動ポンプ
が露出が発生してから所定時間内に最小許容パワーレベ
ル（例えば、危険レベル１（hazard level 1）あるいは
１０ｄＢｍ）以下に落とされる。本発明の原理に従う自
動パワー切断手続きは、トラフィックチャネル（情報搬
送光信号）における信号パワーの損失および監視信号パ
ワーの損失の両方の検出によってトリガーされる。
【００１６】本発明の別の原理に従うと、ファイバー切
断、ジャンパー損壊などが回復した後に対応する光アン
プへのポンプパワーを自動的にリスタート（再稼働）す
ることによってパワーレベルを再確立する。重要なこと
に、この自動パワーリスタート手続きは、監視信号によ
って作動する自己回復機能である。光アンプのポンプパ
ワーをリスタートする際の光サージを避けるため、受け
光信号パワーを遠隔ネットワーク要素にて注意深くモニ
タリングしながらポンプパワーを徐々に(incrementall
y)上昇させる。
【００１７】具体的に、図１は、本発明に従い自動パワ
ー切断機能を実装することができる光伝送システム１０
０を示す。説明のため、このシステム１００を例えば、
＋２２．５ｄＢｍのパワーレベルの光信号を伝送するも
のと想定する。しかし、本発明の原理は、危険レベル以
下までパワーレベルを抑えたいようないかなるシステム
においても適用することができる。従って、システム１
００のために想定したパワーレベルは本発明を限定する
ように解釈してはならない。光伝送システム１００は光
ファイバー路１３０、１３１のような伝送設備によって
つながれたネットワーク要素１１０とネットワーク要素
１２０を有する。光伝送システム１００はこの実施例に
おいて、光ファイバー路１３０を介して西から東への通
信を、光ファイバー路１３１を介して東から西への通信
を提供する。
【００１８】具体的には、ネットワーク要素１１０は、
情報搬送光信号Ｉ1（トラフィック信号)を受け、トラフ
ィック信号を増幅し、これら増幅した信号を光ファイバ
ー路１３０に沿って西から東へとネットワーク要素１２
０へ供給する光アンプ１１１を備える。ネットワーク要
素１１０は、光アンプ１１２を更に備え、これは、ネッ
トワーク要素１２０から光ファイバー路１３１に沿って
東から西へと供給される光信号を受け増幅し、これら増
幅信号を出力信号をＯ1として供給する。
【００１９】また、ネットワーク要素１１０は光アンプ
に対応する必要な監視およびテレメトリ機能を提供する
監視ユニット１１５を備える。この監視およびテレメト
リパックの動作は周知である。一般に、光アンプなどの
ような光コンポーネントの間に確立した監視データリン
クにわたってメッセージングを容易にするために監視パ
ックが用いられる。監視データリンク、監視信号、監視
チャネルは、情報搬送光信号（トラフィックチャネル）
とは別のチャネルである。監視信号の信号パワーは通
常、上記ＩＥＣ標準で定められるような危険値よりもは
るか下の値である。
【００２０】ネットワーク要素１１０は、ネットワーク
要素１１０内の多くのコンポーネントの動作を制御する
コントローラ１１６を更に有する。周知のように、光伝
送システムは通常、階層的制御アーキティクチャを備え
る。例えば、ネットワーク要素における各サーキットパ
ックは、そのサーキットパック内の機能を制御するため
に別のコントローラを備える。サーキットパックレベル
の上の追加的なコントローラを制御階層において用い、
多くのサーキットパックコントローラとともに通信し異
なる制御機能を行うことができる。ネットワーク要素１
１０に対するコントローラ１１６がそのような例の１つ
である。コントローラ１１６のようなコントローラの基
本的な動作は当業者にとって周知である。
【００２１】同様に、ネットワーク要素１２０は、光フ
ァイバー路１３０、１３１それぞれに沿った方向にて光
信号を受け増幅し供給する光アンプ１２１、１２２を備
える。具体的には、光アンプ１２２は、情報搬送光信号
Ｉ2（トラフィック信号）を受け、これらトラフィック
信号を増幅し、光ファイバー路１３１に沿って東から西
へネットワーク要素１１０へと増幅した信号を供給す
る。光アンプ１２１はネットワーク要素１１０から西か
ら東へと光ファイバー路１３０に沿って供給された光信
号を受け増幅し、出力信号Ｏ2として増幅信号を供給す
る。また、ネットワーク要素１２０はネットワーク要素
１１０における対応する要素に対して説明した同様の機
能を行うために監視ユニット１２５およびコントローラ
１２６を備える。
【００２２】通常動作において、ネットワーク要素１１
０における光アンプ１１１は情報搬送光信号（トラフィ
ックチャネル）を増幅し、これら光信号を監視ユニット
１１５が供給する監視信号とともに光ファイバー路１３
０に沿って送信する。例えば、監視信号は保守情報、メ
ッセージなどによって構成することができる。ネットワ
ーク要素１２０における光アンプ１２１は、信号を受け
更に処理する。例えば、監視信号は情報搬送光信号とは
別のものとし、コントローラ１２６とともにネットワー
ク要素１２０の制御を容易にするために監視ユニット１
２５へと供給される。ネットワーク要素１１０、１２０
の対応する要素を伴って光ファイバー路１３１に沿った
反対の方向の通信に対しても同じ動作原理を適応するこ
とができる。
