JPH11275615A - 干渉フィルタを用いる光保護スイッチ - Google Patents

干渉フィルタを用いる光保護スイッチ

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JPH11275615A
JPH11275615A JP10359878A JP35987898A JPH11275615A JP H11275615 A JPH11275615 A JP H11275615A JP 10359878 A JP10359878 A JP 10359878A JP 35987898 A JP35987898 A JP 35987898A JP H11275615 A JPH11275615 A JP H11275615A
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ウィリアム ファング ウェイ−チアオ
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザーデータが消失することなく短時間で
信号損失が検出され、光信号が異なる波長をもつ複数の
光信号から構成されていても容易に信号損失の検出を行
える装置を提供する。 【解決手段】 保護設備は、それぞれサービス伝送路と
保護伝送路として機能する第1及び第2の双方向通信伝
送路を介して別の光通信ノードと通信する光通信ノード
内で使用するために供給されるフィルタはサービス伝送
路と保護伝送路を通って受信された信号を濾過し、各伝
送路に対して主信号及び補信号を発生させる。制御装置
は、もしそれぞれサービス伝送路に対して発生した主信
号と補信号の和及び差として取り出された加算信号及び
差分信号が所定の閾値より下回っていたら、サービス伝
送路に対して信号損失を表示する信号を発生させる。光
スイッチは信号損失表示信号を受けて保護スイッチング
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチングに
関し、特に光スイッチに対する伝送路保護に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】通信ネットワークのプロバイダー/オペ
レーターが、故障が生じた時、例えば信号損失が通信伝
送路上で検出される時はいつでも、ネットワークが受け
る悪影響除去(サバイバビリティー)のレベルを高める
よう尽くすことはよく知られている。典型的な例では、
前記オペレーターは、保護スイッチングの構築を行うこ
とによって前記サバイバビリティーのレベルを高め、信
号損失という事態を回避している。保護スイッチング
は、一般的には事前に割り当てられたバックアップ資
源、例えば予備通信伝送路を確立することを意味してい
る。その予備通信伝送路は信号損失が生じたときサービ
ス用の回線として切り替えられる。
【0003】信号損失の検出は、通常通信伝送路を介し
て受信された光信号の出力レベルと予め定められた閾値
とを比較することによって容易に行われている。もしそ
の受信された光信号の出力値が所定時間前記継続的に前
記閾値を下回っていれば、このとき保護スイッチングは
現在の通信伝送路に対して要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該光増
幅器が信号損失(LOS)発生のとき出力レベルをすぐ
に減らせないので、1以上の光増幅器の存在によって信
号損失の検出を困難にしている。その結果、受信信号の
レベルは、伝送路上の前記各光増幅器がレーザーポンプ
パワー及び出力パワーを減少させるためのローカル制御
器によって制御されるまで変化しない。又、前記信号損
失が検出されるまでに700ミリ秒という長い時間が浪
費してしまうため、ユーザーデータが消失されるかもし
れない。さらに、もし光信号が異なる波長(λI )をも
つ複数の光信号から構成されているとしたら、信号損失
の検出は困難になってしまう。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば主信号
及び補信号のような多くの異なる信号を発生させる干渉
フィルタを用いることによって前述の問題点を解消する
ものである。これらの信号は、各信号の和又は差がそれ
ぞれ所定の閾値を下回る場合に信号損失が生じているこ
とが明らかにされ、その後システムが保護回線に切り替
えられるように処理される。従来と比して有利な点とし
て、この保護スイッチングは、例えば信号損失検出から
3ミリ秒以内という短時間にすばやく行われる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の原理について簡単
に述べる。さらに詳細な説明はこの後に述べる。現用伝
送路から受信された信号を干渉フィルタ、例えば主信号
と補信号を発生させるためのマッハツェンダー干渉計
(Mach-Zehnder interferometer)に供給することを含
んだ入射側、現用伝送路(例えばサービス回線又は保護
回線)上の信号損失(Loss Of Signal)
を検出について以下に述べる。前記主信号と補信号の和
と差が生じ、前記主信号と前記補信号の2つの信号は加
算回路と減算回路に供給される。もし、これらの和と差
の一方があらかじめ定められた時間周期、例えば50ミ
リ秒という時間周期の間に各閾値を下回ったら、このと
き信号損失が表明され、これによって、保護スイッチプ
ロセスを引き起こす。具体的に言うと、そのプロセスと
は、(2×1)スイッチを保護状態に駆動させて、入射
側保護伝送路(予備伝送路)を活性化させて、入射側現
用伝送路を非活性にさせるというものである。双方向ス
イッチに関して、出射側現用伝送路は長い間(例えば4
秒)遮断され、その結果、反対の端で信号損失が生じ、
周辺装置に対して信号損失を表明させ、伝送路の終端側
で保護スイッチを作動させて双方向保護スイッチ作動の
プロセスが完了する。
【0007】この後、もし、前記保護伝送路上で信号損
失が生ずるならば、保護伝送路はサービス状態に入り、
信号損失は前述の方法で検出され、その後本発明の見地
からサービスに利用できるならば非保護伝送路に切り替
えられる。加えて、システムは、出射側保護伝送路を介
して反対側/遠い方の端に伝送される信号を遮断し、遠
い方の端に対して非保護伝送路に戻すように切り替えら
れる。
【0008】以下、詳細に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。信号損失を見極めるための本
発明の原理を用いた光伝送システムは図1に示される。
図1において、光伝送システム100は光ノード12
5,150を含んで構成されている。光ノード125
は、異なった波長λi をもつ複数の光信号を1つの光キ
ャリア信号に多重して、その多重化されたキャリアを光
保護スイッチ装置(以下、OPSUと呼ぶ)50に供給
する従来の光多重装置(以下、OMUと呼ぶ)10−1
を含んで構成される。OPSU50はいわゆるデジタル
波長多重分離システム(DWDM)のような特徴を有し
ている。図1に示すように、OPSU50は双方向サー
ビス伝送路25,26で形成されている双方向サービス
回線に接続されている。又、OPSU50は双方向伝送
路30,31で形成されている双方向保護回線に接続さ
れている。所定時間サービス用の回線25,26を介し
て送受信されていると仮定する。このときOPSU50
はOMU10−1から受信したキャリア信号をノード1
50に伝送するためにサービス回線25に出力する。同
様に、ノード150は、OMU10−2から受信した光
キャリア信号をノード125に伝送するためにサービス
回線26に出力する。OPSU50がサービス回線26
から受信した光キャリア信号は従来の光分離装置(以
下、ODUと呼ぶ)20−1に供給され、ODU20−
1は、次々に受信信号をノード150側で受信された信
号を形成している異なった波長をもつ複数の信号に分離
する。OPSU75とODU20−2は、同様に伝送路
25を介して受信された信号に関して動作する。サービ
ス回線25は光増幅器40−1,40−2を含み、サー
ビス回線26は光増幅器40−3,40−4を含んでい
る。光増幅器40−1,40−2,40−3,40−4
は、サービス回線25,26で生ずる信号損失を検出す
ることを困難にさせている。
【0009】主信号と補信号は構造的に互いに干渉しあ
う信号から形成され、そのような干渉は信号損失が生じ
ているか否かを決定する要因であるので、受信信号から
主信号と補信号を発生させることによって上記した問題
を処理する。検出と言及しているそのような主信号と補
信号の発生と信号損失が生じているか否かの測定は、図
