JP2017508331A - 光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット - Google Patents

Abstract

光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットが、提供され、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、幹線入力端子、枝線入力端子、幹線出力端子、枝線出力端子、光挿入分岐マルチプレクサ、第1のカプラ、第1の検出回路、および制御回路を含み、光挿入分岐マルチプレクサは、光スイッチを含む。検出回路が、幹線に障害が発生するかどうかを検出し、幹線に障害が発生する場合、幹線の自動的冗長化を実施し、枝線上の正常な通信を保証するために、稼動モードが、第1の稼動モードから第2の稼動モードに切り替えられる。上述の解決策によれば、冗長化機能が、増幅器を組み込むことなく実装される。手動による介入は不要であり、冗長化の応答速度が速く、それによって、冗長化の効果を高め、システムのサービス送信の中断によって引き起こされる経済的損失を大幅に減らす。使用される光スイッチの構成要素は、サイズが小さく、構造空間に対する要件が低く、構造の設計があまり複雑でない。したがって、コストを下げ、信頼性を向上させるために構造の複雑さが減らされる。

Description

本発明は、光通信テクノロジーの分野に関し、特に、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに関する。

海底分岐ユニット(Branching Unit、BU)は、海底光送信システムの水中デバイスであり、海底分岐ユニットの主たる機能は、BU内の光ファイバの接続の構成によってBUの3つのポートのファイバペアの相互接続を実施することである。BUの3つのポートは、海底光送信システムの複数の局の間のサービスの送信が実施されるように海底ケーブルおよび水中中継器に別々に接続される。BUは、複雑な海底光送信システムを形成するための鍵となるデバイスである。

海底光送信システムの幹線および枝線のサービス送信能力が比較的低いとき、サービスの送信の機密性の要件のために、幹線の間のサービスの送信は枝線の陸揚げ局にラップ接続(wrap connect)され得ないことが必要とされる。通常は、光挿入分岐マルチプレクサ(Optical Add Drop Multiplexer、OADM)光モジュールが、OADM BUと呼ばれるBU内に組み込まれる必要があり、幹線と枝線との間のサービスの送信は、波長(または波長帯域(waveband))を挿入(add)および分岐(drop)することによって運ばれる。

OADM BUと統合される海底ケーブルシステムに関しては、幹線または枝線においてケーブル断線障害が発生するとき、光ファイバ内の送信のためのチャネルの実際の量が削減されるが、海底中継器の出力電力は実質的に変わらず、これは、単一波長の光電力の増加につながる。結果として、光ファイバの送信の非線形効果が著しく高められ、障害のない側の海底ケーブルの区間において正常なサービスの送信が維持され得ず、障害是正期間(fault rectification period)においてさえも正常なサービスの送信が維持され得ない。この問題を解決するために、人々は、OADM BU冗長化テクノロジーとも呼ばれる様々な解決策を提案する。冗長化テクノロジーは、OADM BUに統合される海底ケーブル光送信システムの基本要件になった。

OADM BUデバイスによって提供される冗長化の解決策は、ケーブル断線障害により生じる事業者の経済的損失を減らすのに役立つ。現在使用されているOADM BU冗長化テクノロジーにおいては、概して、中継器が、OADM BU内に組み込まれ、冗長化機能が、中継器によって生み出される自然放射増幅光(Amplified Spontaneous Emission、ASE)雑音の電力を使用することによって実装される。中継器との統合は、通常、OADM BU内のパススルー(pass-through)方向と挿入方向との両方の中継器との統合を指す。

OADM BU内に中継器を組み込む解決策においては、ケーブル断線障害が海底ケーブルシステムの幹線に発生するとき、OADM BUが、海底ケーブルの電力供給線から電力供給を引き続き得ることができ、幹線のケーブルの断線によって失われるサービスの光電力が、OADM BU内のパススルー光学経路上に組み込まれたエルビウム添加光ファイバ増幅器(Erbium-doped Fiber Amplifier、EDFA)によって生み出されるASE雑音を使用することによって補償される。障害がどちらでも発生していない枝線と幹線との間で正常な光送信サービスが維持されることを保証するために、ASE雑音は、光学フィルタ(Wavelength Blocking Filter、WBF)を通過し、光カプラを使用することによって挿入(Add)光学経路のサービスと組み合わされ、海底ケーブル線において送信され、それによって、枝線の冗長化を実施する。ケーブル断線障害が海底ケーブルシステムの枝線において発生するとき、枝線のケーブルの断線によって失われるサービスの光電力は、OADM BU内の挿入光学経路に組み込まれたEDFAによって生み出されるASE雑音を使用することによって補償される。障害が発生しない幹線において正常な光送信サービスが維持されることを保証するために、ASE雑音は、帯域通過フィルタ(Band Pass Filter、BPF)を通過し、パススルー光学経路のサービスの光と組み合わされ、それによって、幹線の冗長化を実施する。

中継器と統合されるOADM BUの冗長化の解決策は、以下の欠点を有する。1.中継器によって生み出されるASE雑音が障害が発生するときに失われるサービス信号の光電力を補償するために使用され得るが、特に長距離光送信システムに関して、雑音光電力が信号の光と一緒に送信されるとき、サービスの光信号の光信号対雑音比が減ぜられ、光信号対雑音比(Optical Signal to Noise Ratio、OSNR)のコストが法外に高くなり、冗長化の効果が限られる。2.通常のOADM BU製品と比較して、中継器と統合されるOADM BUシステムは、コストが高く、光学経路が複雑であり、全体的な製品の信頼性が減ぜられる。3.中継器と統合されるOADM BUの構造空間(structure space)が増加し、構造の設計が複雑である。

本発明の実施形態は、コストを減らし、信頼性を高めるために、増幅器を組み込むことなく冗長化機能を実装し、冗長化の効果を高め、構造の複雑さを減らす光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットを提供する。

本発明の実施形態の態様は、
幹線入力端子(end)、枝線入力端子、幹線出力端子、枝線出力端子、光挿入分岐マルチプレクサ、第1のカプラ、第1の検出回路、および制御回路を含み、光挿入分岐マルチプレクサが、光スイッチを含み、
幹線入力端子が、第1のカプラの入力端子に接続され、第1のカプラの2つの出力端子が、光スイッチの第1の入力端子および第1の検出回路の入力端子にそれぞれ接続され、幹線出力端子が、光スイッチの第1の出力端子に接続され、第1の検出回路の出力端子が、制御回路の入力端子に接続され、制御回路の出力端子が、光スイッチの第3の入力端子に接続され、枝線出力端子が、光スイッチの第2の出力端子に接続され、枝線入力端子が、光スイッチの第2の入力端子に接続され、
第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を制御回路に送信し、幹線が正常である場合、光スイッチが、第1の稼動モードであり、幹線が障害に遭っている場合、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信し、
パススルーサービス光信号および分岐サービス光信号を含む幹線光信号が、幹線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、第1のカプラの入力端子を通って第1のカプラに入り、第1のカプラが、光信号の一部を結合し、結合された光信号を第1の検出回路に送信し、その他の部分を光スイッチの第1の入力端子に送信し、
挿入サービス光信号およびDummy光信号を含む挿入光学経路光信号が、枝線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、光スイッチの第2の入力端子に入り、挿入サービス光信号の電力が、分岐サービス光信号の電力と同じであり、Dummy光信号の電力が、パススルーサービス光信号の電力と同じであり、
光スイッチが第1の稼動モードであるとき、第1の入力端子から入るパススルーサービス光信号が、第1の出力端子に送信され、分岐サービス光信号が、第2の出力端子に送信され、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号が、第1の出力端子に送信され、Dummy光信号が、第2の出力端子に送信され、光スイッチが第2の稼動モードであるとき、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号およびDummy光信号が、第1の出力端子に送信されて、第1の入力端子から入る幹線光信号を妨げる光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットを提供する。

態様の実装方法を参照すると、第1のあり得る実装方法で、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、第2のカプラおよび第2の検出回路をさらに含み、
第2のカプラの入力端子が、枝線入力端子に接続され、第2のカプラの2つの出力端子が、第2の検出回路および光スイッチの第2の入力端子にそれぞれ接続され、
挿入光学経路光信号が、枝線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、第2のカプラの入力端子を通じて第2のカプラに入り、第2のカプラが、光信号の一部を結合し、結合された光信号を第2の検出回路に送信し、その他の部分を光スイッチの第2の入力端子に送信し、
第2の検出回路が、入力光信号に従って、枝線入力端子側の枝線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を制御回路に送信し、枝線が障害に遭っている場合、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信し、
光スイッチが第3の稼動モードであるとき、第1の入力端子から入るパススルーサービス光信号および分岐サービス光信号が、第1の出力端子に送信されて、第2の入力端子から入る挿入光学経路光信号を妨げる。

態様の第1のあり得る実装方法を参照すると、第2のあり得る実装方法で、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、
制御コマンド復調回路をさらに含み、制御コマンド復調回路の出力端子が、制御回路の入力端子に接続され、
制御コマンド復調回路の入力端子が、制御コマンドを受信し、それから、制御コマンドを復調し、制御信号を制御回路に送信し、その結果、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードまたは第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信する。

態様、または態様の第1のもしくは第2のあり得る実装方法を参照すると、第3のあり得る実装方法では、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットにおいて、
第2の稼動モードの光スイッチの稼動プロセスにおいて、第1の検出回路が幹線入力端子側の幹線の障害が是正されると判定する場合、光スイッチの稼動モードを第1の稼動モードに切り替えるために光スイッチに制御命令が送信され、
第3の稼動モードの光スイッチの稼動プロセスにおいて、第2の検出回路が枝線の障害が是正されると判定する場合、光スイッチの稼動モードを第1の稼動モードに切り替えるために光スイッチに制御命令が送信される。

態様、または態様の第1のもしくは第2のあり得る実装方法を参照すると、第4のあり得る実装方法で、第1の検出回路が、光ファイバ完全性(integrity)信号検出回路を含み、幹線光信号が、光ファイバ完全性識別信号を含み、第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定することが、
光ファイバ完全性信号検出回路が、入力光信号内の光ファイバ完全性識別信号を検出し、光ファイバ完全性識別信号が存在する場合に、幹線入力端子側の幹線が正常であると判定し、そうでない場合に、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っていると判定する。

