JP2014081491A

JP2014081491A - 光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法

Info

Publication number: JP2014081491A
Application number: JP2012229234A
Authority: JP
Inventors: Nagetsu Honda; 奈月本田; Tetsuya Manabe; 哲也真鍋; Hidenobu Hirota; 栄伸廣田; Tomohiro Kawano; 友裕川野; Makoto Shimpo; 誠真保; Yuji Higashi; 裕司東
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: JP5945491B2

Abstract

【課題】被覆を構成した光ファイバ上の任意の点を切替点とすることができるとともに、伝送装置の収容変更時等における伝送装置間を跨る線路切替えを可能とする。
【解決手段】切替え区間の上部下部の２か所に側方光入出力機構３または既設光分岐カプラ７を利用することで現用線路１と迂回線路２を構成し、更に、現用線路１には光一時遮断機構４を、そして迂回線路２には光増幅中継機構５を備え、側方光入出力機構３と光一時遮断機構４は制御部６と接続し、瞬時にサービス影響なく線路切替えを可能にする。さらに、伝送装置の収容変更時等における伝送装置間の切替えについては、予め新規ＯＬＴ１００−２に既存ＯＮＵ情報を登録した上で、上述の切替制御を実施することにより実現する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光通信線路の支障移転工事等において線路切替を行うための光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法に関する。

光ファイバケーブルによる光線路を使用する光通信システムにあっては、現用光線路のコネクタ接続部を新設光線路に切り替える線路切替工事が行われている。すでに実用化された光線路切替技術として、借用時間及び切替工事期間の短縮を目指した光ファイバケーブル切替接続システムが、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４で提案されている。

しかしながら、上記提案による技術は、現用光線路から迂回路光線路へ光ファイバ（媒体）を接続替えするものであり、物理的切断が避けられず、その線路切替時に30ms程度の瞬断が発生してしまい、通信が切れることによるサービス断が発生するという問題があった。また、コネクタで接続されていない場合は適用できない。さらに、伝送装置の収容変更時には適用できないという問題があった。

特開平０１−２００３０９号公報特開平０１−１４４００４号公報特開平０３−０６４７１０号公報特開平０３−２６８６３０号公報

以上述べたように、従来の光通信線路の切替技術では、現用線路から迂回路線路へ光ファイバ（媒体）を接続替えするため、物理的切断が避けられず、30ms程度の瞬断が発生し、そのため通信が切れることによるサービス断が発生するという問題があった。

本発明は、上記の事情に着目してなされたもので、既設線路の接続点（コネクタ接続箇所）でなく被覆を構成した光ファイバ上の任意の点を切替点とすることができるとともに、伝送装置の収容変更時等における伝送装置間を跨る線路切替えを可能とする光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光通信線路切替装置は、以下のような態様の構成とする。
（１）現用ＯＬＴ（局側伝送装置）に接続されたＯＮＵ（加入者側伝送装置）を別の新規ＯＬＴに切り替える光通信線路切替装置において、前記現用光線路光ファイバに対して光信号の入出力を行う一対の光パワー分岐手段と、前記一対の光パワー分岐手段に接続される迂回路光ファイバと、前記迂回路光ファイバに介在されて光信号の増幅を行う光中継手段と、前記現用光線路光ファイバに介在され、その光通信を一時的に遮断するための光一時遮断手段と、前記一対の光パワー分岐手段、前記光一時遮断手段それぞれの動作を制御するための制御手段とを具備する態様とする。

（２）（１）において、前記一対の光パワー分岐手段は、予め現用光線路光ファイバに設置された光パワー分岐カプラである態様とする。
（３）（１）において、前記一対の光パワー分岐手段の一つは、予め現用光線路光ファイバに設置された光パワー分岐カプラであり、もう一つは側方光入出力機構である態様とする。

（４）（１）において、前記一対の光パワー分岐手段は、いずれも側方光入出力機構である態様とする。
（５）（１）において、前記光中継手段は、前記現用ＯＬＴ近傍に接続される光パワー分岐手段によって迂回線路からの光信号を結合するときの結合効率η1 [dB] とＯＮＵ近傍に接続される光パワー分岐手段によって迂回線路からの光信号を結合するときの結合効率をη2 [dB]とし、前記現用ＯＬＴ，ＯＮＵにおける最小受信感度をP1 [dBm]、P2 [dBm]とするとき、前記光中継手段における光信号の増幅出力はＯＬＴ側に対してη1+P1 [dBm] 以上、ＯＮＵ側に対してη2+P2 [dBm] 以上の態様とする。