【００２３】上述の通り、光ファイバー路１３０におけ
る増幅した光信号は説明した構成において約＋２２．５
ｄＢｍのパワーレベルを有するものと想定される。従っ
て、ファイバー切断１５０と示した光ファイバー路１３
０における切断は、ファイバー切断１５０の位置に伝送
された高パワー光信号に技術者が露出するような危険な
状態を発生させる。従って、このような危険な状態をな
くすために自動パワー切断構成が必要となる。
【００２４】図２は、本発明の原理に従う方法の一実施
例を示す。理解を容易にするため、図２に示した自動パ
ワー切断手続きは、図１に示したシステムにおけるファ
イバー切断１５０にて発生した危険をなくすことに関連
して説明する。
【００２５】ファイバー切断１５０（図１）は、下流方
向のネットワーク要素１１０における光アンプ１１１か
らネットワーク要素１２０における光アンプ１２１へ
と、情報搬送信号（トラフィックチャネル）と監視信号
の両方の光信号の伝送を防ぐ。本発明の原理に従い、情
報搬送光信号（「トラフィック信号」と呼ぶ）における
信号損失と監視信号の損失を光ファイバー路１３０にお
けるファイバー切断１５０の結果としてネットワーク要
素１２０の入力にて従来の方法によって検出する（図２
の２０１)。
【００２６】信号損失（トラフィックと監視）の検出に
応じて、光アンプ１２２は切断され、上流方向のネット
ワーク要素１２０における光アンプ１２２から光ファイ
バー路１３１を介してネットワーク要素１１０における
光アンプ１１２へとトラフィック信号が送信されないよ
うにする（２０３)。例えば、光アンプ１２１の入力に
て検出される信号の損失はコントローラ１２６と通信し
（２０２)、続いて、光アンプ１２２に供給されるポン
プパワーを切ることによって光アンプ１２２の切断を行
う。光アンプ１２２の切断には他の周知な技術も用いる
ことができる。
【００２７】光ファイバー路１３１が実際には切られる
わけではないので、監視ユニット１２５から光アンプ１
２２へと供給される監視信号は、たとえ情報搬送光信号
が存在しなくても光ファイバー路１３１に沿って供給さ
れる。従って、コントローラ１２６は、監視ユニット１
２５から光アンプ１２２へと供給される監視信号を所定
時間切断するためにも用いられる（２０４)。説明する
実施例において、この所定時間は、１秒であるが、これ
は単に例示的であって本発明を限定するものではない。
下で詳細に説明する理由のため、監視ユニット１２５は
この所定時間の経過後に監視信号を供給するために再び
関わる。
【００２８】下流ネットワーク要素１２０から上流ネッ
トワーク要素１１０への方向に所定時間光ファイバー路
１３１における監視信号を切断することによって、ファ
イバー切断が光ファイバー路１３１において有効にエミ
ュレーションされる。すなわち、信号パワーの損失（光
アンプ１２２を切断することによる）と監視信号の損失
（適切な制御監視ユニット１２５による)を実現する。
光アンプ１２２の出力パワーレベルを切断することはま
た、光ファイバー路１３１と光ファイバー路１３０の両
方を抱える全体のケーブルが切断されるような場合にお
いても保護を与える。
【００２９】光アンプ１１１がその光信号を高パワーレ
ベル（例えば、クラス３Ｂレベル）で送信し続けるの
で、これら信号はファイバー切断１５０の伝送端にて集
中し、これは適切な目の保護なしで直接信号を偶然見て
しまう作業員に危険を与えてしまう可能性がある。従っ
て、ネットワーク要素１１０における光アンプ１１２の
入力にて信号パワーの損失と監視信号パワーの損失を検
出することに応じて（２０５)、コントローラ１１６は
光アンプ１１１に対して切断するように指示する（２０
６)。上述のように、光アンプ１１１はネットワーク要
素において用いられる従来の方法を用いて切断すること
ができる。例えば、光アンプサーキットパックにおける
コントローラへメッセージを送るのにコントローラ１１
６を用い、続いて、光アンプ１１１に対しポンプパワー
の供給の制御を行うことができる。
【００３０】上述のように、ファイバー切断１５０から
下流の点での光アンプ１２１における信号損失の指示の
受け取りは、ネットワーク要素１１０、１２０内の制御
および監視機能を用いて光アンプ１１１の出力パワーの
切断を実効的に行う。
【００３１】他の変更も当業者にとって理解でき本明細
書の開示に収容される。例えば、光アンプの出力パワー
レベルは、完全に切断するのではなく、安全レベル（例
えば、クラス１レベル）まで削減することができる。結
果として、本明細書において出力パワーを切断すると記
載してあっても例示的のみであり本発明を限定するよう
に解釈してはならない。また、自動パワー削減ないし切
断機能が行われたことをユーザに知らせるような適切な
メッセージングを実装することができる。例えば、光ア
ンプ１２１における信号パワーと監視信号パワーの損失
の検出を示すメッセージをコントローラ１２６と通信
し、続いてユーザに対しシステムを通して適切なメッセ
ージングを行うことができる。
【００３２】監視ユニット１２５が供給する監視信号を
一時的に切断する所定時間は、設計事項であり、適用さ
れる標準や必要条件によって決められる。例えば、上記
のＩＥＣ６０８２５標準では、１５５０ｎｍレーザおよ
