WO2000001081A1

WO2000001081A1 - Systeme de relais d'amplification optique

Info

Publication number: WO2000001081A1
Application number: PCT/JP1999/003261
Authority: WO
Inventors: Masayuki Shigematsu; Masayuki Nishimura
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2000-01-06
Also published as: EP1014595A1; US6259554B1; CN1274487A; EP1014595A4; AU751913B2; KR20010023279A; AU4167899A; CA2301595A1

Description

明糸田

光増幅中継システム技術分野

本発明は、多段接続された複数の中継局により双方向に信号光の光増幅中継を行う光増幅中継システムに関するものである。背景技術

光通信システムで長距離伝送を行うには、複数の中継局を多段接続して、各中継局に伝送される信号光を増幅する光増幅器を設ける手法が採られている。このような光増幅中継システムの光伝送路の何れかの地点で断線等の異常が生じた場合は、光増幅器の動作を停止し、異常を回復する処置を行う必要がある。そのためには、異常が生じた箇所を正確に特定する必要がある。

光増幅中継システムにおける異常検知の技術としては、特開平 5— 1 3 0 0 4 3号公報、特開平 4— 3 2 4 3 3 5号公報に開示された技術が知られている。前者の光増幅中継システムでは、光増幅器に信号光が到達したか否かを検出することで光伝送路等の異常を検知し、もし信号光が到達していなければ光増幅器の動作を停止する。また、後者の光増幅中継システムでは、光増幅器から出力された信号光の反射戻り光を監視し、もし反射戻り光が大きければ光伝送路が異常であると判断して光増幅器の動作を停止する。

前者は、光伝送路の断線地点より下流側の中継局の動作を停止させるものであるが、断線に至らない程度の異常を検出することができない。

また、後者の光増幅中継システムでは、光伝送路の断線地点より上流側の中継局の光増幅器の動作を停止させるものである。光増幅器から断線位置までの距離が長い場合には、充分な強度の反射戻り光が光増幅器に戻って来ないことがあり、この結果、光伝送路が断線しているにも拘わらず異常を検出できないことがある。発明の開示

これらの問題点に鑑みて、本発明は、光伝送路の断線等の異常を確実に検出できる光増幅中継システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の光増幅中継システムは、伝送路を対にして複数の中継器を介して多段接続することで端局間で双方向に信号光を伝送する光増幅中継システムにおいて、これら複数の中継局それそれに、伝送される信号光を増幅する一対の光増幅器と、各光増幅器に入力されるそれそれの信号光状態を監視し、一方の光増幅器に入力される信号光が異常な場合は、当該光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の光増幅器の動作を停止させる監視装置と、を備えていることを特徴とする。

この光増幅中継システムでは、信号光の状態を監視することで、個々の中継局において、確実に異常を検出し、自動的にその光増幅器の動作を停止させた後、反対方向の伝送路の光増幅器の動作も停止させ、両方向の伝送路で信号光の増幅を停止させる。それそれの伝送路で下流側へ送られる信号光強度が低下するので、下流側中継局でも同様に光増幅器の動作を停止していく。これにより、異常発生地点の上流側にも確実に異常発生情報を伝えることができる。最終的には、端局まで異常発生情報が確実に伝えられるので、信号光の伝送を停止することが可能である。

本発明に係る光中継システムは、これらの複数の中継局それそれに、信号光を増幅する一対の光増幅器と、監視装置であって、上流側に隣接する中継局あるいは端局から送信されてきた所定の監視光を受信する一対の監視光受信機と、下流側に隣接する中継局あるいは端局に対して監視光受信機で受信した監視光に所定の情報を付加して送信する一対の監視光送信機とを有し、伝送路のそれぞれで伝送されてきた信号光及び監視光の状態を監視し、少なくとも一方の伝送路で伝送されてきた信号光及び監視光がともに異常な場合には、両方の伝送路の下流側に送信する監視光に異常状態を表す情報を付加する監視装置と、を備えていることを特徴とする。

この光中継増幅システムにおいては、中継局において各伝送路で伝送される信号光と監視光の両方を監視する。伝送路に異常が発生した場合は、信号光、監視光ともに伝送不良となる。他の原因、例えば上流側の中継局の光増幅器の異常や監視光送信機の異常では、信号光あるいは監視光一方のみに異常が発生するので、伝送路の異常のみをこれらと区別して的確に判定できる。伝送路異常の場合は、その情報を監視光に付加して下流の中継局に伝送する。下流の中継局では、上流の中継局から送られてきた監視光に反対側の伝送路ラインの情報を付加して出力する。それぞれの端局では、伝送路異常の情報を得ることができる。

