JP4365346B2

JP4365346B2 - 光波長多重アクセスシステムおよび切替方法

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Publication number: JP4365346B2
Application number: JP2005142962A
Authority: JP
Inventors: 裕生鈴木; 浩崇中村; 淳一可児; 岩月　　勝美
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2025-05-16
Also published as: JP2006319894A

Description

本発明は、光波長多重アクセスシステムおよび切替方法に関し、より詳細には、局側に設置されるセンタ装置と複数の光ネットワークユニットとの間の多重区間において、波長多重信号光を伝送する光波長多重アクセスシステム、および多重区間における現用系光ファイバおよび予備系光ファイバの切替方法に関する。

光波長多重分割（ＷＤＭ）方式によるアクセスネットワークの開発が盛んに進められている（例えば、非特許文献１参照）。図１に、従来の光波長多重アクセスシステムの構成を示す。光波長多重アクセスシステムは、局側に設置されるセンタ装置（ＯＬＴ）５０と、加入者宅に設置される複数の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）７０−１〜７０−ｎと、両者を光ファイバを介して接続する波長多重分離装置６０とから構成されている（例えば、非特許文献１参照）。ＯＬＴ５０と波長多重分離装置６０との間の多重区間は、ＯＬＴ５０から各ＯＮＵ７０への下り光信号を伝送する下り光ファイバ７３ｄと、各ＯＮＵ７０からＯＬＴ５０への上り光信号を伝送する上り光ファイバ７３ｕとにより接続されている。各ＯＮＵ７０と波長多重分離装置６０との間のアクセス区間は、各ＯＮＵ７０への下り光信号を伝送する下り光ファイバ７２ｄ−１〜７２ｄ−ｎと、各ＯＮＵ７０からの上り光信号を伝送する上り光ファイバ７２ｕ−１〜７２ｕ−ｎとにより接続されている。

ここでは、ＯＬＴ５０から各ＯＮＵ７０への下り光信号用として１つの波長帯λｄを割り当て、各ＯＮＵ７０からＯＬＴ５０への上り光信号用として１つの波長帯λｕ（≠λｄ）を割り当てる。波長帯λｄの波長λｄ１〜λｄｎおよび波長帯λｕの波長λｕ１〜λｕｎを、それぞれのＯＮＵ７０−１〜７０−ｎに割り当てる。ＯＬＴ５０と波長多重分離装置６０とにおいて、各波長の光信号を合分波する波長多重分離手段として、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いる。

ＯＬＴ５０の光送受信器５１−１〜５１−ｎは、各ＯＮＵ７０に送信する波長帯λｄの波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を送信し、下り光信号は、下りＡＷＧ５２で波長多重される。上り信号用キャリア発生部（ＯＣＳＭ）５３は、各ＯＮＵ７０に送信する波長帯λｕの波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを一括して発生する。下り光信号と上り信号用光キャリアとは、ＷＤＭカプラ５４で波長多重され、下り光ファイバ７３ｄを介して波長多重分離装置６０へ伝送される。

波長多重分離装置６０のＷＤＭカプラ６１は、波長帯λｄの下り光信号と波長帯λｕの上り信号用光キャリアとを分波する。下りＡＷＧ６２は、波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号を分波し、上り信号用光キャリアＡＷＧ６３は、波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアを分波する。各ＯＮＵ７０に送信する波長λｄ１〜λｄｎの下り光信号と波長λｕ１〜λｕｎの上り信号用光キャリアとは、ＷＤＭカプラ６４−１〜６４−ｎでそれぞれ個別に波長多重され、下り光ファイバ７２ｄ−１〜７２ｄ−ｎを介して、対応するＯＮＵ７０−１〜７０−ｎへ伝送される。

ＯＮＵ７０−１の光送受信器７１−１は、伝送されてきた波長λｄ１の下り光信号と波長λｕ１の上り信号用光キャリアを分波し、波長λｄ１の下り光信号を受信する。一方、光送受信器７１−１は、波長λｕ１の上り信号用光キャリアを変調し、折り返し上り光信号として上り光ファイバ７２ｕ−１を介して波長多重分離装置６０へ送信する。他のＯＮＵ７０についても同様である。各ＯＮＵ７０から送信された波長λｕ１〜λｕｍの上り光信号は、波長多重分離装置６０の上りＡＷＧ６５で波長多重され、上り光ファイバ１ｕを介してＯＬＴ５０へ伝送される。上り光信号は、上りＡＷＧ５５で多重分離されて各ＯＮＵに対応する光送受信器５１−１〜５１−ｎに受信される。

J.Kani et al., "A WDM-based optical access network for wide-area gigabit access services", IEEE Communication Magazine, vol.41, issue2, S43-S48, February 2003

上述した構成においては、ＯＬＴ５０と波長多重分離装置６０との間の多重区間において、ファイバ断等の障害が発生すると、ＯＮＵ７０のすべてとの通信が断となる。そこで、多重区間に現用系と予備系の光ファイバを配置し、ＯＬＴ５０と波長多重分離装置６０に予備系光ファイバへの切替機能を搭載することが必要となる。

