特許 7574515 電力分配のための分岐ユニット

(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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】電力分配のための分岐ユニット

(51)【国際特許分類】

   H02G 15/08 20060101AFI20241022BHJP

   H04B 10/27 20130101ALI20241022BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

H02G15/08

H04B10/27

H01B7/00 310

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020048462

(22)【出願日】2020-03-18

(65)【公開番号】P2020174517

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】16/382,761

(32)【優先日】2019-04-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】520096002

【氏名又は名称】サブコン、エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ララ デニス ガレット

(72)【発明者】

【氏名】ブルース ナイマン

(72)【発明者】

【氏名】スタンレイ ウィスニースキー、ザ・セカンド

(72)【発明者】

【氏名】フランシス シー．ベカンピス

【審査官】東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５０４８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１８６９５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ １５／００－１５／１９６

Ｈ０４Ｂ １０／００－１０／９０

Ｈ０１Ｂ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の光ケーブル内に配設された第１の電力導体を接続するための第１のポートと、
第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第２のポートと、
ともに分岐ケーブル内に配設された、第３の電力導体と第４の電力導体とを接続するための第３のポートと、
電力接続回路と、を備え、
前記第３のポートは、第１のサブポート及び第２のサブポートを含み、かつ、
前記第１のサブポートは、前記分岐ケーブルの前記第３の電力導体を接続するように構成され、かつ、前記第２のサブポートは、前記分岐ケーブルの前記第４の電力導体を接続するように構成され、
前記第１のポートと、前記第２のポートと、前記第３のポートの前記第１のサブポートと、前記第３のポートの前記第２のサブポートとは、前記第１の電力導体と、前記第２の電力導体と、前記第３の電力導体と、前記第４の電力導体との複数の接続状態を実現するようにそれぞれ構成され、
前記電力接続回路は、前記複数の接続状態のなかから選択される１つの接続状態を実現する構成状態を有し、
前記第１のポートと、前記第２のポートと、前記第３のポートの前記第１のサブポートと、前記第３のポートの前記第２のサブポートと、のうち少なくとも二つは、前記構成状態に従って相互に接続され、
前記構成状態は、
ともに接地に接続された前記第１のポート及び前記第１のサブポートと、
互いに接続された前記第２のポート及び前記第２のサブポートと、又は
互いに接続された前記第１のポート及び前記第１のサブポートと、
ともに接地に接続された前記第２のポート及び前記第２のサブポートと、
を含む、分岐ユニット。

【請求項2】

前記構成状態は、
互いに接続された前記第１のポート及び前記第２のポートと、
ともに接地に接続された前記第１のサブポート及び前記第２のサブポートと、を含む、請求項１に記載の分岐ユニット。

【請求項3】

前記構成状態は、
互いに接続された前記第１のポート及び前記第１のサブポートと、
互いに接続された前記第２のポート及び前記第２のサブポートと、を含む、請求項１または２に記載の分岐ユニット。

【請求項4】

前記構成状態は、それぞれ接地に接続される前記第１のポートと、前記第２のポートと、前記第１のサブポートと、前記第２のサブポートと、のうち少なくとも二つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の分岐ユニット。

【請求項5】

前記分岐ケーブルは二重導体ケーブルである、請求項１から４のいずれか一項に記載の分岐ユニット。

【請求項6】

第１の光ケーブル内に配設された第１の電力導体を接続するための第１のポートと、
第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第２のポートと、
第１の分岐ケーブル内に配設された第３の電力導体を接続するための第３のポートと、
第２の分岐ケーブル内に配設された第４の電力導体を接続するための第４のポートと、
電力接続回路を備え、前記第１のポートと、前記第２のポートと、前記第３のポートと、前記第４のポートとは、別個のポートであり、前記第１の電力導体と、前記第２の電力導体と、前記第３の電力導体と、前記第４の電力導体との複数の接続状態を実現するようにそれぞれ構成され、
前記電力接続回路は、前記複数の接続状態のなかから選択される１つの接続状態を実現する構成状態を有し、
前記第１のポートと、前記第２のポートと、前記第３のポートと、前記第４のポートと、のうち少なくとも二つは、前記構成状態に従って相互に接続されるように構成され、
前記構成状態は、
（ｉ）ともに接地に接続された前記第１のポート及び前記第３のポートと、
（ｉｉ）互いに接続された前記第２のポート及び前記第４のポートと、又は
（ｉ）互いに接続された前記第１のポート及び前記第３のポートと、
（ｉｉ）接地に接続された前記第２のポート及び前記第４のポートと、
を含む、分岐ユニット。

【請求項7】

前記構成状態は、
（ｉ）互いに接続された前記第１のポート及び前記第２のポートと、
（ｉｉ）ともに接地に接続された前記第３のポート及び前記第４のポートと、又は
（ｉ）互いに接続された前記第１のポート及び前記第３のポートと、
（ｉｉ）互いに接続された前記第２のポート及び前記第４のポートと、
を含む、請求項６に記載の分岐ユニット。