（６）（３）または（４）において、前記側方光入出力機構は、前記現用光線路光ファイバの一部を一時的に曲げるための曲げ径を決定する曲げ部と、この曲げ部の径に相当する径の凹部が形成され、前記曲げ部と凹部との間で前記光ファイバを押さえるための光学ブロックと、前記迂回線路光ファイバへ光信号を入出力するプローブファイバと、前記光ファイバの曲げ部分から漏洩した光を集光して前記プローブファイバに入力するための集光レンズとを備える態様とする。

（７）（６）において、前記側方光入出力機構は、前記曲げ部と前記光学ブロックの中心線を固定するスライドガイドと、片方を曲げ部中心線上に固定し、もう片方をサーボホーンに接続してスライドガイドに沿って曲げ部の位置をスライドさせるシャフトと、前記シャフトを押し引きするサーボホーンと、前記サーボホーンに回転を加えるサーボモータとを備える態様とする。

本発明に係る光通信線路切替方法は、以下のような態様の構成とする。
（８）現用ＯＬＴ（局側伝送装置）に接続されたＯＮＵ（加入者側伝送装置）を別の新規ＯＬＴに切り替える光通信線路切替方法であって、前記新規ＯＬＴにＯＮＵ情報を登録し、前記現用ＯＬＴと前記ＯＮＵとを接続する現用光線路光ファイバに設けられ、光信号の入出力を行う一対の光パワー分岐手段に対して、迂回路光ファイバと光信号の増幅を行う光増幅手段を接続すると同時に、光通信を一時的に遮断するための光一時遮断手段を接続し、その状態において前記現用光線路光ファイバを切断して新規ＯＬＴに接続された新規光線路光ファイバにつなぎ替えて迂回路光ファイバ線路を外す態様とする。

本発明によれば、既設線路の接続点（コネクタ接続箇所）でなく被覆を構成した光ファイバ上の任意の点を切替点とすることができるとともに、伝送装置の収容変更時等における伝送装置間を跨る線路切替えを可能とする光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法を提供することができる。

具体的には、切替え区間の上部下部の２か所に側方光入出力機構または既設光分岐カプラを利用することで現用線路と迂回線路を構成し、更に、現用線路には光一時遮断機構を、そして迂回線路には光増幅機構を備え、側方光入出力機構と光一時遮断機構は制御部と接続し、瞬時にサービス影響なく線路切替えを可能にする装置および方法である。さらに、伝送装置の収容変更時等における伝送装置間の切替えについては、予め新規ＯＬＴに既存ＯＮＵ情報を登録した上で、上述の切替装置および方法を実施することにより実現するものである。本発明の技術を用いることにより、サービス断を発生させない線路の切替えについて、適用範囲を拡大することが可能となる。

第１の実施形態に係る光通信線路切替装置のステップＳ１の状態を示すブロック図である。第１の実施形態に係る光通信線路切替装置のステップＳ２，Ｓ３の状態を示すブロック図である。第１の実施形態に係る光通信線路切替装置のステップＳ４の状態を示すブロック図である。第１の実施形態に係る光通信線路切替装置のステップＳ５の状態を示すブロック図である。第１の実施形態に係る光通信線路切替装置の光パワー分岐カプラに代えて、側方光入出力機構とした状態を示すブロック図である。第１の実施形態に係る光通信線路切替装置の側方光入出力機構に代えて、予め設置した光パワー分岐カプラにした構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る光通信線路切替装置の側方光入出力機構の構成を示すブロック図である。図７に示した側方光入出力機構とは別の方法を説明するための概略構成を示すブロック図である。

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
（第１の実施形態）
まず、図１乃至図６を参照して、伝送装置間のルート変更が可能となる光通信線路切替方法について説明する。図１乃至図６において、１は現用光線路光ファイバ、２は迂回路光ファイバ、３−１，３−２は側方光入出力機構、４は光一時遮断機構、５は光中継器、６は制御部、７−１，７−２，７−３は光パワー分岐カプラ、１７はデータ登録部、１００−１は現用ＯＬＴ（局側伝送装置）、１００−２は新規ＯＬＴ、１０１はＯＮＵ（加入者側伝送装置）、３００は新規光線路光ファイバを示している。