2に示すOPSU内で実行される。一方のOPSU、例
えばOPSU50に関する議論は他方のOPSU、例え
ばOPSU75にも当てはまり、その逆もしかりであ
る。
【0010】OPSU50は、従来の光スプリッタ21
5、例えばいわゆる50-50スプリッタを含んでいる。光
スプリッタ215出射側のサ−ビス伝送路25と保護伝
送路30の間に伝送路49を介して受信される光信号を
分離する。上記したように伝送路25に供給される信号
は、従来の光スイッチ230(またS1と示される)を
開くこと(動作させること)によって妨げられ、その結
果、遠方端において信号損失が生じ、そのため保護スイ
ッチがそこで起動する。同様に、このシステムは従来の
光スイッチ235(またS2と示される)を動作させ、
遠方端のノードを動作させ、非保護伝送路に切り換える
(すなわち、以下に詳細に説明されるように、利用可能
であれば伝進路25および26へスイッチバックされ
る)。
【0011】一方、サービス伝送路26を介して遠方端
から受信された信号はアクセス結合器220に供給され
る。アクセス結合器220は、例えば従来から知られて
いる光タップであるため、受信信号のわずかな部分、例
えば1.8%部分が、処理するために光伝送路221を
介して信号損失検出器205に供給される。伝送路26
を介して受信された信号の残りは光伝送路222を介し
て光スイッチ210に供給される。同様に保護伝送路3
1を介して受信された信号はアクセス結合器225に供
給される。又、アクセス結合器225は従来の光タップ
であるため、保護信号のわずかな部分、例えば1.8%
部分は、処理するため光伝送路226を介して信号損失
検出器205に供給される。伝送路31を介して受信さ
れた保護信号の残りは光伝送路227を介して光スイッ
チ210に供給される。状態が制御プロセッサ250に
よって制御されるラッチ可能な光スイッチ210は光伝
送路222、光伝送路227のいずれかの伝送路から受
信した信号を出力する。
【0012】したがって、その後、信号損失検出器20
5は信号がサービス伝送路26(又は保護伝送路31)
を介して受信され続けているか否か測定する。もし、受
信され続けていない場合には、信号損失検出器205
は、制御プロセッサ250に、保護伝送路31を介して
受信され続けている信号、より正確に言えば伝送路22
7上の信号を伝送路48に送出するように光スイッチ2
10に切り換えさせるという指令を制御プロセッサ25
0に送出する。その後、本システムは光スイッチ230
(図2のS1)を動作させる。この光スイッチ230
は、例えば、出射側サービス伝送路25に供給される信
号を中断させるリレーコンタクトのような従来の光スイ
ッチであってもよい。その中断によって伝送路25の一
方の端におけるOPSUに信号損失を検出させ、保護伝
送路30に切り換えられる。
【0013】信号損失検出器205のより詳細な機能ブ
ロック図を図3に示す。信号損失検出器205は処理手
段350,375を有し、処理手段350,375はそ
れぞれ伝送路26,31上の信号損失の検出等の機能を
有する。演算処理部350の作用についての議論は演算
処理部375にも当てはまるし、その逆も同じである。
図3に示すように、演算処理部350はフィルタ310
を含んでいる。フィルタ310は、例えば従来の波長分
割多重装置であってもよく、伝送路221から受信され
た信号からいわゆる遠隔信号を取り除くためのものであ
る。ノード150はノード125に対してメンテナンス
信号/コマンドを送出するために遠隔信号を用いる。情
報チャネルを含んでいる残りの信号は干渉フィルタ31
5に供給される。干渉フィルタ315は、例えばマッハ
ツェンダー干渉計(Mach-Zehnder interferometer)、
詳細にはフォトニック インテグレーション リサーチ
社(Photonic Integration Research Inc.)(PIR
I)のFDM−0.8−1.5−Mマッハツェンダー周
波数分割多重装置(model FDM-0.8-1.5-M Mach-Zehnder
Frequency Division Multiplexer)を用いてもよい。干
渉計のスペクトル範囲は光回線を介して伝送された波長
λI を有する光信号のチャネルスペースと密接不可分で
あるという見地から、PIRI社のマッハツェンダー干
渉計が使用される。
【0014】干渉フィルタ315は、入力側で受信され
た信号、すなわち伝送路221を介して受信された信号
を均等に2つの等しい信号に分離して、分離された各信
号をそれぞれ互いに異なる長さ(図示なし)の導波管に
導く第1の指向性50-50カプラ(結合器)に接続された
入力端子を有している。各導波管の終端は第2の指向性
50-50カプラに接続されており、この第2の指向性50-50
カプラは各導波管を介して受信された信号を結合する。
各導波管の長さが異なるため、前記第2の指向性50-50
カプラにおける各導波管から出力される信号は互いに干
渉し合う。その干渉の結果として取り出された信号は、
同位相の信号を示す主信号として伝送路316に、ある
いは異なる位相の信号を示す補信号として伝送路317
に出力される。その後、主光信号は、信号に含まれる光
エネルギーを電気エネルギー(例えば電流)に変換する
光検出器320−1に供給される。光検出器320−2
は、伝送路317に出力される補信号に関して上記同様
の機能を果たす。光検出器320−1から出力される光
電流は、電流を電圧に変換する従来よく知られたV/A
コンバーター325−1(例えば2V/mAコンバータ
ー)に供給され、その後従来よく知られた増幅器330
−1によって増幅される。同様に、光検出器320−2
から出力される光電流は、電流を電圧に変換する従来よ
く知られたV/Aコンバーター325−2(例えば2V
/mAコンバーター)に供給され、その後従来よく知ら
れた増幅器330−2によって増幅される。(本実施の
形態において、増幅器330−1,330−2双方と
も、光検出器320−1,320−2の応答を等価する
ため、およびマッハツェンダー干渉計における子となる
伝送路の挿入損失を等価するために増幅器330−1,
330−2を適合させるゲインを有することに注意す
る。)
【0015】それぞれ増幅器330−1,330−2に
て増幅された各信号は、加算器と差分器に供給される。
加算器は干渉フィルタ315によって出力された光信号
の合計出力電力を測定し、差分器はそれら2つの出力電
力の差を測定する。ここで、もし2つの出力電力の差が
大きい場合にはサービス信号は提供されなければならな
い。この理由は、そのサービス信号から取り出された信
号の出力値は、互いに干渉し合う時には著しく大きくな
るためである。ところがもしサービス信号が提供されな
いときには、それらの差は小さい。つまり、これは信号
損失の結果としてノイズ信号が抑制されていることを意
味している。より具体的に言えば、もしそれらの差があ
らかじめ定められた閾値よりも小さいならば、サービス
信号の損失があるということである。前記閾値は抵抗R
1とR2を用いた前記加算器から出力された前記各信号
の総和のわずかな部分として取り出される(例えば、R
1とR2の割合は閾値が加算された信号の出力値の10
%であるように決められる)。
【0016】加算された信号は第1の比較器の正の入力
端子に供給され、当該第1の比較器は、加算された信号
の出力電圧と前記第1の比較器の負の入力端子に供給さ
れた閾値電圧Vref を比較する。同様に、差分信号は第
2の比較器の正の入力端子に供給され、当該第2の比較
器は、差分信号の出力電圧と抵抗R5の大きさにより決
められる閾値電圧Vrefを比較する。その両比較の結果
として生じる比較結果信号は比較器335(インバー
タ)に入力される。比較器335の出力信号DEC_A
は、加算信号の出力値(Value of SUM)がローレベル、
例えば50ミリボルトより小さいとき、ハイレベルとな
る。
【0017】したがって比較器335の出力信号DEC
_Aがハイレベルのときは、電力損失が示される。又、
差分信号の出力値が加算された信号とR1/(R1+R
2)の積より小さい時(When the value of DIFF<(R1/
(R1+R2))SUM)は、信号損失が示される。その他の場合
には比較器335の出力信号DEC_Aはローレベルで
ある。(ここで、上記した電力損失は、例えば光検出器
における出力電力がゼロであることを意味する。又、信
号損失は、例えば光検出器が例えばコヒーレント光信号
ではなく光信号を受信しているという意味である。R3
はいわゆる”プルアップ”の機能を与えている。)
【0018】信号DEC_Aはパルス幅検出器340に