【請求項8】

前記構成状態は、それぞれ接地に接続された前記第１のポートと、前記第２のポートと、前記第３のポートと、前記第４のポートと、のうち少なくとも二つを含む、請求項６又は７に記載の分岐ユニット。

【請求項9】

前記第１の分岐ケーブルと前記第２の分岐ケーブルとは物理的に分離されている、請求項６から８のいずれか一項に記載の分岐ユニット。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の分岐ユニットを介して電力を分配するための方法であって、
前記分岐ユニットを介して、分岐端子の第１の電力供給装置から電力を前記第３の電力導体を通して受信することと、
前記分岐ユニットを介して、前記分岐端子の第２の電力供給装置から電力を前記第４の電力導体を通して受信することと、
前記分岐ユニットを介して、前記第１の電力供給装置からの前記受信された電力を、幹線ケーブルの第１のアウトバウンド方向に前記第１の電力導体を通して分配することと、
前記分岐ユニットを介して、前記第２の電力供給装置からの前記受信された電力を、前記幹線ケーブルの第２のアウトバウンド方向に前記第２の電力導体を通して分配することと、を備え、
前記第１のアウトバウンド方向に分配された前記電力は、第１の電力供給セグメント又は第１の電力供給ゾーンを提供し、かつ、
前記第２のアウトバウンド方向に分配された前記電力は、第２の電力セグメント又は第２の電力供給ゾーンを提供する、方法。

【請求項11】

前記分岐ユニットは、
二重導体ケーブルを連結するように構成された分岐ケーブルポートを有する３ポート分岐ユニット、又は
２つの別個の分岐ケーブルポートを有する４ポート分岐ユニットである、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

二重導体分岐ユニットであって、
第１の光ケーブル内に配設された第１の電力導体を接続するための第１のポートと、
第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第２のポートと、
ともに第１の分岐ケーブル内に配設された第３の電力導体及び第４の電力導体をともに接続するための第３のポートと、を有し、
前記第３のポートは、第１のサブポート及び第２のサブポートを含み、
前記第１のサブポートは、前記第１の分岐ケーブルの前記第３の電力導体を接続するように構成され、かつ前記第２のサブポートは、前記第１の分岐ケーブルの前記第４の電力導体を接続するように構成された、二重導体分岐ユニットと、
第１の分岐ユニットであって、
第３の光ケーブル内に配設された第５の電力導体を接続するための第４のポートと、
前記第１の光ケーブル内に配設された前記第１の電力導体を接続するための第５のポートと、
第２の分岐ケーブルに配設された第６の電力導体を接続するための第６のポートと、
を有する第１の分岐ユニットと、
第２の分岐ユニットであって、
前記第２の光ケーブル内に配設された前記第２の電力導体を接続するための第７のポートと、
第４の光ケーブル内に配設された第７の電力導体を接続するための第８のポートと、
第３の分岐ケーブルに配置された第８の電力導体を接続するための第９のポートと、
を有する第２の分岐ユニットと、
を備えるシステム。

【請求項13】

ともに前記第１の分岐ユニットの、前記第４のポートと前記第６のポートとは互いに接続され、
前記第１の分岐ユニットの前記第５のポートは接地に接続され、かつ
ともに前記二重導体分岐ユニットの、前記第１のポートと前記第３のポートの前記第１のサブポートとは、互いに接続されている、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記第１の分岐ユニットの前記第４のポート及び前記第５のポートは互いに接続され、
前記第１の分岐ユニットの前記第６のポートは接地に接続され、
前記第２の分岐ユニットの前記第７のポート及び前記第８のポートは互いに接続され、
前記第２の分岐ユニットの前記第９のポートは接地に接続され、
ともに前記二重導体分岐ユニットの、前記第１のポートと前記第３のポートの前記第１のサブポートとは互いに接続され、
ともに前記二重導体分岐ユニットの、前記第２のポートと前記第３のポートの前記第２のサブポートとは互いに接続される、請求項１２に記載のシステム。

【請求項15】

前記第１の分岐ケーブルは二重導体ケーブルである、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は、光通信システムの分野に関する。より具体的には、本開示は、光通信システム内に電力を分配するための分岐ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

海底光ファイバ伝送システムでは、分岐ユニットは、２つ以上の目的地にサービスを提供するために、光ケーブルを「分枝部」に分割することができる器材のうちの一機器である。例えば、分岐ユニットの一方の分枝部は、ケーブルの陸揚げ地点（例えば、ケーブルが上陸する場所）に向けられてもよく、もう一方の分枝部は、海底を引き続き進んでもよい。例えば、分岐ユニットは、従来の３ポート式電気分岐機能を組み込んだものでもよい。そのような従来の３ポート式電気分岐機能では、３つのケーブル（例えば、「東」幹線ケーブル、「西」幹線ケーブル、及び分岐ケーブル）の電力導体どうしや、それらと接地コネクタとを相互に接続し、かつそれらの間の接続を管理することができる。