光通信線路切替時には以下の手順を行う。
（ステップＳ１）
図１において、現用光線路光ファイバ１は、現用ＯＬＴ１００−１とＯＮＵ１０１を光接続しており、途中、光パワー分岐カプラ７−１が介在されている。このシステムにおいて、新規ＯＬＴ１００−２にＯＮＵ１０１を収容するために、新規ＯＬＴ１００−２に光接続される新規光線路光ファイバ３００に光パワー分岐カプラ７−２を介在させる。この状態において、データ登録部１７を用いて、新規ＯＬＴ１００−２にＯＮＵ１０１を収容するためのＯＮＵ・ＭＡＣアドレス、装置間距離、伝送中データ等の接続情報データを登録する。

（ステップＳ２）
図２において、現用光線路光ファイバ１に側方光入出力機構３−１、光一時遮断機構４をシリアルに介在させ、側方光入出力機構３−１と光パワー分岐カプラ７−１との間に迂回路光ファイバ２を光中継器５を介して光接続し、制御部６により側方光入出力機構３−１、光一時遮断機構４を駆動制御する。

すなわち、このステップＳ２では、現用ＯＬＴ１００−１の光パワー分岐カプラ７−１に迂回線路の片端を接続する。このときの迂回線路は迂回路光ファイバ２とその中途に設けられた信号を増幅する光中継器５から構成される。
（ステップＳ３）
図２に示すように、迂回線路のＯＮＵ１０１側の片端を現用ＯＬＴ１００−１とＯＮＵ１０１を光接続する光ファイバ線路に取り付ける。このとき、現用光線路光ファイバ１に対して側方光入出力機構３−１と光一時遮断機構４を同時かつ瞬時に取り付ける。

側方光入出力機構３−１を取り付けることにより、現用光線路光ファイバ１中を伝送していた光信号が迂回線路ルートを経由した伝送に変更される。このとき、光中継器５は、現用ＯＬＴ１００−１の近傍に接続される光パワー分岐カプラ７−１によって迂回線路からの光信号を結合するときの結合効率η1 [dB] と、ＯＮＵ１０１の近傍に接続される側方光入出力機構３によって迂回線路からの光信号を結合するときの結合効率をη2 [dB]とし、現用ＯＬＴ１００，ＯＮＵ１０１における最小受信感度をP1 [dBm]、P2 [dBm]とするとき、光中継器５における光信号の増幅出力はＯＬＴ側に対してη1+P1 [dBm] 以上、ＯＮＵ側に対してη2+P2 [dBm] 以上とする。例えば、側方光入出力機構３−１の信号結合効率を-20dB、光パワー分岐カプラ７−１の迂回線路接続用のポートへの漏洩パワーの結合率を-7dBし、ＯＮＵ１０１，現用ＯＬＴ１００−１からの出力信号パワーを0dBm、最小受信感度を-25dBmとすると、光中継器５における信号の増幅特性はＯＮＵ１０１−現用ＯＬＴ１００−１の信号に対して増幅率+2dB、出力-18dBm以上をもち、下り信号は増幅率は同じ+2dBであるが、出力は-5dBm以上の性能を設計する。

迂回線路を経由するようになった信号がＯＮＵ１０１で受信される際、現用線路からの信号が合流してＯＮＵ１０１へ入力されると、ノイズとなって信号のエラー率を上昇させるため、光一時遮断機構４により現用線路信号パワーを減少させるようにしている。

（ステップＳ４）
図３に示すように、現用光線路光ファイバ１を切断し、信号伝送ルートを新規光線路光ファイバ３００に切り替える。ＯＮＵ１０１−現用ＯＬＴ１００−１間の光信号は迂回路光ファイバ２により伝送されているため、現用光線路光ファイバ１を切断してもＯＮＵ１０１−現用ＯＬＴ１００−１間の通信は途絶しない。切断した現用光線路光ファイバ１のＯＮＵ１０１が接続されている端面を、ステップＳ１で用意された新規ＯＬＴ１００−２に光接続されている新規光線路光ファイバ３００につなぎこむ。