また、更なる信頼性向上のため、ＯＬＴ５０を置く局の停電や火災などの災害時を想定する必要がある。災害時においてもサービス断とならないように、ＯＬＴ５０を離れた局に分散配置し、二重化することが望まれている。しかしながら、ＯＬＴ５０を分散配置することにより、現用系光ファイバおよび予備系光ファイバの障害情報を、ＯＬＴ５０で一元的に管理することができなくなる。このとき、どのようにして監視情報を伝達し、分散配置されたＯＬＴ５０を連動させて現用系と予備系との切替動作を行うかは、光波長多重アクセスシステムを構築する上で、技術的、経済的に重要な課題となっている。

本発明の目的は、経済的な多重区間の二重化構成を実現し、現用局と予備局とが連動して現用系と予備系との切り替え動作を行うことができる光波長多重アクセスシステムおよび切替方法を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１および第２のセンタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１０４−１〜１０４−ｎとが収容局１０３を介して配置され、前記第１のＯＬＴ（現用局）１１１と前記収容局との間の多重区間が下り現用系光ファイバ１０５及び上り現用系光ファイバ１０５を介して接続され、前記第２のＯＬＴ（予備局）１２１と前記収容局との間の多重区間が下り予備系光ファイバおよび上り予備系光ファイバ１０６を介して接続され、前記収容局と各々の前記ＯＮＵとの間のアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバ１０７および上り光ファイバ１０８を介して接続され、前記第１および第２のＯＬＴと前記各々のＯＮＵとは、各々のＯＮＵごとに割り当てた波長により通信を行う光波長多重アクセスシステムにおいて、前記第１のＯＬＴの光送信部１１２は、各々の前記下り信号光の波長と異なる第１波長（波長λｃ０）の監視光を前記下り信号光と合波して、前記下り現用系光ファイバに送出する第１送出手段２０７を含み、前記第２のＯＬＴの光送信部１２２は、各々の前記下り信号光の波長および前記第１波長と異なる第２波長（波長λｃ１）の監視光を前記下り信号光と合波して、前記下り予備系光ファイバに送出する第２送出手段３０７を含み、前記収容局は、前記下り現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記下り予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を合波して、前記上り現用系光ファイバおよび前記上り予備系光ファイバの両方に折り返し送出する監視光折り返し手段１３１を含み、前記第１および第２のＯＬＴの光受信部１１３，１２３は、前記上り現用系光ファイバおよび前記上り予備系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記第２波長の監視光を前記上り信号光から分波して、前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーを検出する検出手段２２３，３２３を含み、前記第１および第２のＯＬＴの監視制御部１１４，１２４は、前記検出手段における前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーの検出結果に基づいて、前記下り信号光を送出し、または停止する手段を含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、第１および第２のセンタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）５０４−１〜５０４−ｎとが収容局５０３を介して配置され、前記第１のＯＬＴ（現用局）５０１と前記収容局との間の多重区間が現用系光ファイバ５０５を介して接続され、前記第２のＯＬＴ（予備局）５０３と前記収容局との間の多重区間が予備系光ファイバ５０６を介して接続され、前記収容局と各々の前記ＯＮＵとの間のアクセス区間がそれぞれ１本の光ファイバ５０７を介して接続され、前記第１および第２のＯＬＴと前記各々のＯＮＵとは、各々のＯＮＵごとに割り当てた波長により通信を行う光波長多重アクセスシステムにおいて、前記第１のＯＬＴの光送信部５１２は、各々の前記下り信号光の波長と異なる第１波長（波長λｃ０）の監視光を前記下り信号光と合波して、前記現用系光ファイバに送出する第１送出手段６０７を含み、前記第２のＯＬＴの光送信部５２２は、各々の前記下り信号光の波長および前記第１波長と異なる第２波長（波長λｃ１）の監視光を前記下り信号光と合波して、前記予備系光ファイバに送出する第２送出手段７０７を含み、前記収容局は、前記現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を合波して、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバの両方に折り返し送出する監視光折り返し手段５３１を含み、前記第１および第２のＯＬＴの光受信部５１３，５２３は、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記第２波長の監視光を前記上り信号光から分波して、前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーを検出する検出手段６２３，７２３を含み、前記第１および第２のＯＬＴの監視制御部５１４，５２４は、前記検出手段における前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーの検出結果に基づいて、前記下り信号光を送出し、または停止する手段を含むことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、第１および第２のセンタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とが収容局を介して配置され、前記第１のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が現用系光ファイバを介して接続され、前記第２のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が予備系光ファイバを介して接続され、前記収容局と各々の前記ＯＮＵとの間のアクセス区間がそれぞれ光ファイバを介して接続され、前記第１および第２のＯＬＴと前記各々のＯＮＵとは、各々のＯＮＵごとに割り当てた波長により通信を行う光波長多重アクセスシステムにおける前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバの切替方法において、前記第１のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長と異なる第１波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記現用系光ファイバに送出し、前記第２のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長および前記第１波長と異なる第２波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記予備系光ファイバに送出し、前記収容局は、前記現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を合波して、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバの両方に折り返し送出し、前記第１および第２のＯＬＴの光受信部は、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記第２波長の監視光を前記上り信号光から分波して、前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーを検出し、前記第１のＯＬＴの監視制御部は、前記第１波長の監視光のパワーを検出せず、前記第２波長の監視光のパワーを検出した場合に、前記第１のＯＬＴの光送信部からの前記下り信号光および前記第１波長の監視光の送出を停止し、前記第２のＯＬＴの監視制御部は、前記第１波長の監視光のパワーを検出せず、前記第２波長の監視光のパワーを検出した場合に、前記第２のＯＬＴの光送信部から前記下り信号光を送出し、前記現用系光ファイバから前記予備系光ファイバに切り替えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、波長の異なる二つの監視光を収容局で折り返すことにより、能動的な機能を有しない収容局を構成して、経済的な多重区間の二重化構成を実現することが可能となる。

