JP2013157655A - 波長多重伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】障害発生時および障害復旧時に、円滑に動作移行を行うことができ、安定した伝送特性を保つ。
【解決手段】パススルーされた信号光の光レベルをモニタするモニタ部２０５と、ダミー光を発光するダミー光源２０７と、波長フィルタ２０３により透過された信号光またはダミー光源２０７により発光されたダミー光を２：１合波部２１０に出力させる２：１光スイッチ２０９と、モニタ部２０５により光レベルが入力断状態であると判定された場合に、ダミー光源２０７により発光されたダミー光を出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御し、モニタ部２０５により入力断状態から復旧したと判定された場合に、波長フィルタ２０３により透過された信号光を出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御する光スイッチ制御部２０８とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、波長パススルー機能を有する波長多重伝送装置において、前段の伝送路での障害による光レベル変動を調整する波長多重伝送装置に関するものである。

海底光ケーブル伝送方式は、海峡横断などに用いる無中継方式と、大洋横断などに用いる海底中継装置を含む長距離中継方式とに分類される。長距離中継方式を必要とする海底光ケーブル中継伝送システムでは、海底中継伝送路とその両端による陸上装置などから構成され、５０Ｋｍ程度の中継間隔ごとに海底中継装置を配設する構成が一般的である。

こうした光ケーブルにより複数の情報を効率よく伝送する技術として、波長分割多重光伝送技術がある。波長分割多重光伝送技術は、複数の信号をそれぞれ異なる波長の光信号に割り当て（分割）、それらを多重化して２本の光ファイバにより双方向に伝送するものである。送信側では、波長が異なる光源からの光信号を光合波器により合成し、受信側では光分波器により各波長の光信号に分波して、これらを光受光素子により電気信号に変換する。

図１６に海底光ケーブル中継伝送システムの構成例を示す。なお図１６では、４つの波長多重伝送装置（Ａ〜Ｄ局）を備えた場合を示している。
図１６において、Ａ〜Ｄ局は、それぞれ一対の光ファイバペア（ＦＰ）により接続されている。例えばＡ局は、ＦＰ１（伝送路Ａ−１）によりＢ局と接続され、ＦＰ２（伝送路Ａ−２）によりＣ局と接続され、ＦＰ３（伝送路Ａ−３）によりＤ局と接続される。ここで、Ａ局およびＤ局は全ての信号光を送受信するトランク局、Ｂ局およびＣ局はその一部を送受信するブランチ局と一般的に呼ばれる。

システム導入初期は、トランク局−ブランチ局間にそれぞれ１対のＦＰ、トランク局−トランク局間にも１対もしくはそれ以上のＦＰを割り当て、各局間の信号送受を行う。海底光ケーブル中継伝送システムでは、通常、システム運用開始時から最大波長多重数で運用されることはほとんどない。よって、システム運用開始時では、初期に必要な波長数（通信容量）だけを運用し、回線需要が増加した時点で新たに波長多重数を増やす運用を行うことが一般的である。

しかしながら、システム運用が開始した後に増設される通信容量は各ＦＰで均一ではなく、通信容量が必要となるＦＰはトランク局−トランク局であることが多い。そのため、トランク局−トランク局間では容量限界の波長数となっても、トランク局−ブランチ局間では容量に余裕があることがある。しかしながら、トランク局−トランク局間の容量増設のために新たに海底光ケーブルを新設することは、多大な費用が必要となる。そこで、近年、波長多重信号の送受局において、未運用となっている波長をブランチ局で終端せずに、トランク局にそのまま伝送することで、トランク局−トランク局間の容量増設が可能な波長パススルー機能を有する波長多重伝送装置が注目されている。

図１７に波長パススルー機能を有する波長多重伝送装置の構成について示す。なお、図１７では、ブランチ局として図１６に示すＢ局を例に取る。また、信号光の伝送方向を図の左から右向きとし、図４に示すように波長多重された信号光が伝送路Ａ−１を伝播しているとする。

なお、図４において、変調光の帯域両側に位置するピークレベルの高い波長光はダミー光と呼ばれ、変調光のピークレベルを下げる効果を発揮する。
ここで、光増幅中継伝送システムでは、１波あたりのパワーは伝送路適所に設けられた光増幅中継器の飽和出力を波長数で割った量で概略が決まる。しかしながら、もし波長数が少ないと、１波あたりのパワーが過剰となり、これが光ファイバ伝送路で非線形光学効果を引き起こし、伝送品質を著しく劣化させるという問題がある。そこで、送受信波長光およびパススルー波長光のほかにダミー光を加えることでトータルレベルを保ちつつ波長あたりのパワーを抑制している。

