JP3055452B2 - 光伝送路監視方法 - Google Patents

光伝送路監視方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信の分野にお
いて、異なる波長の信号光を多重して伝送する波長多重
光伝送システムにおいて、その光ファイバ伝送路の状態
を監視する方法とその波長多重光伝送装置に関する。
【０００１】
【従来の技術】光伝送システムでは様々な原因で光ファ
イバ伝送路や光増幅中継器などに障害が発生し、信号光
が減衰し、または断絶することがある。このためシステ
ムを良好な状態で運用するためには光伝送路の状態を監
視する必要がある。
【０００２】特開平５ー３４４０６７号などで提案され
ている、従来の光伝送路監視方式を図２に示す。
【０００３】上り光ファイバ伝送路では、上り送信端局
１Ａにおいて、信号光源５から出力した波長λ１の信号
光６は、光アンプ３１で増幅され、光ファイバ伝送路
３、光増幅中継器４を通って上り受信端局２Ａへ伝送さ
れる。上り受信端局２Ａでは、信号光６は光アンプ３２
で増幅され、バンドパス光フィルタ１０を通って光受信
器１１で受信される。
【０００４】ここでは光ファイバ伝送路の監視信号は、
上り送信端局１Ａ中の信号光源５において信号光６に変
調重畳されており、光分岐器１３、光合波器１４、およ
び光減衰器１５を備えた光折り返し回路１２によって、
下り光ファイバ伝送路に導入され、下り受信端局２Ｂの
光受信部２８へ伝送される。監視信号は、各光折り返し
回路１２毎に下り光伝送路の受信端局２Ｂへ到達する時
間が異なるので、上記変調信号を遅延させて受信端局２
Ｂへ到達した監視信号と相関をとることにより分離する
ことができる。検出された監視信号は電気信号に変換さ
れ、所定の基準信号との相関がとられ、各中継区間の光
伝送路の損失を監視することができる。
【０００５】上記図２の例では、波長λ１の信号光６の
みの例であるが、波長が異なる複数の信号光を波長多重
して送信する波長多重光伝送の場合も同様である。この
場合多重される信号光の少なくとも１つに監視信号が変
調重畳される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような光伝送路監
視方式では、監視信号は信号光６に変調重畳されている
ので、インサービス時に監視を行う場合、主信号の劣化
を抑えるため変調度を小さくしなければならない。一
方、監視信号のＳＮＲは変調度の２乗に比例するので、
変調度が小さい場合、監視信号のＳＮＲを十分に確保で
きないという問題が生じる。
【０００７】また、監視信号が変調重畳された信号光
は、光折り返し回路によって他方の光伝送路に導入する
際、該光伝送路中の信号光の劣化を抑えるために、十分
減衰させる。この場合、監視信号の検出には受信端局に
おいて長時間の相関検出を行う必要があり、光伝送路の
障害個所の迅速な特定ができないという問題がある。
【０００８】さらに、監視信号が重畳された信号光を受
信する下り受信端局は、相手局から送出される信号光も
同時に受信する。従って、両方の送受信局が同時に監視
を行うと、下り受信端局はそれぞれの局から送出された
監視信号の重畳された信号光を受信してしまい、光ファ
イバ伝送路の監視を行うことができない。このため従来
の光伝送路監視方式では、両方の送受信局がそれぞれ交
互に監視を行わざるを得ない。監視信号の検出には長時
間を要するため、例えば１日に自局と相手局がそれぞれ
１回しか監視を行えないという場合も有り得る。
【０００９】本発明の目的は、上述の光伝送路監視方式
において、上記問題点を解決し、監視信号のＳＮＲを大
きく改善し、また監視信号の検出時間を大幅に短縮で
き、さらに自局と相手局が独立に光伝送路の監視を行う
こともできる光伝送路監視方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の光伝送路監視方法は、波長が異なる複数の
信号光を波長多重して送信する送信端局と波長多重され
た光信号を分岐して受信する受信端局とを備えた送受信
局、送信端局と受信端局を結合する光ファイバ伝送路
と、該光ファイバ伝送路に配置される光増幅中継器とを
備えた波長多重光伝送システムにおいて、一方の光ファ
イバ伝送路中の波長多重された信号光を減衰させて他方
の光ファイバ伝送路に導入し、受信端局で分岐し、波長
多重された信号光のうち特定の１波長を監視光として検
出するものである。
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、図１を参照して本発明につ
いて説明する。
【００１３】図１は本発明による光伝送路監視方法が適
用される波長多重光伝送装置の実施例を示す構成図であ
る。図１では互いに異なる２つの波長の光を波長多重
し、これを１台の光増幅中継器により増幅し伝送する例
を示している。
【００１４】上り光伝送系において、上り光送信端局１
Ａの信号光源５、２４はそれぞれ異なる波長λ１、λ２
の光を出力する。これらの光は光合波器７により合波さ
