JP2002077049A - 波長多重伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】波長多重伝送装置を低コストで提供する。 【解決手段】波長単位でのパスのアッド・ドロップを行
う現用系モジュール１および予備系モジュール２の外側
に、波長多重光経路切替手段３を設けた。そして冗長切
り替えの際には、波長多重光経路切替手段３により、波
長多重光の単位で一括して光信号の経路を切り替えるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光海底ケー
ブルシステムなどの波長多重伝送システムに用いられ、
特にパスのAdd/Dropを波長単位で行う波長多重伝送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信システムの基幹網には光ファイバを
用いた波長多重伝送システムが用いられており、現在ま
でにＳＴＭ−６４（Synchronous Transfer Module Leve
l-64）、すなわち１０Ｇｂｐｓのシステムまで実用化に
至っている。

【０００３】この種のシステムは、光伝送路に現用系お
よび予備系を備えて冗長構成をとり、障害の際には冗長
切り替えを行って大規模な通信断を避けるようにしてい
る。

【０００４】図１４に、この種のシステムに用いられる
波長多重伝送装置の従来構成を概略的に示す。この装置
は、現用系伝送路ＳＬと予備系伝送路ＰＬを備えて双方
向伝送をなす４ファイバシステムで使用される。このシ
ステムの波長多重数は４である。

【０００５】現用系伝送路ＳＬ、予備系伝送路ＰＬを介
して装置内に導入された波長多重光は、光分波ユニット
１１，１４，２１，２４で個々の波長の光信号（高次群
信号）に分波され、光／電気変換ユニット１００で電気
信号に変換されたのち、波長ごとに設けられたＡＤＭ
（Add Drop Multiplexer）装置２００に与えられる。

【０００６】ＡＤＭ装置１００は、高次群信号と、低次
群側の光／電気変換ユニット３００で電気信号に変換さ
れた低次群信号との間での回線交換（Add/Drop）を行な
う。ＡＤＭ装置１００から出力された電気信号は光／電
気変換ユニット１００で光信号に戻され、光多重ユニッ
ト１３，１６，２３，２６で多重されたのち現用系伝送
路ＳＬ、予備系伝送路ＰＬを介して隣接する伝送装置に
伝送される。

【０００７】ところで、上記装置はＡＤＭ装置２００に
よる回線設定を行うのに、光信号を電気信号に変換する
ことから光／電気変換ユニット１００，３００を必要と
し、よって装置の規模が大きくなるという不具合を有し
ている。このような事情から、現在では、電気信号への
変換を行わずに光信号での回線設定を行う波長多重伝送
装置が考えられている。

【０００８】しかしながら、このような波長多重伝送装
置を実現しようとすると回線交換部（図１４のＡＤＭ装
置２００に相当する部分）に多数の光スイッチを必要と
する。例えばＮ波長分の光信号を各方向に切り替え、か
つAdd/Dropできるようにするには、最大で２Ｎ×２Ｎ個
の光スイッチを光クロスコネクト１００に設ける必要が
ある。このため装置規模を縮小するという点でのメリッ
トを得ることができない。

【０００９】さらには、冗長切り替えの際には各光スイ
ッチを高速に動作させる必要があるために、全ての光ス
イッチを高速に動作可能なものにする必要がある。しか
しながら、現在の技術では高速に動作可能な光スイッチ
は高価であるために、コスト面での負担が大きくなると
いう不具合もあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
考えられていた波長多重伝送装置では、高速に動作可能
な光スイッチを多数必要とするためにコストが高く、装
置の規模が大きくなるという不具合が有った。

【００１１】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、波長多重伝送装置を低コストで提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、現用系および予備系を備えた光伝送路を介
して波長多重光を双方向伝送する伝送システムで使用さ
れる波長多重伝送装置にあって、前記光伝送路を介して
到来した波長多重光を個々の波長の光信号に分離する光
分波ユニットと、この光分波ユニットで分離された個々
の波長の光信号が与えられ、前記伝送システムにおける
パスを波長単位で設定するパス設定手段と、このパス設
定手段から送出される各波長の光信号を多重して前記光
伝送路を介して送出する光多重ユニットと、前記光伝送
路と、前記光分波ユニットと、前記光多重ユニットとの
間での光信号の経路を波長多重光の単位で一括して切り
替える波長多重光経路切替手段とを具備するようにし
た。

