JP2009017499A - 通信経路の切替方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支障移転工事に伴うサービスへの影響を最小限にすることの可能な通信経路の切替方法を提供すること。
【解決手段】分岐線路５と迂回線路１１との光路差を測定し、その結果に基づいて遅延器２０の遅延量を制御して両線路５，１１の光路長を同じにする。この状態で分岐線路５の信号光を迂回線路１１に徐々に移し替える。信号光が迂回線路１１に完全に迂回した状態で分岐線路５を切替先線路５′に交換し、同様に迂回線路１１と切替先線路５′との光路差を計測する。その結果に基づき切替先線路５′を切断または延長し、両線路１１，５′の光路長を同じにする。最後に迂回線路１１の信号光を切替先線路５′に復旧させ、信号経路の切替が完了する。
【選択図】 図５

Description

この発明は、例えば光アクセスネットワークに適用される光通信システムにおいて、信号光の経路（ルート）を切り替える方法に関する。

ネットワークオペレータのオフィス（局舎）とユーザ宅とを光ファイバで結ぶファイバ・ツゥ・ザ・ホーム（Fiber to the Home：ＦＴＴＨ）サービスが広がりを見せている。ＦＴＴＨでは、局舎の外部に光スプリッタを設けて光ファイバを分岐する、いわゆるＰＯＮ（Passive Optical Network）型のネットワーク形態が一般的である（例えば特許文献１を参照）。

ＰＯＮの線路構成は、１本の光ファイバを複数本に分岐し、その複数本の光ファイバの各々を更に複数本に分岐するという形態になる。これにより１台の所内伝送装置に複数の所外伝送終端装置を集約でき、伝送装置の設備費を削減するとともに光線路設備もまた共用することができる。このようなことから通信設備全体のコストを大幅に低減させることができ、アクセス系のネットワークなどに広く利用され始めている。

ところで、道路の拡幅や橋の架け替え、あるいは電気や水道などの新設、修理などといった公共の工事により、光ファイバの回線ルートの変更を余儀なくされるケースがしばしば発生する。以下では、このような所外の光線路設備のルート変更を強いる工事を支障移転工事と称する。ＰＯＮシステムでは１台の所内伝送装置に複数の所外伝送終端装置が集約されていることから、支障移転工事の実施の際には多くのトラフィックを一度に停止させることを要求され、多数のユーザへの影響は計り知れない。

この影響を少しでも小さくするためには、現状では工事時期を分散したり、深夜から早朝といったトラフィック量の小さい時間帯にルートの切替工事を実施するなどの対処しか無く、設備の運用の効率が著しく阻害されることになる。特に、地下の幹線区間、あるいは架空の配線区間において支障移転工事が実施されるケースで、ユーザへの影響が最も深刻になる。このような場合には工事時期の分散はもとより深夜作業がいっそう長期化することが避けられない。
特開平８−１０２７１０号広報

以上述べたように、ＰＯＮに代表される分岐型光通信システムは設備コストを大幅に低減できるメリットを持つものの、支障移転工事に伴うユーザへの影響が大きく、何らかの対処が望まれている。サービスの停止期間（時間帯）について多数のユーザから一致した了解を得ることは不可能であるので、例えば深夜から早朝といったトラフィック量の減少する時間帯に切替工事を実施することを強いられる。このように、サービスに直接影響する工事であるにもかかわらず、計画性を持って支障移転工事を実施できないという問題もある。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、支障移転工事に伴うサービスへの影響を最小限にすることの可能な通信経路の切替方法および制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、可変遅延器に接続される迂回経路を切替元線路に接続して閉経路を形成する接続ステップと、前記切替元線路と前記迂回経路との前記閉経路上での光路差を測定する第１測定ステップと、この第１測定ステップで得られた結果から前記可変遅延器の遅延量を制御して前記切替元線路と前記迂回経路との光路差を補正する第１補正ステップと、この第１補正ステップの完了後に前記切替元線路の信号光を前記迂回経路に迂回させる迂回ステップと、前記切替元線路を切替先ファイバに交換する交換ステップと、前記切替先ファイバと前記迂回経路との前記閉経路上での光路差を測定する第２測定ステップと、この第２測定ステップで得られた結果から前記切替先ファイバの長さを調節して、当該切替先ファイバと前記迂回経路との光路差を補正する第２補正ステップと、この第２補正ステップの完了後に前記迂回経路の信号光を前記切替先ファイバに復旧させる復旧ステップとを具備することを特徴とする通信経路の切替方法が提供される。

