JP2012114648A - 光伝送装置、光伝送システム、及び、光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】伝送路の冗長構成を安価に実現できる光伝送システムを提供する。
【解決手段】光伝送装置は、伝送路に送るべき電気信号を、第１の電気信号及び第２の電気信号に分岐し、その第１の電気信号及び第２の電気信号を、所定の波長の第１の光信号及び第２の光信号に変換し、第１の光信号を第１の伝送路に送信し、第２の光信号を第２の伝送路に送信し、第１の伝送路から所定の波長の第３の光信号を受信し、第２の伝送路から所定の波長の第４の光信号を受信し、第３の光信号及び第４の光信号を、第３の電気信号及び第４の電気信号に変換し、第３の電気信号及び第４の電気信号のいずれか一方の電気信号を選択する。
【選択図】図６

Description

本発明は、光伝送装置に関し、特に、光信号を多重化する光伝送装置に関する。

大容量のデータを高速に伝送することができる光伝送システムが、近年広く用いられている。このような光伝送システムの最も単純な構成を図１１に示す。

図１１は、従来技術の一重化光伝送システムの構成を示すブロック図である。

図１１に示す一重化光伝送システムは、自局側の端末１０と、自局側の伝送装置１１と、伝送路１２と、対向側の伝送装置１３と、対向側の端末１４とを備える。

自局側の端末１０は、データを生成し、生成されたデータを送信する機能と、データを受信し、受信されたデータを処理する機能とを備える。自局側の伝送装置１１は、自局側の端末１０から送信されたデータを伝送路１２を介して伝送する機能と、伝送路１２から送信されたデータを自局側の端末１０に送信する機能とを備えた伝送装置である。

対向側の伝送装置１３は、自局側の伝送装置１１と同じ機能を備える。また、対向側の端末１４は、自局側の端末１０と同じ機能を備える。

自局側の伝送装置１１は、トランスポンダ部２０２と、監視制御部２０４とを備える。対向側の伝送装置１３は、トランスポンダ部２１２と、監視制御部２１４とを備える。

図１１に示す一重化光伝送システムによれば、自局側の端末１０と対向側の端末１４との間で、データを送受信することができる。しかし、一重化光伝送システムは、伝送路１２において異常が発生した場合、自局側の端末１０と対向側の端末１４との間のデータを送受信できない。

このような弊害を回避するため、光伝送システムにおいて二重化構成を採用し、現用系回線と予備系回線とを予め備えることによって、現用系回線に異常が発生した場合、動作系（すなわち、データを送信するために有効な回線）を予備系の回線に切替え、回線の通信障害を回避する二重化光伝送システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、従来技術の二重化光伝送システムの構成を示すブロック図である。

図１２の二重化光伝送システムが備える構成要素のうち、図１１に示す構成要素と同一の構成要素には、図面において同じ符号を付す。

図１２に示す二重化光伝送システムは、自局側の端末１０と、自局側の伝送装置２１と、伝送路１２及び１５と、対向側の伝送装置２３と、対向側の端末１４とを備える。自局側の伝送装置２１は、トランスポンダ部２０２、２０３と、監視制御部２０４と、切替部２０１とを備える。

トランスポンダ部２０２は、伝送路１２の異常を検出する機能を備える。トランスポンダ部２０２は、切替部２０１から送信されたデータを伝送路１２へ転送し、伝送路１２から送信されたデータを切替部２０１に送信する。

トランスポンダ部２０２は、伝送路１２へ送信するデータを、多重及び分離する機能を備える。また、伝送路１２から送信されるデータを、多重及び分離する機能を備える。そのため、伝送路１２は、１心の光ファイバによって実装される。

トランスポンダ部２０３は、トランスポンダ部２０２と同様な機能を備えるが、伝送路１５へデータを送信し、伝送路１５からデータを受信する。監視制御部２０４は、トランスポンダ部２０２及び２０３によって監視される伝送路１２及び１５の回線状態を定期的に収集する。そして、収集された回線状態に従って、切替部２０１に伝送路の切替えを指示する。

一般的な伝送装置は、一つの監視制御部に対して、複数のトランスポンダ部を備える。このため、図１２の監視制御部２０４から、トランスポンダ部２０２及び２０３への監視処理は、定期的な収集、すなわち、監視制御部２０４を実装するプログラムによる周期的な監視処理である。

対向側の伝送装置２３は、自局側の伝送装置２１と同じ機能を備える。自局側の伝送装置２１に備わる、トランスポンダ部２０２及び２０３と、監視制御部２０４と、切替部２０１とは、対向側の伝送装置２３に備わる、トランスポンダ部２１２及び２１３と、監視制御部２１４と、切替部２１１と同じである。

図１２の二重化構成を採用した光伝送システムは、伝送路１２の回線と、伝送路１５の回線の２つの回線を予め備えておき、自局側の伝送装置２１及び対向側の伝送装置２３における切替部２０１及び２１１によって、二つの回線を切替える。そして、いずれかの回線において障害が発生した場合、二つの回線を切替えることによって、通信障害を回避する。

次に、図１２に示す二重化光伝送システムにおける切替動作の概要を説明する。以下において、伝送路１２は現用系回線であり、伝送路１５は予備系回線であるとして説明する。

自局側の端末１０から伝送されるデータは、自局側の伝送装置２１を介して２分岐され、現用系の回線である伝送路１２と、予備系の回線である伝送路１５とに送信される。ここで伝送路１２及び伝送路１５に送られるデータは、同じデータであり、切替部２０１において複写されたデータである。

