CN114270731A - 通信装置以及通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种通信装置，其具备：发送单元，其发送光信号；接收单元，其接收光信号；发送端口；接收端口；切换单元，其连接到所述发送单元、所述接收单元、所述发送端口以及所述接收端口，所述切换单元能够设定为所述发送单元与所述发送端口连接并且所述接收单元与所述接收端口连接的第一状态、以及所述发送单元与所述接收端口连接并且所述接收单元与所述发送端口连接的第二状态；监视单元，其对从所述接收端口或所述发送端口输入的光的等级进行监视；以及控制单元，其基于所述监视单元监视的所述光的等级，将所述切换单元设定为所述第一状态以及所述第二状态中的任一者。

Description

通信装置以及通信系统
技术领域
本发明涉及用于解决通信系统中的错误连接的技术。
背景技术
为了增加通信容量，使用其中在一根光纤中设定多个芯的多芯(MC)光纤。专利文献1公开了多芯接口(MCI)，该多芯接口是用于将单芯(SC)光纤连接到MC光纤的连接构件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2012-22176号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在光通信系统中，使用两种类型的MCI。在以下给出的描述中，一种类型的MCI被称为“第一MCI”，另一种类型的MCI被称为“第二MCI”。图1A和图1B示出了其中使用MC光纤的光通信系统。图1A和图1B各自示出了通信站建筑物中的结构。通过使用各自具有四个芯的MC光纤的光传输线路连接图1A所示的通信站建筑物和图1B所示的通信站建筑物。这里假设图1A所示的通信装置#1和图1B所示的通信装置#3彼此对置，图1A所示的通信装置#2与图1B所示的通信装置#2彼此对置。第一MCI用于将分别连接到通信装置#1和通信装置#2的SC光纤连接到光传输线路的MC光纤，第二MCI用于将分别连接到通信装置#3和通信装置#4的SC光纤连接到光传输线路的MC光纤。
具体地，使用SC光纤将通信装置#1的发送端口连接到第一MCI的端口#1。使用SC光纤将通信装置#1的接收端口连接到第一MCI的端口#2。使用SC光纤将通信装置#2的发送端口连接到第一MCI的端口#3。使用SC光纤将通信装置#2的接收端口连接到第一MCI的端口#4。第一MCI将端口#1至端口#4分别连接到MC光纤的芯#1至芯#4。通过将第一MCI的连接器连接到光传输线路，第一MCI的MC光纤的芯#1到芯#4连接到光传输线路的芯#1到芯#4。
此外，使用SC光纤将通信装置#3的接收端口连接到第二MCI的端口#1。使用SC光纤将通信装置#3的发送端口连接到第二MCI的端口#2。使用SC光纤将通信装置#4的接收端口连接到第二MCI的端口#3。使用SC光纤将通信装置#4的发送端口连接到第二MCI的端口#4。第二MCI将端口#1到端口#4连接到MC光纤的芯#1到芯4。通过将第二MCI的连接器连接到光传输线路，第二MCI的MC光纤的芯#1到#4连接到光传输线路的芯#1到芯#4。
图2A和图2B分别示出了第一MCI的连接器的截面和第二MCI的连接器的截面。附图标记80表示MC光纤，附图标记81表示连接器主体，附图标记82表示连接器的锁定机构。此外，在图2A和图2B中，从#1到#4编号的圆圈代表MC光纤的芯#1到#4。如图2A和图2B所示，第一MCI的连接器的截面和第二MCI的连接器的截面是镜像对称的。这是因为通信装置#1和通信装置#2以及通信装置#3和通信装置#4分别连接到光传输线路的不同的端部。
