JP4356545B2

JP4356545B2 - 光伝送システム

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Publication number: JP4356545B2
Application number: JP2004209205A
Authority: JP
Inventors: 到吾福士; 秀昭杉谷; 山本　　明; 雅則近藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: US20060013583A1; JP2006033412A; US7551857B2

Description

本発明は、光伝送システムに関し、特に、伝送路の断を検出した安全光状態から通常状態へ迅速に移行することが可能である光伝送システムに関する。

波長分割多重（ＷＤＭ；Wavelength Division Multiplexing）信号光により通信を行う光伝送システムにおいては、ＷＤＭ信号光の波長多重数に応じて光増幅器の制御を行うことが重要である。光増幅器においては、利得一定制御（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）および出力一定制御（ＡＬＣ；Automatic Level Control）の制御モードが広く用いられている。

ＡＧＣモードでは利得が一定に保たれるので、光増幅器の入力レベルと出力レベルの比は一定であり、光増幅器の出力レベルは入力レベルに追随して変動する。例えば、光増幅器に入力される信号光の波長多重数が変化した場合、入力信号光のレベルは変化するが、各波長の信号光に対する利得は一定であるから、各波長の信号光の出力レベルは影響を受けない。

ＡＬＣモードでは光増幅器の出力レベルが一定となるように光増幅器の利得が制御されるから、波長多重された各波長の信号光の出力レベルを目的の値に制御するには、波長多重数の情報が必要である。例えば、波長多重された入力信号光の波長多重数が、信号光の分岐・挿入等により変化した場合、各波長の信号光の出力レベルが変化するので、伝送エラーが生じる可能性がある。

伝送するＷＤＭ信号光の波長多重数が変化する光伝送システムに用いられる光増幅器では、上記のＡＧＣモードおよびＡＬＣモードを切替えて制御することが行われている。

光伝送システムでは、伝送路の破断や、作業者による過った光コネクタの開放等の障害により、光ファイバの外部に伝送光が放出される可能性があるため、障害の検出時には、伝送光の出力を安全基準内とする必要がある。

障害点の下流側で伝送路の障害を検知したときに、対向する逆方向の伝送路を通じて上流に障害情報を送出し、上流の光増幅器の出力を抑制することにより、ファイバ障害が発生した区間においてのみＷＤＭ光出力を停止する、光自動出力制御（ＡＰＳＤ；Automatic Power Shutdown）が知られている。（例えば特許文献１）
ＡＰＳＤ制御では、上流局からはＷＤＭ光出力を停止して出力光強度を安全基準内に収めるとともに、監視制御（ＯＳＣ；Optical Supervisory Channel）光を出力することが行われる。障害点の下流側でＯＳＣ光を受信することにより、障害の復旧を検知できるから、対向回線を通じて上流局にＡＰＳＤ制御を解除することにより、通常状態に戻ることができる。

図４は、光伝送路５Ａおよび光伝送路５Ｂにより、端局１Ａ−端局１Ｂ間で光伝送を行い、途中に中継局２Ａ〜２Ｃが設けられた光伝送システムにおいて、光伝送路５Ａが障害点７で障害を起こしたときの制御および信号の流れを示したものである。

図４において、光スイッチ１３Ａより出力されたＷＤＭ信号光は、終段増幅器（ポストアンプ）１０Ａで増幅され、光伝送路５Ａに送出される。送出されたＷＤＭ信号光は、中継局２Ｃ、２Ｂ、２Ａの光増幅器２０Ｅ、２０Ｃ、２０Ａにより増幅され、端局１Ｂの前段増幅器（プリアンプ）１１Ａに入力される。

また、ＷＤＭ信号光とは別に、ＯＳＣ光が端局１ＡのＯＳＣ送出部１２１Ａより出力され、各中継器においても、ＯＳＣ受信部２２２Ａ、２２２Ｃ、２２２Ｅ、および、ＯＳＣ送出部２２１Ａ、２２１Ｃ、２２１Ｅを備える。端局および中継器において、ＯＳＣ信号は光増幅器に入力される前にＯＳＣ受信部に分岐され、上流からの監視制御信号を受信するとともに、ＯＳＣ送出部からのＯＳＣ信号を合波し、下流の伝送路に出力する。

光伝送路５Ａが障害点７で障害を起こしたとき、下流の中継局２ＡのＯＳＣ受信部２２２ＡはＯＳＣ信号の断を、光増幅器２０Ａは入力光モニタ（図示せず）により主信号（ＷＤＭ信号光）の断を検出する。これにより、中継局２Ａの制御部２２Ａは、障害の発生を検知する。

ＡＰＳＤ制御部２２０Ａは、対向回線のＯＳＣ信号を用いてＡＰＳＤ要求信号を中継局２Ｂに伝える。ＡＰＳＤ要求信号は、ＯＳＣ送出部２２１Ｂから中継局２ＢのＯＳＣ受信部２２２Ｄを通じて、ＡＰＳＤ制御部２２０Ｂに伝えられる。

