JP3908225B2 - 波長分割多重方式の双方向自己回復環状光通信網 - Google Patents

Description

本発明は、波長分割多重(wavelength-division-multiplexing；ＷＤＭ)技術を採用した光通信網に関する。

最近、１本の光ファイバを通じて複数の光信号を伝送できるようにする波長分割多重技術により、複数の超高速大容量光信号の伝送が可能になった。また、光階層で光信号の経路設定、スイッチング及び分岐／結合が可能になることにより、波長分割多重技術に基づいた光通信網の構築が可能になった。

波長分割多重方式の光通信網は、光分岐結合器を使用する環状網と光回線分配器を使用する網目状網に一般化することができる。このような光通信網では、各光ファイバを通じて大容量、超高速のデータが伝送されるので、システムの障害に対して効率的に対処することができるＷＤＭ光通信網が要求される。網目状網の場合、各光通信網のノードが複数の光ファイバに連結されているので、システムに障害が発生するとき保護切替えが複雑であり保護切替えの速度も遅い。一方の環状網は、網ノードである光分岐結合器に光ファイバが２本か４本だけ連結されているので、システムに障害が発生するとき切替えが容易である。従って、現在広く普及している光通信網である。

波長分割多重方式の環状光通信網のノードは、光信号の分岐(drop)または結合(add)のためのスイッチング手段が備えられた光分岐結合器と、網の保護切替えのためのスイッチング装置とから構成され得る。このようなＷＤＭ環状網は、保護切替え方式に応じて、経路(path)保護切替えを使用した網とリンク(link)保護切替えを使用した網とに分けられる。また、ＷＤＭ環状網は、入出力光ファイバの数が２本または４本に分けられ、そして、データの伝送方向によって単方向伝送網と双方向伝送網とに分けられる。特に、２本の光ファイバで構成され、双方向に光信号を伝送する従来の波長分割多重方式の環状通信網は、ループバック(loop-back)原理を利用したリンク保護切替え方法を使用する。

図１ａ及び図１ｂは、従来のリンク保護切替え方式による双方向光通信網の構成と保護切替え方式をそれぞれ示す。図１ａに示すように、環状網の各ノードは、内側リング及び外側リングを通じて光信号を分岐または結合させる光分岐結合器１０ａ〜４０ａ，１０ｂ〜４０ｂと、保護目的のための切替えを遂行する２×２スイッチング装置１１０〜１８０とで構成されている。外側リング４の場合、波長がλ１，λ２，λ３，・・・，λＮである光信号を伝送し、内側リング２の場合、波長がλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎである光信号を処理し、外側リング４は時計方向に、内側リング２は反時計方向に光信号を伝送する。

光ファイバリンクに障害が発生した場合、光通信網は、障害が発生したリンクの両端に位置した２個の２×２光スイッチング装置を使用して光信号をループバックし、反対方向に伝送する。例えば、図１ｂを参照すると、光分岐結合器１０ａ及び光分岐結合器２０ａを連結する光ファイバリンクに障害が発生しており、光分岐結合器１０ａから光分岐結合器２０ａへ伝送されるべき光信号λ１，λ２，λ３，・・・，λＮは、スイッチング装置１２０を通じて光分岐結合器１０ｂにループバックされ、内側リング２を通じて反時計方向に伝送される。この内側リング２を通じて伝送された光分岐結合器２０ａへ向かうべき光信号λ１，λ２，λ３，・・・，λＮは、スイッチング装置１３０を通じて光分岐結合器２０ｂから光分岐結合器２０ａへ伝達されて切替え動作が行われる。

環状網が正常動作しているときには、２×２光スイッチング装置１１０〜１８０は、平行状態(bar)にあるので、入力ｉ１に印加された信号は出力ｏ１へ伝達され、入力ｉ２に印加された信号は出力ｏ２へ伝達される。しかし、環状網に障害が発生すると、必要な光スイッチング装置１１０〜１８０が交差状態(cross)とされ、入力ｉ１に印加された信号を出力ｏ２へ、入力ｉ２に印加された信号を出力ｏ１へ伝達するようになる。 図１ｂに示すように、スイッチング装置１３０が交差状態になると、障害が発生したリンクを通過する信号のみならず、光分岐結合器２０ｂから光分岐結合器１０ｂへ反時計方向に伝送される波長がλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎの光信号もループバックされ、外側リング４を通じて時計方向に伝送された後、光分岐結合器１０ａから光スイッチング装置１２０を通じて光分岐結合器１０ｂへ伝達される。障害が発生したリンクに関係のないノードの光スイッチング装置は、状態の変更なくそのまま平行状態にある。

