JP4017395B2 - 混合光学ｗｄｍシステムの保護 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は混合光学ＷＤＭシステムにおける保護に関する。
【０００２】
（発明の背景）
光通信システムにおいて、最小通話損失を保証するため異なる種類の保護機能が実行される。保護される重要な部分には例えば光通信ファイバが含まれる。
【０００３】
光学的に保護される通信システムの１例は、１＋１ＭＳＰ（多重区画保護）ＳＤＨ（またはＳＯＮＥＴ）の点−点（point-to-point) システムである。そのような保護されたＳＤＨシステムは図１に示すような２つのノードを接続する２対の光学ファイバを含む。第１の対３は作動対でありその対の一方のファイバは通常１方向の光信号を移送し、その対の他のファイバは反対方向に伝送される光信号を移送する。第２の対５は保護対であり、この対のファイバは通常有用でない、または少なくとも使用されていない光信号を移送する。保護されたＳＤＨ端子多重化装置（protected SDH terminal multiplexer) またはノード１には、２組の光学受信器及び送信器が設けられ、１つの組７は通常作動ファイバ対３用であり、他の組９は保護ファイバ対５用である。各組の送信器は常に活性であり、保護対に設けられた組の受信器は通常活性でない。作動対のファイバの事故の場合、図示されない電気セレクタが保護ファイバ対の組の受信器を活性化し、作動対の組の受信器を不動化することを決める。このようにして、通話は保護ファイバを介して伝送されて、通話が修復される。
【０００４】
波長分割多重化（ＷＤＭ）システム用のファイバ保護の１つの実施例が図２に図示される。図示されたシステムは、１＋１光学多重区画保護（１＋１ＯＭＳＰ）をもった光学ＷＤＭ点−点システムである。ノード１１の間を１方向に光信号を移送する光学ファイバのみが図２に図示され、同様のシステムが反対方向の通話に使用される。
【０００５】
各顧客の装置１３から光学信号は送信端トランスポンダ( transmit end transponder)（ＴＥＴ）１５に送られる。ＴＥＴ１５から特定波長信号出力が多重化装置（ＭＵＸ）１７に送られ、そこで前記出力は他の顧客設備からの入力光学信号を受ける他のトランスポンダからの特定波長信号出力と結合される。ＭＵＸ１７からの信号出力は結合された多重チャネル信号であり、１×２ファイバカプラ２５により２つの線路に分割され、分割された信号の各部分はノードの間の計画（considered)方向に使用される２つの光学ファイバの自身の光学ファイバを介して送信される。第１の光学ファイバ２１は作動光学ファイバと呼ばれ、通常使用される光信号を伝移送するのに使用される。第２の光学ファイバ２３は保護光学ファイバと呼ばれ、通常それにより移送される情報は使用されない。２つの平行な光学ファイバ２１、２３により移送される光信号は、ファイバ２１、２３に結合された２つの入力をもった２×１ファイバカプラ２５により１つの光信号に結合される。カプラ２５からの結合された信号出力はＷＤＭ多重化復元装置（ＤＥＭＵＸ）２７に与えられ、多重化復元装置はその結合された信号を特定波長入力信号に対応する異なる波長のチャネルに分割し、多重化復元装置の各出力に異なる信号チャネルを与える。多重化復元装置２７の各出力は個々の受信端トランスポンダ（ＲＥＴ）２９に結合され、個々のＲＥＴ２９は特定波長信号を受け取りそれを顧客受信器３１に送る。
【０００６】
通常光学信号は作動ファイバ２１の出力端と、結合カプラ２５の１つの入力に接続された活性の光学プレアンプ３３を介してＲＥＴ２９に到達する。信号はまた保護通路を伝達して保護ファイバ２３の出力端と、結合カプラ２５の他の入力に接続されたプレアンプ３５に達する。このプレアンプ３５は通常遮断状態であり、従って保護ファイバ２３の信号を阻止し、信号は結合カプラ２５及び多重化復元装置２７に到達しない。このことは、さもなくば受信器３１が作動ファイバ路２１と保護ファイバ路２３の両者を介して同じ信号を異なる遅延をもって受けて干渉的漏話やビット誤りを起こすので必要である。
【０００７】
作動ファイバ２１が破断の場合、このファイバに接続されている作動プレアンプ３３への光パワー入力が消滅する。これは、図示されない適当な制御線により作動プレアンプ３３を遮断し、そのとき保護ファイバ２３に送信されている通話を回復するため、保護ファイバ２３に接続されているプレアンプ３５を作動させる。
