JP7318717B2 - 海底装置及び光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、海底装置、海底装置の監視方法、及び光通信システムに関し、特に光海底装置の監視方法に関する。

海底ケーブルシステムでは、海底中継器、海底利得等化器、海底分岐装置などの光海底装置が、陸上の複数の端局間を結ぶ光ケーブルのような光伝送路の途中に配置される。光海底装置は、陸上の端局装置から給電路を介した電流供給を受けて動作する。

図９は、背景技術の光海底装置を説明するためのブロック図である。図９の光海底装置１０００は、例えば上り方向及び下り方向の二系統の光伝送路に挿入された処理部であって、上り方向の光伝送路に挿入された処理部１００１Ｕと、下り方向の光伝送路に挿入された処理部１００１Ｄを含む。図９の光海底装置１０００はさらに、上り方向及び下り方向の伝送路に挿入され光信号を増幅する複数のＡＭＰ１００２（光増幅器１００２）を含む。さらに図９の光海底装置１０００では各光伝送路に多数のモニタポイントが設定され、各モニタポイントには光伝送路にＣＰＬ１００３（カプラ１００３）が挿入されている。ＣＰＬ１００３は、光伝送路からモニタ光を分岐させる。ＣＰＬ１００３で分岐されたモニタ光は各モニタ部１００４でそれぞれモニタされ、モニタ結果がデータ送信部１００５に送られる。データ送信部１００５は、モニタ結果を光伝送路を介して陸上の端局装置へ送信する。

陸上の端局から光伝送路を介して送信された光信号は、光海底装置１０００に入力された後、ＡＭＰ１００２によって処理部１００１Ｕ、１００１Ｄに適した光強度となるように増幅される。増幅された光信号は処理部１００１Ｕ、１００１Ｄに入力され、処理部１００１Ｕ、１００１Ｄによって様々な処理が行われる。処理後の光信号は、処理部１００１Ｕ、１００１Ｄによる減衰を補償するために、ＡＭＰ１００２により増幅される。

図９のような構成においては、例えば、光海底装置１０００に入力される光信号、処理部１００１Ｕ、１００１Ｄに入力される光信号、処理部１００１Ｕ、１００１Ｄから出力される光信号、光海底装置１０００から出力する光信号の強度のモニタが必要となる。そこで、各モニタポイントにおいてＣＰＬ１００３により、光信号を信号光とモニタ光に分岐し、モニタ光をモニタ部１００４に入力することでモニタを行う。それぞれのモニタ部１００４で収集したモニタデータはデータ送信部１００５を介して、各端局に送信される。これによって、陸上の端局から光海底装置１０００のモニタを実現する。

図９の光海底装置１０００では、設定されたモニタポイントのＣＰＬ１００３からモニタ光を分岐させ、モニタ部１００４でモニタ光を監視することによって、光海底装置１０００の稼動状況を監視することができる。そして、光海底装置１０００に仮に障害が発生した場合にも、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集したりすることが可能である。

特許文献１は、送信側端局と受信側端局との間の中継線路に複数の中継局が挿入されている海底ケーブルネットワーク線路の監視装置に関するものであり、送信側端局に線路監視装置を設けることが提案されている。特許文献１では、送信側端局の光送信器から出力された光信号と線路監視信号は中継局で増幅され光海中分岐装置を経て受信側端局に達すると共に、その一部は中継局の折り返し線路で折り返されて送信側端局に帰還され、帰還信号の正常または異常を判定することが提案されている。特許文献１では、帰還信号の正常または異常の判定の際に、パワーが弱い帰還信号が何番目の中継局からのものであるかを検出することにより、中継線路に挿入されている複数の中継局のうち故障または障害が発生した中継局を推定あるいは特定することができる。

特開平９－２８９４９４号公報

しかしながら、上述した背景技術の光海底装置には、以下のような課題がある。

光海底装置１０００では光海底装置１０００の性能維持のために、多数のモニタポイントが設定される。例えば光伝送路に挿入されたＡＭＰ１００２に増幅特性の変動などが生じたときにはこれを検知して、変動を打ち消す方向へ増幅特性を補正する。特性変動の発生箇所や、場合によっては故障の発生箇所を特定するためには、光伝送路に挿入されるユニットや部品の数の増加につれて、設定されるモニタポイントも増加することになる。