態様、または態様の第1のもしくは第2のあり得る実装方法を参照すると、第5のあり得る実装方法で、第1の検出回路が、
第1の光検出器、トランスインピーダンス増幅器、第1の抵抗器、第2の抵抗器、第3の抵抗器、および光電力検出回路を含み、
第1の光検出器の出力端子が、第1の抵抗器の第1の端子および第3の抵抗器の第1の端子に接続され、第1の光検出器の出力端子が、演算増幅器の入力端子に接続され、トランスインピーダンス増幅器の別の入力端子が、接地され、
第1の抵抗器の第2の端子および第2の抵抗器の第1の端子が、電力インターフェースに接続され、第2の抵抗器の第2の端子および第3の抵抗器の第2の端子が、光電力検出回路の入力端子に接続され、光電力検出回路の出力端子が、制御回路に接続され、
第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を制御回路に送信し、枝線が障害に遭っている場合、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することが、
第1のカプラによって結合された光分離信号が第1の光検出器に送信され、その結果、第1の光検出器が電流を生成し、光電力検出回路が電流が異常であることを検出するときに制御回路へのレベル信号(level signal)をトリガし、その結果、制御回路が光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することを含む。

態様の第5のあり得る実装方法を参照すると、第6のあり得る実装方法では、制御コマンド復調回路の入力端子が、トランスインピーダンス増幅器の出力端子に接続され、トランスインピーダンス増幅器の出力端子が、制御回路に接続され、
制御コマンド復調回路の入力端子が、制御コマンドを受信し、それから、制御コマンドを復調し、制御信号を制御回路に送信し、その結果、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードまたは第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することが、
第1の光検出器が第1の光検出器によって受け取られた光電力を使用することによって電流を生成し、電流がトランスインピーダンス増幅器を通過し、トランスインピーダンス増幅器が制御コマンド復調回路に電気信号を出力し、復調によって制御コマンドを得た後、制御コマンド復調回路が制御回路に制御コマンドを送信し、制御コマンドが予め定義された制御コマンドである場合、制御回路が光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードまたは第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することを含む。

態様、または態様の第1のもしくは第2のあり得る実装方法を参照すると、第7のあり得る実装方法では、光挿入分岐マルチプレクサが、第1の光スイッチ、第2の光スイッチ、第1のフィルタ、第2のフィルタ、第3のフィルタ、および第4のフィルタを含み、第1の光スイッチおよび第2の光スイッチが、それぞれ、4つのインターフェースを有し、
第1の光スイッチの第3のインターフェースが、第1のカプラの出力端子に接続され、第4のフィルタの入力端子が、枝線入力端子であり、第3のフィルタの出力端子が、枝線出力端子であり、第1の光スイッチの第4のインターフェースが、幹線出力端子であり、
第1の光スイッチの第1のインターフェースが、第1のフィルタの入力ポートに接続され、第1のフィルタが、1つの入力ポートおよび2つの出力ポートを有し、第1のフィルタの2つの出力ポートが、第3のフィルタの入力ポートおよび第2の光スイッチの第2のインターフェースにそれぞれ接続され、第1の光スイッチの第4のインターフェースが、幹線出力端子に接続され、第1の光スイッチの第2のインターフェースが、第2のフィルタの出力端子に接続され、
第4のフィルタが、1つの入力ポートおよび2つ出力ポートを含み、第4のフィルタの2つの出力ポートが、第2の光スイッチの第3のインターフェースおよび第2のフィルタの入力ポートにそれぞれ接続され、
第2の光スイッチの第1のインターフェースが、第3のフィルタの入力ポートに接続され、第2のフィルタの第4のインターフェースが、第2のフィルタの入力ポートに接続され、
光スイッチが第1の稼動モードであるとき、第1の入力端子から入るパススルーサービス光信号が、第1の出力端子に送信され、分岐サービス光信号が、第2の出力端子に送信され、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号が、第1の出力端子に送信され、Dummy光信号が、第2の出力端子に送信されることが、
第1の稼動モードにおいて、第1の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、第2の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、幹線光信号が第1の光スイッチの第3のインターフェースから第1の光スイッチに入り、第1の光スイッチの第1のインターフェースを通じて第1のフィルタに入り、第1のフィルタが幹線光信号をパススルーサービス光信号および分岐サービス光信号へと分離し、パススルーサービス光信号を第2の光スイッチの第2のインターフェースに送信し、分岐サービス光信号を第3のフィルタに送信し、
挿入光学経路光信号が第4のフィルタの入力ポートから第4のフィルタに入り、第4のフィルタが挿入光学経路光信号を挿入サービス光信号およびDummy光信号へと分離し、挿入サービス光信号を第2のフィルタの入力ポートに送信し、Dummy光信号を第2の光スイッチの第3のインターフェースに送信し、
第2の光スイッチの第3のインターフェースから入るDummy光信号が第2の光スイッチの第1のインターフェースを通じて第3のフィルタの入力ポートに送信され、第3のフィルタが、入力された分岐サービス光信号およびDummy光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を第3のフィルタの出力ポートから出力し、
第2の光スイッチの第2のインターフェースから入るパススルーサービス光信号が第2の光スイッチの第4のインターフェースを通じて第2のフィルタの入力ポートに送信され、第2のフィルタが入力されたパススルーサービス光信号および挿入サービス光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を第1の光スイッチの第2のインターフェースに送信し、組み合わされた信号が第1の光スイッチの第4のインターフェースを通じて出力されることを含み、
光スイッチが第2の稼動モードであるとき、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号およびDummy光信号が、第1の出力端子に送信されて、第1の入力端子から入る幹線光信号を妨げることが、
第2の稼動モードにおいて、第1の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、第2の光スイッチの第3のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、
挿入光学経路光信号が第4のフィルタの入力ポートから第4のフィルタに入り、第4のフィルタが挿入光学経路光信号を挿入サービス光信号およびDummy光信号へと分離し、挿入サービス光信号を第2のフィルタの入力ポートに送信し、Dummy光信号を第2の光スイッチの第3のインターフェースに送信し、
第2の光スイッチの第3のインターフェースから入るDummy光信号が第2の光スイッチの第4のインターフェースを通じて第2のフィルタの入力ポートに送信され、第2のフィルタが入力された挿入サービス光信号およびDummy光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を第3のフィルタの出力ポートから出力することを含む。

態様の第7のあり得る実装方法を参照すると、第8のあり得る実装方法では、第3の稼動モードにおいて、第1の光スイッチの第3のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、第2の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、
幹線光信号が、第1の光スイッチの第3のインターフェースから第1の光スイッチに入り、第4のインターフェースを通じて出力される。

態様の第2のあり得る実装方法を参照すると、第9のあり得る実装方法では、制御回路が、マイクロコントローラユニットおよび駆動回路を含み、
マイクロコントローラユニットの入力端子が、第1の検出回路、第2の検出回路、および制御コマンド復調回路に接続され、出力端子が、駆動回路に接続され、駆動回路が、光スイッチに接続され、
幹線が障害に遭っていることを示す、第1の検出回路によって送信された検出結果が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、駆動回路が第2の稼動モードに切り替えるように光スイッチを駆動し、枝線が障害に遭っていることを示す、第2の検出回路によって送信された検出結果が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、駆動回路が第3の稼動モードに切り替えるように光スイッチを駆動し、制御コマンド復調回路の制御信号が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、駆動回路が第2の駆動モードに切り替えるように光スイッチを駆動する。

本発明の実施形態は以下の利点、つまり、検出回路が、幹線に障害が発生するかどうかを検出し、幹線に障害が発生する場合、幹線の自動的冗長化を実施し、枝線上の正常な通信を保証するために、稼動モードが、第1の稼動モードから第2の稼動モードに切り替えられることを有することが、上述の技術的な解決策から分かる。上述の解決策によれば、冗長化機能が、増幅器を組み込むことなく実装される。手動による介入は不要であり、冗長化の応答速度が速く、それによって、冗長化の効果を高め、システムのサービス送信の中断によって引き起こされる経済的損失を大幅に減らす。使用される光スイッチの構成要素は、サイズが小さく、構造空間に対する要件が低く、構造の設計があまり複雑でない。したがって、コストを下げ、信頼性を向上させるために構造の複雑さが減らされる。

本発明の実施形態における技術的な解決策をより明瞭に説明するために、以下で、実施形態を説明するために必要とされる添付の図面を簡潔に説明する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明の一部の実施形態を示すに過ぎず、当業者は、創造的な努力なしにこれらの添付の図面からその他の図面を導き出すことがやはり可能である。

本発明の実施形態による光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットの概略構造図である。 本発明の実施形態による光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットの概略構造図である。 本発明の実施形態による光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットの概略構造図である。 本発明の実施形態による第1の検出回路の概略構造図である。 本発明の実施形態による第1の検出回路の概略構造図である。 本発明の実施形態による制御コマンド復調回路の概略構造図である。 本発明の実施形態による光挿入分岐マルチプレクサの概略構造図である。 本発明の実施形態による制御回路の概略構造図である。 本発明の実施形態による光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットの概略構造図である。 本発明の実施形態によるOADMの光学経路の構成の概略構造図である。 本発明の実施形態によるOADMの光学経路の構成の概略構造図である。 本発明の実施形態によるOADMの光学経路の構成の概略構造図である。 本発明の実施形態による海底ケーブル光送信システムモデルの概略構造図である。 本発明の実施形態によるOADM BUの内部構造の概略図である。 本発明の実施形態による制御回路の概略構造図である。 本発明の実施形態による海底ケーブル光送信システムモデルの概略構造図である。 本発明の実施形態によるOADMの内部構造の概略図である。 本発明の実施形態による海底ケーブル光送信システムモデルの概略構造図である。 本発明の実施形態によるOADMの内部構造の概略図である。 本発明の実施形態による幹線ケーブル断線障害の是正中の手動による冗長化を伴う海底ケーブル光送信システムの概略構造図である。 本発明の実施形態による障害のある海底ケーブルに関する障害是正期間における電気的接続の構成の概略構造図である。 本発明の実施形態による障害のある海底ケーブルに関する手動による冗長化における制御コマンドの配信の概略構造図である。 本発明の実施形態による光ファイバ完全性信号検出回路の概略構造図である。 本発明の実施形態による方法の概略的な流れ図である。 本発明の実施形態による方法の概略的な流れ図である。

本発明の目的、技術的な解決策、および利点をより明瞭にするために、以下で本発明をさらに添付の図面を参照して詳細に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく一部であるに過ぎない。創造的な努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られたすべてのその他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入る。

