JP2015506148A - 光通信システムの災害復旧のための方法、装置、およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明の諸実施形態は、光通信システムの災害復旧のための方法、光分岐挿入装置分岐ユニット、システムに関する。光分岐挿入装置ユニットを用いた光通信システムの災害復旧の方法は、光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出するステップと、送信リンクの欠陥が検出されたとき、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り換えて、当該リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるようにするステップとを含む。このように、送信リンクの欠陥が光通信システムで発生したとき、本発明の諸実施形態の解決策を利用することによって、送信リンクの欠陥が生じたリンクの電力レベルを維持でき、その結果、送信性能が安定に保たれ、光通信システムの災害復旧能力が向上する。さらに、本発明の諸実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。

Description

本発明は、通信の分野に関し、特に、光通信システムの災害復旧のための方法、光分岐挿入装置分岐ユニット、およびシステムに関する。

情報技術の高速な発展により、海底ケーブル・ネットワークが世界的に配備されている。海底ケーブル光通信システムは一般に、高密度波長分割多重（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＤＷＤＭ）技術を使用し、重要な国際通信サービスを生み出すための重要な通信ネットワークとなっている。光分岐挿入装置分岐ユニット（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ Ｂｒａｎｃｈｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＯＡＤＭ ＢＵ）を海底ケーブル・ネットワークでのネットワーキングに使用することによって、光ファイバ対の能力が完全に利用され、コストが効果的に削減され、送信遅延が減少する。しかし、ネットワーキングでＯＡＤＭ ＢＵを使用することにより、特に災害復旧や非線形性管理におけるネットワークの設計と監理が非常に困難なものになる。

図１は、ＯＡＤＭ ＢＵを使用してネットワーキングを実施する状況を示す。当該ネットワークが、サイトＡ、サイトＢ、サイトＣ、およびこれらのサイトを接続するＯＡＤＭ ＢＵを含むことが分かる。サイトＡとサイトＢの間のリンクはトランクであり、サイトＣとＯＡＤＭ ＢＵの間のリンクは分岐である。光中継器が、サイトＡ、サイトＢ、サイトＣ、およびＯＡＤＭ ＢＵの間にそれぞれ配置される。ケーブル破損または海底ケーブルの漏電のような障害がトランク内のサイトＡとＯＡＤＭ ＢＵの間で発生すると、サイトＡからの光サービスがＯＡＤＭ ＢＵに到達せず、サイトＣから追加された波長サービスのみをＯＡＤＭ ＢＵを通ってサイトＢに送信することができる。海底ケーブル光中継器が完全に飽和した状態で動作する場合には、総出力電力は一定である。サイトＡからサイトＢへのパス・スルー・サービス信号が失われるので、サイトＣからサイトＢへのサービス信号が何倍にも増幅され、当該信号の単波長光強度が増大する。この結果、非線形送信のコストが増大し、システム性能が劣化しサイトＣとサイトＢの間の正常な通信に影響が及ぶおそれがある。

本発明の諸実施形態では、光通信システムに及ぼす送信リンクの欠陥の影響を軽減するための、光通信システムの災害復旧のための方法、装置、およびシステムを提供する。

１態様では、本発明の１実施形態において、光分岐挿入装置ＯＡＤＭを用いた光通信システムの災害復旧のための方法であって、光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出するステップと、送信リンクの欠陥が検出されたとき、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り換えて、当該リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるようにするステップとを含む方法を提供する。

別の態様では、本発明の１実施形態において、光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵを提供する。当該光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵは、当該ＯＡＤＭ ＢＵに配置された送信リンクで送信リンクの欠陥が生じたときに、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り換え、当該リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるように構成される。当該ＯＡＤＭ ＢＵは特に、少なくとも１つの光結合ループバック装置、少なくとも２つのトランク・ポート、および少なくとも１つの分岐ポートを備え、当該光結合とループバック装置は、当該トランク・ポートの間のトランクに接続され、または、当該分岐ポートが配置された分岐で接続され、または、当該トランクと当該分岐の両方で接続される。当該光結合ループバック装置は、パス・スルー状態とループバック状態を有し、当該光結合ループバック装置が配置されたリンクで送信リンクの欠陥が生じたときには、当該光結合ループバック装置は、当該光結合ループバック装置の非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるように、通常動作における当該パス・スルー状態から当該ループバック状態に切り替えることができる。

別の態様では、本発明の１実施形態で光通信向け災害復旧システムを提供する。当該システムは、光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出するように構成された検出装置と、上述の光分岐挿入装置分岐ユニットとを備える。

本発明の諸実施形態の解決策を利用することによって、送信リンクの欠陥が光通信システムで発生したときに、送信リンクの欠陥が生じたリンクの電力レベルを維持することができ、その結果、送信性能が安定に保たれ、光通信システムの災害復旧能力が向上することが分かる。さらに、本発明の諸実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。

