JP2013126193A - 波長冗長装置及び方法並びにこれを用いた波長多重光伝送システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の波長を使用することなく、１：Ｎ冗長方式を実現することが可能となる、波長冗長装置等を提供する。
【解決手段】波長冗長装置１１は、複数のトランスポンダ４１，４２，４３のいずれかに障害が発生したとき、障害が発生したトランスポンダで処理されるべき光信号を、冗長用トランスポンダ３４へ出力し、冗長用トランスポンダ４４で処理された光信号４４ａを、障害が発生したトランスポンダから出力されるべき波長の光信号として冗長用トランスポンダ４４から出力させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば海洋ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送システムに用いられる１：Ｎ波長冗長方法に関し、詳しくはその波長冗長装置及び方法、並びにこれを用いた波長多重光伝送システム及び方法に関する。

図５は、関連技術の波長多重光伝送システムを示すブロック図である。図６は、図５の波長多重光伝送システムで用いられる光信号を示すグラフである。以下、これらの図面に基づき説明する。

関連技術の波長多重光伝送システム１０ａは、波長冗長装置１１ａ、トランスポンダ４１，４２，４３、冗長用トランスポンダ４４ａ、波長多重分離装置５１、光増幅器６１等を備える。

伝送信号としての光信号３１，３２，３３は、波長冗長装置１１ａを介して、それぞれトランスポンダ４１，４２，４３へ出力される。ここで「出力される」は、「インタフェースされる」と言うこともできる。各トランスポンダ４１，４２，４３から出力された光信号３１ａ，３２ａ，３３ａは、波長多重分離装置５１へ出力されてＷＤＭ信号として波長多重・分離され、光増幅器６１を介して光伝送路９１へ出力される（図６［Ａ］）。

例えばトランスポンダ４２に異常が発生した場合、波長冗長装置１１ａは、トランスポンダ４２に入力される光信号３２を冗長用トランスポンダ４４に分配する。冗長用トランスポンダ４４から出力される光信号３４ａ’は、予め指定された波長に設定されており、波長多重分離装置５２で他のトランスポンダ４１，４３の光信号３１ａ，３３ａとともにＷＤＭ信号の一部として多重・分離が実施される（図６［Ｂ］）。

図７は、関連技術の波長多重光伝送システムを用いた海洋ＷＤＭ伝送システムを示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明する。

海洋ＷＤＭ伝送システム１００ａは、一つの伝送路区間２０で双方向の信号に対応するため、同じ構成の波長多重光伝送システム１０ａ，１０ｂを対向させたものである。波長多重光伝送システム１０ｂは、波長多重光伝送システム１０ａと同様、波長冗長装置１２ａ、トランスポンダ４５，４６，４７、冗長用トランスポンダ４８ａ、波長多重分離装置５２、光増幅器６２等を備える。波長多重光伝送システム１０ａに入力される光信号３１，３２，３３は、波長多重光伝送システム１０ａで処理されて光伝送路９１を介して波長多重光伝送システム１０ｂへ送出される。同様に、波長多重光伝送システム１０ｂに入力される光信号３５，３６，３７は、波長多重光伝送システム１０ｂで処理されて光伝送路９１を介して波長多重光伝送システム１０ａへ送出される。

次に、関連技術の波長多重光伝送システムの詳しい例として、特許文献１に開示された波長多重光伝送システムについて説明する。

図８に示す波長多重光伝送システムは、一例として光波長多重における光波長数を、現用システム用として８波長、予備システム用として１波長の合計９波長としたものであり、双方向機能を有するものである。なお、この波長多重光伝送システムとしては、光伝送端局装置の現用システムの光波長数が８波長以外のＮ波長の場合でも、Ｎ：１冗長切替が可能な構成とすることができる。

トランスポンダとしての光伝送端局装置１１１〜１１４は、それぞれ二つの現用システム１２１〜１２８を備えている。各現用システム１２１〜１２８は、フレーム処理機能と誤り訂正機能を有し、送受信機能に従って、入力される光信号１０１〜１０８又は光信号３０１〜３０８の信号処理と、光波長変換機能を有する。

