JPH05114884A

JPH05114884A - 現用予備切替装置

Info

Publication number: JPH05114884A
Application number: JP27430991A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Tada; 康彦多田; Kiyoshi Nosu; 野須潔
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ハードウェア規模を最小限に抑え、かつ光本
来の高速性を損なうことなく無瞬断で現用予備の切替を
行うことができる。【構成】光信号合成分岐手段２４で複数チャネルの光
周波数ディジタル信号を光周波数多重化信号に合成し複
数の分岐枝に分配する。予備の光周波数チャネル設定手
段２５で切替える現用の光周波数チャネルを設定して光
信号を出力する。光遅延差補償手段２７で光遅延差検出
制御手段２９の遅延差補償制御信号に基づき切替える現
用予備の光周波数チャネル設定手段２５の出力の遅延差
を補償する。光遅延差検出制御手段２９で光分岐手段２
８の出力に基づき光遅延差補償手段２７の出力する光信
号系列のビット位相差を検出し位相が一致したとき切替
制御信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光周波数多重通信の現
用予備切替装置に利用する。特に、光信号を電気信号に
変換することなく複数のチャネル信号を周波数多重化信
号としてチャネル切替を行い現用予備光伝送路間の遅延
差補償を行って無瞬断で切替を行う現用予備切替装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来例の現用予備切替装置が使用
されたディジタル光伝送装置のブロック構成図である。
図９は従来例の現用予備切替装置が使用されたディジタ
ル光伝送装置の送信側のクロスコネクト装置のブロック
構成図である。図１０は従来例の現用予備切替装置が使
用されたディジタル光伝送装置の受信側のクロスコネク
ト装置のブロック構成図である。図１１は従来例の現用
予備切替装置が使用されたディジタル光伝送装置の伝送
路切替スイッチのブロック構成図である。図１２は従来
例の光周波数多重伝送方式の周波数多重方法を説明する
図である。

【０００３】図８において、送信側伝送装置１Ａでは、
まずたとえば１２５μｓ時間長単位のフレームで構成さ
れる１５５．５２Ｍｂ／ｓの伝送速度で時分割多重化さ
れた複数の入力信号源からのディジタル伝送信号列を送
信側のクロスコネクト装置２Ａでたとえば１．５４４Ｍ
ｂ／ｓへ一旦速度変換を行った後に、この１．５４４Ｍ
ｂ／ｓのサブフレーム単位であらかじめ設定された網管
理情報および運用情報に基づき回線編集を行う。この編
集されたディジタル信号系列を多重化装置９Ａで再びそ
れぞれのパス単位で高速多重化変換装置３Ａでたとえば
６２２．０８Ｍｂ／ｓに時分割多重変換を行った後に、
送信側の伝送路切替スイッチ４Ａ、インタフェース回路
５を介して現用光伝送路７に送出する。

【０００４】受信側伝送装置１Ｂでは、現用光伝送路７
の信号をインタフェース回路６により受信し、受信側の
伝送路切替スイッチ４Ｂを介して多重分離装置９Ｂでそ
れぞれのパスまたは回線単位での高速分離変換を高速多
重分離装置３Ｂで行う。その後に、受信側のクロスコネ
クト装置２Ｂで送信側伝送装置１Ａにおける送信側のク
ロスコネクト装置２Ａと同様の手続きで回線編集を行
い、ディジタル信号系列を出力端に出力する。

【０００５】このとき、送信側伝送装置１Ａのクロスコ
ネクト装置２Ａへのディジタル信号入力、多重化装置９
Ａと伝送路切替スイッチ４Ａとの間、現用光伝送路７、
受信側伝送装置１Ｂにおける伝送路切替スイッチ４Ｂと
多重分離装置９Ｂとの間ならびにクロスコネクト装置２
Ｂからのディジタル信号出力は光線路によって構成され
てる。またこのとき装置間ならびに光伝送路の光信号は
光の強度変調が施されておりたとえばディジタル信号の
「０」に光の「オフ」を、「１」に光の「オン」を対応
させている。

【０００６】このような従来のディジタル光伝送装置の
現用光伝送路７に光伝送路の故障や伝送装置の故障が生
じた場合にはこれらの保守のため装置を一時停止する必
要が生じるために、現用光伝送路７を伝送路切替スイッ
チ４Ａ、４Ｂによって一時的に現用光伝送路７を予備光
伝送路８に切替える。さらに、障害復旧後に必要に応じ
てこの予備光伝送路を再び現用光伝送路として使用する
場合もこれらの伝送路切替スイッチ４Ａ、４Ｂによって
切戻す。

