JP4802677B2

JP4802677B2 - 光伝送システム

Info

Publication number: JP4802677B2
Application number: JP2005332855A
Authority: JP
Inventors: 淳衣笠
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: JP2007142736A

Description

本発明は、映像等の情報を信号光として基地局の送信部から加入者宅の受信部へ伝送する光伝送システムに関するものである。

基地局から加入者宅へ映像等の情報を信号光として配信する光伝送システムは、従来では例えば図６に示される構成を有している。図６は、従来の光伝送システム２の構成図である。この図に示される光伝送システム２は、基地局に設けられる送信部４０と、送信部４０から出力された信号光を伝送する中継部５０と、中継部５０により伝送された信号光を多数の加入者宅へ分配する分配部６０と、を備える。

送信部４０は、第１光送信器４１，第２光送信器４２および送信側切替部４４を含む。中継部５０は、第１光線路５１および第２光線路５２を含む。第１光線路５１は、光増幅器５１１，５１３および光ファイバ伝送路５１２，５１４を含む。第２光線路５２は、光増幅器５２１，５２３および光ファイバ伝送路５２２，５２４を含む。また、分配部６０は、分配側切替部６１，光分岐器６２および光増幅器Ａ_１〜Ａ_４を含む。

送信部４０に含まれる送信側切替部４４は、第１光送信器４１および第２光送信器４２と第１光線路５１および第２光線路５２との間の光学的な接続を選択的に切り替える。分配部６０に含まれる分配側切替部６１は、第１光線路５１および第２光線路５２と光分岐器６２との間の光学的な接続を選択的に切り替える。

送信部４０において送信側切替部４４により第１光送信器４１と第１光線路５１とが互いに光学的に接続され、分配部６０において分配側切替部６１により第１光線路５１と光分岐器６２とが互いに光学的に接続されている場合、第１光送信器４１から出力された信号光は、送信側切替部４４、第１光線路５１および分配側切替部６１を経て光分岐器６２に達し、この光分岐器６２により多分岐されて光増幅器Ａ_１〜Ａ_４により光増幅された後、多数の加入者宅へ送信される。

仮に第１光送信器４１が故障したとすると、送信部４０において送信側切替部４４により第２光送信器４２と第１光線路５１とが互いに光学的に接続されて、第２光送信器４２から出力された信号光は、送信側切替部４４、第１光線路５１および分配側切替部６１を経て光分岐器６２に達し、この光分岐器６２により多分岐されて光増幅器Ａ_１〜Ａ_４により光増幅された後、多数の加入者宅へ送信される。

また、仮に第１光線路５１が故障したとすると、送信部４０において送信側切替部４４により第１光送信器４１と第２光線路５２とが互いに光学的に接続され、分配部６０において分配側切替部６１により第２光線路５２と光分岐器６２とが互いに光学的に接続されて、第１光送信器４１から出力された信号光は、送信側切替部４４、第２光線路５２および分配側切替部６１を経て光分岐器６２に達し、この光分岐器６２により多分岐されて光増幅器Ａ_１〜Ａ_４により光増幅された後、多数の加入者宅へ送信される。

このように、従来の光伝送システム２は、送信部４０および中継部５０それぞれが冗長構成を有していて、送信部４０または中継部５０において何らかの故障が生じた場合にも、加入者宅へ信号光を送信できるようになっている。
特開平１１−２１５１５０号公報

上記のように、従来の光伝送システムは、送信部および中継部それぞれについては冗長構成を有しているものの、分配部については典型的には冗長構成を有していない。例えば、光増幅器Ａ_１が故障したとすると、この光増幅器Ａ_１の下流にある加入者宅には信号光が送信されない事態が生じる。仮に分配部については冗長構成を有するようにするには、多数の経路切替用の光スイッチや予備の光増幅器を設ける必要があり、システムコストが非常に高くなる。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、システムコストの大幅な上昇を回避しつつ分配部についても信頼性を確保することができる光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る光伝送システムは、(1) 第１波長の信号光を出力する第１光送信器と、第１波長と異なる第２波長の信号光を出力する第２光送信器と、第１光送信器および第２光送信器と第１出力端および第２出力端との間の光学的な接続を選択的に切り替える送信側切替部と、を含む送信部と、(2) 送信部の第１出力端から出力された信号光を伝送する第１光線路と、送信部の第２出力端から出力された信号光を伝送する第２光線路と、を含む中継部と、(3) 第１光線路または第２光線路により伝送された信号光を光増幅してＭ個の出力端Ｐ_１〜Ｐ_Ｍから出力する分配部と、を備えることを特徴とする。ただし、Ｍは２以上の偶数である。