また、本発明によれば、現用局と予備局とを分散配置した場合であっても、現用局と予備局とが連動して現用系と予備系との切り替え動作を行うことができ、高信頼な光波長多重アクセスシステムを提供することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

図２に、本発明の実施例１にかかる光波長多重アクセスシステムの構成を示す。現用局１０１および予備局１０２と、収容局１０３との間の区間を、それぞれ２心の光ファイバ１０５，１０６で接続することにより、多重区間を二重化している。現用局１０１と予備局１０２には、それぞれセンタ装置（ＯＬＴ）１１１，１２１が配置されている。ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１０４−１〜１０４−ｎは、下り光ファイバ１０７および上り光ファイバ１０８からなるアクセス区間を介して、収容局１０３に接続されている。このような構成により、ＯＮＵ１０４−１〜１０４−ｎは、下り光ファイバ１０７および上り光ファイバ１０８と、収容局１０３と、現用系光ファイバ１０５および予備系光ファイバ１０６とを介して、現用系のＯＬＴ１１１と予備系のＯＬＴ１２１とに接続されている。

ＯＮＵ１０４−１〜１０４−ｎは、光源を備えておらず、ＯＬＴ１１１，１２１から供給された連続光を変調して上り信号として送出する。ＯＬＴ１１１，１２１は、下り信号光および上り信号用光キャリアを送信する光送信部１１２，１２２と、上り信号光を受信する光受信部１１３，１２３と、監視制御部１１４，１２４とから構成されている。収容局１０３は、監視光折り返し回路１３１と波長合分波器１３２とを含む。

図３に、実施例１にかかる現用局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す。現用局１０１のＯＬＴ１１１は、光送信部１１２と光受信部１１３と監視制御部１１４とから構成されている。光送信部１１２は、ｎ個の現用系光送信器２０１−１〜２０１−ｎから送信された波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り信号光と、ｎ個の光源２０２−１〜２０２−ｎから送信された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号用光キャリアとが、波長合分波器２０３，２０４およびＷＤＭカプラ２０５を介して合波される。合波された波長多重光は、光スイッチ２０６に入力される。光スイッチ２０６は、監視制御部１１４からの制御信号により、合波された波長多重光を現用系光ファイバ１０５へ送出し、または送出を停止することができる。光スイッチ２０６の出力ポートは、監視光送出回路２０７に接続されている。監視光送出回路２０７は、監視光光源２１１から波長λｃ０の監視光と波長多重光とを、ＷＤＭカプラ２１２で合波して、現用系光ファイバ１０５へ送出する。

光受信部１１３は、監視光パワー検出回路２２３と、分波器２２２と、受信器２２１−１〜２２１−ｎとから構成されている。監視光パワー検出回路２２３は、波長λｃ０の監視光および波長λｃ１の監視光（この監視光は、後述する予備局のＯＬＴ１２１から送出される。）を、それぞれＷＤＭカプラ２４１，２４３により分波する。監視光の光パワーを、それぞれ受光器２４２，２４４で検出し、測定値を監視制御部１１４へ送出する。一方、上り波長多重信号は、分波器２２２によりそれぞれの波長λｕｗ１〜λｕｗｎに分波され、受信器２２１−１〜２２１−ｎへ入力される。

なお、光送信部１１２内の光スイッチ２０６は、必ずしも必要ではなく、光スイッチを用いずに、光源または送信器の出力をＯＮ／ＯＦＦする構成としてもよい。また、監視光光源２１１には、ＤＦＢ−ＬＤを用いた光源、広帯域光源と光バンドパスフィルタとを組み合わせた光源を用いてもよい。