这里，将考虑一种情况，其中误使用第一MCI而不是第二MCI将通信装置#3和通信装置#4连接到光传输线路。在这种情况下，光传输线路的芯#1连接到误用的第一MCI的芯#4，光传输线路的芯#2连接到误用的第一MCI的芯#3，光传输线路的芯#3连接到误用的第一MCI的芯#2，光传输线路的芯#4连接到误用的第一MCI的芯#1。因此，通信装置#1的发送端口连接到通信装置#4的发送端口，通信装置#1的接收端口连接到通信装置#4的接收端口，通信装置#2的发送端口连接到通信装置#3的发送端口，通信装置#2的接收端口连接到通信装置#2的接收端口。在误将第二MCI而不是第一MCI用于将通信装置#1和通信装置#2连接到光传输线路的情况下，同样的问题也会发生。
在光传输线路中，MCI不仅用于该光传输线路和通信装置之间的连接部分，而且第一MCI和第二MCI用于连接各光传输线路之间的连接部分，因为需要将SC光纤连接到MC光纤。例如，通过将图1A所示的第一MCI的端口#3和端口#4连接到另一光传输线路，以及将图1B所示的第二MCI的端口#3和端口#4连接到另一光传输线路，可以将通信装置#2设置在与通信装置#1的设置位置不同的位置处，并且可以将通信装置#4设置在与通信装置#3的设置位置不同的位置处。
因此，在光通信系统中使用的多个MCI中，如果使用了错误类型的MCI，并且通信装置连接到不与该通信装置对置的另一个通信装置，则难以识别错误类型的MCI或判定该通信装置误连接到哪个通信装置。特别是MC光纤的芯的数量增加以及使用同一光传输线路的各通信装置设置在不同的位置处的情况下，难度水平增加。
用于解决问题的手段
根据本发明的一个方面，一种通信装置，其具备：发送单元，其发送光信号；接收单元，其接收光信号；发送端口；接收端口；切换单元，其连接到所述发送单元、所述接收单元、所述发送端口以及所述接收端口，所述切换单元能够设定为所述发送单元与所述发送端口连接并且所述接收单元与所述接收端口连接的第一状态、以及所述发送单元与所述接收端口连接并且所述接收单元与所述发送端口连接的第二状态；监视单元，其对从所述接收端口或所述发送端口输入的光的等级进行监视；以及控制单元，其基于所述监视单元监视的所述光的等级，将所述切换单元设定为所述第一状态以及所述第二状态中的任一者。
发明的有益效果
根据本发明，即使在通信系统中发生错误连接，也可以容易地解决错误连接。
通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。另外，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的构成。
附图说明
图1A是图示传统技术遇到的问题的图。
图1B是图示传统技术遇到的问题的图。
图2A是图示传统技术遇到的问题的图。
图2B是图示传统技术遇到的问题的图。
图3A是根据实施例的第一MCI的连接器的截面图。
图3B是根据实施例的第二MCI的连接器的截面图。
图4A是根据实施例的光通信系统的结构图。
图4B是根据实施例的光通信系统的结构图。
图5是根据实施例的通信装置的结构图。
图6A是根据实施例的第一MCI的连接器的截面图。
图6B是根据实施例的第二MCI的连接器的截面图。
图7是根据实施例的通信装置的结构图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述实施例。需要注意的是，以下给出的实施例并不旨在限制所附权利要求中记载的本发明的范围，并且并非实施例中描述的特征的所有组合都是实施本发明所必需的。实施例中描述的多个特征中的两个或更多个特征可以以任何方式组合。此外，相同或相似的结构元件被赋予相同的附图标记，并且将省略冗余的描述。
<第一实施例>
通常，在如图2A和图2B所示的MC光纤中，多个芯沿周向布置，芯编号分配给沿周向的多个芯。此外，通常，分配了连续的芯号的各芯用作用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的芯。然而，如参考图1A和图1B以及图2A和图2B所描述的，如果使用了错误类型的MCI，则通信装置可能连接到不同于与该通信装置对置的通信装置的另一通信装置。为此，在本实施例中，作为用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的两个芯，使用了关于在MC光纤的截面中在预定方向上延伸的线而线对称的两个芯。在预定方向上延伸的线是根据MCI中使用的连接构件的锁定机构的位置决定的。
