JP2012186636A

JP2012186636A - 光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式及び方法

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Publication number: JP2012186636A
Application number: JP2011048051A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yano; 隆矢野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-09-27
Also published as: US8958692B2; US20120224848A1

Abstract

【課題】隣接し合う２つのノードが少なくとも２つの互いに異なる方向の伝送路によって接続されているとき、第１の伝送路の伝送路断の誤検知をすることなく、第２の伝送路の主信号の出力を、前記第１の伝送路が切断されていない場合に維持することが可能な光伝送システムのＡＰＲ機能を提供する。
【解決手段】OSC package２１は、伝送路３１に伝送路断が発生した可能性がある場合に、OSC package１１に、光増幅器１２ＷＥの主信号出力を低減させる指令を送出する。その指令を受けたOSC package１１は、光増幅器１２ＷＥの出力を低減したあと、出力低減が完了したことを伝える通知をOSC package２１に送出する。OSC package２１は出力低減完了通知を受信するまで、光増幅器２２ＥＷの主信号の出力を維持しておき、前記出力低減完了通知を許容時間以内に受信しなかった場合は光増幅器２２ＥＷの主信号出力を低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式及び方法に関し、特に、光ファイバ伝送システムにおけるコネクタ外れやケーブルの切断に対する安全対策として、自動で光出力を低減する技術（ＡＰＲ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）機能）に関する。

＜ＯＳＣ通信機能＞
複数のノードからなるネットワークにおいて、各ノード間での通信はＯＳＣ回線を通じて行われる。ＯＳＣは、Optical Supervisory Channelの略である。SVやTelemetryとも呼ばれる。特に波長多重通信システムでは、主信号とは別の波長を使ったＯＳＣ回線の実現例が多い。各ノードではＯＳＣ信号を送受信する機能ブロック(Circuit Pack, Package, Panel, unit, plug-in moduleなどと呼ばれる)を持つ。これを本明細書では便宜上“OSC package”と呼ぶ。OSC packageはノードの管理機能ブロック（システムコントローラ）と一体になっているケースもある。なお、この文中で用いる「主信号」とは、その伝送網がクライアントから伝達を請け負った情報が載った信号のことである。一方OSC信号は伝送網内部にある機器間通信のための信号である。

各ノードのOSC packageは、隣接ノードとの間にＯＳＣ回線を持ち、常に互いに通信している。信号は各ノードで必ず受信されるので、離れたノード間の通信メッセージは、間にあるノードのOSC packageを介して、リレー中継されて伝達される。

＜ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６６４のＡＰＲ機能＞
光伝送装置・システムは、レーザー安全基準（ＩＥＣ６０８２５−２）に準拠することが求められている。今日広く普及している、光増幅中継ノードを含む波長多重光通信システムにおいては、切断箇所から高いパワーレベルのレーザー光が放出されることを防止するために、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６６４（非特許文献１）で勧告されているＡＰＲ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）機能を具備するのが通例である。

＜従来のＡＰＲ機能実現方法１＞
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６６４に説明されているＡＰＲの機能実装を、図５を使って説明する。この図５および同様な図１，３，４，７では、伝送路断の起きる区間の両側のノードについてのみ詳しく記述し、それ以外のノードは図示を省略している。各光増幅器では、その入力部に入力信号の有無を検知するモニタを具備することが一般的であり、この図５および同様な図１，３，４，７では、当該実施例の動作に関係する入力信号モニタのみ図示し、それ以外は図示を省略している。伝送路には、主たる光パワーを占める主信号と、光監視回線（以下、「ＯＳＣ（ＯｐｔｉｃａｌＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＣｈａｎｎｅｌ）回線」と呼ぶ）が合波されて伝送されるのが一般的であり、そのための合波器・分波器がノードの伝送路への出入り口に具備されることが一般的であるが、この図５および同様な図１，３，４，７では、説明簡単化のため、それらの図示を省略している。また、図５では、主信号とOSC信号が同方向に伝送されている、最も一般的なケースで説明されている。

従来のＡＰＲ機能実現方法１は、以下のステップＳ１からＳ５の手順で行われる。なお、ステップＳ１からＳ５は、図５中に示したＳ１からＳ５と対応している。
ステップＳ１：伝送路３１に切断が発生する。
ステップＳ２：切断箇所の下流にあたるノード２０は、光増幅器１２ＷＥからの主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥの両方の受信が途絶えたことを検知する。

ステップＳ３：ノード２０は、切断箇所の上流にあたるノード１０に向かって以下２つの動作を行う。
・切断した方と反対側の伝送路である伝送路３２への光増幅器２２ＥＷの主信号出力を停止する。
・ノード１０に向かうＯＳＣ回線３４ＥＷを通じて、切断箇所に向かって出力している光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止させるＡＰＲ動作指令を送出する。

ステップＳ４：ノード１０は、ノード２０からの光増幅器２２ＥＷからの主信号が途絶えたことを検知する。また、ＯＳＣ回線３４ＥＷを通じたＡＰＲ動作指令を受信する。
ステップＳ５：ノード１０は、ノード２０からの主信号が途絶えたことの検知及びＡＰＲ動作指令の受信を受けて、切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止する。

以上のＡＰＲ動作が起きると、それ以外のノードには図６のような影響が発生する。図６は、従来のＡＰＲ機能実現方法１により、ＡＰＲが発動した後の状況を説明する図である。

