JP2021073784A - 光分岐結合装置及び光分岐結合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、信頼性の高い光分岐結合装置を提供することにある。
第1の端局からの光信号を分岐する第1の分岐手段と、
第2の端局からの光信号を分岐する第2の分岐手段と、
前記第1の分岐手段からの出力と前記第2の分岐手段からの出力のうち、
第1の波長帯域及び前記第1の波長帯域と重複しない第2の波長帯域の光信号を第1の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域と重複しない第3の波長帯域の光信号を第2の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域および前記第3の波長帯域の光信号を第1の出力部から出力し、
前記第2の波長帯域の光信号を第2の出力部から出力する、
波長選択手段と、
前記第1の出力部からの出力と前記第2の出力部からの出力とを入力し、一の出力と他の出力とを出力するクロスバースイッチと、
前記第1の分岐手段において分岐された光信号を入力し、
前記クロスバースイッチからの前記一の出力を入力し、入力の一方を前記第2の端局に出力する、
第1の光切替手段と、
前記第2の分岐手段において分岐された光信号を入力し、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を入力し、入力の一方を第3の端局に出力する、
第2の光切替手段と、を備える。
第1の分岐手段によって、第1の端局からの光信号を分岐し、
第2の分岐手段によって、第2の端局からの光信号を分岐し、
前記第1の分岐手段からの出力と前記第2の分岐手段からの出力のうち、
第1の波長帯域及び前記第1の波長帯域と重複しない第2の波長帯域の光信号を第1の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域と重複しない第3の波長帯域の光信号を第2の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域および前記第3の波長帯域の光信号を第1の出力部から出力し、
前記第2の波長帯域の光信号を第2の出力部から出力し、
前記第1の出力部からの出力と前記第2の出力部からの出力とを入力し、一の出力と他の出力とを、クロスバースイッチによって出力し、
前記第1の分岐手段において分岐された光信号を入力し、前記クロスバースイッチからの前記一の出力を入力し、入力の一方を前記第2の端局に出力し、
前記第2の分岐手段において分岐された光信号を入力し、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を入力し、入力の一方を第3の端局に出力する、
手順を含む。
図1は本発明の第1の実施形態の海底ケーブルシステム10の構成例を示すブロック図である。海底ケーブルシステム10は、A端局1、B端局2、C端局3と、光分岐結合装置100を備える。A端局1、B端局2、C端局3を総称する場合には端局1〜3と記載する。
図2を参照すると、WSS131、WSS132がともに正常に動作している場合、A端局1から送信されたWDM光信号([A1][A2])は光分岐結合装置100に入力される。光分岐結合装置100に入力されたWDM光信号([A1][A2])は、アンプ103、カプラ101及び121を通過してWSS131及び132のそれぞれのP1に入力される。C端局3から送信された光信号([C2])は、アンプ105、カプラ102及び122を通過してWSS131及び132のそれぞれのP2に入力される。
図3は、WSS131が故障し、WSS132が正常に動作している場合の光分岐結合装置100の動作例を示すブロック図である。WSS131の「×」印は、WSS131が故障していることを示す。図3を参照すると、A端局1から送信されたWDM光信号([A1][A2])は光分岐結合装置100に入力され、アンプ103、カプラ101及び121を通過してWSS131及び132のP1に入力される。C端局3から送信された光信号([C2])は、アンプ105、カプラ102及び122を通過してWSS131及び132のP2に入力される。WSS131が故障している場合は、WSS132及びスイッチ111〜113は、以下の動作を実現するように設定される。
