JP6428930B2 - 給電路切替装置、給電路切替システムおよび給電路切替方法 - Google Patents

Description

本発明は、給電路切替装置、給電路切替システムおよび給電路切替方法に関し、特に、電源供給されることによって動作するＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）機能回路へ電源供給する給電路を制御する給電路切替装置、給電路切替システムおよび給電路切替方法に関する。

複数の地上局間で海底ケーブルを介して光信号を送受信する海底ケーブルシステムが増加してきている。海底ケーブルシステムにおいては、２局間だけではなく、伝送路を分岐してＲＯＡＤＭ装置および第３局を配置することにより、３局以上の地上局間において光信号が送受信される。ここで、海底ケーブル内には光信号を送受信する光ファイバと共に電力を伝送するための給電路が配置される。

上記の海底ケーブルシステムにおいては、海底ケーブル内を伝送する光信号の光強度を増幅する中継装置が局間に配置されるのが一般的である。中継装置は給電路を介して地上局から電源供給されることによって動作する。従って、例えば、海底ケーブル内の給電路に絶縁障害等が発生して中継装置への電源供給が停止された場合、局間の光信号の送受信も停止される。そこで、海底ケーブル等に障害が発生した場合であっても、障害が発生していない設備を活用して既存の機能を最大限に継続できる海底ケーブルシステムの要求が高まっている。

海底ケーブル等に障害が発生した場合に、障害が発生していない設備を活用して既存の機能を継続する技術は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、通常運用時にはトランク局であるＡ局およびＢ局による両側給電を行い、例えば、Ａ局側の給電線に障害が発生した場合、Ａ局側の給電線を接地すると共に、Ｂ局側の給電線をブランチ局であるＣ局側の給電線と接続することで、Ｂ局からの片側給電を行い、Ｂ局−Ｃ局間の光信号の送受信を継続する。

特開平１−２２０５３１号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、通常動作時においてブランチ局であるＣ局側から電源供給する必要がないにも関わらず、トランク局側において障害が発生した場合にのみ使用される給電機能を、ブランチ局側に設ける必要がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、トランク局側の電源供給機能に障害が発生した場合においても、ブランチ局側に電源供給機能を持たせることなく、障害が発生していない設備を最大限に活用できる給電路切替装置、給電路切替システムおよび給電路切替方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る給電路切替装置は、電源が供給されることによって動作する電源消費回路と、接地手段と、第１制御信号に基づいて、第１給電線、前記電源消費回路および前記接地手段間を接続する第１切替手段と、第２制御信号に基づいて、第２給電線、前記電源消費回路および前記接地手段間を接続する第２切替手段と、を備え、前記電源消費回路は、前記第１給電線および前記第２給電線の正常動作時には、前記第１給電線および前記第２給電線をそれぞれ前記電源消費回路に接続するための前記第１制御信号および前記第２制御信号を生成し、前記第１給電線に障害が生じた場合、前記第１給電線を接地し、前記電源消費回路の一端と前記接地手段とを接続するための前記第１制御信号を生成すると共に、前記第２給電線と前記電源消費回路の他端とを接続するための前記第２制御信号を生成し、前記第２給電線に障害が生じた場合、前記第１給電線と前記電源消費回路の一端とを接続するための前記第１制御信号を生成すると共に、前記第２給電線を接地し、前記電源消費回路の他端と前記接地手段とを接続するための前記第２制御信号を生成する、ことを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明に係る給電路切替システムは、上記の給電路切替装置と、前記給電路切替装置の動作に応じて前記第１給電線および前記第２給電線間を接続する分岐装置と、を備える。

上記目的を達成するために本発明に係る給電路切替方法は、電源消費回路へ電源供給する第１給電線および第２給電線における給電路切替方法であって、前記第１給電線および前記第２給電線の正常動作時には、前記第１給電線および前記第２給電線をそれぞれ前記電源消費回路の一端および他端に接続し、前記第１給電線に障害が生じた場合、前記第１給電線を接地し、前記第２給電線と前記電源消費回路の他端とを接続すると共に前記電源消費回路の一端と接地手段とを接続し、前記第２給電線に障害が生じた場合、前記第２給電線を接地し、前記第１給電線と前記電源消費回路の一端とを接続すると共に前記電源消費回路の他端と前記接地手段とを接続する。

