特許 6043652 大容量ファイバ光切替装置および光伝送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6043652

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】大容量ファイバ光切替装置および光伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/032 20130101AFI20161206BHJP

   H04Q 3/52 20060101ALI20161206BHJP

   H04B 10/077 20130101ALI20161206BHJP

   H04J 14/00 20060101ALI20161206BHJP

   H04J 14/04 20060101ALI20161206BHJP

   H04J 14/06 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 132

   H04Q3/52 B

   H04B9/00 177

   H04B9/00 F

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-33428(P2013-33428)

(22)【出願日】2013年2月22日

(65)【公開番号】特開2014-165595(P2014-165595A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2015年7月13日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、総務省、超高速・低消費電力光ネットワーク技術の研究開発 委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】菅原 俊樹

(72)【発明者】

【氏名】豊田 英弘

(72)【発明者】

【氏名】田中 健一

【審査官】 後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０６５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２２６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８５１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０２９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１５７２４５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ１０／００−１０／９０

Ｈ０４Ｊ１４／００−１４／０８

Ｈ０４Ｑ ３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現用信号及び予備信号の少なくとも一方を伝送する主信号伝送用の伝送路と監視制御信号を伝送する監視制御信号伝送用の伝送路とを構成する複数のコアを備えたマルチコアファイバと、
前記現用信号の伝送状態と前記監視制御信号からの情報に基づき、前記現用信号の伝送障害の発生有無を検知する障害検出部と、
前記障害検出部からの前記伝送障害の発生情報を受信することにより、前記主信号伝送用の伝送路を切り換える監視制御部とを有し、
前記複数のコアは、前記主信号伝送用の複数のコアと、該主信号伝送用の複数のコアに囲まれるように配置された前記監視制御信号伝送用のコアとからなり、
前記障害検出部により、前記現用信号の前記伝送障害の発生を検知した場合に、前記監視制御部は、前記現用信号が伝送されているコアとは異なる前記主信号伝送用のコアに前記予備信号が伝送されるように前記伝送路を切り換える
ことを特徴とする光切替装置。

【請求項2】

前記マルチコアファイバを複数有し、
前記マルチコアファイバのそれぞれは、前記主信号伝送用の複数のコアと、前記監視制御信号伝送用のコアと、前記障害検出部を備え、
前記障害検出部により、前記主信号伝送用のコアの一つに伝送されている前記現用信号に前記伝送障害があることを検知した場合に、前記監視制御部は、前記現用信号を前記主信号伝送用のコアの他の一つに伝送される前記予備信号に切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。

【請求項3】

現用信号及び予備信号の少なくとも一方を伝送する主信号伝送用の伝送路と監視制御信号を伝送する監視制御信号伝送用の伝送路とを構成する複数のコアを備えた複数のマルチコアファイバと、
前記各マルチコアファイバの一端側に結合された第１の光切替部と、
前記各マルチコアファイバの他端側に結合された第２の光切替部と、を備え、
前記第１の光切替部は、該第１の光切替部に結合された複数の第１の光伝送路から入力された前記現用信号及び前記予備信号の経路を分散させ、前記複数のマルチコアファイバの一端側へ該分散した信号を出力する第１の経路分散光スイッチと、前記現用信号及び前記予備信号を前記複数のマルチコアファイバのいずれ、及び前記複数のコアのいずれに伝送するかを決定する情報を保持する第１の切替テーブルとを有し、
前記第２の光切替部は、前記各マルチコアファイバの他端側から出力される前記現用信号及び前記予備信号を外部へ出力する複数の第２の光伝送路を決定する第２の経路分散光スイッチと、前記現用信号及び予備信号を前記第２の光伝送路のいずれに伝送するかを決定する情報を保持する第２の切替テーブルと、前記現用信号の伝送状態と前記監視制御信号からの情報に基づき、前記現用信号の伝送障害の発生の有無を検知する障害検出部と、前記障害検出部からの前記伝送障害の発生情報を受信することにより、前記主信号伝送用の伝送路を切り換える監視制御部とを有し、
前記各マルチコアファイバの前記複数のコアは、各々、前記マルチコアファイバの中心軸を含む領域に配置された前記監視制御信号伝送用のコアと、前記監視制御信号伝送用のコアを囲むように配置された前記主信号伝送用の複数のコアとからなり、
前記障害検出部により、前記現用信号の前記伝送障害の発生を検知した場合に、前記監視制御部は、前記現用信号が伝送されているコアとは異なる前記主信号伝送用のコアに前記予備信号が伝送されるように前記主信号伝送用の伝送路を切り換える
ことを特徴とする光切替装置。