れ、光アンプ３１で増幅され、光折り返し回路１２を介
して光ファイバ伝送路３に入射される。この光折り返し
回路１２は、一方の送受信局内の光送信端局１Ａと光受
信端局２Ｂとにわたって設けられ、光分岐器１３と光減
衰器１５と光合波器１４を備え、下りの光ファイバ伝送
路中の信号光を減衰させて上りの光ファイバ伝送路に導
入する。
【００１５】光増幅中継器４には、光アンプ８の他に光
折り返し回路１２が２台設けられ、同様にそれぞれ信号
光を減衰させて他方の光ファイバ伝送路へ導入する。信
号光は受信端局２Ａに達すると、光アンプ３２で増幅さ
れ、光折り返し回路１２を通過して、光分岐器９によっ
て分岐され、バンドパス光フィルタ１０、３０を通って
光受信部１１、２７にて受信される。
【００１６】なお光受信部１１、２７には、上り光送信
端局１Ａが送出した波長λ１、λ２の光に加えて、下り
光伝送系の光送信端局１Ｂから送出され光折り返し回路
１２を介して上り光伝送系に導入される波長λ１、λ２
の光も入力する。これは、下り光受信端局２Ｂ中の光受
信部２８、２９も同様である。
【００１７】上記波長多重光伝送装置において、波長λ
２の光を監視光とする。上り送信端局１Ａで合波された
波長λ１の信号光と波長λ２の監視光は２台の光折り返
し回路１２によって減衰され、下りの光ファイバ伝送路
に導入される。これらの光は下り受信端局２Ｂに達し光
アンプ３２で増幅され光分岐器９で分岐され、波長λ２
の光はバンドパス光フィルタ３０を通って光受信部２９
にて受信される。波長λ２の光は受信後、電気信号に変
換され、相関処理により強度が測定され、光伝送路の状
態（利得）が検知される。
【００１８】この場合、光増幅中継器４と相手局にある
光折り返し回路１２からそれぞれ波長λ２の監視光が戻
ってくるが、出力から受信までの時間に差があるので、
この遅延時間の差を調整し相関をとることで分離検出で
きる。
【００１９】下り受信端局２Ｂには、光折り返し回路１
２から折り返される光の他に、下り送信端局１Ｂから送
出される波長λ１と波長λ２の光が入射する。このた
め、信号光となる波長λ２の光と監視光である波長λ２
の光を検知する場合、それぞれお互いに雑音として処理
される。信号光に対して非常に弱い波長λ２の監視光を
検知する場合、相関処理により強度の大きな信号光を雑
音として除く。
【００２０】また、上り送信端局１Ａから送出する監視
光（λ２）は下り送信端局１Ｂから送出される信号光
（λ２）と異なる変調周波数とすることができる。
【００２１】なお、光折り返し回路１２は２以上設ける
ことができる。例えば２００から３００台の光増幅中継
器に光折り返し回路を設置する場合、信号の劣化を低く
抑えるため、下り送信端局１Ｂから送出される波長λ１
とλ２の信号光に対して、光折り返し回路１２で減衰さ
れる光は、約４０ｄＢ以下に減衰させることが望まし
い。
【００２２】また、例えば自局と相手局とがそれぞれ波
長多重に用いる波長の中から互いに異なる波長を監視光
として用いる。これらのような構成にすると、両局が同
時に光ファイバ伝送路の状態を監視することができる。
波長多重に用いる波長は当然３以上の場合も含まれる。
【００２３】光折り返し回路１２の設置場所も光増幅中
継器内と光伝送系の両端に配置される送受信局内に限ら
れない。ただし、装置保守などの観点から上記位置に設
けることが望ましい。
【００２４】上記の構成では、１波長を監視信号専用に
割り当てているので変調度１００％で監視信号を送信で
き、十分なＳＮＲが得られ、かつ監視信号を復調するた
めに必要な時間が大幅に短縮された。
【００２５】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。図１の構
成において、まず上り光伝送系の送信端局１では、波長
１．５５ミクロンのＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ分布帰還型半
導体レーザとその出力光を外部変調するＬｉＮｂＯ３光
変調器からなる信号光源５と２４から、それぞれλ１
（１５５６ｎｍ）とλ２（１５５９ｎｍ）の２種類の波
長の信号光を出力させる。光アンプ３１、３２は１．４
８ミクロンのＩｎＧａＡｓ／Ｉｎファブリペロ型半導体
レーザ励起エルビウム添加光ファイバ増幅器を用いた。
光アンプ８も上記構成と同じであるが、中継器利得は利
得ピーク波長において１６．８ｄＢに設定した。
【００２６】光折り返し回路１２を構成する光分岐器１
３、光減衰器１５、光合波器１４は単一モード光ファイ
バカプラにより構成した。他の光折り返し回路１２も同
様の構成である。
【００２７】光ファイバ伝送路３は、モードフィールド
径が８ミクロン（１５５８ｎｍ）、波長分散値がー１ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍ（１５５８ｎｍ）、損失が０．２１ｄＢ
／ｋｍ、長さが８０ｋｍの分散シフト光ファイバを用い
た。
【００２８】受信端局２では透過中心波長がλ１（１５
５６ｎｍ）とλ２（１５５９ｎｍ）のバンドパス光フィ