図４に、実施例１にかかる予備局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す。予備局１０２のＯＬＴ１２１は、光送信部１２２と光受信部１２３と監視制御部１２４とから構成されている。光送信部１２２は、現用局とは波長が異なり、ｎ個の予備系光送信器３０１−１〜３０１−ｎから送信された波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り信号光と、ｎ個の光源３０２−１〜３０２−ｎから送信された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号用光キャリアとが、波長合分波器３０３，３０４およびＷＤＭカプラ３０５を介して合波される。また、監視光の波長も現用局と異なり、監視光送出回路３０７は、監視光光源３１１から波長λｃ１の監視光と波長多重光とを、ＷＤＭカプラ３１２で合波して、予備系光ファイバ１０６へ送出する。

光受信部１２３も、現用局とは波長が異なり、上り波長多重信号は、波長λｕｐ１〜λｕｐｎに分波されて受信器３２１−１〜３２１−ｎに入力される。監視光パワー検出回路３２３の構成は、現用局と同じである。

図５に、実施例１にかかる収容局の構成を示す。収容局１０３は、監視光折り返し回路１３１と波長合分波器１３２とから構成されている。監視光折り返し回路１３１は、下り現用系光ファイバより入力される波長λｃ０の監視光と波長多重光とをＷＤＭカプラ３０１により分離する。波長λｃ０の監視光は、光カプラ３０３により分岐し、ＷＤＭカプラ３０５，３０６を介して、それぞれ上り現用系光ファイバおよび上り予備系光ファイバに出力する。同様に、下り予備系光ファイバより入力される波長λｃ１の監視光と波長多重光とをＷＤＭカプラ３０２により分離する。波長λｃ１の監視光は、光カプラ３０４により分岐し、ＷＤＭカプラ３０７，３０８を介して、それぞれ上り現用系光ファイバおよび上り予備系光ファイバに出力する。波長λｃ０の監視光および波長λｃ１の監視光は、それぞれ現用局の光受信部１１３および予備局の光受信部１２３に送出される。

波長合分波器１３２は、ＷＤＭカプラ３２１，３２２，３２６−１〜３２６−ｎと２入力のアレイ導波路格子フィルタ（ＡＷＧ）３２３〜３２５とから構成されている。ＷＤＭカプラ３２１（３２２）は、波長λｄｗ１〜λｄｗｎ（波長λｄｐ１〜λｄｐｎ）の下り信号光と波長λｕｗ１〜λｕｗｎ（波長λｕｐ１〜λｕｐｎ）の上り信号用光キャリアとを分波し、ＡＷＧ３２３（３２４）は、各々の波長さらに分波する。ＷＤＭカプラ３２６−１〜３２６−ｎは、各ＯＮＵ１０４−１〜１０４−ｎに割り当てられた下り信号光と上り信号用光キャリアのそれぞれ１波長ずつを合波して、ＯＮＵ１０４−１〜１０４−ｎへ送出する。

ＯＮＵ１０４−１〜１０４−ｎにおいて、上り信号用光キャリアを変調して出力された上り信号光は、ＡＷＧ３２５により合波されて、監視光折り返し回路１３１を介して上り現用系光ファイバおよび上り予備系光ファイバに出力される。収容局１０３は、アレイ導波路格子フィルタ（ＡＷＧ）３２３〜３２５をアサーマル化することにより、受動部品のみで構成することができる。

図６に、実施例１にかかる光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の構成を示す。ＯＮＵ１０４−１〜１０４−ｎは、下り信号光と上り信号用光キャリアとを分波するＷＤＭカプラ４０１と、分波された下り信号光を復調する受信器４０２とを備えている。分波された上り信号用光キャリアは、光増幅器４０３で増幅されたのち、変調器４０４で変調されて、上り光ファイバ１０８に出力される。

図７に、実施例１における現用局および予備局の波長配置を示す。図７（ａ）は現用局の波長配置であり、図７（ｂ）は予備局の波長配置である。収容局１０３のＡＷＧ３２３〜３２４で分波する現用系の下り光信号の波長λｄｗ１〜λｄｗｎの波長間隔および現用系の上り光信号の波長λｕｗ１〜λｕｗｎの波長間隔と、現用系と予備系の波長差Δλとを一致させる。ＡＷＧの有する周回性を利用すると、ＡＷＧのｋ番目の出力ポートに、現用系を用いた場合には波長λｄｗｋ、λｕｗｋの光が、予備系を用いた場合には波長λｄｐｋ、λｕｐｋの光が出力される。なお、波長配置および現用系と予備系との波長差は、この例に限定されるものではない。例えば、波長差Δ２λとなる波長配置において、上記のようにｋ番目の波長が出力されるように、ＡＷＧの入力ポートを選択すればよい。