【０００７】次に、クロスコネクト装置２Ａ、２Ｂと伝
送路切替スイッチ４Ａ、４Ｂの従来例を図９〜図１１を
参照して説明する。図９において、送信側のクロスコネ
クト装置２Ａの入力となるたとえば１５５．５２Ｍｂ／
ｓのディジタル時分割多重化光信号列１０Ａ、１０Ｂ、
１０Ｃは入力インタフェース１１により光電気変換を受
け、一旦電気信号のディジタルパルス列に置き直され
る。次にこれらのディジタルパルス列はたとえば電子情
報通信学会誌、論文誌（Ｂ）Ｊ６９−Ｂ、２、ｐｐ１３
９−１４６（Ｓ６１−０２）『三段スイッチ網の再配置
アルゴリズム』に示されるような方法により、ある決め
られたタイムスロット単位のパス編集や回線編集が行わ
れる。その概略は以下に示す通りである。この電気信号
のディジタルパルス列はクロスコネクトの単位（これを
クロスコネクトのタイムスロットと云う。）となる。た
とえば１．５４４Ｍｂ／ｓの時間長の単位毎にタイムス
ロットの入換えを行う適当なビットレートに変換すべく
送信側のクロスコネクト回路１３によりたとえば電子情
報通信学会誌１９８８年９月号、ｐｐ９３４−９４３
『ディジタルクロスコネクト技術の動向』の図４に示さ
れるようなＴ＋Ｔ−Ｓ−Ｔスイッチ回路構成でタイムス
ロットの入換が行われ、ディジタル時分割多重化光信号
列１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのようにタイムスロットを所
望の回線やパスに設定した後にそれぞれの回線やパスに
対応する多重化装置９Ａに送られる。一方、図１０に示
すように、受信側伝送装置１Ｂのクロスコネクト装置２
Ｂでは、多重分離装置９Ｂからの信号を送信側のクロス
コネクト回路１３と同様な手続きにより、ある決められ
たタイムスロット単位のパス編集や回線編集が行われた
後にクロスコネクト多重分離変換回路１６により多重分
離され、電気光変換を受けた後にタイムスロット１０
Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆのような最終的な構成にされる。

【０００８】また、図１１において、この伝送路切替ス
イッチ４Ａ、４Ｂはたとえば現用光伝送路７と予備光伝
送路８との切替ならびに切戻しを実現するものである。
すなわち最初に、送信側の伝送路切替スイッチ４Ａの端
子２１は端子２１Ａと、受信側の伝送路切替スイッチ４
Ｂの端子２２は端子２２Ａとそれぞれ接続されており、
電気光変換回路６０を介して現用光伝送路７による通信
が行われている。このとき受信側には後でのべる光伝送
路間の遅延差を保証するためのたとえば電気的メモリを
用いた遅延補償回路１９Ａがあり、この遅延補償回路１
９Ａが光伝送路からの信号をある一定の時間長分のディ
ジタル信号が記憶されるように配置されているものとす
る。次に予備光伝送路８に切替えるには以下の手順で行
う。まず送信側における端子２１は端子２１Ａと同時に
端子２１Ｂとにも接続されて現用光伝送路７と予備光伝
送路８とに並列に信号を伝搬するようにする。この段階
で、受信側の伝送路切替スイッチ４Ｂの端子２０Ａ、端
子２０Ｂには現用光伝送路７と予備光伝送路８との両光
伝送路を通過した端子２１における同一の信号源からの
信号を検出できる状態に置く。ここで、現用光伝送路７
と予備光伝送路８との信号とはたとえば電気的メモリを
用いた遅延補償回路１９Ａ、１９Ｂにそれぞれの信号が
一旦記憶されている。このメモリは記憶されている時系
列情報を外部からの制御により任意の番地（アドレス）
を指定し、この番地に記憶されている情報を取出すこと
ができるもので、エラスティックストアメモリを使用す
ることによって実現可能な回路である。端子２０Ａと端
子２０Ｂとにおける両伝送路間の遅延差を検出する遅延
差補償検出回路２０により時系列情報のビット間隔の整
数倍の相対遅延時間τを検出する。さらに、この遅延差
補償検出回路２０で検出したτ分だけ遅延補償回路１９
Ａ、１９Ｂからの信号読出のタイミングを調整する。そ
こで予備光伝送路８に切替えた後に多重化光信号系列の
情報が重複も欠落もしない状態になっていることを確認
し、端子２２を端子２２Ａと同時に端子２２Ｂにも接続
した後に、端子２１Ａ、端子２２Ａを切離すことにより
無瞬断切替を実現している。このとき送信側伝送装置１
Ａの伝送路切替スイッチ４Ａでは、スイッチング機能の
みを有し、現用予備の切替に伴う遅延補償の無瞬断機能
は受信側の伝送路切替スイッチ４Ｂに持たせている。

