專利名稱：光插分復用器以及使用該裝置的光網(wǎng)絡裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光插分復用器(Optical add drop multiplexer)以及使用該裝置的光網(wǎng)絡裝置(Optical metword equipment)，特別涉及使用光纖的光信息傳輸。
背景技術：
在一根光纖中多路(multiplex)傳輸波長不同的多個光信號(opticalsignal)、來進行信息傳輸?shù)牟ǚ謴陀?WDM)光傳輸方式，是對光纖通信的大容量化極為有效的方法。光插分復用器(OADM)，是在傳輸波分復用信號的光纖網(wǎng)絡中的各節(jié)點(node)所配置的傳輸裝置(transmission equipment)的一種，是從在光纖所傳輸?shù)腤DM信號中只分接必要的波長的信號分接來接收，又在WDM信號插接(add)從本節(jié)點所送出的光信號的技術。在光插分復用器中，在光纖中所傳輸?shù)拇蟛糠諻DM信號可以無需接收后變?yōu)殡娦盘柖蛊涔庑盘栐瓨油高^(通過)，所以具有可以大幅減少各節(jié)點所必須的光發(fā)送/接收器(optical transceivers)數(shù)目的優(yōu)點。在其中，通過使用光開關等，可以根據(jù)需要變更在各節(jié)點插·分的波長的可變(reconfigurable)光插分復用器(ROADM)，可以根據(jù)將來的網(wǎng)絡發(fā)展靈活地變化傳輸裝置的構成并設定波長線路，所以受到廣泛關注。在非專利文獻1中示出了其代表性的構成。另外，為了敘述簡便，以下將本裝置稱為光插分復用器。
圖5表示代表性的以往的光插分復用器140的構成。從其他的光插分復用器等的波分復用傳輸裝置所傳輸?shù)牟ǚ謴陀眯盘?，從輸入波分復用光纖線路101輸入后，輸入光插分復用140。本例子是8波長的光信號被波分復用的例子，波分復用信號通過光波長多路分解器(optical wavelengthdemultiplexer)102，按波長λ1～λ8的波長被多路分解(demultiplex)為不同的通過光路徑104-1～8，之后，再通過光波長復用器(optical wavelengthmultiplexer)110被波分復用后，由輸出波分復用光纖線路111向其他的光傳輸裝置送出。作為光波長多路分解器102或光波長復用器110，通常使用AWG(陣列波導光柵Arrayed Waveguide Grating)元件(device)、或串聯(lián)連接了電介質(zhì)多層膜(multilayered dielectric thin-film)或光纖光柵(optical fiber grating)等的元件等。
在各通過光路徑104-1～8的途中，配置有用于切換光信號的插·分狀態(tài)的2×2光開關141-1～8。各2×2光開關，可以切換為通過狀態(tài)、或插·分狀態(tài)的2個狀態(tài)。所謂通過狀態(tài)，如2×2光開關141-1的例子所示，是將從輸入波分復用光纖線路(input)101經(jīng)由光波長多路分解器102輸入給各通過光路徑的各波長的光信號(例如λ1)，原樣經(jīng)由光波長復用器110輸出給輸出波分復用光纖線路111的狀態(tài)。另一方面，所謂插·分狀態(tài)，如2×2光開關141-2的例子所示，是在將從輸入波分復用光纖線路(input)經(jīng)由光波長多路分解器102輸入給各通過光路徑的各波長的光信號(例如λ2)取出到分接光輸出光纖108-2的同時，將從插接光輸入光纖109-2輸入的波長的光信號λ2連接到通過光路徑104-2，經(jīng)由光波長復用器110輸出給輸出波分復用光纖線路111的狀態(tài)。即，從輸入波分復用光纖線路101所輸入的各波長λN的光信號，當對應了的光開關141-N為通過狀態(tài)時，穿過本光分插復用器(通過)，另外，當光開關141-N為插·分狀態(tài)時，通過本光插分復用器被分接·取出，同時，追加(插接)新的光信號，并輸出給輸出波分復用光纖線路111。
另一方面，使用了OADM等的波分復用光網(wǎng)絡中的重要的功能之一是光保護功能(optical protection function)，其方法例如被公開在專利文獻1中。圖6是以往的光保護的構成例。本例子是使用現(xiàn)用·備用線路雙工在環(huán)形(ring)網(wǎng)絡的節(jié)點124-1～122-2之間所設定的波長λ1的光信號的路徑，當在現(xiàn)用線路發(fā)生故障時，在接收一側切換到備用一側的光1+1方式。光網(wǎng)絡，是通過右轉(zhuǎn)的現(xiàn)用波分復用光纖多路線路120和左轉(zhuǎn)的備用波分復用光纖線路121兩根光纖線路，連接3個節(jié)點124-1～3的構成。在各節(jié)點中配置有現(xiàn)用一側的以往的光插分復用器143-1～3、和備用一側的以往的光插分復用器144-1～3，分別與現(xiàn)用波分復用線路120與備用波長線路121連接著。節(jié)點124-1與124-2的光插分復用器，插·分波長λ1的信號，相互進行通信。
當不使用光保護時，不使用備用線路121或圖中的1∶2光耦合器128、2×1光開關142，而只使用現(xiàn)用波分復用光纖線路120進行傳輸(transmit)。即，做成將光發(fā)送器125-1連接到現(xiàn)用一側光插分復用器143-1的插接光輸入光纖109-1-1、將光接收器126-2連接到現(xiàn)用一側光插分復用器143-2的分接光輸出光纖108-2-1的構成，光信號通過波長λ1的現(xiàn)用光信號的路徑122-1右轉(zhuǎn)從節(jié)點124-1傳輸給124-2后被接收。另外，同時，做成將光發(fā)送器125-2連接到現(xiàn)用一側光插分復用器143-2的插接光輸入光纖109-2-1，并將光接收器126-1連接到分接光輸出光纖108-2-1的構成，光信號通過波長λ1的現(xiàn)用光信號的路徑122-2右轉(zhuǎn)從節(jié)點124-2，通過通過狀態(tài)的節(jié)點143-3，傳輸給124-1后被接收。但是，在該狀態(tài)下，如果在光信號的路徑上發(fā)生光纖切斷(fiber cut)等故障(failure)132時，會導致現(xiàn)用光信號的路徑122-1不能使用，而不能從節(jié)點124-1向124-2進行通信。
光保護是在發(fā)生這樣的故障時迅速恢復線路(signal line)的功能。在本以往的例子中，準備反轉(zhuǎn)的備用波分復用線路121，在發(fā)送側節(jié)點(例如124-1)，使用1∶2光耦合器127-1分接2個從光發(fā)送器125-1所輸出的光信號，在輸入現(xiàn)用一側的插接光輸入光纖109-1-1的同時，也輸入備用一側光插分復用器144-1的插接光輸入光纖109-1-2。在備用一側波分復用光纖線路121中，本光信號沿著波長λ1的備用光信號的路徑123-1，左轉(zhuǎn)傳輸，通過(pass through)節(jié)點124-3，到達節(jié)點124-2，并由備用一側光插分復用器144-2的分接光輸出光纖108-2-2輸出。做成這樣的結構在光接收器126-2正前面配置有2×1光開關142-2，選擇現(xiàn)用一側與備用一側的分接光輸出光纖108-2-1及108-2-2的任意一方的光信號，并導入光接收器126-2。2×1光開關142-2通常選擇現(xiàn)用一側，但是，如果發(fā)生故障，而現(xiàn)用一側的光信號122-1被中斷，則光開關控制電路145-2，接收故障信號107-2，通常在數(shù)毫秒內(nèi)迅速將2×1光開關142-2切換到備用線路一側，將通過了備用光信號的路徑123-1的光信號導入光接收器126-2，使光信號不被中斷。光保護功能，對于從節(jié)點124-2向124-1的線路，也完全相同地安裝。
專利文獻1特開平6-244796號公報。
非專利文獻1“Configurable OADM Module”サンテツク社カタログ2003年3月p.1。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述的光保護功能，必須2×1光開關142-1～2、光開關控制電路145-1～2等追加部件或插板，因此，存在裝置成本上升、更多地須要收容追加插件板的空間等問題。另外，當各波長的線路需要這些功能時，要向遠離數(shù)10Km的節(jié)點124-1、124-2配送必要的部件或插件板，且工作人員(operator)要進行安裝，甚至至提供服務，存在要花費過多的時間的問題。
另外，當使用了外加的光開關時，只能實現(xiàn)1+1(1+1one plus one)或1∶1(1∶1one to one)等構成的簡單的光保護，但這些光保護不能應對向備用線路的別的通信業(yè)務(information traffic)的利用或多路故障(multiplefailure)等，存在經(jīng)濟性或可靠性低的問題。
在上述課題之中，必須外加的追加部件或插件板、收容空間等的問題，通過做成在光插分復用器配置可以切換為光信號的插接狀態(tài)與非插接狀態(tài)的插接開關、以及與其獨立地可以切換為光信號的分接狀態(tài)與非分接狀態(tài)的分接開關，將這些插接開關或分接開關作為光保護開關使用，在發(fā)生故障時進行切換，可以得到解決。
例如1+1光保護，通過下述方法來實現(xiàn)在光信號的路徑的最下游所配置的現(xiàn)用線路一側的光插分復用器，通常做成為將分接開關設定為分接狀態(tài)，在發(fā)生了故障時切換為非分接狀態(tài)；另外在光信號的路徑的最下游配置了備用線路一側的光插分復用器中，通常將分接開關設定為非分接狀態(tài)，在發(fā)生了故障時切換為分接狀態(tài)。
另外，1∶1光保護，通過下述方法來實現(xiàn)在光信號的路徑的最上游所配置的現(xiàn)用線路一側的光插分復用器，通常做成為將插接開關設定為插接狀態(tài)，在發(fā)生了故障時切換為非插接狀態(tài)，另外，在光信號的路徑的最上游所配置的備用線路一側的光插分復用器，通常做成為將插接開關設定為非插接狀態(tài)，在發(fā)生了故障時切換為插接狀態(tài)。
如果要做成兼具上述1+1光保護和1∶1光保護的功能，則在一種光插分復用器中可以實現(xiàn)雙方的光保護功能。
另外，更復雜的光跨距開關(span Switch)或光環(huán)型開關等的高功能的光保護方式，在現(xiàn)用一側的光插分復用器中，當故障在正上游發(fā)生時，可以通過將插接開關切換為插接狀態(tài)來實現(xiàn)；另外，當故障在正下游發(fā)生時，可以通過將分接開關切換為分接狀態(tài)來實現(xiàn)。在備用一側的光插分復用器中，當故障在現(xiàn)用線路一側的正上游發(fā)生時，可以通過將分接開關切換為分接狀態(tài)來實現(xiàn)；另外，當故障在現(xiàn)用線路的正下游發(fā)生時，可以通過將插接開關切換為插接狀態(tài)來實現(xiàn)。
