JP3683791B2 - 光ネットワークシステム - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、論理トポロジにおいてリング型となるような光ネットワークシステムに関し、特に長距離伝送経路を有するものに関する。
【0002】
【従来の技術】
地域網における大容量で経済的且つ高信頼なネットワークとして、光ADM(Add/Drop Multiplexing)リングシステムが研究開発されている。この光ADMリングネットワークシステムは、例えば時計回りと反時計回りの単方向リングで構成される2ファイバ単方向リング構成などのようにリングシステムを構成する。図3に光ADMリングネットワークシステムの概略構成図を示す。なお、図3では、一方のノード側から他方のノード側への送信に係る伝送経路のみを示している。図中、10,20はノード、11はノード10の現用送信装置、12はノード10の予備用送信装置、21はノード20の現用送信装置、22はノード20の予備用受信装置、31〜34は光ファイバ、41〜44は光ファイバ31〜34を収容するケーブル、51,52は光増幅中継器である。
【0003】
図3に示すように、この光ADMリングネットワークシステムは、送信側のノード10では、一方向へ現用信号を送出すると同時に反対方向へ予備信号を送出し、受信側のノード20の切り替えによって信号を選択する。これにより、構成及び制御方式の簡素化と、障害発生時の迅速な支障移転が可能となる。
【0004】
一方、同構成のリングネットワークシステムを長距離システムへ適用する場合、伝送路の長大化によってコストの大幅な増大を招くこととなる。
【0005】
この問題を解決する方法として、リングネットワークシステムの伝送路の一部を同一のケーブルに集約するCollapsedリングネットワークシステムが提案されている。図4にCollapsedリングネットワークシステムの概略構成図を示す。なお、図4では、一方のノード側から他方のノード側への送信に係る伝送経路のみを示している。なお、図中、図1と同じ構成要素については同じ符号を付してあり、45及び46はケーブル、53は光増幅中継器である。
【0006】
図4に示すように、長距離伝送システムの主要な適用領域である海底伝送システムにおいては、障害が発生するのは水深数百メートルの浅海部がほとんどであり、伝送路の大部分を占める深海部ではほとんど障害が発生しない。したがって、信頼性の高い深海部の光ファイバ伝送路を一つのケーブル45及び46に収容することにより、リングネットワーク方式の信頼性を保持したまま、ケーブルコストの低減が可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述のCollapsedリングネットワークシステムでは、ケーブルを集約しているが、光ファイバや光増幅中継器の数は依然として変わらないので大幅なコスト低減は見込めない。また、2つの伝送路を1つにケーブル化するため給電の負担が大きくなるという問題もある。したがって、経済的な長距離光ネットワークシステムを実現するためには、単に光ファイバ伝送路を一つのケーブルに集約するのではなく、光ファイバ、光増幅中継器を含めた光ファイバ伝送路の共用化が課題となる。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで信頼性が高く且つ長距離伝送が可能な光ネットワークシステムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1では、同一の波長を用いる送・受信装置を備える現用系統と、当該現用系統とは異なる波長を用いる送・受信装置を備える予備用系統とからなるノードが複数配置され、論理トポロジにおいてリング型となるように光ファイバ伝送路で接続した長距離伝送を行う光ネットワークシステムであって、前記光ファイバ伝送路は、障害の発生が少ない伝送領域においては、現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを波長多重化して伝送する共通の光ファイバ伝送路手段と、障害の発生が多い伝送領域においては、前記波長多重化した現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを、分岐してそれぞれ転送する異なる光ファイバ伝送路手段とからなり、長距離伝送を行う両方の側は、使用する波長が重ならない複数の前記ノードが配置された一方の側と、前記一方の側のノードと対応する、前記一方の側のノードと同じ波長を用いる、複数のノードが配置された他方の側とからなることを特徴とするものを提案する。
【0010】
本発明によれば、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ伝送路で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。特に、現用系統と予備用系統がそれぞれ波長多重化されているので、大容量の光ネットワークシステムを経済的に構築することができる。
