WO2016017181A1 - 光通信装置、光通信システム、及び光通信方法 - Google Patents

光通信装置、光通信システム、及び光通信方法 Download PDF

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元良 河井
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    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication technology, and more particularly to a ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer) technology in a wavelength division (WDM) optical communication system.
  • ROADM Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer
  • a branching device having an OADM (Optical Add / Drop Multiplexer) function is introduced.
  • OADM Optical Add / Drop Multiplexer
  • the ROADM function can be realized by using a wavelength selective switch (WSS: Wavelength Selective Switch) having a demultiplexing / switch / multiplexing function.
  • WSS Wavelength Selective Switch
  • An apparatus having a ROADM function is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 4.
  • Patent Document 1 discloses a ROADM branching device using WSS.
  • a wavelength multiplexed signal input to a branching device is multiplexed and wavelength-selected by WSS and output.
  • Patent Document 1 the function of selecting the wavelength to be output is concentrated on the WSS arranged on the output side of the branching device. Therefore, with the technique of Patent Document 1, it is difficult to flexibly cope with a change in the state of the device or the network, for example, by continuously providing a communication service when a failure occurs in the WSS.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical communication technology that realizes flexibility in a ROADM system.
  • an optical communication apparatus for branching and inserting a wavelength multiplexed optical signal transmitted through a main path connecting between end stations of a network.
  • a first means and a second means capable of selecting and outputting an optical signal having a predetermined wavelength from among the optical signals, and an optical signal input from the first terminal station of the main path,
  • a third means for branching to the means and the second means a fourth means for branching the optical signal input from the branch path of the network to the first means and the second means;
  • Fifth means capable of selectively outputting either the optical signal output by the first means or the optical signal output by the second means to the second terminal station of the path; Is provided.
  • an optical communication method is an optical communication method for branching and inserting a wavelength division multiplexed optical signal transmitted through a main path connecting between end stations of a network.
  • the optical signal input from one terminal station is branched into first and second wavelength selectors capable of selectively outputting a predetermined wavelength, and the optical signal input from the branch path of the network is An optical signal branched from the first and second wavelength selection units and output from the first wavelength selection unit or an optical signal output from the second wavelength selection unit to the second terminal station on the main path
  • One of the above is selectively output.
  • an optical communication system controls an optical communication apparatus that branches and inserts a wavelength-division multiplexed optical signal that transmits a main path that connects between end stations of a network, and controls the optical communication apparatus. And a control device, wherein the optical communication device selects and outputs an optical signal having a predetermined wavelength among the input optical signals, and a first end of the main path.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an optical communication system according to a first embodiment.
  • 1 is a block configuration diagram of an optical add / drop multiplexer 300 according to a first embodiment.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the flow of the optical signal of each wavelength of the optical add / drop multiplexer 300 which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows the operation example of 1st Embodiment.
  • It is a block block diagram of the optical add / drop multiplexer 300B which concerns on 3rd Embodiment.
  • the optical add / drop multiplexer 300 has a function of branching a wavelength division multiplexed optical signal transmitted in the optical communication network.
  • the optical add / drop multiplexer 300 includes a plurality of wavelength selection units that select and output an optical signal having a predetermined wavelength from the input wavelength multiplexed optical signal, and selects one of the wavelength selection units. As a result, an optical signal having a desired wavelength is output.
  • the optical add / drop multiplexer 300 outputs an optical signal from an appropriate wavelength selection unit, thereby ensuring flexibility as a ROADM device.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an optical communication system according to the present embodiment.
  • the optical communication system includes two terminal stations (Trunk stations) 100 and 200, an optical add / drop multiplexer 300, and a terminal station (Branch station) 400.
  • Terminal stations (Trunk stations) 100 and 200 perform WDM optical communication with each other via an optical transmission line.
  • Each of the terminal stations 100 and 200 has a function of transmitting and receiving a wavelength multiplexed optical signal.
  • the optical add / drop multiplexer 300 branches the optical transmission path between the terminal stations 100 and 200, which is the main path of the optical communication network, to a terminal station (Branch station) 400, which is the branch path of the optical communication network. Specifically, the optical add / drop multiplexer 300 branches an optical signal having a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signal transmitted between the terminal stations 100 and 200, and transmits the optical signal to the terminal station 400 on the branch path (Drop function). ). Further, the optical add / drop multiplexer 300 multiplexes an optical signal having a predetermined wavelength transmitted from the terminal station 400 into an optical signal transmitted between the terminal stations 100 and 200 (Add function).
  • the terminal station 100 is illustrated as an optical signal transmitting station
  • the terminal station 200 is illustrated as an optical signal receiving station. The same applies when the terminal station 200 is the transmitting station and the terminal station 100 is the receiving station.
  • FIG. 2 shows a block configuration diagram of the optical add / drop multiplexer 300. 2 includes a branching unit 301, a branching unit 302, a wavelength selecting unit 303, a wavelength selecting unit 304, and an output unit 305.
  • the branching unit 301 branches the wavelength multiplexed optical signal input from the terminal station 100 to the optical add / drop multiplexer 300 to the wavelength selection unit 303 and the wavelength selection unit 304.
  • the branching unit 302 branches the optical signal input from the terminal station 400 to the optical add / drop multiplexer 300 to the wavelength selection unit 303 and the wavelength selection unit 304.
  • the optical signal input from the terminal station 400 to the optical add / drop multiplexer 300 may be a single wavelength optical signal or a wavelength multiplexed optical signal.
  • the wavelength selection unit 303 and the wavelength selection unit 304 extract an optical signal having a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signals input from the branching unit 301 and the branching unit 302 and output them to the output unit 305.
  • the output unit 305 outputs either the optical signal input from the wavelength selection unit 303 or the optical signal input from the wavelength selection unit 304 to the terminal station 200.
  • the optical add / drop multiplexer 300 branches the wavelength multiplexed optical signal input from the terminal station 100 with an optical coupler or the like before entering the branching unit 301 and outputs it to the terminal station 400 in order to realize the drop function.
  • the branching unit 301 and the branching unit 302 are configured by optical components having an optical branching function such as an optical coupler, for example.
  • the wavelength selection unit 303 and the wavelength selection unit 304 are configured by, for example, WSS.
  • WSS optical branching function
  • the input wavelength multiplexed optical signal is distributed to a plurality of output ports for each wavelength, or the optical power is attenuated for each wavelength to adjust the power.
  • the output unit 305 includes an optical component having an optical path switching function such as an optical switch.
  • FIG. 3 shows the flow of an optical signal transmitted through the optical add / drop multiplexer 300 when a wavelength-multiplexed optical signal including optical signals having wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 is transmitted from the terminal station 100 to the terminal station 200 side.
  • the optical add / drop multiplexer 300 Add / Drops optical signals having wavelengths ⁇ 2 and ⁇ 2 ′.
  • the wavelength ⁇ 2 ′ and the wavelength ⁇ 2 are the same wavelength, but since the optical signals are output from the terminal station 100 and the terminal station 400, respectively, the contained information is different.
  • the branching unit 301 branches the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 input from the terminal station 100 and outputs the branched signals to the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304.
  • the branching unit 302 branches the optical signal having the wavelength ⁇ 2 ′ input from the terminal station 400 and outputs the branched optical signal to the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304.
  • the wavelength selection unit 303 and the wavelength selection unit 304 select the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 from the input optical signals having the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , and ⁇ 2 ′, and output them to the output unit 305.