このような手段を講じることにより、切替元線路の信号光は、迂回線路に一旦移しかえられる。そして切替元線路が切替先ファイバに交換されたのち、迂回線路と切替先ファイバとの光路差が測定される。その結果に応じて、信号光の導通を保ったまま切替先ファイバの光路長が調節され、これは両光路の光路差が０になるまで継続される。このような処理により光路長の違いによる伝送データの欠落や伝送論理リンクのミスマッチを最小限にすることができる。しかも上記過程をインサービスで実行することができる。従って支障移転工事に伴うサービスへの影響を最小限にすることが可能になる。

この発明によれば、支障移転工事に伴うサービスへの影響を最小限にすることの可能な通信経路の切替方法および制御装置を提供することができる。

［第１の実施形態］
図１は、この発明に関わる光通信システムの実施の形態を示すシステム図である。この実施形態ではギガイーサネット（登録商標）をＰＯＮシステムに適用した、ＧＥ−ＰＯＮシステムと称するシステムを例に採る。
図１において、分岐線路用の伝送装置１から送出される信号光は分岐部（スプリッタ）３により、例えば４系統の分岐線路５（５ａ〜５ｄ）に分岐される。これらはそれぞれ分岐部６ａ〜６ｄによりさらに複数の心線に分岐される。例えば分岐部６ａでは７系統に分岐され、ファイバ心線７はそれぞれ分岐線路用の終端装置９−１〜９−７で終端されてユーザ宅に引き込まれる。これにより伝送装置１が終端装置９−１〜９−７を配下とするＰＯＮが形成される。なおファイバ心線７には、光ファイバ試験用の試験光が終端装置９−１〜９−７に入射することを防止するための試験光遮断用フィルタ８が設けられる。

工事の対象になるのは分岐線路５である。この実施形態で説明する方法は、例えば公共工事などの要請を受けるかたちで実施される。この実施形態では分岐線路５ａ〜５ｄごとに切替先線路５′（５ａ′〜５ｄ′）が用意され、切替点１０ａ、１０ｂを境界として個別に切替ルートが形成される。この経路切替には作業時間がかかるので、その間は迂回線路１１にトラフィックを迂回させておくようにする。

迂回線路１１はその両端に端子を有する。上流側を片端子１１ａ、下流側を片端子１１ｂとする。分岐線路５ａ〜５ｄには、それぞれ試験光挿入用カプラ４ａ〜４ｄが切替点１０ａよりも上流側に接続される。試験光挿入用カプラ４ａ〜４ｄは、システムの敷設時、すなわちサービス開始前に予め分岐線路５ａ〜５ｄに接続しておくのが好ましい。このうち工事対象の分岐線路５ａには、可変曲げ損失器２１が試験光挿入用カプラ４ａよりも下流側に取り付けられる。

試験光挿入用カプラ４ａは、試験光挿入用ポート１２とパワーモニタポート１３とを備える。このうち試験光挿入用ポート１２には、光パルス試験器１７で発生された試験光が入射される。試験光挿入用ポート１２と光パルス試験器１７との間の光導波路には、信号光が光パルス試験器１７に入射することを防止するための信号光遮断用フィルタ１６が設けられる。また分岐部３と伝送装置１との間には、試験光が伝送装置１に入射することを防止するための試験光遮断用フィルタ２が設けられる。

パワーモニタポート１３は、波長可変フィルタ１９、および遅延器２０を介して迂回線路１１の片端子１１ａに接続される。これにより分岐線路５ａを流れる信号光と試験光とを、迂回線路１１にも流すことができる。迂回線路１１を流れる信号光に、信号光２３との区別のために符号２４を付して示す。迂回線路１１の片端子１１ｂは、分岐部６ａの補償信号挿入用ポート１４、モニタポート１５に、カプラ２２を介して接続される。これにより迂回線路１１を経由するもう１つの閉じた経路が形成される。

分岐部６ａは２入力Ｎ出力（２×Ｎ）の光分岐器である（Ｎは分岐数）。Ｎ個の出力端のうち例えば最老番を信号光２３を取り出すためのモニタポート１５とし、２つの入力端のうち１つを補償信号挿入用ポート１４とする。補償信号挿入用ポート１４には、迂回線路１１と分岐線路５ａとの光路差の違いによる伝送時間の差を補償した補償信号２５が、入射される。

