JP2003188829A - 光空間伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光空間伝送装置において受信光レベルの変化
速度と通信断時間を測定することにより、通信断原因を
特定することが可能になり、ネットワーク管理者へ異常
警告を発信することが出来るようになる。 【解決手段】 光空間伝送装置にその受信光レベルを検
出する手段と、受信光レベルの変化速度を検出する手段
と、通信断の時間を測定する手段と、受信光レベルの変
化速度と通信断時間から通信断の原因を判断する手段
と、外部に通信断とその原因を知らせる手段を構成して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地に対し光束
により情報伝達を行う光空間伝送装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】一般に、遠隔地に対して光束により空間
上の情報伝送を行う場合には、降雨や降雪などの天候の
悪化により伝送路上の見通しが悪くなり、自装置で受信
した信号品質が悪くなる。最悪の場合は通信断になるこ
とがあるため、常に現在の通信状態を把握する必要があ
る。そのため従来では、相手装置から出力された送信光
を自装置で受信したとき、その受信光レベルを検出し監
視することにより、光空間伝送装置の管理を行ってい
た。 【０００３】図５に従来例の構成図を示す。同図におい
て、５０１，５０２，５０３，５０４，５０５，５０
６，５０７，５０８，５０９で構成するされているのが
送信装置、５１０，５１１，５１２，５１３，５１４，
５１５，５１６，５１７，５１８，５１９，５２０，５
２１，５２２で構成されているのが受信装置とする。５
０１は受信装置へ伝送する主信号入力部、５０２は送信
装置から出力される受信光レベル検出用の補助信号発生
部、５０３は前記主信号と前記補助信号との合波部、５
０９は前記合波部で合成された電気信号を光信号に変換
する電気−光変換部であり、５０９は例えば５０４のレ
−ザ駆動回路と５０５のレ−ザダイオ−ドで構成され
る。５０６，５０７，５０８，５１０，５１１，５１２
はレンズで、５１６は受信光を電気信号に変換する光−
電気変換部であり、５１６は例えば５１３の受光素子と
５１４の受光回路で構成される。５１５はアンプ部で、
５１７は主信号抽出用フィルタであり、５１８は主信号
検波部である。５１９は補助信号抽出用フィルタであ
り、５２０は補助信号検波部である。５２２は５２０か
ら出力された信号を取得し、通信断かどうかを監視する
通信断監視部で、５２１は表示部である。 【０００４】５２３は、５２２から通信断の信号が出力
された時間をＬＯＧ Ｆｉｌｅに保存するＬＯＧ収集部
である。 【０００５】対向する送信装置で５０１の主信号入力部
に入力された主信号は、５０２の補助信号発生部から送
出された補助信号と５０３の合波部で合波され、５０９
の電気−光変換部で光信号に変換され、５０６、５０
７、５０８のレンズを通り対向する受信装置に出力され
る。送信装置から送信された光は、５１０、５１１、５
１２のレンズを通り、５１６の光−電気変換部で電気信
号に変換され、５１５のアンプ部に出力される。また５
１５のアンプ部で増幅された前記電気信号は、主信号出
力として５１７へ出力する。５１５のアンプ部で増幅さ
れた前記電気信号は、５１９の補助信号抽出用フィルタ
で補助信号成分を抽出され、５２０の補助信号検波部に
出力される。５２０の補助信号検波部は入力した補助信
号のレベル（振幅）を電圧に変換して５２１の表示部に
出力する。ここで５０２の補助信号発生部で発生した補
助信号レベルは一定に保たれているので、受信した光の
レベルが増減するとその増減に比例して補助信号レベル
も増減する。したがって、補助信号レベルの増減を見る
事により、受信した光のレベルの増減を見る事ができ
る。受信装置では、補助信号のレベルを受信光レベルと
呼ぶ。５２２の通信断監視部では、信号品質が補償出来
るレベルを予め実験によって測定しておき、５２０から
送られてくる受信光レベルとそのレベル（下方閾値）を
比較し、通信断かを判断する。もし、通信断であった場
合、５２３に通信断信号を出力する。５２３では、５２