（ステップＳ５）
図４に示すように、側方光入出力機構３−１と光一時遮断機構４を同時にとりはずす。ＯＮＵ１０１からの信号は迂回ルートから新規光線路ルートへと変更される。新規ＯＬＴ１００−２には予めＯＮＵ１０１の収容情報を登録していたため、直ちにＯＮＵ１０１を検知して通信状態を確保する。

このとき、新規光線路光ファイバ３００に光パワー分岐カプラ７−２を設置しておくことにより、再び伝送装置の収容変更が発生した場合に同様の光通信線路切替を実施することが可能である。

第１の実施形態において、図５に示すように光パワー分岐カプラ７−１に代えて、側方光入出力機構３−２としてもよい。もしくは図６に示すように側方光入出力機構３−１は予め設置した光パワー分岐カプラ７−３にしてもよい。このときは光中継器５のパワー増幅率をそれぞれの結合効率に合わせて変更する。

（第２の実施形態）
図７を用いて上記側方光入出力機構３（３−１，３−２）を説明する。
図７において、９はプローブファイバ、１０は円柱状の曲げ部、１１は光ファイバ、１２は光学ブロック、１３は集光レンズを示している。
光ファイバ１１はクラッドに対してコアの屈折率を僅かに高くすることによってコア中の光信号が全反射を繰り返して低損失で伝送する。このとき、この光ファイバ１１に曲げ形状を付与することで、全反射条件が緩和されて光信号がクラッドへ漏洩する。

そこで、図７（ａ）に示すように、光ファイバ１１を円柱状の曲げ部１０とこの曲げ部の外径に合った形状の凹部を有する光学ブロック１２で挟み込んで、図７（ｂ）に示すように押圧をかけることで、光ファイバ１１からの光信号を漏洩させる。一方、光学ブロック１２内にこの漏洩信号を集光するレンズ１３と集光レンズ１３の集光中心に合わせて接続したプローブファイバ９を設ける。尚、レンズ１３、プローブファイバ９は光学ブロック１２の外部に取り付けてもよい。

ここで、第１の実施形態における光一時遮断機構４は、構造として曲げによる漏洩を利用して光信号を光ファイバ外部に強制漏洩させることで実現できる。曲げを小径化することで漏洩量を増加することができる。この漏洩量の制御により、側方光入出力機構３と光一時遮断機構４を一体化してもよいが、遮断のために発生させる曲げの径を小径化しすぎると、破断して故障となる原因となる。光ファイバ１１の伝送装置の受信感度が高感度である場合には、側方光入出力機構３と光一時遮断機構４は同時に取り付ける必要がある。

（第３の実施形態）
図８を用いて上記側方光入出力機構３（３−１，３−２）の他の構成を説明する。
図８において、８はサーボホーン、９はプローブファイバ、１０は円柱状の曲げ部、１１は光ファイバ、１２は光学ブロック、１４はサーボモータ、１５は一対のスライドガイド、１６はシャフトを示している。

前述のように、側方光入出力機構３は光一時遮断機構４と同時に動作をさせる必要がある。そこで、曲げ部１０の中心と光学ブロック１２の凹部中心点を一直線上に揃える一対のスライドガイド１５を設置し、シャフト１６の片方を曲げ部１０中に固定し、もう片方をサーボホーン８に接続する。また、サーボモータ１４にサーボホーンを取り付け回転駆動する。サーボホーン８が回転すると、シャフト１６が曲げ部１０を押し引きする。このとき、光ファイバ１１を曲げ部１０と光学ブロック１２の凹部との間に置くと、サーボモータ１４による回転制御によって光ファイバ１１に曲げを生じさせ、または開放させることができる。

上記の実施形態によれば、媒体の接続替えによる現用光線路光ファイバの物理的切断が生じても、サービス断を発生させないことを可能とする光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法を提供することができる。
本発明の技術を用いて切替を行うことにより、サービス断を発生させない線路の切り替えが可能になることから、回線借用やその調整稼動を不要にする効率的な作業が可能となる。また、コネクタで接続されていない場合でも適用可能となる。

従来方法ではコネクタを移動させていたが、本発明では切替の曲げ形成時において、微小時間の変化としては現用光線路光ファイバに対して徐々に曲げ損失が付与されると同時に漏洩パワーが増加して迂回路光ファイバに信号を結合させるので、連続的に通信を持続させることが可能となる。また、曲げ形成時に曲げを形成するための押力が一定の力で曲げを付与することができるので、結合効率を安定させることが可能となる。