图3A和图3B是图示用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的两个芯的图。图3A和图3B分别示出了第一MCI的连接器的截面和第二MCI的连接器的截面。图3A和图3B所示出的MC光纤的截面也对应于各自沿与MC光纤80的长度方向正交的平面截取的截面。在预定方向上延伸的线是当锁定机构设置在垂直方向的上侧或下侧时延伸通过MC光纤的中心的垂直线。然后，将设置在关于垂直线对称的位置处的芯#1A和芯#1B以及芯#2A和芯#2B定义为用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的芯。
图4A和图4B是已经以上述方式决定了用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的两个芯的情况下的光通信系统的结构图。图4A所示的通信装置#1和图4B所示的通信装置#3是彼此对置的两个通信装置，图4A所示的通信装置#2和图4B所示的通信装置#4是彼此对置的两个通信装置。
使用SC光纤将通信装置#1的发送端口连接到第一MCI的端口#1A。使用SC光纤将通信装置#1的接收端口连接到第一MCI的端口#1B。使用SC光纤将通信装置#2的发送端口连接到第一MCI的端口#2A。使用SC光纤将通信装置#2的接收端口连接到第一MCI的端口#2B。第一MCI将端口#1A、端口#1B、端口#2A和端口#2B分别连接到MC光纤的芯#1A、芯#1B、芯#2A和芯#2B。通过将第一MCI的连接器连接到光传输线路，第一MCI的MC光纤的芯#1A、芯#1B、芯#2A和芯#2B连接到光传输线路的芯#1A、芯#1B、芯#2A和芯#2B。
此外，使用SC光纤将通信装置#3的接收端口连接到第二MCI的端口#1A。使用SC光纤将通信装置#3的发送端口连接到第二MCI的端口#1B。使用SC光纤将通信装置#4的接收端口连接到第二MCI的端口#2A。使用SC光纤将通信装置#4的发送端口连接到第二MCI的端口#2B。第二MCI将端口#1A、端口#1B、端口#2A和端口#2B连接到多芯(MC)光纤的芯#1A、芯#1B、芯#2A和芯#2B。通过将第二MCI的连接器连接到光传输线路，第二MCI的MC光纤的芯#1A、芯#1B、芯#2A和芯#2B连接到光传输线路的芯#1A、芯#1B、芯#2A和芯#1B。
这里，将考虑一种情况，其中误使用第一MCI而不是第二MCI将通信装置#3和通信装置#4连接到光传输线路。在这种情况下，光传输线路的芯#1A连接到误用的第一MCI的芯#1B，光传输线路的芯#1B连接到误用的第一MCI的芯#1A，光传输线路的芯#2A连接到误用的第一MCI的芯#2B，光传输线路的芯#2B连接到误用的第一MCI的芯#2A连接。因此，通信装置#1的发送端口连接到通信装置#3的发送端口，通信装置#1的接收端口连接到通信装置#3的接收端口，通信装置#2的发送端口连接到通信装置#4的发送端口，通信装置#2的接收端口连接到通信装置#4的接收端口。
然而，与参考图1A和图1B以及图2A和图2B所描述的情况不同，即使使用了错误类型的MCI，彼此对置的两个通信装置的发送端口也连接，彼此对置的两个通信装置的接收端口也连接，因此，某个通信装置连接到另一个不相关的通信装置的情况不会发生。这不取决于使用的错误类型的MCI的数量或各MCI的设置位置。因此，即使错误连接发生，通过改变将通信装置#3与误用的第一MCI连接的SC光纤的连接关系，也可以解决错误连接。具体地，将通信装置#3的发送端口连接到误用的第一MCI的端口#1A，并将通信装置#3的接收端口连接到误用的第一MCI的端口#1B即可。也可以改变使用SC光纤进行的通信装置#1和作为正确类型的MCI的第一MCI之间的连接。