この監視装置は、一方の光増幅器に入力される信号光及び監視光とも異常の場合は、当該光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の光増幅器の動作を停止させ、異常が発生した伝送路と反対側の伝送路へ出力される監視光を、下流側中継局の監視装置が異常と判定する状態に設定する。

このように構成すると、伝送路の異常検出により自動的に両方の伝送路における信号光増幅を停止することができる。例えば、万一、断線していない側の伝送路の光コネクタを取り外したような場合でも、脱着部からの高出力信号光の無用な出射を防ぐことができ、作業の安全性が高まる。

この監視装置は、監視光を下流側中継局の監視装置が異常と判定する状態に設定した後、所定時間経過後にこの監視光を下流側中継局の監視装置が正常と判定する状態に復帰させることが好ましい。このようにすると、信号光遮断後も監視光による情報伝送は確立される。

この監視装置は、一方の伝送路で伝送されてきた信号光及び監視光がともに異常な場合は、当該伝送路に接続された光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の光増幅器の動作を停止させる。異常の発生した伝送路とは反対側の伝送路へ出力される監視光に異常な信号光が入力される光増幅器を特定しうる情報を付加して送信する。この情報が付加された監視光信号を受信した中継局あるいは端局の監視装置は、異常発生地点の上流側に接続されている光増幅器の動作を停止させる。

このように構成した場合も、光伝送路の異常を確実に検出して、両方向の光伝送を停止させることができる。万一、異常が発生していない側の伝送路の光コネクタを取り外したような場合でも、脱着部からの高出力信号光の無用な出射を防ぐことができ、作業の安全性が高まる。

さらに、監視装置は、異常な信号光が伝送されている伝送路の監視光が正常に復旧した場合は、当該伝送路と対になる伝送路に接続された光増幅器の動作を復旧させる。さらに、この対になる伝送路へ出力される監視光に異常発生地点の上流側の光増幅器の動作を復旧させる情報を付加して伝送することが好ましい。このように構成すると、光伝送路が復旧した場合、特別な操作を行うことなく、自動的に両方の伝送路の光伝送を復旧させることができる。

本発明は以下の詳細な説明および添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これらは単に例示のために示されるものであって、本発明を限定するものと考えるべきではない。

本発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な発明から明らかになるだろう。しかしながら、詳細な説明および特定の事例は本発明の好適な実施形態を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、本発明の思想および範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る光増幅中継システムの好適な実施形態の構成図である。図 2は、図 1の装置における各中継局の監視装置内部のブロック図である。図 3 A〜図 3 Eは、一方向の光伝送路のみが断となった場合における本実施形態に係る光増幅中継システムの動作を順に説明する図である。

図 4 A〜図 4 Cは、一方向の光伝送路のみが断となった場合における本実施形態に係る光増幅中継システムの別の動作を順に説明する図である。

図 5 A〜図 5 Dは、双方向の光伝送路が共に断となった場合における本実施形態に係る光増幅中継システムの動作を順に説明する図である。

図 6 A〜図 6 Cは、光伝送路が復旧した後における本実施形態に係る光増幅中継システムの復旧手順を順に説明する図である。

図 7 A〜図 7 Cは、一方向の光伝送路のみが断となった場合における本実施形態に係る光増幅中継システムの別の動作を順に説明する図であり、図 8 A〜図 8 Cは、その伝送路復旧後の信号光伝送の自動復旧手順を順に説明する図である。図 9 A、図 9 Bは、双方向の光伝送路が断となった場合における本実施形態に係る光増幅中継システムの別の動作を順に説明する図であり、図 1 0八〜図1 0 Cは、その伝送路復旧後の信号光伝送の自動復旧手順を順に説明する図である。発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

図 1は、本発明に係る光増幅中継システムの構成図である。本光増幅中継システムは、端局 1と端局 2との間で双方向に信号光の伝送を行うものであり、端局 1と端局 2との間の光伝送路上に中継局 1 0、 2 0および 3 0が設けられている。光伝送路は、例えば光ファイバで構成され、端局 1から端局 2へ向かう方向（以下「下り方向」という。）の伝送路 L 1と、その逆の方向（以下「上り方向」という。）の伝送路 L 2からなる。以下、波長多重光伝送を行う光増幅中継システムについて説明するが、本実施形態は、単波伝送を行う場合の光増幅中継システムに対しても適用可能である。端局 1は、送信器 1 1 1、 n個の波長変換送信器（WXM) 1 12i〜l 1 2_n、合波部 1 13、光増幅器 1 14、光増幅器 121、分波器 122、 n個のリビー夕（REP) 12 Si l 23_n、受信器 124および監視制御装置 130から構成されている。