また、波長冗長装置としてのＮ：１冗長切替装置１５１の、一部を構成する予備システム１３１は、現用システム１２１〜１２８と同一機能を有し、且つ光伝送端局装置１１１〜１１４が発信側にある場合、処理する光信号のオーバーヘッドに自局切替情報７０２を挿入し、光伝送端局装置１１１〜１１４が受信側にある場合、処理する光信号のオーバーヘッドに挿入された対向局切替情報７０１を抽出する機能を有している。つまり、予備システム１３１は、冗長用トランスポンダとして動作するものである。

また、各光伝送端局装置１１１〜１１４では、現用システム１２１〜１２８の障害発生の有無を監視する警報監視回路１４１〜１４４を備えている。警報監視回路１４１〜１４４は、現用システム１２１〜１２８に障害が発生した場合は切替要求信号６０１〜６０４を生成する。

現用システム１２１〜１２８及び予備システム１３１には、光波長多重分離装置９０１が接続されている。光波長多重分離装置９０１は、現用システム１２１〜１２８及び予備システム１３１が発信側として動作する場合、光信号３０１〜３０９を波長多重化する合波器として作用し、現用システム１２１〜１２８及び予備システム１３１が受信側として動作する場合は、光波長多重信号３１０を波長分離する分波器として作用する。

更に、現用システム１２１〜１２８及び予備システム１３１には、光波長多重分離装置９０１と対峙する側に、光信号１０１’〜１０９’が入力又は出力される切替回路１６１〜１６９が接続されている。切替回路１６１〜１６８は、発信側である場合、入力された光信号１０１’〜１０８’を分岐する機能を有し、光信号１０１’〜１０８’を各現用システム１２１〜１２８及び予備システム１３１側に選択出力が可能であり、切替回路１６９は予備システム１３１側へ光信号１０９’を出力する。また、切替回路１６１〜１６８が受信側である場合、各現用システム１２１〜１２８と予備システム１３１側からの光信号の選択入力が可能であり、切替回路１６９では予備システム１３１側から光信号が入力される。

なお、切替回路１６１〜１６９の切替は、切替制御回路１９１により行われており、切替制御回路１９１では、発信動作時に切替要求信号６０１〜６０４により切替回路１６１〜１６９に対する切替制御信号８０１〜８０９と自局切替情報７０２を生成する。また、受信動作時には、対向局切替情報７０１により切替制御信号８０１〜８０９と自局切替情報７０２を生成する。

また、予備システム１３１側では、予備システム１３１と各切替回路１２１〜１２８との間に、光接続器となる光分岐器１７１と、光増幅器１８１とが設けられている。

光分岐器１７１は、送信側にある場合、切替回路１６１〜６９と光増幅器１８１の間をつなぐインタフェース機能を果たし、受信側にある場合、入力される光信号４０１をＮ分岐（この場合９分岐）する。

光増幅器１８１は、入力される光信号４０１又は光信号４０２における切替回路１６１〜１６９と光分岐器１７１による挿入損失を補正し、入力される光信号４０１のレベルを補正する。

なお、上記で説明した予備システム１３１、切替回路１６１〜１６９、切替制御回路１９１、光分岐器１７１、光増幅器１８１によって、Ｎ：１冗長切替装置１５１が構成されている。

以下に、上記伝送システムの動作について説明する。ここでは、光波長多重分離システムＡ局とＢ局の対向を一例として、Ｎ：１冗長切替方式について説明する。Ｎ：１冗長切替方式は、決められた切替シーケンスに従い切り替えする。

説明にあたり、Ａ局とＢ局の光波長多重分離システムともに、何も障害が発生していない、且つＮ：１冗長切替装置１５１の予備システム１３１はエキストラトラフィックとして使用している状態（仮に状態ＡＡ）とする。

図９を、Ａ局の光波長多重分離システム（送信側）として説明する。図９は、光波長多重分離システムにおける送信側の信号の流れをまとめた図である。

伝送システムに入力される光信号１０１’〜１０９’は切替回路１６１〜１６９に入力され、通常時には光信号１０１’〜１０８’が各現用システム１２１〜１２８に入力され、光信号１０９’が光分岐器１７１に入力される。また、切替回路１６１〜１６９では、光信号１０１〜１０８に代えて光信号２０１〜２０８を出力することができ、これら光信号２０１〜２０８は、光分岐器１７１に入力される。