  • the wavelength ⁇ 2 and the wavelength ⁇ 2 ′ are the same wavelength, a plurality of input ports are provided in the wavelength selectors 303 and 304 so that the wavelengths ⁇ 2 and ⁇ 2 ′ are input to different ports, respectively. By doing so, it is desirable to avoid interference between the wavelength ⁇ 2 and the wavelength ⁇ 2 ′.
  • an output port from which optical signals of wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ are output is connected to the output unit 305, and an optical signal of wavelength ⁇ 2 is output.
  • the output port is connected to other than the output unit 305.
  • the wavelength selector 303 and wavelength selector 304 may also be to attenuate the level of the wavelength lambda 2 of the optical signal.
  • the output unit 305 selects either the wavelength selection unit 303 or the wavelength selection unit 304 and outputs the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ input from the selected selection unit to the terminal station 200.
  • FIG. 4 is a diagram showing the operation of each element in the optical add / drop multiplexer 300 in time series.
  • the branching unit 301 branches the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 input from the terminal station 100 to the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304 (S10).
  • the branching unit 302 branches the optical signal having the wavelength ⁇ 2 ′ input from the terminal station 400 to the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304 (S11).
  • the wavelength lambda 1 is inputted from the branching unit 301, 302, wavelength-multiplexed optical signal and a wavelength including lambda 2 of the optical signals lambda 2 ', wavelength lambda 1,
  • the optical signal of ⁇ 2 ′ is selected and output to the output unit 305 (S12).
  • the output unit 305 selects either the wavelength selection unit 303 or the wavelength selection unit 304, and outputs the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ input from the selected selection unit to the terminal station 200 (S12). .
  • the output unit 305 can also be configured by an optical coupler or the like that combines the optical signal input from the wavelength selection unit 303 and the optical signal input from the wavelength selection unit 304.
  • the optical signal output from the output unit 305 is selected in advance by the branching unit 301 and the branching unit 302 or selected in advance by the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304.
  • the branch unit 301 and the branch unit 302 are configured by optical switches.
  • the branching unit 301 and the branching unit 302 output an optical signal to either the wavelength selection unit 303 or the wavelength selection unit 304.
  • the wavelength selection unit 303 and the wavelength selection unit 304 are configured by WSS. In one WSS, settings are made so that optical signals of wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ are not output to the output unit 305.
  • the optical add / drop multiplexer 300A according to the second embodiment includes a monitor unit that monitors the status of the network and the device itself, and a control unit that switches an optical signal to be output according to the monitoring result.
  • a configuration example of the optical add / drop multiplexer 300A according to the present embodiment is shown in FIG.
  • the monitor unit 307 monitors the status of the network to which the optical add / drop multiplexer 300A belongs and the status of its own device, and outputs the monitoring result.
  • the state of the network monitored by the monitor unit 307 relates to, for example, a network configuration such as a topology or a traffic and a load of each device constituting the network.
  • the monitor unit 307 may monitor the presence / absence of a failure in each component, the communication state, and the like in the optical add / drop multiplexer 300A.
  • the monitor unit 307 may receive information regarding the state of the network from an external monitoring device.
  • the control unit 306 switches the optical signal output from the output unit 305 according to the output monitor result.
  • the control unit 306 controls the output unit 305 to output the optical signal from the wavelength selection unit 303.
  • the control unit 306 switches the path between the input port and the output port of the output unit 305.
  • the control unit 306 controls the combination of the input port and the output port with respect to the wavelength, and the optical power attenuation for each wavelength.
  • the control unit 306 controls the output path between the branch unit 301 and the branch unit 302.
  • the optical add / drop multiplexer 300A monitors the state of the network to which the optical add / drop multiplexer 300A belongs and the state of the own apparatus in the monitor unit 307. Based on the monitoring result output from the monitor unit 307 when it occurs, the path of the optical signal can be switched quickly and accurately.
  • FIG. 6 shows a block configuration diagram of an optical add / drop multiplexer 300B according to the third embodiment.
  • the optical add / drop multiplexer 300B has a bidirectional communication configuration corresponding to both optical transmission from the terminal station 100 to the terminal station 200 and optical transmission from the terminal station 200 to the terminal station 100.
  • the optical add / drop multiplexer 300B branches the wavelength multiplexed optical signal input from the terminal station 200 by an optical coupler before entering the branching unit 309 and outputs it to the terminal station 400. Further, the optical signal from the terminal station 400 is input to the branching unit 310.
  • the branching unit 309 corresponds to the branching unit 301
  • the branching unit 310 corresponds to the branching unit 302
  • the wavelength selection unit 311 corresponds to the wavelength selection unit 303
  • the output unit 312 corresponds to the output unit 305.
  • the branching unit 301 receives the wavelength multiplexed optical signal from the terminal station 100
  • the branching unit 309 receives the wavelength multiplexed optical signal from the terminal station 200.
  • the output unit 305 outputs the wavelength multiplexed optical signal to the terminal station 200
  • the output unit 312 outputs the wavelength multiplexed optical signal to the terminal station 100.
  • the wavelength selection unit 313 extracts an optical signal having a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed signals input from the branching unit 301 and the branching unit 302 and outputs the optical signal to the output unit 305. Further, the wavelength selection unit 313 extracts an optical signal having a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signals input from the branching unit 309 and the branching unit 310 and outputs the optical signal to the output unit 312.
  • the wavelength selection unit 313 may realize selection of an input source and an output destination by switching paths like an optical switch, or may be realized by using a plurality of input / output ports.
  • FIG. 7 shows a block diagram of an optical add / drop multiplexer 300C according to a modification of the third embodiment. 7 includes eight optical couplers (CPL) 331, 332, 333, 335, 336, 337, 338, 340, three wavelength selective switches (WSS) 334, 339, 341, and 1
  • the optical switch (SW) 342 is provided.
  • the CPL 331 divides the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 input from the terminal station 100 into two branches and outputs them to the terminal station 400 and the CPL 332.
  • the CPL 332 divides the wavelength-multiplexed optical signal including the input optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 into two, and outputs them to the WSS 334 and the WSS 341.
  • the CPL 333 branches the optical signal having the wavelength ⁇ 2 ′ input from the terminal station 400 and outputs the branched optical signal to the WSS 334 and the WSS 341.
  • the wavelength ⁇ 2 ′ and the wavelength ⁇ 2 are the same wavelength, but since the optical signals are output from the terminal station 100 and the terminal station 400, respectively, the contained information is different.
  • the WSS 334 extracts the optical signals of the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ from the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals of the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 and the optical signal of the wavelength ⁇ 2 ′ input from the CPL 332 and the CPL 333 to obtain the CPL 335.
  • Output to. CPL335 the wavelength lambda 1 is inputted from WSS334, 'an optical signal of wavelength lambda 1, lambda 2 input from the later-described SW342' ⁇ 2 outputs to the terminal station 200 and the optical signal, a multiplexed in .
  • the CPL 336 divides the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals having the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 into two, and outputs the branched signal to the terminal station 400 and the CPL 337.
  • the CPL 337 splits the wavelength multiplexed optical signal including the input optical signals having the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 into two, and outputs the branched signals to the WSS 339 and the WSS 341.
  • the CPL 338 branches the optical signal having the wavelength ⁇ 4 ′ input from the terminal station 400 and outputs the branched optical signal to the WSS 339 and the WSS 341.
  • the wavelength ⁇ 4 ′ and the wavelength ⁇ 4 are the same wavelength, since the optical signals are output from the terminal station 200 and the terminal station 400, respectively, the contained information is different.