ＡＰＳＤ制御部２２０Ｂは、ＡＰＳＤ要求信号に基づき、光増幅器２０Ｃをシャットダウンする。これにより、光増幅器２０Ｃがシャットダウンされ、光伝送路５Ａの障害の生じた中継局２Ｂ−中継局２Ａの区間においてのみ、ＷＤＭ光の出力が停止される。

なお、ＯＳＣ光はＯＳＣ送出部２２１より送出されており、ＯＳＣ受信部２２２ＡでＯＳＣ光を受信することにより、障害点７における障害の復旧を検出することができる。

ＡＰＳＤ制御等によるシャットダウン状態から通常モードに戻る場合や、障害により現用回線を予備回線に切り替える場合、あるいは、ネットワーク構築されたシステムを新規に立ち上げる場合には、各光増幅器の利得設定を行う必要がある。

光伝送システムの立上げ・復旧等において、伝送路に信号光が送出されていない場合でも光増幅器の利得設定を光増幅器の自然放出（ＡＳＥ；Amplified Spontaneous Emission）光を利用して行う技術（ＡＳＥ立上げ）が知られている。（例えば特許文献２）。

図５および図６は、図４のＡＰＳＤ制御によるシャットダウン状態から障害点７における障害が復旧したときに、ＡＳＥ立上げにより各光増幅器の利得設定を行う手順を示したものである。

図５において、障害点７における障害が復旧すると、ＯＳＣ送出部２２１Ｃより送出されたＯＳＣ光がＯＳＣ受信部２２２Ａで受信され、中継器２Ａの制御部２２Ａは、障害点７における障害の復旧を検知する。制御部２２Ａは、対向回線のＯＳＣ信号を用いてＡＰＳＤ解除信号を中継局２Ｂに伝えるとともに、ＡＳＥ立上げ要求を上流局および光増幅器２０Ａに伝える。光増幅器２０Ａは、ＡＳＥ立上げ要求を受け、ＡＳＥ立上げモードに遷移する。

ＡＰＳＤ解除信号は、ＯＳＣ送出部２２１Ｂから中継局２ＢのＯＳＣ受信部２２２Ｄを通じて、ＡＰＳＤ制御部２２０Ｂに伝えられる。ＡＰＳＤ制御部２２０Ｂは、ＡＰＳＤ解除信号に基づき、光増幅器２０Ｃのシャットダウンを解除する。光増幅器２０Ｃは、ＡＰＳＤ解除信号によりシャットダウンを解除した後、ＡＳＥ立上げ要求を受け、ＡＳＥ立上げモードに遷移する。

上流の中継局２Ｃにおいても、ＯＳＣ信号を通じてＡＳＥ立上げ要求を受信し、光増幅器２０ＥがＡＳＥ立上げモードに遷移する。

端局１ＡがＡＳＥ立上げ要求を受信すると、光スイッチ１３Ａは終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を遮断する。ＡＳＥ立上げ要求を受信してＡＳＥ立上げモードに遷移した終端増幅器１０Ａは、入力ＷＤＭ信号光が遮断された状態で、１波の信号光を増幅した際のＡＳＥ光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光強度を制御し、利得の制御を行う。

終端増幅器１０Ａより出力されたＡＳＥ光により、ＡＳＥ立上げモードに遷移した状態の下流の光増幅器も、１波の信号光を増幅した際のＡＳＥ光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光強度を制御し、利得の制御を行う。ＡＳＥ立上げモードにある光増幅器の利得制御が完了し、利得が設定されると、各光増幅器は、対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する。

図６において、障害点７の次段に位置する中継器２Ａの光増幅器２０Ａが、ＡＳＥ立上げモードから利得制御に移り、利得が設定されると、ＯＳＣ送出部２２１Ｂより対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する。障害点７の次段に位置する中継器２Ａの光増幅器より利得設定完了通知が端局１Ａに受信されると、端局１Ａの光スイッチ１３Ａは、遮断していた終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を通過に切替え、端局１Ａより、ＷＤＭ信号光を含む光が送出される。

端局１Ａの光スイッチ１３Ａを通過に切り替える際には、終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａから光増幅器２０Ａまでの光増幅器は、ＡＳＥ立上げによる利得設定が完了しているから、端局１ＡよりＷＤＭ信号光を含む光が送出されることにより、通常運用状態に戻ることとなる。

なお、上記の説明では、ＡＳＥ立上げにおけるＡＳＥ光強度を１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度と説明したが、ＡＳＥ光強度は、次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、信号光が存在しなくても利得の設定が可能である強度であればよい。

上述した断検出および復旧の構成は、端局装置または中継装置の外部の伝送路についてのものであった。一方、ＷＤＭ光伝送装置では、機能毎にユニット構成とすることが一般的である。