【0003】

従来の３ポート電気分岐構成では、分岐ユニットは、東幹線ケーブルの電力導体が西幹線ケーブルの電力導体に接続され、その一方で、分岐ケーブルの電力導体が、その場所の海の接地コネクタに接続されるように構成されてもよい。また例えば、別の従来の３ポート電気分岐構成では、分岐ユニットは、東幹線ケーブル（又は代替的構成では西幹線ケーブル）の電力導体が、分岐ケーブルの電力導体に接続され、その一方で、西幹線ケーブル（又は代替的構成では東幹線ケーブル）の電力導体が、その場所の海の接地コネクタに接続されるように構成されていてもよい。

【0004】

しかしながら、上記の従来の３ポート電気分岐構成では、シャント故障がケーブルで発生する場合には、多数の問題が生じる。シャント故障とは、ケーブルの絶縁が損傷し、ケーブルの電力導体から海水への短絡が存在した場合に発生する種類の故障であり得る。典型的には、故障からの修復中、仮想接地点（通常、ケーブルに沿ってほぼ中間の位置に存在するであろう）の位置は、通信システムがケーブルによってトラフィックを搬送し続けることができるように、シャント故障の発生した場所に移動されてもよい。

【0005】

したがって、上述の構成でシャント故障が発生すると、３本のケーブルのうちの１本の電力導体が常に、その場所の海の接地コネクタに物理的に接続されているため、伝送ケーブルの仮想接地点は、ケーブルに沿った任意の場所に移動することができない。別の問題は、シャント故障から最も遠い電力供給装置（ＰＦＥ）が、ケーブルの電力導体を通る動作電流を維持するために必要な、追加の電力を発生させることができなければならないということである。結果として、システムのトラフィック容量は、分岐ユニットのこのシャント故障回復条件によって本質的に制約又は制限され、全体的な通信容量及び効率性を大幅に低減することになってしまう。

【発明の概要】

【0006】

本開示の実施形態は、電力を分配するための、これまでに存在しなかった斬新な分岐ユニットを対象とする。一実施形態では、その分岐ユニットは、第１の光ケーブルに配設された第１の電力導体を接続するための第１のポートと、第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第２のポートと、ともに分岐ケーブル内に配設された第３の電力導体及び第４の電力導体をともに接続するための第３のポートと、を含み得る。第３のポートは、第１のサブポート及び第２のサブポートを含み得る。第１のサブポートは、分岐ケーブルの第３の電力導体を接続するように構成され得る。第２のサブポートは、分岐ケーブルの第４の電力導体を接続するように構成され得る。

【0007】

別の実施形態では、分岐ユニットは、第１の光ケーブル内に配設された第１の電力導体を接続するための第１のポートと、第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第２のポートと、第１の分岐ケーブル内に配設された第３の電力導体を接続するための第３のポートと、第２の分岐ケーブル内に配設された第４の電力導体を接続するための第４のポートと、を備え得る。

【0008】

別の実施形態では、システムは、二重導体分岐ユニット、第１の分岐ユニット、及び第２の分岐ユニットを含み得る。その二重導体分岐ユニットは、第１の光ケーブルに配設された第１の電力導体を接続するための第１のポートと、第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第２のポートと、ともに第１の分岐ケーブル内に配設された第３の電力導体及び第４の電力導体をともに接続するための第３のポートと、を含み得る。第３のポートは、第１のサブポート及び第２のサブポートを含み得る。第１のサブポートは、第１の分岐ケーブルの第３の電力導体を接続するように構成されてもよく、かつ第２のサブポートは、第１の分岐ケーブルの第４の電力導体を接続するように構成されてもよい。また、第１の分岐ユニットは、第３の光ケーブル内に配設された第５の電力導体を接続するための第４のポートと、第１の光ケーブル内に配設された第１の電力導体を接続するための第５のポートと、第２の分岐ケーブル内に配設された第６の電力導体を接続するための第６のポートと、を含み得る。第２の分岐ユニットは、第２の光ケーブル内に配設された第２の電力導体を接続するための第７のポートと、第４の光ケーブル内に配設された第７の電力導体を接続するための第８のポートと、第３の分岐ケーブル内に配設された第８の電力導体を接続するための第９のポートと、を含み得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】例示的な光通信システムを示す。

【図2】例示的な分岐ユニットを示す。

【図3】分岐ユニットの例示的な構成状態を示す。

【図4】分岐ユニットの代替例を示す。

【図5】例示的な電力供給アーキテクチャを示す。

【図6】電力供給セクションへのケーブルの分割例を示す。

【図7】シャント故障の管理例を示す。

【図8】二重シャント故障の管理例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明は、分岐端子からの電力を、幹線経路の各アウトバウンド方向（例えば、東、西）に分配するように構成されている分岐ユニットを対象とする。例示的な一実施形態では、分岐ユニットの分岐ケーブルは、二重導体ケーブル（「ＤＣＣ」）であってもよく、２つの別々の電力導体を含み、分枝ユニットから出る東幹線ケーブル及び西幹線ケーブルの両方に電力を供給するようになっている。代替的な実施形態では、別々の単一導体分岐ケーブルを２本使用して、４ポート電力分配分岐ユニットを提供してもよい。一部の実施例では、２本の単導体分岐ケーブルのうちの１本は、電力のみを提供するように構成されてもよく、一方、他の単一導体分岐ケーブルは、完全な光学的及び電気的機能を提供するように構成されてもよい。

