WO2021181665A1 - 光伝送装置及び光伝送方法 - Google Patents
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Abstract
実施形態の光伝送装置は、波長の異なるN個(Nは2以上の整数)の光信号が合波された合波信号を冗長伝送する装置であって、第1の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第1分波部と、前記第1分波部によって分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知部であって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第1検知部と、第2の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第2分波部と、前記第2分波部によって分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知部であって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第2検知部と、前記第1検知部及び前記第2検知部による前記光信号の劣化の有無の検知結果に基づいて、前記波長の異なるN個の光信号のそれぞれを、前記第1分波部及び前記第2分波部によって分波された光信号のいずれかから選択する選択部と、を備える。
Description
本発明は、光伝送装置及び光伝送方法に関する。
加入者宅へ映像を配信する映像通信網システムとして、光信号を用いて中継を行うシステムが知られている。図8は、従来技術を用いた映像通信網システムの構成の具体例を示す図である。図8に示す映像通信網システム900は、2系統の光伝送路で同じ映像信号を冗長伝送するシステムである。映像通信網システム900には、例えばFM(Frequency Modulation;周波数変調)一括変換方式が用いられる(非特許文献1参照)。映像通信網システム900は、例えば、送信装置910と、送信装置911と、1台以上の伝送装置920と、1台以上の伝送装置921と、WDMフィルタ930と、各加入者宅等に設置される受信装置950及び受信装置951とを有する。同図では、受信装置950及び受信装置951を1台ずつ示しているが、加入者宅の数、及び、加入者宅における受信装置950及び受信装置951の台数は任意である。WDMフィルタ930と受信装置950とは、アクセス網940を介して接続される。アクセス網940は、波長多重伝送を行う。
送信装置910は、地上デジタル放送や、右旋円偏波を用いて人工衛星から地上へ配信されるBS(Broadcasting Satellites)放送及びCS(Communication Satellites)放送の映像信号を入力する。以下ではこの映像信号を、地デジ・BSCS右旋映像信号とも記載する。送信装置911は、左旋円偏波を用いて人工衛星から地上へ配信されるBS放送及びCS放送の映像信号を入力する。これらは、新4K・8K衛星放送用の映像信号である。以下ではこの映像信号を、BSCS左旋映像信号とも記載する。送信装置910及び送信装置911はそれぞれ、入力した多チャンネルの映像信号を、一括して広帯域なFM信号に変換した後、光信号に変換して出力する。送信装置910が出力した波長λ1(例えば、λ1は1558nm)の光信号SG90は、伝送装置920により中継伝送された後、WDMフィルタ930に入力される。送信装置910が出力した波長λ2(例えば、λ2は1552nm)の光信号SG91は、伝送装置920により中継伝送された後、WDMフィルタ930に入力される。なお、現状では、左旋円偏波のチャンネル数が少ないため、λ2=1558nmを用いている。
WDMフィルタ930は、伝送装置920により中継された映像用の光信号SG90と、伝送装置921により中継された映像用の光信号SG91と、図示しない伝送装置から入力した通信用の光信号とを合波した合波信号SG92をアクセス網940に出力する。アクセス網940を伝送した合波信号SG93は分波され、受信装置950は波長λ1の映像用の合波信号SG93を受信し、受信装置951は波長λ2の映像用の合波信号SG94を受信する。なお、受信装置950及び受信装置951は、自装置が対応する波長帯以外はフィルタでカットする。
しかしながら、このような従来の映像通信網システムでは、地デジ・BSCS右旋映像信号と、BSCS左旋映像信号とを、異なる系統で中継している。そのため、地デジ・BSCS右旋映像信号用とBSCS左旋映像信号用との各系統毎に中継伝送の設備が必要であった。また、この場合、いずれかの系統に異常が発生した場合、異常が発生した系統で伝送される映像信号に対応した受信装置に対して映像信号を供給することができない。そこで、異なる波長が用いられている地デジ・BSCS右旋映像信号とBSCS左旋映像信号とを合波して1系統の伝送装置で冗長伝送するシステムが検討されている。
"ITU‐T J.185: Transmission equipment for transferring multi-channel television signals over optical access networks by frequency modulation conversion," International Telecommunication Union, June 2012.