【０００９】上記のようなディジタル光伝送装置はディ
ジタル信号「０」または「１」を光の「オン」または
「オフ」に対応させ伝送を行う光強度変調による伝送方
式であり、多数の各情報源チャネルからのディジタル信
号のビット系列は時間方向に重合わせて高速多重化する
時分割多重（ＴＤＭ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭ
ｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式である。一方、これ
とは別に光多重伝送方式として情報源の各チャネルを光
周波数に割当て、これを光周波数多重化した後に転送す
る光周波数多重（ＦＤＭ：ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖ
ｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式があ
る。これは図１２に示すように光の周波数軸状において
Δωの間隔のキャリア周波数ωｎ（ｎ＝１、２、３、
…）をたとえば、電子情報通信学会篇『コヒーレント光
通信』第４章２６頁に示されるような周波数シフトキー
イング（ＦＳＫ）によりたとえば周波数ωｎの一つのデ
ィジタル情報源の１チャネルに割当て、このチャネルに
おけるディジタル信号「０」をωｎ−ｆ１に、「１」を
ωｎ＋ｆ１（ｆｉはチャネル周波数ωｎ間で互いに影響
を及ぼさない程度にそれぞれのωｎ近傍の周波数に設定
されている。）に割当て、たとえばレーザダイオードに
変調を行い、これら複数の変調を加えられたチャネル周
波数ωｎを多重化し、一つの光伝送路で多数のチャネル
情報源を伝送する方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来例の現用予備切替装置では、図８に示すような伝送装
置の装置内ではクロスコネクト装置２Ａ、２Ｂ、伝送路
切替スイッチ４Ａ、４Ｂはそれぞれの装置間インタフェ
ースは光で結ばれているが、装置内でのクロスコネクト
や伝送路切替は電気信号に変換した後に処理されてお
り、光電気信号変換器や電気光信号変換器などのインタ
フェース回路が必要となりハードウェア規模が大きくな
る問題点があった。また、クロスコネクト装置や伝送路
切替スイッチを電気回路で構成した場合に、光信号伝送
の高速性に電気回路のディジタル信号処理速度が追従で
きないために、電気回路が処理できる速度まで低速化す
るためのディジタル速度変換が必要である問題点があっ
た。

【００１１】一方、光ＦＤＭ伝送方式においても、伝送
装置にクロスコネクト機能や伝送路切替機能を付与しよ
うとした場合に、従来の技術では電気回路による処理に
たよらざるを得ないために、電気回路に対する低速変
換、光電気変換および電気光変換などのインタフェース
回路が必要となり、光本来が有する高速性を伝送装置内
で犠牲にせざるを得ない問題点があった。さらに、光Ｆ
ＤＭ伝送方式における１チャネル当たりの伝送ビットレ
ートがたとえば数１０Ｇｂ／ｓを越えるような高速の信
号伝送が行われた場合には、電気回路による処理には限
界がある問題点があった。

【００１２】本発明は上記の問題点を解決するもので、
光信号を電気信号に変換することなくハードウェア規模
を最小限に抑え、かつ光本来の高速性を損なうことなく
無瞬断で現用予備の切替を行うことができる現用予備切
替装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、光伝送路が冗
長構成され、その光伝送路の一部が予備用として待機状
態にある現用予備切替装置において、入力する複数チャ
ネルの光周波数ディジタル信号を光周波数多重化信号に
合成しこの光周波数多重化信号を複数の分岐枝に分配す
る光信号合成分岐手段と、この複数の分岐枝に対してそ
れぞれ所定の光周波数チャネルを設定してこの複数の分
岐枝からの光信号を選択する複数の光周波数チャネル設
定手段と、この複数の光周波数チャネル設定手段の出力
をそれぞれ光伝送路に出力する出力端子とを備えたこと
を特徴とする。