供給される。パルス幅検出器340は、信号DEC_A
の出力値がローレベルからハイレベル(例えば0ボルト
から5ボルト)へ変化したか否かを、信号DEC_Aが
出力している間モニターしている。もし、信号DEC_
Aの出力値がハイレベルを所定時間(例えば、パルス幅
検出器340にて測定される0秒から3.2秒の間)維
持していたら、パルス幅検出器340は信号損失が生じ
たものと推定し、信号LOS_Aと信号/LOS_Aを
出力する。信号LOS_Aと信号/LOS_Aは、信号
LOS_Bと信号/LOS_Bと共に伝送路206を介
して制御プロセッサ250に供給される。
【0019】次に図4を参照して、制御プロセッサ25
0についてより詳細な説明をする。信号LOS_A、信
号/LOS_A、信号LOS_B、及び信号/LOS_
Bは伝送路206を介して論理多重化装置250−5に
入力される。論理多重化装置250−5は以下の論理を
実行する不連続なゲートから形成された組み合わせ回路
である。論理多重化装置250−5はプログラムされた
多重化装置、制御装置(例えば8360プロセッサ等)
を用いて容易に論理を実行することができる。
【0020】上記した論理とは、以下の(1)〜(4)
の論理状態をいう。 (1)LOS_Aと/LOS_Bが入力されると、信号
PROT_SWITCHはハイレベルとなる。 (2)LOS_Bと/LOS_Aが入力されると、信号
/PROT_SWITCHはハイレベルとなる。 (3)LOS_AとLOS_Bが入力されると、現在の
状態を維持する。 (4)/LOS_Aと/LOS_Bが入力されると、現
在の状態を維持する。
【0021】上記した論理状態(1)は、入射側保護伝
送路31ではなくて入射側サービス伝送路26上で信号
損失が起きたことを示している。この場合、システムは
保護伝送路31に切り替える。上記した論理状態(2)
は、入射側サービス伝送路26ではなくて入射側保護伝
送路31上で信号損失が起きたことを示している。この
場合、システムは保護伝送路31からサービス伝送路2
6に切り替える。上記した論理状態(3)は、入射側サ
ービス伝送路26及び入射側保護伝送路31の両伝送路
上で信号損失が起きたことを示している。この場合、シ
ステムはいずれの伝送路にも切り替えない。
【0022】信号PROT_SWITCHと信号/PR
OT_SWITCHはそれぞれ従来よく知られた単安定
マルチバイブレータ250−10,250−15に供給
される。単安定マルチバイブレータ250−10,25
0−15は、各入力側で正パルスを受信するとそれを受
けて正パルスを出力する。このような正パルスは、一方
の信号伝送路(例えば伝送路26)から他方の信号伝送
路(例えば伝送路31)に光スイッチ210(図2参
照)によって切り替えられるのにかかる時間よりも長い
時間存続している必要がある。このような存続時間は、
例えば少なくとも20ミリ秒である必要がある。単安定
マルチバイブレータ250−10,250−15の出力
はそれぞれ回路250−20のバッファ/ドライバに供
給される。回路250−20は、単安定マルチバイブレ
ータ250−10,250−15及び従来よく知られた
高電流スイッチドライバ250−25,250−30
(例えば、スイッチングトランジスタ)にバッファを与
えている。すなわち、回路250−20のバッファ/ド
ライバは、単安定マルチバイブレータ250−10,2
50−15の出力をスイッチドライバ250−25,2
50−30に送出するように動作する。単安定マルチバ
イブレータ250−10,250−15のいずれかの出
力側における正パルスは回路250−20のバッファ/
ドライバに送出される。バッファ/ドライバは、次々に
パルスを光スイッチドライバに送出し、(2×1)光ス
イッチ210(図2参照)を動作させる。特に、単安定
マルチバイブレータ250−10の出力側における正パ
ルスは、スイッチドライバ250−25に、伝送路48
からサービス伝送路26を切り離し、保護伝送路31を
伝走路48に接続する光スイッチ210において光交差
接続(光クロスコネクション)を行わせる。同様に、単
安定マルチバイブレータ250−15の出力側における
正パルスは、スイッチドライバ250−30に、伝送路
48から保護伝送路31を切り離し、サービス伝送路2
6を伝走路48に再接続する光スイッチ210において
光交差接続(光クロスコネクション)を行わせる。前述
までの動作は全て本発明の原理にしたがって行われる。
【0023】図2に示すように、光スイッチ210は従
来よく知られたリレー回路212を含んでいる。リレー
回路212は、光スイッチ210を動作させるスイッチ
ドライバ250−25を受けて、ドライバプロセッサ2
40にリード線213を介して正の信号TEST_PS
を出力する。従来よく知られたRCネットワーク245
−1は、リレー回路212が信号TEST_PSを出力
するときに生じる接触振動音(コンタクトチャター)を
滑らかにするためにリード線213に接続されている。
RCネットワーク245−2は、リレー回路212が信
号TEST_PS(/TEST_PS)を出力するとき
に生じる接触振動音(コンタクトチャター)を滑らかに
するためにリード線214に接続されている。
【0024】次に、図5を参照してドライバプロセッサ
240について説明する。ドライバプロセッサ240
は、単安定マルチバイブレータ240−5,240−1
0、複数の他のワンショット回路240−15,20,
25,30、バッファドライバ240−35、及びスイ
ッチドライバ240−40,45,50,55を含んで
いる。
【0025】信号TEST_PSの出力を受けて、単安
定マルチバイブレータ240−5は、時間τの間、活性
化状態に切り替わり、単安定マルチバイブレータ240
−10は、信号/TEST_PSの出力を受けて、時間
τの間、活性化状態に切り替わる。ここで、時間τと
は、パルス幅検出器375(図2参照)によって発生す
るいわゆるホールドオーバーディレイよりも長い時間を
いう。たとえ、遅延がいくぶん増加したとしても、時間
τが前記ホールドオーバーディレイよりも長くなること
を保証するため、時間τは4秒に設定される。単安定マ
ルチバイブレータ240−5(240−10)が活性化
状態に切り替わると、時間τの間、Q出力はハイレベル
(例えば+5ボルト)になり、/Q出力はローレベル
(例えば0ボルト)になる。リード線240−51上の
ハイレベルパルスは単安定マルチバイブレータ240−
15を刺激して、単安定マルチバイブレータ240−1
5はバッファドライバ240−35に、例えば20ミリ
秒間の存続期間を有する正パルスを出力する。バッファ
ドライバ240−35は単安定マルチバイブレータ24
0−15とスイッチドライバ240−40間にバッファ
機能を与えるものである。
【0026】スイッチ230(S1)によって伝送路2
5に運ばれる信号が遮断されると、これにより、反対側
の終端ノード、例えばノード150に、伝送路25に信
号損失があることを明らかにさせ、保護伝送路に切り替
えさせる。20ミリ秒間の終わりの方で単安定マルチバ
イブレータ240−15は、はじめの状態(安定状態)
に戻り、スイッチドライバ240−40を開放させる。
しかしながら、光スイッチ230は動作状態のままであ
る。時間τの終わりの方で単安定マルチバイブレータ2
40−5のQ出力及び/Q出力は元の状態に戻る。この
元の状態とは、リード線240−52を介して単安定マ
ルチバイブレータ240−20に出力された/Q出力が
ハイレベル、例えば5ボルトに戻ったということを忌み
する。/Qにおける正パルスの変化は、単安定マルチバ
イブレータ240−20に状態を変化させ、例えば20
ミリ秒間の存続期間を有する正パルスを出力する。その
出力パルスは、バッファドライバ240−35によって
緩衝され、その後、スイッチドライバ240−45に送
出され、スイッチドライバ240−45を動作させて、
スイッチ230をリセットし、スイッチ230を元の状
態に戻す。20ミリ秒間の終わりの方で単安定マルチバ
イブレータ240−20は、はじめの状態(安定状態)
に戻り、スイッチドライバ240−45を開放する。単
安定マルチバイブレータ240−10、ワンショット回
路240−25,30、バッファドライバ240−3
5、スイッチドライバ240−50,55は、(a)信
号損失が保護伝送路上で検出されたとき、(b)伝送路
がサービス状態にあるとき、例えば、伝送路48に接続
されているような状態にあるとき、(c)サービス伝送
路25と26がサービスに利用できる状態にあるとき、
上記同様に協力しあう。この場合、スイッチドライバ2
40−50は20ミリ秒間動作し、次々に光りスイッチ
235(S2)を動作させ、保護伝送路30で運ばれた