光伝送端局装置１１１〜１１４の現用システム１２１〜１２８及び予備システム１３１は、フレーム処理機能と誤り訂正機能を有しており、入力される光信号１０１〜１０８，１０９の信号処理と光波長変換を行う。通常時には、予備システム１３１で処理される光信号の経路はエキストラトラフィックとして活用される。

この際には、警報監視回路１４１〜１４４は、現用システム１２１〜１２８の障害発生の有無を監視しており、現用システム１２１〜１２８に障害が発生した場合は、障害のある現用システムに対応して切替要求信号６０１〜６０４を生成する。切替要求信号６０１〜６０４は切替制御回路１９１に送出され、障害のある現用システムに対応して、その現用システムに光信号が送出されないように、切替制御回路１９１で切替制御信号８０１〜８０９が生成され、切替回路１６１〜１６８のいずれかについて出力先を光分岐器１７１のみに切り替えるとともに、切替回路１６９では出力を遮断する。また、切替制御回路１９１では、切替制御信号８０１〜８０９に応じて自局切替情報７０２を生成し、予備システム１３１に送出する。

ここで、Ａ局の光波長多重分離システムにおいて、仮に光伝送端局装置１１１の現用システム１２１に障害が発生した場合について説明すると、障害が発生した光伝送端局装置１１１の警報監視回路１４１から、Ｎ：１冗長切替装置１５１の切替制御回路１９１に切替要求信号６０１を出力する。Ｎ：１冗長切替装置１５１の切替制御回路１９１は、光伝送端局装置１１１の警報監視回路１４１からの切替要求信号６０１以外に切替要求がないと判定した場合、切替制御信号８０１〜８０９のうち、障害が発生したシステムに対応する切替回路１６１に限り光分岐器１７１への出力許可とする切替制御信号８０１と、エキストラトラフィックとして使用していた切替回路１６９に出力禁止とする切替制御信号８０９を出力し、自局切替情報７０２（自局Ａ局の切替回路１６１と切替回路１６９を切り替えした情報）を予備システム１３１に出力する。

切替回路１６１は、切替制御信号８０１の出力許可にしたがい、光分岐器１７１に光信号２０１を出力する。この場合、光信号１０１’と光信号２０１は同じ信号であるが、説明の都合上、入力信号名と出力信号名を分けている。

切替回路１６９は、切替制御信号８０９の出力禁止にしたがい、光分岐器１７１への出力を停止する。この場合、エキストラトラフィックは使用不可能（通信断）となる。その他の切替回路１６２〜１６８では、現用システム１２２〜１２８に光信号１０２〜１０８が出力される。

切替回路１６１から光分岐器１７１に入力された光信号２０１は、光分岐器１７１を介し、光増幅器１８１に光信号４０１を出力する。この場合、光信号２０１と光信号４０１は同じ信号であるが、説明の都合上、入力信号名と出力信号名を分けている。

光分岐器１７１は、切替回路１６１〜１６９と光増幅器１８１の間をつなぐインタフェースとして機能し、障害が発生した現用回路に対応する切替回路から光信号（ここでは光信号２０１）が入力され、光信号４０１として光増幅器１８１に入力される。

光増幅器１８１は、光分岐器１７１から入力された光信号４０１に対して、切替回路１６１と光分岐器１７１による挿入損失を補正し、予備システム１３１に光信号４０２を出力する。

光増幅器１８１から予備システム１３１に入力された光信号４０２は、予備システム１３１において、フレーム処理機能と誤り符号機能により信号処理し、且つオーバーヘッドに自局切替情報７０２を挿入し、現用システム１２１〜１２８の光波長とは異なる光波長に変換し、光波長多重分離装置９０１に光信号３０９を出力する。すなわち、予備システム１３１は、障害情報付加装置としての機能を有している。なお、この例では、障害情報付加装置を予備システム１３１の一部で構成するものとしたが、予備システムとは別に障害情報付加装置を設けることも可能である。

光波長多重分離装置９０１は、現用システムからの光信号３０１〜３０８と予備システム１３１からの光信号３０９を波長多重し、Ｂ局の光波長多重分離システムに光波長多重信号３１０を出力する。

