特許 7183412 遠隔操作されるＷＳＳ冗長性を有する高密度な海底のＲＯＡＤＭ装置

(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】

(24)【登録日】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】遠隔操作されるＷＳＳ冗長性を有する高密度な海底のＲＯＡＤＭ装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/27 20130101AFI20221128BHJP

   H04B 10/03 20130101ALI20221128BHJP

   H04J 14/02 20060101ALI20221128BHJP

【ＦＩ】

H04B10/27

H04B10/03

H04J14/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021523370

(86)(22)【出願日】2019-11-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-17

(86)【国際出願番号】 US2019061063

(87)【国際公開番号】W WO2020102268

(87)【国際公開日】2020-05-22

【審査請求日】2021-04-28

(31)【優先権主張番号】62/767,174

(32)【優先日】2018-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/681,813

(32)【優先日】2019-11-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504080663

【氏名又は名称】エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク

【氏名又は名称原語表記】ＮＥＣ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】ロドリゲス、 エディアルド マテオ

(72)【発明者】

【氏名】間 竜二

(72)【発明者】

【氏名】中野 雄大

【審査官】鴨川 学

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１１７９８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０２２２３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０１７１８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第００８２０１６６（ＥＰ，Ａ２）

【文献】特開２０１０－２２６１６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／２７

Ｈ０４Ｂ １０／０３

Ｈ０４Ｊ １４／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

海底の／海中の送信ネットワークで通信する改良された海底の／海中の通信システム構成であって、
海底の／海中の分岐装置（ＢＵ）と、
海底の／海中の再構成可能な光アド／ドロップ多重化装置（ＲＯＡＤＭ）と、を含み、
前記ＲＯＡＤＭは高密度なＲＯＡＤＭ（ＨＤＲＵ）として構成され、前記ＨＤＲＵは複数のＲＯＡＤＭサブ装置（ＲＳＵ）を含み、前記複数のＲＳＵの夫々の１つは前記ＢＵと光通信する複数の波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を有し、
前記改良された海底の／海中の通信システム構成は、前記複数のＷＳＳの遠隔操作される冗長性を含み、
前記複数のＷＳＳの前記遠隔操作される冗長性は、前記海底の／海中のＲＳＵに含まれる前記複数のＷＳＳの夫々に冗長なＷＳＳを構成することによって達成され、各冗長なＷＳＳは非海底の／非海中の位置に配置されることを特徴とする、改良されたシステム構成。

【請求項2】

各構成された冗長なＷＳＳは、前記海底の／海中のＲＳＵに含まれるその対のＷＳＳの代わりに、前記対のＷＳＳの故障中にはチャネルをアド／ドロップするよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載の改良されたシステム構成。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１８年１１月１４日に出願された仮出願第６２／７６７，１７４号、および２０１９年１１月１２日に出願された米国特許出願第１６／６８１，８１３の利益を主張するものであり、両者の全体の内容が、本明細書に詳細に記載されているかのように参照により組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

（技術分野）
本開示は一般に、海底光通信に関し、より詳細には、高密度海底再構成可能な光アド－ドロップ多重化装置（ＲＯＡＤＭ）および波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の冗長性を含む海底光通信システムに関する。

【0003】

（背景）
光通信技術において、そして特に海底の／海中の光通信技術において知られているように、ＲＯＡＤＭを含む分岐装置は、そのような海底の／海中のシステムにおいて基本的に重要な構成要素である。さらに、ＷＳＳ要素に基づくＲＯＡＤＭを有する既知の海底の／海中のシステムは、３つ以上のサイトの相互接続のため大きな柔軟性および信頼性を提供するので、さらに重要であることが証明されている。それらの重要性を考慮すると、ＲＯＡＤＭとＷＳＳ’を含む分岐要素の改善は、技術に対して好適なものであろう。

【発明の概要】

【0004】

本技術の進歩は、遠隔操作される波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の冗長性を有する高密度な海底の／海中の再構成可能な光アド／ドロップ多重化装置（ＲＯＡＤＭ）を含む、改良されたシステム、方法、および構造に向けられた本開示の態様にしたがって引き起こされる。