２からの通信断信号を受け取り、通信断の起こった時刻
をＬＯＧＦｉｌｅに記録する。５２１は表示部で、５２
０から出力された受信光レベルを表示する。 【０００６】従来例での５２０，５２２の処理のフロー
チャートを図４に示す。 【０００７】図４において、４０２で受信光レベルを取
得し、４０３で受信光レベルが下方閾値以下かどうかを
判断する。４０３で受信光レベルが下方閾値以下だった
場合、４０４で通信断と判断する。４０５で通信断信号
を出力し４０２に戻る。 【０００８】通常の通信状態では、４０２と４０３をル
ープし通信断信号は出力しないが、通信断の状態では４
０２，４０３，４０４をループし通信断信号を出力す
る。 【０００９】このように、従来では、受信装置で受信光
レベルから通信断のみを検出していた。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、送信装置から出力された送信光を受信装置で受信
し、その受信光レベルのみを検出しているため、現在の
信号品質や通信が途絶えたことは検出できるが、その原
因を判別することは出来なかった。光空間伝送装置の通
信断の原因として、以下の３点が挙げられるが、原因の
種類によっては、通信を復帰させるための対処が必要な
場合がある。 【００１１】降雨や降雪などの天候の悪化により視界が
悪くなることで、対向装置に光が届かなくなる場合。自
装置と対向装置との間に障害物（主に鳥）が入ってしま
った場合。外的要因（突風や地震）により光軸が外れる
ことによる場合。 【００１２】の悪天候による場合は、天候が回復すれ
ば通信も回復する。の障害物による場合は、障害物が
通り過ぎてしまえばすぐに回復する。，の現象は、
空間上を光束によりの情報伝送を行う光空間伝送装置に
とって想定されている運用状態であり、通信断になって
いる状態を知らせることはあっても、ネットワーク管理
者に対して異常警告を発する必要はない。しかし、の
外的要因による場合は、時間が過ぎても通信が回復する
ことはなく、人による復旧作業が必要になるため、ネッ
トワーク管理者に異常警告を発する必要がある。 【００１３】このように、通信断の原因の種類によって
は、異常警告を発する必要があり、各々に対して場合わ
けが必要になるが、従来の装置では、原因を判別するこ
とが出来ないため、対応がとれていない。仮にの悪天
候による場合，障害物による場合に比べ頻度の少ない
外的要因による場合に警告を発するようにすると、
，のときにも警告を発することになり、ネットワー
ク管理者がその都度設置現場に行き装置の確認が必要に
なるため、従来装置の設定では、，，のどの条件
であっても異常警告は発信せず、単なる通信断として処
理している。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記問題を達成するた
め、本出願に係る発明は、送信装置から出力される送信
光を受信装置で受信し、その受信光レベルを検出する手
段と、受信光レベルの変化速度を検出する手段と、通信
断の時間を測定する手段と、受信光レベルの変化速度と
通信断時間のパターンにより通信断の原因を判断する手
段と、外部に通信断とその原因を知らせる手段を備えた
ことを特徴とする。 【００１５】通信断の原因は、下記のように受信光レベ
ルの変化速度や通信断の時間に対し異なった性質を有し
ているため、上記の手段を有することにより、通信断の
原因を判断することが出来るようになる。 【００１６】悪天候による通信断は、徐々に信号品質
が悪くなっていき、終いに通信断に至る。 【００１７】障害物によるものは、ある程度の通信可
能な受信レベルから、一気に通信断に至り、一定時間後
通信が回復する。特に鳥による場合は、０．１〜０．３
ｓｅｃ程度の瞬断である。 【００１８】外的要因によるものは、ある程度の通信
可能な受信レベルから、一気に通信断に至り、通信が復
旧することは無い。 【００１９】以上のことから、受信レベルの変化速度の
検知及び、通信断時間を測定することで、通信断の原因
を判断することが可能になる。 【００２０】 【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明を図１の実
