JP2006304180A - 光ブレーカ及び光通信システムの妨害光検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】親局と複数の子局とをポイントツーマルチポイント方式で光伝送路によって接続し、親局と各子局との間で双方向通信を行う光通信システムにおいて、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの妨害光が連続して挿入されてもそれを検知することができる光ブレーカ及び光通信システムの妨害光検知方法を提供する。
【解決手段】子局４０−１〜４０−ｎから親局３０に向けて送信される光パケットの時間長を計測し、光通信システムで許容される光パケット長以上の時間長を有する連続信号光を検出した場合に光伝送路を遮断する光ブレーカ６０を設ける。これにより、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの連続妨害光も検知することができ、従来の光通信システムよりも妨害光源の検知精度の向上が図れ、信頼性の高い光通信システムを実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多分岐形光カプラにより光伝送路を多分岐して、時分割多重方式を使用して１台の局側装置（親局）と複数の加入者装置（子局）との間の通信が可能なように構成した（一般的にポイントツーマルチポイント方式と呼称される）光通信システムに用いる好適な光ブレーカ及び光通信システムの妨害光検知方法に関する。

ポイントツーマルチポイント方式の光通信システムは、ＰＤＳ（Passive Double Star）方式などを代表例とし、親局からの光伝送路を多分岐形光カプラ（スターカプラなど）を用いて多分岐し、分岐した各光伝送路に子局を接続してシステムを構成し、光伝送路を双方向多重化することにより複数の加入者回線を経済的に構成するものである。

時分割多重方式を使用し、１台の親局で複数の子局と通信が可能なポイントツーマルチポイント方式の光通信システムは、例えばＩＴＵ−Ｔ Ｇ.９８３として国際標準化されたＡＴＭ−ＰＯＮ（Asynchronous Transfer Mode-Passive Optical Network）伝送方式として実現され、また最近ではＩＥＥＥ８０２．３ａｈとして標準化されたＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet-Passive Optical Network）伝送方式などがインターネット接続の高速大容量化要望に対応できるものとして注目され、かつ伝送コストの大幅な低減が可能な方式として期待されている。

図４は、従来の一般的なポイントツーマルチポイント方式の光通信システムの概略構成を示す図である。この光通信システムにおいては、多分岐形光カプラ１０によって光ファイバ回線２０が分岐されることにより、１つの親局３０に対して複数の子局４０−１〜４０−ｎがポイントツーマルチポイント方式で接続されている。各子局４０−１〜４０−ｎには、親局３０への上り送信タイミングとして、予め時間ｔ１〜ｔｎが割り当てられており、各子局４０−１〜４０−ｎは時間ｔ１〜ｔｎに夫々タイミングを合わせてバースト信号（光パケット信号Ｐ１〜Ｐｎ）を回線に送出する。

すなわち、この光通信システムでは、複数の子局４０−１〜４０−ｎが伝送媒体及び伝送帯域を共用し、親局３０が各子局４０−１〜４０−ｎの使用伝送帯域の割当を制御し、各子局４０−１〜４０−ｎが親局３０による使用伝送帯域の割当を基に親局３０に伝送情報を伝送する光バースト送受信制御が行われる。このような光通信システムにおいては、子局側から意図的に妨害光を挿入されたり、故障等により子局から光が発信され続けたりした場合、同一回線内に含まれる他の子局を含めて通信システムとしての機能を喪失する事態となる。したがって、このような非常時に通信妨害を検出して妨害要因となっている個所をシステムから切り離すことが必要になる。

従来、通信妨害時に妨害要因となっている個所をシステムから切り離す機能を備えたポイントツーマルチポイント方式の光通信システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、通信妨害を検知して回線を遮断する光ブレーカが開示されている。この光ブレーカは、子局側の各分岐光伝送路に夫々設けられ、子局側から高パワーな妨害光が挿入された場合にそれを検知し、分岐光伝送路を遮断する。また、この光ブレーカは、妨害光を検知した場合に親局に対して子局毎に異なる周波数の低周波信号を上り信号に重畳して送出する。

特開平１０−３０３８１７号（特許第３０５６１１６号）公報

しかしながら、従来の光ブレーカを備えた光通信システムにおいては、光ブレーカが妨害光をその光のパワー（強さ）のみで判定しているため、子局側の伝送路から光通信システムで想定されている規格値（基準値レベル）内の光パワーの妨害光が連続して挿入された場合には、妨害光として検知することができず、安全装置として有効に機能しないという問題がある。この問題点は、１つの子局ユーザのみならず、親局が受け持つ全ての子局の上り通信を不通にさせる危険性もあり、ＰＯＮトポロジーを構成するシステムにとって非常に重要な問題である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの妨害光が連続して挿入されてもそれを検知することができる光ブレーカ及び光通信システムの妨害光検知方法を提供することを目的とする。