【０００８】
ＷＤＭシステムを介して接続される顧客システム１３、３１はしばしばその形式が異なる。また、これらの顧客システムから要求されるサービスの質が異なるかもしれない。少し更に複雑なシステムの例が図３に示される。図３には、図２の顧客装置１３、３１として接続され、特定波長信号を用いる波長チャネルを介して互いに通信するある種類のＩＰ装置１３．１、３１．１が示される。１＋１ＭＳＰ ＳＤＨシステム１３．Ｓ，３１．Ｓは該ＷＤＭシステムの１つのチャネルをＳＤＨシステム作動対ファイバの１つとして使用し、また同じ方向の光信号を移送するＳＤＨシステムの保護ファイバ対のファイバを構成する別個のファイバ３７をもっている。図示されない他の顧客システムは残りの波長チャネルにより通信することができる。この例では、ＩＰ装置１３．１，３１．１を含むＩＰシステムは前記ＷＤＭシステムにおける１＋１ＯＭＳＰにより与えられるものを除いて保護をもたない。ＳＤＨシステム１３．Ｓ，３１．Ｓは顧客送信器と受信器の複製であり、ＷＤＭファイバとは別の特別のファイバ３７により接続される。
【０００９】
作動ＷＤＭファイバ２１が破断された場合における上記構成のＳＤＨシステムに関連する問題は、そのときのＳＤＨシステムの挙動が予測できないことである。ＷＤＭシステムの作動プレアンプ３３がファイバの破断によりその入力パワーが消滅した場合に、プレアンプは遮断される。その結果、受信端におけるＳＤＨ装置への通話が消滅し、検出が充分に早ければ特別のＳＤＨ保護ファイバ３７への切り替えが起動されるが、直ちに実行されることはない。それと平行して、ＷＤＭシステムのＯＭＳＰが実行され、保護プレアンプ３５がオンされる。ＷＤＭ信号が戻ってくると、ＲＥＴ２９が再起動し、顧客システム３１．１（３１．２....３１．Ｓ）の信号が回復される。ＩＰ装置１３．１，３１．１にとって、これは好ましい挙動であるが、ＳＤＨシステム１３Ｓ，３１Ｓは通常比較的緩慢な保護動作をもっているので、ＳＤＨ保護ファイバ３７への切り替えはまだ実行されないであろう。従って、通話が暫くして回復され、ＳＤＨ保護ファイバ３７への切り替えが実行されるかもしれないが、実行されないかもしれない。
【００１０】
換言すれば、ＳＤＨ保護の起動がＷＤＭ回復より速ければ、ＳＤＨシステムはＳＤＨ保護ファイバ３７による予備送信器、受信器に切り換え、もしＷＤＭ回復がＳＤＨ保護の起動よりは速ければ、ＳＤＨ通信がＷＤＭシステムに残って、ＷＤＭ保護ファイバ２３で作動するであろう。
【００１１】
使用者の計画の観点からは、この保護の事象の未知の結果は非常に好ましくないものである。
【００１２】
（発明の概要）
本発明の目的は、少なくとも２つの種類の保護をもった混合通信システムにおいてその保護事象が予測可能な状態に結果するように実行する方法を提供することである。
【００１３】
本発明により解決される問題は、少なくとも２つの異なる種類の保護をもった通信システム、特に２つの異なる形式の回路網を含むシステムにおいて、如何に所定の一連の状態を得るかということである。ここで、前記各回路網が保護をもち、一方の回路網は他の回路網の通信リンクを正規のリンクとして使用し、このリンクが前記各回路網において保護をもつものとする。
【００１４】
従って、図３の受信端トランスポンダは２つの一般的状態またはモードをもつ。第１の一般的状態において、ＲＥＴは常にオンであり、ＲＥＴへの電力入力が充分にハイのときは通話を移送する。ＷＤＭ作動ファイバがファイバ破断のような事故にときは、このファイバに接続されたプレアンプが遮断され、その結果全てのＲＥＴが遮断される。信号が保護側のプレアンプを介して戻されると、ＲＥＴは直ちに再びオンにされ通話が回復する。
【００１５】
受信端トランスポンダの第２の一般的状態において、最初ＲＥＴの入力信号が消滅しついで入力信号が回復した後、トランスポンダは自動的または直ちにオンにはならない。
【００１６】