【0011】
また、請求項2では、請求項1記載の光ネットワークシステムにおいて、現用系統の光信号と予備用系統の光信号とが波長多重化された光信号が伝送する光ファイバ伝送路に光増幅中継器を設けたことを特徴とするものを提案する。
【0012】
本発明によれば、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ伝送路で共用するとともに該共通の光ファイバに設けられた光増幅中継器を共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施形態に係る光ネットワークシステムについて図1を参照して説明する。図1は第1の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図である。
【0016】
この光ネットワークシステムでは、2つのノード110と210とを論理トポロジー的にリング型となるように光ファイバ伝送路で接続している。各ノード110及び210は、信号光波長λ1を用いる現用(0系)の送信装置111,211及び受信装置112,212、並びに、信号光波長λ2を用いる予備用(1系)の送信装置113,213及び受信装置114,214を備えている。ここで、信号光波長λ1とλ2は互いに異なる値の波長である。
【0017】
ノード110の現用送信装置111は、ケーブル131に収容された光ファイバ121を介して波長多重装置311の一方の入力側に接続している。一方、ノード110の予備用送信装置113は、前記ケーブル131とは異なるケーブル132に収容された光ファイバ122を介して、前記波長多重装置311の他方の入力側に接続している。
【0018】
また、ノード110の現用受信装置112は、前記ケーブル132に収容された光ファイバ123を介して波長分離装置321の一方の出力側に接続している。一方、ノード110の予備用受信装置114は、前記ケーブル131に収容された光ファイバ124を介して前記波長分離装置321の他方の出力側に接続している。
【0019】
前記波長多重装置311の出力側は、ケーブル341に収容された光ファイバ331,光増幅中継器351,ケーブル342に収容された光ファイバ332を介して波長分離装置322の入力側に接続している。また、前記波長分離装置321の入力側は、前記ケーブル341に収容された光ファイバ333,光増幅中継器351,ケーブル342に収容された光ファイバ334を介して波長多重装置312の出力側に接続している。
【0020】
他方、ノード210の現用送信装置211は、ケーブル231に収容された光ファイバ221を介して前記波長多重装置312の一方の入力側に接続している。ノード210の予備用送信装置213は、前記ケーブル231とは異なるケーブル232に収容された光ファイバ222を介して、前記波長多重装置312の他方の入力側に接続している。
【0021】
また、ノード210の現用受信装置212は、前記ケーブル232に収容された光ファイバ223を介して前記波長分離装置322の一方の出力側に接続している。一方、ノード210の予備用受信装置214は、前記ケーブル231に収容された光ファイバ224を介して前記波長分離装置322の他方の出力側に接続している。
【0022】
この光ネットワークシステムでは、ノード110の現用送信装置111から出力された信号光波長λ1の光信号と、ノード110の予備用送信装置113から出力された信号光波長λ2の光信号とが互いに異なる光ファイバを介して波長多重装置311に入力され、該波長多重装置311において波長多重化される。波長多重化された光信号は、共通の光ファイバ331,光増幅中継器351,光ファイバ332により伝送され、波長分離装置322に入力される。該波長分離装置322に入力された波長多重化光信号は、信号光波長λ1の光信号と信号光波長λ2の光信号とに分離され、それぞれ異なる光ファイバを介して、信号光波長λ1の光信号はノード210の現用受信装置212に、信号光波長λ2の光信号はノード210の予備用受信装置214に入力される。ノード210からノード110への光信号の伝送についても同様である。
【0023】
また、この光ネットワークシステムでは、現用の送信装置111,211又は受信装置112,212、光ファイバ121,123,221,223において障害発生した場合には、各送信装置及び受信装置を予備用の系統に切り替えることにより支障移転を行う。
【0024】
以上のように、本実施の形態に係る光ネットワークシステムでは、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ331〜334及び光増幅中継器351で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。すなわち、障害の発生が少ない伝送領域において共通の光ファイバ及び光増幅中継器を用いた伝送を行うことにより、伝送システムの信頼性を高く維持しつつ経済的な光ネットワークシステムの構築が可能となる。したがって、前述したように、例えば海底伝送システムなどの長距離伝送において本発明は有用である。
