JP5581270B2 - 光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信線路の支障移転工事等において線路切替を行うための光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法に関する。

光ファイバケーブルによる光線路を使用する光通信システムにあっては、現用光線路のコネクタ接続部を新設光線路に切り替える線路切替工事が行われている。すでに実用化された光線路切替技術として、借用時間及び切替工事期間の短縮を目指した光ファイバケーブル切替接続システムが、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、非特許文献１で提案されている。

しかしながら、上記提案による技術は、現用光線路から迂回路光線路へ光ファイバ（媒体）を接続替えするものであり、物理的切断が避けられず、その線路切替時に30ms程度の瞬断が発生する。このように瞬断により通信が途切れるサービス断を回避するためには、専用線では事前に加入者宅の回線借用が必要であり、この借用調整には多くの稼動がかかるという問題があった。また、コネクタで接続されていない場合は適用できないという問題があった。

特開平０１−２００３０９号公報 特開平０１−１４４００４号公報 特開平０３−０６４７１０号公報 特開平０３−２６８６３０号公報

小林, NTT技術ジャーナル 1990年8月号, pp.15-17, 1990 納戸他、光ファイバ側方入射法の高性能化、2011電子情報通信学会総合大会講演論文集、p324、2011

以上述べたように、従来の光通信線路の切替技術では、現用線路から迂回路線路へ光ファイバ（媒体）を接続替えするため、物理的切断が避けられず、30ms程度の瞬断が発生し、そのため通信が切れることによるサービス断が発生するという問題があった。

本発明は、上記の事情に着目してなされたもので、媒体の接続替えによる物理的切断が生じても、瞬断を発生させないことを可能とする光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光通信線路切替装置は、以下のような態様の構成とする。
（１）信号光のフレーム往復時間の測定値に基づいて通信のタイミングを管理する通信タイミング管理機能を備える局側伝送装置と、加入者側伝送装置との間で、信号光を送受信する現用光線路光ファイバを別の新規光線路光ファイバに切り替える光通信線路切替装置において、前記現用光線路光ファイバに対して光信号の入出力を行う一対の側方光入出力手段と、前記一対の側方光入出力機構に接続される迂回路光ファイバと、前記迂回路光ファイバに介在されてその光通信を遮断・開通するための光スイッチング手段と、前記迂回路光ファイバに介在されて光信号の増幅を行う光増幅手段と、前記迂回路光ファイバにて光通信が確立されたかどうか確認するための光モニタ手段と、前記現用光線路光ファイバに介在され、その光通信を一時的に遮断するための光一時遮断手段と、前記現用光線路光ファイバを切断するためのファイバ切断手段と、前記局側伝送装置と通信状況データを送受信するための通信手段と、前記一対の側方光入出力手段、前記光一時遮断手段、前記光モニタ手段、前記光増幅手段、前記光スイッチング手段、及び前記ファイバ切断手段それぞれの動作を制御するための制御手段とを具備する。
そして、前記制御手段は、前記一対の側方光入出力手段の前記現用光線路光ファイバへの接続後、前記通信手段を通じて前記局側伝送装置より信号が伝送されていない時刻を取得し、その時刻に、光スイッチング手段に光通信を開通させると同時に光一時遮断手段に現用光線路光ファイバの光通信を一時的に遮断させることにより現用光線路光ファイバから迂回路光ファイバへ通信経路を切り替え、前記光モニタ手段のモニタ結果からその開通を確認すると共に前記光増幅手段の増幅率を増加させて迂回路接続による損失分を補償し、最終的に前記ファイバ切断手段に前記現用光線路光ファイバを切断させる手段とを備える態様とする。