本発明の諸実施形態または先行技術における技術的解決策をより明確に説明するために、以下では当該実施形態または先行技術を説明するのに必要な添付図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における添付図面は本発明の単に一部にすぎない諸実施形態を示し、当業者は創造的作業なしにこれらの添付図面から他の図面を依然として導出することができる。

ＯＡＤＭ ＢＵを用いてネットワーキングを実施する状況を示す図である。 本発明の１実施形態に従うＯＡＤＭを用いた光通信システムの災害復旧のための方法の流れ図である。 ネットワーキングにおいてＯＡＤＭ ＢＵを用いた光通信システムに障害が発生した状況を示す図である。 本発明の１実施形態に従う光通信システムの災害復旧のためのシステムの略構造図である。 本発明の１実施形態に従う光通信システムにおいて送信リンクの欠陥が発生しないときのＯＡＤＭ ＢＵのステータスを示す図である。 本発明の１実施形態に従う光通信システムにおいてトランクで送信リンクの欠陥が生じたときのＯＡＤＭ ＢＵのステータスを示す図である。 本発明の１実施形態に従う光通信システムにおいて分岐で送信リンクの欠陥が生じたときのＯＡＤＭ ＢＵのステータスを示す図である。 災害復旧機能をトランク上でのみ実装した本発明の１実施形態の図である。 災害復旧機能を分岐上でのみ実装した本発明の１実施形態の図である。 ４ポートのＯＡＤＭ ＢＵを示す図である。 別の４ポートのＯＡＤＭ ＢＵを示す図である。 本発明の諸実施形態に従う光結合ループバック装置の実装方式を示す図である。 本発明の諸実施形態に従う光結合ループバック装置の実装方式を示す図である。 本発明の１実施形態に従う光結合ループバック装置の別の実装方式を示す図である。

以下では、本発明の諸実施形態における添付図面を参照して本発明の諸実施形態における技術的解決策を明確かつ十分に説明する。明らかに、説明した実施形態は本発明の諸実施形態の全部ではなく一部である。当業者が創造的作業なしに本発明の諸実施形態に基づいて取得する他の全ての実施形態は本発明の保護範囲に入るものとする。

本発明の諸実施形態における送信リンクの欠陥には、本発明の諸実施形態の解決策が肯定的な利益をもたらしうる様々な障害シナリオ、特に、ケーブル破損、漏電、水中装置障害等のような海底ケーブル障害のシナリオが含まれることに留意されたい。ケーブル破損は一般に、固定具、漁業、水中地質活動等により生じ、一般的な障害現象は、光ファイバと電気ケーブルの両方の破損である。漏電は一般に、海底ケーブルのフィード部分が海水に短絡することによって生ずる。当該短絡は、摩耗、せん断、腐食、海洋生物による損傷、または他の理由により生ずる。水中装置の障害とは、（電気および光の理由のような様々な可能な理由を含む）様々な理由により生ずる装置自体の障害を指し、光強度の減少または非出力をもたらす。

図２は、本発明の１実施形態に従うＯＡＤＭを用いた光通信システムの災害復旧の方法の流れ図である。図２に示すように、当該方法は以下を含む。

２０１では、光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出する。ここで、送信リンクの欠陥を、光時間領域反射率計（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ、ＯＴＤＲ）の方法、直流インピーダンス検出法、直流キャパシタ検出法、交流法等のような、当業者に周知な任意の方法を用いて検出することができる。これらの方法については詳細には説明しない。送信リンクの欠陥が生じたリンクを、ステップ２０１で決定することができる。送信リンクの欠陥がトランクで生じたときには、送信リンクが配置されているリンクがトランクであると判定する。送信リンクの欠陥が分岐で生じたときには、送信リンクが配置されているリンクが分岐であると判定する。

２０２では、送信リンクの欠陥が検出されたとき、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り替えて、当該リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるようにする。当業者に知られているように、光通信システムにおける分岐またはトランクは一般に２つの対向する送信方向を含む。同一のリンクに対して、或る端からの入力信号と当該端の出力信号が同様な信号スペクトル分布を有することに留意されたい。したがって、送信リンクの欠陥が生じたときには、光信号入力をリンクの或る端から当該端にループバックすることによって、送信リンクの欠陥に起因して失われた信号の電力を、当該端での信号入力を用いて補償することができる。ステップ２０２で、送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態がパス・スルーからループバックに切り替えられ、当該リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されることに留意されたい。当該ステップは、故障端の光信号をループバックすべきか否かを示すものではない。当該光信号は、（当該光信号が存在する場合には）ループバックされるか、または、ループバックされない。これを、具体的な実施形態を参照して後で説明する。