此外，可以由通信装置而不是操作者来改变使用SC光纤进行的通信装置和MCI之间的连接。图5是具有用于从错误连接中恢复的恢复机构的通信装置的结构图。在图5中，发送单元14产生并发送用于传输信息的光信号，接收单元13接收由对置的通信装置的发送单元14产生的光信号，并且对光信号进行解调或解码。通信装置的接收端口10、发送端口11、接收单元13和发送单元14分别连接到光切换(SW)单元12的端口#1、端口#2、端口#3和端口#4。
通过由控制单元16控制，将光切换单元12设定为第一状态或第二状态。在第一状态下，光切换单元12的端口#1和端口#3连接，端口#2和端口#4连接。另一方面，在第二状态下，光切换单元12的端口#1和端口#4连接，端口#2和端口#3连接。测量单元15测量通过光切换单元12和发送端口11之间的光纤传播的光的等级，并将所测量的等级通知给控制单元16。假设通信装置能够通过网络与管理装置(未示出)进行通信，并且操作者可以通过管理装置远程控制通信装置。
当使用光传输线路连接彼此对置的两个通信装置#1和通信装置#3时，操作者将彼此对置的两个通信装置#1和通信装置#3设定为错误连接检测模式。在错误连接检测模式中，每个通信装置的控制单元16将光切换单元12设定为预定状态，例如第一状态。然后，操作者使彼此对置的两个通信装置之一的发送单元14发送光信号，并且使另一个通信装置的测量单元15测量光的等级。此时，操作者使另一个通信装置的发送单元14停止发送光信号。在彼此对置的两个通信装置的发送端口11和接收端口10正确连接的情况下，由另一个光通信装置的测量单元15检测到的光的等级小于预定值。当控制单元16接收到表示在错误连接检测模式下由测量单元15检测到的光的等级小于预定值的测量结果时，控制单元16向操作者发送表示不存在错误连接的通知，而不改变光切换单元12的状态。另一方面，在彼此对置的两个通信装置的发送端口11彼此连接并且彼此对置的两个通信装置的接收端口10彼此连接时，由另一个光通信装置的测量单元15检测到的光的等级大于或等于预定值。当控制单元16接收到表示在错误连接检测模式下由测量单元15检测到的光的等级大于或等于预定值的测量结果时，控制单元16改变光切换单元12的状态以解决错误连接，并向操作者发送表示错误连接已经发生的通知。
在图5中，测量单元15检测发送端口11和光切换单元12之间的光的等级，然而，测量单元15可以配置为检测发送单元14和光切换单元12之间的光的等级。或者，测量单元15可以配置为检测接收端口10和光切换单元12之间或接收单元13和光切换单元12之间的光的等级。在这种情况下，当在错误连接检测模式下由测量单元15检测到的光的等级大于或等于预定值时，判定错误连接没有发生。在这种情况下，接收单元13可以具有测量单元15的功能以用作测量单元15。
如上所述，设置在关于在MC光纤的截面中在预定方向上延伸的线对称的位置处的两个芯用作用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的两个芯。在预定方向上延伸的线是基于MCI的连接器的锁定机构的位置来决定的。通过这种配置，即使在任何位置使用错误类型的MCI，也仅将彼此对置的两个通信装置的发送端口和接收端口相互连接，因此可以防止不彼此对置的两个不相关的通信装置彼此连接。另外，仅彼此对置的两个通信装置的各发送端口和各接收端口相互连接，因此能够容易地解决SC光纤的连接侧的错误连接。此外，通过在通信装置中设置光切换单元，操作者可以远程解决错误连接，而无需访问通信装置的安装位置。
在图3A和图3B中，在MC光纤的截面中在预定方向上延伸的线上，或者换句话说，延伸通过锁定机构和MC光纤的中心的线上，没有设置芯。然而，可能存在这样的情况，于在预定方向上延伸的线上设置偶数个芯。例如，当图3A和图3B中所示的芯的布置旋转45度时，两个芯存在于在预定方向上延伸的线上。此外，当芯等距地布置在两个不同半径的圆周上时，四个芯存在于在预定方向上延伸的线上。当芯存在于在预定方向延伸的线上时，即使第一MCI和第二MCI误用，错误连接也不会发生。因此，在本实施例中，作为不存在于在预定方向上延伸线上的芯，关于在预定的方向上延伸的线而线对称的两个芯用作用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的一对芯。另一方面，作为存在于在预定方向上延伸的线上的偶数个芯，可以使用任意选择的一对芯来在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收。