図９の光海底装置１０００では、光の強度を測定したいポイントごとにモニタ部１００４が必要であり、部品点数が多くなる上に実装面積も大きくなる。さらに、近年の光海底装置の複雑化に伴い、ユーザが監視したいモニタポイントは増加の一途をたどっている。一方で、モニタポイントが不足していると、障害の発生箇所や、復旧のために必要な情報が得られない。これらを避けるためにはモニタ部１００４を大量に付加する必要があり、装置の大型化、高価格化が課題となる。

また、装置内に多数のモニタ部１００４を実装すると、光ファイバの配線が煩雑化し、接続性が悪くなる。そのため、製造にかかる工数の増大と接続ミスが増加することが考えられる。さらには、部品点数の増加に伴い、装置としての信頼性が低下する。これは、長期間の運用が望まれる光海底装置として致命的である。信頼性の低下を抑制するには、冗長構成を採る必要があるが、部品点数が倍増するため、さらなる装置の大型化、高価格が進む。

特許文献１は、送信側端局と受信側端局との間の中継線路に複数の中継局が挿入されている海底ケーブルネットワーク線路の監視に関するものではあるが、一つの中継局や一つの光海中分岐装置のうち障害が発生した箇所を特定することができない。

本発明の目的は、部品点数を削減しつつ、所望数のモニタポイントの監視を実現できるとともに、仮に障害が発生した場合にも、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集することが可能な、海底装置、海底装置の監視方法、及び光通信システムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る海底装置は、
入力された光信号を処理して出力する処理手段と、
上記処理手段に入力される光信号を分岐して第１の分岐光を出力する第１の分岐手段と、
上記処理手段から出力された光信号を分岐して第２の分岐光を出力する第２の分岐手段と、
上記第１の分岐光及び上記第２の分岐光を選択して出力する選択手段と、
上記選択手段から出力された分岐光を監視する監視手段と、を備える。

本発明に係る光通信システムは、
複数の端局間の光伝送路と、
上記光伝送路に挿入された、上記海底装置と、を備える。

本発明に係る海底装置の監視方法は、入力された光信号を処理して出力する処理手段と、上記処理手段に入力される光信号を分岐して第１の分岐光を出力する第１の分岐手段と、上記処理手段から出力された光信号を分岐して第２の分岐光を出力する第２の分岐手段と、上記第１の分岐光及び上記第２の分岐光を選択して出力する選択手段と、上記選択手段から出力された分岐光を監視する監視手段と、を備える海底装置の監視方法であって、
上記選択手段に上記第１の分岐光及び上記第２の分岐光のいずれかを選択させ、
上記監視手段に上記選択手段が選択した分岐光を監視させる。

本発明によれば、部品点数を削減しつつ、所望数のモニタポイントの監視を実現できるとともに、仮に障害が発生した場合にも、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集したりすることが可能な、海底装置、海底装置の監視方法、及び光通信システムを提供できる。

本発明の上位概念による実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。 本発明の実施形態の光海底装置が配置される、光通信システムの概念図である。 第１実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。 第１実施形態の光海底装置の具体例を説明するためのブロック図である。 第１実施形態の光海底装置の具体例を説明するためのブロック図である。 図２Ａの光海底装置の一部構成の詳細を説明するためのブロック図である。 第１実施形態の光海底装置のモニタ動作を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。 図５の光海底装置の一部構成の詳細を説明するためのブロック図である。 第３実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。 図７の光海底装置の一部構成の詳細を説明するためのブロック図である。 背景技術の光海底装置を説明するためのブロック図である。

本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。具体的な実施形態を説明する前に、本発明の上位概念による実施形態の光海底装置、及び光海底装置の監視方法について説明する。

図１Ａは、本発明の上位概念による実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。図１Ｂは、本発明の実施形態の光海底装置が配置される、光通信システムの概念図である。本発明の実施形態の光海底装置は、図１Ｂの海底装置５０のように、複数の端局４１間の、光ファイバに代表されるような光伝送路に挿入される。

図１Ａの海底装置５０は、入力された光信号を処理して出力する処理手段５１と、上記処理手段５１に入力される光信号を分岐して第１の分岐光を出力する第１の分岐手段５２と、上記処理手段５１から出力された光信号を分岐して第２の分岐光を出力する第２の分岐手段５３と、を備える。図１Ａの海底装置５０はさらに、上記第１の分岐光及び上記第２の分岐光を選択して出力する選択手段５４と、上記選択手段から出力された分岐光を監視する監視手段５５と、を備える。