【００１３】このような手段を講じたことにより、障害
の発生に伴う冗長切り替えなどの際には、波長ごとの単
位ではなく、波長多重光の単位で一括して冗長切り替え
処理が実行される。

【００１４】本発明では、冗長切り替えのトリガとなる
切替要因は、そのほとんどが全ての波長を一括した単位
での切替を要求するものであることに着目した。これに
より、波長多重した単位での切替を行う手段（波長多重
光経路切替手段）をパス設定手段とは別に設け、いわば
パス設定手段の外側で冗長切り替えを行うようにした。

【００１５】このように波長多重光単位での切替を行う
ことで、光スイッチなどの切替素子の数を少なくでき
る。また波長多重数を如何に大きくしたとしても、波長
多重光単位での切替のみを行うことから、光スイッチの
数は波長多重数に無関係である。これらのことから、高
価な光スイッチの数を少なくしてコストの低下を図るこ
とができる。

【００１６】また、パスの設定状態をダイナミックに変
化させる必要は無いことから、パス設定手段を光スイッ
チを用いて構成する場合にも、その動作速度は遅いもの
で構わない。この点からもシステムの低コスト化に寄与
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１８】図１は、本実施形態に係わる波長多重伝送
装置が使用される４ファイバ伝送システムの構成を示す
システム図である。図１のシステムは、波長多重伝送装
置としてのノードＡ〜ノードＥを現用系伝送路ＳＬおよ
び予備系伝送路ＰＬを介してリング状に接続したもので
ある。現用系伝送路ＳＬ、予備系伝送路ＰＬはそれぞれ
時計回り（Clockwise：ＣＷ）方向と反時計回り方向（C
ounter Clockwise：ＣＣＷ）の回線を備え、波長多重光
を伝送する。

【００１９】図１のシステムでは、ノード間に設定され
るパスは個々の波長に対応付けられる。ここで、ノード
Ａを経由してノードＥとノードＢとの間の現用系伝送路
ＳＬに張られたサービスパスＳＰに着目する。このパス
ＳＰは、ノードＥでアッド（Add）されノードＢでドロ
ップ（Drop）されるＣＷ方向のパスと、ノードＢでアッ
ドされノードＥでドロップされるＣＣＷ方向のパスとか
ら構成される。なお、このとき同区間の予備系伝送路Ｐ
Ｌが空いているので、サービスパスＳＰを流れるトラフ
ィック（サービストラフィック）とは異なるトラフィッ
ク（パートタイムトラフィック）をプロテクションパス
ＰＰに流すようにしても良い。

【００２０】図２に、本実施形態に係わるノードＡの要
部構成を示す。ノードＢ〜ノードＥも同じ構成である。
なお便宜上、ノードＡの右側をEAST側、左側をWEST側と
称する。図１との関係で言えば、ノードＡのEAST側にノ
ードＢが、ノードＡのWEST側にノードＥが位置すること
になる。

【００２１】ノードＡは、現用系モジュール１と、予備
系モジュール２と、波長多重光経路切替手段３とを備え
る。現用系モジュール１は、WEST→EAST方向のパスのAd
d/Dropに係わる光分波ユニット１１，パス設定部１２，
光多重ユニット１３と、EAST→WEST方向のパスのAdd/Dr
opに係わる光分波ユニット１４，パス設定部１５，光多
重ユニット１６とを備える。

【００２２】予備系モジュール２は、WEST→EAST方向の
パスのAdd/Dropに係わる光分波ユニット２１，パス設定
部２２，光多重ユニット２３と、EAST→WEST方向のパス
のAdd/Dropに係わる光分波ユニット２４，パス設定部２
５，光多重ユニット２６とを備える。

【００２３】光分波ユニット１１，１４，２１，２４
は、波長多重光経路切替手段３を介して入力された波長
多重光を個々の波長の光信号に分波して、それぞれパス
設定部１２，１５，２２，２５に導く。光多重ユニット
１３，１６，２３，２６は、それぞれパス設定部１２，
１５，２２，２５から送出された個々の波長の光信号を
波長多重して波長多重経路切替手段３に送出する。