び８．８μｍコア直径のシングルモードファイバーを用
いる場合には１秒を推奨している。
【００３３】一実施例において、光アンプ１２２におけ
る出力パワーを切断ないし削減するために光アンプ１２
１にて信号損失の検出を行う時間は、約０．５秒よりも
小さくすることができる。同様に、光アンプ１１１にお
ける出力パワーを切断ないし削減するための光アンプ１
１２にて信号検出を行う時間は、約０．５秒より小さく
することができる。従って、この実施例において、監視
ユニット１２５によって供給される監視信号を１秒間切
断することは、危険状態をなくすために光アンプ１１１
の自動パワー切断を行うために適切である。
【００３４】図３に示す本発明の別の原理に従うと、光
パワーレベルは光ファイバー路が回復した後に動作パワ
ーレベルを自動的に回復することができる。重要なこと
に、本発明に従う自動パワーリスタート（再開始）手続
きは監視信号に従う。本発明をより理解するため、図３
の流れ図に示したリスタート手続きは図１と関連して説
明した光ラインシステムに基づいて説明する。
【００３５】光ファイバー路１３０においてファイバー
切断１５０（図１）を修復すると、光アンプ１２１は、
監視ユニット１２５が生成した監視信号チャネルを介し
てネットワーク要素１１０から正常メッセージングを受
け始める。具体的には、ファイバー切断１５０を修復す
ると、監視信号の損失状態がなくなり、その後の時点に
て、このシステムは監視データリンクが回復し動作可能
であることを検出する（図３の３０１)。
【００３６】周知のように、ネットワーク要素の間の伝
送路における連続性の検証に関連する監視チャネルにお
いて行うメッセージングは、「故障していないか？(Are
youalive?)」のタイプの問い合わせおよび応答と呼ば
れるものとすることができる。ファイバー切断１５０が
回復する前に、監視信号チャネルも故障していたので光
アンプ１２１はそのようなメッセージを受けてはいなか
った。光ファイバー路１３０の回復の後、光アンプ１２
１と監視ユニット１２５は光ファイバー路１３０を介し
てネットワーク要素１１０から「故障していないか？」
問い合わせを受ける。この「故障していないか？」問い
合わせにネットワーク要素１２０が応答するため、光ア
ンプ１２２は監視データリンクを介して通信することが
できなければならない。
【００３７】監視ユニット１２５が生成した監視信号が
一時的に切断されるだけではなく自動パワー切断シーケ
ンスにおいてオン状態に戻るので、この信号がオン状態
に戻ると光アンプ１２２は監視データリンクを介して通
信することができる。具体的には、「故障していないか
？」メッセージを受けるとネットワーク要素１２０にお
ける監視ユニット１２５は、光アンプ１２２から光ファ
イバー路１３１を介して光アンプ１１２へと送られる監
視信号を介して「自分は故障していない」のタイプの応
答によって応答する。ネットワーク要素１１０、１２０
における監視ユニット１１５、１２５がそれぞれ監視信
号チャネルを介して適切なハンドシェイクを確立する
と、ネットワーク要素１２０におけるコントローラ１２
６は光アンプ１２２に対しパワーアップシーケンスを開
始するように指示する。
【００３８】一実施例において、ポンプパワーを供給す
る前に、ネットワーク要素１１０とネットワーク要素１
２０の間にファイバーの接続故障が存在しないことを確
立するために監視追跡信号もまた送られる（３０２)。
ネットワーク要素１１０は、監視データリンクを介し
て、ネットワーク要素１２０が光アンプ１２２のポンプ
パワーを上昇させることを準備していることを知らせる
（３０３)。光アンプ１１１から肯定応答を受けとった
後（３０４)、ポンプパワーが徐々に上昇し（３０５)、
ネットワーク要素１１０にて受けた光パワーがモニタリ
ングされる。重要なことに、ネットワーク要素における
装置に損傷を与えてしまうパワーサージを避けるために
ポンプパワーを徐々に上昇させる。
【００３９】この自動パワーリスタートの手続きの特に
重要な原理に従って、ポンプパワーヲ徐々に上昇し、伝
送ラインにおける出力パワーレベルがリスタート手続き
の際に危険レベルより下であることを確実にするために
受信光パワーをモニタリングする。この結果を行う１つ
の方法は、危険パワーレベルを超えないことを確実にす
るために、ネットワーク要素の間の十分なスパン損失を
検査することである（３０６)。例えば、光アンプ１２
２がその動作パワーないし他の所定のしきい値（例え
ば、１２ｄＢｍ）に達すると（いずれかが先に達する
と)、ネットワーク要素１２０は光アンプ１２２の出力
パワーレベルのネットワーク要素１１０に知らせるメッ
セージを送る。続いてネットワーク要素１２０は光アン
プ１２２の出力パワーレベルを挙げる前にネットワーク
要素１１０からの応答を待つ。もし光アンプ１２２と光
アンプ１１２の間の損失が所定レベル（例えば、１０ｄ
Ｂ）以上であれば、ネットワーク要素１１０は十分なス
パン損失があるというネットワーク要素１２０に知らせ
るためにメッセージを送る。
【００４０】光アンプ１２２に供給されるポンプパワー
は、所望の動作パワーレベルに達するまで徐々に上昇さ
れる（３０８)。もし十分なスパン損失がなければ（例
えば、所定レベル（例えば、１０ｄＢ)よりも低けれ
