JP2001237773A - 光送信器 - Google Patents

光送信器

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JP2001237773A
JP2001237773A JP2000042588A JP2000042588A JP2001237773A JP 2001237773 A JP2001237773 A JP 2001237773A JP 2000042588 A JP2000042588 A JP 2000042588A JP 2000042588 A JP2000042588 A JP 2000042588A JP 2001237773 A JP2001237773 A JP 2001237773A
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JP
Japan
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laser diode
line
line receiver
optical transmitter
signal
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Application number
JP2000042588A
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Yushi Okubo
祐志 大久保
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザダイオードから不適当な信号が送信さ
れていることを通知する。 【解決手段】 ラインドライバ12に同軸ケーブル13
及びコンデンサCを介して接続されたラインレシーバ1
4と、光送信を行うためのレーザダイオードLDと、前
記ラインレシーバ14の出力を受けて前記レーザダイオ
ードLDを駆動すると共に、前記レーザダイオードLD
から出力される光信号の平均値が所定となるように前記
レーザダイオードLDのバイアス電流を制御するドライ
ブ回路15とを具備し、前記ラインレシーバ14のリフ
ァレンス電圧にオフセットを与え、入力信号断時の出力
をロウレベルとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザダイオー
ドの劣化、ラインレシーバ及び同軸ケーブルの故障を通
知を可能とする光送信器に関するものであり、例えばS
DH(SynchronousDigital Hierarchy )またはSONE
T(Synchronous Optical Network )に準拠する伝送装
置を用いたシステムに用いられる伝送装置に設けられる
光送信器に関し、特にITU−T勧告G.841に規定
されるAPSバイトを用いて自律的に伝送路切り替えを
行う伝送装置に設けられる光送信器の改良に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、世界的に統一されたユーザ網イン
タフェースに基づく広帯域ISDNの展開が求められ、
各種の高速サービスや既存の低速サービスを統一的に多
重化するための規格、すなわちSDH(米国ではSON
ETと称される。両者は厳密には異なるが、155.5
2Mb/s以降のステージでは同一の規格であるため、
相互接続が可能である。以下の文章ではSDHとして説
明を行うが、SONETも含むものとする。)が標準化
されている。これを受けて、各国に設置されたSDH伝
送装置を大容量の光海底ケーブル等で接続した国際間ネ
ットワークに関する技術開発が今盛んに行われている。
【0003】このような国際間SDHネットワークで
は、図3に示すように、複数の伝送装置(ノード:No
de)a〜fを、現用系SL(実線)および予備系PL
(点線)に二重化された伝送路でリング状に接続する形
態がとられる。また、現用系および予備系の各伝送路
は、それぞれ時計回り(Clockwise :CW)および反時
計回り(Counter Clockwise :CCW)の回線を有して
おり、障害発生時には、これらの伝送路を切り替えるこ
とで伝送信号の救済を行うようになっている。
【0004】SDH伝送システムにおける障害発生時の
伝送路の切り替え手順は、ITU−T勧告G.841に
おいて詳細に規定されている。障害発生の際には、各ノ
ードは上記勧告に従い、SDH伝送フレームのセクショ
ンオーバーヘッド(SOH)に定義されたAPS(Autom
atic Protection Switching)バイト(K1・K2バイ
ト)の書き換えおよび授受を行うことで、自律的に伝送
路切り替えを実行する。