上述した本発明の態様によれば、トランク局側の電源供給機能に障害が発生した場合においても、ブランチ局側に電源供給機能を持たせることなく、障害が発生していない設備を最大限に活用できる。

第１の実施形態に係る給電路切替装置１０のブロック構成図である。 第１の実施形態の変形例に係る給電路切替システム７０のシステム構成図である。 第２の実施形態に係る海底ケーブルシステム１００のシステム構成図である。 第２の実施形態に係る分岐装置５１０およびＲＯＡＤＭ装置５２０の切替制御図である。 第２の実施形態に係る分岐装置５１０が備えるダイオードブリッジ回路の一例である。 第２の実施形態に係る分岐装置５１０の通常運転時のダイオードブリッジ回路の一例である。 第２の実施形態に係る分岐装置５１０の通常運転時の切替制御図である。 第２の実施形態に係る分岐装置５１０の、ＲＯＡＤＭ装置５２０内の給電機能に障害が発生した場合のダイオードブリッジ回路の一例である。 第２の実施形態に係る分岐装置５１０の、ＲＯＡＤＭ装置５２０内の給電機能に障害が発生した場合の切替制御図である。 第２の実施形態に係るＲＯＡＤＭ装置５２０の、（ａ）Ａ局２００側の海底ケーブル６１０に障害が発生した場合の切替制御図、（ｂ）Ｂ局３００側の海底ケーブル６２０に障害が発生した場合の切替制御図である。 第２の実施形態の変形例に係る海底ケーブルシステム１００Ｂのシステム構成図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態に係る給電路切替装置のブロック構成図を図１に示す。図１において、給電路切替装置１０は、第１切替手段２０、第２切替手段３０、接地手段４０および電源消費回路５０を備える。

第１切替手段２０は、電源消費回路５０から入力された第１制御信号に基づいて、第１給電線６１、接地手段４０および電源消費回路５０間を接続する。

第２切替手段３０は、電源消費回路５０から入力された第２制御信号に基づいて、第２給電線６２、接地手段４０および電源消費回路５０間を接続する。

電源消費回路５０は、第１給電線６１または第２給電線６２から電源が供給されることによって動作すると共に、第１給電線６１および第２給電線６２の動作状況に応じて第１制御信号および第２制御信号を生成して第１切替手段２０および第２切替手段３０へそれぞれ出力する。

具体的には、電源消費回路５０は、第１給電線６１および第２給電線６２の正常動作時には、第１給電線６１および第２給電線６２をそれぞれ電源消費回路５０に接続するための第１制御信号および第２制御信号を生成し、第１切替手段２０および第２切替手段３０へそれぞれ出力する。

一方、電源消費回路５０は、第１給電線６１に障害が生じた場合、第１給電線６１を接地し、接地手段４０と電源消費回路５０の一端とを接続するための第１制御信号を生成して第１切替手段２０へ出力する。また、電源消費回路５０は、第２給電線６２を電源消費回路５０の他端に接続するための第２制御信号を生成して第２切替手段３０へ出力する。これにより、第１給電線６１は他の給電線と切り離されて修理が可能となる。さらに、第２給電線６２が、電源消費回路５０を経由した後で接地手段４０に接続されることから、第２給電線６２側からの片端給電が可能となる。従って、第１給電線６１に障害が生じた場合であっても、電源消費回路５０や第２給電線６２上に配置された中継装置等の電源消費回路への電源供給をそのまま継続することができる。

さらに、電源消費回路５０は、第２給電線６２に障害が生じた場合、第１給電線６１を電源消費回路５０の一端に接続させるための第１制御信号を生成して第１切替手段２０へ出力する。また、電源消費回路５０は、第２給電線６２を接地し、接地手段４０と電源消費回路５０の他端とを接続するための第２制御信号を生成して第２切替手段３０へ出力する。これにより、第２給電線６２は他の給電線と切り離されて修理が可能となる。さらに、第１給電線６１が、電源消費回路５０を経由した後で接地手段４０に接続されることから、第１給電線６１側からの片端給電が可能となる。従って、第２給電線６２に障害が生じた場合であっても、電源消費回路５０や第１給電線６１上に配置された中継装置等の電源消費回路への電源供給をそのまま継続することができる。

ここで、本実施形態に係る電源消費回路５０は、第１給電線６１および第２給電線６２における障害発生を、例えば、給電路切替装置１０に接続されているトランク局やブランチ局から障害情報として受信することで、認識することができる。