第１の分岐手段５２は例えば、光カプラである。第１の分岐手段５２は送信側端局から入力した光信号を分岐して、処理手段５１及び選択手段５４に出力する。処理手段５１は例えば、光増幅器、利得等化器及び分岐装置の何れか一つである。又は、これらの組み合わせであっても良い。第２の分岐手段５３は例えば、光カプラである。第２の分岐手段５３は、処理手段５１で処理された光信号を分岐して、選択手段５４及び受信側端局へ出力する。選択手段５４は、上記第１の分岐光及び上記第２の分岐光を選択して出力するものであり、例えば光スイッチによる構成としたり、複数のＶＯＡと合波器による構成としたりすることができる。監視手段５５は例えば、受光素子である。監視手段５５は、第１の分岐光及び第２の分岐光の強度を監視する。

図１Ａの海底装置５０では監視手段５５により、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集することが可能な、光海底装置、及び光海底装置の監視方法を提供できる。また第１の分岐手段５２で分岐した第１の分岐光と、第２の分岐手段５３で分岐した第１の分岐光とを選択手段５４が選択して監視手段５５へ与える構成を採用することにより、モニタポイントが増加しても装置の大型化を抑制しつつ、光海底装置を監視することができる。以下、より具体的な実施形態について説明する。

〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態による光海底装置、及び光海底装置の監視方法について、説明する。図２Ａは、第１実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。図３は、図２Ａの光海底装置の一部構成の詳細を説明するためのブロック図である。図４は、第１実施形態の光海底装置のモニタ動作を説明するためのフローチャートである。

（実施形態の構成）
図２Ａの光海底装置１００は、図１Ｂの光通信システムに示す、端局４１間を結ぶ光ファイバなどの光伝送路４２に挿入される海底機器であり、海底中継器、海底利得等化器、海底分岐装置などが例示される。図２Ａの光海底装置１００は、上り方向の光伝送路及び下り方向の光伝送路に挿入された場合を示す。図２Ａの光海底装置１００は、図１Ｂに示される光通信システムの複数の端局４１間の光伝送路４２のような光伝送路に挿入された処理部１と、上記光伝送路に設定された複数のモニタポイントでモニタ光がそれぞれ分岐されて入力され、上記分岐された複数のモニタ光のいずれかを選択する選択手段の一例としての１×Ｎ光スイッチ４と、を含む。図２Ａの光海底装置１００はさらに、１×Ｎ光スイッチ４が選択したモニタ光の光強度を監視する監視手段の一例としてのモニタ部５と、１×Ｎ光スイッチ４及びモニタ部５を制御する制御部６と、を含む。図２Ａの光海底装置１００はさらに、モニタ部５のモニタ結果を端局へ送信するデータ送信手段の一例としてのデータ送信部１０を含む。図２Ａの光海底装置１００内の光伝送路に設定された複数のモニタポイントには、モニタ光分岐手段の一例としてのＣＰＬ３（カプラ３）がそれぞれ配置され、光伝送路の光信号から信号光とモニタ光を分岐させる。

１×Ｎ光スイッチ４は、Ｎ入力で１出力の光スイッチである。ＣＰＬ３が分岐したモニタ光は１×Ｎ光スイッチ４に入力され、１×Ｎ光スイッチ４は制御部６からの制御によって一つのモニタ光を選択し、モニタ部５へ与える。モニタ部５は、予め設定されているモニタ光の基準値と、１×Ｎ光スイッチ４からのモニタ光の光強度とを比較することにより、障害発生の有無、また必要な情報を収集する。図２Ａの光海底装置１００では一例として上りの光伝送路及び下りの光伝送路のそれぞれに、光海底装置１００に入力される光信号、処理部１に入力される光信号、処理部１から出力される光信号、光海底装置１００から出力する光信号の強度のモニタを想定して、ＣＰＬ３がそれぞれ配置されている。

図２Ａの光海底装置１００ではモニタ部５により、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集することが可能である。さらに複数のモニタポイントで分岐されたモニタ光を１×Ｎ光スイッチ４が選択してモニタ部５へ与える構成により、モニタポイントが増加しても装置の大型化を抑制しつつ、光海底装置の監視を実現できる。

本実施形態の光海底装置では、モニタポイントの信号をＣＰＬ３にて分岐する。分岐された信号の内、片方をモニタ光として１×Ｎ光スイッチ４の入力側に入力する。図２Ａの光海底装置では一例として上り方向の光伝送路及び下り方向の光伝送路のそれぞれに、光海底装置１００に入力される光信号、処理部１に入力される光信号、処理部１から出力される光信号、光海底装置１００から出力する光信号の強度のモニタを想定して、ＣＰＬ３が配置されている。