図６において、まず、切断発生区間に向かう主信号が、ＡＰＲ制御により出力停止となる。切断発生区間に向かう主信号は、図６中、白抜き矢印で示している。図５を参照しながら説明したように、各光増幅器は、入力主信号が無くなると出力を停止する仕組みを備えている。そのため信号断が起きた区間より下流側では、入力断によるシャットダウンが連鎖する。このように「従来のＡＰＲ実現方法１」によるＡＰＲ動作が発動すると、主信号の伝達は、双方向とも、ＡＰＲが発生した区間で途絶えることになる。

上述したＡＰＲ制御の動作について補足説明する。
ステップＳ２で光増幅器１２ＷＥの主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥの両方の受信が途絶えたことをＡＰＲ動作発動の条件としている理由は、光増幅器１２ＷＥの主信号やＯＳＣ信号３３ＷＥが通信断になる原因には、伝送路の切断以外にも、パッケージ故障や装置内配線の誤抜去など様々なものがありうるためである。

もし、光増幅器１２ＷＥの主信号もしくはＯＳＣ信号３３ＷＥのどちらか一方でも伝送されている場合、伝送路が切断されていないことは確実なので、上流側の送出を停止する必要はない。つまり、光増幅器１２ＷＥの主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥの両方の受信が途絶えたことをＡＰＲ発動条件としているのは、伝送路断と誤判断しないための工夫である。伝送路断でない場合はＡＰＲ動作しないほうが保守作業性がよいことは言うまでもない。

また、ステップＳ３で、ＡＰＲの発動を切断箇所の上流にあたるノード１０に伝える際に、ＯＳＣ回線３４ＥＷを通じて伝えるだけでなく、光増幅器２２ＥＷの主信号出力も停止させる理由は２つある。どちらの理由も、伝送路３２が伝送路３１と一緒に切断されている可能性があるがノード２０ではその確認ができない、ということに起因する。

１つは、伝送路３２が切断されている可能性があるため、たとえ切断されていなくても安全を優先して出力を停止させる必要がある、という理由である。もう１つは、伝送路３２も切断されている場合、ＯＳＣ回線３４ＥＷを通じてノード１０に光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止させるＡＰＲ動作指令が伝わっていない可能性があり、それを確認する方法もない、という理由である。

ＯＳＣ回線３４ＥＷを通じてＡＰＲ動作指令を伝える理由は、ＡＰＲ動作発動条件の誤検出防止のためである。つまり、ノード１０がＡＰＲ発動と判断し、ＡＰＲ発動区間への主信号出力を停止するには、ノード２０からの主信号が断、かつ、ノード２０からのＯＳＣ信号３４ＥＷが断もしくはＯＳＣ信号３４ＥＷに含まれるＡＰＲ動作指令の受信、という二つの条件が満たされねばならない。この二重化によって、ノード２０の光増幅器２２ＥＷやOSC package２１の故障・交換などの際に、ノード１０がＡＰＲを誤検出することを防止しつつ、本当のＡＰＲ発生を確実に検知することができる。

図６に示したように、標準的なＡＰＲの実装では、切断されていない可能性のある伝送路３２側の主信号も、故意に切断してしまう。しかしながら、当然、それを望まないユーザも多い。つまり、片方向だけでも回線が生きているならばそれを生かしておきたいという要望である。

＜従来のＡＰＲ実現方法２＞
一方で、従来のＡＰＲ実現方法２は、切断された伝送路の反対側の通信を停止させないＡＰＲである。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６６４では、付録（Ａｐｐｅｎｄｉｘ）にて、切断されていない可能性のある伝送路３２側の主信号に手をつけずに、上流の信号を停止することができるＡＰＲ機能について説明している。その方法を図７に示す。図５と比較すると主信号に対してＯＳＣ信号が逆向きに伝送されていることが特徴である。ＡＰＲ動作を順に説明する。

ステップＳ１：伝送路３１に切断が発生する。
ステップＳ２：切断箇所の上流にあたるノード１０は、ＯＳＣ信号３３ＥＷの受信が途絶えたことを検知する。
ステップＳ３：ノード１０は、切断箇所の下流にあたるノード２０からのＯＳＣ信号３３ＥＷが途絶えたことを受けて、切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止する。

この「従来のＡＰＲ実現方法２」によると、切断が起きた片方向の伝送路ごとにＡＰＲ動作を行うことができる。つまり、切断が起きた伝送路３１と反対向きの、切断されていない可能性のある伝送路３２に手をつけずにＡＰＲ動作を行うことができる。

なお、特許文献１は、２芯双方向の光伝送システムにおいて主信号と逆向きに伝送する信号に関する記載があるが（第８コラム、４３行目等）、具体的な説明がされていない。

米国特許第７，２６０，３２４号明細書

「ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６６４第三版」２００６年３月

「従来のＡＰＲ実現方法１」の課題は、ＡＰＲ動作をさせる際に、切断されていない可能性のある伝送路側の主信号回線も停止させてしまうことである。この動作により、伝送路切断の被害が拡大してしまう可能性がある。

「従来のＡＰＲ実現方法２」の課題は、ＡＰＲ動作発動の誤検知防止の仕組みがないことである。「従来のＡＰＲ実現方法１」の場合には、光増幅器１２ＷＥの主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥの両方の受信が途絶えたことを発動の条件にすることで、どちらか片方が故障等で断となっても、伝送路断と誤って判断することを防げるが、「従来のＡＰＲ実現方法２」にはこの工夫がないため、伝送路切断ではない事態であっても伝送路切断と誤検出してしまう恐れがある。
本発明は、上記課題を同時に解決する手段を提供することを課題とする。