ば)、これに対応するメッセージをユーザに送る（３０
７)。この警告状態は、光アンプ１２２へのポンプパワ
ーを上昇する前にこの状態をなくすためにユーザに対し
て更なる修復（remedial）行動をとることを促す。上述
のように、設置時にネットワーク要素の間の十分なスパ
ン損失を検査する目的は、受信ネットワーク要素におけ
る多くのサーキットパックの間のリンクが上記危険パワ
ーしきい値（例えば、１７ｄＢｍ危険パワーレベル）よ
りも小さいことを確実にするためである。ネットワーク
要素１１０における光アンプ１１１は光アンプ１２２に
対して上で説明したものと同様な方法で回復することが
できる。
【００４１】上の実施例において、１０ｄＢのスパン損
失を「十分なスパン損失」として説明したが、本発明を
これに限定するように解釈してはならない。実際に、十
分なスパン損失を構成する所定レベルないししきい値
は、例えば、光アンプの出力パワーレベルのような多く
の因子に従う。本明細書の説明においては、＋２２．５
ｄＢｍの典型的な出力パワーレベルを光アンプに対して
想定した。このようなシステムにおいて、受信ネットワ
ーク要素の入力にて１０ｄＢのスパン損失が１２．５ｄ
Ｂｍ（１０ｄＢスパン損失より２２．５ｄＢｍ小さい）
を越えないことを確実にする。これは、設定された危険
レベル１７ｄＢｍよりはるかに下である。従って、異な
る出力パワーレベルにて動作する他のシステムにおい
て、スパン損失の所定レベルないししきい値は、これら
システムに従って選択することができる。
【００４２】図４は、本発明の原理と関連して用いる光
アンプ４００の一実施例のブロック図を示す。例えば、
光アンプ４００は図１のシステム１００における光アン
プ１１１、１１２、１２１、１２２のいずれにおいても
適切である。光アンプ４００は２以上のアンプ段４０
４、４０５を備える。実際には、アンプ段４０４とアン
プ段４０５の間に分散補償モジュール（dispersion com
pensation module）ないしラインビルドアウトモジュー
ル（line build out module）４０６を結合し、周知の
技術を用いて所望の分散補償ないし減衰を与えることが
できる。一実施例において、光アンプ４００は、従来の
方法にて第１アンプ段４０４の前に入力信号の部分をタ
ッピングおよびモニタリングするためのタップ４０１と
モニタリング要素４０２を備える。周知のように、アン
プ性能を制御したりモニタリングするためにタップされ
た信号を用いることができる。
【００４３】第１アンプ段４０４の入力の前に、上述の
ように従来の方法にて監視信号をドロップするためにフ
ィルター４０３とモニタリング要素４０８を設ける。ア
ンプ段４０４、４０５の前に監視信号をドロップするこ
とにより情報搬送光信号（トラフィックチャネル）のみ
を光アンプ４００にて増幅する。アンプ段４０５の出力
にて、従来技術の波長選択性カプラー（ＷＳＣ）４０７
（例えば、波長分割多重化（ＷＤＭ）カプラー）を用い
て監視信号が加えられる。
【００４４】重要なことに、アンプ段４０４、４０５の
後に監視信号を加えられることにより、本発明の原理に
要求されるように、アンプ段には依存せずにオンオフの
切り替えをすることができる。例えば、上述のように、
光アンプ１２２（図１）が切断されても、監視ユニット
１２５が生成する監視信号が所定時間別々に切断される
時に、しかし、光アンプ１２２が未だ切断状態であって
も（ポンプパワーがアンプに供給されていない状態）オ
ン状態に戻すことができる。もしアンプ段４０４、４０
５の前に監視信号が加えられると、アンプ段がパワーダ
ウンするごとに監視信号が切断される。光アンプ４００
は例示的のみであり、本発明の原理に従って変更するこ
とができる。
【００４５】図１において、光ファイバー路１３０と光
ファイバー路１３１の両方が切断された場合にも本発明
の原理を用いることができる。例えば、もし光ファイバ
ー路１３１が切断された場合（図示せず)、下流要素
（ファイバー切断の位置と伝送方向に関連して）がネッ
トワーク要素１１０内となり上流要素がネットワーク要
素１２０内となることを除いて上述の手続きと同じ手続
きを用いることができる。図２、３に示したような手続
きはあえて繰り返さない。
【００４６】図５は、本発明の原理を用いるシステムの
別の実施例を示す。システム５００は、波長追加／ドロ
ップ（ＷＡＤ）ユニットおよび光アンプをネットワーク
要素５０１、５０２内に備える。５０１は、光アンプ５
１１、５１２が間につながれたＷＡＤユニット５１５、
５１６を備える。５０２は、光アンプ５２１、５２２が
間につながれたＷＡＤユニット５２５、５２６を備え
る。各ＷＡＤユニットは、追加、ドロップにおいておよ
びＷＡＤユニットの経路を通って信号のパワーレベルを
モニタリングするために、１もしくは複数のタップおよ
び対応するモニターを備える。
【００４７】この自動パワー切断手続きの動作の原理
は、図１〜３の光アンプベースシステム１００で前に説
明したものと同様である。従って、重要な差のみを説明
する。例えば、ファイバー切断５５０またはファイバー
切断５５１による危険をなくすためにこの手続きを用い
ることができる。いずれの場合でも、自動パワー切断の
トリガー基準はタップ／モニター５７６にて測定する