図4は、WSS132が故障し、WSS131が正常に動作している場合の光分岐結合装置100の動作例を示すブロック図である。WSS132の「×」印は、WSS132が故障していることを示す。図4を参照すると、A端局1から送信されたWDM光信号([A1][A2])は光分岐結合装置100に入力され、アンプ103、カプラ101及び121を通過してWSS131及び132のP1に入力される。C端局3から送信された光信号([C2])は、アンプ105、カプラ102及び122を通過してWSS131及び132のP2に入力される。WSS132が故障している場合は、WSS131及びスイッチ111〜113は、以下の動作を実現するように設定される。
図5は、WSS131及びWSS132の両方が故障した場合の光分岐結合装置100の動作例を示すブロック図である。図5を参照すると、A端局1から送信されたWDM光信号([A1][A2])は光分岐結合装置100に入力され、アンプ103、カプラ101、スイッチ112、アンプ106を通過して光分岐結合装置100の外部へ送信される。
折り返し部301において、フィルタ313を省き、光信号([A1])の波長帯域とそれ以外の波長帯域の光とを合分波可能な2台の合分波器をカプラ311及び312に代えて配置してもよい。この構成では、2台の合分波器のそれぞれの共通ポートは光分岐結合装置100と接続され、光信号([A1])を分離するポート同士で接続される。2台の合分波器の、光信号([A1])の波長帯域以外の波長帯域を分離するポートは、C端局3と接続される。このような構成によっても、光信号([A1])のみを光分岐結合装置100へ折り返し、光信号([A2])及び光信号([C2])を光分岐結合装置100とC端局3との間で送受信することができる。また、この構成により、カプラ311及び312を用いた場合と比較して、折り返し部301の損失の低減が期待できる。
図6は、第1の実施形態の光分岐結合装置100の変形例を示すブロック図である。光分岐結合装置100は、WSS131及び132がいずれも正常である場合でも、一方のWSSのみを用いて運用し、他方のWSSを待機させることができる。図6は、WSS131が待機中であることを示す。WSS131が待機中である場合、光分岐結合装置100は、図3で説明した、WSS131が故障した場合と同様の動作を行う。このような運用では、待機中のWSSに対する制御を行う必要がない。さらに、待機中のWSSへの電源供給を断とすることで、光分岐結合装置100の消費電力低減と待機状態のWSSの長寿命化が期待できる。同様に、WSS132を待機させてもよい。
2つの入力ポートP1、P2を持つWSSには、WSSに電源が供給されないとき(電源オフ時)には2つの入力ポートから入力された光信号のうち、どちらか一方のみの光信号について、全ての波長を導通させる機能を備えるものがある。このようなWSSを使用し、故障したWSSの電源をオフとすることで、第1の実施形態のカプラ102及びスイッチ113を不要とした構成について以下に説明する。
図7を参照して、WSS131、WSS132がともに正常に動作している場合の光分岐結合装置200の動作を説明する。A端局1から送信されたWDM光信号([A1][A2])は光分岐結合装置200に入力され、アンプ103、カプラ101及び121を通過してWSS131及び132のそれぞれのP1に入力される。C端局3から送信された光信号([C2])は、アンプ105、カプラ122を通過してWSS131及び132のそれぞれのP2に入力される。
図8は、WSS131が故障し、WSS132が正常に動作している場合の光分岐結合装置200の動作例を示すブロック図である。WSS131が故障している場合は、WSS132及びスイッチ111、112は、第1の実施形態の図3と同様に、以下の動作を実現するように設定される。
図9は、WSS132が故障し、WSS131が正常に動作している場合の光分岐結合装置200の動作例を示すブロック図である。WSS132が故障している場合は、WSS131及びスイッチ111、112は、第1の実施形態の図4と同様に、以下のように機能するように設定される。
図10は、WSS131及びWSS132の両方が故障した場合の光分岐結合装置200の第1の動作例を示すブロック図である。図10に記載されたWSS131では、電源オフ時にP2に入力された光信号は波長帯域にかかわらずP3から出力される。また、図10に示す実施形態では、光分岐結合装置200とC端局3との間に、第1の実施形態の図5で説明したものと同様の折り返し部301が配置される。折り返し部301は、光分岐結合装置200から送信された光信号([A1])を、光分岐結合装置200へ折り返す機能を備える。