【００２４】図３および図４に、本実施形態におけるパ
ス設定部１２の構成例を示す。パス設定部１５，２２，
２５も同様の構成である。パス設定部１２は、低次群側
から高次群側（現用系伝送路ＳＬまたは予備系伝送路Ｐ
Ｌ）にパスをアッドする際の、または高次群側から低次
群側にパスをドロップする際の経路を設定するためのも
ので、この設定を行うことによりパスの設定が実現され
る。

【００２５】図３では、コネクタ１２１間にパッチコー
ド１２２を渡すことでパスの設定を実現するようにして
いる。すなわち、パスの設定は作業者がコネクタ１２１
にパッチコード１２２を挿し換えることで行なわれる。
図４では、光スイッチ１２３をマトリクス状に配置し、
各光スイッチ１２３で光信号の経路を切り替えること
で、パスの設定を実現するようにしている。光スイッチ
１２３としては動作速度が遅い（よって安価な）ものを
使用することができ、この点で従来の伝送装置と異な
る。例としては、ステッピングモータにより光ファイバ
を物理的に移動させて光信号の経路を切り替える機械式
光スイッチなどがある。

【００２６】図５に、本実施形態における波長多重経路
切替手段３の構成例を示す。波長多重経路切替手段３
は、図５に示す光スイッチ３１〜３８を備えて構成され
る。光スイッチ３１〜３８はいずれも入力２系統、出力
２系統を備えた例えば光導波路型光スイッチで、クロス
接続とパラレル接続の２つの状態を設定できるものであ
る。例えば光スイッチ３７に着目すると、パラレル接続
時には光多重ユニット１６からの多重光が現用系伝送路
ＳＬに、光多重ユニット２６からの多重光が光スイッチ
３８にそれぞれ出力され、クロス接続時にはその逆とな
る。

【００２７】波長多重経路切替手段３はこのような光ス
イッチ３１〜３８を備え、システムの冗長切り替えの際
の光信号の経路を切り替えるものである。しかもこの経
路切り替えを、個々の波長光ごとにではなく、波長多重
光の単位で実行する点に本発明の特徴がある。

【００２８】図６に示すように、システムに障害の無い
状態（ノーマル状態）では、光スイッチ３１〜３８はい
ずれもパラレル接続状態であり、図示のようなトラフィ
ックの流れが実現されている。すなわち、WEST側からの
サービストラフィックは光分波ユニット１１に、EAST側
からのサービストラフィックは光分波ユニット１４に、
WEST側からのパートタイムトラフィックは光分波ユニッ
ト２１に、EAST側からのパートタイムトラフィックは光
分波ユニット２４に、それぞれ導かれる。

【００２９】図２に、図６での波長多重光経路切替手段
３の作用が概念的に示されている。すなわち現用系伝送
路ＳＬを流れるトラフィックは現用系モジュール１を、
予備系伝送路ＰＬを流れるトラフィックは予備系モジュ
ール２をそれぞれ通過する。

【００３０】次に、図１の状態からノードＡ，Ｂ間の現
用系伝送路ＳＬに障害が発生した場合につき説明する。
この場合、図７に示すようにノードＥ，Ａ，Ｂはまずパ
ートタイムトラフィックを切断する。そして、サービス
トラフィックを同区間の予備系伝送路ＰＬに迂回させる
べく、障害区間の両側のノードＡ，Ｂにて切替動作が実
行される。このような切替処理をスパン切替と呼ぶ。

【００３１】図８に、スパン切替時のノードＡにおける
波長多重光経路切替手段３の作用を概念的に示す。図７
の状態を実現するため、図８の波長多重光経路切替手段
３は、WEST側からのサービストラフィックを光分波ユニ
ット１１に導く。そして、パス設定部１２で所定の波長
の光信号がAdd/Dropされたのち光多重ユニット１３で多
重された光信号は、予備系伝送路ＰＬに接続されてEAST
側に送出される。

【００３２】同様に、波長多重光経路切替手段３は、EA
ST側の予備系伝送路ＰＬからのトラフィックを光分波ユ
ニット１４に導く。そして、パス設定部１５でのAdd/Dr
opを経て光多重ユニット１６で多重された光信号は、現
用系伝送路ＳＬに接続されてWEST側に送出される。

