JP2016144013A - 光伝送装置及び光伝送路の正常性判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数及びコストの削減を図りつつ、装置内光伝送路の接続状態を判定する。
【解決手段】光伝送装置（３）は、複数の第１の信号光の光パワーを検知する第１の光検知部（１０１）を有するＴＰＮＤ部（１０）と、ＴＰＮＤ部（１０）から第２の光ポート（２２）を通して入力される複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して第２の信号光を生成するＷＳＳ（２１）と第２の信号光の光パワーを検知する第２の光検知部（１０２）とを有する合波部（２０）と、選択部（３０）とを備え、選択部（３０）は、複数の第４の光ポート（３２）を通して入力される複数の入力信号光のいずれかを選択して第３の信号光を生成するＷＳＳ（３１）と、複数の第４の光ポート（３２）における複数の入力信号光の光パワーと第５の光ポート（３３）における第３の信号光の波長ごとの光パワーとを検知する第３の光検知部（１０３，１０４）と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、波長多重光通信システムに適用可能な光伝送装置に関し、特に、光伝送装置内における光伝送路の正常性判定方法に関するものである。

一般に、波長多重光通信用の光伝送装置には、複数の信号光のいずれかを選択、及び透過させて波長多重光を出力することができる波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）などの合波デバイスが実装されている。光伝送装置内（以下「装置内」ともいう。）に複数のＷＳＳを実装することにより、装置内における光学部品（以下「光ユニット」ともいう。）間の光ファイバによる接続の組合せが増え、装置内の光ファイバによる光伝送路が煩雑になる。装置内の光ファイバの接続点（以下「光ポート」ともいう。）の全てに光パワーレベル（以下「光パワー」ともいう。）を検知する光検知器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を備えることで、ＰＤの出力に基づいて装置内の光伝送路の正常性を判定することができる。

しかし、信号光の波長数が増えて、装置内における光ポートの数が増加した場合に、光ポートの全てにＰＤを備える方法は、部品点数の増加（その結果、実装面積の増加）及びコストの増加を招くので、望ましくない。

一方、近年、波長多重光通信システムには、通信容量のさらなる増大、システムの信頼性の向上、及び光ネットワーク構成の柔軟化の要求が強い。これらの要求に応えるため、波長単位で光伝送路の切替えが可能なＷＳＳを用いた光伝送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。複数の入力用の光ポートと複数の出力用の光ポートとを備えた波長多重光通信システムである多方路光伝送システムは、ＷＳＳを用いることで、複数の波長の入力信号光に任意波長の信号光を挿入（Ａｄｄ：アド）、あるいは複数の波長の入力信号光から任意波長の信号光を分離（Ｄｒｏｐ：ドロップ）し、波長多重信号光を任意の光ポートから波長単位で出力することが可能である。このように、ＷＳＳを用いた波長多重光通信システムでは、複数波長の信号光をまとめることによって生成された波長多重信号光を、出力用の任意の光ポートに出力することができる。

以上のことから、多方路光伝送システムを実現するためには、それぞれの複数の光ユニットの複数の光ポートを多量の光ファイバで接続する必要がある。この場合、光ファイバの本数が多く、作業者の誤接続が発生する可能性がある。装置内の光ファイバの誤接続の有無の検出及び誤接続箇所の特定を可能とする技術として、波長ごとの信号光の送信パワーレベルと受信パワーレベルの比較結果に基づいて、光ファイバの誤接続及び光ファイバの断線を検出する技術がある（例えば、特許文献２参照）。

特許第５２３３５８０号公報（例えば、図４） 特開２００７−５７６４２号公報

しかし、特許文献１に示される装置では、複数のＷＳＳが用いられているので、光ファイバによる接続の組合せが増え、装置内の光ファイバの接続が更に煩雑となる。したがって、特許文献１に示される装置では、光ネットワークを柔軟に構築することはできるものの、装置内の光ファイバの誤接続の発生頻度が増加するという問題がある。

また、装置内の複数の光ポートの全てにＰＤを備える場合、又は、装置内の複数のＷＳＳの各々に波長単位で信号光の光パワーを検知することができる光チャンネルモニタ（ＯＣＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ）を備える場合には、装置内の部品点数の増加（その結果、実装面積の増加）及びコストの増加を招くという問題がある。

また、特許文献２に示される技術は、各光ポートを通過する信号光の波長が一意に決まっているシステムにおける技術であり、信号光の波長ごとに使用する光ポートを設定することが可能な多方路光伝送システムには適用できない。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、部品点数の削減及びコストの削減を図りつつ、光伝送路の正常性を判定可能にする光伝送装置及び光伝送路の正常性判定方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光伝送装置は、
複数の第１の信号光をそれぞれ出力する複数の第１の光ポートと、前記複数の第１の光ポートにおける前記複数の第１の信号光の光パワーを検知する第１の光検知部と、を有する第１の光ユニットと、
複数の第１の光ファイバによって前記複数の第１の光ポートにそれぞれ接続される複数の第２の光ポートと、前記複数の第２の光ポートを通して入力される前記複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して第２の信号光を生成する合波デバイスと、前記第２の信号光を出力する第３の光ポートと、前記第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーを検知する第２の光検知部と、を有する第２の光ユニットと、
第２の光ファイバによって前記第３の光ポートに接続される光ポートを含む複数の第４の光ポートと、前記複数の第４の光ポートを通して入力される複数の入力信号光のいずれかを選択して第３の信号光を生成する選択デバイスと、前記第３の信号光を出力する第５の光ポートと、前記複数の第４の光ポートにおける前記複数の入力信号光の光パワーと前記第５の光ポートにおける前記第３の信号光の波長ごとの光パワーとを検知する第３の光検知部と、を有する第３の光ユニットと、を備えるものである。