そして、伝送路１２において回線障害が発生すると、対向側の伝送装置２３におけるトランスポンダ部２１２が、回線が異常であることを検出する。

対向の伝送装置２３における監視制御部２１４は、トランスポンダ部２１２及び２１３による回線状態の監視によって生成される結果を、定期的に収集する。監視制御部２１４は、監視の結果、現用系回線（伝送路１２）に接続されるトランスポンダ部２１２が、回線異常状態であり、かつ、予備系回線（伝送路１５）に接続されるトランスポンダ部２１３が回線正常状態であると判定した場合、伝送路１２から伝送路１５へ現用系回線を切替えるよう切替部２１１に指示する。

監視制御部２１４からの切替指示を受信した後、切替部２１１は、トランスポンダ部２１２から受信しているデータから、トランスポンダ部２１３から受信しているデータに、対向側の端末１４に送信するデータを変更する。これらの切替え処理によって、現用系回線が伝送路１２から伝送路１５へ切替わるため、光伝送システムは通信障害を回避することができる。

前述のような二重化光伝送システムは、自局側の伝送装置２０１に、二つのトランスポンダ部（トランスポンダ部２０２及び２０３）を備え、対向側の伝送装置２３にも同じく二つのトランスポンダ部（トランスポンダ部２１２及び２１３）を備えることが必要であり、機器導入コストが大きくなる。すなわち、伝送路の数に従って、二回線分のトランスポンダ部が必要である。

また、前述のような二重化光伝送システムにおいて、監視制御部２０４及び２１４は、トランスポンダ部２０２、２０３、２１２、及び、２１３による監視の結果を収集する必要があり、監視及び切替のためのプログラム処理が必要であった。このため、プログラムを作成するためのコストが発生する。さらに、監視対象であるトランスポンダ部が増える場合、監視制御部２１４が必要なＣＰＵ処理速度も、高い速度が要求され、コストが大きくなる。

また、前述の二重化光伝送システムは、回線異常状態の監視及び切替ルートが、トランスポンダ部２０２、２０３、２１２、及び２１３と、監視制御部２０４及び２１４と、切替部２０１及び２１１と、を経由する必要があり、多岐である。さらに、監視制御部２０４及び２１４におけるプログラム処理が周期的な監視処理であるため、回線異常発生から回線を切替えるまで、処理時間が多く掛かり、即座に回線を切替えられない。

また、図１１の一重化光伝送システムが既に存在する環境を、通信の信頼度向上のため、二重化光伝送システムに変更する際に、自局側の伝送装置２０１に、一つのトランスポンダ部２０３と切替部２０１とを追加し、対向側の伝送装置２３に、一つのトランスポンダ部２１３と切替部２１１とを追加することが必要になる。これは、機器を導入するためのコストが増大し、また、システム構成を変更するための作業コストが増大する原因となる。

特開２００８−２１９３８２号公報

前述した従来の光伝送システムには、光伝送システムに二重化構成を採用した場合、機器コストやプログラム作成コストが大きくなり、回線異常発生時に即座に回線を切替えられないという問題点があった。また、一重化光伝送システムを二重化光伝送システムに変更する際に、必要とする機器を準備するためのコスト及び変更するための作業コストが大きくなるという問題点があった。

本発明の目的は、安価にかつ、信頼性の高い二重化光伝送システムを提供することである。

本発明の代表的な一形態によると、端末から送信される光信号を伝送路に送信し、前記伝送路から受信した光信号を前記端末に送信する光伝送装置であって、前記光伝送装置は、第１の伝送路及び第２の伝送路に接続され、前記端末から送信された光信号を電気信号に変換し、前記端末に送信する電気信号を光信号に変換する端末側光電気変換部と、前記端末側光電気変換部から送信された電気信号のクロックを再生する第１のクロック再生部と、前記第１のクロック再生部から送信された電気信号を光信号に変換し、前記伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する伝送路側光電気変換部と、前記伝送路側光電気変換部から送信された電気信号のクロックを再生する第２のクロック再生部と、を備え、前記伝送路側光電気変換部は、前記第１のクロック再生部によってクロックを再生された電気信号を、第１の電気信号及び第２の電気信号に分岐する分岐部と、前記第１の電気信号及び第２の電気信号を、所定の波長の第１の光信号及び第２の光信号に変換する第１の変換部と、前記第１の光信号を前記第１の伝送路に送信する第１の送信部と、前記第２の光信号を前記第２の伝送路に送信する第２の送信部と、前記第１の伝送路から所定の波長の第３の光信号を受信する第１の受信部と、前記第２の伝送路から所定の波長の第４の光信号を受信する第２の受信部と、前記第３の光信号及び前記第４の光信号を、第３の電気信号及び第４の電気信号に変換する第２の変換部と、前記第２のクロック再生部にクロックを再生させるために、前記第３の電気信号及び前記第４の電気信号のいずれか一方の電気信号を選択する選択部と、を備える。

本発明の一実施形態によると、二重化光伝送システムを、安価に構築可能である。

本発明の第１の実施形態のトランスポンダ部の基本的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の伝送路側光・電気変換部の基本的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の切替部の基本的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のトランスポンダ部を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の伝送路側光・電気変換部を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のデバイスコントローラ部を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の二重化光伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の現用系回線を切替える処理を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態の現用系回線を切替える処理を示すフローチャートである。 従来技術の一重化光伝送システムの構成を示すブロック図である。 従来技術の二重化光伝送システムの構成を示すブロック図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
ここで、トランスポンダ部の基本的な構成を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態のトランスポンダ部２０２の基本的な構成を示すブロック図である。