送信器 1 1 1は、相手方の端局 2に送信すべき n個の電気信号を出力する。 W XM1 12₁〜1 12_nは、この n個の電気信号に対応して、異なる波長え 1 〜入 nの信号光を生成する。合波部 1 13は、 WXM 1 1 2i〜 1 1 2_nから出力された n個の信号光を合成する。光増幅器 1 14は、合波部 1 13から出力された多波長の信号光を光増幅し端局 2へ向けて送出する。

一方、光増幅器 121は、端局 2から到達した多波長の信号光を光増幅する。分波器 122は、光増幅器 12 1から出力された多波長の信号光を分波して波長 λΐ 〜え ηの信号光にする。 REP 123i〜l 23_nは、それそれの信号光を受信して、所定の電気信号に変換し、受信器 124へと送出する。

監視制御装置 130は、中継局 10の監視制御装置 13から出力された監視光信号を受信し、中継局 10の監視制御装置 13へ監視光信号を送信する。

端局 2は、端局 1と同様の構成であり、送信器 2 1 1、 n個の WXM2 12, 〜2 12_n、合波部 2 13、光増幅器 2 14、光増幅器 22 1、分波器 222、 n個の REP 22 Si S 23_n、受信器 224および監視制御装置 230を備えている。

中継局 10は、一対の光増幅器 1 1、 12と監視制御装置 1 3を備える。中継局 20、 30は、それぞれ一対の光増幅器 2 1、 22又は 31、 32と監視制御装置 23又は 33を備える。

光増幅器 1 1、 21および 31それぞれは、伝送路 L 1を介して実質的に直列に接続されている。光増幅器 32、 22および 12それぞれは、伝送路 L 2を介して実質的に直列接続されている。

端局 1から送出された信号光は、伝送路 1を伝送されていく際に強度が低下するものの、途中の中継局 1 0、 2 0、 3 0の光増幅器 1 1、 2 1および 3 1により増幅されて、端局 2には充分な強度で到達する。端局 2から送出された信号光も同様に光増幅器 3 2 , 2 2および 1 2により増幅されて、端局 1には充分な強度で到達する。

図 2は、中継局 1 0の内部構成をより詳細に示すブロック図であり、中継局 2 0、 3 0も同じ構成をしている。

各光増幅器 1 1、 1 2の入力側には、信号光と監視光とを分波する分波素子 1 l a、 1 2 aが設けられ、出力側には、信号光と監視光とを合波する合波素子 1 1 b、 1 2 bが設けられている。一方、監視制御装置 1 3は、監視制御部 1 3 a と、一対の監視光受信機 1 3 b、 1 3 cと、一対の監視光送信機 1 3 d、 1 3 e とを備えている。

監視制御部 1 3 aは、監視光受信機 1 3 b、 1 3 cで受信した監視光信号に中継局 1 0及び伝送路に関する情報を付加して監視光送信機 1 3 d、 1 3 eから送信する。図 1に示される光増幅中継システムでは、端局 1の監視制御装置 1 3 0 から中継局 1 0の監視制御装置 1 3、中継局 2 0の監視制御装置 2 3、中継局 3 0の監視制御装置 3 3を介して伝送路 L 1により端局 2の監視制御装置 2 3 0へと監視データが送信される。一方、伝送路 L 2により、端局 2の監視制御装置 2 3 0から中継局 3 0の監視制御装置 3 3、中継局 2 0の監視制御装置 2 3、中継局 1 0の監視制御装置 1 3を介して端局 1の監視制御装置 1 3 0へと監視デ一夕が送信される。このようにして最終的に両端の端局に監視データが収集されることになる。この監視光には、信号光の波長とは異なる波長が用いられる。

また、光増幅器 1 1、 1 2は、到達する信号光の異常の有無を検出する機能を備えており、その検出結果を監視制御部 1 3 aに伝達する。監視制御部 1 3 aは、中継局 1 0内の各構成要素の動作を制御する機能も備えている。

具体的には、監視制御装置 1 3は、監視光受信機 1 3 b、 1 3 cで受信した監視光の異常を検出し、光増幅器 1 1および 1 2による信号光の異常検出結果を受け、光増幅器 1 1および 1 2の光増幅動作と監視光送信を制御する。表 1は、その検出結果と制御動作の関係を示したものである。ここでは、光増幅器 1 1、 1 2は、入力される信号光に異常が発生したときは自動的に増幅動作を停止するものとして説明する。光増幅器 1 1、 1 2は信号光の異常検出のみを行い、その増幅動作の制御は監視制御部 1 3 aにより行うこともできる。信号光の異常検出を光増幅器 1 1、 1 2とは別の素子で行ってもよい。なお、伝送路 L 1の伝送状態について述べているが、伝送路 L 2の伝送状態についても同じことが成立する。