另外，通過在各波長的光信號的路徑上配置遮斷(block)通過光的開關，在本發(fā)明中可以混合使用1∶1光保護或1+1光保護等多個不同的光保護方式。
配置有本發(fā)明的光發(fā)送器或光接收器的節(jié)點，當將由光發(fā)送器等外部光源所輸入的光信號插接到波分復用線路時，通過1∶2光耦合器2分路之后，可以通過分別與現(xiàn)用一側光插分復用器的插接光輸入光纖以及備用一側光插分復用器的插接光輸入光纖連接，另外，當從波分復用線路分接并接收光信號時，使用2∶1光耦合器，分別將現(xiàn)用一側光插分復用器的分接分接光輸出光纖以及備用一側光插分復用器的分接分接光輸出光纖與光耦合器的2個輸入光纖連接，由光耦合器的輸出光纖輸出兩分接分接光輸出光纖的輸出光的任意一個，并接收此輸出光來實現(xiàn)。
特別是配置在上述發(fā)送/接收節(jié)點的光發(fā)送/接收器，通過采用內(nèi)置了1；2光耦合器的2輸出光發(fā)送器或內(nèi)置了2∶1耦合器的輸入光接收器、或組合雙方的2輸出2輸入光發(fā)送/接收器的方式，可以實現(xiàn)更小型且模塊性高的裝置。
另外，作為用于實現(xiàn)光跨距開關(span switch)功能的網(wǎng)絡裝置的節(jié)點的構成，可以通過將現(xiàn)用一側正向光插分復用器的分接分接光輸出光纖與備用一側正向光插分復用器的插接光輸入光纖、將備用一側正向光插分復用器的分接分接光輸出光纖與現(xiàn)用一側正向光插分復用器的插接光輸入光纖、將現(xiàn)用一側反向光插分復用器的插接分接光輸出光纖與備用一側反向光插分復用器的分接光輸入光纖、將備用一側反向光插分復用器的分接分接光輸出光纖與現(xiàn)用一側反向光插分復用器的插接光輸入光纖相互連接來實現(xiàn)。
另一方面，作為用于實現(xiàn)環(huán)型開關(ring switch)功能的網(wǎng)絡裝置的節(jié)點的構成，可以通過將現(xiàn)用一側正向光插分復用器的分接光輸出光纖與備用一側反向光插分復用器的插接光輸入光纖、并且將備用一側正向光插分復用器的分接光輸出光纖與現(xiàn)用一側反向光插分復用器的插接光輸入光纖、并且將現(xiàn)用一側反向光插分復用器的分接光輸出光纖與備用一側正向光插分復用器的插接光輸入光纖、并且將備用一側反向光插分復用器的分接光輸出光纖與現(xiàn)用一側正向光插分復用器的插接光輸入光纖相互連接來實現(xiàn)。
特別是，通過在各光插分復用器配置可以相互替換多個插接光纖以及分接光纖的輸出信號的矩陣開關、或者分別將插接光纖以及分接光纖分路成多個光纖的光耦合器，進行上述光跨距開關用的連接和上述環(huán)型開關用的連接的任意一方或雙方的連接，可以同時實現(xiàn)光跨距開關和環(huán)型開關，進而可實現(xiàn)在一般的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(mesh optical network)的光保護。
另外，為了對跨多個光網(wǎng)絡的光信號按各網(wǎng)絡實現(xiàn)光保護，可以做成如下構成即在2個網(wǎng)絡的連接點將第一光網(wǎng)絡的現(xiàn)用以及備用一側光插分復用器的分接光輸出光纖，分別與第一的2∶2光耦合器的2個輸出光纖連接，并且將第一的2∶2光耦合器的2個輸出光纖分別與第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的插接光輸入光纖連接，另外，將第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用以及備用一側光插分復用器的分接光輸出光纖分別與第二的2∶2光耦合器的2個輸出光纖連接，并且將第二的2∶2光耦合器的2個輸出光纖分別與第一光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的插接光輸入光纖連接的構成。
本發(fā)明的1+1光網(wǎng)絡整體，在配置了權利要求2的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的光網(wǎng)絡裝置中，可以通過以下來實現(xiàn)在向光信號的波分復用線路的輸入/輸出點配置權利要求8的光網(wǎng)絡裝置，使用現(xiàn)用線路和備用線路雙方將光信號從最上游的輸入點傳輸?shù)阶钕掠蔚妮敵鳇c，通常使用配置于最下游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的分接開關，只分接并接收在現(xiàn)用一側的路徑傳輸?shù)墓庑盘枺敯l(fā)生了故障時，切換配置于最下游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的分接開關，只分接并接收在備用一側的路徑傳輸?shù)墓庑盘枴?br> 另外，本發(fā)明的1∶1光網(wǎng)絡整體，在配置了權利要求3或4的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的光網(wǎng)絡裝置中，可以通過以下來實現(xiàn)在向光信號的波分復用線路的輸入/輸出點配置權利要求8的光網(wǎng)絡裝置，通常只使用現(xiàn)用一側的光路徑，將該光信號從最上游的輸入點傳輸?shù)阶钕掠蔚妮敵鳇c，當發(fā)生了故障時，切換配置于最上游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的插接開關，向備用一側的路徑傳輸光信號。
再者，本發(fā)明的光跨距開關或環(huán)型開關型的光網(wǎng)絡整體，在配置了權利要求5至6的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的光網(wǎng)絡裝置中，可以通過以下來實現(xiàn)在向光信號的波分復用線路的輸入/輸出點配置權利要求8的光網(wǎng)絡裝置，通常只使用現(xiàn)用一側的光路徑將光信號從最上游的輸入點傳輸?shù)阶钕掠蔚妮敵鳇c，當發(fā)生了故障時，在故障點的正上游以及正下游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器中，切換插接開關或分接開關的狀態(tài)，繞開現(xiàn)用線路的故障區(qū)間(faulty span)，向備用一側的路徑傳輸光信號。
另外，對于跨多個光網(wǎng)絡的光信號的1+1光保護，可以通過以下來實現(xiàn)使用權利要求13的光網(wǎng)絡相互連接各光網(wǎng)絡的輸入/輸出點，在光信號的輸入/輸出點配置權利要求8的光網(wǎng)絡裝置，在各光網(wǎng)絡，使用現(xiàn)用一側與備用一側的光路徑雙方，將該波長的光信號從各光網(wǎng)絡的輸入點傳輸?shù)礁鞴饩W(wǎng)絡的輸出點，當在某光網(wǎng)絡發(fā)生了故障時，切換配置于光網(wǎng)絡的輸出點的權利要求13的光網(wǎng)絡裝置的第一現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的分接開關，選擇在備用一側的路徑上傳輸?shù)墓庑盘枺虻诙W(wǎng)絡或權利要求8的光網(wǎng)絡裝置輸出。進而，1∶1或環(huán)開關等的光保護，可以通過以下來實現(xiàn)在各光網(wǎng)絡，只使用現(xiàn)用一側的光路徑，將光信號從各光網(wǎng)絡的輸入點傳輸?shù)礁鞴饩W(wǎng)絡的輸出點，當在某光網(wǎng)絡發(fā)生了故障時，切換配置于光網(wǎng)絡的輸入點的權利要求13的光網(wǎng)絡裝置的第二現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的插接開關，使用備用一側的路徑傳輸光信號。
根據(jù)本發(fā)明，無需外加的有源部件(active parts)，就可以實現(xiàn)光保護功能。另外，可以實現(xiàn)高功能且成本效果好、增加了耐故障性(failure resistivity)的可靠性高的光保護。進而，可以實現(xiàn)特別高速的光保護。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的構成圖；圖2是表示本發(fā)明的第1實施方式中的1+1光保護時的網(wǎng)絡構成的圖示；圖3是本發(fā)明的第1實施方式中的節(jié)點的構成圖；圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式的構成圖；圖5是以往的光插分復用器的構成圖；圖6是以往的1+1光保護的構成圖；圖7是表示使用了以往的光插分復用器的光保護問的題點的構成圖；圖8是表示本發(fā)明的第3實施方式的構成圖；圖9是表示本發(fā)明的第4實施方式的構成圖；圖10是表示本發(fā)明的第5實施方式的構成圖；圖11是表示本發(fā)明的第6實施方式的構成圖；圖12是表示本發(fā)明的第7實施方式的節(jié)點的構成圖；圖13是表示本發(fā)明的第8實施方式的節(jié)點的構成圖；圖14是表示本發(fā)明的第9實施方式的節(jié)點的構成圖；圖15是表示本發(fā)明的第10實施方式的構成圖；圖16是表示本發(fā)明的第11實施方式的構成圖；圖17是表示本發(fā)明的第12實施方式的構成圖；圖18是表示本發(fā)明的第1實施方式中的光開關切換狀態(tài)的表；圖19是表示本發(fā)明的第3實施方式中的光開關切換狀態(tài)的表；圖20是表示本發(fā)明的第4、5實施方式中的光開關切換狀態(tài)的表。
符號說明100-本發(fā)明的光插分復用器(OADM)，101-輸入波分復用光纖線路，102-光波長多路分解器，103-1×2光開關(分接開關)，104-通過光路徑，105-2×1光開關(插接開關)，106-光開關控制電路，107-故障信息，108-分接光輸出光纖，109-插接光輸入光纖，110-光波長復用器，111-輸出波分復用光纖線路，112-插接開關控制信號，113-分接開關控制信號，120-現(xiàn)用一側波分復用光纖線路，121-備用一側波分復用光纖線路，122-波長λ1的備用光信號的路徑，124-節(jié)點，125-光發(fā)送器，126-光接收器，127-1∶2光耦合器(光分接器)，128-2∶1光耦合器(光復接器)，130-現(xiàn)用一側的本發(fā)明的光插分復用器，131-備用一側的本發(fā)明的光插分復用器，132-故障，133-波長λ1的接收光的路徑，134-波長λ1的發(fā)送光的路徑，135-故障檢測電路，136-檢測信號，137-輸入/輸出光線路，138-2輸出2輸入光發(fā)送/接收器，139-來自波長λ1的備用線路的接收光的路徑，140-以往的光插分復用器，141-2×2光開關，142-2×1光開關，143-現(xiàn)用一側的以往的光插分復用器，144-備用一側的以往的光插分復用器，145-光開關控制電路，150-連接點，151-分接光用N輸入N輸出矩陣開關，152-插接光用N輸出N輸出矩陣開關，153-矩陣開關輸出光纖，154-矩陣開關輸入光纖，155-通過光遮斷開關，160-正向現(xiàn)用波分復用光纖線路，161-反向現(xiàn)用波分復用光纖線路，162-正向備用波分復用光纖線路，163-反向備用波分復用光纖線路，164-本發(fā)明的正向現(xiàn)用光插分復用器，165-本發(fā)明的反向現(xiàn)用光插分復用器，166-本發(fā)明的正向備用光插分復用器，167-本發(fā)明的反向備用光插分復用器，168-2∶2光耦合器。