すなわち、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、隣接し合う２つのノードが少なくとも２つの互いに異なる方向の伝送路によって接続されているとき、第１の伝送路の伝送路断の誤検知をすることなく、第２の伝送路の主信号の出力を、前記第１の伝送路が切断されていない場合に維持することが可能な光伝送システムのＡＰＲ機能を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、第１の態様として、光ファイバ伝送システムにおける各ノードが備える伝送路切断時の出力自動低下制御方式であって、ある、ノードとノードに挟まれた伝送区間に着目し、それをノードAとノードBと仮に名づけるとき、その隣接する２ノード間は、ノードAからノードBへ信号を伝送する第１の伝送路と、ノードBからノードAへ信号を伝送する第２の伝送路とによって接続されており、ノードAは、第１の伝送路に向かって信号出力する光増幅器A1と、監視制御手段ACを備え、ノードBは、第１の伝送路からの信号到着をモニタするモニタB1と、第２の伝送路に向かって信号出力する光増幅器B2と、監視制御手段BCを備え、第１の伝送路に伝送路断が発生した場合に、ノードBのモニタB1がその伝送路断を検知し、監視制御手段BCは、切断した第１の伝送路に向かって信号を出力しているノードAの光増幅器A1の出力パワーを安全なレベルまで低減させる指令をノードAの監視制御手段ACに向けて送出し、ノードAの監視制御手段ACは、ノードBからの出力低減通知を受信して、光増幅器A1の出力を低減する、伝送路切断時の出力自動低減制御方式であって、ノードAの監視制御手段ACは、ノードBからの出力低減通知に従って、光増幅器A1の出力の低減が完了したことを表す通知である完了通知を、ノードBの監視制御手段BCに通知することを特徴とし、かつ、ノードBの前記監視制御手段BCは、あらかじめ定めた許容時間、信号出力低減の前記完了通知の受信を待ち、許容時間を超えても前記完了通知を受信しない場合は、第２の伝送路に向かって出力する光増幅器B2の信号出力を自動的に低減することを特徴とする、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式を提供するものである。

また、上記目的を達成するために、本発明は、第２の態様として、光ファイバ伝送システムにおける、ある、ノードとノードに挟まれた伝送区間に着目し、それらをノードＡとノードＢと仮に名付けるとき、前記ノードＡと前記ノードＢ間が、前記ノードＡから前記ノードＢへ信号を伝送する第１の伝送路と、前記ノードＢから前記ノードＡへ信号を伝送する第２の伝送路とによって接続されており、前記ノードＡは、前記第１の伝送路に向かって信号出力する光増幅器Ａ１と、監視制御手段ＡＣを備え、前記ノードＢは、前記第１の伝送路からの信号到着をモニタするモニタＢ１と、前記第２の伝送路に向かって信号出力する光増幅器Ｂ２と、監視制御手段ＢＣを備える光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方法であって、前記モニタＢ１が、前記第１の伝送路に伝送路断が発生した可能性があることを検知する第１の工程と、前記監視制御手段ＢＣが、前記第１の伝送路に向かって信号を出力している前記光増幅器Ａ１の出力パワーを安全なレベルまで低減させる指令である出力低減通知を前記監視制御手段ＡＣに向けて送出する第２の工程と、前記監視制御手段ＡＣが、前記出力低減通知を受信して、前記光増幅器Ａ１の出力を低減させる第３の工程と、前記監視制御手段ＡＣが、前記第３の工程により、前記光増幅器Ａ１の出力の低減が完了したことを表す通知である完了通知を、前記監視制御手段ＢＣに通知する第４の工程と、前記監視制御手段ＢＣが、あらかじめ定めた許容時間、前記完了通知の受信を待ち、前記許容時間を超えても前記完了通知を受信しない場合は、前記第２の伝送路に向かって出力している前記光増幅器Ｂ２の信号出力を低減する第５の工程と、を含むことを特徴とする、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方法を提供するものである。

本発明によれば、隣接し合う２つのノードが少なくとも２つの互いに異なる方向の伝送路によって接続されているとき、第１の伝送路の伝送路断の誤検知をすることなく、第２の伝送路の主信号の出力を、前記第１の伝送路が切断されていない場合に維持することが可能な光伝送システムのＡＰＲ機能を提供することが可能となる。

第１の実施形態の動作説明図である。第１の実施形態の変形例の説明図である。第２の実施形態の動作説明図である。第３の実施形態の動作説明図である。従来のＡＰＲ実現方法１の動作説明図である。従来のＡＰＲ実現方法１における、ＡＰＲ発動後の状況説明図である。従来のＡＰＲ実現方法２の動作説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
下述する各実施形態では、基本的に次の手順で動作して、伝送路断の誤検知がなく、また、切断した方と反対側の伝送路が切断されていない場合にその出力を維持することによって、ユーザビリティを高めたＡＰＲ機能が提供される。

＜基本動作＞
第１の手順では、断が発生した区間の下流局がその区間の上流局の出力を停止させる指令を上流局に送る。この段階では対向側の主信号出力を維持する。
第２の手順では、上流局はその指令に基づいて出力停止したことを、何らかの伝達ルートを経由して下流局に伝える。
第３の手順では、下流局は、上流局からの出力停止完了の通知を許容時間待ち、通知が届いた場合は対向側の出力を維持し続け、許容時間を経過してもその通知が届かない場合は対向側の出力を停止する。