表 1 検出結果と制御動作の関係

正常、異常の判定は例えば、信号光及び監視光の強度を所定の閾値と比較し、閾値以上であれば正常、未満であれば異常と判定する。

条件 1の欄に示したように、端局 1から光伝送路 L 1を介して到達する信号光および監視光の双方が正常の場合には、光増幅器 1 1は増幅動作を保持し、監視制御装置 1 3は監視光送信を保持する。と同時に光増幅器 1 2の増幅動作も保持する。

条件 2の欄に示したように、端局 1から光伝送路 L 1を介して到達する信号光が正常で、監視光が異常の場合には、上流側にある端局 1の監視制御装置 1 3 0 の故障等が予想される。端局 1から中継局 1 0への信号光の伝送には支障がない。条件 1と同様に、光増幅器 1 1は増幅動作を保持し、監視制御装置 1 3は監視光送信を保持し、光増幅器 1 2の増幅動作も保持する。この場合、故障個所の復旧作業を行うことにより、自動的に条件 1の正常な状態に復帰する。

条件 3の欄に示したように、端局 1から光伝送路 L 1を介して到達する信号光のみが異常であり監視光が正常の場合には、上流側にある端局 1の WX M 1 1 2 i〜l 1 2 _nや光増幅器 1 1 4の故障が予想される。監視光は正常に伝送されているので、端局 1から中継局 1 0への光伝送路自体は断となっていないことがわかる。そこで、下り方向の光増幅器 1 1は、自ら増幅動作を停止し、また、監視制御装置 1 3は、他方の光増幅器 1 2の増幅動作を保持し、監視光送信も保持する。この場合、原因が解決されれば、自動的に条件 1の正常な状態に復帰する。

条件 4の欄に示したように、端局 1から光伝送路 L 1を介して到達する信号光および監視光の双方が異常の場合には、端局 1から中継局 1 0への光伝送路 L 1 が断であると予想される。下り方向の光増幅器 1 1は、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 1 3に通知する。通知を受け取った監視制御装置 1 3は、他方の光増幅器 1 2の増幅動作を停止させ、端局 1への監視光の送信をも停止させる。

信号光と監視光の両方の異常の有無を検出すれば、その他の機器の故障状態に拘らず伝送路の異常を確実に検出することが可能となる。監視光の送受信を行わない場合には表 2に示す制御動作を行う。

表 2 検出結果と制御動作の関係

条件 A欄に示すように、端局 1から光伝送路 L 1を介して到達する信号光が正常な場合は、光増幅器 1 1、 1 2とも増幅動作を保持する。一方、条件 B欄に示すように、端局 1から光伝送路 L 1を介して到達する信号光が異常な場合には、端局 1から中継局 1 0への光伝送路 L 1が断であると予想される。そこで、下り方向の光増幅^ § 1 1は、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 1 3に通知する。通知を受け取った監視制御装置 1 3は、上り方向の光増幅器 1 2の増幅動作を停止させる。

なお、光増幅器 1 1および 1 2の増幅動作の停止は、例えば励起光を停止することで可能である。また、端局 1への上り方向の監視光の送信を停止するには、監視光を出射する監視光送信機 1 3 eの発光を停止することで可能である。端局 1の監視制御装置 1 3 0が異常であると検知することができる監視光を送出するようにしてもよい。

中継局 1 0は、上り方向の伝送路 L 2についても同様の監視制御を行う。また、他の中継局 2 0、 3 0においても同様の監視制御が行われる。

次に、光伝送路が断となった場合における本実施形態の動作について説明する。一方向の光伝送路のみが断となった場合における動作について図 3 A〜図 3 Eを参照して説明する。これらの図において、各光増幅器を表す三角形の中には、光増幅器の動作状態が示されている。各光増幅器の入力側および出力側それそれには信号光の状態が、下段には監視光の状態がそれぞれ示されている。

ここでは、中継局 1 0から中継局 2 0へ到る下り方向の光伝送路 L 1のみが X 印の地点で断となった場合を想定する。また、この光増幅中継システムは監視光の送受信を行うものであるとする。

