JP5121431B2

JP5121431B2 - 光伝送システム

Info

Publication number: JP5121431B2
Application number: JP2007319490A
Authority: JP
Inventors: 義昌馬場; 栄一堀内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: JP2009147416A

Description

この発明は、波長分散を考慮したプロテクション方式の光伝送システムに関し、特に光クロスコネクト装置によって構成するネットワークにおいて、１＋１プロテクションで現用光パスと予備光パスの波長分散量を等しくすることにより、障害切替時の信号品質劣化を抑制する光伝送システムに関するものである。

従来の光ネットワークでは、光ファイバの分散によって生じる信号の歪みを補償するため、隣接ノード間の波長分散量に応じた分散補償ファイバを、事前の詳細設計（具体的にはノード間の波長分散量の測定結果）に基づき各ノードに搭載している。つまり、すべての隣接ノード間で、波長分散量が零となるように分散補償を行っていることになる。

しかしながら、これは、複数のノードを中継していく１つの光パスに対して、リンク単位（ここでは、ノード間をリンクと呼んでいる）に複数回の分散補償を行っていることとなり、分散補償コストが多大となる。

そのため、各ノード間（リンク単位）の波長分散量を測定し、その情報をノード間で交換したり、波長分散量管理サーバに通知したりして、光パス全体の波長分散量を、リンク単位の波長分散量を累積することにより求めることが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。その結果、複数のノードを中継する１つの光パスに対しては、累積した波長分散量を補償するための分散補償だけを行えばよいため、リンク単位に分散補償するよりも、分散補償コストが低減できる。

特開２００３−１２１３０３号公報特開２００４−２７４２３８号公報

今後、ビットレートが高速化（例えば、１０Ｇｂ／ｓから、４０Ｇｂ／ｓや１６０Ｇｂ／ｓに高速化）すると、より高精度な分散補償が必要となってくる。

そのため、ノードが収容しているリンクの数と同じだけ、波長分散量を測定する機能を実現しようとすると、高精度で高価な波長分散量を測定する機能が、リンクの数だけ必要となり、光伝送システム全体のコストが高くなる。

また、たとえリンク単位に高精度な波長分散量を測定したとしても、リンク単位の波長分散量を累積する過程で、その誤差も累積されてしまう。また、リンク単位の測定では、光パスの中継ノードにおいてリンク間をクロスコネクトするため挿入される光スイッチ等の光デバイス等の波長分散量も無視できない。

さらに、１＋１プロテクションにおける現用光パスと予備光パスの波長分散量が異なる場合は、１＋１プロテクション動作により現用光パスから予備光パスへ経路が切り替わった後、受信装置の可変分散補償デバイスが正常に動作するまでの時間、信号品質の劣化が生じるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、光パス確立後に波長分散量の測定を実施するとともに、１＋１プロテクションにおける現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を補償することにより、切替後の信号品質の劣化を防ぐことができる光伝送システムを得るものである。