図１には、図１２に示す自局側の伝送装置２１に備わるトランスポンダ部２０２の例を示す。

トランスポンダ部２０２は、端末側光・電気変換部３０１と、伝送路側光・電気変換部３０２と、ＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）回路３０３と、ＣＤＲ回路３０４と、ボードコントローラ３０５とを備える。

端末側光・電気変換部３０１は、自局側の端末１０と接続される。伝送路側光・電気変換部３０２は、伝送路１２と接続される。ＣＤＲ回路３０３は、端末側光・電気変換部３０１から送信されたデータ（すなわち、電気信号）のクロックを再生する。ＣＤＲ回路３０４は、伝送路側光・電気変換部３０２から送信されたデータ（すなわち、電気信号）のクロックを再生する。ボードコントローラ３０５は、トランスポンダ部２０２を制御する。

なお、図１２におけるトランスポンダ部２０３、２１２、２１３も、トランスポンダ部２０２と同じ機能を備える。

図２は、本発明の第１の実施形態の伝送路側光・電気変換部３０２の基本的な構成を示すブロック図である。

伝送路側光・電気変換部３０２は、電気・光（波長１）変換部４０１と、光（波長２）・電気変換部４０２と、光多重分離部４０３と、デバイスコントローラ部４０４とを備える。

電気・光（波長１）変換部４０１は、ＣＤＲ回路３０３から受信した電気信号を波長１の光信号に変換する。そして、光（波長２）・電気変換部４０２は、伝送路１２側から受信した波長２の光信号を電気信号に変換する。

ここで、波長１とは、光信号の任意の波長であり、波長２とは、波長１と異なる任意の波長である。

光多重分離部４０３は、電気・光（波長１）変換部４０１から受信した波長１の光信号を多重化し、伝送路１２側へ送信する機能である。また、伝送路１２側から受信した光信号から、波長２の光信号を分離した後、分離された光信号を光（波長２）・電気変換部４０２へ送信する。デバイスコントローラ部４０４は、伝送路側光・電気変換部３０２を制御するための機能である。

光多重分離部４０３は、固有の波長のみ通過できる二つのポートを備える。図２の光多重分離部４０３は、波長１のみ通過する第１ポート４０５と、波長２のみ通過する第２ポート４０６とを備える。

光（波長２）・電気変換部４０２は、伝送路１２から受信した光信号の光強度を測定する。デバイスコントローラ部４０４は、光（波長２）・電気変換部４０２によって測定された光強度と、管理者等によってあらかじめ指定された光強度閾値とを比較し、伝送路１２から受信した光信号の光強度が光強度閾値を下回った場合、回線異常と判定する。その後、ボードコントローラ３０５に回線状態が異常であることを通知する。

図３は、本発明の第１の実施形態の切替部２０１の基本的な構成を示すブロック図である。

図３において、図１２に示す自局側の伝送装置２１に備わる切替部２０１の例を示す。

切替部２０１は、分岐部３２１と、選択部３２２と、切替部２０１を制御するボードコントローラ３２３とを備える。切替部２０１は、自局側の端末１０から受信したデータを分岐部３２１によって２分岐し、トランスポンダ部２０２及び２０３のそれぞれに送信する。そして、選択部３２２は、トランスポンダ部２０２及び２０３から受信したデータのいずれか一方を現用系回線から送られたデータとして選択し、選択されたデータを自局側の端末１０へ送信する。

また、切替部２０１は、トランスポンダ部２０２又はトランスポンダ部２０３から受信したデータのいずれか一方を現用系回線として切替える旨を含む、監視制御部２０４から受信した切替え指示を、ボードコントローラ３２３を介して選択部３２２に通知する。その切替え指示に基づいて、選択部３２２は、現用系回線を選択する。

図４は、本発明の第１の実施形態の光伝送システムの構成を示すブロック図である。

以下において、図１１における構成要素と同じ図４の構成要素には、同じ符号が付され、説明は省略される。

第１の実施形態の光伝送システムは、自局側の端末１０と、自局側の伝送装置３１と、伝送路１２及び１５と、対向側の伝送装置３３と、対向側の端末１４とを備える。

第１の実施形態の光伝送システムは、図１１に示す従来技術の光伝送システムのトランスポンダ部２０２がトランスポンダ部２２１に、トランスポンダ部２１２がトランスポンダ部２２２に、それぞれ置き換えられたシステムである。また、図１１に示す従来技術の光伝送システムに、伝送路１５が追加されたシステムである。

次に、トランスポンダ部２２１及び２２２を、図５を用いて説明する。

図５は、本発明の第１の実施形態のトランスポンダ部２２１を示すブロック図である。

トランスポンダ部２２１は、図１に示すトランスポンダ部２０２の伝送路側光・電気変換部３０２が、伝送路側光・電気変換部３１１に置き換えられた装置である。トランスポンダ部２２２は、トランスポンダ部２２１と同じである。

図６は、本発明の第１の実施形態の伝送路側光・電気変換部３１１を示すブロック図である。

第１の実施形態の伝送路側光・電気変換部３１１は、電気・光（波長１）変換部４１１と、光（波長２）・電気変換部４１２と、電気・光（波長２）変換部４１４と、光（波長１）・電気変換部４１５と、第１の光多重分離部４１３と、第２の光多重分離部４１６と、選択部４１８と、分岐部４１７と、デバイスコントローラ部４１９とを備える。

電気・光（波長１）変換部４１１は、電気信号を波長１の光信号に変換する。電気・光（波長２）変換部４１４は、電気信号を波長２の光信号に変換する。光（波長１）・電気変換部４１５は、波長１の光信号を電気信号に変換する。光（波長２）・電気変換部４１２は、波長２の光信号を電気信号に変換する。