図３は、ネットワーキングにおいてＯＡＤＭ ＢＵを用いた光通信システムで障害が発生した状況を示す。当該光通信システムは、３つのサイトＡ、Ｂ、およびＣを含む。トランクがサイトＡとサイトＢの間に存在し、分岐がＯＡＤＭ ＢＵとサイトＣの間に存在する。図３は、３つのケーブル破損シナリオを概略的に示している。ケーブル破損シナリオ１では、サイトＡとＯＡＤＭ ＢＵの間のトランクが故障している。ケーブル破損シナリオ２では、サイトＢとＯＡＤＭ ＢＵの間のトランクが故障している。ケーブル破損シナリオ３では、サイトＣとＯＡＤＭ ＢＵの間の分岐が故障している。一般に、ＯＡＤＭ ＢＵ分岐に追加された波長サービスまたはＯＡＤＭ ＢＵ分岐から削除されたＯＡＤＭ ＢＵ分岐の数は少なく、パス・スルー波長サービスの数は多い。したがって、（ケーブル破損シナリオ１やケーブル破損シナリオ２のように）ケーブルがトランクで破損し光補償機構が利用できない場合には、トランクに接続された光中継器を通過した後に分岐信号の単波長電力は、分岐ケーブルが破損した場合のトランク信号よりも大幅に変化する。これは、トランクのケーブル破損が分岐サービスに対して相対的に大きな影響を及ぼすことを意味する。したがって、ケーブル破損シナリオ１では、サイトＡとＯＡＤＭ ＢＵの間のトランクにおけるケーブル破損がステップ２０１で検出された後に、ステップ２０２でサイトＢからサイトＡへの光信号入力は依然としてサイトＢにループバックされて出力され、その結果、サイトＣからサイトＢへの光信号に及ぼすケーブル破損の影響が最小化される。サイトＢからのループバック光信号はサイトＡからサイトＢへの光信号損失を補償するために使用される。当該損失は、サイトＡとＯＡＤＭ ＢＵの間のケーブル破損により生ずる。換言すれば、ループバック状態では、ＯＡＤＭ ＢＵからサイトＢへの信号には、サイトＣからサイトＢへ送信される信号と、サイトＢからサイトＡへ送信されるがサイトＢにループバックされる信号とが含まれる。同様に、ケーブル破損シナリオ２では、サイトＢからサイトＡへの光信号損失を補償するために、サイトＡからサイトＢへの光信号入力がサイトＡにループバックされて出力される。

分岐に追加されたサービスまたは分岐から削除されたサービスの数が少ない場合には、（ケーブル破損シナリオ３における）分岐ケーブル破損はトランクのサイト間のサービスの性能に殆ど影響を及ぼさない。したがって、このケースでは、分岐ケーブル破損の影響を無視することができる。即ち、分岐障害が生じたときには、前述のループバック状態への切替え動作は実施されない。しかし、分岐に追加されたサービスまたは分岐から削除されたサービスの数が多い場合には、分岐ケーブル破損がトランクのサイト間のサービスの性能に及ぼす影響は無視することができない。したがって、同様に、送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り替えて、リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるようにする必要がある。分岐障害シナリオを、具体的な構造を参照して以下の実施形態で詳細に説明する。

以上の方法をトランクではなく分岐に対して設計して、分岐のみに対する災害復旧を実現できることは容易に想到できる。

光通信システムの送信リンクをステップ２０２の後に監視し続けることが好ましい。送信リンクの欠陥の除去が検出されたとき、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をループバックからパス・スルーに切り替えるように制御する。

本発明の実施形態の解決策によれば、送信リンクの欠陥が生じたときに、障害が発生したリンクの非故障端からの光信号入力を当該非故障端にループバックして出力し、送信リンクの欠陥により生じた信号損失を、当該非故障端での入力信号を使用して補償することが分かる。これにより、送信リンクの欠陥が生じたリンクの電力レベルが維持され、その結果、当該送信リンクの欠陥が他のサービスに及ぼす影響が最小化され、送信性能が安定に保たれ、光通信システムの災害復旧能力が向上する。さらに、本発明の実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。

それに対応して、本発明の１実施形態では、光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵを提供する。当該ＯＡＤＭ ＢＵは、ＯＡＤＭ ＢＵが配置された送信リンクで送信リンクの欠陥が生じたとき、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り替えて、リンクの端からの光信号入力を当該端にループバックして出力するように構成される。以上の実施形態で説明した方法を、ＯＡＤＭ ＢＵを用いて実装できることが分かる。

図４は、本発明の１実施形態に従う光通信システムの災害復旧のためのシステムの略構造図である。災害復旧システム４００は検出装置４１０と光分岐挿入装置分岐ユニット４２０を備えることが分かる。

