WO2012111403A1

WO2012111403A1 - 光伝送装置、光伝送システム、光伝送方法およびプログラム

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Publication number: WO2012111403A1
Application number: PCT/JP2012/051729
Authority: WO
Inventors: 昇飯島
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2012-08-23
Also published as: BR112013020350A2; JP5708665B2; JPWO2012111403A1; US20130322875A1; US8938165B2

Abstract

本発明に係る光伝送装置は、ラマン増幅手段と、第１の主信号光を送信する主信号光送信手段と、通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信する通信断検知光監視手段と、第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信する主信号光監視手段と、光監視信号の解析結果を第３の信号として所定の時間に送信する光監視信号解析手段と、第１の信号を受信すると共に第２の信号を受信しない状態で、第３の信号を所定の時間を経過しても受信できない場合、励起光の生成を停止させ、その後第２の信号を受信した場合は第１の主信号光の送信を停止する制御手段と、を備える。

Description

光伝送装置、光伝送システム、光伝送方法およびプログラム

　本発明は、通信断が発生した場合にＡＰＲ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）制御を行う光伝送装置、光伝送システム、光伝送方法およびプログラムに関する。

　光伝送システムにおいて、主信号として人体に悪影響を及ぼすおそれがある高レベルのレーザ光が用いられる場合がある。そのため、光伝送システムでは、伝送路の切断等が発生した場合、主信号が大気中等に放出されないように主信号の出力を停止する制御、いわゆるＡＰＲ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）制御が行われる。
　ＡＰＲ制御については、例えば、特許文献１~５に開示されている。特許文献１~３には、主信号および光監視信号の有無を検出することにより、ＡＰＲ制御を行う技術が開示されている。しかし、ラマン増幅器を使用した光伝送システムに、特許文献１~３の技術を適用する場合、ラマン増幅に用いる励起光のＡＳＥ（Ａｍｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）により、励起光を主信号として誤検出する場合がある。この場合、ＡＰＲ制御が行われない。
　一方、特許文献４には、ラマン増幅器を備え、主信号を受信する光伝送装置において、光監視信号のビットパターンを解析することにより、主信号断を検出することにより、ＡＰＲ制御を行う技術が開示されている。しかし、特許文献４の技術の場合、伝送路の断線等によって光監視信号が通信断となった場合、主信号断を検出することができない。この場合、ＡＰＲ制御が行われない。
　さらに、特許文献５には、光伝送システムの状態監視信号や制御信号などを伝送するための補助的な信号光であるＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌ）信号と、主信号とを監視し、この２つの信号に基づいて障害の有無を判定し、異常があると判断した場合に励起光の出力を低くする技術が開示されている。励起光の出力を低くすることにより、主信号の通信断が検出され、ＡＰＲ制御が行われる。

特開２０００−３３２６９５号公報特開２００４−２９７７９０号公報特開２０１０−２７８４９３号公報特開２００８−２８８８４９号公報特開２０１０−００４４１０号公報

　しかしながら、特許文献５の技術の場合、ＯＳＣ信号の監視手段に障害が生じた場合、主信号断を検知することができない。この場合、ＡＰＲ制御が行われない。
　本発明は、このような問題に鑑み、ラマン光増幅を使用し、通信状態の監視に光監視信号を用いる光伝送装置において、光監視信号を監視する手段に障害が生じた状態で主信号の通信断が発生した場合でも、高精度にＡＰＲ制御を行うことができる光伝送装置、光伝送システム、光伝送方法およびプログラムを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために本発明に係る光伝送装置は、励起光を生成すると共に該励起光を用いて第２の主信号光を増幅して出力するラマン増幅手段と、第１の主信号光を送信する主信号光送信手段と、励起光に影響されない波長を有する通信断検知光を監視し、通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信する通信断検知光監視手段と、第２の主信号光を監視し、第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信する主信号光監視手段と、光監視信号を解析し、解析結果を第３の信号として所定の時間に送信する光監視信号解析手段と、第１の信号を受信すると共に第２の信号を受信しない状態で、第３の信号を所定の時間を経過しても受信できない場合、ラマン増幅手段に励起光の生成を停止させ、さらに第２の信号を受信した場合、主信号光送信手段からの第１の主信号光の送信を停止する制御手段と、を備える。
　さらに、上記目的を達成するために本発明に係る光伝送システムは、第１の伝送路を介して第２の主信号光を受信すると共に第２の伝送路を介して第１の主信号光を送信する上記の光伝送装置と、第２の伝送路を介して第１の主信号光を受信すると共に第１の伝送路を介して第２の主信号光を送信する上記の光伝送装置と、を備える。
　さらに、上記目的を達成するために本発明に係る光伝送方法は、励起光を生成すると共に該励起光を用いて光信号をラマン増幅し、第１の主信号光を送信し、励起光に影響されない波長を有する通信断検知光を監視し、通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信し、第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信し、光監視信号を解析し、解析結果を第３の信号として所定の時間に送信し、第１の信号を受信すると共に第２の信号を受信しない状態で、第３の信号を所定の時間を経過しても受信できない場合、励起光の生成を停止し、さらに第２の信号を受信した場合、第１の主信号光の送信を停止する。
　さらに、上記目的を達成するために本発明に係るプログラムは、励起光を生成すると共に該励起光を用いて光信号を増幅するラマン増幅手段を備えた光伝送装置のコンピュータが実行可能なプログラムである。このプログラムは、第１の主信号光を送信する処理と、励起光に影響されない波長を有する通信断検知光を監視し、通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信する処理と、第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信する処理と、光監視信号を解析し、解析結果を第３の信号として所定の時間に送信する処理と、第１の信号を受信すると共に第２の信号を受信しない状態で、第３の信号を所定の時間を経過しても受信できない場合、励起光の生成を停止し、さらに第２の信号を受信した場合、第１の主信号光の送信を停止する処理と、を光伝送装置のコンピュータに実行させる。

