WO2012144585A1 - Ｏａｄｍ機能をもつ分岐装置及び波長多重光ネットワークシステム並びにその方法 - Google Patents

Ｏａｄｍ機能をもつ分岐装置及び波長多重光ネットワークシステム並びにその方法 Download PDF

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    • H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
    • H04J14/02212—Power control, e.g. to keep the total optical power constant by addition of a dummy signal

Definitions

  • the present invention relates to prevention of signal quality degradation when a wavelength failure occurs in a wavelength division multiplexing optical network system.
  • OADM Optical Add Drop Drop Multiplexer
  • the signal band in one optical fiber is divided and communicated between the three stations in order to add / drop the wavelength.
  • the quality of signals communicated between the remaining two branches deteriorates. This point will be specifically described.
  • signals that should be inserted are not multiplexed. Therefore, the number of main signal channels is reduced.
  • the output of the repeater is substantially constant, a decrease in the number of main signal channels leads to an increase in channel power. And the problem that a transmission characteristic deteriorates by the nonlinear effect of a transmission line will arise by channel power increasing.
  • dummy light for optical level compensation is provided in a transmission band (for example, L1 band in the case of AB communication), and each terminal device (A , B, C), the dummy light control is performed so that the signal disconnection section is detected and the signal quality is optimized.
  • a transmission band for example, L1 band in the case of AB communication
  • the signal quality is prevented from being deteriorated by switching the upstream signal and the downstream signal by the matrix switch when the cable is disconnected.
  • JP 2010-226167 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-173598
  • the present invention provides a branching apparatus and wavelength division multiplexing optical network system having an OADM function, which does not require control and path switching by a terminal device, and can prevent signal quality degradation when a cable failure occurs.
  • an object is to provide a method thereof.
  • an upstream signal received from each station is monitored, and an upstream signal received from any station is missing.
  • a dummy light is output instead of the missing signal, and the dummy light and an upstream signal received from a station other than one of the stations are combined and demultiplexed.
  • a wavelength branching device is provided that outputs the processed signal and performs all the processing in the wavelength branching device.
  • a wavelength division multiplexing optical network system comprising: a wavelength division multiplexing optical network system, wherein the wavelength division multiplexing apparatus is a wavelength branching apparatus provided according to the first aspect of the present invention. Is provided.
  • a wavelength branching method performed by a wavelength branching apparatus connected to three or more stations, an upstream signal received from each station is monitored, and an upstream signal received from any station is received.
  • a missing direction signal is detected, a dummy light is output instead of the missing signal, and the dummy light and an upstream signal received from a station other than one of the stations are multiplexed / demultiplexed.
  • the wavelength branching method is characterized by outputting the combined / demultiplexed signal and performing all the processing in the wavelength branching apparatus.
  • the circuit for detecting the disconnection of the optical input power of each branch and the optical amplifier for compensating the optical power are provided in the branching device, it is necessary to perform control and path switching by the terminal device. In addition, it is possible to prevent deterioration of signal quality when a cable failure occurs.
  • Optical amplifier 400 Control circuit 511, 521, 531 and 541 Optical filters 601, 602, 603, 604, 801, 802, 803, 804 Multi / demultiplex couplers 711, 721, 731, 741 LD 1000, 1001, 1002 Branch device 2000 Terminal station device 3000 Relay device
  • Embodiments of the present invention generally have a function of compensating the optical power level in a branching device for cable faults occurring in any branch of the branching device in a submarine cable system consisting of three or more stations, and the signal quality. This is to suppress the deterioration of.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a wavelength division multiplexing optical network system including wavelength branching according to an embodiment of the present invention.
  • this embodiment includes a branching device 1000, a terminal station device 2000-A, a terminal device 2000-B, a terminal device 2000-C1, a terminal device 2000-C2, and a plurality of relay stations 3000. is doing.
  • the branching device 1000 is an OADM branching device and has a configuration specific to this embodiment.
  • the configuration of the branching device 1000 is omitted for convenience of explanation. A detailed configuration of the branching apparatus 1000 will be described later with reference to FIG.
  • the branching device 1000, the terminal device 2000-A, the terminal device 2000-B, the terminal device 2000-C1, and the terminal device 2000-C2 are terminal devices and transmit / receive optical signals to / from each other.
  • the relay station 3000 outputs an optical signal having a substantially constant power regardless of the power of the input optical signal by keeping the optical output constant.
  • the terminal device 2000-A, the terminal device 2000-B, and the terminal device 2000-C are terminal devices. It is assumed that the terminal station device 2000-A and the terminal device 2000-B are communicating in the L1 wavelength band. Further, it is assumed that communication is performed between the terminal station device 2000-A and the terminal device 2000-C1 in the S1 band, and between the terminal device 2000-B and the terminal device 2000-C2 in the S2 band wavelength band. As signal bands, the S1 and S2 bands are the same, and the signals being communicated are different.