このような従来技術を使用して２本の光ファイバで構成された双方向自己回復環状光通信網を実現した場合、２つの問題点が発生する。一番目に、光分岐結合器を構成する要素のうち１つである多重化器と逆多重化器の処理容量が実際の伝送容量の２倍必要になる。従来技術では、障害が発生したときの保護切替えで、ループバックした信号と既存の伝送信号とを同時に多重化し逆多重化しなければならないためである。

図２は、従来の光回線分配器の構造を示す。図中上側の光分岐結合器(OADM)１０ａが外側リング４のノードとして動作し、図中下側の光分岐結合器１０ｂが内側リング２のノードとして動作するとすれば、図中上側の多重化器(MULTIPLEXER)１４を通じて伝送された光信号はλ１，λ２，λ３，・・・，λＮの波長を有し、図中下側の多重化器１４を通じて伝送された光信号はλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎの波長を有する。しかし、光分岐結合器１０ａの場合をみると、多重化器１４と逆多重化器１２の容量は、伝送信号がループバックされる場合を考慮してλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎ波長の信号も通過できるようにしなければならない。同様に、光分岐結合器１０ｂの場合も、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮ波長の信号のための容量を備えなければならない。従って、Ｎ個の光信号を伝達するための光分岐結合器の多重化器及び逆多重化器の容量は１×２Ｎにならざるを得ない。

二番目の問題点は、障害が発生してないリンクを通過する信号もループバックされることである。図１を参照するとわかるように、障害が発生していない内側リンク２を通過するλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎの光信号もループバックされて外側リング４の時計方向に伝送されてしまう。これにより、伝送信号の中断及びデータ損失を引き起こす問題が発生する。

そこで、コストパフォーマンスに優れ、オーバーロードが少ない改善された双方向ＷＤＭ環状網が要求される。

従って、本発明の目的は、光分岐結合器の多重化器及び逆多重化器の容量を減少させ、ループバックが不要な信号はループバックせずにそのまま伝送させることができ、経済的且つ効率的な波長分割多重方式の双方向自己回復環状光通信網を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、双方向自己回復環状光通信網で復元のためにループバック方式を使用しても、光分岐結合器に要求される多重化器及び逆多重化器の容量を半減させられるように、波長分割多重（ＷＤＭ）フィルタを利用して、ループバックした光信号は光分岐結合器を迂回させるようになった光通信網を構成する。

すなわち、本発明によれば、第１の波長帯域を有する１以上の光信号と第２の波長帯域を有する１以上の光信号をそれぞれ処理する外側リンクと内側リンクを備えた波長分割多重方式の双方向自己回復環状光通信網において、その各ノードが、外側リンク及び内側リンクに対しそれぞれ設けられた光分岐結合器と、外側リンク及び内側リンクと光分岐結合器との間のインターフェースとして配置され、外側リンク及び内側リンクを通過する光信号の方向をスイッチングする一対の光スイッチング装置と、光分岐結合器とスイッチング装置との間で外側リンク用と内側リンク用にそれぞれ配置されており、スイッチング装置に連結されて第１、第２の波長帯域両方の光信号を通過させる第１ポート、光分岐結合器の入出力端に連結されて第１、第２の波長帯域の一方の光信号のみを通過させる第２ポート、及び、光分岐結合器を迂回させるために第１、第２の波長帯域の他方の光信号のみを通過させる第３ポートを有するＷＤＭフィルタと、を備え、外側、内側リンクのいずれかに障害が発生したときに、障害の発生した光ファイバリンクに結合している光スイッチング装置が、該障害発生光ファイバリンクへ送出すべき光信号を障害の発生していない正常リンクへ折り返すようスイッチングするとともに、通常時におけるリンクとは異なる側のリンクへスイッチングされた光信号を、ＷＤＭフィルタにより前記光分岐結合器を迂回させて伝送することを特徴とする。

