JP2003032156A - 海底分岐装置とその給電制御方法及び給電制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】海底分岐装置とその制御方法及び給電制御シス
テムにおいて、システムの立上／立下時における給電装
置の操作手順を簡素化し、低コスト化を実現すると共
に、障害時における給電再構成を可能な限り自動化す
る。 【解決手段】1台の給電装置(110)から海底通信システム
全体に給電を行うための給電電流(I₁)を海底分岐装置(B
U)に供給し、海底分岐装置(BU)が複数の分岐給電路(S2,
S3)に給電電流(I₁)を分流する。また、分岐給電路(S2,S
3)のいずれかに障害が発生した時、海底分岐装置(BU)が
障害分岐給電路を開放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海底分岐装置とそ
の給電制御方法及び給電制御システムに関し、特に海底
通信システムに用いる海底分岐装置とその給電制御方法
及び給電制御システムに関する。

【０００２】一般に、複数の陸揚局を結ぶ海底通信シス
テムにおいて、海中で光ケーブルを分岐する役割を担う
海底分岐装置（Branching Unit）や海底中継器等を動作
させるための電力は、陸揚局に設置された給電装置（Po
wer Feeding Equipment）から光ケーブルの導体を通じ
て直流定電流給電される。

【０００３】海底通信システムにおいて、海中で障害が
起こった場合、海底中継器・光ケーブル・海底分岐装置
は全て海中にあるため、即座に修復・再構成を行なうこ
とが困難である。特に、海底分岐装置は複数局間のノー
ドとなっているため、海底通信システム内の一箇所で発
生した障害がシステム全体に影響を及ぼさぬ様、障害時
のあらゆる通信切断に備えて、給電パス切替（給電再構
成）をする重要な機能を持っている。

【０００４】

【従来の技術】図14は、従来の給電制御方法を示した図
である。同図に示す海底通信システムでは、A局、B局、
及びC局の3拠点が海底分岐装置BUによって接続されてい
る。海底分岐装置BUとA局、B局、及びC局との間は、光
ケーブルから成る伝送路区間S1，S2，及びS3でそれぞれ
接続されている。なお、以下の説明において、「伝送路
区間」が物理的な光ケーブルの導体を意味する場合があ
る。

【０００５】また、A局、B局、及びC局は、それぞれ給
電装置（PFEで図示）101，201，及び301を有しており、
給電装置101及び201は互いに異なる極性を用いた両端給
電（Double End Feeding）を行うことにより、A局とB局
との間の伝送路区間S1及びS2に定電流Icを供給してい
る。同図に示す例では、給電装置101の極性がプラスに
なっており、給電装置201の極性がマイナスになってい
る。

【０００６】また、C局では、海底分岐装置BUにおける
アース410と、マイナスの極性の給電装置301を接続して
片端給電（Single End Feeding）を行うことにより、海
底分岐装置BUとC局との間の伝送路区間S3に定電流Icを
供給している。このような従来の給電制御方法の場合、
システムの立上、立下、及び障害時において、A局、B
局、及びC局の3拠点の各給電装置101，201，及び301を
操作する担当者が互いに連絡を取り合いながら以下に説
明するような定められた操作手順に従って海底分岐装置
BU内のリレーを動作させる必要がある。

【０００７】まず、システムの立上手順を以下に説明す
る。図15(1)は、図14に示した給電装置101，201，301，
海底分岐装置BU、及び伝送路区間S1，S2，及びS3のシス
テム立上直前における状態を示したものである。なお、
図14に示したA局、B局、及びC局は、それぞれ各給電装
置101，201，及び301と一対一に対応しているため、図1
5以降の図では省略されている。

【０００８】図示の如く海底分岐装置BUにおいては、伝
送路区間S1，S2，及びS3が全て接続された状態になって
おり、また、各給電装置101，201，301においても伝送
路区間S1，S2，及びS3がそれぞれ接続された状態になっ
ている。図15(2)は、システムの立上に備えて、まずC局
において伝送路区間S3の先端を給電装置301から開放す
ることを示したものである。そして、給電装置101はプ
ラス、給電装置201はマイナスの極性になるように設定
されることを示している。

【０００９】同図の状態から給電装置101及び201の間で
両端給電を行う手順を、図16及び17を参照して以下に説
明する。(1)海底分岐装置BUにおける伝送路区間S3の開放 まず、図16(1)に示す如く、給電装置201を定電流モード
（Constant Current Mode：CCで図示）で立ち上げ、出
力電流をY₁/2(mA)とする。この場合、給電装置101から
給電装置201に向けて伝送路区間S1及びS2をY₁/2(mA)の
電流が流れることになる。なお、Y₁は、海底分岐装置BU
内のリレーが伝送路区間S3を開放するための動作電流の
値である。

【００１０】また、図17(1)は、図16(1)の状態における
給電装置101、海底分岐装置BU、及び給電装置201の電圧
及び電流の状態を示したものである。同図において、横
軸は0Vの電圧を示しており、横軸の上下はそれぞれプラ
ス及びマイナスの電圧を示している。また、給電装置10
1から201に至る斜線の傾斜角が電流の大きさを示してい
る。従って、図17(1)においては、給電装置101側は0Vで
あり、ここからY₁/2(mA)の電流が流れるため、給電装置
201側ではマイナスの電圧になっている。

【００１１】次に、図16(2)に示す如く、給電装置101側
を定電圧モード（Constant VoltageMode：CVで図示）で
立ち上げ、この時の出力電圧をZ₁に設定する。なお、電
圧Z ₁は、電流Y₁(mA)が流れた時に海底分岐装置BUの電圧
が0Vとなるような電圧値である。

【００１２】図17(2)は、給電装置101の出力電圧をZ₁に
した場合の、給電装置101、海底分岐装置BU、及び給電
装置201の電圧及び電流の状態を示したものである。図
示の如く、給電装置101側では電圧がZ₁であり、ここか
ら、Y₁/2(mA)の電流が流れるため、海底分岐装置BUにお
ける電圧は、図示の如くプラスである。

