JP3740969B2 - 光クロスコネクト装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光クロスコネクト装置に関し、より具体的には、光信号の経路を制御する冗長構成の光クロスコネクト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インターネットの普及とともに伝送容量の需要は止まることを知らずに拡大している。大容量のデータ伝送には光ファイバ伝送方式が適している。特に、波長の異なる複数の信号光を1本の光ファイバで伝送する波長多重伝送方式を用いることで、高速なデータ伝送を容易に実現できる。1ファイバ当りの波長多重数及び1ユーザに必要とされる伝送容量の増加は目覚しい。近年では、1波長を1ユーザチャネルとして提供する形態が強く求められており、従来のように、波長毎に設置される電気的な網切替え装置により、低速電気インターフェースへの分離、アドドロップおよび低速インタフェース単位でのクロスコネクトを行う構成では、コストが増大し、運用効率が低下し、端局設置スペースが肥大化するので、これが大きな問題となっている。従って、光レイヤの段階で効率的なパス収容、アドドロップ及び網切替え機能を有する光網切替え装置の実現が求められている。
【0003】
光網切替え装置では、波長チャネルのアドドロップ及び経路切替えを実現する切替えスイッチが必要であり、その切替えスイッチ素子として、マトリクスの各交点上に配置した各ミラーを選択的に起立させることで所望の入力ファイバ・出力ファイバ間を接続する光マトリクススイッチが注目されている(米国特許第5960132号公報)。この光マトリクススイッチはマイクロマシーニング技術を利用して製造できるので、小型化できるという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
マトリクススイッチの故障時にも継続して運用できるようにするには、マトリクススイッチを冗長化する必要がある。例えば、2つのマトリクススイッチを用意し、一方を現用系、他方を予備とする2重化構成では、入力側に、入力信号光を各マトリクススイッチの同一入力ポートに分岐する光スプリッタを入力ファイバ数だけ用意すると共に、出力側には、2つのマトリクススイッチの同じ出力ポートの一方を選択する光セレクタを出力ファイバ数だけ配置する必要がある。すなわち、この構成では、マトリクススイッチの出力ポート数に等しい数の光セレクタスイッチを設けなければならない。
【0005】
しかし、この構成では、光セレクタスイッチによる切替えの際に、原理的に10ミリ秒程度の切断が発生する。これは、昨今の超高速ビットレートの伝送システムでは、非常に多くの情報を喪失する結果となり、好ましくない。
【0006】
更には、原理的にアクティブ部品である光セレクタスイッチは、信頼性が低いので、出力ファイバ数の増加に従う光セレクタスイッチの数の増加により、装置全体の信頼性、即ち、サービストラヒックの信頼性が、著しく低下してしまう。すなわち、全体の信頼性が、マトリクススイッチの信頼性よりも、光セレクタスイッチの信頼性(より具体的には、単一の光セレクタスイッチの信頼性の、光セレクタスイッチの数のべき乗)に依存して決定されてしまうからである。
【0007】
何れかの光セレクタスイッチが故障した場合、勿論、交換することになる。交換には、最低1時間、長い場合には1日程度の平均修理時間(MTTR)を要することになり、その間、主信号パスが切断されることになる。これは通信サービスの停止を意味し、大きな問題となる。
【0008】
全ての光セレクタスイッチを1つの基板上に実装している場合には、基板ごと交換し、各光セレクタスイッチを個別の基板上に実装している場合には、故障している光セレクタスイッチのみを交換する。後者の場合、故障した光セレクタスイッチとは関係しない信号パスをそのままに維持できるという利点があるが、出力ファイバ数の増加に連れて収容効率が悪化するという欠点がある。例えば、ごく一般的な4ファイバ・リングネットワークでも、8本の出力光ファイバが存在するので、8枚の光セレクタスイッチ基板を設置しなければならない。
【0009】