そして図２Ａの光海底装置１００では、上り方向の光伝送路に配置されたＣＰＬ３からのモニタ光と、下り方向の光伝送路に配置されたＣＰＬ３からのモニタ光とがいずれも一つの１×Ｎ光スイッチ４の入力ポートに与えられる構成としている。このように図２Ａの光海底装置１００では、同様の処置を監視したい箇所全てで行うことで、１×Ｎ光スイッチ４の入力側に全てのモニタ光を入力する。次に１×Ｎ光スイッチ４の出力を、モニタ部５に入力する。モニタ部５ではモニタ光をデータに変換し、メモリ８に保存するとともにモニタポイントの障害を検出する。モニタ部５で取得したモニタデータと検出した障害の有無とを、データ送信部１０より各端局に送信する。制御部６により１×Ｎ光スイッチ４の入力ポートと出力ポートの接続を制御することにより、モニタポイントを変更する。

上記の手段により、光海底装置において、部品点数を削減しつつ、所望数のモニタポイントの監視を実現できる。

モニタ部５は図３に示すように、データ取得部７、データを格納するメモリ８、及びあらかじめ設定したアラーム検出用の閾値保持部９で構成される。メモリ８は、Ｎ個の入力ポートを有する１×Ｎ光スイッチ４に対応させてＡＤＤ＿１～ＡＤＤ＿ＮのＮ個のメモリ領域を含む。閾値保持部９は、メモリ８のＮ個のメモリ領域に対応させてＮ個の閾値保持領域を含む。データ取得部７でモニタ光をデータに変換し、モニタポイントに対応するメモリ８に保存する。メモリ８に保存されたデータと閾値保持部９が保持し対応する閾値とを比較し、障害を検出する。モニタデータと障害の有無とをデータ送信部１０から各端局に送信する。

１×Ｎ光スイッチ４の入力側と出力側を繋ぐ経路を制御部６により制御することで、モニタ部５に入力されるモニタ光を変える。同様にデータを格納するメモリ８のアドレスと、閾値保持部９が保持する比較先の閾値とを変更することで、１つのモニタ部５で複数のモニタポイントを監視することを可能にしている。

（実施形態の動作）
次に、図２Ａの光海底装置１００の監視動作を、図４のフローチャートを参照して説明する。まずモニタポイントごとに光伝送路に配置されたＣＰＬ３で、信号光とモニタ光とを分岐させる（ステップＳ１）。分岐された全てのモニタ光を、１×Ｎ光スイッチ４の各入力ポートに入力する（ステップＳ２）。１×Ｎ光スイッチの入力ポートｎと出力ポートとを接続する（ステップＳ３）。モニタデータを格納する、モニタ部５のメモリ８のアドレスをＡＤＤ＿ｎに設定する（ステップＳ４）。次にモニタ部５のデータ取得部７でモニタ光をモニタデータに変換し、変換されたモニタデータをモニタ部５のメモリ８のアドレスＡＤＤ＿ｎのメモリ領域に格納する（ステップＳ５）。モニタデータと閾値＿ｎとを比較して、障害検出を行う（ステップＳ６）。障害が検出されたとき（ステップＳ６のＹｅｓ）には比較結果を、データ送信部１０から端局へ送信する。言い換えると障害が検出されたとき（ステップＳ６のＹｅｓ）には、データ送信部１０から端局へアラーム送信する（ステップＳ７）。また、メモリ８のアドレスＡＤＤ＿ｎのメモリ領域に格納されたモニタデータもあわせて、端局へ送信する。端局は、送信された各モニタ光データを期待値と比較することで、障害点を把握することが可能である。次に制御部６はｎとＮとを比較し（ステップＳ８）、ｎがＮ以下のときは、１×Ｎ光スイッチ４の入力ポート、モニタ部５のメモリ８のアドレスをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）する（ステップＳ９）。ステップＳ８でｎがＮを越えているときは、制御部６は１×Ｎ光スイッチ４の入力ポート、モニタ部５のメモリ８のアドレスをｎ＝１に戻す（ステップＳ１０）。以下、ステップＳ３からステップＳ６を繰り返して、全てのＣＰＬ３からのモニタ光をメモリ８に格納すると共にあらかじめ設定されたアラーム検出用の閾値と比較して、障害の有無を特定する。

