JP5764989B2 - 光信号分岐装置、光信号分岐システム、および光信号分岐方法 - Google Patents

Description

本発明は、光信号を用いて通信を行うネットワーク上の光信号分岐装置、および光信号分岐装置に関連する光信号分岐システム、光信号分岐方法に関する。

近年のネットワーク通信の拡大により、海洋を跨ぐ通信インフラである海底ケーブル網の需要は高まっており、通信の高速化や耐障害性の確保が強く望まれている。

ここで、陸上の光ネットワーク通信で用いる通信機器として、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）機能を有するものがある。ＯＡＤＭでは、光信号を挿入（Ａｄｄ）または分岐（Ｄｒｏｐ）する際に、光信号を電気信号に変えることなく取り扱う、光スイッチを採用している。

このＯＡＤＭ機能を備える通信機器を海底ケーブル網内に設置することが、近年検討されている。

一般的に、ＯＡＤＭ機能を有する海底ケーブルシステムにおいて、ケーブル断が発生した場合、本来挿入されるべき信号が消失し、後段の光中継器に入力される信号数が減少する。海底ケーブルシステムに適用されている光中継器の出力パワーはその入力パワーによらずほぼ一定であるため、信号数が減少することで信号単位当たりのパワーが増加する。その結果、非線形光学効果による信号特性劣化が発生し、場合によっては通信不能状態に陥る。

上記のような課題を解決する技術としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている技術が存在する。

特許文献１には、信号断が発生すると、光スイッチ制御回路がこれを検知して、ループバック用光スイッチが切り替わり、光分岐スイッチから分岐された信号をそのままループバックして、光挿入用スイッチに挿入するという技術が記載されている。

特許文献２には、端局装置からの警報情報をもとに、消失した信号に対応するダミー光を挿入することによって伝送品質の劣化を防ぐという技術が記載されている。

特開２００６−１８０４１７号公報 特開２０１０−２２６１６７号公報

海底ケーブルシステムにおいては、ＯＡＤＭ装置を海底に敷設するために、故障率を極めて低くすることが強く求められている。

しかしながら、特許文献１では、ＯＡＤＭ装置内にループバック回路を使用しているために、装置内における部品点数が多くなり、その結果として、ＯＡＤＭ装置の故障率が上昇してしまうという課題があった。

また、特許文献２では、消失した信号に対応するダミー光の挿入により信号レベルを補償しているが、障害により消失する波長数が多く、生存している波長数が極めて少ない場合には、信号レベルの伝送品質劣化を防ぐことができないという課題があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な、光信号分岐装置、光信号分岐システム、光信号分岐方法を提供することにある。

本発明による光信号分岐装置は、ネットワークを介して端局装置と接続する光信号分岐装置であって、前記端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する第１の信号帯域制御部と、前記端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する第２の信号帯域制御部と、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号とを合波する合波部と、前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、いずれかが消失した場合に、前記端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように前記第２の信号帯域制御部を制御する透過制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明による光信号分岐システムは、ネットワークと、前記ネットワークを介して接続する端局装置と、光信号分岐装置とを備え、前記光信号分岐装置は、前記端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する第１の信号帯域制御部と、前記端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する第２の信号帯域制御部と、前記第１の出力信号と、前記第２の出力信号とを合波する合波器と、前記分波した第１の入力信号のうち、いずれかが消失した場合に、前記端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように、前記第２の信号帯域制御部を制御する透過制御部と、を備え、前記端局装置は、前記ネットワーク上の障害を監視する監視部と、前記ネットワーク上の障害が検知された場合に、前記光信号分岐装置に対して、前記障害によって消失した前記第１の入力信号の帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するよう指示する制御信号を生成する制御信号生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明による光信号分岐方法は、ネットワークを介して光信号分岐装置と接続する端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力するステップと、前記端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力するステップと、前記第１の出力信号と、前記第２の出力信号とを合波するステップと、前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、いずれかが消失した場合に、前記端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように、前記第２の入力信号を制御するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ＯＡＤＭ機能を備える通信機器の耐故障性を高め、ケーブルに故障が起こった場合にでも、伝送品質の劣化を防ぐことが可能となる。

実施形態１による光信号分岐装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１による動作の流れを示すフローチャートである。 実施形態２による光信号分岐システムの構成を示すブロック図である。 実施形態２による光アド／ドロップ回路の構成を示すブロック図である。 実施形態２による陸揚局の構成を示すブロック図である。 実施形態２による障害区間特定の様子を示したブロック図である。 実施形態２による障害区間特定テーブルを示した図である。 実施形態２による信号帯域の透過・遮断の様子を説明する図である。 実施形態２による信号帯域の透過・遮断の様子を説明する図である。 実施形態２による帯域分波器の構成を示すブロック図である。 実施形態２による動作の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明による実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜実施形態１＞
まず、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。