図８に、現用系から予備系に切り替える際の現用局のフローを示す。現用局１０１の光送信部１１２において、監視制御部１１４は、監視光光源２１１から送出されている波長λｃ０の監視光のパワーを検出する（Ｓ８０１）。波長λｃ０の監視光のパワーを検出した場合、監視制御部１１４は、現用系光ファイバ１０５が正常と判断して（Ｓ８０２）、光送信部１１２の光スイッチ２０６をＯＮにして（Ｓ８０３）、波長多重光を現用系光ファイバ１０５へ送出する（Ｓ８０４）。

波長λｃ０の監視光のパワーを検出しなかった場合、監視制御部１１４は、波長λｃ１の監視光のパワーを検出する（Ｓ８１１）。波長λｃ１の監視光のパワーを検出した場合、監視制御部１１４は、現用系光ファイバ１０５は異常であるが、予備系光ファイバ１０６は正常と判断して（Ｓ８１２）、監視光光源２１１の出力をＯＦＦにするとともに（Ｓ８１３）、光送信部１１２の光スイッチ２０６をＯＦＦにする（Ｓ８１４）。従って、波長多重光の現用系光ファイバ１０５への送出を停止する（Ｓ８１５）。

一方、波長λｃ１の監視光のパワーを検出しなかった場合、監視制御部１１４は、現用系光ファイバ１０５および予備系光ファイバ１０６ともに異常と判断して（Ｓ８２１）、光スイッチ２０６の状態をそのまま保持する（Ｓ８１３）。

図９に、現用系から予備系に切り替える際の予備局のフローを示す。予備局１０２の光送信部１２２において、監視制御部１２４は、光受信部１２３において波長λｃ０の監視光のパワーを検出する（Ｓ９０１）。波長λｃ０の監視光のパワーを検出した場合、監視制御部１２４は、現用系光ファイバ１０５が正常と判断して（Ｓ９０２）、光送信部１２２の光スイッチ３０６をＯＦＦにして（Ｓ９０３）、波長多重光の予備系光ファイバ１０６への送出を停止する（Ｓ９０４）。

波長λｃ０の監視光のパワーを検出しなかった場合、監視制御部１２４は、監視光光源３１１から送出されている波長λｃ１の監視光のパワーを検出する（Ｓ９１１）。波長λｃ１の監視光のパワーを検出した場合、監視制御部１２４は、現用系光ファイバ１０５は異常であるが、予備系光ファイバ１０６は正常と判断して（Ｓ９１２）、光送信部１２２の光スイッチ３０６をＯＮにする（Ｓ９１３）。従って、波長多重光を予備系光ファイバ１０６に送出する（Ｓ９１４）。

一方、波長λｃ１の監視光のパワーを検出しなかった場合、監視制御部１２４は、現用系光ファイバ１０５および予備系光ファイバ１０６ともに異常と判断して（Ｓ９２１）、光スイッチ３０６の状態をそのまま保持する（Ｓ９１３）。

上述した切替方法においては、現用局１０１の監視制御部１１４が、上り現用系光ファイバから波長λｃ０の監視光を検出せず、かつ波長λｃ１の監視光を検出する場合に、波長多重光だけでなく、波長λｃ０の監視光の送出を停止することを特徴とする。この方法によれば、下り現用系光ファイバの異常だけでなく、上り現用系光ファイバに異常が生じた場合においても、予備局１０２の監視制御部１２４に対して、現用系光ファイバの異常を通知することができる。一方、予備局１０２の監視制御部１２４は、上り予備系光ファイバから波長λｃ０の監視光を検出せず、かつ波長λｃ１の監視光を検出する場合に、波長多重光を送出することにより、自動的に予備系へと切り替えることができる。

また、予備系から現用系への切り戻しは、誤動作をさけるために次のように行う。現用局１０１は、監視光光源２１１の出力をＯＮにして、波長λｃ０の監視光を出力する。そして、予備局１０２の監視制御部１２４において、波長λｃ０の監視光が所与の時間Ｔａの間検出された場合に、切り戻しを行う。現用局１０１の監視制御部１１４は、所与の時間Ｔｂ（＜Ｔａ）の間、波長λｃ０の監視光の検出を行い、パワーが検出されない場合、依然として現用系光ファイバに異常があると判断する。このとき、監視光光源２１１の出力を再びＯＦＦにすることにより、誤動作を防ぐ。

実施例１では、ＯＬＴから上り信号用光キャリアを送信する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＯＮＵに上り信号用の光源を備え、収容局の波長合分波器の構成を一部変更することにより、ＯＬＴは、下り信号光のみを送出する構成としても良い。また、収容局において監視光を折り返す手段は、実施例１の記載に限定されず、２×４光カプラにより２つの光カプラを置き換えたり、他の構成にすることもできる。

図１０に、本発明の実施例２にかかる光波長多重アクセスシステムの構成を示す。現用局５０１および予備局５０２と、収容局５０３との間の区間を、それぞれ１心の光ファイバ５０５，５０６で双方向伝送することにより、多重区間を二重化している。ｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）５０４−１〜５０４−ｎは、それぞれ１本の光ファイバ５０７で双方向伝送することにより、収容局５０３に接続されている。