（実施形態の効果）
本実施形態の光海底装置１００では、モニタ部５により、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集することが可能な、光海底装置、及び光海底装置の監視方法を提供できる。

またモニタ光を１×Ｎ光スイッチ４により切り替えることで複数のモニタ光に対し、１つのモニタ部５で監視することが可能となる。つまり、部品点数の削減、ならびに装置の小型化、低価格化を実現しつつ、所望のモニタポイントを監視することが可能となる。また１×Ｎ光スイッチ４により、複数のモニタポイントの光ファイバを束ねることができるので、光ファイバの配線の煩雑性も解消することができる。これにより、製造工程の短縮、及び接続ミスを減らすことも可能である。

（データ送信部の送信方法）
図２Ａの光海底装置の、データ送信部１０の送信方法について、図面を参照してより詳しく説明する。

図２Ｂは、第１実施形態の光海底装置の具体例を説明するためのブロック図であり、全波長に対して重畳する場合の構成を示す。図２Ｂの光海底装置１００Ａは、光伝送路の出力段に変調器１８をさらに含む。図２Ｂのデータ送信部１０は、比較結果（及びモニタデータ）に基づいて光信号を強度変調するように、変調器１８に指示する。これによって、比較結果（及びモニタデータ）が重畳された光信号が、変調器１８から受信側端局に向かって出力される。変調器１８は、例えば可変光減衰器（ＶＯＡ）や光増幅器で構成される。

図２Ｃは、第１実施形態の光海底装置の他の具体例を説明するためのブロック図であり、特定の波長に対して重畳する場合の構成を示す。図２Ｃの光海底装置１００Ｂは、光伝送路とデータ送信部１０との間に光出力部１９をさらに含む。図２Ｃのデータ送信部１０は、比較結果（及びモニタデータ）に基づいて変調された特定波長の光信号を出力するように光出力部１９へ出力する。光出力部１９から出力された光信号は、処理部１側からの光信号と合波されて、受信側端局に向かって送信される。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による光海底装置、及び光海底装置の監視方法について、説明する。図５は、第２実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。図６は、図５の光海底装置の一部構成の詳細を説明するためのブロック図である。第１実施形態と共通の又は類似の要素には同じ参照番号を付すこととして、その詳細な説明は省略することとする。本実施形態は、図１Ａの選択手段５４を第１実施形態とは異なる実現手段で実現する実施形態である。

（実施形態の構成）
図５の光海底装置２００は第１実施形態と同様に、図１Ｂの光通信システムに示す、端局４１間を結ぶ光ファイバなどの光伝送路４２に挿入される海底機器であり、海底中継器、海底利得等化器、海底分岐装置などが例示される。図５の光海底装置２００は第１実施形態と同様に、上り方向の光伝送路及び下り方向の光伝送路に挿入された場合を示す。図５の光海底装置２００は第１実施形態と同様に、図１Ｂに示される光通信システムの複数の端局間の光伝送路に挿入された処理部１と、上記光伝送路に設定された複数のモニタポイントでモニタ光がそれぞれ分岐されて入力され、上記分岐された複数のモニタ光のいずれかを選択する選択手段と、を含む。

なおここで本実施形態では、選択手段の一例として、Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１（Ｎ×Ｎ可変光減衰器１１）とＭＵＸ１２（マルチプレクサ１２）を用いる。Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１とＭＵＸ１２の機能や動作は後述する。

図５の光海底装置２００はさらに、Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１及びＭＵＸ１２で選択したモニタ光の光強度を監視する監視手段の一例としてのモニタ部１３と、Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１とモニタ部１３とを制御する制御手段の一例としての制御部１７と、を含む。図５の光海底装置２００はさらに、モニタ部１３のモニタ結果を端局へ送信するデータ送信手段の一例としてのデータ送信部１０を含む。図５の光海底装置２００内の光伝送路に設定された複数のモニタポイントには第１実施形態と同様に、モニタ光分岐手段の一例としてのＣＰＬ３がそれぞれ配置され、光伝送路からモニタ光を分岐させる。

