JP2009212668A

JP2009212668A - 光伝送システム

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Publication number: JP2009212668A
Application number: JP2008051986A
Authority: JP
Inventors: Kazuho Obara; 一歩小原
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-09-17

Abstract

【課題】
ＯＮＵをグループ単位で救済する。
【解決手段】
光伝送路１４上に、２×８光カプラ１８_１〜１８_４を配置する。光カプラ１８_１〜１８_４の上位ポートの一方からセンター局１０に冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４を敷設する。パワー計３４_１〜３４_４は、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４からの上り光のパワーを計測する。制御装置３８は、パワー計３４_１〜３４_４の計測結果及び現用ＯＬＴ３０Ｗからの通知に従い、ポート切替え装置３６を制御する。ポート切替え装置３６は、通常時は、現用ＯＬＴ３０Ｗを幹線光ファイバ２０に接続する。ポート切替え装置３６は、光伝送路１４のアクセス区間の障害に対し、そのアクセス区間と並列な冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送システムに関し、より具体的には、光伝送路の一部を複数のユーザで共用する受動光伝送（ＰＯＮ）システムにおいて局側装置および光伝送路を冗長化した光伝送システムに関する。

ＰＯＮシステムでは、局に配置する光終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と個々のユーザ宅に配置される光終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）との間を、一部で全ＯＮＵが共用する光伝送路で接続する。その光伝送路はいわゆるスターカプラ構成からなり、中間に配置される光カップラとＯＬＴとを、全ＯＮＵで共用する光ファイバ（共用光ファイバ又はアクセスファイバ）で接続し、光カップラと各ＯＮＵとを、各ＯＮＵで専用する光ファイバ（分岐光ファイバ又はドロップファイバ）で接続する。ユーザ数が多い場合、光カップラとして、複数の光カプラを多段構成とすることがある。例えば、３２台のＯＮＵを収容する場合、図１２に示すように、４分岐の光カプラで４系統に分岐し、各分岐に８分岐の光カプラを接続する。４分岐の光カプラと８分岐の光カプラの間の光ファイバは、８台のＯＮＵで共用される共用光ファイバとなる。４分岐の光カプラは、局舎内に設置されることも、局舎とユーザ宅との間に設置されることもある。

障害発生時の不使用期間を短縮するため、経路及び／又はＯＬＴの冗長化が検討されている。また、障害箇所を迅速に検出する手段も必要である。

特許文献１には、ＰＯＮシステムにおける障害区間を特定する手段として、特定波長を反射するフィルタをＯＮＵに搭載する構成が提案されている。しかし、特許文献１に記載の技術では、ＯＮＵのコストが増大すること、敷設済みのＯＮＵには適用できないという欠点がある。また、ＯＬＴにおいても、複雑な処理を要する試験装置が必要となり、コストが増大する。

特許文献２には、ＯＬＴを冗長化することが記載されている。また、特許文献３には、現用ＯＬＴと予備ＯＬＴを２ｘＮ光スイッチを介して光伝送路に接続する、ＯＬＴの冗長構成が記載されている。この方式では、ＯＮＵにバーストレシーバが必要となる。即ち、新規にＯＮＵを開発する必要があり、バーストレシーバを有しないＯＮＵを使用するＰＯＮシステムには適用できない。

特許文献４、特許文献５及び特許文献６には、光伝送路上に光スイッチを配して、経路を冗長化することが記載されている。この構成を適用するには、従来のＰＯＮ構成を変更する必要がある。また、光スイッチという電気を要するモジュールの設置は、コスト面でのデメリットが大きい。

特許文献７には、光伝送経路を冗長化する構成が記載されているが、この技術では、ＯＮＵに２つの光トランシーバを搭載する必要が生じ、コストの観点から明らかに不利である。
特開２００７−０６４９３１号公報特開２００７−０５４３４１号公報特開２００６−３２４７９６号公報特開２００３−０５１７６５号公報特開２００２−３６８６５６号公報特開２００２−１９８９０４号公報特開２００２−０５７６７９号公報

従来の冗長構成は、伝送経路又はＯＬＴに障害が発生すると、全ＯＮＵに対して伝送経路又はＯＬＴを切り替えるものであり、全ＯＮＵで切り替えに伴う瞬断が発生する。

従来の構成に対し、図１２に示すＰＯＮシステムに対し、８分岐光カプラを２×８分岐光カプラに変更し、ＯＬＴと光伝送経路を二重化することが考えられる。図１３は、そのような冗長構成のＰＯＮシステムを示す。