「スルー(through)」波長における信号損失の検出およ
び下流光アンプ５２１が判断する監視信号の損失の検出
の両方に基づく。図１〜３で示し説明した残りの手続き
は同様にここでも適用できる。
【００４８】ＷＡＤ構成における特定の位置において自
動パワー切断手続きを必要とせず、上述の自動リスター
ト手続きの原理を用いて保護することはできる。例え
ば、特定のセグメント内の十分なスパン損失を保持する
ために徐々にパワー上昇をすることなどである。例え
ば、システムの例示的な出力パワーレベルとして２２．
５ｄＢｍを用い、十分なスパン損失の所定レベルとして
１０ｄＢを用いると、ＷＡＤユニット５２５と光アンプ
５２１の間のリンクは自動パワー切断を必要としなくな
る。なぜなら、ＷＡＤユニット５２５または光アンプ５
２１の入力でのパワーレベルは、１７ｄＢｍの危険レベ
ルしきい値を越えないからである。
【００４９】図６は、本発明の原理を用いるシステムの
別の実施例を示す。システム６００は、光ファイバー路
６３０、６３１のような伝送設備によりつながれたネッ
トワーク要素６０１、６０２を備える。システム６００
は、この実施例において、光ファイバー路６３０を介し
て西から東への通信を、光ファイバー路６３１を介して
東から西への通信を提供する。ネットワーク要素６０１
は、複数の入力信号を多重化し、出力信号を光アンプ６
１２へ供給する光マルチプレキサユニット（ＯＭＵ）６
１１を備える。
【００５０】光アンプ６１２は、ネットワーク要素６０
２において光デマルチプレキサユニット（ＯＤＵ）６１
４への西から東への伝送のために増幅信号を光ファイバ
ー路６３０へと供給する。ＯＤＵ６１４はそれに従って
信号を逆多重化する。同様に、ネットワーク要素６０２
は、複数の入力信号を多重化し光信号を光アンプ６１６
に供給するＯＭＵ６１５を備える。光アンプ６１６は、
ネットワーク要素６０１におけるＯＤＵ６１７へと東か
ら西への伝送のために増幅信号を光ファイバー路６３１
に供給する。ネットワーク要素６０１、６０２は両方、
適切なコントローラ（図示せず）および監視ユニット
（図示せず）を備える。
【００５１】動作において、光アンプ６１２とＯＤＵ６
１４の間の破壊６５０が、高パワー光信号への露出に関
して危険な状態を発生させる。一般に、上述の各実施例
に対して説明した自動パワー切断およびリスタート手続
きと同じものをこの構成において伝送される信号の出力
パワーレベルを制御するのに用いることができる。最も
重要な差は、光ファイバー路６３０に沿ったネットワー
ク要素６０２における信号損失と監視信号損失の検出が
ＯＤＵ６１４の入力にて発生し、光ファイバー路６３１
に沿ったネットワーク要素６０１における信号損失と監
視信号の損失の検出がＯＤＵ６１７の入力にて発生する
ことである。
【００５２】図７は、本発明の原理を用いる別の実施例
を示す。ネットワーク要素７０１は、光デマルチプレキ
サユニット（ＯＤＵ）７０２と光アンプ７０３を備え
る。光アンプ７０３とＯＤＵ７０２の間の破壊７５０
（例えば、壊れたジャンパ）が高パワー光信号への露出
に関して危険な状態を発生させる。自動パワー切断手続
きがＯＤＵ７０２の入力におけるパワー損失の検出によ
ってトリガーされる。一実施例に従うと、ＯＤＵ７０２
内部のパワー検出器（図示せず）が切断手続きをトリガ
ーする入力パワーの損失を検出するのに用いられる。
【００５３】もし光アンプ７０３からの出力パワーレベ
ルが所定しきい値（例えば、自動パワー切断手続きがト
リガーされた時に１０ｄＢｍ）以上であれば、ネットワ
ーク要素７０１内のコントローラおよびローカルメッセ
ージングは、光アンプ７０３を安全レベル（例えば、１
０ｄＢｍのクラス１レベル）へとパワーダウンさせる要
因となる。もし光アンプ７０３からの出力パワーレベル
が所定しきい値（例えば、１０ｄＢｍ）よりも小さけれ
ば必ずしも光アンプ７０３をパワーダウンすることはな
い。
【００５４】ファイバー切断７５０を修復すると、ＯＤ
Ｕ７０２の入力におけるパワーの上昇を検出する。ＯＤ
Ｕ７０２の入力における信号損失状態がなくなると、自
動パワーリスタート機能がネットワーク要素７０１内の
コントローラおよびローカルメッセージングによって開
始され、光アンプ７０３の出力パワーレベルを入力信号
の強度や入力チャネルの数に基づいて適切な値へと上昇
させる。続いて光アンプ７０３へ供給されるポンプパワ
ーは上述のように徐々に上昇し、ＯＤＵ７０２の入力に
おける受信光パワーがモニタリングされる。上の実施例
はＯＤＵベースのネットワーク要素において自動パワー
切断を行う幾つもの実施例のうちの１つである。
【００５５】本発明の別の原理に従うと、上の各実施例
で説明した自動パワー切断手続きをシステムからサーキ
ットパックを除去した際にも用いることができる。例え
ば、光伝送ラインと光アンプの間の露出点において、ト
リガー状態は、監視信号パワーの損失と関連する下流な
いし受信光アンプの除去、あるいは下流ないし受信光ア
ンプの除去のいずれかとすることができる。後者の場
合、監視信号のフィルタリング、従って監視信号の損失
の検出が光アンプ自身の内部で発生する場合に適用可能
である。従って、もし光アンプがこの状況において除去
されると、監視信号の損失をトリガー状態として用いる