本発明によれば、第３の光ユニット（例えば、ＯＸＣ部：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ部）に備えられた選択デバイスの設定情報を使用し、且つ、選択デバイスから出力される第３の信号光の波長ごとの光パワーを検知することで、第１の光ユニット（例えば、ＴＰＮＤ部：Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ部）の複数の第１の光ポート（複数の出力用光ポート）と第２の光ユニット（例えば、合波部）の複数の第２の光ポート（複数の入力用光ポート）との接続状態を判定することができる。このため、本発明によれば、第２の光ユニット（例えば、合波部）の複数の第２の光ポート（複数の入力用光ポート）に光検知器を備える必要がなく、第２の光ユニット（例えば、合波部）の第３の光ポート（複数の出力用光ポート）に波長単位で信号光の光パワーを検知する装置を備える必要がない。
よって、本発明によれば、部品点数の削減及びコストの削減を図りつつ、光伝送路の正常性を判定することができる。また、光ポートの数が増加しても、部品点数の増加を抑制することができるので、光伝送装置が適用される光通信システムを低コスト且つ省スペース、さらに短時間で構築することができる。

本発明の実施の形態１による光伝送装置を適用することができる、多方路光伝送システムとしての波長多重光通信システムの主要な構成を示す図である。 実施の形態１による光伝送装置の主要な構成を示す図である。 実施の形態１による光伝送装置の第１の判定部による判定方法を示す図である。 実施の形態１による光伝送装置の第２の判定部による判定方法を示す図である。 実施の形態１による光伝送装置の第３の判定部による判定方法を示す図である。 実施の形態１による光伝送装置の正常性判定部による判定方法を示す図である。 本発明の実施の形態２による光伝送装置の主要な構成を示す図である。 実施の形態２による光伝送装置の正常性判定部による判定方法を示す図である。 本発明の実施の形態３による光伝送装置の主要な構成を示す図である。 実施の形態１から３の判定部の構成の一例を示すハードウェア構成図である。

以下に、本発明の実施の形態による光伝送装置及び光伝送路の正常性判定方法を、図を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態１から３に限定されるものではない。

《１》実施の形態１
《１−１》実施の形態１の構成
図１は、本発明の実施の形態１による光伝送装置を適用することができる、多方路光伝送システムとしての波長多重光通信システム１の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、波長多重光通信システム１は、光ファイバなどの複数の光伝送路４を通して波長多重信号光が入力される複数の受信部２と、光ファイバなどの複数の光伝送路５に波長多重信号光を出力する複数の送信部３とを備えている。

複数の受信部２の各々は、光伝送路４から入力された波長多重信号光を増幅する光増幅部６０と、光クロスコネクト（ＯＸＣ）部７０と、ドロップ（ｄｒｏｐ）波長群の信号光を各波長単位に分波する分波部８０と、複数のトランスポンダ（ＴＰＮＤ）部９０とを有している。複数の受信部２の各々において、光増幅部６０は、光伝送路４において減衰した光パワーを補償するために、光伝送路４を通して入力された波長多重信号光を光増幅する。ＯＸＣ部７０は、光増幅部６０で光増幅された波長多重信号光を予め決められた波長群に分波して、ドロップ（ｄｒｏｐ）波長の信号光を分波部８０に供給し、それ以外のスルー（ｔｈｒｏｕｇｈ）波長の信号光を、装置内の光ファイバを介して、複数の送信部３の各々のＯＸＣ部３０に供給する。複数の受信部２の各々において、分波部８０は、ＯＸＣ部７０でドロップされた波長多重信号光を分波して生成された各波長の信号光をＴＰＮＤ部９０の複数のＴＰＮＤに供給する。

複数の送信部３の各々は、複数のトランスポンダ（ＴＰＮＤ）を含むＴＰＮＤ部１０と、アド（ａｄｄ）波長の信号光を合波する合波部２０と、ＯＸＣ部３０と、光増幅部４０とを有している。複数の送信部３の各々において、ＴＰＮＤ部１０は、アド波長の信号光を合波部２０に供給し、合波部２０は、入力された複数のアド波長の信号光を合波して、波長多重信号光をＯＸＣ部３０へ出力する。ＯＸＣ部３０は、合波部２０から入力されたアド波長の波長多重信号光と、他の送信部３から装置内の光ファイバを介して入力されるスルー波長の波長多重信号光とを合波する。ＯＸＣ部３０で合波された波長多重信号光は光増幅部４０に送信される。光増幅部４０は、ＯＸＣ部３０からの波長多重信号光を適正な光パワーに光増幅し、当該送信部３に接続されている光伝送路５に送出する。

図２は、図１に示される波長多重光通信システムの送信部（光伝送装置）３の主要な構成を示す図である。図２に示されるように、光伝送装置３は、ＴＰＮＤ部（第１の光ユニット）１０と、合波部（第２の光ユニット）２０と、ＯＸＣ部（第３の光ユニット）３０と、光増幅部（第４の光ユニット）４０と、判定部５０とを備えている。信号光の光パワーの増幅が不要である場合には、光増幅部４０は省略可能である。また、判定部５０は、波長多重光通信システム１又は光伝送装置３の一部であってもよいが、光伝送装置３の製造段階において、光伝送路の正常性を判定するときにだけ接続される別個の装置であってもよい。したがって、実施の形態１による光伝送装置３は、波長多重光通信システム１の送信部として使用されるときには、判定部５０を含まない形態の装置であることができる。また、実施の形態１による光伝送装置３は、波長多重光通信システム１の構築前においては、複数の第１の光ファイバ２０１と、第２の光ファイバ２０２等と、第３の光ファイバ２０３とを備えていない。実施の形態１による光伝送装置３は、波長多重光通信システム１の送信部として使用されるときには、ＴＰＮＤ部１０と合波部２０とを接続する複数の第１の光ファイバ２０１と、ＯＸＣ部３０に接続される第２の光ファイバ２０２等と、ＯＸＣ部３０と光増幅部４０とを接続する第３の光ファイバ２０３とを備えている。