【請求項4】

前記複数のコアは、前記現用信号を伝送する第１コアと、前記予備信号を伝送する第２コアと、前記監視制御信号を伝送する第３コアとを含み、
前記第１コアと第２コアは、前記マルチコアファイバ断面の周辺領域に配置され、前記第３コアは、前記マルチコアファイバ断面の中心領域に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。

【請求項5】

前記第３コアには、前記現用信号及び前記予備信号より小さいパワーを有する信号を伝送することにより、前記現用信号及び前記予備信号へのクロストークの影響を小さくする
ことを特徴とする請求項４に記載の光切替装置。

【請求項6】

前記監視制御信号は、前記現用信号又は前記予備信号の伝送方向に対して、逆方向に伝送される
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。

【請求項7】

前記監視制御信号は、前記複数のコアのいずれか一つに伝送される
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。

【請求項8】

前記マルチコアファイバを一本有し、
前記マルチコアファイバは、前記現用信号と前記予備信号と前記監視制御信号とを伝送する複数のコアを備え、
前記複数のコアは、前記監視制御信号伝送用のコアと、該監視制御信号伝送用のコアを囲むように配置された前記現用信号伝送用のコアおよび前記予備信号伝送用のコアからなり、
前記現用信号と前記予備信号と前記監視制御信号は、一芯双方向に伝送される
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。

【請求項9】

前記監視制御部は、前記監視制御信号を、波長多重により双方向伝送する
ことを特徴とする請求項４に記載の光切替装置。

【請求項10】

前記マルチコアファイバにおいて、前記現用信号に割り当てる前記コア数を４の倍数、あるいは１０の倍数とする
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。

【請求項11】

現用信号及び予備信号の少なくとも一方を伝送する主信号伝送用の伝送路と監視制御信号を伝送する監視制御信号伝送用の伝送路とを構成する複数のコアを備えたマルチコアファイバと、
前記マルチコアファイバの両端のそれぞれに結合された一対の光切替装置を備え、
前記光切替装置のそれぞれは、
前記現用信号の伝送状態と前記監視制御信号からの情報に基づき、前記現用信号の伝送障害の発生有無を検知する障害検出部と、
前記障害検出部からの前記伝送障害の発生情報を受信することにより、前記主信号伝送用の伝送路を切り換える監視制御部と、を有し、
前記複数のコアは、前記マルチコアファイバの中心軸を含む領域に配置された前記監視制御信号伝送用のコアと、該監視制御信号伝送用のコアを囲むように配置された前記主信号伝送用の複数のコアとからなり、
前記障害検出部により、前記現用信号の前記伝送障害の発生を検知した場合に、前記監視制御部は、前記現用信号が伝送されているコアとは異なる前記主信号伝送用のコアに前記予備信号が伝送されるように前記伝送路を切り換える
ことを特徴とする光伝送システム。

【請求項12】

前記一対の光切替装置は、伝送する光を切り換える切替タイミングが同期している
ことを特徴とする請求項１１に記載の光伝送システム。

【請求項13】

前記監視制御部は、切替テーブルを備え、
前記切替テーブルは、前記現用信号と前記予備信号の割当比率Ｎ：Ｍ（Ｎ，Ｍは自然数）、および前記伝送障害の状況に応じていずれの前記マルチコアファイバのコアに前記伝送路を切り替えるかの情報が保存され、
前記一対の光切替装置は、前記切替テーブルの情報を共有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の光伝送システム。

【請求項14】

前記光伝送システムが、リングネットワークである
ことを特徴とする請求項１１に載の光伝送システム。

【請求項15】

前記光伝送システムが、メッシュネットワークである
ことを特徴とする請求項１１に記載の光伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大容量ファイバ光切替装置および光伝送システムに係り、例えば、一本のファイバに複数のコアを有する大容量光ファイバを複数接続した光切替装置およびそれを用いた光伝送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバ通信によるブロードバンド化の結果、大容量デジタル情報の安価な流通が可能となった。そして、これを活用する新たなサービスがさらにブロードバンド化を促し、２年で約２倍の高いレートでインターネットのトラフィック量が成長している。これまで基幹系、メトロ系、アクセス系といった数ｋｍ以上の比較的長い距離について大容量のデータを高速でやりとりする光ファイバ網が展開されてきた。今後はさらに、データセンタにおけるサーバなど情報通信（ＩＣＴ）機器の装置間（数ｍ〜数百ｍ）といった近距離、あるいは装置内（数ｃｍ〜数十ｃｍ）といった極めて近距離についても、信号配線を光化する光インタコネクト技術が有効であると考えられる。