（実施形態の動作）
Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１は、Ｎ入力でＮ出力の可変光減衰器であり制御信号に応じて、入力される光信号を減衰させて出力することができる。ＭＵＸ１２は、複数の入力を合波して出力する。各モニタポイントでＣＰＬ３を用いて信号光とモニタ光を分岐する。全てのモニタ光はＮ×Ｎ ＶＯＡ１１の各入力ポートに入力される。Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１の各出力ポートはＭＵＸ１２により合波され、図６に示すモニタ部１３内のデータ取得部１４に入力され、モニタデータに変換される。合波されたモニタ光のモニタデータはメモリ１５に格納され、閾値保持部１６が保持する予め設定してある閾値と比較することで障害を検出する。障害を検出した際は、制御部１７により、ＮｘＮ ＶＯＡ１１の各ポートの減衰量を変化させることで、任意のモニタ光のデータを取得する。例えば、ＮｘＮ ＶＯＡ１１のポート１のモニタ光のデータを取得するには、ポート１以外のポートの減衰量を最大にすればよい。このようにして、各モニタポイントのモニタ光データを取得し、データ送信部１０を介し、端局に送信する。送信された各モニタ光データを期待値と比較することで障害点を把握することが可能である。

（実施形態の効果）
本実施形態の光海底装置２００では、モニタ部１３により、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集することが可能な、光海底装置、及び光海底装置の監視方法を提供できる。

またモニタ光をＮ×Ｎ ＶＯＡ１１及びＭＵＸ１２で選択することで複数のモニタ光に対し、１つのモニタ部１３で監視することが可能となる。つまり、部品点数の削減、ならびに装置の小型化、低価格化を実現しつつ、所望のモニタポイントを監視することが可能となる。またＮ×Ｎ ＶＯＡ１１及びＭＵＸ１２により、複数のモニタポイントの光ファイバを束ねることができるので、光ファイバの配線の煩雑性も解消することができる。これにより、製造工程の短縮、及び接続ミスを減らすことも可能である。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態による光海底装置、及び光海底装置の監視方法について、説明する。図７は、第３実施形態の光海底装置を説明するためのブロック図である。図８は、図７の光海底装置の一部構成の詳細を説明するためのブロック図である。本実施形態は、図２Ａ、図３に示す第１実施形態のモニタ部を冗長した構成に相当する。第１実施形態と共通の又は類似の要素には同じ参照番号を付すこととして、その詳細な説明は省略することとする。

上述した第１実施形態の光海底装置１００では、各モニタポイントにモニタ部５を接続する構成のため、冗長構成を実現しようとすると、さらに部品点数の増加、装置の大型化、高価格化が進む。一方、本実施形態は少ない部品点数での冗長構成を可能にするものである。

図７の光海底装置３００は第１実施形態と同様に、図１Ｂの光通信システムに示す、端局４１間を結ぶ光ファイバなどの光伝送路４２に挿入される海底機器であり、海底中継器、海底利得等化器、海底分岐装置などが例示される。図７の光海底装置３００は、上り方向の光伝送路及び下り方向の光伝送路に挿入された場合を示す。図７の光海底装置３００は、図１Ｂに示される光通信システムの複数の端局４１間の光伝送路４２のような光伝送路に挿入された処理部１と、上記光伝送路に設定された複数のモニタポイントでモニタ光がそれぞれ分岐されて入力され、上記分岐された複数のモニタ光のいずれかを選択する光信号選択手段の一例としての１×Ｎ光スイッチ２２Ａ、２２Ｂと、を含む。図７の光海底装置３００はさらに、１×Ｎ光スイッチ２２Ａ、２２Ｂが選択したモニタ光の光強度を監視する監視手段の一例としてのモニタ部２３Ａ、２３Ｂと、１×Ｎ光スイッチ２２Ａ、２２Ｂとモニタ部２３Ａ、２３Ｂとを制御する制御手段の一例としての制御部２７と、を含む。図７の光海底装置３００はさらに、モニタ部２３Ａ、２３Ｂのモニタ結果を端局へ送信するデータ送信手段の一例としてのデータ送信部２８を含む。

本実施形態では、図７の光海底装置３００内の光伝送路に設定された複数のモニタポイントには、モニタ光分岐手段の一例としての１×３ＣＰＬ２１（１×３カプラ２１）がそれぞれ配置されている。この１×３ＣＰＬ２１は光伝送路の光信号を、信号光とモニタ光１、モニタ光２に分岐する。全てのモニタ光１は１×Ｎ光スイッチ２２Ａの入力ポートに入力され、全てのモニタ光２は１×Ｎ光スイッチ２２Ｂの入力ポートに入力される。図７の図示に沿って説明すると図７の光海底装置３００では、上り方向光伝送路に配置された１×３ＣＰＬ２１のモニタ光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び下り方向光伝送路に配置された１×３ＣＰＬ２１のモニタ光Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが、１×Ｎ光スイッチ２２Ａの入力ポートに入力される構成になっている。図７の光海底装置３００ではさらに、上り方向光伝送路に配置された１×３ＣＰＬ２１のモニタ光Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ及び下り方向光伝送路に配置された１×３ＣＰＬ２１のモニタ光Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐが、１×Ｎ光スイッチ２２Ｂの入力ポートに入力される構成になっている。