ＴＰＮＤ部（第１の光ユニット）１０は、複数のＴＰＮＤ１１と、複数のＴＰＮＤ１１から出力された複数の第１の信号光を出力する複数の第１の光ポート１２と、複数の第１の光ポート１２における複数の第１の信号光の光パワーＰ１０１を検知する第１の光検知部１０１とを有している。第１の光検知部１０１は、複数の第１の光ポート１２における複数の第１の信号光の光パワーＰ１０１をそれぞれ検知する複数の光検知器（ＰＤ）を有している。なお、複数のＴＰＮＤ１１は、ＴＰＮＤ１１＿ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ）とも記載する。なお、Ｍは２以上の整数である。また、複数の第１の光ポート１２は、第１の光ポート１２＿ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ）とも記載する。

合波部（第２の光ユニット）２０は、複数の第２の光ポート２２と、合波デバイスとしてのＷＳＳ２１と、第３の光ポート２３と、ＰＤを有する第２の光検知部１０２とを備えている。合波デバイスは、同一波長の信号光が複数の光ポートに入力されたとしても、出力用の光ポートには、同一波長の信号光の両方を同時に出力しないように選択するデバイスであれば、特に制限されるものではない。複数の第２の光ポート２２は、複数の第１の光ファイバ２０１によって複数の第１の光ポート１２にそれぞれ接続される。合波デバイスとしてのＷＳＳ２１は、複数の第２の光ポート２２を通して入力される複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して第２の信号光を生成する。第２の光検知部１０２は、第２の信号光を出力する第３の光ポート２３における第２の信号光の光パワーＰ１０２を検知する。なお、複数の第２の光ポート２２は、第２の光ポート２２＿ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ）とも記載する。また、複数の第１の光ファイバ２０１は、第１の光ファイバ２０１＿ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ）とも記載する。

上記説明では、合波デバイスとしてＷＳＳ２１を説明したが、波長が固定されている合波デバイスであるアレイ導波路格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）やＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）フィルタを用いることもできる。複数の信号光の合波によって生成された波長多重信号光の合計（ｔｏｔａｌ）光パワーは、第２の光検知部１０２のＰＤによって監視される。合波部２０とＯＸＣ部３０は、合波部２０とＯＸＣ部３０とを接続する装置内の光ファイバ２０２で接続され、光ファイバ２０２を通して複数の信号光の合波によって生成された信号光がＯＸＣ部３０に入力される。

ＯＸＣ部（第３の光ユニット）３０は、複数の第４の光ポート３２と、選択デバイスとしてのＷＳＳ３１と、第５の光ポート３３と、第３の光検知部１０５とを有している。複数の第４の光ポート３２の１つは、第２の光ファイバ２０２によって合波部２０の第３の光ポート２３に接続される。複数の第４の光ポート３２の残りのポートには、光ファイバを経由して他の波長多重信号光が入力される。ＷＳＳ３１は、複数の第４の光ポート３２から入力される複数の入力信号光に対し、各光ポートごとに予め設定された波長のみを透過させ、それぞれの光ポートを透過した信号光からなる第３の信号光としての波長多重信号光を生成する。例えば、ＯＸＣ部３０は、合波部２０及び合波部２０と同様にＯＸＣ部３０に入力信号光を提供する他のＯＸＣ部（例えば、図１におけるＯＸＣ部７０，…）から入力された複数の波長多重信号光を、ＷＳＳ３１によってさらに透過波長を選択及び合波し、光伝送路４に送出するための波長多重信号光を生成する。第５の光ポート３３は、第３の信号光を出力する。

図２に示されるように、第３の光検知部１０５は、複数の第３の光検知器（ＰＤ）１０３と、波長単位で信号光の光パワーを検知することができる光チャンネルモニタ（ＯＣＭ）１０４とを有している。複数のＰＤ１０３は、複数の第４の光ポート３２における複数の入力信号光の光パワーをそれぞれ検知する。ＯＣＭ１０４は、第５の光ポート３３における第３の信号光の波長ごとの光パワーＰ１０４を検知する。なお、複数の第４の光ポート３２は、第４の光ポート３２＿ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）とも記載する。なお、Ｎは２以上の整数である。また、複数のＰＤ１０３は、ＰＤ１０３＿ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）とも記載する。

光増幅部（第４の光ユニット）４０は、第６の光ポート４２と、光増幅器（ＡＭＰ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４１と、第７の光ポート４３と、ＰＤを含む第６の光検知部１０６と、ＰＤを含む第７の光検知部１０７とを有している。第６の光ポート４２は、第３の光ファイバ２０３によって第５の光ポート３３と接続される。第６の光検知部１０６は、第６の光ポート４２における第３の信号光の光パワーＰ１０６を検知し、この検知された光パワーＰ１０６に応じた値を持つ検知信号を出力する。光増幅器４１は、第３の信号光の光パワーを増幅して第４の信号光として第７の光ポート４３から出力する。第７の光検知部１０７は、第７の光ポート４３における第４の信号光の光パワーＰ１０７を検知し、この検知された光パワーＰ１０７に応じた値を持つ検知信号を出力する。