この発明は、送信側のクライアント装置に接続された送信側の光クロスコネクト装置と、受信側のクライアント装置に接続され、かつ前記送信側の光クロスコネクト装置に光ファイバによって接続された受信側の光クロスコネクト装置とを備えた光伝送システムであって、前記送信側の光クロスコネクト装置は、任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第１の現用光スイッチと、任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第１の予備光スイッチと、それぞれに前記第１の現用光スイッチと前記第１の予備光スイッチに接続され、光パスの波長分散量を測定する一対の第１の波長分散量測定部と、前記第１の現用光スイッチに接続された第１の現用光可変分散補償部と、前記第１の予備光スイッチに接続された第１の予備光可変分散補償部と、前記送信側の光クロスコネクト装置動作を監視、制御する第１の監視制御部とを有し、前記受信側の光クロスコネクト装置は、任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第２の現用光スイッチと、任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第２の予備光スイッチと、それぞれに前記第２の現用光スイッチと前記第２の予備光スイッチに接続され、光パスの波長分散量を測定する一対の第２の波長分散量測定部と、前記第２の現用光スイッチに接続された第２の現用光可変分散補償部と、前記第２の予備光スイッチに接続された第２の予備光可変分散補償部と、前記受信側の光クロスコネクト装置動作を監視、制御する第２の監視制御部とを有し、前記第１の監視制御部は、ネットワークのリソース状況を把握して現用光パスと予備光パスを確立し、一方の前記第１の波長分散量測定部と一方の前記第２の波長分散量測定部を接続し異なる２波長の測定信号を送信して前記現用光パスと前記予備光パスのそれぞれの一方方向の波長分散量を測定し、現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を計算し、前記第１の現用光可変分散補償部、前記第１の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つに、前記差分を補償するように設定し、前記第１の現用光スイッチ、前記第１の予備光スイッチのうち少なくとも１つの接続関係を変更して、前記差分を補償するように設定した前記第１の現用光可変分散補償部、前記第１の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つを、前記現用光パス、前記予備光パスのうち少なくとも１つに挿入し、前記第２の監視制御部は、ネットワークのリソース状況を把握して現用光パスと予備光パスを確立し、他方の前記第１の波長分散量測定部と他方の前記第２の波長分散量測定部を接続し異なる２波長の測定信号を送信して前記現用光パスと前記予備光パスのそれぞれの他方方向の波長分散量を測定し、現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を計算し、前記第２の現用光可変分散補償部、前記第２の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つに、前記差分を補償するように設定し、前記第２の現用光スイッチ、前記第２の予備光スイッチのうち少なくとも１つの接続関係を変更して、前記差分を補償するように設定した前記第２の現用光可変分散補償部、前記第２の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つを、前記現用光パス、前記予備光パスのうち少なくとも１つに挿入する、ことを特徴とする光伝送システムにある。

この発明に係る光伝送システムは、光パス確立後に波長分散量の測定を実施するとともに、１＋１プロテクションにおける現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を補償することにより、切替後の信号品質の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る光伝送システムについて図１から図５までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る光伝送システムのネットワーク構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、この発明の実施の形態１に係る光伝送システムは、ルータやスイッチ等の送信側のクライアント装置１００と、送信側の光クロスコネクト装置２００と、中継ノードである光クロスコネクト装置３００と、受信側の光クロスコネクト装置４００と、ルータやスイッチ等の受信側のクライアント装置５００とが設けられている。なお、各装置は、光ファイバにより接続されている。

また、クライアント装置１００からクライアント装置５００へ確立された１＋１プロテクションされた光パスは、現用光パス１と予備光パス２である。

図２は、この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの光クロスコネクト装置の構成を示すブロック図である。

図２において、光クロスコネクト装置２００は、ポート２０１と、ポート２０２と、入力信号を監視する入力側光モニタ２０３と、入力信号を二分岐し、後述する現用光スイッチと予備光スイッチへ分配するための光カプラ２０４と、任意の入力ポートからの入力信号を、任意の出力ポートへスイッチングするための現用光スイッチ２０５と、任意の入力ポートからの入力信号を、任意の出力ポートへスイッチングするための予備光スイッチ２０６と、現用光スイッチ２０５と予備光スイッチ２０６に接続され、光パスの波長分散量を測定する送信側波長分散量測定部２０７と、現用光スイッチ２０５と予備光スイッチ２０６に接続され、光パスの波長分散量を測定する受信側波長分散量測定部２０８と、現用光スイッチ２０５に接続された可変分散補償部２０９と、予備光スイッチ２０６に接続された可変分散補償部２１０と、現用光スイッチ２０５からの信号と予備光スイッチ２０６からの信号のいずれかの信号を出力信号として選択する２×１スイッチ２１１と、出力信号を監視する出力側光モニタ２１２と、ポート２１３と、ポート２１４と、光クロスコネクト装置２００の動作を監視、制御する監視制御部２２０とが設けられている。

なお、光クロスコネクト装置４００も、光クロスコネクト装置２００と同様の構成である。また、クライアント装置１００、５００が接続されない光クロスコネクト装置３００には、波長分散量測定部２０７、２０８と、可変分散補償部２０９、２１０はないが、それ以外の構成は、光クロスコネクト装置２００と同様である。

図３は、この発明の実施の形態１に係る光伝送システムにおいてクライアント装置が接続されている光クロスコネクト装置の詳細構成を示すブロック図である。

図３において、クライアント装置１００は、光クロスコネクト装置２００のポート２０１に接続され、クライアント装置５００は、光クロスコネクト装置４００のポート４１４に接続されている。また、光クロスコネクト装置２００のポート２１３と光クロスコネクト装置４００のポート４０１は直接接続されているが、それぞれのポート２１４と４０２は、光クロスコネクト装置３００を介して接続されている。