検出装置４１０は、光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出するように構成される。

光分岐挿入装置分岐ユニット４２０は、前述の検出装置が送信リンクの欠陥を検出したときに、当該送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り替え、当該リンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるように構成される。ＯＡＤＭ ＢＵは特に、少なくとも１つの光結合ループバック装置、少なくとも２つのトランク・ポート、および少なくとも１つの分岐ポートを備える。当該光結合ループバック装置は、トランク・ポートの間のトランクで接続され、または、分岐ポートが配置された分岐で接続され、または、トランクと分岐の両方で接続される。当該光結合ループバック装置はパス・スルー状態とループバック状態を有し、光結合ループバック装置が配置されたリンクで送信リンクの欠陥が生じたときに、当該光結合ループバック装置を通常動作のパス・スルー状態からループバック状態に切り替えることができ、その結果、光結合ループバック装置の非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックして出力される。

本発明の当該実施形態では、送信リンクの欠陥を、当業者に周知な様々な検出装置を用いて検出することができる。例えば、光時間領域反射率計検出装置を使用することができる。当該装置は、光時間領域反射率計を使用して光リンクの破損点を検出する。あるいは、直流インピーダンス検出装置を使用することができる。大抵の場合、電気ケーブル障害現象は、電気ケーブルの導体と海水の接触により生じる。したがって、かかるケースでは、直流インピーダンス検出装置が直流インピーダンス検出方法を使用して、障害点をケーブルおよび水中装置の直流インピーダンスのパラメータとともに発見してもよい。あるいは、ケーブル障害シナリオにおいて電気ケーブルの導体と海水の接触がない場合には、特に、直流キャパシタ検出装置を使用することができる。当該直流キャパシタ検出装置は、導体と海水の間のキャパシタンスを測定し、テスト・データの計算結果に基づいて障害点の位置を推定する。あるいは、交流検出装置を使用することができる。電力供給装置（Ｐｏｗｅｒ Ｆｅｅｄｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＰＦＥ）を通じて低周波数および低振幅の交流信号を直流源にかけ、当該交流信号が電磁波を、導線に沿って送信するときに外部空間に放射する。このように、海底の信号を、保守船による専用センサ検出装置のみを通じて検出して、海底ケーブル障害の位置を決定することができる。あるいは、他の検出装置を使用することができる。例えば、水中装置の入出力の光強度を読み取り当該光強度が正常かどうかを判定することによって障害点を決定することができる。

１実装方式によれば、当該光分岐挿入装置分岐ユニットはさらに波長分割多重化装置を備える。当該波長分割多重化装置は、トランクの波長追加信号とパス・スルー信号を結合し、または、トランクの波長除去信号とパス・スルー信号を分割するように構成される。ここで、波長分割多重化装置を連結器で置き換えてもよい。

１実装方式によれば、当該光分岐挿入装置分岐ユニットは３ポートの光分岐挿入装置分岐ユニットである。

検出装置４１０と光分岐挿入装置分岐ユニット４２０の具体的な動作プロセスについては、上述の対応する方法部分の説明を参照することができるので、詳細についてはここでは繰り返さない。

本発明の実施形態の解決策によれば、送信リンクの欠陥が生じたときに、障害が発生したリンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力され、送信リンクの欠陥により生じた信号損失が、当該非故障端での入力信号を用いることによって補償されることが分かる。これにより、送信リンクの欠陥が生じたリンクの電力レベルが維持され、その結果、当該送信リンクの欠陥が他のサービスに及ぼす影響が最小化され、送信性能が安定に保たれ、光通信システムの災害復旧能力が向上する。さらに、本発明の実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。

以下で具体的な構造を参照して、災害復旧システムを詳細に説明する。

図５は、本発明の１実施形態に従う光通信システムにおいて送信リンクの欠陥が発生しないときのＯＡＤＭ ＢＵのステータスを示す。ＯＡＤＭ ＢＵは３つの外部ポートを有する。当該ポートは、それぞれ、サイトＡ、サイトＢ、およびサイトＣである。

図５に示すように、ＯＡＤＭ ＢＵは、４つの波長分割多重化装置（Ｗａｖｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＷＤＭ）と３つの光結合ループバック装置を備える。当該４つの波長分割多重化装置はそれぞれ、トランクと分岐の交差接続で接続され、波長追加信号とパス・スルー信号を結合し波長除去信号とパス・スルー信号を分割するように構成される。ここで、波長分割多重化装置を連結器で置き換えてもよい。光結合ループバック装置はそれぞれトランクと分岐の両方に接続される。光結合ループバック装置は４つのポートを有する。ポート間の接続関係を必要に応じて構成してもよい。少なくとも２つの状態、即ち、パス・スルー状態とループバック状態を構成してもよい。パス・スルー状態はポート１をポート２に接続し、ポート３をポート４に接続する。ループバック状態は、ポート３をポート２に接続し、ポート１をポート４に接続する。

図５では、トランクと分岐にある様々なマークを使用して様々な光信号を示す。送信リンクの欠陥が図５に示す光通信システムで生じない状況では、それぞれＡ→ＢおよびＢ→Ａの方向からのパス・スルー信号ＡＢおよびＢＡ、それぞれＡ→ＣおよびＢ→Ｃの方向からの波長除去信号ＡＣおよびＢＣ、それぞれＣ→ＡおよびＣ→Ｂの方向からの波長追加信号ＣＡおよびＣＢが含まれることが分かる。