【0025】
なお、本実施の形態では、波長多重装置311,312によって波長多重された光信号を波長分離装置321,322により波長分離したが、該波長分離装置321,322に替えて光カプラなどの光分岐装置を用いてもよい。この場合には、光分岐装置と現用又は予備用の受信装置とを接続する光ファイバには波長多重された光信号が伝送されるので、各受信装置の入力前に光フィルタ等を設けることにより必要な信号波長の光信号のみを受信装置に入力させればよい。
【0026】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施形態に係る光ネットワークシステムについて図2を参照して説明する。図2は第2の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図である。
【0027】
この光ネットワークシステムでは、4つのノード410,420,510,520とを論理トポロジー的にリング型となるように光ファイバ伝送路で接続している。ノード410及び510は、信号光波長λ1を用いる現用(0系)の送信装置411,511及び受信装置412,512、並びに、信号光波長λ2を用いる予備用(1系)の送信装置413,513及び受信装置414,514を備えている。ノード420及び520は、信号光波長λ3を用いる現用(0系)の送信装置421,521及び受信装置422,522、並びに、信号光波長λ4を用いる予備用(1系)の送信装置423,523及び受信装置424,524を備えている。ここで、信号光波長λ1,λ2,λ3,λ4は互いに異なっている。なお、本実施の形態では、信号光波長はλ1<λ3<λ2<λ4とした。
【0028】
ノード410の現用送信装置411と現用受信装置412はそれぞれ波長多重分離装置431に接続している。該波長多重分離装置431は、光ファイバ441から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ1の光信号を現用受信装置412に供給するとともに、現用送信装置411から出力された信号光波長λ1の光信号を光ファイバ441から入力される光信号に波長多重して光ファイバ442に出力する。
【0029】
また、ノード410の予備用送信装置413と予備用受信装置414はそれぞれ波長多重分離装置432に接続している。該波長多重分離装置432は、光ファイバ443から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ2の光信号を予備用受信装置414に供給するとともに、予備用送信装置413から出力された信号光波長λ2の光信号を光ファイバ443から入力される光信号に波長多重して光ファイバ444に出力する。
【0030】
同様に、ノード420の現用送信装置421と現用受信装置422はそれぞれ波長多重分離装置433に接続している。該波長多重分離装置433は、光ファイバ445から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ3の光信号を現用受信装置422に供給するとともに、現用送信装置421から出力された信号光波長λ3の光信号を光ファイバ445から入力される光信号に波長多重して前記光ファイバ441に出力する。
【0031】
また、ノード420の予備用送信装置423と予備用受信装置424はそれぞれ波長多重分離装置434に接続している。該波長多重分離装置434は、前記光ファイバ444から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ4の光信号を予備用受信装置424に供給するとともに、予備用送信装置423から出力された信号光波長λ4の光信号を光ファイバ444から入力される光信号に波長多重して光ファイバ446に出力する。
【0032】
波長多重分離装置431と波長多重分離装置433とを接続する光ファイバ441と、波長多重分離装置432と波長多重分離装置434とを接続する光ファイバ444とは、共通のケーブル451に収容されている。
【0033】
波長多重分離装置431の出力側は、ケーブル452に収容されている光ファイバ442を介して波長多重装置611の一方の入力側に接続している。また、波長多重分離装置434の出力側は、ケーブル453に収容された光ファイバ446を介して前記波長多重装置611の他方の入力側に接続している。
【0034】
波長多重分離装置433の入力側は、前記ケーブル453に収容されている前記光ファイバ445を介して波長分離装置621の一方の出力側に接続している。また、波長多重分離装置432の入力側は、前記ケーブル452に収容されている前記光ファイバ443を介して前記波長分離装置621の他方の出力側に接続している。