もし図３に示される１＋１ＭＳＰ ＳＤＨ（またはＳＯＮＥＴ）システムが第２の状態にあるＲＥＴを介して接続されているならば、作動ＷＤＭファイバのファイバ破断に対して常に所定の経過の事象が起こるであろう。ＲＥＴはその入力信号を失い、遮断し、例えば手動で再起動しなければ、再度オンにはならないであろう。このようにして、実行されるべきＳＤＨ保護計画にたいして充分な時間がある。手動の再起動に代えて、ＲＥＴが遅延された自動再起動をもち、選択された長さをもった所定の遅延期間の後に再起動し、その遅延の後確実にＳＤＨ装置がそのＳＤＨ保護計画を完了するようにできる。このようにして、ＳＤＨシステムは自動的に作動保護路、すなわち現在作動ファイバであり、その前はＷＤＭ保護ファイバである保護路をもつことになる。
【００１７】
要するに、必ずしも１＋１ＯＭＳＰではない光学ＷＤＭファイバ保護の設けられたものに加えて、必ずしもＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ １＋１ ＭＳＰ ではない、ある形式のファイバまたは装置保護機構をもった顧客システムのみが第２の“強制遮断”モード、または“強制遅延接続”モードのＲＥＴを備える。全ての他の形式の顧客装置は第１のモードでＲＥＴを使用し、そのモードでＲＥＴは適当な入力信号を受けると直ちにオンされる。
【００１８】
本発明を添付の図面を参照して、それに限定されることなく、実施例により説明する。
【００１９】
（好ましい実施例の説明）
図３に示されるシステムにおいて、２つのノード１１はＷＤＭシステムで接続され、光信号を１方向に移送する光学ファイバと他の要素のみが図示される。同様のシステムが反対方向の移送に使用されるべきである。各顧客システム、または装置１３．１，....から、光学信号がそれぞれの送信端トランスポンダ（ＴＥＴ）１５．１....に向けて発生され、顧客システム１３．１... にたいして選択されたチャネルに特定の波長帯域内の波長をもった光学信号を発生する。ＴＥＴにより発生された光信号は多重化装置（ＭＵＸ）１７により受信され、そこで１つの光信号に結合される。ＭＵＸ１７からの結合された信号出力はカプラ１９により実質的に同じ出力をもった２つの光信号に分割され、各分割された光信号は自身の光ファイバを伝送される。第１の光学ファイバ２１は作動光学ファイバと呼ばれ、通常使用される光信号を移送する。第１の光学ファイバに平行な第２の光学ファイバ２３は保護光学ファイバと呼ばれ、通常それで移送される情報は使用されない。２つの平行な光学ファイバ２１、２３は２つのノードを接続し、それらノードは一般に互いにある距離をもって配置される。ファイバ２１、２３の長さを伝達された後、出力端に到達する光信号は、ファイバ２１、２３に接続される２つの入力をもったカプラ２５により１つの光信号に結合される。カプラ２５からの結合された信号出力はＷＤＭ多重化復元装置（ＤＥＭＵＸ）２７に与えられ、そこでＴＥＴ１５．１....からの波長特定信号に対応する異なる波長チャネルがフィルタされて多重化復元装置の各出力に異なる信号チャネルを与える。多重化復元装置２７の各出力は個々の受信端トランスポンダ（ＲＥＴ）２９．１....に接続されて、特定波長信号を受け取り、それを顧客システムまたは装置３１．１，... に送る。
【００２０】
光学プレアンプ３３、３５が作動及び保護ファイバ２１、２３の出力端及び結合カプラ２５のそれぞれの入力に接続される。情報を担持する光信号は常時２つのファイバを伝達して、少なくとも前記プレアンプに到達する。作動プレアンプ３３は通常オンにされ、保護プレアンプ３５は通常オフにされて、従って保護ファイバの信号が結合カプラ２５に到達するのが阻止される。これは、さもなくば、受信顧客システム３１．１....が作動及び保護通路を介して同じ信号を異なる遅延で受信して、干渉漏話及びビット誤りを起こすので必要である。
【００２１】
作動ファイバが破断のとき、該ファイバに接続される作動プレアンプ３３への光入力ガ消失するであろう。これにより、プレアンプ３３、３５に接続された制御ユニット３６のような適当な制御により、通話を回復させるため前記作動プレアンプをオフにし、保護ファイバ２３に接続されたプレアンプ３５をオンにする。顧客システム３１．１... に到達する情報は保護ファイバ２３に沿って伝達される光により移送される。
【００２２】
各ノード１１における顧客システム１３．１...,３１．１....の１つのシステム１３．Ｓ，３１．Ｓは、１＋１ＭＳＰ ＳＤＨ システムの部分であって、このシステムは、１方向の伝送のためＳＤＨシステムのファイバ対に含まれる作動ファイバとしてＷＤＭシステムの１チャネルを使用する。これら顧客システム１３．Ｓ，３１ＳはまたＷＤＭ回路網とは別個の保護ファイバ３７により接続される。