さらに、本発明に係る光伝送システムに含まれる光分配部は、(a) 入力した信号光を光増幅して出力するＭ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍと、(b) Ｍ個の出力端を有し、第１光線路および第２光線路とＭ個の出力端との間の光学的な接続を選択的に切り替える分配側切替部と、(c) Ｍ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、Ｍ個の入力端が分配側切替部のＭ個の出力端に接続され、Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端がＭ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ１の光増幅器Ａ_ｍ１に接続され、Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端がＭ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ２の光増幅器Ａ_ｍ２に接続され、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第１波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させ、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第１波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第２波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第２波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させる入力側光バイパス回路と、(d) Ｍ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端がＭ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ１の光増幅器Ａ_ｍ１に接続され、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端がＭ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ２の光増幅器Ａ_ｍ２に接続され、Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端がＭ個の出力端Ｐ_１〜Ｐ_Ｍのうちの出力端Ｐ_ｍ１に接続され、Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端がＭ個の出力端Ｐ_１〜Ｐ_Ｍのうちの出力端Ｐ_ｍ２に接続され、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第１波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させ、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第１波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第２波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第２波長の信号光をＭ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させる出力側光バイパス回路と、を含むことを特徴とする。ただし、以下に登場するｍ１およびｍ２は１以上Ｍ以下の整数であり、ｍ１≠ｍ２である。

Ｍ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍそれぞれは、光増幅して出力する信号光のレベルが目標出力レベルとなるように出力一定制御を行うとともに、入力信号光レベルが予め指定した閾値以上に増加した場合や集中管理するセンタからの出力変更指示を受けた場合に目標出力レベルを増加させるのが好適である。

入力側光バイパス回路および出力側光バイパス回路それぞれは、(a) 各々入力した第１波長および第２波長の信号光を互いに分波して出力する第１分波器および第２分波器と、(b) 第１分波器により分波されて出力された第１波長の信号光と、第２分波器により分波されて出力された第２波長の信号光と、を合波して出力する第１合波器と、(c) 第１分波器により分波されて出力された第２波長の信号光と、第２分波器により分波されて出力された第１波長の信号光と、を合波して出力する第２合波器と、を含むバイパスユニットをＭ／２個有し、これらＭ／２個のバイパスユニットに含まれる第１分波器および第２分波器の入力端がＭ個の入力端と１対１に対応し、これらＭ／２個のバイパスユニットに含まれる第１合波器および第２合波器の出力端がＭ個の出力端と１対１に対応するのが好適である。

分配側切替部は、(a) 第１光線路により伝送された信号光を２分岐する第１光分岐器と、(b) 第２光線路により伝送された信号光を２分岐する第２光分岐器と、(c) 第１光分岐器により分岐されて出力された一方の信号光、および、第２光分岐器により分岐されて出力された一方の信号光、の何れかを選択的に出力する第１光スイッチと、(d) 第１光分岐器により分岐されて出力された他方の信号光、および、第２光分岐器により分岐されて出力された他方の信号光、の何れかを選択的に出力する第２光スイッチと、(e) 第１光スイッチから出力された信号光をＭ／２分岐して、その分岐した光を入力側光バイパス回路のＭ個の入力端のうち奇数番目の入力端へ入力させる第３光分岐器と、(f) 第２光スイッチから出力された信号光をＭ／２分岐して、その分岐した光を入力側光バイパス回路のＭ個の入力端のうち偶数番目の入力端へ入力させる第４光分岐器と、を含むのが好適である。

分配側切替部は、(a) 第１光線路により伝送された信号光をＭ分岐する第１光分岐器と、(b) 第２光線路により伝送された信号光をＭ分岐する第２光分岐器と、(c)第１光分岐器によりＭ分岐されて出力された何れかの信号光、および、第２光分岐器によりＭ分岐されて出力された何れかの信号光、の何れかを選択的に出力するＭ個の光スイッチと、を含むのが好適である。

第２光送信器は、第１波長および第２波長を含む波長範囲内で出力信号光の波長が可変であるのが好適である。

送信部は、第１波長の信号光を出力する第３光送信器を更に含み、送信側切替部は、第１光送信器，第２光送信器および第３光送信器と第１出力端および第２出力端との間の光学的な接続を選択的に切り替えるのが好適である。

本発明によれば、システムコストの大幅な上昇を回避しつつ、分配部についても信頼性を確保することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る光伝送システム１の構成図である。この図に示される光伝送システム１は、送信部１０、中継部２０および分配部３０を備える。

送信部１０は、第１光送信器１１，第２光送信器１２および送信側切替部１４を含む。第１光送信器１１は、第１波長λ_１の信号光を出力する。第２光送信器１２は、第１波長λ_１と異なる第２波長λ_２の信号光を出力するものであり、出力信号光の波長が第２波長λ_２に固定されていてもよいが、第１波長λ_１および第２波長λ_２を含む波長範囲内で出力信号光の波長が可変であるのが好適である。送信側切替部１４は、第１光送信器１１および第２光送信器１２と第１光線路２１および第２光線路２２との間の光学的な接続を選択的に切り替える。