光パルス試験器１７は、分岐線路５ａ、迂回線路１１、および切替先線路５ａ′の長さを個別に測定するための、例えばＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）などの装置である。信号光遮断用フィルタ１６は、光パルス試験器１７からの試験光を透過させ、試験光挿入用カプラ４ａを介して試験光挿入用ポート１２に導かれる信号光を遮断する。

波長可変フィルタ１９は、その透過帯域を連続的に、自在に変化させることの可能な特性を持つ。すなわち波長可変フィルタ１９は、制御部１８の制御に応じてその透過帯域を移動できるもので、パワーモニタポート１３に迂回して来る信号光２３を、透過させたり、遮断したりする。さらに波長可変フィルタ１９は、光パルス試験器１７からの試験光は常に透過させる特性も併せ持つ。

一般的に、試験光の波長には、光ファイバの曲げ損失を敏感に検知できるように信号光より長い波長が用いられている。上記特性を満足するためには、透過波長帯域を変えられるＬＷＰＦ（Long Wave Pass Filter）、もしくはＢＰＦ（Band Pass Filter）のいずれによっても実現できる。この種の波長可変フィルタの例として、誘電体多層膜フィルタをエタロンとするものや、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）を用いるものが一般的である。このほか光学プリズムや、回折格子などを用いても実現できる。

遅延器２０はその遅延量を可変可能な光遅延器であり、例えば延長光ファイバを用いることができる。すなわち遅延量に相当する複数種類の長さの線路を用意し、これらを迂回線路１１に切替接続するものでもよい。その際、信号光２３を分岐線路５から迂回線路１１へ、次に迂回線路１１から切替先線路５′へと、遅延量の異なる線路に移し替える必要があることから、延長光ファイバの長さを変えられるように４ポートの光サーキュレータを設置し、片端に反射器を有する延長光ファイバを接続して、信号光２３を反射させて遅延させる。このような構成により長さの異なる遅延光ファイバに取り替えられるので、任意の遅延量を作り出すことができる。

これとは別に、遅延器２０として光空間通信を用いたＦＳＯ（Free Space Optics）を用いることもできる。すなわち、迂回線路１１の一部を光無線通信（ＦＳＯ）に置き換えて光ファイバと空間との伝播速度の差を利用して、信号光に遅延を与えることもできる。このほか、モニタポート１３側に迂回してきた信号光２４を光／電気変換し、遅延量に相当する時間を信号蓄積器によって遅延量時間だけストップさせ、再度電気／光変換して迂回線路１１に送出するようにしても良い。
可変曲げ損失器２１は、制御部１８の制御のもとで信号光２３への損失量を自在に調整できる、可変光アッテネータである。例えば分岐線路５ａに曲げを作成し、その曲げ径を自在に制御することで曲がりによる放射損失の大きさを調整することができる。なお可変曲げ損失器２１は信号光２３を透過させたり、遮断したりする特性を持つが、光パルス試験器１７からの試験光は常に透過させる特性も併せ持つ。このように、光を区別してそれぞれに与える損失を個別に制御するには、以下の条件がある。

制御部１８は、波長可変フィルタ１９の透過帯域、遅延器２０の遅延量、および可変曲げ損失器２１の損失量を、光パルス試験器１７で得られた光路差に基づいて制御する。制御部１８はこのほか、信号光を分岐線路５から迂回線路１１（または切替先線路５′）に移行させる時に、試験光のパワーレベルを監視しながら信号光のパワーレベルを制御する。

図１において、迂回線路１１に信号光２３を取り出す手段として分岐線路５に設置される試験光挿入用力プラ４ａのパワーモニタポート１３を用いる。また、ファイバ心線７の一本を信号光２３のモニタポート１５とし、迂回線路１１からの遅延補償後の信号光２４（補償信号２５）を分岐線路５に戻す手段として分岐部６ａを用いるようにしている。

上記構成において、迂回線路１１へのトラフィックの迂回、および切替ルートへの復旧に際して信号が途切れては意味が無い。また如何に信号を途切れなく再接続したとしても伝送データの欠落や伝送論理リンクのミスマッチを生じると、やはり大きな不具合となる。それを如何に防止するかという点にこの発明の要点がある。次に、上記構成における経路切替の手順と伝送時間に関して説明する。