本発明の実施形態は、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットを提供する。図1に示されるように、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、
2つの部分を含み、一方の部分は図1の上の部分に示される光学経路システム(第1のカプラCPL1および光挿入分岐マルチプレクサ)であり、他方の部分は図1の下の部分に示される制御回路(第1の検出回路および制御回路)である。

本発明のこの実施形態において提供される光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、特に、(Input矢印として示される)幹線入力端子、(Add矢印として示される)枝線入力端子、(Output矢印として示される)幹線出力端子、(Drop矢印として示される)枝線出力端子、光挿入分岐マルチプレクサ(ODAM)、第1のカプラ(coupler、CPL1)、第1の検出回路、および制御回路を含む。光挿入分岐マルチプレクサは、光スイッチ(Optical Switch、OS)を含む。光挿入分岐マルチプレクサの光スイッチは、図1においてOSのポートを指す矢印を伴う1から3によって特定される第1の入力端子、第2の入力端子、および第3の入力端子、ならびに図1においてOSのポートの外を指す矢印を伴う1から2によって特定される第1の出力端子および第2の出力端子と個別に名付けられる3つの入力端子および2つの出力端子を有する。

幹線入力端子は、第1のカプラの入力端子に接続され、第1のカプラの2つの出力端子は、光スイッチの第1の入力端子および第1の検出回路の入力端子にそれぞれ接続され、幹線出力端子は、光スイッチの第1の出力端子に接続され、第1の検出回路の出力端子は、制御回路の入力端子に接続され、制御回路の出力端子は、光スイッチの第3の入力端子に接続され、枝線出力端子は、光スイッチの第2の出力端子に接続され、枝線入力端子は、光スイッチの第2の入力端子に接続される。

第1の検出回路は、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を制御回路に送信する。幹線が正常である場合、光スイッチは、第1の稼動モードであり、幹線が障害に遭っている場合、制御回路は、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信する。

パススルーサービス光信号および分岐サービス光信号を含む幹線光信号は、幹線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、第1のカプラの入力端子を通って第1のカプラに入る。第1のカプラは、光信号の一部を結合し、結合された光信号を第1の検出回路に送信し、その他の部分を光スイッチの第1の入力端子に送信する。

挿入サービス光信号およびダミー(Dummy)光信号を含む挿入光学経路光信号は、枝線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、光スイッチの第2の入力端子に入る。挿入サービス光信号の電力は、分岐サービス光信号の電力と同じであり、Dummy光信号の電力は、パススルーサービス光信号の電力と同じである。Dummy光信号は、マット光信号(matte optical signal)もしくはフィラー光信号(filler optical signal)またはフィルライト信号(fill light signal)とも呼ばれ、サービスが変調されていない光信号である。

光スイッチが第1の稼動モードであるとき、第1の入力端子から入るパススルーサービス光信号は、第1の出力端子に送信され、分岐サービス光信号は、第2の出力端子に送信され、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号は、第1の出力端子に送信され、ダミー(Dummy)光信号は、第2の出力端子に送信される。光スイッチが第2の稼動モードであるとき、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号およびDummy光信号は、第1の出力端子に送信されて、第1の入力端子から入る幹線光信号を妨げる。

上述の実施形態によれば、光スイッチの稼動モードは、サービスの保護を実施するために、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているとき、第2の稼動モードに自動的に切り替えられ得る。上述の実施形態によれば、検出回路が、幹線に障害が発生するかどうかを検出し、幹線に障害が発生する場合、幹線の自動的冗長化を実施し、枝線上の正常な通信を保証するために、稼動モードが第1の稼動モードから第2の稼動モードに切り替えられる。上述の解決策によれば、冗長化機能が、中継器を組み込むことなく実装される。手動による介入は不要であり、冗長化の応答速度が速く、それによって、システムのサービス送信の中断によって引き起こされる経済的損失を大幅に減らす。使用される光スイッチの構成要素は、サイズが小さく、構造空間に対する要件が低く、構造の設計があまり複雑でない。したがって、コストを下げ、信頼性を向上させるために構造の複雑さが減らされる。

さらに、本発明の実施形態は、枝線が障害に遭っているときにサービスの保護をさらに提供し、サービスの保護は、特に以下の通りであり、図2に示されるように、上述の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、第2のカプラ(CPL2)および第2の検出回路をさらに含む。

第2のカプラの入力端子は、枝線入力端子に接続され、第2のカプラの2つの出力端子は、第2の検出回路および光スイッチの第2の入力端子にそれぞれ接続される。

挿入光学経路光信号は、枝線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、第2のカプラの入力端子を通じて第2のカプラに入る。第2のカプラは、光信号の一部を結合し、結合された光信号を第2の検出回路に送信し、その他の部分を光スイッチの第2の入力端子に送信する。

第2の検出回路は、入力光信号に従って、枝線入力端子側の枝線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を制御回路に送信する。枝線が障害に遭っている場合、制御回路は、光スイッチの稼動モードを第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信する。光スイッチが第3の稼動モードであるとき、第1の入力端子から入るパススルーサービス光信号および分岐サービス光信号は、第1の出力端子に送信され、第2の入力端子から入る挿入光学経路光信号を妨げる。

第3の稼動モードの光学経路の概略的な説明が、以降の実施形態においてより鮮明になされる。

本発明の実施形態は、幹線が障害に遭っているときの手動の保護の実施をさらに提供し、特定の応用の筋書きが、以降の実施形態においてより詳細に説明され、その筋書きは、特に以下の通りであり、図3に示されるように、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットは、制御コマンド復調回路をさらに含み、制御コマンド復調回路の出力端子は、制御回路の入力端子に接続される。

制御コマンド復調回路の入力端子は、制御コマンドを受信し、それから、制御コマンドを復調し、制御信号を制御回路に送信し、その結果、制御回路は、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードまたは第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信する。

さらに、本発明のこの実施形態は、稼動モード復元機能をさらに実装する可能性があり、稼動モード復元機能は、特に以下の通りであり、第2の稼動モードの光スイッチの稼動プロセスにおいて、第1の検出回路が幹線入力端子側の幹線の障害が是正されると判定する場合、光スイッチの稼動モードを第1の稼動モードに復元するために光スイッチに制御命令が送信される。

第3の稼動モードの光スイッチの稼動プロセスにおいて、第2の検出回路が枝線の障害が是正されると判定する場合、光スイッチの稼動モードを第1の稼動モードに切り替えるために光スイッチに制御命令が送信される。

上述の実施形態は、幹線/枝線の障害が是正された後、正常なモード、第1の稼動モードに切り替えて戻す特定の実装の解決策を示す。

本発明の実施形態は、検出回路の特定の実装の解決策の例をさらに提供する。第1の検出回路および第2の検出回路の機能は同じであり、両方とも、光学経路上の信号に従って、対応する光学経路の側で障害が発生するかどうかを判定することである。したがって、2つの検出回路は、同じ構造を使用することによってまたは異なる構造を使用することによって実装される可能性があり、本発明のこの実施形態においてに限定されない。2つの実装の解決策の例が以下で与えられ、特に以下の通りである。

I. 図4に示されるように、図1から図3までをさらに参照する場合、第1の検出回路は、光ファイバ完全性信号検出回路を含み、幹線光信号は、光ファイバ完全性識別信号を含み、第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定することは、光ファイバ完全性信号検出回路が入力光信号内の光ファイバ完全性識別信号を検出し、光ファイバ完全性識別信号が存在する場合に、幹線入力端子側の幹線が正常であると判定し、そうでない場合に、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っていると判定することを含む。

上述の解決策によれば、幹線信号に光ファイバ完全性識別信号を挿入する方法が使用され、幹線に障害が発生するかどうかが光ファイバ完全性識別信号を検出することによってOADM BU側で判定される。光ファイバ完全性識別信号が、枝線の挿入光学経路光信号に挿入される可能性もあることは理解できる。このようにして、第2の検出回路は、上述の構造を使用することによって枝線の光ファイバ上の障害検出を実施する可能性もある。

II. 図5に示されるように、図1から図3までをさらに参照する場合、第1の検出回路(図5の大きな実線の枠内の回路)は、
第1の光検出器(photodetector 1、PD1)、トランスインピーダンス増幅器、第1の抵抗器(R1)、第2の抵抗器(R2)、第3の抵抗器(R3)、および光電力検出回路を含む。

第1の光検出器の出力端子は、第1の抵抗器の第1の端子および第3の抵抗器の第1の端子に接続され、第1の光検出器の出力端子は、演算増幅器の入力端子に接続され、トランスインピーダンス増幅器の別の入力端子は、接地される。

第1の抵抗器の第2の端子および第2の抵抗器の第1の端子は、電力インターフェースに接続され、第2の抵抗器の第2の端子および第3の抵抗器の第2の端子は、光電力検出回路の入力端子に接続され、光電力検出回路の出力端子は、制御回路に接続される。

第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を制御回路に送信し、枝線が障害に遭っている場合、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することは、
第1のカプラによって結合された光分離信号が第1の光検出器に送信され、その結果、第1の光検出器が電流を生成し、光電力検出回路が電流が異常であることを検出するときに制御回路へのレベル信号をトリガし、その結果、制御回路が光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することを含む。

上述の実施形態において、第1の検出回路は、入力光電力を検出する方法で、入力光源側の光ファイバが障害に遭っているかどうかを検出する。枝線の第2の検出回路が、構造を使用することによって、枝線の光ファイバが障害に遭っているかどうかをやはり検出し得ることは、理解できる。

第1の検出回路に関する特定の実装の解決策のうちの第2の実装の解決策に基づいて、本発明の実施形態は、以下の通り制御コマンド復調回路の特定の構造をさらに提供し、図6に示されるように、図5および図6の制御コマンド復調回路をさらに参照する場合、制御コマンド復調回路の入力端子は、トランスインピーダンス増幅器の出力端子に接続され、トランスインピーダンス増幅器の出力端子は、制御回路に接続される。

制御コマンド復調回路の入力端子が、制御コマンドを受信し、それから、制御コマンドを復調し、制御信号を制御回路に送信し、その結果、制御回路が、光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することは、
第1の光検出器が第1の光検出器によって受け取られた光電力を使用することによって電流を生成し、電流がトランスインピーダンス増幅器を通過し、トランスインピーダンス増幅器が制御コマンド復調回路に電気信号を出力し、復調によって制御コマンドを得た後、制御コマンド復調回路が制御回路に制御コマンドを送信し、制御コマンドが予め定義された制御コマンドである場合、制御回路が光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードまたは第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を光スイッチに送信することを含む。