方向Ａ→Ｂからのパス・スルー信号ＡＢはサイトＡから入力され、ＷＤＭ１、（パス・スルー状態で）光結合ループバック装置１、およびＷＤＭ２を通過した後に、サイトＢで出力される。同様に、方向Ｂ→Ａからのパス・スルー信号ＢＡはサイトＢから入力され、ＷＤＭ３、（パス・スルー状態で）光結合ループバック装置１、およびＷＤＭ４を通過した後に、サイトＡで出力される。

方向Ａ→Ｃからの波長除去信号ＡＣはサイトＡから入力され、ＷＤＭ１および（パス・スルー状態の）光結合ループバック装置２を通過した後に、サイトＣで出力される。方向Ｃ→Ａからの波長追加信号ＣＡはサイトＣから入力され、（パス・スルー状態で）光結合ループバック装置２とＷＤＭ４を通過した後に、サイトＡで出力される。

方向Ｂ→Ｃからの波長除去信号ＢＣはサイトＢから入力され、ＷＤＭ３と（パス・スルー状態で）光結合ループバック装置３を通過した後に、サイトＣで出力される。Ｃ→Ｂの方向からの波長追加信号ＣＢはサイトＣから入力され、（パス・スルー状態で）光結合ループバック装置３とＷＤＭ２を通過した後に、サイトＢで出力される。

図６は、本発明の１実施形態に従う光通信システムにおいてトランクで送信リンクの欠陥が生じたときのＯＡＤＭ ＢＵのステータスを示す図である。ここで、サイトＡとサイトＢの間の送信リンクは光通信システムにおけるトランクであり、ＯＡＤＭ ＢＵとサイトＣの間の送信リンクは光通信システムにおける分岐である。

ケーブル破損がサイトＢで生じたとき、Ａ→Ｂの方向からのパス・スルー信号ＡＢおよびＣ→Ｂの方向からの波長追加信号ＣＢはサイトＢに到達できず、Ｂ→Ａの方向からのパス・スルー信号ＢＡおよびＢ→Ｃの方向からの波長除去信号ＢＣもＯＡＤＭ ＢＵに到達できず、部分的な光強度損失が生じる。即ち、サイトＢおよびサイトＣの間の通信とサイトＢおよびサイトＡの間の通信が割り込まれる。端ＣからサイトＡへの正常な通信を保つために、Ｂ→Ａの方向の光強度喪失を補償する必要がある。したがって、光結合ループバック装置１の状態を図６に示すループバック状態に切り替える必要がある。光結合ループバック装置１をループバック状態に切り替えた後、信号の流れは以下の通りである。即ち、Ａ→Ｃの方向からの波長除去信号ＡＣおよびＣ→Ａの方向からの波長追加信号ＣＡの流れの方向は同じままである。Ａ→Ｂの方向からのパス・スルー信号ＡＢはサイトＡから入力され、ＷＤＭ１および光結合ループバック装置１を通過し、ＷＤＭ４に戻り、Ｃ→Ａの方向からの波長追加信号ＣＡと結合された後に、サイトＡで出力される。このように、Ａ→Ｃの方向からの波長除去信号ＡＣの光強度の総光強度に対する割合は正常な状況の場合と同じであり、その結果、当該リンクにおけるＣ→Ａの方向からの波長追加信号ＣＡの元の電力レベルが維持され、安定な送信性能が保証される。このように、災害復旧機能がサイトＢのケーブル破損に対して実現される。サイトＡの災害復旧のための方法はサイトＢの場合と同じでありここでは詳細には説明しない。図６の光結合ループバック装置１の状態は接続ポート１および４ならびに接続ポート２および３に切り替えられるが、当該状態を接続ポート１および４のみに切り替えてもよい。即ち、障害が発生したリンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力されるが、障害端の光信号はループバックされないことに留意されたい。これは、本発明の本質を変えるものではない。

本発明の実施形態の解決策によれば、送信リンクの欠陥が生じたときに、障害が発生したリンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力され、送信リンクの欠陥により生じた信号損失が、当該非故障端の入力信号によって補償されることが分かる。これにより、送信リンクの欠陥が生じたリンクの電力レベルが維持され、その結果、当該送信リンクの欠陥が他のサービスに及ぼす影響が最小化され、送信性能が安定に保たれ、光通信システムの災害復旧能力が向上する。さらに、本発明の実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。

図７は、本発明の１実施形態に従う光通信システムにおいて分岐で送信リンクの欠陥が生じたときのＯＡＤＭ ＢＵのステータスを示す。ここで、サイトＡとサイトＢの間の送信リンクは光通信システムにおけるトランクであり、ＯＡＤＭ ＢＵとサイトＣの間の送信リンクは光通信システムにおける分岐である。