なお、前述の通り、波長１は任意の波長であり、波長２は、波長１とは異なる任意の波長である。

第１の光多重分離部４１３及び第２の光多重分離部４１６は、第１ポートと第２ポートとを各々備える光多重分離部である。第１の光多重分離部４１３及び第２の光多重分離部４１６に備わる第１ポート及び第２ポートは、通過させる光信号の波長が各々異なる。

第１の光多重分離部４１３の第１ポート４２０は、光信号を伝送路１２へ送信するためのポートであり、波長１の光信号のみを通過させる。第１の光多重分離部４１３の第２ポート４２１は、光信号を伝送路１２から受信するためのポートであり、波長２の光信号のみを通過させる。

第２の光多重分離部４１６の第１ポート４２２は、光信号を伝送路１５から受信するためのポートであり、波長１の光信号のみを通過させる。第２の光多重分離部４１６の第２ポート４２３は、光信号を伝送路１５へ送信するためのポートであり、波長２の光信号のみを通過させる。

第１ポート４２０及び第１ポート４２２は、ともに波長１を通過させるポートであるが、第１ポート４２０は光信号の送信用であり、第１ポート４２２は光信号の受信用である。また、第２ポート４２１及び第２ポート４２３は、ともに波長２を通過させるポートであるが、第２ポート４２１は光信号の受信用であり、第２ポート４２３は光信号の送信用である。

すなわち、第１の実施形態の光伝送システムにおいて、伝送路側に送信する波長と、伝送路側から受信する波長とが、伝送路１２と伝送路１５とにおいて逆になる。

選択部４１８は、光（波長２）・電気変換部４１２と光（波長１）・電気変換部４１５とから受信する電気信号の一方を選択し、選択された電気信号を、ＣＤＲ回路３０４へ送信する。分岐部４１７は、ＣＤＲ回路３０３から受信した信号を、電気・光（波長１）変換部４１１と電気・光（波長２）変換部４１４とへ送信する。

第１の実施形態の光伝送システムは、伝送路側光・電気変換部３１１に、二つの光多重分離部（４１３、４１６）と、二組の光・電気変換部（４１２、４１５）及び電気・光変換部（４１１、４１４）と、分岐部４１７と選択部４１８とを備える。

図７は、本発明の第１の実施形態のデバイスコントローラ部４１９を示すブロック図である。

図７において、回線を切替える処理を説明する。

デバイスコントローラ部４１９は、光強度閾値比較部４３０、４３１、及び、切替判定部４３２を備える。

光（波長１）・電気変換部４１５及び光（波長２）・電気変換部４１２は、受信された光信号の光強度を常に測定する。そして、光（波長１）・電気変換部４１５及び光（波長２）・電気変換部４１２は、ハードウェアレベル信号によって、測定結果をデバイスコントローラ部４１９の光強度閾値比較部４３０及び光強度閾値比較部４３１に各々通知する。測定結果には、各伝送路から受信した光信号の光強度（受信光強度）を示す情報が含まれる。

光強度閾値比較部４３０及び４３１は、受信された光信号の光強度と、管理者等によってあらかじめ指定された光強度閾値とを常に比較する。そして、光強度が光強度閾値を下回ったと判定された場合、光強度が光強度閾値を下回った伝送路が、異常になったと判定する。そして、比較結果を、切替判定部４３２に送信する。

切替判定部４３２は、光強度閾値比較部４３０及び４３１から受信した比較結果を参照する。その結果、一つの伝送路が正常であり、他方の回線が異常である場合、正常な伝送路に現用系回線を切替えるため、選択部４１８にハードウェアレベル信号によって切替えを指示する。二つの回線がともに正常であるか、又は、ともに異常である場合、切替判定部４３２は、選択部４１８への指示を送らない。

選択部４１８は、デバイスコントローラ部４１９から受信した切替の指示に基づいて、現用系回線を切替える。

図８は、本発明の第１の実施形態の二重化光伝送システムの構成を示すブロック図である。

対向側の伝送装置３３は、自局側の伝送装置３１と同じ構成を備える。すなわち、トランスポンダ部２２２に備わる端末側光・電気変換部５０１と、ＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）回路５０３と、ＣＤＲ回路５０４と、ボードコントローラ５０５と、伝送路側光・電気変換部５１１とは、トランスポンダ部２２１に備わる端末側光・電気変換部３０１と、ＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）回路３０３と、ＣＤＲ回路３０４と、ボードコントローラ３０５と、伝送路側光・電気変換部３１１と同じである。

また、伝送路側光・電気変換部５１１に備わる電気・光（波長１）変換部６１１は、伝送路側光・電気変換部３１１に備わる電気・光（波長１）変換部４１１と同じである。さらに、電気・光（波長２）変換部６１４は、電気・光（波長２）変換部４１４と同じであり、光（波長１）・電気変換部６１５は、光（波長１）・電気変換部４１５と同じであり、光（波長２）・電気変換部６１２は、光（波長２）・電気変換部４１２と同じである。

また、第１の光多重分離部６１３は、第１の光多重分離部４１３と同じであり、第２の光多重分離部６１６は、第２の光多重分離部４１６と同じである。そして、選択部６１８は、選択部４１８と同じであり、分岐部６１７は、分岐部４１７と同じであり、デバイスコントローラ部６１９は、デバイスコントローラ部４１９と同じである。