図２および図３は、線路切替に伴う伝送時間の変化とその補正を模式的に示す図である。ここでは分岐線路５を切替先線路５′にバイパスさせることを想定する。なお切替先線路５′としては分岐線路５と同種のケーブルを用いるのが普通である。
図２は切替先線路５′が分岐線路５より長いケースを示す。伝送時間が線路長に比例するとすれば、伝送時間の関係は、迂回線路１１＜分岐線路５＜切替先線路５′である。分岐線路５の伝送時間をＴ０とし、迂回線路１１の伝送時間をＴ１とする。これらは光パルス試験器１７を用いて測定できる。

まず、制御部１８により遅延器２０の遅延量を変化させ、迂回線路１１の伝送時間を分岐線路５の伝送時間に等しくする。（（１）から（２）の工程）。つまり遅延器２０の遅延時間をＴＤ（Delay）とし、Ｔ０＝Ｔ１＋ＴＤにする。この状態で分岐線路５のトラフィックを迂回線路１１に移し替える。

次に、切替先線路５′を切断してその伝送時間が（Ｔ１＋ＴＤ）と同じになるようにする。すなわち切替先線路５′の長さを時間ΔＴに相当する分だけ短くして、分岐線路５の伝送に要する伝送時間を保持する（工程（３），（４））。そして信号光２３を再度、切替先線路５′に戻す。このような手順により、切替の前後で信号光２３の伝送時間は変わらず、信号光２３の時間軸上の論理リンクに矛盾を生じずに信号光２３を切替先線路５′に移し替えることができる。但し、現実問題として切替先線路５′と迂回線路１１との長さを完全に同じにできなければ、迂回線路１１の伝送時間を（Ｔ１＋ＴＤ）にできる限り近づけるように調整し、信号光２３の論理リンクの一時的なミスマッチを解消するに要する時間を最小にする。

図３は切替先線路５′が分岐線路５より短いケースを示す。伝送時間の関係は、迂回線路１１＜切替先線路５′＜分岐線路５である。まず、制御部１８により遅延器２０の遅延量を変化させ、Ｔ０＝Ｔ１＋ＴＤとする。（（１）から（２）の工程）。この状態で分岐線路５のトラフィックを迂回線路１１に移し替える。

次に、切替先線路５′の長さを延長して、その伝送時間が（Ｔ１＋ＴＤ）と同じになるようにする。すなわち切替先線路５′の長さを時間ΔＴに相当する分だけ長くして、分岐線路５の伝送に要する伝送時間を保持する（工程（３），（４））。そして信号光２３を再度、切替先線路５′に戻す。このような手順によっても、信号光２３の時間軸上の論理リンクに矛盾無く信号光２３を切替先線路５′に移し替えることができる。

図４は、遅延器２０を用いて光路差を補正する方法を説明するための図である。図４は図１の説明で述べた、閉じた光路に対してＯＴＤＲによる光パルス試験を実施した結果のＯＴＤＲ波形を示す。試験光は試験光挿入用カプラ４ａから入射される。図４において、符号３０は分岐部３、分岐線路５、および迂回線路１１からのフレネル反射光であり、符号３３は分岐部６ａ近傍のフレネル反射光、符号３４は試験光遮断用フィルタ８からの反射光である。

分岐部６ａから光パルス試験器１７への手前側においては分岐線路５ａと迂回線路１１からの戻り光とが重畳されるので、図１の状態では迂回線路１１の遠端１１ｂを特定することはできない。しかし遅延器２０を制御して迂回線路１１を遅延させる段階では遠端１１ｂの反射位置がＯＴＤＲ波形中で変化し、かつ、その最も線路長の長い位置にあるフレネル反射光（符号３１）として特定できることが分かる。

また、光路が閉じているので試験パルス光自身が光パルス試験器１７に回帰し、この試験パルス回帰光３２は閉じた光路の真の中間位置を示す。そこで制御部１８は、迂回線路１１を経由した分岐部６ａ近傍のフレネル反射光３１と試験パルス回帰光３２との光路差ΔＬを測定する。そしてＯＴＤＲ波形が片道換算であることを考慮して、この２倍の遅延量を遅延器２０に指示し、迂回線路１１に対して２ΔＬの補正を与える。これにより分岐線路５ａと迂回線路１１の線路長とが一致することになる。なお分岐部６ａと迂回線路１１遠端１１ｂとを接続する線路の長さが無視できる場合には、迂回線路１１遠端１１ｂからのフレネル反射光３１と試験パルス回帰光３２との光路差をΔＬとしても良い。