中継部２０は、第１光線路２１および第２光線路２２を含む。第１光線路２１および第２光線路２２それぞれは、送信部１０から出力された信号光を分配部３０へ伝送する。第１光線路２１は、光増幅器２１１，２１３および光ファイバ伝送路２１２，２１４を含み、信号光を光増幅器２１１，２１３により光増幅しつつ、光ファイバ伝送路２１２，２１４により伝送する。第２光線路２２は、光増幅器２２１，２２３および光ファイバ伝送路２２２，２２４を含み、信号光を光増幅器２２１，２２３により光増幅しつつ、光ファイバ伝送路２２２，２２４により伝送する。

分配部３０は、第１光線路２１または第２光線路２２により伝送された信号光を光増幅して出力端Ｐ_１〜Ｐ_４から出力する。分配部３０は、分配側切替部３１，入力側光バイパス回路３２，出力側光バイパス回路３３および光増幅器Ａ_１〜Ａ_４を含む。

光増幅器Ａ_１〜Ａ_４それぞれは、入力した信号光を光増幅して出力する。光増幅器Ａ_１〜Ａ_４それぞれは、光増幅して出力する信号光のレベルが目標出力レベルとなるように出力一定制御を行うとともに、入力信号光レベルが予め指定した閾値以上に増加した場合や出力変更指示を受けた場合に目標出力レベルを増加させるのが好適である。

分配側切替部３１は、第１光線路２１および第２光線路２２と光増幅器Ａ_１〜Ａ_４との間の光学的な接続を選択的に切り替える。入力側光バイパス回路３２は、分配側切替部３１と光増幅器Ａ_１〜Ａ_４との間に設けられている。出力側光バイパス回路３３は、光増幅器Ａ_１〜Ａ_４と出力端Ｐ_１〜Ｐ_４との間に設けられている。

入力側光バイパス回路３２は、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_１へ向かう信号光λ_１を光増幅器Ａ_１に入力させ、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_２へ向かう信号光λ_１を光増幅器Ａ_２に入力させ、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_１へ向かう信号光λ_２を光増幅器Ａ_３に入力させ、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_２へ向かう信号光λ_２を光増幅器Ａ_４に入力させる。また、入力側光バイパス回路３２は、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_３へ向かう信号光λ_１を光増幅器Ａ_３に入力させ、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_４へ向かう信号光λ_１を光増幅器Ａ_４に入力させ、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_３へ向かう信号光λ_２を光増幅器Ａ_１に入力させ、分配側切替部３１から光増幅器Ａ_４へ向かう信号光λ_２を光増幅器Ａ_２に入力させる。

出力側光バイパス回路３３は、光増幅器Ａ_１により光増幅された信号光λ_１を出力端Ｐ_１から出力させ、光増幅器Ａ_２により光増幅された信号光λ_１を出力端Ｐ_２から出力させ、光増幅器Ａ_１により光増幅された信号光λ_２を出力端Ｐ_３から出力させ、光増幅器Ａ_２により光増幅された信号光λ_２を出力端Ｐ_４から出力させる。また、出力側光バイパス回路３３は、光増幅器Ａ_３により光増幅された信号光λ_１を出力端Ｐ_３から出力させ、光増幅器Ａ_４により光増幅された信号光λ_１を出力端Ｐ_４から出力させ、光増幅器Ａ_３により光増幅された信号光λ_２を出力端Ｐ_４から出力させ、光増幅器Ａ_４により光増幅された信号光λ_２を出力端Ｐ_２から出力させる。

なお、好適には、光増幅器２１１，光増幅器２１３，光増幅器２１１，光増幅器２１３および光増幅器Ａ_１〜Ａ_４それぞれは、光導波領域にＥｒ元素が添加された光ファイバを光増幅媒体として用いた光ファイバ増幅器である。この場合、例えば、第１波長λ_１は１５６０ｎｍであり、第２波長λ_２は１５５０ｎｍである。また、これらの光増幅器，第１光送信器１１，第２光送信器１２，送信側切替部１４および分配側切替部３１それぞれは、ネットワーク機能を有し、ネットワークを介してセンタで集中管理（状態確認および制御）される。

図２は、本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる入力側光バイパス回路３２の構成図である。この図に示される入力側光バイパス回路３２は、入力端１０１〜１０４と出力端１１１〜１１４との間に、光分波器１２１〜１２４および光合波器１３１〜１３４を含む。

入力側光バイパス回路３２の入力端１０１〜１０４それぞれは分配側切替部３１の出力端に接続されている。出力端１１１は光増幅器Ａ_１の入力端に接続され、出力端１１２は光増幅器Ａ_２の入力端に接続され、出力端１１３は光増幅器Ａ_３の入力端に接続され、出力端１１４は光増幅器Ａ_４の入力端に接続されている。