上述の実施形態においては、制御コマンド復調回路および第1の検出回路が第1の光検出器(PD1)およびトランスインピーダンス増幅器を共有することが、図5および図6から知られ得る。このようにして、ハードウェアリソースの消費が削減される可能性があり、コストが削減される可能性がある。制御コマンド復調回路および第1の検出回路は、構成要素を共有することなくそれぞれの機能を独立して実装する可能性もある。構成要素を共有する上述の実装方法は、例示的な実装の解決策として使用され、本発明のこの実施形態に対する唯一性の限定とみなされない。

任意で、本発明の実施形態は、光挿入分岐マルチプレクサの特定の構造をさらに提供する。図7に示されるように、図1から図3までをさらに参照する場合、光挿入分岐マルチプレクサは、第1の光スイッチ、第2の光スイッチ、第1のフィルタ(WDM1)、第2のフィルタ(WDM2)、第3のフィルタ(WDM3)、および第4のフィルタ(WDM4)を含み、第1の光スイッチおよび第2の光スイッチは、それぞれ、4つのインターフェースを有する。第1の光スイッチおよび第2の光スイッチにおいて、1から4は、対応するインターフェースのインターフェース番号を特定するためにインターフェースの側に付される。たとえば、3は、第2の光スイッチの右下の角に付され、第2の光スイッチの右下の角のインターフェースが第2の光スイッチの第3のインターフェースであることを示す。第1の光スイッチと第2の光スイッチとの両方は、2つの状態を有し、第1の状態は、インターフェース1がインターフェース3に接続され、インターフェース2がインターフェース4に接続される状態(図7において光スイッチの実線によって示される)であり、他方の状態は、インターフェース3がインターフェース4に接続され、この場合は、インターフェース1がインターフェース3から切断され、インターフェース2がインターフェース4から切断される状態(図7において光スイッチの点線によって示される)である。

第1の光スイッチの第3のインターフェースは、第2のカプラCPL2の出力端子に接続され、第4のフィルタの入力端子は、枝線入力端子(図1の枝線入力端子に対応し、図2に対応し、第4のフィルタの入力端子が第2のカプラCPL2に接続される)であり、第3のフィルタの出力端子は、枝線出力端子であり、第1の光スイッチの第4のインターフェースは、幹線出力端子である。

第1の光スイッチの第1のインターフェースは、第1のフィルタの入力ポートに接続され、第1のフィルタは、1つの入力ポートおよび2つの出力ポートを有し、第1のフィルタの2つの出力ポートは、第3のフィルタの入力ポートおよび第2の光スイッチの第2のインターフェースにそれぞれ接続され、第1の光スイッチの第4のインターフェースは、幹線出力端子に接続され、第1の光スイッチの第2のインターフェースは、第2のフィルタの出力端子に接続される。

第4のフィルタは、1つの入力ポートおよび2つ出力ポートを含み、第4のフィルタの2つの出力ポートは、第2の光スイッチの第3のインターフェースおよび第2のフィルタの入力ポートにそれぞれ接続される。

第2の光スイッチの第1のインターフェースは、第3のフィルタの入力ポートに接続され、第2のフィルタの第4のインターフェースは、第2のフィルタの入力ポートに接続される。

光スイッチが第1の稼動モードであるとき、第1の入力端子から入るパススルーサービス光信号が、第1の出力端子に送信され、分岐サービス光信号が、第2の出力端子に送信され、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号が、第1の出力端子に送信され、Dummy光信号が、第2の出力端子に送信されることは、
第1の稼動モードにおいて、第1の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、第2の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、幹線光信号が第1の光スイッチの第3のインターフェースから第1の光スイッチに入り、第1の光スイッチの第1のインターフェースを通じて第1のフィルタに入り、第1のフィルタが幹線光信号をパススルーサービス光信号および分岐サービス光信号へと分離し、パススルーサービス光信号を第2の光スイッチの第2のインターフェースに送信し、分岐サービス光信号を第3のフィルタに送信し、
挿入光学経路光信号が第4のフィルタの入力ポートから第4のフィルタに入り、第4のフィルタが挿入光学経路光信号を挿入サービス光信号およびDummy光信号へと分離し、挿入サービス光信号を第2のフィルタの入力ポートに送信し、Dummy光信号を第2の光スイッチの第3のインターフェースに送信し、
第2の光スイッチの第3のインターフェースから入るDummy光信号が第2の光スイッチの第1のインターフェースを通じて第3のフィルタの入力ポートに送信され、第3のフィルタが、入力された分岐サービス光信号およびDummy光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を第3のフィルタの出力ポートから出力し、
第2の光スイッチの第2のインターフェースから入るパススルーサービス光信号が第2の光スイッチの第4のインターフェースを通じて第2のフィルタの入力ポートに送信され、第2のフィルタが入力されたパススルーサービス光信号および挿入サービス光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を第1の光スイッチの第2のインターフェースに送信し、組み合わされた信号が第1の光スイッチの第4のインターフェースを通じて出力されることを含む。

光スイッチが第2の稼動モードであるとき、第2の入力端子から入る挿入サービス光信号およびDummy光信号が、第1の出力端子に送信されて、第1の入力端子から入る幹線光信号を妨げることは、
第2の稼動モードにおいて、第1の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、第2の光スイッチの第3のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、
挿入光学経路光信号が第4のフィルタの入力ポートから第4のフィルタに入り、第4のフィルタが挿入光学経路光信号を挿入サービス光信号およびDummy光信号へと分離し、挿入サービス光信号を第2のフィルタの入力ポートに送信し、Dummy光信号を第2の光スイッチの第3のインターフェースに送信し、
第2の光スイッチの第3のインターフェースから入るDummy光信号が第2の光スイッチの第4のインターフェースを通じて第2のフィルタの入力ポートに送信され、第2のフィルタが入力された挿入サービス光信号およびDummy光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を第3のフィルタの出力ポートから出力することを含む。

光挿入分岐マルチプレクサの構造を使用することによる上述の2つの稼動モードの特定の応用の筋書きが、以降の実施形態において別々により詳細に説明される。上述の実施形態によれば、光スイッチの稼動モードは、サービスの保護を実施するために、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているとき、第2の稼動モードに自動的に切り替えられ得る。

さらに、本発明のこの実施形態は、図7に示されたように、枝線が障害に遭っているときに存在するサービスの保護をさらに提供し、サービスの保護は、特に以下の通りである。

第3の稼動モードにおいては、第1の光スイッチの第3のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、第2の光スイッチの第1のインターフェースおよび第3のインターフェースが接続され、第2のインターフェースおよび第4のインターフェースが接続され、
幹線光信号が第1の光スイッチの第3のインターフェースから第1の光スイッチに入り、第4のインターフェースを通じて出力される。

第3の稼動モードの光学経路の概略的な説明が、以降の実施形態においてより鮮明になされる。

本発明の実施形態は、制御回路の特定の実装の解決策をさらに提供する。図8に示されるように、大きな実線の枠内の部分が制御回路である。図3をさらに参照し、制御回路は、マイクロコントローラユニットおよび駆動回路を含む。

マイクロコントローラユニットの入力端子は、第1の検出回路、第2の検出回路、および制御コマンド復調回路に接続され、出力端子は、駆動回路に接続され、駆動回路は、光スイッチに接続される。

幹線が障害に遭っていることを示す、第1の検出回路によって送信された検出結果が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、駆動回路が第2の稼動モードに切り替えるように光スイッチを駆動し、枝線が障害に遭っていることを示す、第2の検出回路によって送信された検出結果が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、駆動回路が第3の稼動モードに切り替えるように光スイッチを駆動し、制御コマンド復調回路の制御信号が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、駆動回路が第2の駆動モードに切り替えるように光スイッチを駆動する。

本発明のこの実施形態の解決策によれば、マイクロコントローラユニット(Micro Controller Unit、MCU)、OADMの入力光電力と結びつけられた検出回路、ならびに遠隔で制御されるコマンド受信および復調回路が、OADM BU内に組み込まれ、その結果、OADM BUの自動的冗長化が実施され得る。手動冗長化モードがやはり構成される可能性があり、冗長化の適時性が良好であり、応用の柔軟性が高い。加えて、OADMの自動的冗長化モードにおいて、手動による介入は不要であり、冗長化の応答速度が速く、それによって、システムのサービス送信の中断によって引き起こされる経済的損失を大幅に減らす。手動冗長化モードでは、障害のある海底ケーブルに関する障害是正期間に、障害の発生しない海底ケーブルの区間においてサービスのために正常な送信が維持されることが十分に保証され、それによって、障害の是正によって引き起こされるサービスの送信の中断を避けることができる。本発明のこの実施形態において開示されるOADMの解決策は、Latched 2×2 Bypass光スイッチおよびWDM光構成要素を適用することによって実装され得る。背景技術の冗長化の解決策と比較して、本発明のこの実施形態において提供される冗長化の解決策では、コストが低く、光スイッチの構成要素はサイズが小さく、構造空間に対する要件が低く、構造の設計があまり複雑でなく、製品の信頼性が高い。

本発明のこの実施形態の解決策全体のブロック図が図9に示され、2つの部分、光学経路システム(図9の上の部分の大きな実線の枠内)および制御回路(図9の下の部分の大きな実線の枠内)が含まれ、2つの部分の両方が光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット(OADM BU)内に組み込まれる。

光学経路システムは、制御可能な光スイッチOSを組み込む光挿入分岐マルチプレクサ(Optical Add Drop Multiplexer、OADM)光モジュールと、制御コマンドが変調される光信号の一部を結合する分岐ユニット(coupler、CPL)とを含み、コマンド制御のみを含む単一波長変調の解決策に関しては、特定の波長の光学フィルタも、光学経路に含まれ得る。光スイッチを含むOADMモジュールの重要性の特性に関しては、光の波長のパススルーおよび挿入または分岐の機能を実装することに加えて、Input-Output光学経路のパススルーおよびAdd (挿入光学経路)-Output光学経路のパススルーの機能が、光スイッチの稼動状態を構成することによってさらに実装される可能性がある。機能に関するより詳細な説明が、以降の実施形態においてなされる。