判定部５０は、ＴＰＮＤ部１０の出力の正常性を判定する第１の判定部５１と、合波部２０の光ファイバ２０１による接続正常性を判定する第２の判定部５２と、ＯＸＣ部３０の接続正常性を判定する第３の判定部５３とを有している。判定部５０は、ＯＸＣ部３０のＷＳＳ３１のスイッチ設定状態を検出する状態設定部５４と、ＯＸＣ部３０の波長ごとの光パワーを判定する第４の判定部５５と、ＯＸＣ部３０及び合波部２０の波長ごとの正常性を判定する正常性判定部５６とを有している。判定部５０は、各ＰＤによって検知された光パワーとＯＣＭ１０４によって検知された波長ごとの信号光の光パワーとを元に、ＴＰＮＤ部１０、合波部２０、ＯＸＣ部３０の正常性並びにこれらの接続の正常性を判定する。また、判定部５０は、光増幅部４０の正常性及び接続の正常性を判定する判定部を備えてもよい。

《１−２》実施の形態１の動作
実施の形態１による光伝送装置における伝送路の正常性判定方法は、以下の処理ステップを有している。
第１の処理ステップでは、ＴＰＮＤ部１０において、第１の光検知部１０１の複数のＰＤが、複数の第１の光ポート１２のそれぞれから出力される複数の第１の信号光の光パワーＰ１０１を検知する。
第２の処理ステップでは、合波部２０において、複数の第１の光ファイバ２０１によって複数の第１の光ポート１２と複数の第２の光ポート２２とを通して入力される複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して第２の信号光を生成し、第２の光検知部１０２のＰＤが、第２の信号光を出力する第３の光ポート２３における第２の信号光の光パワーＰ１０２を検知する。
第３の処理ステップでは、ＯＸＣ部３０において、ＷＳＳ３１によって複数の第４の光ポート３２を通して入力される複数の入力信号光のいずれかを選択して第３の信号光を生成し、第３の光検知部１０３の複数のＰＤが複数の第４の光ポート３２における複数の入力信号光の光パワーＰ１０３を検知し、ＯＣＭ部１０４が、第５の光ポート３３における第３の信号光の波長ごとの光パワーＰ１０４を検知する。
第４の処理ステップでは、複数の第１の信号光の光パワーＰ１０１と、第２の信号光の光パワーＰ１０２と、光パワーＰ１０３と、ＷＳＳ３１を透過する信号光を合波部２０の第３の光ポート２３における信号光に設定したときに、第４の光ポート３２の光パワーＰ１０３及び第５の光ポート３３における信号光の光パワーＰ１０４と、を元に、正常性判定部５６が、ＴＰＮＤ部１０と合波部２０との接続状態、及び合波部２０とＯＸＣ部３０との接続状態を判定する。

図３は、実施の形態１による光伝送装置３の第１の判定部５１による判定方法を示す図である。第１の判定部５１は、ＴＰＮＤ部１０に備えられた複数のＴＰＮＤ１１＿ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ）の出力端（光ポート１２）の第１の光検知部１０１の複数のＰＤによって検知された複数の光パワーＰ１０１の各々が、閾値α以上であるか否かを判定する。すなわち、第１の判定部５１は、Ｐ１０１≧αが満たされるか否かを、第１の光検知部１２のｊ個のＰＤの各々の場合について判定する。なお、図２には、１つの合波部２０に接続されたＴＰＮＤ部１２が示されているが、波長多重光通信システムが他の合波部と他のＴＰＮＤ部と有する場合は、第１の判定部５１は、他のＴＰＮＤ部についても同様の判定を行う。なお、閾値αは、各ＴＰＮＤ１１＿ｊから出力される信号光の光パワーを超えない範囲内において、この光パワーに近い適切な値に設定されることが望ましい。

図３において、Ｐ１０１＜α（すなわち、ＮＯ）と判定された場合には、複数のＴＰＮＤ１１の内の判定対象のＴＰＮＤ１１の出力が異常状態であると判定することができる。この異常状態は、例えば、ＴＰＮＤ１１が閉塞されていて信号光を出力していない状態、又は、ＴＰＮＤ１１が故障して信号光を出力していない状態である。図３において、Ｐ１０１≧α（すなわち、ＹＥＳ）であると判定された場合には、複数のＴＰＮＤ１１の内の判定対象のＴＰＮＤ１１の出力が正常状態であると判定することができる。

図４は、実施の形態１による光伝送装置３の第２の判定部５２による判定方法を示す図である。ＴＰＮＤ部１０のｊ個のＴＰＮＤ１１から出力された複数の信号光は、複数の光ファイバ２０１を通して合波部２０の複数の光ポート２２（すなわち、合波デバイスとしてのＷＳＳ２１の複数の入力端）にそれぞれ入力される。ＷＳＳ２１は、複数の光ポート２２に入力された複数の信号光を合波（波長多重化）して、ＷＳＳ２１の出力端から合波された信号光を出力する。第２の光検知部１０２のＰＤは、ＷＳＳ２１の出力端から出力された信号光の光パワーＰ１０２（すなわち、第３の光ポート２３における光パワーＰ１０２）を検知する。

図４において、第２の判定部５２は、ＷＳＳ２１の出力端、すなわち、第３の光ポート２３における光パワーＰ１０２が予め決められた閾値β未満であるか否かを判定する。すなわち、第２の判定部５２は、Ｐ１０１≧α且つＰ１０２＜βが満たされるか否かを判定する。図２には、１つの合波部２０とＴＰＮＤ部１０が示されているが、波長多重光通信システムが他の合波部と他のＴＰＮＤ部とを有する場合は、合波部接続正常性判定部５２は、他の合波部についても同様の判定を行う。なお、閾値βは、各ＴＰＮＤ１１＿ｊから出力される信号光の光パワーからＷＳＳ（合波デバイス）２１の光損失を差し引いた光パワーを超えない範囲内において、この光パワーに近い適切な値に設定されることが望ましい。閾値βは、閾値αに等しい値であってもよいが、閾値αよりも小さな値であってもよい。また、ＷＳＳ２１に光増幅性能が含まれる場合は、その光増幅利得も加味して、閾値βを適切な値に設定されることが望ましい。