【００２３】
ＳＤＨシステムにおいて、作動ＷＤＭファイバ２１が破断の場合にその挙動は予想できない。従って、前記ファイバの遠隔端に光が伝送されず、ＷＤＭシステムの作動プレアンプ３３の入力が消失するとき、このプレアンプはオフにされる。その結果受信端のＳＤＨ装置３１．Ｓにより受信される通話は消失し、受信端における通話の消失の検出が充分に速ければＳＤＨシステムは特別のＳＤＨ保護ファイバへの切り替えを起動できる。しかし、切り替えは直ちにはなされない。ＳＤＨシステムによる通話消失の検出に平行して、ＷＤＭシステムにおけ保護ファイバ２３への通話の切り替えが実行され、保護プレアンプ３５がオンされる。ＷＤＭ信号が戻ると、ＲＥＴ２９．１....が再起動され顧客システム３１．１，....３１．Ｓへの信号が回復される。ＩＰ装置１３．１... にとってこれは好ましい挙動であるが、ＳＤＨシステム１３．Ｓ，３１．Ｓは一般に比較的に緩慢な保護機構をもっているので、そのとき多分ＳＤＨ保護ファイバ３７に未だ切り替えていない。通話はそこで暫くして戻ってきて、そこでＳＤＨ保護ファイバへの切り替えがなされるであろう。
【００２４】
従って、もし通話損失の検出とＳＤＨシステムへの切り替えがＷＤＭシステムの保護ファイバへの切り替えより速ければ、ＳＤＨシステムはＳＤＨ保護ファイバに接続された予備送信器及び予備受信器に切り替えるであろう。しかし、もしＷＤＭの回復がＳＤＨ保護における検出と切り替えより速ければ、ＳＤＨ通話は少なくともある短時間ＷＤＭシステム、このときはＷＤＭ保護ファイバに残存するであろう。多分、通話はＳＤＨ保護ファイバ３７に切り替えられるであろう。かくして、保護状態に対する一連の事象は予め決めることができず、これは例えばシステムのマネージャにとって問題である。
【００２５】
図４の回路図を参照すると、少なくともＲＥＴ２９．５は変更された構造をもち、２つの一般的状態またはモード、すなわち第１の一般的状態と第２の一般的状態をもつ。第１の一般的状態において、ＲＥＴ２９．Ｓはオン状態にあり、あるしきい値より高いパワーをもった光入力を受けるときは常時通話を担持する。これは従来のＲＥＴの挙動に対応する定常状態である。ＷＤＭ作動ファイバの破断の場合に、作動プレアンプ３３はオフとなり、その結果全てのＲＥＴ２９．１....２９．Ｓはパワー消滅によりオフとなる。信号が保護プレアンプ３５を介して復帰すると、ＲＥＴ２９．１....２９．Ｓは再び直ちにオンされ通話が回復される。第２の一般状態において、２９．ＳのようなＲＥＴは一度その入力信号が消滅すると自動的に再びオンされることはなく、ある制御信号を受けるまで、または後述のようにＲＥＴの入力信号が回復した後ある所定の期間が経過するまでオフ状態に維持されるであろう。
【００２６】
図４により変更されたＲＥＴにおいては、入力命令信号ｎが制御ブロック４１に与えられる。命令信号は例えばある管理システムから与えられるか、または図示されない適当なジャンパの設定により与えられる整数値ｎ＝０，１，２，....をもつ。値０はＲＥＴが従来の方法で作動して、トランスポンダを再起動するのに内部遅延がないことを意味し、値１、２、....はトランスポンダの入力のパワー損失を検出した後トランスポンダをオンにするまでに、１の所定期間の遅延、２の所定期間の遅延、．．．が導入されることを意味する。
【００２７】
トランスポンダは従来の方法でＰＩＮダイオードのような光電変換器４３を含み、トランスポンダへの光入力を受け取り光電変換器に到達する光の出力を表す電気出力信号を発生する。電気出力信号は変調機能をもったレーザのような電気−光変換器４５に与えられ、その出力にトランスポンダの出力光信号を与える。その出力光は明確な波長帯域内の波長をもっている。
【００２８】