  • the WSS 339 extracts the optical signals of the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 ′ from the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals of the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 input from the CPL 337 and the CPL 338 and the optical signal of the wavelength ⁇ 4 ′ to obtain the CPL 340.
  • the wavelength lambda 3 is inputted from WSS339, 'an optical signal, which will be described later is input from SW342 wavelength ⁇ 3, ⁇ 4' ⁇ 4 outputs to the terminal station 100 and the optical signal, a multiplexed in .
  • the WSS 341 extracts an optical signal having a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signals and optical signals input from the CPLs 332, 333, 337, and 338 based on an instruction from a control unit (not shown), and outputs the optical signal to the SW 342.
  • the WSS 341 according to the present embodiment includes a wavelength multiplexed optical signal including optical signals with wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2, an optical signal with wavelength ⁇ 2 ′, and optical signals with wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4.
  • a signal and an optical signal having a wavelength ⁇ 4 ′ are input.
  • SW 342 selects either CPL 335 or CPL 340 based on an instruction from a control unit (not shown), and outputs the optical signal input from WSS 341 to the selected CPL. Note that the SW 342 may be further configured to select the ground.
  • the control unit (not shown) operates as follows. That is, when the WSSs 334 and 339 are operating normally, the control unit maximizes the attenuation level set in the WSS 341 and controls the optical signal not to be output from the WSS 341. If the SW 342 can select the ground, the control unit causes the SW 342 to select the ground.
  • the control unit determines that the WSS 334 is out of order, the control unit causes the WSS 341 to extract the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ and output the optical signals to the SW 342. Further, the control unit causes the SW 342 to select the CPL 335 and output the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ input from the WSS 341 to the selected CPL 335. As a result, even when the WSS 334 is out of order, the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ are output to the terminal station 200 via the WSS 341, SW 342, and CPL 335.
  • the control unit determines that the WSS 339 is out of order
  • the control unit causes the WSS 341 to extract the optical signals having the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 ′ and output the optical signals to the SW 342.
  • the control unit causes the SW 342 to select the CPL 340 and causes the optical signals having the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 ′ input from the WSS 341 to be output to the selected CPL 340.
  • the optical signals having the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 ′ are output to the terminal station 100 via the WSS 341, SW 342, and CPL 340.
  • a wavelength selection device such as WSS is generally composed of optical elements such as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and LCOS (Liquid Crystal on Silicon), optical components such as lenses, and electronic circuits. For this reason, WSS is costly and has a higher risk of failure than a general optical device.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • LCOS Liquid Crystal on Silicon
  • the optical add / drop multiplexer 300C shares the WSS 341 as a spare WSS when the WSS 334 or the WSS 339 fails.
  • WSS341 when WSS334 or WSS339 breaks down line disconnection between trunk stations and branch stations, signal degradation, etc. can be suppressed. In a required system, reliability can be ensured at a lower cost.
  • the CPLs 335 and 340 that output optical signals to the terminal station 100 or the terminal station 200 can be replaced with optical switches, respectively.
  • the WSS 339 is broken such that an optical signal including an abnormal signal flows out to the optical switch replaced with the CPL 340, by switching the input from the WSS 339 to the WSS 341 side in the optical switch, It is possible to prevent the abnormal signal from the WSS 339 from being mixed into the optical signals having the wavelengths ⁇ 3 and ⁇ 4 ′ output to the terminal station 200.
  • the optical signal output from the wavelength selection unit is combined with the optical signal to be dropped in the optical add / drop multiplexer.
  • the optical signal output from the wavelength selection unit is combined with the optical signal to be dropped in the optical add / drop multiplexer.
  • one wavelength selector can be used to filter the optical signal output to the terminal station 200, and the other wavelength selector can be used to multiplex the desired optical signal with the optical signal to be dropped. . Therefore, it is possible to improve the security by suppressing the transmission of unnecessary information, and at the same time, the resource can be used efficiently.
  • FIG. 8 shows a block configuration diagram of the optical add / drop multiplexer 300D according to the present embodiment.
  • the optical add / drop device 300D in FIG. 8 is configured by adding a multiplexing unit 315 to the configuration of the optical add / drop device 300 in FIG. 2 in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 304 extracts a plurality of optical signals having a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signals input from the branching unit 301 and the branching unit 302, and outputs them to the multiplexing unit 315 and the output unit 305, respectively.
  • the multiplexing unit 315 combines the wavelength multiplexed optical signal input from the terminal station 100 and branched, and the optical signal from the wavelength selection unit 304, and outputs the multiplexed signal to the terminal station 400.
  • FIG. 9 shows the flow of an optical signal transmitted through the optical add / drop multiplexer 300D when a wavelength multiplexed optical signal including optical signals of wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 is transmitted from the terminal station 100 to the terminal station 200 side.
  • the branching unit 301 branches the wavelength multiplexed optical signal including the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 input from the terminal station 100 and outputs the branched signals to the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304.
  • the branching unit 302 branches the optical signal having the wavelength ⁇ 2 ′ input from the terminal station 400 and outputs the branched optical signal to the wavelength selecting unit 303 and the wavelength selecting unit 304.
  • the wavelength selection unit 304 selects the optical signal having the wavelength ⁇ 1 ′ from the input optical signals having the wavelengths ⁇ 1 , ⁇ 2 , and ⁇ 2 ′, and outputs the optical signal to the multiplexing unit 315.
  • the multiplexing unit 315 multiplexes the optical signals of the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 that are input and branched from the terminal station 100 and the optical signal of the wavelength ⁇ 1 ′ that is input from the wavelength selection unit 304 to combine the optical signal of the terminal station 400. Output to.
  • the wavelength ⁇ 1 and the wavelength ⁇ 1 ′ are the same wavelength, the optical signals of the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 1 ′ interfere with each other in the multiplexing unit 315.
  • the wavelength selection unit 303 outputs the optical signals having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ to the output unit 305 in a normal state (when there is no failure), and the wavelength selection unit 304 outputs an optical signal of ⁇ 1 ′ to the multiplexing unit 315.
  • the optical add / drop multiplexer 300D switches so that the wavelength selection unit 304 outputs optical signals of wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 ′ to the output unit 305.
  • FIG. 10 shows a system configuration diagram of an optical communication system according to the fifth embodiment.
  • the optical add / drop multiplexer 300 the optical add / drop multiplexers 300A to 300D according to the above-described embodiments can be applied.
  • the control device 500 instructs the optical add / drop multiplexer 300 regarding communication by transmitting control information.
  • the control device 500 includes a control unit 501 and an interface 502.
  • the control unit 501 communicates with the optical add / drop multiplexer 300 via the interface 502.
  • the control unit 501 causes the optical add / drop multiplexer 300 to select either the wavelength selection unit 303 or the wavelength selection unit 304, and outputs an optical signal from the wavelength selection unit selected via the output unit 305. .
  • the optical add / drop device 300 switches the internal optical signal path in accordance with an instruction from the control unit 501.
  • the control unit 501 causes the optical add / drop multiplexer 300 to select the wavelength selection unit 303 when it is normal, and allows the wavelength selection unit 304 to be selected when a failure occurs.
  • the control unit 501 may instruct the output unit 305 to select and output the optical signal from the wavelength selection unit 303 or the wavelength selection unit 304.
  • the control unit 501 may instruct the input / output ports of the wavelength selection units 303 and 304 and the setting of the output wavelength.
  • the control unit 501 may instruct the branching unit 301 and the branching unit 302 to output an optical signal to either the wavelength selection unit 303 or the wavelength selection unit 304.
  • the control unit 501 may acquire the status of the network and the optical add / drop multiplexer 300 from the optical add / drop multiplexer 300 or another device included in the optical communication network, and may control the optical add / drop multiplexer 300 accordingly.