この場合、図 3 Aに示すように、中継局 1 0から中継局 2 0へは信号光および監視光の双方が到達しないので、中継局 2 0では伝送路 L 1は表 1の条件 4に該当する。中継局 2 0の光増幅器 2 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 2 3に通知する。これにより、中継局 2 0から中継局 3 0へは信号光が到達しないが、監視光は正常に到達する。中継局 3 0では伝送路 L 1は表 1の条件 3に該当する。したがって、中継局 3 0の光増幅器 3 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 3 3に通知する。

また、図 3 Bに示すように、中継局 2 0の監視制御装置 2 3は、中継局 1 0から到達すべき信号光および監視光の双方が異常である（表 1の条件 4に該当する）ことを検知し或いは通知を受けて、光増幅器 2 2の増幅動作を停止させ、中継局 1 0への監視光送信も停止する。これにより、中継局 2 0から中継局 1 0へは信号光および監視光が到達せず、中継局 1 0では表 1の条件 4に該当することになる。したがって、中継局 1 0の光増幅器 1 2は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止するとともに、その旨を監視制御装置 1 3に通知する。

その結果、図 3 Cに示すように、中継局 1 0の監視制御装置 1 3は、中継局 2 0から到達すべき信号光および監視光の双方が異常である（表 1の条件 4に該当する）ことを検知し或いは通知を受けて、光増幅器 1 1の増幅動作を停止させ、中継局 2 0への監視光送信も停止させる。このようにして、中継局 1 0と中継局 2 0との間の上り、下り方向の光伝送路とも信号光および監視光の何れもが伝送されない状態となる。

この状態から図 3 Dに示されるように、監視制御装置 2 3は、伝送路 L 2への監視光送信を復旧させる。伝送路 L 2を介した監視光伝送機能が再度、確立する。この状態では、いずれの伝送路においても信号光が伝送されていないので、復旧作業時に作業者が光コネクタを取り外したような場合でも、光コネクタから高出力の光ビームが出射されることがなく、作業の安全性が向上する。

復旧作業が終了すると、図 3 Eに示されるように、下り方向の伝送路 L 1を介した中継局 1 0から中継局 2 0への監視光の伝送も正常に行われるので、下り方向の伝送路 L 1を介した監視光伝送機能も復旧する。こうして、両方の監視光伝送機能が確立したことを確認後、端局 1あるいは 2からの指令により、光増幅器 1 1を再起動させることで、光増幅中継システムの伝送路を復旧させることができる。

次に、光増幅中継システムが監視光の送受信を行わない場合の、一方向の光伝送路のみが断となつた時の動作を図 4 A〜図 4 Cを参照して説明する。

この場合、図 4 Aに示すように、中継局 1 0から中継局 2 0へは信号光が到達せず、中継局 2 0では表 2の条件 Bに該当する。したがって、中継局 2 0の光増幅器 2 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 2 3に通知する。これにより、中継局 2 0から中継局 3 0へは信号光が到達しないので、中継局 3 0では表 2の条件 Bに該当する。したがって、中継局 3 0の光増幅器 3 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 3 3に通知する。

また、図 4 Bに示すように、中継局 2 0の監視制御装置 2 3は、中継局 1 0から到達すべき信号光が異常である（表 2の条件 Bに該当する）ことを検知し或いは通知を受けて、光増幅器 2 2の増幅動作を停止させる。中継局 2 0から中継局 1 0へは信号光が到達せず、中継局 1 0では表 2の条件 Bに該当する。中継局 1 0の光増幅器 1 2は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 1 3に通知する。

そして、図 4 Cに示すように、中継局 1 0の監視制御装置 1 3は、中継局 2 0 から到達すべき信号光が異常である（表 2の条件 Bに該当する）ことを検知し或いは通知を受けて、光増幅器 1 1の増幅動作を停止させる。このようにして、中継局 1 0と中継局 2 0との間の両方の光伝送路 L 1、 L 2ともに信号光が伝送されない状態となる。したがって、光伝送路の復旧作業の際における作業者の安全が確保される。障害復旧後は、伝送路 L 1の復旧を確認して手動で光中継増幅システムを復旧させる必要がある。

次に、双方向の光伝送路が共に断となった場合における動作を図 5 A〜図 5 D を参照して説明する。ここでは、中継局 1 0と中継局 2 0との間の双方向の光伝送路が共に X印の地点で断となった場合を想定する。

この場合、図 5 Aに示すように、中継局 1 0から中継局 2 0へは信号光および監視光の双方が到達せず、中継局 2 0では表 1の条件 4に該当する。したがって、中継局 2◦の光増幅器 2 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 2 3に通知する。これにより、中継局 2 0から中継局 3 0へは信号光が到達しないが、監視光は正常に到達する。中継局 3 0では表 1の条件 3に該当する。したがって、中継局 3 0の光増幅器 3 1 は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 3 3に通知する。また、中継局 2 0から中継局 1 0へも信号光および監視光の双方が到達せず、中継局 1 0では表 1の条件 4に該当する。したがって、中継局 1 0の光増幅器 1 2は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 1 3に通知する。