本発明は、マトリクススイッチを2重化しつつ、より高い信頼性を確保できる光クロスコネクト装置を提示することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光クロスコネクト装置は、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを具備し、所望の入力ポート・出力ポート間を接続する第1の接続モードと、全ての入力ポートの入力光の出力を遮断する第2の接続モードを具備する第1及び第2の光分配装置と、複数の入力信号光のそれぞれを2分割して、当該第1の光分配装置の各入力ポート、及び当該第2の光分配装置の各入力ポートに印加する分波器と、当該第1及び第2の光分配装置の互いに対応する出力ポートからの出力光を合波する合波器と、当該第1の光分配装置を当該第1の接続モードにし、当該第2の光分配装置を当該第2の接続モードにする第1の制御状態と、当該第1の光分配装置を当該第2の接続モードにし、当該第2の光分配装置を当該第1の接続モードにする第2の制御状態とを切り換える制御手段とからなる。当該第1の光分配装置が、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを具備し、当該第1の接続モードでは、所望の入力ポート・出力ポート間を接続し、当該第2の接続モードでは、全ての入力ポートの入力光を所定出力ポートに接続する第1の光スイッチ装置と、当該第1の光スイッチ装置の当該所定出力ポートと当該合波器の対応する入力ポートとの間に配置され、当該第1の接続モードでは光を透過し、当該第2の接続モードでは光を遮蔽する第1の光シャッタとからなる。当該第2の光分配装置が、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを具備し、当該第1の接続モードでは、所望の入力ポート・出力ポート間を接続し、当該第2の接続モードでは、全ての入力ポートの入力光を所定出力ポートに接続する第2の光スイッチ装置と、当該第2の光スイッチ装置の当該所定出力ポートと当該合波器の対応する入力ポートとの間に配置され、当該第1の接続モードでは光を透過し、当該第2の接続モードでは光を遮蔽する第2の光シャッタとからなる。
【0013】
このような構成により、各光スイッチ装置に少なくとも1つの光シャッタを配備するだけで済む。出力ライン数が増加しても、最低で2個の光シャッタで済む。従って、信頼性が格段に向上する。
【0014】
好ましくは、本発明に係る光クロスコネクト装置は更に、当該第1の光スイッチ装置の各入力ポートの入力光を検知する第1の入力検知器と、当該第2の光スイッチ装置の各入力ポートの入力光を検知する第2の入力検知器と、当該第1の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、当該第2の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段とを具備する。これにより、光スイッチ装置の入出力を個別に監視できる。
【0015】
好ましくは、当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2のスイッチ装置の動作モードと、当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2のスイッチ装置の動作異常を監視する。これにより、第1及び第2の光スイッチ装置の両方が適切に動作しているかどうかを常時、監視できる。
【0016】
好ましくは、本発明に係る光クロスコネクト装置は更に、当該合波器の当該複数の入力信号光のそれぞれを検知する入力検知器と、当該第1の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、当該第2の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段とを具備する。このような構成により、光スイッチ装置の入力を検出する手段を減らすことができる。
【0017】
好ましくは、当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2のスイッチ装置の動作モードと、当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2のスイッチ装置の動作異常を監視する。これにより、第1及び第2の光スイッチ装置の両方が適切に動作しているかどうかを常時、監視できる。
【0018】
好ましくは、本発明に係る光クロスコネクト装置は更に、当該第1の光分配装置の各入力ポートの入力光を検知する第1の入力検知器と、当該第2の光分配装置の各入力ポートの入力光を検知する第2の入力検知器と、当該第1の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、当該第2の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段とを具備する。これにより、光分配装置の入出力を個別に監視できる。
【0019】
好ましくは、当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2の分配装置の動作モードと、当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2の分配装置の動作異常を監視する。これにより、第1及び第2の光分配装置の両方が適切に動作しているかどうかを常時、監視できる。
【0020】