なお、以下の実施形態ではＡＰＲ動作をＲｅｐｅａｔｅｒノード間で説明している。ＡＰＲに関与するノードにおいて主信号の送信器、受信器があるかないか、はＡＰＲの説明には無関係なので、説明を簡単化するためＲｅｐノードのケースで説明するものである。ネットワーク内のいずれかのノード（ＴｅｒｍｉｎａｌノードもしくはＯＡＤＭノードなど）に存在する主信号の送信器、受信器は図示を省略している。

＜第１の実施形態＞
図１に本実施形態の構成を示す。本実施形態は、ＯＳＣ回線を二重化する構成である。各光増幅器では、その入力部に入力信号の有無を検知するモニタを具備することが一般的であり、図１では、ＡＰＲ動作に関係する入力信号モニタのみ図示し、それ以外は図示を省略している。

本実施形態の構成は、図５と比べると、ＯＳＣ信号の送信部、受信部が２系統あり、同じ情報が伝送路３１と、伝送路３２の両方を通じて伝達されている。この２重化により、どちらか片方の伝送路が切断されただけであれば、もう一方の伝送路を通じてＯＳＣは双方向通信可能である。

動作の基本は＜基本動作＞に説明したとおりであるが、詳しく説明すると以下のようになる。
ステップＳ１：伝送路３１に切断が発生する。
ステップＳ２：切断箇所の下流にあたるノード２０は、光増幅器２２ＷＥが受信する主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥ＿１の両方の受信が途絶えたことを検知する。また、ＯＳＣ信号３３ＷＥ＿２は継続していることを検知する。

ステップＳ３：ノード２０は、伝送路３２経由のＯＳＣ回線３４ＥＷ＿２を通じて、切断箇所の上流にあたるノード１０に対して、切断箇所に向かって出力している光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止させるＡＰＲ動作指令を送出する。

ステップＳ４：ノード１０は、伝送路３２経由のＯＳＣ回線３４ＥＷ＿２を通じたＡＰＲ動作指令を受信する。
ステップＳ５：ノード１０は、切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止する。次に、ノード２０に対して伝送路３２経由のＯＳＣ回線３３ＷＥ＿２を通じて「ＡＰＲ指令に基づき切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止した」ことを通知する。

ステップＳ６：ノード２０は、許容時間内にノード１０の光増幅器１２ＷＥの主信号出力停止通知を受け取ったら、動作完了する。この許容時間は、あらかじめ定めてある、レーザー安全上、放射が許容しうる所定の時間である。典型的な許容時間は、約３秒、もしくはそれ以下である。

ステップＳ７：もしノード２０が、許容時間内にノード１０の光増幅器１２ＷＥの主信号出力停止通知を受け取れなかった場合は、伝送路３２への光増幅器２２ＥＷ主信号出力を停止する。

もし伝送路３１，３２が両方ともほぼ同時に切断された場合は次のような動作となる。
ステップＳ２において、ノード２０は、光増幅器２２ＷＥが受信する主信号と、ノード１０から送られてくるＯＳＣ信号３３ＷＥ＿１、３３ＷＥ＿２の３つの信号が途絶えたことを検知する。これにより、ノード２０の光増幅器２２ＥＷの主信号出力を停止する。

同様のことは、ノード１０でも起きる。すなわち、ノード１０は、光増幅器１２ＥＷが受信する主信号と、ノード２０から送られてくるＯＳＣ信号３４ＥＷ＿１、３４ＥＷ＿２の３つの信号が途絶えたことを検知する。これにより、ノード１０の光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止する。

従来技術であれば、主信号とＯＳＣ信号が同時に途絶えたら、ただちに該当区間への光増幅器の主信号出力を停止していた。本改良技術では、２つ送信しているＯＳＣの片方が受信できているならば、そちらの伝送路は”生きている”と仮定して、主信号の断を一時保留して、切れている伝送路への主信号出力を止める制御を試みる。その制御が完了したという通知を受け取れたら、先ほど”生きている”と仮定した方の伝送路が本当に”生きていた”確認が取れたことになるので、そのまま主信号を伝送し続けることができる。許容時間内に確認が取れなければ危険性があるため主信号を切る。

この実施形態では、１本のファイバに双方向のＯＳＣ信号を伝送する必要がある。その方法について補足説明する。方向が異なるだけでも分離は可能だが、レイリー散乱などの影響で逆方向に同一周波数で進む光が生じることもあり、進行方向に頼って分離するのは技術的に不確実さがある。それを回避するためには、方向で波長を異ならせ、波長で多重分離する方が確実である。例えば図１では３３ＷＥ＿１と３４ＥＷ＿１の波長を異ならせ、３３ＷＥ＿２と３４ＥＷ＿２の波長を異ならせる。ただしここで３３ＷＥ＿１と３３ＷＥ＿２が同一、３４ＥＷ＿１と３４ＥＷ＿２が同一であっても構わないことは言うまでもない。それぞれ同一の送信器から出力された後に光分岐されたものであっても構わないのである。（図２の（ｂ），（ｃ）。後述する）

上記各ステップのうち、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ７の主体は、さらに具体的には、切断箇所の下流ノード２０が備える光監視手段（OSC package）２１である。また、ステップＳ４、Ｓ５の主体は、切断箇所の上流ノード１０が備える光監視手段（OSC package）１１である。