  • the control unit 501 may acquire a monitoring result from the monitor unit 307 in FIG.
  • An optical communication apparatus for branching and inserting a wavelength division multiplexed optical signal that transmits a main path connecting between end stations of a network, A first means and a second means capable of selecting and outputting an optical signal having a predetermined wavelength among the input optical signals; A third means for branching the optical signal input from the first terminal station of the main path into the first means and the second means; A fourth means for branching the optical signal input from the branch path of the network into the first means and the second means; Fifth means capable of selectively outputting either the optical signal output by the first means or the optical signal output by the second means to the second terminal station of the main path.
  • An optical communication device comprising: (Appendix 2) A sixth means capable of controlling the optical signal output from the fifth means to be switched between the optical signal output from the first means and the optical signal output from the second means.
  • the optical communication apparatus according to appendix 1 further comprising: (Appendix 3) A seventh means capable of monitoring a state of the communication device; In the sixth means, the optical signal output from the first means and the light output from the second means are output as optical signals output from the fifth means in accordance with the monitoring result of the seventh means.
  • the optical communication device according to appendix 2 wherein the optical communication device is controlled to be switched between signals.
  • the optical communication apparatus according to any one of appendices 1 to 5, wherein the first and second means are configured by a wavelength selective switch.
  • Appendix 7 An optical communication method for branching and inserting a wavelength division multiplexed optical signal that transmits a main route connecting between end stations of a network, Branching the optical signal input from the first terminal station of the main path into first and second wavelength selectors capable of selectively outputting a predetermined wavelength; Branching the optical signal input from the branch path of the network to the first and second wavelength selectors; One of the optical signal output from the first wavelength selection unit and the optical signal output from the second wavelength selection unit is selectively output to the second terminal station of the main path.
  • Optical communication method An optical communication method for branching and inserting a wavelength division multiplexed optical signal that transmits a main route connecting between end stations of a network, Branching the optical signal input from the first terminal station of the main path into first and second wavelength selectors capable of selectively outputting a predetermined wavelength; Branching the optical signal input from
  • An optical communication device for branching and inserting a wavelength-multiplexed optical signal that transmits a main path connecting between end stations of the network;
  • a control device for controlling the optical communication device The optical communication device is: First and second means capable of selecting and outputting an optical signal having a predetermined wavelength among the input optical signals;
  • fifth means capable of outputting an optical signal to the second terminal station of the main path,
  • the controller is Instructing the optical communication apparatus that the fifth means selectively outputs either the optical signal output by the first means or the optical signal output by the second means.
  • An optical communication system (Appendix 12) A program for use in an optical communication apparatus for branching and inserting a wavelength multiplexed optical signal that transmits a main path connecting between end stations of a network, Branching the optical signal input from the first terminal station of the main path into first and second wavelength selectors capable of selectively outputting a predetermined wavelength; Branching the optical signal input from the branch path of the network to the first and second wavelength selectors; One of the optical signal output from the first wavelength selection unit and the optical signal output from the second wavelength selection unit is selectively output to the second terminal station of the main path. Program to do.