【0005】

先行技術とは対照的に、本開示の態様によるシステム、方法、および構造は、有利に「ドライプラント」に配置され遠隔操作されるＷＳＳを有利に使用し、一方、海底の／海中のＲＯＡＤＭは「ウェットプラント」にＷＳＳを含む。

【0006】

しかしながら、ここで、本開示によるシステム、方法、および構造を示し、説明すると、ＷＳＳ要素の遠隔操作される冗長性を有する構成を使用することによって、海底の／海中のＲＯＡＤＭ装置のこのような空間制限を有利に克服する。有利に、本開示の一態様によれば、ＲＵ内部に通常配置される冗長性を有する要素は低減され、ＲＳＵの数は２倍になる。

【0007】

本開示のさらなる態様によれば、海底の／海中のＲＳＵは、有利に冗長性を有するＷＳＳ要素を含まない。その代わりとして、特定のＲＯＡＤＭでアド／ドロップ操作の量を増加させるだけでなく、また、その有用性を向上させる分岐局でＷＳＳ装置を使用するトラフィック回復方法論のシステムが使用される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本開示のより完全な理解は、添付の図面を参照することによって実現されるであろう。

【0009】

【図1】本開示の態様による、海底の／海中の分岐装置（ＢＵ）および海底の／海中のＲＯＡＤＭ装置（ＲＵ）の例示的な構成の概略図を示し、各ＲＩは、数キロメートル（ｋｍ）の距離だけ間隔をおいて置かれた分離したウェットプラント体であるＲＯＡＤＭサブ装置（ＲＳＵ）とＲＵ１とＲＵ２とを含む。

【0010】

【図2】本開示の態様による例示的な高密度ＲＯＡＤＭ装置（ＨＤＲＵ）の概略図を示す。

【0011】

【図3】本開示の態様による、構成が通常動作モードにある、遠隔操作されるＷＳＳ冗長性を有する例示的なＨＤ－ＲＳＵ構成の概略図である。

【0012】

【図4】本開示の態様による、構成が故障動作モードにある、遠隔操作されるＷＳＳ冗長性を有する例示的なＨＤ－ＲＳＵ構成の概略図である。

【0013】

例示的な実施形態は、図面および詳細な説明によってより完全に説明される。しかしながら、本開示による実施形態は、様々な形態で具体化されてもよく、図面および詳細な説明に記述された特定のまたは例示的な実施形態に限定されない。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下は、単に本開示の原理を例示するものである。したがって、本明細書では明白に記述または示されていないが、当業者は本開示の原理を具体化し、その精神および範囲内に含まれる様々な配置を考案することができることが理解されよう。

【0015】

さらに、本明細書に列挙されたすべての例および条件付きの言語は、読者が本開示の原理および本技術を促進するために本発明者（ら）によって寄与された概念を理解するのを助けるための教育上の目的のためだけのものであることが意図され、そのような具体的に列挙された例および条件に限定されないものとして解釈されるべきである。

【0016】

さらに、本開示の原理、態様、および実施形態、ならびにその特定の例を列挙する本明細書のすべての陳述は、その構造的および機能的同等物の両方を包含することが意図される。さらに、そのような同等物は現在知られている同等物と、将来開発される同等物、すなわち、構造にかかわらず、同じ機能を実行する開発された任意の要素との両方を含むことが意図される。

【0017】

したがって、例えば、本明細書の任意のブロック図は、本開示の原理を具体化する例示的な回路の概念図を表すことが、当業者には理解されよう。

【0018】

本明細書で特に明白に特定しない限り、図面を構成する図は、縮尺に合わせて描かれていない。

【0019】

いくつかの追加の背景として、我々は、ＲＯＡＤＭを含む分岐装置が現代の海底の／海中の通信システムにおける基本的な要素であることにもう一度着目することから始める。当業者には公知であり理解されるように、波長選択スイッチ（ＷＳＳ）要素を使用するＲＯＡＤＭは、３つ以上のサイトを相互に接続して使用される場合、相当な柔軟性および信頼性を提供する。