＜第１の実施形態の変形例＞
上記第１の実施形態は、下記のように変形してもよい。
第１の実施形態は、ＯＳＣの送信部、受信部を２つ用意するのが基本的な構成である。その部分を省略する変形例としては次のようなものが考えられる。図２を参照しながら説明する。

図２（ａ）は、変形する前の構成、つまり、上記第１の実施形態と同等の構成である。なお、図２では双方向のＯＳＣ回線のうちの一方向しか図示していない。他の構成要素は図１などと同一なので省略している。

第１の実施形態の変形例としては、図２（ｂ）に示すように、送信部を２つ用意する代わりに１つの送信部の出力を二分岐する方法がある。同一の信号を送出するのであれば、この方法が有効である。

第１の実施形態のさらにもう一つの変形例としては、図２（ｃ）に示すように、受信部を２つ用意する代わりに、１×２光スイッチで接続先の伝送路を切り替える方法がある。

この構成は受信部が１×２光スイッチよりも高価である場合にコスト低減の効果を持つ。一度にはどちらか片方の状態しか検知できないので、見ている方の受信が途絶えたら光スイッチを他方に切り替えてもう一方の受信可否を見て、次の動作を行う、という、受信器を時分割して使う方法となる。

受信器を時分割して使用することによる制御の遅延を懸念する場合は、ＯＳＣ信号の有無だけを検知できる安価な受光器を使って常時２系統の信号有無を監視する方法も可能である。ＡＰＲ制御の実現だけであれば、ＯＳＣ信号が伝える全ての情報を受信する必要はないからである。

なお、受信部を２つ用意する代わりに１×２光スイッチで接続先の伝送路を切り替えるという技術的思想は、送信部を２つ用意する代わりに１つの送信部の出力を二分岐するという技術的思想と組み合わせることができる。

＜第２の実施形態＞
図３に本実施形態の構成を示す。本実施形態は、リング構成で、主信号出力を停止したことを通知する構成である。おおよそ図５と同様の構成であるが、リング構成を前提とする。動作を順に説明する。

ステップＳ１：伝送路３１に切断が発生する。
ステップＳ２：切断箇所の下流にあたるノード２０は、光増幅器２２ＷＥが受信する主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥの両方の受信が途絶えたことを検知する。

ステップＳ３：ノード２０は、伝送路３２経由のＯＳＣ回線３４ＥＷを通じて、切断箇所の上流にあたるノード１０に対して、切断箇所に向かって出力している光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止させるＡＰＲ動作指令を送出する。

ステップＳ４：ノード１０は、伝送路３２経由のＯＳＣ回線３４ＥＷを通じたＡＰＲ動作指令を受信する。
ステップＳ５：ノード１０は、切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止する。次に、ノード２０に対して、伝送路断の可能性のある伝送路３１とは別の経路のＯＳＣ回線（ＯＳＣ回線３５）を通じて「ＡＰＲ指令に基づき切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥ主信号出力を停止した」ことを通知する。

なお、ステップＳ５における「伝送路断の可能性のある伝送路３１とは別経路のＯＳＣ回線」は、本実施形態のようにネットワークがリング状に構成されている場合において、ノード１０とノード２０の間の伝送路断が発生した可能性のある区間を除いた区間を経由するＯＳＣ回線３５である。図３では便宜上、OSC回線35はあたかも専用回線のように描いてあるが実際には従来技術のところで説明したように、各ノードのOSC packageでバケツリレー的に伝達される仕組みである。

ステップＳ６：ノード２０は、許容時間内にノード１０の光増幅器１２ＷＥ主信号出力停止通知を受け取ったら、動作完了する。この許容時間は、あらかじめ定めてある、レーザー安全上、放射が許容しうる所定の時間である。典型的な許容時間は、約３秒、もしくはそれ以下である。

ステップＳ７：もしノード２０が、許容時間内にノード１０の光増幅器１２ＷＥ主信号出力停止通知を受け取れなかった場合は、伝送路３２への光増幅器２２ＥＷの主信号出力を停止する。

もし伝送路３１，３２が両方ともほぼ同時に切断された場合は次のような動作となる。
ノード２０は、ノード１０へＡＰＲ制御信号を伝達できず、ノード１０からのＡＰＲ動作完了信号を所定時間内に受け取ることができないため、光増幅器２２ＥＷの主信号出力を停止することとなる。

同様のことは、ノード１０でも起きる。すなわち、ノード１０は、光増幅器１２ＥＷが受信する主信号と、ノード２０から送られてくるＯＳＣ信号３４ＥＷがともに途絶えたことを検知し、ノード２０へＡＰＲ制御信号を伝達しようとするが伝達できず、ノード２０からのＡＰＲ動作完了信号を所定時間内に受け取ることができないため、光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止することとなる。

従来技術であれば、主信号とＯＳＣ信号が同時に途絶えたら、ただちに該当区間への光増幅器の主信号出力を停止していた。本改良技術では、切れたと断定した方と反対側の伝送路は”生きている”と仮定して、主信号の断を一時保留して、”生きている”と仮定した伝送路を通じて、切れている伝送路への主信号出力を止める制御を試みる。その制御が完了したという通知を受け取れたら、先ほど”生きている”と仮定した方の伝送路が本当に”生きていた”確認が取れたことになるので、そのまま主信号を伝送し続けることができる。許容時間内に確認が取れなければ危険性があるため主信号を切る。