【００１３】この状態から、給電装置201側の出力電流
を1.0Aに上昇させる。この場合、出力電流がY₁/2(mA)か
ら1.0Aまで上昇する過程で電流値がY₁(mA)になる時点が
在る。給電装置101側の出力電圧がZ₁に固定されている
ため、図17(3)に示す如く電流値がY₁(mA)になる時点で
海底分岐装置BUにおける電圧は0Vになる。

【００１４】このとき、図16(3)に示す如く海底分岐装
置BUのリレーが動作し、伝送路区間S3が開放される。(2)給電装置101及び201間による両端給電の確立 なお、図17(4)は最終的に給電装置201の出力電流が1.0A
に到達した時点における電圧状態を示したものである。
この時点で、給電装置101の側を定電圧モードにおける
公称値にまで引き上げることにより、給電装置101及び2
01間の電圧降下はほぼ同等に分割され、電流は約1.0Aの
定電流となる。

【００１５】ここで、図16(4)及び図17(5)に示す如く、
給電装置101の側を通常の定電流モード（CC）に切り替
え、出力電流が1.0Aとなるように各給電装置101及び201
を調整する。これにより、給電装置101及び201による両
端給電が確立する。(3)給電装置301による片端給電確立 次に、C局における給電装置301を伝送路区間S3に接続
し、1.0Aの定電流モードで給電装置301をマイナスの極
性で立ち上げることにより、図18に示す如く海底分岐装
置BUにおけるアース410に接続された伝送路区間S3に定
電流1.0Aが供給されることになる。

【００１６】次に、同図に示した通常の給電状態からシ
ステムを立ち下げる場合の手順を以下に説明する。(1)給電装置301による片端給電停止 まず、立下時においては、給電装置301の出力電流を0(m
A)に下げ、電源をオフにする。さらに、伝送路区間S3を
給電装置301から開放する。

【００１７】図19(1)は、このときの状態を示したもの
であり、給電装置101及び201間の1.0Aの定電流給電はこ
の時点では継続されている。(2)海底分岐装置BUにおける伝送路区間S3の接続 ここで、同図(2)に示す如く、給電装置101側を定電流モ
ード(CC)から定電圧モード(CV)に切り替える。そして、
給電装置101の出力電圧をZ₂まで引き下げる。

【００１８】このとき、Z₂は、電流値がY₂(mA)になった
ときに海底分岐装置BUにおける電圧が0となるような電
圧の値である。なお、Z₂の値はZ₁の値よりも小さな値で
あり、Y₂(mA)は海底分岐装置BUにおいて、伝送路区間S3
の給電路を接続するためのリレーの動作電流である。

【００１９】このようなZ₂の電圧に引き下げた時点にお
ける各給電装置101及び201の電圧及び電流の状態が図20
(1)に示されている。図示の如く、給電装置101側では電
圧がZ₂となっており、電流は1.0Aのままであるので海底
分岐装置BUにおける電圧はマイナスとなっており、給電
装置201ではさらに低い電圧となっている。

【００２０】ここで、給電装置201側の出力電流を0(mA)
に下げると、給電電流が1.0Aから0(mA)までに減少する
過程で、図19(3)に示す如く電流値がY₂(mA)になる時点
が在る。図20(2)は、この時点における給電装置101、海
底分岐装置BU、及び給電装置201における電圧及び電流
を示したものである。図示の如く、給電装置101側では
電圧がZ₂であり、電流Y₂(mA)が流れる時、海底分岐装置
BUにおける電圧は0Vである。この時点で、海底分岐装置
BUにおけるリレーが動作し、伝送路区間S3が接続され
る。

【００２１】図20(3)は、給電装置201側の電流が0(mA)
に下がった時点における電圧の状態を示したものであ
り、この時点では、給電装置101側では電圧Z₂、海底分
岐装置BUにおいてはプラスの電圧になっている。(3)給電装置101及び201間による両端給電の停止 次に、給電装置101側の出力電圧を0Vに下げ、さらに給
電装置101及び201の電源をオフにした後、図19(4)に示
す如く伝送路区間S1及びS2を給電装置101及び201からそ
れぞれ開放する。

【００２２】以上説明したように、通常時におけるシス
テムの立上及び立下において、各給電装置101，201，及
び301を単独に操作することはできず、定められた処理
手順に従って各局の担当者が連絡を取り合いながら操作
する必要がある。また、このようなシステムに障害が発
生した場合について、以下に説明する。

【００２３】まず、簡単な例として、図18の通常時にお
ける給電状態から図21(1)に示す如く伝送路区間S3に障
害が発生した場合を想定する。この場合は、給電装置10
1及び201の間の両端給電は影響を受けず、伝送路区間S1
及びS2には給電が継続される。伝送路区間S3の障害が復
旧した場合は、単に給電装置301の片端給電を再開する
だけでよい。

【００２４】次に、同図(2)に示す如く伝送路区間S2に
障害が発生した場合を想定する。この場合、給電装置10
1及び201の間の両端給電ができなくなるため、伝送路区
間S1及びS2が共に影響を受けることになり、障害のない
伝送路区間S1と伝送路区間S3の通信も断たれることにな
る。

【００２５】この場合、一旦システムを立ち下げ、障害
の無い伝送路区間の両端給電を行う必要がある。すなわ
ち、一旦各給電装置101，201，及び301を操作する担当
者が定められた手順に従ってシステムを立ち下げた後、
立ち上げ時には、伝送路区間S2を切離し、給電装置101
及び301の間で両端給電を行うことにより、伝送路区間S
1及びS3の給電を確保することができる。

【００２６】この場合の手順は、給電装置301を、上述
の通常の立上における給電装置201と同様に操作するこ
とによって可能であるが、やはり給電装置101及び301の
双方で、定められた手順に従って操作する担当者が必要
になり、処理の煩雑さは通常時と同様である。

【００２７】なお、この場合の海底分岐装置BUにおいて
伝送路区間S2を開放するための動作電流Y₁'及び伝送路
区間S2を接続するための動作電流Y₂'は、上述の伝送路
区間S3の場合のY₁及びY₂とはそれぞれ異なる値であるた
め、給電装置101では、Y₁'及びY₂'にそれぞれに対応し
た出力電圧Z₁'及びZ₂'を把握しておく必要がある。