合波された映像信号(以下「合波信号」という。)を1系統の伝送装置で冗長伝送する場合、光伝送路の終端において冗長伝送された合波信号のうちから正常な合波信号が選択される。以下、冗長伝送される合波信号のうち、通常選択される合波信号の系統を「運用系」といい、運用系に異常が発生した際に選択される合波信号の系統を「予備系」という。
しかしながら、この場合、運用系の合波信号と、予備系の合波信号との両方において異常が検知された場合、その異常が合波された光信号の一部の異常であったとしても、いずれの合波信号も選択されず、全ての受信装置に映像信号を配信することができなくなってしまう。
上記事情に鑑み、本発明は、合波信号を伝送するシステムにおいて、信号断の頻度を低減することができる光伝送装置及び光伝送方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、波長の異なるN個(Nは2以上の整数)の光信号が合波された合波信号を冗長伝送する装置であって、第1の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第1分波部と、前記第1分波部によって分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知部であって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第1検知部と、第2の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第2分波部と、前記第2分波部によって分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知部であって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第2検知部と、前記第1検知部及び前記第2検知部による前記光信号の劣化の有無の検知結果に基づいて、前記波長の異なるN個の光信号のそれぞれを、前記第1分波部及び前記第2分波部によって分波された光信号のいずれかから選択する選択部と、を備える光伝送装置である。
本発明の一態様は、波長の異なるN個(Nは2以上の整数)の光信号が合波された合波信号を冗長伝送する方法であって、第1の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第1分波ステップと、前記第1分波ステップにおいて分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知ステップであって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第1検知ステップと、第2の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第2分波ステップと、前記第2分波ステップにおいて分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知ステップであって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第2検知ステップと、前記第1検知ステップ及び前記第2検知ステップにおける前記光信号の劣化の有無の検知結果に基づいて、前記波長の異なるN個の光信号のそれぞれを、前記第1分波ステップ及び前記第2分波ステップにおいて分波された光信号のいずれかから選択する選択ステップと、を有する光伝送方法である。
本発明により、合波信号を伝送するシステムにおいて、信号断の頻度を低減することが可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。実施形態の冗長化光伝送システムは、複数の波長帯を合波した伝送信号を、二重化した伝送路で伝送する冗長構成を有している。冗長化光伝送システムは、伝送信号の合波前の各波長帯における信号レベルあるいはレベル差を測定し、内部又は外部に予め保持しておく。冗長化光伝送システムの信号選択装置は、二重化された各伝送路を伝送した二つの伝送信号を入力し、各伝送信号を波長ごとの光信号に分波する。信号選択装置は、分波して得られた光信号ごとに、保持しておいた情報に基づいてレベル低下の有無を検知する。信号選択装置の切替部は、一方の伝送信号においてレベル低下が検知された場合に、レベル低下が検知されなかった他方の伝送信号を選択して出力する。これにより、合波状態での信号伝送においてもより正確に異常状態を検知して切替を行うことが可能となる。以下では、冗長化光伝送システムが、映像信号を伝送する映像通信網システムである場合を例に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態による映像通信網システム100の構成例を示す図である。映像通信網システム100は、送信装置110と、送信装置111と、WDMフィルタ120と、1台以上の伝送装置130と、伝送装置140と、WDMフィルタ150と、各加入者宅等に設置される受信装置170及び受信装置171とを有する。同図では、受信装置170及び受信装置171を1台ずつ示しているが、加入者宅の数、及び、加入者宅における受信装置170及び受信装置171の台数は任意である。WDMフィルタ150と受信装置170及び受信装置171とは、アクセス網160を介して接続される。アクセス網160は、波長多重伝送を行う。送信装置110、送信装置111、アクセス網160、受信装置170及び受信装置171とは、図8に示す送信装置910、送信装置911、アクセス網940、受信装置950及び受信装置950と同様である。