【0003】

一方、大容量化については、これまで波長多重技術、多値変復調技術を用いた光ファイバの持つ通信容量拡大の研究開発が行われてきたが、その物理的限界が見え始めている。その限界を打破する技術として、マルチコアファイバ（以下、ＭＣＦと称する）を用いた光通信技術が期待されている。従来のファイバでは１つのファイバの中に１つのコアによる伝送チャネルしか持たないが、マルチコアファイバは、１つのファイバの中に複数のコアによる伝送チャネルを持っており、大容量・高密度伝送を可能とする伝送媒体として関心を集めている。このため、様々な機関で研究開発が活発に行われている。

【0004】

このような背景のもと、近年、マルチコアファイバなどの大容量ファイバと、小型・高密度伝送を実現する光インタコネクトの研究が始められている。例えば、特許文献１によれば、ＭＣＦのコアの配置に合うようグレーティングカプラをレイアウトし、導波路を介してフォトダイオード（ＰＤ）、あるいは変調器と接続する集積された光デバイス（光チップ）を用いた光インタコネクトが示されている。このような小型・高密度伝送を実現する装置内・装置間光インタコネクトは、データセンタの大容量化に伴い、必要不可欠な技術になると考えられている。しかし、このような大容量・高密度配線網では、災害や断線により伝送路に障害が生じた場合の被害は計り知れないものとなり、より高信頼化を実現する解決手段が必要となる。

【0005】

光ネットワークの高信頼性を実現する方法としては、長距離幹線系ネットワークにおいて、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）やＯＴＮ（Optical Transport Network）などに用いられている、ＡＰＳ（Auto Protection Switch）などの方法が知られている。現用・予備系の割り当て方法により、１＋１、１：Ｎなどの冗長系の構成が考えられる。

【0006】

１：Ｎの冗長系の構成について、図１を用いて説明する。ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨやＯＴＮに用いられる光信号はフレーム構成を持ち、主信号と監視制御情報の両方を伝送する。従来の切替装置１、２は、ｎ対の光ファイバ１０００−１，・・・，１０００−ｎおよび１００１−１，・・・，１００１−ｎで接続されている。切替装置１は、監視制御部５０、現用信号伝送用光トランシーバ７０−１，・・・，７０−ｎ、予備信号伝送用光トランシーバ８０から構成される。切替装置２は、監視制御部５１、現用信号伝送用光トランシーバ７１−１，・・・，７０−ｎ、予備信号伝送用光トランシーバ８１から構成される。ここで、例えば、光ファイバ１０００−１が断線等により、光信号の伝送が出来なくなった場合、切替装置２の現用信号伝送用光トランシーバ７１−１が検出した障害情報は、伝送フレームの監視制御信号部分に乗り、光ファイバ１００１−１を介して切替装置１の現用信号伝送用光トランシーバ７０−１で受信される。切替装置１の監視制御部５０と、切替装置２の監視制御部５１は、光ファイバ１０００−１で障害が発生した事を知り、連動して現用信号伝送用光トランシーバ７０−１と７１−１で伝送される信号を予備信号光トランシーバ８０と８１で伝送されるように信号を切替える。

【0007】

また、別の技術としては、特許文献２で示されている波長多重光伝送システムでは、主信号とは別の波長で監視制御信号を波長多重伝送する方法が示されている（図２を参照）。監視制御信号は、主信号に比べ情報量は少なくビットレートも低いトランシーバを用いる事が可能であり、また、Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）の観点からも主信号の伝送に比べ、余裕が持てる。

【0008】

尚、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨやＯＴＮでは、伝送フレームの監視制御信号を用いる事で、保守・管理機能（ＯＡＭ：Operation Administration Maintenance）が強化されているが、オリジナルのイーサネット（登録商標）では、ＯＡＭ機能は貧弱であり、近年ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）やＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802委員会で標準化が進められ、強化されてきた。

【0009】

マルチコアファイバでは、各コアを伝送するために光クロストークを等しく抑制するために、幾何学的に隣接する各コア間の間隔を均一にする事が好ましい。

【0010】

コアの配置について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は従来のシングルコアファイバ（以下、ＳＣＦと称する）１０００を、図３（ｂ）は７コアのＭＣＦを、図３（ｃ）は１９コアのＭＣＦの断面を示している。各コア間の間隔を均一にするためには、例えば、図３（ｂ）に示す７コアの場合、コア１５１０−１，・・・，６を正六角形に配置し、その正六角形の中心にコア１５１０−７を配置する。また、図３（ｃ）に示す１９コアの場合、コア１５１０−１，・・・，１５１０−１２を正六角形の各頂点および辺の中点に配置し、その中に中心を同じ位置とした正六角形の頂点にコア１５１０−１３，・・・，１５１０−１８を配置し、その中心にコア１５１０−１９を配置する。コア１５１０−１，・・・，１５１０−１２から成る正六角形の辺の長さを、コア１５１０−１３，・・・，１５１０−１８から成る正六角形の辺の長さの２倍とする事で、隣接するコア間の間隔を等しくする事が可能となる。