【００１４】また、本発明は、上記切替える光周波数チ
ャネルを設定する少なくとも二つの光周波数チャネル設
定手段とそれに対応する出力端子との間に挿入され入力
する遅延差補償制御信号に基づきこの光周波数チャネル
設定手段の出力の遅延差を補償する光遅延差補償手段
と、この光遅延差補償手段とそれに対応する出力端子と
の間に挿入されこの光遅延差補償手段の出力を分岐する
光分岐手段と、この光分岐手段の出力に基づき上記光遅
延差補償手段の出力する光信号系列のビット位相差を検
出し上記遅延差補償制御信号を出力しビット位相が一致
したときに切替制御信号を出力する光遅延差検出制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１５】さらに本発明は、上記光分岐手段とそれに
対応する出力端子との間に挿入され上記切替制御信号に
基づきこの光分岐手段とそれに対応する出力端子との分
離接続を行う光分離接続手段を備えることができる。

【００１６】

【作用】光信号合成分岐手段で入力する複数チャネルの
光周波数ディジタル信号を光周波数多重化信号に合成し
この光周波数多重化信号を複数の分岐枝に分配する。複
数の光周波数チャネル設定手段でこの複数の分岐枝に対
してそれぞれ所定の光周波数チャネルを設定してこの複
数の分岐枝からの光信号を選択して出力端子に出力す
る。また切替える光周波数を設定する少なくとも二つの
光周波数チャネル設定手段とそれに対応する出力端子と
の間に挿入された光遅延差補償手段で入力する遅延差補
償制御信号に基づきこの光周波数チャネル設定手段の出
力の遅延差を補償する。この光遅延差補償手段とそれに
対応する出力端子との間に挿入された光分岐手段でこの
光遅延差補償手段の出力を分岐し、光遅延差検出制御手
段でこの光分岐手段の出力に基づき光遅延差補償手段の
出力する光信号系列のビット位相差を検出し遅延差補償
制御信号を出力しビット位相が一致したときに切替制御
信号を出力することができる。さらに、光分岐手段とそ
れに対応する出力端子との間に挿入された光分離接続手
段で切替制御信号に基づき分離接続することができる。

【００１７】以上により光信号を電気信号に変換するこ
となくハードウェア規模を最小限に抑え、かつ光本来の
高速性を損なうことなく無瞬断で現用予備の切替を行う
ことができる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は本発明第一実施例現用予備切替装置のブロ
ック構成図である。

【００１９】図１において、現用予備切替装置は、入力
する複数チャネルの光周波数ディジタル信号を入力する
入力端子２３と、入力端子２３からの光周波数λ１〜λ
５の光周波数ディジタル信号を光周波数多重化信号に合
成しこの光周波数多重化信号を複数の分岐枝に分配する
光信号合成分岐手段２４と、この複数の分岐枝に対して
それぞれ所定の光周波数チャネルを設定してこの複数の
分岐枝からの光信号を選択する複数の光周波数チャネル
設定手段２５と、この複数の光周波数チャネル設定手段
２５の出力をそれぞれ光伝送路に出力する出力端子２６
とを備えたことを特徴とする。

【００２０】このような構成の切替装置の動作について
説明する。

【００２１】図２は本発明第二実施例現用予備切替装置
のブロック構成図である。図２において、２７は光遅延
差補償手段、２８₁〜２８₅は光分岐手段、２９は光遅
延差検出制御手段、３１は端子である。

【００２２】図１において、入力端子２３には互いに独
立な光周波数が割当てられ、それぞれたとえば光周波数
シフトキーイング（ＦＳＫ）変調を施されているような
ディジタル光信号チャネルが接続されている。入力端子
２３からの光信号は光信号合成分岐手段２４の入力側に
導かれ、この合成部部分で光周波数多重化信号（ＦＤＭ
信号）として合成される。さらに光信号合成分岐手段２
４における出力側はこの合成された光周波数多重化信号
をほぼ等しい光強度で分配するような複数の分岐枝とな
っており、これに光周波数多重化信号が並行して出力さ
れることになる。この出力光は、次の周波数特性が可変
である光周波数チャネル設定手段２５で各分岐枝におけ
る光周波数多重化信号の中から１チャネルを選択し、出
力端子２６に信号光を導く。いま任意のチャネルを任意
の出力端子に導くような切替を行う場合には、光周波数
チャネル設定手段２５のフィルタ特性を変更し、光周波
数多重化信号の中から任意の光周波数を抽出することに
よりチャネル切替が可能となる。図１内の出力側の波長
λ１〜λ５は１例を示す。