ＯＮＵ５０４−１〜５０４−ｎは、下り信号光と上り信号光とを合分波するＷＤＭカプラ５４１と、分波された下り信号光を復調する受信器５４２と、上り信号光を出力する送信器５４３とを備えている。現用局５０１および予備局５０２は、下り信号光を送信する光送信部５１２，５２２と、上り信号光を受信する光受信部５１３，５２３と、監視制御部５１４，５２４と、下り信号光と上り信号光とを合分波するＷＤＭカプラ５１５，５２５とから構成されている。

図１１に、実施例２にかかる現用局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す。図３に示した実施例１との相違は、上り信号用光キャリアを送信する必要がないので、これにかかる光源、波長合分波器およびＷＤＭカプラを備えていないことである。

図１２に、実施例２にかかる予備局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す。図４に示した実施例２との相違は、上り信号用光キャリアを送信する必要がないので、これにかかる光源、波長合分波器およびＷＤＭカプラを備えていないことである。

収容局５０３は、監視光折り返し回路５３１と波長合分波器５３２とを含む。監視光折り返し回路５３１は、現用系光ファイバ５０５より入力される波長λｃ０の監視光と波長多重光とをＷＤＭカプラ５８１により分離する。波長λｃ０の監視光は、光カプラ５８３により分岐し、一方の出力を、ＷＤＭカプラ５８７を介して予備系光ファイバ５０６に出力する。他方の出力は、反射器５８５で反射され、ＷＤＭカプラ５８１を介して現用系光ファイバ５０５に出力される。同様に、予備系光ファイバ５０６より入力される波長λｃ１の監視光と波長多重光とをＷＤＭカプラ５８８により分離する。波長λｃ１の監視光は、光カプラ５８４により分岐し、一方の出力を、ＷＤＭカプラ５８２を介して現用系光ファイバ５０５に出力する。他方の出力は、反射器５８６で反射され、ＷＤＭカプラ５８８を介して予備系光ファイバ５０６に出力される。

波長合分波器５３２は、ＷＤＭカプラ５９１，５９２，５９５−１〜５９５−ｎと２入力のアレイ導波路格子フィルタ（ＡＷＧ）５９３，５９４とから構成されている。ＷＤＭカプラ５９１，５９２は、波長λｄｗ１〜λｄｗｎ（波長λｄｐ１〜λｄｐｎ）の下り信号光と波長λｕｗ１〜λｕｗｎ（波長λｕｐ１〜λｕｐｎ）の上り信号光とを分波し、ＡＷＧ３２３（３２４）は、各々の波長さらに分波する。ＷＤＭカプラ５９５−１〜５９５−ｎは、各ＯＮＵ５０４−１〜５０４−ｎに割り当てられた下り信号光と上り信号光のそれぞれ１波長ずつを合波して、ＯＮＵ５０４−１〜５０４−ｎへ送出する。収容局５０３は、アレイ導波路格子フィルタ（ＡＷＧ）５９３，５９４をアサーマル化することにより、受動部品のみで構成することができる。

実施例２において、現用系から予備系に切り替える際のフローは、現用局および予備局ともに、それぞれ図８および図９に示したフローと同じである。

本実施形態によれば、収容局に光スイッチ等の能動的な機能を追加することなく、多重空間を二重化することができる。また、現用局と予備局とを分散配置した場合であっても、それぞれにおいて多重区間の障害を検知し、連動して現用系と予備系との切り替え動作を行うことができる。

従来の光波長多重アクセスシステムの構成を示す接続構成図である。本発明の実施例１にかかる光波長多重アクセスシステムの構成を示す接続構成図である。実施例１にかかる現用局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す接続構成図である。実施例１にかかる予備局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す接続構成図である。実施例１にかかる収容局の構成を示す接続構成図である。実施例１にかかる光ネットワークユニット（ＯＮＵ）の構成を示す接続構成図である。実施例１における現用局および予備局の波長配置を示す図である。現用系から予備系に切り替える際の現用局のフローを示すフローチャートである。現用系から予備系に切り替える際の予備局のフローを示すフローチャートである。本発明の実施例２にかかる光波長多重アクセスシステムの構成を示す接続構成図である。実施例２にかかる現用局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す接続構成図である。実施例２にかかる予備局のセンタ装置（ＯＬＴ）の構成を示す接続構成図である。

符号の説明

１０１現用局
１０２予備局
１０３収容局
１０４−１〜１０４−ｎ光ネットワークユニット（ＯＮＵ）
１０５現用系光ファイバ
１０６予備系光ファイバ
１０７下り光ファイバ
１０８上り光ファイバ
１１１，１２１センタ装置（ＯＬＴ）
１１２，１２２光送信部
１１３，１２３光受信部
１１４，１２４監視制御部
１３１監視光折り返し回路
１３２波長合分波器