上記目的は下記構成又は方法により達成される。
（１） 光通信システムの親局と子局との間の光伝送路上に挿入される光ブレーカにおいて、前記子局から送信される光パケットの時間長を計測し、前記光通信システムで許容される光パケット長以上の時間長を有する連続信号光を検出する連続信号光検出手段と、前記連続信号光検出手段で前記連続信号光が検出された場合に前記親局と前記子局との間の光伝送路を遮断する遮断手段と、を備える。

（２） 親局と複数の子局とを光伝送路にてポイントツーマルチポイント方式で接続し、前記親局と前記複数の子局夫々との間で双方向通信を行い、前記各子局から前記親局にはバースト光を送信する光通信システムにおいて、上記（１）に記載の光ブレーカを備える。

（３） 親局と子局との間で双方向通信を行う光通信システムの前記子局から前記親局に向けて送信される妨害光を検知する妨害光検知方法において、前記子局から前記親局に向けて送信される光パケットの時間長を計測し、前記光通信システムで許容される光パケット長以上の時間長を有する連続信号光を検知した場合に、該連続信号光が妨害光であるとし前記親局と前記子局との間の光伝送路を遮断する。

上記（１）に記載の光ブレーカでは、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの連続妨害光も検知することができるので、従来の光通信システムよりも妨害光源の検知精度の向上が図れる。

上記（２）に記載の光通信システムでは、上記（１）に記載の光ブレーカを備えるので、信頼性の高い光通信システムを提供できる。

上記（３）に記載の光通信システムの妨害光検知方法では、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの連続妨害光も検知することができるので、従来の光通信システムよりも妨害光源の検知精度の向上が図れる。

以下に、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る光通信システムの概略構成を示す図である。また、図２は、本実施の形態に係る光通信システムの光ブレーカの詳細構成を示すブロック図である。

本実施の形態は、親局３０からの光伝送路２０を多分岐形光カプラ１０にて多分岐し、分岐した各光伝送路（加入者線路）５０に子局４０−１〜４０−ｎを接続してシステムを構成したものであり、各光伝送路５０上に光ブレーカ６０を挿入した点以外は、前述した図４の従来の光通信システムと同じ構成を採る。なお、図４と共通する部分には同一の符号を付けている。

光ブレーカ６０は、図２に示すように、光伝送路５０から光信号を分岐する光分岐部１０１と、光分岐部１０１で分岐された光信号を電気信号に変換する光電気変換部１０２と、光電気変換部１０２で光電気変換された微小電気信号を増幅する電気信号増幅部１０３と、電気信号増幅部１０３で増幅された電気信号の電気信号レベルを検出する電気信号レベル検出部１０４と、電気信号レベル検出部１０４で検出された電気信号レベルから光パケット長を推定する光パケット長検出部１０５と、光パケット長検出部１０５の光パケット長検出時の時間基準であるクロックを与えるクロック生成部１０６と、光通信システムが想定する最大光パケット長を設定する基準値設定部１０７と、妨害光を遮断する光遮断部１０８と、光遮断部１０８を制御する光遮断制御部１０９とを備えて構成される。光伝送路５０から光信号を分岐する光分岐部１０１は、妨害光検出プロセスに必要な最小限度のパワーの光信号を分岐するように構成することが望ましい。

なお、上記光パケット長検出部１０５、クロック生成部１０６及び基準値設定部１０７は連続信号光検出手段を構成する。また、光遮断部１０８及び光遮断制御部１０９は遮断手段を構成する。

次に、本実施の形態に係る光通信システムの光ブレーカ６０の動作を説明する。この説明では、ＧＥ−ＰＯＮ規格で採用されているような上り光信号が各子局毎に時分割で光送信が制御されるバースト光であるシステムを想定している。

さて、通常の障害発生のない状態においては、各子局４０−１〜４０−ｎは、親局３０からの制御信号に基づき、各子局４０−１〜４０−ｎが決められた時間に自局の光信号Ｐ１〜Ｐｎを送信する。この場合、親局３０と光分岐部１０１との間の光信号を時系列に観測すると図３に示すように、各子局４０−１〜４０−ｎからの信号が時間的に重なることなく整列している。