　本発明によれば、ラマン光増幅を使用し、通信状態の監視に光監視信号を用いる光伝送装置において、光監視信号を監視する手段に障害が生じた状態で主信号の通信断が発生した場合でも、高精度にＡＰＲ制御を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る光伝送装置１０のブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る光伝送システム１００のシステム構成図である。本発明の第２の実施形態に係る光伝送システム１００のＡＰＲ制御のフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る光伝送システム１００のＡＰＲ制御のフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る光伝送システム１００のＡＰＲ制御のフローチャートである。本発明の第２の実施形態の変形例に係る光伝送システム１００Ｂのシステム構成図である。本発明の第２の実施形態の別の変形例に係る光伝送システム１００Ｃのシステム構成図である。

　（第１の実施形態）
　第１の実施形態に係る光伝送装置のブロック構成図を図１に示す。図１において、本実施形態に係る光伝送装置１０は、ラマン増幅手段２０、主信号光送信手段３０、通信断検知光監視手段４０、主信号光監視手段５０、光監視信号解析手段６０および制御手段７０を備える。
　ラマン増幅手段２０は、励起光２１を生成すると共に励起光２１を用いて、光伝送装置１０に入力した第２の主信号光３２等をラマン増幅する。
　主信号光送信手段３０は、第１の主信号光３１に各種情報をのせて外部へ送信する。
　通信断検知光監視手段４０は、光伝送装置１０に入力した通信断検知光を監視し、通信断検知光を検出できない場合に第１の信号４１を制御手段７０へ送信する。ここで、通信断検知光は励起光２１に影響されない波長を有する。
　主信号光監視手段５０は、光伝送装置１０に入力した第２の主信号光３２を監視し、第２の主信号光３２を検出できない場合に第２の信号５１を制御手段７０へ送信する。
　光監視信号解析手段６０は、光伝送装置１０に入力した光監視信号を解析し、解析結果を第３の信号６１として所定の時間に制御手段７０へ送信する。なお、本実施形態において、光監視信号には第１の主信号光３１の送信を停止するか否かの指示情報が含まれている。
　制御手段７０は、第１の信号４１を受信すると共に第２の信号５１を受信しない状態で、第３の信号６１を所定の時間を経過しても受信できない場合、ラマン増幅手段２０における励起光２１の生成を停止する。その後、制御手段７０は、さらに第２の信号５１を受信した場合、主信号光送信手段３０からの第１の主信号光３１の送信を停止する。
　本実施形態に係る光伝送装置１０において、励起光２１に影響されない波長を有する通信断検知光を監視する通信断検知光監視手段４０を備える。光伝送装置１０は、通信断検知光監視手段４０のみが異常の発生を検出した場合、励起光２１の生成を停止し、主信号光監視手段５０の異常検出精度を高める。光伝送装置１０は、その後、主信号光監視手段５０が異常の発生を検出できた場合、第１の主信号光３１の送信を停止する。
　この場合、主信号光送信手段３０が励起光２１の影響によって異常を検出できないと共に光監視信号解析手段６０が機能していない場合でも、高精度に異常を検出して第１の主信号光３１の送信を停止することができる。
　ここで、光監視信号解析手段６０が正常に機能している場合、光監視信号解析手段６０が光監視信号を解析し、光監視信号が第１の主信号光３１の送信停止を指示していた場合に第１の主信号光３１の送信を停止することもできる。また、光監視信号が第１の主信号光３１の送信停止を指示していた場合に、光監視信号解析手段６０が解析結果を制御手段７０に送信し、制御手段７０が第１の主信号光３１の送信を停止することもできる。
　さらに、光監視信号解析手段６０が光監視信号を検出できない場合に図示しない第４の信号を制御手段７０に送信することもできる。この場合、制御手段７０は、第１の信号４１、第２の信号５１または第４の信号のうち少なくとも２つを受信した場合、第１の主信号光３１の送信を停止する。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る光伝送システムのシステム構成図を図２に示す。図２において、本実施形態に係る光伝送システム１００は、伝送路７０３、７０７を介して互いに光信号の送受信を行う装置９１、９３を備える。
　図２において、装置９１は、光増幅ユニット１０２、光監視信号制御ユニット２０３、監視制御ユニット２０４、光増幅ユニット２０５およびラマン光増幅ユニット３０３を備える。装置９１は、主信号２０８、光監視信号２０７および主信号断検出用光７０６を、伝送路７０７を介して装置９３へ送信している。
　一方、装置９３は、光増幅ユニット４０２、光監視信号制御ユニット４０７、監視制御ユニット４０４、光増幅ユニット５０９およびラマン光増幅ユニット３０８を備える。装置９３は、主信号５０７、光監視信号５０４および主信号断検出用光７０９を、伝送路７０３を介して装置９１へ送信している。
　本実施形態において、装置９１の光増幅ユニット１０２、光監視信号制御ユニット２０３、監視制御ユニット２０４、光増幅ユニット２０５およびラマン光増幅ユニット３０３と、装置９３の光増幅ユニット４０２、光監視信号制御ユニット４０７、監視制御ユニット４０４、光増幅ユニット５０９およびラマン光増幅ユニット３０８は、それぞれ同様の機能を有する。以下、装置９１について説明するが、装置９３も同様の機能を有する。