  • the terminal station device 2000-A transmits signals to both the S1 band and the L1 band in order to communicate with the terminal station device 2000-B and the terminal station device 2000-C.
  • the signal output from the terminal station device 2000-A is branched into two by the branching device 1000 and transmitted to the terminal device 2000-B and the terminal device 2000-C1.
  • S1 is blocked by a filter in the direction from terminal station apparatus 2000-A to terminal station apparatus 2000-B, and the S2 band is multiplexed from terminal station apparatus 2000-C2 instead.
  • the branching apparatus 1000 includes a branching coupler (referred to as “CPL” where appropriate in the figure and the following description) 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142, a photodiode (in the figure and In the following description, it will be appropriately expressed as “PD”) 211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242, optical amplifier (referred to as “AMP” in the drawings and in the following description as appropriate) 311, 321, 331, 341, control circuit (denoted as “CTL” in the drawings and the following description) 400, optical filter (denoted as “FIL” in the drawings and the following description as appropriate) 511, 521, 531, 541 Demultiplexing couplers (referred to as “CPL” in the drawings and in the following description as appropriate) 601, 602, 603, 604.
  • CPL branching coupler
  • Each branch coupler detects the optical signal power incident from the upstream direction.
  • each photodiode performs optical / electrical conversion of the optical signal branched by the branch coupler.
  • Each optical amplifier is an amplifier capable of amplifying an optical signal, and can output spontaneous emission amplified light (Amplified Spontaneous Emission, hereinafter referred to as “ASE light”) as dummy light.
  • ASE light spontaneous emission amplified light
  • the control circuit 400 determines the disconnection detection from the signal optically / electrically converted by each photodiode and controls each optical amplifier.
  • Each optical filter determines add / drop of the optical signal band.
  • Each multiplexing / demultiplexing coupler performs add / drop.
  • FIGS. 3 and 4 the entire system has the same configuration as that of the present embodiment, but the branching device 4000 shown in FIGS. 3 and 4 is different from the branching device 1000 in the present embodiment. It is assumed that it is a general branch device. That is, FIG.3 and FIG.4 is a figure showing the problem in a general technique.
  • FIG. 3 shows a case where a cable failure occurs between the C station (C1 and C2) and the branching device 4000.
  • the S2 band (or S1 band) is lost in the signal band from the branching device 4000 to the B station (or A station).
  • the signal power in the L1 band increases.
  • Signal quality deteriorates due to nonlinear effects that occur in the transmission path. This quality degradation is shown in FIG. Referring to FIG. 4, it can be seen that the signal quality deteriorates when a failure occurs.
  • the signal before being multiplexed / demultiplexed by the multiplexing / demultiplexing coupler from the normal time and the signal output from each optical filter are monitored regardless of whether there is a cable fault.
  • the optical signal before being multiplexed / demultiplexed by each branch coupler and the optical signal output by each optical filter are branched.
  • the branched optical signal is converted into an electric signal by each photodiode and then input to the control circuit 400.
  • the control circuit 400 detects an input interruption by monitoring a signal coming from the upstream direction inputted from the PD 211 (or 221/231/241) (a signal before being multiplexed / demultiplexed by the multiplexing / demultiplexing coupler). Thereby, it is possible to detect the loss of the wavelength band to be multiplexed / demultiplexed. That is, the control circuit 400 can detect that the optical signal coming from the upstream direction is disconnected.
  • the control circuit 400 keeps the input of the PD 212 (or 222/232/242) constant. / 331/341) is controlled. Specifically, ASE light is generated in each optical amplifier to compensate for the signal power going out in the downstream direction. That is, in this embodiment, the output after passing through each optical filter can be fed back.
  • the control circuit 400 is controlled by the output of the PD 241 (or PD 231) in this embodiment.
  • the terminal device 2000-C2 (or the terminal device 2000-C1) recognizes that a cable failure has occurred.
  • ASE light is generated by the AMP 341 (or AMP 331).
  • the AMP 341 (or AMP 331) can be adjusted so that the optical output becomes constant.
  • ASE light is added to the S2 band (or S1 band), the optical signal power output from the branching apparatus 1000 is constant, and the signal quality is maintained.
  • the overall configuration is the same as that in FIG. 1, but a branching device 1001 in which the configuration of the branching device 1000 shown in FIG. 2 is simplified is used.
  • the branching device 1001 includes CPL 111, 121, 131, 141, PD 211, 221, 231, 241, AMP 311, 321, 331, 341, CTL 400, FIL 511, 521, 531, 541, and CPL 601, 602, 603, 604.