施形態の構成図に基づいて詳細に説明する。 【００２１】図１に従来例の構成図を示す。同図におい
て、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０
６，１０７，１０８，１０９で構成されているのが送信
装置、１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１
５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２
１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６で構成さ
れているのが受信装置とする。１０１は受信装置へ伝送
する主信号入力部、１０２は送信装置から出力される受
信光レベル検出用の補助信号発生部、１０３は前記主信
号と前記補助信号との合波部、１０９は前記合波部で合
成された電気信号を光信号に変換する電気−光変換部で
あり、１０９は例えば１０４のレ−ザ駆動回路と１０５
のレ−ザダイオ−ドで構成される。１０６，１０７，１
０８，１１０，１１１，１１２はレンズで、１１６は受
信光を電気信号に変換する光−電気変換部であり、１１
６は例えば１１３の受光素子と１１４の受光回路で構成
される。１１５はアンプ部で、１１７は主信号抽出用フ
ィルタであり、１１８は主信号検波部である。１１９は
補助信号抽出用フィルタであり、１２０は補助信号検波
部である。１２１は、１２０から出力された信号の値を
表示する表示器である。１２２は１２０から出力された
信号を取得し、通信断になっていないか監視する通信断
監視部である。１２３では、１２０から出力された信号
の変化速度を測定する受信光レベル変化速度測定部で、
１２４は、１２２から通信断であるという信号を受け取
り、通信断である時間を測定する通信断時間測定部であ
る。１２５は、１２３から出力される受信光レベル変化
速度と１２４から出力される通信断時間より、通信断の
原因を判断する判断部である。１２６は、通信断が起こ
り１２５の判断部から通信断の原因の種類情報を受け取
り、それを時間共にＬＯＧＦｉｌｅに保存するＬＯＧ収
集部である。 【００２２】対向する送信装置で１０１の主信号入力部
に入力された主信号は、１０２の補助信号発生部から送
出された補助信号と１０３の合波部で合波され、１０９
の電気−光変換部で光信号に変換され、１０６、１０
７、１０８のレンズを通り対向する受信装置に出力され
る。送信装置から送信された光は、１１０、１１１、１
１２のレンズを通り、１１６の光−電気変換部で電気信
号に変換され、１１５のアンプ部に出力される。また１
１５のアンプ部で増幅された前記電気信号は、主信号出
力として１１７へ出力する。１１５のアンプ部で増幅さ
れた前記電気信号は、１１９の補助信号抽出用フィルタ
で補助信号成分を抽出され、１２０の補助信号検波部に
出力される。１２０の補助信号検波部は入力した補助信
号のレベル（振幅）を電圧に変換して１２１の表示部に
出力する。ここで、１０２の補助信号発生部で発生した
補助信号レベルは、一定に保たれているので、受信した
光のレベルが増減するとその増減に比例して補助信号レ
ベルも増減する。したがって、補助信号レベルの増減を
見る事により、受信した光のレベルの増減を見る事がで
きる。受信装置では、補助信号のレベルを受信光レベル
と呼ぶ。１２１の表示部では、１２０での受信光レベル
を表示する。１２２の通信断監視部では、信号品質が補
償出来るレベルを予め実験によって測定しておき、１２
０から送られてくる受信光レベルとそのレベル（下方閾
値）を比較し、通信断かを判断する。もし、通信断であ
った場合、１２４と１２５に通信断信号を出力する。１
２３では、受信光レベルの変化速度を測定し、１２５出
力する。１２４では１２２から出力された通信断信号を
取得し、通信断時間を測定する。１２５で、１２３から
出力された受信光レベルの変化速度と１２４から出力さ
れた通信断時間より通信断の原因を判別し、１２６で、
通信断原因の種類と時間をＬＯＧに保存する。外的要因
の場合は、外部に警告を発生する。 【００２３】実施形態における１２５は、受信信号レベ
ルの変化速度と通信断時間から通信断の原因を判断して
いる。そのアルゴリズムを図２のフローチャートを用い