図５は、この実施形態における信号光の経路の切替手順を示すフローチャートである。図６〜図９を参照してこの手順につき説明する。図６に示すように、支障移転の生じた分岐線路５ａ（分岐線路５）に対して、信号光２３が迂回できるように切替点（１０ａと１０ｂ）を含むように迂回線路１１を接続し、試験光挿入用カプラ４ａと第２の分岐部６ａとの間で閉じた光路を作る。この状態では未だ切替先線路５′を接続しない。このとき制御部１８は、光パルス試験器１７の試験光を透過させ、かつ、パワーモニタポート１３に迂回してきた信号光２３を遮断する状態に波長可変フィルタ１９をセットする。

図６の状態で、制御部１８は閉じた光路に対して図４の説明で述べた手順で光パルス試験を実行し、光路差ΔＬを計測する（図５のステップＳ１）。なおΔＬが負の値をとれば（ステップＳ２）、迂回線路１１を短縮して光路差が正の値をとるようにする（ステップＳ４）。このように制御部１８は、分岐線路５ａと迂回線路１１との光路差ΔＬを測定しつつ、２ΔＬに相当する遅延量を遅延器２０に与えて分岐線路５ａと迂回線路１１との光路差が０になるように補正する（ステップＳ３）。

次に制御部１８は、分岐線路５ａと迂回線路１１の線路長を同じ長さに保った状態で図７に示すように可変曲げ損失器２１の損失を徐々に増加させながら、波長可変フィルタ１９の特性を信号光２３を透過させるように徐々に変化させる（図５のステップＳ５）。この手順が完了すると分岐線路５ａを通過していた信号光２３が迂回線路１１に移される。すなわち信号光２３（迂回線路１１においては符号２４を付す）の通過ルートの迂回線路１１への移し替えが完了する。このとき光パルス試験器１７の試験光もまた透過帯域にあり、試験は継続して実施される。

次に、図８に示すように、信号光２４が迂回線路１１を通過している状態で、切替点（１０ａと１０ｂ）において分岐線路５ａの１部を切替先線路５ａ′に取り替える（図５のステップＳ６）。この状態で制御部１８は、切替先線路５ａ′を含む経路と迂回線路１１との光路差を光パルス試験器１７により測定し（図５のステップＳ７）、ΔＬを得る。なおここでもΔＬが負の値をとれば（ステップＳ８）、切替先線路５ａ′を短縮して光路差が正の値をとるようにする（ステップＳ１０）。

次に、制御部１８は、ΔＬを２倍して遅延器２０に遅延量２ΔＬを指示し、迂回線路１１の伝送時間が切替先線路５ａ′を含む経路の伝送時間に一致するように光路差を補正する（ステップＳ９）。
次に制御部１８は、可変曲げ損失器２１の損失を徐々に低減させながら、波長可変フィルタ１９の特性を信号光２３を遮断するように徐々に変化させる（ステップＳ１１）。この手順が完了すると迂回線路１１を通過していた信号光２４が本来の経路に戻される。すなわち信号光２３の切替先線路５ａ′への戻し替えが完了する。最後に図９に示すように、迂回線路１１および可変曲げ損失器２１を取り外し、信号光の経路切替が完了する。なお上記手順において、ステップＳ３，Ｓ９においては光パルス試験も併せて実施されている。

図１０は、比較のため既存の信号光の経路切替につき説明するための図である。この図は一般的なＧＥ−ＰＯＮシステムにおける架線切替を説明するためのもので、局舎３５において光ファイバを分岐し、ケーブル引き上げ地点３６を経てユーザ宅近傍の分岐器６でさらに分岐する様子を示す。図１０においては最下流において８系統に分岐されているが、支障移転工事に伴い１本の分岐線路５の経路を切り替えようとすると、その下流の全てのユーザへのサービスが停止する。信号光は幹線区間Ａ（地下）、配線区間Ｂ（架空）、ケーブル引落とし区間Ｃ（架空）を経てユーザ宅に到達するが、幹線区間Ａおよび配線区間Ｂにおいて支障移転工事が発生する場合に、ユーザへの影響が最も深刻になる。

これに対しこの実施形態では、分岐線路５の信号光を迂回させるための迂回線路１１を接続して閉経路を形成し、分岐線路５と迂回線路１１との光路差を測定する。その結果に基づいて迂回線路１１に設けた遅延器２０の遅延量を制御し、両線路５，１１の光路長を同じにする。この状態で分岐線路５の信号光を迂回線路１１に徐々に移し替える。信号光が迂回線路１１に完全に迂回した状態で分岐線路５を切替先線路５′に交換し、同様に迂回線路１１と切替先線路５′との光路差を計測する。ここまでで、信号光は途切れることなく継続的に分岐部６ａに達している。