例えば、端局の受信部でＷＤＭ光信号の増幅を行う前置増幅器（プリアンプ）を含むユニットと、増幅されたＷＤＭ信号光を多重分離する多重分離（ＤＥＭＵＸ；Demultiplexing）部を含むユニットが別々である場合、ユニット間を接続するファイバの障害についても考慮する必要がある。

図７および図８は、端局１Ｂにおいて、前置増幅器（プリアンプ）１１Ａを含むユニット３Ａと、ＤＥＭＵＸ部３１Ａを含むユニット３Ｂを接続するファイバ５０Ａに障害が発生した場合の、断検出および復旧の手順を示したものである。

図７において、ユニット３Ｂの入力をモニタするＰＤ３２Ａにより、ファイバ５０Ａにおける障害が検出される。ＰＤ３２Ａの検出結果に基づき、前置増幅器（プリアンプ）１１Ａはシャットダウン動作が行われる。

ファイバ５０ＡにはＯＳＣ光は伝送されないから、前置増幅器（プリアンプ）１１Ａを、安全基準を満たすレベルの光を送出する安全光状態とすることにより、障害点７０における障害の復旧を行う。

図８は、障害点７０における障害が復旧したときの、伝送システムの再立上げを示したものである。障害が復旧すると、安全光状態で前置増幅器（プリアンプ）１１Ａから送出された光は、ＰＤ３２Ａで受信されるので、制御部１２Ｂは、障害点７０における障害の復旧を検知する。

制御部１２Ｂは、対向回線のＯＳＣ信号を用いてＡＳＥ立上げ要求を上流局および前置増幅器（プリアンプ）１１Ａに伝える。前置増幅器（プリアンプ）１１Ａは、ＡＳＥ立上げ要求を受け、ＡＳＥ立上げモードに遷移する。

端局１ＡがＡＳＥ立上げ要求を受信すると、光スイッチ１３Ａは終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を遮断する。ＡＳＥ立上げ要求を受信してＡＳＥ立上げモードに遷移した終端増幅器１０Ａは、入力ＷＤＭ信号光が遮断された状態で、１波の信号光を増幅した際のＡＳＥ光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行う。

終端増幅器１０Ａより出力されたＡＳＥ光により、ＡＳＥ立上げモードに遷移した状態の下流の光増幅器も、入力ＷＤＭ信号光を増幅した際のＡＳＥ光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行う。ＡＳＥ立上げモードにある光増幅器の利得制御が完了し、利得が設定されると、各光増幅器は、対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する。
特開２００２−７７０５６号公報特開２００４−２３４３７号公報

図４〜図６に示される光伝送システムでは、ＡＰＳＤ制御による制御と、通常運用状態に復帰するための利得制御が別個のものであるため、端局の終段増幅器から障害点の次段に位置する中継局の光増幅器の全てについて、利得設定を行うには時間がかかるという問題がある。

また、ＡＰＳＤによる制御と、ＡＳＥ立上げ等の利得制御とを別途行う必要があるため、制御が複雑化するという問題もある。

図７〜図８に示される光伝送システムでは、ユニット間を接続するファイバにはＯＳＣ光が伝送されないため、別途前置増幅器（プリアンプ）により、安全基準を満たすレベルの光を送出し、断の復旧を検出する必要がある。

また、断からの復旧の際には、伝送路の他端にある終端増幅器（ポストアンプ）からＡＳＥ立上げ等の利得制御を行う必要があるため、全体の利得設定を行うには時間がかかるという問題がある。

本発明は上記課題を解決するものであって、第１の発明による光伝送システムは、終段増幅器により増幅した波長多重信号光を送出する第１の端局装置と、前記第１の端局装置より送出された信号光を第２の端局装置に伝送する第１の伝送路と、前記第１の伝送路と対向し前記第２の端局装置からの信号光を第１の端局装置に伝送する第２の伝送路と、前記第１の伝送路からの信号光を増幅する光増幅器を有し、前記第１および第２の伝送路の中途に設けられる複数の中継装置とを備え、前記第１の伝送路における障害発生が上流に位置する第１の中継装置と下流に位置する第２の中継装置の間で生じ、前記第２の中継装置が前記障害を検知したとき、前記第２の中継装置は障害発生情報を前記第２の伝送路に送出し、前記第１の中継装置より前記第１の伝送路に対し上流に位置する前記中継装置は、前記障害発生情報に基づき信号光の増幅を停止し、信号停止要求を前記第２の伝送路に送出し、前記第１の端局装置は、前記信号光送出停止要求に基づき信号光の送出を停止し、前記終段増幅器による自然放出光強度が前記波長多重信号光の１波長の信号光強度と等しくなるように前記終段増幅器を制御するとともに、自然放出光送出信号を前記第１の伝送路に送出し、前記第１の中継装置より前記第１の伝送路に対し上流に位置する前記中継装置は、前記自然放出光送出信号に基づき、前記光増幅器による自然放出光強度が前記波長多重される１波長の信号光強度と等しくなるように前記光増幅器を制御することを特徴とする。