  • the present invention can be widely applied to an optical communication system having a function of adding / dropping an optical signal having a predetermined wavelength.

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Abstract

　ＲＯＡＤＭシステムにおいて柔軟性を実現する光通信技術を提供すること。　本発明に係る光通信装置は、ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号に対して、分岐及び挿入する光通信装置であって、入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能な第１の手段及び第２の手段と、前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、前記第１の手段及び前記第２の手段に分岐する第３の手段と、前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１の手段及び第２の手段に分岐する第４の手段と、前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力することが可能な第５の手段と、を備えることを特徴とする。

Description

光通信装置、光通信システム、及び光通信方法
　本発明は、光通信技術に関し、特に波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）光通信システムにおけるＲＯＡＤＭ（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）技術に関する。
　ＷＤＭ光通信システムには、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）機能を有する分岐装置が導入されている。このような光通信システムにおいてネットワーク構成を変更する場合、ＯＡＤＭ機能を有する分岐装置における経路や波長の設定変更を、光フィルタ等のコンポーネントの交換により行う必要があった。
　このような状況に鑑み、近年、運用開始後におけるネットワーク構成の変更に柔軟に対応できるＲＯＡＤＭ機能を有する分岐装置のニーズが増している。ＲＯＡＤＭ機能は、分波／スイッチ／合波機能を有する波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｓｗｉｔｃｈ）を用いることで実現できる。ＲＯＡＤＭ機能を備えた装置は、例えば、特許文献１～４に開示されている。
　特許文献１には、ＷＳＳを用いたＲＯＡＤＭ分岐装置が開示されている。特許文献１において、分岐装置に入力された波長多重信号は、ＷＳＳにおいて合波及び波長選択され、出力される。
特開２０１２－１５７２６号公報 特開２０１０－１３０５７５号公報 特開２０１０－２８３４４６号公報 特開２０１１－１０９１７３号公報
　特許文献１では、分岐装置の出力側に配置されたＷＳＳに、出力する波長を選択する機能を集中させている。そのため、特許文献１の技術では、例えば、ＷＳＳに障害が発生した場合に継続的に通信サービスを提供する等、装置やネットワークの状態が変化した場合に柔軟に対応することが困難である。
　本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＲＯＡＤＭシステムにおいて柔軟性を実現する光通信技術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光通信装置は、ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号に対して、分岐及び挿入する光通信装置であって、入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能な第１の手段及び第２の手段と、前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、前記第１の手段及び前記第２の手段に分岐する第３の手段と、前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１の手段及び第２の手段に分岐する第４の手段と、前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力することが可能な第５の手段と、を備える。
　上記目的を達成するために本発明に係る光通信方法は、ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信方法であって、前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、所定の波長を選択的に出力可能である第１及び第２の波長選択部に分岐し、前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１及び第２の波長選択部に分岐し、前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の波長選択部が出力する光信号又は前記第２の波長選択部が出力する光信号のいずれかを選択的に出力する。
　上記目的を達成するために本発明に係る光通信システムは、ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信装置と、前記光通信装置を制御する制御装置と、備え、前記光通信装置は、入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能な第１及び第２の手段と、前記主経路の第１の端局から前記光分岐挿入装置に入力された光信号を、前記第１及び第２の手段に分岐する第３の手段と、前記ネットワークの分岐経路から前記光分岐挿入装置に入力された光信号を、前記第１及び第２の手段に分岐する第４の手段と、前記主経路の第２の端局に対して光信号を出力することが可能な第５の手段と、を含み、前記制御装置は、前記光通信装置に対し、前記第５の手段が、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力するように指示する。
　上述した本発明の態様によれば、ＲＯＡＤＭシステムにおいて柔軟性を実現する光通信技術を提供することができる。
第１の実施形態に係る光通信システムのシステム構成図である。 第１の実施形態に係る光分岐挿入装置３００のブロック構成図である。 第１の実施形態に係る光分岐挿入装置３００の各波長の光信号の流れの例を示す図である。 第１の実施形態の動作例を示す図である。 第２の実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ａのブロック構成図である。 第３の実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ｂのブロック構成図である。 第３の実施形態の変形例に係る光分岐挿入装置３００Ｃのブロック構成図である。 第４の実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ｄのブロック構成図である。 第４の実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ｄの各波長の光信号の流れの例を示す図である。 第５の実施形態に係る光通信システムのシステム構成図である。 第５の実施形態に係る制御装置５００のブロック構成図である。
　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態において、光分岐挿入装置３００は、光通信ネットワーク内を伝送している波長多重光信号を分岐する機能を有する。本実施形態に係る光分岐挿入装置３００は、入力された波長多重光信号から所定の波長を有する光信号を選択して出力する波長選択部を複数有し、いずれかの波長選択部を選択することにより、所望の波長を有する光信号を出力する。光分岐挿入装置３００が適切な波長選択部からの光信号を出力することにより、ＲＯＡＤＭ装置としての柔軟性が確保される。
　図１は、本実施形態の光通信システムのシステム構成図である。図１において、光通信システムは、２つの端局（Ｔｒｕｎｋ局）１００、２００、光分岐挿入装置３００および端局（Ｂｒａｎｃｈ局）４００によって構成される。
　端局（Ｔｒｕｎｋ局）１００、２００は、光伝送路を介して相互にＷＤＭ光通信を行う。端局１００、２００はそれぞれ、波長多重光信号の送信機能及び受信機能を有する。
　光分岐挿入装置３００は、光通信ネットワークの主経路である端局１００、２００間の光伝送路を、光通信ネットワークの分岐経路である端局（Ｂｒａｎｃｈ局）４００に分岐する。具体的には、光分岐挿入装置３００は、端局１００、２００間で伝送される波長多重光信号から所定の波長を有する光信号を分岐し、分岐経路の端局４００へ送信する（Ｄｒｏｐ機能）。さらに、光分岐挿入装置３００は、端局４００から送信された所定の波長を有する光信号を、端局１００、２００間で伝送される光信号に合波する（Ａｄｄ機能）。
　以下の説明では、端局１００を光信号の送信局、端局２００を光信号の受信局として例示する。なお、端局２００を送信局とし、端局１００を受信局とする場合も同様である。
　図２に、光分岐挿入装置３００のブロック構成図を示す。図２の光分岐挿入装置３００は、分岐部３０１、分岐部３０２、波長選択部３０３、波長選択部３０４及び出力部３０５を備える。
　分岐部３０１は、端局１００から光分岐挿入装置３００に入力された波長多重光信号を、波長選択部３０３と波長選択部３０４とに分岐する。分岐部３０２は、端局４００から光分岐挿入装置３００に入力された光信号を、波長選択部３０３と波長選択部３０４とに分岐する。端局４００から光分岐挿入装置３００に入力される光信号は単一波長の光信号であってもよいし、波長多重光信号であってもよい。
　波長選択部３０３及び波長選択部３０４はそれぞれ、分岐部３０１及び分岐部３０２から入力された波長多重光信から所定の波長を有する光信号を抽出して出力部３０５へ出力する。出力部３０５は、波長選択部３０３から入力された光信号と、波長選択部３０４から入力された光信号と、のいずれか一方を端局２００へ出力する。