  • the branch device 1001 has a configuration in which the branch couplers CPL 112, 122, 132, and 142 and the photodiodes PD 212, 222, 232, and 242 are deleted.
  • the output after passing through each optical filter is fedback.
  • the output is fixed by switching the APC (Auto Power Control) operating point of the optical amplifier.
  • the optical amplifier is operated by the APC 1 to constitute a branching device.
  • the control circuit 400 changes the operating point of APC to APC2 so that the output after the disconnection becomes the same as that at the time of steady input.
  • Set AMP 311 (or 321/331/341) to ensure signal power.
  • the second modification is an example in which an LD (Laser diode) is used instead of the optical amplifier.
  • the branch device 1002 includes CPLs 111, 121, 131, 141, PDs 211, 221, 231, 241, CTL400, FIL511, 521, 531, 541, CPL601, 602, 603, 604, LD711, 721, 731, 741 and CPL 801, 802, 803, 804.
  • the oscillation wavelength of the LDs 711, 721, 731 and 741 is appropriately selected as a wavelength which is not affected by the blocking of each optical filter.
  • the LDs 711, 721, 731 and 741 are operated, and the generated light is inserted by the CPLs 801, 802, 803 and 804 which are multiplexing / demultiplexing couplers.
  • the CPLs 801, 802, 803, and 804 are arranged in front of the FILs 511, 521, 531, and 541. However, the CPLs 801, 802, 803, and 804 are arranged in the subsequent stages of the FILs 511, 521, 531, and 541. It may be.
  • the present embodiment described above can suppress signal quality degradation in an OADM network by providing a circuit for detecting disconnection of the optical input power of each branch and an optical amplifier for compensating the optical power in the branching device. It is possible to provide a robust OADM network system.
  • a wavelength branching device connected to three or more stations, The upstream signal received from each station is monitored, and when detecting that the upstream signal received from any station is missing, a dummy light is output instead of the missing signal, the dummy light, Combine and demultiplex upstream signals received from stations other than one of the stations, and output the combined and demultiplexed signals.
  • a wavelength branching device characterized in that all the processes are performed in the wavelength branching device.
  • (Appendix 6) Three or more terminal devices, a relay device connected to the three or more terminal devices, and a wavelength branching device connected to the three or more terminal devices via the relay device In a wavelength division multiplexing optical network system, 6.
  • a wavelength branching method performed by a wavelength branching device connected to three or more stations, The upstream signal received from each station is monitored, and when detecting that the upstream signal received from any station is missing, a dummy light is output instead of the missing signal, the dummy light, Combine and demultiplex upstream signals received from stations other than one of the stations, and output the combined and demultiplexed signals.
  • a wavelength branching method wherein all the processing is performed in the wavelength branching apparatus.
  • the wavelength branching device is A first branching coupler that branches before multiplexing / demultiplexing an upstream signal received from each station; A first photodiode for converting a signal branched by the first branch coupler into an electrical signal; With The wavelength branching method of detecting a loss of the upstream signal by monitoring an electrical signal converted by the first photodiode.
  • the wavelength branching device is An optical amplifier for generating the dummy light; An optical filter that passes the dummy light before multiplexing / demultiplexing; A second branching coupler for branching the signal after passing through the optical filter; A second photodiode for converting a signal branched by the second branch coupler into an electrical signal; Further comprising A wavelength branching method characterized in that the electric signal converted by the second photodiode is monitored and the generation of dummy light by the optical amplifier is controlled so that the input to the second photodiode becomes constant.
  • the present invention is suitable for a submarine cable system employing, for example, an optical add / drop device (OADM-BU (Optical Add Drop Dropping Multiplexing-Branching Unit)).