光分波器１２１は、入力端１０１に入力した信号光を分波して、信号光λ_１を光合波器１３１へ出力し、信号光λ_２を光合波器１３３へ出力する。光分波器１２３は、入力端１０３に入力した信号光を分波して、信号光λ_１を光合波器１３３へ出力し、信号光λ_２を光合波器１３１へ出力する。

光合波器１３１は、光分波器１２１から出力された信号光λ_１を入力するとともに、光分波器１２３から出力された信号光λ_２を入力して、これらの信号光を合波して出力端１１１から出力させる。光合波器１３３は、光分波器１２３から出力された信号光λ_１を入力するとともに、光分波器１２１から出力された信号光λ_２を入力して、これらの信号光を合波して出力端１１３から出力させる。

光分波器１２２は、入力端１０２に入力した信号光を分波して、信号光λ_１を光合波器１３２へ出力し、信号光λ_２を光合波器１３４へ出力する。光分波器１２４は、入力端１０４に入力した信号光を分波して、信号光λ_１を光合波器１３４へ出力し、信号光λ_２を光合波器１３２へ出力する。

光合波器１３２は、光分波器１２２から出力された信号光λ_１を入力するとともに、光分波器１２４から出力された信号光λ_２を入力して、これらの信号光を合波して出力端１１２から出力させる。光合波器１３４は、光分波器１２４から出力された信号光λ_１を入力するとともに、光分波器１２２から出力された信号光λ_２を入力して、これらの信号光を合波して出力端１１４から出力させる。

すなわち、この入力側光デバイス回路３２は、信号光λ_１については、入力端１０１に入力して出力端１１１から出力し、入力端１０２に入力して出力端１１２から出力し、入力端１０３に入力して出力端１１３から出力し、入力端１０４に入力して出力端１１４から出力する。入力側光デバイス回路３２は、信号光λ_２については、入力端１０１に入力して出力端１１３から出力し、入力端１０２に入力して出力端１１４から出力し、入力端１０３に入力して出力端１１１から出力し、入力端１０４に入力して出力端１１２から出力する。

出力側光バイパス回路３３も、入力側光バイパス回路３２と同様の構成を有している。ただし、出力側光バイパス回路３３の入力端１０１は光増幅器Ａ_１の出力端に接続され、入力端１０２は光増幅器Ａ_２の出力端に接続され、入力端１０３は光増幅器Ａ_３の出力端に接続され、入力端１０４は光増幅器Ａ_４の出力端に接続され、出力端１１１は出力端Ｐ_１に接続され、出力端１１２は出力端Ｐ_２に接続され、出力端１１３は出力端Ｐ_３に接続され、出力端１１４は出力端Ｐ_４に接続されている。

図３は、本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる分配側切替部３１の構成図である。この図に示される分配側切替部３１は、入力端２０１および入力端２０２と出力端２１１〜２１４との間に、光分岐器２２１，光分岐器２２２，光スイッチ２３１，光スイッチ２３２，光分岐器２４１および光分岐器２４２を含む。

入力端２０１は第１光線路２１と接続され、入力端２０２は第２光線路２２と接続されている。出力端２１１は入力側光バイパス回路３２の入力端１０１と接続され、出力端２１２は入力側光バイパス回路３２の入力端１０２と接続され、出力端２１３は入力側光バイパス回路３２の入力端１０３と接続され、出力端２１４は入力側光バイパス回路３２の入力端１０４と接続されている。

光分岐器２２１は、第１光線路２１により伝送されて入力端２０１に入力した信号光を２分岐して、その２分岐した信号光を光スイッチ２３１および光スイッチ２３２へ出力する。光分岐器２２２は、第２光線路２２により伝送されて入力端２０２に入力した信号光を２分岐して、その２分岐した信号光を光スイッチ２３１および光スイッチ２３２へ出力する。

光スイッチ２３１は、光分岐器２２１から出力されて到達した信号光、および、光分岐器２２２から出力されて到達した信号光、の何れかを選択的に光分岐器２４１へ出力する。光スイッチ２３２は、光分岐器２２１から出力されて到達した信号光、および、光分岐器２２２から出力されて到達した信号光、の何れかを選択的に光分岐器２４２へ出力する。

光分岐器２４１は、光スイッチ２３１から出力された信号光を２分岐して、その２分岐した信号光を出力端２１１および出力端２１２へ出力する。光分岐器２４２は、光スイッチ２３２から出力された信号光を２分岐して、その２分岐した信号光を出力端２１３および出力端２１４へ出力する。

すなわち、この分配側切替部３１は、光スイッチ２３１の状態に応じて、入力端２０１および入力端２０２の何れかに入力した信号光を出力端２１１および出力端２１２から入力側光バイパス回路３２へ出力し、また、光スイッチ２３２の状態に応じて、入力端２０１および入力端２０２の何れかに入力した信号光を出力端２１３および出力端２１４から入力側光バイパス回路３２へ出力する。