具體實施例方式
實施本發(fā)明的較佳方式，是這樣的的結構即在圖1所示的以往的光插分復用器100，配置切換分接光的分接·非分接狀態(tài)(drop/non-drop state)的1×2光開關103-1～8、和切換插接光的插接·非插接狀態(tài)(add/non-add state)的2×1光開關105-1～8，可以獨立地設定插接狀態(tài)和分接狀態(tài)，并且接收光信號的故障信號107后，光開關控制電路106-1～106-8切換插·分開關，來提供光保護功能。進而如圖4所示，還將本光插分復用器分別與現(xiàn)用·備用的波分復用光纖線路120以及121連接，根據(jù)故障的發(fā)生處所·必要的光保護方式，構筑分別切換現(xiàn)用一側和備用一側的光開關的節(jié)點124，使用本節(jié)點構筑圖2的光網(wǎng)絡。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的構成圖，表示本發(fā)明的光插分復用器(OADM)100的構成例。本發(fā)明的光插分復用器100，配置于輸入波分復用光纖線路101與輸出波分復用光纖線路111之間。所輸入的波長λ1～λ8的8波長的波分復用光信號，由光波長多路分解器102按波長分接給不同的通過光路徑104-1～8，之后，再由光波長復用器110進行波分復用后輸出。
在各通過光路徑104-1～8的途中，分別配置有用于設定光信號的分接狀態(tài)·插接狀態(tài)的1×2光開關(分接開關)103-1～8以及2×1光開關(插接開關)105-1～8。配置于通過光路徑104-N的分接開關103-N，是1輸入2輸出的光開關，可以設定為是從由輸入波分復用光纖線路101所輸入的波分復用信號之中取出(分接狀態(tài)，例103-1)波長λN的光信號，輸出給分接光輸出光纖108-N，還是原樣通過(非分接狀態(tài)，例103-8)。另外，插接開關105-N，是2輸入1輸出的光開關，可以設定為是將從插接光輸入光纖109-N所輸入的光信號輸出給輸出波分復用線路111(插接狀態(tài)，例105-1)，還是原樣穿過從前端的分接開關103-N所輸出的光信號(非插接狀態(tài)，例105-2)。各光開關控制電路106-1～106-8，根據(jù)故障信號107，切換分接光開關103-1～103-8以及插接開關105-1～8的狀態(tài)，來實現(xiàn)后述的光保護。
在本發(fā)明的光插分復用器中未使用光保護時的動作，與以往的光插分復用器相同。即，可以將與插接分接某波長λN的光信號時對應的分接開關103-N與插接開關105-N同時分別設定為分接·插接狀態(tài)。另外，當通過波長λN的光信號時，可以將兩者同時設定為非分接·非插接狀態(tài)。
圖2是在本發(fā)明的第1實施方式中使用2光纖1+1光保護(two-fiber1+1protection)時的網(wǎng)絡構成，為了簡單，只表示從節(jié)點124-1向節(jié)點124-2傳輸光信號的路徑?，F(xiàn)用·備用光插分復用器130·131，是分別與圖1相同的方式。從光發(fā)送器125-1所輸出的光信號，與以往的光保護一樣，通過1∶2光耦合器127-1被分接為2之后，輸出本發(fā)明的現(xiàn)用一側光插分復用器130-1的插接光輸入光纖109-1-1、和本發(fā)明的備用一側光插分復用器131-1的插接光輸入光纖109-1-2，各自通過右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)的波長λ1的現(xiàn)用路徑122以及備用路徑123，傳輸給接收一側節(jié)點124-2內(nèi)的本發(fā)明的現(xiàn)用一側光插分復用器130-2、備用一側光插分復用器131-2。在接收節(jié)點124-2內(nèi)，光接收器126-2，是做成通過2∶1光耦合器(光復接器)128-2，與現(xiàn)用一側光插分復用器130-2的分接光輸出光纖108-2-1以及備用一側光插分復用器131-2的分接光輸出光纖108-2-2連接的結構，是將兩光纖的光信號一同導入光接收器126-2的結構。
當要實現(xiàn)1+1型的光保護構成時，在發(fā)送一側的光插分復用器130-1、131-1中，將內(nèi)部的插接開關(圖1的105-1)固定為插接狀態(tài)，兩信號被同時送出給現(xiàn)用·備用波分復用線路120·121。另外，在接收一側，當線路正常時，將現(xiàn)用一側的光插分復用器130-2內(nèi)部的分接開關(圖1的103-1)設定為分接狀態(tài)，另外，將備用一側的光插分復用器131-2內(nèi)部的分接開關(圖1的103-1)設定為非分接狀態(tài)。該結果，只從分接光輸出光纖108-2-1輸出通過了現(xiàn)用光信號路徑122的波長λ1的光信號，通過2∶1光耦合器128-2，被輸入光接收器126-2。
當發(fā)生了線路故障132時，在接收一側節(jié)點124-2內(nèi)部，將現(xiàn)用一側的光插分復用器130-2內(nèi)部的分接開關(圖1的103-1)設定為非分接狀態(tài)，另外，將備用一側的光插分復用器131-2內(nèi)部的分接開關(圖1的103-1)設定為分接狀態(tài)。該結果，成為從分接光輸出光纖108-2-1不輸出光信號，重新從分接光輸出光纖108-2-2輸出通過了備用光信號路徑122的波長λ1的光信號，而變成被輸入到光接收器126-2的狀態(tài)，故可以達到光保護的功能。
另外，在本發(fā)明的光保護構成中，可以獨立控制插接開關與分接開關是必要條件。這是因為在光環(huán)形網(wǎng)絡的1+1光保護中，在固定了發(fā)送一側的插接開關的狀態(tài)下，必須要只切換分接開關的狀態(tài)。圖7表示使用采用了2×2光開關的以往的光插分復用器143、144構成了本發(fā)明的光保護時的問題點。在本例子中，光發(fā)送器125-1與光接收器126-1分別通過發(fā)送光的路徑133以及接收光的路徑134與別的節(jié)點的光接收器·光發(fā)送器連接。在本例子中，是這樣的例子為了實現(xiàn)1+1光保護，設定成分別將現(xiàn)用一側和備用一側的2×2光開關141-1、141-2設置為插·分狀態(tài)后，光發(fā)送器125-1的輸出光同時被輸出給現(xiàn)用一側與備用一側的波分復用電路120-2、121-2。這時，兩2×2開關也被固定為分接狀態(tài)。因此，導致從現(xiàn)用一側波分復用光纖線路120-1和備用一側波分復用光纖線路121-1輸入的波長λ1的光信號，如路徑133-1以及路徑133-2所示，一同通過2×2光開關141-1、141-2，同時被輸入了2∶1光耦合器128-1。因此，顯然，由于發(fā)生兩光信號的沖突(collide)，而導致不能接收光信號，故此，使用了2×2光開關的光插分復用器不能適用于本發(fā)明的光保護。
另外，假設在平常時現(xiàn)用一側的2×2光開關141-1設定為插·分狀態(tài)，備用一側的2×2光開關141-2設定為通過狀態(tài)，因為將光信號只發(fā)送給現(xiàn)用一側的波分復用線路，所以立刻就可以回避上述的沖突狀態(tài)。在該狀態(tài)，如果在故障發(fā)生時將現(xiàn)用一側的2×2光開關141-1切換為通過狀態(tài)，將備用一側的2×2光開關141-2切換為插·分狀態(tài)，則光路徑整體切換到備用線路，一看便知，在發(fā)送一側是否可以實現(xiàn)切換光路徑的1∶1光保護。但是，在本例子中，存在如下問題即與從本節(jié)點的光發(fā)送器125-1將光信號發(fā)送給對方節(jié)點的去路的光線路的同時，也同時從現(xiàn)用線路將在光接收器126-1接收的返路的光信號切換到備用線路。即，例如如圖6所示，當在某地點發(fā)生了光纖切斷等故障132時，與從節(jié)點124-1到節(jié)點124-2的去路相當?shù)默F(xiàn)用一側光路徑122-1一同，返路的備用一側光路徑123-2有可能同時蒙受故障。但是，在本例子中，顯然，因為去路·返路一同切換為備用線路，所以就其返路而言，有時會從正常的現(xiàn)用線路122-2切換到了發(fā)生故障的備用線路123-2，當仍然使用2×2光開關時，不能實際安裝正確的光保護。
即使在不是上述那樣的環(huán)型的、直線狀(1inear)·網(wǎng)狀等其他方式的光保護中，使用了2×2光開關的光插分復用器也不能應用于本發(fā)明。在這些形態(tài)的網(wǎng)絡中，圖7的光發(fā)送器125-1與光接收器126-1不是與同一節(jié)點通信，而是與相互不同的節(jié)點，即光接收器126-1與波分復用線路120-1、121-1的上游一側的節(jié)點連接，另一方光發(fā)送器125-1與120-2、121-2的下游一側的節(jié)點連接。因此，例如在上游一側的現(xiàn)用線路120-1中發(fā)生了故障時，如果將2×2光開關141-1切換到通過狀態(tài)，則會導致也切斷了與完全無關的節(jié)點連接著的光發(fā)送器125-1的光路徑134，而不能實現(xiàn)正常的光保護。因而，可以獨立切換插接開關與分接開關，在發(fā)生故障時切換這些光開關這一點，是本發(fā)明的必要條件。
圖3是本發(fā)明的第1實施方式中的網(wǎng)絡節(jié)點的構成圖。在各節(jié)點，配置有分別與現(xiàn)用以及備用一側波分復用光纖線路120以及121連接著的、現(xiàn)用以及備用一側的本發(fā)明的光插分復用器130-1以及131-1。從發(fā)送器125-1輸出的波長λ1的光信號，在1∶2光耦合器127-1被分接為2個之后，分別與現(xiàn)用·備用一側的本發(fā)明的光插分復用器130-1以及131-1的插接光輸入光纖109-1-1、109-1-2連接，被插接到現(xiàn)用·備用一側的兩個波分復用線路。在圖2中雖然省略了，但是，當本節(jié)點被2光纖環(huán)型網(wǎng)絡使用時，為了接收來自對方節(jié)點的光信號，采用現(xiàn)用·備用一側的分接光輸出光纖108-1-1、108-1-2與2∶1光耦合器128-1連接，并將所合成的輸出輸入光接收器126-1的構成。