信号を遮断し、反対側終端部であるノード150に元の
サービス回線に切り替えさせる。又、単安定マルチバイ
ブレータ240−10は元の状態に戻り、スイッチドラ
イバ240−55は、上記同様20ミリ秒間動作し、光
スイッチ235をリセットする。
【0027】以上の説明は、本発明の実施の形態に関す
るものであり、当該技術分野の当業者であれば、本発明
の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明
の技術範囲に含まれる。例えば、本発明は、サービス回
線と保護回線の組み合わせにおいて述べたが、実際に
は、双方向の伝送路の間でそのような区別はしていな
い。換言すれば、サービスに使用される伝送路はここで
は活性化伝送路と呼んでもよく、サービス以外に使用さ
れる伝送路はここでは待機伝送路(保護伝送路)と呼ん
でもよい。他の例として、干渉フィルタ315は、例え
ばファブリーペロエタロン、繊維回折格子等でもよい。
さらに他の例として、上記した実施の形態では、一般に
(1+1)保護スイッチングシステムとして言及されて
いるものの組み合わせにおいて議論されている。しか
し、信号損失検出器は、容易に他の種類の保護スイッチ
ングシステム、例えば(1×N)保護スイッチングシス
テムをしようすることができることは明らかである。
(1×N)保護スイッチングシステムとは、N(Nが1
より大きい)個の活性化回線のいずれにも保護回線/伝
送路が保護できるシステムをいう。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、ユーザーデータが消失
することなく短時間で信号損失が検出され、光信号が異
なる波長をもつ複数の光信号から構成されていても容易
に信号損失の検出が行えるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の保護スイッチを備えた光伝送システム
の構成を示したブロック図である。
【図2】光保護スイッチ装置(OPSU)の構成を示し
たブロック図である。
【図3】図2の信号損失検出器の構成を示したブロック
図である。
【図4】図2の制御プロセッサの構成を示したブロック
図である。
【図5】図2のドライバプロセッサの構成を示したブロ
ック図である。
【符号の説明】
10−1,10−2 光多重装置(OMU) 20−1,20−2 光分離装置(ODU) 25,26 サービス伝送路 30,31 保護伝送路 40−1,40−2,40−3,40−4 光増幅器 50,75 光保護スイッチ装置(OPSU) 100 光伝送システム 125,150 ノード 205 信号損失検出器 210,230(S1),235(S2) 光スイッ
チ 212 リレー回路 215 光スプリッタ 220,225 アクセス結合器 240 ドライバプロセッサ 240−5,240−10,250−10,250−1
5 単安定マルチバイブレータ 240−15,20,25,30 ワンショット回路 240−35 バッファドライバ 240−40,45,50,55 スイッチドライバ 245−1,245−2 RCネットワーク 250 制御プロセッサ 250−5 論理多重化装置 250−25,250−30 高電流スイッチドライ
バ 310 フィルタ 315 干渉フィルタ 320−1,320−2 光検出器 325−1,325−2 V/Aコンバーター 330−1,330−2 増幅器 335 比較器 350,375 演算処理部 340 パルス幅検出器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年12月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 干渉フィルタを用いる光保護スイッチ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチングに
関し、特に光スイッチに対する伝送路保護に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】通信ネットワークのプロバイダー/オペ
レーターが、故障が生じた時、例えば信号損失が通信伝
送路上で検出される時はいつでも、ネットワークが受け
る悪影響除去(サバイバビリティー)のレベルを高める
よう尽くすことはよく知られている。典型的な例では、
前記オペレーターは、保護スイッチングの構築を行うこ
とによって前記サバイバビリティーのレベルを高め、信
号損失という事態を回避している。保護スイッチング
は、一般的には事前に割り当てられたバックアップ資
源、例えば予備通信伝送路を確立することを意味してい
る。その予備通信伝送路は信号損失が生じたときサービ
ス用の回線として切り替えられる。
【0003】信号損失の検出は、通常通信伝送路を介し
て受信された光信号の出力レベルと予め定められた閾値
とを比較することによって容易に行われている。もしそ
の受信された光信号の出力値が所定時間前記継続的に前
記閾値を下回っていれば、このとき保護スイッチングは
現在の通信伝送路に対して要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該光増
幅器が信号損失(LOS)発生のとき出力レベルをすぐ
に減らせないので、1以上の光増幅器の存在によって信
号損失の検出を困難にしている。その結果、受信信号の
レベルは、伝送路上の前記各光増幅器がレーザーポンプ
パワー及び出力パワーを減少させるためのローカル制御
器によって制御されるまで変化しない。又、前記信号損
失が検出されるまでに700ミリ秒という長い時間が浪
費してしまうため、ユーザーデータが消失されるかもし
れない。さらに、もし光信号が異なる波長(λI )をも
つ複数の光信号から構成されているとしたら、信号損失
の検出は困難になってしまう。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば主信号
及び補信号のような多くの異なる信号を発生させる干渉
フィルタを用いることによって前述の問題点を解消する
ものである。これらの信号は、各信号の和又は差がそれ
ぞれ所定の閾値を下回る場合に信号損失が生じているこ
とが明らかにされ、その後システムが保護回線に切り替
えられるように処理される。従来と比して有利な点とし
て、この保護スイッチングは、例えば信号損失検出から
3ミリ秒以内という短時間にすばやく行われる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の原理について簡単
に述べる。さらに詳細な説明はこの後に述べる。現用伝
送路から受信された信号を干渉フィルタ、例えば主信号
と補信号を発生させるためのマッハツェンダー干渉計
(Mach-Zehnder interferometer)に供給することを含
んだ入射側、現用伝送路(例えばサービス回線又は保護
回線)上の信号損失(Loss Of Signal)
を検出について以下に述べる。前記主信号と補信号の和
と差が生じ、前記主信号と前記補信号の2つの信号は加
算回路と減算回路に供給される。もし、これらの和と差
の一方があらかじめ定められた時間周期、例えば50ミ
リ秒という時間周期の間に各閾値を下回ったら、このと
き信号損失が表明され、これによって、保護スイッチプ
ロセスを引き起こす。具体的に言うと、そのプロセスと
は、(2×1)スイッチを保護状態に駆動させて、入射
側保護伝送路(予備伝送路)を活性化させて、入射側現
用伝送路を非活性にさせるというものである。双方向ス
イッチに関して、出射側現用伝送路は長い間(例えば4
秒)遮断され、その結果、反対の端で信号損失が生じ、
周辺装置に対して信号損失を表明させ、伝送路の終端側
で保護スイッチを作動させて双方向保護スイッチ作動の
プロセスが完了する。
【0007】この後、もし、前記保護伝送路上で信号損
失が生ずるならば、保護伝送路はサービス状態に入り、
信号損失は前述の方法で検出され、その後本発明の見地
からサービスに利用できるならば非保護伝送路に切り替
えられる。加えて、システムは、出射側保護伝送路を介
して反対側/遠い方の端に伝送される信号を遮断し、遠
い方の端に対して非保護伝送路に戻すように切り替えら
れる。
【0008】以下、詳細に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。信号損失を見極めるための本
発明の原理を用いた光伝送システムは図1に示される。
図1において、光伝送システム100は光ノード12
5,150を含んで構成されている。光ノード125
は、異なった波長λi をもつ複数の光信号を1つの光キ
ャリア信号に多重して、その多重化されたキャリアを光