【００２８】更に、伝送路区間S2の障害が復旧した時に
は、一旦システムを立ち下げ、再度立ち上げることが必
要となる。また、同図(3)に示す如く、伝送路区間S1に
障害が発生した場合においては、給電装置201及び301の
間で両端給電を行うことが可能であるが、図18に示した
通常時における給電状態の場合、給電装置201及び301は
共にマイナスの極性であるので、どちらかをプラスに変
更して伝送路区間S2及びS3の両端給電にする必要がある
が、この場合も給電装置201及び301の双方で、定められ
た手順に従って操作する担当者が必要になり、処理の煩
雑さは通常時と同様である。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の給
電制御方式では通常のシステム立上／立下時における処
理が煩雑なだけでなく、障害時及び障害復旧時における
給電再構成のための停止時間が長いという問題がある。

【００３０】また、光海底ネットワークが急速に広がり
つつある現在、低コスト化が望まれているが、従来の給
電制御方式では、全局に給電装置を配置する必要がある
ため、給電装置のコストが高くなってしまう。従って本
発明は、海底分岐装置とその制御方法及び給電制御シス
テムにおいて、システムの立上／立下時における給電装
置の操作手順を簡素化し、低コスト化を実現すると共
に、障害時における給電再構成を可能な限り自動化する
ことを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、海底中継器の動作電流範囲が大きいこ
とに注目した。現状の動作電流範囲は0.8〜1.7A程度で
あるが、将来的にさらに拡大することが予想されてい
る。

【００３２】このため、本発明においては、海底通信シ
ステム全体に給電を行うための給電電流を1台の給電装
置から受け、複数の分岐給電路に該給電電流を分流する
ようにした海底分岐装置及びその給電制御方法を実現し
ている（付記１及び９）。図１は、本発明の原理構成例
を示したものであり、A局、B局、及びC局の3拠点と海底
分岐装置BUとの間が、伝送路区間S1，S2，及びS3でそれ
ぞれ接続されている。同図において、A局に接地された
給電装置110は、システム全体に給電するための給電電
流I₁を主給電路である伝送路区間S1に供給している。

【００３３】海底分岐装置BUでは、給電電流I₁を電流I₂
及びI₃に分流し、それぞれ分岐給電路である伝送区間S2
及びS3に与える。B局及びC局は、伝送区間S2及びS3をそ
れぞれアース210及び310に接続しているだけである。な
お、同図において、B局には予備給電装置220が設けら
れ、C局には可変抵抗R1がアース210に接続されているよ
うに図示されているが、これらについては後述する。

【００３４】このように、本発明では、A局のみが給電
装置110を有しており、従ってシステムの立上／立下時
においては単に給電装置110の電源のオン／オフを行う
だけでよいため、A局、B局、及びC局がそれぞれが給電
装置を有する従来のように、システムの立上／立下時の
煩雑な処理手順が不要となるため、操作手順が簡素化す
る。さらに、給電装置の台数を削減することができるた
め、コストを低く抑えることが可能となる。

【００３５】また、本発明に係る海底分岐装置及びその
給電制御方法においては、該分岐給電路のいずれかに障
害が発生した時、該障害分岐給電路を開放することがで
きる（付記２及び１０）。すなわち、本発明に係る海底
分岐装置は、該分岐給電路のいずれかに障害が発生した
時、該障害分岐給電路を開放することにより、障害が発
生した分岐給電路に給電電流を分流せず、正常な分岐給
電路のみに分流させる。

【００３６】これにより、給電電流が自動的に障害が発
生していない分岐給電路のみに分流されるようになる。
従って、分岐給電路の障害時における給電再構成の自動
化が可能となる。また、本発明に係る海底分岐装置及び
その給電制御方法においては、該給電装置が該給電電流
の供給を停止した時、これを検出して該障害発生前の状
態に復帰させることができる（付記３及び１１）。

【００３７】すなわち、給電電流の供給がなくなったと
き、海底分岐装置は障害発生前の状態に戻る。これによ
り、給電装置からの給電電流の供給を再開したとき、障
害が復旧していれば、通常通りシステム全体に給電を行
うことが可能となる。この場合も、従来のようなシステ
ムの立上／立下時の煩雑な処理手順は不要である。

【００３８】また、本発明に係る海底分岐装置及びその
給電制御方法においては、該障害が短絡障害であると
き、該障害分岐給電路に分流される該給電電流の値が閾
値より大きな電流値であることを検出して該障害分岐給
電路を開放してもよい（付記４及び１２）。

【００３９】分岐給電路に短絡障害が発生した場合の例
として、図2に示す如く伝送路区間S2に短絡障害が発生
した場合について説明する。この場合、給電電流I₁は全
て障害が発生した分岐給電路である伝送路区間S2に流れ
ようとする。従って、障害発生直後には、伝送路区間S2
に流れる電流値I₂が閾値よりも大きな電流値（過大電
流）となる。そこで、海底分岐装置BUは、障害分岐給電
路である伝送路区間S2を開放することにより、伝送路区
間S2に給電電流I₁が分流されないようにする。従って、
障害の無い伝送路区間S3に給電電流I₃（＝I₁）を流すこ
とが可能となる。

【００４０】これにより、分岐給電路の短絡障害時に自
動的に対応することが可能である。また、本発明に係る
海底分岐装置及びその給電制御方法においては、該障害
が開放障害であるとき、正常な分岐給電路に分流される
該給電電流の値が第１の閾値より大きな電流値であるこ
とを検出して該正常な分岐給電路を一旦開放した後、該
障害分岐給電路に分流される該給電電流が該第１の閾値
より低い第２の閾値より小さな電流値であることを検出
して、該障害分岐給電路を開放すると共に該正常な分岐
給電路を再接続してもよい（付記５及び１３）。