図11は、WSS131及びWSS132の両方が故障した場合の光分岐結合装置200の第2の動作例を示すブロック図である。図11に記載されたWSS132では、電源オフ時にP2に入力された光信号は波長帯域にかかわらずWSS132のP3から出力される。このため、図11では、WSS132のP3から出力されるWDM光信号([A1][C2])をB端局2へ送信するために、スイッチ111はP2とP3とが接続されるように設定される。それ以外の動作は図10と同様である。すなわち、図11では、折り返し部301で生成されたWDM光信号([A1][C2])は、アンプ105、カプラ122、WSS132、スイッチ111及びアンプ104を通過してB端局2へ送信される。
図12は、WSS131及びWSS132の両方が故障した場合の光分岐結合装置200の第3の動作例を示すブロック図である。図12では、WSS131の電源オフ時にWSS131のP2に入力された光信号のみが、波長帯域にかかわらずWSS131のP3から出力される。また、WSS132の電源オフ時にWSS132のP1に入力された光信号のみが、波長帯域にかかわらずWSS132のP3から出力される。そして、図12では、WDM光信号([A1][C2])がB端局2の方向へ送信され、WDM光信号([A1][A2])が折り返し部301の方向へ送信されるように、スイッチ111及び112が設定される。それ以外の動作は図10及び図11と同様である。
図13は、WSS131及び132がn個(nは2以上の整数)の入力ポートQ1〜Qnを備える場合の、波長選択部120の構成例を示すブロック図である。これまでに説明した実施形態では、WSS131及び132の入力ポートはP1、P2の2つのみであった。しかし、入力ポートを3個以上備えるWSSも知られている。図13の構成では、正常時の入力ポートとしてQ1及びQ2を用い、電源オフ時に全波長を透過させる入力ポートをQ1及びQ2以外のポート(例えばQn)とすることができる。この場合、故障して電源がオフされたWSSでは、カプラ122から入力された光信号はQnからP3へ伝搬する。従って、図10及び図11の波長選択部120に代えて、図13に示した波長選択部120を用いることができる。
光分岐結合装置100及び200に備えられたスイッチ111は、入力がP1及びP2、出力がP3及びP4の2×2光スイッチである。これまでの説明では、スイッチ111の状態にはP1とP3とが接続されP2とP4とが接続される状態(例えば図2、図7)と、P2とP3とが接続されP1とP4とは開放された状態(例えば図3及び図8)があった。
図17は、本発明の第3の実施形態の光分岐結合装置300の構成例を示すブロック図である。図7に示した第2の実施形態の光分岐結合装置200と比較して、光分岐結合装置300では、アンプ103〜106、制御回路150が省かれている。また、波長選択部120は、図7に記載されたカプラ121及び122、WSS131及び132を含んで構成されてもよい。
第1の波長帯域の光信号及び前記第1の波長帯域と重複しない第2の波長帯域の光信号を含む第1の光を分岐して第2の光及び第3の光として出力可能なように構成された第1の光分岐手段と、
第1の入力部に前記第2の光が入力され、第2の入力部に前記第1の波長帯域と重複しない第3の波長帯域の光信号を含む第4の光が入力され、第1の出力部から第5の光を出力し第2の出力部から第6の光を出力し、前記第5の光及び前記第6の光の一方は前記第2の光の前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含み、他方は前記第2の波長帯域の光信号を含む、ことが可能なように構成された波長選択手段と、
2つの入力の一方に前記第5の光が入力され、他方に前記第6の光が入力され、前記第5の光及び前記第6の光の一方を第7の光として出力し、他方を第8の光として出力する、ことが可能なように構成された第1の光切替手段と、
2つの入力の一方に前記第3の光が入力され、他方に前記第8の光が入力され、入力された前記第3の光及び前記第8の光の一方を第9の光として出力する、ことが可能なように構成された第2の光切替手段と、
を備える光分岐結合装置。
前記波長選択手段から前記第5の光及び前記第6の光が出力される場合に、
前記波長選択手段は前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含む信号を前記第5の光として出力し、前記第2の波長帯域の光信号を前記第6の光として出力し、
前記第1の光切替手段は前記第5の光を前記第7の光として出力し、前記第6の光を前記第8の光として出力し、
前記第2の光切替手段は前記第8の光を前記第9の光として出力する、