図１７において、波長多重伝送装置の受信部１００側では、まず、光増幅部１００１は、伝送路Ａ−１から受信した波長多重光を増幅する。この光増幅部１００１は伝送路で発生する損失を補償する機能を果たす。
次いで、１：２光分波部１００２は、この波長多重光を２つに分波し、一方を波長分離部１００３に出力し、他方を送信部２００に出力（波長パススルー）する。ここで、受信部１００から送信部２００に対して当局で終端／挿入されない波長帯を含む波長多重信号の受け渡しを波長パススルーと呼ぶ。
次いで、波長分離部１００３は、当局で終端する波長多重光を波長ごとにそれぞれ分離する。次いで、波長変換部１００４は、各波長光を元の電気信号に復調し、受信データとして出力する。

一方、送信部２００側では、波長変換部２００１は、当局で挿入する送信データを、信号ごとに各波長光に変換する。次いで、波長多重部２００２は、各波長光を波長多重し、２：１合波部２００４に出力する。なお、波長多重部２００２出力を図５に示す。
また、波長フィルタ２００３は、受信部１００から波長パススルーされてきた波長多重信号のうち、当局で終端する波長をブロックし、当局で終端しない波長をスルーして２：１合波部２００４に出力する。なお、波長フィルタ２００３出力を図７に示す。
次いで、２：１合波部２００４は、波長多重部２００２からの波長多重光と波長フィルタ２００３からの波長多重光とを合波する。次いで、光増幅部２００５は、合波された波長多重光を増幅して、伝送路Ｂ−１に送出する。この伝送路Ｂ−１に送出された波長多重光は再び図４のようなスペクトルとなる。

ここで、上述した光ファイバ伝送路中での非線形光学効果を抑圧するためには、光増幅部２００５出力において、１波長あたりの変調光のピークレベルを一定にし、かつトータルレベルを一定に保つようにする必要がある。しかしながら、波長パススルー機能を有する波長多重伝送装置では、例えば伝送路Ａ−１で海中区間におけるケーブル断等の障害が発生した場合に、波長フィルタ２００３への入力信号がなくなる。その結果、波長数が減少し、光増幅部２００５への入力は図５に示すようなスペクトル形状となる。よって、光増幅部２００５が利得一定制御を行っている場合、光強度出力が正常時と比較して低下してしまい、出力一定制御を行っている場合に１波長あたりのピークレベルが上昇してしまう。

そこで、光増幅部２００５の出力もしくは１波長あたりのピークレベルを一定に保つ方法として、伝送路Ａ−１の障害を検出してダミー光を代わりに挿入することで、伝送路が異常の場合でも異常前の送信スペクトルと同等のスペクトル形状を作る方法が考えられている（例えば特許文献１，２参照）。
この特許文献１，２に開示された従来の波長多重伝送装置の構成例を図１８に示す。
図１８に示す波長多重伝送装置は、前段の伝送路Ａ−１の障害をモニタ部２００７で検出し、伝送路にダミー光を挿入する構造になっている。さらに、伝送路Ａ−１の障害が復旧した場合には、前段の伝送路Ａ−１からの波長多重光がモニタ部２００７に入力されるため、モニタ部２００７にて復旧を検出することができ、通常動作に移行することができる。

特開２０００−１３４１５６号公報 特開２００２−２４６９８６号公報

しかしながら、図１８に示す波長多重伝送装置では、モニタ部２００７にて復旧が検出されるのとほぼ同時に、波長パススルーされた波長多重光が２：１合波部２０１０に入力される。一方、ダミー光の挿入はダミー光源２００９のＯＮ／ＯＦＦの切り替えで行われているため、ダミー光源２００９をＯＮからＯＦＦにする際の立ち下り時間が生じる。そのため、障害復旧時には、図１０，１９に示すように、２：１合波部２０１０出力がダミー光とパススルー波長光とが重なったものとなり、通常より強い光が伝送路Ｂ−１に伝わることになる。そして、これにより伝送路Ｂ−１の伝送品質が劣化し、海中区間の中継器に入力定格を超えるパワーが入力されて故障につながるという課題がある。

また、上述のようにダミー光の挿入はダミー光源２００９のＯＮ／ＯＦＦの切り替えで行われているため、ダミー光源２００９をＯＦＦからＯＮにする際の立ち上がり時間も生じる。そのため、障害発生時に、図１９に示すように、障害発生からダミー光の送出までに時間がかかり、その間は伝送路Ｂ−１の伝送品質が劣化するという課題があった。
さらに、通常時においてダミー光源２００９がＯＦＦ状態の場合には、ダミー光源２００９の故障の有無を監視することができない。そのため、障害発生時に、ダミー光が送出されない可能性があるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、障害発生時および障害復旧時に、円滑に動作移行を行うことができ、安定した伝送特性を保つことができる波長多重伝送装置を提供することを目的としている。