【００４１】分岐給電路に開放障害が生じた場合の例と
して、図3に示す如く伝送路区間S2に開放障害が発生し
た場合について説明する。この場合、開放された伝送路
区間S2に流れなくなる分の給電電流が、障害の無い分岐
給電路である伝送路区間S3に流れ込むため、伝送路区間
S3の電流値I₃が第１の閾値よりも大きな電流値（過大電
流）となる。

【００４２】この場合、伝送路区間S3を開放すると、伝
送路区間S3への給電電流の分流が遮断されるが、開放障
害のあった伝送路区間S2には給電電流が流れないため、
この伝送路区間S2で検出される電流の値は第１の閾値よ
り低い第２の閾値よりも小さいもの（過小電流）とな
る。

【００４３】従って、分流を止めた伝送路区間S3では障
害が発生していない事になる。そこで、伝送路区間S2を
開放すると共に伝送路区間S3を再接続して、伝送路区間
S3への分流を再開することにより、伝送路区間S3に給電
電流I₃（＝I₁）を流すことが可能となる。

【００４４】これにより、分岐給電路の開放障害時にも
自動的に対応することが可能となる。また、本発明に係
る海底分岐装置及びその給電制御方法においては、該給
電電流が供給されない障害が生じたとき、該分岐給電路
のいずれかに接続された予備給電装置から予備給電電流
を受け、他の該分岐給電路に該予備給電電流を分流して
もよい（付記６及び１４）。

【００４５】すなわち、給電装置自体の障害や、給電電
流が供給される給電路に生じた障害によって、給電電流
が海底分岐装置に供給されない障害が発生した場合は、
分岐給電路のいずれかに接続された予備給電装置から予
備給電電流を受け、他の分岐給電路に該予備給電電流を
分流する。

【００４６】図1のB局に示される給電装置220は、予備
給電装置であり、図4に示す如く伝送路区間S1に障害が
発生した場合、B局において給電装置220を伝送路区間S2
に接続し、予備給電電流I₂を流すことにより、予備給電
電流I₃（=I₂）を伝送路区間S3に流すので、伝送路区間S
2及びS3の給電が確保される。

【００４７】この場合、予備給電装置220の電源のオン
／オフ時には、従来のようなシステムの立上／立下時の
煩雑な処理手順が不要である。また、本発明に係る海底
分岐装置及びその給電制御方法においては、該予備給電
装置の極性が該給電装置の極性と同じ又は逆の極性であ
ってもよい（付記７及び１５）。

【００４８】すなわち、予備給電装置の極性を給電装置
の極性と同じにすれば、予備給電装置が接続された分岐
給電路に流れる電流の方向が障害の発生前後で逆にな
る。また、予備給電装置の極性を給電装置の極性と逆に
すれば、予備給電装置が接続された分岐給電路に流れる
電流の方向が障害の発生前後で同じになる。

【００４９】このように、予備給電装置の極性により、
障害時における給電電流の方向を調整することが可能で
ある。また、本発明に係る海底分岐装置及びその給電制
御方法においては、1以上の該分岐給電路が、該給電電
流の分流を均等化するための可変抵抗を有してもよい
（付記８及び１６）。

【００５０】すなわち、給電電流が各分岐給電路に均等
に分流されるように、可変抵抗を分岐給電路に接続する
ことができる。図1に示す例では、C局において分岐給電
路である伝送路区間S3に可変抵抗R1が接続されている。
これは、海底分岐装置BUからC局までの距離がB局までの
距離に比べて短い場合の例である。可変抵抗R1により、
伝送路区間S2及びS3に分流される電流I₂及びI₃の値がほ
ぼ等しい値となる。

【００５１】これにより、各分岐給電路の抵抗値が異な
る場合においても、給電電流が偏って分流されることな
く、各分岐給電路に均等に分流されることになる。ま
た、本発明においては、海底通信システム全体に給電を
行うための給電電流を供給する1台の給電装置と、該給
電電流を複数の分岐給電路に該給電電流を分流する海底
分岐装置と、を有する給電制御システムを実現してい
る。（付記１７）。

【００５２】このような、本発明に係る給電制御システ
ムにおいては、該分岐給電路のいずれかに障害が発生し
た時、該海底分岐装置が、該障害分岐給電路を開放して
もよい（付記１８）。また、該給電装置が該給電電流の
供給を停止した時、該海底分岐装置が、これを検出して
該障害発生前の状態に復帰させてもよい（付記１９）。

【００５３】さらに、該障害が短絡障害であるとき、該
海底分岐装置が、該障害分岐給電路に分流される該給電
電流の値が閾値より大きな電流値であることを検出して
該障害分岐給電路を開放してもよい（付記２０）。ま
た、該障害が開放障害であるとき、該海底分岐装置が、
正常な分岐給電路に分流される該給電電流の値が第１の
閾値より大きな電流値であることを検出して該正常な分
岐給電路を一旦開放した後、該障害分岐給電路に分流さ
れる該給電電流が該第１の閾値より低い第２の閾値より
小さな電流値であることを検出して、該障害分岐給電路
を開放すると共に該正常な分岐給電路を再接続してもよ
い（付記２１）。

【００５４】また、本発明に係る給電制御システムにお
いては、該給電電流が供給されない障害が生じたとき、
該分岐給電路のいずれかに接続する予備給電装置をさら
に有し、該海底分岐装置が、該予備給電装置から予備給
電電流を受け、他の該分岐給電路に該予備給電電流を分
流してもよい（付記２２）。

【００５５】この場合、該予備給電装置の極性が該給電
装置の極性と同じ又は逆の極性であってもよい（付記２
３）。また、本発明に係る給電制御システムにおいて
は、1以上の該分岐給電路が、該給電電流の分流を均等
化するための可変抵抗を有してもよい（付記２４）。

【００５６】

【発明の実施の形態】図5は本発明の実施例を示したも
のである。同図においては、図1と同様にA局、B局、及
びC局の3拠点と海底分岐装置BUとの間が、伝送路区間S
1，S2，及びS3でそれぞれ接続されている。