ことができなくなる。
【００５６】同様に、光アンプと波長追加／ドロップ要
素の間、あるいは光伝送ラインと波長追加／ドロップ要
素の間での露出点において、トリガー状態を、監視信号
パワーの損失と関連する（下流ないし受信）波長追加／
ドロップ要素の除去とすることができる。具体的には波
長追加／ドロップ要素の除去および波長追加／ドロップ
要素からのファイバーの切断は、監視チャネル上の信号
の損失を発生させる。別の構成において、光アンプと光
デマルチプレキサユニットの間の露出点において、トリ
ガー状態を光デマルチプレキサユニットの除去とするこ
とができる。
【００５７】上のシナリオ全てにおいて、サーキットパ
ックを考えないとすると、本発明の自動パワー切断機能
は、高出力パワーレベルを生成する光アンプへ供給され
るポンプパワーを自動的に削減ないし切断するために上
述のように用いることができる。サーキットパックの除
去の際に自動パワー切断を用いることは、光アンプにポ
ンプパワーが供給されている状況の時にサーキットパッ
クが除去されるような場合において作業員をレーザへの
露出から防ぐために重要である。
【００５８】上の説明は単に本発明の原理の例である。
多くの変更が可能であり、例えば、上で説明したコント
ローラは、所定時間信号損失が継続した場合にのみパワ
ーの削減または開始するように構成することができ、一
時的な信号のドロップに応じないようにすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理に従う光伝送システムを示すブロ
ック図。
【図２】本発明の原理に従う自動パワー切断手続きを示
す流れ図。
【図３】本発明の原理に従う自動パワーリスタート手続
きを示す流れ図。
【図４】本発明の原理に従う光アンプの一実施例のブロ
ック図。
【図５】本発明の原理に従う光伝送システム構成の他の
実施例のブロック図。
【図６】図５と同様。
【図７】図５と同様。
【符号の説明】
２０１ 下流ネットワーク要素における信号損失（トラ
フィック＋監視）を検出 ２０２ 信号損失をコントローラに知らせる ２０３ 下流ネットワーク要素にて上流へ送信する光ア
ンプを切断 ２０４ 下流ネットワーク要素にて所定時間監視信号を
切る ２０５ 上流ネットワーク要素にて信号損失（トラフィ
ック＋監視）を検出 ２０６ 上流ネットワーク要素にて下流に送信する光ア
ンプを切断 ３０１ 監視信号の損失がないことおよび監視リンクの
回復を検出 ３０２ 接続を検証するために監視追跡信号を送る ３０３ ポンプパワーが開始したことを知らせる監視信
号を送る ３０４ 遠隔ネットワーク要素から肯定応答を受信 ３０５ ポンプパワーを徐々に上げ受信光パワーをモニ
タリング ３０６ スパン損失は充分か？ ３０７ 状態を改善するようにユーザにメッセージング ３０８ 所望のパワーレベルを得る
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ウィリアム クザノッチャ アメリカ合衆国、07733 ニュージャージ ー、ホルムデル、ブリアークリフ レイン 11 (72)発明者 ジョン ジー．イスラエル アメリカ合衆国、07704 ニュージャージ ー、フェアー ハーベン、スプルース ド ライブ 94 (72)発明者 ブラッドリー エー．マックケイ アメリカ合衆国、07704 ニュージャージ ー、フェアー ハーベン、ルイス レイン ６ (72)発明者 チュ ン アメリカ合衆国、07095 ニュージャージ ー、ウッドブリッジ、バーバリー ヒル テラス 124ビー

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光伝送システムにて伝送される光信号の
    出力パワーを自動制御する方法であって、 前記光伝送システムは、第１のネットワーク要素と少な
    くとも第２のネットワーク要素とつなぐ少なくとも第１
    および第２の光伝送路を備え、第１のネットワーク要素
    は、第１の光伝送路にて光信号を送信し第２の光伝送路
    にて光信号を受信するように第１および第２の光伝送路
    それぞれにつながり、第２のネットワーク要素は、第１
    の光伝送路にて光信号を受信し第２の光伝送路にて光信
    号を送信するように第１および第２の光伝送路それぞれ
    につながり、 （Ａ）第２のネットワーク要素にて、第１の光伝送路に
    おける故障によって発生する信号の損失を検出するステ
    ップと、 （Ｂ）前記検出に応じて、第２の光伝送路において第２
    のネットワーク要素によって送信される光信号の出力パ
    ワーレベルを削減するステップと、 （Ｃ）所定時間の間第２の光伝送路に送信される監視信
    号を切るステップと、 （Ｄ）第１のネットワーク要素にて、第２の光伝送路に
    おける信号損失および監視信号がないことの両方を検出
    するステップと、 （Ｅ）ステップ（Ｄ）の検出に応じて、第１の光伝送路
    に送信される光信号の出力パワーレベルを第１のパワー
    レベルから第２のパワーレベルへと削減するステップと
    を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 第２の光伝送路における所定時間の間の