図1は、第1の実施形態による映像通信網システム100の構成例を示す図である。映像通信網システム100は、送信装置110と、送信装置111と、WDMフィルタ120と、1台以上の伝送装置130と、伝送装置140と、WDMフィルタ150と、各加入者宅等に設置される受信装置170及び受信装置171とを有する。同図では、受信装置170及び受信装置171を1台ずつ示しているが、加入者宅の数、及び、加入者宅における受信装置170及び受信装置171の台数は任意である。WDMフィルタ150と受信装置170及び受信装置171とは、アクセス網160を介して接続される。アクセス網160は、波長多重伝送を行う。送信装置110、送信装置111、アクセス網160、受信装置170及び受信装置171とは、図8に示す送信装置910、送信装置911、アクセス網940、受信装置950及び受信装置950と同様である。
送信装置110は、図8に示す送信装置910と同様に、地上デジタル放送や、右旋円偏波を用いて人工衛星から地上へ配信されるBS放送及びCS放送の映像信号を入力し、広帯域なFM信号に一括変換する。送信装置110は、一括変換したFM信号を波長λ1の光信号SG10に変換し、WDMフィルタ120に入力する。送信装置111は、図8に示す送信装置910と同様に、左旋円偏波を用いて人工衛星から地上へ配信されるBS放送及びCS放送の映像信号を入力し、広帯域なFM信号に一括変換する。送信装置111は、一括変換したFM信号を波長λ2の光信号SG11に変換し、WDMフィルタ120に入力する。
WDMフィルタ120は、送信装置110から入力した波長λ1の光信号SG10と、送信装置111から入力した波長λ2の光信号SG11と合波した合波信号SG12を出力する。WDMフィルタ120が出力した合波信号SG12は、1台以上の伝送装置130と、伝送装置140とにより中継伝送された後、WDMフィルタ150に入力される。
WDMフィルタ150は、伝送装置140から入力した合波信号SG12と、図示しない伝送装置から入力した通信用の光信号とを合波した合波信号SG13をアクセス網160に出力する。アクセス網160を伝送した合波信号SG13は分波され、受信装置170は波長λ1の映像用の光信号SG14を受信し、受信装置171は波長λ2の映像用の光信号SG15を受信する。
映像通信網システム100においては、WDMフィルタ120~WDMフィルタ150までの2波長伝送が二重化されている。図2を用いて、映像通信網システム100に適用される2波長伝送の構成について説明する。
図2は、第1の実施形態の光伝送システム200の構成を示す図である。光伝送システム200は、ヘッドエンド210と、ヘッドエンド211と、光送信部220と、光送信部221と、光送信部230と、光送信部231と、合波部240と、合波部241と、1以上の中継用増幅部250と、1以上の中継用増幅部251と、信号選択装置260と、1以上の増幅部270と、1以上の分配部280と、1以上の光受信部290とを有する。0系は、運用系であり、1系は予備系である。ヘッドエンド210と、光送信部220と、光送信部230とは、運用系である。ヘッドエンド211と、光送信部221と、光送信部231とは、予備系である。
ヘッドエンド210と、光送信部220と、光送信部230とは、図1に示す送信装置110に対応し、ヘッドエンド211と、光送信部221と、光送信部231とは、図1に示す送信装置111に対応する。合波部240及び合波部241は、図1に示すWDMフィルタ120に相当する。中継用増幅部250は、図1に示す伝送装置130でもよく、伝送装置130と接続される増幅装置でもよい。信号選択装置260は、図1に示す伝送装置140に相当する。増幅部270は、図1に示すWDMフィルタ150の前段に接続され、分配部280は、図1に示すWDMフィルタ150の後段に接続される。光受信部290は、図1に示す受信装置170及び受信装置171に相当する。
ヘッドエンド210は、放送局から送信される地上デジタル放送や、右旋用偏波を用いて人工衛星から地上へ配信されるBS放送及びCS放送の映像信号を電波により受信する。チャンネル毎に映像信号の波長は異なる。ヘッドエンド210は、各チャンネルの映像信号を電気信号に変換し、光送信部220及び光送信部221へ送出する。光送信部220及び光送信部221は、受信した各チャンネルの電気信号を波長λ1の光信号SG10に変換する。変換には、FM一括変換が用いられる。光送信部220は、変換後の光信号SG10を合波部240に出力し、光送信部221は、変換後の光信号SG10を合波部241に出力する。
ヘッドエンド211は、放送局から送信される新4K・8K衛星放送の映像信号を電波により受信する。チャンネル毎に映像信号の波長は異なる。ヘッドエンド211は、各チャンネルの映像信号を電気信号に変換し、光送信部230及び光送信部231へ送出する。光送信部230及び光送信部231は、受信した各チャンネルの電気信号を波長λ2の光信号SG11に変換する。変換には、FM一括変換が用いられる。光送信部230は、変換後の光信号SG11を合波部240に出力し、光送信部231は、変換後の光信号SG11を合波部241に出力する。