【0011】

また、ＭＣＦでは、ＭＣＦ同士を光接続する際、全てのコア間で良好な光結合を得にくい構造となっている。この事を図４により説明する。図４では、７コアのＭＣＦの場合であり、周辺６コア（１５１０−１，・・・，１５１０−６）で中心１コア（１５１０−７）のＭＣＦの断面を示している。図４（ａ）に、大容量光ファイバの接続時の軸ずれの状態を示す。例えば、ＭＣＦの光接続に、従来のＳＣＦで用いられてきたＰＣ（Physical Contact）研磨による接続方式を適用する事を考える。この場合、中心コアでは回転軸ずれによりコア同士の位置がずれる可能性は少なくなるが、外周コア間では、回転軸ずれによりコア同士の位置を合わせる事が出来ず、損失を生じてしまう可能性がある。図４（ｂ）は、大容量光ファイバの接続時の外周コアでギャップが発生する事を示した図である。同じく、ＰＣ接続方式では、中心を凸とするように研磨し、両側から突き当てる事で良好な光接続を実現する。ただし、ＭＣＦでは外側コア同士のコンタクトの際にギャップが生じやすい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特表２０１２−５１４７６８号公報

【特許文献2】特開平１１−３４０９２２号公報

【非特許文献】

【0013】

【非特許文献1】Benjamin G. Lee, et. Al.,“End-to-End Multicore Multimode Fiber Optic Link Operating up to 120 Gb/s”,JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 30, NO. 6, P. 886, MARCH 15, 2012

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

しかしながら、以上で述べたＭＣＦにおいては構造上の特徴から、ＭＣＦの中心コアは外側の複数コアと隣接するため、光クロストークの影響を他のコアに比べ、受けやすいという問題がある。

【0015】

また、ＭＣＦ同士を光接続する際、全てのコア間で良好な光結合を得にくい構造となっている。つまり、外周コア間では、回転軸ずれによりコア同士の位置を合わせる事が出来ず、損失を生じてしまうという懸念があり、ＳＣＦの場合には、中心コアだけの光接続を実現できれば良いが、ＭＣＦでは外側コア同士のコンタクトの際にギャップが生じ、良好な光接続を得にくくなるという問題がある。

【0016】

そこで、本発明の目的は、汎用的なコア数（７コア、１９コアなど）のＭＣＦ大容量・高密度配線網において、ファイバ断などによる危機的な通信障害が生じるリスクを低減し、より確実に障害時に復旧を行う、高信頼な光切替方式を有する光切替装置を実現する事である。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記課題を解決するために、本願発明の光切替装置は、以下の特徴を有する。

【0018】

現用信号及び予備信号の少なくとも一方を伝送する主信号伝送用の伝送路と監視制御信号を伝送する監視制御信号伝送用の伝送路とを構成する複数のコアを備えたマルチコアファイバと、前記現用信号の伝送状態と前記監視制御信号からの情報に基づき、前記現用信号の伝送障害の発生有無を検知する障害検出部と、前記障害検出部からの前記伝送障害の発生情報を受信することにより、前記主信号用の伝送路を切り換える監視制御部とを有し、前記複数のコアは、前記主信号伝送用の複数のコアと、該主信号伝送用の複数のコアに囲まれるように配置された前記監視制御信号伝送用のコアとからなり、前記障害検出部により、前記現用信号の前記伝送障害の発生を検知した場合に、前記監視制御部は、前記現用信号が伝送されているコアとは異なる前記主信号伝送用のコアに前記予備信号が伝送されるように前記伝送路を切り換えることを特徴とする。