【００３３】図９に、波長多重光経路切替手段３がこの
ような状態を実現するための光スイッチ３１〜３８の状
態を示す。図示するように、光スイッチ３１，３２，３
４，３７がパラレル接続、光スイッチ３３，３５，３６
がクロス接続状態となる。これにより、WEST側からのサ
ービストラフィックはEAST方向の予備系伝送路ＰＬに送
出される。EAST側からのサービストラフィックは予備系
伝送路ＰＬから取得されてWEST方向の現用系伝送路ＳＬ
に送出される。

【００３４】次に、図１の状態からノードＡ，Ｂ間の現
用系伝送路ＳＬおよび予備系伝送路ＰＬに障害が発生し
た場合につき説明する。図１０に示すように、この場合
でもノードＥ，Ａ，Ｂはまずパートタイムトラフィック
を切断する。次に、障害区間の両端のノードＡ，Ｂは現
用系伝送路ＳＬのサービストラフィックをループバック
し、予備系伝送路ＰＬに迂回させるべく切替動作を行
う。このような切替処理をリング切替と呼ぶ。

【００３５】図１１に、リング切替時のノードＡにおけ
る波長多重光経路切替手段３の作用を概念的に示す。図
１０の状態を実現するため、図１１の波長多重光経路切
替手段３は、EAST側からのトラフィックを切断する。そ
して、波長多重光経路切替手段３はWEST側からのサービ
ストラフィックを光分波ユニット１１に導き、パス設定
部１２、光多重ユニット１３を経て出力された光信号を
WEST側の予備系伝送路ＰＬにループバックしてWEST側に
送出する。

【００３６】また波長多重光経路切替手段３は、WEST側
の予備系伝送路ＰＬからのトラフィックを光分波ユニッ
ト１４に導き、パス設定部１５、光多重ユニット１６経
て出力された光信号をWEST側の現用系伝送路ＳＬにルー
プバックしてWEST側に送出する。

【００３７】図１２に、波長多重光経路切替手段３がこ
のような状態を実現するための光スイッチ３１〜３８の
状態を示す。図示するように、光スイッチ３１，３７が
パラレル接続、光スイッチ３２，３３，３４，３５，３
８がクロス接続状態となる。これにより、WEST側の現用
系伝送路ＳＬからのトラフィックはWEST方向の予備系伝
送路ＰＬに、WEST側の予備系伝送路ＰＬからのトラフィ
ックはWEST方向の現用系伝送路ＳＬにそれぞれ送出され
る。

【００３８】以上のように本実施形態では、波長単位で
のパスのアッド・ドロップを行う現用系モジュール１お
よび予備系モジュール２の外側に、波長多重光経路切替
手段３を設けた。そして冗長切り替えの際には、波長多
重光経路切替手段３により、波長多重光の単位で一括し
て光信号の経路を切り替えるようにしている。

【００３９】このようにしたので、現用系モジュール１
および予備系モジュール２に備えたパス設定部１２，２
２，１５，２５が冗長切り替えに伴う高速の切替機能を
持たなくても良くなるので、高速の光スイッチを多数必
要とせず、したがって低コスト化を図ることが可能とな
る。

【００４０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。例えば、本発明に係わる波長多重伝送
装置が設置されるネットワークの形態は、リング状に限
らず、複数の伝送装置を一連鎖状に接続したリニアチェ
ーンネットワークでも良い。

【００４１】また上記実施形態では伝送路に障害が生じ
た際の冗長切替につき説明したが、現用系モジュール１
に障害が発生した際に予備系モジュール２への切替を行
う、いわゆる装置内切替えについても本発明を適用する
ことができる。

【００４２】また、波長多重光経路切替手段３の構成を
変えることもできる。図１３にその一例を示す。図１３
に示す波長多重光経路切替手段３は、光信号を２系統に
分配する光カプラ４１，４２を備える。また光スイッチ
３４を光スイッチ３９に、光スイッチ３８を光スイッチ
４０とした。光スイッチ３９，４０はいずれも２入力１
出力型のスイッチで、二つの入力端子のいずれかに入力
された光信号を選択的に出力するものである。もちろ
ん、光スイッチ３４，３８のままでも同様の作用は可能
である。