Claims

第１および第２のセンタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とが収容局を介して配置され、前記第１のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が下り現用系光ファイバ及び上り現用系光ファイバを介して接続され、前記第２のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が下り予備系光ファイバおよび上り予備系光ファイバを介して接続され、前記収容局と各々の前記ＯＮＵとの間のアクセス区間がそれぞれ下り光ファイバおよび上り光ファイバを介して接続され、前記第１および第２のＯＬＴと前記各々のＯＮＵとは、各々のＯＮＵごとに割り当てた波長により通信を行う光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記第１のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長と異なる第１波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記下り現用系光ファイバに送出する第１送出手段を含み、
前記第２のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長および前記第１波長と異なる第２波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記下り予備系光ファイバに送出する第２送出手段を含み、
前記収容局は、前記下り現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記下り予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を合波して、前記上り現用系光ファイバおよび前記上り予備系光ファイバの両方に折り返し送出する監視光折り返し手段を含み、
前記第１および第２のＯＬＴの光受信部は、前記上り現用系光ファイバおよび前記上り予備系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記第２波長の監視光を前記上り信号光から分波して、前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーを検出する検出手段を含み、
前記第１および第２のＯＬＴの監視制御部は、前記検出手段における前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーの検出結果に基づいて、前記下り信号光を送出し、または停止する手段を含むことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
前記第１のＯＬＴの光送信部は、波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り信号光を合波して、前記第１送出手段に送出する第１信号光送信手段を含み、
前記第１のＯＬＴの光受信部は、前記検出手段で分波された上り信号光から、前記ＯＮＵで変調された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号光を分波する分波手段を含み、
前記第１のＯＬＴの監視制御部は、前記第１信号光送信手段を制御して、前記下り信号光を送出し、または停止することを特徴とする請求項１に記載の光波長多重アクセスシステム。
前記第２のＯＬＴの光送信部は、波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り信号光を合波して、前記第２送出手段に送出する第２信号光送信手段を含み、
前記第２のＯＬＴの光受信部は、前記検出手段で分波された上り信号光から、前記ＯＮＵで変調された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号光を分波する分波手段を含み、
前記第２のＯＬＴの監視制御部は、前記第２信号光送信手段を制御して、前記下り信号光を送出し、または停止することを特徴とする請求項１に記載の光波長多重アクセスシステム。
前記収容局の監視光折り返し手段は、
前記下り現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光を前記下り信号光から分波するＷＤＭカプラと、分波された前記第１波長の監視光を分岐する光カプラと、分岐された前記第１波長の監視光を前記上り信号光と合波して、前記上り現用系光ファイバおよび前記上り予備系光ファイバのそれぞれに送出するＷＤＭカプラと、
前記下り予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を前記下り信号光から分波するＷＤＭカプラと、分波された前記第２波長の監視光を分岐する光カプラと、分岐された前記第２波長の監視光を前記上り信号光と合波して、前記上り現用系光ファイバおよび前記上り予備系光ファイバのそれぞれに送出するＷＤＭカプラとを含むことを特徴とする請求項１に記載の光波長多重アクセスシステム。
第１および第２のセンタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とが収容局を介して配置され、前記第１のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が現用系光ファイバを介して接続され、前記第２のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が予備系光ファイバを介して接続され、前記収容局と各々の前記ＯＮＵとの間のアクセス区間がそれぞれ１本の光ファイバを介して接続され、前記第１および第２のＯＬＴと前記各々のＯＮＵとは、各々のＯＮＵごとに割り当てた波長により通信を行う光波長多重アクセスシステムにおいて、
前記第１のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長と異なる第１波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記現用系光ファイバに送出する第１送出手段を含み、
前記第２のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長および前記第１波長と異なる第２波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記予備系光ファイバに送出する第２送出手段を含み、
前記収容局は、前記現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を合波して、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバの両方に折り返し送出する監視光折り返し手段を含み、