１×Ｎ光スイッチ２２Ａの入力ポートと出力ポートの接続は、第１実施形態と同様に制御部２７により切り替えることが可能である。１×Ｎ光スイッチ２２Ｂにおいても同様である。ただし本実施形態の場合、１×Ｎ光スイッチ２２Ａと１×Ｎ光スイッチ２２Ｂの入力ポートと出力ポートの接続は、同じモニタポイントからのモニタ光になるようにする。例えば、図７では１×Ｎ光スイッチ２２Ａと１×Ｎ光スイッチ２２Ｂの入力ポートと出力ポートの接続は、同じモニタポイントからのモニタ光Ａ、モニタ光Ｉとなるようにする。１×Ｎ光スイッチ２２Ａ、２２Ｂの出力は図７に示すモニタ部２３Ａ、２３Ｂに入力される。図８に示すように、モニタ部２３Ａはデータ取得部２４Ａ、データを格納するメモリ２５Ａ、及びあらかじめ設定したアラーム検出用の閾値保持部２６Ａで構成され、モニタ部２３Ｂはデータ取得部２４Ｂ、データを格納するメモリ２５Ｂ、及びあらかじめ設定したアラーム検出用の閾値保持部２６Ｂで構成される。メモリ２５Ａは、Ｎ個の入力ポートを有する１×Ｎ光スイッチ２２Ａに対応させてＡＤＤ＿１～ＡＤＤ＿ＮのＮ個のメモリ領域を含み、メモリ２５Ｂは、Ｎ個の入力ポートを有する１×Ｎ光スイッチ２２Ｂに対応させてＡＤＤ＿１～ＡＤＤ＿ＮのＮ個のメモリ領域を含む。閾値保持部２６Ａ、２６Ｂは、メモリ２５Ａ、２５ＢのＮ個のメモリ領域に対応させてＮ個の閾値保持領域を含む。モニタ部２３Ａのデータ取得部２４Ａでモニタ光をデータに変換し、モニタポイントに対応するメモリ２５Ａに保存し、モニタ部２３Ｂのデータ取得部２４Ｂでモニタ光をデータに変換し、モニタポイントに対応するメモリ２５Ｂに保存する。モニタ部２３Ａは、メモリ２５Ａに保存されたデータと閾値保持部２６Ａが保持し対応する閾値とを比較し、障害を検出する。モニタ部２３Ｂは、メモリ２５Ｂに保存されたデータと閾値保持部２６Ｂが保持し対応する閾値とを比較し、障害を検出する。データ送信部１０は、モニタ部２３Ａからのモニタデータ及び障害の有無と、モニタ部２３Ｂからのモニタデータ及び障害の有無とを総合して、各端局に送信する。

本実施形態の光海底装置３００は、冗長構成を採用した監視を実現する。あるモニタポイントに関し、モニタ部２３Ａあるいはモニタ部２３Ｂのいずれか一方で障害を検出した場合は監視システムの障害と判断し、上記モニタポイントの障害とは判断しない。モニタ部２３Ａとモニタ部２３Ｂの両方で障害を検出した場合に上記モニタポイントの障害と判断して、データ送信部２８より、モニタデータとアラームを端局へ送信する。

本実施形態が開示する冗長構成は、上述した第２実施形態にも適用可能である。上述した第２実施形態においてＣＰＬ３を本実施形態の１×３ＣＰＬ２１に置き換えて、Ｎ×Ｎ ＶＯＡ１１、ＭＵＸ１２及びモニタ部１３を二系統として制御部から二系統のＮ×Ｎ ＶＯＡ１１を制御するように構成すればよい。

（実施形態の効果）
本実施形態の光海底装置３００では、モニタ部２３Ａ、２３Ｂにより、障害の発生箇所を特定したり、復旧のために必要な情報を収集することが可能な、光海底装置、及び光海底装置の監視方法を提供できる。