以上のように、本実施形態に係る給電路切替装置１０において、電源消費回路５０は、第１給電線６１および第２給電線６２の動作状況に応じて、第１給電線６１、接地手段４０および電源消費回路５０間を接続する第１切替手段２０と、第２給電線６２、接地手段４０および電源消費回路５０間を接続する第２切替手段３０と、の接続を制御する。そして、給電線等に障害が発生した場合には、電源消費回路５０が第１切替手段２０および第２切替手段３０を制御して両端給電から片端給電へ変更することから、ブランチ局側に電源供給機能を設けることなく、電源消費回路５０や障害が発生していない側の設備を引き続き使用することができる。

＜第１の実施形態の変形例＞
第１の実施形態の変形例について説明する。本実施形態に係る給電路切替システムのシステム構成図を図２に示す。図２において、給電路切替システム７０は、給電路切替装置１０および分岐装置８０を備える。

給電路切替装置１０は、第１の実施形態で説明した図１の給電路切替装置１０と同様に動作する。すなわち、給電路切替装置１０は、第１給電線６１および第２給電線６２の正常動作時には、第１給電線６１および第２給電線６２をそれぞれ電源消費回路５０に接続する。また、給電路切替装置１０は、第１給電線６１に障害が生じた場合、第１給電線６１を接地し、接地手段４０と電源消費回路５０の一端とを接続すると共に、第２給電線６２を電源消費回路５０の他端に接続する。さらに、給電路切替装置１０は、第２給電線６２に障害が生じた場合、第１給電線６１を電源消費回路５０の一端に接続させると共に、第２給電線６２を接地し、接地手段４０と電源消費回路５０の他端とを接続する。

分岐装置８０は、第１給電線６１からの供給電流を電源消費回路５０を介して第２給電線６２に流す第１給電ルート８１と、第１給電線６１からの供給電流を電源消費回路５０を介さずに第２給電線６２に直接流す第２給電ルート８２と、第１給電ルート８１および第２給電ルート８２を切り替える図２には図示されない制御手段８３と、を有する。

制御手段８３は、給電路切替装置１０における電源供給機能が正常に動作している場合は第１給電ルート８１を選択し、給電路切替装置１０における電源供給機能が正常に動作していない場合は第２給電ルート８２を選択する。

給電路切替装置１０における電源供給機能が正常に動作していない時に第１給電ルート８１を選択した場合、第１給電線６１側から第２給電線６２側への電源供給が停止する。この場合、第１給電線６１および第２給電線６２上に配置された中継装置等への電源供給が停止される。これに対して、給電路切替装置１０における電源供給機能が正常に動作していない時に供給電流を第１給電線６１からそのまま第２給電線６２に流すことができる第２給電ルート８２を選択することで、第１給電線６１側から第２給電線６２側への電源供給を継続することができる。従って、第１給電線６１および第２給電線６２上に配置された中継装置等への電源供給をそのまま継続することができる。

上記のように、本実施形態に係る給電路切替システム７０においては、給電線６１、６２や給電路切替装置１０における電源供給機能に障害が発生した場合、切替手段２０、３０や給電ルート８１、８２が適切に切り替えられ、障害が発生していない給電線上に配置された設備への電源供給をそのまま継続することができる。

ここで、第１給電線６１から電源消費回路５０までの給電路における障害の有無を監視する監視手段９１と、第２給電線６２から電源消費回路５０までの給電路における障害の有無を監視する監視手段９２とをさらに配置することもできる。監視手段９１、９２を、図２に点線で示す。この場合、制御手段８３は、監視手段９１が第１給電線６１から電源消費回路５０までの給電路における障害を検出した場合、または、監視手段９２が第２給電線６２から電源消費回路５０までの給電路における障害を検出した場合、第１給電ルート８１から第２給電ルート８２へ切り替える。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る海底ケーブルシステムのシステム構成図を図３に示す。図３において、海底ケーブルシステム１００には、Ａ局２００、Ｂ局３００、Ｃ局４００、分岐装置５１０、ＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）装置５２０、海底ケーブル６１０−６３０および中継装置群７１０、７２０が配置されている。本実施形態において、Ａ局２００、Ｂ局３００およびＣ局４００は陸上に配置され、海分岐装置５１０、ＲＯＡＤＭ装置５２０および中継装置群７１０、７２０は海底に配置される。