尚、本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を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…現用光線路光ファイバ、２…迂回路光ファイバ、３−１，３−２…側方光入出力機構、４…光一時遮断機構、５…光中継器、６…制御部、７−１，７−２，７−３…光パワー分岐カプラ、８…サーボホーン、９…プローブファイバ、１０…円柱状の曲げ部、１１…光ファイバ、１２…光学ブロック、１３…集光レンズ、１７…データ登録部、１４…サーボモータ、１５…一対のスライドガイド、１６…シャフト、１００−１…現用ＯＬＴ、１００−２…新規ＯＬＴ、１０１…ＯＮＵ、３００…新規光線路光ファイバ。

Claims

現用ＯＬＴ（局側伝送装置）に接続されたＯＮＵ（加入者側伝送装置）を別の新規ＯＬＴに切り替える光通信線路切替装置において、
前記現用光線路光ファイバに対して光信号の入出力を行う一対の光パワー分岐手段と、
前記一対の光パワー分岐手段に接続される迂回路光ファイバと、
前記迂回路光ファイバに介在されて光信号の増幅を行う光中継手段と、
前記現用光線路光ファイバに介在され、その光通信を一時的に遮断するための光一時遮断手段と、
前記一対の光パワー分岐手段、前記光一時遮断手段それぞれの動作を制御するための制御手段と
を具備することを特徴とする光通信線路切替装置。
前記一対の光パワー分岐手段は、予め現用光線路光ファイバに設置された光パワー分岐カプラであることを特徴とする請求項１記載の光通信線路切替装置。
前記一対の光パワー分岐手段の一つは、予め現用光線路光ファイバに設置された光パワー分岐カプラであり、もう一つは側方光入出力機構であることを特徴とする請求項１記載の光通信線路切替装置。
前記一対の光パワー分岐手段は、いずれも側方光入出力機構であることを特徴とする請求項１記載の光通信線路切替装置。
前記光中継手段は、前記現用ＯＬＴ近傍に接続される光パワー分岐手段によって迂回線路からの光信号を結合するときの結合効率η1 [dB] とＯＮＵ近傍に接続される光パワー分岐手段によって迂回線路からの光信号を結合するときの結合効率をη2 [dB]とし、前記現用ＯＬＴ，ＯＮＵにおける最小受信感度をP1 [dBm]、P2 [dBm]とするとき、前記光中継手段における光信号の増幅出力はＯＬＴ側に対してη1+P1 [dBm] 以上、ＯＮＵ側に対してη2+P2 [dBm] 以上とすることを特徴とする請求項１記載の光通信線路切替装置。
前記側方光入出力機構は、前記現用光線路光ファイバの一部を一時的に曲げるための曲げ径を決定する曲げ部と、この曲げ部の径に相当する径の凹部が形成され、前記曲げ部と凹部との間で前記光ファイバを押さえるための光学ブロックと、前記迂回線路光ファイバへ光信号を入出力するプローブファイバと、前記光ファイバの曲げ部分から漏洩した光を集光して前記プローブファイバに入力するための集光レンズとを備えることを特徴とする請求項３または４記載の光通信線路切替装置。
前記側方光入出力機構は、前記曲げ部と前記光学ブロックの中心線を固定するスライドガイドと、片方を曲げ部中心線上に固定し、もう片方をサーボホーンに接続してスライドガイドに沿って曲げ部の位置をスライドさせるシャフトと、前記シャフトを押し引きするサーボホーンと、前記サーボホーンに回転を加えるサーボモータとを備えることを特徴とする請求項６記載の光通信線路切替装置。
現用ＯＬＴ（局側伝送装置）に接続されたＯＮＵ（加入者側伝送装置）を別の新規ＯＬＴに切り替える光通信線路切替方法であって、
前記新規ＯＬＴにＯＮＵ情報を登録し、
前記現用ＯＬＴと前記ＯＮＵとを接続する現用光線路光ファイバに設けられ、光信号の入出力を行う一対の光パワー分岐手段に対して、迂回路光ファイバと光信号の増幅を行う光増幅手段を接続すると同時に、光通信を一時的に遮断するための光一時遮断手段を接続し、その状態において前記現用光線路光ファイバを切断して新規ＯＬＴに接続された新規光線路光ファイバにつなぎ替えて迂回路光ファイバ線路を外すことを特徴とする光通信線路切替方法。