図４において、第２の判定部５２がＰ１０１≧α且つＰ１０２＜β（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合には、ＴＰＮＤ部１０と合波部２０とを接続する複数の光ファイバ２０１が、誤接続されている、又は、断線していると判定することができる。この理由は、Ｐ１０１≧α且つＰ１０２＜βは、ＴＰＮＤ１１から出力される信号光の光パワーＰ１０１が閾値α以上あるであるにもかかわらず、ＷＳＳ２１で合波されてＰＤ１０２まで到達している信号光が１波長も存在しないということを意味しており、このような場合には、ＴＰＮＤ部１０と合波部２０との間を接続する光ファイバ２０１に異常があると判定できるからである。

図４において、Ｐ１０１≧α且つＰ１０２≧β（すなわち、ＮＯ）と判定された場合には、ＴＰＮＤ部１０と合波部２０とを接続する光ファイバ２０１は、ＴＰＮＤ部１０の出力端と合波部２０の入力端とが少なくとも1波長以上正常に接続していると判定することができる。なお、図４の処理においては、ＴＰＮＤ部１０の複数のＴＰＮＤ１１の全てが、合波部２０の複数の入力用の光ポート２３に正常に接続されているか否かを判定することができないが、後述する図６でＴＰＮＤ部１０の複数のＴＰＮＤ１１の各々について、合波部２０の光ポート２３に正常に接続されているか否かを判定することができる。

図５は、実施の形態１による光伝送装置３の第３の判定部５３による判定方法を示す図である。合波部２０から出力された波長多重信号光は、光ファイバ２０２を通してＯＸＣ部３０のＷＳＳ３１の複数の入力端の内の１つに入力される。ＷＳＳ３１の複数の入力端には、第３の光検知部１０３の複数のＰＤがそれぞれ備えられており、第３の光検知部１０３の複数のＰＤは、ＷＳＳ３１の複数の入力端に入力される複数の信号光の光パワーＰ１０３をそれぞれ検知している。以下の説明において、図２に示される合波部２０から出力される波長多重信号光は、光ファイバ２０２を通してＷＳＳ３１の入力端の１つに入力され、対応するＰＤ１０３によって検知される場合を説明する。

図５の最初の判定処理ステップにおいて、第３の判定部５３は、ＷＳＳ３１の入力端の第３の光検知部１０３の複数のＰＤによって検知された信号光の光パワーＰ１０３が閾値β未満であるか否かを判定する。すなわち、第３の判定部５３は、光ファイバ２０２で接続された光ポート２３の光パワーＰ１０２≧β且つＰ１０３＜βが満たされるか否かを判定する。図２には、ＷＳＳ３１に信号光を供給する１つの合波部２０が示されているが、波長多重光通信システムが、ＷＳＳ３１に信号光を供給する他の合波部を有する場合は、第３の判定部５３は、他の合波部についても同様の判定を行う。

ここで、Ｐ１０２≧β且つＰ１０３＜βと判定された場合には、合波部２０とＯＸＣ部３０とを接続する光ファイバ２０２が、誤接続されている、又は、断線していると判定することができる。この理由は、合波部２０から出力される信号光の光パワーＰ１０２が閾値β以上であるにもかかわらず、ＯＸＣ部３０のＷＳＳ３１のＰＤ１０３まで到達していないということを意味している。このような場合には、合波部２０とＯＸＣ部３０との間を接続する光ファイバ２０２に異常があると判定できるからである。

図５の２番目の判定処理ステップにおいて、第３の判定部５３は、Ｐ１０２＜β且つＰ１０３≧βが満たされるか否かを判定する。図２には、ＷＳＳ３１に信号光を供給する１つの合波部２０が示されているが、波長多重光通信システムが、ＷＳＳ３１に信号光を供給する他の合波部を有する場合は、第３の判定部５３は、他の合波部についても同様の判定を行う。Ｐ１０２＜β且つＰ１０３≧βが満たされる場合には、光ファイバ２０２が誤接続されていると判定することができる。

図５において、Ｐ１０２≧β且つＰ１０３≧βと判定された場合には、合波部２０とＯＸＣ部３０とを接続する光ファイバ２０２は、合波部２０の出力端とＯＸＣ部３０のＷＳＳ３１の複数の入力端の１つとを正常に接続していると判定することができる。なお、図５の処理においては、他の合波部２０の全てが、ＯＸＣ部３０の複数の入力用の光ポート１０３に正常に接続されているか否かを判定することができないが、後述する図６で他の合波部２０の各々について、ＯＸＣ部３０の複数の入力用の光ポート１０３に正常に接続されているか否かを判定することができる。

図６は、実施の形態１による光伝送装置３の正常性判定部５６による判定方法を示す図である。複数の信号光は、複数の光ファイバ２０２を通してＯＸＣ部３０のＷＳＳ３１の複数の入力端（光ポート３２）にそれぞれ入力される。ＷＳＳ３１は、複数の入力端から入力された複数の波長の信号光の一部を選択して合波（波長多重化）して、ＷＳＳ３１の出力端から合波された信号光（波長多重信号光）を出力する。状態設定部５４は、ＷＳＳ３１を通過する信号光の周波数を設定し、設定された周波数以外の周波数の信号光を通過させない。ＯＣＭ１０４は、ＷＳＳ３１の出力端から出力された波長多重信号光の内の指定された波長の信号光の光パワーＰ１０４を検知する。第４の判定部５５は、ＷＳＳ３１の設定が透過設定であり、ＯＣＭ１０４で検知した波長の信号光の光パワーＰ１０４が閾値γ以上であるか否かを判定する。すなわち、第４の判定部５５は、ＷＳＳ３１のスイッチ設定が透過設定であり、且つ、ＯＣＭ１０４で検知した波長の光パワーＰ１０４が、閾値γ以上であれば、当該波長の信号光を検知していると判定する。