（２）（１）の装置において、前記光スイッチング手段及び前記光増幅手段に、それぞれの機能を備える光中継器を用いる態様とする。
また、本発明に係る光通信線路切替方法は、以下のような態様の構成とする。
（３）対向する局側伝送装置と加入者側伝送装置が現用光線路光ファイバを介して信号光を送受信し、前記局側伝送装置と前記加入者側伝送装置との間のフレーム往復時間の測定値に基づいて通信のタイミングを管理する通信タイミング管理機能を備えた光通信システムに用いられ、前記現用光線路光ファイバを新規光線路光ファイバに切り替える光通信線路切替方法において、
前記現用光線路光ファイバに前記新規光線路光ファイバの切替点を請求項１記載の光通信線路切替装置を用いて前記迂回路光ファイバに光通信路を迂回させる２箇所を構築し、前記光通信線路切替装置にて、前記スイッチング手段に光通信を開通させると同時に前記光一時遮断手段に現用光線路光ファイバの光通信を一時的に遮断させ、前記光モニタ手段のモニタ結果からその開通を確認すると共に前記光増幅手段の増幅率を増加させて迂回路接続による損失分を補償し、前記ファイバ切断手段に前記現用光線路光ファイバを切断させるようにし、前記２箇所の現用光線路光ファイバの切断後にそれぞれの切断部に新規光線路光ファイバを接続し、その後、前記光通信線路切替装置にて前記光一時遮断手段の一時遮断を停止させて光通信を復帰させ、同時に前記光スイッチング手段に光通信を遮断させるようにし、
さらに前記光通信線路切替装置において、前記局側伝送装置と通信状況データを送受信することにより、前記通信手段を通じて前記局側伝送装置より信号が伝送されていない時刻を取得し、その時刻に、光スイッチング手段に光通信を開通させると同時に光一時遮断手段に現用光線路光ファイバの光通信を一時的に遮断させることにより現用光線路光ファイバ１から迂回路光ファイバ２へ通信経路を切り替え、前記光モニタ手段のモニタ結果からその開通を確認すると共に前記光増幅手段の増幅率を増加させて迂回路接続による損失分を補償し、最終的に前記ファイバ切断手段に前記現用光線路光ファイバを切断させる態様とする。

本発明によれば、媒体の接続替えによる物理的切断が生じても、瞬断を発生させないことを可能とする光通信線路切替装置及びこの切替装置を用いた光通信線路切替方法を提供することができる。
本発明の技術を用いて切替を行うことにより、サービス断を発生させない線路の切り替えた可能になることから、回線借用やその調整稼動を不要にする効率的な作業が可能となる。また、コネクタで接続されていない場合でも適用可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る光通信線路切替装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す切替装置を用いた光通信線路切替方法を説明するための概略構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る光通信線路切替装置の構成を示すブロック図である。 図３に示す切替装置を用いた光通信線路切替方法を説明するための概略構成を示すブロック図である。

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光通信線路切替装置の構成を示すブロック図である。この切替装置は、対向する局側伝送装置と加入者側伝送装置が現用光線路光ファイバを介して信号光を送受信し、伝送装置間のフレーム往復時間の測定値に基づいて通信のタイミングを管理する通信タイミング管理機能を備えた光通信システムに用いられる。
図１において、１は現用光線路光ファイバ、２は迂回路光ファイバ、３，３’はそれぞれ現用光線路光ファイバ１の任意の２箇所で迂回路光ファイバ２を接続するための側方光入出力機構である。この側方光入出力機構３，３’としては、例えば非特許文献２のような技術が利用可能である。

上記現用光線路光ファイバ１には、側方入出力機構３，３’が並列に迂回路光ファイバ２に接続されている２点間に光一時遮断機構４及びファイバ切断機構７が介在され、上記迂回路光ファイバ２には、光スイッチング機構５および光増幅機構６が介在されている。

上記光一時遮断機構４は、例えば半径3mm程度の円柱に光ファイバをまきつける、もしくは押しつけて曲げることにより、光ファイバを切断することなく信号光伝送の遮断を実現するものである。また、上記光スイッチング機構５は、上記光一時遮断機構４と連動して、迂回路光ファイバ２において光通信を遮断・開通するための機構である。上記光増幅機構６は側方入出力機構３，３’による損失を補償するために挿入される。上記ファイバ接続機構７は、現用光線路光ファイバ１を新規光ファイバに接続替えするためにそのファイバ線を切断する機構である。

上記の各機能装置３，３’，４，５，６，７，８，８’は、いずれも制御信号線９を通じて制御装置１０と接続されており、当該制御装置１０からの制御指令に基づいてそれぞれの機能を実現するための処理を行う。制御装置１０は通信機構１１に接続され、当該通信機構１１を通じて外部装置からの指令を受け取り、要求される情報を提供する機能を有する。

上記側方入出力機構３，３’の接続箇所近傍には、それぞれ光モニタ機構８，８’が配置される。これらの光モニタ機構８，８’はそれぞれ迂回路光ファイバ２に信号光を通したときの光パワー値を検出するもので、それぞれの検出結果は制御装置１０に送られる。

上記制御装置１０は、側方入出力機構３，３’の装着近傍に設けられた一対の光モニタ機構８，８’により計測される光パワー値を受け取ることで迂回路光ファイバ２にて光通信が確立されたかどうか確認すると共に、その光パワー値が規定値以上となるように光増幅機構６の増幅率を制御する。

２か所の側方光入出力機構３，３’を接続した段階では、まだ伝送信号光は迂回路光ファイバ２を通っていない。そこで、制御装置２０は、光スイッチング機構５をオンして迂回路光ファイバ２に信号光を通すと同時に光一時遮断機構４に現用光線路光ファイバ１の信号光伝送を停止させる。