保護スイッチ装置(以下、OPSUと呼ぶ)50に供給
する従来の光多重装置(以下、OMUと呼ぶ)10−1
を含んで構成される。OPSU50はいわゆるデジタル
波長多重分離システム(DWDM)のような特徴を有し
ている。図1に示すように、OPSU50は双方向サー
ビス伝送路25,26で形成されている双方向サービス
回線に接続されている。又、OPSU50は双方向伝送
路30,31で形成されている双方向保護回線に接続さ
れている。所定時間サービス用の回線25,26を介し
て送受信されていると仮定する。このときOPSU50
はOMU10−1から受信したキャリア信号をノード1
50に伝送するためにサービス回線25に出力する。同
様に、ノード150は、OMU10−2から受信した光
キャリア信号をノード125に伝送するためにサービス
回線26に出力する。OPSU50がサービス回線26
から受信した光キャリア信号は従来の光分離装置(以
下、ODUと呼ぶ)20−1に供給され、ODU20−
1は、次々に受信信号をノード150側で受信された信
号を形成している異なった波長をもつ複数の信号に分離
する。OPSU75とODU20−2は、同様に伝送路
25を介して受信された信号に関して動作する。サービ
ス回線25は光増幅器40−1,40−2を含み、サー
ビス回線26は光増幅器40−3,40−4を含んでい
る。光増幅器40−1,40−2,40−3,40−4
は、サービス回線25,26で生ずる信号損失を検出す
ることを困難にさせている。
【0009】主信号と補信号は構造的に互いに干渉しあ
う信号から形成され、そのような干渉は信号損失が生じ
ているか否かを決定する要因であるので、受信信号から
主信号と補信号を発生させることによって上記した問題
を処理する。検出と言及しているそのような主信号と補
信号の発生と信号損失が生じているか否かの測定は、図
2に示すOPSU内で実行される。一方のOPSU、例
えばOPSU50に関する議論は他方のOPSU、例え
ばOPSU75にも当てはまり、その逆もしかりであ
る。
【0010】OPSU50は、従来の光スプリッタ21
5、例えばいわゆる50-50スプリッタを含んでいる。光
スプリッタ215出射側のサ−ビス伝送路25と保護伝
送路30の間に伝送路49を介して受信される光信号を
分離する。上記したように伝送路25に供給される信号
は、従来の光スイッチ230(またS1と示される)を
開くこと(動作させること)によって妨げられ、その結
果、遠方端において信号損失が生じ、そのため保護スイ
ッチがそこで起動する。同様に、このシステムは従来の
光スイッチ235(またS2と示される)を動作させ、
遠方端のノードを動作させ、非保護伝送路に切り換える
(すなわち、以下に詳細に説明されるように、利用可能
であれば伝進路25および26へスイッチバックされ
る)。
【0011】一方、サービス伝送路26を介して遠方端
から受信された信号はアクセス結合器220に供給され
る。アクセス結合器220は、例えば従来から知られて
いる光タップであるため、受信信号のわずかな部分、例
えば1.8%部分が、処理するために光伝送路221を
介して信号損失検出器205に供給される。伝送路26
を介して受信された信号の残りは光伝送路222を介し
て光スイッチ210に供給される。同様に保護伝送路3
1を介して受信された信号はアクセス結合器225に供
給される。又、アクセス結合器225は従来の光タップ
であるため、保護信号のわずかな部分、例えば1.8%
部分は、処理するため光伝送路226を介して信号損失
検出器205に供給される。伝送路31を介して受信さ
れた保護信号の残りは光伝送路227を介して光スイッ
チ210に供給される。状態が制御プロセッサ250に
よって制御されるラッチ可能な光スイッチ210は光伝
送路222、光伝送路227のいずれかの伝送路から受
信した信号を出力する。
【0012】したがって、その後、信号損失検出器20
5は信号がサービス伝送路26(又は保護伝送路31)
を介して受信され続けているか否か測定する。もし、受
信され続けていない場合には、信号損失検出器205
は、制御プロセッサ250に、保護伝送路31を介して
受信され続けている信号、より正確に言えば伝送路22
7上の信号を伝送路48に送出するように光スイッチ2
10に切り換えさせるという指令を制御プロセッサ25
0に送出する。その後、本システムは光スイッチ230
(図2のS1)を動作させる。この光スイッチ230
は、例えば、出射側サービス伝送路25に供給される信
号を中断させるリレーコンタクトのような従来の光スイ
ッチであってもよい。その中断によって伝送路25の一
方の端におけるOPSUに信号損失を検出させ、保護伝
送路30に切り換えられる。
【0013】信号損失検出器205のより詳細な機能ブ
ロック図を図3に示す。信号損失検出器205は処理手
段350,375を有し、処理手段350,375はそ
れぞれ伝送路26,31上の信号損失の検出等の機能を
有する。演算処理部350の作用についての議論は演算
処理部375にも当てはまるし、その逆も同じである。
図3に示すように、演算処理部350はフィルタ310
を含んでいる。フィルタ310は、例えば従来の波長分
割多重装置であってもよく、伝送路221から受信され
た信号からいわゆる遠隔信号を取り除くためのものであ
る。ノード150はノード125に対してメンテナンス
信号/コマンドを送出するために遠隔信号を用いる。情
報チャネルを含んでいる残りの信号は干渉フィルタ31
5に供給される。干渉フィルタ315は、例えばマッハ
ツェンダー干渉計(Mach-Zehnder interferometer)、
詳細にはフォトニック インテグレーション リサーチ
社(Photonic Integration Research Inc.)(PIR
I)のFDM−0.8−1.5−Mマッハツェンダー周
波数分割多重装置(model FDM-0.8-1.5-M Mach-Zehnder
Frequency Division Multiplexer)を用いてもよい。干
渉計のスペクトル範囲は光回線を介して伝送された波長
λI を有する光信号のチャネルスペースと密接不可分で
あるという見地から、PIRI社のマッハツェンダー干
渉計が使用される。
【0014】干渉フィルタ315は、入力側で受信され
た信号、すなわち伝送路221を介して受信された信号
を均等に2つの等しい信号に分離して、分離された各信
号をそれぞれ互いに異なる長さ(図示なし)の導波管に
導く第1の指向性50-50カプラ(結合器)に接続された
入力端子を有している。各導波管の終端は第2の指向性
50-50カプラに接続されており、この第2の指向性50-50
カプラは各導波管を介して受信された信号を結合する。
各導波管の長さが異なるため、前記第2の指向性50-50
カプラにおける各導波管から出力される信号は互いに干
渉し合う。その干渉の結果として取り出された信号は、
同位相の信号を示す主信号として伝送路316に、ある
いは異なる位相の信号を示す補信号として伝送路317
に出力される。その後、主光信号は、信号に含まれる光
エネルギーを電気エネルギー(例えば電流)に変換する
光検出器320−1に供給される。光検出器320−2
は、伝送路317に出力される補信号に関して上記同様
の機能を果たす。光検出器320−1から出力される光
電流は、電流を電圧に変換する従来よく知られたV/A
コンバーター325−1(例えば2V/mAコンバータ
ー)に供給され、その後従来よく知られた増幅器330
−1によって増幅される。同様に、光検出器320−2
から出力される光電流は、電流を電圧に変換する従来よ
く知られたV/Aコンバーター325−2(例えば2V
/mAコンバーター)に供給され、その後従来よく知ら
れた増幅器330−2によって増幅される。(本実施の
形態において、増幅器330−1,330−2双方と
も、光検出器320−1,320−2の応答を等価する
ため、およびマッハツェンダー干渉計における子となる
伝送路の挿入損失を等価するために増幅器330−1,
330−2を適合させるゲインを有することに注意す
る。)
【0015】それぞれ増幅器330−1,330−2に
て増幅された各信号は、加算器と差分器に供給される。
加算器は干渉フィルタ315によって出力された光信号
の合計出力電力を測定し、差分器はそれら2つの出力電
力の差を測定する。ここで、もし2つの出力電力の差が
大きい場合にはサービス信号は提供されなければならな
い。この理由は、そのサービス信号から取り出された信
号の出力値は、互いに干渉し合う時には著しく大きくな
るためである。ところがもしサービス信号が提供されな
いときには、それらの差は小さい。つまり、これは信号