図４は、この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの現用光パスと予備光パスの波長分散量測定時の接続を示す図である。

図４において、光クロスコネクト装置２００の送信側波長分散量測定部２０７と光クロスコネクト装置４００の受信側波長分散量測定部４０８が、現用光スイッチ２０５、４０５あるいは予備光スイッチ２０６、４０６を介して接続され、現用光パスと予備光パスの波長分散量を測定する。

図５は、この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの現用光パスに対して可変分散補償部が挿入されている時の接続を示す図である。

図５において、送信側の光クロスコネクト装置２００において、現用光パスに対して、現用光スイッチ２０５を介して可変分散補償部２０９が挿入されている。

つぎに、この実施の形態１に係る光伝送システムの動作について図面を参照しながら説明する。

クライアント装置１００が、クライアント装置５００への１＋１プロテクションのパスを確立する場合について説明する。

まず、クライアント装置１００は、光クロスコネクト装置２００に対して、クライアント装置５００への１＋１プロテクションパスの確立要求を伝える。

次に、光クロスコネクト装置２００の監視制御部２２０は、ネットワークのリソース状況を把握して、現用光パスと、現用光パスを通らないような予備光パスを確立する。この際、光パスの選択や確立は、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で標準化が進められているＧＭＰＬＳ（Generalized Multi Protocol Label Switching）技術によるルーティング、シグナリング手段により実現され、現用光パス、予備光パスが確立する。

次に、現用光パス、予備光パスが確立すると、監視制御部２２０は、図４に示すように、光クロスコネクト装置２００の送信側波長分散量測定部２０７と、光クロスコネクト装置４００の受信側波長分散量測定部４０８を接続して、送信側波長分散量測定部２０７より異なる２波長の測定信号を送信し、受信側波長分散量測定部４０８で群遅延時間差を測定することにより、現用光パスと予備光パスの波長分散量をそれぞれ測定する。

次に、波長分散量の測定が完了すると、監視制御部２２０は、現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を計算し、波長分散量が大きい方のパスに接続されている可変分散補償部２０９、２１０に、その差分を補償するように設定する。図５の例では、現用光パスの波長分散量が大きい場合で、現用光スイッチ２０５に接続されている可変分散補償部２０９に、その差分を補償するように設定する。

そして、監視制御部２２０は、可変分散補償部２０９の設定が完了すると、現用光スイッチ２０５の接続関係を変更して、波長分散量の差分を補償するように設定した可変分散補償部２０９を、現用光パスに挿入する。

以上のように、光クロスコネクト装置２００、４００に、波長分散量測定部２０７、４０８と、可変分散補償部２０９、２１０を搭載したため、以下のような効果が得られる。
（１）光パスを確立してから波長分散量を測定することができるため、光パスの波長分散量を正確に測定することができる。
（２）波長分散量測定部２０７、４０８は、クライアント装置１００、５００が接続されるエッジの光クロスコネクト装置２００、４００だけに搭載すればよいため、ネットワーク全体のコストを下げることができる。
（３）波長分散量の補償が必要なパスにだけ、可変分散補償部２０９、２１０を挿入して分散補償することができる。

なお、この実施の形態１では、１＋１プロテクションの現用光パスに対して、予備光パスと同じ波長分散量となるように分散補償を行っていたが、現用光パスと予備光パスの両方に対して可変分散補償部を挿入して、波長分散を同一値、もしくはゼロとなるようにすることもできる。

また、この実施の形態１では、送信側の光クロスコネクト装置２００において分散補償を行っていたが、受信側の光クロスコネクト装置４００において分散補償を行っても同様の効果が得られる。

また、この実施の形態１では、送信側の光クロスコネクト装置２００において分散補償を行っていたが、送信側と受信側の両方の光クロスコネクト装置２００、４００において分散補償を行っても同様の効果が得られる。

また、この実施の形態１では、光クロスコネクト装置２００、３００、４００は、現用光スイッチと予備光スイッチの２つの光スイッチを持っていたが、１つの光スイッチにおいても同様の効果が得られる。