　光増幅ユニット１０２は、主信号検出部１０７において装置９３から受信した主信号５０７を監視している。光増幅ユニット１０２は、主信号５０７を検出できない場合、報告信号１０９を監視制御ユニット２０４へ送信する。
　光監視信号制御ユニット２０３は、監視信号検出部２０２において装置９３から受信した主信号５０７に多重化されている光監視信号５０４を処理すると共に、光監視信号用光源２０６において光監視信号２０７を生成して光増幅ユニット２０５へ送信する。
　光監視信号制御ユニット２０３は、光監視信号５０４を解析し、光監視信号５０４に、主信号２０８を送信停止するためのＡＰＲ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）情報が付加されているか否かを報告する報告信号２０１を所定の時間ごとに監視制御ユニット２０４へ送信する。なお、光監視信号５０４にＡＰＲ情報が付加されていた場合、光監視信号制御ユニット２０３はさらに、生成した光監視信号２０７に主信号５０７の送信停止するためのＡＰＲ情報を付加し、主信号２０８の送信を停止させるための命令（以下、「主信号送信停止命令」と記載する。）と共に光増幅ユニット２０５へ送信する。
　さらに、光監視信号制御ユニット２０３は、監視信号検出部２０２において光監視信号５０４を検出できない場合、光監視信号５０４を検出できない旨を示す報告信号２０１を監視制御ユニット２０４へ送信する。そして、光監視信号制御ユニット２０３は、監視制御ユニット２０４からＡＰＲ処理命令を受信した場合、ＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７と主信号送信停止命令とを光増幅ユニット２０５へ送信する。
　監視制御ユニット２０４は、光監視信号制御ユニット２０３からＡＰＲ情報有りについての報告信号２０１を受信した場合、ラマン光増幅ユニット３０３へＡＰＲ処理命令を送信する。
　また、監視制御ユニット２０４は、ラマン光増幅ユニット３０３から報告信号６０８を受信すると共に光監視信号制御ユニット２０３から光監視信号５０４を検出できない旨を示す報告信号２０１を受信した場合、ラマン光増幅ユニット３０３および光監視信号制御ユニット２０３へＡＰＲ処理命令を送信する。
　さらに、監視制御ユニット２０４は、ラマン光増幅ユニット３０３から報告信号６０８を受信すると共に光監視信号制御ユニット２０３から所定の時間を超えても報告信号２０１を受信できない場合、ラマン光増幅ユニット３０３へＡＰＲ処理命令を送信する。そして、監視制御ユニット２０４は、光増幅ユニット１０２から報告信号１０９をさらに受信した場合、光増幅ユニット２０５へ主信号送信停止命令を送信する。
　光増幅ユニット２０５は、装置９３へ送信する主信号２０８に光監視信号制御ユニット２０３から受信した光監視信号２０７を多重化し、ラマン光増幅ユニット３０３へ送信する。また、光増幅ユニット２０５は、光監視信号制御ユニット２０３または監視制御ユニット２０４から主信号送信停止命令を受信した場合、主信号２０８の送信を停止する。
　ラマン光増幅ユニット３０３は、装置９１に入力した光信号を、励起光６０７を用いて増幅し、光増幅ユニット１０２へ送信する。また、ラマン光増幅ユニット３０３は、主信号断検出用光受信部６０６において装置９３から入力した主信号５０７に多重化されている主信号断検出用光７０９を監視する。そして、ラマン光増幅ユニット３０３は、主信号断検出用光７０９を検出できない場合、報告信号６０８を監視制御ユニット２０４へ送信する。
　さらに、本実施形態に係るラマン光増幅ユニット３０３は、主信号断検出用光源３０５において、励起光３０４に影響されない波長を用いて主信号断検出用光７０６を生成する。ラマン光増幅ユニット３０３は、生成した主信号断検出用光７０６を、光増幅ユニット２０５から受信した主信号２０８および光監視信号２０７に多重化し、装置９３へ送信する。なお、ラマン光増幅ユニット３０３は、監視制御ユニット２０４からＡＰＲ処理命令を受信した場合、励起光６０７および主信号断検出用光７０６の生成を停止する。
　次に、上記のように構成された本実施形態に係る光伝送システム１００のＡＰＲ制御動作について説明する。先ず、装置９１、９３が正常に動作している状態で、伝送路７０３の位置７０１において異常が発生した場合のＡＰＲ制御について、図３を用いて説明する。
　伝送路７０３の位置７０１において異常が発生した場合、装置９１のラマン光増幅ユニット３０３は、主信号断検出用光７０９を検出できないことから、報告信号６０８を監視制御ユニット２０４へ送信する。光監視信号制御ユニット２０３は、光監視信号５０４を検出できないことから、光監視信号５０４を検出できない旨を示す報告信号２０１を監視制御ユニット２０４へ送信する。なお、励起光６０７の影響により、光増幅ユニット１０２が主信号５０７の通信断を検知できない場合、報告信号１０９は監視制御ユニット２０４へ送信されない。
　監視制御ユニット２０４は、ラマン光増幅ユニット３０３から報告信号６０８を受信すると共に光監視信号制御ユニット２０３から光監視信号５０４を検出できない旨を示す報告信号２０１を受信した場合（Ｓ１０１）、異常が発生したと判断し、ラマン光増幅ユニット３０３および光監視信号制御ユニット２０３へＡＰＲ処理命令を送信する（Ｓ１０２）。