すなわち、伝送路側光・電気変換部３１１と伝送路側光・電気変換部５１１とは、同じ装置によって実装することが可能である。これは、第１の光多重分離部４１３と第２の光多重分離部６１６とを接続し、第２の光多重分離部４１６と第１の光多重分離部６１３とを接続することによって、伝送路側光・電気変換部３１１と伝送路側光・電気変換部５１１とが対向接続となり、送受信の光多重分離部を同じ構成によって実装することができるためである。

このため、自局側の伝送装置３１と、対向側の伝送装置３３とは、同じ伝送路側光・電気変換部を備えることができ、製造するためのコストを低減することが可能である。

以下に、トランスポンダ部２２１及びトランスポンダ部２２２による、具体的な信号の送受信処理を示す。

自局側の伝送装置３１は、自局側の端末１０から受信したデータを、端末側光・電気変換部３０１、ＣＤＲ回路３０３を経由して、分岐部４１７に送信する。分岐部４１７は、電気・光（波長１）変換部４１１と電気・光（波長２）変換部４１４とに同じデータを送信する。電気・光（波長１）変換部４１１は、第１の光多重分離部４１３に波長１のデータを送信し、第１ポート４２０は波長１の光信号を通過させ、伝送路１２にデータを送信する。

対向側の伝送装置３３における第２の多重分離部６１６は、伝送路１２から受信した光信号のうち、波長１の光信号のみを第１ポート６２２によって通過させる。そして第１ポート６２２を通過した光信号は、光（波長１）・電気変換部６１５を経由し、選択部６１８に到達する。

また、電気・光（波長２）変換部４１４から送信された波長２の光信号は、第２の光多重分離部４１６の第２ポート４２３を通過し、伝送路１５、第１の多重分離部６１３における第２ポート６２１、光（波長２）・電気変換部６１２を経由して、選択部６１８に到達する。

さらに、対向側の伝送装置３３は、対向側の端末１４から受信したデータを、端末側光・電気変換部５０１、ＣＤＲ回路５０３を経由して、分岐部６１７に送信する。分岐部６１７は、電気・光（波長１）変換部６１１と電気・光（波長２）変換部６１４に同じデータを送信する。電気・光（波長１）変換部６１１は、第１の光多重分離部６１３に波長１のデータを送信し、第１ポート６２０は波長１の光信号を通過させ、伝送路１５にデータを送信する。

時局側の伝送装置３１における第２の多重分離部４１６は、伝送路１５から受信した光信号のうち、波長１の光信号のみを第１ポート４２２によって通過させる。そして第１ポート４２２を通過した光信号は、光（波長１）・電気変換部４１５を経由し、選択部４１８に到達する。

また、電気・光（波長２）変換部６１４から送信された波長２の光信号は、第１の光多重分離部６１６の第２ポート６２３を通過し、伝送路１２、第１の多重分離部４１３における第２ポート４２１、光（波長２）・電気変換部４１２を経由して、選択部６１８に到達する。

以下に、自局側の伝送装置３１において、現用系回線を切替える際の処理を説明する。

図９は、本発明の第１の実施形態の現用系回線を切替える処理を示すシーケンス図である。

自局側の伝送装置３１における第１の光多重分離部４１３は、伝送路１２から受信した光信号のうち、波長２の光信号のみを第２ポート４２１によって通過させる（１００１）。そして第２ポート４２１を通過した光信号は、光（波長２）・電気変換部４１２によって電気信号に変換され（１００２）、選択部４１８に送信される。

この際、光（波長２）・電気変換部４１２は、伝送路１２から受信した光信号の光強度を測定し、ハードウェアレベル信号によって、デバイスコントローラ部４１９の光強度閾値比較部４３１に、測定された光強度を送信する。具体的には、光信号の光強度を電流値に変換し、ハードウェアレベル信号によって、変換された電流値を、強度閾値比較部４３１に送信する。

光（波長２）・電気変換部４１２から伝送路１２から受信した電流値を送信された後、光強度閾値比較部４３１は、受信された電流値と、予め指定された閾値とを比較する（１００３）。そして、電気信号の電流値が閾値以上である場合、伝送路１２から受信した光信号は十分な強度によって受信されているため、伝送路１２が正常であると判定する。そして、光強度閾値比較部４３１は、伝送路１２が正常であることを、デバイスコントローラ部４１９に送信する。また、電気信号の電流値が閾値より低い場合、伝送路１２は異常であることを、デバイスコントローラ部４１９に通知する。

一方、伝送路１５から光信号を受信した場合、第２の光多重分離部の第１ポート４２２は、受信された光信号のうち波長１の光信号のみを通過させる（１００４）。そして、第１ポート４２２を通過した光信号は、光（波長１）・電気変換部４１５によって電気信号に変換され（１００５）、選択部４１８に送信される。

この際、光（波長１）・電気変換部４１５は、伝送路１５から受信した光信号の光強度を測定し、ハードウェアレベル信号によって、デバイスコントローラ部４１９の光強度閾値比較部４３１に、測定された光強度を送信する。具体的には、光信号の光強度を電流値に変換し、ハードウェアレベル信号によって、変換された電流値を、強度閾値比較部４３０に送信する。

光（波長１）・電気変換部４１５から伝送路１５から受信した電流値を送信された後、光強度閾値比較部４３０は、受信された電流値と、予め指定された閾値とを比較する（１００６）。そして、電気信号の電流値が閾値以上である場合、伝送路１５から受信した光信号は十分な強度によって受信されているため、伝送路１５が正常であると判定する。そして、光強度閾値比較部４３０は、伝送路１５は正常であることを、デバイスコントローラ部４１９に送信する。また、受信された電流値が閾値より低い場合、伝送路１５は異常であることを、デバイスコントローラ部４１９に通知する。