  • OADM-BU Optical Add Drop Dropping Multiplexing-Branching Unit

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Abstract

　端局装置による制御及び経路の切り替えを必要とせず、且つ、ケーブル障害発生時に信号品質の劣化を防止する。　三つ以上の局と接続される波長分岐装置が、前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行う。

Description

ＯＡＤＭ機能をもつ分岐装置及び波長多重光ネットワークシステム並びにその方法
　本発明は、波長多重光ネットワークシステムのケーブル障害時における信号品質劣化の防止に関する。
　波長多重光伝送の多波長化に伴い、３局以上からなる光ネットワークシステムにおいて、光のアッド／ドロップ機能（ＯＡＤＭ:Optical Add Drop Multiplexer）を有する波長分岐装置を用いた光ネットワークシステムが提案されている。このＯＡＤＭでは、光の波長単位で任意に信号を挿入(Add)、抜き出し(Drop)することが可能である。
　また、ＯＡＤＭを有する波長分岐装置では、ファイバ分岐装置とは異なり、波長のアッド／ドロップを行うために３局間で１本の光ファイバ中の信号帯域を分けて通信している。この場合、任意の１枝でケーブル障害が発生すると、残りの２枝間で通信している信号の品質が劣化してしまうという問題があった。この点について具体的に説明する。ケーブル障害が発生した場合、本来挿入されるべき信号が合波されないこととなる。そのため、主信号のチャネル数が減る。ここで、中継器の出力はほぼ一定であるため、主信号のチャネル数が減ることは、チャネルパワーの増加につながる。そして、チャネルパワーが増加することで伝送路の非線形効果によって伝送特性が劣化するという問題が発生する。
　そこで、このようなケーブル障害に基づく信号品質の劣化を防止するために種々の技術が提案されている。
　例えば、特許文献１に記載の技術では、透過する帯域内（例えば、Ａ－Ｂ間通信の場合はＬ１帯）に光レベル補償用のダミー光を配備し、ネットワーク全体の各端局装置（Ａ，Ｂ，Ｃ）からケーブル断区間を感知し、信号品質が最適となるダミー光制御を行っている。
　また、特許文献２に記載の技術ではケーブル断線時にマトリックススイッチにより上り信号と下り信号を切り替えることにより信号品質の劣化を防止している。
特開２０１０－２２６１６７号公報 特開平１０－１７３５９８号公報
　上述したような技術を用いることにより信号品質の劣化を防止することが可能であった。しかしながら、上述したような技術では下記のような問題が新たに生じていた。
　例えば、特許文献１に記載の技術のように各端局装置がダミー光制御を行う場合、
　（１）ネットワーク全体でシステムを管理するため制御が複雑であること。
　（２）その制御のために、ある一定期間、信号劣化（最悪の場合、通信断）が発生する可能性があること。
　（３）本質的に、ケーブル断線時、各信号パワーは分岐装置の各枝で同じ状態を保てず、信号劣化が生じること。
　という問題があった。
　また、特許文献２に記載の技術を実現するためにはマトリックススイッチと、そのマトリックススイッチを制御する装置が必要となり構成が複雑となるという問題が生じていた。
　そこで、本発明は、端局装置による制御及び経路の切り替えを必要とせず、且つ、ケーブル障害発生時に信号品質の劣化を防止することが可能な、ＯＡＤＭ機能をもつ分岐装置及び波長多重光ネットワークシステム並びにその方法を提供することを目的とする。
　本発明の第１の観点によれば、三つ以上の局と接続される波長分岐装置において、前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行うことを特徴とする波長分岐装置が提供される。
　本発明の第２の観点によれば、三つ以上の端局装置と、前記三つ以上の端局装置と接続される中継装置と、前記中継装置を介して前記三つ以上の端局装置と接続される波長分岐装置と、を有する波長多重光ネットワークシステムにおいて、前記波長分岐装置が上記本発明の第１の観点により提供される波長分岐装置であることを特徴とする波長多重光ネットワークシステムが提供される。
　本発明の第３の観点によれば、三つ以上の局と接続される波長分岐装置が行う波長分岐方法において、前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行うことを特徴とする波長分岐方法が提供される。
　本発明によれば、分岐装置内部に各枝の光入力パワーの断線を検出する回路とその光パワーを補償する光アンプ等を具備することから、端局装置による制御及び経路の切り替えを必要とせず、且つ、ケーブル障害発生時に信号品質の劣化を防止することが可能となる。
本発明の実施形態の波長多重光伝送システムの基本的構成を表す図である。 本発明の実施形態における分岐装置の基本的構成を表す図である。 一般的な波長多重光伝送システムにおける障害発生時の状況を表す図である。 一般的な波長多重光伝送システムにおける障害発生時の光信号パワーの振る舞いを表す図である。 本発明の実施形態の第１の変形例の基本的構成を表す図である。 本発明の実施形態における光アンプの入出力特性を表す図である。 本発明の実施形態の第２の変形例の基本的構成を表す図である。