（構成）
図１は、実施形態１による光信号分岐装置１００の構成を示したブロック図である。

図１によれば、光信号分岐装置１００は、信号帯域制御部１０１、信号帯域制御部１０２、合波部１０３、透過制御部１０４を含んで構成されている。

（動作）
図２は、実施形態１による動作の流れを示したフローチャートである。

まず、光信号分岐装置１００は、ステップＳ１およびステップＳ２と、ステップＳ３およびステップＳ４とを並行して行う。

信号帯域制御部１０１は、ネットワークを介して光信号分岐装置１００と接続する端局装置（図示せず）から第１の入力信号を受信すると、第１の入力信号を帯域ごとに分波する（ステップＳ１）。

次に、信号帯域制御部１０１は、ステップＳ１で分波した帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する（ステップＳ２）。

ステップＳ１およびステップＳ２と並行して、信号帯域制御部１０２は、端局装置（図示せず）から第２の入力信号を受信すると、ブランチ信号の分波を行う（ステップＳ３）。

次に、信号帯域制御部１０２は、ステップＳ３で分波した帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する（ステップＳ４）。

ステップＳ１〜Ｓ４が終了すると、合波器１０３は、ステップＳ２で出力した第１の出力信号と、ステップＳ４で出力した第２の出力信号とを合波する（ステップＳ５）。

このようにして合波された光信号が、光信号分岐装置１００の外部へ出力される。

続いて、透過制御部１０８は、第１の入力信号のいずれかの帯域が消失している場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）に、以下の動作を行う。透過制御部１０８は、端局装置からの指示に応じて、消失した帯域に対応する第２の出力信号の帯域が透過するように、第２の入力信号を制御し、再度信号の透過と合波を行う（ステップＳ７）。

（効果）
実施形態１によれば、２種類の信号に対して、それぞれ分波・合波を行い、第１の入力信号のうち、いずれかの帯域が消失した場合には、消失した信号が透過するように、第２の入力信号を制御している。

この構成により、第１の信号が消失した場合であっても、第２の信号を透過させ、合波することにより、光信号分岐装置の耐障害性を高めることが可能となる。

さらに、第１の信号が消失した場合に、消失した第１の信号に対応する第２の信号を透過させることにより、伝送品質の劣化を防止することが可能となる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について、詳細に説明する。

（光信号分岐システムの構成）
図３は、実施形態２による光信号分岐システムの構成を示すブロック図である。

図３によれば、実施形態２による光信号分岐システムは、陸揚局３０１、陸揚局３０３とを伝送路３１０を介して接続するネットワークから構成される。陸揚局３０１および陸揚局３０３は端局（トランク局）である。また、図３の光信号分岐システムは、光アド／ドロップ分岐装置３００を備えており、光アド／ドロップ分岐装置３００から信号が分岐され、ブランチ局である陸揚局３０２と接続される。なお、陸揚局３０１と陸揚局３０３とは、双方向に通信可能であるが、以降、特に説明のない場合には、陸揚局３０１から陸揚局３０３に対する通信（図３の「上り回線」）について説明する。

また、図３の光信号分岐システムのネットワークは、光中継器３０４、光中継器３０５、光中継器３０６、光中継器３０７、光中継器３０８、光中継器３０９によって中継される。

光アド／ドロップ分岐装置３００は、陸揚局３０１から送られる光信号および陸揚局３０２から送られる光信号の２つの光信号をアド／ドロップし、対向局である陸揚局３０３に対してアド／ドロップした光信号を送出する。

このとき、光アド／ドロップ分岐装置３００内の光アド／ドロップ回路２００において、トランク信号とブランチ信号の透過と分岐が行われる。より具体的には、光アド／ドロップ回路２００は、陸揚局３０１からのトランク信号を受信すると、トランク信号は陸揚局３０３に向けて透過される。一方、ドロップ信号は、陸揚局３０３に向けては透過されず、ブランチ局である陸揚局３０２に向けて分岐される。また、ブランチ局である陸揚局３０２からアド信号が送られてきた場合には、アド信号を透過されたトランク信号と合波する。その後、合波された信号を、陸揚局３０３へ送出する。

（光アド／ドロップ回路）
次に、光アド／ドロップ回路２００について、詳細に説明する。図４は、光アド／ドロップ回路２００の詳細構成を示したブロック図である。

図４によれば、光アド／ドロップ回路２００は、信号帯域制御部２００１、信号帯域制御部２００２、合波器２０７、透過制御部２０８を含んで構成されている。また、光アド／ドロップ回路２００は、上記の構成に加え、入力ポート２０９、出力ポート２１０、分配器２１１、分配器２１２、入力ポート２１３、分配器２１４、出力ポート２１５を含んで構成されている。

また、信号帯域制御部２００１は、帯域分波器２０１、遮断器２０２、帯域合波器２０３を備えている。同様に、信号帯域制御部２００２は、帯域分波器２０４、遮断器２０５、帯域合波器２０６を備えている。