前記第１および第２のＯＬＴの光受信部は、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記第２波長の監視光を前記上り信号光から分波して、前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーを検出する検出手段を含み、
前記第１および第２のＯＬＴの監視制御部は、前記検出手段における前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーの検出結果に基づいて、前記下り信号光を送出し、または停止する手段を含むことを特徴とする光波長多重アクセスシステム。
前記第１のＯＬＴの光送信部は、波長λｄｗ１〜λｄｗｎの下り信号光を合波して、前記第１送出手段に送出する第１信号光送信手段を含み、
前記第１のＯＬＴの光受信部は、前記検出手段で分波された上り信号光から、前記ＯＮＵで変調された波長λｕｗ１〜λｕｗｎの上り信号光を分波する分波手段を含み、
前記第１のＯＬＴは、前記第１のＯＬＴの光送信部から出力される信号光を前記現用系光ファイバに送出し、前記現用系光ファイバから入力される信号光を前記第１のＯＬＴの光受信部に送出するＷＤＭカプラを含み、
前記第１のＯＬＴの監視制御部は、前記第１信号光送信手段を制御して、前記下り信号光を送出し、または停止することを特徴とする請求項５に記載の光波長多重アクセスシステム。
前記第２のＯＬＴの光送信部は、波長λｄｐ１〜λｄｐｎの下り信号光を合波して、前記第２送出手段に送出する第２信号光送信手段を含み、
前記第２のＯＬＴの光受信部は、前記検出手段で分波された上り信号光から、前記ＯＮＵで変調された波長λｕｐ１〜λｕｐｎの上り信号光を分波する分波手段を含み、
前記第２のＯＬＴは、前記第２のＯＬＴの光送信部から出力される信号光を前記予備系光ファイバに送出し、前記予備系光ファイバから入力される信号光を前記第２のＯＬＴの光受信部に送出するＷＤＭカプラを含み、
前記第２のＯＬＴの監視制御部は、前記第２信号光送信手段を制御して、前記下り信号光を送出し、または停止することを特徴とする請求項５に記載の光波長多重アクセスシステム。
前記収容局の監視光折り返し手段は、
前記現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光を前記下り信号光から分波する第１のＷＤＭカプラと、分波された前記第１波長の監視光を分岐する第１の光カプラと、分岐された前記第１波長の監視光を前記上り信号光と合波して前記予備系光ファイバに送出する第２のＷＤＭカプラと、分岐された前記第１波長の監視光を反射して前記第１の光カプラおよび前記第１のＷＤＭカプラを介して前記現用系光ファイバに送出するための反射器と、
前記予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を前記下り信号光から分波する第３のＷＤＭカプラと、分波された前記第２波長の監視光を分岐する第２の光カプラと、分岐された前記第２波長の監視光を前記上り信号光と合波して前記現用系光ファイバに送出する第４のＷＤＭカプラと、分岐された前記第２波長の監視光を反射して前記第２の光カプラおよび前記第３のＷＤＭカプラを介して前記現用系光ファイバに送出するための反射器とを含むことを特徴とする請求項５に記載の光波長多重アクセスシステム。
第１および第２のセンタ装置（ＯＬＴ）とｎ個の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）とが収容局を介して配置され、前記第１のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が現用系光ファイバを介して接続され、前記第２のＯＬＴと前記収容局との間の多重区間が予備系光ファイバを介して接続され、前記収容局と各々の前記ＯＮＵとの間のアクセス区間がそれぞれ光ファイバを介して接続され、前記第１および第２のＯＬＴと前記各々のＯＮＵとは、各々のＯＮＵごとに割り当てた波長により通信を行う光波長多重アクセスシステムにおける前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバの切替方法において、
前記第１のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長と異なる第１波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記現用系光ファイバに送出し、
前記第２のＯＬＴの光送信部は、各々の前記下り信号光の波長および前記第１波長と異なる第２波長の監視光を前記下り信号光と合波して、前記予備系光ファイバに送出し、
前記収容局は、前記現用系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記予備系光ファイバから入力される前記第２波長の監視光を合波して、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバの両方に折り返し送出し、
前記第１および第２のＯＬＴの光受信部は、前記現用系光ファイバおよび前記予備系光ファイバから入力される前記第１波長の監視光および前記第２波長の監視光を前記上り信号光から分波して、前記第１波長の監視光のパワーおよび前記第２波長の監視光のパワーを検出し、
前記第１のＯＬＴの監視制御部は、前記第１波長の監視光のパワーを検出せず、前記第２波長の監視光のパワーを検出した場合に、前記第１のＯＬＴの光送信部からの前記下り信号光および前記第１波長の監視光の送出を停止し、
前記第２のＯＬＴの監視制御部は、前記第１波長の監視光のパワーを検出せず、前記第２波長の監視光のパワーを検出した場合に、前記第２のＯＬＴの光送信部から前記下り信号光を送出し、
前記現用系光ファイバから前記予備系光ファイバに切り替えることを特徴とする切替方法。
前記第１のＯＬＴの監視制御部は、前記第１のＯＬＴの光送信部から前記第１波長の監視光を送出し、
前記第２のＯＬＴの監視制御部は、前記第１波長の監視光のパワーを所与の時間Ｔａの間検出した場合に、前記第２のＯＬＴの光送信部からの前記下り信号光の送出を停止し、
前記第１のＯＬＴの監視制御部は、前記第１波長の監視光のパワーを所与の時間Ｔｂ（Ｔｂ＜Ｔａ）の間検出した場合に、前記第１のＯＬＴの光送信部から前記下り信号光および前記第１波長の監視光を送出し、前記第１波長の監視光のパワーを所与の時間Ｔｂの間検出しなかった場合に、前記第１のＯＬＴの光送信部からの前記第１波長の監視光の送出を停止し、
前記予備系光ファイバから前記現用系光ファイバに切り戻すことを特徴とする請求項９に記載の切替方法。