図9と図3との間の主たる違いは、図3が1つの側を示し、図9は両側を示し、2つの側の光学経路が互いに同じ構造にされる。以降の実施形態の説明においては、1つの側のみが説明され、他方の側の詳細はもう一度説明されない。図9において、AおよびBは、幹線デバイス側にあり、Cは、枝線デバイス側にある。図9の光学経路システム内の矢印によって示される方法は、光学経路上の光の伝播方向である。図9の制御回路の矢印の方向は、シグナルフローの方向である。

制御回路は、OADM BUへの光電力入力を検出するように構成された異常検出回路(Input Optical Power Detector)、遠隔で制御されるコマンド受信および復調回路、マイクロコントローラユニットの最小限のシステム(Command Receiver and Demodulator、MCU)、ならびに光スイッチ駆動回路を含み、海底ケーブルシステムが、回路に電力を供給する。異常検出回路は、稼動モードの自動切り替えを実施するために、光ケーブルが障害に遭っているかどうかを自動的に検出するように構成される。コマンド受信および復調回路は、稼動モードの手動切り替えを実施するために、制御信号が存在するかどうかを検出するように構成される。

制御回路側は、マイクロコントローラユニット(Micro Control Unit、MCU)、光スイッチ駆動回路(OS Driver)、およびすべての電気回路に電力を供給する電源ユニット(Power Supply to All Electrical Circuit)をさらに含む。各部分の特定の機能が、以降の実施形態においてより詳細に説明される。

図9に示された分岐ユニットは、CPL1からCPL4であり、CPL1およびCPL2は、図3のCPL1およびCPL2に対応する。図3のOADMは、図9のOADM1に対応し、図3のCPL1およびCPL2は、図9のCPL1およびCPL2に対応する。図3の片側の解決策の構造を参照し、図9において追加された対応する側の構造は、図3の構造と同じ鏡像関係にあり、詳細は、本明細書においてもう一度説明されない。

以下の実施形態においては、OADMの3つの稼動モードが、以下でより詳細に説明される。

I. 第1の稼動モード
正常動作の際、つまり、すべての光ケーブルが正常である場合、動作は、第1の稼動モードで実行される。

第1の稼動モードにおいては、OADMの光学経路の構成が、図10に示され、図3をさらに参照する。図10の1および2は、入力光信号、すなわち、幹線光信号であり、1は、分岐サービスを運び、分岐サービス光信号と呼ばれる可能性があり、2は、パススルーサービスを運び、パススルーサービス光信号と呼ばれる可能性があり、図10の3および4は、Add光信号、すなわち、挿入光学経路光信号であり、4は、挿入サービスを運び、挿入サービス光信号と呼ばれる可能性があり、3は、Dummy光信号として使用され、サービスを運ばず、Dummy光信号と呼ばれる可能性がある。第1の稼動モードにおいて、Dummy光信号3は、OADMの光学経路を通じてDrop光学経路にループバックされ、送信される分岐光信号を形成するために分岐サービス光信号1と結合される。Dummy光信号は、主に、電力の均衡の役割を担う。Add光信号4は、枝線と幹線との間のサービスの送信を実施するために、送信される幹線光信号を形成するためにパススルー光信号2と結合される。電力の観点から見ると、挿入サービス光信号の電力は、分岐サービス光信号の電力と同じであり、Dummy光信号の電力は、パススルーサービス光信号の電力と同じである。つまり、4および1は、電力が同じであり、2および3は、電力が同じである。

II. 第2の稼動モード
シャント障害(Shunt Fault)が幹線において発生するとき、OADMモジュールのInputポートの入力光電力が失われ、動作が第2の稼動モードで実行される。

第2の稼動モードにおいては、OADMの光学経路の構成が、図11に示され、図3および図10をさらに参照する。Add-Output光学経路は、パススルー状態にあり、挿入光信号4およびDummy光信号3は、光学経路において送信するための完全な光信号を形成し、Dummy光信号3は、枝線末端局(end station)のAdd光学経路上で運ばれるサービスが光ケーブルシステムの幹線において正常に送信され得ることを保証するために、障害のために失われたパススルーサービス光信号2を置き換え、電力の均衡の役割を担い、それによって、幹線の障害の冗長化を実装する。

III. 第3の稼動モード
Shunt Faultが枝線において発生するとき、OADMモジュールのAddポートの入力光電力が失われ、動作が第3の稼動モードで実行される。

第3の稼動モードにおいて、OADMの光学経路は、図12に示されるInput-Output光学経路パススルー状態にあるように構成され、分岐光波信号1およびパススルー光波信号2は、枝線の障害の冗長化を実装するために光ケーブルにおいて送信するための完全な光信号を形成する。通常、幹線末端局に分岐サービス信号を送信しないために、送信サービスの機密性の目的を達成するように送信端の陸揚げ局終端(terminal) (Submarine Line Terminal、SLTE、すなわち、海底回線終端)デバイスにおいて分岐信号に対してスクランブルが実行され得る。

本発明のこの実施形態の特定の実装および応用の筋書きが、以下でより詳細に説明される。

本発明のこの実施形態の応用環境は、以下のように説明され、図13に示されるように、OADM BUを組み込む海底ケーブル光送信システムモデルが、例としてファイバペアを使用することによって示され、局間のサービス転送が、高密度波長分割多重(Dense Wavelength Division Multiplexing、DWDM)光送信テクノロジーを使用することによって実装される。図3に示された構造の応用環境は、図13を図3と比較することによって決定され得る。

図13においては、Station A、B、およびCは、3つの異なる陸揚げ局であり、Station AおよびBは、幹線(Trunk)末端局であり、大きな送信サービスの量を有し、Station Cは、枝線(Branch)末端局であり、幹線末端局AおよびBとの比較的小さな送信サービスの量を有し、OADM BUデバイスの波長(波長帯域)を挿入および分岐することによって末端局AおよびBとのサービス転送を実行する。図中のRPT (Repeater)は、海底回線の中継器である。枝線末端局CのAddおよびDropは、それぞれ、挿入光学経路および分岐光学経路を表す。図13のすべての矢印の方向は、光信号の伝播方向である。

サービスを運ぶSLTE(Submarine Line Terminal、海底回線終端)デバイス、海底ケーブルシステムの水中デバイスのための給電機器(Power Feeding Equipment、PFE)、回線監視のための海底回線モニタ(submarine line monitor、SLM)デバイス、および海底ケーブルシステム全体を動作させ、維持するための海底ネットワーク管理システム(Submarine Network Management System、SNMS)のネットワーク管理デバイスが、陸揚げ局A、B、およびC内で構成される。

本発明のこの実施形態における光学経路は、以下のように説明され、本発明の光学経路は、図14に示され、図のA、B、およびCは、OADM BUの3つのポートを表し、海底ケーブルシステムの3つの末端局A、B、およびCにそれぞれ接続される。図7、図9、および図13をさらに参照されたい。図14においては、4つのLatched(ラッチされた)2×2 Bypass(バイパス)光スイッチが、OADM BU光学経路に組み込まれ、4つの光スイッチは、2つの稼動状態のみを有する。第1の状態においては、ポート1が、ポート3に接続され、ポート2が、ポート4に接続され、第2の状態においては、ポート3が、ポート4に接続される(ポート1が、ポート3から切断され、ポート2が、ポート4から切断される)。正常に稼動するとき、Latched光スイッチは動作状態のうちの1つでラッチされ、有効に駆動された後にのみ稼動状態を変え、すべてのその他の条件では元の稼動状態が維持される。図14においては、3つのポートを有するWDM光構成要素が、OADMの光の波長(または波長帯域)の挿入および分岐を実施し、OADMモジュールの入力ポートが、1:10広帯域光カプラを使用することによって光電力の一部を結合し、結合された電力を光検出器PDに入力する可能性があり、PDが、OADMモジュールによって入力された光電力を検出するように構成される。加えて、PDは、陸揚げ局から送信された制御コマンドを受信するようにさらに構成される可能性がある。制御回路の部分が、以降の実施形態においてより詳細に説明される。

図14に基づいて、図9、図13、図7、およびこれらの説明を参照し、図7は、図14の左半分の部分であり、図14の右半分の部分は、左半分の部分と鏡面対称である光学経路であり、詳細は、本発明のこの実施形態において説明されない。

本発明のこの実施形態の制御回路は、以下のように説明され、図15に示されるように、本発明のこの実施形態の制御回路は、3つの部分、すなわち、入力光電力異常検出回路(左上の部分)、制御コマンド復調回路(左下の部分)、ならびにマイクロコントローラユニット(Micro-control Unit、MCU)および光スイッチ駆動回路を含む可能性があり、光スイッチ1からNは、OADM内の光スイッチであり、図14を参照する。図15において、R1、R2、R3、および入力光電力検出回路は、入力光電力異常検出回路を形成し、図5およびその説明を参照する。回路において、R1は、サンプリング抵抗器(sampling resistor)である。光検出器PDによって受け取られるより高い入力光電力は、R1において生成されるより大きな光電流およびより大きな対応する電圧降下につながる。対照的に、光検出器が入力光電力を持たないとき、PDの暗電流は非常に小さく、したがって、R1における電圧降下は小さい。これに基づいて、光電力検出回路に含まれる増幅回路および比較器回路は、入力される平均光電力が正常であるときに低レベルが出力され、入力光電力が異常であるときに高レベルが出力されるものと定義されるレベルトリガ信号を取得し得る。トリガ中断信号が、MCUに送信され、MCUは、稼動状態を変更するように対応する光スイッチを駆動するために駆動回路を使用することによって光スイッチに駆動信号を送信する。その他の部分に関しては、R4、R5、およびU1が、トランスインピーダンス増幅器を形成し、図6およびその説明をさらに参照する。図15においては、光信号を電気信号に変換した後、PDが、後続の制御コマンド復調回路を使用することによって、光信号上に変調された制御コマンドを復調し、制御コマンドをMCUに送信する。MCUは、稼動状態を変更するように対応する光スイッチを駆動するために駆動回路を使用することによって光スイッチに駆動信号を送信する。