　光監視信号制御ユニット２０３は、監視制御ユニット２０４からＡＰＲ処理命令を受信した場合、光監視信号２０７に主信号５０７を停止させるためのＡＰＲ情報を付加し、主信号送信停止命令と共に光増幅ユニット２０５へ送信する（Ｓ１０３）。光増幅ユニット２０５は、光監視信号制御ユニット２０３からＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７と主信号送信停止命令とを受信することにより、主信号２０８の送信を停止し（Ｓ１０４）、ＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７のみをラマン光増幅ユニット３０３へ送信する。
　一方、ラマン光増幅ユニット３０３は、監視制御ユニット２０４からＡＰＲ処理命令を受信した場合、励起光６０７および主信号断検出用光７０６の生成を停止する。そして、ラマン光増幅ユニット３０３は、光増幅ユニット２０５から受信したＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７をそのまま装置９３へ送信する（Ｓ１０５）。
　装置９１からＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７を受信した装置９３において、ラマン光増幅ユニット３０８は、主信号断検出用光７０６を検出できないことから、報告信号６０９を監視制御ユニット４０４に送信する。光監視信号制御ユニット４０７は、光監視信号２０７にＡＰＲ情報が付加されていることから（Ｓ１０６）、ＡＰＲ情報有りについての報告信号４０５を監視制御ユニット４０４に送信すると共に光増幅ユニット５０９へＡＰＲ情報が付加された光監視信号５０４と主信号送信停止命令とを送信する（Ｓ１０７）。なお、励起光３０４の影響により、光増幅ユニット４０２が主信号２０８の通信断を検知できない場合、報告信号４０１は監視制御ユニット４０４へ送信されない。
　光増幅ユニット５０９が主信号送信停止命令を受信することにより、主信号５０７の送信が停止される（Ｓ１０８）。また、監視制御ユニット４０４は、ＡＰＲ情報有りについての報告信号４０５を受信することにより、ラマン光増幅ユニット３０８へＡＰＲ処理命令を送信する。
　以上のように、本実施形態に係る光伝送システム１００において、装置９１、９３が正常に動作している状態で異常が発生した場合、光監視信号制御ユニット２０３、４０７が光監視信号５０４、２０７を監視することにより、装置９１、９３は適切にＡＰＲ制御を行うことができ、主信号２０８、５０７の送信を停止することができる。
　次に、装置９１の光監視信号制御ユニット２０３が故障している状態で、伝送路７０３の位置７０１において異常が発生した場合のＡＰＲ制御について、図４を用いて説明する。
　この場合、装置９１のラマン光増幅ユニット３０３は、主信号断検出用光７０９を検出できないことから、報告信号６０８を監視制御ユニット２０４に送信する。励起光６０７の影響により、光増幅ユニット１０２が主信号５０７の通信断を検知できない場合、報告信号１０９は監視制御ユニット２０４へ送信されない。さらに、光監視信号制御ユニット２０３は故障しているため、報告信号２０１および光監視信号２０７は送信されない。
　監視制御ユニット２０４は、ラマン光増幅ユニット３０３から報告信号６０８を受信すると共に光監視信号制御ユニット２０３から所定の時間を超えても報告信号２０１を受信できない場合（Ｓ２０１）、ラマン光増幅ユニット３０３へＡＰＲ処理命令を送信する。ラマン光増幅ユニット３０３は、監視制御ユニット２０４からＡＰＲ処理命令を受信した場合、励起光６０７および主信号断検出用光７０６の生成を停止する（Ｓ２０２）。
　励起光６０７が停止されることにより、光増幅ユニット１０２が主信号５０７の通信断を検知し、報告信号１０９を監視制御ユニット２０４へ送信する（Ｓ２０３）。監視制御ユニット２０４は、ラマン光増幅ユニット３０３からの報告信号６０８と光増幅ユニット１０２からの報告信号１０９とを受信した場合、光監視信号制御ユニット２０３が故障している状態で異常が発生したと判断し、光増幅ユニット２０５へ主信号送信停止命令を送信する（Ｓ２０４）。
　光増幅ユニット２０５は、主信号送信停止命令を受信した場合、主信号２０８の送信を停止する（Ｓ２０５）。ここで、光監視信号制御ユニット２０３は故障しているため、光監視信号制御ユニット２０３から光増幅ユニット２０５へ光監視信号２０７は送信されない。従って、光増幅ユニット２０５からラマン光増幅ユニット３０３への光信号の送信が停止する。
　一方、ラマン光増幅ユニット３０３においても主信号断検出用光７０６の生成が停止されている。従って、装置９１から装置９３への光信号の送信が停止する（Ｓ２０６）。
　装置９１からの光信号の送信が停止された装置９３において、ラマン光増幅ユニット３０８は、主信号断検出用光７０６を検出できないことから、報告信号６０９を監視制御ユニット４０４へ送信する。光監視信号制御ユニット４０７は、光監視信号２０７を検出できないことから、光監視信号２０７の通信断を示す報告信号４０５を監視制御ユニット４０４へ送信する。なお、励起光３０４の影響により、光増幅ユニット４０２が主信号２０８の通信断を検知できない場合、報告信号４０１は監視制御ユニット４０４へ送信されない。
　監視制御ユニット４０４は、ラマン光増幅ユニット３０８から報告信号６０９を受信すると共に光監視信号制御ユニット４０７から光監視信号２０７を検出できない旨を示す報告信号４０５を受信することにより（Ｓ２０７）、異常が発生したと判断し、ラマン光増幅ユニット３０８および光監視信号制御ユニット４０７へＡＰＲ処理命令を送信する（Ｓ２０８）。