そして、図 5 Bに示すように、中継局 2 0の監視制御装置 2 3は、中継局 1 0 から到達すべき信号光および監視光の双方が異常である（表 1の条件 4に該当する）ことを検知し或いは通知を受けて、光増幅器 2 2の増幅動作を停止させ、中継局 1 0への監視光送信も停止させる。また、中継局 1 0の監視制御装置 1 3は、中継局 2 0から到達すべき信号光および監視光の双方が異常である（表 1の条件 4に該当する）ことを検知し或いは通知を受けて、光増幅器 1 1の増幅動作を停止させ、中継局 2 0への下り方向の監視光送信も停止させる。このようにして、中継局 1 0と中継局 2 0との間の両方の光伝送路 L 1、 L 2ともに信号光および監視光の何れもが伝送されない状態となり、この時の監視光、信号光の伝送状態は図 3 Cと同一になる。

この状態から図 5 Cに示されるように、監視制御装置 2 3は、上り方向の伝送路 L 2への監視光の送信を復旧させる。一方、監視制御装置 1 3は、下り方向の伝送路 L 1への監視光の送信を復旧させる。この状態では、いずれの伝送路においても信号光が伝送されていないので、万一、復旧作業時に作業者が伝送路の光コネクタを取り外したような場合でも、コネクタから高出力の光ビームが出射されることがなく、作業の安全性が向上する。

復旧作業が終了すると、図 5 Dに示されるように、上り、下り両方向の伝送路 L 1、 L 2を介した中継局 1 0と中継局 2 0間の監視光伝送が正常に行われ、両方向の監視光伝送機能が即座に復旧する。この状態は、図 3 Eに示される状態と同一である。こうして、両方の監視光伝送機能が確立したことを確認後、端局 1 あるいは 2からの指令により、光増幅器 1 1及び 2 2を再起動させることで、光増幅中継システムの伝送路を復旧させることができる。

次に、図 3 Cまたは図 5 Bの状態から、監視光を復旧作業前に正常に復旧させることなく復旧作業を行った場合の復旧手順について図 6 A〜図 6 Cを参照して説明する。復旧手順は、一方向の光伝送路のみが断となった場合および双方向の光伝送路が共に断となつた場合で共通である。

光増幅中継システムの復旧は、中継局 1 0の光増幅器 1 1の増幅動作および監視制御装置 1 3の監視光の強制送信、ならびに、中継局 2 0の光増幅器 2 2の増幅動作および監視制御装置 2 3の監視光の強制送信を、順次に行うことで可能でめる。

例えば、図 6 Aに示すように、中継局 1 0の光増幅器 1 1の増幅動作および監視制御装置 1 3の監視光を強制的に送信する。これにより、図 6 Bに示すように、中継局 1 0から中継局 2 0へ信号光が正常に到達するので、中継局 2 0の光増幅器 2 1は、増幅動作を自動的に再開する。さらに、中継局 2 0から中継局 3 0へ信号光が正常に到達するので、中継局 3 0の光増幅器 3 1は、増幅動作を自動的に再開する。中継局 2 0の光増幅器 2 2の増幅動作および監視制御装置 2 3の監視光を強制的に送信する。これにより、図 6 Cに示すように、中継局 2 0から中継局 1 0へ信号光が正常に到達するので、中継局 1 0の光増幅器 1 2は、増幅動作を自動的に再開する。このようにして、光増幅中継システムが復旧する。

なお、監視光の送受信を行わない場合には、 2つの光増幅器それぞれに入力する信号光の異常を検出し、その検出結果に基づいて 2つの光増幅器それそれの動作を制御する。すなわち、入力する信号光の異常を検知した一方の光増幅器は、自ら増幅動作を停止し、直接、或いは監視制御装置を介して他方の光増幅器を停止させる。

伝送路の異常を検出した際に、自動的に増幅動作を停止させる実施形態について説明してきた。監視光の送受信を行う場合は、検出結果を監視光に信号として付加して端局 1、 2に伝送する構成としてもよい。監視光に付加された信号を利用すると、自動的な復旧動作を行うことが容易になる。以下、伝送路の一方が断線した場合と、双方が断線した場合に分けてその自動復旧動作を説明する。まず、伝送路の一方が断線した場合（ここでは、下り側伝送路が断線した場合を例に説明する）を図 7 A〜図 7 C、図 8 A〜 8 Cを参照して説明する。ここでも、中継局 1 0から中継局 2 0へ到る下り方向の光伝送路 L 1のみが X印の地点で断となった場合を想定する。