海底ケーブルシステムが正常に稼動するときは、自動的冗長化モードが、デフォルト設定で構成され、幹線が、OADM BUのパススルー波長(波長帯域)を使用することによってサービスの送信を運び、幹線および枝線が、OADM BUの挿入/分岐波長(波長帯域)を使用することによってサービスの送信を運ぶ。このようにして、幹線上で送信されるサービスが枝線を通じてラップ接続される必要がなく、機密サービス送信が最大限に実施され得る。以下の実施形態においては、様々な稼動モードの光スイッチの切り替えがより詳細に説明される。

I. 幹線においてシャント障害(Shunt Fault)が発生するときのシステムの自動的冗長化
図16Bが図16AのOADMの内部構造を示す図16Aおよび図16Bに示されるように、図13および図15をさらに参照し、海底ケーブルシステムが、OADM BU付近の左側(つまり、OADM BUの左側のOADM BUとRPTとの間)の(図16Aおよび図16Bのバツ印によって示される位置のケーブルの断線(Cable Cut)または光ファイバの断線(Fiber Cut)を含む)シャント障害を被るとき、障害のある側の入力された光が失われ、OADM BU内の入力光電力検出回路が入力ポートの光電力が予め設定された閾値未満であることを検出し、それから、トリガ中断信号が生成され、MCUに送信される。中断信号を受信した後、MCUは、稼動するように対応する光スイッチを駆動するための制御信号を出力して光学経路の送信経路を変更し、それによって、OADM BUの自動的冗長化機能を実施する。図16Aは、幹線が障害に遭っているときのシステムの自動的冗長化の実施形態を示し、図16Bの左下側の光スイッチ(第2の光スイッチ)の稼動状態が、(第1の状態から第2の状態に)変更される。第2の光スイッチの状態の変更前後の光学経路の送信に関して図7およびその説明を参照されたい。状態が変更される前の光学経路に関して図11を参照し、状態が変更された後の光学経路に関して図12を参照し、スイッチの状態および光信号のフローの方向に関して図7およびその説明を参照されたい。

同様に、OADM BU付近の右側でシャント障害が発生するとき、図16の右下側の光スイッチの稼動状態が、自動的冗長化機能を実施するために変更され、この自動的冗長化機能は、OADM BU付近の左側でシャント障害が発生したときに存在する自動的冗長化機能と鏡面対称であり、詳細は、本明細書においてもう一度説明されない。

II. Shunt Faultが枝線において発生するときの自動的冗長化
図17Bが図17AのOADMの内部構造である図17Aおよび図17Bに示されるように、図13および図15をさらに参照して、シャント障害が枝線において発生するときのシステムの自動的冗長化の実施形態が、示される。

OADM BU内の回路が枝線の挿入光学経路上の入力光電力が失われることを検出するとき、トリガ中断信号が送信され、MCUが駆動回路によって図17Bの上の部分の2つの光スイッチの稼動状態を変更する。稼動状態が変更された後、光学経路に関して図12を参照し、スイッチの状態および光信号のフローの方向に関して図7およびその説明を参照されたい。この場合、分岐光信号およびパススルー光信号が、挿入光信号の失われた光電力を補うために幹線において一緒に送信され、それによって、自動的冗長化機能を実施する。

加えて、枝線において障害が発生し、自動的冗長化が実施されるとき、幹線末端局のSLTEデバイスの元の分岐サービスが幹線末端局Bに送信されることに留意されたい。この場合、元の幹線から枝線へのサービス送信の間の漏洩は、スクランブルによってSLTE終端の対応する波長のチャネルにおいて防止され得る。

III. 末端局から制御コマンドを配信することによって実施される手動による冗長化
図18Aおよび図18Bに示されるように、システムがOADM BUに近くない区間(図18Aのバツ印によって示される位置)において(ケーブルの断線または光ファイバの断線を含む)ケーブル断線障害を被るとき、幹線末端局の電源PFEの電源パラメータが調整され、電力が海底ケーブルシステムの水中の製品に引き続き正常に供給され得る。この場合、RPTが、失われた光電力の一部を補うために自然放射ASE雑音光を出力し、その結果、OADM BUの入力光電力検出回路が、入力ポートの入力光電力が予め設定された閾値よりも高いことを検出する。この場合、OADM BUは、光学経路の構成を変更する動作を予防的に実行しない。

この場合、挿入サービスとASE雑音とを組み合わせることによって正常な送信が維持され得る場合、冗長化の処理を実行することは不要である。このようにして、サービス送信の中断が、人為的な原因によって中断されることを防止され得る。

挿入サービスとASE雑音とが組み合わされるときに正常な送信が維持され得ない、つまり、障害のない側の局の間のサービスの送信が悪化し、さらには中断される(末端局が警報を送信する)場合、保守要員は、システムを自動的冗長化から手動冗長化モードに切り替える可能性があり、この切り替えは、特に以下の通りであり、末端局が選択され、末端局を使用することによって制御コマンドがOADM BUに配信され、末端局から制御コマンドを受信した後、OADM BUが光起電力変換、復調回路などによって制御コマンドを復元し、復元された制御コマンドをMCUに入力し、MCUが、制御コマンドを、状態を切り替えるように対応する光スイッチを駆動するための、光スイッチを制御するための駆動信号に変換し、それによって、手動による冗長化を実施する。

別の態様においては、海底ケーブルシステムにおいて障害が発生し、障害のある側の海底ケーブルが是正される必要があるとき、保守要員は、安全な障害の是正を保証するために、まず、末端局からOADM BUに制御コマンドを配信して、接地されるように障害がある側を切り替える可能性がある。図18Bは、障害のある海底ケーブルの障害是正期間における電気接続の構成、つまり、OADM BUが電力の切り替えを実行した後に存在するシステムの(太線によって示される)電気接続の構成を示す。障害のある海底ケーブルの障害是正期間においては、RPTが電源を切られ、もはやASE雑音光を送信しないので、OADM BUは、入力光電力が異常であることを検出し、自動的冗長化モードにおいて、OADMは、枝線の冗長化を実施するために第2の稼動モードに切り替えられる。別の態様においては、制御コマンドが、冗長化を実施するようにOADM BUの光学経路を構成するために末端局から手動で配信される可能性もある。図18Aは、幹線のケーブル断線障害の是正中の手動による冗長化の状況を示す。図18Aの(らせん状の線条の方向によって示される)点線の矢印の方向は、3つのあり得るコマンド送信経路を示し、経路の内の1つが、制御コマンドを送信するために選択され得る。図18Aおよび図18Bが参照されるとき、図16Aおよびその説明をさらに参照されたい。

実施形態の上述の例のすべてにおいて、シャントが発生するかどうかが、入力光電力を検出することによって判定される。実際には、シャントが発生するかどうかは、多くのその他の方法で検出され得る。本発明の実施形態は、シャントの検出が光ファイバ完全性識別信号を使用することによって実施される、以下の通りの別の実装の解決策を与える。光ファイバ完全性識別信号は、サービス光変調信号、特定の光波長指示信号、またはOADM BUによって特定され得る別の信号である可能性がある。解決策は、特に以下の通りである。

図19に示されたらせん状の線条によって示される位置を参照されたい。末端局が、光ファイバ完全性識別信号を生成し、信号を光ファイバ送信信号に合成する。そして、入力光信号に含まれる光ファイバ完全性識別信号を検出するとき、OADM BUは、海底回線が正常であると判定し得る。入力光ファイバの光ファイバ完全性信号が検出されないとき、対応する光学経路上で障害が発生すると考えられ得る。障害が判定された後、中断トリガ信号が、生成され、MCUに送信される可能性があり、MCUが、OADM BUの自動的冗長化を実施するために、駆動回路を使用して、状態を切り替えるように対応する光スイッチを駆動する。図19に示される構造の説明に関しては図16Aの構造を参照されたい。

光ファイバ完全性信号検出回路が、図20に示される。左の大きな実線の枠の部分は、光ファイバ完全性信号入力インターフェースおよび光ファイバ完全性信号検出回路を含む。光信号が、光ファイバ完全性信号入力インターフェースから入る。光ファイバ完全性信号検出回路は、信号を検出して、光ファイバ完全性識別信号が含まれるかどうかを判定し、結果をマイクロコントローラユニットに送信する。マイクロコントローラユニットは、結果を受信し、障害があるかどうかおよび障害の位置を知り、それから、駆動回路を使用して、状態を変更するように対応する光スイッチを駆動する。マイクロコントローラユニットの特定の制御に関しては図15およびその説明を参照されたい。

本発明の実施形態は、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットを使用するための方法をさらに提供する。図21に示されるように、方法は、以下を含む。

2101. 本発明の実施形態の図3、図6、または図9において提供され、制御コマンド復調回路を含む光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットが、光通信の送信を実行する。

2102. 本発明の実施形態において提供され、制御コマンド復調回路を含む光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットが光通信の送信を実行するプロセスにおいて、幹線において障害が発生する場合、制御回路が光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるために光スイッチに制御命令を送信するように、制御コマンド復調回路が制御回路に制御信号を送信することを可能にするための予め定義された制御コマンドを制御コマンド復調回路に送信し、枝線が障害に遭っている場合、制御回路が光スイッチの稼動モードを第3の稼動モードに切り替えるために光スイッチに制御命令を送信するように、制御コマンド復調回路が制御回路に制御信号を送信することを可能にするための予め定義された制御コマンドを制御コマンド復調回路に送信する。

上述の障害は、既に生じさせられ、是正される必要がある障害である。したがって、上述の障害は、受信端が光信号を受信することができず、警報を生成すること、または障害の是正を実行するために電力の切り替えが実行される必要があることを含む。

本発明のこの実施形態は、自動的冗長化と、手動による冗長化と、障害のリカバリとを組み合わせる実装の解決策を提供し、動作原理が、以下の通り説明される。

OADM BUを組み込む海底ケーブルシステムが正常に動作するとき、システムは、デフォルト設定で自動的冗長化モードに設定される。システムの障害是正期間中に、または自動的冗長化の効果が弱いときに、保守要員は、ネットワーク管理によってシステムを手動冗長化モードに設定し、このネットワーク管理とは、特に、冗長化の効果を最適化する目的を最終的に達成するようにOADMの光学経路の構成を最適化するために末端局から制御コマンドを配信することである。