Ａ局２００、Ｂ局３００およびＣ局４００は、海底ケーブル６１０−６３０内の光ファイバ６１１−６３１を介して互いに光信号を送受信する。また、Ａ局２００およびＢ局３００は、海底ケーブル６１０、６２０内の給電線６１２、６２２を介して、ＲＯＡＤＭ装置５２０、中継装置群７１０、７２０等へ電源を供給する。ここで、Ａ局２００およびＢ局３００はトランク局、Ｃ局４００はブランチ局である。

海底ケーブル６１０は、Ａ局２００、分岐装置５１０およびＲＯＡＤＭ装置５２０間を接続し、海底ケーブル６２０は、Ｂ局３００、分岐装置５１０およびＲＯＡＤＭ装置５２０間を接続し、海底ケーブル６３０は、Ｃ局４００およびＲＯＡＤＭ装置５２０間を接続する。海底ケーブル６１０−６３０は、Ａ局２００、Ｂ局３００およびＣ局４００間を送受信される光信号を伝送させる光ファイバ６１１−６３１を備える。さらに、海底ケーブル６１０、６２０は、Ａ局２００、Ｂ局３００から供給された電源をＲＯＡＤＭ装置５２０や中継装置群７１０、７２０へ供給する給電線６１２、６２２を備える。

中継装置群７１０は海底ケーブル６１０上に、中継装置群７２０は海底ケーブル６２０上に、それぞれ配置されている。中継装置群７１０、７２０を構成する各中継装置は、海底ケーブル６１０、６２０の給電線６１２、６２２を介してＡ局２００、Ｂ局３００から供給される電源によって駆動され、光ファイバ６１１、６２１から入力された光信号の強度を所望のレベルまで増幅して出力する。

分岐装置５１０は、海底などの水中に設置され、ＲＯＡＤＭ装置５２０における切り替え動作により、光ファイバ６１１、６２１、６３１間、および、給電線６１２、６２２間を接続する。さらに、本実施形態に係る分岐装置５１０は、ＲＯＡＤＭ装置５２０における給電機能に障害が発生した場合、給電線６１２、６２２間を直接接続させることにより、海底ケーブル６１０、６２０上に配置された中継装置群７１０、７２０への給電をそのまま継続させる。分岐装置５１０の給電経路の切り替え機能に関する切替制御図を図４に示す。

図４において、分岐装置５１０は、Ａ局２００側の給電線６１２からの供給電流をＲＯＡＤＭ装置５２０を介してＢ局３００側の給電線６２２に流す第１給電ルート５１１と、給電線６１２からの供給電流をＲＯＡＤＭ装置５２０を介さずに直接給電線６２２に流す第２給電ルート５１２とを有する。第１給電ルート５１１および第２給電ルート５１２については後述する。

ＲＯＡＤＭ装置５２０は、海底などの水中に設置され、海底ケーブル６１０−６３０内の光ファイバ６１１−６３１内を伝送している光信号を合波または分岐させる。ＲＯＡＤＭ装置５２０は、Ａ局２００およびＢ局３００から電源が供給されることによって動作する。そして、本実施形態に係るＲＯＡＤＭ装置５２０は、Ａ局２００側またはＢ局３００側の給電機能に障害が発生した場合、Ａ局２００およびＢ局３００による両側給電からＡ局２００またはＢ局３００による片側給電に切り替えることにより、後述するＲＯＡＤＭ機能部５２１や障害が発生していない側の中継装置群への給電をそのまま継続させる。ＲＯＡＤＭ装置５２０の給電経路の切り替え機能に関する切替制御図を図４にあわせて示す。

図４において、ＲＯＡＤＭ装置５２０は、ＲＯＡＤＭ機能部５２１、スイッチ５２２、５２３およびシーアース５２４を備える。ＲＯＡＤＭ装置５２０は、ＲＯＡＤＭ機能部５２１を用いて、Ａ局２００やＢ局３００から入力された光信号にＣ局４００から入力された光信号を挿入したり、Ａ局２００やＢ局３００から入力された光信号から特定の光信号を分岐してＣ局４００へ出力したりする。さらに、ＲＯＡＤＭ装置５２０は、Ａ局２００側およびＢ局３００側の給電機能の動作状況に基づいてスイッチ５２２、５２３を切り替えることにより、Ａ局２００およびＢ局３００による両側給電と、Ａ局２００またはＢ局３００による片側給電と、を切り替える。ＲＯＡＤＭ装置５２０における給電路の切り替え機能については後述する。