損失の結果としてノイズ信号が抑制されていることを意
味している。より具体的に言えば、もしそれらの差があ
らかじめ定められた閾値よりも小さいならば、サービス
信号の損失があるということである。前記閾値は抵抗R
1とR2を用いた前記加算器から出力された前記各信号
の総和のわずかな部分として取り出される(例えば、R
1とR2の割合は閾値が加算された信号の出力値の10
%であるように決められる)。
【0016】加算された信号は第1の比較器の正の入力
端子に供給され、当該第1の比較器は、加算された信号
の出力電圧と前記第1の比較器の負の入力端子に供給さ
れた閾値電圧Vref を比較する。同様に、差分信号は第
2の比較器の正の入力端子に供給され、当該第2の比較
器は、差分信号の出力電圧と抵抗R5の大きさにより決
められる閾値電圧Vrefを比較する。その両比較の結果
として生じる比較結果信号はインバータ370に入力さ
れる。インバータ370の出力信号DEC_Aは、加算
信号の出力値(Value of SUM)がローレベル、例えば5
0ミリボルトより小さいとき、ハイレベルとなる。
【0017】したがってインバータ370の出力信号D
EC_Aがハイレベルのときは、電力損失が示される。
又、差分信号の出力値が加算された信号とR1/(R1
+R2)の積より小さい時(When the value of DIFF<
(R1/(R1+R2))SUM)は、信号損失が示される。その他の
場合にはインバータ370の出力信号DEC_Aはロー
レベルである。(ここで、上記した電力損失は、例えば
光検出器における出力電力がゼロであることを意味す
る。又、信号損失は、例えば光検出器が例えばコヒーレ
ント光信号ではなく光信号を受信しているという意味で
ある。R3はいわゆる”プルアップ”の機能を与えてい
る。)
【0018】信号DEC_Aは差分器340に供給され
る。差分器340は、信号DEC_Aの出力値がローレ
ベルからハイレベル(例えば0ボルトから5ボルト)へ
変化したか否かを、信号DEC_Aが出力している間モ
ニターしている。もし、信号DEC_Aの出力値がハイ
レベルを所定時間(例えば、差分器340にて測定され
る0秒から3.2秒の間)維持していたら、差分器34
0は信号損失が生じたものと推定し、信号LOS_Aと
信号/LOS_Aを出力する。信号LOS_Aと信号/
LOS_Aは、信号LOS_Bと信号/LOS_Bと共
に伝送路206を介して制御プロセッサ250に供給さ
れる。
【0019】次に図4を参照して、制御プロセッサ25
0についてより詳細な説明をする。信号LOS_A、信
号/LOS_A、信号LOS_B、及び信号/LOS_
Bは伝送路206を介して論理多重化装置250−5に
入力される。論理多重化装置250−5は以下の論理を
実行する不連続なゲートから形成された組み合わせ回路
である。論理多重化装置250−5はプログラムされた
多重化装置、制御装置(例えば8360プロセッサ等)
を用いて容易に論理を実行することができる。
【0020】上記した論理とは、以下の(1)〜(4)
の論理状態をいう。 (1)LOS_Aと/LOS_Bが入力されると、信号
PROT_SWITCHはハイレベルとなる。 (2)LOS_Bと/LOS_Aが入力されると、信号
/PROT_SWITCHはハイレベルとなる。 (3)LOS_AとLOS_Bが入力されると、現在の
状態を維持する。 (4)/LOS_Aと/LOS_Bが入力されると、現
在の状態を維持する。
【0021】上記した論理状態(1)は、入射側保護伝
送路31ではなくて入射側サービス伝送路26上で信号
損失が起きたことを示している。この場合、システムは
保護伝送路31に切り替える。上記した論理状態(2)
は、入射側サービス伝送路26ではなくて入射側保護伝
送路31上で信号損失が起きたことを示している。この
場合、システムは保護伝送路31からサービス伝送路2
6に切り替える。上記した論理状態(3)は、入射側サ
ービス伝送路26及び入射側保護伝送路31の両伝送路
上で信号損失が起きたことを示している。この場合、シ
ステムはいずれの伝送路にも切り替えない。
【0022】信号PROT_SWITCHと信号/PR
OT_SWITCHはそれぞれ従来よく知られた単安定
マルチバイブレータ250−10,250−15に供給
される。単安定マルチバイブレータ250−10,25
0−15は、各入力側で正パルスを受信するとそれを受
けて正パルスを出力する。このような正パルスは、一方
の信号伝送路(例えば伝送路26)から他方の信号伝送
路(例えば伝送路31)に光スイッチ210(図2参
照)によって切り替えられるのにかかる時間よりも長い
時間存続している必要がある。このような存続時間は、
例えば少なくとも20ミリ秒である必要がある。単安定
マルチバイブレータ250−10,250−15の出力
はそれぞれ回路250−20のバッファ/ドライバに供
給される。回路250−20は、単安定マルチバイブレ
ータ250−10,250−15及び従来よく知られた
高電流スイッチドライバ250−25,250−30
(例えば、スイッチングトランジスタ)にバッファを与
えている。すなわち、回路250−20のバッファ/ド
ライバは、単安定マルチバイブレータ250−10,2
50−15の出力をスイッチドライバ250−25,2
50−30に送出するように動作する。単安定マルチバ
イブレータ250−10,250−15のいずれかの出
力側における正パルスは回路250−20のバッファ/
ドライバに送出される。バッファ/ドライバは、次々に
パルスを光スイッチドライバに送出し、(2×1)光ス
イッチ210(図2参照)を動作させる。特に、単安定
マルチバイブレータ250−10の出力側における正パ
ルスは、スイッチドライバ250−25に、伝送路48
からサービス伝送路26を切り離し、保護伝送路31を
伝走路48に接続する光スイッチ210において光交差
接続(光クロスコネクション)を行わせる。同様に、単
安定マルチバイブレータ250−15の出力側における
正パルスは、スイッチドライバ250−30に、伝送路
48から保護伝送路31を切り離し、サービス伝送路2
6を伝走路48に再接続する光スイッチ210において
光交差接続(光クロスコネクション)を行わせる。前述
までの動作は全て本発明の原理にしたがって行われる。
【0023】図2に示すように、光スイッチ210は従
来よく知られたリレー回路212を含んでいる。リレー
回路212は、光スイッチ210を動作させるスイッチ
ドライバ250−25を受けて、ドライバプロセッサ2
40にリード線213を介して正の信号TEST_PS
を出力する。従来よく知られたRCネットワーク245
−1は、リレー回路212が信号TEST_PSを出力
するときに生じる接触振動音(コンタクトチャター)を
滑らかにするためにリード線213に接続されている。
RCネットワーク245−2は、リレー回路212が信
号TEST_PS(/TEST_PS)を出力するとき
に生じる接触振動音(コンタクトチャター)を滑らかに
するためにリード線214に接続されている。
【0024】次に、図5を参照してドライバプロセッサ
240について説明する。ドライバプロセッサ240
は、単安定マルチバイブレータ240−5,240−1
0、複数の他のワンショット回路240−15,20,
25,30、バッファドライバ240−35、及びスイ
ッチドライバ240−40,45,50,55を含んで
いる。
【0025】信号TEST_PSの出力を受けて、単安
定マルチバイブレータ240−5は、時間τの間、活性
化状態に切り替わり、単安定マルチバイブレータ240
−10は、信号/TEST_PSの出力を受けて、時間
τの間、活性化状態に切り替わる。ここで、時間τと
は、パルス幅検出器(図3参照)によって発生するいわ
ゆるホールドオーバーディレイよりも長い時間をいう。
たとえ、遅延がいくぶん増加したとしても、時間τが前
記ホールドオーバーディレイよりも長くなることを保証
するため、時間τは4秒に設定される。単安定マルチバ
イブレータ240−5(240−10)が活性化状態に
切り替わると、時間τの間、Q出力はハイレベル(例え
ば+5ボルト)になり、/Q出力はローレベル(例えば
0ボルト)になる。リード線240−51上のハイレベ
ルパルスは単安定マルチバイブレータ240−15を刺
激して、単安定マルチバイブレータ240−15はバッ
ファドライバ240−35に、例えば20ミリ秒間の存
続期間を有する正パルスを出力する。バッファドライバ
240−35は単安定マルチバイブレータ240−15
とスイッチドライバ240−40間にバッファ機能を与
えるものである。
【0026】スイッチ230(S1)によって伝送路2