【0035】
前記波長多重装置611の出力側は、ケーブル641に収容された光ファイバ631,光増幅中継器651,ケーブル642に収容された光ファイバ632を介して波長分離装置622の入力側に接続している。また、前記波長分離装置621の入力側は、ケーブル641に収容された光ファイバ633,光増幅中継器651,ケーブル642に収容された光ファイバ634を介して波長多重装置612の出力側に接続している。
【0036】
他方、ノード510の現用送信装置511と現用受信装置512はそれぞれ波長多重分離装置531に接続している。該波長多重分離装置531は、光ファイバ541から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ1の光信号を現用受信装置512に供給するとともに、現用送信装置511から出力された信号光波長λ1の光信号を光ファイバ541から入力される光信号に波長多重して光ファイバ542に出力する。
【0037】
また、ノード510の予備用送信装置513と予備用受信装置514はそれぞれ波長多重分離装置532に接続している。該波長多重分離装置532は、光ファイバ543から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ2の光信号を予備用受信装置514に供給するとともに、予備用送信装置513から出力された信号光波長λ2の光信号を光ファイバ543から入力される光信号に波長多重して光ファイバ544に出力する。
【0038】
同様に、ノード520の現用送信装置521と現用受信装置522はそれぞれ波長多重分離装置533に接続している。該波長多重分離装置533は、光ファイバ542から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ3の光信号を現用受信装置522に供給するとともに、現用送信装置521から出力された信号光波長λ3の光信号を光ファイバ542から入力される光信号に波長多重して光ファイバ545に出力する。
【0039】
また、ノード520の予備用送信装置523と予備用受信装置524はそれぞれ波長多重分離装置534に接続している。該波長多重分離装置534は、光ファイバ546から入力される波長多重化された光信号のうち信号光波長λ4の光信号を予備用受信装置524に供給するとともに、予備用送信装置523から出力された信号光波長λ4の光信号を光ファイバ546から入力される光信号に波長多重して光ファイバ543に出力する。
【0040】
波長多重分離装置531と波長多重分離装置533とを接続する光ファイバ542と、波長多重分離装置532と波長多重分離装置534とを接続する光ファイバ543とは、共通のケーブル551に収容されている。
【0041】
波長多重分離装置533の出力側は、ケーブル552に収容されている光ファイバ545を介して波長多重装置612の一方の入力側に接続している。また、波長多重分離装置532の出力側は、ケーブル553に収容された光ファイバ544を介して前記波長多重装置612の他方の入力側に接続している。
【0042】
波長多重分離装置531の入力側は、前記ケーブル553に収容されている前記光ファイバ541を介して波長分離装置622の一方の出力側に接続している。また、波長多重分離装置534の入力側は、前記ケーブル552に収容されている前記光ファイバ546を介して前記波長分離装置622の他方の出力側に接続している。
【0043】
この光ネットワークシステムでは、ノード410の現用送信装置411から出力された信号光波長λ1の光信号と、ノード420の現用送信装置421から出力された信号光波長λ3の光信号とが、波長多重されて光ファイバ442を介して波長多重装置611に入力される。一方、ノード410の予備用送信装置413から出力された信号光波長λ2の光信号と、ノード420の予備用送信装置423から出力された信号光波長λ4の光信号とが、波長多重されて光ファイバ446を介して波長多重装置611に入力される。そして、該波長多重装置611により、信号光波長λ1及びλ3からなる現用信号と、信号光波長λ2及びλ4からなる予備用信号が波長多重化される。現用信号と予備用信号とが波長多重化された光信号は、共通の光ファイバ631,光増幅中継器651,光ファイバ632により伝送され、波長分離装置622に入力される。該波長分離装置622に入力された波長多重化光信号は、信号光波長λ1及びλ3からなる現用信号と信号光波長λ2及びλ4からなる予備用信号とに分離され、それぞれ異なる光ファイバを介して、現用信号は波長多重分離装置531及び533に入力され、予備用信号は波長多重分離装置532及び534に入力される。そして、波長多重分離装置531に入力された現用信号のうち波長光信号λ1の光信号はノード510の現用受信装置512に入力され、波長多重分離装置533に入力された現用信号のうち波長光信号λ3の光信号はノード520の現用受信装置522に入力される。一方、波長多重分離装置532に入力された予備用信号のうち波長光信号λ2の光信号はノード510の予備用受信装置514に入力され、波長多重分離装置534に入力された予備用信号のうち波長光信号λ4の光信号はノード520の予備用受信装置524に入力される。ノード510及び520からノード410及び420への光信号の伝送についても同様である。