【００２３】図２において、入力端子２３には互いに独
立な光周波数が割当てられ、それぞれたとえば光周波数
シフトキーイング（ＦＳＫ）変調を施されているような
ディジタル光信号チャネルが接続されている。入力端子
２３からの光信号は光信号合成分岐手段２４の入力側に
導かれ、ここで光周波数多重化信号（ＦＤＭ信号）とし
て合成される。さらに、光信号合成分岐手段２４におけ
る出力側はこの合成された光周波数多重化信号をほぼ等
しい光強度で分配するような複数の分岐枝となってお
り、これに光周波数多重化信号が並行して出力されるこ
とになる。この出力光は、次の周波数特性が可変である
光周波数チャネル設定手段２５で各分岐枝における光周
波数多重化信号の中から１チャネルを選択し、光分岐手
段２８を経て出力端子に導かれる。ここで任意のチャネ
ルを任意の出力端子に導くような切替を行う場合には、
光周波数チャネル設定手段２５のフィルタ特性を変更
し、光周波数多重化信号の中から任意の光周波数を抽出
可能である。

【００２４】このような状態から例として出力端子２６
₂の光周波数λ２で与えられる入力現用チャネル光信号
を予備系の出力端子２６₅に無瞬断で提供する切替手順
を説明する。いま、入力端子２３₁から２３₄までの入
力に対し、出力端子２６₁から出力端子２６₄の出力が
光周波数λ１から光周波数λ４で現用チャネルとして動
作し、出力端子２６₅が予備系出力端子として用意され
ているものとする。切替に当ってまず光周波数チャネル
設定手段２５₅の光周波数抽出特性を切替ようとする光
周波数λ２に設定し、光遅延差補償手段２７₅の出力光
信号を２分岐するように光分岐手段２８₅に導く。この
とき、光分岐手段２８₂、２８₅とにより光分岐手段の
一方の出力光は出力端子２６側に導かれると同時にもう
一方の光出力が光遅延差検出制御手段２９にも導かれ
る。

【００２５】したがって、光遅延差検出制御手段２９で
は現用系ならびに予備系の両方から同一の光周波数λ２
の信号光を検出できる状態になる。光遅延差補償手段２
７では両系の光信号を受信し、ディジタル信号のビット
系列に変換した後に、両系の信号が相対的にどちらが何
ビット分遅れているかを測定し、光遅延差補償手段２７
₅を調整し両系の相対的時間遅延量を補償する。このよ
うにして二つの系の光信号間で信号の欠落も重複も生じ
ないことを検出した上で、端子３１に切替タイミング信
号を出力し、出力端子２６₂、２６₅に接続される機器
に無瞬断で切替ができる状態を設定することが可能とな
る。すなわち、出力端子２６₂、２６₅に接続される後
続の機器は、端子３１からの切替タイミング信号を受け
て、同期的な光信号経路の変更を行い、次の処理動作移
行することが可能となり、ここで無瞬断切替が完了する
状態を設定することができる。

【００２６】図３は本発明第三実施例現用予備切替装置
のブロック構成図である。

【００２７】図３において、３０は光分離接続手段およ
び３２は切替制御信号である。入力端子２３には互いに
独立な光周波数が割当てられ、それぞれたとえば光周波
数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調を施されているよう
なディジタル光信号チャネルが接続されている。この入
力端子２３からの光信号は光信号合成分岐手段２４の入
力側に導かれ、ここで光周波数多重化信号（ＦＤＭ信
号）として合成される。さらに、光信号合成分岐手段２
４における出力側はこの合成された光周波数多重化信号
をほぼ等しい光強度で分配するような複数の分岐枝とな
っており、これに光周波数多重化信号が並行して出力さ
れることになる。この出力光は、次の周波数特性が可変
である光周波数チャネル設定手段２５において各分岐枝
における光周波数多重化信号の中から１チャネルを選択
し、光分岐手段２８を経て出力端子２６に導かれる。こ
こで任意のチャネルを任意の出力端子に導くような切替
を行う場合には、光周波数チャネル設定手段２５のフィ
ルタ特性を変更し、光周波数多重化信号の中から任意の
光周波数を抽出可能である。また、光分岐手段２８と出
力端子２６との間は光分離接続手段３０によってそれぞ
れのチャネルが結ばれており、各々の光分離接続手段３
０₁〜３０₅は任意のタイミングで分離接続が可能であ
る。