【００５７】なお、図5では、実際にA局の給電装置110
から伝送路区間S1に供給される電流を1.6Aに設定してい
る。このため、海底分岐装置BUから伝送路区間S2及びS3
に分岐される電流はそれぞれ0.8Aとなっている。また、
図6は本発明における海底分岐装置BUの構成例を示した
ものである。同図に示す符号1及び3は、過大電流検出時
にスイッチ制御を行う過大電流検出部であり、符号2及
び4は過小電流（電流値0＝無電流を含む）検出時にスイ
ッチ制御を行う過小電流検出部である。

【００５８】さらに、各スイッチSW5-1，SW5-2，SW6-
1，SW6-2，SW7-1，SW7-2，SW8-1，SW8-2，SW9，及びSW1
0が図示の如く配置されており、海底分岐装置BUはこれ
らのスイッチのオン／オフの状態の組合せによって給電
電流を適切に分流している。また、リセット制御部20
は、過大電流検出部1及び3、並びに過小電流検出部2及
び4が全て無電流になったときに、各スイッチSW5-1〜SW
10を通常状態に戻すものである。

【００５９】また、ダイオード11〜13が図示の如く配置
されているが、これらは給電電流の方向を規制するため
のものである。例えば、ダイオード11は電流がA局に向
けて流れるのを防いでいる。ダイオード12及び13の働き
については後述する。図7は、図6に示した各検出部1〜4
の制御動作例を示したものである。過大電流検出部1
は、過大電流検出時にスイッチSW5-2をオフにし、スイ
ッチSW6-1及びSW7-1をオンにすると共に、検出部2によ
るスイッチSW10の制御を抑止する。また、過小電流検出
部2は、過小電流検出時にスイッチSW6-2をオフにし、ス
イッチSW10をオンにする制御を行う。

【００６０】さらに、過大電流検出部3は、過大電流検
出時にスイッチSW5-1及びSW8-1をオンにし、スイッチSW
7-2をオフにすると共に、検出部4によるスイッチSW9の
制御を抑止する。また、過小電流検出部4は、過小電流
検出時にスイッチSW8-2をオフにし、スイッチSW9をオン
にする制御を行う。

【００６１】なお、リセット制御部20は、過大電流検出
部1及び3、並びに過小電流検出部2及び4が全て無電流状
態になったとき、各スイッチSW5-1〜SW10を図示の如く
リセットする。図8は、給電路状態と海底分岐装置BU内
のスイッチ状態を対応付けた表である。図示の如く、通
常時においてはスイッチSW5-2，SW6-2，SW7-2，及びSW8
-2がそれぞれオン、それ以外のスイッチは全てオフとな
っている。

【００６２】従って、通常時においてA局から海底分岐
装置BUに到達した給電電流（1.6A）は、スイッチSW5-2
及びSW6-2を経由してB局側に0.8Aが分流され、また、ス
イッチSW7-2及びSW8-2を経由してC局側に0.8Aが分流さ
れる。以下、各伝送路区間S1，S2，及びS3に障害が発生
した場合について、図6〜13を参照して、給電再構成の
処理フローを説明する。

【００６３】(1)伝送路区間S1の障害（開放又は短絡） 図9は、伝送路区間S1に障害が発生した場合の処理フロ
ーを示したものである。この場合、伝送路区間S1に発生
する障害は開放障害であっても短絡障害であっても、A
局の給電装置110からの給電が断たれるので、互いに同
じ処理フローとなる。

【００６４】まず、伝送路区間S1に障害が発生すると
（ステップS100）、B局の予備給電装置220からの給電再
構成を行う（同S101）。この場合、海底分岐装置BUのス
イッチ状態は図8の通常状態におけるスイッチ状態と同
じであるので、B局からスイッチSW5-2，SW6-2，SW7-2，
及びSW8-2を通ってC局に至る給電パスが確保される（同
S102）。

【００６５】なお、B局の予備給電装置220の極性はプラ
スでもマイナスでも良いが、B局に向けた電流の向きを
障害発生の前後で変えないようにするためには、B局側
をマイナスにする必要がある。この場合、C局向けの電
流の向きは、障害発生の前後で逆になる。

【００６６】また、図9のステップS102では、B局からC
局に至る給電パスの中にスイッチSW5-2が含まれるよう
に図示されているが、これはB局の予備給電装置220の極
性をマイナスにしている場合を想定しており、この場
合、予備給電電流はダイオード12によりC局からB局の方
向に流れる。

【００６７】B局の予備給電装置220の極性をプラスにし
て給電電流をB局からC局の方向に流す場合は、ダイオー
ド12の接続されたスイッチSW5-2ではなく、ダイオード1
3側のパスを電流が流れることになる。また、この時の
予備給電電流を0.8Aにすることによって、検出部1によ
る過大電流の検出を防止する事が可能である。

【００６８】(2)伝送路区間S2の開放障害 図10は、伝送路区間S2の開放障害発生時における処理フ
ローを示したものである。伝送路区間S2で開放障害が発
生すると（ステップS200）、AC局間で過大電流が流れる
ため、検出部3でこの過大電流を検出する（同S201）。
この時、検出部3はスイッチ制御を行い、スイッチSW5-1
及びSW8-1をオンにし、スイッチSW7-2をオフにする（同
S202）。

【００６９】さらに検出部3は、検出部4によるスイッチ
SW9制御を抑止する（同S203）。従って、スイッチSW9の
状態はオフのままとなる（同S204）。次に、AB局間で電
流が過小電流となるので、これを検出部2で検出する
（同S205）。検出部2はスイッチ制御として、スイッチS
W6-2をオフにし、スイッチSW10をオンにする（同S20
6）。

【００７０】この結果、各スイッチの状態は図8に示す
通りとなり、A局からスイッチSW5-1，SW10，及びSW8-1
を経由してC局に至る給電パスが確保される（同S20
7）。このため、A局から供給される1.6Aの給電電流は全
てC局に流れることになる。なお、図8に示す如く、スイ
ッチSW5-1及びSW5-2は共にオンであるが、スイッチSW5-
2側のパスの方がダイオード12及び検出部１の分だけ抵
抗値が高くなっているため、大部分の電流はスイッチSW
5-1側のパスを流れることになる。(3)伝送路区間S2の短絡障害 図11は、伝送路区間S2の短絡障害発生時における処理フ
ローを示したものである。伝送路区間S2で短絡障害が発
生すると（ステップS300）、AB局間で過大電流が流れる
ため、検出部1でこの過大電流を検出する（同S301）。
そこで、検出部1はスイッチ制御を行い、スイッチSW6-1
及びSW7-1をオンにし、スイッチSW5-2をオフにする（同
S302）。