上記各ステップのうち、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ７の主体は、さらに具体的には、ノード２０が備える光監視手段（OSC package）２１である。また、ステップＳ４、Ｓ５の主体は、ノードが備える光監視手段（OSC package）１１である。

＜第２の実施形態の変形例＞
上記第２の実施形態において、「ＡＰＲ指令に基づき切断箇所に向かう主信号出力を停止した」ことの通知を、右回り、左回り両方から流し、どちらかでも受信できるようにしてもよい。
この実施形態では、“リング構成”として最も単純な構成を例にしたが、メッシュ構成もリング構成の集合体と考えることができるので、一般のネットワークのほとんどに本技術を適用することが可能である。

＜第３の実施形態＞
図４に本実施形態の構成を示す。本実施形態は、主信号伝送路以外のルートで主信号出力を停止したことを通知する構成である。おおよそ図５と同様の構成であるが、ＤＣＮを利用することが特徴である。

データコミュニケーションネットワーク（ＤＣＮ（ＤａｔａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ））とは、装置ユーザが装置を管理するためのネットワークである。遠隔から装置と通信する回線としては、ＯＳＣを用いる経路と、ＤＣＮを用いる経路がある。装置としては、少なくともＯＳＣ回線がつながっていれば正常動作するように作られるのが一般的である。つまり装置間の日常的な通信はＯＳＣ回線を経由して行うのが一般的である。ＤＣＮの主な用途はネットワークマネジメントシステム（ＮＭＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ））と呼ばれる、装置、ネットワーク全体を管理するサーバとの接続である。したがってＤＣＮは、ＭＣＮ（ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ）とも呼ばれる。ＯＳＣ経由の回線でも装置は管理可能であるが、ＯＳＣが不通でも装置を管理可能とするために、ＯＳＣとは独立にＤＣＮが用意されるのが通例である。

ＤＣＮは様々な装置を混在させながら使用する、ユーザの汎用ネットワークであり、使用可能な帯域も保証されていない。混雑していれば転送レートの低下や遅延が起きる。これに対してＯＳＣは、搭載されている装置専用の回線である。したがって、常時必要な装置固有の制御通信などはＯＳＣ内の保証された帯域を使用するように設計される。

ＡＰＲ制御は装置内部の通信であり、ＯＳＣで伝達されるべき制御通信である。しかし伝送路断発生時はＯＳＣも少なくとも一部は切断されてしまうため、通信に制約が生じる。そこでＤＣＮで補うことが考えられる。

図４で動作を順に説明する。
ステップＳ１：伝送路３１に切断が発生する。
ステップＳ２：切断箇所の下流にあたるノード２０は、光増幅器２２ＷＥが受信する主信号とＯＳＣ信号３３ＷＥの両方の受信が途絶えたことを検知する。

ステップＳ４：ノード１０は、伝送路３２経由のＯＳＣ回線３４ＥＷを通じたＡＰＲ動作指令を受信する。
ステップＳ５：ノード１０は、切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥの主信号出力を停止する。次に、ノード２０に対して、ＤＣＮを通じて「ＡＰＲ指令に基づき切断箇所に向かう光増幅器１２ＷＥ主信号出力を停止した」ことを通知する。

ステップＳ７：もしノード２０が、許容時間内にノード１０の光増幅器１２ＷＥ主信号出力停止通知を受け取れなかった場合は、伝送路３２への光増幅器２２ＷＥ主信号出力を停止する。

＜第３の実施形態の変形例＞
上記第３の実施形態の説明においては、ＤＣＮと表記したが、主信号伝送路以外の経路、という意味であり、同等のものと置き換えても同じである。
ステップＳ３，Ｓ４において、ノード２０は、ノード１０に対して伝送路３２を通るＯＳＣ回線３４ＥＷを通じてＡＰＲ指令を伝えているが、ここもＤＣＮ経由としてもよい。ＯＳＣ回線を使用するほうが好ましい理由は、段落００６４でも記したように、ＤＣＮ経由の通信はＯＳＣ回線を経由した通信に比較して、時間がかかったり、不安定だったりする可能性があるためである。ＯＣＳ回線３２ＥＷはノード２０からノード１０へ通信するための専用回線のため、通信時間も短く、確実に伝達できる。切断箇所からの高パワーのレーザー光の放出は安全性にかかわるので、なるべく早く、確実に制御信号を伝達するのが望ましい。

以上の実施形態では、２芯双方向の伝送システムの例で説明したが、用いられる芯線数がもっと多い伝送システム、たとえば現用系と予備系の４芯を使うシステムであっても、本願の技術的思想が適用できることは言うまでもない。
以上の実施例では、説明簡単化のため、レーザー安全基準が安全と定めるパワーレベルまで光出力レベルを下げることを、光出力を停止する、と説明しているが、詳しく言えば、自由放射し続けることが許容されるレベルまで光出力を低減する、という意味である。
ここで光出力レベルの安全性の判定対象にはOSC信号も含まれることは言うまでもない。
以上の発明の説明では、説明簡単化のために、伝送路を伝送する、OSC信号以外の光は、すべて光増幅器の出力である主信号、として説明したが、たとえば分布ラマン増幅のための励起光のように、OSC信号でもなく、光増幅器から出力される主信号でもない光パワーが伝送路に送出されるようなケースであっても、その送出パワーが制御可能であるならば、本願の技術的思想が適用できることは言うまでもない。
ところで本願では、切断したことが明らかな伝送路へ信号を出力する光増幅器の出力低減が完了したことを、切断伝送路の下流ノードへ通知することが新たな工夫の一つとなっている。一方、従来のＡＰＲ技術（例えば、非特許文献１）においては、伝送路切断復旧後に出力低減措置を自動的に解除して通信を自動立ち上げするためのＡＰＲ解除要請に相当する信号を、光増幅器の出力低減が完了した後も切断伝送路に向かって送出し続けることが記述されている（本願の技術的思想が、そのような自動通信回復の仕組みと共存可能であることは言うまでもない）。この２つの通知は、互いに全く異なるものであるので、混同に注意されたい。
また、従来、ＡＰＲ技術として、集中型の光増幅器に加えて、伝送路での分布ラマン増幅を併用する場合、特に主信号と逆方向に励起光を入力する場合に対する方法も開示されている。そのようなシステムであっても、本願が解決手段を提供する課題が存在し、本願の技術的思想が適用できることは言うまでもない。