このうち、遮断器２０２は、遮断器２０２−１、遮断器２０２−２、遮断器２０２−３、遮断器２０２−ＮのＮ個の遮断器の総称である。同様に、遮断器２０５は、遮断器２０５−１、遮断器２０５−２、遮断器２０５−３、遮断器２０５−ＮのＮ個の遮断器の総称である。これら遮断器としては、例えば、バルク型光学素子や、光ファイバを利用した機械式光スイッチを流用することが可能である。また、電気光学効果、電界吸収効果等を利用した電子式光スイッチを遮断器として用いることも可能である。なお、図４の例では、遮断器２０２および遮断器２０５の個数をＮ個としているが、これに限られたものではない。

なお、図３と同様に、実際には双方向通信が可能であるが、図４では簡単のため、１方向の信号のみを図示している。

光アド／ドロップ回路２００は、上述の通り、２つの入力ポートを有している。以降、入力ポート２０９からトランク信号が、入力ポート２１３からブランチ信号が入力されたものとして説明する。

まず、入力されたトランク信号は、分配器２１１で２つに分岐され、出力ポート２１０と分配器２１２に送出される。出力ポート２１０に送られたトランク信号は、ブランチ局へと送出される。

分配器２１２は、受信した信号を２つに分岐し、後段の帯域分波器２０１と、透過制御部２０８に送出する。

帯域分波器２０１は、信号を受信すると、入力された信号を所定数の信号帯域に分波する。各信号帯域に分波された信号は、信号帯域ごとに遮断器２０２によって透過または遮断される。その結果、所望の信号帯域が帯域合波器２０３に送出される。

ここで、トランク信号は、帯域分波器２０１によって分波されるが、分波する帯域数は、任意の数を採用することが可能である。ここでの信号帯域は、信号の波長とは関連性がない。従って、帯域数は、波長数には依存せず、波長数よりも少なくすることが可能である。これは、帯域分波器２０４でも同様である。

一方、ブランチ信号は、入力ポート２１３に入力される。入力されたブランチ信号は、分配器２１４で２つに分岐され、帯域分波器２０４と、透過制御部２０８に送出される。

帯域分波器２０４は、信号を受信すると、入力された信号を所定数の信号帯域に分波する。各信号帯域に分波された信号は、信号帯域ごとに遮断器２０５によって透過または遮断される。その結果、所望の信号帯域が帯域合波器２０６に送出される。

合波器は帯域合波器２０３が出力したトランク信号と、帯域合波器２０６が出力したブランチ信号とを合波し、出力ポート２１５に送出する。出力ポート２１５は受信した信号をトランク局に向けて送出する。

また、各陸揚局から、遮断器２０２または遮断器２０５を制御するための制御信号を受信した場合、制御信号は、分配器２１２または分配器２１４を介して、透過制御部２０８に送信される。透過制御部２０８は、受信した制御信号に基づき、遮断器２０２および遮断器２０５の透過または遮断を設定する。

（陸揚局の構成）
続いて、各陸揚局内の構成について説明する。図５は、陸揚局がＮ個ある場合の、各陸揚局の詳細な構成を示したブロック図である。

図５によれば、陸揚局３０１は、端局装置３２０、統合監視装置３２６、局所監視装置３２７を含んで構成されている。陸揚局３０２は、局所監視装置３２８と端局装置３２９を含んで構成されている。陸揚局３０３は、局所監視装置３３０、端局装置３３１と統合監視装置３３６を含んで構成されている。陸揚局３０−Ｎは、局所監視装置３３２と端局装置３３３を含んで構成されている。

以降、トランク局である陸揚局３０１の構成について、詳細に説明する。まず、端局装置３２０は、光波長多重分波装置３２１、制御信号生成装置３２２、光トランスポンダ３２３、光トランスポンダ３２４、光トランスポンダ３２５を含んで構成されている。

なお、各光トランスポンダは、光アド／ドロップ回路２００の帯域分波器２０１、帯域分波器２０４で分波される各信号帯にそれぞれ対応している。従って、光トランスポンダは少なくとも、帯域分波器２０１、帯域分波器２０４で分波される信号帯の個数分用意されていれば良い。

光波長多重分波装置３２１は、各光トランスポンダから送出される信号波長を波長多重し、伝送路に送出する。また、伝送路から受信した波長多重信号を各光トランスポンダに対応する信号波長に分波し、対応する光トランスポンダに出力する。

光トランスポンダ３２３〜３２５は、受信するべき信号が消失すると、警報を発出し、局所監視装置３２７へ送出する。同様に、光波長多重分波装置３２１は、全信号帯域のうち、消失した信号帯域があれば、警報を発出し、局所監視装置３２７へ送出する。

局所監視装置３２７は、光トランスポンダ３２３〜３２５および光波長多重分波装置３２１から受信した警報情報を集約し、集約した警報情報を統合監視装置３２６に送信する。

統合監視装置３２６は、局所監視装置３２７、および他の陸揚局からの警報情報を受信する。統合監視装置３２６は、受信した警報情報に基づき、障害状況を把握し、光アド／ドロップ回路２００の遮断器２０２、遮断器２０５の透過・遮断の設定を決定する。統合監視装置３２６は、遮断器２０２、遮断器２０５の透過・遮断の設定に応じた制御信号送出命令を制御信号生成装置３２２に送信する。