好ましくは、本発明に係る光クロスコネクト装置は更に、当該合波器の当該複数の入力信号光のそれぞれを検知する入力検知器と、当該第1の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、当該第2の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段とを具備する。このような構成により、光分配装置の入力を検出する手段を減らすことができる。
【0021】
好ましくは、当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2の分配装置の動作モードと、当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2の分配装置の動作異常を監視する。第1及び第2の光分配装置の両方が適切に動作しているかどうかを常時、監視できる。
【0022】
好ましくは、当該制御手段は、当該第1及び第2の光分配装置を当該第1の制御状態から当該第2の制御状態に切り換えるときに、当該第2の光分配装置を当該第1の接続モードにしてから又はこれと同時に、当該第1の光分配装置を当該第2の接続モードにする。これにより、予備系への切替えの際の信号切断時間を実質的にゼロにできる。
【0023】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0024】
図1は、本発明の第1実施例の概略構成ブロック図を示す。図1は、入力ファイバ数及び出力ファイバ数が共に8本である実施例を示す。
【0025】
10a,10bは同じ構成の8×8のマトリクススイッチである。信号光Si1〜Si8がそれぞれ入力光ファイバ12−1〜8に入力する。入力光ファイバ12−1〜8上の各信号光Si1〜Si8は分波器14により2分割され、その一方が、マトリクススイッチ10aの対応する入力ポート#1〜#8に入力し、他方が、マトリクススイッチ10bの対応する入力ポート#1〜#8に入力する。分波器14は、各ファイバ12−1〜8上に配置された3dB光カップラからなる。これにより、マトリクススイッチ10a,10bの対応する入力ポート#1〜#8には、同じ信号光Si1〜Si8が、常時、入力する。
【0026】
分波器16aは、各ライン上に配置される20dB光カップラからなる。分波器16aは、分波器14で分割された一方の光のほとんどをマトリクススイッチ10aに供給しつつ、その一部(例えば、1/100の光パワー)をモニタ用に受光器18aに供給する。同様に、分波器16bは、各ライン上に配置される20dB光カップラからなる。分波器16bは、分波器14で分割された他方の光のほとんどをマトリクススイッチ10bに供給しつつ、その一部(例えば、1/100の光パワー)をモニタ用に受光器18bに供給する。
【0027】
また、分波器20aは、各ライン上に配置される20dB光カップラからなる。分波器20aは、マトリクススイッチ10aの各出力ポート#1〜#8から出力される光のごく一部(例えば、1/100の光パワー)を分波して、受光器22aにモニタ用に供給する。分波器20bもまた、各ライン上に配置される20dB光カップラからなる。分波器20bは、マトリクススイッチ10bの各出力ポート#1〜#8から出力される光のごく一部(例えば、1/100の光パワー)を分波して、受光器22bにモニタ用に供給する。
【0028】
各受光器18a,18b,22a,22bは、平均光パワー出力を示す各ライン毎の電気信号を監視回路24に供給する。この構成により、監視回路24は、各マトリクススイッチ10a,10bの8つの入力信号光の有無及び8つの出力信号光の有無を監視できる。
【0029】
光合波器26は、分波器20aの残り光と分波器20bの残りの光を、マトリクススイッチ10a,10bの対応する出力ポート同士で合波し、その合波光をそれぞれ出力光ファイバ28−1〜8に出力する。但し、本実施例では、マトリクススイッチ10aの出力ポート#1からの出力光を透過して合波器26に供給するか又は遮蔽する光シャッタ30aを配置してあり、同様に、マトリクススイッチ10bの出力ポート#1からの出力光を透過して合波器26に供給するか又は遮蔽する光シャッタ30bを配置してある。
【0030】
制御回路32は、監視回路24と協調動作して、マトリクススイッチ10a,10b及び光シャッタ30a,30bを制御する。スイッチ30aが光透過状態のときスイッチ30bは光遮蔽状態になり、逆に、スイッチ30aが光遮蔽状態のときスイッチ30bは光透過状態にある。マトリクススイッチ10a,10bの一方を網切替えに実際に使用し、他方をスタンバイ状態で待機させる。
【0031】
マトリクススイッチ10a,10bは、外部から立上がりを自在に制御できるミラーをマトリクスの各交点に配置した構成からなり、どの交点のミラーを立ち上げるかに従い、所望の入力ポートと出力ポートを光学的に接続することができる。その詳細は米国特許第5960132号公報に記載されているが、ここでその機能を簡単に説明する。