【0011】

上述のように、従来の３ポート電気分岐構成に固有の制限は、シャント故障損傷などの故障事象中に生じる多数の問題を引き起こし得る。これまでに存在しなかった斬新なタイプの配電分岐ユニットは対象とした、本明細書に開示される１つ以上の実施形態、実施例、及び／又は態様は、多くの点で、上に説明した従来の構成を改善し、またそれよりも有利なものとなっている。例えば、配電分岐ユニットに関連する光ケーブル（例えば、東幹線ケーブル、西幹線ケーブル、及び分岐ケーブル）のいずれも、直接接地に電力供給される必要はなく、それにより全ての経路上でのシャント故障回復を可能にする。別の利点としては、１本のケーブルが２つの「シャント故障回復ゾーン」に分割され、そのうちの１つのゾーンは、例えば、東端子のＰＦＥと分枝端子の第１のＰＦＥとの間で電力供給され、他方のゾーンは、西端子のＰＦＥと分枝端子における第２のＰＦＥとの間で電力供給され得ることがある。したがって、各端子のＰＦＥ電圧要件は、電力流の長さの減少に比例して低減され得る。あるいは、経路全体のトラフィック容量を増加させるために、フルＰＦＥ電圧を使用してもよい。

【0012】

ここで、本発明の好ましい実施形態が示される添付図面を参照しながら、本発明をより完全に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全になるように、かつ、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。図面においては、全ての図をとおして、同じ数字は、同じ要素を指す。

【0013】

図面を参照すると、図１は、実施形態に係る例示的な光通信システム１００を示す。図示されているように、光通信システム１００（これは、長距離システムであり得る）は、幹線経路１１２に連結され得る幹線端子１１０及び１２０を含む。本明細書で使用するとき、用語「連結された（る）」は、任意の接続、接続すること、連結すること、リンクすること、リンクなどを指してもよいが、連結された構成要素どうしが、互いに直接接続されていることを必ずしも意味しない。したがって、連結された構成要素間の接続は間接的であってもよい。用語「連結された」及び「接続する（される）」は、本明細書において互換的に使用され得る。幹線端子１１０が位置する側を西側と称し、その反対側である、幹線端子１２０が位置する側を東側と称してもよいことが理解され得るであろう。

【0014】

幹線経路１１２は、光信号を搬送するための複数の光ケーブルセグメント、例えば、ケーブルセグメント１１３、１３４、及び１４２を含んでもよい。各ケーブルセグメントは、幹線端子１１０と幹線端子１２０との間の光信号の双方向通信のための伝送路を提供するために、光ファイバ対及び１つ以上のリピータ１７０を含む、光ファイバケーブルの１つ以上のセクションを含み得る。

【0015】

１つ以上の分岐ユニット、例えば、分岐ユニット（ＢＵ）１３０及び１４０が、幹線端子１１０と幹線端子１２０との間の幹線経路に連結されてもよい。分岐ユニット１３０及び分岐ユニット１４０のそれぞれは、例えば、１つ以上のリピータ１７０及び連結光ケーブルを介して、分岐端子、例えば、分岐端子１５０及び１６０に、それぞれ関連する分岐経路１５２及び１６２を通じて連結されてもよい。したがって、光通信システム１００は、同じ幹線ファイバ対を使用して、端子１１０、１２０、１５０及び／又は１６０どうしの間の光信号の双方向通信を提供するように構成され得るが、複数のファイバ対が、分岐ユニット１３０及び１４０のそれぞれによって使用及び支持されてもよいことが理解され得るであろう。説明を容易にするために、本明細書の説明は、１つの端子から別の端子への送信を参照して行われる場合がある。しかしながら、システム１００は、端子１１０、１２０、１５０及び／又は１６０のいずれかどうしの間の双方向通信又は一方向通信のために構成され得ることが理解され得るであろう。

【0016】

図１に更に示すように、幹線端子１１０及び１２０並びに分岐端末１５０及び１６０は、電力を、光通信システム１００のリピータ１７０などのような様々な電子部品に、例えば幹線経路１１２の光ケーブルセグメント及び分枝路１５２及び１６２に配設された電力導体（図示せず）を介して供給又は提供するように構成された１つ以上の電力供給装置（ＰＦＥ）、例えば、ＰＦＥ１８２、１８４、１８６、及び１８８を含んでもよい。

【0017】

更に、幹線及び分枝路の構成要素は、それらの意図される機能を達成するための既知の構成を含んでもよい。例えば、リピータ１７０は、伝送路上の信号減衰を補償する、任意の既知の光増幅器／リピータ構成を含んでもよい。例えば、リピータ１７０のうちの１つ以上は、エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）、ラマン増幅器、又はハイブリッド（例えば、ラマン／ＥＤＦＡ）増幅器などの光増幅器として構成されてもよい。更に、リピータ１７０のうちの１つ以上は、既知の光学－電気－光学的構成で提供されてもよく、その構成は、光信号を電気信号に変換し、電気信号を処理し、次いで光信号を再送信することによって、光信号を再生成するものである。