デバイスコントローラ部４１９は、光強度閾値比較部４３１及び光強度閾値比較部４３０から送られた通知を参照し、現用系回線を切替えるか否かを判定する（１００７）。そして、現用系回線を切替える場合、現用系回線になるべき伝送路を示す情報と、現用系回線の切替えの指示とを、選択部４１８に送信する。現用系回線の切替えを指示された選択部４１８は、正常状態の伝送路に現用系回線を切替える（１００８）。

図１０は、本発明の第１の実施形態の現用系回線を切替える処理を示すフローチャートである。

光強度閾値比較部４３０及び光強度閾値比較部４３１から各伝送路の稼動情報を通知された後（１０１０）、デバイスコントローラ部４１９は、光強度閾値比較部４３１から送信された情報を参照し、第１の光多重分離部４１３の第２ポート４２１によって受信された光信号の強度が閾値以上であるか否か、すなわち、伝送路１２は正常であるか否かを判定する（１０１１）。

第１の光多重分離部４１３の第２ポート４２１によって受信された光信号の強度が、閾値以上であると判定された場合、デバイスコントローラ部は、ステップ１０１２に移る。また、第２ポート４２１によって受信された光信号の強度が、閾値より低いと判定された場合、伝送路１２は異常であるため、デバイスコントローラ部は、ステップ１０１４に移る。

ステップ１０１２及びステップ１０１４においてデバイスコントローラ部４１９は、光強度閾値比較部４３０から送信された情報を参照し、第２の光多重分離部４１６の第１ポート４２２によって受信された光信号の強度が、閾値以上であるか否か、すなわち、伝送路１５は正常であるか否かを判定する（１０１２）。

ステップ１０１２において、第１ポート４２２によって受信された光信号の強度が、閾値以上であると判定された場合、伝送路１２及び伝送路１５はともに正常であるため、デバイスコントローラ部は、選択部４１８に切替えを指示せず、次の通知を待つ。

また、ステップ１０１２において、第１ポート４２２によって受信された光信号の強度が、閾値より低いと判定された場合、デバイスコントローラ部は、第１の光多重分離部４１３の第２ポート４２１によって受信された光信号が正常であるため、第１の光多重分離部４１３の第２ポート４２１に現用系回線を切替えるよう、選択部４１８に指示する（１０１３）。

ステップ１０１４において、第１ポート４２２によって受信された光信号の強度が、閾値以上であると判定された場合、デバイスコントローラ部は、第２の光多重分離部４１６の第１ポート４２２によって受信された光信号が正常であり、第１の光多重分離部４１３の第２ポート４２１が異常であるため、第２の光多重分離部４１６の第１ポート４２２に切替えるよう、選択部４１８に指示する（１０１５）。

また、ステップ１０１４において、第１ポート４２２によって受信された光信号の強度が、閾値より低いと判定された場合、どの伝送路も異常であるため、デバイスコントローラ部は、選択部４１８に切替えを指示せず、次の通知を待つ。

前述のように、光（波長２）・電気変換部４１２、光（波長１）・電気変換部４１５、デバイスコントローラ部４１９、及び、選択部４１８における処理は、全てハードウェア処理である。このため、伝送路における異常検出から、伝送路の切替までの処理が、短時間で実行され、信頼性が向上する。また、伝送路を切替えるために、監視制御部２１４を用いる必要がないため、プログラムを作成するコストを削減できる。

選択部４１８によって現用系回線として選択された伝送路から受信したデータは、ＣＤＲ回路３０４、端末側光・電気変換部３０１を介して、自局側の端末１１へ送信される。

対向側の端末１４から、自局側の端末１０へのデータが送信される経路も、上記と同様な経路であるため説明を省略する。

前述のとおり、本願発明の自局側の伝送装置３１及び対向側の伝送装置３３は、各々、トランスポンダ部において現用系回線を切替えることによって、一つの伝送装置（自局側の伝送装置３１又は対向側の伝送装置３３）に、二つのトランスポンダ部を配置する必要がない。このため、機器を用意するためのコストを低減することができる。

また、監視制御部２０４及び監視制御部２１４における伝送路の監視、及び、回線の切替えが不要となる。このため、監視制御部２０４及び監視制御部２１４におけるプログラムを作成するためのコストを削減することができる。

さらに、従来の送信用のトランスポンダ部と受信用のトランスポンダ部とには、異なる構成のトランスポンダ部が用いられていた。しかし、前述のとおり、第１の実施形態の伝送装置は、送信用のトランスポンダ部と受信用のトランスポンダ部とに、同じトランスポンダ部を用いることができる。

このため、従来の二重化構成の光伝送システムに比べ、端末側光・電気変換部３０１及び５０１と、ＣＤＲ回路３０３、３０４、５０３、及び５０４の必要数を、１／２に削減することができる。この結果、省スペース化が可能となるため、必要となる機器を用意するためのコスト、自局側の伝送装置及び対向側の伝送装置を配置するためのロケーションを用意するためのコストの削減が可能になる。

なお、本発明の第１の実施形態の伝送路側光・電気変換部３１１は、第１ポート４２０及び第１ポート４２２を送信用とし、第２ポート４２１及び第２ポート４２３とを受信用としてもよく、伝送路側光・電気変換部５１１は、第１ポート６２０及び第１ポート６２２を送信用とし、第２ポート６２１及び第２ポート６２３とを受信用としてもよい。