【0020】

海底の／海中のネットワークシステムにおいて、当業者は、ネットワークを「トランク」と「分岐」に分割することはありふれたことであることを知っているであろう。典型的には、各分岐局は２つの独立したファイバ対（ＦＰ）によって１対のトランク局に接続される。各分岐局にアド／ドロップされる容量は、海底の／海中のＲＯＡＤＭ装置（ＲＵ）によって管理される。

【0021】

当業者にはさらに知られているように、海底の／海中のＲＵは、海底の／海中の本体のかなりの空間／体積制限のため、限られた数および結果として生じる構成要素の体積を収容することができる。海底の／海中のＲＵに含まれる構成要素の中で、中でもＷＳＳ要素、光増幅器、光スイッチ、受動光カプラ、制御回路、およびコマンド受信器および送信器を含む。さらに、全体的な信頼性を高めるため、ＷＳＳなどのＲＵに含まれる一定の要素は冗長である。その結果、そのようなＲＵ空間制限は、ＲＵにおいて実行される制限された量のアド／ドロップ動作という結果になる。例えば、典型的な海底の／海中のＲＵは、１つのハウジング（すなわち、２つのＲＯＡＤＭサブ装置）で最高で２つのアド／ドロップ動作をサポートすることができる。これは、完全な双方向的な接続性が２つのトランクＦＰおよび４つの分岐ＦＰに提供されることを意味する。特定の分岐において、より多くのファイバ対を分岐する必要があるこのような状況では、いくつかのＲＵはインストールされなければならない。

【0022】

図１は海底の／海中の分岐装置（ＢＵ）および海底のＲＯＡＤＭ装置（ＲＵ）の例示的な構成の概略図を示し、各ＲＩは、数キロメートル（ｋｍ）の距離によって間隔おいて置かれた分離したウェットプラント体であるＲＯＡＤＭサブ装置（ＲＳＵ）とＲＵ１とＲＵ２とを含む。図に示される構成に例示されるように、４つのトランクＦＰは、双方向的なアド／ドロップ接続性で示される。ここで容易に理解され、認識されるように、ハウジングサイズの制限のため、２つのカスケード接続されたＲＵは必然的に使用される。さらに、各ＲＳＵは、ネットワークの信頼性を高めるため冗長なＷＳＳ要素を含む。もちろん、このような冗長性は代償、すなわち、我々が既に注目した海中の／海底のハウジングの付加的な空間が、このような海中の／海底のシステムにおいて高価であるという代償になる。

【0023】

しかしながら、ここで、本開示によるシステム、方法、および構造を示し、説明すると、ＷＳＳ要素の遠隔操作される冗長性の構成を使用することによって、海底の／海中のＲＯＡＤＭ装置のこのような空間制限を有利に克服する。有利に、本開示の一態様によれば、ＲＵ内部に通常配置される冗長な要素を低減することができ、ＲＳＵの数を２倍にすることができる。本開示のさらなる態様によれば、ＲＳＵは、有利に、冗長なＷＳＳ要素を含まない。その代わりに、分岐局でＷＳＳ装置を使用するトラフィック回復方法論のシステムが使用される。本発明の態様を使用したこのような高密度ＲＯＡＤＭ装置（ＨＤ－ＲＵ）は、図２に例示的に示される。

【0024】

さて、その図２を参照して、本開示の態様による例示的な高密度ＲＯＡＤＭ装置（ＨＤＲＵ）の概略図を示す。当業者には容易に理解され、認識されるように、本開示の態様によるシステム、方法、および構造によって達成されるように、海底の／海中のＲＵの低減は、そのようなＲＵの低減がさらにコストを低減し、そのようなシステムの海洋の設置および回復を単純化するので、決定的に重要である。