　なお、光分岐挿入装置３００は、Ｄｒｏｐ機能を実現するため、端局１００から入力された波長多重光信号を、分岐部３０１に入る前に光カプラ等で分岐し、端局４００に出力する。
　分岐部３０１及び分岐部３０２は、例えば、光カプラ等の光分岐機能を有する光コンポーネントにより構成される。また、波長選択部３０３及び波長選択部３０４は、例えば、ＷＳＳ等により構成される。波長選択部３０３及び波長選択部３０４は、ＷＳＳで構成される場合、例えば、入力された波長多重光信号を波長毎に複数の出力ポートに振り分けたり、波長毎に光パワーを減衰させてパワー調整したりする。出力部３０５は、光スイッチ等の光経路切り替え機能を有する光コンポーネントにより構成される。
　波長λ１、波長λ２の光信号を含む波長多重光信号を、端局１００から端局２００側へ送信する場合の、光分岐挿入装置３００内を伝送する光信号の流れを図３に示す。光分岐挿入装置３００は、波長λ２、波長λ２’の光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐする。ここで、波長λ２’と波長λ２は同じ波長であるが、それらの光信号は、それぞれ端局１００、端局４００から出力されているため、含まれている情報が異なる。
　分岐部３０１は、端局１００から入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号を分岐して、波長選択部３０３及び波長選択部３０４へ出力する。一方、分岐部３０２は、端局４００から入力された波長λ２’ の光信号を分岐して、波長選択部３０３及び波長選択部３０４へ出力する。
　波長選択部３０３及び波長選択部３０４は、入力された波長λ１、λ２、λ２’の光信号中から波長λ１、λ２の光信号を選択して出力部３０５へ出力する。ここで、波長λ２と波長λ２’は同一の波長であるため、波長選択部３０３、３０４に複数の入力ポートを設け、波長λ２と波長λ２’をそれぞれ異なるポートに入力するようにすることにより、波長λ２および波長λ２’が干渉することを避けることが望ましい。
　例えば、波長選択部３０３及び波長選択部３０４がＷＳＳの場合、波長λ１、λ２’の光信号が出力される出力ポートを出力部３０５に接続し、波長λ２の光信号が出力される出力ポートを出力部３０５以外に接続する。また、波長選択部３０３及び波長選択部３０４が、波長λ２の光信号のレベルを減衰させることでも良い。
　出力部３０５は、波長選択部３０３または波長選択部３０４のどちらか一方を選択し、選択した選択部から入力された波長λ１、λ２’の光信号を端局２００に出力する。
　図４は、光分岐挿入装置３００内の各要素の動作を時系列で示した図である。分岐部３０１は、端局１００から入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号を波長選択部３０３及び波長選択部３０４へ分岐する（Ｓ１０）。
　分岐部３０２は、端局４００から入力された波長λ２’の光信号を波長選択部３０３及び波長選択部３０４へ分岐する（Ｓ１１）。
　波長選択部３０３及び波長選択部３０４はそれぞれ、分岐部３０１、３０２から入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号および波長λ２’の光信号から、波長λ１、λ２’の光信号を選択して出力部３０５へ出力する（Ｓ１２）。
　出力部３０５は、波長選択部３０３または波長選択部３０４のどちらか一方を選択し、選択した選択部から入力された波長λ１、λ２’の光信号を端局２００に出力する（Ｓ１２）。
　なお、出力部３０５を、波長選択部３０３から入力された光信号と波長選択部３０４から入力された光信号とを合波する光カプラ等によって構成することもできる。この場合、出力部３０５から出力される光信号を、分岐部３０１と分岐部３０２とで予め選択するか、波長選択部３０３と波長選択部３０４とで予め選択する。
　出力部３０５から出力される光信号を分岐部３０１と分岐部３０２とで選択する場合、例えば、分岐部３０１と分岐部３０２とを光スイッチにて構成する。そして、分岐部３０１及び分岐部３０２は、波長選択部３０３又は波長選択部３０４のいずれか一方に光信号を出力する。
　また、出力部３０５から出力される光信号を波長選択部３０３と波長選択部３０４とで選択する場合、例えば、波長選択部３０３と波長選択部３０４とをＷＳＳにて構成する。そして、一方のＷＳＳにおいて、波長λ１、λ２’の光信号が出力部３０５に出力されないように設定する。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ａは、ネットワークや自装置の状況をモニタするモニタ部と、モニタ結果に応じて出力する光信号を切り替える制御部を備える。本実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ａの構成例を図５に示す。
　モニタ部３０７は、光分岐挿入装置３００Ａの属するネットワークの状態及び自装置の状態をモニタし、モニタ結果を出力する。モニタ部３０７でモニタするネットワークの状態は、例えば、トポロジ等のネットワークの構成に関するものや、トラフィックやネットワークを構成する各装置の負荷に関するものである。また、モニタ部３０７は、光分岐挿入装置３００Ａにおける、各コンポーネントにおける障害の有無や通信状態等をモニタしてもよい。モニタ部３０７は、外部の監視装置からネットワークの状態に関する情報を受け取ってもよい。
　制御部３０６は、出力されたモニタ結果に応じて、出力部３０５から出力される光信号を切り替える。例えば、モニタ部３０７が波長選択部３０４の故障を検知した場合、制御部３０６は、波長選択部３０３からの光信号を出力部３０５が出力するように制御する。制御部３０６は、例えば、出力部３０５が光スイッチ等の経路切り替え可能なコンポーネントである場合、出力部３０５の入力ポートと出力ポートの経路を切り替える。また、制御部３０６は、例えば、波長選択部３０３および波長選択部３０４がＷＳＳである場合、入力ポート及び波長に対する出力ポートの組み合わせや、波長毎の光パワー減衰量を制御する。さらに、制御部３０６は、例えば、分岐部３０１および分岐部３０２が光スイッチ等の切り替え機能を持つコンポーネントである場合、分岐部３０１と分岐部３０２との出力経路を制御する。
　上記のように、本実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ａは、モニタ部３０７において光分岐挿入装置３００Ａの属するネットワークの状態及び自装置の状態をモニタすることから、制御部３０６は、障害等が発生した場合にモニタ部３０７から出力されたモニタ結果に基づいて、迅速且つ的確に光信号の経路を切替えることができる。
　（第３の実施形態）
　第３の実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ｂのブロック構成図を図６に示す。光分岐挿入装置３００Ｂは、端局１００から端局２００への光伝送と、端局２００から端局１００への光伝送とのいずれにも対応する双方向通信構成となっている。また、光分岐挿入装置３００Ｂは、端局２００から入力された波長多重光信号を、分岐部３０９に入る前に光カプラ等で分岐し、端局４００に出力する。さらに、分岐部３１０に端局４００からの光信号が入力される。
　分岐部３０９は分岐部３０１に、分岐部３１０は分岐部３０２に、波長選択部３１１は波長選択部３０３に、出力部３１２は出力部３０５にそれぞれ対応する。分岐部３０１が端局１００からの波長多重光信号を受け取るのに対し、分岐部３０９は端局２００からの波長多重光信号を受け取る。また、出力部３０５は端局２００へ波長多重光信号を出力するのに対し、出力部３１２は端局１００へ波長多重光信号を出力する。
　波長選択部３１３は、分岐部３０１、分岐部３０２から入力された波長多重信号から所定の波長の光信号を抽出し、出力部３０５に出力する。さらに、波長選択部３１３は、分岐部３０９、分岐部３１０から入力された波長多重光信号から所定の波長の光信号を抽出し、出力部３１２に出力する。波長選択部３１３は、例えば、入力元及び出力先の選択を、光スイッチのように経路を切り替えることによって実現してもよいし、複数の入力／出力ポートを使い分けることによって実現してもよい。
　（第３の実施形態の変形例）
　第３の実施形態の変形例に係る光分岐挿入装置３００Ｃのブロック構成図を図７に示す。図７の光分岐挿入装置３００Ｃは、８個の光カプラ（ＣＰＬ）３３１、３３２、３３３、３３５、３３６、３３７、３３８、３４０、３個の波長選択スイッチ（ＷＳＳ）３３４、３３９、３４１および１個の光スイッチ（ＳＷ）３４２を備える。
　ＣＰＬ３３１は、端局１００から入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号を２分岐して、端局４００およびＣＰＬ３３２へ出力する。ＣＰＬ３３２は、入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号を２分岐して、ＷＳＳ３３４およびＷＳＳ３４１へ出力する。
　ＣＰＬ３３３は、端局４００から入力された波長λ２’の光信号を分岐して、ＷＳＳ３３４およびＷＳＳ３４１へ出力する。ここで、波長λ２’と波長λ２は同じ波長であるが、それらの光信号は、それぞれ端局１００、端局４００から出力されているため、含まれている情報が異なる。
　ＷＳＳ３３４は、ＣＰＬ３３２及びＣＰＬ３３３から入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号および波長λ２’の光信号から、波長λ１、λ２’の光信号を抽出してＣＰＬ３３５へ出力する。ＣＰＬ３３５は、ＷＳＳ３３４から入力された波長λ１、λ２’の光信号と、後述するＳＷ３４２から入力された波長λ１、λ２’の光信号と、を合波して端局２００へ出力する。
　ＣＰＬ３３６は、波長λ３、λ４の光信号を含む波長多重光信号を２分岐して、端局４００およびＣＰＬ３３７へ出力する。ＣＰＬ３３７は、入力された波長λ３、λ４の光信号を含む波長多重光信号を２分岐して、ＷＳＳ３３９およびＷＳＳ３４１へ出力する。
　ＣＰＬ３３８は、端局４００から入力された波長λ４’の光信号を分岐して、ＷＳＳ３３９およびＷＳＳ３４１へ出力する。ここで、波長λ４’と波長λ４は同じ波長であるが、それらの光信号は、それぞれ端局２００、端局４００から出力されているため、含まれている情報が異なる。