これにより、障害の復旧待ちの状態で、障害区間の直前の中継器の光増幅器まで利得設定が完了しているから、障害復旧時に障害区間の直後の中継器の光増幅器の利得設定を完了させるだけで、通常状態へ戻ることが可能となる。

また、利得設定された、障害区間の直前の第１の中継器の光増幅器の出力光を安全光として用いることができるから、光増幅器に安全光モードを別途設ける必要がない。

第２の発明による光伝送システムは、第１の発明による光伝送システムであって、前記第２の中継装置が前記障害の回復を検知したとき、前記第２の中継装置は、前記光増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記光増幅器を制御し、前記第２の中継装置の前記光増幅器の前記制御が完了したとき、前記第２の中継装置は、制御完了情報を前記第２の伝送路に送出し、前記第１の端局装置は、前記制御完了情報に基づき信号光の送出を開始することを特徴とする。

これにより、信号光の送出再開を、障害復旧時に障害区間の直後の中継器の光増幅器の利得設定完了の情報のみによって開始することができるから、安全光状態から通常状態への遷移のための制御を簡易にすることができる。

第３の発明による光伝送システムは、対向する第１の伝送路および第２の伝送路の中途に設けられた中継装置であって、前記第１の伝送路からの信号光を増幅する第１の光増幅器を備え、前記第２の伝送路より前記第１の伝送路の下流における障害発生情報を受信したとき、信号光の増幅を停止し、信号停止要求を前記第２の伝送路に送出し、前記第１の伝送路の端局から自然放出光送出信号を受信したとき、前記光増幅器による自然放出光強度が前記波長多重信号光の１波長の信号光強度と等しくなるように前記光増幅器を制御することを特徴とする中継装置。

第４の発明による光伝送システムは、終段増幅器により増幅した波長多重信号光を第１の伝送路に送出し、前記第１の伝送路と対向する第２の伝送路からの信号光を入力する第１の端局装置と、前記第１の伝送路から入力した波長多重信号光を前置増幅器で増幅し、前記増幅された波長多重信号光をユニット間ファイバを通じて分波器に入力し多重分離するとともに、信号光を第２の伝送路に送出する第２の端局装置と、前記第１の伝送路からの信号光を増幅する光増幅器を有し、前記第１および第２の伝送路の中途に設けられる複数の中継装置とを備え、前記第２の端局装置は、前記ユニット間ファイバの出力光をモニタするモニタ手段を前記分波器の前段に有し、前記モニタ手段が前記ユニット間ファイバの障害を検知したとき、前記第２の端局装置は、前記前置増幅器の信号光増幅を停止するとともに、障害発生情報を前記第２の伝送路に送出し、前記中継装置は、前記障害発生情報に基づき信号光の増幅を停止し、信号光送出停止要求を前記第２の伝送路に送出し、前記第１の端局装置は、信号光送出停止要求に基づき信号光の送出を停止し、前記終段増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記終段増幅器を制御するとともに、自然放出光送出信号を前記第１の伝送路に送出し、前記中継装置は、前記自然放出光送出信号に基づき、前記光増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記光増幅器を制御することを特徴とする。

これにより、ユニット間を接続するファイバの障害の復旧待ちの状態で、光伝送路の中継器の光増幅器および前置増幅器の利得設定が完了しているから、障害復旧時に利得設定完了通知を第１の端局に送信するだけで、通常状態へ戻ることが可能となる。

また、利得設定された、前置光増幅器の出力光を安全光として用いることができるから、前置光増幅器に安全光モードを別途設ける必要がない。

第５の発明による光伝送システムは、第４の発明による光伝送システムであって、前記モニタ手段が前記障害の回復を検知したとき、前記第２の中継装置は、制御完了情報を前記第２の伝送路に送出し、前記第１の端局装置は、前記制御完了情報に基づき信号光の送出を開始することを特徴とする。

これにより、信号光の送出再開を、障害復旧時に前置増幅器の光増幅器の利得設定完了の情報のみによって開始することができるから、安全光状態から通常状態への遷移のための制御を簡易にすることができる。

本発明によれば、伝送路の障害検出後の安全光状態で、通常運用状態に復帰するための利得制御を並行して行うことができるから、障害復旧後に迅速に通常運用状態に戻ることができる。

また、安全光状態とするための制御と、利得制御とを同時に行うことができるので、制御を簡素化できる。

監視制御光が伝送されない、ユニット間等のファイバの障害に対しても、別途トランスポンダユニットを設けることなく、断の普及を検出できるとともに、障害復旧後に迅速に通常運用状態に戻ることができる。