この場合、図 7 Aに示されるように、中継局 1 0から中継局 2 0へは信号光および監視光の双方が到達しない。そこで、中継局 2 0の光増幅器 2 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 2 3に通知する。これにより、中継局 2 0から中継局 3 0へは信号光が到達しないが、監視光は正常に到達する。中継局 3 0の光増幅器 3 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 3 3に通知する。

監視制御装置 2 3は、図 7 Bに示されるように、光増幅器 2 2の光増幅動作を停止し、光増幅器 2 1へ入力する伝送路が異常であると判定して、異常発生箇所を表す情報を付加した監視光を伝送路 L 2を介して中継局 1 0の監視制御装置 1 3へと伝送する。これにより、光増幅器 1 2も入力信号光が停止するためにその増幅動作を停止する。

そして、異常発生箇所を示す情報が付加された監視光信号を受信した監視制御装置 1 3は、図 7 Cに示されるように、光増幅器 1 1の増幅動作を停止させる。これによつて、断線部分への光信号の伝送は停止させられる。

この状態では、中継局 1 0と中継局 2 0との間の双方向の光伝送路ともに信号光が伝送されず、一方、片側の正常なラインの監視光の伝送は保持される。

そして、この状態から伝送路 L 1の異常が復旧されると、両方の伝送路の監視光伝送機能が先行して自動的に復旧する。中継局 2 0の監視制御装置 2 3は、異常と判定していた伝送路から正常な監視光信号が入力されると、当該伝送路が復旧したと判定し、この異常状態を示す情報の監視光への付加を停止する（図 8 A)。このとき、監視制御装置 2 3は、監視制御装置 1 3より伝送路 L 2が正常である旨を受信するので、図 8 Bに示されるように光増幅器 2 2の増幅動作を再開する。これにより、伝送路 L 2の伝送機能が復旧する。

中継局 1 0の監視制御装置 1 3は、監視制御装置 2 3から送られてきた監視光信号に異常情報が付加されていないことから、当該伝送路が復旧したと判定し、図 8 Cに示されるように光増幅器 1 2の増幅動作を再開する。これにより、伝送路 L 1の信号光伝送も復旧する。

このように、端局での操作を行うことなく、伝送路の復旧後、信号光伝送を再開することが可能となる。

次に、両方の伝送路が共に中継局 1 0から中継局 2 0間で断線した場合の自動復旧動作を図 9 A、図 9 B、図 1 0 A〜1 0 Cを参照して説明する。

図 9 Aに示されるように、中継局 1 0と中継局 2 0の間で信号光および監視光の双方が到達しない。したがって、中継局 1 0の光増幅器 1 2と中継局 2 0の光増幅器 2 1とは、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 1 3、 2 3にそれぞれ通知する。これにより、中継局 2 0から中継局 3 0へは信号光が送信されない。監視光は正常に到達するので中継局 3 0の光増幅器 3 1は、入力する信号光が異常であることを検知して、自ら増幅動作を停止し、その旨を監視制御装置 3 3に通知する。そして、図 9 Bに示すように、中継局 1 0、 2 0の各監視制御装置 1 3、 2 3 は、光増幅器 1 2、 2 1からの信号を基にして反対側の光増幅器 1 1、 2 2の光増幅動作を停止させ、監視光に伝送路の異常を表す信号を付加して送信する。ただし、この時点ではこの監視光は中継局 1 0、中継局 2 0の間では光伝送路の異常により伝送されない。

この状態から先に伝送路 L 2が復旧すると、図 1 O Aに示されるように、伝送路 L 2の監視光伝送機能が自動的に復旧する。続いて、図 1 0 Bに示されるように伝送路 L 1が復旧すると、監視制御装置 1 3から監視制御装置 2 3へとライン L 2が復旧したことを示す監視光が正常に伝送される。監視制御装置 2 3はこれを受けて光増幅器 2 2の増幅動作を再開させる。この結果、下流側の光増幅器 1 2も増幅動作を再開し、伝送路 L 2の信号光伝送機能が復旧する。

監視制御装置 2 3は、光増幅器 2 2の増幅動作の再開とともに、伝送路 L 1が復旧したことを示す監視光を伝送する。この監視光は伝送路 L 2を介して監視制御装置 1 3へと送られる。これを受けた監視制御装置 1 3は、光増幅器 1 1の増幅動作を再開させる。この結果、下流側の光増幅器 2 1、 3 1も増幅動作を再開し、伝送路 L 1の信号光伝送機能が復旧する。このようにして、伝送路の復旧後、自動的に信号光伝送機能を復旧させることが可能である。