次に、分岐装置５１０における給電ルート５１１、５１２の切り替え機能について説明する。図４に示した２つの給電ルート５１１、５１２は、例えば、図５に示したダイオードブリッジ回路によって形成することができる。図５の分岐装置５１０は、第１ダイオード対５１３、第２ダイオード対５１４、第３ダイオード対５１５、第１リレーＲＬ１、第２リレーＲＬ２および制御回路５１６によって形成される。ダイオード対５１３−５１５はそれぞれ、同じ向きに直列配置された２つのダイオードによって形成される。ここで、第１ダイオード対５１３の２つのダイオードの中間点に、Ａ局２００側の給電線６１２が接続される。

そして、分岐装置５１０は、ＲＯＡＤＭ装置５２０内の給電機能が正常に動作している場合、図６に示すように、第１リレーＲＬ１を用いてＢ局３００側の給電線６２２をＲＯＡＤＭ装置５２０のポートＰ２に接続すると共に、第２リレーＲＬ２を用いて第３ダイオード対５１５の２つのダイオードの中間点をＲＯＡＤＭ装置５２０のポートＰ１に接続する。これにより、図６に矢印で示すように、Ａ局２００（＋）からの直流定電流がＲＯＡＤＭ装置５２０を介してＢ局３００（−）へ流れる。従って、図７に示すように、第１給電ルート５１１が設定され、ＲＯＡＤＭ装置５２０のＲＯＡＤＭ機能部５２１に電源が供給される。

一方、分岐装置５１０は、例えば、ＲＯＡＤＭ装置５２０内の給電機能に障害が発生した場合（例えば、ポートＰ２周辺の給電線が断線した場合）、図８に示すように、第１リレーＲＬ１を用いてＢ局３００側の給電線６２２を第２ダイオード対５１４の２つのダイオードの中間点に接続すると共に、第２リレーＲＬ２を用いてＲＯＡＤＭ装置５２０のポートＰ１とポートＰ２とを接続させる。これにより、図８に矢印で示すように、Ａ局２００（＋）からの直流定電流は、ＲＯＡＤＭ装置５２０を介すことなくそのままＢ局３００（−）へ流れる。従って、図９に示すように、第２給電ルート５１２が設定される。中継装置群７１０、７２０へは引き続き電源が供給されることから、ＲＯＡＤＭ装置５２０内の給電機能に障害が発生した場合であっても、Ａ局２００−Ｂ局３００間の光信号の伝送はそのまま継続される。

なお、ＲＯＡＤＭ装置５２０を介してＡ局２００側−Ｂ局３００側間を接続している光ファイバがある場合、この光ファイバをＡ局２００側−Ｂ局３００側間で直結させるためのスイッチをさらに備えることもできる。これにより、ＲＯＡＤＭ装置５２０内に障害が発生した場合、ＲＯＡＤＭ装置５２０内を通過していた光信号を、Ａ局２００側からＢ局３００側へスルーさせることができる。

次に、ＲＯＡＤＭ装置５２０における給電路の切り替え機能について説明する。ＲＯＡＤＭ装置５２０は、通常運転時には、図４および図７に示すように、スイッチ５２２、５２３を用いてＡ局２００側の給電線６１２およびＢ局３００側の給電線６２２をＲＯＡＤＭ機能部５２１の両端にそれぞれ接続する。これにより、Ａ局２００からの電源が中継装置群７１０、ＲＯＡＤＭ装置５２０および中継装置群７２０を経由してＢ局３００へ流れ、Ａ局２００およびＢ局３００による両端給電が設定される。

一方、ＲＯＡＤＭ装置５２０は、Ａ局２００とＲＯＡＤＭ装置５２０とを接続している海底ケーブル６１０またはＢ局３００とＲＯＡＤＭ装置５２０とを接続している海底ケーブル６２０に障害が発生した場合、Ａ局２００およびＢ局３００による両端給電から、Ａ局２００またはＢ局３００による片端給電に切り替える。Ａ局２００側の海底ケーブル６１０に障害が発生した場合のＲＯＡＤＭ装置５２０における切替制御図を図１０（ａ）に、Ｂ局３００側の海底ケーブル６２０に障害が発生した場合のＲＯＡＤＭ装置５２０における切替制御図を図１０（ｂ）に示す。