【００７１】この結果、各スイッチの状態は図8に示す
通りとなり、A局からスイッチSW7-1及びSW8-2を経由し
てC局に至る給電パスが確保される（同S303）。この場
合も、A局から供給される1.6Aの給電電流は全てC局に流
れることになる。(4)伝送路区間S3の開放障害 図12は、伝送路区間S3の開放障害発生時における処理フ
ローを示したものである。伝送路区間S2で開放障害が発
生すると（ステップS400）、AB局間で過大電流が流れる
ため、検出部1でこの過大電流を検出する（同S401）。
そこで、検出部1はスイッチ制御を行い、スイッチSW6-1
及びSW7-1をオンにし、スイッチSW5-2をオフにする（同
S402）。

【００７２】さらに検出部1は、検出部2によるスイッチ
SW10制御を抑止する（同S403）。従って、スイッチSW10
の状態はオフのままとなる（同S404）。次に、AC局間で
電流が過小電流となるので、これを検出部4で検出する
（同S405）。検出部4はスイッチ制御として、スイッチS
W8-2をオフにし、スイッチSW9をオンにする（同S40
6）。

【００７３】この結果、各スイッチの状態は図8に示す
通りとなり、A局からスイッチSW7-1，SW9，及びSW6-1を
経由してB局に至る給電パスが確保される（同S407）。
このため、A局から供給される1.6Aの給電電流は全てB局
に流れることになる。(5)伝送路区間S3の短絡障害 図13は、伝送路区間S3の短絡障害発生時における処理フ
ローを示したものである。伝送路区間S3で短絡障害が発
生すると（ステップS500）、AC局間で過大電流が流れる
ため、検出部3でこの過大電流を検出する（同S501）。
そこで、検出部3はスイッチ制御を行い、スイッチSW5-1
及びSW8-1をオンにし、スイッチSW7-2をオフにする（同
S502）。

【００７４】この結果、各スイッチの状態は図8に示す
通りとなり、A局からスイッチSW5-1及びSW6-2を経由し
てB局に至る給電パスが確保される（同S503）。この場
合も、A局から供給される1.6Aの給電電流は全てB局に流
れることになる。図11〜13の各処理フローにおいて、検
出部1又は3による過大電流の検出が、検出部2又は4によ
る過小電流検出よりも先に行われているが、これは、各
検出部に使用する素子の特性を利用して過大電流が先に
検出されるようにすることが可能である。

【００７５】また、上記の各障害(1)〜(5)が復旧した場
合について以下に説明する。障害(1)の場合は予備給電
装置220の電源をオフにし、障害(2)〜(5)の場合は給電
装置110の電源をオフにすれば、検出部1〜4の全てにお
いて無電流となるため、リセット制御部20によるリセッ
ト動作により各スイッチSW5-1〜SW10が通常状態（図8参
照）に戻る。ここで、給電装置110の電源をオンにすれ
ば、図6に示すような平常運用時の給電状態に戻すこと
が可能となる。

【００７６】このように、障害復帰時に平常運用時の給
電状態に戻す場合の操作手順が従来に比べて簡素化す
る。 （付記１）海底通信システム全体に給電を行うための給
電電流を1台の給電装置から受けるための主給電路と、
該給電電流を分流するための複数の分岐給電路と、を備
えたことを特徴とする海底分岐装置。

【００７７】（付記２）付記１において、該分岐給電路
のいずれかに障害が発生した時、該障害分岐給電路を開
放する手段を有することを特徴とする海底分岐装置。 （付記３）付記２において、該給電装置が該給電電流の
供給を停止した時、これを検出して該障害発生前の状態
に復帰させる手段を有することを特徴とした海底分岐装
置。

【００７８】（付記４）付記2において、該障害が短絡
障害であるとき、該障害分岐給電路に分流される該給電
電流の値が閾値より大きな電流値であることを検出して
該障害分岐給電路を開放することを特徴とする海底分岐
装置。

【００７９】（付記５）付記２において、該障害が開放
障害であるとき、正常な分岐給電路に分流される該給電
電流の値が第１の閾値より大きな電流値であることを検
出して該正常な分岐給電路を一旦開放した後、該障害分
岐給電路に分流される該給電電流が該第１の閾値より低
い第２の閾値より小さな電流値であることを検出して、
該障害分岐給電路を開放すると共に該正常な分岐給電路
を再接続することを特徴とする海底分岐装置。

【００８０】（付記６）付記１において、該給電電流が
供給されない障害が生じたとき、該分岐給電路のいずれ
かに接続された予備給電装置から予備給電電流を受け、
他の該分岐給電路に該予備給電電流を分流することを特
徴とする海底分岐装置。

【００８１】（付記７）付記６において、該予備給電装
置の極性が該給電装置の極性と同じ又は逆の極性である
ことを特徴とする海底分岐装置。 （付記８）付記１において、1以上の該分岐給電路が、
該給電電流の分流を均等化するための可変抵抗を有する
ことを特徴とする海底分岐装置。

【００８２】（付記９）海底通信システム全体に給電を
行うための給電電流を1台の給電装置から受ける第1ステ
ップと、複数の分岐給電路に該給電電流を分流する第2
ステップと、を有することを特徴とする海底分岐装置の
給電制御方法。

【００８３】（付記１０）付記９において、該分岐給電
路のいずれかに障害が発生した時、該障害分岐給電路を
開放する第3ステップをさらに有することを特徴とする
海底分岐装置の給電制御方法。 （付記１１）付記１０において、該給電装置が該給電電
流の供給を停止した時、これを検出して該障害発生前の
状態に復帰させる第4ステップをさらに有することを特
徴とした海底分岐装置の給電制御方法。