制御信号生成装置３２２は、統合監視装置３２６から制御信号送出命令を受信すると、光波長多重分波装置３２１を経由して、光アド／ドロップ回路２００に対して制御信号を送出する。

ここで、陸揚局３０３の構成は、同じトランク局である陸揚局３０１の構成と同様である。陸揚局３０３の統合監視装置３３６も、統合監視装置３２６と同様に、各陸揚局からの警報情報を集約し、障害状況を把握し、光アド／ドロップ回路２００に対して制御信号を送る。他の構成についての説明は、省略する。

また、陸揚局３０２、陸揚局３０−Ｎの構成は、陸揚局３０１または陸揚局３０３とほぼ同様である。陸揚局３０１、陸揚局３０３との差分としては、統合監視装置を備えていない点が挙げられる。各陸揚局は、統合監視装置３２６を備える陸揚局３０１および統合監視装置３３６を備える陸揚局３０３に対して、自局内の局所監視装置における監視結果を送信する。なお、他の構成および動作は陸揚局３０１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

（障害特定）
続いて、陸揚局３０１の統合監視装置３２６で行われる障害区間の特定方法について説明する。なお、上記の通り、陸揚局３０３の統合監視装置３３６においても、同様の動作が行われるが、以下では特に断りのない場合、統合監視装置３２６について説明する。

図６は、図３で示した光信号分岐システムを簡略化したブロック図である。ここで、陸揚局３０１から陸揚局３０３に対する通信を上り方向、陸揚局３０３から陸揚局３０１に対する通信を下り方向として説明する。

陸揚局３０１が送出する信号のうち、信号帯域＃１（模様なし）は、光アド／ドロップ分岐装置３００においてドロップされるドロップ信号である。陸揚局３０２は、区間８において信号帯域＃１（横線）をアド信号としてアドする。一方、陸揚局３０１が送出する信号帯域＃２（縦線）は、ドロップされずに陸揚局３０３まで伝送されるトランク信号である。

同様に、陸揚局３０３が送出する信号のうち、信号帯域＃１（横線）は、光アド／ドロップ分岐装置３００においてドロップされるドロップ信号である。陸揚局３０２は、区間６において、信号帯域＃１（模様なし）をアド信号としてアドする。一方、陸揚局３０３が送出する信号のうち、信号帯域＃２（縦線）は、ドロップされずに陸揚局３０３まで伝送されるトランク信号である。

図６の例では、統合監視装置３２６および統合監視装置３３６を図示していないが、それぞれとランク局である陸揚局３０１、陸揚局３０３に設置されているものとする。統合監視装置３２６は、各陸揚局を接続する伝送ケーブルの各区間に番号を割り当て、区間ごとに障害が発生したかどうかを特定する。

図７は、統合監視装置３２６および統合監視装置３３６が有する障害区間特定テーブル４００の一例を示している。図７によれば、障害区間特定テーブル４００は、各陸揚局が送受信する信号帯域について、信号が消失した場合に発出する警報のパターンをあらかじめ登録したものである。

例えば、パターン１では、陸揚局３０２が、上り通信の信号帯域＃１（模様なし）および信号帯域＃２（縦線）について、警報を発出している。また、陸揚局３０３が、信号帯域＃２（縦線）について警報を発出している。

パターン１の場合、上り方向の通信において、陸揚局３０２で信号帯域＃１（模様なし）と信号帯域＃２（縦線）の双方が消失していることから、区間１または区間５において障害が発生していると推定することができる。また、陸揚局３０３で信号帯域＃２（縦線）が消失していることから、区間１または区間３において障害が発生していると推定することができる。従って、重複する推定障害区間である区間１が障害発生区間だということになる。

また、障害発生区間が特定されると、障害区間に対応した「制御信号送信装置」という項目が参照される。制御信号送信装置には、障害区間ごとに、どの陸揚局から光アド／ドロップ分岐装置３００に対して制御信号を送信すれば良いかが記載されている。

例えば、区間１が障害発生区間であれば、陸揚局３０１からの通信が不可能となっているため、陸揚局３０３から制御信号が送信される。障害区間６と８では、陸揚局３０１または陸揚局３０３のどちらからでも制御信号を送信することができる。

障害発生区間が、区間２、３、５、７の場合、これらの区間は光アド／ドロップ回路に対して光信号をアドする区間ではないために、特に制御信号を送信する必要はない。

このように、障害区間特定テーブル４００には、警報情報のパターンごとに対応する障害区間を登録しておく。よって、統合監視装置３２６および統合監視装置３３６は、収集した警報情報のパターンに応じて、障害区間を特定することが可能である。また、統合監視装置３２６および統合監視装置３３６は、障害区間テーブル４００を持たずに、収集した警報情報から、逐次上記のように障害発生区間を推定しても良い。