合波部240は、光送信部220から受信した波長λ1の光信号SG10と、光送信部230から受信した波長λ2の光信号SG11とを合波し、0系の合波信号SG20を伝送路245へ出力する。光信号の合波信号SG20は、伝送路245に設けられた1台以上の中継用増幅部250において増幅され、後段に中継される。
合波部241は、光送信部221から受信した波長λ1の光信号SG10と、光送信部231から受信した波長λ2の光信号SG11とを合波し、1系の合波信号SG21を伝送路246へ出力する。光信号の合波信号SG21は、伝送路246に設けられた1台以上の中継用増幅部251において増幅され、後段に中継される。
信号選択装置260は、中継用増幅部261と、中継用増幅部262と、信号選択部263とを有する。中継用増幅部261は、伝送路245を伝送した0系の合波信号SG20を増幅し、信号選択部263に出力する。中継用増幅部262は、伝送路246を伝送した1系の合波信号SG21を増幅し、信号選択部263に出力する。信号選択部263は、合波信号SG20と合波信号SG21のいずれかを選択し、合波信号SG22として後段に出力する。
増幅部270は、信号選択装置260が出力した合波信号SG22を増幅し、アクセス網へ出力する。分配部280は、アクセス網を介して受信した合波信号SG22を分配する。光受信部290は、分配部280により分配された合波信号SG22を受信し、合波信号SG22に合波されている波長λ1の光信号SG10又は波長λ2の光信号SG11を受信する。
ここで、従来技術による信号選択部の構成について説明する。図3は、従来技術による信号選択部980の構成例を示す図である。信号選択部980は、光入力部981と、光入力部982と、検知部983と、検知部984と、切替部985と、光出力部986とを有する。光入力部981は、0系の合波信号SG20を入力し、光入力部982は、1系の合波信号SG21を入力する。検知部983は、光入力部981が入力した0系の合波信号SG20を切替部985に出力する処理と、0系の合波信号SG20のレベル低下を検知した場合に1系への切替要求信号SG80を切替部985に出力する処理とを行う。検知部983は、光入力部982が入力した1系の合波信号SG21を切替部985に出力する処理と、1系の合波信号SG21のレベル低下を検知した場合に0系への切替要求信号SG81を切替部985に出力する処理とを行う。切替要求信号SG80及び切替要求信号SG81は、制御信号である。
切替部985は、1系への切替要求信号SG80を受信した場合、1系の合波信号SG21を光出力部986に出力する。切替部985は、0系への切替要求信号SG81を受信した場合、0系の合波信号SG20を光出力部986に出力する。光出力部986は、切替部985が出力した0系の合波信号SG20又は1系の合波信号SG21を、合波信号SG22として後段に出力する。なお、信号選択部980は、レベル調整機能を実装する場合もあるが、図8では、省略している。
合波信号SG20及び合波信号SG21は、波長λ1の光信号SG10と、波長λ2の光信号SG11とが合波された信号である。検知部983は、合波信号SG20のレベル低下を検出し、検知部984は、合波信号SG21のレベル低下を検出する。しかしながら、検知部983及び検知部984とも、受信した合波信号について、波長λ1の光信号SG10と、波長λ2の光信号SG11とのいずれの異常であるかは検出できない。このため、信号選択部980は、合波信号に合成されている光信号SG10と光信号SG11との少なくとも一方が異常となった場合、その合波信号を選択しない。したがって、従来技術による信号選択部980によれば、0系の合波信号と、1系の合波信号との両方において、一部の光信号に異常が発生した場合、いずれの合波信号も選択されずに両系異常となる。
図4及び図5は、従来技術の信号選択部による両系異常の具体例を説明する図である。図4は正常時の具体例を示し、図5は両系異常時の具体例を示す。なお、簡単のため、図4及び図5では、合波部と信号選択部との間の中継用増幅部を省略しているが、光信号は合波部と信号選択部との間で適宜、適切に増幅されるものとする。
図4に示すように、0系の合波信号と1系の合波信号の両方が正常である正常時においては、信号選択部263は0系の合波信号を選択して後段に出力する。一方、図5に示すように、0系の合波信号と1系の合波信号の両方において、一部の光信号に異常が発生した場合、信号選択部263は両系異常を判定し、いずれの合波信号も選択しない。この場合、合波信号を構成する波長1558nmの1波目の光信号を受信する受信装置と、波長1552の2波目の光信号を受信する受信装置との両方に映像信号を配信することができなくなる。
しかしながら、図5の例の場合、0系では2波目が正常に伝送され、1系では1波目が正常に伝送されているため、0系と1系の全体でみた場合、配信に必要な信号が正常に得られている。このため、0系及び1系において正常に伝送されている光信号を用いれば、必要な映像信号の配信を継続することができる。第1の実施形態の信号選択装置260は、このような場合においても合波信号の伝送を可能にする信号選択部として信号選択部263を備えている。
図6は、第1の実施形態における信号選択部263の詳細な構成例を示す図である。信号選択部263は、光入力部310と、光入力部311と、分波部320と、分波部321と、分岐部330と、分岐部331と、記憶部340と、測定検知部350-1~350-N(Nは2以上の整数)と、測定検知部351-1~351-Nと、切替部360と、合波部370と、光出力部380とを有する。