次に、本実施形態に係る光伝送システム１の動作の一例について説明する。通常状態においては、送信部１０において送信側切替部１４により第１光送信器１１と第１光線路２１とが互いに光学的に接続され、分配部３０において分配側切替部３１により第１光線路２１と入力側光バイパス回路３２の入力端１０１〜１０４とが互いに光学的に接続されているとする。このとき、第１光送信器１１から出力された信号光λ_１は、送信側切替部１４、第１光線路２１および分配側切替部３１を経て入力側光バイパス回路３２に達する。

そして、入力側光バイパス回路３２の入力端１０１に入力した信号光λ_１は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１１から出力され、光増幅器Ａ_１により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０１および出力端１１１を経て、出力端Ｐ_１から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。入力側光バイパス回路３２の入力端１０２に入力した信号光λ_１は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１２から出力され、光増幅器Ａ_２により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０２および出力端１１２を経て、出力端Ｐ_２から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

入力側光バイパス回路３２の入力端１０３に入力した信号光λ_１は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１３から出力され、光増幅器Ａ_３により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０３および出力端１１３を経て、出力端Ｐ_３から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。入力側光バイパス回路３２の入力端１０４に入力した信号光λ_１は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１４から出力され、光増幅器Ａ_４により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０４および出力端１１４を経て、出力端Ｐ_４から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

仮に第１光線路２１が故障した場合には、送信部１０において送信側切替部１４により第１光送信器１１と第２光線路２２とが互いに光学的に接続され、分配部３０において分配側切替部３１により第２光線路２２と入力側光バイパス回路３２の入力端１０１〜１０４とが互いに光学的に接続される。第１光送信器１１から出力された信号光λ_１は、送信側切替部１４、第２光線路２２および分配側切替部３１を経て入力側光バイパス回路３２に達する。以降の処理は、上記通常状態の場合と同様である。

また、仮に第１光送信器１１が故障した場合には、送信部１０において送信側切替部１４により第２光送信器１２と第１光線路２１とが互いに光学的に接続される。第２光送信器１２から出力された信号光は、送信側切替部１４、第１光線路２１および分配側切替部３１を経て入力側光バイパス回路３２に達する。

第２光送信器１２から出力された信号光が波長λ_１であれば、入力側光バイパス回路３２に入力した信号光λ_１は、上記の通常状態の場合と同様の経路で光増幅され多数の加入者宅へ送信される。これに対して、第２光送信器１２から出力された信号光が波長λ_２であれば、入力側光バイパス回路３２に入力した信号光λ_２は、以下のような経路で光増幅され多数の加入者宅へ送信される。

すなわち、入力側光バイパス回路３２の入力端１０１に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１３から出力され、光増幅器Ａ_３により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０３および出力端１１１を経て、出力端Ｐ_１から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。入力側光バイパス回路３２の入力端１０２に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１４から出力され、光増幅器Ａ_４により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０４および出力端１１２を経て、出力端Ｐ_２から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

入力側光バイパス回路３２の入力端１０３に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１１から出力され、光増幅器Ａ_１により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０１および出力端１１３を経て、出力端Ｐ_３から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。入力側光バイパス回路３２の入力端１０４に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１２から出力され、光増幅器Ａ_２により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０２および出力端１１４を経て、出力端Ｐ_４から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

また、仮に光増幅器Ａ_３が故障した場合には、送信部１０において送信側切替部１４により、第１光送信器１１と第１光線路２１とが互いに光学的に接続され、第２光送信器１２と第２光線路２２とが互いに光学的に接続される。第１光送信器１１から信号光λ_１が出力され、第２光送信器１２から信号光λ_２が出力される。また、分配部３０において分配側切替部３１により、第１光線路２１と入力側光バイパス回路３２の入力端１０１，１０２とが互いに光学的に接続され、第２光線路２２と入力側光バイパス回路３２の入力端１０３，１０４とが互いに光学的に接続される。

尚、光増幅器Ａ_３の故障に伴う一連の線路切替えは、集中管理するセンタがネットワークを介して光増幅器の故障情報を察知し、同情報を元にセンタが各機器に対して線路切替え指示を配信し、更に同指示に従って各機器が線路切替えを実施する方法が好適である。

このとき、第１光送信器１１から出力された信号光λ_１は、送信側切替部１４、第１光線路２１および分配側切替部３１を経て入力側光バイパス回路３２の入力端１０１および入力端１０２に達する。そして、入力側光バイパス回路３２の入力端１０１に入力した信号光λ_１は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１１から出力され、光増幅器Ａ_１により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０１および出力端１１１を経て、出力端Ｐ_１から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。また、入力側光バイパス回路３２の入力端１０２に入力した信号光λ_１は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１２から出力され、光増幅器Ａ_２により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０２および出力端１１２を経て、出力端Ｐ_２から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