海底ケーブル６１０において障害が発生すると、それを報知するための報知信号が、Ａ局２００、Ｂ局３００およびＣ局４００のいずれかからＲＯＡＤＭ装置５２０に入力される。ＲＯＡＤＭ装置５２０は、海底ケーブル６１０の障害についての報知信号が入力した場合、図１０（ａ）に示すように、スイッチ５２２、５２３を制御して、海底ケーブル６１０の給電線６１２を接地すると共に、海底ケーブル６２０の給電線６２２をＲＯＡＤＭ機能部５２１を経由させた後でシーアース５２４に接続させる。

これにより、海底ケーブル６１０は他の海底ケーブルと切り離され、修理が可能となる。さらに、給電線６２２をＲＯＡＤＭ機能部５２１を経由させた後でシーアース５２４に接続することにより、Ｂ局３００からの片端給電が可能となる。従って、Ｂ局３００側に配置された中継装置群７２０およびＲＯＡＤＭ装置５２０への電源供給が継続され、Ｂ局３００−Ｃ局４００間の光伝送がそのまま継続される。

一方、ＲＯＡＤＭ装置５２０は、海底ケーブル６２０の障害についての報知信号が入力した場合、図１０（ｂ）に示すように、スイッチ５２２、５２３を制御して、海底ケーブル６２０の給電線６２２を接地すると共に、海底ケーブル６１０の給電線６１２をＲＯＡＤＭ機能部５２１を経由させた後でシーアース５２４に接続させる。これにより、海底ケーブル６２０の修理が可能になると共に、Ａ局２００からの片端給電によりＡ局２００側に配置された中継装置群７１０およびＲＯＡＤＭ装置５２０への電源供給が継続され、Ａ局２００−Ｃ局４００間の光伝送がそのまま継続される。

上記のように構成された海底ケーブルシステム１００においては、分岐装置５１０が供給電流をＲＯＡＤＭ装置５２０に流す第１給電ルート５１１および給電線６１２からの供給電流をそのまま給電線６２２に流す第２給電ルート５１２を備えると共に、ＲＯＡＤＭ装置５２０が両端給電と片端給電との２種類の給電ルートを切り替えるためのスイッチ５２２、５２３を備える。従って、ＲＯＡＤＭ装置５２０における給電機能や給電線６１２、６２２に障害が発生した場合、給電ルート５１１、５１２やスイッチ５２２、５２３が適切に切り替えられ、障害が発生していない給電線に配置された中継装置群への給電をそのまま継続することができる。

＜第２の実施形態の変形例＞
第２の実施形態の変形例について説明する。第２の実施形態では、ブランチ局あるＣ局４００からは電源を供給しない構成としたが、Ｃ局４００とＲＯＡＤＭ装置５２０とを接続する海底ケーブル６３０上にさらに中継装置群７３０を配置し、Ｃ局４００から中継装置群７３０へ電源供給することもできる。この場合の海底ケーブルシステム１００Ｂのシステム構成図を図１１に示す。

ここで、図１１のＡ局２００、Ｂ局３００、分岐装置５１０およびＲＯＡＤＭ装置５２０は、第２の実施形態で説明した図３のＡ局２００、Ｂ局３００、分岐装置５１０およびＲＯＡＤＭ装置５２０と同様に機能する。すなわち、Ａ局２００およびＢ局３００は、光信号を送受信すると共に中継装置群７１０、７２０およびＲＯＡＤＭ装置５２０へ電源を供給する。また、分岐装置５１０は、ＲＯＡＤＭ装置５２０の経由の有無が異なる２つの給電ルート５１１、５１２を有すると共に、ＲＯＡＤＭ装置５２０は、両端給電と片端給電の２種類の給電ルートを切り替えるためのスイッチ５２２、５２３を備える。

図１１において、Ｃ局４００ＢとＲＯＡＤＭ装置５２０とを接続する海底ケーブル６３０Ｂは、Ｃ局４００Ｂ−ＲＯＡＤＭ装置５２０間で光信号を伝送させる光ファイバ６３１と、Ｃ局４００Ｂから供給された電源を中継装置群７３０へ供給する給電線６３２を有する。給電線６３２は、中継装置群７３０の中のＲＯＡＤＭ装置５２０に最も近い中継装置において、シーアース８００に接続されている。これにより、Ｃ局４００Ｂからの片端給電が可能となる。