しかし、図１３に示す構成では、４分岐光カプラと何れかの２×８分岐光カプラとの間の光ファイバが断線した場合、予備ＯＬＴに切り替えることになるので、ＯＬＴの切り替えに伴う瞬断が全ＯＮＵに対して発生する。ＩＰマルチキャスト放送等の、高品質を要求されるアプリケーションでは、瞬断でも映像の乱れに繋がるので、できる限り瞬断を避ける必要がある。

本発明は、線路障害により現用ＯＬＴに接続不能になったＯＮＵを予備ＯＬＴに選択的に切り替える光伝送システムを提示することを目的とする。

本発明に係る光伝送システムは、センター局に配置される現用ＯＬＴ及び予備ＯＬＴと、ユーザ宅に配置される複数のＯＮＵと、当該センター局と当該複数のＯＮＵを光学的に接続する光伝送路であって、当該センター局側に２つの上位ポートを具備し、当該ＯＮＵ側に複数の下位ポートを具備する１以上の光カプラを当該光伝送路のアクセス区間とドロップ区間の境界に有する光伝送路と、当該１以上の各光カプラの当該上位ポートの一方と当該センター局とを光学的に接続する冗長用光ファイバと、当該センター局に配置され、当該光伝送路の当該センター局との接続点及び当該冗長用光ファイバの一方を当該予備ＯＬＴに切替え可能なポート切替え装置と、当該アクセス区間の障害に対し、当該冗長用光ファイバを当該予備ＯＬＴに接続するように当該ポート切替え装置を制御する制御装置
とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、アクセス区間で断線の起こったＯＮＵのみを復旧し、断線の起こっていないＯＮＵに影響を与えない冗長構成を提供できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。ここでは、合計３２台のＯＮＵを収容するＰＯＮシステムに適用した実施例を説明する。

センター局１０と各ユーザ宅のＯＮＵ１２_１〜１２_３２を接続する光伝送路１４上には、センター局１０側に１×４光カプラ１６が配置され、ＯＮＵ１２_１〜１２_３２側には４つの２×８の光カプラ１８（１８_１〜１８_４）が配置される。１×４光カプラ１６の上位ポートは、幹線光ファイバ２０を介してセンター局１０に接続し、４つの下位ポートは、それぞれ分岐光ファイバ２２_１〜２２_４を介して２×８光カプラ１８（１８_１〜１８_４）の２つの上位ポートの一方に接続する。２×８光カプラ１８（１８_１〜１８_４）の残りの上位ポートは、それぞれ冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４を介してセンター局１０に接続する。２×８光カプラ１８（１８_１〜１８_４）の４つの下位ポートは、それぞれ、専用光ファイバ２６_１〜２６_３２を介してＯＮＵ１２_１〜１２_３２に接続する。

１×４光カプラ１６は、上位ポートから入力した光パワーを４つに分波して４つの下位ポートに出力し、４つの下位ポートから入力した光パワーを合波して上位ポートに出力する。２×８光カプラ１８_１〜１８_４は、２つの上位ポートから入力した光パワーを合波した後、８つに分波し、８個の下位ポートからそれぞれ出力する。２×８光カプラ１８_１〜１８_４はまた、８つの下位ポートに入力した光パワーを合波してから２つに分波し、２つの上位ポートから出力する。

幹線光ファイバ２０は全ＯＮＵ１２_１〜１２_３２により共用される。１×４光カプラ１６と２×８光カプラ１８_１〜１８_４間の分岐光ファイバ２２_１〜２２_４は、対応する２×８光カプラ１８_１〜１８_４に接続する８台のＯＮＵにより共用される。例えば、分岐光ファイバ２２_１は、ＯＮＵ１２_１〜１２_８により共用される。専用光ファイバ２６_１〜２６_３２は、直接接続するＯＮＵ１２_１〜１２_３２により専用される。

本明細書では、ＯＮＵ１２_１〜１２_３２に直接接続する専用光ファイバ２６_１〜２６_３２の区間をドロップ区間と呼び、光伝送路１４のドロップ区間以外の区間をアクセス区間と呼ぶ。原則的には、２×Ｎ光カプラよりＯＬＴ側をアクセス区間と呼び、２×Ｎ光カプラよりＯＮＵ側をドロップ区間と呼ぶ。