光入力部310は、0系の合波信号SG20を入力し、分波部320に出力する。光入力部311は、1系の合波信号SG21を入力し、分波部321に出力する。ここで、合波信号SG20及びSG21は、いずれも同じN個の波長の光信号が合波された信号である。
分波部320は、光入力部310から入力した0系の合波信号SG20をN個の波長の光信号SG30-1~SG30-Nに分波する。分波部320は、光信号SG30-n(nは1以上N以下の整数)を、分岐部330-nに出力する。分波部321は、光入力部311から入力した1系の合波信号SG21を、N個の波長の光信号SG31-1~SG31-Nに分波する。分波部321は、光信号SG31-n(nは1以上N以下の整数)を、分岐部331-nに出力する。
分岐部330-nは、分波部320から入力した光信号SG30-nを分岐し、分岐した光信号SG30-nを測定検知部350-nに出力し、分岐した残りの光信号SG30-nを切替部360に出力する。分岐部331-nは、分波部320から入力した光信号SG31-nを分岐し、分岐した光信号SG31-nを測定検知部351-nに出力し、分岐した残りの光信号SG31-nを切替部360に出力する。
記憶部340は、設定テーブルを予め記憶する。設定テーブルは、切替を行うための検知に必要な各波長の光信号レベルのしきい値を示す。N個の波長それぞれの光信号レベルのしきい値を、光信号レベルしきい値P1~P(N)と記載する。測定検知部350-1~350-N、351-1~351-Nは、制御信号SG40を用いて、記憶部340から情報を読み出す。
測定検知部350-nは、入力した光信号SG30-nのレベルM0(n)を測定する。測定検知部350-nは、記憶部340に記憶される光信号レベルしきい値P(n)を読み出して、レベルM0(n)と比較する。測定検知部350-nは、M0(n)≦P(n)又はM0(n)<P(n)である場合、n波長目の光信号の選択先を0系から1系に切り替えることを指示する切替指示SG50-nを切替部360に出力する。
測定検知部351-nは、入力した光信号SG31-nのレベルM1(n)を測定する。測定検知部351-nは、記憶部340に記憶される光信号レベルしきい値P(n)を読み出して、レベルM1(n)と比較する。測定検知部351-nは、M1(n)≦P(n)又はM1(n)<P(n)である場合、n波長目の光信号の選択先を1系から0系に切り替えることを指示する切替指示SG51-nを切替部360に出力する。
切替部360は、測定検知部350-1~350-Nのいずれかから切替指示SG50-nを受信した場合、n波長目の光信号の選択先を0系から1系に切り替える。また、切替部360は、測定検知部351-1~351-Nのいずれかから切替指示SG51-nを受信した場合、n波長目の光信号の選択先を1系から0系に切り替える。切替部360は、切替指示に基づいて0系及び1系のいずれかから1~N波長目の光信号をそれぞれ選択し、選択したN波長分の光信号を合波部370に出力する。なお、切替部360は、複数の切替指示を受信した場合、受信した切替指示ごとに光信号の選択先を切り替えるものとする。
合波部370は、切替部360から出力されたN波長分の光信号を合波して合波信号SG22を生成し、生成した合波信号SG22を光出力部380に出力する。
光出力部380は、合波部370から出力された合波信号SG22を後段に出力する。
例えば、図6は、切替部360が、1波長目の光信号の選択先を0系から1系に切り替えた例を示している。この場合、切替部360は、1波長目の光信号としてSG31-1を選択し、2~N波長目の光信号としてSG30-2~Nを選択する。切替部360は、選択した光信号SG31-1と、SG30-2~Nを合波部370に出力する。合波部370は、切替部360から出力された1系の光信号SG31-1と、0系の光信号SG30-2~Nとを合波して合波信号SG22を生成し、生成した合波信号SG22を光出力部380に出力する。
このように構成された第1の実施形態の信号選択装置によれば、0系及び1系の両方で合波信号に異常が発生した場合であっても、両系で必要な光信号が正常に得られている場合には、合波信号の伝送を継続することができる。このため、合波信号を伝送するシステムにおいて、信号断の頻度を低減することが可能となる。
<変形例>
記憶部340を、信号選択装置260の外部の装置に設けてもよく、信号選択装置260内の信号選択部263の外部に設けてもよい。また、測定検知部350-1~350-N、351-1~351-Nの機能の一部及び記憶部340を、信号選択部263又は信号選択装置260の外部の装置が有してもよい。例えば、映像通信網システム100又は光伝送システム200の監視及び制御を行う外部の制御装置が、測定検知部350-1~350-N、351-1~351-Nの機能の一部を有してもよい。この場合、測定検知部350-nは、光信号SG30-nのレベルM0(n)を測定して制御装置に通知し、測定検知部351-nは、光信号SG31-nのレベルM1(n)を測定して制御装置に通知してもよい。制御装置は、M0(n)≦P(n)又はM0(n)<P(n)である場合、切替部360に1系への切替指示SG50を出力し、M1(n)≦P(n)又はM1(n)<P(n)である場合、切替部360に1系への切替指示SG51を出力する。