ルタ１０、３０を設け、ＩｎＧａＡｓーＰＩＮフォトダ
イオードからなる光受信部１１、２７を設けた。
【００２９】以上の構成は下り光伝送系も同様である。
【００３０】従来方式と効果を比較するために、折り返
し光信号の減衰を共に約４５ｄＢとし、上記の各構成要
素を用いて上記従来例と本発明とを比較した。図２の従
来の光伝送装置を構成して、インサービス状態において
変調度約５％で監視信号を送出した。この場合監視信号
を積分して復調するためには約４時間必要であった。一
方、本発明の上記構成では同じＳＮＲを得るための時間
は約３０秒であった。また本発明の構成でさらに復調時
間を長くすれば、さらに良好なＳＮＲが得られる。
【００３１】本発明は、上記実施例の構成には限られな
い。光ファイバ増幅器は他の種類でもよい。半導体レー
ザはＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓなどの他の材料でもよく、
その構造も実施例のものに限定されない。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明の光伝送路監視方
法では、多重する複数の光のうち特定の１波長を監視信
号として用い、これを他方の光ファイバ伝送路に導入
し、自局に折り返して検知することにより、監視信号の
ＳＮＲを大きく改善し、また監視信号の検出時間を大幅
に短縮できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光伝送路監視方法が適用される波長多
重光伝送装置の実施例を示す構成図。
【図２】従来の光伝送システムを示す構成図。
【符号の説明】
１Ａ 上り光送信端局 １Ｂ 下り光送信端局 ２Ａ 上り光受信端局 ２Ｂ 下り光受信端局 ３ 光ファイバ伝送路 ４ 光増幅中継器 ５、２４、２５、２６ 信号光源 ６ 信号光 ７、１４ 光合波器 ８、３１、３２ 光アンプ ９、１３ 光分岐器 １０、３０ バンドパス光フィルタ １１、２７、２８、２９ 光受信部 １２ 光折り返し回路 １５ 光減衰器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−137833（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−94830（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−268598（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−127625（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46031（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 G02B 6/00 H04J 14/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 波長が異なる複数の信号光を波長多重し
    て送信する送信端局と波長多重された光信号を分岐して
    受信する受信端局とを備えた送受信局と、 上り用およ
    び下り用の光ファイバ伝送路と、 該光ファイバ伝送路に配置される光増幅中継器とを備え
    た波長多重光伝送系の光ファイバ伝送路の状態を監視す
    る光伝送路監視方法であって、 一方の光ファイバ伝送路中の波長多重された信号光を減
    衰させて他方の光ファイバ伝送路に導入し、 受信端局で分岐し、 波長多重された信号光のうち特定の１波長を監視光とし
    て検出することを特徴とする光伝送路監視方法。
  2. 【請求項２】 相手送信端局から送信される前記監視光
    と同じ波長の信号光を相関処理により除き該監視光を検
    出する請求項１に記載の光伝送路監視方法。
  3. 【請求項３】 一方の光ファイバ伝送路中の波長多重さ
    れた信号光を減衰させて他方の光ファイバ伝送路の複数
    個所へ導入させ、 受信部で分岐し、 挿入個所に対応する複数の監視光を分離、検出して光伝
    送路の状態を監視する請求項２に記載の光伝送路監視方
    法。
  4. 【請求項４】 光ファイバ伝送路への導入個所は光増幅
    中継器および送受信局内である請求項２または３に記載
    の光伝送路監視方法。
  5. 【請求項５】 光ファイバ伝送路への導入個所は光増幅
    中継器または送受信局内である請求項２または３に記載
    の光伝送路監視方法。
  6. 【請求項６】 監視光は一方の送受信局と他方の送受信
    局でそれぞれ異なる波長を用いる請求項１に記載の光伝
    送路監視方法。
  7. 【請求項７】 一方の送受信局から送出される監視光
    は、他方の送受信局から送出される前記監視光と同じ波
    長の光とは変調周波数が異なる請求項１に記載の光伝送
    路監視方法。
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