　ラマン光増幅ユニット３０８は、ＡＰＲ処理命令を受信した場合、励起光３０４および主信号断検出用光７０９の生成を停止する。光監視信号制御ユニット４０７は、ＡＰＲ処理命令を受信した場合、ＡＰＲ情報が付加された光監視信号５０４と主信号送信停止命令とを光増幅ユニット５０９へ送信する（Ｓ２０９）。光増幅ユニット５０９が主信号送信停止命令を受信することにより、主信号５０７の送信が停止する（Ｓ２１０）。
　以上のように、ラマン光増幅ユニット３０３は、励起光６０７の影響を受けない波長を用いて生成されている主信号断検出用光７０９を監視している。そして、監視制御ユニット２０４は、ラマン光増幅ユニット３０３から報告信号６０８を受信すると共に光監視信号制御ユニット２０３から所定の時間を超えても報告信号２０１を受信できない場合、励起光６０７の生成を停止する。その後、監視制御ユニット２０４は、光増幅ユニット１０２から報告信号１０９をさらに受信した場合、主信号２０８の送信を停止する。これにより、装置９３も主信号５０７の送信を停止する。従って、装置９１の光監視信号制御ユニット２０３が故障している場合でも、主信号２０８、５０７の送信が停止され、ＡＰＲ制御が適切に行われる。
　次に、装置９３の光監視信号制御ユニット４０７が故障している状態で、伝送路７０３の位置７０１において異常が発生した場合のＡＰＲ制御について、図５を用いて説明する。
　ここで、装置９１の処理（図５のＳ３０１~Ｓ３０５）は、図３のＳ１０１~Ｓ１０５の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。すなわち、装置９３の光監視信号制御ユニット４０７が故障している状態で伝送路７０３の位置７０１において異常が発生した場合、装置９１から装置９３へＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７が送信される。
　ＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７を受信した場合の装置９３の動作について説明する。ラマン光増幅ユニット３０８は、主信号断検出用光７０９を検出できないことから、報告信号６０９を監視制御ユニット４０４に送信する。また、励起光３０４の影響により、光増幅ユニット４０２が主信号２０８の通信断を検知できない場合、報告信号４０１は監視制御ユニット４０４へ送信されない。さらに、光監視信号制御ユニット４０７は故障しているため、報告信号４０５および光監視信号５０４は送信されない。
　監視制御ユニット４０４は、ラマン光増幅ユニット３０８から報告信号６０９を受信すると共に光監視信号制御ユニット４０７から所定の時間を超えても報告信号４０５を受信できない場合（Ｓ３０６）、ラマン光増幅ユニット３０８へＡＰＲ処理命令を送信する。
　ラマン光増幅ユニット３０８はＡＰＲ処理命令を受信した場合、励起光３０４および主信号断検出用光７０９の生成を停止する（Ｓ３０７）。励起光３０４が停止されることにより、光増幅ユニット４０２が主信号２０８の通信断を検知し、報告信号４０１を監視制御ユニット４０４へ送信する（Ｓ３０８）。
　監視制御ユニット４０４は、ラマン光増幅ユニット３０８からの報告信号６０９と光増幅ユニット４０２からの報告信号４０１とを受信した場合、光監視信号制御ユニット４０７が故障している状態で異常が発生したと判断し、光増幅ユニット５０９へ主信号送信停止命令を送信する（Ｓ３０９）。光増幅ユニット５０９が主信号送信停止命令を受信することにより、主信号５０７の送信が停止される（Ｓ３１０）。
　以上のように、装置９３の光監視信号制御ユニット４０７が故障している状態で伝送路７０３に異常が発生した場合、装置９１から装置９３へＡＰＲ情報が付加された光監視信号２０７が送信される。一方、装置９３において、監視制御ユニット４０４は、ラマン光増幅ユニット３０８から報告信号６０９を受信すると共に光監視信号制御ユニット４０７から所定の時間を超えても報告信号４０５を受信できない場合、励起光３０４を停止する。その後、監視制御ユニット４０４は、光増幅ユニット４０２から報告信号４０１をさらに受信した場合、主信号５０７の送信を停止する。従って、装置９３の光監視信号制御ユニット４０７が故障している場合でも、主信号２０８、５０７の送信が停止され、ＡＰＲ制御が適切に行われる。
　（第２の実施形態の変形例）
　第２の実施形態の変形例について説明する。第２の実施形態では、ラマン光増幅ユニット３０３、３０８が主信号断検出用光７０６、７０９を、光増幅ユニット１０２、４０２が主信号２０８、５０７を、光監視信号制御ユニット２０３、４０７が光監視信号２０７、５０４をそれぞれ監視した。
　しかし、これら３つの光信号を監視するユニットは上記に限定されない。例えば、光増幅ユニット１０２、４０２において、主信号断検出用光７０６、７０９と主信号２０８、５０７との両方を監視することもできる。この場合の光伝送システムのシステム構成図を図６に示す。
　図６に示した光伝送システム１００Ｂにおいて、光増幅ユニット１０２Ｂ、４０２Ｂは、主信号５０７Ｂ、２０８Ｂを監視するための主信号検出部１０７Ｂ、４０３Ｂと、主信号断検出用光７０９Ｂ、７０６Ｂを監視するための主信号断検出用光受信部６０６Ｂ、３０６Ｂと、を備える。
　本実施形態に係る光伝送システム１００Ｂにおいて、光増幅ユニット１０２Ｂ、４０２Ｂは、主信号断検出用光７０９Ｂ、７０６Ｂを検出できない場合に、ラマン光増幅ユニット３０３Ｂ、３０８Ｂにおける励起光６０７Ｂ、３０４Ｂの生成を停止することもできる。
　また、光監視信号２０７、５０４に、主信号断検出用光７０６、７０９の機能を含ませることもできる。この場合の光伝送システムのシステム構成図の一例を図７に示す。図７に示した光伝送システム１００Ｃにおいて、光監視信号制御ユニット２０３Ｃ、４０７Ｃは、光監視信号用光源２０６Ｃ、４０６Ｃにおいて、励起光３０４Ｃ、６０７Ｃに影響されない波長を有すると共に主信号５０７Ｃ、２０８Ｃを送信停止するためのＡＰＲ情報が付加される光監視信号２０７Ｃ、５０４Ｃを生成する。