【0032】
図2は、マトリクススイッチ10a,10bの経路設定状態例を示す。ここでは、入力ポート#nと出力ポート#mの交点の座標を(n,m)と表記する。図2に示す例では、交点(3,5)、(4,6)、(5,3)及び(6,4)上に、それぞれミラー40−1,40−2,40−3,40−4が立ち上がっている。この状態では、入力ポート#3と出力ポート#5が光学的に接続し、入力ポート#4と出力ポート#6が光学的に接続し、入力ポート#5と出力ポート#3が光学的に接続し、入力ポート#6と出力ポート#4が光学的に接続する。その結果、入力ポート#3に入力する信号光S3は、出力ポート#5から出力され、入力ポート#4に入力する信号光S4は、出力ポート#6から出力され、入力ポート#5に入力する信号光S5は、出力ポート#3から出力され、入力ポート#6に入力する信号光S6は、出力ポート#4から出力される。
【0033】
マトリクススイッチ10aを網切替えに使用し、マトリクススイッチ10bをスタンバイさせた場合の本実施例の動作を説明する。この場合、制御回路32は、光シャッタ30aを光透過状態にし、光シャッタ30bを光遮蔽状態にすると共に、予備となるマトリクススイッチ10bを、その全ての入力ポート#1〜#8の入力光を出力ポート#1に集中的に接続する状態に制御し、その状態を維持する。マトリクススイッチ10bのこの接続状態をスタンバイ状態と呼ぶことにする。図3は、スタンバイ状態にあるマトリクススイッチ30bの経路設定状態を示す。具体的には、制御回路32は、全ての入力ポート#1〜#8が出力ポート#1に接続するように、マトリクススイッチ10bの各交点(n,1)(但し、n=1〜8)のミラーを立てる。この状態では、入力ポート#2〜#8の入力光は、内側の入力ポートに対応するミラーに邪魔されて、出力ポート#1には到達せず、入力ポート#1の入力光のみが出力ポート#1から出力され得る。しかし、光シャッタ30bを光遮蔽状態になっているので、入力ポート#1の入力光S1は、合波器26に到達できない。
【0034】
入力信号光Si1〜Si8は、それぞれ入力用光ファイバ12−1〜8を伝搬し、分波器14で2分割されてマトリクススイッチ10a,10bのポート#1〜#8に入力する。その際、分波器16aは、合波器14からマトリクススイッチ10aの各入力ポート#1〜#8に入力する信号光の一部を分波して、受光器18aに供給する。受光器18aは、入力光を電気信号に変換し、マトリクススイッチ10aの各入力ポート#1〜#8に入力する信号光の平均光パワー情報を監視回路24に供給する。同様に、分波器16bは、合波器14からマトリクススイッチ10bの各入力ポート#1〜#8に入力する信号光の一部を分波して、受光器18bに供給する。受光器18bは、入力光を電気信号に変換し、マトリクススイッチ10bの各入力ポート#1〜#8に入力する信号光の平均光パワー情報を監視回路24に供給する。
【0035】
マトリクススイッチ10aは、制御回路32の制御下に、各入力ポート#1〜#8の入力光を出力ポート#1〜#8の何れかに接続する。光シャッタ30aが閉じているので、マトリクススイッチ10aの各出力ポート#1〜#8の出力光は、分波器20a及び合波器26を介して、それぞれ出力光ファイバ28−1〜8に入力し、出力光ファイバ28−1〜8から出力信号光So1〜So8として外部に出力される。他方、マトリクススイッチ10bは、スタンバイ状態にあるので、マトリクススイッチ10bが正常に動作している限り、出力ポート#1のみから信号光が出力される。しかし、光シャッタ30bが光遮蔽状態になっているので、その信号光は合波器26に到達できない。これらの結果として、出力光ファイバ28−1〜8には、マトリクススイッチ10aによりクロスコネクトされた信号光のみが供給される。換言すると、マトリクススイッチ10aの出力光を選択した状態になっている。
【0036】
分波器20aは、マトリクススイッチ10aの各出力ポート#1〜#8から出力される光の一部を分波して、受光器22aに供給する。受光器22aは、入力光を電気信号に変換し、マトリクススイッチ10aの各出力ポート#1〜#8から出力される光の平均光パワー情報を監視回路24に供給する。同様に、分波器20bは、マトリクススイッチ10bの各出力ポート#1〜#8から出力される光の一部を分波して、受光器22bに供給する。受光器22bは、入力光を電気信号に変換し、マトリクススイッチ10bの各出力ポート#1〜#8から出力される光の平均光パワー情報を監視回路24に供給する。
【0037】