【0019】

また、本願発明の光伝送システムは、以下の特徴を有する。

【0020】

現用信号及び予備信号の少なくとも一方を伝送する主信号伝送用の伝送路と監視制御信号を伝送する監視制御信号伝送用の伝送路とを構成する複数のコアを備えたマルチコアファイバと、前記マルチコアファイバの両端のそれぞれに結合された一対の光切替装置を備え、前記光切替装置のそれぞれは、前記現用信号の伝送状態と前記監視制御信号からの情報に基づき、前記現用信号の伝送障害の発生有無を検知する障害検出部と、前記障害検出部からの前記伝送障害の発生情報を受信することにより、前記主信号用の伝送路を切り換える監視制御部と、を有し、前記複数のコアは、前記マルチコアファイバの中心軸を含む領域に配置された前記監視制御信号伝送用のコアと、該監視制御信号伝送用のコアを囲むように配置された前記主信号伝送用の複数のコアとからなり、前記障害検出部により、前記現用信号の前記伝送障害の発生を検知した場合に、前記監視制御部は、前記現用信号が伝送されているコアとは異なる前記主信号伝送用のコアに前記予備信号が伝送されるように前記伝送路を切り換えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、汎用的なコア数（７コア、１９コアなど）のＭＣＦ大容量・高密度配線網において、ファイバ断などによる危機的な通信障害が生じるリスクを低減し、より確実に障害時に復旧を行う、高信頼な光切替方式を有する光切替装置を実現するができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】従来の切替装置の構成を示す図である。

【図2】従来の伝送装置の構成を示す図である。

【図3】（ａ）は従来の光ファイバの断面を示し、（ｂ）は７個のコアを有する大容量光ファイバの断面を示し、（ｃ）は１９個のコアを有する大容量光ファイバの断面を示す図である。

【図4】（ａ）は大容量光ファイバの接続時の軸ずれの状態を示し、（ｂ）は大容量光ファイバの接続時の外周コアでギャップの発生を示す図である。

【図5】本発明の実施例１で示す光切替装置の構成図である。

【図6】本発明の実施例１で示す光切替装置に接続される大容量ファイバのコアへの信号割り当てを示す図である。

【図7】本発明の実施例２で示す光切替装置に接続される大容量ファイバのコアへの信号割り当てを示す図である。

【図8】本発明の実施例３で示す光切替装置に接続される大容量ファイバのコアへの信号割り当てを示す図である。

【図9】本発明の実施例４で示す光切替装置に接続される大容量ファイバのコアへの信号割り当てを示す図である。

【図10】本発明をリング状ネットワークの冗長系へ適用した例を示す図である。

【図11】本発明をメッシュネットワークの冗長系へ適用した例を示す図である。

【図12】本発明の実施例１である光切替装置が有する切替テーブルの内容の例を示した表である。

【図13】監視制御信号に送られる監視情報の例を示した表である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、各実施例を図面を用いて説明する。

【実施例1】

【0024】

本実施例では、大容量ファイバを接続した光切替装置の例を説明する。
図５は、本発明の第一の実施例である光切替装置の例である。図５は、切替装置１０、切替装置１１、および大容量光ファイバ１００，２００から構成される。本発明による切替装置１０は、大容量ファイバ光結合部２０−１，２０−２、経路分散光スイッチ３０、監視制御部５０、切替テーブル６０から構成される。また、本発明による切替装置１１は、大容量ファイバ光結合部２１−１，２１−２、経路分散光スイッチ３１、障害検出部４１−１，・・・，４１−ｎ、監視制御部５１、切替テーブル６１から構成される。

【0025】

本図では、大容量光ファイバなどの光切替装置の構成要素は、説明の都合上、２個の場合を図示しているが、ｎ個あるものとする。障害検出部も２個のみ図示しているが、４１−１，・・・，４１−ｎと記すようにｎ個あるものとする。

【0026】

ここで、大容量光ファイバ１００，２００のそれぞれは、光切替装置１０の大容量ファイバ光結合部２０−１，２０−２と接続され、光切替装置１１の大容量ファイバ光結合部２１−１，２１−２と接続されている。大容量光ファイバ１００，２００は複数のコアを有し、それぞれのコアには、現用信号、予備信号、および監視制御信号が伝送される。
監視制御信号は、監視制御信号伝送用コア部１１０−１，２１０−１にて伝送され、現用信号は、現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−３、２２０−１，・・・，２２０−３にて伝送され、予備信号は、予備信号伝送用コア部１３０−１，・・・，１３０−３、２３０−１，・・・，２３０−３にて伝送される。

【0027】

なお、図５では、監視制御信号の伝送路は実線で示し、現用信号の伝送路は細い点線で示し、予備信号の伝送路は太い点線で示している。
また、光ファイバ１０００，・・・，１００３は、切替装置１０の経路分散光スイッチ３０に接続され、光ファイバ１００５，・・・，１００８は、切替装置１１の経路分散光スイッチ３１に接続される。