【0005】ここでは、各ノードa−b間、b−c間、
c−d間、d−e間、e−f間、f−a間をそれぞれセ
グメント(Segment )A、B、C、D、E、Fとする。
図3において、各ノードa〜fは、現用系伝送路SLお
よび予備系伝送路PLを介して伝送される情報のうちの
任意の情報を取り出し、低速回線MLを介して多重化装
置(或いは交換機)Swなどの低位の通信装置のそれぞ
れにドロップすると共に、各多重化装置Swから送られ
る情報を現用系伝送路SLまたは予備系伝送路PLにア
ッドするものである。ここで、各多重化装置Swは、さ
らに低位の加入者線交換機などの設備(符号付せず)に
接続されている。
【0006】ここで現用系伝送路SLおよび予備系伝送
路PLは、例えばSDHにおいて標準化されているST
M−16などの多重回線で、各ノードa〜f間でそれぞ
れ設定される通信パスで伝送される信号が時分割多重さ
れている。例えばノードaでは、他のノードから隣のノ
ードであるノードfを介して伝送された高速の時分割多
重信号を受信し、自ノード宛のチャネルを現用系伝送路
SL(予備系伝送路PL)から分離(ドロップ)して低
速回線MLに出力する。そして、自ノード宛でない他の
チャネルの時分割多重信号に、自ノードの低速回線ML
から伝送されてきた信号を多重(アッド)して、隣のノ
ードであるノードbに対して高速時分割多重信号を出力
する。また、逆方向の伝送信号であるノードbから伝送
された高速多重時分割信号も同様に、自ノードの低速回
線MLに多重/分離(アッド/ドロップ)を行って、ノ
ードfに出力するようになっている。
【0007】図4に、各ノードa〜fの主要部構成を示
す。すなわち各ノードa〜fは、アッド・ドロップ・マ
ルチプレクサ(ADM)で構成されている。現用系伝送
路SL(予備系伝送路PL)を介して伝送される同期伝
送データを現用系インタフェース部(I/F)2、予備
系インタフェース部(I/F)3を介してTSA部(ま
たはMSW部)1に導入し、更に低速インタフェース部
(I/F)4を介して低速回線ML側にドロップする。
上記においてTSA部は、Time Slot Assignment部であ
り、またMSW部は、Matrix Switch である。また、低
速回線ML側から入力される同期伝送データを、低速イ
ンタフェース部4を介してTSA1に導入し、現用系伝
送路SL(予備系伝送路PL)に多重するものである。
【0008】TSA1に対する動作制御は、各インタフ
ェース部(I/F)2、3から与えられる情報に基づき
制御部5により行なわれる。この制御部5は、各種制御
に係わるプログラムおよびデータを記憶部6に記憶して
いる。
【0009】また、クロック供給部7が設けられてお
り、TSA1、各現用系予備系インタフェース部(I/
F)2、3及び低速インタフェース部(I/F)4に対
して信号の伝送等に用いる基準クロックをクロック供給
部7から供給している。
【0010】更に、各原用系予備系インタフェース部
(I/F)2、3と現用系伝送路SL(予備系伝送路P
L)の間には、LTE(Line Terminating Equipment)
と呼ばれる伝送装置(中継装置)が設けられ、この伝送
装置(中継装置)には光ファイバの伝送路へ信号を送信
するための光送信器が設けられる。
【0011】従来、上記光送信器のDATA入力部は図
5に示されるように構成されている。つまり、ラインド
ライバ101から同軸ケーブル102を介してシングル
エンドで信号をラインレシーバ103へ送っている。こ
の場合、高速信号に対応するためにロジックレベルはE
CL(Emitter Coupled Logic )が一般的である。
【0012】しかしながら、上記の構成によると、ライ
ンレシーバ103のリファレンス電圧VREF を図6に示
すように、入力信号DATAの振幅の中央に正確に設定する
必要があり、これに反して入力信号の振幅の中央に正確
に設定されない場合には、光出力波形のパルス幅が所望
の値からずれたものとなる。
【0013】また、設計上でラインドライバ101とラ
インレシーバ103の温度特性を一致させたとしても、
ラインドライバ101のDCオフセットに対してはライ
ンレシーバ103側において個別調整する必要があっ
た。
【0014】そこでECLによる構成をやめて図7に示
されるようにカップリングコンデンサCを用いた回路構
成が採用されている。この回路構成によると、カップリ
ングコンデンサCにより直流成分がカットされるので、
温度変化に伴うラインドライバ101のDCオフセット
変動の影響を受けなくなる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成によると、カップリングコンデンサCにより直流成分
がカットされるので、例えば図7に示すように同軸ケー