【００２８】このような状態から例として出力端子２６
₂の光周波数λ２で与えられる入力現用チャネル光信号
を予備系の出力端子２６₅に無瞬断で提供する切替手順
を説明する。いま、入力端子２３₁から入力端子２３₄
までの入力に対し、出力端子２６₁から出力端子２６₄
の出力が光周波数λ１から光周波数λ４で現用チャネル
として動作し、出力端子２６₅が予備系出力として用意
されているものとする。また、現用系の光分離接続手段
３０₁〜３０₄は接続状態にあり、一方、予備系の光分
離接続手段３０₅は分離状態にある。切替に当ってまず
光周波数チャネル設定手段２５₅の光周波数抽出特性を
切替ようとする光周波数λ２に設定し、光遅延差補償手
段２７₅の出力光信号を２分岐するように光分岐手段２
８₅に導く。このときに、光分岐手段２８₂、２８₅に
よりこの光分岐手段の一方の出力光は出力端子２６側に
導かれると同時にもう一方の光出力が光遅延差検出制御
手段２９にも導かれる。

【００２９】したがって、光遅延差検出制御手段２９で
は現用系ならびに予備系の両方から同一の光周波数λ２
の信号光を検出できる状態になる。光遅延差補償手段２
９では両系の光信号を受信し、ディジタル信号のビット
系列に変換した後に、両系の信号が相対的にどちらが何
ビット分遅れているかを測定し、光遅延差補償手段２７
₅を調整し両系の相対的時間遅延量を補償する。このよ
うにして二つの系の光信号間で信号の欠落も重複も生じ
ないことを検出した上で、切替制御信号３２により切替
命令を出力し、光分離接続手段３０₅を接続状態にする
ことにより無瞬断で切替ができる状態を設定することが
可能となる。すなわち、出力端子２６₂〜２６₅には、
切替制御信号３２を受けて、出力端子２６₂と出力端子
２６₅の間で無瞬断切替が完了する。

【００３０】図４は本発明の現用予備切替装置の光信号
合成分岐手段の構成図である。図５は本発明の現用予備
切替装置の光周波数設定手段の構成図である。図６は本
発明の現用予備切替装置の光接続分離手段の構成図であ
る。図７は本発明の現用予備切替装置の光遅延差補償手
段の構成図である。

【００３１】本発明における光信号合成分岐手段は図４
に示すようなＮ×Ｎの構成を持つ光スターカプラを用い
ることにより実現することができる。これは誘電体光導
波路により構成され、Ｎ_iで示される光入力端子からの
Ｎ個の入力光は分岐構造の導波路によって２系統ずつ合
成され、これを繰返す構造を持たせることによりＮ個の
光周波数の異なる入力光が一つの光周波数多重化信号に
合成される。一方、出力光は入力光における光信号の合
成方法と全く逆の導波路構成を持たせることにより光周
波数多重化信号をＮ個の光出力端子Ｎ_oにほぼ同一の光
強度で出力する。本発明における光合成分岐手段として
光の入出力の関係がＮ入力Ｎ出力のような機能を実現す
るものであれば全て実現可能である。また、光分岐手段
は上記光スターカプラのような構造で、入力側が１端子
で出力側が２端子の物を用いれば実現できる。本発明に
おける光分岐手段は１入力を２分岐するような機能を実
現するものであれば全て実現可能である。光周波数チャ
ネル設定手段は図５（ａ）に示すような周期型分岐器に
よる周波数選択フィルタを用いて光多重信号中から１チ
ャネルを選択することにより実現される。図５（ａ）は
導波路周期フィルタの構成原理である。これはマッハツ
ェンダ型の光周波数選択フィルタであり、誘電体の光導
波路で構成される。二つの伝搬距離が異なる光導波路ア
ームＬ１と光導波路アームＬ２は方向性結合器で接続さ
れている。このような構成において、たとえば光入力端
子４０からの周波数ｆ１と周波数ｆ２の周波数多重入力
光はアームＬ１とアームＬ２の光の伝搬遅延の差Δ１に
よって光周波数ｆ１と光周波数ｆ２との差ΔｆがΔｆ＝
ｆ２−ｆ１＝ｃ／２ｎΔ１を満足するような条件で、片
方の周波数ｆ２に逆位相の信号が重畳し、その信号が相
殺されることによってもう一方の周波数のみを光出力端
子３９に取出すことができるものである。なおここでｃ
は真空中の光の速度であり、ｎは光導波路の屈折率であ
る。図５（ａ）のような構造において、光の伝搬距離は
たとえばアームＬ１に設けられた電極３３によって熱的
に導波路の屈折率ｎを変化させることによって実現され
る。