センター局１０内には、現用ＯＬＴ３０Ｗと予備ＯＬＴ３０Ｐが設置される。現用ＯＬＴ３０Ｗと予備ＯＬＴ３０Ｐは、Ｌ２（Layer 2）又はＬ３（Layer 3）のスイッチ３２を介して上位ネットワーク３９に接続する。現用ＯＬＴ３０Ｗと予備ＯＬＴ３０Ｐは、配下のＯＮＵの上り光信号出力をＴＤＭＡ（Time Division Multiplexing Access）方式で制御する。

パワー計３４_１〜３４_４は、予備光ファイバ２４（２４_１〜２４_４）を伝搬する上り光の光パワーを計測する。予備光ファイバ２４_１は２×８光カプラ１８_１に接続するので、光カプラ１８_１に接続するＯＮＵ１２_１〜１２_８からの上り光が、予備光ファイバ２４_１を遡ってパワー計３４_１に入射する。つまり、パワー計３４_１は、ＯＮＵ１２_１〜１２_８からの上り光の光パワーをモニタする。同様に、パワー計３４_２は、ＯＮＵ１２_９〜１２_１６からの上り光の光パワーをモニタする。パワー計３４_３は、ＯＮＵ１２_１７〜１２_２４からの上り光の光パワーをモニタし、パワー計３４_４は、ＯＮＵ１２_２５〜１２_３２からの上り光の光パワーをモニタする。

現用ＯＬＴ３０Ｗと予備ＯＬＴ３０Ｐを切り替えるポート切替え装置３６を光ファイバ２０，２４_１〜２４_４と現用ＯＬＴ３０Ｗ、予備ＯＬＴ３０Ｐ及びパワー計３４_１〜３４_４との間に配置してある。制御装置３８が、パワー計３４_１〜３４_４の計測結果、並びに現用ＯＬＴ３０Ｗ及び予備ＯＬＴ３０Ｐのステータス情報に従い、ポート切替え装置３６を制御し、また、現用ＯＬＴ３０Ｗと予備ＯＬＴ３０Ｐの分担を制御する。制御装置３８の機能の詳細は後述する。

ポート切替え装置３６は、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗ又は予備ＯＬＴ３０Ｐに接続する光スイッチ３６ａを有する。光スイッチ３６ａは、通常時には、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続する。光スイッチ３６ａは、現用ＯＬＴ３０Ｗの障害時に、幹線光ファイバ２０を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続する。

ポート切替え装置３６はまた、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４の内の任意の１つを予備ＯＬＴ３０Ｐに接続する光スイッチ３６ｂを有する。光スイッチ３６ｂは、通常時には、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４をそれぞれパワー計３４_１〜３４_４に接続する。光スイッチ３６ｂは、分岐光ファイバ２２_１〜２２_４の何れか1本（例えば、分岐光ファイバ２２_１）に障害が発生したときに、障害の発生した分岐光ファイバ（例えば、２２_１）を利用するＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１〜１２_８）を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続して、救済するために使用される。他の分岐光ファイバ２２_２〜２２_４を利用するＯＮＵ１２_９〜１２_３２は、現用ＯＬＴ３０Ｗを介して上位ネットワーク３９に接続したままとなる。

光スイッチ３６ｂとして、パワー計３４_１〜３４_４と予備ＯＬＴ３０Ｐとを切り替える代わりに、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４からの上り光の一部を常時、パワー計３４_１〜３４_４に供給し、当該上り光の残りを、常開スイッチを介して予備ＯＬＴ３０Ｐに接続する構成であっても良い。

現用ＯＬＴ３０Ｗと予備ＯＬＴ３０Ｐは、接続するＯＮＵからの上り信号をスイッチ３２に送信し、スイッチ３２からの下り信号を対応するＯＮＵに送信する機能を有し、接続するＯＮＵの上り信号送出タイミングを制御する機能を有する。但し、予備ＯＬＴ３０Ｐは、初期状態では、どのＯＮＵ１２_１〜１２_３２にも接続していない。予備ＯＬＴ３０Ｐのスタンバイ状態には、（１）コールドスタンバイ、（２）ホットスタンバイ、及び（３）ホットスタンバイ＆現用ＯＬＴ３０Ｗの登録情報・設定情報の利用の、３種類がありうる。本実施例では、どれでもよい。

コールドスタンバイでは、予備ＯＬＴ３０Ｐを利用する段階で予備ＯＬＴ３０Ｐに電源を投入する。予備ＯＬＴ３０Ｐは、管理下に置かれるＯＮＵとのリンク確立をゼロからスタートする。電源投入とリンク確立に時間を要するので、切替え時間は長くなるが、電気を節約でき、現用ＯＬＴ３０Ｗ及び予備ＯＬＴ３０Ｐの機能を単純化できるという利点がある。