【0018】

以下で更に説明するように、分岐ユニット１３０及び分岐ユニット１４０のそれぞれの分岐ケーブルは、それぞれ、分岐端子１５０及び分岐端子１６０においてＰＦＥによって提供される電力を、分岐ユニットのアウトバウンド方向、例えば、西方及び東方の両方に分配するように構成されてもよい。したがって、例えば、ＰＦＥ１８４によって提供される電力は、幹線経路１１２の西側、例えば、幹線端子１１０と分岐ユニット１３０との間の全ての光ケーブルセグメントに分配されてもよく、かつ幹線経路１１２の東側、例えば、幹線端子１２０と分岐ユニット１３０との間の全ての光ケーブルセグメントに分配されてもよい。更に、ＰＦＥ１８６によって提供される電力は、分岐ユニット１４０によって上記と同様の方法で分配されてもよい。

【0019】

図２は、実施形態に係る例示的な分岐ユニット２００を示す。図示されているように、分岐ユニット２００は、その各々が、その中に配設された光ケーブル及び電力導体の接続を実現するようにそれぞれ構成された３つの別個のポート、例えば、西幹線ケーブルポート２０２、東幹線ケーブルポート２０４、分岐ケーブルポート２０６を含んでもよい。例えば、単一導体の西幹線ケーブル２０８は、西幹線ケーブルポート２０２に接続されてもよい。分岐ユニット２００の、上記と反対側には、単一導体の東幹線ケーブル２０９が、東幹線用ケーブルポート２０４に接続されてもよい。また、分岐ケーブルポート２０６には、二重導体分岐ケーブル２１０が接続されてもよい。用語「ポート」は、広く理解されてもよく、ケーブル（内部に配設された電力導体を含む）を分岐ユニットに接続して、別のケーブル（内部に配設された電力導体を含む）に接続することを可能にする、任意のインターフェース又は任意の好適な構成要素を含む。

【0020】

例示的な実施形態によれば、２つの別個の電力導体２１２及び電力導体２１４が、二重導体分岐ケーブル２１０内に配設されていてもよい。電力導体２１２及び電力導体２１４の接続を実現するように、分岐ケーブルポート２０６は、それぞれ対応する２つの別個のサブポート２１６及びサブポート２１８を含み得る。用語「サブポート」は、広く理解されてもよく、二重導体分岐ケーブル内に配設された２つの電力導体のうちの１つが別個の方法で分岐ケーブルポートに接続することを可能にし、しかも別個のハウジング等を有することを必要としない、任意のインターフェース、構成要素、及び／又は技術を含むことができる。

【0021】

電力接続機能部２２０は、回路（例えば、電力接続回路）、論理、任意の好適なハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得るが、その電力接続機能部２２０は、西幹線ケーブルポート２０２と、東幹線ケーブルポート２０４と、分岐ケーブルポート２０６の２つのサブポート２１６及び２１８と、及び接地２２２との間の接続を容易にし得る。例えば、電力接続機能部２２０は、西幹線ケーブルポート２０２とサブポート２１６との接続を介して、西幹線ケーブル２０８と二重導体分岐ケーブル２１０の電力導体２１２とを接続し得る。同様に、東幹線ケーブル２０９と電力導体２１４とは、東幹線ケーブルポート２０４とサブポート２１４との間の接続を介して接続され得る。以下で更に説明するように、他の多数の接続が可能であることが理解され得るであろう。

【0022】

図３は、実施形態に係る分岐ユニットの電力接続機能部の、例示的構成状態３００を示す。説明を容易にするため、分岐ユニット２００の電力接続機能部２２０は、構成状態３００を説明するために使用される。例えば、電力接続機能部２２０は、特定の方法、例えば、構成状態で接続するように分岐ユニット２００のポートを構成してもよく、その結果、それらのポートと関連付けられたケーブルは、その特定の方法に従って接続されることになる。以下で明らかになるように、構成状態３００は、少なくとも、二重導体分岐ケーブル２１０の２つの電力導体２１２及び電力導体２１４によって実現可能である。

【0023】

例えば、構成状態３０２では、西幹線ケーブルポート２０２と東幹線ケーブルポート２０４とは、単一導体の西幹線ケーブル２０８と単一導体の東幹線ケーブル２０９とが接続されるように接続され得る。二重導体分岐ケーブル２１０の電力導体２１２及び電力導体２１４が両方とも接地に接続されるように、サブポート２１６及びサブポート２１８が接地２２２に接続され得る。このように、電力接続機能部２２０によるポート（及びサブポート）の接続の構成は、それらのポート（及びサブポート）に接続されたケーブル内に配設された電力導体の接続を制御することになっている。

【0024】

構成状態３０４では、単一導体の西幹線ケーブル２０８が電力導体２１２に接続され、単一導体の東幹線ケーブル２０９が電力導体２１４に接続されるように、西幹線ケーブルポート２０２及び東幹線ケーブルポート２０４が、それぞれサブポート２１６及びサブポート２１８に接続され得る。別の例では、構成状態３０６は、分岐ユニット２００の全てのポート、例えば、西幹線ケーブルポート２０２及び東幹線ケーブルポート２０４並びにサブポート２１６及びサブポート２１８が、接地２２２に接続されるように構成してもよい。