　一方、ラマン光増幅ユニット３０３Ｃ、３０８Ｃは、主信号断検出用光受信部６０６、３０６の代わりに、光監視信号２０７Ｃ、５０４Ｃを解析する監視信号検出部２０２Ｄ、４０８Ｄをそれぞれ備える。ラマン光増幅ユニット３０３Ｃ、３０８Ｃは、ＡＰＲ情報が付加されているか否かを報告する報告信号２０１Ｄ、４０５Ｄを所定の時間ごとに監視制御ユニット２０４Ｃ、４０４Ｃへ送信すると共に、光監視信号２０７Ｃ、５０４Ｃが検出できない場合、その旨を示す報告信号２０１Ｄ、４０５Ｄを監視制御ユニット２０４Ｃ、４０４Ｃへ送信する。
　図７に示した光伝送システム１００Ｃにおいて、装置９１Ｃの光監視信号制御ユニット２０３Ｃが故障している状態で伝送路７０３Ｃの位置７０１Ｃで異常が発生した場合のＡＰＲ制御について簡単に説明する。
　装置９１Ｃのラマン光増幅ユニット３０３Ｃは、光監視信号５０４Ｃを検出できないことから報告信号２０１Ｄを監視制御ユニット２０４Ｃへ送信する。光監視信号制御ユニット２０３Ｃは故障しているため報告信号２０１Ｃおよび光監視信号２０７Ｃは送信されない。
　監視制御ユニット２０４Ｃは、ラマン光増幅ユニット３０３Ｃから報告信号２０１Ｄを受信すると共に光監視信号制御ユニット２０３Ｃから所定の時間を超えても報告信号２０１Ｃを受信できない場合、ラマン光増幅ユニット３０３Ｃにおける励起光６０７Ｃの生成を停止する。励起光６０７Ｃが停止されることにより、光増幅ユニット１０２Ｃが主信号５０７Ｃの通信断を検知し、監視制御ユニット２０４Ｃへ報告信号１０９Ｃを送信する。
　監視制御ユニット２０４Ｃは、報告信号１０９Ｃをさらに受信した場合、主信号２０８Ｃの送信を停止する。そして、装置９１Ｃから装置９３Ｃへの光信号の送信が停止される。装置９１Ｃからの光信号の送信が停止されることにより、装置９３ＣにおいてもＡＰＲ制御が行われ、主信号５０７Ｃの送信が停止される。
　一方、図７に示した光伝送システム１００Ｃにおいて、装置９３Ｃの光監視信号制御ユニット４０７Ｃが故障している状態で伝送路７０３Ｃの位置７０１Ｃで異常が発生した場合のＡＰＲ制御について簡単に説明する。
　この場合、装置９１Ｃのラマン光増幅ユニット３０３Ｃおよび光監視信号制御ユニット２０３Ｃは、光監視信号５０４Ｃを検出できないことから、報告信号４０５Ｄ、４０５Ｃをそれぞれ監視制御ユニット２０４Ｃに送信する。監視制御ユニット２０４Ｃは、報告信号４０５Ｄ、４０５ＣＤを受信した場合、ラマン光増幅ユニット３０３Ｃおよび光監視信号制御ユニット２０３ＣへＡＰＲ処理命令を送信する。これにより、主信号２０５Ｃの送信が停止され、ＡＰＲ情報が付加された主信号断検出用光７０６Ｃが装置９３Ｃへ送信される。
　装置９３Ｃにおいて、ラマン光増幅ユニット３０８Ｃは、装置９１Ｃから受信した光監視信号２０７ＣにＡＰＲ情報が付加されていることから、ＡＰＲ情報有りについての報告信号４０５Ｄを監視制御ユニット４０４Ｃに送信する。光監視信号制御ユニット４０７Ｃは故障しているため、ＡＰＲ情報有りについての報告信号４０５Ｃ等は送信されない。
　監視制御ユニット４０４Ｃは、ラマン光増幅ユニット３０８ＣからＡＰＲ情報有りについての報告信号４０５Ｄを受信すると共に光監視信号制御ユニット４０７Ｃから所定の時間を超えても報告信号４０５Ｃを受信できない場合、ラマン光増幅ユニット３０８Ｃにおける励起光３０４Ｃの生成を停止する。そして、監視制御ユニット４０４Ｃは、光増幅ユニット４０２Ｃから報告信号４０１Ｃをさらに受信した場合、主信号５０７Ｃの送信を停止する。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、これらは単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明は、要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態における動作は、ハードウェア、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムをコンピュータ内のメモリにインストールして実行することができる。さらに、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限定されない。
　（付記１）ラマン光増幅による励起光を使用して光信号の伝送を行うにあたり、主信号と、前記励起光に影響されない波長の主信号断検知用光とを多重化して他の光伝送装置との間で送受信を行い、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号断検知用光を検出できない場合に、自装置が発する励起光を停止させる光伝送装置であって、前記他の光伝送装置又は自装置に備えられた前記主信号に多重化される光監視信号の送受信を制御する光監視信号制御手段に障害が発生したときに、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号の切断を検出した場合、前記他の光伝送装置へ送信する主信号の送信を停止する制御を行うとともに、前記他の光伝送装置へ送信する主信号断検知用光の送信を停止する制御を行うことを特徴とする光伝送装置。