ホットスタンバイでは、予備ＯＬＴ３０Ｐの電源を常に投入しておく。予備ＯＬＴ３０Ｐは、管理下に置かれるＯＮＵとのリンク確立をゼロからスタートする。この場合、リンク確立には時間を要するが、現用ＯＬＴ３０Ｗ及び予備ＯＬＴ３０Ｐの機能を単純化できるという利点がある。

ホットスタンバイとしつつ、現用ＯＬＴ３０Ｗの登録情報・設定情報を利用する方式では、予備ＯＬＴ３０Ｐの電源は、常に投入されている。定期的に又は冗長切替え時に、制御装置３８は、現用ＯＬＴ３０Ｗの登録情報・設定情報を予備ＯＬＴ３０Ｐに転送し、予備ＯＬＴ３０Ｐは、これらの登録情報・設定情報を記憶する。現用ＯＬＴ３０Ｗの使用時には、その登録情報・設定情報を制御装置３８に転送して、常時更新しておき、制御装置３８が、冗長切替えに応じて、記憶する登録情報・設定情報を予備ＯＬＴ３０Ｐに転送するようにしてもよい。予備ＯＬＴ３０Ｐは、登録情報・設定情報を利用することで、リンク確立が不要になるか、又は、部分的に省略可能になり、高速な冗長切替えを実現できる。

図２は、制御装置３８によるポート切替え装置３６の制御フローチャートを示す。

現用ＯＬＴ３０Ｗの障害を検知すると（Ｓ１）、制御装置３８はポート切替え装置３６の光スイッチ３６ａを現用ＯＬＴ３０ｗから予備ＯＬＴ３０Ｐに切り替える（Ｓ２）。以後、予備ＯＬＴ３０Ｐは、全ＯＮＵ１２_１〜１２_３２との間でリンクを確立し、全ＯＮＵ１２_１〜１２_３２と通信を管理し、仲介する（Ｓ３）。この動作は、現用ＯＬＴの故障に備えて予備ＯＬＴを装備する従来例と同じである。

現用ＯＬＴ３０Ｗは、通信不能のＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）があると、そのＯＮＵを制御装置３８に通知する（Ｓ４）。この段階では、当該ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）の故障又は電源オフ、アクセス区間（例えば、２２_１）の断線、ドロップ区間（例えば、２６_１）の断線の３つの可能性がある。

なお、ＯＮＵが正常に電源断になるときに、その旨を電源断の前にＯＬＴに通知する機能（ＤｙｉｎｇＧａｓｐ機能）を実装するＰＯＮシステムがある。この機能を搭載している場合、通信不能のＯＮＵは、ＤｙｉｎｇＧａｓｐ信号を検知することなく通信不能になったＯＮＵを意味する。

制御装置３８は、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）が属するＯＮＵグループからの上り光をモニタするパワー計（例えば、パワー計３４_１）で計測されるパワーを参照し、計測パワーが閾値以下かどうかを調べる（Ｓ５）。本実施例では、１つのＯＮＵグループには８台のＯＮＵが所属しているが、その内の７台が正常に電源オフになっている可能性がある。従って、ここでの閾値は、１台のＯＮＵが出力する上り光の光パワーより若干、低い値に設定される。また、パワー計３４_１〜３４_４は、ある程度以上（例えば１０ｍｓ）の時間の平均パワーを計測する。ＰＯＮシステムの上り信号はバースト的に送信されるので、粒度を細かくして光パワーを測定すると、光断を誤検知する可能性があるからである。

計測光パワーが閾値を越える場合（Ｓ５）、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）が属するＯＮＵグループに属する何れか１以上のＯＮＵが現実に通信していることになる。即ち、アクセス区間（例えば、２２_１）に障害は無く、ドロップ区間（例えば、２６_１）に障害（断線）があるか、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）の故障若しくは電源オフも想定される。ドロップ区間（例えば、２６_１）の障害も通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）の故障も、サービスマンによる現地修理が必要になるので、修理点検の依頼を管理者に通知する（Ｓ６）。そして、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）を現用ＯＬＴ３０Ｗの管理対象から分離する（Ｓ７）。

計測光パワーが閾値以下の場合（Ｓ５）、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）が利用するアクセス区間（例えば、２２_１）又はドロップ区間（例えば、２６_１）の断線の可能性が高い。そこで、光スイッチ３６ｂにより、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）のアクセス区間に対する冗長用光ファイバ（例えば、２４_１）を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続する（Ｓ８）。