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。

〔ａ〕第１実施形態の説明
図１に、本願の第１の実施形態による光伝送システムを示す。図１に示される光伝送システムは、対向する光伝送路である光伝送路５Ａおよび光伝送路５Ｂにより、端局１Ａ−端局１Ｂ間で光伝送を行い、途中に中継局２Ａ〜２Ｃが設けられている。

端局１Ａは、伝送するＷＤＭ信号光が入力される光スイッチ１３Ａ、光スイッチから入力された光を増幅する終段増幅器（ポストアンプ）１０Ａ、光伝送路５Ｂから入力された信号光を増幅する前置増幅器（プリアンプ）１１Ｂ、制御部１２Ａを備える。また、制御部１２Ａは、光伝送路５ＡにＯＳＣ光を出力するＯＳＣ送出部１２１Ａ、光伝送路５ＢからのＯＳＣ光を受信するＯＳＣ受信部１２２Ｂを備える。同様に、端局１Ｂは、光スイッチ１３Ｂ、終段増幅器（ポストアンプ）１０Ｂ、前置増幅器（プリアンプ）１１Ａ、制御部１２Ｂを備える。

また、中継器２Ａは、それぞれ伝送路５Ａ、５Ｂを伝送される光を増幅する光増幅器２０Ａ、２０Ｂ、制御部２２Ａを備える。制御部２２Ａは、光伝送路５ＡにＯＳＣ光を出力するＯＳＣ送出部２２１Ａ、光伝送路５ＡからのＯＳＣ光を入力するＯＳＣ受信部２２２Ａ、光伝送路５ＢにＯＳＣ光を出力するＯＳＣ送出部２２１Ｂ、光伝送路５ＢからのＯＳＣ光を入力するＯＳＣ受信部２２２Ｂを備える。

中継器２Ｂ、２Ｃの構成も、中継器２Ａと同様であり、光伝送路５Ａ、５Ｂを伝送する光をそれぞれ増幅する光増幅器と、制御部を備える。

図１に示された光伝送システムの動作と、光伝送路５Ａが障害点７で障害を起こしたときの制御および信号の流れについて以下に説明する。

図１において、光スイッチ１３Ａより出力されたＷＤＭ信号光は、終段増幅器（ポストアンプ）１０Ａで増幅され、光伝送路５Ａに送出される。送出されたＷＤＭ信号光は、中継局２Ｃ、２Ｂ、２Ａの光増幅器２０Ｅ、２０Ｃ、２０Ａにより増幅され、端局１Ｂの前置増幅器（プリアンプ）１１Ａに入力される。

また、ＷＤＭ信号光とは別に、ＯＳＣ光が端局１ＡのＯＳＣ送出部１２１Ａより出力され、各中継器のＯＳＣ受信部およびＯＳＣ送出部により監視制御信号が伝達される。

光伝送路５Ａが障害点７で障害を起こしたとき（Ｓ１１）、障害点の下流に位置し、障害点の直下の中継局である中継局２Ａでは、ＯＳＣ受信部２２２ＡはＯＳＣ信号の断を検出し（Ｓ１２Ａ）、光増幅器２０Ａは入力光モニタ（図示せず）により主信号（ＷＤＭ信号光）の断を検出する（Ｓ１２Ｂ）。これにより、中継局２Ａの制御部２２Ａは、障害の発生を検知する。

本実施例において、障害の発生を検知した中継局２Ａの制御部２２Ａは、障害を起こした光伝送路５Ａに対向する光伝送路５Ｂを通じて、光伝送路５Ａの上流に位置する中継局または端局の光増幅器に対し、ＡＳＥ立上げ要求、すなわち、光増幅器の利得設定を光増幅器の自然放出（ＡＳＥ；Amplified Spontaneous Emission）光を利用して行う（Ｓ１３）。すなわち、障害発生情報としてＡＳＥ立上げ要求を利用する。

制御部２２Ａは、対向回線のＯＳＣ信号を用いてＡＳＥ立上げ要求を中継局２Ｂに伝える。ＡＳＥ立上げ要求は、ＯＳＣ送出部２２１Ｂから中継局２ＢのＯＳＣ受信部２２２Ｄを通じて、制御部２２Ｂに伝えられる。

光増幅器２０Ｃは、制御部２２ＢからのＡＳＥ立上げ要求（Ｓ１４）に基づきＡＳＥ立上げモードに遷移する。

ＡＳＥ立上げモードに遷移した光増幅器２０Ｃは、シャットダウンを行う。これにより、光伝送路５Ａの障害の生じた中継局２Ｂ−中継局２Ａの区間において、信号光の出力が停止される。

光増幅器２０Ｃのシャットダウンが完了すると、ＯＳＣ送出部２２１Ｄを通じて、端局１Ａの終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへ信号光送出停止要求を送出する。