次に、迂回線路１１と切替先線路５′との光路差が分かれば切替先線路５′の長さをそれに併せて変更し、両線路１１，５′の光路長を同じにする。このようにすることで、切替の前後での光路長が変化しないようにでき、論理リンクのミスマッチを防止できる。最後に、迂回線路１１の信号光を切替先線路５′に復旧させ、信号経路の切替が完了する。ここまでの過程においても、信号光は途切れることなく継続的に分岐部６ａに達している。

以上述べたように第１の実施形態では、信号光のルート変更に伴って生じる光路差（伝送時間の変化）を事前に測定し、切替先線路５′の長さをそれに合わせて短縮、または延長することにより光路差を補償する。これにより論理リンクの矛盾やミスマッチを生じることなく信号光を別の経路に移し替えることができ、サービスを途絶させることなく支障移転工事を実施できる。

すなわち、信号光の経路を、信号光の途切れ無しに移し替えることができる。しかも論理リンクのミスマッチを最小限にできるので、経路切替の作業時全般にわたり正常な通信が維持され、ユーザは工事があったことをまったく意識せずに済む。以上のことから、多数のユーザにサービス停止の期間（時間帯）を意識させることなく、また、計画的な支障移転工事が可能となる。よって分岐型通信システムにおけるサービスの向上と工事コストの削減が期待できる。すなわちこの実施形態によれば、支障移転工事に伴うサービスへの影響を排除することの可能な通信経路の切替方法および制御装置を提供することが可能となる。

［第２の実施形態］
図１１は、この発明に関わる光通信システムの第２の実施の形態を示すシステム図である。図１１において図１と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
第２の実施形態では、図１の光パルス試験器１７に代えて、光ファイバリング干渉により各線路の光路差をインサービスで求めるようにしている。すなわちＤＦＢレーザダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ）２７で発生させたコヒーレント光を干渉用光カプラ２６を介して試験光挿入用ポート１２から閉経路に入射する。そして、その戻り光を干渉用光カプラ２６に再入射して、その干渉光を光オシロスコープ２８で観測することで光路差を求めるようにする。なお分岐部６ａから迂回線路１１に到る経路に振動器２９を設ける。

図１１においても、迂回線路１１に信号光２３を取り出す手段として分岐線路５に設置される試験光挿入用力プラ４ａのパワーモニタポート１３を用いる。また、ファイバ心線７の一本を信号光２３のモニタポート１５とし、迂回線路１１からの遅延補償後の信号光２４（補償信号２５）を分岐線路５に戻す手段として分岐部６ａを用いる。

図１２は、この発明の第２の実施形態における信号光の経路の切替手順を示すフローチャートである。図１３〜図１６を参照してこの手順につき説明する。図１３に示すように、支障移転の生じた分岐線路５ａ（分岐線路５）に対して、信号光２３が迂回できるように切替点（１０ａと１０ｂ）を含むように迂回線路１１を接続し、試験光挿入用カプラ４ａと分岐部６ａとの間で閉じた光路を作る。この状態では未だ切替先線路５′を接続しない。このとき制御部１８は、ＤＦＢ−ＬＤ２７からの試験光を透過させ、かつ、パワーモニタポート１３に迂回してきた信号光２３を遮断する状態に波長可変フィルタ１９をセットする。

図１３の状態で、分岐線路５ａと迂回線路１１とを含む閉経路がファイバリング干渉計になる。さらに分岐部６ａのモニタポート１５付近に振動器２９を設置し、閉経路に振動を与えて（加振して）、試験光の干渉を光オシロスコープ２８で観測する（図１２のステップＳ２１）。

加振した位置がリングの中間点を外れていれば、加振位置から光オシロスコープ２８までの光路にリングの右周りの試験光と左周りの試験光とで位相差が生じて、干渉用光カプラ２６において干渉光強度が変動する。一方、加振した位置がリングの中間点であれば、干渉光強度の変動は最小になり光オシロスコープ２８でほとんど検知できない。このようなファイバリング干渉計の特性により、閉経路の中間点を検知することができる。