予備ＯＬＴ３０Ｐの管理の下、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）の通信が復旧するかどうかを調べる（Ｓ９）。復旧した場合（Ｓ９）、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）のアクセス区間（例えば、２２_１）の障害であると結論付けることができ（Ｓ１０）、以後、予備ＯＬＴ３０Ｐが、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）の属するＯＮＵグループの通信を管理及び仲介し、現用ＯＬＴ３０Ｗが、残るＯＮＵグループの通信の管理・仲介を継続する（Ｓ１１）。

予備ＯＬＴＰの管理の下でも復旧しない場合（Ｓ９）、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）と同じＯＮＵグループの他のＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_２〜１２_８）は電源オフであり、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）のドロップ区間（例えば、２６_１）の断線、又は、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）の故障と考えられる。そこで、光スイッチ３６ｂを元に戻し、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）又はそのドロップ区間（例えば、２６_１）の修理点検の依頼を管理者に通知し（Ｓ６）、通信不能ＯＮＵ（例えば、ＯＮＵ１２_１）を現用ＯＬＴ３０Ｗの管理対象から分離する（Ｓ７）。

本実施例では、アクセス区間の障害に対し、当該障害により通信不能になるＯＮＵグループを迅速に予備ＯＬＴ３０Ｐにより救済できる。この障害の影響を受けないＯＮＵは、現用ＯＬＴ３０Ｗを介して通信を継続できる。これにより、予備系への切替えによるダメージを最小限に抑えることができる。

次に、ポート切替え装置３６の具体的な実装形態を説明する。図３は、ポート切替え装置３６の一例の概略構成ブロック図を示す。ポート切替え装置３６の内部構成の理解に必要な要素のみを図示してある。

光スイッチ４０は、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続するか、予備ＯＬＴ３０Ｐ側に接続するかを選択でき、通常は、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続している。光スイッチ４２_１〜４２_４はそれぞれ、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４をパワー計３４_１〜３４_４に接続するか、予備ＯＬＴ３０Ｐ側に接続するかを選択でき、通常は、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４をパワー計３４_１〜４２_４に接続している。予備ＯＬＴ３０Ｐの入出力ポートには、光スイッチ４４が接続し、光スイッチ４４は、光スイッチ４０，４２_１〜４２_４と接続する５つの選択端子（Ｗ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と、無接続のための無接続端子（Ｓ）を具備する。予備ＯＬＴ３０Ｐがスタンバイ状態のときに、光スイッチ４４は無接続端子（Ｓ）に接続する。

例えば、現用ＯＬＴ３０Ｗから予備ＯＬＴ３０Ｐに全面的に切り替える場合、光スイッチ４０は、光スイッチ４４の選択端子（Ｗ）に接続する端子に切り替わり、光スイッチ４４は、選択端子（Ｗ）に接続する。この状態では、予備ＯＬＴ３０Ｐは、幹線光ファイバ２０を介して、全ＯＮＵ１２_１〜１２_３２の通信を管理及び仲介する。

また、冗長用光ファイバ２４_１を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続したい場合、光スイッチ４２_１は光スイッチ４４の選択端子（Ａ）に接続する端子に切り替わり、光スイッチ４４は、選択端子（Ａ）に接続する。この状態で、予備ＯＬＴ３０Ｐは、２×８光カプラ１８_１を共用するＯＮＵ１２_１〜１２_８の通信を管理及び仲介する。

図４は、ポート切替え装置３６としてマトリクス光スイッチを使用する構成例の概略構成図を示す。破線のミラー５０〜５８は透過状態を示す。

透過と反射を外部制御可能なミラー５０を幹線光ファイバ２０と現用ＯＬＴ３０Ｗの間に配置する。例えば、ミラー５０は、透過状態では、幹線光ファイバ２０と現用ＯＬＴ３０Ｗとの間の光路から退避し、反射状態では、幹線光ファイバ２０と現用ＯＬＴ３０Ｗとの間の光路上に挿入される可動ミラー、又は透過／反射を電気的に制御可能な化学材料（例えば、ＬｉＮｂＯ_３）を被覆したミラーである。同様に透過と反射を外部制御可能なミラー５２，５４，５６，５８を冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４とパワー計３４_１〜３４_４の間に配置する。また、幹線光ファイバ２０，２４_１〜２４_４からの光をミラー５０〜５８の何れか１つが反射状態に制御されている場合に、反射状態のミラー（例えば、ミラー５２）と連繋する光ファイバ（例えば、冗長用光ファイバ２４_１）と予備ＯＬＴ３０Ｐが光学的に結合するように、予備ＯＬＴ３０Ｐを配置してある。