次に、特許文献２に開示された波長多重光送信装置について説明する。この波長多重光送信装置は、光源が故障した際に、異なる波長の予備の光源に切替える構成を有している。そして、予備の光源と波長多重信号を送出する光ファイバとを接続する光路中に、予備光源に必要とされる波長のみを通過させる帯域通過光フィルタを挿入することにより、他の正常な光源からの光信号に影響を与えずに予備の光源に切替えている。

特開２００２−３４４３８６号公報 特開平０８−１９１２７０号公報

しかしながら、関連技術の波長多重光伝送システムでは、１：Ｎ冗長方式を実現するための冗長波長として、光伝送路において固定的に定義した冗長経路用の波長を常に確保することにより、光伝送路において重要な信号用の波長を一つ放棄してしまうことになるので、使用波長効率を下げるという問題が存在した。また、特許文献１、２に開示された技術でも、同様の問題が存在した。

更に、関連技術の海洋ＷＤＭ伝送システムにおいては、１：Ｎ波長冗長方式を採用した場合、伝送区間において冗長用の波長を確保する必要があることにより、冗長波長を専用トラフィックに使用することができないので、伝送効率（波長使用効率）が下がるという問題が存在した。

そこで、本発明の目的は、専用の波長を使用することなく、１：Ｎ冗長方式を実現することが可能となる、波長冗長装置等を提供することにある。

本発明に係る波長冗長装置は、
入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダのいずれかに、障害が発生したことを検出する障害検出手段と、
障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力する光信号切替手段と、
前記冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる波長制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係る波長冗長方法は、
入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダのいずれかに、障害が発生したとき、
障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力し、
前記冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる、
ことを特徴とする。

本発明に係る波長多重光伝送システムは、
入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダから出力された前記光信号を、波長多重装置で合波して光伝送路へ出力する波長多重光伝送システムにおいて、
波長変換機能を有する冗長用トランスポンダと、
前記複数のトランスポンダのいずれかに障害が発生したとき、障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、前記冗長用トランスポンダへ出力し、
この冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる波長冗長装置と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係る波長多重光伝送方法は、
入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダから出力された前記光信号を、波長多重装置で合波して光伝送路へ出力する波長多重光伝送方法において、
前記複数のトランスポンダのいずれかに障害が発生したとき、
障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力し、
この冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる、
ことを特徴とする。

本発明に係る海洋ＷＤＭ伝送システムは、本発明に係る波長多重光伝送システムが複数連結されて成る、ことを特徴とする。

本発明によれば、冗長用トランスポンダに波長変換機能を持たせることにより、専用の波長を使用することなく、１：Ｎ冗長方式を実現することができる。

本発明に係る波長多重光伝送システムの一実施形態を示すブロック図である。 図１の波長多重光伝送システムにおける波長冗長装置の一例を示すブロック図である。 図１の波長多重光伝送システムに用いられる光信号を示すグラフである。 図１の波長多重光伝送システムを用いた海洋ＷＤＭ伝送システムを示すブロック図である。 関連技術の波長多重光伝送システムを示すブロック図である。 図５の波長多重光伝送システムで用いられる光信号を示すグラフである。 図５の波長多重光伝送システムを用いた海洋ＷＤＭ伝送システムを示すブロック図である。 特許文献１に開示された波長多重光伝送システム（送信時及び受信時）を示すブロック図である。 特許文献１に開示された波長多重光伝送システム（送信時）を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。

図１は、本発明に係る波長多重光伝送システムの一実施形態を示すブロック図である。図２は、図１の波長多重光伝送システムにおける波長冗長装置の一例を示すブロック図である。以下、これらの図面に基づき説明する。

本実施形態の波長多重光伝送システム１０Ａは、入力した光信号３１，３２，３３を処理してそれぞれ異なる波長の光信号３１ａ，３２ａ，３３ａとして出力する複数のトランスポンダ４１，４２，４３から出力された光信号３１ａ，３２ａ，３３ａを、波長多重分離装置５１で合波して光伝送路９１へ出力するものであり、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダ４４と、波長冗長装置１１とを備える。図１では、説明を簡潔にするために、複数のトランスポンダのうち、三つにだけ符号を付している。