同様に、中継器２Ｂより上流にある光中継器においても、ＡＳＥ立上げ要求を受信してＡＳＥ立上げモードに遷移し、光増幅器をシャットダウンし、信号光の出力を停止するとともに、端局１Ａの終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへ信号光送出停止要求を送出する。

端局１Ａが信号光送出停止要求を受信すると、光スイッチ１３Ａは終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を遮断する（Ｓ１５）。ＡＳＥ立上げ要求を受信して（Ｓ１６）ＡＳＥ立上げモードに遷移した終端増幅器１０Ａは、入力ＷＤＭ信号光が遮断された状態で、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行い、ＡＳＥ光送出信号を光伝送路５ＡのＯＳＣ光を通じて下流の中継局に送出する。

ＡＳＥ立上げモードに遷移し、シャットダウン状態の下流の光増幅器は、端局１Ａより送出されたＡＳＥ光送出信号を受信すると、終端増幅器１０Ａより出力されたＡＳＥ光により、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行う。ＡＳＥ立上げモードにある光増幅器の利得制御が完了し、利得が設定されると、障害点７の上流直上である中継局２Ｂまでの各光増幅器２０Ｅ、２０Ｃは、対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する。

この動作過程で、光増幅器２０Ｃはシャットダウン状態から、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御が行われた状態に移行するが、いずれの状態でも障害点７から出力される光は安全基準の範囲内となる。

また、シャットダウン状態ではＯＳＣ受信部２２２ＡでＯＳＣ光を受信することにより、利得設定が完了した状態では、ＯＳＣ受信部２２２ＡでのＯＳＣ光の受信、および、光増幅器２０Ｃの図示しない入力光モニタ等によるＡＳＥ光の受信により、障害点７における障害の復旧を検出することができる。

これにより、障害点７における障害を検出後の安全光状態において、障害点７の上流直上である中継局２Ｂの光増幅器２０Ｃまでが、利得設定が完了した状態となる。

次に、障害点７における障害が復旧したときの制御および信号の流れについて説明する。

図２において、障害点７における障害が復旧すると（Ｓ２１）、利得設定された光増幅器２０Ｃから出力されるＡＳＥ光が光増幅器２０Ａで受信され、中継器２Ａの制御部２２Ａは、障害点７における障害の復旧を検知する（Ｓ２２）。制御部２２Ａは、光増幅器２０Ａに対し、ＡＳＥ立上げを行い、利得設定が完了すると、対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する（Ｓ２３）。

中継器２Ａの光増幅器２０Ａの利得設定完了通知が端局１Ａに受信されると、端局１Ａの光スイッチ１３Ａは、遮断していた終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を通過に切替え（Ｓ２４）、端局１Ａより、ＷＤＭ信号光を含む光が送出される。

以上説明したように、第１の実施例による光伝送システムでは、障害発生情報としてＡＳＥ立上げ要求を利用し、安全光状態において障害地点より上流の光増幅器の利得設定を完了させている。これにより、障害が復旧した際には、障害地点から下流直下の中継局の光増幅器のＡＳＥ立上げの利得設定を行い、利得設定完了通知を端局に送出することで通常運用状態に戻ることができるから、障害復旧から通常運用状態までの時間を短縮することができる。

また、各光増幅器においてはＡＳＥ立上げモードのみを実装すれば、ＡＰＳＤに関する制御モードを備える必要がないので、中継器に備える光増幅器の制御構成を簡略化できる。

〔ｂ〕第２実施形態の説明
図３は、本発明の第２実施形態における構成、および、機能毎にユニット構成とした受信端局において、ユニット間を接続するファイバに障害が生じた場合の断検出および復旧の手順を示したものである。

図３において、端局１Ｂは、前置増幅器（プリアンプ）１１Ａを含むユニット３Ａと、多重分離（ＤＥＭＵＸ；demultiplexing）部３１Ａを含むユニット３Ｂを備え、ユニット３Ａとユニット３Ｂは、ファイバ５０Ａにより接続されている。

ファイバ５０Ａの障害点７０において障害が発生すると、ユニット３Ｂの入力をモニタするＰＤ３２Ａにより、ファイバ５０Ａにおける障害が検出される（Ｓ３１）。ＰＤ３２Ａの検出結果に基づき、ユニット３Ａに障害情報が伝達される（Ｓ３２）。

ファイバ５０Ａの障害情報をユニット３Ａの制御部１２Ｂが検知すると、前置増幅器（プリアンプ）１１ＡはＡＳＥ立上げモードに遷移し（Ｓ３４）、シャットダウン動作を行う。

また、制御部１２Ｂは、対向回線のＯＳＣ信号を用いてＡＳＥ立上げ要求を上流の中継局に伝える。

光増幅器２０Ｃのシャットダウンが完了すると、ＯＳＣ送出部１２１Ｂを通じて、端局１Ａの終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへ信号光送出停止要求を送出する。