    前記信号損失および監視信号がないことは、第２の光伝
    送路において故障状態を模擬することを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記所定時間は約１秒であることを特徴
    とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 （Ｆ）第２のネットワーク要素にて、第
    １の光伝送路における監視信号の存在を検出するステッ
    プと、 （Ｇ）第１および第２のネットワーク要素の間で監視信
    号を介しての通信を確立するステップと、 （Ｈ）第１の光伝送路においてモニタリングした光信号
    のパワーレベルおよびスパン損失の関数として、第１の
    光伝送路に送信される光信号のパワーレベルを徐々に上
    昇させるステップとを更に有することを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ステップ（Ｇ）は、 （ａ）第１光伝送路において第１および第２のネットワ
    ーク要素の間の接続を検証するために監視追跡信号を送
    るステップと、 （ｂ）ステップ（Ｈ）の前に、第１のネットワーク要素
    から第２のネットワーク要素へと上昇告知メッセージを
    送るステップと、 （ｃ）前記ステップ（Ｈ）の前に、第２のネットワーク
    要素からの上昇告知メッセージの肯定応答を受信するス
    テップとを有することを特徴とする請求項４記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 光伝送システムにて伝送される光信号の
    出力パワーを自動制御する装置であって、 前記光伝送システムは第１のネットワーク要素と少なく
    とも第２のネットワーク要素とつなぐ少なくとも第１お
    よび第２の光伝送路を備え、第１のネットワーク要素
    は、第１の光伝送路にて光信号を送信し第２の光伝送路
    にて光信号を受信するように第１および第２の光伝送路
    それぞれにつながり、第２のネットワーク要素は、第１
    の光伝送路にて光信号を受信し第２の光伝送路にて光信
    号を送信するように第１および第２の光伝送路それぞれ
    につながり、 （Ａ）第１の光伝送路の故障によって発生する信号損失
    および監視信号がないことを検出するために第２のネッ
    トワーク要素における少なくとも１つの検出器と、 （Ｂ）前記検出に応じて、第２のネットワーク要素に対
    して第２の光伝送路に送信している光信号のパワーレベ
    ルを削減させる第１のコントローラと、ここで、 この第１のコントローラは、第２の光伝送路に送信され
    る監視信号を所定時間の間切るように動作することがで
    き、 （Ｃ）第２の光伝送路における信号損失および監視信号
    がないことを検出する第１のネットワーク要素における
    少なくとも１つの検出器と、 （Ｄ）前記検出に応じて、第１のネットワーク要素に対
    し第１の光伝送路に送信している光信号のパワーレベル
    を第１のパワーレベルから第２のパワーレベルへと削減
    させる第２のコントローラとを有することを特徴とする
    装置。
  7. 【請求項７】 第２の光伝送路における所定時間の間の
    前記信号損失および監視信号がないことは、第２の光伝
    送路において故障状態を模擬することを特徴とする請求
    項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 第２ネットワーク要素における検出器は
    第１光伝送路における監視信号の存在を検出することが
    でき、 第１および第２のコントローラは、監視信号を介して第
    １および第２のネットワーク要素の間の通信を確立する
    ことができ、第２のコントローラーは、第１の光伝送路
    におけるモニタリングした光信号のパワーレベルおよび
    スパン損失の関数として、第１の光伝送路に送信される
    光信号のパワーレベルを徐々に上昇させることができる
    ことを特徴とする請求項６記載の装置。
  9. 【請求項９】 第１のネットワーク要素は、第１の光伝
    送路につながった第１の光アンプと、第２の光伝送路に
    つながった第２の光アンプと、第１および第２の光アン
    プのそれぞれにつながり、第２のコントローラにもつな
    がり、監視信号を供給する監視ユニットを備え、 第２のネットワーク要素は、第１の光伝送路につながっ
    た第１の光アンプと、第２の光伝送路につながった第２
    の光アンプと、第１および第２の光アンプのそれぞれに
    つながり、第１のコントローラに更につながり、監視信
    号を供給する監視ユニットを備えることを特徴とする請
    求項６記載の装置。
  10. 【請求項１０】 第１および第２のネットワーク要素は
    それぞれ、対応する光アンプにポンプパワーを供給する
    ポンプ源を備え、光アンプが送信する光信号のパワーレ
    ベルは、対応する光アンプに供給されるポンプパワーを