波長冗長装置１１は、複数のトランスポンダ４１，４２，４３のいずれかに障害が発生したとき、障害が発生したトランスポンダで処理されるべき光信号を、冗長用トランスポンダ４４へ出力し、冗長用トランスポンダ４４で処理された光信号を、障害が発生したトランスポンダから出力されるべき波長の光信号４４ａとして冗長用トランスポンダ４４から出力させる。例えば、トランスポンダ４２に障害が発生したとき、波長冗長装置１１は、トランスポンダ４２で処理されるべき光信号３２を、冗長用トランスポンダ４４へ出力し、冗長用トランスポンダ４４で処理された光信号を、トランスポンダ４２から出力されるべき波長の光信号４４ａとして冗長用トランスポンダ４４から出力させる。

波長冗長装置１１の詳しい構成の一例を述べる。図２に示すように、波長冗長装置１１は、障害検出手段１、光信号切替手段２及び波長制御手段３を備える。障害検出手段１は、複数のトランスポンダ４１，４２，４３のいずれかに障害が発生したことを検出する。光信号切替手段２は、障害が発生したトランスポンダで処理されるべき光信号３４を冗長用トランスポンダ４４へ出力する。すなわち、光信号３４は光信号３１，３２，３３のいずれかである。波長制御手段３は、冗長用トランスポンダ４４で処理された光信号を、障害が発生したトランスポンダから出力されるべき波長の光信号３４ａとして冗長用トランスポンダ４４から出力させる。

トランスポンダ４１，４２，４３は、障害が発生するとそれぞれ障害発生信号３１ｂ，３２ｂ，３３ｂを障害検出手段１へ出力する監視回路（図示せず）を内蔵している。例えば、トランスポンダ４２に障害が発生したとき、障害検出手段１は、トランスポンダ４２から障害発生信号３２ｂを入力することにより、トランスポンダ４２に障害が発生したことを検出する。そして、障害検出手段１は、トランスポンダ４２に障害が発生したこと示す障害検出信号１ａ，１ｂを、それぞれ光信号切替手段２及び波長制御手段３へ出力する。

これにより、光信号切替手段２は、トランスポンダ４２へ出力する光信号３２を、冗長用トランスポンダ４４へ出力するように切り替える。波長制御手段３は、トランスポンダ４２から出力されるべき波長の光信号３４ａとなるように、波長制御信号３ａを冗長用トランスポンダ４４へ出力する。

冗長用トランスポンダ４４は、通常のトランスポンダとしての機能の他に、波長変換機能を有する。そのような波長変換機能は、例えば、受光素子と光変調器と波長可変光源又は多波長光源とを含む一般的な光電変換波長変換器によって実現することができる。障害検出手段１及び光信号切替手段２は、例えば特許文献１の説明で述べた構成に準ずるようにしてもよい。波長制御手段３は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラムからなるコントローラによって実現してもよい。

本実施形態によれば、障害の発生したトランスポンダ４２を停止し、冗長用トランスポンダ４４によって同一波長の光信号３４ａを挿入することにより、冗長用トランスポンダ４４専用の波長を使用することなく、１：Ｎ冗長方式を実現することが可能となる。したがって、冗長用トランスポンダ４４専用の波長を固定的に確保する必要が無くなるため、その波長を現用信号の波長に使用することにより、光伝送路９１の波長使用効率を向上させることが可能となる。

また、波長多重光伝送システム１０Ａは、冗長用トランスポンダ４４から出力された波長の光信号３４ａのみを通過させる波長可変機能を有するフィルタモジュール７１を備えてもよい。つまり、冗長用トランスポンダ４４から出力された光信号３４ａは、そのまま波長多重分離装置５１で合波してもよいが、図示するようにフィルタモジュール７１を介して合波してもよい。

このような波長可変機能を有するフィルタモジュール７１として、帯域の中心波長が温度によって変化する特性を有するものを用いることができる。この場合、フィルタモジュール７１は、図示しないフィルタ部、加熱部及び制御部から構成される。加熱部として、フィルタ部を加熱するヒータを用いることができる。そして、制御部として、フィルタ部が中心波長の設定値に対応する温度になるように、加熱部（ヒータ）へ電力を供給する温度コントローラを用いることができる。