已经通过以各自具有四个芯的MC光纤为例对本实施例进行了描述，但是以线对称的方式设置多个芯即可，芯的数量也可以为四个以上。此外，已经通过使用MC光纤作为各自具有多个芯的光纤对本实施例进行了描述。然而，本发明也适用于通过将多个SC光纤集束成带状而获得的所谓带状芯线。图6A和图6B示出了在包含八个SC光纤的带状芯线中使用的第一MCI的连接器和第二MCI的连接器的截面。附图标记91表示连接器主体，附图标记92表示锁定机构。在图6A和图6B中，将设置在关于延伸通过布置成一排的多个芯的中心的线对称的位置处的两个芯配对为一对，并且包含在该对中的两个芯用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收。具体地，芯#1A和芯#1B配对为一对，芯#2A和芯#2B配对为一对，芯#3A和芯#3B配对为一对，芯#4A和芯#4B配对为一对。
<第二实施例>
接着，将着力于与第一实施例的不同对第二实施例进行说明。在第一实施例中，光切换单元12、监视单元15和控制单元16设置在每个通信装置中以解决错误连接。在本实施例中，可以仅使用无源器件来解决错误连接。在本实施例中，在光传输线路中设置中继器的情况下，用于在彼此对置的两个通信装置之间执行发送和接收的两个芯仅允许在相互不同的方向上传播的光信号从中通过。具体地，在如图4A和图4B所示进行连接的情况下，光传输线路的芯#1A仅允许从通信装置#1向通信装置#3行进的光信号通过，阻止从通信装置#3向通信装置#1行进的光信号，光传输线路的芯#1B仅允许从通信装置#3向通信装置#1行进的光信号通过，阻止从通信装置#1向通信装置#3行进的光信号。
图7是具有用于从错误连接中恢复的恢复机构的通信装置的结构图。在本实施例中，使用光耦合器17而不是图5所示的光切换单元12。此外，光隔离器18设置在发送单元14和光耦合器17之间。光隔离器18允许从发送单元14向光耦合器17行进的光信号通过，但阻止从光耦合器17向发送单元14行进的光信号。
输入到光耦合器17的端口#1的光信号分成两个等幅信号，然后两个等幅信号分别从端口#3和端口#4输出。输入到光耦合器17的端口#2的光信号分成两个等幅信号，然后两个等幅信号分别从端口#3和端口#4输出。输入到光耦合器17的端口#3的光信号分成两个等幅信号，然后两个等幅信号分别从端口#1和端口#2输出。输入到光耦合器17的端口#4的光信号分成两个等幅信号，然后两个等幅信号分别从端口#1和端口#2输出。
由发送单元14发送的光信号从光耦合器的端口#1和端口#2输出。因此，由发送单元14发送的光信号从接收端口10和发送端口11两者输出。然而，如上所述，从接收端口10向光传输线路输出的光信号被光传输线路阻止，只有从发送端口11输出的光信号被发送到对置的通信装置。另一方面，根据连接光传输线路和通信装置的MCI的类型，由对置的通信装置发送的光信号被输入到接收端口10或发送端口11。无论从对置的通信装置输出的光信号输入到接收端口10和发送端口11中的哪一个，光耦合器17都从端口#3和端口#4输出从对置的通信装置发送的光信号。从端口#3输出的光信号被接收单元13接收。另一方面，从端口#4输出的光信号被光隔离器18阻止。如上所述，如果使用了错误类型的MCI，彼此对置的两个通信装置可以执行通信。
本发明不限于上述实施例，在本发明的精神和范围内可以进行各种改变和修改。因此，为了使公众了解本发明的范围，提出了以下权利要求。
本申请要求于2019年9月2日提交的日本专利申请2019-159693的优先权，该申请通过引用并入本文。

Claims (13)

1.一种通信装置，其中，所述通信装置具备：
发送单元，其发送光信号；