　ＷＳＳ３３９は、ＣＰＬ３３７及びＣＰＬ３３８から入力された波長λ３、λ４の光信号を含む波長多重光信号および波長λ４’の光信号から、波長λ３、λ４’の光信号を抽出してＣＰＬ３４０へ出力する。ＣＰＬ３４０は、ＷＳＳ３３９から入力された波長λ３、λ４’の光信号と、後述するＳＷ３４２から入力された波長λ３、λ４’の光信号と、を合波して端局１００へ出力する。
　ＷＳＳ３４１は、図示しない制御部からの指示に基づいて、ＣＰＬ３３２、３３３、３３７、３３８から入力された波長多重光信号および光信号の中から所定の波長の光信号を抽出してＳＷ３４２へ出力する。ここで、本実施形態に係るＷＳＳ３４１には、波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号、波長λ２’の光信号、波長λ３、λ４の光信号を含む波長多重光信号および波長λ４’の光信号が入力される。
　ＳＷ３４２は、図示しない制御部からの指示に基づいて、ＣＰＬ３３５またはＣＰＬ３４０のどちらか一方を選択し、ＷＳＳ３４１から入力された光信号を選択したＣＰＬへ出力する。なお、ＳＷ３４２がさらに、グラウンドを選択できるように構成しても良い。
　図示しない制御部は、次のように動作する。すなわち、制御部は、ＷＳＳ３３４、３３９が正常に動作している場合、ＷＳＳ３４１に設定されている減衰レベルを最大にし、ＷＳＳ３４１から光信号が出力されないように制御する。なお、ＳＷ３４２がグラウンドを選択できる場合、制御部はＳＷ３４２にグラウンドを選択させる。
　一方、制御部は、ＷＳＳ３３４が故障していると判断した場合、ＷＳＳ３４１に波長λ１、λ２’の光信号を抽出させ、ＳＷ３４２へ出力させる。さらに、制御部は、ＳＷ３４２にＣＰＬ３３５を選択させ、ＷＳＳ３４１から入力された波長λ１、λ２’の光信号を選択したＣＰＬ３３５へ出力させる。これにより、ＷＳＳ３３４が故障している場合においても、波長λ１、λ２’の光信号がＷＳＳ３４１、ＳＷ３４２およびＣＰＬ３３５を介して端局２００へ出力される。
　他方、制御部は、ＷＳＳ３３９が故障していると判断した場合、ＷＳＳ３４１に波長λ３、λ４’の光信号を抽出させ、ＳＷ３４２へ出力させる。さらに、制御部は、ＳＷ３４２にＣＰＬ３４０を選択させ、ＷＳＳ３４１から入力された波長λ３、λ４’の光信号を選択したＣＰＬ３４０へ出力させる。これにより、ＷＳＳ３３９が故障している場合においても、波長λ３、λ４’の光信号がＷＳＳ３４１、ＳＷ３４２およびＣＰＬ３４０を介して端局１００へ出力される。
　ＷＳＳのような波長選択デバイスは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）やＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）等の光学素子、レンズ等の光学部品、及び電子回路から構成されているのが一般的である。このため、ＷＳＳは、コストが高くなると共に、一般的な光学デバイス等に比べ故障するリスクが高い。
　これに対して、本実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ｃは、ＷＳＳ３３４またはＷＳＳ３３９が故障等した場合の予備用のＷＳＳとして、ＷＳＳ３４１を共用する。ＷＳＳ３３４またはＷＳＳ３３９が故障等した場合にＷＳＳ３４１を用いることにより、トランク局とブランチ局との間の回線断や信号の劣化等を抑制でき、例えば、光海底ケーブルシステム等の長期安定動作という信頼性が要求されるシステムにおいて、より低コストに信頼性を担保することができる。
　なお、図７に示す光分岐挿入装置３００Ｃにおいて、端局１００または端局２００へ光信号を出力するＣＰＬ３３５、３４０をそれぞれ、光スイッチに置き換えることもできる。この場合、例えば、ＷＳＳ３３９が異常信号を含む光信号をＣＰＬ３４０に置き換えられた光スイッチへ流出させてしまうような壊れ方をした場合でも、該光スイッチにおいて入力をＷＳＳ３３９からＷＳＳ３４１側に切り替えることにより、端局２００へ出力される波長λ３、λ４’の光信号にＷＳＳ３３９からの異常信号が混入することを抑制できる。
　（第４の実施形態）
　第４の実施形態では、光分岐挿入装置においてＤｒｏｐする光信号に波長選択部から出力された光信号を合波する。これにより、Ｄｒｏｐする光信号に含まれる不要な波長の光信号の情報を復元不可能にできる。また、一方の波長選択部を、端局２００に出力される光信号のフィルタに、他方の波長選択部を、Ｄｒｏｐする光信号に所望の光信号を合波させるために、使用することができる。従って、不要な情報の送信を抑制してセキュリティを向上させると同時に、リソースの効率的な使用を図ることができる。
　本実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ｄのブロック構成図を図８に示す。図８の光分岐挿入装置３００Ｄは、第１の実施形態における図２の光分岐挿入装置３００の構成に合波部３１５を追加することによって構成される。
　波長選択部３０４は、分岐部３０１および分岐部３０２から入力された波長多重光信号から所定の波長の光信号を複数抽出して、合波部３１５および出力部３０５へそれぞれ出力する。合波部３１５は、端局１００から入力されて分岐された波長多重光信号と、波長選択部３０４からの光信号とを合波し、端局４００へ出力する。
　波長λ１、波長λ２の光信号を含む波長多重光信号を、端局１００から端局２００側へ送信する場合の、光分岐挿入装置３００Ｄ内を伝送する光信号の流れを図９に示す。分岐部３０１は、端局１００から入力された波長λ１、λ２の光信号を含む波長多重光信号を分岐して、波長選択部３０３及び波長選択部３０４へ出力する。一方、分岐部３０２は、端局４００から入力された波長λ２’ の光信号を分岐して、波長選択部３０３及び波長選択部３０４へ出力する。
　波長選択部３０４は、入力された波長λ１、λ２、λ２’の光信号中から波長λ１’の光信号を選択して合波部３１５へ出力する。合波部３１５は、端局１００から入力されて分岐された波長λ１、λ２の光信号と、波長選択部３０４から入力された波長λ１’の光信号を合波して端局４００へ出力する。ここで、波長λ１と波長λ１’は同一の波長であるため、波長λ１、λ１’の光信号は合波部３１５において干渉する。両者が干渉することにより、波長λ１の光信号に含まれている変調パターンが波長λ１’の光信号に含まれている変調パターンと混在し、合波部３１５から端局４００に入力された光信号のうち、波長λ１の光信号は復元できなくなる。
　上記のように構成された光分岐挿入装置３００Ｄは、平常時は（故障がない場合）、波長選択部３０３が波長λ１、λ２’の光信号を出力部３０５に出力し、波長選択部３０４が合波部３１５にλ１’の光信号を出力する。一方、光分岐挿入装置３００Ｄは、波長選択部３０３が故障した場合、波長選択部３０４が波長λ１、λ２’の光信号を出力部３０５に出力するように切り替える。
　（第５の実施形態）
　第５の実施形態に係る光通信システムのシステム構成図を図１０に示す。光分岐挿入装置３００として、上述した実施形態に係る光分岐挿入装置３００Ａ～Ｄを適用することができる。制御装置５００は、制御情報を送信することにより、光分岐挿入装置３００に通信に関する指示を行う。
　制御装置５００のブロック構成図を図１１に示す。制御装置５００は、制御部５０１およびインターフェース５０２を備える。制御部５０１は、インターフェース５０２を介して、光分岐挿入装置３００と通信する。
　制御部５０１は、光分岐挿入装置３００に対して、波長選択部３０３又は波長選択部３０４のいずれか一方を選択させ、出力部３０５を介して選択された波長選択部からの光信号を出力させる。
　光分岐挿入装置３００は、制御部５０１からの指示に従って内部の光信号経路の切り替えを行う。制御部５０１は、正常時には、光分岐挿入装置３００に波長選択部３０３を選択させ、故障時に波長選択部３０４を選択させる。
　制御部５０１は、出力部３０５において波長選択部３０３又は波長選択部３０４の光信号を選択して出力するように指示してもよい。また、制御部５０１は、波長選択部３０３及び３０４の入出力ポートと出力する波長の設定を指示してもよい。また、制御部５０１は、分岐部３０１及び分岐部３０２が波長選択部３０３又は波長選択部３０４のいずれか一方に光信号を出力するように指示してもよい。
　制御部５０１は、光分岐挿入装置３００又は光通信ネットワークに含まれる他の装置から、ネットワーク及び光分岐挿入装置３００の状況を取得し、それに応じて光分岐挿入装置３００を制御してもよい。制御部５０１は、例えば、図５におけるモニタ部３０７からモニタ結果を取得してもよい。
　（その他の実施形態）
　以上に記載の実施形態の一部又は全部は、以下の付記の様にも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号に対して、分岐及び挿入する光通信装置であって、
　入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能な第１の手段及び第２の手段と、
　前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、前記第１の手段及び前記第２の手段に分岐する第３の手段と、
　前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１の手段及び第２の手段に分岐する第４の手段と、
　前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力することが可能な第５の手段と、を備える
ことを特徴とする光通信装置。
（付記２）
　前記第５の手段が出力する光信号を、前記第１の手段が出力する光信号と前記第２の手段が出力する光信号との間で切り替えるように制御することが可能な第６の手段をさらに備える
ことを特徴とする付記１に記載の光通信装置。
（付記３）
　前記通信装置の状態をモニタ可能である第７の手段をさらに備え、
　前記第６の手段は、前記第７の手段のモニタ結果に応じて、前記第５の手段が出力する光信号を前記第１の手段が出力する光信号と前記第２の手段が出力する光信号との間で切り替えるように制御する
ことを特徴とする付記２に記載の光通信装置。
（付記４）