帯域の中心波長が温度によって変化する特性を有するフィルタ部としては、例えばＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）や、ＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）として形成されたＭＺＩ（Mach-Zehnder Interferometer）又はリング共振器を用いることができる。ヒータは例えば薄膜ヒータである。温度コントローラは、例えばマイクロコンピュータを有し、帯域の中心波長とヒータへ供給する電力との関係をテーブルに記憶し、入力した設定値（波長制御信号３ｂ）に従いオープン制御又はフィードバック制御を実行する。フィードバック制御を実行する温度コントローラは、フィルタ部の温度を測定する温度センサも有する。ＰＬＣの場合、帯域の中心波長を変化させる方法としては、ヒータなどによる熱光学効果（屈折率が温度によって変わる効果）を用いる方法が一般的である。

波長多重光伝送システム１０Ａがフィルタモジュール７１を備える場合、例えばトランスポンダ４２に障害が発生したとき、波長制御手段３は、前述のように波長制御信号３ａを冗長用トランスポンダ４４へ出力するだけでなく、冗長用トランスポンダ４４から出力された波長の光信号３４ａのみを通過させるように、波長制御信号３ｂをフィルタモジュール７１へ出力する。これにより、ＷＤＭ信号に不要な雑音が挿入されることを抑止できる。

更に、波長多重光伝送システム１０Ａは、冗長用トランスポンダ４４から出力された波長の光信号３４ａを光伝送路９１へ出力するカプラ８１を備えてもよい。つまり、冗長用トランスポンダ４４から出力された光信号３４ａは、そのままカプラ８１を介して光伝送路９１へ合波してもよいが、図示するようにフィルタモジュール７１及びカプラ８１を介して合波してもよい。波長多重光伝送システム１０Ａがカプラ８１を備える場合、既存の波長多重分離装置５１に手を加える必要がないことにより、安価で波長多重光伝送システム１０Ａを製造することができる。

図３は、図１の波長多重光伝送システムに用いられる光信号を示すグラフである。以下、図１乃至図３に基づき更に詳しく説明する。

伝送信号としての光信号３１，３２，３３は、波長冗長装置１１を介して、トランスポンダ４１，４２，４３へ出力される。各トランスポンダ４１、４２、４３から出力された光信号３１ａ，３２ａ，３３ａは、波長多重分離装置５１へ出力されてＷＤＭ信号として波長多重・分離され、光増幅器６１を介して光伝送路９１へ出力される。

トランスポンダ４１、４２、４３のいずれかに異常が発生した場合、波長冗長装置１１は、異常が発生したトランスポンダの光信号を冗長用トランスポンダ４４へ分配する。例えばトランスポンダ４２に異常が発生したときは、トランスポンダ４２の光伝送路９１側の光信号３２ａの出力を停止する（図３［Ａ］）。冗長用トランスポンダ４４の光伝送路９１側の光信号３４ａは、切替を実施する対象のトランスポンダ４２の波長に変更される（図３［Ｂ］）。また、冗長用トランスポンダ４４の光伝送路９１側の光信号３４ａは、波長多重分離装置５１には出力せず、フィルタ特性７１ａを有するフィルタモジュール７１を介して、カプラ８１にて光伝送路９１のＷＤＭ信号に挿入（多重）・分離が実施される。フィルタモジュール７１は、波長変更された冗長用トランスポンダ４４の波長に合わせて、その波長のみを通す設定（フィルタ特性７１ａ）に変更されることで、ＷＤＭ信号に不要な雑音が挿入されることを抑止する（図３［Ｃ］）。

次に、本実施形態の波長冗長方法及び波長多重光伝送方法について説明する。本実施形態の波長冗長方法及び波長多重光伝送方法は、それぞれ本実施形態の波長冗長装置１１及び波長多重光伝送システム１０Ａの動作を、方法の発明として捉えたものである。

すなわち、本実施形態の波長冗長方法は、入力した光信号３１，３２，３３を処理してそれぞれ異なる波長の光信号３１ａ，３２ａ，３３ａとして出力する複数のトランスポンダ４１，４２，４３のいずれかに、障害が発生したとき、次のように処理する。まず、障害が発生したトランスポンダで処理されるべき光信号３４を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダ４４へ出力する。そして、冗長用トランスポンダ４４で処理された光信号を、障害が発生したトランスポンダから出力されるべき波長の光信号３４ａとして冗長用トランスポンダ４４から出力させる。
ことを特徴とする。