在本發(fā)明中，在1個節(jié)點，可以對多個光線路分別獨立地設定光保護。在本例子中，假定2光纖環(huán)型網(wǎng)絡，在波長λ7，也將現(xiàn)用一側·備用一側的插接光輸入光纖109-7-1、109-7-2與1∶2光耦合器127-7連接，另外，將分接光輸出光纖108-7-1、108-7-2與2∶1光耦合器128-7連接，并向波長λ7的輸入/輸出光線路137提供1+1光保護。輸入/輸出波分復用線路，如圖所示，也可以取出到本節(jié)點的外部，與外部的光傳輸裝置或別的網(wǎng)絡連接，另外，也可以在節(jié)點內(nèi)部與別的光發(fā)送/接收器或其他的光傳輸裝置、別的網(wǎng)絡連接。再者，光發(fā)送器125-1和光接收器126-1，雖然在2光纖光環(huán)型網(wǎng)絡中是用于相互與同一節(jié)點通信的，但是，在4光纖(four fiber)以上的光環(huán)型網(wǎng)絡或直線型、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡中，不一定限于供同一節(jié)點的通信。因此，有時成對的光發(fā)送/接收器的任意一方如圖所示與現(xiàn)用以及備用一側波分復用光纖線路120以及121連接，而另一方與別的波分復用線路(例如反向)連接。
圖18的表1表示本發(fā)明的第1實施方式中的光開關的狀態(tài)變化圖。本例子雖然只對圖2的節(jié)點124-2內(nèi)的光插分復用器進行了示出，但是，如果是1+1光保護的輸入/輸出點的節(jié)點，則其他的節(jié)點也相同。因為在1+1光保護中，是在接收一側選擇正常的線路的形式，所以，發(fā)送線路用的插接開關總是設定為插接狀態(tài)，在故障時或從故障恢復(restoration)時(切回)，進行相當接收端的最下游的現(xiàn)用一側·備用一側光插分復用器130-1以及131-1-1的分接開關的切換。即，在本節(jié)點，關于要分接的光波長，通常時將現(xiàn)用一側的分接開關設定為分接狀態(tài)，將備用一側的分接開關設定為非分接狀態(tài)來運用。當在本節(jié)點要接收的現(xiàn)用一側線路發(fā)生了故障132時，將現(xiàn)用一側的分接開關設定為非分接狀態(tài)，將備用一側的分接開關設定為分接狀態(tài)，接收備用線路一側的光信號，這樣，就可以救濟發(fā)生了故障的光信號。另外，在輸入/輸入點以外的節(jié)點，波長λ1的插·分開關全部固定為通過狀態(tài)來運用。
另外，雖然在上述例子中一貫地示出了波分復用數(shù)為8的例子，但是，實際上波長數(shù)不局限于該值，可以是從在一般的波分復用傳輸裝置中所使用的波長數(shù)的最小1到數(shù)百以上的任意值。另外，不必所有的波長或波長線路都供給實際的光信號的傳輸，也可以有未使用的波長。再者，在本發(fā)明中，光保護的功能，雖然多數(shù)被安裝在光插分復用器，但是，不一定必須使用該功能，即使是同一網(wǎng)絡內(nèi)，可以按各波長線路獨立地設定其使用·不使用。
另外，在本發(fā)明中闡述的所謂故障(failure)，包括有因光纖的切斷(break)、由于彎曲(bending)·老化(aging)導致的損失(loss)的急增、傳輸品質(zhì)(transmitted signal quality)的降低(誤碼率的增加(bit error ratio))、設備的故障、節(jié)點的故障等使光信號的傳輸狀態(tài)大大降低，或不可傳輸?shù)亩喾N現(xiàn)象。以下，當使用了稱之為正上游(或正下游)的光插分復用器的表示時，是指從發(fā)生了故障的光纖區(qū)間或節(jié)點和裝置向上游一側(或下游一側)數(shù)、下一個光波長插接裝置，或是指在上游一側(或下游一側)最初檢測到故障的光插分復用器。
另外，插接光輸入光纖109或分接光輸出光纖108、波分復用光纖線路120等雖然使用了光纖這樣的一般的安裝狀態(tài)，但是，實際上不一定要使用光纖，可以是其一部分從光纖連接(optical fiber connector)那樣的輸入/輸出端口輸入/輸出插·分光信號的方式，或是空間中的光射束(spatial opticalbeam)或波導(optical waveguide)中的波分復用線路。另外，也可以在連接部等任意追加延長用的加接電纜(patch cable)。
另外，在本例子中未示出有無光放大器(optical amplifier)或可變光衰減器(variable optical attenuator)、光增益均衡器(optical gain equalizer)光過濾器(optical filter)等部件，這是因為只顯示了本發(fā)明必須的功能，也可以根據(jù)需要任意配置。另外，本發(fā)明所示的1×2光開關等光部件，也可以通過在1∶2光耦合器的2個輸出部分別配置可變光衰減器等多個部件的組合來實現(xiàn)相同的功能。同樣地，1×2、2×1等為功能的最小限，光開關也可以分別用2×2光開關或更大規(guī)模的光開關代替，只使用其一部分。另外，這些光開關(large-scale optical switch)或其他的部件，也可以用一體化的光模塊(opticalmodusle)構成，或作為同一的光電路(optical circuit)集成(integrate)在波導電路基板上來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，不用光開關或光開關控制電路等外附的有源部件，就可以實現(xiàn)光保護功能。
另外，可以將多個不同的光保護方式混合起來使用。
再者，因為在發(fā)生故障時通過切換作為開關規(guī)模小的1×2、2×1光開關的分接開并或插接開關來實現(xiàn)光保護，所以可以實現(xiàn)非常高速的光保護。
實施例2圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式的構成圖，表示在將故障檢測電路135內(nèi)置于本發(fā)明的光插分復用器內(nèi)的同時，使用了2輸出2輸入光發(fā)送/接收器138的節(jié)點124-1的構成。在本實施例中，分接從光波長多路分解器102-1、102-2所輸出的各波長的光信號的一部分，被導入到故障檢測電路(failuredetection circuit)135。本故障檢測器，例如是當各波長的光信號的強度(intensity)變?yōu)槟骋?guī)定值以下時、判定為發(fā)生了故障的裝置，波長λ1的現(xiàn)用一側的故障檢測電路135-1檢測出的現(xiàn)用線路的故障信息被分接為2，分別與波長λ1的現(xiàn)用一側和備用一側的光開關控制電路106-1以及106-2連接。另外，同樣，波長λ1的備用一側的故障檢測電路135-2檢測出的備用線路的故障信息也被分接為2，分別與波長λ1的現(xiàn)用一側和備用一側的光開關控制電路106-1以及106-2連接。各光開關控制電路，例如像光開關控制電路106-2那樣來生成插接開關控制信號112-1以及分接開關控制信號113-1，并設定這些開關的狀態(tài)。
當要實現(xiàn)1+1光保護時，現(xiàn)用一側的開關控制電路106-1總是將插接開關105-1固定為插接狀態(tài)，另外通常如圖所示將分接開關103-1設定為分接狀態(tài)。當由故障檢測電路135-1通知在現(xiàn)用線路一側發(fā)生了故障時，在由備用線路一側的故障檢測電路135-2確認備用線路為正常之后，將分接開關103-1切換到非分接狀態(tài)。另外，備用一側的開關控制電路106-2總是將插接開關105-2固定為插接狀態(tài)，另外，通常如圖所示將分接開關103-2設定為非分接狀態(tài)。當由故障檢測電路135-1通知在現(xiàn)用線路一側發(fā)生了故障時，同樣，在確認了備用線路一側為正常之后，將分接開關103-2切換到分接狀態(tài)。這樣一來，可以使用本發(fā)明的光插分復用器130、131構筑具有光保護功能的節(jié)點，實現(xiàn)自律的光保護。
另外，在本例子的1+1光保護中，當將分接開關切換到了非分接狀態(tài)時，光信號例如如備用一側的139那樣來通過分接開關103-2，作為漏光(leaksignal light)被輸入到了插接開關105-2。因而，因為插接開關總是被固定為插接狀態(tài)，所以光路徑139的漏光在插接開關的輸入被遮斷，不會產(chǎn)生不利影響。
另外，2輸入2輸出光發(fā)送/接收器138，是將光發(fā)送器125-1和光接收器126-1以及1∶2光耦合器127-1和2∶1光耦合器128-1安裝為一體的構成，通過將其2輸入端口和2個輸出端口(output port)與本發(fā)明的現(xiàn)用一側·備用一側分接光輸出光纖108-1和108-2以及現(xiàn)用一側·備用一側光輸出光纖108-1和108-2的4根光纖連接，可以較容易地實現(xiàn)本發(fā)明的1+1或1∶1環(huán)型光保護。特別是，因為1∶2光耦合器127-1和2∶1光耦合器128-1是非常小型的無源部件，所以通過這樣組裝在發(fā)送/接收器內(nèi)，可以不需要外附的部件，提高各部件的模塊性，可以緊湊地進行安裝。另外，當用于一般的光保護時，2個輸出端口和2個輸入端口分別與相互不同的的波分復用線路(正向和反向等)的現(xiàn)用一側·備用一側連接，而在這種場合下也與上述的效果相同。另外，這個光耦合器，也可以預先配備于現(xiàn)用或備用光波分復用分接裝置的任意一方或雙方的內(nèi)部。
在故障檢測電路中如果是判定光線路的故障狀態(tài)，可以應用各種各樣的方式·功能的電路。例如，有以下方法即使用通過光檢測器(photo detector)和閾值判定電路(threshold decision circuit)來判定光信號的強度的電路、將光檢測器和時鐘脈沖抽出電路(clock extraction circuit)組合起來通過既定的時鐘脈沖頻率(signal clock frequency component)的有無來檢測線路故障狀態(tài)的電路、測定光信號的Q值(Q-factor)或SN比(SNRsignal to noise ratio)·誤碼率·眼圖(eye-opening)的大小等的光特性監(jiān)視器的方法等。另外，故障信息不一定根據(jù)本節(jié)點內(nèi)的信息來檢測，也可以使用由位于適當離開的場所的別的傳輸裝置或光放大器的監(jiān)視系統(tǒng)(optical amplifier supervisory system)等節(jié)點外部所提供的信息。
實施例3圖8是本發(fā)明的第3實施方式，表示在本發(fā)明中的2光纖環(huán)型網(wǎng)絡的1∶1光保護的實現(xiàn)例。發(fā)送節(jié)點124-1以及接收節(jié)點125-1內(nèi)的配置，與圖2所示的1+1光保護的構成相同，在本發(fā)明中，通過變更軟件的設定，可以根據(jù)需要選擇任意的光保護方式。1∶1光保護，是在發(fā)送一側將光信號只發(fā)送給正常的光纖線路一側的方式，在正常狀態(tài)下，如圖19所示，將發(fā)送節(jié)點124-1內(nèi)的現(xiàn)用一側的光插分復用器130-1內(nèi)部的波長λ1的插接開關設定為插接狀態(tài)，將備用一側的光插分復用器131-1內(nèi)部的波長λ1的插接開關設定為非插接狀態(tài)。一檢測到現(xiàn)用線路122的故障，就顛倒兩插接開關的狀態(tài)，將光信號只插接到備用一側的線路，只通過備用一側的路徑，光信號達到接收一側節(jié)點124-2。