説明する。 【００２４】図２において、２０２で補助信号検波部か
ら受信光レベルを取得する。２０３では、取得した受信
光レベルにより、通信断かどうか判断する。通常の通信
状態では、２０２と２０３をループするが、なんらかの
原因で通信断に至った場合、２０４に処理が移る。２０
４では、図１の１２３より取得した受信光レベルの変化
速度から悪天候によるものか否かを判別する。ここで、
悪天候により受信光レベルが低下する場合の実際の測定
値を図３に示す。図３は、日本における８月の夕立が起
こったとき（悪天候時）の受信光レベルの推移を示した
グラフであるが、この場合、夕立のような急激な雨であ
っても受信光レベルは５分くらいかけてなだらかに下が
っていく。外的要因により光軸が外れたときと障害物に
よる通信断の場合は、ある一定値以上の受信光レベルを
維持していたところから、一気に下方閾値レベルまで受
信光レベルが低下する。以上のことから、両者の通信断
のプロセスは明らかに異なっており、受信光レベルの変
化速度を検出することで区別することが可能である。そ
の後、２０９で悪天候による通信断としてＬＯＧに保存
し、２１２の処理に移る。 【００２５】２０６では、障害物による瞬断と外的要因
による光軸外れを区別する。ある一定レベル以上の受信
光レベルを維持していたところから、一気に通信断のレ
ベルまで受信光レベルが低下する要因には、外的要因に
よる光軸ずれの場合と、障害物が光路上に進入し、光を
遮断した場合の２点が在り得る。ここで、光路を遮断す
ることができる障害物を考えた場合、空間上においては
鳥以外には考え難い。鳥が光路を遮断した場合、遮断し
ている時間は０．１〜０．３Ｓｅｃ程度であるため、一
定時間以上受信光レベルが下方閾値以下であった場合、
２０７の外的要因による光軸ずれと判断、一定時間内に
受信光レベルが復帰した場合は、２０８の障害物による
瞬断と判断できる。２０８の障害物による瞬断と判断し
た場合、２１１で障害物による瞬断として時間と共にＬ
ＯＧに記録し、２１２の処理に移る。２１２で、受信光
レベルを取得し、２１３で受信光レベルが通信断のレベ
ル以上か判断し、通信断のレベル以上であったときは、
２１４でレベル復帰を時間と共にログに保存される。そ
して、２０２に処理が戻る。２０７の外的要因による光
軸ずれと判断した場合は、２１０で外的要因による光軸
ずれと判断し時間と共にＬＯＧに保存される。その後、
異常警告をネットワーク管理者に送信する。この場合
は、光軸外れを起こしているわけであるから、リセット
スタートするまで、復帰しない。リセットスタートが押
されたら、２０１から始まる。 【００２６】図２のようなフローにより、通信断が起こ
ったとき、通信断の原因を判別し、外的要因による光軸
ずれを検出することができる。 【００２７】 【発明の効果】以上説明したように、本出願に係わる発
明によれば、請求項に示した手段を有する光空間伝送装
置は、通信断の原因を判別することが可能になるため、
人為的作業が必要になる外的要因による通信断を一早く
検出し、異常警告としてネットワーク管理者へ通告でき
るようになる。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施形態の光空間伝送装置の構成図である。 【図２】実施形態のフローチャート図である。 【図３】実施形態での悪天候時の受信光レベルデータで
ある。 【図４】従来例のフローチャート図である。 【図５】従来例の光空間伝送装置の構成図である。 【図６】従来例のフローチャート図である。 【符号の説明】 １２３ 受信光レベル変化速度測定部 １２４ 通信断時間測定部 １２５ 通信断原因を判断する判断部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 遠隔地に対し光束により情報伝送を行う
   光空間伝送装置において、送信装置からの出力される送
   信光を受信装置で受信し、その受信光レベルを検出する
   手段と、受信光レベルの変化速度を検出する手段と、通
   信断の時間を測定する手段と、受信信号レベルの変化速
   度と通信断時間から通信断の原因を判断する手段と、外
   部に通信断とその原因を知らせる手段を備えたことを特
   徴とする光空間伝送装置。