本実施形態の波長多重光伝送方法は、入力した光信号３１，３２，３３を処理してそれぞれ異なる波長の光信号３１ａ，３２ａ，３３ａとして出力する複数のトランスポンダ４１，４２，４３から出力された光信号３１ａ，３２ａ，３３ａを、波長多重装置５１で合波して光伝送路９１へ出力する。そして、複数のトランスポンダ４１，４２，４３のいずれかに障害が発生したとき、障害が発生したトランスポンダで処理されるべき光信号３４を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダ４４へ出力する。続いて、冗長用トランスポンダ４４で処理された光信号を、障害が発生したトランスポンダから出力されるべき波長の光信号３４ａとして冗長用トランスポンダ４４から出力させる。

本実施形態の波長冗長方法及び波長多重光伝送方法の他の構成は、それぞれ本実施形態の波長冗長装置１１及び波長多重光伝送システム１０Ａの構成に準ずる。本実施形態の波長冗長方法及び波長多重光伝送方法の作用及び効果も、本実施形態の波長冗長装置１１及び波長多重光伝送システム１０Ａの作用及び効果と同様である。

以上説明したように、本実施形態によれば、冗長用トランスポンダ４４用の専用波長を固定的に確保する必要が無くなるため、その波長を現用信号の波長に使用することで、光伝送路９１の波長使用効率を向上させることが可能となる。これに加え、関連技術の波長多重光伝送システムに対し、後付でフィルタモジュール７１やカプラ８１といった要素を追加することという簡潔な構成追加によって波長多重光伝送システム１０Ａの構成を実現できることにより、実現コストを低減することも可能となる。

図４は、図１の波長多重光伝送システムを用いた海洋ＷＤＭ伝送システムを示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明する。

海洋ＷＤＭ伝送システム１００は、波長多重光伝送システム１０Ａが複数連結されて成るものである。すなわち、海洋ＷＤＭ伝送システム１００は、一つの伝送路区間２０で双方向の信号に対応するため、同じ構成の波長多重光伝送システム１０Ａ，１０Ｂを対向させたものである。波長多重光伝送システム１０Ｂは、波長多重光伝送システム１０Ａと同様、波長冗長装置１２、トランスポンダ４５，４６，４７、冗長用トランスポンダ４８、波長多重分離装置５２、光増幅器６２、フィルタモジュール７２、カプラ８２等を備える。波長多重光伝送システム１０Ａに入力される光信号３１，３２，３３は、波長多重光伝送システム１０Ａで処理されて光伝送路９１を介して波長多重光伝送システム１０Ｂへ送出される。同様に、波長多重光伝送システム１０Ｂに入力される光信号３５，３６，３７は、波長多重光伝送システム１０Ｂで処理されて光伝送路９１を介して波長多重光伝送システム１０Ａへ送出される。

海洋ＷＤＭ伝送システム１００によれば、波長多重光伝送システム１０Ａを複数連結して構成したことにより、関連技術の海洋ＷＤＭ伝送システムで問題となっていた波長使用効率の低下を回避できる。

以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

上記の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得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。

［付記１］入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダのいずれかに、障害が発生したことを検出する障害検出手段と、
障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力する光信号切替手段と、
前記冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる波長制御手段と、
を備えたことを特徴とする波長冗長装置。

［付記２］入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダのいずれかに、障害が発生したとき、
障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力し、
前記冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる、
ことを特徴とする波長冗長方法。

［付記３］入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダから出力された前記光信号を、波長多重装置で合波して光伝送路へ出力する波長多重光伝送システムにおいて、
波長変換機能を有する冗長用トランスポンダと、
前記複数のトランスポンダのいずれかに障害が発生したとき、障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、前記冗長用トランスポンダへ出力し、
この冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる波長冗長装置と、
を備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。

［付記４］付記３記載の波長多重光伝送システムにおいて、
前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号のみを通過させる波長可変機能を有するフィルタモジュールを、
更に備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。

［付記５］付記３又は４記載の波長多重光伝送システムにおいて、
前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号を前記光伝送路へ出力するカプラを、
更に備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。