この発明に係る波長多重伝送装置は、受信側からパススルーされた単波長または波長多重された信号光のうち当局で終端しない波長帯の信号光を透過する帯域濾波手段、および、送信データを変調した単波長または波長多重された信号光と、帯域濾波手段により透過された信号光とを合波する合波手段を備え、合波手段により合波された信号光を出力する波長多重伝送装置において、パススルーされた信号光の光レベルをモニタするモニタ手段と、ダミー光を発光するダミー光源と、帯域濾波手段により透過された信号光またはダミー光源により発光されたダミー光を合波手段に出力させる切替手段と、モニタ手段により光レベルが入力断状態であると判定された場合に、ダミー光源により発光されたダミー光を出力させるよう切替手段を制御し、モニタ手段により入力断状態から復旧したと判定された場合に、帯域濾波手段により透過された信号光を出力させるよう切替手段を制御する切替制御手段とを備え、合波手段は、光スイッチからダミー光が出力された場合に、送信データを変調した信号光と当該ダミー光とを合波するものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、障害発生時および障害復旧時に、円滑に動作移行を行うことができ、安定した伝送特性を保つことができる。

この発明の実施の形態１に係る波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る波長多重伝送装置の受信部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る波長多重伝送装置の送信部の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における受信部により受信される波長多重光のスペクトルを示す図である。 この発明の実施の形態１における送信部により挿入される波長多重光のスペクトルを示す図である。 この発明の実施の形態１における波長フィルタの特性の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１における波長フィルタ透過後の波長多重光のスペクトルを示す図である。 この発明の実施の形態１におけるダミー光源によるダミー光のスペクトルを示す図である。 この発明の実施の形態１における障害発生時の２：１合波部出力のスペクトルを示す図である。 従来の波長多重伝送装置の障害復旧後の２：１合波部出力のスペクトルを示す図である。 この発明の実施の形態２に係る波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。 この発明の実施の形態２における２：２光スイッチの通常時での状態を示す図である。 この発明の実施の形態２における２：２光スイッチの障害発生時での状態を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る波長多重伝送装置の障害発生・復旧時での光レベルの変化を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。 従来の海底光ケーブル中継伝送システムの構成例を示す図である。 従来の波長パススルー機能を有する波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。 従来の波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。 従来の波長多重伝送装置の障害発生・復旧時での光レベルの変化を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
なお以下では、波長多重伝送装置で波長パススルーする信号光および送信データを変調した信号光は、どちらも複数の異なる波長の光が多重された波長多重光であるとして説明を行う。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。なお、図１では、伝送路Ａ−１から伝送路Ｂ−１に向けて波長多重光を伝送する波長多重伝送装置（図１６のＢ局）を例にして示している。
波長多重伝送装置は、図１に示すように、受信部１および送信部２から構成されている。

受信部１は、伝送路Ａ−１から受信した波長多重光に対して波長毎に分離を行い、元の信号に復調するものである。この受信部１は、光増幅部１０１、１：２分波部１０２、波長分離部１０３および波長変換部１０４から構成されている。

光増幅部１０１は、伝送路Ａ−１から受信した波長多重光を増幅するものであり、伝送路損失を補償する機能を果たすものである。この光増幅部１０１により増幅された波長多重光は１：２分波部１０２に出力される。

１：２分波部１０２は、光増幅部１０１により増幅された波長多重光を２つに分波するものである。この１：２分波部１０２により分波された一方の波長多重光は波長分離部１０３に出力され、他方の波長多重光は送信部２に出力（波長パススルー）される。この波長パススルーされた波長多重光は、当局で終端／挿入されない波長帯を含む波長多重光である。

波長分離部１０３は、１：２分波部１０２から出力された波長多重光を波長毎の波長光に分離するものである。この波長分離部１０３により分離された各波長光は波長変換部１０４に出力される。

波長変換部１０４は、波長分離部１０３により分離された各波長光を元の信号に復調するものである。この波長変換部１０４により復調された各信号は受信データとして不図示の信号受信部に出力される。

送信部２は、複数の信号を異なる波長光に変調し、波長多重して伝送路Ｂ−１に送出するものである。この送信部２は、波長変換部２０１、波長多重部２０２、波長フィルタ（帯域濾波手段）２０３、１：２分波部２０４、モニタ部（モニタ手段）２０５、ダミー光制御部（ダミー光制御手段）２０６、ダミー光源２０７、光スイッチ制御部（切替制御手段）２０８、２：１光スイッチ（切替手段）２０９、２：１合波部（合波手段）２１０および光増幅部２１１から構成されている。

波長変換部２０１は、不図示の信号送信部から受信した送信データを信号毎に波長光に変調するものである。この波長変換部２０１により変調された各波長光は波長多重部２０２に出力される。

波長多重部２０２は、波長変換部２０１により変調された複数の波長光を波長多重するものである。この波長多重部２０２により波長多重された波長多重光は２：１合波部２１０に出力される。