光スイッチング装置は２×２光スイッチング装置とし、障害発生リンクへ送出すべき光信号を当該光スイッチング装置が逆方向へ折り返し、正常リンクを通じて第１、第２の両波長帯域の光信号を伝送する構成とすることができる。あるいは、光スイッチング装置は４×４光スイッチング装置とし、障害発生リンクへ送出すべき光信号を当該光スイッチング装置が逆方向へ折り返し、正常リンクを通じて第１、第２の両波長帯域の光信号を伝送する構成とすることができる。すなわち、リンクのいずれかに障害が発生したときに、光スイッチング装置のスイッチングにより障害発生リンクの光信号を正常リンクへループバックさせて迂回路を提供するものである。

本発明は、効率的な保護切替えが可能な双方向自己回復環状光通信網を提供することができ、復元動作の間、ＷＤＭフィルタを利用することで、ループバック信号については正常リンクの光分岐結合器を迂回させるようにし、従来技術に比べ光分岐結合器に要求される容量を半減させることができる。従って、本発明による環状光通信網は経済的に実現可能であり、効率的な網の運用が可能である。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。

図３は、本発明に従い構成された光分岐結合器及び２×２光スイッチング装置の第１実施例を示す構成図である。図４ａ及び図４ｂは、図３に示した第１実施例の光分岐結合器及び２×２光スイッチング装置を利用した環状光通信網の構成図である。図４ａは、正常動作する場合の環状光通信網を示し、図４ｂは、図４ａの環状光通信網で光分岐結合器２１０ａ及び光分岐結合器２２０ａを連結する光ファイバの伝送リンクに障害が発生した場合の環状光通信網を示す。

図３、図４ａ、及び図４ｂを参照すると、外側リンク４及び内側リンク２の各ノードは、それぞれ光信号を分岐または結合させる光分岐結合器２１０ａ，ｂ〜２４０ａ，ｂを備える。２×２光スイッチング装置１１０〜１８０は、外側リンク４と内側リンク２とに連結され、光分岐結合器２１０ａ，ｂ〜２４０ａ，ｂの両側に配置されている。外側リンク４は、内側リンク２の光ファイバリンクに障害が発生したとき、ループバックを利用して迂回路を提供する。また、内側リンク２は、外側リンク４の光ファイバリンクに障害が発生したとき、ループバックを利用して迂回路を提供することにより保護切替え動作を遂行するために使用される。すなわち、外側リンク４は、正常動作のための網として機能するのみならず、内側リンク２に対する保護切替えのためのリンクとしても機能する。同様に、内側リンク２は、正常動作のための網として機能するのみならず、外側リンク４ に対する保護切替えのためのリンクとしても機能する。外側リンク４の場合、波長がλ１，λ２，λ３，・・・，λＮである光信号を伝送し、内側リンク２の場合、波長がλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎである光信号を処理し、そして外側リンク４は時計方向に、内側リンク２は反時計方向に光信号を伝送する。

従って、外側リンク４の各ノードに備えられた光分岐結合器２１０ａ〜２４０ａは、時計方向にλ１，λ２，λ３，・・・，λＮ波長の信号を分岐及び結合する機能を遂行する。同様に、内側リンク２の各ノードに備えられた光分岐結合器２１０ｂ〜２４０ｂは、反時計方向にλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎ波長の信号を分岐及び結合する機能を遂行する。