　前記第１の端局に対し、光信号を出力可能である第８の手段をさらに備え、
　前記第２の手段は、前記第８の手段に対し、前記第２の端局から入力された光信号及び前記分岐経路から入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能であることを特徴とする付記１～３のいずれか１つに記載の光通信装置。
（付記５）
　前記第１の端局から入力される光信号と、前記第２の手段が出力する光信号とを合波して前記分岐経路に対して出力する第９の手段をさらに備え、
　前記第２の手段は、前記第１の端局から入力される光信号に含まれる波長の内、少なくとも１つの波長を含む光信号を前記第９の手段に出力することが可能である
ことを特徴とする付記１～４のいずれか１つに記載の光通信装置。
（付記６）
　前記第１及び第２の手段は、波長選択スイッチで構成される
ことを特徴とする付記１～５のいずれか１つに記載の光通信装置。
（付記７）
　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信方法であって、
　前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、所定の波長を選択的に出力可能である第１及び第２の波長選択部に分岐し、
　前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１及び第２の波長選択部に分岐し、
　前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の波長選択部が出力する光信号又は前記第２の波長選択部が出力する光信号のいずれかを選択的に出力する
ことを特徴とする光通信方法。
（付記８）
　前記第１の波長選択部が出力する光信号と前記第２の波長選択部が出力する光信号とを切り替えて出力する
ことを特徴とする付記７に記載の光通信方法。
（付記９）
　前記第１及び第２の波長選択部を含む光通信装置の状態をモニタし、
　前記モニタ結果に応じて、前記第１の波長選択部が出力する光信号と前記第２の波長選択部が出力する光信号とを切り替えて出力する
ことを特徴とする付記７又は８に記載の光通信方法。
（付記１０）
　前記第１の端局から入力される光信号と、前記第２の波長選択部が出力する、前記第１の端局から入力される光信号に含まれる波長の内少なくとも１つの波長を含む光信号とを合波して前記分岐経路に対して出力する
ことを特徴とする付記７～９のいずれか１つに記載の光通信方法。
（付記１１）
　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信装置と、
　前記光通信装置を制御する制御装置と、を備え、
　前記光通信装置は、
　　入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能な第１及び第２の手段と、
　　前記主経路の第１の端局から前記光分岐挿入装置に入力された光信号を、前記第１及び第２の手段に分岐する第３の手段と、
　　前記ネットワークの分岐経路から前記光分岐挿入装置に入力された光信号を、前記第１及び第２の手段に分岐する第４の手段と、
　　前記主経路の第２の端局に対して光信号を出力することが可能な第５の手段と、を含み、
　前記制御装置は、
　　前記光通信装置に対し、前記第５の手段が、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力するように指示する
ことを特徴とする光通信システム。
（付記１２）
　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信装置に使用するプログラムであって、
　前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、所定の波長を選択的に出力可能である第１及び第２の波長選択部に分岐し、
　前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１及び第２の波長選択部に分岐し、
　前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の波長選択部が出力する光信号又は前記第２の波長選択部が出力する光信号のいずれかを選択的に出力する
ことを特徴とするプログラム。
　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。
　本願発明は、所定の波長を有する光信号をＡｄｄ／Ｄｒｏｐする機能を有する光通信システムに広く適用することができる。
　この出願は、２０１４年８月１日に出願された日本出願特願２０１４－１５７７１８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。
　１００、２００、４００　　端局
　３００、３００Ａ～Ｄ　　光分岐挿入装置
　３０１、３０２　　分岐部
　３０３、３０４　　波長選択部
　３０５　　出力部
　３０６　　制御部
　３０７　　モニタ部
　３０９、３１０　　分岐部
　３１１、３１３　　波長選択部
　３１２　　出力部
　３３１、３３２、３３３、３３５　　光カプラ
　３３６、３３７、３３８、３４０　　光カプラ
　３３４、３３９、３４１　　ＷＳＳ
　３４２　　光スイッチ
　３１５　　合波部
　５００　　制御装置
　５０１　　制御部
　５０２　　インターフェース

Claims (10)

  1. 　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号に対して、分岐及び挿入する光通信装置であって、
    　入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力する第１の手段及び第２の手段と、
    　前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、前記第１の手段及び前記第２の手段に分岐する第３の手段と、
    　前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１の手段及び第２の手段に分岐する第４の手段と、
    　前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力することが可能な第５の手段と、を備える光通信装置。
  2. 　前記第５の手段が出力する光信号を、前記第１の手段が出力する光信号と前記第２の手段が出力する光信号との間で切り替えるように制御することが可能な第６の手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
  3. 　前記通信装置の状態をモニタ可能である第７の手段をさらに備え、
    　前記第６の手段は、前記第７の手段のモニタ結果に応じて、前記第５の手段が出力する光信号を前記第１の手段が出力する光信号と前記第２の手段が出力する光信号との間で切り替えるように制御する
    ことを特徴とする請求項２に記載の光通信装置。
  4. 　前記第１の端局に対し、光信号を出力可能である第８の手段をさらに備え、
    　前記第２の手段は、前記第８の手段に対し、前記第２の端局から入力された光信号及び前記分岐経路から入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の光通信装置。
  5. 　前記第１の端局から入力される光信号と、前記第２の手段が出力する光信号とを合波して前記分岐経路に対して出力する第９の手段をさらに備え、
    　前記第２の手段は、前記第１の端局から入力される光信号に含まれる波長の内、少なくとも１つの波長を含む光信号を前記第９の手段に出力することが可能である
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の光通信装置。
  6. 　前記第１及び第２の手段は、波長選択スイッチで構成される
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の光通信装置。
  7. 　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信方法であって、
    　前記主経路の第１の端局から入力された光信号を、所定の波長を選択的に出力可能である第１及び第２の波長選択部に分岐し、
    　前記ネットワークの分岐経路から入力された光信号を、前記第１及び第２の波長選択部に分岐し、
    　前記主経路の第２の端局に対し、前記第１の波長選択部が出力する光信号又は前記第２の波長選択部が出力する光信号のいずれかを選択的に出力する
    ことを特徴とする光通信方法。
  8. 　前記第１の波長選択部が出力する光信号と前記第２の波長選択部が出力する光信号とを切り替えて出力する
    ことを特徴とする請求項７に記載の光通信方法。
  9. 　前記第１及び第２の波長選択部を含む光通信装置の状態をモニタし、
    　前記モニタ結果に応じて、前記第１の波長選択部が出力する光信号と前記第２の波長選択部が出力する光信号とを切り替えて出力する
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の光通信方法。
  10. 　ネットワークの端局間を結ぶ主経路を伝送する波長多重光信号を、分岐及び挿入する光通信装置と、
    　前記光通信装置を制御する制御装置と、を備え、
    　前記光通信装置は、
    　　入力された光信号の内、所定の波長の光信号を選択して出力可能な第１及び第２の手段と、
    　　前記主経路の第１の端局から前記光分岐挿入装置に入力された光信号を、前記第１及び第２の手段に分岐する第３の手段と、
    　　前記ネットワークの分岐経路から前記光分岐挿入装置に入力された光信号を、前記第１及び第２の手段に分岐する第４の手段と、
    　　前記主経路の第２の端局に対して光信号を出力することが可能な第５の手段と、を含み、
    　前記制御装置は、
    　　前記光通信装置に対し、前記第５の手段が、前記第１の手段が出力する光信号又は前記第２の手段が出力する光信号のいずれかを選択的に出力するように指示する
    ことを特徴とする光通信システム。
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