【００８４】（付記１２）付記１０において、該障害が
短絡障害であるとき、該第3ステップが、該障害分岐給
電路に分流される該給電電流の値が閾値より大きな電流
値であることを検出して該障害分岐給電路を開放するこ
とを特徴とする海底分岐装置の給電制御方法。

【００８５】（付記１３）付記１０において、該障害が
開放障害であるとき、該第3ステップが、正常な分岐給
電路に分流される該給電電流の値が第１の閾値より大き
な電流値であることを検出して該正常な分岐給電路を一
旦開放した後、該障害分岐給電路に分流される該給電電
流が該第１の閾値より低い第２の閾値より小さな電流値
であることを検出して、該障害分岐給電路を開放すると
共に該正常な分岐給電路を再接続することを特徴とする
海底分岐装置の給電制御方法。

【００８６】（付記１４）付記９において、該給電電流
が供給されない障害が生じたとき、該分岐給電路のいず
れかに接続された予備給電装置から予備給電電流を受け
る第5ステップと、他の該分岐給電路に該予備給電電流
を分流する第6ステップとをさらに有することを特徴と
する海底分岐装置の給電制御方法。

【００８７】（付記１５）付記１４において、該予備給
電装置の極性が該給電装置の極性と同じ又は逆の極性で
あることを特徴とする海底分岐装置の給電制御方法。 （付記１６）付記９において、1以上の該分岐給電路
が、該給電電流の分流を均等化するための可変抵抗を有
することを特徴とする海底分岐装置の給電制御方法。

【００８８】（付記１７）海底通信システム全体に給電
を行うための給電電流を供給する1台の給電装置と、該
給電電流を複数の分岐給電路に該給電電流を分流する海
底分岐装置と、を有することを特徴とする給電制御シス
テム。

【００８９】（付記１８）付記１７において、該分岐給
電路のいずれかに障害が発生した時、該海底分岐装置
が、該障害分岐給電路を開放することを特徴とする給電
制御システム。 （付記１９）付記１８において、該給電装置が該給電電
流の供給を停止した時、該海底分岐装置が、これを検出
して該障害発生前の状態に復帰させることを特徴とした
給電制御システム。

【００９０】（付記２０）付記１８において、該障害が
短絡障害であるとき、該海底分岐装置が、該障害分岐給
電路に分流される該給電電流の値が閾値より大きな電流
値であることを検出して該障害分岐給電路を開放するこ
とを特徴とする給電制御システム。

【００９１】（付記２１）付記１８において、該障害が
開放障害であるとき、該海底分岐装置が、正常な分岐給
電路に分流される該給電電流の値が第１の閾値より大き
な電流値であることを検出して該正常な分岐給電路を一
旦開放した後、該障害分岐給電路に分流される該給電電
流が該第１の閾値より低い第２の閾値より小さな電流値
であることを検出して、該障害分岐給電路を開放すると
共に該正常な分岐給電路を再接続することを特徴とする
給電制御システム。

【００９２】（付記２２）付記１７において、該給電電
流が供給されない障害が生じたとき、該分岐給電路のい
ずれかに接続する予備給電装置をさらに有し、該海底分
岐装置が、該予備給電装置から予備給電電流を受け、他
の該分岐給電路に該予備給電電流を分流することを特徴
とする給電制御システム。

【００９３】（付記２３）付記２２において、該予備給
電装置の極性が該給電装置の極性と同じ又は逆の極性で
あることを特徴とする給電制御システム。 （付記２４）付記１７において、1以上の該分岐給電路
が、該給電電流の分流を均等化するための可変抵抗を有
することを特徴とする給電制御システム。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1台の給電装置から海底通信システム全体に給電を行う
ための給電電流を海底分岐装置に供給し、海底分岐装置
が複数の分岐給電路に給電電流を分流するように構成し
たので、3拠点以上の拠点が接続されている海底通信シ
ステムの立上／立下時における給電装置の操作手順を簡
素化することができ、給電装置の台数を削減できる分だ
け低コストになる。

【００９５】また、分岐給電路のいずれかに障害が発生
した時、海底分岐装置が障害分岐給電路を開放するよう
に構成したので、分岐給電路の障害時における給電再構
成を自動化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る海底分岐装置とその給電制御方法
及び給電制御システムの原理構成例を示したブロック図
である。

【図２】本発明における給電路障害例(1)を示したブロ
ック図である。

【図３】本発明における給電路障害例(2)を示したブロ
ック図である。

【図４】本発明における給電路障害例(3)を示したブロ
ック図である。

【図５】本発明の実施例を示したブロック図である。

【図６】本発明に係る海底分岐装置の構成例を示した回
路図ある。

【図７】図６に示した海底分岐装置における各検出部の
制御動作例を示した図である。

【図８】図６に示した海底分岐装置内のスイッチ状態を
示した一覧表である。

【図９】図６に示した海底分岐装置による障害時におけ
る処理フロー（１）を示したフローチャート図である。

【図10】図６に示した海底分岐装置による障害時におけ
る処理フロー（２）を示したフローチャート図である。

【図11】図６に示した海底分岐装置による障害時におけ
る処理フロー（３）を示したフローチャート図である。

【図12】図６に示した海底分岐装置による障害時におけ
る処理フロー（４）を示したフローチャート図である。

【図13】図６に示した海底分岐装置による障害時におけ
る処理フロー（５）を示したフローチャート図である。

【図14】従来の給電制御方法を示したブロック図であ
る。

【図15】従来の通常時におけるシステム立上手順（１）
を説明するためのブロック図である。

【図16】従来の通常時におけるシステム立上手順（２）
を説明するためのブロック図である。

【図17】従来の通常時におけるシステム立上時における
電圧及び電流の変化を示した図である。

【図18】従来の通常時における給電状態を示したブロッ
ク図である。

【図19】従来の通常時におけるシステム立下手順を説明
するためのブロック図である。

【図20】従来の通常時におけるシステム立下時における
電圧及び電流の変化を示した図である。

【図21】従来の障害時における給電再構成例を示したブ
ロック図である。

【符号の説明】

BU 海底分岐装置BU 101,201,301,110,220 給電装置 S1,S2,S3 伝送路区間 210,310,410 アース 1,3 過大電流検出部 2,4 過小電流検出部 20 リセット制御部 SW5-1〜SW8-1,SW5-2〜SW8-2,SW9, SW10 スイッチ 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永山 雅人 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 篠田 尚宏 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 BA04 EA04 EA33 FA01 GA10 5K046 AA07 CC02 CC16 KK01 KK03 PP02 PP06 ZZ11