一方、障害発生時、例えば子局４０−ｎの光伝送路５０から規格値内のパワーを有する妨害光が挿入された場合、光ブレーカ６０を有しない光通信システム及び従来の光ブレーカを用いた光通信システムでは、親局と光分岐部１０１との間の光信号を時系列に観測すると図４中に符号４００で示すように、妨害光が正規の信号パケットをマスキングするため、他の子局４０−１及び４０−２等が発する正常な光パケット信号が妨害され、親局３０にて正常に受信できなくなる。このような場合に対して、本実施の形態の光通信システムが有する光ブレーカ６０は以下に述べるように動作する。

子局４０−ｎから発出された妨害光パケットＰｎは、光ブレーカ６０内に設けられた光分岐部１０１により、その信号光の一部が分岐される。この分岐された妨害光Ｐｎは光電気変換部１０２にて電気信号に変換された後、電気信号増幅部１０３にて増幅され、増幅された電気信号レベルが電気信号レベル検出部１０４によって検出される。基準値設定部１０７には、予め光通信システムで規定される子局が送信する光パケットの最小送信光電力に対応した電気信号レベルと最大バースト長（光パケット長）が設定されている。クロック生成部１０６では、光通信システムで規定される伝送レートに相当するクロックが生成される。

光パケット長検出部１０５は、基準値設定部１０７で設定された電気信号レベルを超えた場合に光信号の存在を検出し、以後電気信号レベルをクロック周期ごとに監視し、信号光が最大バースト長時間以内であるかをどうか判定する。最大バースト長を超える信号光の存在を判定した場合、光パケット長検出部１０５は光遮断制御部１０９に異常検出信号を発出する。光遮断制御部１０９はこの異常検出信号に応じて光遮断部１０８を制御して、当該の子局４０−ｎからの妨害光Ｐｎのシステムへの流入を遮断して、他の子局４０−１〜４０−ｍから親局間通信への妨害を排除する。

このように、本実施の形態の光通信システムによれば、子局４０−１〜４０−ｎから親局３０に向けて送信される光パケットの時間長を計測し、光通信システムで許容される光パケット長以上の時間長を有する連続信号光を検出した場合に光伝送路を遮断する光ブレーカ６０を備えるので、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの連続妨害光も検知することができ、従来の光通信システムよりも妨害光源の検知精度の向上が図れ、信頼性の高い光通信システムを実現できる。

なお、本実施の形態において、クロック生成部１０６で生成するクロックを、光通信システムの伝送レートと同等としたが、光通信システムで最小パケット長とガードタイムが規定されている場合には、どちらか短い方の時間長を検出することができる程度迄クロック周波数を低周波数化することも可能である。

本発明は、光通信システムで想定されている規格値内の光パワーの妨害光が連続して挿入されてもそれを検知することができるといった効果を有し、親局と複数の子局とをポイントツーマルチポイント方式で光伝送路によって接続し、親局と各子局との間で双方向通信を行う光通信システム等への適用が可能である。

本発明の一実施の形態に係る光通信システムの概略構成を示す図 図１に示す光通信システムの光ブレーカの詳細な構成を示すブロック図 図１に示す光通信システムにおける障害発生のない通常時の各子局から送信される光信号を示す図 従来の光通信システムの概略構成を示す図

符号の説明

１０ 多分岐形光カプラ
２０、５０ 光伝送路
３０ 親局
４０−１〜４０−ｎ 子局
６０ 光ブレーカ
１０１ 光分岐部
１０２ 光電気変換部
１０３ 電気信号増幅部
１０４ 電気信号レベル検出部
１０５ 光パケット長検出部
１０６ クロック生成部
１０７ 基準値設定部
１０８ 光遮断部
１０９ 光遮断制御部

Claims (3)

1. 光通信システムの親局と子局との間の光伝送路上に挿入される光ブレーカにおいて、
   前記子局から送信される光パケットの時間長を計測し、前記光通信システムで許容される光パケット長以上の時間長を有する連続信号光を検出する連続信号光検出手段と、
   前記連続信号光検出手段で前記連続信号光が検出された場合に前記親局と前記子局との間の光伝送路を遮断する遮断手段と、
   を備える光ブレーカ。
2. 親局と複数の子局とを光伝送路にてポイントツーマルチポイント方式で接続し、前記親局と前記複数の子局夫々との間で双方向通信を行い、前記各子局から前記親局にはバースト光を送信する光通信システムにおいて、
   請求項１に記載の光ブレーカを備える光通信システム。
3. 親局と子局との間で双方向通信を行う光通信システムの前記子局から前記親局に向けて送信される妨害光を検知する妨害光検知方法において、
   前記子局から前記親局に向けて送信される光パケットの時間長を計測し、前記光通信システムで許容される光パケット長以上の時間長を有する連続信号光を検知した場合に、該連続信号光が妨害光であるとし前記親局と前記子局との間の光伝送路を遮断する光通信システムの妨害光検知方法。

Images