另外，分接側開關不一定要進行切換，也可以總是設定為分接狀態(tài)。但是，因為也存在從分接側的輸出光纖輸出噪聲光(noise light)而惡化光傳輸特性等問題，所以通常情況下，在備用一側發(fā)生故障時，也可以將現(xiàn)用一側的分接開關切換為非分接狀態(tài)。
實施例4圖9是本發(fā)明的第4實施方式，表示在直線型構成的光網(wǎng)絡中應用于光跨距開關型的光保護的例子。在本例子中，現(xiàn)用波分復用光纖線路120和備用波分復用光纖線路121在同一路徑同方向傳輸。在這樣的網(wǎng)絡中，一般為在同路徑上再配置反向的現(xiàn)用·備用線路的4光纖型，但是，在本例子中省略了反向的路徑。在線路的途中，配置有一個一個地分別分配了現(xiàn)用·備用一側的光插分復用器130-1～4、131-1～4的4個網(wǎng)絡節(jié)點。光發(fā)送器125-1與光接收器126-4的配置構成，與以前的實施方式相同，分別通過光耦合器127-1、128-4與現(xiàn)用一側和備用一側的光插分復用器130-1和131-1、以及130-4、131-4連接。另一方面，在途中的節(jié)點，例如設定成可以將現(xiàn)用一側的光插分復用器130-2的波長λ1的分接光輸出光纖108-2-1與備用一側光插分復用器131-2的插接光輸入光纖109-2-2在連接點150分別相互連接，另外將備用一側的波長λ1的分接光輸出光纖108-2-2與現(xiàn)用一側的插接光輸入光纖109-2-1在連接點150分別相互連接，將一方的分接光作為另一方的插接光輸入。連接點150為方便起見示出了光纖的連接點，可以沒有物理的實體。
將在本例子中的光開關的狀態(tài)表示為圖20的表3。通常情況下，波長λ1的光開關，設定成現(xiàn)用一側光插分復用器130-1內(nèi)的插接開關設定為插接狀態(tài)，130-2～3的插接開關設定為非插接狀態(tài)，130-1～3的分接開關設定為非分接狀態(tài)，130-4的分接開關設定為分接狀態(tài)，而現(xiàn)用一側的光信號從光發(fā)送器125-1通過點線的路122到達光接收器126-4。另一方面，在備用線路一側中，例如將全部的插接分接開關設定為非插接·非分接狀態(tài)。
當在現(xiàn)用一側的波分復用光纖線路120-3發(fā)生了故障132時，一旦其正上游、正下游的現(xiàn)用一側光插分復用器130-2和130-3識別出故障的發(fā)生，則前者將分接開關設定為分接狀態(tài)，后者將插接開關設定為插接狀態(tài)。同時，被通知了故障信息的備用一側的光插分復用器131-2將插接開關切換為插接狀態(tài)，131-3將分接開關切換為分接狀態(tài)，生成繞過故障點(point of failure)前后的路徑。由此，光信號如路徑123所示，在故障132的前后避開故障，迂回到備用線路，并再次返回到現(xiàn)用線路120-4。這樣的光保護，是以光纖跨距(optical fiber span)單位繞過故障的方式，在本發(fā)明中稱為光跨距開關。
另外，在本例子中，只有配置了光發(fā)送器125-1與光接收器126-1的節(jié)點與其他的節(jié)點的構成不同，是配置光耦合器后將發(fā)送/接收器與現(xiàn)用·備用一側雙方的光插分復用器連接的構成，這是為了與在這些節(jié)點的正前·正后發(fā)生的故障對應。即，這是因為當光發(fā)送器125-1的光信號只被輸入到現(xiàn)用一側光插分復用器130-1時，如果在其稍后的現(xiàn)用一側波分復用線路120-2發(fā)生故障，則沒有使光信號繞到備用一側的單元，導致不可能恢復。另外，故障發(fā)生時的切換狀態(tài)與別的節(jié)點相同，在現(xiàn)用·備用一側的光插分復用器130-1和131-1分別將插接開關切換到非插接·插接狀態(tài)，另外，在現(xiàn)用·備用一側的光插分復用器130-4和131-4分別將分接開關切換到非分接·分接狀態(tài)。
在本例子中，雖然通常情況下將備用一側的全部的插·分開關置成了非插接·非分接狀態(tài)，但是，因為在備用一側波分復用光纖線路121不存在波長λ1的光信號，所以不一定要置成該狀態(tài)。但是，如果將全部的插·分開關置成非插接·非分接狀態(tài)，則因為備用一側的波長λ1的線路為通過狀態(tài)而為不存在光信號的狀態(tài)，所以可以用于其他的光信號的傳輸，由此，可以增加本發(fā)明的成本效果。當然，該光信號，因為在故障發(fā)生時不能傳輸，所以流入備用一側的信號必須是優(yōu)先度低的額外流量(extra traffic)。
另外，上述的本發(fā)明的1+1光保護或1∶1光保護，在這樣的直線型網(wǎng)絡或一般的網(wǎng)狀網(wǎng)絡也可以實現(xiàn)。這時，光信號在接收一側或發(fā)送一側選擇是使用現(xiàn)用一側·備用一側的哪一側，并開關整個現(xiàn)用·備用路徑。因此，只在配置光發(fā)送器125-1和光接收器127-1的節(jié)點與以前的實施方式一樣地使用光耦合器來將光信號與現(xiàn)用·備用線路連接，光插分復用器按照在圖18以及圖19各自的表1以及表2所示的那樣，切換接收端或發(fā)送端的現(xiàn)用·備用光插分復用器內(nèi)的光開關即可。
根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)成本效果高、并增強了耐故障性的可靠性高的光保護。
實施例5圖10是本發(fā)明的第5實施方式，是在環(huán)型光網(wǎng)絡中實現(xiàn)了在故障點前后切回(switch back)光信號的環(huán)開關型的光保護的例子。在本例子中，現(xiàn)用波分復用光纖線路120與備用波分復用光纖線路121在環(huán)型網(wǎng)絡上相互反向傳輸。在這樣的網(wǎng)絡中，有時做成一般再配置一組的現(xiàn)用·備用線路的4光纖型，但是在本例子中只示出了一組。在線路的途中，分別配置有一個一個地分配了現(xiàn)用·備用一側的光插分復用器130-1～4、131-1～4的4個網(wǎng)絡節(jié)點。各節(jié)點內(nèi)的連接構成，除備用線路變?yōu)榉聪蜻@一點，與以前的實施方式相同，另外，光開關的切換順序也與圖20的表3相同。
當在現(xiàn)用線路120-3發(fā)生故障時，則其正前、正后的現(xiàn)用一側光插分復用器130-2和130-3識別故障的發(fā)生，前者將分接開關設定為分接狀態(tài)，后者將插接開關設定為插接狀態(tài)。另外，同時，被通知了故障信息的備用一側的光插分復用器131-2將插接開關切換為插接狀態(tài)，131-3將分接開關切換為分接狀態(tài)。與前面的例子不同點是，備用路徑是反轉(zhuǎn)，繞開故障點，從環(huán)型網(wǎng)絡的相對一側的路徑迂回。這時因為通過與現(xiàn)用線路120-3相同的路徑的備用線路121-3，同時受到光纖切斷等故障影響的可能性高。由此，可以提高故障時的恢復性，來實現(xiàn)可靠性高的光保護。
實施例6圖11是表示本發(fā)明的第6實施方式的構成圖，是在各通過光路徑配置通過光遮斷開關155以降低漏光的影響，同時，配置分接光用N輸入N輸出矩陣開關151和插接光用N輸入N輸出矩陣開關152，以增強光保護功能的靈活性和適應性的例子。
通過光遮斷開關155-1～155-8，分別配置于通過光路徑104-1～104-8的分接開關103-1～1038的正后面。在本發(fā)明的光保護中，在未使用的備用系統(tǒng)等中如果將分接開關103-N置為非分接狀態(tài)，則有時在后續(xù)的插接開關105-N將不需要的信號光作為漏光輸入。作為原則，通過將未使用的的插接開關設定為插接狀態(tài)，可以遮斷漏光，抑制其影響。但是，作為特殊的情況，要考慮以下情形例如本波分復用傳輸裝置100與直線型網(wǎng)絡的備用一側波分復用線路連接，在波長λ8中，對于從波分復用線路101接收的信號，實施1+1光保護，另外，同樣在波長λ8中，對于從波分復用線路111發(fā)送的信號實施1∶1光保護。這時，分接開關103-8必須以非分接狀態(tài)使用，插接開關105-8必須以非插接狀態(tài)使用。但是，因為在上游一側使用著1+1光保護，所以來自通過了分接開關103-8的上游一側的漏光原樣通過插接開關105-8，導致與后段的1∶1光保護操作干擾(interfere)，而不能動作。
光遮斷開關155-N是用于避開這樣的不良情況的開關，分別由光開關控制電路106-N控制，控制成漏光在后續(xù)的插接開關不透過，或降低漏光。控制邏輯簡單，沒有有效的通過光，即當本節(jié)點為各波長的光路徑的終點或起點時，可以將通過光遮斷開關設定為遮斷狀態(tài)，另外當通過光存在時可以設定為透過狀態(tài)。
另外，通過光遮斷開關因為可以只在波長線路的設定時工作，所以不一定需要高速開關，也可以通過插接可變光衰減速器變化其損失等來代用。另外，也可以將通過光遮斷開關和插接開關或分接開關一體化后，做成同一的模塊或集成元件。
在本例子中，還在8根分接光輸出光纖108-1～108-8的輸出部配置有分接光用N輸入N輸出矩陣開關151(在本例子中N＝8)，以及在8根插接光輸出光纖109-1～109-8的輸入部配置有插接光用N輸入N輸出矩陣開關152。
前者具有將從8根分接光輸出光纖108-1～108-8輸出的光信號分別作為可以自由地輸出給8根矩陣開關輸出光纖153-1～8之中一根的切換功能，另外后者具有將輸入給8根矩陣開關輸入光纖154-1～8的插接光作為可以自由地輸出給8根插接光輸入光纖109-1～109-8之中一根的切換功能，通過經(jīng)由網(wǎng)絡的遠程操作等可以自由地變更連接狀態(tài)。本開關的功能用以下的實施方式進行說明。
在本實施例子中，矩陣開關做成了N輸入N輸出，但是，因為由1個光插分復用器·插·分全光信號的使用方法幾乎沒有，所以矩陣開關輸出光纖的根數(shù)即使是在其以下也沒問題，例如，將矩陣開關151置換為8輸入4輸出矩陣開關等，可以減少開關規(guī)模或輸入/輸出光纖數(shù)，以謀求低成本。另外，矩陣開關只要滿足上述功能，也可以采用其他的構成或配置，例如用一體的2N×2N矩陣開關代用2個矩陣開關151和152，或通過幾個光開關的組合實現(xiàn)每一個，另外，還可以配置只相互交換一部分的插接分接光纖那樣的小規(guī)模的矩陣開關。