海底ケーブル６３０Ｂ上に配置された中継装置群７３０を構成する各中継装置は、海底ケーブル６３０Ｂの給電線６３２を介してＣ局４００Ｂから供給された電源によって駆動され、光ファイバ６３１から入力された光信号を所望のレベルまで増幅する。

図１１の海底ケーブルシステム１００Ｂにおいて、Ａ局２００およびＢ局３００による両端給電または片端給電と、Ｃ局４００Ｂによる片端給電とは独立に形成されていることから、給電線６１２、６２２やＲＯＡＤＭ装置５２０における給電機能に障害が発生した場合、Ｃ局４００Ｂにおける給電動作と無関係に、給電ルート５１１、５１２やスイッチ５２２、５２３を切り替えることができる。これにより、障害が発生していない給電線に配置された中継装置群への給電がそのまま継続される。また、Ａ局２００およびＢ局３００による給電と、Ｃ局４００Ｂによる給電とが独立している場合、Ａ局２００およびＢ局３００と、Ｃ局４００Ｂとにおいて、互いに異なる給電仕様を適用することができる。

本実施形態に係る海底ケーブルシステム１００Ｂは、既存のＡ局２００−Ｂ局３００の海底ケーブルシステムに、後からＲＯＡＤＭ装置５２０、Ｃ局４００Ｂ、海底ケーブル６３０Ｂおよび中継装置群７３０を増設し、海底ケーブルシステムを拡張する場合に特に有効である。中継装置群の配置の有無に関わらずに、任意の給電電流を用いるブランチ局を増設して海底ケーブルシステムを拡張することが可能であり、例えば、初期にメインパス（Ａ局２００−Ｂ局３００間）のみを安価に建設し、要求に応じてメインパスに最適仕様のブランチ局およびＲＯＡＤＭ機能を追加していくことができる。

本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

この出願は、２０１５年５月１２日に出願された日本出願特願２０１５−０９７３１４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ 給電路切替装置
２０ 第１切替手段
３０ 第２切替手段
４０ 接地手段
５０ 電源消費回路
６１ 第１給電線
６２ 第２給電線
７０ 給電路切替システム
８０ 分岐装置
８１ 第１給電ルート
８２ 第２給電ルート
９１、９２ 監視手段
１００ 海底ケーブルシステム
２００ Ａ局
３００ Ｂ局
４００ Ｃ局
５１０ 分岐装置
５２０ ＲＯＡＤＭ装置
５２１ ＲＯＡＤＭ機能部
５２２、５２３ スイッチ
５２４ シーアース
６１０、６２０、６３０ 海底ケーブル
６１１、６２１、６３１ 光ファイバ
６１２、６２２ 給電線
７１０、７２０ 中継装置群
８００ シーアース

Claims (10)