【００３２】さらに、このようなフィルタを多段に接続
することによって、多数の光周波数多重化信号のうちの
任意の１周波数を取出すことが可能となるものである。
図５（ｂ）はその多段周期型分波器の構成を示す模式図
である。たとえば４周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４があ
る場合に、１段目分波器４２で周波数ｆ１、ｆ３とｆ
２、周波数ｆ４に分波し、次に２段目分波器４３により
最終的な４周波数が独立な信号として分波される。本発
明の光周波数設定手段は、周波数多重化された光信号か
ら任意の１周波数を分波できるものであれば全て実現可
能である。

【００３３】また、光接続分離手段は図６に示すような
光スイッチで実現される。これは誘電体光導波路で構成
されるマッハツェンダ型の光スイッチである。光入力端
子４４からの入力光は光導波路４５Ａ、４５Ｂに分岐さ
れる。この分岐光は再び合成され、出力光は光出力端子
４６に出力される。ここで光導波路４５Ａ、４５Ｂ上に
はそれぞれ電極が配置されており、電極４７Ｂは接地さ
れて電位「０」となっている。一方、電極４７Ａには適
当な直流電圧が印加される。この電圧を調整することに
より両導波路からの信号が合成されたときに、互いの信
号が逆位相で重合わされるように電極４７Ａの電圧を調
整したときには分離（オフ）状態に、同位相で重合わさ
れるように電圧を調整したときには接続（オン）状態に
置くものである。本発明における光接続分離手段は、光
信号を接続分離する機能を有していれば全て実現可能で
ある。

【００３４】また、光遅延差補償手段は図７に示すよう
な光遅延補償回路で実現される。光遅延補償回路は２×
２の遅延補償光スイッチ４８と光遅延時間「０」の光線
路４９と単位光遅延を設定する光遅延線路５０とその整
数倍の光遅延量を有する光遅延線路５０、５１、５２と
微小遅延時間を設定する圧電素子５５に巻かれた光遅延
補償線路５６からなる。図７の光遅延線路５１、５２は
それぞれ単位光遅延を設定する光遅延線路の２倍、３倍
となっている。いま、光遅延線路５０の遅延補償時間を
ΔＴとすると、光遅延線路５１は２Ｔ、光遅延線路５２
は３Ｔの遅延補償時間を設定できる。入力端子５３から
の光入力は遅延補償光スイッチ４８の設定の仕方で、単
位光遅延補償量の整数倍の遅延量が補償され、出力端子
５８に出力される。図７の実施例では２Ｔの遅延補償が
実現された場合である。このような多段構成の遅延補償
回路では遅延の増減はディジタル的に行われるので
「０」から「Ｔ」までの間の遅延補償は行われない。そ
こでこの「０」から「Ｔ」までの遅延を補償するため端
子５４の光信号を圧電素子５５に光遅延補償線路５６を
巻き圧電素子５５に電極５７から電圧を印加し、光遅延
補償線路５６に巻いた光遅延補償線路５６に張力を加え
ることによって光路長を微調整し最終的な光遅延補償さ
れた光信号を出力端子５８に得る。本発明における光遅
延補償手段は、任意の光遅延を制御できる光回路であれ
ば全て実現可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光信号
を電気信号に変換することなくハードウェア規模を最小
限に抑え、かつ光本来の高速性を損なうことなく無瞬断
で現用予備の切替を行うことができる優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例現用予備切替装置のブロック
構成図。