伝送路中の光中継器は、ＡＳＥ立上げ要求を受信してＡＳＥ立上げモードに遷移し、光増幅器をシャットダウンし、信号光の出力を停止するとともに、端局１Ａの終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへ信号光送出停止要求を送出する。

端局１Ａが信号光送出停止要求を受信すると、光スイッチ１３Ａは終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を遮断する（Ｓ３５）。ＡＳＥ立上げ要求を受信して（Ｓ３６）ＡＳＥ立上げモードに遷移した終端増幅器１０Ａは、入力ＷＤＭ信号光が遮断された状態で、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行い、ＡＳＥ光送出信号を光伝送路５ＡのＯＳＣ光を通じて下流の中継局に送出する。

ＡＳＥ立上げモードに遷移し、シャットダウン状態の下流の光増幅器は、端局１Ａより送出されたＡＳＥ光送出信号を受信すると、終端増幅器１０Ａより出力されたＡＳＥ光により、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行う。ＡＳＥ立上げモードにある光増幅器の利得制御が完了し、利得が設定されると、中継局の各光増幅器は、対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する。

ここで、ユニット３Ａ内の前置増幅器（プリアンプ）１１Ａは、端局１ＡからのＡＳＥ光送出信号により、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御を行うが、利得制御が完了しても、障害点７０における障害が復旧するまでは、利得設定完了通知を送出しない。

上記動作過程で、前置光増幅器（プリアンプ）１１Ａはシャットダウン状態から、１波の信号光を増幅した際の信号光強度と同等の強度のＡＳＥ光が出力されるように、励起光の強度を制御し、利得の制御が行われた状態に移行するが、いずれの状態でも障害点７０から出力される光は安全基準の範囲内となる。

また、利得設定が完了した状態では、ＰＤ３２Ａにより、障害点７０における障害の復旧を検出することができる。すなわち、障害点７０における障害を検出後、前置光増幅器（プリアンプ）１１Ａの利得設定が完了した安全光状態において、中継局の光増幅器および前置光増幅器（プリアンプ）１１Ａの利得設定が完了した状態となる。

障害点７０における障害が復旧すると、利得設定された前置光増幅器（プリアンプ）１１Ａから出力されるＡＳＥ光がＰＤ３２Ａで受信され、障害点７０における障害の復旧を検知する。

前置光増幅器（プリアンプ）１１Ａの利得設定が完了制御部１２Ｂは、光増幅器２０Ａに対し、ＡＳＥ立上げを行い、利得設定が完了すると、対向回線のＯＳＣ光を通じて利得設定完了通知を送出する。

端局２Ｂの前置増幅器１１Ａの利得設定完了通知が端局１Ａに受信されると、端局１Ａの光スイッチ１３Ａは、遮断していた終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａへの入力ＷＤＭ信号光を通過に切替え、端局１Ａより、ＷＤＭ信号光を含む光が送出される。

端局１Ａの光スイッチ１３Ａを通過に切り替える際には、終端増幅器（ポストアンプ）１０Ａから前置増幅器１１Ａまでの光増幅器は、ＡＳＥ立上げによる利得設定が完了しているから、端局１ＡよりＷＤＭ信号光を含む光が送出されることにより、通常運用状態に戻ることとなる。

以上説明したように、第２の実施例による光伝送システムでは、障害が復旧した際に利得設定完了通知を端局に送出することで通常運用状態に戻ることができるから、障害復旧から通常運用状態までの時間を短縮することができる。

また、前置光増幅器においてはＡＳＥ立上げモードのみを実装すれば、安全光送出に関する制御モードを備える必要がないので、前置光増幅器に備える光増幅器の制御構成を簡略化できる。

本発明による光伝送システムにおいて、伝送路の断検出時の動作を示す図である。本発明による光伝送システムにおいて、伝送路の断復旧時の動作を示す図である。本発明による光伝送システムにおいて、端局のユニット間ファイバの断検出時の動作を示す図である。従来の技術による光伝送システムにおいて、伝送路の断検出時のＡＰＳＤによる動作を示す図である。従来の技術による光伝送システムにおいて、伝送路の断復旧時のＡＳＥ立上げ動作を示す図である。従来の技術による光伝送システムにおいて、伝送路の断復旧時のＡＳＥ立上げ動作を示す図である。従来の技術による光伝送システムにおいて、端局のユニット間ファイバの断検出時の動作を示す図である。従来の技術による光伝送システムにおいて、端局のユニット間ファイバの断復旧時のＡＳＥ立上げ動作を示す図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｂ：端局
１０Ａ〜１０Ｂ：終段増幅器（ポストアンプ）
１１Ａ〜１１Ｂ：前置増幅器（プリアンプ）
１２Ａ〜１２Ｂ：制御部
１２０Ａ〜１２０Ｂ：ＡＰＳＤ制御部
１２１Ａ〜１２１Ｂ：ＯＳＣ送出部
１２２Ａ〜１２２Ｂ：ＯＳＣ受信部
１３Ａ〜１３Ｂ：光スイッチ
２Ａ〜２Ｃ：中継局
２０Ａ〜２０Ｆ：光増幅器
２２Ａ〜２２Ｃ：制御部
２２０Ａ〜２２０Ｃ：ＡＰＳＤ制御部
２２１Ａ〜２２１Ｆ：ＯＳＣ送出部
２２２Ａ〜２２２Ｆ：ＯＳＣ受信部
３Ａ〜３Ｂ：ユニット
３１Ａ：分波器（ＤＥＭＵＸ）
３２Ａ：モニタＰＤ
５Ａ〜５Ｂ：光伝送路
５０Ａ：ユニット間ファイバ
７、７０：障害点