　（付記２）前記光監視信号制御手段に加え、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号に対して光増幅を行う受信側光増幅手段と、前記他の光伝送装置へ送信する主信号に対して光増幅を行う送信側光増幅手段と、前記ラマン光増幅による励起光を送出するラマン光増幅手段と、少なくとも前記他の光伝送装置へ送信する主信号断検知用光の送信を停止する制御を行う監視制御手段と、を有し、前記受信側光増幅手段は、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号を検出する主信号検出部を備え、前記ラマン光増幅手段は、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号断検知用光を検出する主信号断検知用光受信部、及び、前記他の光伝送装置へ主信号断検知用光を送信する主信号断検知用光源部を備え、前記光監視信号制御手段は、前記他の光伝送装置から送信されてくる光監視信号を検出する監視信号検出部を備えたことを特徴とする付記１記載の光伝送装置。
　（付記３）前記主信号検出部による前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号の切断の検出、及び、前記主信号断検知用光受信部による前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号断検知用光の切断の検出、の少なくとも一方があり、かつ、自装置の前記光監視信号制御手段に障害が発生した場合、前記監視制御手段は、前記送信側光増幅手段に対して前記他の光伝送装置へ送信する主信号の送信を停止させる制御を行うとともに、前記主信号断検知用光源部に対して前記他の光伝送装置へ送信する主信号断検知用光の送信を停止させる制御を行うことを特徴とする付記２記載の光伝送装置。
　（付記４）前記主信号検出部による前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号の切断の検出、及び、前記主信号断検知用光受信部による前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号断検知用光の切断の検出、の少なくとも一方があり、かつ、自装置の前記光監視信号制御手段の前記監視信号検出部による前記他の光伝送装置から送信されてくる光監視信号の切断の検出があった場合、自装置の前記光監視信号制御手段は、前記送信側光増幅手段に対して前記他の光伝送装置へ送信する主信号の送信を停止させる制御を行うとともに、前記他の光伝送装置に対して主信号の送信の停止を命ずるための情報を含む光監視信号を前記他の光伝送装置へ送信し、前記監視制御手段は、前記主信号断検知用光源部に対して前記他の光伝送装置へ送信する主信号断検知用光の送信を停止させる制御を行うことを特徴とする付記２記載の光伝送装置。
　（付記５）前記主信号断検知用光受信部が、前記ラマン光増幅手段ではなく前記受信側光増幅手段に備えられ、前記主信号断検知用光源部が、前記ラマン光増幅手段ではなく前記送信側光増幅手段に備えられたことを特徴とする付記２から４のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記６）前記光監視信号が前記主信号断検知用光を兼ねた場合、前記ラマン光増幅手段には、前記主信号断検知用光源部及び前記主信号断検知用光受信部が備えられず、前記ラマン光増幅手段に備えられた前記監視信号検出部が前記主信号断検知用光受信部の代わりとして機能し、前記光監視信号制御手段が前記主信号断検知用光源部の代わりとして機能することを特徴とする付記２から５のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記７）付記１から６のいずれか１つに記載の光伝送装置を備えることを特徴とする光伝送システム。
　（付記８）ラマン光増幅による励起光を使用して光信号の伝送を行うにあたり、主信号と、前記励起光に影響されない波長の主信号断検知用光とを多重化して他装置との間で送受信を行い、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号断検知用光を検出できない場合に、自装置が発する励起光を停止させる装置が行う光伝送方法であって、前記他装置又は自装置に備えられた前記主信号に多重化される光監視信号の送受信を制御する光監視信号制御手段に障害が発生したときに、前記他装置から送信されてくる主信号の切断を検出した場合、前記他装置へ送信する主信号の送信を停止する制御を行うとともに、前記他装置へ送信する主信号断検知用光の送信を停止する制御を行うことを特徴とする光伝送方法。
　（付記９）ラマン光増幅による励起光を使用して光信号の伝送を行うにあたり、主信号と、前記励起光に影響されない波長の主信号断検知用光とを多重化して他装置との間で送受信を行い、前記他の光伝送装置から送信されてくる主信号断検知用光を検出できない場合に、自装置が発する励起光を停止させる装置に実行させるためのプログラムであって、前記他装置又は自装置に備えられた前記主信号に多重化される光監視信号の送受信を制御する光監視信号制御手段に障害が発生したときに、前記他装置から送信されてくる主信号の切断を検出した場合、前記他装置へ送信する主信号の送信を停止する制御処理と、前記他装置へ送信する主信号断検知用光の送信を停止する制御処理と、を実行させることを特徴とするプログラム。
　この出願は、２０１１年２月１６日に出願された日本出願特願２０１１−０３１００３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、ラマン効果を利用した光増幅手段によって双方向の光伝送を行うシステム、装置、方法及びプログラム全般に適用できる。