そこで制御部１８は、干渉光強度の変動が最小になるように遅延器２０を制御して迂回線路１１の光路長を補正し、分岐線路５ａと迂回線路１１との長さを一致させる（ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４のループ）。
次に制御部１８は、分岐線路５ａと迂回線路１１の線路長を同じ長さに保った状態で図１４に示すように可変曲げ損失器２１の損失を徐々に増加させながら、波長可変フィルタ１９の特性を信号光２３を透過させるように徐々に変化させる（ステップＳ２５）。この手順が完了すると分岐線路５ａを通過していた信号光２３が迂回線路１１に移される。すなわち信号光２３（迂回線路１１においては符号２４を付す）の通過ルートの迂回線路１１への移し替えが完了する。このときＤＦＢ−ＬＤ２７の試験光もまた透過帯域にあり、試験は継続して実施される。

次に、図１５に示すように、信号光２４が迂回線路１１を通過している状態で、切替点（１０ａと１０ｂ）において分岐線路５ａの１部を切替先線路５ａ′に取り替える（ステップＳ２６）。この状態で迂回線路１１と切替先線路５ａ′とでファイバリング干渉計が形成されているので、制御部１８は、ステップＳ２１と同様にして切替先線路５ａ′と迂回線路１１との光路差を測定する（ステップＳ２７）。そしてこの光路差を０とすべく干渉光強度をモニタして（ステップＳ２８）、干渉光強度が変動しなくなるまで切替先線路５ａ′の長さを調整する（ステップ２９，３０）。このようにして切替先線路５ａ′と迂回線路１１との伝送時間を一致させることができる。

次に制御部１８は、可変曲げ損失器２１の損失を徐々に低減させながら、波長可変フィルタ１９の特性を信号光２３を遮断するように徐々に変化させる（ステップＳ３１）。この手順が完了すると迂回線路１１を通過していた信号光２４が本来の経路に戻される。すなわち信号光２３の切替先線路５ａ′への戻し替えが完了する。最後に図１５に示すように、迂回線路１１および可変曲げ損失器２１を取り外し、信号光の経路切替が完了する。

以上説明したように第２の実施形態では、第１の実施形態の光パルス試験器１７を用いるのに代えて、光ファイバリング干渉計により光路長を計測するようにしている。このようにしても第１の実施形態と同様に光路差を補償することができ、論理リンクの矛盾やミスマッチを生じることなく信号光を別の経路に移し替えることができる。すなわちこの実施形態によっても、支障移転工事に伴うサービスへの影響を排除することの可能な通信経路の切替方法および制御装置を提供することが可能となる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば未使用の分岐線路５があれば、これを迂回線路として利用することができる。分岐部３から下流の分岐線路５には同じ信号光が伝送されていることから、これは自明である。このようにすれば迂回線路１１を接続する必要が無くなり、作業を簡易化できるなどの効果を得られる。

さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

この発明に関わる光通信システムの第１の実施の形態を示すシステム図。 線路切替に伴う伝送時間の変化とその補正を模式的に示す図。 線路切替に伴う伝送時間の変化とその補正を模式的に示す図。 遅延器２０を用いて光路差を補正する方法を説明するための図。 この発明の第１の実施形態における信号光の経路の切替手順を示すフローチャート。 図５の切替手順における初期状態を示す図。 図６の次の状態を示す図。 図７の次の状態を示す図。 図８の次の状態を示す図。 比較のため既存の信号光の経路切替につき説明するための図。 この発明に関わる光通信システムの第２の実施の形態を示すシステム図。 この発明の第２の実施形態における信号光の経路の切替手順を示すフローチャート。 図１２の切替手順における初期状態を示す図。 図１３の次の状態を示す図。 図１４の次の状態を示す図。 図１５の次の状態を示す図。

符号の説明

１…伝送装置、２…試験光遮断用フィルタ、３…分岐部（スプリッタ）、４ａ〜４ｄ…試験光挿入用カプラ、５（５ａ〜５ｄ）…分岐線路、５′（５ａ′〜５ｄ′）…切替先線路、６ａ〜６ｄ…分岐部、７…ファイバ心線、８…試験光遮断用フィルタ、９−１〜９−７…終端装置、１０ａ、１０ｂ…切替点、１１…迂回線路、１１ａ，１１ｂ…片端子、１２…試験光挿入用ポート、１３…パワーモニタポート、１４…補償信号挿入用ポート、１５…モニタポート、１６…信号光遮断用フィルタ、１７…光パルス試験器、１８…制御部、１９…波長可変フィルタ、２０…遅延器、２１…可変曲げ損失器、２２…カプラ、２３…信号光、２４…迂回線路１１を流れる信号、２５…補償信号、２６…干渉用光カプラ、２７…ＤＦＢレーザダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ）、２８…光オシロスコープ、２９…振動器、３０…分岐部３、分岐線路５、および迂回線路１１からのフレネル反射光、３１…迂回線路遠端１１ｂからのフレネル反射光、３２…試験パルス回帰光、３３…分岐部６ａ近傍のフレネル反射光、３４…試験光遮断用フィルタ８からの反射光