實施例7圖12是表示本發(fā)明的第7實施方式的構成圖，是表示為了實現(xiàn)作為本發(fā)明的光保護的光跨距開關必須的、除去發(fā)送/接收端的中繼節(jié)點內(nèi)的光插分復用器的連接構成的圖示。在被廣泛采用的4光纖構成的波分復用光網(wǎng)絡中，使用正向以及反向的現(xiàn)用波分復用光纖線路160以及161、正向以及反向的備用波分復用光纖線路162以及163的4線路，分別配置正向以及反向的現(xiàn)用光插分復用器164以及165、正向以及反向的備用光插分復用器166以及167。為了可以進行光跨距切換，如圖所示，將正向的現(xiàn)用·備用光插分復用器164和166各自的相同波長(例如波長λ1)的分接光輸出光纖108-1和108-2與相互的插接光輸入光纖109-2和109-1連接。由此，在本節(jié)點，在將波長λ1的正向的現(xiàn)用信號迂回到備用系統(tǒng)的同時，可以相反地將備用系統(tǒng)的光信號返回到現(xiàn)用系統(tǒng)。在反向的現(xiàn)用·備用光插分復用器165和167中，對于相同的波長λ1，如圖所示，也將分接光輸出光纖108-3和108-4與相互的插接光輸入光纖109-4和1093連接。由此，即使對于反向的通信業(yè)務，也可以適用相同的光跨距切換。
本光節(jié)點的構成(configuration setup)，不一定必須在網(wǎng)絡的運用開始時進行，在運用后需要光保護之后，在各節(jié)點內(nèi)實施配線即可。但是，在該場合下每當需要光保護，在全中繼節(jié)點都必須用加接電纜等相互連接光插分復用器的該波長的插·分光纖的操作，導致成本的增加或服務開始的延遲。
為了回避上述的問題，在上一實施方式所示的向插·分光纖配置光矩陣開關是有效的。在該場合下，取代連接現(xiàn)用·備用光插分復用器間的特定波長的分接光纖和插接光纖，在全節(jié)點預先連接這些裝置間的矩陣開關輸出光纖和矩陣開關輸入光纖之中的任意一個。如果這樣做，則當將來需要某特定波長的光保護功能時，設定為遠程切換矩陣開關，在除去發(fā)送/接收端的中繼節(jié)點內(nèi)，使上述特定波長的插接光輸入光纖或分接光輸出光纖，預先如圖12所示與相互連接的矩陣開關的輸入/輸出光纖連接，由此，就可以實現(xiàn)本光保護。因此，不需要在各節(jié)點的現(xiàn)場作業(yè)，可以大幅降低成本或縮短準備期間。另外，如果預先準備好數(shù)組上述那樣的矩陣開關的相互連接，進而在對多個波長線路需要光保護時也可以立即應對。通常，在光插分復用器中，各裝置的N根插接光纖·分接光纖的實際使用率為25％～50％以下，所以圖11的NXN矩陣開關151、152的輸入/輸出光纖153、154大部分為剩余，即使是預先如上述那樣來進行相互連接也沒有問題。
實施例8圖13是表示本發(fā)明的第8實施方式的構成圖，是表示為了實現(xiàn)作為本發(fā)明的光保護的光環(huán)型開關必須的、除去發(fā)送/接收端的中繼節(jié)點內(nèi)的光插分復用器的連接構成的圖示。與前面的實施方式一樣，正向以及反向的現(xiàn)用光插分復用器164以及165、正向以及反向的備用光插分復用器166以及167相互連接。但是，為了可以進行環(huán)型開關，如圖所示，將正向的現(xiàn)用·備用光插分復用器164和167各自的相同波長(例如波長λ1)的分接光輸出光纖108-1和108-4與相互的插接光輸入光纖109-4和109-1連接。由此，在本節(jié)點中，在將波長λ1的正向的現(xiàn)用信號迂回到反向的備用系統(tǒng)的同時，可以將反向的備用系統(tǒng)的光信號返回到正向現(xiàn)用系統(tǒng)。即使是在另一組的現(xiàn)用以及正向的備用光插分復用器165和166中，對于相同的波長λ1，如圖所示，也將分接光輸出光纖108-3和108-2與相互的插接光輸入光纖109-2和1093連接。由此，即使對于反向的通信業(yè)務，也可以適用相同的光環(huán)型開關。在本例子中，矩陣開關的應用與前面的實施方式同樣有效。
實施例9圖14是表示本發(fā)明的第9實施方式的構成圖，是表示為了也可以實現(xiàn)作為本發(fā)明的光保護的光跨距開關和光環(huán)型開關的任意一個，另外，用于更一般的光網(wǎng)狀網(wǎng)絡或光環(huán)型網(wǎng)絡的相互連接的節(jié)點內(nèi)的光插分復用器的連接構成的圖示。
在4光纖網(wǎng)絡中，為了也可以利用光跨距和光環(huán)型開關的任意一個，在光插分復用器內(nèi)配置圖11的矩陣開關151、152。這是為了既可以將成為光保護對象的現(xiàn)用線路的波長λN的光信號迂回到正向的備用線路，還可以迂回到反向的備用線路。具體地講，對于正向現(xiàn)用光波分復用傳輸裝置164，將其矩陣開關輸出光纖153-1、153-5分別與正向以及反向的備用傳輸光波分復用傳輸裝置166以及167的矩陣開關輸入光纖154-2、154-8連接，另外，將其矩陣開關輸入光纖154-1、154-5分別與正向以及反向的備用傳輸光波分復用傳輸裝置166以及167的矩陣開關輸出光纖153-2、153-8連接。另一方面，對于反向現(xiàn)用光波分復用傳輸裝置165，將其矩陣開關輸出光纖153-7、153-3分別與正向以及反向的備用傳輸光波分復用傳輸裝置166以及167的矩陣開關輸入光纖154-6、154-4連接，另外，將其矩陣開關輸入光纖154-7、154-3分別與正向以及反向的備用傳輸光波分復用傳輸裝置166以及167的矩陣開關輸出光纖153-6、153-4連接。由此，光跨距開關、環(huán)型開關就可以自由地適用于現(xiàn)用線路。
另外，從切換速度(switching speed)的觀點看，矩陣開關實際上在運用光保護之前就預先切換成連接好必要的插接分接光纖和矩陣輸出光纖，這是有效的。例如，當在波長λ1的線路應用環(huán)型開關時，可以適當設定矩陣開關，按圖13來連接波長λ1的插接光輸入光纖、分接光輸出光纖即可。具體地講，圖11的光插分復用器100，如果是作為圖14的正向現(xiàn)用光插分復用器164被使用的，則圖11的矩陣開關152，可以設定成波長λ1的分接光輸出光纖108-1與圖14的矩陣開關輸出光纖153-5連接；另外插接光輸入光纖109-1與圖14的矩陣開關輸入光纖154-5連接。其他的矩陣開關也一樣。
另外，除使用矩陣開關以外，也可以是這樣的構成即在該波長的插接光輸入光纖·分接光輸出光纖分別配置2∶1光耦合器或1∶2光耦合器來分接信號，并將各自與正向線路和反向線路連接。在光耦合器中也可以使用可更多分接的光耦合器，另外，如后述的圖16所示，可以使用2∶2光耦合器168，以減少耦合器的數(shù)目。
另外，圖12、圖13、圖14，在更一般的光網(wǎng)狀網(wǎng)絡或光環(huán)型網(wǎng)絡的相互連接中，作為利用本發(fā)明的光保護時的節(jié)點內(nèi)配線也是有效的。在這些網(wǎng)絡中，更一般化地處理備用線路，可以將160以及161改讀為第1正向以及反向的波分復用光纖線路，將162以及163改讀為第二正向以及反向的波分復用光纖線路。第一和第二波分復用光纖線路不一定通過相同的路徑，可以是構成完全另外的波分復用網(wǎng)絡的線路。一般情況下，如果使用圖12的構成，則可以將第一以及第二網(wǎng)絡的正向的光信號間相互迂回到對方一側的正向線路，另外，如果使用圖13的構成，則可以將第一以及第二網(wǎng)絡的光信號相互迂回到對方一側的反向線路。再者，如果使用圖14的構成，則可以向任何方向迂回。
根據(jù)本發(fā)明，以簡單的光布線，可以實現(xiàn)光跨距開關或環(huán)型開關、跨多個網(wǎng)絡的光信號的光保護等高功能的光保護。
實施例10圖15是表示本發(fā)明的第10實施方式的構成圖，是使用上述的節(jié)點內(nèi)連接，對于跨兩個不同波分復用光環(huán)型網(wǎng)絡間的波長線路，可以適用本發(fā)明的1+1或1∶1光保護的例子。在本例子中，兩網(wǎng)絡是2光纖環(huán)，第一光網(wǎng)絡由現(xiàn)用一側波分復用光纖線路120-1和反轉(zhuǎn)的備用一側波分復用光纖線路121-1構成，另外，第二光網(wǎng)絡由現(xiàn)用一側波分復用光纖線路120-2和反轉(zhuǎn)的備用一側波分復用光纖線路121-2構成。在本例子中，從第一網(wǎng)絡的節(jié)點124-1，經(jīng)由在兩網(wǎng)絡共通的節(jié)點124-3，在第二環(huán)的節(jié)點124-6設定波長λ1的線路，適用本發(fā)明的光保護。在共通節(jié)點124-3中，將第一光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側的光插分復用器130-3的波長λ1的分接光輸出光纖108-3-1與第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側的光插分復用器130-4的波長λ1的插接光纖109-4-1連接，另外，同時，對于備用線路，也將備用一側光插分復用器131-3的分接光輸出光纖108-3-2與第二光網(wǎng)絡的備用一側的光插分復用器131-4的波長λ1的插接光輸入光纖109-4-2連接。另外，因為從節(jié)點124-6向124-1的線路也同時存在，所以在節(jié)點123-3，也將第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側的光插分復用器130-4的波長λ1的分接光輸出光纖108-4-1與第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側的光插分復用器130-3的波長λ1的插接光輸入光纖109-3-1連接，另外，將備用一側的光插分復用器131-4的分接光輸出光纖108-4-2與備用一側的光插分復用器131-3的波長λ1的插接光纖109-3-2連接。
當對波長λ1的線路實施1+1光保護時，將光分插復用器130-1、131-1、130-4、131-4的波長λ1的插接開關固定為插接狀態(tài)，將光插分復用器130-3、131-3內(nèi)的波長λ1的分接開關固定為分接狀態(tài)，光信號通過圖中的現(xiàn)用光信號的路徑122和備用光信號的路徑123的雙方到達接收端的光插分復用器130-6、131-6。通常時，將接收端的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-6以及131-6內(nèi)的分接開關分別設定為分接狀態(tài)以及非分接狀態(tài)，另外，當在現(xiàn)用線路發(fā)生了故障132時，將現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-6以及131-6內(nèi)的分接開關分別切換到非分接狀態(tài)以及分接狀態(tài)。由此，在故障時通過了備用的路徑123的光信號在接收器126-6被接收，故可以實現(xiàn)本發(fā)明的跨不同光網(wǎng)絡的1+1光保護。