【0044】
また、この光ネットワークシステムでは、現用の送信装置411,421,511,521又は受信装置412,422,512,522、光ファイバ441,442,445,541,542,545において障害発生した場合には、各送信装置及び受信装置を予備用の系統に切り替えることにより支障移転を行う。
【0045】
以上のように、本実施の形態に係る光ネットワークシステムでは、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ631〜634及び光増幅中継器651で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。すなわち、障害の発生が少ない伝送領域において共通の光ファイバ及び光増幅中継器を用いた伝送を行うことにより、伝送システムの信頼性を高く維持しつつ経済的な光ネットワークシステムの構築が可能となる。したがって、前述したように、例えば海底伝送システムなどの長距離伝送において本発明は有用である。
【0046】
なお、本実施の形態では、波長多重装置611,612によって波長多重された光信号を波長分離装置621,622により波長分離したが、該波長分離装置621,622に替えて光カプラなどの光分岐装置を用いてもよい。
【0047】
以上、本発明の第1及び第2の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ノード数が3や5以上の場合であってもよい。また、例えば伝送距離に応じて2以上の光増幅中継器を共通の光ファイバに設けてもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、現用系統用と予備用系統用の伝送経路の一部を共通の光ファイバ伝送路で共用するので、経済的且つ信頼性の高い光ネットワークシステムの構築が可能となる。特に、現用系統と予備用系統がそれぞれ波長多重化されているので、大容量の光ネットワークシステムを経済的に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図
【図2】第2の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成図
【図3】光ADMリングネットワークシステムの概略構成図
【図4】 Collapsedリングネットワークシステムの概略構成図
【符号の説明】
110,210,410,420,510,520…ノード,111,211,411,421,511,521…現用送信装置,112,212,412,422,512,522…現用受信装置,113,213,413,423,513,523…予備用送信装置,114,214,414,424,514,524…予備用受信装置,311,312,611,612…波長多重装置、321,322,621,622…波長分離装置

Claims (2)

  1. 同一の波長を用いる送・受信装置を備える現用系統と、当該現用系統とは異なる波長を用いる送・受信装置を備える予備用系統とからなるノードが複数配置され、論理トポロジにおいてリング型となるように光ファイバ伝送路で接続した長距離伝送を行う光ネットワークシステムであって、
    前記光ファイバ伝送路は、
    障害の発生が少ない伝送領域においては、現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを波長多重化して伝送する共通の光ファイバ伝送路手段と、
    障害の発生が多い伝送領域においては、前記波長多重化した現用系統の光信号と予備用系統の光信号とを、分岐してそれぞれ転送する異なる光ファイバ伝送路手段とからなり、
    長距離伝送を行う両方の側は、使用する波長が重ならない複数の前記ノードが配置された一方の側と、前記一方の側のノードと対応する、前記一方の側のノードと同じ波長を用いる、複数のノードが配置された他方の側とからなる
    ことを特徴とする光ネットワークシステム。
  2. 現用系統の光信号と予備用系統の光信号とが波長多重化された光信号が伝送する光ファイバ伝送路に光増幅中継器を設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の光ネットワークシステム。
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