記憶部340を、信号選択装置260の外部の装置に設けてもよく、信号選択装置260内の信号選択部263の外部に設けてもよい。また、測定検知部350-1~350-N、351-1~351-Nの機能の一部及び記憶部340を、信号選択部263又は信号選択装置260の外部の装置が有してもよい。例えば、映像通信網システム100又は光伝送システム200の監視及び制御を行う外部の制御装置が、測定検知部350-1~350-N、351-1~351-Nの機能の一部を有してもよい。この場合、測定検知部350-nは、光信号SG30-nのレベルM0(n)を測定して制御装置に通知し、測定検知部351-nは、光信号SG31-nのレベルM1(n)を測定して制御装置に通知してもよい。制御装置は、M0(n)≦P(n)又はM0(n)<P(n)である場合、切替部360に1系への切替指示SG50を出力し、M1(n)≦P(n)又はM1(n)<P(n)である場合、切替部360に1系への切替指示SG51を出力する。
なお、分岐や分波によるレベル低下を補てんするため、分波部320と分岐部330との間、分岐部330と切替部360との間、分波部321と分岐部331との間、分岐部331と切替部360との間に、合波信号を増幅するレベル調整部(AMP)を設けてもよい。
測定検知部350-nは、n波長目の光信号の選択先を0系から1系に切り替える指示を行った後に0系のn波長目の光信号レベルが閾値以上に復帰した場合、切替部360に対してn波長目の光信号の選択先を1系から0系に戻す切替指示を行うように構成されてもよい。同様に、測定検知部351-nは、n波長目の光信号の選択先を1系から0系に切り替える指示を行った後に1系のn波長目の光信号レベルが閾値以上に復帰した場合、切替部360に対してn波長目の光信号の選択先を0系から1系に戻す切替指示を行うように構成されてもよい。なお、0系の光信号を優先して選択する場合には、0系の測定検知部350にのみこの機能を備えてもよい。
(第2の実施形態)
第1の実施形態の信号選択装置は、0系及び1系の合波信号を分波し、分波により得られた各波長の光信号レベルとしきい値とを比較して光信号の劣化を検出した。これに対して第2の実施形態の信号選択装置は、隣接する波長間の光信号のレベル差に基づいて光信号の劣化を検出する。
第1の実施形態の信号選択装置は、0系及び1系の合波信号を分波し、分波により得られた各波長の光信号レベルとしきい値とを比較して光信号の劣化を検出した。これに対して第2の実施形態の信号選択装置は、隣接する波長間の光信号のレベル差に基づいて光信号の劣化を検出する。
隣接する波長間の光信号のレベル差が規定値の範囲からずれてしまうと、弱い方の光信号の品質が下がってしまう場合がある。そこで、本実施形態では、隣接するi番目の波長とj番目の波長との間の光信号のレベル差に対してしきい値Bij(i,jは1以上N以下の整数)を設ける。信号選択装置は、隣接する2波長間の光信号のレベル差の測定値Dij(i,jは1以上N以下の整数)としきい値Bijとの比較に基づいて、0系の合波信号と1系の合波信号のいずれを出力するかの切り替えを行う。以下、本実施形態を、第1の実施形態との差分を中心に説明する。
図7は、第2の実施形態の信号選択部263aの詳細な構成を示す図である。図7において、図6に示す第1の実施形態による信号選択部263と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。信号選択部263aは、光入力部310と、光入力部311と、分波部320と、分波部321と、分岐部330と、分岐部331と、測定検知部410-1~410-N(Nは2以上の整数)と、測定検知部411-1~411-Nと、記憶部420と、指示部430と、切替部440と、合波部370と、光出力部380とを有する。
分波部320は、光入力部310から入力した0系の合波信号SG20を分波して得られた光信号SG30-n(nは1以上N以下の整数)を分岐部330-nに出力する。分波部321は、光入力部311から入力した1系の合波信号SG21を分波して得られた光信号SG31-n(nは1以上N以下の整数)を分岐部331-nに出力する。
分岐部330-nは、分波部320から入力した光信号SG30-nを測定検知部410-n及び切替部360に分岐する。分岐部331-nは、分波部320から入力した光信号SG31-nを測定検知部411-n及び切替部360に出力する。
測定検知部410-nは、分岐部330-nから入力した光信号SG30-nのレベルM0(n)を測定し、測定したレベルM0(n)を指示部430に出力する。測定検知部411-nは、分岐部331-nから入力した光信号SG31-nのレベルM1(n)を測定し、測定したレベルM1(n)を指示部430に出力する。
記憶部420は、設定テーブルを記憶する。設定テーブルは、隣接するi番目の波長とj番目の波長の2波長間の光信号のレベル差のしきい値Bij(i,jは1以上N以下の整数)を示す。指示部430は、測定検知部410-1~410-Nから、各波長の光信号レベルM0(1)~M0(N)を受信し、測定検知部411-1~411-Nから、各波長の光信号レベルM1(1)~M1(N)を受信する。指示部430は、光信号レベルM0(1)~M0(N)を用いて、0系について、隣接する波長i及び波長jの光信号レベルのレベル差D0ij(=M0(i)-M0(j))を計算する。指示部430は、記憶部420が記憶する設定テーブルからしきい値Bijを読み出し、レベル差D0ijと比較する。