波長フィルタ２０３は、受信部１により波長パススルーされた波長多重光のうち、当局で終端する波長帯の波長多重光をブロックして、当局では終端しない波長帯の波長多重光のみをスルー（透過）するものである。この波長フィルタ２０３によりスルーされた波長多重光は１：２分波部２０４に出力される。

１：２分波部２０４は、波長フィルタ２０３によりスルーされた波長多重光を２つに分波するものである。この１：２分波部２０４により分波された一方の波長多重光は２：１光スイッチ２０９に出力され、他方の波長多重光はモニタ部２０５に出力される。

モニタ部２０５は、１：２分波部２０４から出力された信号光（波長多重光）の光レベルをモニタして、この信号光の入力状態を監視するものである。ここで、モニタ部２０５は、モニタしている光レベルが予め設定した期待値と一致する場合には、信号光が正常に入力していると判定する。一方、モニタ部２０５は、モニタしている光レベルが期待値より小さい場合には、信号光が正常に入力していない（入力断状態である）と判定する。このモニタ部２０５によるモニタ結果はダミー光制御部２０６および光スイッチ制御部２０８に通知される。

ダミー光制御部２０６は、モニタ部２０５によるモニタ結果に基づいて、結果が正常を示している（波長多重光が正常に入力している）場合には、ダミー光を発光させないようにダミー光源２０７を制御する。一方、結果が異常を示している（波長多重光が入力断状態である）場合には、ダミー光を発光させるようにダミー光源２０７を制御する。

ダミー光源２０７は、ダミー光制御部２０６による制御に従い、ダミー光の発光／消光を行うものである。このダミー光源２０７は、図８に示すように、当局で波長パススルーする（終端しない）波長帯で発光する光源とする。図８では、ダミー光源２０７としてＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）光源を複数並べた場合のスペクトルを示している。なお、ＣＷ光は無変調光である。また、ダミー光源２０７は、図８に示す構成以外にも様々な構成が可能である。例えば、ダミー光源２０７として、自然放出光（ＡＳＥ）を帯域濾波フィルタにて濾波した無変調のスペクトラムスライス光を適用してもよい。
このダミー光源２０７により発光されたダミー光は２：１光スイッチ２０９に出力される。

光スイッチ制御部２０８は、モニタ部２０５によるモニタ結果に基づいて、結果が正常を示している（波長多重光が正常に入力している）場合には、１：２分波部２０４からの波長多重光のみを２：１合波部２１０に出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御する。一方、結果が異常を示している（波長多重光が入力断状態である）場合には、ダミー光源２０７からのダミー光のみを２：１合波部２１０に出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御する。

２：１光スイッチ２０９は、光スイッチ制御部２０８による制御に従い、１：２分波部２０４から出力された波長多重光またはダミー光源２０７から出力されたダミー光を２：１合波部２１０に出力させるよう経路を切り替えるものである。

２：１合波部２１０は、波長多重部２０２から出力された波長多重光と２：１光スイッチ２０９から出力された信号光（波長多重光またはダミー光）とを合波するものである。この２：１合波部２１０により合波された波長多重光は光増幅部２１１に出力される。
光増幅部２１１は、２：１合波部２１０により合波された波長多重光を増幅するものである。この光増幅部２１１により増幅された波長多重光は伝送路Ｂ−１へ送出される。

次に、上記のように構成される波長多重伝送装置の動作について説明する。まず、受信部１の動作について説明する。図２はこの発明の実施の形態１における受信部１の動作を示すフローチャートである。

受信部１での動作では、図２に示すように、まず、光増幅部１０１は、伝送路Ａ−１から受信した波長多重光を増幅する（ステップＳＴ２０１）。ここで、伝送路Ａ−１から受信した波長多重光は、図４に示すように、当局で終端する送受信波長光と、当局では終端しない（次局へ波長パススルーする）パススルー波長光と、変調光の帯域両側に位置するダミー光とから構成されている。この光増幅部１０１により増幅された波長多重光は１：２分波部１０２に出力される。

次いで、１：２分波部１０２は、光増幅部１０１により増幅された波長多重光を２つに分波する（ステップＳＴ２０２）。この１：２分波部１０２により分波された一方の波長多重光は波長分離部１０３に出力され、他方の波長多重光は送信部２に出力（波長パススルー）される。

次いで、波長分離部１０３は、１：２分波部１０２から出力された波長多重光を波長毎の波長光に分離する（ステップＳＴ２０３）。この波長分離部１０３により分離された各波長光は波長変換部１０４に出力される。

次いで、波長変換部１０４は、波長分離部１０３により分離された各波長光を元の信号に復調する（ステップＳＴ２０４）。この波長変換部１０４により復調された信号は受信データとして信号受信部に出力される。