＜各実施形態の効果＞
上述した本発明の実施形態の効果を説明する。
上述した本発明の実施形態によれば、ＡＰＲ動作をさせる際に、切断されていない可能性のある伝送路３２側の回線が生きているならばそれを生かし続けることができ、一方の伝送路断が他方の主信号断へと影響が広がることを防止できる。

切断箇所の下流にあたるノード２０は、上流出力の停止信号（ＡＰＲ信号）を発出してから一定時間内に停止完了通知を受け取れなければ、伝送路３２も切断されたために切断箇所の上流にあたるノード１０にＡＰＲ信号が届かなかった可能性があるため、対向側の出力を停止する。これにより切断箇所で許容限度を越えたレーザ光が出射しつづけることを防止できる。

また、ＡＰＲ動作の発動の条件として、単に主信号もしくはＯＳＣ信号どちらか一方の断だけに頼らずに、切断が想定される現象が二つ以上観測されたことを発動条件にすることで、主信号もしくはＯＳＣ信号のどちらか片方が故障等で断となっても、伝送路断の誤判断を防止できる。

＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
光ファイバ伝送システムにおける各ノードが備える伝送路切断時の出力自動低下制御方式であって、
ある、ノードとノードに挟まれた伝送区間に着目し、それをノードAとノードBと仮に名づけるとき、その隣接する２ノード間は、ノードAからノードBへ信号を伝送する第１の伝送路と、ノードBからノードAへ信号を伝送する第２の伝送路とによって接続されており、
ノードAは、第１の伝送路に向かって信号出力する光増幅器A1と、監視制御手段ACを備え、
ノードBは、第１の伝送路からの信号到着をモニタするモニタB1と、第２の伝送路に向かって信号出力する光増幅器B2と、監視制御手段BCを備え、
第１の伝送路に伝送路断が発生した場合に、ノードBのモニタB1がその伝送路断を検知し、監視制御手段BCは、切断した第１の伝送路に向かって信号を出力しているノードAの光増幅器A1の出力パワーを安全なレベルまで低減させる指令をノードAの監視制御手段ACに向けて送出し、
ノードAの監視制御手段ACは、ノードBからの出力低減通知を受信して、光増幅器A1の出力を低減する、
伝送路切断時の出力自動低減制御方式であって、
ノードAの監視制御手段ACは、ノードBからの出力低減通知に従って、光増幅器A1の出力の低減が完了したことを表す通知である完了通知を、ノードBの監視制御手段BCに通知することを特徴とし、
かつ、
ノードBの前記監視制御手段BCは、あらかじめ定めた許容時間、信号出力低減の前記完了通知の受信を待ち、許容時間を超えても前記完了通知を受信しない場合は、第２の伝送路に向かって出力する光増幅器B2の信号出力を自動的に低減する
ことを特徴とする、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
（付記２）
前記監視制御手段BCは、前記完了通知を、前記第２の伝送路を経由する光監視回線を通じて受信することを特徴とする、付記１記載の光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
（付記３）
前記ノードAと前記ノードBが、複数の伝送路によってリング状に接続されており、
前記監視制御手段BCは、前記完了通知を、前記伝送区間を除く区間の伝送路を経由する光監視回線を通じて受信することを特徴とする、付記１記載の光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
（付記４）
前記監視制御手段BCは、前記完了通知を、前記ノードAと前記ノードBとを通信可能に接続するデータコミュニケーションネットワークを経由して受信することを特徴とする、付記１記載の光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
（付記５）
光ファイバ伝送システムにおける、ある、ノードとノードに挟まれた伝送区間に着目し、それらをノードＡとノードＢと仮に名付けるとき、前記ノードＡと前記ノードＢ間が、前記ノードＡから前記ノードＢへ信号を伝送する第１の伝送路と、前記ノードＢから前記ノードＡへ信号を伝送する第２の伝送路とによって接続されており、
前記ノードＡは、前記第１の伝送路に向かって信号出力する光増幅器Ａ１と、監視制御手段ＡＣを備え、
前記ノードＢは、前記第１の伝送路からの信号到着をモニタするモニタＢ１と、前記第２の伝送路に向かって信号出力する光増幅器Ｂ２と、監視制御手段ＢＣを備える
光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方法であって、
前記モニタＢ１が、前記第１の伝送路に伝送路断が発生した可能性があることを検知する第１の工程と、
前記監視制御手段ＢＣが、前記第１の伝送路に向かって信号を出力している前記光増幅器Ａ１の出力パワーを安全なレベルまで低減させる指令である出力低減通知を前記監視制御手段ＡＣに向けて送出する第２の工程と、
前記監視制御手段ＡＣが、前記出力低減通知を受信して、前記光増幅器Ａ１の出力を低減させる第３の工程と、
前記監視制御手段ＡＣが、前記第３の工程により、前記光増幅器Ａ１の出力の低減が完了したことを表す通知である完了通知を、前記監視制御手段ＢＣに通知する第４の工程と、
前記監視制御手段ＢＣが、あらかじめ定めた許容時間、前記完了通知の受信を待ち、前記許容時間を超えても前記完了通知を受信しない場合は、前記第２の伝送路に向かって出力している前記光増幅器Ｂ２の信号出力を低減する第５の工程と、
を含むことを特徴とする、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方法。