海底ケーブルシステムにおいてShunt Faultが発生するとき、OADM BU内の入力光電力検出回路は、OADMモジュールの入力ポートの光電力が予め設定された閾値未満であることを検出し、入力光電力異常警報をリアルタイムで生成し、警報信号が、トリガ中断信号としてMCUに送信される。中断トリガ信号を受信した後、MCUは、状態を切り替えるようにOADM内に組み込まれた対応する光スイッチを制御するための駆動信号を直ちに生成する。幹線において障害が発生するとき、Add-Output接続が、枝線において自動的冗長化を実施するようにOADM BU内で構成される(図11の光学経路に対応)。枝線において障害が発生するとき、Input-Output接続が、幹線において自動的冗長化を実施するようにOADM BU内で構成される(図12の光学経路に対応)。

海底ケーブルシステムにおいてShunt Fault障害が発生するとき、OADM BU内の入力光電力検出回路が入力光電力が異常であることを検出しない場合、OADM BUは、自動的冗長化を予防的に実行しない。通常、このシナリオにおいて、Shunt Faultは、海底ケーブルシステムの幹線の中継器(Repeater、RPT)の間で発生し、末端局の給電機器(Power Feeding Equipment、PFE)の電源が、RPTに引き続き電力を供給することができる。結果として、RPTによって生成されたASE雑音が、海底光ケーブル回線に沿ってOADM BUに送信される。自動的冗長化モードにおいては、ASE雑音およびAdd光学経路挿入信号が、幹線において送信されるように光波信号に合成される。この筋書きは、中継器がOADM BU内に組み込まれる筋書きと同様である。挿入サービスの正常な送信が維持され得る場合、システムの冗長化を実行する必要がなく、末端局間のリアルタイムのサービスの送信が中断されず、それによって、OADM BUの冗長化の適時性を保証する。挿入サービスの正常な送信が維持され得ない場合、受信端の末端局が、警報を送信する。この場合、手動冗長化モードが、末端局のネットワーク管理によってOADM BUに制御コマンドを送信し、OADM BU光学経路のためのAdd-Output接続を人為的に構成し、それによって、手動による冗長化を実施するために開始される必要がある。別の態様においては、海底ケーブルシステムが障害を被り、是正される必要があるとき、電力切り替え機能(power switching branching unit、PSBU)を有する分岐ユニットが、まず、接地されるように障害のある海底ケーブルの端子を切り替える。この場合、障害のある海底ケーブルの区間のRPTが電源を切られ、ASE雑音をもはや生成せず、OADM BUの幹線入力端子が光信号を受信することができず、自動的冗長化モードが開始され、第1の稼動モードが始められる。挿入サービスの正常な送信が実行され得ない場合、OADM BU光学経路は、障害是正期間にAdd光学経路のサービスの正常な送信が維持され得ることを保証するために、手動冗長化モードを使用することによって構成される必要がある。

自動的冗長化モードであるかまたは手動冗長化モードであるかに関わらず、システムの障害が是正され、正常な電源が復元された後、OADM BUは、入力光電力が正常であることを検出し、中断信号を生成し、中断信号をMCUに送信し、MCUは、システムを正常な稼動状態に自動的に復元するために、状態を切り替えるようにOADM内に組み込まれた光スイッチを駆動する(図10の光学経路に対応)。

本発明の実施形態の方法のプロセスは、図22に示されるOADM BUの冗長化の解決策の流れ図のようなものであり、以下のステップを含む。

2201. 海底ケーブルシステムにおいて障害が発生する。

2202. OADM BUが、入力された光が異常であるかどうかを内部で監視し、異常である場合は2203に進み、異常でない場合は2207に進む。

このステップの特定の検出の解決策に関しては上述の実施形態の検出回路に関する説明を参照されたい。

2203. OADM BUが、自動的冗長化の切り替えを実行する。

自動的冗長化の切り替えの解決策に関しては上述の実施形態の制御回路およびOADM BU内の光スイッチの状態の切り替えに関する説明を参照されたい。

2204. システムの障害を是正する。

2205. OADM BUが、入力された光が異常であるかどうかを内部で監視し、異常である場合は2206に進み、そうでない場合は2204に進む。

2206. OADM BUが、自動的復元の切り替えを実行する。

2207. 障害のない側の局の間でサービスの中断が発生するかどうか、または是正を実行する準備をすべきかどうかを判定し、そうである場合は2208に進み、そうでない場合は2202に進む。

2208. OADM BUが手動冗長化の切り替えを実行するように末端局からOADM BUに手動冗長化切り替えコマンドを送信する。

このステップにおける手動冗長化の切り替えの実施に関しては上述の実施形態の手動による冗長化の特定の実施に関する説明を参照されたい。

2209. システムの障害を是正する。

2210. OADM BUが、入力された光が異常であるかどうかを内部で監視し、異常である場合は2209に進み、そうでない場合は2211に進む。

このステップの特定の検出の解決策に関しては上述の実施形態の検出回路に関する説明を参照されたい。

2211. 末端局からOADM BUに手動冗長化切り替えコマンドを送信し、OADM BUが手動復元の切り替えを実行する。

当業者は、方法の実施形態のステップのすべてまたは一部が、関連するハードウェアに指示を与えるプログラムによって実装され得ることを理解するであろう。プログラムは、コンピュータ可読ストレージ媒体に記憶され得る。ストレージ媒体は、読み出し専用メモリ、磁気ディスク、または光ディスクを含む可能性がある。

上述の説明は、本発明の例示的な実装方法であるに過ぎず、本発明の保護範囲を限定するように意図されていない。本発明の実施形態において開示された技術的範囲内で当業者によって容易に想到されるすべての変更または置き換えは、本発明の保護範囲内に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は、請求項の保護範囲に従うものとする。

1 分岐サービス光信号
2 パススルー光信号
3 Dummy光信号
4 Add光信号
CPL1 第1のカプラ
CPL2 第2のカプラ
PD1 第1の光検出器
R1 第1の抵抗器
R2 第2の抵抗器
R3 第3の抵抗器
WDM1 第1のフィルタ
WDM2 第2のフィルタ
WDM3 第3のフィルタ
WDM4 第4のフィルタ

Claims (10)