次に、送信部２の動作について説明する。図３はこの発明の実施の形態１における送信部２の動作を示すフローチャートである。
送信部２の動作では、図３に示すように、まず、波長変換部２０１は、信号送信部から受信した送信データを信号毎に波長光に変調する（ステップＳＴ３０１）。この波長変換部２０１により変調された各波長光は波長多重部２０２に出力される。

次いで、波長多重部２０２は、波長変換部２０１により変調された各波長光を波長多重する（ステップＳＴ３０２）。この波長多重部２０２により波長多重された波長多重光は、図５に示すように、送受信波長光と、ダミー光とから構成されている。この波長多重部２０２により波長多重された波長多重光は２：１合波部２１０に出力される。

一方、波長フィルタ２０３は、受信部１により波長パススルーされた波長多重光のうち、当局で終端する波長帯の波長多重光をブロックして、当局では終端しない波長帯の波長多重光のみをスルーさせる（ステップＳＴ３０３）。ここで、この波長フィルタ２０３は、図６に示すようなフィルタ特性を有し、図７に示すように、パススルー波長光と、パススルー波長光側のダミー光のみをスルーさせる。この波長フィルタ２０３によりスルーされた波長多重光は１：２分波部２０４に出力される。

次いで、１：２分波部２０４は、波長フィルタ２０３によりスルーされた波長多重光を２つに分波する（ステップＳＴ３０４）。この１：２分波部２０４により分波された一方の波長多重光は２：１光スイッチ２０９に出力され、他方の波長多重光はモニタ部２０５に出力される。

次いで、モニタ部２０５は、１：２分波部２０４から出力された波長多重光の光レベルをモニタして、波長多重光が正常に入力しているかを判定する（ステップＳＴ３０５）。すなわち、モニタ部２０５は、モニタしている光レベルが、予め設定した期待値と一致する場合には波長多重光が正常に入力していると判定し、期待値より小さい場合には波長多重光が正常に入力していないと判定する。

このステップＳＴ３０５において、モニタ部２０５が、波長多重光が正常に入力していると判定した場合には、ダミー光制御部２０６は、ダミー光を発光させないようにダミー光源２０７を制御する（ステップＳＴ３０６）。また、光スイッチ制御部２０８は、１：２分波部２０４から出力された波長多重光のみを２：１合波部２１０に出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御する（ステップＳＴ３０７）。

次いで、２：１合波部２１０は、波長多重部２０２からの波長多重光と２：１光スイッチ２０９からの波長多重光とを合波する（ステップＳＴ３０８）。この２：１合波部２１０により合波された波長多重光は、再び図４に示すように、送受信波長光と、パススルー波長光と、ダミー光とから構成される波長多重光となる。この２：１合波部２１０により合波された波長多重光は光増幅部２１１に出力される。
次いで、光増幅部２１１は、２：１合波部２１０により合波された波長多重光を増幅する（ステップＳＴ３０９）。この光増幅部２１１により増幅された波長多重光は伝送路Ｂ−１へ送出される。
以上の動作により、通常時（正常時）では、伝送路Ｂ−１へ送出される波長多重光の１波長あたりのピークレベルとトータルレベルとが一定であり、伝送品質が保たれる。

一方、ステップＳＴ３０５において、モニタ部２０５が、波長多重光が正常に入力していない（入力断状態である）と判定した場合には、ダミー光制御部２０６は、ダミー光を発光させるようにダミー光源２０７を制御する（ステップＳＴ３１０）。すなわち、伝送路Ａ−１で海中区間におけるケーブル断等の障害が発生し、受信部１への入力が断となった場合は、Ｂ局での受信データは全波長分、断となる。しかし、Ｂ局から伝送路Ｂ−１への送信データは存在するため、波長変換部２０１および波長多重部２０２の出力は正常であり、図５に示すスペクトル形状となる。そこで、入力断となった信号光に代えて図８に示すダミー光を新たに挿入する。
また、光スイッチ制御部２０８は、ダミー光源２０７から出力されたダミー光のみを２：１合波部２１０に出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御する（ステップＳＴ３１１）。

次いで、２：１合波部２１０は、波長多重部２０２からの波長多重光と２：１光スイッチ２０９からのダミー光とを合波する（ステップＳＴ３１２）。この２：１合波部２１０により合波された波長多重光は、図９に示すように、送受信波長光と、ダミー光とから構成される波長多重光となる。この２：１合波部２１０により合波された波長多重光は光増幅部２１１に出力される。
次いで、光増幅部２１１は、２：１合波部２１０により合波された波長多重光を増幅する（ステップＳＴ３１３）。この光増幅部２１１により増幅された波長多重光は伝送路Ｂ−１へ送出される。
以上の動作により、異常状態では、図９に示すようにダミー光を新たに挿入することで、光増幅部２１１より伝送路Ｂ−１へ送出される波長多重光の１波長あたりのピークレベルとトータルレベルとが一定になり、伝送品質を保つことができる。