１１１、１１２、１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２　分岐カプラ
２１１、２１２、２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２　フォトダイオード
３１１、３２１、３３１、３４１　光アンプ
４００　制御回路
５１１、５２１、５３１、５４１　光フィルタ
６０１、６０２、６０３、６０４、８０１、８０２、８０３、８０４　合分波カプラ
７１１、７２１、７３１、７４１　ＬＤ
１０００、１００１、１００２　分岐装置
２０００　端局装置
３０００　中継装置
　まず、本発明の実施形態の概略を説明する。本発明の実施形態は、概略、３局以上からなる海底ケーブルシステムにおいて、分岐装置の任意の枝で発生したケーブル障害に対し、分岐装置内で光パワーレベルを補償する機能を具備し、信号品質の劣化を抑圧するというものである。
　次に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
　本発明の実施形態である波長分岐を含む波長多重光ネットワークシステム全体の構成を図１に示す。図１を参照すると、本実施形態は、分岐装置１０００、端局装置２０００－Ａ、端局装置２０００－Ｂ、端局装置２０００－Ｃ１、端局装置２０００－Ｃ２及び複数の中継局３０００を有している。
　分岐装置１０００は、ＯＡＤＭ分岐装置であり、本実施形態特有の構成をしている。なお、図１では説明の便宜上分岐装置１０００の構成を省略して図示している。分岐装置１０００の詳細な構成については図２を参照して後述する。
　分岐装置１０００、端局装置２０００－Ａ、端局装置２０００－Ｂ、端局装置２０００－Ｃ１、端局装置２０００－Ｃ２は端局装置であり、相互に光信号を送受信する。
　中継局３０００は、光出力を一定に保つことにより、入力光信号のパワーにかかわらず、ほぼ一定のパワーの光信号を出力する。
　次に、通信方法について具体的に説明する。
　端局装置２０００－Ａ、端局装置２０００－Ｂ、端局装置２０００－Ｃは端局装置である。端局装置２０００－Ａと端局装置２０００－Ｂ間ではＬ１帯の波長帯で通信しているものとする。また、端局装置２０００－Ａと端局装置２０００－Ｃ１間ではＳ１帯、端局装置２０００－Ｂと端局装置２０００－Ｃ２間ではＳ２帯の波長帯で通信しているとする。なお、信号帯域としてはＳ１とＳ２帯は同一であり、通信している信号が異なる。
　端局装置２０００－Ａからは端局装置２０００－Ｂ及び端局装置２０００－Ｃと通信するためにＳ１帯、Ｌ１帯の両方の信号帯に信号を送信する。端局装置２０００－Ａから出た信号は分岐装置１０００により２分岐され端局装置２０００－Ｂ、端局装置２０００－Ｃ１へと伝送される。分岐装置１０００では、端局装置２０００－Ａから端局装置２０００－Ｂに向かう方向でフィルタによりＳ１を遮断し、変わりに端局装置２０００－Ｃ２からＳ２帯を合波する。
　続いて、図２を参照して分岐装置１０００の詳細な構成について説明する。図２を参照すると分岐装置１０００は、分岐カプラ（図中及び以下の説明では適宜「ＣＰＬ」と表記する）１１１、１１２、１２１、１２２、１３１、１３２、１４１、１４２、フォトダイオード（図中及び以下の説明では適宜「ＰＤ」と表記する）２１１、２１２、２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、光アンプ（図中及び以下の説明では適宜「ＡＭＰ」と表記する）３１１、３２１、３３１、３４１、制御回路（図中及び以下の説明では「ＣＴＬ」と表記する）４００、光フィルタ（図中及び以下の説明では適宜「ＦＩＬ」と表記する）５１１、５２１、５３１、５４１及び合分波カプラ（図中及び以下の説明では適宜「ＣＰＬ」と表記する）６０１、６０２、６０３、６０４を有する。
　各分岐カプラは、上り方向から入射する光信号パワーを検出する。
　また、各フォトダイオードは、分岐カプラが分岐した光信号を光／電気変換する。
　各光アンプは、光信号を増幅することが可能なアンプであり、ダミー光として自然放射増幅光(Amplified Spontaneous Emission、以下「ＡＳＥ光」と表記する)、を出力することができる。
　制御回路４００は、各フォトダイオードにより光／電気変換された信号から断検出を判断し光各アンプを制御する。
　各光フィルタは、光信号帯域のアッド／ドロップを決定する。また、各合分波カプラは、アッド／ドロップを行う。
　次に、図３及び図４を参照してケーブル障害が発生した場合について説明する。なお、図３及び図４に示す例では、システム全体としては本実施形態と同様の構成をしているが、図３及び図４に示す分岐装置４０００は本実施形態における分岐装置１０００とは異なる一般的な分岐装置であるものとする。すなわち、図３及び図４は一般的な技術における問題点を表す図である。
　図３は、Ｃ局（Ｃ１及びＣ２）と分岐装置４０００の間でケーブル障害が発生した場合について表す。