マトリクススイッチ10a,10bのどちらが予備になっているかどうかに関わらず、監視回路24は、マトリクススイッチ10a,10bの全入力ポート#1〜#8の入力光及び全出力ポート#1〜#8の出力光を監視する。現用されているマトリクススイッチ10aのクロスコネクト制御状態(どの交点のミラーを立ち上げているかという情報)と、マトリクススイッチ10aの各入力ポート#1〜#8の入力状態及び各出力ポート#1〜#8の出力状態の監視結果とを照合することで、マトリクススイッチ10aが正常に動作しているかどうかを確認できる。例えば、互いに接続する入力ポートの入力光監視結果と出力ポートの出力光監視結果の排他的論理和を演算する。その結果が’1’であれば異常であり、’0’であれば正常である。また、予備となっているマトリクススイッチ10bの出力ポート#2〜#8に出力光が存在する場合、マトリクススイッチ10bが実質的にスタンバイ状態になっていないこと、すなわち、故障していることが分かる。
【0038】
ここで、マトリクススイッチ10aが何らかの原因で故障したとする。例えば、入力ポートと出力ポートとの間で別の接続関係に切り換えようとしたが、それが不可能であった場合、及び、入力ポートと出力ポートとの間の接続関係が意図せずに変化した場合など考えられる。このとき、監視回路24は制御回路32に予備系、即ちマトリクススイッチ10bへの切替えを指示する。制御回路32は、これに従い、マトリクススイッチ10aをスタンバイ状態にし、マトリクススイッチ10bを所望のクロスコネクト状態にし、光シャッタ30aを光遮蔽状態にし、光シャッタ30bを光透過状態にする。
【0039】
通常は、現用系の接続を閉じてから、所定の断線許容期間内に予備系の使用を開始する。本実施例でも、そのように現用系から予備系に切り換えてもよい。しかし、本実施例では、光シャッタ30a,30bを除いては、現用系の出力光と予備系の出力光を合波器26で常時、光結合しているので、予備系の運用を開始してから、現用系を閉じることができる。その場合、瞬断無しに連続的にマトリクススイッチ10aからマトリクススイッチ10b又はその逆に切替えることができる。両者の光路長によっては、一時的に干渉が生じ、それが信号に悪影響をもたらす可能性があるが、その不都合は、現用系を閉じてから予備系の運用を開始するまでの不稼働状態、すなわち、瞬断の弊害と実質的に異なることは無い。干渉が生じなければ、現用系から予備系に瞬断無しに連続的に切り換えることができることになり、このメリットの方が干渉のデメリットよりも大きい。
【0040】
図2及び3から分かるように、任意の入力ポートの入力光を出力ポート#2〜#8の何れかに接続するミラーが故障して、例えば、立ち上がったままになるか、又は、立ち上がらなくなった場合でも、その入力ポートの入力光を出力ポート#1に接続するミラーが立ち上がる限り、その入力ポートの入力光が出力ポート#2〜#8から出力されるのを防止できる。従って、マトリクススイッチ10aがスタンバイ状態に移行可能であり、且つ、光シャッタ30aを光遮蔽状態に制御できる限り、マトリクススイッチ10aの利用を停止して、予備のマトリクススイッチ10bに切り換えることができる。マトリクススイッチ10bが正常に使用可能であり、光シャッタ30bを光透過状態に制御できることが前提となるのは、当然である。
【0041】
分波器16a,16b,20a,20bは、例えば、各ラインに設置される20dB光カップラからなるが、10dB光カップラ、30dB光カップラ又は、光ファイバからの漏洩モードを取り出すものであってもよい。
【0042】
8×8ポート構成のマトリクススイッチ10a,10bを例に実施例を説明したが、32×32及び128×128等のn×n構成、又は、12×8等のn×m構成でも同様に、実施可能である。
【0043】
図1に示す実施例では、予備系のマトリクススイッチ10bでは、全入力ポート#1〜8の入力光を出力ポート#1に集中したが、出力ポート#1又は出力ポート#2に集中するようにしてもよい。その場合、マトリクススイッチ10bの出力ポート1,#2のそれぞれに光シャッタ30bと同様の光シャッタを接続する。任意の入力ポートの入力光を出力ポート#1に接続するミラーと、同じ入力ポートの入力光を出力ポート#2に接続するミラーの両方が同時に故障する確率は非常に低いので、このようにすることにより、冗長構成での信頼性が格段に向上する。勿論、マトリクススイッチ10aの出力ポート1,#2のそれぞれにも、光シャッタ30aと同様の光シャッタを接続する。この場合でも、従来例では、1つのマトリクススイッチ10a当たり8個のセレクタスイッチが必要であったものが、2つの光シャッタに減るので、それだけ、故障確率が大幅に低下し、信頼性が向上する。
【0044】
図1に示す実施例では、マトリクススイッチ10a,10bの全入力ポート#1〜#8の入力信号光を監視したが、入力光ファイバ12−1〜12−8に入力する信号光の有無を監視するように簡略化してもよい。光カップラの障害の確率が極めて低いからである。
【0045】