さらに、この実施の形態１では、１＋１プロテクションの光パスに対して分散補償を行っていたが、１：１プロテクションの光パスに対しても、同様の効果が得られる。

この発明の実施の形態１に係る光伝送システムのネットワーク構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの光クロスコネクト装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る光伝送システムにおいてクライアント装置が接続されている光クロスコネクト装置の詳細構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの現用光パスと予備光パスの波長分散量測定時の接続を示す図である。この発明の実施の形態１に係る光伝送システムの現用光パスに対して可変分散補償部が挿入されている時の接続を示す図である。

符号の説明

１現用光パス、２予備光パス、１００クライアント装置、２００光クロスコネクト装置、２０１ポート、２０２ポート、２０３入力側光モニタ、２０４光カプラ、２０５現用光スイッチ、２０６予備光スイッチ、２０７送信側波長分散量測定部、２０８受信側波長分散量測定部、２０９可変分散補償部、２１０可変分散補償部、２１１２×１スイッチ、２１２出力側光モニタ、２１３ポート、２１４ポート、２２０監視制御部、３００光クロスコネクト装置、４００光クロスコネクト装置、５００クライアント装置。

Claims

送信側のクライアント装置に接続された送信側の光クロスコネクト装置と、
受信側のクライアント装置に接続され、かつ前記送信側の光クロスコネクト装置に光ファイバによって接続された受信側の光クロスコネクト装置とを備えた光伝送システムであって、
前記送信側の光クロスコネクト装置は、
任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第１の現用光スイッチと、
任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第１の予備光スイッチと、
それぞれに前記第１の現用光スイッチと前記第１の予備光スイッチに接続され、光パスの波長分散量を測定する一対の第１の波長分散量測定部と、
前記第１の現用光スイッチに接続された第１の現用光可変分散補償部と、
前記第１の予備光スイッチに接続された第１の予備光可変分散補償部と、
前記送信側の光クロスコネクト装置動作を監視、制御する第１の監視制御部とを有し、
前記受信側の光クロスコネクト装置は、
任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第２の現用光スイッチと、
任意の入力ポートを任意の出力ポートへスイッチングする第２の予備光スイッチと、
それぞれに前記第２の現用光スイッチと前記第２の予備光スイッチに接続され、光パスの波長分散量を測定する一対の第２の波長分散量測定部と、
前記第２の現用光スイッチに接続された第２の現用光可変分散補償部と、
前記第２の予備光スイッチに接続された第２の予備光可変分散補償部と、
前記受信側の光クロスコネクト装置動作を監視、制御する第２の監視制御部とを有し、
前記第１の監視制御部は、
ネットワークのリソース状況を把握して現用光パスと予備光パスを確立し、
一方の前記第１の波長分散量測定部と一方の前記第２の波長分散量測定部を接続し異なる２波長の測定信号を送信して前記現用光パスと前記予備光パスのそれぞれの一方方向の波長分散量を測定し、
現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を計算し、前記第１の現用光可変分散補償部、前記第１の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つに、前記差分を補償するように設定し、
前記第１の現用光スイッチ、前記第１の予備光スイッチのうち少なくとも１つの接続関係を変更して、前記差分を補償するように設定した前記第１の現用光可変分散補償部、前記第１の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つを、前記現用光パス、前記予備光パスのうち少なくとも１つに挿入し、
前記第２の監視制御部は、
ネットワークのリソース状況を把握して現用光パスと予備光パスを確立し、
他方の前記第１の波長分散量測定部と他方の前記第２の波長分散量測定部を接続し異なる２波長の測定信号を送信して前記現用光パスと前記予備光パスのそれぞれの他方方向の波長分散量を測定し、
現用光パスと予備光パスの波長分散量の差分を計算し、前記第２の現用光可変分散補償部、前記第２の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つに、前記差分を補償するように設定し、
前記第２の現用光スイッチ、前記第２の予備光スイッチのうち少なくとも１つの接続関係を変更して、前記差分を補償するように設定した前記第２の現用光可変分散補償部、前記第２の予備光可変分散補償部のうち少なくとも１つを、前記現用光パス、前記予備光パスのうち少なくとも１つに挿入する、
ことを特徴とする光伝送システム。