　１０　光伝送装置
　２０　ラマン増幅手段
　３０　主信号光送信手段
　４０　通信断検知光監視手段
　５０　主信号光監視手段
　６０　光監視信号解析手段
　７０　制御手段
　９１、９３　光伝送装置
　１０２、４０２　光増幅ユニット
　２０３、４０７　光監視信号制御ユニット
　２０４、４０４　監視制御ユニット
　２０５、５０９　光増幅ユニット
　３０３、３０８　ラマン光増幅ユニット
　７０３、７０７　伝送路
　２０８、５０７　主信号
　２０７、５０４　光監視信号
　７０６、７０９　主信号断検出用光
　３０４、６０７　励起光
　１０７、４０３　主信号検出部
　２０２、４０８　監視信号検出部
　２０６、４０６　光監視信号用光源
　３０５、６０４　主信号断検出用光源
　３０６、６０６　主信号断検出用光受信部

Claims

　励起光を生成すると共に該励起光を用いて第２の主信号光を増幅して出力するラマン増幅手段と、
第１の主信号光を送信する主信号光送信手段と、
前記励起光に影響されない波長を有する通信断検知光を監視し、前記通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信する通信断検知光監視手段と、
前記第２の主信号光を監視し、前記第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信する主信号光監視手段と、
光監視信号を解析し、前記解析結果を第３の信号として所定の時間に送信する光監視信号解析手段と、
前記第１の信号を受信すると共に前記第２の信号を受信しない状態で、前記第３の信号を前記所定の時間を経過しても受信できない場合、前記ラマン増幅手段に前記励起光の生成を停止させ、さらに前記第２の信号を受信した場合、前記主信号光送信手段からの第１の主信号光の送信を停止する制御手段と、
を備える光伝送装置。
　前記光監視信号は前記第１の主信号光の送信を停止するか否かの指示を含み、
前記制御手段は、前記第３の信号が前記第１の主信号光の送信停止を指示している場合、前記主信号光送信手段からの第１の主信号光の送信を停止する、請求項１記載の光伝送装置。
　前記光監視信号を生成して出力する光監視信号出力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記主信号光送信手段からの第１の主信号光の送信を停止する時に、前記光監視信号出力手段に前記第２の主信号光の送信停止を指示する光監視信号を生成させる、
請求項１または２記載の光伝送装置。
　前記光監視信号は前記第１の主信号光の送信を停止するか否かの指示を含み、
前記光監視信号解析手段は、前記光監視信号に前記主信号光の送信停止指示が含まれている場合、前記主信号光送信手段からの第１の主信号光の送信を停止する、
請求項１記載の光伝送装置。
　前記光監視信号を生成して出力する光監視信号出力手段をさらに備え、
前記光監視信号解析手段は、前記光監視信号が前記第１の主信号光の送信停止を指示している場合、前記光監視信号出力手段に前記第２の主信号光の送信停止を指示する光監視信号を生成させる、
請求項４記載の光伝送装置。
　前記光監視信号解析手段は、前記光監視信号を検出できない場合に第４の信号を送信し、
前記制御手段は、前記第２の信号、第３の信号または第４の信号のうち少なくとも２つを受信した場合、前記主信号光送信手段からの第１の主信号光の送信を停止する、
請求項１乃至５のいずれか１項記載の光伝送装置。
　前記光監視信号は前記励起光に影響されない波長を有し、
前記通信断検知光監視手段は、前記通信断検知光を監視する代わりに、前記光監視信号を解析して解析結果を前記第３の信号として送信すると共に前記光監視信号を検出できない場合に前記第４の信号を送信する、
請求項６記載の光伝送装置。
　第１の伝送路を介して前記第２の主信号光を受信すると共に、第２の伝送路を介して前記第１の主信号光を送信する請求項１乃至７のいずれか１項記載の光伝送装置と、
前記第２の伝送路を介して前記第１の主信号光を受信すると共に、前記第１の伝送路を介して前記第２の主信号光を送信する請求項１乃至７のいずれか１項記載の光伝送装置と、
を備える光伝送システム。
　励起光を生成すると共に該励起光を用いて前記光信号をラマン増幅し、
第１の主信号光を送信し、
前記励起光に影響されない波長を有する通信断検知光を監視し、前記通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信し、
第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信し、
光監視信号を解析し、前記解析結果を第３の信号として所定の時間に送信し、
前記第１の信号を受信すると共に前記第２の信号を受信しない状態で、前記第３の信号を前記所定の時間を経過しても受信できない場合、前記励起光の生成を停止し、さらに前記第２の信号を受信した場合、第１の主信号光の送信を停止する、
光伝送方法。
　励起光を生成すると共に該励起光を用いて前記光信号を増幅するラマン増幅手段を備えた光伝送装置のコンピュータが実行可能なプログラムであって、
第１の主信号光を送信する処理と、
前記励起光に影響されない波長を有する通信断検知光を監視し、前記通信断検知光を検出できない場合に第１の信号を送信する処理と、
第２の主信号光を検出できない場合に第２の信号を送信する処理と、
光監視信号を解析し、前記解析結果を第３の信号として所定の時間に送信する処理と、
前記第１の信号を受信すると共に前記第２の信号を受信しない状態で、前記第３の信号を前記所定の時間を経過しても受信できない場合、前記励起光の生成を停止し、さらに前記第２の信号を受信した場合、第１の主信号光の送信を停止する処理と、
を前記光伝送装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。