図６の最初の判定処理ステップにおいて、ＴＰＮＤ部１０からＯＸＣ部３０までで、検知できている信号光が１波長目の信号光であり、図３から図５の判定結果が正常であるが、当該波長の信号光の光パワーＰ１０４が、閾値γ未満あるならば、異常状態であると判定することができる。この状態は、例えば、ＯＸＣ部３０の入力端までは正常であるが、ＯＸＣ部３０の入力端からＯＣＭ１０４による波長検知箇所までの間で異常が認められることとなり、ＯＸＣ部３０内で故障が発生している状態、又は、ＯＸＣ部３０の複数の入力用の光ポート１０３と複数の合波部２０が本来接続されるべき光ポート同士が接続されていない状態である。ＯＸＣ部３０の複数の入力用の光ポート１０３と複数の合波部２０が本来接続されるべき光ポート同士が接続されていない状態は、ＴＰＮＤ部１０の全てのＴＰＮＤ１１＿ｊの波長の信号光の光パワーＰ１０４が閾値γ未満となることから判定することができる。

図６の２番目の判定処理ステップにおいて、検知できている信号光が２波長目以降の場合で、図３から図５までの判定結果が正常であり、ＷＳＳ３１の設定状態に誤りがなければ、当該波長の信号光を出力しているＴＰＮＤ１１の出力側の光ファイバ２０１の接続に断線若しくは誤接続があるか、又は、当該波長の信号光が入力されている光ファイバ２０２で本来接続されるべき光ポート同士が接続されていない、若しくは、誤接続されているか、のいずれかであると判定することができる。

《１−３》実施の形態１の効果
実施の形態１によれば、ＯＸＣ部３０に備えられたＷＳＳ３１の設定情報を使用し、且つ、ＷＳＳ３１から出力される第３の信号光の波長ごとの光パワーを検知することで、ＴＰＮＤ部１０の複数の第１の光ポート１２と合波部２０の複数の第２の光ポート２２との接続状態を判定することができる。このため、実施の形態１によれば、合波部２０の複数の第２の光ポート２２に光検知器を備える必要がなく、しかも、合波部２０の第３の光ポート２３にＯＣＭを備える必要もない。よって、実施の形態１によれば、部品点数の削減及びコストの削減を図りつつ、光伝送路の正常性を判定することができる。また、実施の形態１によれば、光ポートの数が増加しても、部品点数の増加を抑制することができるので、光伝送装置３が適用される光通信システムを低コスト且つ省スペース、さらに短時間で構築することができる。

《２》実施の形態２
《２−１》実施の形態２の構成
図７は、本発明の実施の形態２による光伝送装置３ａの主要な構成を示す図である。図７において、図２に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図２に示される符号と同じ符号を付す。実施の形態２による光伝送装置３ａは、ＯＸＣ部３０ａの入力側の光パワーの検知をマルチチャネルＯＣＭ１０４ａで行う点、判定部５０ａの第３の判定部５３ａがマルチチャネルＯＣＭ１０４ａの検知信号に基づいて判定を行う点に関して、実施の形態１による光伝送装置３と相違する。マルチチャネルＯＣＭ１０４ａは、波長単位で信号光の光パワーを検知することができるＯＣＭであるが、光パワーの検出点を複数有している。

《２−２》実施の形態２の動作
実施の形態２において、図３に示される第１の判定部５１の処理、図４に示される第２の判定部５２の処理、及び図６に示される正常性判定部５６ａの処理については、実施の形態１と同じである。

図８は、実施の形態２による光伝送装置３ａの第３の判定部５３ａによる判定方法を示す図である。図８において、合波部２０の出力端の第２の光検知部１０２のＰＤとＯＸＣ部３０ａの入力端に接続したマルチチャネルＯＣＭ１０４ａにより、第３の判定部５３ａにおいて波長ごとの接続正常性の確認を実施する。

図８の最初の判定処理ステップにおいて、第２の光検知部１０２のＰＤによって検知された信号光の光パワーＰ１０２が閾値β以上（Ｐ１０２≧β）であり、且つ、当該入力ポートに入力される複数の波長の信号光の内の１波長以上における信号光によって検知された信号光の光パワーが閾値β以上であり、且つ、他の波長の信号光によって検知された信号光の光パワーが閾値β未満であるならば（判定ＹＥＳ）、当該第２の光検知部１０２のＰＤと当該入力ポートを接続する光ファイバ（合波部２０とＯＸＣ部３０ａの間）２０２は、断線はしていないが、誤接続していると判定することができる。

図８の２番目の判定処理ステップにおいて、第２の光検知部１０２のＰＤによって検知された信号光の光パワーＰ１０２が閾値β以上（Ｐ１０２≧β）であり、且つ、当該入力ポート３２における全ての波長について光パワー＜閾値βであるならば（判定ＹＥＳ）、当該第２の光検知部１０２のＰＤと当該入力ポートを接続する光ファイバ（合波部２０とＯＸＣ部３０ａの間）２０２は、誤接続しているか（検知済の波長が１波長も存在しない他の光ファイバとの誤接続）、又は、断線しているかであると判定することができる。

図８の３番目の判定処理ステップにおいて、第２の光検知部１０２のＰＤによって検知された信号光の光パワーＰ１０２が閾値β未満（Ｐ１０２＜β）であり、且つ、当該入力ポート３２における光パワーが閾値β以上であるならば（判定ＹＥＳ）、合波部２０からの出力信号光が無いにもかかわらず、ＯＸＣ部３０ａに信号光が到達していることとなり、当該ＰＤ１０２と当該ＯＸＣ部３０ａを接続する光ファイバ（合波部２０とＯＸＣ部３０ａの間）２０２が誤接続されていると判定することができる。