以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。産業上の利用可能性

本発明は、光通信システムにおける光増幅中継システムに好適に適用可能である。

Claims

言青求の範囲

1 . 伝送路を対にして複数の中継局を介して多段接続することで端局間で双方向に信号光を伝送する光増幅中継システムにおいて、

前記複数の中継局それぞれは、

前記伝送路のそれそれに対応して接続され、伝送される信号光を増幅する一対の光増幅器と、

前記各光増幅器に入力されるそれぞれの信号光状態を監視し、一方の前記光増幅器に入力される信号光が異常な場合は、当該光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の前記光増幅器の動作を停止させる監視装置と、

を備えていることを特徴とする光増幅中継システム。

2 . 伝送路を対にして複数の中継局を介して多段接続することで端局間で双方向に信号光を伝送する光増幅中継システムにおいて、

前記複数の中継局それそれは、

前記伝送路にそれぞれ対応して接続され、伝送される信号光を増幅する一対の光増幅器と、

監視装置であって、

上流側に隣接する中継局あるいは端局から送信されてきた所定の監視光を受信する一対の監視光受信機と、

下流側に隣接する中継局あるいは端局に対して前記監視光受信機で受信した監視光に所定の情報を付加して送信する一対の監視光送信機と、を有し、

前記伝送路のそれぞれで伝送されてきた信号光及び監視光の状態を監視し、少なくとも一方の伝送路で伝送されてきた信号光及び監視光がともに異常な場合には、両方の伝送路の下流側に送信する監視光に異常状態を表す情報を付加する監視装置と、

を備えていることを特徴とする光増幅中継システム。

3 . 前記監視装置は、一方の前記伝送路で伝送されてきた信号光及び監視光が異常な場合は、当該伝送路に接続された前記光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の前記光増幅器の動作を停止させ、異常が発生した伝送路と反対側の伝送路へ出力される監視光を下流側中継局の監視装置が異常と判定する状態に設定することを特徴とする請求項 2記載の光中継システム。

4 . 前記監視装置は、前記監視光を下流側中継局の監視装置が異常と判定する状態に設定した後、所定時間経過後に当該監視光を下流側中継局の監視装置が正常と判定する状態に復帰させることを特徴とする請求項 3記載の光中継システム。

5 . 前記監視光の下流側中継局の監視装置が異常と判定する状態とは、前記監視光の出力のない状態であることを特徴とする請求項 2〜4のいずれかに記載の光中継システム。

6 . 前記監視装置は、一方の前記伝送路で伝送されてきた信号光及び監視光がともに異常な場合は、当該伝送路に接続された前記光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の前記光増幅器の動作を停止させ、異常が発生した伝送路とは反対側の伝送路へ出力される監視光に異常な信号光が入力されている光増幅器を特定しうる情報を付加して送信し、当該情報が付加された監視光を受信した中継局あるいは端局の前記監視装置は、異常発生地点の上流側に接続されている光増幅器の動作を停止させることを特徴とする請求項 2記載の光中継システム。

7 . 前記監視装置は、異常な信号光が伝送されている前記伝送路の監視光が正常に復旧した場合は、当該伝送路と対になる伝送路に接続された光増幅器の動作を復旧させ、前記対になる伝送路へ出力される監視光に異常発生地点の上流側の光増幅器の動作を復旧させる情報を付加することを特徴とする請求項 6 記載の光中継システム。

8 . 伝送路を対にして複数の中継局を介して多段接続することで端局から双方向に信号光を伝送する光増幅中継システムにおいて、前記複数の中継局それぞれは、

監視装置であって、

前記伝送路のそれぞれで伝送されてきた信号光及び監視光の状態を監視し、信号光及び監視光ともに異常の場合には、当該伝送路に接続された前記光増幅器の動作を停止させ、所定の時間経過後に他方の前記光増幅器の動作を停止させ、前記伝送路の双方の下流側に送信する監視光に異常な信号光が入力されている光増幅器を特定しうる情報を付加して送信し、当該情報が付加された監視光を受信した場合は、異常発生地点の上流側に接続されている前記光増幅器の動作を停止させ、異常な信号光が伝送されている前記伝送路の監視光が正常に復旧した場合は、当該伝送路と対になる伝送路に接続された光増幅器の動作を復旧させ、前記対になる伝送路へ出力される監視光に異常発生地点の上流側の光増幅器の動作を復旧させる情報を付加する監視装置と、

を備えていることを特徴とする光増幅中継システム。