これにより光スイッチング機構５によって迂回路光ファイバ２による信号光伝送が開始され、同時に光一時遮断機構４により現用光線路光ファイバの信号光伝送が遮断される。その後、ファイバ切断機構７により現用光線路光ファイバ１の切断を実行する。
図２では、図１の装置を光通信線路切替装置２００，２００’として示し、それを用いた切替方法を説明するための概略構成を示すブロック図である。

図２において、局側伝送装置１００と加入者側伝送装置１０１の間の２か所に光通信線路切替装置２００，２００’を配置する。これら２か所の光通信線路切替装置２００，２００’と局側伝送装置１００は、同期制御通信路２０１により接続されており、お互いに切替時刻等のデータの送受信を行う。

図1に示した通信機構１１が局側伝送装置１００より信号が伝送されていない時刻、すなわちサービス断を発生させない時刻等の通信状況データを取得し、その時刻において制御装置１０が光通信線路切替装置２００，２００’を制御し、光通信線路切替装置２００，２００’の内部で現用光線路光ファイバ１から迂回路光ファイバ２へ通信経路を切り替える。

現用光線路光ファイバ１から迂回路光ファイバ２に切り換えた後に、各切替装置２００，２００’内でファイバ切断機構７により現用光線路光ファイバ１を切断し、それぞれの切断箇所の新規光線路光ファイバ接続点において新規光線路光ファイバ３００との接続を行う。接続には、状況に応じて融着接続、簡易コネクタ接続などが利用可能である。

その後、光通信線路切替装置２００，２００’にて光一時遮断機構４の一時遮断を停止させて光通信を復帰させ、同時に光スイッチング機構５に光通信を遮断させ、切替装置２００，２００’を取り外すことで、一連の作業を終了する。
以上のように、本実施形態の光通信線路切替装置２００，２００’は、切替対象区間の上部と下部の２か所に側方光入出力機構３，３’を設けて現用光線路光ファイバ１と迂回路光ファイバ２を構成し、更に、現用光線路光ファイバ１には光一時遮断機構４を、そして迂回路光ファイバ２には光スイッチング機構５、光増幅機構６及び光モニタ機構８，８’を設け、それら全ての機構を制御線９を介して制御装置１０に接続し、さらにその制御装置１０を伝送装置１１に接続して、局側伝送装置１００と通信できるようにしている。

これにより、制御装置１０は伝送装置１００より信号が伝送されていない時刻を取得し、光スイッチング機構５により迂回路光ファイバ２に信号光伝送を開始すると同時に光一時遮断機構４により現用光線路光ファイバ１の信号光伝送を遮断することが可能となる。

上記切替装置２００，２００’を用いて、それぞれ局側伝送装置１００と切替機構７を連携させ、切替タイミングを管理し、信号が伝送されていない時刻において迂回路形成もしくは線路切替を行う。これにより、新規光線路光ファイバ３００の接続替えによる物理的切断が生じても、瞬断が発生させないことが可能となる。また、迂回路光ファイバ２への切替が終了したことを局側伝送装置１００に通知することで、局側伝送装置１００が運用状況を把握することができ、サービスに支障が生じていないことを確認することができる。

（第２の実施形態）
本発明は、図１及び図２の構成に限られるものではない。図３は本発明の第２の実施形態に係る光通信線路切替装置の構成を示すブロック図、図４は図３に示す切替装置を用いた光通信線路切替方法を説明するための概略構成を示すブロック図である。尚、図３及び図４において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分について説明する。

図３に示す切替装置では、図１に示した光スイッチング機構５、光増幅機構６に代わって光中継器１２を用いていることに特徴がある。この光中継器１２は、もとよりスイッチング及び光増幅の機能を備えており、別途図１における光スイッチング機構５、光増幅機構６を設ける必要がない。

本実施形態では、図４のような形態の切替方法を提供する。これは、光通信線路切替装置２００，２００’を２か所において単独で（独立して）用いる方法であり、局側伝送装置２００との通信を行わない。そのため、伝送信号の欠落が生じる可能性があるが、短時間の瞬断で迂回路光ファイバ２を装置内部に構築し、新規光線路光ファイバ接続点における融着接続を実現することが可能になることから、短時間の伝送信号光の欠落が許容される適用領域であれば有効である。