またモニタ光を１×Ｎ光スイッチ２２Ａ、２２Ｂにより切り替えることで複数のモニタ光に対し、モニタ部２３Ａ、２３Ｂで監視することが可能となる。つまり、部品点数の削減、ならびに装置の小型化、低価格化を実現しつつ、所望のモニタポイントを監視することが可能となる。また１×Ｎ光スイッチ２２Ａ、２２Ｂにより、複数のモニタポイントの光ファイバを束ねることができるので、光ファイバの配線の煩雑性も解消することができる。これにより、製造工程の短縮、及び接続ミスを減らすことも可能である。

さらに本実施形態の光海底装置３００では、少ない部品点数での冗長構成を可能にすることができる。

〔その他の実施形態〕
以上好ましい実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明はこれら実施形態に限られるものではなく、様々な変更や変形が可能である。図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明した、データ送信部１０の送信方法は、図５に示される第２実施形態のデータ送信部１０にも適用可能であり、図７に示される第３実施形態のデータ送信部２８にも適用可能であることが理解されるであろう。

また例えば、上述した第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態では、８か所のモニタポイントを監視する構成例を説明したが、モニタポイントの総数は８個に限らず、それ以下の総数のあるいはそれ以上の総数のモニタポイントを用いた構成でも、本発明を適用できる。また例えば、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態として説明した光海底装置の構成に限られず、複雑化あるいは簡略化された場合でも適用が可能である。請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

この出願は、２０１９年９月２４日に出願された日本出願特願２０１９－１７２７５１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。

１ 処理部
２ ＡＭＰ
３ ＣＰＬ
４、２２Ａ、２２Ｂ １×Ｎ光スイッチ
５、１３、２３Ａ、２３Ｂ モニタ部
６、１７、２７ 制御部
１０、２８ データ送信部
１１ Ｎ×Ｎ ＶＯＡ
１２ ＭＵＸ
２１ １×３ＣＰＬ
１００、２００、３００ 光海底装置

Claims (8)

1. 入力された光信号を処理して出力する処理手段と、
   前記処理手段に入力される光信号を分岐して第１の分岐光を出力する第１の分岐手段と、
   前記処理手段から出力された光信号を分岐して第２の分岐光を出力する第２の分岐手段と、
   前記第１の分岐光及び前記第２の分岐光を選択して出力する選択手段と、
   前記選択手段から出力された分岐光を監視する監視手段と、
   複数の前記選択手段を備え、
   前記第１の分岐手段は、複数の前記第１の分岐光を出力し、前記第２の分岐手段は、複数の前記第２の分岐光を出力し、
   前記複数の前記第１の分岐光は別々に前記複数の前記選択手段に入力され、前記複数の前記第２の分岐光は別々に前記複数の前記選択手段に入力される
   海底装置。
2. 前記選択手段は、複数の入力ポートと一つの出力ポートを有し、前記複数の入力ポートの一つと前記一つの出力ポートとを接続する１×Ｎ光スイッチである、請求項１に記載の海底装置。
3. 前記選択手段は、複数の入力ポートと複数の出力ポートを有し制御に応じて入力ポートの光信号を減衰させて出力するＮ×Ｎ可変光減衰器を含む、請求項１に記載の海底装置。
4. 前記選択手段は、前記Ｎ×Ｎ可変光減衰器の複数の出力ポートから出力される光信号を合波するマルチプレクサを含む、請求項３に記載の海底装置。
5. 前記監視手段は、前記選択手段が選択した分岐光の光強度データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段が取得した光強度データを蓄積するメモリ手段と、を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の海底装置。
6. 第１入力ノード及び第１出力ノードを含む第１光伝送路と、前記第１光伝送路とは異なる、第２入力ノード及び第２出力ノードを含む第２光伝送路と、を有し、
   前記処理手段は、前記第１光伝送路に挿入された第１処理手段と、前記第２光伝送路に挿入された第２処理手段と、を有し、
   前記第１光伝送路に設定された複数のモニタポイント、及び前記第２光伝送路に設定された複数のモニタポイントでそれぞれモニタ光が分岐され、前記分岐されたモニタ光が前記選択手段に入力される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の海底装置。
7. 複数の前記監視手段を備え、
   前記第１の分岐手段及び前記第２の分岐手段のうち一つの分岐手段から出力された複数の分岐光が別々に前記複数の前記監視手段で監視され、前記複数の前記監視手段がいずれも障害を検出したときに障害と判定する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の海底装置。
8. 複数の端局間の光伝送路と、
   前記光伝送路に挿入された、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の海底装置と、を備える光通信システム。

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