付記1に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段から前記第5の光が出力されない場合に、
前記波長選択手段は前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含む信号を前記第6の光として出力し、
前記第1の光切替手段は前記第6の光を前記第7の光として出力し、
前記第2の光切替手段は前記第3の光を前記第9の光として出力する、
付記1又は2に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段から前記第6の光が出力されない場合に、
前記波長選択手段は前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含む信号を前記第5の光として出力し、
前記第1の光切替手段は前記第5の光を前記第7の光として出力し、
前記第2の光切替手段は前記第3の光を前記第9の光として出力する、
付記1乃至3のいずれか1項に記載された光分岐結合装置。
前記第9の光に含まれる前記第1の波長帯域の光信号を分離し、分離された前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを合波した第10の光を前記波長選択手段の前記第2の入力部に前記第4の光に代えて入力する折り返し手段をさらに備え、
前記波長選択手段は、前記第10の光を、前記波長選択手段に電源が供給されない場合には前記第1の波長帯域の光信号及び前記第3の波長帯域の光信号を透過させる内部経路を介して前記第1の出力部及び前記第2の出力部の少なくとも一方から出力可能なように構成された、
付記1乃至4のいずれか1項に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段は、
前記第10の光を、前記波長選択手段に電源が供給されない場合には前記第1の波長帯域の光信号及び前記第3の波長帯域の光信号を透過させる内部経路を介した出力を前記第1の出力部から出力し、
前記第2の光を、前記波長選択手段に電源が供給されない場合には前記第1の波長帯域の光信号及び前記第2の波長帯域の光信号を透過させる内部経路を介した出力を前記第2の出力部から出力する、
ように構成された付記5に記載された光分岐結合装置。
前記第4の光を分岐して一方を前記波長選択手段の前記第2の入力部に入力し、他方を第11の光として出力可能な第2の光分岐手段と、
前記第11の光の一方と前記第7の光とが入力され、前記第11の光と前記第7の光とのいずれか一方を出力可能な第3の光切替手段と、
を備える付記1に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段から前記第5の光及び前記第6の光が出力される場合に、
前記波長選択手段は前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含む信号を前記第5の光として出力し、前記第2の波長帯域の光信号を前記第6の光として出力し、
前記第1の光切替手段は前記第5の光を前記第7の光として出力し、前記第6の光を前記第8の光として出力し、
前記第2の光切替手段は前記第8の光を前記第9の光として出力し、
前記第3の光切替手段は前記第7の光を出力する、
付記7に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段から前記第5の光が出力されない場合に、
前記波長選択手段は前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含む信号を前記第6の光として出力し、
前記第1の光切替手段は前記第6の光を前記第7の光として出力し、
前記第2の光切替手段は前記第3の光を前記第9の光として出力し、
前記第3の光切替手段は前記第7の光を出力する、
付記7又は8に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段から前記第6の光が出力されない場合に、
前記波長選択手段は前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを含む信号を前記第5の光として出力し、
前記第1の光切替手段は前記第5の光を前記第7の光として出力し、
前記第2の光切替手段は前記第3の光を前記第9の光として出力し、
前記第3の光切替手段は前記第7の光を出力する、
付記7乃至9のいずれか1項に記載された光分岐結合装置。