一方、第２光送信器１２から出力された信号光λ_２は、送信側切替部１４、第２光線路２２および分配側切替部３１を経て入力側光バイパス回路３２の入力端１０３および入力端１０４に達する。そして、入力側光バイパス回路３２の入力端１０３に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１１から出力され、光増幅器Ａ_１により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０１および出力端１１３を経て、出力端Ｐ_３から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。また、入力側光バイパス回路３２の入力端１０４に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１２から出力され、光増幅器Ａ_２により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０２および出力端１１４を経て、出力端Ｐ_４から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

このように、光増幅器Ａ_３が故障した場合には、第２光送信器１２から出力された信号光λ_２は、故障した光増幅器Ａ_３を経ないで、正常な光増幅器Ａ_１，Ａ_２より光増幅されて、分配部３０の出力端Ｐ_３，Ｐ_４から加入者宅へ出力される。したがって、この光伝送システム１は、分配部３０における光部品の僅かな追加により、システムコストの大幅な上昇を回避しつつ、分配部３０についても信頼性を確保することができる。

なお、上記の通常状態と比較して、光増幅器Ａ_３が故障した場合には、光増幅器Ａ_１，Ａ_２に入力する信号光のレベルが２倍になる。光増幅器Ａ_１，Ａ_２は、光増幅して出力する信号光のレベルが目標出力レベルとなるように出力一定制御を行うが、入力信号光レベルの増加した場合に、目標出力レベルがそのままであると、出力端Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４に到達する各々の出力信号光レベルが低下する。そこで、光増幅器Ａ_１，Ａ_２は、予め指定された閾値以上に入力信号光レベルの増加した場合には、目標出力レベルを増加させるのが好適である。又、目標出力レベルの増加は故障における線路切替えと連動されるべき事象ゆえ、センタからの（線路切替えに伴う出力変更）指示に応じて実施する手段も考えられる。

上記の構成では、光増幅器Ａ_３が故障した場合に、その故障した光増幅器Ａ_３が用いられないだけでなく、正常な光増幅器Ａ_４も用いられず、したがって、全ての加入者宅へ送られる信号光が影響を受ける。そこで、本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる分配側切替部３１は、図３に示した構成のものに替えて、図４に示す構成のものであるのも好適である。

図４は、本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる分配側切替部３１の他の構成図である。この図に示される分配側切替部３１は、入力端２０１および入力端２０２と出力端２１１〜２１４との間に、光分岐器２５１，光分岐器２５２および光スイッチ２６１〜２６４を含む。

光分岐器２５１は、第１光線路２１により伝送されて入力端２０１に入力した信号光を４分岐して、その４分岐した信号光を光スイッチ２６１〜２６４へ出力する。光分岐器２５２は、第２光線路２２により伝送されて入力端２０２に入力した信号光を４分岐して、その４分岐した信号光を光スイッチ２６１〜２６４へ出力する。

光スイッチ２６１は、光分岐器２５１により分岐されて出力された何れかの信号光、および、光分岐器２５２により分岐されて出力された何れかの信号光、の何れかを出力端２１１へ出力する。光スイッチ２６２は、光分岐器２５１により分岐されて出力された何れかの信号光、および、光分岐器２５２により分岐されて出力された何れかの信号光、の何れかを出力端２１２へ出力する。

光スイッチ２６３は、光分岐器２５１により分岐されて出力された何れかの信号光、および、光分岐器２５２により分岐されて出力された何れかの信号光、の何れかを出力端２１３へ出力する。光スイッチ２６４は、光分岐器２５１により分岐されて出力された何れかの信号光、および、光分岐器２５２により分岐されて出力された何れかの信号光、の何れかを出力端２１４へ出力する。

すなわち、この分配側切替部３１は、光スイッチ２６１の状態に応じて、入力端２０１および入力端２０２の何れかに入力した信号光を出力端２１１へ出力し、光スイッチ２６２の状態に応じて、入力端２０１および入力端２０２の何れかに入力した信号光を出力端２１２へ出力し、光スイッチ２６３の状態に応じて、入力端２０１および入力端２０２の何れかに入力した信号光を出力端２１３へ出力し、また、光スイッチ２６４の状態に応じて、入力端２０１および入力端２０２の何れかに入力した信号光を出力端２１４へ出力する。

この図４に示される構成の分配側切替部３１を用いた場合、通常状態では、送信部１０において送信側切替部１４により第１光送信器１１と第１光線路２１とが互いに光学的に接続され、分配部３０において分配側切替部３１により第１光線路２１と入力側光バイパス回路３２の入力端１０１〜１０４とが互いに光学的に接続される。そして、第１光送信器１１から出力された信号光λ_１は、送信側切替部１４、第１光線路２１、分配側切替部３１および入力側光バイパス回路３２を経て、光増幅器Ａ_１〜Ａ_４により光増幅され、出力側光バイパス回路３３を経て、出力端Ｐ_１〜Ｐ_４から出力される。