Claims (7)

1. 可変遅延器に接続される迂回経路を切替元線路に接続して閉経路を形成する接続ステップと、
   前記切替元線路と前記迂回経路との前記閉経路上での光路差を測定する第１測定ステップと、
   この第１測定ステップで得られた結果から前記可変遅延器の遅延量を制御して前記切替元線路と前記迂回経路との光路差を補正する第１補正ステップと、
   この第１補正ステップの完了後に前記切替元線路の信号光を前記迂回経路に迂回させる迂回ステップと、
   前記切替元線路を切替先ファイバに交換する交換ステップと、
   前記切替先ファイバと前記迂回経路との前記閉経路上での光路差を測定する第２測定ステップと、
   この第２測定ステップで得られた結果から前記切替先ファイバの長さを調節して、当該切替先ファイバと前記迂回経路との光路差を補正する第２補正ステップと、
   この第２補正ステップの完了後に前記迂回経路の信号光を前記切替先ファイバに復旧させる復旧ステップとを具備することを特徴とする通信経路の切替方法。
2. 前記迂回経路に波長可変フィルタを接続し、
   前記切替元線路に可変損失器を取り付け、
   前記迂回ステップは、前記波長可変フィルタの透過帯域を前記信号光の波長に合わせこむとともに前記可変損失器の前記波長光に対する損失を増加させるステップであることを特徴とする請求項１に記載の通信経路の切替方法。
3. 前記迂回経路に波長可変フィルタを接続し、
   前記切替元線路に可変損失器を取り付け、
   前記復旧ステップは、前記波長可変フィルタの透過帯域を前記信号光の波長から外すとともに前記可変損失器の前記波長光に対する損失を低下させるステップであることを特徴とする請求項１に記載の通信経路の切替方法。
4. 前記切替元線路に、前記迂回経路にも接続される光カプラを予め接続し、
   前記第１および第２測定ステップの少なくともいずれかのステップは、前記切替元線路と前記迂回経路とに前記光カプラを介して試験光を入射して実施される光パルス試験法により前記光路差を測定するステップであることを特徴とする請求項１に記載の通信経路の切替方法。
5. 前記切替元線路に、前記迂回経路にも接続される光カプラを予め接続し、
   前記第１および第２測定ステップの少なくともいずれかのステップは、前記光カプラに試験光を入射し、前記閉経路を介して帰還する戻り光との干渉を観測するファイバリング干渉法により前記光路差を測定するステップであることを特徴とする請求項１に記載の通信経路の切替方法。
6. 伝送装置から延設される光ファイバを複数の分岐線路に分岐し、各分岐線路をさらに複数の心線に分岐する形態の光通信システムに用いられ、
   前記複数の分岐線路のうち未使用の分岐線路がある場合に、この未使用の分岐線路を前記迂回線路として利用することを特徴とする請求項１に記載の通信経路の切替方法。
7. 光通信システムに用いられる通信経路の切替方法を実施するための制御装置であって、
   可変遅延器に接続される迂回経路を切替元線路に接続して形成される閉経路上での、前記切替元線路と前記迂回経路との光路差を測定する第１測定処理と、
   この第１測定処理で得られた結果から前記可変遅延器の遅延量を制御して前記切替元線路と前記迂回経路との光路差を補正する第１補正処理と、
   この第１補正処理の完了後に前記切替元線路の信号光を前記迂回経路に迂回させる迂回処理と、
   前記切替元線路が切替先ファイバに交換されたのち、前記切替先ファイバと前記迂回経路との前記閉経路上での光路差を測定する第２測定処理と、
   この第２測定処理で得られた結果に基づき前記切替先ファイバと前記迂回経路との光路差が補正されたのち、前記迂回経路の信号光を前記切替先ファイバに復旧させる復旧処理とを実行することを特徴とする制御装置。

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