図4は、そのように変更した実施例の概略構成ブロック図を示す。図1と同じ構成要素には同じ符号を付してある。信号光Si1〜Si8がそれぞれ入力光ファイバ50−1〜8に入力する。各入力光ファイバ50−1〜8上に設置された20dB光カップラからなる分波器52が、入力光ファイバ50−1〜8上から1/100の光パワーの信号光Si1〜Si8を分波し、モニタ光として受光器54に供給し、残りを分波器56に供給する。分波器56は、分波器52からの各信号光Si1〜Si8を2分割し、一方をマトリクススイッチ10aの対応する入力ポート#1〜#8に入力し、他方を、マトリクススイッチ10bの対応する入力ポート#1〜#8に入力する。
【0046】
受光器54は、分波器52から入力する各信号光Si1〜Si8の平均パワーを示す電気信号を監視回路58に出力する。監視回路58は、受光器54からの各電気出力を、マトリクススイッチ10a,10bの各入力ポート#1〜#8に入力する信号光の平均光パワーを示すものと見做して、監視回路24と同様に処理する。3dB光カップラからなる分波器56は非常に壊れにくく、信頼性が高いので、このように、マトリクススイッチ10a,10bの各入力ポート#1〜#8に入力する信号光を直接、監視しなくても、処理を誤る可能性は低い。図4に示す実施例では、分波器16bと受光器18bを省略でき、監視回路の入力ポート数を減らすことができるので、全体として素子数を削減でき、電気回路系を簡略化できる。
【0047】
図5は、各回線を異なる優先度で二重化したフォーファイバネットワークのノードの光入出力構成を示す。図5に示すように、この場合、ノードには、ウエスト側とイースト側に主信号トラヒックとエキストラトラヒックが1チャネルずつ収容されるので、アドドロップポートに4入力4出力が必要である。また、ウエスト側とイースト側に現用ファイバ対(ワーキングファイバ対)と予備フアイバ対(プロテクションファイバ対)がそれぞれ収容されるので、トランクポートにも4入力4出力が必要である。従って、最低限8入力8出力の光クロスコネクト装置が必要になる。
【0048】
図1に示す実施例をフォーファイバネットワークに適用する場合、例えば、以下のように対応させればよい。すなわち、
入力光ファイバ12−1:ウエスト側の予備アドポート
入力光ファイバ12−2:イースト側の予備アドポート
入力光ファイバ12−3:ウエスト側の現用アドポート
入力光ファイバ12−4:イースト側の現用アドポート
入力光ファイバ12−5:ウエスト側の現用トランク(入力)
入力光ファイバ12−6:イースト側の現用トランク(入力)
入力光ファイバ12−7:ウエスト側の予備トランク(入力)
入力光ファイバ12−8:イースト側の予備トランク(入力)
とし、
出力光ファイバ28−1:ウエスト側の予備ドロップポート
出力光ファイバ28−2:イースト側の予備ドロップポート
出力光ファイバ28−3:ウエスト側の現用ドロップポート
出力光ファイバ28−4:イースト側の現用ドロップポート
出力光ファイバ28−5:ウエスト側の現用トランク(出力)
出力光ファイバ28−6:イースト側の現用トランク(出力)
出力光ファイバ28−7:ウエスト側の予備トランク(出力)
出力光ファイバ28−8:イースト側の予備トランク(出力)
とする。
【0049】
この接続関係下で、ウエスト側及びイースト側共に主信号トラヒックとエキストラトラヒックをアドドロップしている通常運用時でのマトリクススイッチ10aの経路設定状態を図6に示す。勿論、予備となるマトリクススイッチ10bは、図3に示す経路設定状態になっている。
【0050】
主信号トラヒックは、アドドロップ現用ポートからアドドロップされ、通常運用時にはトランク現用ファイバ対上を伝送するトラフィクである。リングネットワーク内で障害により影響を受けた場合、リング切替え又はスパン切替えによりトランク予備ファイバ対により救済される。これに対し、エキストラトラヒックは、アドドロップ予備ポートからアドドロップされ、トランク予備ファイバ対を伝送するトラヒックである。リングネットワーク内で障害が発生し、主信号チャネルの救済に該当する区間の予備ファイバ対が使用されると、エキストラトラヒックは、主信号を救済するために停止される。すなわち、エキストラトラヒックは、優先度の低いトラヒックである。詳細はITU−T勧告G.841(10/98)を参照のこと。
【0051】
この場合、現用されるマトリクススイッチ10aでは、優先度の低いエキストラトラヒックに出力ポート#1と入力ポート#1を割り当てることで、優先度の高い主信号トラヒックの経路上から、マトリクススイッチ10a,10bを除き、光可動部品を完全に排除でき、同時に、光シャッタ30a,30bの動作タイミングの遅れ等によるミスコネクションの可能性を排除できる。これにより、主信号の品質と信頼性を高く維持することが可能となる。
【0052】
8×8ポート構成以外にも、32×32及び128×128等のn×n構成、又は、12×8等のn×m構成を用いることにより、複数のチャネルを同一マトリクススイッチ上に構築することが可能になり、また、主信号を複数のポートに並列送信を行うブリッジも容易に実現できる。