1. 光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットであって、
   幹線入力端子、枝線入力端子、幹線出力端子、枝線出力端子、光挿入分岐マルチプレクサ、第1のカプラ、第1の検出回路、および制御回路を含み、前記光挿入分岐マルチプレクサが、光スイッチを含み、
   前記幹線入力端子が、前記第1のカプラの入力端子に接続され、前記第1のカプラの2つの出力端子が、前記光スイッチの第1の入力端子および前記第1の検出回路の入力端子にそれぞれ接続され、前記幹線出力端子が、前記光スイッチの第1の出力端子に接続され、前記第1の検出回路の出力端子が、前記制御回路の入力端子に接続され、前記制御回路の出力端子が、前記光スイッチの第3の入力端子に接続され、前記枝線出力端子が、前記光スイッチの第2の出力端子に接続され、前記枝線入力端子が、前記光スイッチの第2の入力端子に接続され、
   前記第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を前記制御回路に送信し、前記幹線が正常である場合、前記光スイッチが、第1の稼動モードであり、前記幹線が障害に遭っている場合、前記制御回路が、前記光スイッチの稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を前記光スイッチに送信し、
   パススルーサービス光信号および分岐サービス光信号を含む幹線光信号が、前記幹線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、前記第1のカプラの前記入力端子を通って前記第1のカプラに入り、前記第1のカプラが、光信号の一部を結合し、光信号の結合された部分を前記第1の検出回路に送信し、その他の部分を前記光スイッチの前記第1の入力端子に送信し、
   挿入サービス光信号およびダミー光信号を含む挿入光学経路光信号が、前記枝線入力端子から光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、前記光スイッチの前記第2の入力端子に入り、前記挿入サービス光信号の電力が、前記分岐サービス光信号の電力と同じであり、Dummy光信号の電力が、前記パススルーサービス光信号の電力と同じであり、
   前記光スイッチが前記第1の稼動モードであるとき、前記第1の入力端子から入る前記パススルーサービス光信号が、前記第1の出力端子に送信され、前記分岐サービス光信号が、前記第2の出力端子に送信され、前記第2の入力端子から入る前記挿入サービス光信号が、前記第1の出力端子に送信され、前記Dummy光信号が、前記第2の出力端子に送信され、前記光スイッチが前記第2の稼動モードであるとき、前記第2の入力端子から入る前記挿入サービス光信号および前記Dummy光信号が、前記第1の出力端子に送信されて、前記第1の入力端子から入る前記幹線光信号を妨げる、光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
2. 第2のカプラおよび第2の検出回路をさらに含み、
   前記第2のカプラの入力端子が、前記枝線入力端子に接続され、前記第2のカプラの2つの出力端子が、前記第2の検出回路および前記光スイッチの前記第2の入力端子にそれぞれ接続され、
   前記挿入光学経路光信号が、前記枝線入力端子から前記光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニットに入り、それから、前記第2のカプラの前記入力端子を通じて前記第2のカプラに入り、前記第2のカプラが、前記光信号の一部を結合し、前記光信号の結合された部分を前記第2の検出回路に送信し、その他の部分を前記光スイッチの前記第2の入力端子に送信し、
   前記第2の検出回路が、前記入力光信号に従って、枝線入力端子側の枝線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を前記制御回路に送信し、前記枝線が障害に遭っている場合、前記制御回路が、前記光スイッチの前記稼動モードを第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を前記光スイッチに送信し、
   前記光スイッチが前記第3の稼動モードであるとき、前記第1の入力端子から入る前記パススルーサービス光信号および前記分岐サービス光信号が、前記第1の出力端子に送信されて、前記第2の入力端子から入る前記挿入光学経路光信号を妨げる、請求項1に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
3. 制御コマンド復調回路をさらに含み、前記制御コマンド復調回路の出力端子が、前記制御回路の前記入力端子に接続され、
   前記制御コマンド復調回路の入力端子が、制御コマンドを受信し、それから、前記制御コマンドを復調し、制御信号を前記制御回路に送信し、その結果、前記制御回路が、前記光スイッチの前記稼動モードを前記第2の稼動モードまたは前記第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を前記光スイッチに送信する、請求項2に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
4. 前記第2の稼動モードの前記光スイッチの稼動プロセスにおいて、前記第1の検出回路が前記幹線入力端子側の前記幹線の障害が是正されると判定する場合、前記光スイッチの前記稼動モードを前記第1の稼動モードに切り替えるために前記光スイッチに制御命令が送信され、
   前記第3の稼動モードの前記光スイッチの稼動プロセスにおいて、前記第2の検出回路が前記枝線の障害が是正されると判定する場合、前記光スイッチの前記稼動モードを前記第1の稼動モードに切り替えるために前記光スイッチに制御命令が送信される、請求項1から3のいずれか一項に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
5. 前記第1の検出回路が、光ファイバ完全性信号検出回路を含み、前記幹線光信号が、光ファイバ完全性識別信号を含み、前記第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定することが、
   前記光ファイバ完全性信号検出回路が、前記入力光信号内の光ファイバ完全性識別信号を検出し、光ファイバ完全性識別信号が存在する場合に、前記幹線入力端子側の前記幹線が正常であると判定し、そうでない場合に、前記幹線入力端子側の前記幹線が障害に遭っていると判定することを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
6. 前記第1の検出回路が、
   第1の光検出器、トランスインピーダンス増幅器、第1の抵抗器、第2の抵抗器、第3の抵抗器、および光電力検出回路を含み、
   前記第1の光検出器の出力端子が、前記第1の抵抗器の第1の端子および前記第3の抵抗器の第1の端子に接続され、前記第1の光検出器の前記出力端子が、演算増幅器の入力端子に接続され、前記トランスインピーダンス増幅器の別の入力端子が、接地され、
   前記第1の抵抗器の第2の端子および前記第2の抵抗器の第1の端子が、電力インターフェースに接続され、前記第2の抵抗器の第2の端子および前記第3の抵抗器の第2の端子が、前記光電力検出回路の入力端子に接続され、前記光電力検出回路の出力端子が、前記制御回路に接続され、
   前記第1の検出回路が、入力光信号に従って、幹線入力端子側の幹線が障害に遭っているかどうかを判定し、検出結果を前記制御回路に送信し、前記幹線が障害に遭っている場合、前記制御回路が、前記光スイッチの前記稼動モードを第2の稼動モードに切り替えるための制御命令を前記光スイッチに送信することが、
   前記第1のカプラによって結合された光分離信号が前記第1の光検出器に送信され、その結果、前記第1の光検出器が電流を生成し、前記光電力検出回路が前記電流が異常であることを検出するときに前記制御回路へのレベル信号をトリガし、その結果、前記制御回路が前記光スイッチの前記稼動モードを前記第2の稼動モードに切り替えるための前記制御命令を前記光スイッチに送信することを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
7. 前記制御コマンド復調回路の前記入力端子が、前記トランスインピーダンス増幅器の出力端子に接続され、前記トランスインピーダンス増幅器の前記出力端子が、前記制御回路に接続され、
   前記制御コマンド復調回路の入力端子が、制御コマンドを受信し、それから、前記制御コマンドを復調し、制御信号を前記制御回路に送信し、その結果、前記制御回路が、前記光スイッチの前記稼動モードを前記第2の稼動モードまたは前記第3の稼動モードに切り替えるための制御命令を前記光スイッチに送信することが、
   前記第1の光検出器が前記第1の光検出器によって受け取られた光電力を使用することによって前記電流を生成し、前記電流が前記トランスインピーダンス増幅器を通過し、前記トランスインピーダンス増幅器が前記制御コマンド復調回路に電気信号を出力し、復調によって前記制御コマンドを得た後、前記制御コマンド復調回路が前記制御回路に前記制御コマンドを送信し、前記制御コマンドが予め定義された制御コマンドである場合、前記制御回路が前記光スイッチの前記稼動モードを前記第2の稼動モードまたは前記第3の稼動モードに切り替えるための前記制御命令を前記光スイッチに送信することを含む、請求項6に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
8. 前記光挿入分岐マルチプレクサが、第1の光スイッチ、第2の光スイッチ、第1のフィルタ、第2のフィルタ、第3のフィルタ、および第4のフィルタを含み、前記第1の光スイッチおよび前記第2の光スイッチが、それぞれ、4つのインターフェースを有し、
   前記第1の光スイッチの第3のインターフェースが、前記第1のカプラの出力端子に接続され、前記第4のフィルタの入力端子が、前記枝線入力端子であり、前記第3のフィルタの出力端子が、前記枝線出力端子であり、前記第1の光スイッチの第4のインターフェースが、前記幹線出力端子であり、
   前記第1の光スイッチの第1のインターフェースが、前記第1のフィルタの入力ポートに接続され、前記第1のフィルタが、1つの入力ポートおよび2つの出力ポートを有し、前記第1のフィルタの前記2つの出力ポートが、前記第3のフィルタの入力ポートおよび前記第2の光スイッチの第2のインターフェースにそれぞれ接続され、前記第1の光スイッチの前記第4のインターフェースが、前記幹線出力端子に接続され、前記第1の光スイッチの第2のインターフェースが、前記第2のフィルタの出力端子に接続され、
   前記第4のフィルタが、1つの入力ポートおよび2つ出力ポートを含み、前記第4のフィルタの前記2つの出力ポートが、前記第2の光スイッチの第3のインターフェースおよび前記第2のフィルタの入力ポートにそれぞれ接続され、
   前記第2の光スイッチの第1のインターフェースが、前記第3のフィルタの前記入力ポートに接続され、前記第2のフィルタの第4のインターフェースが、前記第2のフィルタの前記入力ポートに接続され、
   前記光スイッチが前記第1の稼動モードであるとき、前記第1の入力端子から入る前記パススルーサービス光信号が、前記第1の出力端子に送信され、前記分岐サービス光信号が、前記第2の出力端子に送信され、前記第2の入力端子から入る前記挿入サービス光信号が、前記第1の出力端子に送信され、前記Dummy光信号が、前記第2の出力端子に送信されることが、
   前記第1の稼動モードにおいて、前記第1の光スイッチの前記第1のインターフェースおよび前記第3のインターフェースが接続され、前記第2のインターフェースおよび前記第4のインターフェースが接続され、前記第2の光スイッチの第1のインターフェースおよび前記第3のインターフェースが接続され、前記第2のインターフェースおよび前記第4のインターフェースが接続され、前記幹線光信号が前記第1の光スイッチの前記第3のインターフェースから前記第1の光スイッチに入り、前記第1の光スイッチの前記第1のインターフェースを通じて前記第1のフィルタに入り、前記第1のフィルタが前記幹線光信号を前記パススルーサービス光信号および前記分岐サービス光信号へと分離し、前記パススルーサービス光信号を前記第2の光スイッチの前記第2のインターフェースに送信し、前記分岐サービス光信号を前記第3のフィルタに送信し、
   前記挿入光学経路光信号が前記第4のフィルタの入力ポートから前記第4のフィルタに入り、前記第4のフィルタが前記挿入光学経路光信号を前記挿入サービス光信号および前記Dummy光信号へと分離し、前記挿入サービス光信号を前記第2のフィルタの前記入力ポートに送信し、前記Dummy光信号を前記第2の光スイッチの前記第3のインターフェースに送信し、
   前記第2の光スイッチの前記第3のインターフェースから入る前記Dummy光信号が前記第2の光スイッチの前記第1のインターフェースを通じて前記第3のフィルタの前記入力ポートに送信され、前記第3のフィルタが、入力された分岐サービス光信号およびDummy光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を前記第3のフィルタの出力ポートから出力し、
   前記第2の光スイッチの前記第2のインターフェースから入る前記パススルーサービス光信号が前記第2の光スイッチの前記第4のインターフェースを通じて前記第2のフィルタの前記入力ポートに送信され、前記第2のフィルタが、入力されたパススルーサービス光信号および挿入サービス光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を前記第1の光スイッチの前記第2のインターフェースに送信し、前記組み合わされた信号が前記第1の光スイッチの前記第4のインターフェースを通じて出力されることを含み、
   前記光スイッチが前記第2の稼動モードであるとき、前記第2の入力端子から入る前記挿入サービス光信号および前記Dummy光信号が、前記第1の出力端子に送信されて、前記第1の入力端子から入る前記幹線光信号を妨げることが、
   前記第2の稼動モードにおいて、前記第1の光スイッチの前記第1のインターフェースおよび前記第3のインターフェースが接続され、前記第2のインターフェースおよび前記第4のインターフェースが接続され、前記第2の光スイッチの前記第3のインターフェースおよび前記第4のインターフェースが接続され、
   前記挿入光学経路光信号が前記第4のフィルタの入力ポートから前記第4のフィルタに入り、前記第4のフィルタが前記挿入光学経路光信号を前記挿入サービス光信号および前記Dummy光信号へと分離し、前記挿入サービス光信号を前記第2のフィルタの前記入力ポートに送信し、前記Dummy光信号を前記第2の光スイッチの前記第3のインターフェースに送信し、
   前記第2の光スイッチの前記第3のインターフェースから入る前記Dummy光信号が前記第2の光スイッチの前記第4のインターフェースを通じて前記第2のフィルタの前記入力ポートに送信され、前記第2のフィルタが、入力された挿入サービス光信号およびDummy光信号を組み合わせ、組み合わされた信号を前記第3のフィルタの前記出力ポートから出力することを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
9. 前記第3の稼動モードにおいて、前記第1の光スイッチの前記第3のインターフェースおよび前記第4のインターフェースが接続され、前記第2の光スイッチの前記第1のインターフェースおよび前記第3のインターフェースが接続され、前記第2のインターフェースおよび前記第4のインターフェースが接続され、
   前記幹線光信号が、前記第1の光スイッチの前記第3のインターフェースから前記第1の光スイッチに入り、前記第4のインターフェースを通じて出力される、請求項8に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。
10. 前記制御回路が、マイクロコントローラユニットおよび駆動回路を含み、
    前記マイクロコントローラユニットの入力端子が、前記第1の検出回路、前記第2の検出回路、および前記制御コマンド復調回路に接続され、出力端子が、前記駆動回路に接続され、前記駆動回路が、前記光スイッチに接続され、
    前記幹線が障害に遭っていることを示す、前記第1の検出回路によって送信された前記検出結果が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、前記駆動回路が前記第2の稼動モードに切り替えるように前記光スイッチを駆動し、前記枝線が障害に遭っていることを示す、前記第2の検出回路によって送信された前記検出結果が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、前記駆動回路が前記第3の稼動モードに切り替えるように前記光スイッチを駆動し、前記制御コマンド復調回路の前記制御信号が受信される場合、駆動命令が出力され、その結果、前記駆動回路が前記第2の稼動モードに切り替えるように前記光スイッチを駆動する、請求項3に記載の光挿入分岐マルチプレクサ分岐ユニット。

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