１つのノードを示した図３で説明すると、波長分割多重（ＷＤＭ）フィルタ３１０，３１２，３１４，３１６が光分岐結合器２１０ａ，２１０ｂの両端にそれぞれ連結されている。ＷＤＭフィルタ３１０，３１２，３１４，３１６は、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの波長帯域とλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎの波長帯域とを多重化または逆多重化するフィルタである。ＷＤＭフィルタ３１０，３１２，３１４，３１６は、すべての帯域の波長が通過できるポート１と、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの波長帯域の信号のみ通過することができるポート２と、λＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎの波長帯域の信号のみ通過することができるポート３とを有する。ＷＤＭフィルタ３１０，３１２，３１４，３１６の１つのポートは光スイッチング装置１１０，１２０に連結され、別のポートは、同じリンク２，４の他方のＷＤＭフィルタ３１０，３１２，３１４，３１６の同じポートに連結されている。また、ＷＤＭフィルタ３１０，３１２，３１４，３１６の残りのポートは、光分岐結合器２１０ａ，２１０ｂに連結されている。例えば、ＷＤＭフィルタ３１０のポート１は光スイッチング装置１１０に連結され、ポート２は光分岐結合器２１０ａの一端に連結されている。また、ＷＤＭフィルタ３１０のポート３は、光分岐結合器２１０ａの他端に連結されたＷＤＭフィルタ３１２のポート３に連結されている。各光分岐結合器２１０ａ，２１０ｂは、１×Ｎ ＷＤＭ逆多重化器２１２、１×Ｎ ＷＤＭ多重化器２１４、及びＮ個の２×２光スイッチ２１６−１，２１６−２，・・・，２１６−Ｎを備える。本発明によると、逆多重化器及び多重化器の容量は、１×２Ｎの容量を要する従来の逆多重化器及び多重化器の半分である１×Ｎでそれぞれ設定される。これは、リンク障害の間、所定の基準(後に説明)によって信号をチャンネリングする複数のＷＤＭフィルタを備えることにより達成される。

本例の双方向環状光通信網がリンク障害なく正常動作する場合には、外側リンク４の光分岐結合器２１０ａには、波長がλ１，λ２，λ３，・・・，λＮである光信号が入力され、内側リンク２の光分岐結合器２１０ｂには、波長がλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎである光信号が入力される。光分岐結合器２１０ａに伝達される波長がλ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号を例にとると、当該光信号は、光分岐結合器２１０ａが含まれたノードにおいて光スイッチング装置１１０を最初に通過することになる。図３を参照すると、２×２光スイッチング装置１１０，１２０は、環状網が正常動作する場合は平行状態(bar)にあるので、入力ｉ１に印加された信号が出力ｏ１へ伝達され、入力ｉ２に印加された信号は出力ｏ２へ伝達される。したがって光スイッチング装置１１０は、正常動作で平行状態にあるので、入力ｉ１に印加された波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、出力ｏ１に伝達されてＷＤＭフィルタ３１０へ出力される。

波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮである光信号が光スイッチング装置１１０を通過してＷＤＭフィルタ３１０のポート１に入力されると、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの波長帯域の信号のみ通過することができるポート２を通過して光分岐結合器２１０ａへ伝達される。光分岐結合器２１０ａは、その入力端がＷＤＭフィルタ３１０のポート２に連結されているので、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの波長帯域の信号のみを受信する。そして、光分岐結合器２１０ａから出力された光信号は、その出力端に連結されたＷＤＭフィルタ３１２のポート２に入力される。ＷＤＭフィルタ３１２のポート２へ入力された波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、ポート１を通じて光スイッチング装置１２０へ伝達され、隣接ノードの光スイッチング装置１３０へ進行する。

一方、光ファイバリンクに障害が発生すると、例えば、外側リンク４における光スイッチング装置１２０と光スイッチング装置１３０との間の光ファイバリンクに障害が発生した場合には、外側リンク４の光分岐結合器２１０ａへ伝送された波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、光スイッチング装置１２０を通過して光スイッチング装置１３０へ進行することができない。このとき、障害が発生したリンクの両端に位置した光スイッチング装置１２０，１３０は、所定の制御信号(図示省略)により交差状態に転換する。すると、光スイッチング装置１２０の入力ｉ１へ伝送された光信号は、交差状態に設定された光スイッチング装置１２０により出力ｏ２へ出力され、光スイッチング装置１２０の出力ｏ２に連結されたＷＤＭフィルタ３１６のポート１へループバックされる。