    削減することによって削減されることを特徴とする請求
    項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 第１および第２のネットワーク要素は
    それぞれ、少なくとも１つの波長追加／ドロップ要素を
    備え、この波長追加／ドロップ要素は、追加、ドロップ
    においておよび当該波長追加／ドロップ要素の経路を通
    っての信号のパワーレベルをモニタリングする光タップ
    回路を備え、信号および監視信号の損失または存在の前
    記検出は、当該波長追加／ドロップ要素のスルーパスに
    おいて行うことを特徴とする請求項６記載の装置。
  12. 【請求項１２】 光伝送システムを通って伝送される光
    信号の出力パワーを自動制御する方法であって、 前記光伝送システムは、光伝送路を介して光デマルチプ
    レキサユニットの入力につながった光アンプを備え、 （Ａ）前記光デマルチプレキサユニットの入力にて、光
    伝送路における故障によって発生する信号損失を検出す
    るステップと、 （Ｂ）光デマルチプレキサユニットの前記入力にて信号
    損失を検出することに応じて、光アンプによって第１の
    パワーレベルから第２のパワーレベルへと送信された光
    信号の出力パワーレベルを削減するステップと、 （Ｃ）前記故障を修復した後、前記光デマルチプレキサ
    ユニットの入力にて第２のパワーレベルの信号の存在を
    検出するステップと、 （Ｄ）第２のパワーレベルの信号の存在の前記検出に応
    じて、前記光アンプが送信する光信号の出力パワーレベ
    ルを増やすステップとを有することを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 第１および第２の光伝送パスによって
    少なくとも第２のネットワーク要素へとつながれた第１
    のネットワーク要素によって送信される光信号パワーを
    制御する方法であって、 （Ａ）第２のネットワーク要素にて、第１の光伝送パス
    における故障によって発生する信号損失を検出するステ
    ップと、 （Ｂ）前記信号損失の検出に応じて、第２の光伝送パス
    にて第１のネットワーク要素へと第２のネットワーク要
    素が送信した光信号パワーおよび監視信号パワーを制御
    するステップと、 （Ｃ）前記故障によって発する光信号による危険を防ぐ
    ように、第２の光伝送パスにて所定時間の間光信号パワ
    ーの損失および監視信号パワーの存在がないことを検出
    することに応じて、第１の光伝送パスにて第１のネット
    ワーク要素によって送信される光信号を第１のパワーレ
    ベルから第２のパワーレベルへと自動的に削減するステ
    ップとを有することを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 前記制御するステップ（Ｂ）は、 （ａ）第２の光伝送パスにて第１のネットワーク要素へ
    と第２のネットワーク要素によって送信される光信号パ
    ワーを所定のパワーレベルまで削減するステップと、 （ｂ）第２の光伝送パスにて第１のネットワーク要素へ
    と第２のネットワーク要素によって送信される監視信号
    パワーを所定時間の間切るステップとを有することを特
    徴とする請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記第２の光伝送パスにて所定時間の
    間光信号パワーの損失および監視信号パワーの存在がな
    いことを検出することは、第２の光伝送パスにおける故
    障状態を模擬することを特徴とする請求項１３記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 第１および第２の光伝送パスによって
    少なくとも第２のネットワーク要素へとつながれた第１
    のネットワーク要素によって送信される光信号パワーを
    制御する装置であって、 （Ａ）第１の光伝送パスにおける故障によって発生する
    信号損失を検出する少なくとも１つの検出器と、 （Ｂ）前記信号損失の検出に応じて、第２の光伝送パス
    にて第１のネットワーク要素へと第２のネットワーク要
    素が送信した光信号パワーおよび監視信号パワーを制御
    する第１のコントローラーと、 （Ｃ）前記故障によって発する光信号による危険を防ぐ
    ように、第２の光伝送パスにて所定時間の間光信号パワ
    ーの損失および監視信号パワーの存在がないことを検出
    することに応じて、第１の光伝送パスにて第１のネット
    ワーク要素によって送信される光信号を第１のパワーレ
    ベルから第２のパワーレベルへと自動的に削減する第２
    のコントローラーとを有することを特徴とする方法。
JP11343857A 1998-12-04 1999-12-02 光信号の出力パワ―を自動制御する方法および装置 Pending JP2000174706A (ja)

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