ブル102が断線するなどの障害が生じるとラインレシ
ーバ103の入力端子の電圧VINとリファレンス電圧V
REF が等しくなる。実際には、図8の(a)に示すよう
にラインレシーバ103の入力端子の電圧VINは不定で
あり、リファレンス電圧VREF に対して上下変動するの
で、ラインレシーバ103の出力信号VOUT は図8の
(b)に示すようにパルスが現れる。
【0016】従って、レーザダイオードに対しては上記
パルスが入力され、図8(c)に示すように入力信号I
P に対応する光出力が生じる。つまり、同軸ケーブル1
02が断線するなどの障害により入力信号が無いにも拘
らず、レーザダイオードからは入力信号が有るかのよう
なパルス出力がなされる。この光パルス出力はランダム
信号でありSDH信号フォーマットを有していないの
で、対向局の受信側でへ同期外れや光信号断を検出す
る。このようにして得られる受信がわのアラームだけで
は、送信側の問題であるのか伝送路の問題であるのか特
定できないという問題があった。
【0017】本発明は上記のような従来の光送信器が有
する問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的
は、入力信号が無い場合にはアラームを発生し故障を通
知する光送信器を提供することである。また他の目的
は、入力信号断を簡単な構成により検出可能な光送信器
を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光送信器
は、ラインドライバに同軸ケーブル及びコンデンサを介
して接続されたラインレシーバと、光送信を行うための
レーザダイオードと、前記ラインレシーバの出力を受け
て前記レーザダイオードを駆動すると共に、前記レーザ
ダイオードから出力される光信号の平均値が所定となる
ように前記レーザダイオードのバイアス電流を制御する
ドライブ回路とを具備し、前記ラインレシーバのリファ
レンス電圧にオフセットを与え、入力信号断時の出力を
ロウレベルとすることを特徴とする。これにより、同軸
ケーブルの断線等によりラインレシーバに入力信号が到
来しなくなったときには、ラインレシーバの出力はロウ
レベルになる。
【0019】また、本発明に係る光送信器では、前記ド
ライブ回路には、前記レーザダイオードのバイアス電流
が所定以上に増加したことを検出するバイアスアラーム
部が備えられ、このバイアスアラーム部の出力を受けて
前記レーザダイオードの劣化、前記ラインレシーバ及び
前記同軸ケーブルの故障を通知することを特徴とする。
これにより光送信側の障害を検出することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態に係る光送信器を説明する。図1に実施の
形態に係る光送信器11の構成が示されている。ライン
ドライバ12から同軸ケーブル13を介して光送信器1
1へ信号を送っている。光送信器11のラインレシーバ
14は同軸ケーブル13にコンデンサCを介して接続さ
れている。
【0021】ラインレシーバ14の入力端子は抵抗Rを
介して接地されている。ラインレシーバ14のリファレ
ンス端子はリファレンス電圧を反転して入力する負論理
端子である。本実施の形態では、ラインレシーバ14の
リファレンス端子へ、入力端子に到来する信号波形の振
幅の中央値より僅かに正側へオフセットを与える。つま
り、通常のリファレンス電圧REF に正電圧のオフセット
を与える。
【0022】ラインレシーバ14の出力側には、ドライ
ブ回路15、レーザダイオードLDが設けられ、レーザ
ダイオードLDから発光された光信号へ光ファイバケー
ブルFへ送られる。レーザダイオードLDにはフォトダ
イオードPDが付設され、レーザダイオードLDが発光
した光のモニタ信号をドライブ回路15へフィードバッ
クする。
【0023】ドライブ回路15は、フォトダイオードP
Dによりフィードバックされた信号に基づきレーザダイ
オードLDから出力される光信号の平均値が所定値とな
るようにバイアス電流Ib を制御するAPC機能を備え
る。レーザダイオードLDが経時的に劣化し図2(c)
に示す光出力−駆動電流の特性曲線の傾きが緩くなるの
で、ドライブ回路15は光信号の平均値を所定値とすべ
くバイアス電流Ib を大きくする。このバイアス電流I
b をモニタすると、レーザダイオードLDの経時的劣化
度を検出できるので、ドライブ回路15にはバイアス電
流Ib が所定以上に増加したことを検出するバイアスア
ラーム部16が備えられ、バイアスアラームALMを出
力する。
【0024】以上の通りに構成された光送信器11は、
例えば、同軸ケーブル13が断線したときに次のように
動作する。コンデンサCにより直流成分がカットされて