光スイッチング装置１２０によりＷＤＭフィルタ３１６に入力された波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、光分岐結合器２１０ｂを通過せず、ＷＤＭフィルタ３１６のポート２を通じて直接、対応するＷＤＭフィルタ３１４へ伝達される。従って、本発明による光分岐結合器は、自分が担当する波長の信号のみを多重化及び逆多重化する。すなわち、このときの光分岐結合器２１０ｂは、波長がλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎである光信号のみを処理すればよい。波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、ＷＤＭフィルタ３１６のポート１に入力されると、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの波長帯域の信号のみ通過することができるＷＤＭフィルタ３１６のポート２を通過してＷＤＭフィルタ３１４のポート２に迂回する。つまり、ループバックされた波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、ＷＤＭフィルタ３１６で逆多重化された後にＷＤＭフィルタ３１４のポート２に伝達され、そしてポート１から波長λＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎの光信号と多重化されて隣接ノードへ伝送される。

障害リンクに隣接していないノードでは、光スイッチング装置の状態が正常動作の平行状態に保持される。したがって、上記ループバック手順により、従来のように多重化器及び逆多重化器に依存せず、複数のＷＤＭフィルタを通じて正確な目的地ノードへ信号を向かわせることができる。図４に示したように、ループバックされて戻る信号はＷＤＭフィルタを通じて連結されるので、光分岐結合器の多重化器及び逆多重化器の容量は、それぞれ１×Ｎで十分である。

図５は、本発明による光分岐結合器及び４×４光スイッチング装置の第２実施例の構成を示す。図６ａ及び図６ｂは、図５に示す第２実施例の光分岐結合器と４×４光スイッチング装置を利用した双方向環状光通信網の構成を示す。図６ａは正常動作する場合の双方向環状光通信網を示し、図６ｂは、図６ａの光分岐結合器２１０ａ及び光分岐結合器２２０ａを連結する光ファイバの伝送リンクに障害が発生した場合の双方向環状光通信網を示す。

図５及び図６ａを参照すると、第２実施例の光分岐結合器２１０ａ，ｂ〜２４０ａ，ｂ及び光スイッチング装置４１０〜４８０は、ＷＤＭフィルタ３１０，３１２，３１４，３１６を使用して連結する。第２実施例の４×４光スイッチング装置４１０〜４８０は、上記第１実施例とは異なり、ループバックされる信号のみを別途にスイッチングできるように構成されている。

前述の第１実施例は、２×２光スイッチング装置２１０〜２８０を使用して、障害が発生したリンクを通過する光信号のみならず、障害が発生してないリンクを通過する光信号もループバックする構成を有する。これとは異なり、本第２実施例は、４×４光スイッチング装置４１０〜４８０を使用して、障害が発生してループバックされる信号のみをスイッチングすることができる構成を有する。

このために、４×４光スイッチング装置４１０〜４８０は、リンク障害が発生した場合、ループバックされる信号のみをＷＤＭフィルタを通じて連結するように入出力端子を２個さらに備える。図５に示すように、４×４光スイッチング装置４１０〜４８０で、入力ｉ３ａ，ｉ３ｂは出力ｏ３ａ，ｏ３ｂに、入力ｉ４ａ，ｉ４ｂは出力ｏ４ａ，ｏ４ｂに連結する。すなわち、４×４光スイッチング装置４１０〜４８０は、環状網のうち１本の光ファイバリンクに障害が発生すると、該障害リンクで処理すべき波長帯域の光信号をループバックするための入出力端子と、正常なリンクで処理する波長帯域の光信号を伝達するための入出力端子とを別途に備える。

図６を参照すると、双方向環状通信網がリンク障害なく正常動作する場合、例えば、４×４光スイッチング装置４１０の入力ｉ１ａに印加された波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、出力ｏ１ａへ伝達され、この出力ｏ１ａに連結されたＷＤＭフィルタ３１０へ伝達される。ＷＤＭフィルタ３１０は、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮ波長帯域の光信号を逆多重化してポート２を通じて出力する。ＷＤＭフィルタ３１０を通過したλ１，λ２，λ３，・・・，λＮ波長帯域の光信号は、光分岐結合器２１０ａの１×Ｎ逆多重化器２１２を通過して波長別に逆多重化されて分岐または結合され、さらに１×Ｎ多重化器２１４を通じて多重化された後にＷＤＭフィルタ３１２へ出力される。その後、λ１，λ２，λ３，・・・，λＮ波長帯域の光信号は、ＷＤＭフィルタ３１２を通過して４×４光スイッチング装置４２０の入力ｉ１ｂを通じて出力ｏ１ｂへ伝達され、隣接ノードへ伝送される。