図７の例では、障害区間１つずつが障害となった場合を記載しているが、複合的に障害が発生した場合には、警報パターンのＯＲ（論理和）を計算し、障害区間を求めることができる。

また、図７の例では、信号帯域単位の警報によって障害区間を特定しているが、誤判定を防ぐために、各光トランスポンダが通知する警報とのＡＮＤ（論理積）を計算して冗長性を確保することも可能である。

（遮断器の制御）
次に、透過制御部２０８が遮断器２０２および遮断器２０５を制御する動作について説明する。

図８は、通常時の遮断器２０２および遮断器２０５の設定例を示している。なお、各構成要素は図４のものと同じであるので、説明は省略する。また、図８では、簡単のために、信号帯域制御部２００１、信号帯域制御部２００２を表示していないが、その構成は図４と同一である。

図８において、トランク信号は、帯域１（模様なし）、帯域２（縦線）、帯域３（横線）、帯域４（格子状）の４つの帯域に分割されるものとする。同様に、ブランチ信号は、帯域１（模様なし）、帯域２（縦線）、帯域３（斜線）、帯域４（格子状）の４つの帯域に分割されるものとする。

図８の例では、トランク信号の帯域１、帯域２、帯域４は透過しているが、帯域３（横線）は遮断器２０２−３によって遮断されている。

ブランチ信号については、帯域１、帯域２、帯域４は対応する遮断器２０５によって遮断されている。一方、帯域３（斜線）については遮断器２０５−３を透過に設定しているため、透過している。

合波器２０７において、透過された信号帯域が合波され、帯域１、帯域２、帯域３（斜線）、帯域４が出力されている。

次に、図９は、図８の状態からブランチケーブルに障害が起こった場合の例を示している。なお、光アド／ドロップ回路２００内の構成については、図４と同一であるため、説明は省略する。また、図９においても、簡単のために、信号帯域制御部２００１、信号帯域制御部２００２を表示していないが、その構成は図４と同一である。

図９においては、ブランチケーブル断の影響により、ブランチ信号は消失している。この障害に対して、いずれかの陸揚局に設置されている統合監視装置３２６（図９では表示せず）は上述のように障害区間を特定する。その後、統合監視装置３２６は、透過制御部２０８に対して、消失した信号が透過するように、制御信号を送信する。

より具体的には、通常時はブランチ信号から透過していた信号帯域３（斜線）が消失しているため、透過制御部２０８は、信号帯域３（横線）を透過させるよう、遮断器２０２−３の設定を変更する。その結果、遮断器２０２−３において信号帯域３（横線）が透過される。

（帯域分波器の詳細）
続いて、帯域分波器２０１および帯域分波器２０４の詳細について説明する。図１０では、帯域分波器２０１について説明するが、帯域分波器２０４も同一の構成および動作であるので、説明は省略する。

図１０によれば、帯域分波器２０１は、光フィルタ４０１、光フィルタ４０２、光フィルタ４０３を含んで構成されている。これら光フィルタとしては、例えば、誘電体多層膜フィルタ、Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ型分波器、導波路型分波器等を用いることが可能である。また、図１０の例では、光フィルタの個数は３個であるが、これに限られるものではない。分割する信号帯域の数に応じて、適宜光フィルタの個数を変更することが可能である。

図１０において、帯域分波器２０１は、トランク信号を帯域１（模様なし）、帯域２（縦線）、帯域３（横線）、帯域４（格子状）の４つの信号帯域に分割する。

まず、光フィルタとして、誘電体多層膜フィルタ、Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ型分波器を用いる場合について説明する。各光フィルタは、１つの入力ポートと、所望の帯域を透過する出力ポート、それ以外の帯域を反射して出力するポートからなる（いずれも図１０では非表示）。帯域分波器２０１では、異なる透過・反射帯域を持つ光フィルタをカスケード接続することによって、帯域を分割する。

より具体的には、光フィルタ４０１では、帯域１および帯域２を透過させ、光フィルタ４０２に送出する。同時に、光フィルタ４０１は、帯域３および帯域４を反射させ、光フィルタ４０３に送出する。

光フィルタ４０２は、帯域１を透過させ、帯域２を反射させて、それぞれを出力する。同様に、光フィルタ４０３は、帯域３を透過させ、帯域４を反射させて、それぞれを出力する。

また、光フィルタとして、導波路型分波器を用いる場合について説明する。各光フィルタは、１つの入力ポートと、所望の帯域を透過する出力ポート、それ以外の帯域を透過する出力ポートからなる（いずれも図１０では非表示）。帯域分波器２０１では、入力ポートから受信する光信号を、所望の帯域と、それ以外の帯域とに分波し、各々の帯域を個別に出力する。

より具体的には、光フィルタ４０１では、入力した光信号を（１）帯域１と帯域２、（２）帯域３と帯域４の２つに分波する。光フィルタ４０１は、帯域１と帯域２を光フィルタ４０２に送出し、帯域３と帯域４を光フィルタ４０３に送出する。