接收单元，其接收光信号；
发送端口；
接收端口；
切换单元，其连接到所述发送单元、所述接收单元、所述发送端口以及所述接收端口，所述切换单元能够设定为所述发送单元与所述发送端口连接并且所述接收单元与所述接收端口连接的第一状态、以及所述发送单元与所述接收端口连接并且所述接收单元与所述发送端口连接的第二状态；
监视单元，其对从所述接收端口或所述发送端口输入的光的等级进行监视；以及
控制单元，其基于所述监视单元监视的所述光的等级，将所述切换单元设定为所述第一状态以及所述第二状态中的任一者。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，在对置的通信装置发送光信号时，所述控制单元基于所述监视单元监视的所述光的等级，将所述切换单元设定为所述第一状态以及所述第二状态中的任一者。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其中，
所述监视单元对从所述发送端口输入的光的等级进行监视，
在所述对置的通信装置发送光信号时，若从所述发送端口输入的所述光的等级小于预定值，则所述控制单元将所述切换单元设定为所述第一状态，若所述光的等级大于所述预定值，则所述控制单元将所述切换单元设定为所述第二状态。
4.根据权利要求2所述的通信装置，其中，
所述监视单元对从所述接收端口输入的光的等级进行监视，
在所述对置的通信装置发送光信号时，若从所述接收端口输入的所述光的等级大于预定值，则所述控制单元将所述切换单元设定为所述第一状态，若所述光的等级小于所述预定值，则所述控制单元将所述切换单元设定为所述第二状态。
5.一种通信装置，其中，所述通信装置具备：
发送单元，其发送光信号；
接收单元，其接收光信号；
发送端口；
接收端口；
阻止单元，其连接到所述发送单元；以及
光耦合器，其连接到所述阻止单元、所述接收单元、所述发送端口以及所述接收端口，
所述阻止单元使所述发送单元发送的所述光信号通过，而对朝向所述发送单元的光信号进行阻止，
所述光耦合器将来自所述发送单元的所述光信号输出到所述发送端口以及所述接收端口中的每一个，将来自所述接收端口的光信号输出到所述接收单元以及所述阻止单元中的每一个，并将来自所述发送端口的光信号输出到所述接收单元以及所述阻止单元中的每一个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信装置，其中，在使用光纤所具有的多个芯内的、在与该光纤的长度方向正交的截面中不在通过该截面的中心的预定方向的直线上的芯而与对置的通信装置进行所述光信号的发送接收的情况下，所述通信装置使用处于关于所述直线而彼此线对称的位置处的两个芯与所述对置的通信装置进行所述光信号的发送接收。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述预定方向是基于在连接构件中使用的连接器的锁定机构的位置来决定的，所述连接构件将所述光纤所具有的所述多个芯中的每一个与单芯光纤连接。
8.根据权利要求6或7所述的通信装置，其中，所述光纤是具有所述多个芯的多芯光纤。
9.根据权利要求6或7所述的通信装置，其中，所述光纤是具有所述多个芯的带状芯线。
10.一种通信系统，其中，所述通信系统使用具有多个芯的光纤，
对于在与该光纤的长度方向正交的截面中不在通过该截面的中心的预定方向的直线上的芯，对置的两个通信装置使用处于关于该直线而彼此线对称的位置处的两个芯进行发送接收。
11.根据权利要求10所述的通信系统，其中，所述预定方向是基于在连接构件中使用的连接器的锁定机构的位置来决定的，所述连接构件将所述光纤所具有的所述多个芯中的每一个与单芯光纤连接。
12.根据权利要求10或11所述的通信系统，其中，所述光纤是具有所述多个芯的多芯光纤。
13.根据权利要求10或11所述的通信系统，其中，所述光纤是具有所述多个芯的带状芯线。
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