指示部430は、いずれかのレベル差D0ijがしきい値Bij以上である場合(D0ij≧Bij)、又は、しきい値Bij以下である場合(D0ij≦Bij)、i波長目の光信号又は/及びj波長目の光信号の選択先を0系から1系に切り替えることを指示する切替指示SG52を切替部440に出力する。なお、指示部430は、いずれかのレベル差D0ijがしきい値Bijよりも大きい場合(D0ij>Bij)、又は、小さい場合(D0ij<Bij)に切替指示SG52を出力してもよい。
指示部430は、1系についても同様に、光信号レベルM1(1)~M1(N)を用いて、隣接する波長i及び波長jの光信号レベルのレベル差D1ij(=M1(i)-M1(j))を計算する。指示部430は、しきい値Bijとレベル差D1ijと比較する。指示部430は、いずれかのレベル差D1ijがしきい値Bij以上である場合(差D1ij≧Bij)、又は、しきい値Bij以下である場合(差D1ij≦Bij)、i波長目の光信号又は/及びj波長目の光信号の選択先を1系から0系に切り替えることを指示する切替指示SG52を切替部440に出力する。なお、指示部430は、いずれかのレベル差D1ijがしきい値Bijよりも大きい場合(D1ij>Bij)、又は、小さい場合(D1ij<Bij)に切替指示SG52を出力してもよい。
切替部440は、指示部430から1系への切替指示SG52を受信した場合、i波長目の光信号又は/及びj波長目の光信号としてSG21-i又は/及びSG21-jを選択して合波部370に出力する。また、切替部440は、指示部430から0系への切替指示SG52を受信した場合、i波長目の光信号又は/及びj波長目の光信号としてSG20-i又は/及びSG20-jを選択して合波部370に出力する。このような光信号の選択により、切替部440は、切替指示に基づいて0系及び1系のいずれかから1~N波長目の光信号をそれぞれ選択し、選択したN波長分の光信号を合波部370に出力する。なお、切替部440は、複数の切替指示を受信した場合、受信した切替指示ごとに光信号の選択先を切り替えるものとする。
なお、i波長目の光信号とj波長目の光信号とのいずれか一方について選択先を切り替える場合、どちらの選択先を切り替えるかは任意に決定されてよい。
なお、切替指示に応じてi波長目及びj波長目の両方の光信号について選択先を切り替える場合、(i,j)の判定結果に基づく切り替えと、(i-1,j-1)又は(i+1,j+1)の判定結果に基づく切り替えとが相反し、0系又は1系のどちらを選択するかが定まらなくなる場合が想定される。このような場合、指示部430は、予め定められたルールにしたがって切り替えの要否を決定するように構成されてもよい。例えば、切替部440は、他系への切り替えを優先する(又は優先しない)ように構成されてもよいし、又はその逆であってもよい。また、例えば、切替部440は、各判定結果における信号レベル又は信号レベル差の大小によって切り替えの要否を決定するように構成されてもよい。
合波部370は、切替部440から出力されたN波長分の光信号を合波して合波信号SG22を生成し、生成した合波信号SG22を光出力部380に出力する。
このように構成された第2の実施形態の信号選択装置によれば、隣接する波長間の光信号のレベル差に基づいて光信号の劣化の有無を検出することができる。このため、合波信号を伝送するシステムにおいて、隣接する波長間の光信号のレベル差が規定値の範囲からずれてしまうことにより生じる品質劣化を抑制しつつ、信号断の頻度を低減することが可能となる。
<変形例>
記憶部420を、信号選択装置260の外部の装置に設けてもよく、信号選択装置260内の信号選択部263aの外部に設けてもよい。また、指示部430及び記憶部420を、信号選択部263a又は信号選択装置260の外部の装置が有してもよい。例えば、映像通信網システム100又は光伝送システム200の監視及び制御を行う外部の制御装置が、指示部430及び記憶部420を有してもよい。
記憶部420を、信号選択装置260の外部の装置に設けてもよく、信号選択装置260内の信号選択部263aの外部に設けてもよい。また、指示部430及び記憶部420を、信号選択部263a又は信号選択装置260の外部の装置が有してもよい。例えば、映像通信網システム100又は光伝送システム200の監視及び制御を行う外部の制御装置が、指示部430及び記憶部420を有してもよい。
指示部430は、n波長目の光信号の選択先を0系から1系に切り替える指示を行った後に0系のn波長目の光信号に係るレベル差が規定範囲内に復帰した場合、切替部360に対してn波長目の光信号の選択先を1系から0系に戻す切替指示を行うように構成されてもよい。同様に、指示部430は、n波長目の光信号の選択先を1系から0系に切り替える指示を行った後に1系のn波長目の光信号に係るレベル差が規定範囲内に復帰した場合、切替部360に対してn波長目の光信号の選択先を0系から1系に戻す切替指示を行うように構成されてもよい。なお、0系の光信号を優先して選択する場合には、前者の機能のみを指示部430に備えてもよい。