ケーブル破損がサイトＣで生じたときには、Ａ→Ｃの方向からの波長除去信号ＡＣとＢ→Ｃの方向からの波長除去信号ＢＣはサイトＣに到達できず、Ｃ→Ａの方向からの波長追加信号ＣＡとＣ→Ｂの方向からの波長追加信号ＣＢはそれぞれサイトＡとサイトＢに到達できない。サイトＡとサイトＣの間の通信とサイトＢとサイトＣの間の通信が割り込まれる。サイトＡとサイトＢの間の正常な通信を保つために、Ｃ→ＡとＣ→Ｂの方向で失われた波長追加信号の電力を補償する必要がある。したがって、光結合ループバック装置２および光結合ループバック装置３の状態を、図７に示すループバック状態に切り替える必要がある。光結合ループバック装置１をループバック状態に切り替えた後、信号の流れは以下の通りである。即ち、Ａ→Ｂの方向からのパス・スルー信号ＡＢおよびＢ→Ａの方向からのパス・スルー信号ＢＡの流れの方向は同じままである。Ａ→Ｃの方向からの波長除去信号ＡＣはサイトＡから入力され、ＷＤＭ１および光結合ループバック装置２を通過し、ＷＤＭ４に戻り、Ｂ→Ａの方向からのパス・スルー信号ＢＡと結合された後に、サイトＡで出力される。Ｂ→Ｃの方向からの波長除去信号ＢＣはサイトＢから入力され、ＷＤＭ３および光結合ループバック装置３を通過し、ＷＤＭ２に戻り、Ａ→Ｂの方向からのパス・スルー信号ＡＢと結合された後に、サイトＢで出力される。このように、Ａ→Ｂの方向からのパス・スルー信号ＡＢとＢ→Ａの方向のパス・スルー信号ＢＡの光強度の総光強度に対する割合は正常な状況の場合と同じであり、それにより、リンクにおけるパス・スルー信号の元の電力レベルが維持され、安定な送信性能が保証される。このように、災害復旧機能がサイトＣでのケーブル破損に対して実現される。

分岐においてサイトＣに追加された波長またはサイトＣから削除された波長の数が少ない場合には、分岐ケーブルの破損はトランクに影響を殆ど及ぼさない。実際の適用シナリオでは、光結合ループバック装置２と光結合ループバック装置３を省略してもよい。このケースでは、災害復旧機能はＣ側の分岐に対しては実装されない。さらに、同様に、図７における光結合ループバック装置２と３の状態が接続ポート１と４および接続ポート２と３により切り替えられるが、当該状態を接続ポート２と３のみによって切り替えてもよい。これは、本発明の本質を変えるものではない。

本発明の実施形態の解決策によれば、送信リンクの欠陥が生じたときに、障害が発生したリンクの非故障端からの光信号入力が当該非故障端にループバックされて出力され、送信リンクの欠陥により生じた信号損失が当該非故障端の入力信号を用いることによって補償されることが分かる。これにより、送信リンクの欠陥が生じたリンクの電力レベルが維持され、その結果、当該送信リンクの欠陥が他のサービスに及ぼす影響が最小化され、送信性能が安定に保たれ、光通信システムの災害復旧能力が向上する。さらに、本発明の実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。さらに、災害復旧機能を分岐またはトランクのみに実装してもよい。

図８は、災害復旧機能をトランク上でのみ実装した本発明の１実施形態を示す。光結合ループバック装置は、サイトＡとサイトＢの間のトランクにのみ配置されていることが分かる。送信リンクの欠陥がトランクで生じるとき、トランクで接続された光結合ループバック装置が通常動作におけるパス・スルー状態からループバック状態に切り替えられる。図９は、災害復旧機能を分岐上でのみ実装した本発明の１実施形態を示す。光結合ループバック装置が、サイトＣが存在するトランクにのみ配置されていることが分かる。送信リンクの欠陥が分岐で生じたとき、当該分岐で接続された光結合ループバック装置が通常動作のパス・スルー状態からループバック状態に切り替えられる。図６乃至図９の実施形態では、光分岐挿入装置分岐ユニットは３ポートのＯＡＤＭ ＢＵである。

図１０は、４ポートのＯＡＤＭ ＢＵを示す。ここで、サイトＡとサイトＢの間の送信リンクが光通信システムにおけるトランクであり、他の送信リンクは光通信システムにおける分岐である。５つの光結合ループバック装置が含まれていることが分かる。障害がサイトＡまたはサイトＢで生じたときには、光結合ループバック装置１はループバック状態に切り替えられる。障害がサイトＣで生じたときには、光結合ループバック装置２および３がループバック状態に切り替えられる。障害がサイトＤで生じたときには、光結合ループバック装置４および５がループバック状態に切り替えられる。