この場合、自局側の伝送装置３１の伝送路側光・電気変換部３１１と対向側の伝送装置３３の伝送路側光・電気変換部５１１とは異なる装置となるが、第１ポート４２０及び第１ポート４２２に接続される電気・光変換部を同じ装置によって実装してもよく、第２ポート４２１及び第２ポート４２３に接続される光・電気変換部を同じ装置によって実装してもよい。

これによって、一つの伝送装置に一つのトランスポンダ部が配置される一方、伝送路側光・電気変換部３１１に用いられる要素が削減され、トランスポンダ部を省スペース化できる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の二重化光伝送システムは、トランスポンダ部２２１に備わる伝送路側光・電気変換部３１１、及び、トランスポンダ部２２２に備わる伝送路側光・電気変換部５１１を、交換が可能なプラカブルタイプの光モジュールによって実装する。これによって、従来の一重化光伝送システムを、通信品質向上などの理由によって二重化光伝送システムに変更する場合、図１の伝送路側光・電気変換部３０２を、伝送路側光・電気変換部３１１又は伝送路側光・電気変換部５１１に交換するのみによって、二重化光伝送システムを実装することができる。

これによって、第２の実施形態の二重化光伝送システムは、機器を用意するためのコスト、及び、伝送装置の構成を変更するための作業に必要なコストの低減が可能となる。

具体的には、図１１の一重化構成の光伝送システムの、自局側の伝送装置１１及び、対向側の伝送装置１３における伝送路側光・電気変換部が、プラガブルタイプの伝送路側光モジュールで構成されている場合、二つの伝送路を接続することが可能な本実施形態の伝送路側光・電気変換部３１１又は伝送路側光・電気変換部５１１に交換する。そして、新たな伝送路１５を接続することによって、容易に二重化構成の光伝送システムを構築可能である。

これによって、監視制御部２０４及び監視制御部２１４に回線切替のための新たなプログラムを追加する必要も、新たなトランスポンダ部を追加する必要もない。このため、機器を用意するためのコストを低減し、光伝送システムの構成を変更する、作業のために必要なコストも低減することが可能である。

前述のとおり、本実施形態によれば、回線の通信障害を回避するために提案されている二重化構成を採用した光伝送システムを構築する場合、トランスポンダ部を二回線分準備する必要がない。すなわち、各伝送装置に一つのトランスポンダ部を実装すればよいため、安価に二重化構成の光伝送システムを構築可能である。

また、本実施形態によれば、トランスポンダ部において回線を切替えるため、監視制御部による回線状態の監視及び回線の切替え処理を行う必要がない。このため、プログラムを作成するためのコストを低減することが可能である。

さらに、本発明においては、受信した光信号強度の測定と、回線の切替えとを、同一伝送路側光・電気変換部内において実装するため、伝送路の最適経路を選択することによって伝送路の最短化を実現する一方で、回線異常を検出した際に短時間で回線を切替えることが可能である。

また、既に構築された一重化構成の光伝送システムにおける光・電気変換部が、交換可能なプラガブルタイプの光モジュールで構成されている場合、前記プラガブルタイプの光モジュールを交換するだけで、容易に二重化構成の光伝送システムを構築することが可能である。これにより、回線通信品質向上等の理由から、一重化構成の光伝送システムにを二重化構成の光伝送システムに変更する場合、機器コストや変更作業コストと低減することが可能となる。

１０ 自局側の端末
１２ 伝送路
１４ 対向側の端末
１５ 伝送路
３１ 自局側の伝送装置
３３ 対向側の伝送装置
２２１ トランスポンダ部
２２２ トランスポンダ部
３０１ 端末側光・電気変換部
３０３ ＣＤＲ回路
３０４ ＣＤＲ回路
３１１ 伝送路側光・電気変換部
４１１ 電気・光（波長１）変換部
４１２ 光（波長２）・電気変換部
４１３ 第１の光多重分離部
４１４ 電気・光（波長２）変換部
４１５ 光（波長１）・電気変換部
４１６ 第２の光多重分離部
４１７ 分岐部
４１８ 選択部
４１９ デバイスコントローラ部
４２０ 第１ポート
４２１ 第２ポート
４２２ 第１ポート
４２３ 第２ポート
４３０ 光強度閾値比較部
４３１ 光強度閾値比較部
４３２ 切替判定部
５０１ 端末側光・電気変換部
５０３ ＣＤＲ回路
５０４ ＣＤＲ回路
５１１ 伝送路側光・電気変換部
６１１ 電気・光（波長１）変換部
６１２ 光（波長２）・電気変換部
６１３ 第１の光多重分離部
６１４ 電気・光（波長２）変換部
６１５ 光（波長１）・電気変換部
６１６ 第２の光多重分離部
６１７ 分岐部
６１８ 選択部
６１９ デバイスコントローラ部
６２０ 第１ポート
６２１ 第２ポート
６２２ 第１ポート
６２３ 第２ポート

Claims (7)