【0053】
図1及び図4に示す実施例では、光シャッタ30a,30bの前段でマトリクススイッチ10a,10bの出力ポート#1の出力光を分波して検出しているが、光シャッタ30a,30bの出力光を分波し、検出するようにしてもよい。図7は、このように図1に示す実施例を変更した例の概略構成ブロック図を示す。図1に示す構成要素と同じ要素には同じ符号を付してある。具体的には、光シャッタ30a,30bと同様に制御回路32により制御される光スイッチ60a,60bを、それぞれ、マトリクススイッチ10a,10bの出力ポート#1と分波器20aの対応するライン上の光カップラとの間に配置する。信号の経路制御は、図1に示す実施例の場合と基本的に同じであるので、詳細は説明を省略する。同様の変更が、図4に示す実施例に対しても有効であることは明らかである。
【0054】
図7に示す構成では、光シャッタ60a,60bとマトリクススイッチ10a,10bの故障を区別せずに検出できる。何れかが故障すれば、予備系への切替えを考慮する必要があるので、問題ない。予備系への切替え後に、どこが故障しているかを調査すればよい。光シャッタの故障を検出したければ、光シャッタの出力光をモニタする構成を追加すればよい。動作状態のモニタ信号を出力する機能を有する光シャッタを使用してもよい。
【0055】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、光可動部品を大幅に減らすことができるので、信頼性が飛躍的に向上し、例えば、年間アウテージ(不稼働時間)が約1/1000に減少する。基本的に信頼性が高く、且つ小さい光カプラを使用して実現できるので、信頼性が向上し、かつまた、収容効率も向上する。
【0056】
また、本発明によれば、現用系から予備系への切替えの際の信号路の切断時間を原理的にゼロにすることが可能であり、高速伝送システムで信号を消失する可能性を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】 マトリクススイッチ10aの経路設定状態例である。
【図3】 マトリクススイッチ10bのスタンバイ状態での接続例である。
【図4】 本発明の変更実施例の概略構成ブロック図である。
【図5】 フォーファイバネットワークのノードの光入出力構成を示す模式図である。
【図6】 フォーファイバネットワークに適用した場合の、マトリクススイッチ10aの経路設定状態例である。
【図7】 図1に示す実施例を変更した実施例の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
10a,10b:マトリクススイッチ
12−1〜8:入力光ファイバ
14:分波器
16a,16b:分波器
18a,18b:受光器
20a,20b:分波器
22a,22b:受光器
24:監視回路
26:合波器
28−1〜8:出力光ファイバ
30a,30b:光シャッタ
32:制御回路
40−1〜4:ミラー
50−1〜8:入力光ファイバ
52:分波器
54:受光器
56:分波器
58:監視回路
60a,60b:光シャッタ
Claims (12)
- 複数の入力ポート及び複数の出力ポートを具備し、所望の入力ポート・出力ポート間を接続する第1の接続モードと、全ての入力ポートの入力光の出力を遮断する第2の接続モードを具備する第1及び第2の光分配装置と、
複数の入力信号光のそれぞれを2分割して、当該第1の光分配装置の各入力ポート、及び当該第2の光分配装置の各入力ポートに印加する分波器と、
当該第1及び第2の光分配装置の互いに対応する出力ポートからの出力光を合波する合波器と、
当該第1の光分配装置を当該第1の接続モードにし、当該第2の光分配装置を当該第2の接続モードにする第1の制御状態と、当該第1の光分配装置を当該第2の接続モードにし、当該第2の光分配装置を当該第1の接続モードにする第2の制御状態とを切り換える制御手段
とからなり、
当該第1の光分配装置が、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを具備し、当該第1の接続モードでは、所望の入力ポート・出力ポート間を接続し、当該第2の接続モードでは、全ての入力ポートの入力光を所定出力ポートに接続する第1の光スイッチ装置と、当該第1の光スイッチ装置の当該所定出力ポートと当該合波器の対応する入力ポートとの間に配置され、当該第1の接続モードでは光を透過し、当該第2の接続モードでは光を遮蔽する第1の光シャッタとからなり、
当該第2の光分配装置が、複数の入力ポート及び複数の出力ポートを具備し、当該第1の接続モードでは、所望の入力ポート・出力ポート間を接続し、当該第2の接続モードでは、全ての入力ポートの入力光を所定出力ポートに接続する第2の光スイッチ装置と、当該第2の光スイッチ装置の当該所定出力ポートと当該合波器の対応する入力ポートとの間に配置され、当該第1の接続モードでは光を透過し、当該第2の接続モードでは光を遮蔽する第2の光シャッタとからなる