入力変換器４３はまた制御ブロック４１に信号出力を与え、この信号は入力変換器が受け取る出力のレベルを適当な方法、例えば或る短い時間周期の平均として示すもので、この時間周期は平均を決めるとき極端に小さくはない数の情報ビットを受け取ることを保証するに充分な長さである。出力レベル信号は制御ブロック４１の待ちブロック５１に与えられ、待ちブロックは入力パワーの損失が検出されたときに応答するのみである。そのような損失が検出されたとき、ブロック５３が作動して信号を出力変換器４５に送り、それをオフに切り替える。制御ブロックに与えられる出力レベル信号はまた他の待ちブロック５５にも与えられ、そこでもまた入力パワーが検出される。このブロックがトランスポンダ、すなわち光電変換器４３に充分なパワー入力があると検出したときは、処理はブロック５７に進み、そこで変数または計数ｘが“０”に設定される。ついで、ブロック５９で変数ｘが命令信号ｎに等しいか否かが調べるられる。もし、結果が肯定であれば、すなわちｘがｎに等しいなら、ブロック６１が実行され、出力変換器４５が再起動される。従って、もしｎ＝０であるなら、出力変換器は直ちに再起動されるであろう。もしブロック５９の検査が否定であれば、すなわちもしｘがｎに等しくないと分かれば、ブロック６３が実行され変数ｘは１だけ増分される。そこで、手順はブロック６５で所定の期間ｔ待機して、その後試験ブロック５９が再び実行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光学的に保護された点−点ＳＤＨシステムの構成を示す図面。
【図２】 １＋１光学多重区画保護をもった光学的波長分割多重化点−点システムの、１送信方向についての構成を示す図面。
【図３】 保護された光学的波長分割多重化点−点システムの１送信方向についての構成であって、１チャネルが光学的点−点ＳＤＨシステムの正規のリンクとして使用され、保護リンクは波長分割多重化システムから分離された構成を示す図面。
【図４】 図３のシステムで使用されている変更されたトランスポンダのブロック図面。

Claims (6)

1. 通信リンク上を第１のノードから第２のノードに情報を伝送するシステムにして、前記通信リンクは第１の通常の送信媒体と第２の保護送信媒体を含み、前記情報は前記第１のノードから前記第２のノードに前記第１の媒体を介して送信され、さらに、前記第１の媒体の事故の場合に前記情報を前記第２の媒体を用いて前記第１のノードから前記第２のノードに送信を始めるように命令する制御ユニットを含み、該制御ユニットは前記第１の媒体の事故の検出から前記第２の媒体を用いて情報を送信するよう始めるまで第１の期間の経過をもつように構成され、また使用者回路網が前記第１ノード及び前記第２ノードの間に接続され、該回路網は前記通信リンクをその回路網の２つの局の間の通常の使用者リンクとして使用し、さらに前記使用者回路網は別の保護使用者リンクをもち、前記通常の使用者リンクから情報を受け取らないとき、代わりに情報を前記別の保護使用者リンク上の前記２つの局の間で送信を始めるように切り替え、情報を受け取らないことの検出から前記別の保護使用者リンクを用いて送信を始めるまでの第２の期間が経過するようになっているものにおいて、前記制御ユニットが、前記第１の期間が前記第２の期間より大きくなるように構成されている、ことを特徴とする前記システム。
2. 前記第１の送信媒体が波長分割多重化チャネルで情報を移送する光ファイバを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第２の送信媒体が波長分割多重化チャネルで情報を移送する光ファイバを含むことを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
4. 前記使用者回路網がＳＤＨ−またはＳＯＮＥＴ−回路網を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
5. 前記使用者回路網が波長分割多重化チャネルの１つを通常の使用者リンクとして使用するＳＤＨ−またはＳＯＮＥＴ−回路網を含むことを特徴とする、請求項２乃至３の任意の１つの項に記載のシステム。
6. 前記第１の通常の送信媒体と前記第２の保護送信媒体に接続された複数のプレアンプを含み、前記制御ユニットは、前記複数のプレアンプに接続され、１つのプレアンプへの入力が消失するとき前記１つのプレアンプを不活性化した後、他のプレアンプを活性化することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

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