なお、挿入したダミー光は信号成分を含んでいないため、終端されるトランク局の波長変換部では送信元のデータ信号に復号できない。そのため、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄのシステム全体としても異常を検出することができる。

その後、伝送路Ａ−１で海中区間におけるケーブル断等の障害が復旧した場合、モニタ部２０５では波長パススルーされた波長多重光の入力を検出し、その結果をダミー光制御部２０６および光スイッチ制御部２０８に通知する。次いで、ダミー光制御部２０６はダミー光の発光を停止させ、光スイッチ制御部２０８は、１：２分波部２０４から出力された波長多重光のみを２：１合波部２１０に出力させるよう２：１光スイッチ２０９を制御する。
ここで、従来装置のように２：１光スイッチ２０９がない場合、障害から復旧した際に、図１０に示すように、ダミー光とパススルー波長光とが重なることになり、２：１合波部２１０出力の光レベルは大きくなる。この場合、伝送品質を保つことができなくなるとともに、伝送路Ｂ−１に接続されている海中区間の中継器に過大なパワーが入力され故障を発生させる可能性がある。

それに対して、本実施の形態では、２：１光スイッチ２０９を設けているため、ダミー光とパススルー波長光とが同時に同じ経路に入力することがなく、信号が重なることはない。そのため、伝送路Ｂ−１に通常より強いパワーが入力されることがないため、伝送品質を保つことができ、また海中区間の中継器に過大なパワーが入力されることを防止できる。
なお、本実施の形態における２：１光スイッチ２０９は、２：１合波部と、光をＯＮ／ＯＦＦ切り替え可能な光スイッチとを用いて構成してもよく、同様の動作を行うことができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、２：１光スイッチ２０９を設け、波長パススルーされた波長多重光が入力断状態である場合に、ダミー光を２：１合波部２１０に出力し、入力断状態から復旧した場合に、波長パススルーされた波長多重光を２：１合波部２１０に出力するように構成したので、障害発生時および障害復旧時に、円滑に動作移行を行うことができ、安定した伝送特性を保つことができる。

実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２に係る波長多重伝送装置の概略構成を示す図である。図１１に示す実施の形態２に係る波長多重伝送装置は、図１に示す実施の形態１に係る波長多重伝送装置の２：１光スイッチ２０９を削除し、２：２光スイッチ（切替手段）２１２およびモニタ部２１３を追加したものである。そのほかの構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。

２：２光スイッチ２１２は、光スイッチ制御部２０８による制御に従い、波長フィルタ２０３から出力された波長多重光およびダミー光源２０７から出力されたダミー光のうち、一方を１：２分波部２０４に出力させ、他方をモニタ部２１３に出力させるよう経路を切り替えるものである。

モニタ部２１３は、２：２光スイッチ２１２から出力された信号光（波長多重光またはダミー光）の光レベルをモニタして、信号光の入力状態を確認するものである。ここで、モニタ部２１３は、モニタしている光レベルが予め設定した期待値と一致する場合には、信号光が正常に入力していると判定する。一方、モニタ部２１３は、モニタしている光レベルが期待値より小さい場合には、信号光が正常に入力していない（信号光が波長多重光の場合には入力断状態、ダミー光の場合には故障）と判定する。このモニタ部２１３によるモニタ結果はダミー光制御部２０６および光スイッチ制御部２０８に通知される。
また、モニタ部２０５は、１：２分波２０４から出力された信号光（波長多重光またはダミー光）の光レベルをモニタして、この信号光の入力状態を監視する。
このモニタ部２０５，２１３は、本発明のモニタ手段および第２のモニタ手段に相当する。

なお、１：２分波部２０４は、２：２光スイッチ２１２から出力された信号光（波長多重光またはダミー光）を２つに分波する。この１：２分波部２０４により分波された一方の信号光は２：１合波部２１０に出力され、他方の信号光はモニタ部２０５に出力される。
また、ダミー光制御部２０６は、ダミー光を常時発光させるようダミー光源２０７を制御し、モニタ部２０５，２１３によるモニタ結果に基づいて、ダミー光源２０７の発光レベルを制御する。
また、ダミー光源２０７は、ダミー光制御部２０６による制御に従い、ダミー光を常時発光して、２：２光スイッチ２１２に出力する。

また、光スイッチ制御部２０８は、モニタ部２０５，２１３によるモニタ結果に基づいて、波長多重光が正常に入力している場合には、波長フィルタ２０３からの波長多重光のみを１：２分波部２０４に出力させ、ダミー光源２０７からのダミー光のみをモニタ部２１３に出力させるよう２：２光スイッチ２１２を制御する。一方、波長多重光が入力断状態である場合には、ダミー光源２０７からのダミー光のみを１：２分波部２０４に出力させ、波長フィルタ２０３からの波長多重光のみをモニタ部２１３に出力させるよう２：２光スイッチ２１２を制御する。
また、２：１合波部２１０は、波長多重部２０２から出力された波長多重光と１：２分波部２０４から出力された信号光（波長多重光またはダミー光）とを合波する。