ことを特徴とする光クロスコネクト装置。 - 当該第1及び第2の光スイッチ装置がそれぞれ、マトリクススイッチからなる請求項1に記載の光クロスコネクト装置。
- 更に、
当該第1の光スイッチ装置の各入力ポートの入力光を検知する第1の入力検知器と、
当該第2の光スイッチ装置の各入力ポートの入力光を検知する第2の入力検知器と、
当該第1の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、
当該第2の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、
当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段
とを具備する請求項1に記載の光クロスコネクト装置。 - 当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2のスイッチ装置の動作モードと、当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2のスイッチ装置の動作異常を監視する請求項3に記載の光クロスコネクト装置。
- 更に、
当該分波器の当該複数の入力信号光のそれぞれを検知する入力検知器と、
当該第1の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、
当該第2の光スイッチ装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、
当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段
とを具備する請求項1に記載の光クロスコネクト装置。 - 当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2のスイッチ装置の動作モードと、当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2のスイッチ装置の動作異常を監視する請求項5に記載の光クロスコネクト装置。
- 更に、
当該第1の光分配装置の各入力ポートの入力光を検知する第1の入力検知器と、
当該第2の光分配装置の各入力ポートの入力光を検知する第2の入力検知器と、
当該第1の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、
当該第2の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、
当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段
とを具備する請求項1に記載の光クロスコネクト装置。 - 当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2の分配装置の動作モードと、当該第1及び第2の入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2の分配装置の動作異常を監視する請求項7に記載の光クロスコネクト装置。
- 更に、
当該分波器の当該複数の入力信号光のそれぞれを検知する入力検知器と、
当該第1の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第1の出力検知器と、
当該第2の光分配装置の各出力ポートの出力光を検知する第2の出力検知器と、
当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力を監視する監視手段
とを具備する請求項1に記載の光クロスコネクト装置。 - 当該監視手段は、当該制御手段により制御される当該第1及び第2の分配装置の動作モードと、当該入力検知器並びに第1及び第2の出力検知器の検知出力とから、当該第1及び第2の分配装置の動作異常を監視する請求項8に記載の光クロスコネクト装置。
- 当該制御手段は、当該第1及び第2の光分配装置を当該第1の制御状態から当該第2の制御状態に切り換えるときに、当該第2の光分配装置を当該第1の接続モードにしてから、当該第1の光分配装置を当該第2の接続モードにする請求項1に記載の光クロスコネクト装置。
- 当該制御手段は、当該第1及び第2の光分配装置を当該第1の制御状態から当該第2の制御状態に切り換えるときに、当該第2の光分配装置を当該第1の接続モードにすると同時に、当該第1の光分配装置を当該第2の接続モードにする請求項1に記載の光クロスコネクト装置。
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