図５は、ミラー５２が反射状態になっている場合に、冗長用光ファイバ２４_１と予備ＯＬＴ３０Ｐが光学的に結合した状態を示す。破線のミラー５０，５４，５６，５８は、透過状態になり、実線のミラー５２は反射状態になっている。このとき、パワー計３４_１には光信号が入射しないので、制御装置３８は、パワー計３４_１の計測結果を無視する。

図６は、光スイッチ４２_１〜４２_４の代わりに１０：１光カプラを使用するポート切替え装置３６の別の構成例を示す。この構成では、何れのＯＮＵグループを予備ＯＬＴ３０Ｐに接続して救済したとしても、パワー計３４_１〜３４_４は、対応する冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４からの上り光のパワーを計測できる。

光スイッチ６０は、光スイッチ４０と同様に、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続するか、予備ＯＬＴ３０Ｐの光スイッチ６４の選択端子Ｗに接続するかを選択でき、通常は、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続している。１０：１光カプラ６２_１〜６２_４はそれぞれ、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４からの光信号を１０：１の割合で分割し、パワーの少ない方をパワー計３４_１〜３４_４に接続し、パワーの多い方を予備ＯＬＴ３０Ｐの光スイッチ６４の端子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに接続する。光スイッチ６４は、光スイッチ４４と同様に、光スイッチ４０及び光カプラ６２_１〜６２_４と接続する５つの選択端子（Ｗ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と、無接続のための無接続端子（Ｓ）を具備する。予備ＯＬＴ３０Ｐがスタンバイ状態のときに、光スイッチ４４は無接続端子（Ｓ）に接続する。

例えば、現用ＯＬＴ３０Ｗから予備ＯＬＴ３０Ｐに全面的に切り替える場合、光スイッチ６０は、光スイッチ６４の選択端子（Ｗ）に接続する端子に切り替わり、光スイッチ６４は、選択端子（Ｗ）に接続する。この状態では、予備ＯＬＴ３０Ｐは、幹線光ファイバ２０を介して、全ＯＮＵ１２_１〜１２_３２の通信を管理及び仲介する。

また、冗長用光ファイバ２４_１を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続したい場合、光スイッチ６４は、選択端子（Ａ）に接続する。この状態で、予備ＯＬＴ３０Ｐは、２×８光カプラ１８_１を共用するＯＮＵ１２_１〜１２_８の通信を管理及び仲介する。

１０：１光カプラ６２_１〜６２_４の挿入により、分岐損が生じるデメリットはあるが、可動部分が少なくなるので、故障率が下がるという利点がある。また、予備ＯＬＴ３０Ｐへの切り替え後も、パワー計３４_１〜３４_４による死活管理が可能であるという利点がある。

光カプラ６２_１〜６２_４の分岐比を１０：１としたが、ネットワークの要求状況に合わせて、任意の分岐比を取ることが可能である。

図６に示す構成では、ポート切替え装置３６の外部に光カプラ６２_１〜６２_４を配置しても良いことは明らかである。

また、理解を容易にするために、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４のそれぞれにパワー計３４_１〜３４_４を用意したが、単一のパワー計を時分割で利用しても良い。図７は、図６に示す構成をそのように変更したポート切替え装置３６の構成例を示す。即ち、パワー計３４_１〜３４_４を、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４を周期的にスキャンする光スイッチ６６と、当該光スイッチ６６により選択された上り光のパワーを計測するパワー計６８からなる構成で置換できる。

また、上り光のパワーを計測するＯＮＵグループと、予備ＯＬＴ３０Ｐで救済するＯＮＵグループが一致してもよい場合、光カプラ６２_１〜６２_４を省略できる。図８は、そのような変更構成の概略構成ブロック図を示す。

図８に示す構成では、光スイッチ７０は、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続するか、予備ＯＬＴ３０Ｐ側に接続するかを選択でき、通常は、幹線光ファイバ２０を現用ＯＬＴ３０Ｗに接続している。光スイッチ７２は、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４に周期的に接続し、光スイッチ７４は、光スイッチ７２により選択された冗長用光ファイバを、パワー計７６又は予備ＯＬＴ３０Ｐの光スイッチ７８の選択端子（Ａ）に接続する。光スイッチ７４は、通常は、パワー計７６に接続する。光スイッチ７４が光スイッチ７８の端子（Ａ）に接続するとき、光スイッチ７２は、予備ＯＬＴ３０Ｐにより救済すべきＯＮＵグループの冗長用光ファイバに継続的に接続する。予備ＯＬＴ３０Ｐの入出力ポートには光スイッチ７８が接続し、光スイッチ７８は、光スイッチ７０と接続する選択端子（Ｗ）、光スイッチ７４と接続する選択端子（Ａ）と、無接続のための無接続端子（Ｓ）を具備する。予備ＯＬＴ３０Ｐがスタンバイ状態のときに、光スイッチ７８は無接続端子（Ｓ）に接続する。