この場合、光通信線路切替装置２００，２００’には局側伝送装置１００と通信するための通信機構１１が不要になり、装置構成を簡略化することが可能となる。
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…現用光線路光ファイバ、２…迂回路光ファイバ、３，３’…側方光入出力機構、４…光一時遮断機構、５…光スイッチング機構、６…光増幅機構、７…ファイバ切断機構、８，８’…光モニタ機構、９…制御信号線、１０…制御装置、１１…通信機構、１２…光中継器、１００…局側伝送装置、１０１…加入者側伝送装置、２００，２００’…光通信線路切替装置、３００…新規光線路光ファイバ。

Claims (3)

1. 信号光のフレーム往復時間の測定値に基づいて通信のタイミングを管理する通信タイミング管理機能を備える局側伝送装置と、加入者側伝送装置との間で、信号光を送受信する現用光線路光ファイバを別の新規光線路光ファイバに切り替える光通信線路切替装置において、
   前記現用光線路光ファイバに対して光信号の入出力を行う一対の側方光入出力手段と、
   前記一対の側方光入出力機構に接続される迂回路光ファイバと、
   前記迂回路光ファイバに介在されてその光通信を遮断・開通するための光スイッチング手段と、
   前記迂回路光ファイバに介在されて光信号の増幅を行う光増幅手段と、
   前記迂回路光ファイバにて光通信が確立されたかどうか確認するための光モニタ手段と、
   前記現用光線路光ファイバに介在され、その光通信を一時的に遮断するための光一時遮断手段と、
   前記現用光線路光ファイバを切断するためのファイバ切断手段と、
   前記局側伝送装置と通信状況データを送受信するための通信手段と、
   前記一対の側方光入出力手段、前記光一時遮断手段、前記光モニタ手段、前記光増幅手段、前記光スイッチング手段、及び前記ファイバ切断手段それぞれの動作を制御するための制御手段と
   を具備し、
   前記制御手段は、
   前記一対の側方光入出力手段の前記現用光線路光ファイバへの接続後、前記通信手段を通じて前記局側伝送装置より信号が伝送されていない時刻を取得し、その時刻に、光スイッチング手段に光通信を開通させると同時に光一時遮断手段に現用光線路光ファイバの光通信を一時的に遮断させることにより現用光線路光ファイバから迂回路光ファイバへ通信経路を切り替え、前記光モニタ手段のモニタ結果からその開通を確認すると共に前記光増幅手段の増幅率を増加させて迂回路接続による損失分を補償し、最終的に前記ファイバ切断手段に前記現用光線路光ファイバを切断させる手段と
   を備えることを特徴とする光通信線路切替装置。
2. 前記光スイッチング手段及び前記光増幅手段には、それぞれの機能を備える光中継器を用いることを特徴とする請求項１記載の光通信線路切替装置。
3. 対向する局側伝送装置と加入者側伝送装置が現用光線路光ファイバを介して信号光を送受信し、前記局側伝送装置と前記加入者側伝送装置との間のフレーム往復時間の測定値に基づいて通信のタイミングを管理する通信タイミング管理機能を備えた光通信システムに用いられ、前記現用光線路光ファイバを新規光線路光ファイバに切り替える光通信線路切替方法において、
   前記現用光線路光ファイバに前記新規光線路光ファイバの切替点を請求項１記載の光通信線路切替装置を用いて前記迂回路光ファイバに光通信路を迂回させる２箇所を構築し、
   前記光通信線路切替装置において、
   前記スイッチング手段に光通信を開通させると同時に前記光一時遮断手段に現用光線路光ファイバの光通信を一時的に遮断させ、
   前記光モニタ手段のモニタ結果からその開通を確認すると共に前記光増幅手段の増幅率を増加させて迂回路接続による損失分を補償し、
   前記ファイバ切断手段に前記現用光線路光ファイバを切断させるようにし、
   前記２箇所の現用光線路光ファイバの切断後にそれぞれの切断部に新規光線路光ファイバを接続し、
   その後、前記光通信線路切替装置にて前記光一時遮断手段の一時遮断を停止させて光通信を復帰させ、同時に前記光スイッチング手段に光通信を遮断させるようにし、
   さらに前記光通信線路切替装置において、
   前記局側伝送装置と通信状況データを送受信することにより、前記通信手段を通じて前記局側伝送装置より信号が伝送されていない時刻を取得し、その時刻に、光スイッチング手段に光通信を開通させると同時に光一時遮断手段に現用光線路光ファイバの光通信を一時的に遮断させることにより現用光線路光ファイバから迂回路光ファイバへ通信経路を切り替え、前記光モニタ手段のモニタ結果からその開通を確認すると共に前記光増幅手段の増幅率を増加させて迂回路接続による損失分を補償し、最終的に前記ファイバ切断手段に前記現用光線路光ファイバを切断させる
   ことを特徴とする光通信線路切替方法。

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