【0025】

図３に更に示すように、構成状態３００はまた、例えば修復構成状態３０８、３１０、及び３１２などの、修復に関連する様々な構成状態を含み得る。例えば、電力接続機能部２２０は、分岐ユニット２２０のポートどうしを、例えばシャント故障などの光通信システムの故障の検出と、どこでその故障が検出されたかとに基づいて、特定の構成で接続し得る。

【0026】

修復構成状態３０８では、西幹線ケーブル２０８に修理が実施されているが、その修復構成状態３０８では、西幹線ケーブルポート２０２とサブポート２１６との両方が接地２２２に接続されている一方で、サブポート２１８が東幹線ケーブルポート２０４に接続され得る。また、東幹線ケーブル２０９に修理が実施されている場合、修理構成状態３１０では、サブポート２１６が西幹線ケーブルポート２０２に接続され得る。東幹線ケーブルポート２０４及びサブポート２１８は、接地２２２に接続され得る。更に別の例では、修復構成状態３１２で、二重導体分岐ケーブル２１０に修理が実施されている場合に、西幹線ケーブルポート２０２及び東幹線ケーブルポート２０４が互いに接続され得る。サブポート２１６及びサブポート２１８は、接地２２２に接続され得る。図３に示す様々な構成状態３００は単なる例であり、これに限定されるものではないことが理解され得るであろう。他の多くの構成状態が想到され得るであろう。

【0027】

図４は、代替的な実施形態に係る例示的な分岐ユニット４００を示す。例えば、分岐ユニット４００は、少なくとも４つの別個のポート、例えば、西幹線ケーブルポート４０２、東幹線ケーブルポート４０４、分岐ケーブルポート４０６、及び分岐ケーブルポート４０６とは別個の、異なる分岐ケーブルポート４０８、を含み得る。図示されているように、単一導体の西幹線ケーブル４１０及び単一導体の東幹線ケーブル４１２は、それぞれ、西幹線ケーブルポート４０２及び東幹線ケーブルポート４０４に接続され得る。更に、分岐ユニット４００は、様々なポート及び接地４１６間の接続を容易にするために、電力接続機能部２２０と同様であり得る電力接続機能部４１４を含み得る。分岐ユニット４００の電力接続機能部４１４によって構成可能な構成状態は、上述の構成状態３００と同様であり得るということが理解され得るであろう。

【0028】

上述したように、分岐ユニット４００の分岐ケーブルポート４０６及び分岐ケーブルポート４０８は、２つの物理的に別個の、異なるポートとして構成又は配置され得る。２本の別個の、単一導体の分岐ケーブル４１８及び単一導体の分岐ケーブル４２０（１本のＤＣＣの代わりとなるものである）が、それぞれ分岐ケーブルポート４０６及び分岐ケーブルポート４０８に接続され得る。したがって、分岐ユニット４００は、「４ポート」分岐ユニットと称され得るということが理解され得るであろう。２本の別個の、単一導体分岐ケーブルを使用することは、例えば、分岐ユニット４００の機能的なカスタマイズ能力に関して有利であり得る。一例としては、単一の導体分岐ケーブル４１８を、電力及び／又は光学機能のために使用することができ、その一方で、単一の導体分岐ケーブル４２０を、完全な光及び電気的機能を提供するように構成することができる。

【0029】

図５は、実施形態に係る、１つ以上の分岐ユニットを使用した光通信システム５００の、例示的な電力供給アーキテクチャを示す。説明を容易にするため、様々な電力関連構成要素を有する光通信システム５００の少なくとも一部分が示されている。システム５００は、一連の少なくとも５つの幹線ケーブルセグメントを含み、これらはそれぞれ長さが異なり、しかも第１の場所５０２（例えば、第１の陸地）と第２の場所５０４（例えば、第２の陸地）との間で、４つの異なる分岐ユニット（ＢＵ）５０６、５０８、５１０、及び５１２により相互に接続されている。例えば、一連の幹線ケーブルのうちの第１の幹線ケーブルは、電力供給装置（ＰＦＥ）５２２と分岐ユニット５０６との間に接続され得る。第２の幹線ケーブルは、分岐ユニット５０６と分岐ユニット５０８との間に接続され得る。第３の幹線ケーブルは、分岐ユニット５０８と分岐ユニット５１０との間に接続され得る。第４の幹線ケーブルは、分岐ユニット５１０と分岐ユニット５１２との間に接続され得る。第５の幹線ケーブルは、分岐ユニット５１２とＰＦＥ５２４との間に接続され得る。