図８において、当該第２の光検知部１０２のＰＤによって検知された信号光の光パワーが閾値β以上であり、且つ、当該波長の光パワー≧閾値βであるならば、正常であると判定することができる。

《２−３》実施の形態２の効果
実施の形態２によれば、ＯＸＣ部３０ａに備えられたＷＳＳ３１の設定情報を使用し、且つ、ＷＳＳ３１から出力される第３の信号光の波長ごとの光パワーを検知することで、ＴＰＮＤ部１０の複数の第１の光ポート１２と合波部２０の複数の第２の光ポート２２との接続状態を判定することができる。このため、実施の形態２によれば、合波部２０の複数の第２の光ポート２２に光検知器を備える必要がなく、しかも、合波部２０の第３の光ポート２３にＯＣＭを備える必要もない。よって、実施の形態２によれば、部品点数の削減及びコストの削減を図りつつ、光伝送路の正常性を判定することができる。また、実施の形態２によれば、光ポートの数が増加しても、部品点数の増加を抑制することができるので、光伝送装置３が適用される光通信システムを低コスト且つ省スペース、さらに短時間で構築することができる。

《３》実施の形態３
図９は、本発明の実施の形態３による光伝送装置３ｂの主要な構成を示す図である。図９において、図２に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図２に示される符号と同じ符号を付す。実施の形態３による光伝送装置３ｂは、ＯＸＣ部３０ｂの出力側にＰＤ１０８を備えた点、光増幅部４０ｂの入力側にＯＣＭ１０４ｂを備えた点に関して、実施の形態１による光伝送装置３と相違する。他の点については、実施の形態３は、実施の形態１と同じである。実施の形態３において、第１の判定部５１の処理、第２の判定部５２の処理、第３の判定部５３の処理、第４の判定部５５ｂの処理、正常性判定部５６の処理内容は、実施の形態１と実質的に同じである。

《変形例１》
実施の形態１から３による光伝送装置及び光伝送路の正常性判定方法は、図１に示される受信部２のＴＰＮＤ部９０（ＴＰＮＤ部１０と同様の構成を持つ）、分波部８０（合波部２０と同様の構成を持つ）、及びＯＸＣ部７０（ＯＸＣ部３０と同様の構成を持つ）に適用可能である。

《変形例２》
図１０は、上記実施の形態１から３の判定部５０（５０ａ，５０ｂ）の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図１０に示される判定部５０は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ９２とを有する。図１０に示される判定部５０の動作は、実施の形態１から３で説明した動作と同じである。

図２に示される機能ブロック５０〜５６の各構成は、図１０に示されるプロセッサ９２がメモリ９１に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。なお、判定部５０の各機能ブロックを実現するために、プロセッサ９２とメモリ９１と用いる場合を例示したが、判定部５０の各機能ブロックの一部をプロセッサ９２とメモリ９１で実現し、他の部分をハードウェア回路で実現してもよい。

本発明に係る光伝送装置及び光伝送路の正常性判定方法は、多方路光伝送システムとしてのＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）システムに適用可能である。本発明が適用されたシステムによれば、光伝送路中の波長多重信号光を、電気信号に変換することなしに、波長ごとに任意に経路設定でき、また、実装面積の増加及びコストの増加を抑制することができる。本発明に係る光伝送装置は、任意の波長の信号光を任意の経路で同じ波長の信号光の衝突を生じさせずにパス設定することが可能な多方路光伝送システムに適用可能である。

１ 波長多重光通信システム（多方路光伝送システム）、 ２ 受信部、 ３，３ａ，３ｂ 送信部（光伝送装置）、 ４，５ 光伝送路、 １０ ＴＰＮＤ部（第１の光ユニット）、 １１，１１＿ｊ ＴＰＮＤ、 １２，１２＿ｊ 第１の光ポート、 ２０ 合波部（第２の光ユニット）、 ２１ ＷＳＳ（合波デバイス）、 ２２，２２＿ｊ 第２の光ポート、 ２３ 第３の光ポート、 ３０，３０ａ，３０ｂ ＯＸＣ部（第３の光ユニット）、 ３１ ＷＳＳ（選択デバイス）、 ３２，３２＿ｊ 第４の光ポート、 ３３ 第５の光ポート、 ４０ 光増幅部（第４の光ユニット）、 ４１ 光増幅器、 ４２ 第６の光ポート、 ４３ 第７の光ポート、 ５０，５０ａ，５０ｂ 判定部、 ５１ 第１の判定部、 ５２ 第２の判定部、 ５３，５３ａ 第３の判定部、 ５４ 状態設定部、 ５５，５５ｂ 第４の判定部、 ５６，５６ａ，５６ｂ 正常性判定部、 ６０ 光増幅部、 ７０ ＯＸＣ部、 ８０ 分波部、 ９０ ＴＰＮＤ部、 １０１ 第１の光検知部、 １０２ 第２の光検知部、 １０３＿ｉ 光検知器（ＰＤ）、 １０４，１０４ｂ ＯＣＭ、 １０４ａ マルチチャネルＯＣＭ、 １０５ 第３の光検知部、 １０６ 第４の光検知部（ＰＤ）、 １０７ 第５の光検知部（ＰＤ）、 ２０１，２０１＿ｊ 第１の光ファイバ、 ２０２ 第２の光ファイバ、 ２０３ 第３の光ファイバ。

Claims (16)