5に運ばれる信号が遮断されると、これにより、反対側
の終端ノード、例えばノード150に、伝送路25に信
号損失があることを明らかにさせ、保護伝送路に切り替
えさせる。20ミリ秒間の終わりの方で単安定マルチバ
イブレータ240−15は、はじめの状態(安定状態)
に戻り、スイッチドライバ240−40を開放させる。
しかしながら、光スイッチ230は動作状態のままであ
る。時間τの終わりの方で単安定マルチバイブレータ2
40−5のQ出力及び/Q出力は元の状態に戻る。この
元の状態とは、リード線240−52を介して単安定マ
ルチバイブレータ240−20に出力された/Q出力が
ハイレベル、例えば5ボルトに戻ったということを忌み
する。/Qにおける正パルスの変化は、単安定マルチバ
イブレータ240−20に状態を変化させ、例えば20
ミリ秒間の存続期間を有する正パルスを出力する。その
出力パルスは、バッファドライバ240−35によって
緩衝され、その後、スイッチドライバ240−45に送
出され、スイッチドライバ240−45を動作させて、
スイッチ230をリセットし、スイッチ230を元の状
態に戻す。20ミリ秒間の終わりの方で単安定マルチバ
イブレータ240−20は、はじめの状態(安定状態)
に戻り、スイッチドライバ240−45を開放する。単
安定マルチバイブレータ240−10、ワンショット回
路240−25,30、バッファドライバ240−3
5、スイッチドライバ240−50,55は、(a)信
号損失が保護伝送路上で検出されたとき、(b)伝送路
がサービス状態にあるとき、例えば、伝送路48に接続
されているような状態にあるとき、(c)サービス伝送
路25と26がサービスに利用できる状態にあるとき、
上記同様に協力しあう。この場合、スイッチドライバ2
40−50は20ミリ秒間動作し、次々に光りスイッチ
235(S2)を動作させ、保護伝送路30で運ばれた
信号を遮断し、反対側終端部であるノード150に元の
サービス回線に切り替えさせる。又、単安定マルチバイ
ブレータ240−10は元の状態に戻り、スイッチドラ
イバ240−55は、上記同様20ミリ秒間動作し、光
スイッチ235をリセットする。
【0027】以上の説明は、本発明の実施の形態に関す
るものであり、当該技術分野の当業者であれば、本発明
の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明
の技術範囲に含まれる。例えば、本発明は、サービス回
線と保護回線の組み合わせにおいて述べたが、実際に
は、双方向の伝送路の間でそのような区別はしていな
い。換言すれば、サービスに使用される伝送路はここで
は活性化伝送路と呼んでもよく、サービス以外に使用さ
れる伝送路はここでは待機伝送路(保護伝送路)と呼ん
でもよい。他の例として、干渉フィルタ315は、例え
ばファブリーペロエタロン、繊維回折格子等でもよい。
さらに他の例として、上記した実施の形態では、一般に
(1+1)保護スイッチングシステムとして言及されて
いるものの組み合わせにおいて議論されている。しか
し、信号損失検出器は、容易に他の種類の保護スイッチ
ングシステム、例えば(1×N)保護スイッチングシス
テムをしようすることができることは明らかである。
(1×N)保護スイッチングシステムとは、N(Nが1
より大きい)個の活性化回線のいずれにも保護回線/伝
送路が保護できるシステムをいう。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、ユーザーデータが消失
することなく短時間で信号損失が検出され、光信号が異
なる波長をもつ複数の光信号から構成されていても容易
に信号損失の検出が行えるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の保護スイッチを備えた光伝送システム
の構成を示したブロック図である。
【図2】光保護スイッチ装置(OPSU)の構成を示し
たブロック図である。
【図3】図2の信号損失検出器の構成を示したブロック
図である。
【図4】図2の制御プロセッサの構成を示したブロック
図である。
【図5】図2のドライバプロセッサの構成を示したブロ
ック図である。
【符号の説明】 10−1,10−2 光多重装置(OMU) 20−1,20−2 光分離装置(ODU) 25,26 サービス伝送路 30,31 保護伝送路 40−1,40−2,40−3,40−4 光増幅器 50,75 光保護スイッチ装置(OPSU) 100 光伝送システム 125,150 ノード 205 信号損失検出器 210,230(S1),235(S2) 光スイッ
チ 212 リレー回路 215 光スプリッタ 220,225 アクセス結合器 240 ドライバプロセッサ 240−5,240−10,250−10,250−1
5 単安定マルチバイブレータ 240−15,20,25,30 ワンショット回路 240−35 バッファドライバ 240−40,45,50,55 スイッチドライバ 245−1,245−2 RCネットワーク 250 制御プロセッサ 250−5 論理多重化装置 250−25,250−30 高電流スイッチドライ
バ 310 フィルタ 315 干渉フィルタ 320−1,320−2 光検出器 325−1,325−2 V/Aコンバーター 330−1,330−2 増幅器 370 インバータ 350,375 演算処理部 340 差分器
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウェイ−チアオ ウィリアム ファング アメリカ合衆国 07748 ニュージャーシ ィ,ミドルタウン,クノールウッド ドラ イヴ 310 (72)発明者 ダニエル エー. フィッシュマン アメリカ合衆国 08701 ニュージャーシ ィ,レイクウッド,レイク ドライヴ テ ラス 300

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれサービス伝送路及び保護伝送路
    として作用する第1及び第2の双方向性伝送路を有する
    光通信ノード装置において、前記ノードはさらに、前記
    サービス伝送路及び前記保護伝送路を通って受信された
    各信号をフィルタリングして前記各伝送路に対して主信
    号及び補信号を発生させ、発生させた主信号及び補信号
    を制御部に供給する光保護スイッチ部と、前記サービス
    伝送路に対して発生した前記主信号及び前記補信号を加
    算して取り出される加算信号と、前記サービス伝送路に
    対して発生した前記主信号及び前記補信号の差を示す差
    分信号の出力がそれぞれ所定の閾値より下回っている場
    合に、前記サービス伝送路に対して信号損失発生を表示
    する信号(LOS_A)を発生させ、その信号損失発生
    に応じて保護伝送路に切り換えるための制御を行う制御
    部を有していることを特徴とする光通信ノード装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光保護スイッチ部は、さ
    らに、それぞれ前記サービス伝送路及び前記保護伝送路
    を通って伝送された前記各信号を受けて、互いに構造的
    に干渉し合う信号を発生させて主信号を生成するととも
    に、互いに非構造的に干渉し合う信号を発生させて補信
    号を生成するいくつかの干渉フィルタと、前記各干渉フ
    ィルタから出力される前記主信号及び前記補信号を電気
    信号に変換する変換装置を有していることを特徴とする
    光通信ノード装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の光保護スイッチ部におい
    て、前記干渉フィルタがマッハツェンダー干渉計である
    ことを特徴とする光通信ノード装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の光保護スイッチ部におい
    て、前記各受信信号は異なる波長を有し、前記マッハツ
    ェンダー干渉計はそのような各波長に適合させるスペク
    トル範囲をもつように選択されていることを特徴とする
    光通信ノード装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の光保護スイッチ部におい
    て、前記フィルタがマッハツェンダー干渉計であること
    を特徴とする光通信ノード装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の光保護スイッチ部におい
    て、前記各受信信号は異なる波長を有し、前記マッハツ