【００４３】この構成では、光カプラ４１で分岐された
光信号は光スイッチ３３，４０に常時与えられる。また
光カプラ４２で分岐された光信号は光スイッチ３７，３
９に常時与えられる。このような構成でも各光スイッチ
を切り替えることで、上記のような冗長切り替えの際の
光信号の経路を設定することが可能である。

【００４４】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施を行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、波
長多重伝送装置を低コストで提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係わる波長多重伝送装置が使用
される４ファイバ伝送システムの構成を示すシステム
図。

【図２】 本発明の実施形態に係わるノードＡ〜ノード
Ｅの要部構成を示すブロック図。

【図３】 図２のパス設定部１２，１５，２２，２５の
構成例を示す図。

【図４】 図２のパス設定部１２，１５，２２，２５の
構成例を示す図。

【図５】 図２の波長多重経路切替手段３の構成例を示
す図。

【図６】 ノーマル状態での光スイッチ３１〜３８の状
態と波長多重光の経路を示す図。

【図７】 図１の状態からノードＡ，Ｂ間の現用系伝送
路ＳＬに障害が発生した場合のトラフィックの経路を示
す図。

【図８】 図７の状態におけるノードＡの波長多重光経
路切替手段３の作用を概念的に示す図。

【図９】 波長多重光経路切替手段３が図８の接続状態
を実現した際の光スイッチ３１〜３８の状態を示す図。

【図１０】 図１の状態からノードＡ，Ｂ間の現用系伝
送路ＳＬおよび予備系伝送路ＰＬに障害が発生した場合
のトラフィックの経路を示す図。

【図１１】 図１０の状態におけるノードＡの波長多重
光経路切替手段３の作用を概念的に示す図。

【図１２】 波長多重光経路切替手段３が図１１の接続
状態を実現した際の光スイッチ３１〜３８の状態を示す
図。

【図１３】 図２の波長多重経路切替手段３の他の構成
例を示す図。

【図１４】 従来の波長多重伝送装置の構成を概略的に
示す図。

【符号の説明】

Ａ〜Ｅ…ノード ＳＬ…現用系伝送路 ＰＬ…予備系伝送路 ＳＰ…サービスパス ＰＰ…プロテクションパス １…現用系モジュール ２…予備系モジュール ３…波長多重光経路切替手段 １１，１４，２１，２４…光分波ユニット １３，１６，２３，２６…光多重ユニット １２１…パッチコード １２２…コネクタ １２３…光スイッチ ３１〜３８…光スイッチ ３９，４０…光スイッチ ４１，４２…光カプラ １００，３００…光／電気変換ユニット ２００…ＡＤＭ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 29/14 Ｈ０４Ｌ 13/00 ３１１ Ｈ０４Ｑ 3/52 Ｈ０４Ｑ 11/04 Ｍ 11/04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現用系および予備系を備えた光伝送路を
   介して波長多重光を双方向伝送する伝送システムで使用
   される波長多重伝送装置であって、 前記光伝送路を介して到来した波長多重光を個々の波長
   の光信号に分離する光分波ユニットと、 この光分波ユニットで分離された個々の波長の光信号が
   与えられ、前記伝送システムにおけるパスを波長単位で
   設定するパス設定手段と、 このパス設定手段から送出される各波長の光信号を多重
   して前記光伝送路を介して送出する光多重ユニットと、 前記光伝送路と、前記光分波ユニットと、前記光多重ユ
   ニットとの間での光信号の経路を波長多重光の単位で一
   括して切り替える波長多重光経路切替手段とを具備する
   ことを特徴とする波長多重光伝送装置。
2. 【請求項２】 前記パス設定手段は、各波長ごとに設け
   られたコネクタ間にパッチコードを渡すことによりパス
   の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の波長多
   重光伝送装置。
3. 【請求項３】 前記パス設定手段は、マトリクス状に配
   列した光スイッチにより各波長の光信号の回線交換を行
   うことによりパスの設定を行うことを特徴とする請求項
   １に記載の波長多重光伝送装置。