その後、光フィルタ４０２では、帯域１と帯域２を分波し、それぞれを別々に出力する。また、光フィルタ４０３では、帯域３と帯域４を分波し、それぞれを別々に出力する。

（動作の説明）
以上、実施形態２の各構成要素およびそれらの動作について説明してきた。以下では、実施形態２による動作の全体的な流れを、図１１のフローチャートを参照して説明する。

なお、以下では簡単のため、図３の陸揚局３０１から陸揚局３０３に向かう上り方向の通信における動作について説明する。下り方向については、上り方向の動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。

まず、光アド／ドロップ分岐装置３００は、ステップＳ１１〜Ｓ１３と、ステップＳ１４〜Ｓ１６とを並行して行う。

帯域分波器２０１は、陸揚局３０１からトランク信号を受信すると、トランク信号の分波を行う（ステップＳ１１）。

次に、遮断器２０２は、ステップＳ１１で分波したトランク信号の透過または遮断を行う（ステップＳ１２）。

帯域合波器２０３は、ステップＳ１２で透過されたトランク信号を合波する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１１〜Ｓ１３と並行して、帯域分波器２０４は、陸揚局３０２からブランチ信号を受信すると、ブランチ信号の分波を行う（ステップＳ１４）。

次に、遮断器２０５は、ステップＳ１４で分波したブランチ信号の透過または遮断を行う（ステップＳ１５）。

帯域合波器２０６は、ステップＳ１５で透過されたブランチ信号を合波する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１１〜Ｓ１６が終了すると、合波器２０７は、ステップＳ１３で合波したトランク信号と、ステップＳ１６で合波したブランチ信号とを合波する（ステップＳ１７）。

このようにして合波された光信号が、光アド／ドロップ分岐装置３００の外部へ出力される。

続いて、いずれかの陸揚局に設置された統合監視装置３２６は、各陸揚局から通信ケーブルの警報情報を収集する（ステップＳ１８）。

統合監視装置３２６は、光信号が消失している場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、収集した警報情報に基づいて、上述した障害区間特定テーブル等を用いて障害区間の特定を行う（ステップＳ２０）。

その後、統合監視装置３２６は、透過制御部２０８に必要な情報を送信し、透過制御部２０８は、消失した信号が透過するように、遮断器２０２または遮断器２０５のいずれかを制御し、再度信号の透過、遮断と合波を行う（ステップＳ２１）。

（効果）
実施形態２によれば、２種類の信号（トランク信号・ブランチ信号）に対して、それぞれ分波・合波を行い、信号帯域が消失した場合には、消失した信号帯域が透過するように、遮断器を制御している。この構成により、ある信号帯域が消失した場合であっても、他の信号を透過させ、合波することにより、光アド／ドロップ分岐装置の耐障害性を高めることが可能となる。

さらに、ある信号帯域が消失した場合に、消失した信号帯域に対応する、他の信号帯域を透過させることにより、伝送品質の劣化を防止することが可能となる。

また、実施形態２のような光アド／ドロップ分岐装置を海底ケーブルシステムに適用するためには、陸上のネットワークシステムにみられるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の複雑な構成を採用することができない。図１０のように、帯域合波器を簡素なモジュールで構成することにより、信頼性を向上させることができ、海底ケーブルシステムに適用しやすくなる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

さらに、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
ネットワークを介して端局装置と接続する光信号分岐装置であって、
前記端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する第１の信号帯域制御部と、
前記端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する第２の信号帯域制御部と、
前記第１の出力信号と前記第２の出力信号とを合波する合波部と、
前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、いずれかが消失した場合に、前記端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように前記第２の信号帯域制御部を制御する透過制御部と、
を備えることを特徴とする光信号分岐装置。

（付記２）
前記第１の信号帯域制御部および前記第２の信号帯域制御部は、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号の波長数未満の指定数分の帯域に分波することを特徴とする付記１に記載の光信号分岐装置。

（付記３）
前記第１の信号帯域制御部は、
前記第１の入力信号を帯域ごとに分波する第１の帯域分波器と、
前記分波した第１の入力信号の透過または遮断を行う第１の遮断器と、
前記分波した第１の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第１の帯域合波器と、
を備え、
前記第２の信号帯域制御部は、
前記第２の入力信号を帯域ごとに分波する第２の帯域分波器と、
前記分波した第２の入力信号の透過または遮断を行う第２の遮断器と、
前記分波した第２の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第２の帯域合波器と、
を備えることを特徴とする付記１または２に記載の光信号分岐装置。