図１１はさらに、別の４ポートのＯＡＤＭ ＢＵを示す。ここで、サイトＡとサイトＢの間の送信リンクは光通信システムにおけるトランクであり、他の送信リンクは光通信システムにおける分岐である。６つの光結合ループバック装置が含まれていることが分かる。障害がサイトＡで生じたときには、光結合ループバック装置１がループバック状態に切り替えられる。障害がサイトＢで生じたときには、光結合ループバック装置４がループバック状態に切り替えられる。障害がサイトＣで生じたときには、光結合ループバック装置２および３がループバック状態に切り替えられる。障害がサイトＤで生じたときには、光結合ループバック装置５および６がループバック状態に切り替えられる。図１０と図１１では、切替えの後の具体的な信号の流れは以上の実施形態から容易に理解され、ここでは詳細には説明しない。

本発明の諸実施形態の解決策は上記の３ポートまたは４ポートの場合に限定されないことに留意されたい。当業者は、本発明の諸実施形態の示唆に基づいて、より多くのポートを有するＯＡＤＭ ＢＵを導出することができる。

本発明の実施形態の解決策によれば、送信リンクの欠陥が生じたときに、送信リンクの欠陥が生じたリンクの端からの光信号入力が当該端にループバックされて出力され、当該送信リンクの欠陥により生じた信号損失が当該端の入力信号を用いることによって補償され、その結果、当該送信リンクの欠陥が他のサービスに及ぼす影響が最小化され、光通信システムの災害復旧能力が向上することが分かる。さらに、送信リンク構造が単純であり構成要素が少なく、本発明の当該実施形態における災害復旧の解決策には低コストという利点がある。さらに、この災害復旧の解決策は、光通信システムにおいて追加または削除された波長および追加または削除された波長の数と独立であるので、相対的に汎用的なものである。さらに、本発明の実施形態の解決策では送信リンクに余分なエネルギが生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証される。本発明の諸実施形態では、光結合ループバック装置は２×２の光スイッチである。当該スイッチを複数の方法で実装することができる。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の諸実施形態に従う光結合ループバック装置の２つの実装方式を示す。光結合ループバック装置は、光結合器と２状態の光スイッチから形成されることが分かる。図１２Ａおよび図１２Ｂは、送信リンクの欠陥が生じないときには、光スイッチが正常状態１にあることを示す。しかし、送信リンクの欠陥が生じたときには、当該光スイッチは、図で示した状態とは異なる状態２に切り替えられて、２つの平行な送信リンクを接続する。

光結合ループバック装置の一部のみ、例えば、図５乃至図１１からの光結合ループバック装置におけるポート１と４を含む部分とポート２と３を含む部分のみが図１２Ａと図１２Ｂに示されていることに留意されたい。実際、各光結合ループバック装置が図１２Ａまたは図１２Ｂに示す２つの構造を含んでもよい。例えば、図１２Ａに示す２つの構造または図１２Ｂに示す２つの構造が別々に使用され、または、図１２Ａに示す構造と図１２Ｂに示す構造が使用される。さらに、以上の実施形態で説明したように、障害が発生したリンクの非故障端から光信号入力のみが当該非故障端にループバックされて出力されるが、故障端の光信号はループバックされない。このケースでは、図１２Ａまたは図１２Ｂの構造のみが本発明の目的を実現するのに十分である。

図１３は、本発明の１実施形態に従う光結合ループバック装置の別の実装方式を示す。光結合ループバック装置を光結合器と光遮断器から形成してもよいことが分かる。送信リンクの欠陥が生じていないときには、光遮断器はブロック状態にあり２つの平行な送信リンクは正しく動作する。送信リンクの欠陥が生じたときには、光ブロックを導電状態に切り替えて、２つの平行な送信リンクを接続する。

光結合ループバック装置の一部のみ、例えば、図５乃至図１１からのポート１および４を含む部分またはポート２および３を含む部分のみが図１３に示されていることに留意されたい。実際、各光結合ループバック装置が図１３に示す１つまたは２つの構造を含んでもよい。

本発明の当該実施形態では、余分なエネルギが送信リンクで生じず、その結果、自然発生的な放射雑音が生じず、システム性能が保証されることが分かる。

本発明の諸実施形態における送信リンクの欠陥とは、光信号が送信リンク上で正しく送信できないことを指し、光信号を正しく送信できない現象を伴う、光装置以外の障害シナリオ、例えば、電源の開放または短絡のために中継器が動作できないことを含みうることに留意されたい。このケースでは、本発明の諸実施形態の解決策を使用して災害復旧を実装することができる。

説明した実施形態は例にすぎない。光結合ループバック装置を他の方式で実装してもよいことは当業者には理解される。本発明の諸実施形態における装置のモジュール分割は単なる機能分割にすぎないことは当業者には理解される。実際には、説明した機能モジュールを具体的な構造に対して分割または結合してもよい。前述の本発明の諸実施形態の符号は説明の簡単さを目的としたものであり、当該実施形態の優先度を示すものではない。諸請求項で開示した解決策は、本発明の諸実施形態の保護範囲に入る。