1. 端末から送信される光信号を伝送路に送信し、前記伝送路から受信した光信号を前記端末に送信する光伝送装置であって、
   前記光伝送装置は、
   第１の伝送路及び第２の伝送路に接続され、
   前記端末から送信された光信号を電気信号に変換し、前記端末に送信する電気信号を光信号に変換する端末側光電気変換部と、
   前記端末側光電気変換部によって変換された電気信号のクロックを再生する第１のクロック再生部と、
   前記端末側光電気変換部から送信された電気信号を光信号に変換し、前記伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する伝送路側光電気変換部と、
   前記伝送路側光電気変換部によって変換された電気信号のクロックを再生する第２のクロック再生部と、を備え、
   前記伝送路側光電気変換部は、
   前記第１のクロック再生部によってクロックを再生された電気信号を、第１の電気信号及び第２の電気信号に分岐する分岐部と、
   前記第１の電気信号及び第２の電気信号を、所定の波長の第１の光信号及び第２の光信号に変換する第１の変換部と、
   前記第１の光信号を前記第１の伝送路に送信する第１の送信部と、
   前記第２の光信号を前記第２の伝送路に送信する第２の送信部と、
   前記第１の伝送路から所定の波長の第３の光信号を受信する第１の受信部と、
   前記第２の伝送路から所定の波長の第４の光信号を受信する第２の受信部と、
   前記第３の光信号及び前記第４の光信号を、第３の電気信号及び第４の電気信号に変換する第２の変換部と、
   前記第２のクロック再生部にクロックを再生させるために、前記第３の電気信号及び前記第４の電気信号のいずれか一方の電気信号を選択する選択部と、を備えることを特徴とする光伝送装置。
2. 前記第１の変換部は、
   前記第１の電気信号を、第１の波長の前記第１の光信号に変換する第３の変換部と、
   前記第２の電気信号を、第２の波長の前記第２の光信号に変換する第４の変換部と、を備え、
   前記第１の送信部は、前記第３の変換部によって変換された第１の光信号を前記第１の伝送路に送信し、
   前記第２の送信部は、前記第４の変換部によって変換された第２の光信号を前記第２の伝送路に送信し、
   前記第１の受信部は、前記第１の伝送路から前記第２の波長の前記第３の光信号を受信し、
   前記第２の受信部は、前記第２の伝送路から前記第１の波長の前記第４の光信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記第２の変換部は、
   前記第３の光信号の強度を測定する第１の測定部と、
   前記第４の光信号の強度を測定する第２の測定部と、を備え、
   前記伝送路側光電気変換部は、前記測定された第３の光信号の強度と所定の閾値とを比較し、前記測定された第４の光信号の強度と前記所定の閾値とを比較する比較部を備え、
   前記比較部による比較の結果、前記第３の光信号の光強度が前記閾値よりも高く、かつ、前記第４の光信号の光強度が前記閾値よりも低い場合、前記選択部は、前記第３の電気信号を選択することを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
4. 請求項２に記載の光伝送装置を備え、第１の光伝送装置及び第２の光伝送装置は、前記請求項１に記載の光伝送装置を、第１の光伝送装置及び第２の光伝送装置として対向させて設ける光伝送システムであって、
   前記第１の光伝送装置の前記第１の送信部は、第１の波長の前記第１の光信号を、前記第１の伝送路を介して前記第２の光伝送装置の前記第２の受信部に送信し、
   前記第１の光伝送装置の前記第２の送信部は、第２の波長の前記第２の光信号を、前記第２の伝送路を介して前記第２の光伝送装置の前記第１の受信部に送信し、
   前記第２の光伝送装置の前記第２の送信部は、第２の波長の前記第３の光信号を、前記第１の伝送路を介して前記第１の光伝送装置の前記第１の受信部に送信し、
   前記第２の光伝送装置の前記第１の送信部は、第１の波長の前記第４の光信号を、前記第２の伝送路を介して前記第１の光伝送装置の前記第２の受信部に送信することを特徴とする光伝送システム。
5. 光信号を伝送路に送信する光モジュールであって、
   前記光信号を伝送する第１の伝送路及び第２の伝送路に接続され、
   前記第１の伝送路及び前記第２の伝送路に送信すべき信号を、第１の電気信号及び第２の電気信号に分岐する分岐部と、
   前記第１の電気信号及び前記第２の電気信号を、所定の波長の第１の光信号及び第２の光信号に変換する第１の変換部と、
   前記第１の光信号を前記第１の伝送路に送信する第１の送信部と、
   前記第２の光信号を前記第２の伝送路に送信する第２の送信部と、
   前記第１の伝送路から所定の波長の第３の光信号を受信する第１の受信部と、
   前記第２の伝送路から所定の波長の第４の光信号を受信する第２の受信部と、
   前記第３の光信号及び前記第４の光信号を、第３の電気信号及び第４の電気信号に変換する第２の変換部と、
   前記第３の電気信号及び前記第４の電気信号のいずれか一方の電気信号を選択する選択部と、を備えることを特徴とする光モジュール。
6. 前記第１の変換部は、
   前記第１の電気信号を、第１の波長の前記第１の光信号に変換する第３の変換部と、
   前記第２の電気信号を、第２の波長の前記第２の光信号に変換する第４の変換部と、を備え、
   前記第１の送信部は、前記第３の変換部によって変換された第１の光信号を前記第１の伝送路に送信し、
   前記第２の送信部は、前記第４の変換部によって変換された第２の光信号を前記第２の伝送路に送信し、
   前記第１の受信部は、前記第１の伝送路から前記第２の波長の前記第３の光信号を受信し、
   前記第２の受信部は、前記第２の伝送路から前記第１の波長の前記第４の光信号を受信することを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
7. 前記第２の変換部は、
   前記第３の光信号の強度を測定する第１の測定部と、
   前記第４の光信号の強度を測定する第２の測定部と、を備え、
   前記電気光変換部は、前記測定された第３の光信号の強度と所定の閾値とを比較し、前記測定された第４の光信号の強度と前記所定の閾値とを比較する比較部を備え、
   前記比較部による比較の結果、前記第３の信号の光強度が前記閾値よりも高く、かつ、前記第４の信号の光強度が前記閾値よりも低い場合、前記選択部は、前記第３の電気信号を選択することを特徴とする請求項６に記載の光モジュール。

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