（付記４）
前記第１の遮断器および前記第２の遮断器は、前記指定数分設置されることを特徴とする付記３に記載の光信号分岐装置。

（付記５）
ネットワークと、前記ネットワークを介して接続する端局装置と、光信号分岐装置とを備え、
前記光信号分岐装置は、
前記端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する第１の信号帯域制御部と、
前記端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する第２の信号帯域制御部と、
前記第１の出力信号と、前記第２の出力信号とを合波する合波器と、
前記分波した第１の入力信号のうち、いずれかが消失した場合に、前記端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように、前記第２の信号帯域制御部を制御する透過制御部と、を備え、
前記端局装置は、
前記ネットワーク上の障害を監視する監視部と、
前記ネットワーク上の障害が検知された場合に、前記光信号分岐装置に対して、前記障害によって消失した前記第１の入力信号の帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するよう指示する制御信号を生成する制御信号生成部と、
を備えることを特徴とする光信号分岐システム。

（付記６）
前記第１の信号帯域制御部および前記第２の信号帯域制御部は、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号の波長数未満の指定数分の帯域に分波することを特徴とする付記５に記載の光信号分岐システム。

（付記７）
前記第１の信号帯域制御部は、
前記第１の入力信号を帯域ごとに分波する第１の帯域分波器と、
前記分波した第１の入力信号の透過または遮断を行う第１の遮断器と、
前記分波した第１の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第１の帯域合波器と、
を備え、
前記第２の信号帯域制御部は、
前記第２の入力信号を帯域ごとに分波する第２の帯域分波器と、
前記分波した第２の入力信号の透過または遮断を行う第２の遮断器と、
前記分波した第２の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第２の帯域合波器と、
を備えることを特徴とする付記５または６に記載の光信号分岐システム。

（付記８）
前記第１の遮断器および前記第２の遮断器は、前記指定数分設置されることを特徴とする付記７に記載の光信号分岐システム。

（付記９）
前記端局装置は、
自装置および他の端局装置が発する、前記ネットワーク上の警報情報を収集する警報情報収集部を備え、
前記監視部は、前記収集した警報情報に基づいて、前記ネットワーク上の障害発生区間を特定することを特徴とする付記５から８のいずれか１つに記載の光信号分岐システム。

（付記１０）
前記端局装置は、さらに、
前記信号の消失パターンと前記障害発生区間とを対応付けて記憶する障害区間特定テーブルを備え、
前記監視部は、前記収集した警報情報および前記障害発生区間特定テーブルに基づいて、前記障害発生区間を特定することを特徴とする付記９に記載の光信号分岐システム。

（付記１１）
前記端局装置は、さらに、
受信すべき信号が消失すると警報を発する光トランスポンダを備え、
前記監視部は、前記端局装置および前記他の端局装置から収集した警報情報と、前記光トランスポンダから収集した警報情報に基づいて、前記ネットワーク上の障害発生区間を特定することを特徴とする付記１０に記載の光信号分岐システム。

（付記１２）
ネットワークを介して光信号分岐装置と接続する端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、
前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力するステップと、
前記端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、
前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力するステップと、
前記第１の出力信号と、前記第２の出力信号とを合波するステップと、
前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、いずれかが消失した場合に、前記端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように、前記第２の入力信号を制御するステップと、
を含むことを特徴とする光信号分岐方法。

（付記１３）
前記透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力するステップおよび前記透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力するステップは、
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を前記第１の入力信号および前記第２の入力信号の波長数未満の指定数分の帯域に分波することを特徴とする付記１２に記載の光信号分岐方法。

（付記１４）
前記透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力するステップは、
前記第１の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、
前記分波した第１の入力信号の透過または遮断を行うステップと、
前記分波した第１の入力信号のうち、透過された帯域を合波するステップと、
を含み、
前記透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力するステップは、
前記端局装置からの第２の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、
前記分波した第２の入力信号の透過または遮断を行うステップと、
前記分波した第２の入力信号のうち、透過された帯域を合波するステップと、
を含むことを特徴とする付記１２または１３に記載の光信号分岐方法。

（付記１５）
前記分波した第１の入力信号の透過または遮断を行うステップおよび前記分波した第２の入力信号の透過または遮断を行うステップは、前記指定数分の帯域各々に対して行われることを特徴とする付記１４のいずれか１つに記載の光信号分岐方法。

１００ 光信号分岐装置
１０１、１０２、２００１、２００２ 信号帯域制御部
１０３ 合波部
１０４、２０８ 透過制御部
２００ 光アド／ドロップ回路
２０１、２０４ 帯域分波器
２０２、２０５ 遮断器
２０３、２０６ 帯域合波器
２０７ 合波器
２０９、２１３ 入力ポート
２１０、２１５ 出力ポート
２１１、２１２、２１４ 分配器
３００ 光アド／ドロップ分岐装置
３０１、３０２、３０３、３０−Ｎ 陸揚局
３０４、３０５、３０６、３０７、３０８、３０９ 光中継器
３１０ 伝送路
３２０、３２９、３３１、３３３ 端局装置
３２１ 光波長多重分波装置
３２２ 制御信号生成装置
３２３、３２４、３２５ 光トランスポンダ
３２６、３３６ 統合監視装置
３２７、３２８、３３０、３３２ 局所監視装置
４００ 障害区間特定テーブル
４０１、４０２、４０３ 光フィルタ