仮に光増幅器Ａ_３が故障した場合には、送信部１０において送信側切替部１４により、第１光送信器１１と第１光線路２１とが互いに光学的に接続され、第２光送信器１２と第２光線路２２とが互いに光学的に接続される。第１光送信器１１から信号光λ_１が出力され、第２光送信器１２から信号光λ_２が出力される。また、分配部３０において分配側切替部３１により、第１光線路２１と入力側光バイパス回路３２の入力端１０１，１０２，１０４とが互いに光学的に接続され、第２光線路２２と入力側光バイパス回路３２の入力端１０３とが互いに光学的に接続される。

そして、第１光送信器１１から出力された信号光λ_１は、上記の通常状態と同様の経路で、出力端Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_４から出力される。一方、第２光送信器１２から出力された信号光λ_２は、送信側切替部１４、第２光線路２２および分配側切替部３１を経て入力側光バイパス回路３２の入力端１０３に達する。そして、入力側光バイパス回路３２の入力端１０３に入力した信号光λ_２は、入力側光バイパス回路３２の出力端１１１から出力され、光増幅器Ａ_１により光増幅され、出力側光バイパス回路３３の入力端１０１および出力端１１３を経て、出力端Ｐ_３から出力されて、多数の加入者宅へ送信される。

このように、光増幅器Ａ_３が故障した場合には、第２光送信器１２から出力された信号光λ_２は、故障した光増幅器Ａ_３を経ないで、正常な光増幅器Ａ_１より光増幅されて、分配部３０の出力端Ｐ_３から加入者宅へ出力される。したがって、この光伝送システム１は、分配部３０における光部品の僅かな追加により、システムコストの大幅な上昇を回避しつつ、分配部３０についても信頼性を確保することができる。

また、図３に示した構成の分配側切替部３１を用いた場合には、全ての加入者宅へ送られる信号光が影響を受けるのに対して、図４に示した構成の分配側切替部３１を用いた場合には、故障した光増幅器Ａ_３およびこれと対になっている光増幅器Ａ_１それぞれ繋がる加入者宅へ送られる信号光のみが影響を受け、他の光増幅器Ａ_２，Ａ_４それぞれに繋がる加入者宅へ送られる信号光は影響を受けない。

なお、図４に示した構成の分配側切替部３１は、分配部３０に含まれる光増幅器の個数に比例して、スイッチの必要個数も増大する。しかし、光増幅器の入出力端にスイッチを設けることで分配部を冗長構成した場合と比較すると、図４に示した構成の分配側切替部３１は、スイッチの必要個数は半分で済み、予備の光増幅器も不要である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、求められる信頼性や品質に依って、送信部１０は、図５に示される構成を有するのも好適である。図５は、本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる送信部１０の他の構成図である。この図５に示される送信部１０は、第１光送信器１１、第２光送信器１２、第３光送信部１３および送信側切替部１４を含む。第１光送信器１１は、第１波長λ_１の信号光を出力する。第２光送信器１２は、第１波長λ_１と異なる第２波長λ_２の信号光を出力する。また、第３光送信器１３は、第１波長λ_１の信号光を出力する。送信側切替部１４は、第１光送信器１１，第２光送信器１２および第３光送信器１３と第１光線路２１および第２光線路２２との間の光学的な接続を選択的に切り替える。

また、分配部３０において、入力側光バイパス回路３２、出力側光バイパス回路３３および光増幅器Ａ_１〜Ａ_４は、収容性やコストの点を考えると一体型であるのが好適であるが、分離型でも構わない。後者では、光増幅器Ａ_１〜Ａ_４のうちの何れかの光増幅器に故障が発生した場合、入力側光バイパス回路３２および出力側光バイパス回路３３により信号光を迂回させている間に、故障した光増幅器を交換することが可能である。

本実施形態に係る光伝送システム１の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる入力側光バイパス回路３２の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる分配側切替部３１の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる分配側切替部３１の他の構成図である。本実施形態に係る光伝送システム１に含まれる送信部１０の他の構成図である。従来の光伝送システム２の構成図である。

符号の説明

１…光伝送システム、１０…送信部、１１…第１光送信器、１２…第２光送信器、１３…第３光送信器、１４…送信側切替部、２０…中継部、２１…第１光線路、２２…第２光線路、３０…分配部、３１…分配側切替部、３２…入力側光バイパス回路、３３…出力側光バイパス回路、Ａ_１〜Ａ_Ｍ…光増幅器。