當必須要對波長λ的線路實施1∶1光保護時，除了不在接收端的分接開關而是在發(fā)送端的插接開關進行切換這一點，節(jié)點內(nèi)連接構成或光開關的狀態(tài)是一樣的。即，上述的分接開關全部以分接狀態(tài)固定，另外，中繼節(jié)點的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-4、131-4的插接開關也以插接狀態(tài)固定，將發(fā)送端的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-1以及131-1內(nèi)的插接開關，分別設定為插接狀態(tài)以及非插接狀態(tài)，另外，當在現(xiàn)用線路發(fā)生了故障132時，可以將現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-1以及131-1內(nèi)的插接開關分別切換為非插接狀態(tài)以及插接狀態(tài)。當然，其他的1∶1光保護同樣也可以將接收端的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-6、131-6內(nèi)的分接開關分別同時切換為非分接、分接狀態(tài)。
實施例11圖16是表示本發(fā)明的第11實施方式的構成圖，是對跨2個不同波分復用光環(huán)型網(wǎng)絡間的波長線路，進一步可以適用在各網(wǎng)絡單位的1+1或1∶1光保護的例子。在前面的實施方式中，在發(fā)生了故障時，因為在第一和第二光網(wǎng)絡雙方同時進行了向備用路徑的切換，所以如果在兩環(huán)各1個地方總計發(fā)生2個復用故障，則光線路就有可能被切斷。在本例子中，由于只在發(fā)生了故障一側的環(huán)分別進行1+1、1∶1等的光保護，所以即使是當在各環(huán)各自發(fā)生了1個故障時也可以傳輸，可以增強耐故障性。為了實現(xiàn)本光保護，在作為光網(wǎng)絡的連接點的節(jié)點124-3內(nèi)部配置2∶2光耦合器168，將第一光網(wǎng)絡的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-3以及131-3的波長λ1的分接光輸出光纖108-3-1、108-3-2向光耦合器168的輸入端口連接，另外，將光耦合器168的2個輸出端口分別與第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-4以及131-4的波長λ1的插接光輸入光纖109-4-1、109-4-2連接。另外，在圖15雖然只表示出了從節(jié)點124-1至124-6的光信號的路徑，但是因為實際上也對從節(jié)點124-6至124-1的反向的光信號實施相同的光保護，所以為了通過該信號，在節(jié)點124-3內(nèi)部配置有與圖完全反向的另一組布線和2∶1光耦合器。
當要對波長λ1的線路實現(xiàn)1+1光保護時，在成為各網(wǎng)絡的輸入點的光插分復用器130-1、131-1、130-4、131-4中，總是將波長λ1的插接開關固定為插接狀態(tài)。在成為各網(wǎng)絡的輸出點的光插分復用器130-3、131-3、130-6、131-6，總是將波長λ1的現(xiàn)用一側的分接開關設定為分接一側，將備用一側的分接開關設定為非分接一側，向后續(xù)的網(wǎng)絡或光接收器只供給現(xiàn)用一側的光信號。故障的檢測·判定按各網(wǎng)絡進行，在故障時將各網(wǎng)絡的輸出點的現(xiàn)用一側的分接開關設定為非分接狀態(tài)，將備用一側設定為分接狀態(tài)，向后續(xù)的網(wǎng)絡或光接收器供給通過了備用一側路徑的光信號。因為在網(wǎng)絡的連接節(jié)點124-3，配置有光耦合器168，所以如果從第一光網(wǎng)絡供給現(xiàn)用一側或備用一側的光信號，將其進行2分接后，供給第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側和備用一側雙方，在第二光網(wǎng)絡也可以實現(xiàn)相同的光保護。由此，可以實現(xiàn)環(huán)單位的1+1光保護。
另外，當要對波長λ1的線路實現(xiàn)1∶1光保護時，在成為各網(wǎng)絡的輸出點的光插分復用器130-3、131-3、130-6、131-6中，總是將波長λ1的分接開關固定為分接狀態(tài)。在成為各網(wǎng)絡的輸入點的光插分復用器130-1、131-1、130-4、131-4中，總是將波長λ1的現(xiàn)用一側的插接開關設定為插接一側，將備用一側的插接開關設定為非插接一側，只利用現(xiàn)用線路，向后續(xù)的網(wǎng)絡或光接收器供給光信號。故障的檢測·判定按各網(wǎng)絡進行，在故障時將各網(wǎng)絡的輸入點的現(xiàn)用一側的插接開關設定為非插接狀態(tài)，將備用一側插接設定為插接狀態(tài)，向后續(xù)的網(wǎng)絡或光接收器供給通過了備用一側路徑的光信號。
實施例12圖17是表示本發(fā)明的第12實施方式的構成圖，是對跨2個不同的波分復用光環(huán)型網(wǎng)絡間的波長線路，可以進一步適用基于跨距開關的光保護的例子。在本實施方式中，假設兩環(huán)型網(wǎng)絡為4光纖的構成，是進行將光信號從右轉(zhuǎn)的現(xiàn)用一側波分復用光纖線路120向相同右轉(zhuǎn)的備用一側波分復用光纖線路121迂回的故障回避的例子。如果應用這樣的跨距開關，則因第一網(wǎng)絡的故障引起的切換不影響在第二網(wǎng)絡的光路徑，在伴隨切換的第二環(huán)的波分復用數(shù)(number of multiplexed wavelength)的變化變沒有，所以具有在第二網(wǎng)絡的光傳輸特性穩(wěn)定等優(yōu)點。另外，即使在單方網(wǎng)絡發(fā)生故障，也不引起其他網(wǎng)絡的切換，所以在其他的網(wǎng)絡的備用線路傳輸?shù)母郊油ㄐ艠I(yè)務不受影響，還具有經(jīng)濟性高的優(yōu)點。本例子示出了第一、第二網(wǎng)絡為光環(huán)型網(wǎng)絡時的例子，但是不一定必須是環(huán)型，也可以是直線型或網(wǎng)狀型網(wǎng)絡。
當要在波長λ1的光信號應用本光保護時，在作為光網(wǎng)絡的連接點的節(jié)點124-3內(nèi)部配置2∶2光耦合器168，將第一光網(wǎng)絡的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-3以及131-3的波長λ1的分接光輸出光纖108-3-1、108-3-2向光耦合器168的輸入端口連接，另外，將光耦合器168的2個輸出端口分別與第二光網(wǎng)絡的現(xiàn)用以及備用光插分復用器130-4以及131-4的波長λ1的插接光輸入光纖109-4-1、109-4-2連接。通常，在成為各網(wǎng)絡的輸入點的光插分復用器130-1、131-1、130-4、131-4中，將波長λ1的現(xiàn)用一側的插接開關設定為插接狀態(tài)，將備用一側的插接開關設定為非插接狀態(tài)，另外，在成為輸出點的光插分復用器130-3、131-3、130-6、131-6，將現(xiàn)用一側的分接開關設定為分接狀態(tài)，將備用一側的分接開關設定為非分接狀態(tài)。當在某網(wǎng)絡發(fā)生了故障時，將該網(wǎng)絡的輸入點的光插分復用器的現(xiàn)用一側插接開關切換到非插接狀態(tài)，另外，將備用一側插接開關切換到插接狀態(tài)，再有將輸出點的光插分復用器的現(xiàn)用一側分接開關切換到非分接狀態(tài)，另外，將備用一側分接開關切換到分接狀態(tài)。
另外，與本實施方式相同，也可以構成在各光網(wǎng)絡單位的環(huán)型開關等。
權利要求
1.一種光插分復用器，其具有按波長分接(drop)所輸入的波分復用光信號(Wavelength-Division Multiplexed signals，以下簡寫為WDM signals)，將分接了的光信號的一部分或全部按波長插·分后，再次對這些光信號進行復用并輸出的功能，其特征在于具有光開關(optical switch)，其具有向傳輸所述波分復用光信號的波分復用線路(WDM signals)插接具有所希望的波長的至少1個光信號的功能，或具有從所述波分復用線路分接具有所希望的波長的至少1個光信號的功能；所述光開關，具有插接光開關(add-switch)，其可以將所述光信號切換為插接狀態(tài)(add-state)或非插接狀態(tài)(non add-state)的任意一個；和分接開關，其可以將所述光信號切換為分接狀態(tài)(drop-state)或非分接狀態(tài)(nondrop-state)的任意一個；所述插接開關以及所述分接開關，分別被設置于所述光插分復用器的輸出一側以及輸入一側；還具有故障檢測部，其檢測(detect)在所述波分復用線路上發(fā)生的光信號(optical signal)的故障(failure)；或故障信息接收部，其從外部接收故障信息；以及光開關控制電路，其切換所述插接開關以及所述分接開關的狀態(tài)；具有將來自所述故障檢測部或所述故障接收部的故障發(fā)生信息輸入所述光開關控制電路，在檢測或接收到了所述故障發(fā)生信息時，根據(jù)該信息，切換所述插接開關或所述分接開關的任意一方、或所述插接開關以及所述分接開關的雙方。
2.一種光插分復用器，其特征在于當已與現(xiàn)用(active)以及備用(backup)波分復用線路連接的權利要求1所述的光插分復用器被配置于所述波分復用線路上的最下游(farthestdownstream side)時，在所述光插分復用器與所述現(xiàn)用波分復用線路連接(connect)著時，設定為在通常動作時，將所述分接開關設定為分接狀態(tài)，另一方面，在所述波分復用線路上發(fā)生故障時，將所述分接開關切換為非分接狀態(tài)；另外，在所述光插分復用器與所述備用波分復用線路連接著時，設定為在通常動作時，將所述分接開關設定為非分接狀態(tài)，另一方面，在所述波分復用線路上發(fā)生故障時，將所述分接開關切換為分接狀態(tài)。
3.一種光插分復用器，其特征在于當已與現(xiàn)用以及備用波分復用線路連接的權利要求1所述的光插分復用器被配置于所述波分復用線路上的最上游(farthest upstream side)時，在所述光插分復用器與所述現(xiàn)用波分復用線路連接著時，設定為在通常動作時，將所述插接開關設定為插接狀態(tài)，另一方面，在所述波分復用線路上發(fā)生故障時，將所述插接開關切換為非插接狀態(tài)；另外，在所述光插分復用器與所述備用波分復用線路連接著時，設定為在通常動作時，將所述插接開關設定為非插接狀態(tài)，另一方面，在所述波分復用線路上發(fā)生故障時，將所述插接開關切換為插接狀態(tài)。