Claims (10)

1. ネットワークを介してトランク局である端局装置及びブランチ局である端局装置と接続する光信号分岐装置であって、
   前記トランク局である端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する第１の信号帯域制御部と、
   前記ブランチ局である端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する第２の信号帯域制御部と、
   前記第１の出力信号と前記第２の出力信号とを合波する合波部と、
   前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、いずれかが消失した場合に、前記トランク局である端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように前記第２の信号帯域制御部を制御する透過制御部と、
   を備えることを特徴とする光信号分岐装置。
2. 前記第１の信号帯域制御部および前記第２の信号帯域制御部は、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号の波長数未満の指定数分の帯域に分波することを特徴とする請求項１に記載の光信号分岐装置。
3. 前記第１の信号帯域制御部は、
   前記第１の入力信号を帯域ごとに分波する第１の帯域分波器と、
   前記分波した第１の入力信号の透過または遮断を行う第１の遮断器と、
   前記分波した第１の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第１の帯域合波器と、
   を備え、
   前記第２の信号帯域制御部は、
   前記第２の入力信号を帯域ごとに分波する第２の帯域分波器と、
   前記分波した第２の入力信号の透過または遮断を行う第２の遮断器と、
   前記分波した第２の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第２の帯域合波器と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光信号分岐装置。
4. 前記第１の遮断器は、前記第１の帯域分波器における前記第１の入力信号の分波数と同じ数設置され、
   前記第２の遮断器は、前記第２の帯域分波器における前記第２の入力信号の分波数と同じ数設置されることを特徴とする請求項３に記載の光信号分岐装置。
5. ネットワークと、前記ネットワークを介して接続するトランク局である端局装置と、ブランチ局である端局設備と、光信号分岐装置とを備え、
   前記光信号分岐装置は、
   前記トランク局である端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力する第１の信号帯域制御部と、
   前記ブランチ局である端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波し、前記帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力する第２の信号帯域制御部と、
   前記第１の出力信号と、前記第２の出力信号とを合波する合波器と、
   前記分波した第１の入力信号のうち、いずれかが消失した場合に、前記トランク局である端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように、前記第２の信号帯域制御部を制御する透過制御部と、を備え、
   前記トランク局である端局装置及びブランチ局である端局設備は、
   前記ネットワーク上の障害を監視する監視部と、
   前記ネットワーク上の障害が検知された場合に、前記光信号分岐装置に対して、前記障害によって消失した前記第１の入力信号の帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するよう指示する制御信号を生成する制御信号生成部と、
   を備えることを特徴とする光信号分岐システム。
6. 前記第１の信号帯域制御部および前記第２の信号帯域制御部は、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号の波長数未満の指定数分の帯域に分波することを特徴とする請求項５に記載の光信号分岐システム。
7. 前記第１の信号帯域制御部は、
   前記第１の入力信号を帯域ごとに分波する第１の帯域分波器と、
   前記分波した第１の入力信号の透過または遮断を行う第１の遮断器と、
   前記分波した第１の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第１の帯域合波器と、
   を備え、
   前記第２の信号帯域制御部は、
   前記第２の入力信号を帯域ごとに分波する第２の帯域分波器と、
   前記分波した第２の入力信号の透過または遮断を行う第２の遮断器と、
   前記分波した第２の入力信号のうち、透過された帯域を合波する第２の帯域合波器と、
   を備えることを特徴とする請求項５または６に記載の光信号分岐システム。
8. 前記第１の遮断器は、前記第１の帯域分波器における前記第１の入力信号の分波数と同じ数設置され、
   前記第２の遮断器は、前記第２の帯域分波器における前記第２の入力信号の分波数と同じ数設置されることを特徴とする請求項７に記載の光信号分岐システム。
9. 前記端局装置は、
   自装置および他の端局装置が発する、前記ネットワーク上の警報情報を収集する警報情報収集部を備え、
   前記監視部は、前記収集した警報情報に基づいて、前記ネットワーク上の障害発生区間を特定することを特徴とする請求項５から８のいずれか１つに記載の光信号分岐システム。
10. ネットワークを介して光信号分岐装置と接続するトランク局である端局装置から受信した第１の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、
    前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、透過した帯域を合波して第１の出力信号として出力するステップと、
    前記ネットワークを介して前記光信号分岐装置と接続するブランチ局である端局装置から受信した第２の入力信号を帯域ごとに分波するステップと、
    前記分波した第２の入力信号の帯域のうち、透過した帯域を合波して第２の出力信号として出力するステップと、
    前記第１の出力信号と、前記第２の出力信号とを合波するステップと、
    前記分波した第１の入力信号の帯域のうち、いずれかが消失した場合に、前記トランク局である端局装置からの指示に応じて、前記消失した帯域に対応する前記第２の入力信号の帯域が透過するように、前記第２の入力信号を制御するステップと、
    を含むことを特徴とする光信号分岐方法。

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