【0030】

システム５００では、分岐ユニット５０６、５０８、５１０、及び５１２のそれぞれは、例えば、分岐ケーブルポートに接続された分岐ケーブルは、二重導体ケーブル（ＤＣＣ）であってもよく、かつ２つの別個に接続可能な電力導体を含んでもよいという点で、分岐ユニット２００と同様に構成され得る。例えば、分枝ユニット５０６を介して、ＤＣＣ５４２の２つの別個の電力導体はそれぞれ、２つの接続された幹線ケーブル、例えば第１の幹線ケーブル及び第２の幹線ケーブルの、分枝ユニット５０６からのアウトバウンド方向に、それぞれ、ＰＦＥ５２６及びＰＦＥ５２８から電力を供給又は分配し得る。更に、ＤＣＣ５４４の２つの電力導体はそれぞれ、ＰＦＥ５３０及びＰＦＥ５３２から、第２の幹線ケーブル及び第３の幹線ケーブルに電力を供給又は分配し得る。ＤＣＣ５４６は、ＰＦＥ５３４及びＰＦＥ５３６から、それぞれ、第３の幹線ケーブル及び第４の幹線ケーブルに電力を供給し得る。また、ＤＣＣ５４８は、ＰＦＥ５３８及びＰＦＥ５４０から、それぞれ、第４の幹線ケーブル及び第５の幹線ケーブルに電力を供給し得る。

【0031】

システム５００内の各ＤＣＣが、２つの別個の電源から、それぞれの分岐ユニットの両方のアウトバウンド方向に電力を供給しているので、図５に示される電力アーキテクチャでは、全てのケーブル接続を、ＤＣＣのセグメントを共有する他のケーブルの電力供給を乱すことなく、シャント故障からの回復のために調整することが可能になっている。図示されるように、分岐ユニット５０６、５０８、５１０、及び５１２は、シャント故障経路（ＳＦＰ）５５２、５５４、５５６、５５８、及び５６０を生成するように配置され得る。したがって、シャント故障が、ある特定のシャント故障経路上で発生しているという場合に、その経路上にある互いに対向するＰＦＥどうしのうちのいずれか（又は両方）におけるＰＦＥ電圧設定は、全ての海中機器がその経路に沿って電力供給され得るように、有効な接地接続を、シャント故障による損傷が発生した場所に移動させるために調整され得る。例えば、経路５５２上でシャント故障が発生しているという場合には、２つのＰＦＥ５２２及びＰＦＥ５２６は、経路５５２上で、有効接地接続を移動させるように調整され得る。同様に、経路５５６上でシャント故障が発生している場合には、２つのＰＦＥ５３２及びＰＦＥ５３４が調整され得る。

【0032】

光通信システム５００の電力供給アーキテクチャは、少なくとも、他のケーブルに影響を及ぼすことなく、特定のケーブル又は特定の複数のケーブルに対して、故障からの回復のための活動を実施し得る（そのことは、より長いケーブル間に短いコネクタケーブルが存在し得る、例えばシステム５００などのネットワークにとって、効果的であり得る）ため、有利である。

【0033】

図６は、実施形態に係る、１本のケーブルをより短い電力供給セクションに分割する一例を示す。図示されているように、光通信システム６００の少なくとも一部分は、２つの標準的な分岐ユニット６０２及び分岐ユニット６０４と、二重導体分岐ユニット６０６とを含み得るが、二重導体分岐ユニット６０６は、西幹線ケーブル６０８の一端と東幹線ケーブル６１０の一端とを接続している。図示されているように、西幹線ケーブル６０８の他端は、西端子６１４でＰＦＥ６１２に接続し得る。また、同様に、東幹線ケーブル６１０の他端は、東端子６１８でＰＦＥ６１６に接続し得る。分岐ユニット６０２及び分岐ユニット６０４は、それぞれ、西幹線ケーブル６０８及び東幹線ケーブル６１０に連結され得るが、そのうちの分岐ユニット６０２は、二重導体分岐ユニット６０６とＰＦＥ６１２との接続の間に配置され、かつ分岐ユニット６０４は、二重導体分岐ユニット６０６とＰＦＥ６１６との接続の間に配置される。

【0034】

更に図示されるように、単一導体の分岐ケーブルが、分岐端子６２２のＰＦＥ６２０を、分岐ユニット６０２の接地６２４に接続し得る。更に、単一導体の分岐ケーブルが、分岐端子６２８のＰＦＥ６２６を、分岐ユニット６０４の接地６３０に接続し得る。二重導体分岐ユニット６０６の分岐ケーブルは、２つの電力導体が二重導体ケーブル（ＤＣＣ）６３２を介して、その内部に配設されているという点で異なる。したがって、上述したように、分岐端子の２つの別個のＰＦＥ６３４及びＰＦＥ６３６は、二重導体分岐ユニット６０６の両方のアウトバウンド側、例えば、西幹線ケーブル６０８及び東幹線ケーブル６１０の両方に、電力を供給又は供給し得る。ネットワーク６００に示されるこの構成は、長いケーブル（例えば、東西方向幹線ケーブル）を、２つのより短い電力供給ゾーンに分割するために有効に使用され得るが、この場合、電力が、例えば、ＤＣＣ６３２及び二重導体分岐ユニット６０６を使用して、分岐端子６３８において「再生成」される。