ＷＤＭフィルタ３１６は、ポート３を利用してλＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎ波長帯域の光信号を逆多重化する。λＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎ波長帯域の光信号は、ＷＤＭフィルタ３１６を通過した後、光分岐結合器２１０ｂの１×Ｎ逆多重化器を通過して波長別に逆多重化されて分岐または結合され、さらに１×Ｎ多重化器を通じて多重化されてＷＤＭフィルタ３１４へ出力される。その後、λＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎ波長帯域の光信号は、ＷＤＭフィルタ３１４を通過して４×４光スイッチング装置４１０の入力ｉ２ａを通じて出力ｏ２ａへ伝達され、隣接ノードへ伝送される。

一方、光ファイバリンクに障害が発生すると、例えば、外側リンク４における光スイッチング装置４２０と光スイッチング装置４３０との間の光ファイバリンクに障害が発生した場合には、外側リンク４の光分岐結合器２１０ａに伝送された波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号は、光スイッチング装置４２０を通過して光スイッチング装置４３０に進行することができない。そこで、４×４光スイッチング装置４２０のスイッチ状態を交差に換えて波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号をループバックして反時計方向に伝送する。光分岐結合器２４０ａ，ｂと光分岐結合器２３０ａ，ｂに関しては、リンク障害地点に隣接していないので、光スイッチング装置４５０〜４８０の連結を換えないでそのまま保持する。すると、ループバックされて伝送される信号は、多重化及び逆多重化の過程なしでＷＤＭフィルタを通じ連結されて伝送され、最終的に、障害が発生したリンクの他方の端部にある４×４光スイッチング装置４３０に到達する。この光スイッチング装置４３０も障害発生で交差状態に転換されているので、図６ｂに示すように、ループバックされて戻った波長λ１，λ２，λ３，・・・，λＮの光信号のみを光分岐結合器２２０ａへ折り返す。

本例を容易に理解するために、図７Ａ〜図７Ｃは、図６ｂに示したリンク障害が発生した場合の動作ステップを説明している。つまり、図７Ａ〜７Ｃは、復元状態になった第２実施例の双方向光通信網のノードを示す。

図７Ａは、障害が発生したリンク４の反時計方向側端部に位置したノードを示すもので、時計方向に伝送されるべき光信号λ１，λ２，λ３，・・・，λＮが光ファイバのリンク障害により伝送できなくなっている。したがって、光スイッチング装置４２０の交差状態転換により、該当光信号は、入力ｉ１ｂから出力ｏ４ｂへループバックされる(太い実線)。一方、図中下側(反時計方向)リンク２が正常動作しているので、反時計方向に伝送される光信号は、ループバックされず伝送状態をそのまま保持する(太い点線)。ループバックされた光信号は、ＷＤＭフィルタ（３１４）を利用して反時計方向に伝送される信号に多重化されて反時計方向の隣接ノードへ伝送される。この図７Ａの光スイッチング装置の連結状態で、細い実線は何の信号も伝達されないことを示す。

図７Ｂは、障害が発生したリンクに隣接していないノードを示す。内側リンク２を通して送られてきたループバック信号λ１，λ２，λ３，・・・，λＮと障害の影響を受けない信号λＮ＋１，λＮ＋２，λＮ＋３，・・・，λ２Ｎは、ＷＤＭフィルタで逆多重化後にまた多重化されることで、ループバック信号のみ光分岐結合器２４０ｂ，２３０ｂを迂回して隣接ノードへ伝送される。