【0028】

大容量光信号（現用信号、及び予備信号）は、光ファイバ１０００，・・・，１００３に入力し、切替装置１０の経路分散光スイッチ３０により経路を選択された後、大容量ファイバ光結合部２０−１、２０−２のいずれかに伝送され、その大容量ファイバ光結合部２０−１、２０−２を介し、大容量光ファイバ１００，２００にて伝送された後、切替装置１１の大容量ファイバ光結合部２１−１，２１−２を介し、経路分散光スイッチ３１により経路を選択され、光ファイバ１００５，・・・，１００８から出力される。

【0029】

尚、大容量ファイバ光結合部２０−１，２０−２から出力された各光信号は、障害検出部４１−１，・・・，４１−ｎにて障害の有無が検出される。具体的な例として、障害検出部４１−１，・・・，４１−ｎでは光信号を一部分岐させて光パワーをモニタし、所定のパワーレベルに達しない時に「障害あり」と判断する、あるいは簡易に特定パターンだけモニタする事で「障害あり」と判断するなどである。

【0030】

ここで、障害検出部４１−１，・・・，４１−ｎから障害ありとの情報が監視制御部５１に入力すると、監視制御部５１は監視制御信号により、監視制御部５０にどのコアで伝送された信号が障害ありかを知らせる事が出来る。監視制御部５０、５１は各々切替テーブル６０、６１を持ち、障害情報を受け取った場合に予めどのファイバ、コアに切替えるかの情報をテーブルに収容している。

【0031】

切替テーブル６０、６１のそれぞれの情報は、予め同じ内容になるよう同期させてあるため、監視制御部５０、５１は障害状況に応じて、経路分散光スイッチ３０、３１で予備経路として割り当てたファイバ、およびコアに切替える事が出来る。監視制御信号は、大容量ファイバ光結合部２０−１，２０−２、大容量光ファイバ１００，２００、大容量ファイバ光結合部２１−１，２１−２を介し、監視制御部５０、５１間でやり取りされる。
ここで、大容量光ファイバ１００の各コア部は、監視制御信号伝送用コア部１１０−１、現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−３，予備信号伝送用コア部１３０−１，・・・，１３０−３に割当てられる。また、大容量光ファイバ２００の各コア部は、監視制御信号伝送用コア部２１０−１、現用信号伝送用コア部２２０−１，・・・，２２０−３，予備信号伝送用コア部２３０−１，・・・，２３０−３に割当てられる。

【0032】

具体的な切替の事例を示すために、切替テーブル６０、６１の内容の例を図１２に示す。
図１２には、大容量光ファイバ１００の各コア部（１２０−１，・・・，１２０−３、１３０−１，・・・，１３０−３）及び大容量光ファイバ２００の各コア部（２２０−１，・・・，２２０−３、２３０−１，・・・，２３０−３）のパス（伝送用コア部）に対応して、伝送信号が現用／予備かの区別と、パスの優先度と、伝送路の状態と、障害が発生した時の障害時アクションとが一覧表にまとめられている。ここで、図１２中の伝送路の状態は、正常か、障害発生かを示しており、障害発生の内容詳細（例えば、LOS）は、図１３に明示されている。

【0033】

切替テーブル６０、６１では、図１２に示すようにパス（どの伝送用コア部に割当てるか）、現用／予備、状態、障害時のアクション等の内容が予め纏められている。例えば、大容量光ファイバ１００で現用信号として割り当てられているパスを現用信号伝送用コア部１２０−１で伝送する場合、現在の状態は正常であり、もし障害が発生した場合は、予備信号として割り当てられているパスを予備信号伝送用コア部２３０−１で伝送する事を予め決めてある。この場合、対向している両方の切替装置１０、１１の切替テーブル６０、６１両方で内容が一致しているため、障害検出部４１−１，・・・，４１−ｎで障害を検出した際には、監視制御部５０、５１は、速やかにどのパスに切替えるかを判断し経路分散光スイッチ３０，３１の切替制御を行なう。

【0034】

また、次の例では、大容量光ファイバ１００で現用信号として割り当てられているパスを現用信号伝送用コア部１２０−２で伝送する場合、現在の状態は正常であり、もし障害が発生した場合は、予備信号として割り当てられているパスを予備信号伝送用コア部２３０−２で伝送する事を予め決めてある。

【0035】

ただし、既に予備信号伝送用コア部２３０−２で警報ＡＩＳ(Alarm Indication System)など伝送できない事が分かっている場合には、さらに次の予備伝送用コア部として２３０−３を予め割当てておいても構わない。また、この際にパス優先度として、現用信号伝送用コア部１２０−１を「最優先」、１２０−２を１２０−３よりも「優先」という様に決めておく事でも構わない。この場合、現用信号伝送用コア部１２０−２で先に障害が起きた際には優先的に予備信号伝送用コア部２３０−３に割り当てられるので、更に１２０−３で障害が起きても、１２０−２を押しのけて切替処理は実行されないようにパスに対する優先度を付けた処理が可能となる。