前記第9の光に含まれる前記第1の波長帯域の光信号を分離し、分離された前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを合波した第10の光を、前記第4の光に代えて第2の光分岐手段へ出力可能な折り返し手段をさらに備え、
前記波長選択手段から前記第5の光及び前記第6の光が出力されない場合に、
前記第2の光切替手段は前記第3の光を前記第9の光として出力し、
前記第3の光切替手段は前記第11の光を出力する、
付記7乃至10のいずれか1項に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段は、入力された光信号を前記第1乃至第3の波長帯域毎に合分波して出力可能なWSS(Wavelength Selective Switch)を含んで構成される、付記1乃至11のいずれか1項に記載された光分岐結合装置。
前記波長選択手段及び前記第1及び第2の光切替手段を制御する制御部をさらに備える、付記1乃至12のいずれか1項に記載された光分岐結合装置。
前記第1の光を前記光分岐結合装置に送信する第1の端局と、
前記第7の光を前記光分岐結合装置から受信する第2の端局と、
前記第9の光を前記光分岐結合装置から受信し、前記第4の光を前記光分岐結合装置に送信する第3の端局とが、
付記1乃至13のいずれか1項に記載された光分岐結合装置と接続されている、
光通信システム。
前記第9の光に含まれる前記第1の波長帯域の光信号を分離し、分離された前記第1の波長帯域の光信号と前記第4の光とを合波した第10の光を、前記第4の光に代えて第2の光分岐手段へ出力可能な折り返し部が、前記第3の端局と前記光分岐結合装置との間の配された、付記14に記載された光通信システム。
入力された第1の波長帯域及び前記第1の波長帯域と重複しない第2の波長帯域を持つ第1の光を分岐して第2の光及び第3の光として出力し、
前記第2の光、及び、前記第1の波長帯域と重複しない第3の波長帯域を持つ第4の光に基づいて、
前記第2の光の前記第1の波長帯域の信号と前記第4の光との少なくとも一方を含む第5の光、及び、
前記第2の光の前記第1又は第2の波長帯域の信号と前記第4の光との少なくとも一方を含む第6の光、を生成し、
前記第5及び前記第6の光が入力された場合に、前記第5の光及び前記第6の光の一方を第7の光として出力し、他方を第8の光として出力し、
前記第3の光と前記第8の光とが入力された場合に、前記第3の光又は前記第8の光を第9の光として出力する、
を備える光分岐結合方法。
2 B端局
3 C端局
4 増幅器
5 海底ケーブル
10 海底ケーブルシステム
100、200、300 光分岐結合装置
101、102、121、122、311、312 カプラ
103〜106 アンプ
111、112、113 スイッチ
120 波長選択部
150 制御回路
151 CPU
152 記憶装置
301 折り返し部
313 フィルタ
Claims (10)
- 第1の端局からの光信号を分岐する第1の分岐手段と、
第2の端局からの光信号を分岐する第2の分岐手段と、
前記第1の分岐手段からの出力と前記第2の分岐手段からの出力のうち、
第1の波長帯域及び前記第1の波長帯域と重複しない第2の波長帯域の光信号を第1の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域と重複しない第3の波長帯域の光信号を第2の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域および前記第3の波長帯域の光信号を第1の出力部から出力し、
前記第2の波長帯域の光信号を第2の出力部から出力する、
波長選択手段と、
前記第1の出力部からの出力と前記第2の出力部からの出力とを入力し、一の出力と他の出力とを出力するクロスバースイッチと、
前記第1の分岐手段において分岐された光信号を入力し、
前記クロスバースイッチからの前記一の出力を入力し、入力の一方を前記第2の端局に出力する、
第1の光切替手段と、
前記第2の分岐手段において分岐された光信号を入力し、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を入力し、入力の一方を第3の端局に出力する、
第2の光切替手段と、
を備える光分岐結合装置。 - 前記波長選択手段の2つの出力部の各々から光信号が出力される場合、
前記クロスバースイッチは、
入力された、前記第1の出力部からの出力を、前記第2の光切替手段に出力し、
入力された、前記第2の出力部からの出力を、前記第1の光切替手段に出力し、
前記第1の光切替手段は、入力された、前記クロスバースイッチからの前記一の出力を、前記第2の端局に出力し、