以上の実施形態における方法のプロセスの全部または一部を、関連するハードウェアに指示するコンピュータ・プログラムにより実装してもよいことは当業者には理解される。当該プログラムをコンピュータ読取可能記憶媒体に格納してもよい。以上の説明は本発明の例示的な諸実施形態にすぎず、本発明の保護範囲を限定しようとするものではない。本発明の趣旨および原理に入る任意の修正、均等な置換え、または改良は本発明の保護範囲に入るものとする。

４００ 災害復旧システム
４１０ 検出装置

図８は、災害復旧機能をトランク上でのみ実装した本発明の１実施形態を示す。光結合ループバック装置は、サイトＡとサイトＢの間のトランクにのみ配置されていることが分かる。送信リンクの欠陥がトランクで生じるとき、トランクで接続された光結合ループバック装置が通常動作におけるパス・スルー状態からループバック状態に切り替えられる。図９は、災害復旧機能を分岐上でのみ実装した本発明の１実施形態を示す。光結合ループバック装置が、サイトＣが存在する分岐にのみ配置されていることが分かる。送信リンクの欠陥が分岐で生じたとき、当該分岐で接続された光結合ループバック装置が通常動作のパス・スルー状態からループバック状態に切り替えられる。図６乃至図９の実施形態では、光分岐挿入装置分岐ユニットは３ポートのＯＡＤＭ ＢＵである。

Claims (12)

1. 光分岐挿入装置ＯＡＤＭを用いた光通信システムの災害復旧のための方法であって、
   光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出するステップと、
   送信リンクの欠陥が検出されたとき、前記送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り換えて、前記リンクの非故障端からの光信号入力が前記非故障端にループバックされて出力されるようにするステップと、
   を含む、方法。
2. 前記送信リンクの欠陥が生じたリンクがトランクであるとき、前記トランクの状態をパス・スルーからループバックに切り換える、請求項１に記載の方法。
3. 前記送信リンクの欠陥が生じたリンクが分岐であるとき、前記分岐の状態をパス・スルーからループバックに切り換える、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記送信リンクの欠陥の除去が検出されたとき、前記送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態が、ループバックからパス・スルーに切り換えられるように制御するステップをさらに含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
5. 光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵであって、
   前記光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵに配置された送信リンクで送信リンクの欠陥が生じたときに、前記送信リンクの欠陥が生じたリンクの状態をパス・スルーからループバックに切り換えて、前記リンクの非故障端からの光信号入力が前記非故障端にループバックされて出力されるように構成され、
   特に、
   少なくとも１つの光結合ループバック装置、少なくとも２つのトランク・ポート、および少なくとも１つの分岐ポートであって、前記光結合ループバック装置は、前記トランク・ポートの間のトランクで接続され、または、前記分岐ポートが配置された分岐で接続され、または、前記トランクと前記分岐の両方で接続される、少なくとも１つの光結合ループバック装置、少なくとも２つのトランク・ポート、および少なくとも１つの分岐ポートを備え、
   前記光結合ループバック装置は、パス・スルー状態とループバック状態を有し、前記光結合ループバック装置が配置されたリンクで送信リンクの欠陥が生じたときには、前記光結合ループバック装置は、前記光結合ループバック装置の非故障端からの光信号入力が前記非故障端にループバックされて出力されるように、通常動作における前記パス・スルー状態から前記ループバック状態に切り替えることができる、
   光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
6. 前記送信リンクの欠陥が前記トランクで生じたときに、前記トランクで接続された前記光結合ループバック装置が通常動作における前記パス・スルー状態から前記ループバック状態に切り替えられる、請求項５に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
7. 前記送信リンクの欠陥が前記分岐で生じたとき、前記分岐で接続された前記光結合ループバック装置が通常動作における前記パス・スルー状態から前記ループバック状態に切り替えられる、請求項５または６に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
8. 前記トランクの波長追加信号とパス・スルー信号を結合するか、または、前記トランクの波長除去信号とパス・スルー信号を分割するように構成された波長分割多重化装置をさらに備えた、請求項５乃至７の何れか１項に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
9. 前記光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵは３ポートの光分岐挿入装置分岐ユニットである、請求項５乃至８の何れか１項に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
10. 前記光結合ループバック装置は光スイッチである、請求項５乃至９の何れか１項に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
11. 前記光結合ループバック装置は、光結合器と光遮断機から形成されるか、または、光結合器と光スイッチから形成される、請求項５乃至１０の何れか１項に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵ。
12. 光通信システムにおける送信リンクの欠陥を検出するように構成された検出装置と、
    請求項４乃至１１の何れか１項に記載の光分岐挿入装置分岐ユニットＯＡＤＭ ＢＵと、
    を備える、光通信向け災害復旧システム。

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