【0036】

図１３は、警報および各警報の内容をまとめた一覧表であり、警報の内容に従って優先度を決められていて、表の上は優先度が高い警報を示し、下に掛けて次第に低い警報となるように並べてある。

【0037】

図１２のパス優先度が同じ場合には、図１３に示す警報の優先度が高いものが優先され切替えられるよう処理される。すなわち、より深刻な障害が救済されるよう切替処理を行なう事が可能となる。

【0038】

図６は、２本の大容量光ファイバでコア間片方向伝送における現用・予備系１＋１、１：１に適用するための大容量光ファイバ１００，２００の監視制御信号伝送用コア部、現用信号伝送用コア部および予備信号伝送用コア部の割り当ての例を示したものである。
ここで、１＋１の冗長構成では予備系に通常時も現用系と同じ信号を伝送しておき、障害時には受信側の切替装置で伝送路を選択する事で冗長系を実現する構成である。
また、１：１の冗長構成では予備系には通常時に元々信号を流さない、あるいはエクストラトラフィックなど障害発生時に切替える予備系が無いような優先度の低い信号を割り当てておき、障害発生時には送信側および受信側の切替装置で伝送路を選択する事で冗長系を実現する構成である。監視制御信号は、大容量光ファイバ１００、２００の中心に位置する監視制御信号伝送用コア部１１０−１，２１０−１にて伝送され、現用信号は現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−３、２２０−１，・・・，２２０−３にて伝送され、予備信号は予備信号伝送用コア部１３０−１，・・・，１３０−３、２３０−１，・・・，２３０−３にて伝送される。

【0039】

監視制御信号は、現用信号、又は予備信号の伝送方向に対して、逆方向に伝送する。
ここで、ファイバ断などの障害に対応するには、現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−３の予備系として予備信号伝送用コア部２３０−１，・・・，２３０−３を割り当てる、現用信号伝送用コア部２２０−１，・・・，２２０−３の予備系として予備信号伝送用コア部１３０−１，・・・，１３０−３を割り当てる。

【0040】

尚、図６では、ＭＣＦの中心コア１つを監視制御信号伝送用コアとして割り当てているが、現用信号伝送用コア部あるいは予備信号伝送用コア部を減らして、監視制御信号伝送用コア数を増やす構成としても構わない。

【実施例2】

【0041】

この実施例では、１本の大容量光ファイバでコア間双方向伝送における現用・予備系１＋１、１：１に適用するための大容量光ファイバ１００の監視制御信号伝送用コア部、現用信号伝送用コア部および予備信号伝送用コア部の割り当てた実施例を示したものである。図７を用いて、実施例２について以下に詳細に説明する。監視制御信号は、大容量光ファイバ１００の中心に位置する監視制御信号伝送用コア部１１０−１にて伝送され、現用信号は現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−３にて伝送され、予備信号は予備信号伝送用コア部１３０−１，・・・，１３０−３にて伝送される。双方向伝送には、波長多重伝送方式により波長の異なる信号を双方向に伝送させる、あるいは同じ波長の光を光サーキュレータによって分離するなどの方法によって実現される。

【実施例3】

【0042】

この実施例では、４本の大容量光ファイバでコア間片方向伝送における現用・予備系１＋１、１：１に適用するための大容量光ファイバ１００、１０１、２００、２０１の監視制御信号伝送用コア部、現用信号伝送用コア部および予備信号伝送用コア部の割り当てた実施例を示したものである。

【0043】

図８を用いて、実施例３について以下に詳細に説明する。監視制御信号は、大容量光ファイバ１００（現用、光切替装置１０から１１に対し）、１０１（現用、光切替装置１１から１０に対し）、２００（予備、光切替装置１０から１１に対し）、２０１（予備、光切替装置１１から１０に対し）の中心に位置する監視制御信号伝送用コア部１１０−１，１１１−１，２１０−１，２１１−１にて伝送され、現用信号は現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−６、１２１−１，・・・，１２１−６にて伝送され、予備信号は予備信号伝送用コア部２２０−１，・・・，２２０−６、２２１−１，・・・，２２１−６にて伝送される。

【実施例4】

【0044】

この実施例では、１＋Ｎ（この例では、Ｎ＝２）本の大容量光ファイバでコア間片方向伝送における現用・予備系１：Ｎに適用するための大容量光ファイバ１００、１０１、１０２、２００、２０１、２０２の監視制御信号伝送用コア部、現用信号伝送用コア部および予備信号伝送用コア部の割り当てた実施例を示したものである。