【0025】

図２から気付くように、示された例示的な構成は、複数のＦＰ（ＦＰ１１、ＦＰ１２、ＦＰ２１、ＦＰ２２、ＦＰ３１、ＦＰ３２、ＦＰ４１、ＦＰ４２０）によって夫々光学的に相互接続された複数の（この例示的な例では４つの）ＲＳＵ（ＲＳＵ１、ＲＳＵ２、ＲＳＵ３、ＲＳＵ４）を含むＢＵおよび海底の／海中のＨＤＲＵを含む。

【0026】

図３は、本開示の態様による、構成が通常動作モードにある、遠隔操作されるＷＳＳ冗長性を有する例示的なＨＤ－ＲＳＵ構成の概略図である。図４は、本開示の態様による、構成が故障動作モードにある、遠隔操作されるＷＳＳ冗長性を有する例示的なＨＤ－ＲＳＵ構成の概略図である。

【0027】

ここで、これらの図面を同時に参照すると、この議論において明確かつ簡単にするため、動作は一方向のみについて説明されていることに留意する。当業者であれば、双方向的な動作は同様に動作することを認識し、理解するであろう。

【0028】

これらの図に示すように、３つの局が例示的に示されている。単純化した議論と一貫して、局Ａから局Ｂ（ＡＢ）へのトラフィック、局Ａから局Ｃ（ＡＣ）へのトラフィック、そして局Ｃから局Ｂ（ＣＢ）へのトラフィックが説明される。上記のように、トラフィック（ＢＡ）、（ＢＣ）、および（ＣＡ）についての説明は、本明細書で説明し記述したものと同一である。

【0029】

具体的な図３に関連して、通常動作中、ＷＳＳ１装置は、典型的な／従来のＲＯＡＤＭ動作におけるアド／ドロップチャネルを管理することに留意されたい。ＡＣトラフィックは、ＷＳＳ１におけるＣＢトラフィックによって置き換えられる。分岐局－Ｃにおいて、トランクチャネルと分岐チャネルとはＷＳＳ３によって分離される。ＷＳＳ３の１つの出力ポートは、分岐チャネル（ＡＣ）をＡＣ／ＣＡチャネルの対応するトランスポンダに送信する。ＷＳＳ３の第２のポートは、トランクチャネル（ＡＢ）を光スイッチＳＷ３に送信する。あるいは、ＣＢトラフィックは、局Ｃで生成され、受動カプラを介してダミーライト（ＤＬ）と結合される。ダミーライトは最終的にＷＳＳ１で除去され、ＷＳＳ１でＡＢトラフィックはＣＢトラフィックに結合される。

【0030】

ここで図４に目を向けると、例えば、－ＷＳＳ１が故障したときの、本開示の態様による故障モード動作を示す。この図に関連して、ＷＳＳ１が非稼動になると、ＲＳＵの制御装置は、ＦＰ１１を使用して帯域外チャネルを介して通知を発行する。分岐局Ｃでは、この通知は他の制御装置を介して受信され、光スイッチＳＷ３は、その状態を変えるため起動される。ここで、ダミーライトの代わりに、トランクトラフィックは分岐トラフィックに結合される。同時に、光スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、ＷＳＳ１故障の通知後にそれらの状態を変更する。

【0031】

この図から分かるように、そこに示されている例示的な構成は、トランクチャネルが、ここでＲＵから分岐局へ往復することを実行すること以外に、通常モードと同じエンドツーエンドの接続性を維持する。これは、設計段階で修復の余地の状態とみなすことができる、このチャネルのＯＳＮＲ劣化を引き起こす。このＯＳＮＲは、ＲＵが予備のＲＵ装置に置き換えられるとき回復される。

【0032】

ここで、当業者は、本開示の態様による遠隔操作される冗長性を有する設計／構成を使用することによって、ＲＳＵ内のＷＳＳ装置の数を半減することができ、ＲＵ内のＲＳＵの数を２倍にすることができることを理解し、認識するであろうし、コストおよび海底の／海中の設置および動作に関して著しい利点という結果になる。

【0033】

この時点で、いくつかの特定の例を使用して本開示を提示したが、当業者は我々の教示がそのように限定されないことを認識するであろう。したがって、この開示は、本明細書に添付される特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】