前記第2の光切替手段は、入力された、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を、前記第3の端局に出力する
請求項1に記載の光分岐結合装置。 - 前記波長選択手段の前記第2の出力部から光信号の出力がない場合、
前記クロスバースイッチは、入力された、前記波長選択手段の前記第1の出力部からの出力を、前記第2の光切替手段に出力し、
前記第1の光切替手段は、入力された、前記第1の分岐手段からの出力を、前記第2の端局に出力し、
前記第2の光切替手段は、入力された、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を、前記第3の端局に出力する、
請求項1に記載の光分岐結合装置。 - 前記波長選択手段の前記第1の出力部から光信号の出力がない場合、
前記クロスバースイッチは、入力された、前記波長選択手段の前記第2の出力部からの出力を、前記第2の光切替手段に出力し、
前記第1の光切替手段は、入力された、前記第1の分岐手段からの出力を、前記第2の端局に出力し、
前記第2の光切替手段は、入力された、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を、前記第3の端局に出力する、
請求項1に記載の光分岐結合装置。 - 前記波長選択手段は、前記第2の波長帯域の光信号に代えて前記第1の波長帯域および前記第3の波長帯域の光信号を、前記第2の出力部から出力する
請求項4に記載の光分岐結合装置。 - 前記第1の光切替手段から出力された光信号が前記第2の端局に入力する前に前記第1の光切替手段からの光信号を分岐し、
前記第2の端局から出力された光信号が前記第2の分岐手段に入力する前に前記第2の端局からの光信号と前記分岐された光信号とを結合させる、
折り返し手段をさらに備え、
前記波長選択手段の前記第1の出力部および前記第2の出力部から光信号の出力がない場合、
前記第1の光切替手段は、入力された、前記第1の分岐手段からの出力を、前記第2の端局に出力し、
前記第2の光切替手段は、入力された、前記第2の分岐手段からの出力を、前記第3の端局に出力する、
請求項1に記載の光分岐結合装置。 - 前記波長選択手段は、入力された光信号を前記第1乃至第3の波長帯域毎に合分波して出力可能なWSS(Wavelength Selective Switch)を複数含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光分岐結合装置。
- 前記波長選択手段、前記クロスバースイッチ、前記第1の光切替手段および前記第2の光切替手段を制御する制御手段をさらに備える、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光分岐結合装置。
- 前記光分岐結合装置に所定の波長帯域の光信号を送信する第1の端局と、
前記光分岐結合装置から所定の波長帯域の光信号を受信する第3の端局と、
前記光分岐結合装置が分岐する所定の波長帯域の光信号を受信し、前記光分岐結合装置が結合する所定の波長帯域の光信号を該光分岐結合装置に送信する第2の端局と、
が請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光分岐結合装置に接続されている、光通信システム。 - 第1の分岐手段によって、第1の端局からの光信号を分岐し、
第2の分岐手段によって、第2の端局からの光信号を分岐し、
前記第1の分岐手段からの出力と前記第2の分岐手段からの出力のうち、
第1の波長帯域及び前記第1の波長帯域と重複しない第2の波長帯域の光信号を第1の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域と重複しない第3の波長帯域の光信号を第2の入力部に入力し、
前記第1の波長帯域および前記第3の波長帯域の光信号を第1の出力部から出力し、
前記第2の波長帯域の光信号を第2の出力部から出力し、
前記第1の出力部からの出力と前記第2の出力部からの出力とを入力し、一の出力と他の出力とを、クロスバースイッチによって出力し、
前記第1の分岐手段において分岐された光信号を入力し、前記クロスバースイッチからの前記一の出力を入力し、入力の一方を前記第2の端局に出力し、
前記第2の分岐手段において分岐された光信号を入力し、前記クロスバースイッチからの前記他の出力を入力し、入力の一方を第3の端局に出力する、
光分岐結合方法。
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