ここで、通常時では、受信部１により波長パススルーされた波長多重光が、波長フィルタ２０３、２：２光スイッチ２１２および１：２分波部２０４を経由してモニタ部２０５に入力される。よって、モニタ部２０５により、この波長多重光が正常に入力していると判定され、光スイッチ制御部２０８は、図１２に示すように、波長パススルーされた波長多重光のみを１：２分波部２０４に出力させ、ダミー光源２０７により発光されたダミー光のみをモニタ部２１３に出力させるよう２：２光スイッチ２１２を制御する。これにより、２：１合波部２１０の出力は、通常通りとなり、伝送路Ｂ−１へ送出される波長多重光の１波長あたりのピークレベルと、トータルレベルとが一定になり、伝送品質が保たれる。
また、モニタ部２０５によるモニタ結果（波長多重光の光レベル）はダミー光制御部２０６にも通知される。そして、ダミー光制御部２０６は、ダミー光の光レベルがこの波長多重光の光レベルと一致するように、モニタ部２１３によるモニタ結果（ダミー光の光レベル）を参照しながらダミー光源２０７の発光レベルを制御する。さらに、モニタ部２１３では、ダミー光の光レベルをモニタすることで、ダミー光源２０７の故障有無をモニタする。

一方、異常時では、波長多重光がモニタ部２０５に入力されなくなる。よって、モニタ部２０５により、波長多重光が入力断状態であると判定され、光スイッチ制御部２０８は、図１３に示すように、ダミー光源２０７により発光されたダミー光のみを１：２分波部２０４に出力させ、波長パススルーされた波長多重光のみをモニタ部２１３に出力させるよう２：２光スイッチ２１２を制御する。この際、ダミー光の光レベルは、通常時の光レベルと一致するように予め制御されているため、図１４に示すように、２：１合波部２１０出力を瞬時に通常時の光レベルに合わせることができる。これにより、伝送路Ｂ−１へ送出される波長多重光の１波長あたりのピークレベルと、トータルレベルとがすぐに通常時と同様になり、伝送品質を保つことができる。

その後、伝送路Ａ−１で海中区間におけるケーブル断等の障害が復旧した場合、受信部１により波長パススルーされた波長多重光が、波長フィルタ２０３および２：２光スイッチ２１２を経由してモニタ部２１３に入力される。よって、モニタ部２１３により、入力断状態の復旧が検出され、光スイッチ制御部２０８は、波長パススルーされた波長多重光のみを１：２分波部２０４に出力させ、ダミー光源２０７により発光されたダミー光のみをモニタ部２１３に出力させるよう２：２光スイッチ２１２を制御する。
これにより、ダミー光とパススルー波長光とが同時に同じ経路に入力することがなく、信号が重なることはない。そのため、伝送路Ｂ−１に通常より強いパワーが入力されることがないため、伝送品質を保つことができ、また海中区間の中継器に過大なパワーが入力されることを防止できる。

以上のように、この実施の形態２によれば、ダミー光を監視・制御して通常時から常に適正な発光状態となるように構成したので、実施の形態１における効果に加えて、図１４に示すように、伝送路Ａ−１の障害を検出した際に、瞬時にダミー光を光レベルの調整無く伝送路Ｂ−１へ送出することができる。すなわち、ダミー光の光レベルは常時、波長パススルーされる波長多重光の光レベルと同じになるように制御しているため、光レベルが変化するのは２：２光スイッチ２１２の切替時間帯のみとなる。また、常時、ダミー光の光レベルをモニタしているため、ダミー光源２０７の故障を監視できる。

なお、実施の形態２では、図１１に示すように波長多重伝送装置を構成したが、この構成に限るものではなく、ダミー光と波長パススルーされた波長多重光の光レベルを常時モニタでき、これらの光レベルが一致するようにダミー光源２０７の発光レベルを制御できる構成であればよい。

実施の形態３．
図１５はこの発明の実施の形態３に係る波長多重伝送装置の構成を示す図である。図１５に示す実施の形態３に係る波長多重伝送装置は、図１１に示す実施の形態２に係る波長多重伝送装置の波長フィルタ２０３として波長可変フィルタ（帯域可変濾波手段）２１４を用い、ダミー光源２０７として、波長可変光源２１５−１〜２１５−ＮおよびＮ：１合波部（第２の合波手段）２１６を用いたものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。なお以下において、特に区別する必要がない場合には、波長可変光源２１５−１〜２１５−Ｎを波長可変光源２１５と称す。

波長可変フィルタ２１４は、ブロック／スルーする波長帯を任意に変更可能なフィルタである。この波長可変フィルタ２１４によりスルーされた波長多重光は１：２分波部２１２に出力される。