上記の各実施形態において、信号選択装置は本発明における光伝送装置の一例である。また、信号選択装置に入力される0系及び1系の合波信号は、それぞれ本発明における第1及び第2の合波信号の一例である。また、信号選択装置が有する0系及び1系の分波部は、それぞれ本発明における第1分波部及び第2分波部の一例である。また、第1の実施形態の信号選択装置が有する0系及び1系の測定検知部は、それぞれ本発明における第1検知部及び第2検知部の一例である。また、第2の実施形態の信号選択装置が0系及び1系のそれぞれに有する測定検知部及び指示部は、それぞれ本発明における第1検知部及び第2検知部の一例である。また、信号選択装置が有する切替部は、本発明における選択部の一例である。
なお、測定検知部による信号レベル又は信号レベル差の測定結果に基づいて光信号の劣化の有無を検出する機能、又は/及び、光信号の劣化の有無に基づいて各波長の光信号の選択先を切り替える機能は、切替部に備えられてもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
100…映像通信網システム、 110,111…送信装置、 120…フィルタ、 130,140…伝送装置、 150…フィルタ、 160…アクセス網、 170,171…受信装置、 200…光伝送システム、 210,211…ヘッドエンド、 220,221,230,231…光送信部、 240,241…合波部、 245,246…伝送路、 250,251,261,262…中継用増幅部、 260…信号選択装置、 263,263a…信号選択部、 270…増幅部、 280…分配部、 290…光受信部、 310,311…光入力部、 320,321…分波部、 330,331…分岐部、 340…記憶部、 350,351…測定検知部、 360…切替部、 370…合波部、 380…光出力部、 410,411…検知測定部、 411…測定検知部、 420…記憶部、 430…指示部、 440…切替部、 900…映像通信網システム、 910,911…送信装置、 920,921…伝送装置、 930…フィルタ、 940…アクセス網、 950,951…受信装置、 980…信号選択部、 981,982…光入力部、 983,984…検知部、 985…切替部、 986…光出力部
Claims (5)
- 波長の異なるN個(Nは2以上の整数)の光信号が合波された合波信号を冗長伝送する装置であって、
第1の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第1分波部と、
前記第1分波部によって分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知部であって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第1検知部と、
第2の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第2分波部と、
前記第2分波部によって分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知部であって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第2検知部と、
前記第1検知部及び前記第2検知部による前記光信号の劣化の有無の検知結果に基づいて、前記波長の異なるN個の光信号のそれぞれを、前記第1分波部及び前記第2分波部によって分波された光信号のいずれかから選択する選択部と、
を備える光伝送装置。 - 前記第1検知部及び前記第2検知部は、前記信号レベルと閾値との比較により前記光信号の劣化の有無を判定する、
請求項1に記載の光伝送装置。 - 前記第1検知部及び前記第2検知部は、ある波長を有する第1の光信号の劣化の有無を、前記第1の光信号の信号レベルと、前記第1の光信号の波長と隣接する波長を有する第2の光信号の信号レベルとのレベル差に基づいて判定する、
請求項1に記載の光伝送装置。 - 前記選択部によって選択された前記波長の異なるN個の光信号を合波する合波部をさらに備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載の光伝送装置。 - 波長の異なるN個(Nは2以上の整数)の光信号が合波された合波信号を冗長伝送する方法であって、
第1の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第1分波ステップと、
前記第1分波ステップにおいて分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知ステップであって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第1検知ステップと、
第2の合波信号を入力して前記N個の光信号に分波する第2分波ステップと、
前記第2分波ステップにおいて分波されたN個の光信号をそれぞれ入力するN個の検知ステップであって、入力した前記光信号の信号レベルに基づいて前記光信号の劣化の有無を検知するN個の第2検知ステップと、
前記第1検知ステップ及び前記第2検知ステップにおける前記光信号の劣化の有無の検知結果に基づいて、前記波長の異なるN個の光信号のそれぞれを、前記第1分波ステップ及び前記第2分波ステップにおいて分波された光信号のいずれかから選択する選択ステップと、
を有する光伝送方法。
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