1. 複数の第１の信号光をそれぞれ出力する複数の第１の光ポートと、前記複数の第１の光ポートにおける前記複数の第１の信号光の光パワーを検知する第１の光検知部と、を有する第１の光ユニットと、
   複数の第１の光ファイバによって前記複数の第１の光ポートにそれぞれ接続される複数の第２の光ポートと、前記複数の第２の光ポートを通して入力される前記複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して第２の信号光を生成する合波デバイスと、前記第２の信号光を出力する第３の光ポートと、前記第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーを検知する第２の光検知部と、を有する第２の光ユニットと、
   第２の光ファイバによって前記第３の光ポートに接続される光ポートを含む複数の第４の光ポートと、前記複数の第４の光ポートを通して入力される複数の入力信号光のいずれかを選択して第３の信号光を生成する選択デバイスと、前記第３の信号光を出力する第５の光ポートと、前記複数の第４の光ポートにおける前記複数の入力信号光の光パワーと前記第５の光ポートにおける前記第３の信号光の波長ごとの光パワーとを検知する第３の光検知部と、を有する第３の光ユニットと、
   を備えることを特徴とする光伝送装置。
2. 前記第３の光検知部は、前記第５の光ポートにおける前記第３の信号光の波長ごとの光パワーを検知する光チャンネルモニタを有することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記第３の光検知部は、前記複数の第４の光ポートにおける前記複数の入力信号光の光パワーをそれぞれ検知する複数の光検知器を含むことを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
4. 前記第３の光検知部は、前記複数の第４の光ポートにおける前記複数の入力信号光の光パワーと、前記第５の光ポートにおける前記第３の信号光の波長ごとの光パワーとを検知する光チャンネルモニタを含むことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
5. 第３の光ファイバによって前記第５の光ポートと接続される第６の光ポートと、前記第６の光ポートを通して入力される前記第３の信号光を増幅して第４の信号光を生成する光増幅器と、前記第４の信号光を出力する第７の光ポートと、を有する第４の光ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光伝送装置。
6. 第３の光ファイバによって前記第５の光ポートと接続される第６の光ポートと、前記第６の光ポートを通して入力される前記第３の信号光を増幅して第４の信号光を生成する光増幅器と、前記第４の信号光を出力する第７の光ポートと、前記第６の光ポートにおける前記第４の信号光の波長ごとの光パワーを検知する光チャンネルモニタと、を有する第４の光ユニットをさらに備え、
   前記第３の光検知部は、前記第５の光ポートにおける前記第３の信号光の光パワーを検知する光検知器を含む、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光伝送装置。
7. 前記第１の光ユニットは、前記複数の第１の信号光を前記複数の第１の光ポートにそれぞれ供給する複数のトランスポンダを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光伝送装置。
8. 前記第１の光検知部は、前記複数の第１の光ポートにおける前記複数の第１の信号光の光パワーをそれぞれ検知する複数の光検知器を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光伝送装置。
9. 前記合波デバイスは、前記複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して前記第２の信号光を透過させる波長選択スイッチを含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光伝送装置。
10. 前記選択デバイスは、前記複数の第４の光ポートを通して入力される複数の入力信号光のいずれかを選択及び合波して第３の信号光を生成する波長選択スイッチを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光伝送装置。
11. 前記複数の第１の光ポートと前記複数の第２の光ポートとを接続する前記複数の第１の光ファイバと、
    前記第３の光ポートと前記複数の第４の光ポートの１つとを接続する前記第２の光ファイバと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光伝送装置。
12. 前記複数の第１の光ポートにおける前記複数の第１の信号光の光パワーの各々が、予め決められた第１の閾値以上であるか否かを判定する第１の判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光伝送装置。
13. 前記複数の第１の光ポートにおける前記複数の第１の信号光の光パワーの各々が前記第１の閾値以上であるときに、前記第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーが、予め決められた第２の閾値以上であるか否かを判定する第２の判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の光伝送装置。
14. 前記第３の光ポートと前記第３の光ポートに対応する第４の光ポートとの状態が、
    前記第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーが予め決められた閾値以上であり、且つ、前記第２の光ファイバが接続されるべき前記第４の光ポートにおける前記入力信号光の光パワーが前記閾値未満である第１状態と、
    前記第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーが前記閾値未満であり、且つ、前記第２の光ファイバが接続されるべき前記第４の光ポートにおける前記入力信号光の光パワーが前記閾値以上である第２状態と、
    前記第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーが前記閾値以上であり、且つ、前記第２の光ファイバが接続されるべき前記第４の光ポートにおける前記入力信号光の光パワーが前記閾値以上である第３状態と、
    のいずれであるかを判定する第３の判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光伝送装置。
15. 前記選択デバイスが、透過する信号光を前記第３の光ポートにおける信号光に設定したときに、前記第５の光ポートにおける信号光の光パワーが予め決められた閾値以上であるか否かを判定する第４の判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光伝送装置。
16. 第１の光ユニットにおいて、複数の第１の光ポートのそれぞれから出力される複数の第１の信号光の光パワーを検知するステップと、
    第２の光ユニットにおいて、複数の第１の光ファイバによって前記複数の第１の光ポートと複数の第２の光ポートとを通して入力される前記複数の第１の信号光のいずれかを選択及び合波して第２の信号光を生成し、前記第２の信号光を出力する第３の光ポートにおける前記第２の信号光の光パワーを検知するステップと、
    第３の光ユニットにおいて、選択デバイスによって複数の第４の光ポートを通して入力される複数の入力信号光のいずれかを選択して第３の信号光を生成し、前記複数の第４の光ポートにおける前記複数の入力信号光の光パワーと前記第３の信号光を出力する第５の光ポートにおける前記第３の信号光の波長ごとの光パワーとを検知するステップと、
    前記複数の第１の信号光の光パワーと、前記第２の信号光の光パワーと、選択デバイスが、透過する信号光を前記第３の光ポートにおける信号光に設定したときに、前記第５の光ポートにおける前記第３の信号光の光パワーと、を元に、前記第１の光ユニットと前記第２の光ユニットとの接続状態、及び前記第２の光ユニットと前記第３の光ユニットとの接続状態を判定するステップと
    を有することを特徴とする光伝送路の正常性判定方法。

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