【図２】本発明第二実施例現用予備切替装置のブロック
構成図。

【図３】本発明第三実施例現用予備切替装置のブロック
構成図。

【図４】本発明の現用予備切替装置の光信号合成分岐手
段の構成図。

【図５】本発明の現用予備切替装置の光周波数設定手段
の構成図。

【図６】本発明の現用予備切替装置の光分離接続手段の
構成図。

【図７】本発明の現用予備切替装置の光遅延差補償手段
の構成図。

【図８】従来例の現用予備切替装置が使用されたディジ
タル光伝送装置のブロック構成図。

【図９】従来例の現用予備切替装置が使用されたディジ
タル光伝送装置の送信側のクロスコネクト装置のブロッ
ク構成図。

【図１０】従来例の現用予備切替装置が使用されたディ
ジタル光伝送装置の受信側のクロスコネクト装置のブロ
ック構成図。

【図１１】従来例の現用予備切替装置が使用されたディ
ジタル光伝送装置の伝送路切替スイッチのブロック構成
図。

【図１２】光周波数多重伝送方式の周波数多重方法の説
明図。

【符号の説明】

１Ａ送信側伝送装置１Ｂ受信側伝送装置２Ａ、２Ｂクロスコネクト装置３Ａ高速多重化変換装置３Ｂ高速多重分離装置４Ａ、４Ｂ伝送路切替スイッチ５、６インタフェース回路７現用光伝送路８予備光伝送路９Ａ多重化装置９Ｂ多重分離装置１０Ａ〜１０Ｃ、１４Ａ〜１４Ｃディジタル時分割多
重化光信号列１０Ｄ〜１０Ｆタイムスロット１１入力インタフェース１２、１６クロスコネクト多重分離変換回路１３、１５クロスコネクト回路１７出力インタフース１９Ａ、１９Ｂ遅延補償回路２０遅延差補償検出回路２０Ａ、２０Ｂ、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２２、２２Ａ
、２２Ｂ、３１、５４端子２３、２３₁〜２３₅、５３入力端子２４光信号合成分岐手段２５、２５₁〜２５₅ 光周波数チャネル設定手段２６、２６₁〜２６₅、５８出力端子２７、２７₁〜２７₅ 光遅延差補償手段２８₁〜２８₅ 光分岐手段２９光遅延差検出制御手段３０、３０₁〜３０₅ 光分離接続手段３２切替制御信号３３、４７Ａ、４７Ｂ、５７電極３９光出力端子４２、４３分波器４０、４４光入力端子４５Ａ、４５Ｂ光導波路４１、４６光出力端子４８遅延補償光スイッチ４９光線路５０〜５２光遅延線路５５圧電素子５６光遅延補償線路６０電気光変換回路６１光電気変換回路 λ１〜λ５光周波数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光伝送路が冗長構成され、その光伝送路
の一部が予備用として待機状態にある現用予備切替装置
において、入力する複数チャネルの光周波数ディジタル信号を光周
波数多重化信号に合成しこの光周波数多重化信号を複数
の分岐枝に分配する光信号合成分岐手段と、この複数の
分岐枝に対してそれぞれ所定の光周波数チャネルを設定
してこの複数の分岐枝からの光信号を選択する複数の光
周波数チャネル設定手段と、この複数の光周波数チャネ
ル設定手段の出力をそれぞれ光伝送路に出力する出力端
子とを備えたことを特徴とする現用予備切替装置。
【請求項２】切替える光周波数チャネルを設定する少
なくとも二つの光周波数チャネル設定手段とそれに対応
する出力端子との間に挿入され入力する遅延差補償制御
信号に基づきこの光周波数チャネル設定手段の出力の遅
延差を補償する光遅延差補償手段と、この光遅延差補償
手段とそれに対応する出力端子との間に挿入されこの光
遅延差補償手段の出力を分岐する光分岐手段と、この光
分岐手段の出力に基づき上記光遅延差補償手段の出力す
る光信号系列のビット位相差を検出し上記遅延差補償制
御信号を出力しビット位相が一致したときに切替制御信
号を出力する光遅延差検出制御手段とを備えた請求項１
記載の現用予備切替装置。
【請求項３】上記光分岐手段とそれに対応する出力端
子との間に挿入され、上記切替制御信号に基づきこの光
分岐手段とそれに対応する出力端子との分離接続を行う
光分離接続手段を備えた請求項２記載の切替装置。