波長可変光源２１５は、発光するダミー光の波長帯を任意に変更可能な光源である。この各波長可変光源２１５により発光されたダミー光はそれぞれＮ：１合波部２１６に出力される。
Ｎ：１合波部２１６は、各波長可変光源２１５により発光された各ダミー光を合波するものである。このＮ：１合波部２１６により合波されたダミー光は２：２光スイッチ２１２に出力される。

なお、ダミー光制御部２０６は、ダミー光源２０５にダミー光を発光させる際に、各波長可変光源２１５を冗長動作させる。
例えば、通常時にダミー光を発光させる場合に、波長可変光源２１５−１〜２１５−（Ｎ−１）までを発光させるように制御する。これにより、モニタ部２１３では、波長可変光源２１５−１〜２１５−（Ｎ−１）によるダミー光の入力状態をモニタし、故障の有無を監視することになる。そして、波長可変光源２１５−１〜２１５−（Ｎ−１）のうちの１台が故障した場合、残りの波長可変光源２１５Ｎを用いてダミー光の発光を行うことで、同様のスペクトルを形成することができる。

以上のように、この実施の形態３によれば、複数の波長可変光源２１５を冗長動作させるように構成したので、実施の形態１における効果に加えて、いずれかの波長可変光源２１５が故障したとしても残りの波長可変光源２１５により同様にスペクトルを形成でき、伝送品質を保つことができる。
また、波長可変フィルタ２１４および波長可変光源２１５を用いることによって、任意に波長帯を変更可能なため、システム変更に柔軟に対応できる。

なお、実施の形態１〜３では、波長パススルーされた信号光および送信データを変調した信号光は、どちらも複数の異なる波長の光が多重された波長多重光であるとして説明を行ったが、これらの信号光は単波長の光であってもよい。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 受信部、２ 送信部、１０１ 光増幅部、１０２ １：２分波部、１０３ 波長分離部、１０４ 波長変換部、２０１ 波長変換部、２０２ 波長多重部、２０３ 波長フィルタ（帯域濾波手段）、２０４ １：２分波部、２０５，２１３ モニタ部（モニタ手段、第２のモニタ手段）、２０６ ダミー光制御部（ダミー光制御手段）、２０７ ダミー光源、２０８ 光スイッチ制御部（切替制御手段）、２０９ ２：１光スイッチ（切替手段）、２１０ ２：１合波部（合波手段）、２１１ 光増幅部、２１２ ２：２光スイッチ（切替手段）、２１４ 波長可変フィルタ（帯域可変濾波手段）、２１５−１〜２１５−Ｎ 波長可変光源、２１６ Ｎ：１合波部（第２の合波手段）。

Claims (4)

1. 受信側からパススルーされた単波長または波長多重された信号光のうち当局で終端しない波長帯の信号光を透過する帯域濾波手段、および、送信データを変調した単波長または波長多重された信号光と、前記帯域濾波手段により透過された信号光とを合波する合波手段を備え、前記合波手段により合波された信号光を出力する波長多重伝送装置において、
   前記パススルーされた信号光の光レベルをモニタするモニタ手段と、
   ダミー光を発光するダミー光源と、
   前記帯域濾波手段により透過された信号光または前記ダミー光源により発光されたダミー光を前記合波手段に出力させる切替手段と、
   前記モニタ手段により光レベルが入力断状態であると判定された場合に、前記ダミー光源により発光されたダミー光を出力させるよう前記切替手段を制御し、前記モニタ手段により前記入力断状態から復旧したと判定された場合に、前記帯域濾波手段により透過された信号光を出力させるよう前記切替手段を制御する切替制御手段とを備え、
   前記合波手段は、前記光スイッチからダミー光が出力された場合に、前記送信データを変調した信号光と当該ダミー光とを合波する
   ことを特徴とする波長多重伝送装置。
2. 前記ダミー光源により発光されたダミー光の光レベルをモニタする第２のモニタ手段と、
   前記モニタ手段および前記第２のモニタ手段によりモニタされた光レベルに基づいて、前記ダミー光源の発光レベルを制御するダミー光制御手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の波長多重伝送装置。
3. 前記ダミー光源は、
   任意の波長帯のダミー光を発光可能とする複数の波長可変光源と、
   前記各波長可変光源により発光されたダミー光を合波する第２の合波手段とを有し、
   前記ダミー光制御手段は、前記ダミー光源にダミー光を発光させる際に、前記各波長可変光源を冗長動作させる
   ことを特徴とする請求項２記載の波長多重伝送装置。
4. 前記帯域濾波手段は、前記パススルーされた信号光のうち任意の波長帯の信号光を透過可能とする帯域可変濾波手段である
   ことを特徴とする請求項３記載の波長多重伝送装置。

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