Claims

終段増幅器により増幅した波長多重信号光を送出する第１の端局装置と、
前記第１の端局装置より送出された信号光を第２の端局装置に伝送する第１の伝送路と、
前記第１の伝送路と対向し前記第２の端局装置からの信号光を第１の端局装置に伝送する第２の伝送路と、
前記第１の伝送路からの信号光を増幅する光増幅器を有し、前記第１および第２の伝送路の中途に設けられる複数の中継装置とを備え、
前記第１の伝送路における障害発生が上流に位置する第１の中継装置と下流に位置する第２の中継装置の間で生じ、前記第２の中継装置が前記障害を検知したとき、
前記第２の中継装置は障害発生情報を前記第２の伝送路に送出し、
前記第１の中継装置より前記第１の伝送路に対し上流に位置する前記中継装置は、前記障害発生情報に基づき信号光の増幅を停止し、信号光送出停止要求を前記第２の伝送路に送出し、
前記第１の端局装置は、前記信号光送出停止要求に基づき信号光の送出を停止し、前記終段増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記終段増幅器を制御するとともに、自然放出光送出信号を前記第１の伝送路に送出し、
前記第１の中継装置より前記第１の伝送路に対し上流に位置する前記中継装置は、前記自然放出光送出信号に基づき、前記光増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記光増幅器を制御することを特徴とする光伝送システム。
請求項１記載の光伝送システムであって、
前記第２の中継装置が前記障害の回復を検知したとき、
前記第２の中継装置は、前記光増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記光増幅器を制御し、
前記第２の中継装置の前記光増幅器の前記制御が完了したとき、
前記第２の中継装置は、制御完了情報を前記第２の伝送路に送出し、
前記第１の端局装置は、前記制御完了情報に基づき信号光の送出を開始することを特徴とする光伝送システム。
対向する第１の伝送路および第２の伝送路の中途に設けられた中継装置であって、
前記第１の伝送路からの信号光を増幅する第１の光増幅器を備え、
前記第２の伝送路より前記第１の伝送路の下流における障害発生情報を受信したとき、信号光の増幅を停止し、信号光送出停止要求を前記第２の伝送路に送出し、
前記第１の伝送路の端局から自然放出光送出信号を受信したとき、前記光増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記光増幅器を制御することを特徴とする中継装置。
終段増幅器により増幅した波長多重信号光を第１の伝送路に送出し、前記第１の伝送路と対向する第２の伝送路からの信号光を入力する第１の端局装置と、
前記第１の伝送路から入力した波長多重信号光を前置増幅器で増幅し、前記増幅された波長多重信号光をユニット間ファイバを通じて分波器に入力し多重分離するとともに、信号光を第２の伝送路に送出する第２の端局装置と、
前記第１の伝送路からの信号光を増幅する光増幅器を有し、前記第１および第２の伝送路の中途に設けられる複数の中継装置とを備え、
前記第２の端局装置は、前記ユニット間ファイバの出力光をモニタするモニタ手段を前記分波器の前段に有し、
前記モニタ手段が前記ユニット間ファイバの障害を検知したとき、
前記第２の端局装置は、前記前置増幅器の信号光増幅を停止するとともに、障害発生情報を前記第２の伝送路に送出し、
前記中継装置は、前記障害発生情報に基づき信号光の増幅を停止し、信号光送出停止要求を前記第２の伝送路に送出し、
前記第１の端局装置は、信号光送出停止要求に基づき信号光の送出を停止し、前記終段増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記終段増幅器を制御するとともに、自然放出光送出信号を前記第１の伝送路に送出し、
前記中継装置は、前記自然放出光送出信号に基づき、前記光増幅器による自然放出光強度が次段に位置する光増幅器の入力モニタで検知可能であり、かつ、安全基準を満たす範囲の強度となるように前記光増幅器を制御することを特徴とする光伝送システム。
請求項４記載の光伝送システムであって、
前記モニタ手段が前記障害の回復を検知したとき、
前記第２の中継装置は、制御完了情報を前記第２の伝送路に送出し、
前記第１の端局装置は、前記制御完了情報に基づき信号光の送出を開始することを特徴とする光伝送システム。