　ケーブル障害が発生した場合、分岐装置４０００からＢ局（又はＡ局）へ向かう信号帯のうちＳ２帯（又はＳ１帯）が無くなってしまう。
　すると、分岐装置４０００とＢ局（又はＡ局）間の中継器３０００の飽和特性（中継器による励起光一定制御により光出力を定常出力に近づける特性）により、Ｌ１帯の信号パワーが増加し、伝送路中で生じる非線形効果により信号品質が劣化してしまう。この品質劣化について表すのが図４である。図４を参照すると障害発生時には信号品質が劣化してしまうことが分かる。
　次に、図３及び図４に示す一般的な技術ではなく、図１及び図２に示す本実施形態において、同様なケーブル障害が発生した場合の動作について説明する。
　本実施形態では、ケーブル障害の有無に関わらず、平常時より合分波カプラで合分波する前の信号と、各光フィルタが出力した信号をモニタする。
　具体的には、各分岐カプラにより合分波する前の光信号と、各光フィルタが出力した光信号を分岐する。そして、分岐された光信号は各フォトダイオードにより電気信号へと変換された後に制御回路４００へと入力される。
　制御回路４００は、ＰＤ２１１（又は２２１／２３１／２４１）から入力された上り方向からくる信号（合分波カプラで合分波する前の信号）をモニタすることにより入力断を検出する。これにより、合分波すべき波長帯の欠落を検出することができる。すなわち、制御回路４００は上り方向から来る光信号が断線したことを検出できる。
　また、制御回路４００は、実際にケーブル障害が発生し、合分波すべき波長帯の欠落を検出すると、ＰＤ２１２（又は２２２／２３２／２４２）の入力が一定となるように、ＡＭＰ３１１（又は３２１／３３１／３４１）を制御する。具体的には、各光アンプにＡＳＥ光を発生させ、下り方向に出て行く信号パワーを補償する。すなわち、本実施形態においては各光フィルタ通過後の出力をＦｅｅｄｂａｃｋすることができる。
　或る信号を例に取って、図３及び図４に示した一般的な技術と本実施形態を対比する。
　図３に示したように端局装置２０００－Ｃ１、端局装置２０００－Ｃ２と分岐装置１０００の間でケーブル障害が発生した場合、本実施形態ではＰＤ２４１（又はＰＤ２３１）の出力により制御回路４００は端局装置２０００－Ｃ２（又は端局装置２０００－Ｃ１）側でケーブル障害が発生したと認識する。そして、ＡＭＰ３４１（又はＡＭＰ３３１）でＡＳＥ光を発生させる。更にＰＤ２４２（又はＰＤ２３２）の出力をモニタし、これをフィードバックすることにより光出力が一定となるようにＡＭＰ３４１（又はＡＭＰ３３１）を調整できる。これにより、Ｓ２帯（又はＳ１帯）にＡＳＥ光が加わり、分岐装置１０００から出る光信号パワーは一定となり、信号品質が保たれる。
　次に、本実施形態を変形した第１の変形例について説明する。第１の変形例は全体の構成は図１と同様だが、図２に示した分岐装置１０００の構成を簡略化した分岐装置１００１を用いるものである。
　図５を参照すると分岐装置１００１は、ＣＰＬ１１１、１２１、１３１、１４１、ＰＤ２１１、２２１、２３１、２４１、ＡＭＰ３１１、３２１、３３１、３４１、ＣＴＬ４００、ＦＩＬ５１１、５２１、５３１、５４１及びＣＰＬ６０１、６０２、６０３、６０４を有する。
　すなわち、分岐装置１００１は、分岐装置１０００から分岐カプラであるＣＰＬ１１２、１２２、１３２及び１４２と、フォトダイオードであるＰＤ２１２、２２２、２３２及び２４２を削除した構成である。
　そして、分岐装置１０００では各光フィルタ通過後の出力をＦｅｅｄｂａｃｋしていたが、分岐装置１００１では入力断検出した場合に、光アンプのＡＰＣ（Auto Power Control）動作点を切り替えることにより出力を一定動作させる。
　この点について図６を参照して説明する。通常、定常入力が入っている場合、光アンプはＡＰＣ１で動作させて分岐装置を構成する。そのとき、ＰＤ２１１（又は／２２１／２３１／２４１）で入力断検出をした場合に、制御回路４００はＡＰＣの動作点をＡＰＣ２に変化させ入力断線後の出力が定常入力時と同じになるようにＡＭＰ３１１（又は３２１／３３１／３４１）設定し、信号パワーを保証する。
　更に、本実施形態を変形した第２の変形例について説明する。
　第２の変形例は、光アンプの代わりにＬＤ（Laser diode）を使用した例である。具体的には、分岐装置１００２は、ＣＰＬ１１１、１２１、１３１、１４１、ＰＤ２１１、２２１、２３１、２４１、ＣＴＬ４００、ＦＩＬ５１１、５２１、５３１、５４１、ＣＰＬ６０１、６０２、６０３、６０４、ＬＤ７１１、７２１、７３１、７４１及びＣＰＬ８０１、８０２、８０３、８０４を有する。
　そして、ＬＤ７１１、７２１、７３１、７４１の発振波長は各光フィルタの遮断により影響を受けない波長を適切に選ぶ。そして、信号遮断時にはＬＤ７１１、７２１、７３１、７４１を動作させ、発生した光を合分波カプラであるＣＰＬ８０１、８０２、８０３、８０４で挿入させる。
　なお、図７ではＣＰＬ８０１、８０２、８０３、８０４をＦＩＬ５１１、５２１、５３１、５４１の前段に配置しているが、ＣＰＬ８０１、８０２、８０３、８０４をＦＩＬ５１１、５２１、５３１、５４１の後段に配置するようにしてもよい。
　以上説明した本実施形態は、分岐装置内部に各枝の光入力パワーの断線を検出する回路とその光パワーを補償する光アンプを具備することで、ＯＡＤＭネットワークにおいて信号品質劣化を抑えることができ、ロバストなＯＡＤＭネットワークシステムを提供することが可能となるという効果を奏する。