現用ＯＬＴ３０Ｗから予備ＯＬＴ３０Ｐに全面的に切り替える場合、光スイッチ７０は、光スイッチ７８の選択端子（Ｗ）側に切り替わり、光スイッチ７８は選択端子（Ｗ）に接続する。この状態では、予備ＯＬＴ３０Ｐは、幹線光ファイバ２０を介して、全ＯＮＵ１２_１〜１２_３２の通信を管理及び仲介する。

また、例えば、冗長用光ファイバ２４_１を予備ＯＬＴ３０Ｐに接続したい場合、光スイッチ７２は、冗長用光ファイバ２４_１に継続的に接続し、光スイッチ７４は、選択端子（Ａ）に接続する。この状態で、予備ＯＬＴ３０Ｐは、２×８光カプラ１８_１を共用するＯＮＵ１２_１〜１２_８の通信を管理及び仲介する。

光スイッチ７４の代わりに、図７に示す１０：１光カプラ６２_１〜６２_４のような１０：１光カプラを配置しても良いことは明らかである。

以上の構成では、光伝送路１４を２段構成としたが、３段構成以上であってもよい。図９は、３段構成の光伝送路１４の構成例を示す。２×Ｎ光カプラの上流側の２つのポートの一方から現用ＯＬＴに延びる光ファイバ（太実線）がアクセス区間となり、他方のポートからポート切替え装置に接続する光ファイバ（破線）が冗長用光ファイバとなる。２×Ｎ光カプラのＯＮＵ側の光ファイバ（実線）がドロップ区間となる。

本実施例では、冗長系は１段目の光カプラ１６を通らないので、全体の伝送損失が小さい。このため、冗長系は長い距離を伝送でき、迂回して光ファイバを敷設することができる。すなわち、物理的に経路を冗長化できる。また、従来のＯＬＴ／ＯＮＵに機能的変更を施すことなく冗長構成が実現できる。

ＯＮＵに２本の光ファイバを入力する必要がないので、新たなドロップケーブル敷設工事を要せずに冗長構成を実現できる。

ポート切替え装置３６を、複数の現用ＯＬＴと複数の予備ＯＬＴの間で任意の組合せで切替え可能に拡張することで、冗長化のためのコストを低減できる。図１０は、Ｍ系統のＰＯＮシステムに対してＮ個の予備ＯＬＴを用意した冗長構成の概略構成ブロック図を示す。勿論、M＞Nであり、例えば、M：N＝１６：１である。MがNに近いほど、信頼性が高くなる。

ポート切替え装置１３６は、ポート切替え装置３６を、Ｍ個のＰＯＮシステムとＮ個の予備ＯＬＴ１３０Ｐ_１〜１３０Ｐ_Ｎを収容可能に拡張したものである。すなわち、ポート切替え装置１３６には、Ｍ個の現用ＯＬＴ１３０Ｗ_１〜１３０Ｗ_Ｍと、Ｎ個の予備ＯＬＴ１３０Ｐ_１〜１３０Ｐ_Ｎが接続する。各ＰＯＮシステムのＯＮＵグループ毎の上り光パワーを計測するパワー計も同様に、拡張された数だけ、ポート切替え装置１３６に接続する。制御装置１３８が、パワー計の計測結果、現用ＯＬＴ１３０Ｗ_１〜１３０Ｗ_Ｍの動作状態に応じて、ＰＯＮシステム単位、又は、各ＰＯＮシステムのＯＮＵグループ単位（冗長用光ファイバ単位）で予備ＯＬＴ１３０Ｐ_１〜１３０Ｐ_Ｎに切り替える。

図１に示す実施例では、２×８光カプラ１８_１〜１８_４の幾つかが１×８光カプラであるか、冗長用光ファイバ２４_１〜２４_４の幾つかが、配線されていない場合にも、本発明は適用可能である。

図１１は、冗長用光ファイバ２４_３，２４_４が未配線の場合の構成例を示す。この場合、２×８光カプラ１８_１又は同１８_２のアクセス区間の障害に対して、配下のＯＮＵ１２_１〜１２_８又は１２_９〜１２_１６を救済できる。
（その他）