図７Ｃは、障害が発生したリンクの時計方向側端部に位置したノードを示す。反時計方向にループバックされて伝送されてきた光信号λ１，λ２，λ３，・・・，λＮは、本来時計方向に伝送されるべき信号であるので、光スイッチング装置４３０の交差状態により元の方向に戻る。このとき、スイッチの状態は、入力ｉ４ａが出力ｏ１ａに連結される(太い実線)。リンク障害に影響を受けない反時計方向の光信号はループバックされず、本来の伝送状態をそのまま保持する(太い点線)。

以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限るものでなく、特許請求の範囲のみならず、その範囲と均等なものにより定められるべきである。

従来のリンク保護切替え方式を使用する双方向光通信網の構成と保護切替え方式を示す図。 従来の光回線分配器の構造を示す図。 本発明による光分岐結合器と２×２光スイッチング装置の第１実施例を示した構成図。 本発明の第１実施例を利用した環状光通信網の構成図。 本発明による光分岐結合器と４×４光スイッチング装置の第２実施例を示した構成図。 本発明の第２実施例を利用した双方向環状光通信網の構成図。 図６の障害発生時における保護切替えのための双方向環状光通信網ノードの状態を示す図。 図６の障害発生時における保護切替えのための双方向環状光通信網ノードの状態を示す図。 図６の障害発生時における保護切替えのための双方向環状光通信網ノードの状態を示す図。

Claims (9)

1. 第１の波長帯域を有する１以上の光信号と第２の波長帯域を有する１以上の光信号をそれぞれ処理する外側リンクと内側リンクを備えた波長分割多重方式の双方向自己回復環状光通信網において、
   その各ノードが、
   前記外側リンク及び内側リンクに対しそれぞれ設けられた光分岐結合器と、
   前記外側リンク及び内側リンクと前記光分岐結合器との間のインターフェースとして配置され、前記外側リンク及び内側リンクを通過する光信号の方向をスイッチングする一対の光スイッチング装置と、
   前記光分岐結合器と前記光スイッチング装置との間で前記外側リンク用と内側リンク用にそれぞれ配置されており、前記光スイッチング装置に連結されて前記第１、第２の波長帯域両方の光信号を通過させる第１ポートと、前記光分岐結合器の入出力端に連結されて前記第１、第２の波長帯域の一方の光信号のみを通過させる第２ポートと、前記光分岐結合器を迂回させるために前記第１、第２の波長帯域の他方の光信号のみを通過させる第３ポートとを有するＷＤＭフィルタと、を備え、
   前記リンクのいずれかに障害が発生したときに、障害の発生した光ファイバリンクに結合している光スイッチング装置が、該障害発生光ファイバリンクへ送出すべき光信号を障害の発生していない正常リンクへ折り返すようスイッチングするとともに、
   通常時におけるリンクとは異なる側のリンクへスイッチングされた光信号を、ＷＤＭフィルタにより前記光分岐結合器を迂回させて伝送することを特徴とする双方向自己回復環状光通信網。
2. 光スイッチング装置が２×２光スイッチング装置である請求項１記載の双方向自己回復環状光通信網。
3. 障害発生リンクへ送出すべき光信号を光スイッチング装置が逆方向へ折り返し、正常リンクを通じて第１、第２の両波長帯域の光信号を伝送する請求項２記載の双方向自己回復環状光通信網。
4. リンクのいずれかに障害が発生したときに、光スイッチング装置のスイッチングにより障害発生リンクの光信号を正常リンクへループバックさせて迂回路を提供する請求項１記載の双方向自己回復環状光通信網。
5. 外側リンクは光信号を時計方向に伝送し、内側リンクは光信号を反時計方向に伝送する請求項１記載の双方向自己回復環状光通信網。
6. 光分岐結合器は、入力された光信号を逆多重化して分岐、結合処理を行った後に多重化して出力する請求項１記載の双方向自己回復環状光通信網。
7. 光分岐結合器は、光信号を処理する多重化器及び逆多重化器を備える請求項１記載の双方向自己回復環状光通信網。
8. 光スイッチング装置が４×４光スイッチング装置である請求項１記載の双方向自己回復環状光通信網。
9. 障害発生リンクへ送出すべき光信号を光スイッチング装置が逆方向へ折り返し、正常リンクを通じて第１、第２の両波長帯域の光信号を伝送する請求項８記載の双方向自己回復環状光通信網。

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