　また、本実施形態ではフィルタ（例えば、図１のＦＩＬ５１１）の出力をモニタして、ＡＭＰ３１１の光出力を制御することにより、Ａｄｄすべき波長の光出力を制御することができる。すなわち、光アンプのＡＳＥは全波長帯域をもつため、ＡＭＰ３１１直後（＝ＦＩＬ５１１直前）の光パワーをモニタしたのでは、適切なＡｄｄパワーが得られないという問題が本実施形態では解決できる。
　また、もしも端局からダミー光を挿入した場合は、端局から分岐装置までの区間に障害時のダミー光増加分だけ光ファイバ内の合計パワーが増加する区間が生じるという問題が或る。（図１の端局装置２０００－Ａ→分岐装置１０００の区間、すなわち分岐装置１０００でドロップする前の区間）欠点がある。しかし、本実施形態では端局ではなく分岐装置内部でダミー光を挿入しているため、このような欠点は無いという効果を奏する。
　本願は、日本の特願２０１１－０９４１２６（２０１１年４月２０日に出願）に基づいたものであり、又、特願２０１１－０９４１２６に基づくパリ条約の優先権を主張するものである。特願２０１１－０９４１２６の開示内容は、特願２０１１－０９４１２６を参照することにより本明細書に援用される。
　本発明の代表的な実施の形態が詳細に述べられたが、様々な変更(changes)、置き換え(substitutions)及び選択(alternatives)が請求項で定義された発明の精神と範囲から逸脱することなくなされることが理解されるべきである。また、仮にクレームが出願手続きにおいて補正されたとしても、クレームされた発明の均等の範囲は維持されるものと発明者は意図する。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）　三つ以上の局と接続される波長分岐装置において、
　前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、
　前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行うことを特徴とする波長分岐装置。
　（付記２）　付記１に記載の波長分岐装置において、
　前記各局から受け付ける上り方向の信号を合分波する前に分岐する第１の分岐カプラと、
　前記第１の分岐カプラにより分岐された信号を電気信号に変換する第１のフォトダイオードと、
　を備え、
　前記第１のフォトダイオードの変換した電気信号をモニタすることによって前記上り方向の信号の欠落の検知をすることを特徴とする波長分岐装置。
　（付記３）　付記１又は２に記載の波長分岐装置において、
　前記ダミー光を発生させる光アンプと、
　合分波する前の前記ダミー光を通過させる光フィルタと、
　前記光フィルタ通過後の信号を分岐する第２の分岐カプラと、
　前記第２の分岐カプラにより分岐された信号を電気信号に変換する第２のフォトダイオードと、
　を更に備え、
　前記第２のフォトダイオードの変換した電気信号をモニタし、前記第２のフォトダイオードへの入力が一定となるように前記光アンプによるダミー光の発生を制御することを特徴とする波長分岐装置。
　（付記４）　付記１又は２に記載の波長分岐装置において、
　前記各局から受け付ける上り方向の信号を合分波する前に増幅させる光アンプを更に備え、
　前記上り方向の信号の欠落を検知していない際は、前記光アンプを第１のＡＰＣ（Auto Power Control）動作点で動作させ、前記上り方向の信号の欠落を検知した際は、前記光アンプを第２のＡＰＣ（Auto Power Control）動作点で動作させることを特徴とする波長分岐装置。
　（付記５）　付記１又は２に記載の波長分岐装置において、
　前記上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにＬＤ（Laser diode）を光フィルタの遮断により影響を受けない波長で動作させることにより得られる光を出力させることを特徴とする波長分岐装置。
　（付記６）　三つ以上の端局装置と、前記三つ以上の端局装置と接続される中継装置と、前記中継装置を介して前記三つ以上の端局装置と接続される波長分岐装置と、を有する波長多重光ネットワークシステムにおいて、
　前記波長分岐装置が付記１乃至５の何れか１に記載の波長分岐装置であることを特徴とする波長多重光ネットワークシステム。
　（付記７）　三つ以上の局と接続される波長分岐装置が行う波長分岐方法において、
　前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、
　前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行うことを特徴とする波長分岐方法。
　（付記８）　付記７に記載の波長分岐方法において、
　前記波長分岐装置が、
　前記各局から受け付ける上り方向の信号を合分波する前に分岐する第１の分岐カプラと、
　前記第１の分岐カプラにより分岐された信号を電気信号に変換する第１のフォトダイオードと、
　を備え、
　前記第１のフォトダイオードの変換した電気信号をモニタすることによって前記上り方向の信号の欠落の検知をすることを特徴とする波長分岐方法。