1. 電源が供給されることによって動作する電源消費手段と、
   接地手段と、
   第１制御信号に基づいて、第１給電線、前記電源消費手段および前記接地手段間を接続する第１切替手段と、
   第２制御信号に基づいて、第２給電線、前記電源消費手段および前記接地手段間を接続する第２切替手段と、
   を備え、
   前記電源消費手段は、
   前記第１給電線および前記第２給電線の正常動作時には、前記第１給電線および前記第２給電線をそれぞれ前記電源消費手段に接続するための前記第１制御信号および前記第２制御信号を生成し、
   前記第１給電線に障害が生じた場合、前記第１給電線を接地し、前記電源消費手段の一端と前記接地手段とを接続するための前記第１制御信号を生成すると共に、前記第２給電線と前記電源消費手段の他端とを接続するための前記第２制御信号を生成し、
   前記第２給電線に障害が生じた場合、前記第１給電線と前記電源消費手段の一端とを接続するための前記第１制御信号を生成すると共に、前記第２給電線を接地し、前記電源消費手段の他端と前記接地手段とを接続するための前記第２制御信号を生成する、
   ことを特徴とする給電路切替装置。
2. 前記電源消費手段は、前記第１給電線に電源を供給する第１局に送受信される第１光信号および前記第２給電線に電源を供給する第２局に送受信される第２光信号に、第３局から送受信される第３光信号を合波または分岐する、請求項１に記載の給電路切替装置。
3. 前記電源消費手段は、光信号の合波または分岐を制御するＲＯＡＤＭ（reconfigurable optical add/drop multiplexer）回路である、請求項２に記載の給電路切替装置。
4. 請求項２又は３に記載の給電路切替装置と、
   前記給電路切替装置の動作に応じて前記第１給電線および前記第２給電線間を接続する分岐装置と、
   を備える給電路切替システム。
5. 前記分岐装置は、
   前記第１給電線からの供給電流を前記給電路切替装置を介して前記第２給電線に流す第１給電ルートと、前記第１給電線からの供給電流を前記給電路切替装置を介さずに前記第２給電線に流す第２給電ルートと、を有し、
   前記給電路切替装置における電源供給が正常に動作している場合は前記第１給電ルートを選択し、前記給電路切替装置における電源供給が正常に動作していない場合は前記第２給電ルートを選択する、
   請求項４に記載の給電路切替システム。
6. 前記分岐装置は、
   同じ向きに直列配置された２つのダイオードによってそれぞれ形成され、互いに並列配置された第１乃至第３のダイオード対と、
   一端が、前記第２給電線と前記電源消費手段の他端との接続点である前記給電路切替装置の第２ポートまたは前記第２のダイオード対の中間点に接続されると共に、他端が前記第２給電線に接続された第１の切替手段と、
   一端が前記第３のダイオード対の中間点または前記第２ポートに接続されると共に、他端が、前記第１給電線と前記電源消費手段の一端との接続点である前記給電路切替装置の第１ポートに接続された第２の切替手段と、
   前記第１の切替手段および前記第２の切替手段の接続先を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記第１のダイオード対の中間点に前記第１給電線が接続され、
   前記制御手段は、
   前記第１給電ルートを選択する場合、前記第１の切替手段の一端を前記電源消費手段の第２ポートに接続すると共に、前記第２の切替手段の一端を前記第３のダイオード対の中間点に接続し、
   前記第２給電ルートを選択する場合、前記第１の切替手段の一端を前記第２のダイオード対の中間点に接続すると共に、前記第２の切替手段の一端を前記第２ポートに接続する、
   請求項５に記載の給電路切替システム。
7. 前記分岐装置は、前記第１給電線から前記電源消費手段までの給電経路および前記第２給電線から前記電源消費手段とまでの給電経路における障害の有無を監視する監視手段を備え、前記監視手段が障害を検出した場合、前記第１給電ルートから前記第２給電ルートへ切り替える、
   請求項５または６に記載の給電路切替システム。
8. 前記第１給電線に電源を供給すると共に前記第１光信号を送受信する前記第１局と、
   前記第２給電線に電源を供給すると共に前記第２光信号を送受信する前記第２局と、
   前記第３光信号を送受信する前記第３局と、
   前記給電路切替装置と前記第１局とを接続する第１複合型光ケーブルと、
   前記給電路切替装置と前記第２局とを接続する第２複合型光ケーブルと、
   前記給電路切替装置と前記第３局とを接続する光ケーブルと、
   前記第１複合型光ケーブル上に配置され、前記第１光信号の光強度を増幅する第１中継装置と、
   前記第２複合型光ケーブル上に配置され、前記第２光信号の光強度を増幅する第２中継装置と、
   をさらに備える、
   請求項４乃至７のいずれか１項に記載の給電路切替システム。
9. 前記第３局は、前記光ケーブルおよび第３給電線を含む第３複合型光ケーブルを介して前記給電路切替装置に接続されると共に前記第３給電線に電源を供給し、
   前記第３複合型光ケーブル上に配置され、前記第３光信号の光強度を増幅する第２中継装置をさらに備える、
   請求項８に記載の給電路切替システム。
10. 電源消費手段へ電源供給する第１給電線および第２給電線における給電路切替方法であって、
    前記第１給電線および前記第２給電線の正常動作時には、前記第１給電線および前記第２給電線をそれぞれ前記電源消費手段の一端および他端に接続し、
    前記第１給電線に障害が生じた場合、前記第１給電線を接地し、前記第２給電線と前記電源消費手段の他端とを接続すると共に前記電源消費手段の一端と接地手段とを接続し、
    前記第２給電線に障害が生じた場合、前記第２給電線を接地し、前記第１給電線と前記電源消費手段の一端とを接続すると共に前記電源消費手段の他端と前記接地手段とを接続する、
    給電路切替方法。

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