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】海底通信システム全体に給電を行うための
   給電電流を1台の給電装置から受けるための主給電路
   と、 該給電電流を分流するための複数の分岐給電路と、 を備えたことを特徴とする海底分岐装置。
2. 【請求項2】請求項1において、 該分岐給電路のいずれかに障害が発生した時、該障害分
   岐給電路を開放する手段を有することを特徴とする海底
   分岐装置。
3. 【請求項3】請求項2において、 該給電装置が該給電電流の供給を停止した時、これを検
   出して該障害発生前の状態に復帰させる手段を有するこ
   とを特徴とした海底分岐装置。
4. 【請求項4】請求項2において、 該障害が短絡障害であるとき、該障害分岐給電路に分流
   される該給電電流の値が閾値より大きな電流値であるこ
   とを検出して該障害分岐給電路を開放することを特徴と
   する海底分岐装置。
5. 【請求項5】請求項2において、 該障害が開放障害であるとき、正常な分岐給電路に分流
   される該給電電流の値が第１の閾値より大きな電流値で
   あることを検出して該正常な分岐給電路を一旦開放した
   後、該障害分岐給電路に分流される該給電電流が該第１
   の閾値より低い第２の閾値より小さな電流値であること
   を検出して、該障害分岐給電路を開放すると共に該正常
   な分岐給電路を再接続することを特徴とする海底分岐装
   置。
6. 【請求項6】請求項1において、 該給電電流が供給されない障害が生じたとき、該分岐給
   電路のいずれかに接続された予備給電装置から予備給電
   電流を受け、他の該分岐給電路に該予備給電電流を分流
   することを特徴とする海底分岐装置。
7. 【請求項7】請求項6において、 該予備給電装置の極性が該給電装置の極性と同じ又は逆
   の極性であることを特徴とする海底分岐装置。
8. 【請求項8】請求項1において、 1以上の該分岐給電路が、該給電電流の分流を均等化す
   るための可変抵抗を有することを特徴とする海底分岐装
   置。
9. 【請求項9】海底通信システム全体に給電を行うための
   給電電流を1台の給電装置から受ける第1ステップと、 複数の分岐給電路に該給電電流を分流する第2ステップ
   と、 を有することを特徴とする海底分岐装置の給電制御方
   法。
10. 【請求項10】請求項9において、 該分岐給電路のいずれかに障害が発生した時、該障害分
    岐給電路を開放する第3ステップをさらに有することを
    特徴とする海底分岐装置の給電制御方法。
11. 【請求項11】請求項10において、 該給電装置が該給電電流の供給を停止した時、これを検
    出して該障害発生前の状態に復帰させる第4ステップを
    さらに有することを特徴とした海底分岐装置の給電制御
    方法。
12. 【請求項12】請求項10において、 該障害が短絡障害であるとき、該第3ステップが、該障
    害分岐給電路に分流される該給電電流の値が閾値より大
    きな電流値であることを検出して該障害分岐給電路を開
    放することを特徴とする海底分岐装置の給電制御方法。
13. 【請求項13】請求項10において、 該障害が開放障害であるとき、該第3ステップが、正常
    な分岐給電路に分流される該給電電流の値が第１の閾値
    より大きな電流値であることを検出して該正常な分岐給
    電路を一旦開放した後、該障害分岐給電路に分流される
    該給電電流が該第１の閾値より低い第２の閾値より小さ
    な電流値であることを検出して、該障害分岐給電路を開
    放すると共に該正常な分岐給電路を再接続することを特
    徴とする海底分岐装置の給電制御方法。
14. 【請求項14】請求項9において、 該給電電流が供給されない障害が生じたとき、該分岐給
    電路のいずれかに接続された予備給電装置から予備給電
    電流を受ける第5ステップと、他の該分岐給電路に該予
    備給電電流を分流する第6ステップとをさらに有するこ
    とを特徴とする海底分岐装置の給電制御方法。
15. 【請求項15】海底通信システム全体に給電を行うための
    給電電流を供給する1台の給電装置と、 該給電電流を複数の分岐給電路に該給電電流を分流する
    海底分岐装置と、 を有することを特徴とする給電制御システム。
16. 【請求項16】請求項15において、 該分岐給電路のいずれかに障害が発生した時、該海底分
    岐装置が、該障害分岐給電路を開放することを特徴とす
    る給電制御システム。
17. 【請求項17】請求項16において、 該給電装置が該給電電流の供給を停止した時、該海底分
    岐装置が、これを検出して該障害発生前の状態に復帰さ
    せることを特徴とした給電制御システム。
18. 【請求項18】請求項16において、 該障害が短絡障害であるとき、該海底分岐装置が、該障
    害分岐給電路に分流される該給電電流の値が閾値より大
    きな電流値であることを検出して該障害分岐給電路を開
    放することを特徴とする給電制御システム。
19. 【請求項19】請求項16において、 該障害が開放障害であるとき、該海底分岐装置が、正常
    な分岐給電路に分流される該給電電流の値が第１の閾値
    より大きな電流値であることを検出して該正常な分岐給
    電路を一旦開放した後、該障害分岐給電路に分流される
    該給電電流が該第１の閾値より低い第２の閾値より小さ
    な電流値であることを検出して、該障害分岐給電路を開
    放すると共に該正常な分岐給電路を再接続することを特
    徴とする給電制御システム。
20. 【請求項20】請求項15において、 該給電電流が供給されない障害が生じたとき、該分岐給
    電路のいずれかに接続する予備給電装置をさらに有し、 該海底分岐装置が、該予備給電装置から予備給電電流を
    受け、他の該分岐給電路に該予備給電電流を分流するこ
    とを特徴とする給電制御システム。