4.一種光插分復用器，其特征在于當已與現(xiàn)用以及備用波分復用線路連接的權利要求1所述的光插分復用器與所述現(xiàn)用波分復用線路連接著時，在所述光插分復用器的正上游(adjacent upstream side)發(fā)生了所述波分復用線路上的故障時，可以設定為將所述插接開關切換為插接狀態(tài)；另一方面，在所述光插分復用器的正下游(adjacent downstream side)發(fā)生了所述波分復用線路上的故障時，可以設定為將所述分接開關切換為分接狀態(tài)。
5.一種光插分復用器，其特征在于當已與現(xiàn)用以及備用波分復用線路連接的權利要求5所述的光插分復用器與所述備用的波分復用線路連接著時，在現(xiàn)用光波分復用線路的正上游發(fā)生了所述故障時，可以設定為將所述分接開關切換為分接狀態(tài)；另一方面，在現(xiàn)用光波分復用線路的正下游發(fā)生了所述故障時，可以設定為將所述插接開關切換為插接狀態(tài)。
6.如權利要求1所述的光插分復用器，其特征在于在各波長的光信號的路徑(path)上配置了遮斷通過光(through signal)的開關。
7.一種光網(wǎng)絡裝置，其特征在于具有分別已與現(xiàn)用以及備用波分復用線路連接的現(xiàn)用一側以及備用一側的權利要求1所述的光插分復用器；當將從外部輸入了的光信號插接到所述波分復用線路時，在將所述光信號通過1∶2光耦合器(1∶2 optical coupler)2分接后，分別與所述現(xiàn)用一側光插分復用器的插接光輸入光纖(add signal input optical fiber)以及所述備用一側光插分復用器的插接光輸入光纖連接；另外，配置成了當從所述波分復用線路分接所述光信號時，用2∶1光耦合器，將所述現(xiàn)用一側光插分復用器的分接光輸出光纖(drop signal outputoptical fiber)以及所述備用一側光插分復用器的分接光輸出光纖分別與光耦合器的2個輸入光纖連接，兩個分接光輸出光纖的輸出光的任意一個由光耦合器的輸出光纖輸出。
8.一種光網(wǎng)絡裝置(optical network equipmint)，其具有2輸出2輸入光發(fā)送/接收器，該2輸出2輸入光發(fā)送/接收器，具有2輸出光發(fā)送器(optical transmitter)，該2輸出光發(fā)送器，具有可以與權利要求8所述的光網(wǎng)絡裝置中的插接光輸入部連接的、輸出所述波長的光信號的光發(fā)送器和將其輸出光分接為2后輸出的所述1∶2光耦合器以及2個輸出部；或者2輸入光接收器(optical receiver)，該2輸入光接收器，接收可以與權利要求8所述的光網(wǎng)絡裝置中的分接光輸出部連接的、所述波長的2個輸入部以及合成2個輸入光的所述2∶1耦合器以及其合成光；或者所述2輸出光發(fā)送器和所述2輸入光發(fā)送器雙方。
9.一種光網(wǎng)絡裝置，其特征在于具有分別與正向(forward-direction)以及反向(backward-direction)的現(xiàn)用波分復用線路和正向以及反向的備用波分復用線路連接的、權利要求5所述的現(xiàn)用一側正向、現(xiàn)用一側反向、備用一側正向以及備用一側反向的4個光插分復用器；將所述現(xiàn)用一側正向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述備用一側正向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接；將所述備用一側正向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述現(xiàn)用一側正向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接；將所述現(xiàn)用一側反向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述備用一側反向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接；并且將所述備用一側反向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述現(xiàn)用一側反向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接。
10.一種光網(wǎng)絡裝置，其特征在于具有分別與正向以及反向的現(xiàn)用波分復用線路和正向以及反向的備用波分復用線路連接的、權利要求5所述的現(xiàn)用一側正向、現(xiàn)用一側反向、備用一側正向以及備用一側反向的4個光插分復用器；將所述現(xiàn)用一側正向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述備用一側反向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接；將所述備用一側正向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述現(xiàn)用一側反向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接；將所述現(xiàn)用一側反向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述備用一側正向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接；并且將所述備用一側反向的光插分復用器的分接光輸出光纖與所述現(xiàn)用一側正向的光插分復用器的插接光輸入光纖連接。
11.一種光網(wǎng)絡裝置，其特征在于具有分別與正向以及反向的現(xiàn)用波分復用線路和正向以及反向的備用波分復用線路連接的、權利要求5所述的現(xiàn)用一側正向、現(xiàn)用一側反向、備用一側正向以及備用一側反向的4個光插分復用器；具有可以相互替換多個插接光纖的輸入信號的矩陣開關(matrix opticalswitch)以及可以相互替換多個分接光纖的輸出信號的矩陣開關，或者分別將插接光纖以及分接光纖分接為多個光纖的光耦合器；進行權利要求10以及權利要求11的任意一方或雙方的連接。
12.一種光網(wǎng)絡裝置，其特征在于具有可以與各自包含現(xiàn)用以及備用波分復用線路的第1以及第2光網(wǎng)絡連接的、與第1以及第2的各自對應了的現(xiàn)用一側以及備用一側的權利要求5所述的光插分復用器；將第1光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側光插分復用器和第1光網(wǎng)絡的備用一側光插分復用器的分接光輸出光纖分別與第1的2∶2光耦合器的2個輸入光纖連接，并且將所述第1的2∶2光耦合器的2個輸出光纖分別與第2光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側光插分復用器和第2光網(wǎng)絡的備用一側光插分復用器的插接光輸入光纖連接；另外，將第2光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側光插分復用器和第2光網(wǎng)絡的備用一側光插分復用器的分接光輸出光纖分別與第2的2∶2光耦合器的2個輸入光纖連接，并且將所述第2的2∶2光耦合器的2個輸出光纖分別與第1光網(wǎng)絡的現(xiàn)用一側光插分復用器和第1光網(wǎng)絡的備用一側光插分復用器的插接光輸入光纖連接。
13.一種光網(wǎng)絡，其特征在于該光網(wǎng)絡，在現(xiàn)用以及備用波分復用線路分別配置了權利要求2的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器；可以設定為在向所述光信號的波分復用線路的輸入/輸出點配置權利要求8所述的光網(wǎng)絡裝置；使用現(xiàn)用的波分復用線路和備用波分復用線路雙方，將所述光信號從最上游的輸入點傳輸?shù)阶钕掠蔚妮敵鳇c；在通常動作時，使用配置于最下游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的分接開關，分接并接收在現(xiàn)用一側的光路徑(optical path)所傳輸?shù)乃龉庑盘?；在發(fā)生了所述故障時，切換已配置于所述最下游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的分接開關，分接并接收在備用一側的光路徑上所傳輸?shù)乃龉庑盘枴?br> 14.一種光網(wǎng)絡，其特征在于該光網(wǎng)絡，在現(xiàn)用以及備用波分復用線路分別配置了權利要求3的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器；可以設定為在向所述光信號的波分復用線路的輸入/輸出點配置權利要求8所述的光網(wǎng)絡裝置；在通常動作時，使用現(xiàn)用一側的光路徑，將所述光信號從最上游的輸入點傳輸?shù)阶钕掠蔚妮敵鳇c；在發(fā)生了所述故障時，切換已配置于所述最上游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器的插接開關，將所述光信號傳輸給備用一側的光路徑。
15.一種光網(wǎng)絡，其特征在于該光網(wǎng)絡，在現(xiàn)用以及備用波分復用線路分別配置了權利要求5的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器；可以設定為在向所述光信號的波分復用線路的輸入/輸出點配置權利要求8所述的光網(wǎng)絡裝置；在通常動作時，使用現(xiàn)用一側的光路徑，將所述光信號從最上游的輸入點傳輸?shù)阶钕掠蔚妮敵鳇c；在發(fā)生了所述故障時，在所述故障點的正上游以及正下游的現(xiàn)用一側以及備用一側光插分復用器，切換插接開關或分接開關的狀態(tài)，繞過現(xiàn)用線路的故障區(qū)間，并向備用一側的光路徑傳輸所述光信號。
全文摘要
以往，在進行光保護的光發(fā)送/接收器的前后必須個別地配置光開關或光開關控制電路，這是導致成本增大或安裝空間增大的主要原因，另外還存在引起業(yè)務信號輸入的延遲問題。本發(fā)明要解決上述課題并提供光插分復用器中的簡單的光保護方式?？梢元毩⒌乜刂乒獠宸謴陀闷?00內(nèi)部的針對各波長的光信號的插接開關105－1～N、光分接開關103－1～N，并通過光開關控制電路106－1～N將現(xiàn)用一側以及備用一側的光插分復用器的插接開關以及分接開關切換成繞過故障來實現(xiàn)光保護。
文檔編號H04B10/02GK1815935SQ20051009001
公開日2006年8月9日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權日2005年2月1日
發(fā)明者菊池信彥 申請人:日立通訊技術株式會社