［付記６］入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダから出力された前記光信号を、波長多重装置で合波して光伝送路へ出力する波長多重光伝送方法において、
前記複数のトランスポンダのいずれかに障害が発生したとき、
障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力し、
この冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる、
ことを特徴とする波長多重光伝送方法。

［付記７］付記６記載の波長多重光伝送方法において、
前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号のみを、波長可変機能を有するフィルタモジュールを介して通過させる、
ことを特徴とする波長多重光伝送方法。

［付記８］付記６又は７記載の波長多重光伝送方法において、
前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号を、カプラを介して前記光伝送路へ出力する、
ことを特徴とする波長多重光伝送方法。

［付記９］付記３、４又は５記載の波長多重光伝送システムが複数連結されて成る、
ことを特徴とする海洋ＷＤＭ伝送システム。

［付記１０］波長の異なる複数の光送信器の光出力を合波して光伝送路に送出する波長多重光送信装置であって、複数のいずれの光送信器の波長にも可変できる波長可変の予備の光送信器を一つ備え、この予備の光送信器の光出力は合波器を介さずにその発振波長を透過する波長可変のＢＰＦ（Band Pass Filter）を通して直接光伝送路に接続することを特徴とする。

本発明は、例えば海洋ＷＤＭ伝送システムを初めとする各種のＷＤＭ伝送システムに好適に利用可能である。

１ 障害検出手段
２ 光信号切替手段
３ 波長制御手段
１０Ａ，１０Ｂ 波長多重光伝送システム
１１，１２ 波長冗長装置
２０ 伝送路区間
３１，３２，３３，３５，３６，３７ 光信号
４１，４２，４３，４５，４６，４７ トランスポンダ
４４，４８ 冗長用トランスポンダ
５１，５２ 波長多重分離装置（波長多重装置）
６１，６２ 光増幅器
７１，７２ フィルタモジュール
８１，８２ カプラ
９１ 光伝送路
１００ 海洋ＷＤＭ伝送システム

Claims (9)

1. 入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダのいずれかに、障害が発生したことを検出する障害検出手段と、
   障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力する光信号切替手段と、
   前記冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる波長制御手段と、
   を備えたことを特徴とする波長冗長装置。
2. 入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダのいずれかに、障害が発生したとき、
   障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力し、
   前記冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる、
   ことを特徴とする波長冗長方法。
3. 入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダから出力された前記光信号を、波長多重装置で合波して光伝送路へ出力する波長多重光伝送システムにおいて、
   波長変換機能を有する冗長用トランスポンダと、
   前記複数のトランスポンダのいずれかに障害が発生したとき、障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、前記冗長用トランスポンダへ出力し、
   この冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる波長冗長装置と、
   を備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。
4. 請求項３記載の波長多重光伝送システムにおいて、
   前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号のみを通過させる波長可変機能を有するフィルタモジュールを、
   更に備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。
5. 請求項３又は４記載の波長多重光伝送システムにおいて、
   前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号を前記光伝送路へ出力するカプラを、
   更に備えたことを特徴とする波長多重光伝送システム。
6. 入力した光信号を処理してそれぞれ異なる波長の光信号として出力する複数のトランスポンダから出力された前記光信号を、波長多重装置で合波して光伝送路へ出力する波長多重光伝送方法において、
   前記複数のトランスポンダのいずれかに障害が発生したとき、
   障害が発生した前記トランスポンダで処理されるべき光信号を、波長変換機能を有する冗長用トランスポンダへ出力し、
   この冗長用トランスポンダで処理された前記光信号を、障害が発生した前記トランスポンダから出力されるべき波長の光信号として当該冗長用トランスポンダから出力させる、
   ことを特徴とする波長多重光伝送方法。
7. 請求項６記載の波長多重光伝送方法において、
   前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号のみを、波長可変機能を有するフィルタモジュールを介して通過させる、
   ことを特徴とする波長多重光伝送方法。
8. 請求項６又は７記載の波長多重光伝送方法において、
   前記冗長用トランスポンダから出力された波長の光信号を、カプラを介して前記光伝送路へ出力する、
   ことを特徴とする波長多重光伝送方法。
9. 請求項３、４又は５記載の波長多重光伝送システムが複数連結されて成る、
   ことを特徴とする海洋ＷＤＭ伝送システム。

Images