１０中継ノード（Repeater（Rep.）ノード）
１１光監視手段（OSC package）
１２ＷＥ，１２ＥＷ光増幅器
２０中継ノード（Repeater（Rep.）ノード）
２１光監視手段（OSC package）
２２ＷＥ，２２ＥＷ光増幅器
３１伝送路（伝送路断が発生した伝送路）
３２伝送路
３３ＷＥ，３３ＥＷ，３３ＷＥ＿１，３３ＷＥ＿２ＯＳＣ回線
３４ＥＷ，３４ＷＥ，３４ＥＷ＿１，３４ＥＷ＿２ＯＳＣ回線

Claims

光ファイバ伝送システムにおける各ノードが備える伝送路切断時の出力自動低下制御方式であって、
ある、ノードとノードに挟まれた伝送区間に着目し、それをノードAとノードBと仮に名づけるとき、その隣接する２ノード間は、ノードAからノードBへ信号を伝送する第１の伝送路と、ノードBからノードAへ信号を伝送する第２の伝送路とによって接続されており、
ノードAは、第１の伝送路に向かって信号出力する光増幅器A1と、監視制御手段ACを備え、
ノードBは、第１の伝送路からの信号到着をモニタするモニタB1と、第２の伝送路に向かって信号出力する光増幅器B2と、監視制御手段BCを備え、
第１の伝送路に伝送路断が発生した場合に、ノードBのモニタB1がその伝送路断を検知し、監視制御手段BCは、切断した第１の伝送路に向かって信号を出力しているノードAの光増幅器A1の出力パワーを安全なレベルまで低減させる指令をノードAの監視制御手段ACに向けて送出し、
ノードAの監視制御手段ACは、ノードBからの出力低減通知を受信して、光増幅器A1の出力を低減する、
伝送路切断時の出力自動低減制御方式であって、
ノードAの監視制御手段ACは、ノードBからの出力低減通知に従って、光増幅器A1の出力の低減が完了したことを表す通知である完了通知を、ノードBの監視制御手段BCに通知することを特徴とし、
かつ、
ノードBの前記監視制御手段BCは、あらかじめ定めた許容時間、信号出力低減の前記完了通知の受信を待ち、許容時間を超えても前記完了通知を受信しない場合は、第２の伝送路に向かって出力する光増幅器B2の信号出力を自動的に低減する
ことを特徴とする、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
前記監視制御手段BCは、前記完了通知を、前記第２の伝送路を経由する光監視回線を通じて受信することを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
前記ノードAと前記ノードBが、複数の伝送路によってリング状に接続されており、
前記監視制御手段BCは、前記完了通知を、前記伝送区間を除く区間の伝送路を経由する光監視回線を通じて受信することを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
前記監視制御手段BCは、前記完了通知を、前記ノードAと前記ノードBとを通信可能に接続するデータコミュニケーションネットワークを経由して受信することを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方式。
光ファイバ伝送システムにおける、ある、ノードとノードに挟まれた伝送区間に着目し、それらをノードＡとノードＢと仮に名付けるとき、前記ノードＡと前記ノードＢ間が、前記ノードＡから前記ノードＢへ信号を伝送する第１の伝送路と、前記ノードＢから前記ノードＡへ信号を伝送する第２の伝送路とによって接続されており、
前記ノードＡは、前記第１の伝送路に向かって信号出力する光増幅器Ａ１と、監視制御手段ＡＣを備え、
前記ノードＢは、前記第１の伝送路からの信号到着をモニタするモニタＢ１と、前記第２の伝送路に向かって信号出力する光増幅器Ｂ２と、監視制御手段ＢＣを備える
光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方法であって、
前記モニタＢ１が、前記第１の伝送路に伝送路断が発生した可能性があることを検知する第１の工程と、
前記監視制御手段ＢＣが、前記第１の伝送路に向かって信号を出力している前記光増幅器Ａ１の出力パワーを安全なレベルまで低減させる指令である出力低減通知を前記監視制御手段ＡＣに向けて送出する第２の工程と、
前記監視制御手段ＡＣが、前記出力低減通知を受信して、前記光増幅器Ａ１の出力を低減させる第３の工程と、
前記監視制御手段ＡＣが、前記第３の工程により、前記光増幅器Ａ１の出力の低減が完了したことを表す通知である完了通知を、前記監視制御手段ＢＣに通知する第４の工程と、
前記監視制御手段ＢＣが、あらかじめ定めた許容時間、前記完了通知の受信を待ち、前記許容時間を超えても前記完了通知を受信しない場合は、前記第２の伝送路に向かって出力している前記光増幅器Ｂ２の信号出力を低減する第５の工程と、
を含むことを特徴とする、光ファイバ伝送システムにおける出力自動低減制御方法。