Claims

第１波長の信号光を出力する第１光送信器と、第１波長と異なる第２波長の信号光を出力する第２光送信器と、前記第１光送信器および前記第２光送信器と第１出力端および第２出力端との間の光学的な接続を選択的に切り替える送信側切替部と、を含む送信部と、
前記送信部の前記第１出力端から出力された信号光を伝送する第１光線路と、前記送信部の前記第２出力端から出力された信号光を伝送する第２光線路と、を含む中継部と、
前記第１光線路または前記第２光線路により伝送された信号光を光増幅してＭ個の出力端Ｐ_１〜Ｐ_Ｍから出力する分配部と、
を備え、
前記光分配部が、
入力した信号光を光増幅して出力するＭ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍと、
Ｍ個の出力端を有し、前記第１光線路および前記第２光線路と前記Ｍ個の出力端との間の光学的な接続を選択的に切り替える分配側切替部と、
Ｍ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、前記Ｍ個の入力端が前記分配側切替部のＭ個の出力端に接続され、前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端が前記Ｍ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ１の光増幅器Ａ_ｍ１に接続され、前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端が前記Ｍ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ２の光増幅器Ａ_ｍ２に接続され、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第１波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させ、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第１波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第２波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第２波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させる入力側光バイパス回路と、
Ｍ個の入力端およびＭ個の出力端を有し、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端が前記Ｍ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ１の光増幅器Ａ_ｍ１に接続され、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端が前記Ｍ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍのうちの第ｍ２の光増幅器Ａ_ｍ２に接続され、前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端が前記Ｍ個の出力端Ｐ_１〜Ｐ_Ｍのうちの出力端Ｐ_ｍ１に接続され、前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端が前記Ｍ個の出力端Ｐ_１〜Ｐ_Ｍのうちの出力端Ｐ_ｍ２に接続され、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第１波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させ、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第１波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ１の入力端に入力された第２波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ２の出力端から出力させ、前記Ｍ個の入力端のうちの第ｍ２の入力端に入力された第２波長の信号光を前記Ｍ個の出力端のうちの第ｍ１の出力端から出力させる出力側光バイパス回路と、
を含む、
ことを特徴とする光伝送システム（ただし、Ｍは２以上の偶数、ｍ１およびｍ２は１以上Ｍ以下の整数、ｍ１≠ｍ２）。
前記Ｍ個の光増幅器Ａ_１〜Ａ_Ｍそれぞれが、光増幅して出力する信号光のレベルが目標出力レベルとなるように出力一定制御を行うとともに、入力信号光レベルが予め指定した閾値以上に増加した場合または出力変更指示を受けた場合に前記目標出力レベルを増加させる、ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
前記入力側光バイパス回路および前記出力側光バイパス回路それぞれが、
各々入力した第１波長および第２波長の信号光を互いに分波して出力する第１分波器および第２分波器と、
前記第１分波器により分波されて出力された第１波長の信号光と、前記第２分波器により分波されて出力された第２波長の信号光と、を合波して出力する第１合波器と、
前記第１分波器により分波されて出力された第２波長の信号光と、前記第２分波器により分波されて出力された第１波長の信号光と、を合波して出力する第２合波器と、
を含むバイパスユニットをＭ／２個有し、
これらＭ／２個のバイパスユニットに含まれる前記第１分波器および前記第２分波器の入力端が前記Ｍ個の入力端と１対１に対応し、
これらＭ／２個のバイパスユニットに含まれる前記第１合波器および前記第２合波器の出力端が前記Ｍ個の出力端と１対１に対応する、
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
前記分配側切替部が、
前記第１光線路により伝送された信号光を２分岐する第１光分岐器と、
前記第２光線路により伝送された信号光を２分岐する第２光分岐器と、
前記第１光分岐器により分岐されて出力された一方の信号光、および、前記第２光分岐器により分岐されて出力された一方の信号光、の何れかを選択的に出力する第１光スイッチと、
前記第１光分岐器により分岐されて出力された他方の信号光、および、前記第２光分岐器により分岐されて出力された他方の信号光、の何れかを選択的に出力する第２光スイッチと、
前記第１光スイッチから出力された信号光をＭ／２分岐して、その分岐した光を前記入力側光バイパス回路の前記Ｍ個の入力端のうち奇数番目の入力端へ入力させる第３光分岐器と、
前記第２光スイッチから出力された信号光をＭ／２分岐して、その分岐した光を前記入力側光バイパス回路の前記Ｍ個の入力端のうち偶数番目の入力端へ入力させる第４光分岐器と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
前記分配側切替部が、
前記第１光線路により伝送された信号光をＭ分岐する第１光分岐器と、
前記第２光線路により伝送された信号光をＭ分岐する第２光分岐器と、
前記第１光分岐器によりＭ分岐されて出力された何れかの信号光、および、前記第２光分岐器によりＭ分岐されて出力された何れかの信号光、の何れかを選択的に出力するＭ個の光スイッチと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
前記第２光送信器が、第１波長および第２波長を含む波長範囲内で出力信号光の波長が可変である、ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
前記送信部が、第１波長の信号光を出力する第３光送信器を更に含み、
前記送信側切替部が、前記第１光送信器，前記第２光送信器および前記第３光送信器と前記第１出力端および前記第２出力端との間の光学的な接続を選択的に切り替える、
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。