【0035】

ＰＦＥ６３４からＰＦＥ６１２への電力供給経路及びＰＦＥ６３６からＰＦＥ６１６への電力供給経路はそれぞれ、それらの経路におけるシャント故障による損傷からの回復能力を提供し得る。したがって、ネットワーク６００の構成の利点の一例としては、別個の電力供給セクション（かつ、その結果としての別個のシャント故障からの回復ゾーン）によって、シャント故障からの回復及び修理が簡略化され、より効率的となり、より費用対効果が高くなることがある。ＰＦＥ装置の最大利用可能性に基づくシングルエンド給電制限が、２つの電力供給セクションに対して別々に適用されるということが理解され得るであろう。また、所与のシステムの電力供給セクション又はゾーン（二重導体分岐ユニットの数及び／又は位置を含む）は、システム固有であってもよく、システムの全長と、顧客又はユーザーによる費用対電力供給性能のトレードオフの考慮とに基づいていてもよいということも理解され得るであろう。

【0036】

図７は、実施形態に係る幹線ケーブル上で発生するシャント故障の例示的管理７００を示す。説明を容易にするため、光通信システム６００、並びにその構成要素及び機能が、図７に示されるシャント故障の管理７００を説明するために使用される。

【0037】

図示されているように、シャント故障７０２が、例えば、分岐ユニット６０２の左側に、西幹線ケーブル６０８上で発生し得る。上述したように、シャント故障は、ケーブル内に配設された電力導体と塩水との間に短絡を生成する、ケーブル上の任意の種類の損傷であり得る。一例では、シャント故障７０２を管理又は修復するために、西幹線ケーブル６０８内の電力導体が、シャント故障７０２に電力がＰＦＥ６１２及びＰＦＥ６３４から提供されように、二重導体分岐ユニット６０６の左分岐ケーブル内の電力導体に接続され得る。また、別の例では、シャント故障７０２が分岐ユニット６０２と分岐端子６２２との間に位置する。シャント故障７０２が管理又は修理され得るようにするために、西幹線ケーブル６０８内の電力導体が、分岐端子６２２の分岐ケーブル内の電力導体に接続されて、ＰＦＥ６１２及びＰＦＥ６２０からシャント障害７０２に電力が提供され、その一方で、分岐ユニット６０２と二重導体分岐ユニット６０６との間の電力導体セグメントに給電されないように、分岐ユニット６０２に接地接続が設けられている。他の好適な管理又は修復例が想定され得る。

【0038】

有利なことに、シャント故障７０２は、例えば、（上述のように）左シャント故障回復ゾーンにおいて隔離された状態で、光通信システム６００の右側電力セクションの電力又は性能に影響を及ぼすことなく、管理又は処理され得る。東幹線ケーブル６１０（東端子６１８に近い）に発生しているシャント故障が、同様の方法で管理又は処理され得ることが理解され得るであろう。

【0039】

図８は、実施形態に係る、二重導体ケーブル上で発生するデュアルシャント故障の例示的な管理８００を示す。説明を容易にするため、光通信システム６００、並びにその構成要素及び機能が、図８に示されるデュアルシャント故障の管理８００を説明するために使用される。

【0040】

図８の下側の概略図に示されるように、ＤＣＣ６３２を接地８０２及び接地８０４に接続した結果、接地接続８０２と接地接続８０４との間に無電力ゾーン及び障害位置が生じ得る（例えば、２つの別個のシャント故障がＤＣＣ６３２の電力導体のそれぞれに発生すると仮定する）。図８の上側の概略図に示されるＰＦＥ６１２、６３４、６１６、及び６３６は、仮想接地を障害位置に（例えば、ＤＣＣ６３２の各電力導体上に）シフトさせるように調節し得る。例えば、シャント故障が、下側の概略図におけるＤＣＣ６３２の電力導体のそれぞれで発生している場合、上側の概略図に示される構成は、上述のように、それぞれＰＦＥ６１２、６３４、６１６及び６３６からシャント故障に電力を供給することによって、シャント故障を管理又は修理し得る。有利なことに、分岐ユニットの再構成は必要でない。したがって、シャント故障が光通信システム６００内のどこで発生しているかにかかわらず、これらの故障の管理又は修理は、システム全体の電力供給環境を妨害することなく行われ得る。

【0041】

本明細書では、より高い電力効率性及びシステム監視機能を有する、効率的な光信号増幅のための新規かつ進歩的な装置及び技術が開示されている。本開示は、本明細書に記載される特定の実施形態によって、その範囲が限定されるものではない。実際に、本明細書に記載されるものに加えて、本開示の他の様々な実施形態及び本開示への様々な修正が、これまでの説明及び添付の図面から当業者には明らかとなるであろう。

【0042】

したがって、そのような他の実施形態及び修正は、本開示の範囲内に含まれるということが意図される。更に、本開示は、特定の目的のための特定の環境における特定の実装の文脈で本明細書に記載されているが、当業者であれば、その有用性はこれに限定されず、本開示は任意の数の目的のために任意の数の環境で有益に実装され得ることを認識するであろう。したがって、以下に記載される特許請求の範囲は、本明細書に記載される本開示の最大の範囲及び趣旨を考慮して解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】