いるので、ラインレシーバ14の入力端子へ到来する信
号VINは図2(a)に示されるように信号波形の振幅の
ほぼ中央値となる。しかし、ラインレシーバ14のリフ
ァレンス端子へは、入力端子に到来する信号波形の振幅
の中央値より僅かに負側へオフセットが与えられている
ので、負論理端子によりラインレシーバ14の内部へは
リファレンス電圧が反転されて図2(a)に示されるよ
うに、信号波形の振幅のほぼ中央値より僅かに高いレベ
ルの電圧VREF (バー付)として与えられる。
【0025】この結果、図2(b)に示されるようにラ
インレシーバ14の出力はロウレベルとなる。このロウ
レベルの信号がドライブ回路15へ与えられると、これ
に対応したIp が0としてレーザダイオードLDに与え
られる。このときもドライブ回路15は光信号の平均値
を所定値とすべくバイアス電流Ib を大きくし、バイア
ス電流Ib のみで平均値が所定値の光信号がレーザダイ
オードLDから発生される(図2(c))。つまり、レ
ーザダイオードLDからは平均値の等しい連続発光の光
信号が出力される。
【0026】このときは、バイアス電流Ib が大きくさ
れているので、バイアスアラーム部16からバイアスア
ラームALMが出力され、光送信器の動作異常を検出で
きる。斯して、本実施例によればリファレンス電圧に僅
かなオフセットを与えるという簡単な構成により、レー
ザダイオードの劣化以外にラインレシーバ及び同軸ケー
ブルの故障が通知され、保守を適切に行うように期待で
きる。しかもラインレシーバ及び同軸ケーブルの故障の
ための検出回路や通知手段を設けることなく通知がなさ
れ、構成の大型化複雑化を回避できるものである。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ラ
インドライバに同軸ケーブル及びコンデンサを介して接
続されたラインレシーバのリファレンス電圧にオフセッ
トを与え、入力信号断時の出力をロウレベルとしたの
で、同軸ケーブルの断線等によりラインレシーバに入力
信号が到来しなくなったときには、ラインレシーバの出
力はロウレベルになるが、APC動作によりレーザダイ
オードのバイアス電流が増加して平均値の等しい連続光
の光信号が送出され、受信側において異常を検出でき、
かつ上記バイアス電流の増加を検出して送信側において
も異常を検出でき、光送信器の異常を特定して適切な保
守を行うことができる。
【0028】また本発明によれば、レーザダイオードの
バイアス電流が所定以上に増加したことを検出するバイ
アスアラーム部にてレーザダイオードの劣化、ラインレ
シーバ及び同軸ケーブルの故障を通知することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る光送信器の構成図。
【図2】本発明の実施の形態に係る光送信器の動作を説
明するための波形図。
【図3】本発明が適用される国際間SDHネットワーク
の構成を示す図。
【図4】図4の各ノードの詳細構成を示す図。
【図5】従来の光送信器の構成図。
【図6】図5に示す従来の光送信器のリファレンス電圧
を説明するための図。
【図7】従来の光送信器の構成図。
【図8】図7に示す従来の光送信器の動作を説明するた
めの波形図。
【符号の説明】
11 光送信器 12 ライン
ドライバ 13 同軸ケーブル 14 ライン
レシーバ 15 ドライブ回路 16 バイア
スアラーム部 LD レーザダイオード C コンデン
サ F 光ファイバケーブル PD フォトダイオード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラインドライバに同軸ケーブル及びコン
    デンサを介して接続されたラインレシーバと、 光送信を行うためのレーザダイオードと、 前記ラインレシーバの出力を受けて前記レーザダイオー
    ドを駆動すると共に、前記レーザダイオードから出力さ
    れる光信号の平均値が所定となるように前記レーザダイ
    オードのバイアス電流を制御するドライブ回路とを具備
    し、 前記ラインレシーバのリファレンス電圧にオフセットを
    与え、入力信号断時の出力をロウレベルとすることを特
    徴とする光送信器。
  2. 【請求項2】 前記ドライブ回路には、前記レーザダイ
    オードのバイアス電流が所定以上に増加したことを検出
    するバイアスアラーム部が備えられ、 このバイアスアラーム部の出力を受けて前記レーザダイ
    オードの劣化、前記ラインレシーバ及び前記同軸ケーブ
    ルの故障を通知することを特徴とする請求項1に記載の
    光送信器。
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