    ェンダー干渉計はそのような各波長に適合させるスペク
    トル範囲をもつように選択されていることを特徴とする
    光通信ノード装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の光保護スイッチ部におい
    て、前記差分信号に対する閾値は前記加算信号の出力値
    から引き出されることを特徴とする光通信ノード装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の光保護スイッチ部におい
    て、前記制御部は、さらに前記保護伝送路に対して発生
    した前記主信号及び前記補信号を加算して取り出される
    加算信号と、前記保護伝送路に対して発生した前記主信
    号及び前記補信号の差を示す差分信号の出力がそれぞれ
    所定の閾値より下回っている場合に、前記保護伝送路に
    対して信号損失発生を表示する信号(LOS_B)を発
    生させ、前記信号損失発生を表示する信号(LOS_
    B)に対応して、もし先のスイッチングの結果、保護ス
    イッチが機能していない場合には前記サービス伝送路を
    復旧させる手段を有することを特徴とする光通信ノード
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の光保護スイッチ部は、
    (a)もし前記信号(LOS_A)と前記信号(LOS
    _B)の反転信号である信号(/LOS_B)が存在し
    ていれば前記保護伝送路に切り替える指示を与える信号
    を出力し、(b)もし前記信号(LOS_B)と前記信
    号(LOS_A)の反転信号である信号(/LOS_
    A)が存在していれば前記サービス伝送路に切り替える
    指示を与える信号を出力し、(c)もし前記信号(LO
    S_A)と前記信号(LOS_B)が存在していたり、
    前記信号(/LOS_A)と前記信号(/LOS_B)
    が存在していたなら前記いずれの伝送路にも切り替えな
    いよう指示を与える信号を出力する論理多重化装置をさ
    らに有していることを特徴とする光通信ノード装置。
  10. 【請求項10】 請求項1記載の光保護スイッチ部は、
    さらに、前記保護伝送路への切り替え発呼に対応して、
    前記第1及び前記第2の双方向性伝送路の反対側の端部
    で接続されているノードに前記保護伝送路に切り替えさ
    せる手段を有することを特徴とする光通信ノード装置。
  11. 【請求項11】 請求項8記載の光保護スイッチ部は、
    さらに、前記保護伝送路から前記サービス伝送路への切
    り替えに対応して、前記第1及び前記第2の双方向性伝
    送路の反対側の端部で接続されているノードに前記サー
    ビス伝送路に切り替えさせる手段を有することを特徴と
    する光通信ノード装置。
  12. 【請求項12】 請求項1記載の光保護スイッチ部にお
    いて、前記光通信ノードは(1+1)光回線システムで
    あることを特徴とする光通信ノード装置。
  13. 【請求項13】 請求項1記載の光保護スイッチ部にお
    いて、前記光通信ノードは(1×N)光回線システムで
    あることを特徴とする光通信ノード装置。
  14. 【請求項14】 サービス用光通信伝送路における信号
    損失を検出する信号損失検出装置において、前記サービ
    ス用光通信伝送路を介して受信される光信号から複数の
    光信号を発生させ、前記発生した各光信号の内の一部は
    構造的に互いに干渉し合い、それ以外の光信号は非構造
    的に互いに干渉し合い、構造的に干渉し合う信号を主信
    号として出力し、非構造的に干渉し合う信号を補信号と
    して出力するフィルタと、前記主信号及び前記補信号を
    受けてそれぞれ電気信号に変換する複数光信号変換手段
    と、前記変換された主信号及び補信号の出力値の合計を
    示す加算信号と前記変換された主信号及び補信号の出力
    値の差分を示す差分信号を発生させる手段と、加算信号
    及び差分信号の出力値がそれぞれ所定の閾値より下回る
    ならば前記サービス伝送路に対して、信号損失発生を表
    示する信号(LOS_A)を発生させる手段を有するこ
    とを特徴とする信号損失検出装置。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の信号損失検出装置
    において、さらに前記信号(LOS_A)の存在に対応
    して、光通信サービス用伝送路から光通信保護伝送路に
    切り替える制御回路を有していることを特徴とする信号
    損失検出装置。
  16. 【請求項16】 請求項14に記載の信号損失検出装置
    において、前記フィルタはマッハツェンダー干渉計であ
    ることを特徴とする信号損失検出装置。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載の信号損失検出装置
    において、前記受信された光信号は異なる波長をもつ複
    数の光信号から形成されており、前記マッハツェンダー
    干渉計は前記複数の異なる波長に適合するスペクトル範
    囲をもつように選択されていることを特徴とする信号損
    失検出装置。
  18. 【請求項18】 請求項14に記載の信号損失検出装置
    において、前記差分信号に対する閾値は前記加算信号の
    出力値から引き出されることを特徴とする信号損失検出
    装置。
  19. 【請求項19】 請求項15に記載の信号損失検出装置
    において、さらに、前記光通信保護伝送路を介して受信
    される光信号から別の複数の光信号を発生させ、前記発
    生した他の各光信号の内の一部は構造的に互いに干渉し
    合い、前記発生した他の各光信号の内の他の光信号は非
    構造的に互いに干渉し合い、構造的に干渉し合う信号を
    別の主信号として出力し、非構造的に干渉し合う信号を
    別の補信号として出力するフィルタと、前記別の主信号
    及び補信号を受けてそれぞれ電気信号に変換する複数光
    信号変換手段と、前記変換された別の主信号及び補信号
    の出力値の合計を示す加算信号と前記変換された別の主
    信号及び補信号の出力値の差分を示す差分信号を発生さ
    せる手段と、加算信号及び差分信号の出力値がそれぞれ
    所定の閾値より下回るならば前記保護伝送路に対して、
    信号損失発生を表示する信号(LOS_B)を発生させ
    る手段を有することを特徴とする信号損失検出装置。
  20. 【請求項20】 請求項19に記載の信号損失検出装置
    において、さらに、前記信号損失発生を表示する信号
    (LOS_B)に対応して、もし前の切り替えの結果、
    保護スイッチが機能していない場合には前記光通信サー
    ビス伝送路を復旧させる復旧手段を有することを特徴と
    する信号損失検出装置。
  21. 【請求項21】 請求項19に記載の信号損失検出装置
    において、(a)もし前記信号(LOS_A)と前記信
    号(LOS_B)の反転信号である信号(/LOS_
    B)が存在していれば前記保護伝送路に切り替え、
    (b)もし前記信号(LOS_B)と前記信号(LOS
    _A)の反転信号である信号(/LOS_A)が存在し
    ていれば前記サービス伝送路に切り替え、(c)もし前
    記信号(LOS_A)と前記信号(LOS_B)が存在
    していたなら前記いずれの伝送路にも切り替えることを
    しない論理多重化装置をさらに有していることを特徴と
    する信号損失検出装置。
  22. 【請求項22】 請求項15に記載の信号損失検出装置
    において、さらに前記保護伝送路への切り替え発呼に対
    応して、前記サービス用光通信伝送路の反対側の端部で
    接続されているノードに前記保護伝送路に切り替えさせ
    る切り替え手段を有することを特徴とする信号損失検出
    装置。
  23. 【請求項23】 請求項19に記載の信号損失検出装置
    において、前記保護伝送路から前記サービス伝送路への
    切り替えに対応して、前記第1及び前記第2の双方向性
    伝送路の反対側の端部で接続されているノードに前記サ
    ービス伝送路に切り替えさせる手段を有することを特徴
    とする信号損失検出装置。
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