【0045】

図９を用いて、実施例４について以下に詳細に説明する。監視制御信号は、大容量光ファイバ１００および１０２（現用、光切替装置１０から１１に対し）、１０１および１０３（現用、光切替装置１１から１０に対し）、２００（予備、光切替装置１０から１１に対し）、２０１（予備、光切替装置１１から１０に対し）の中心に位置する監視制御信号伝送用コア部１１０−１，１１１−１，１１２−１，１１３−１，２１０−１，２１１−１にて伝送され、現用信号は現用信号伝送用コア部１２０−１，・・・，１２０−６、１２１−１，・・・，１２１−６、１２２−１，・・・，１２２−６、１２３−１，・・・，１２３−６にて伝送され、予備信号は予備信号伝送用コア部２２０−１，・・・，２２０−６、２２１−１，・・・，２２１−６にて伝送される。

【0046】

尚、図中ではリニアネットワークの形態のみ示したが、監視制御信号伝送用にＭＣＦの中心コアを割り当てる本発明の概念は、例えば図１０に示すリング状のネットワーク、あるいは図１１に示すメッシュネットワークなどの冗長系にも適用できるものである。図１０では、６つの光切替装置がリング状に接続された構成を示してあり、各光切替装置は現用信号伝送用大容量光ファイバ１００，・・・，１０５および予備信号伝送用大容量光ファイバ２００，・・・，２０５で接続されている。

【0047】

また，リングネットワークのプロトコル例としてはUPSR（Unidirectional Path Switched Ring）、BLSR（Bidirectional Line Switched Ring）などがあり、本発明の概念の適用が可能である。図１１では、５つの光切替装置がメッシュ状に接続された構成を示してあり、各光切替装置は現用信号伝送用大容量光ファイバ１００，・・・，１０６および予備信号伝送用大容量光ファイバ２００，・・・，２０６で接続されている。リングネットワーク、メッシュネットワークではリニアネットワークに比べ、障害時の迂回経路数を増やす事が可能となり、より信頼性の高いネットワーク構築が可能となる。

【0048】

また、１：Ｎなどの切替装置では、対向する装置間の切替タイミングを同期させる事で、切替時間の短縮化を行なえる可能性がある。また、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨやＯＴＮではビットレートが４倍ずつ、イーサネットではビットレートが４倍あるいは１０倍で標準化されている。このような標準化も考慮すると、現用コアの割当も４の倍数あるいは１０の倍数とする方が収容効率の良い伝送方法とも考えられる。

【0049】

また、さらには監視制御信号光のパワーを主信号光（現用あるいは予備信号光）のパワーより小さくする事で、主信号へのクロストークの影響を小さくする効果が考えられる。

【0050】

以上の結果、本発明により、マルチコアファイバを接続する光切替装置において、監視制御情報を確実に対向する光切替装置に伝送し、ＭＣＦによる大容量伝送で、ファイバ断などによる危機的な通信障害が生じるリスクを低減し、大容量・高信頼な光配線網を実現する事が出来る。

【符号の説明】

【0051】

１，２…切替装置、
１０，１１，１２，１３，１４，１５…光切替装置、
２０−１，２０−２，２１−１，２１−２…大容量ファイバ光結合部、
３０，３１…経路分散光スイッチ、
４１−１，４１−ｎ…障害検出部、
５０，５１…監視制御部、
６０，６１…切替テーブル、
７０−１，７０−ｎ…現用信号伝送用光トランシーバ、
７１−１，７１−ｎ…現用信号伝送用光トランシーバ、
８０，８１…予備信号伝送用光トランシーバ、
９０−１，９０−２，９１−１，９１−２…波長多重光合分波器、
１００，１０６…大容量光ファイバ、
２００，２０６…大容量光ファイバ、
１１０−１，２１０−１…監視制御信号伝送用コア部、
１２０−１，１２０−６…現用信号伝送用コア部、
１２１−１，１２１−６…現用信号伝送用コア部、
２２０−１，２２０−６…現用信号伝送用コア部、
２２１−１，２２１−６…現用信号伝送用コア部、
１３０−１，１３０−６…予備信号伝送用コア部、
１３１−１，１３１−６…予備信号伝送用コア部、
２３０−１，２３０−６…予備信号伝送用コア部、
２３１−１，２３１−６…予備信号伝送用コア部、
１０００，１００８…光ファイバ、
１０１０…コア部、
１５００…大容量光ファイバ、
１５１０−１，１９…大容量光ファイバコア部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】