４分岐の光カプラと８分岐の光カプラからなる２段構成の３２分岐を例に説明したが、本発明は、２×３２分岐の１段構成、及び８分岐×８分岐の２段構成の６４分岐にも適用できる。例えば、１段目を１×８光カプラとして、２段目に８つの２×８光カプラを配置する。

光伝送路上のビットレートは特に限定されない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３のＥＰＯＮ、ＩＴＵ-ＴＧ．９８４のＧＰＯＮ、現在標準化中の１０ＧＥ-ＰＯＮに適用可能であり、より一般的には、「下り信号がなければＯＮＵは光信号を発しない」という条件を満たす、あらゆるＰＯＮシステムに適用可能である。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。制御装置３８によるポート切替え装置３６の制御フローチャートを示す。ポート切替え装置３６の一例の概略構成ブロック図を示す。ポート切替え装置３６としてマトリクス光スイッチを使用する構成例の概略構成図を示す。ミラー５２が反射状態になっている場合に、冗長用光ファイバ２４_１と予備ＯＬＴ３０Ｐが光学的に結合した状態を示す。光スイッチ４２_１〜４２_４の代わりに１０：１光カプラを使用するポート切替え装置３６の別の構成例を示す。パワー計測を簡略化した場合のポート切替え装置３６の構成例を示す。ポート切替え装置３６の更に別の構成例の概略構成図を示す。３段構成の光伝送路１４の構成例を示す。Ｍ系統のＰＯＮシステムに対してＮ個の予備ＯＬＴを用意した冗長構成の概略構成ブロック図を示す。一部の冗長用光ファイバが未配線の場合の構成例を示す。３２台のＯＮＵを収容する従来のＰＯＮシステムの概略構成図である。図１２に示すＰＯＮシステムを冗長化したシステムの構成図である。

符号の説明

１０：センター局
１２_１〜１２_３２：ＯＮＵ
１４：光伝送路
１６：１×４光カプラ
１８（１８_１〜１８_４）：２×８光カプラ
２０：幹線光ファイバ
２２_１〜２２_４：分岐光ファイバ
２４_１〜２４_４：冗長用光ファイバ
２６_１〜２６_３２：専用光ファイバ
３０Ｗ：現用ＯＬＴ
３０Ｐ：予備ＯＬＴ
３２：Ｌ２（Layer 2）又はＬ３（Layer 3）のスイッチ
３９：上位ネットワーク
３４_１〜３４_４：パワー計
３６：ポート切替え装置
３６ａ，３６ｂ：光スイッチ
３８：制御装置
４０：光スイッチ
４２_１〜４２_４：光スイッチ
４４：光スイッチ
５０〜５８：ミラー
６０：光スイッチ
６２_１〜６２_４：１０：１光カプラ
６４：光スイッチ
６６：光スイッチ
６８：パワー計
７０：光スイッチ
７２：光スイッチ
７４：光スイッチ
７６：パワー計
７８：光スイッチ
１３０W_１〜１３０W_Ｍ：現用ＯＬＴ
１３０P_１〜１３０P_Ｎ：予備ＯＬＴ
１３６：ポート切替え装置
１３８：制御装置

Claims

センター局に配置される現用ＯＬＴ及び予備ＯＬＴと、
ユーザ宅に配置される複数のＯＮＵと、
当該センター局と当該複数のＯＮＵを光学的に接続する光伝送路であって、
当該センター局側に２つの上位ポートを具備し、当該ＯＮＵ側に複数の下位ポートを具備する１以上の光カプラを当該光伝送路のアクセス区間とドロップ区間の境界に有する光伝送路と、
当該１以上の各光カプラの当該上位ポートの一方と当該センター局とを光学的に接続する冗長用光ファイバと、
当該センター局に配置され、当該光伝送路の当該センター局との接続点及び当該冗長用光ファイバの一方を当該予備ＯＬＴに切替え可能なポート切替え装置と、
当該アクセス区間の障害に対し、当該冗長用光ファイバを当該予備ＯＬＴに接続するように当該ポート切替え装置を制御する制御装置
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
更に、当該センター局に配置され、当該冗長用光ファイバからの上り光をモニタするパワー計を具備し、
当該制御装置は、当該パワー計の計測結果が所定値以下の場合に、当該ポート切替え装置に当該冗長用光ファイバを当該予備ＯＬＴに接続させ、当該冗長用光ファイバを介した通信が可能かどうかにより当該アクセス区間の障害か否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。