　（付記９）　付記７又は８に記載の波長分岐方法において、
　前記波長分岐装置が、
　前記ダミー光を発生させる光アンプと、
　合分波する前の前記ダミー光を通過させる光フィルタと、
　前記光フィルタ通過後の信号を分岐する第２の分岐カプラと、
　前記第２の分岐カプラにより分岐された信号を電気信号に変換する第２のフォトダイオードと、
　を更に備え、
　前記第２のフォトダイオードの変換した電気信号をモニタし、前記第２のフォトダイオードへの入力が一定となるように前記光アンプによるダミー光の発生を制御することを特徴とする波長分岐方法。
　（付記１０）　付記７又は８に記載の波長分岐方法において、
　前記各局から受け付ける上り方向の信号を合分波する前に増幅させる光アンプを更に備え、
　前記上り方向の信号の欠落を検知していない際は、前記光アンプを第１のＡＰＣ（Auto Power Control）動作点で動作させ、前記上り方向の信号の欠落を検知した際は、前記光アンプを第２のＡＰＣ（Auto Power Control）動作点で動作させることを特徴とする波長分岐方法。
　（付記１１）　付記７又は８に記載の波長分岐方法において、
　前記上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにＬＤ（Laser diode）を光フィルタの遮断により影響を受けない波長で動作させることにより得られる光を出力させることを特徴とする波長分岐方法。
　本発明は、例えば、光挿入分岐装置（ＯＡＤＭ－ＢＵ(Optical Add Drop Multiplexing-Branching Unit)）を採用した海底ケーブルシステムに好適である。

Claims (7)

  1. 　三つ以上の局と接続される波長分岐装置において、
    　前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、
    　前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行うことを特徴とする波長分岐装置。
  2. 　請求項１に記載の波長分岐装置において、
    　前記各局から受け付ける上り方向の信号を合分波する前に分岐する第１の分岐カプラと、
    　前記第１の分岐カプラにより分岐された信号を電気信号に変換する第１のフォトダイオードと、
    　を備え、
    　前記第１のフォトダイオードの変換した電気信号をモニタすることによって前記上り方向の信号の欠落の検知をすることを特徴とする波長分岐装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の波長分岐装置において、
    　前記ダミー光を発生させる光アンプと、
    　合分波する前の前記ダミー光を通過させる光フィルタと、
    　前記光フィルタ通過後の信号を分岐する第２の分岐カプラと、
    　前記第２の分岐カプラにより分岐された信号を電気信号に変換する第２のフォトダイオードと、
    　を更に備え、
    　前記第２のフォトダイオードの変換した電気信号をモニタし、前記第２のフォトダイオードへの入力が一定となるように前記光アンプによるダミー光の発生を制御することを特徴とする波長分岐装置。
  4. 　請求項１又は２に記載の波長分岐装置において、
    　前記各局から受け付ける上り方向の信号を合分波する前に増幅させる光アンプを更に備え、
    　前記上り方向の信号の欠落を検知していない際は、前記光アンプを第１のＡＰＣ（Auto Power Control）動作点で動作させ、前記上り方向の信号の欠落を検知した際は、前記光アンプを第２のＡＰＣ（Auto Power Control）動作点で動作させることを特徴とする波長分岐装置。
  5. 　請求項１又は２に記載の波長分岐装置において、
    　前記上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにＬＤ（Laser diode）を光フィルタの遮断により影響を受けない波長で動作させることにより得られる光を出力させることを特徴とする波長分岐装置。
  6. 　三つ以上の端局装置と、前記三つ以上の端局装置と接続される中継装置と、前記中継装置を介して前記三つ以上の端局装置と接続される波長分岐装置と、を有する波長多重光ネットワークシステムにおいて、
    　前記波長分岐装置が請求項１乃至５の何れか１項に記載の波長分岐装置であることを特徴とする波長多重光ネットワークシステム。
  7. 　三つ以上の局と接続される波長分岐装置が行う波長分岐方法において、
    　前記各局から受け付ける上り方向の信号をモニタし、何れかの局から受け付けた上り方向の信号が欠落したことを検知すると、当該欠落した信号の代わりにダミー光を出力し、当該ダミー光と、前記何れかの局以外の局から受け付けた上り方向の信号とを合分波し、当該合分波した信号を出力し、
    　前記全ての処理を当該波長分岐装置内で行うことを特徴とする波長分岐方法。
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