JP2009218979A - 光通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】部分二重化構成の光通信システムに関し、現用系と待機系との選択状態の正常性を確認する。
【解決手段】光通信装置１，２０を光伝送路１４，１５により接続し、送信信号を二重化電光変換部５，６により光信号に変換し、光セレクタ７により選択した現用系の光信号を光伝送路１４に送信し、光伝送路１５を介して受信した光信号を二重化した光電変換部９，１０により電気信号に変換し、現用系の電気信号をセレクタ１１により選択して受信処理する光通信システムであって、予め設定した位置の単一又は複数のビットにより電光変換部５，６の現用系と待機系とを識別する送信識別情報を送信する手段と、伝送フォーマットの中の送信識別情報と異なる位置の単一又は複数のビットにより、送信識別情報の識別結果を示す受信識別情報を送信する手段と、送信識別情報と受信識別情報との対応関係をチェックして正常か否かを判定処理する制御部１３，２１とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信装置の光電変換部と電光変換部とをそれぞれ二重化した光通信システムに関する。

各種の通信システムに於いて、信頼性を向上する為に現用系と予備系又は１系と０系との構成による二重化構成を適用する場合が一般的である。この二重化構成に於いては、完全二重化構成と、主要部のみ二重化した部分二重化構成との何れかが適用されている。前者の完全二重化構成は、信頼性が最も高くなる反面、コストアップとなる問題がある。又後者の部分二重化構成は、完全二重化構成に比較して信頼性は多少低下するが、コストを低減することが可能である。従って、光通信システムに於いて、光信号伝送路を含めて完全二重化構成を適用して長距離伝送を行う構成の場合、光信号伝送路を構成する光ファイバが高価であるから、システム全体としてコストアップとなる。そこで、光信号伝送路は一重構成とし、光信号の送受信部の主要部である電光変換部と光電変換部とを二重化して、システムとしてのコストダウンを図ると共に、信頼性を維持する構成を適用する場合が多くなっている。

図３は、従来例の部分二重化構成を適用した光通信システムの主要部を示すもので、ほぼ同一構成の一方と他方との光通信装置３０，４０を光ファイバ伝送路により接続し、一方の光通信装置３０は、図示を省略した送信処理部からの送信データを分配器３１により２分岐して、１系と０系との電光変換部（Ｅ／Ｏ（１），Ｅ／Ｏ（０））３２，３３に入力し、光信号に変換して光セレクタ３４に入力し、制御部３９からの制御に従って１系又は０系の光信号の何れかを選択し、光ファイバ伝送路を介して他方の光通信装置４０に伝送する。又光通信装置４０から光ファイバ伝送路を介して伝送した光信号は、光分配器３５により１系と０系との電光変換部（Ｏ／Ｅ（１），Ｏ／Ｅ（０））３６，３７に分配し、変換した１系と０系との電気信号の何れかを、制御部３９により選択制御されるセレクタ３８により選択して、図示を省略した受信処理部へ転送する。

部分二重化構成の１系と０系との電光変換部３２，３３は、何れか一方を現用系、他方を待機系とし、光セレクタ３４により現用系側を選択して光ファイバ伝送路に光信号を送出するもので、待機系側の電光変換部のレーザダイオードの交換等の保守を行うことができる。同様に、部分二重化構成の１系と０系との光電変換部３６，３７の何れか一方を現用系、他方を待機系とし、セレクタ３８により現用系側を選択して、変換された電気信号を受信処理部へ転送するものであるから、待機系の光電変換部のフォトダイオードの交換等の保守を行うことができる。このような１系と０系との何れか一方を現用系、他方を待機系とするように切替えるのは制御部３９からの制御によって行うことができる。

前述のように、部分二重化構成の電光変換部３２，３３及び光電変換部３６，３７の何れか一方を現用系とし、他方を待機系とするものであるが、何れが現用系側であるか、又何れが待機系側であるかを直接的に識別することができないので、従来は、例えば、図４に示すように、光信号１，０を選択出力する光スイッチ５１を選択制御部５２により制御し、その制御状態をラッチ式リレー５３により保持し、ラッチ式リレー５３の動作状態による何れが現用系か待機系かを示す選択結果の信号を制御部へ転送する手段が提案されている。なお、光信号１，０は、図３の電光変換部３２，３３の出力光信号に相当し、光スイッチ５１は光セレクタ３４に相当し、選択信号１，０は制御部３９から光セレクタ３４に入力する選択制御信号に相当する。又ラッチ式リレー５３からの選択結果の信号は、光スイッチ５１の切替状態を示す信号として、制御部３９に入力され、制御部３９により、現用系と待機系との切替制御とその制御結果の確認とを行うことができる。

又光信号の送受信部を、光伝送路を含めて完全二重化構成とし、現用系と待機系とのそれぞれ主光信号に、その主光信号と光波長が異なる光波長の副光信号を光波長多重化して送信し、それぞれの副光信号により現用系か予備系かを示す情報を送信し、受信側は、主光信号と副光信号とを光波長分離して、その副光信号による情報を識別し、現用系か予備系かを判定し、現用系の主光信号の受信処理を行う構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１３２９３４号公報

現用系と待機系との二重化構成によりシステムの信頼性を向上し、又部分二重化構成により、完全二重化構成に比較してコストダウンを図ることができる。何れの場合も、現用系と待機系とを識別可能とし、点検保守作業は、現用系の光信号送信状態に影響を与えないように、待機系の構成に対して行う必要がある。図４に示す従来例の構成に於いては、ラッチ式リレー５３等を設けることにより、コストアップとなる問題があり、又光スイッチ５１（光セレクタ３４）による現用、待機の選択状態と、その選択制御結果のラッチ式リレー５３による選択結果の情報との対応確認が不充分である問題がある。又前記特許文献１に示す完全二重化構成の場合は、前述のようにコストアップとなる問題があり、且つ光電変換部は、主光信号用と副光信号用とを設ける必要があるから、このような点でもコストアップとなる問題がある。

本発明は、前述の従来例の問題点を解決することを目的とし、コストアップすることなく、現用系と待機系との選択切替状態の識別を可能とするものである。

本発明の光通信システムは、一方と他方との光通信装置を光伝送路により接続し、送信信号を現用系と待機系との二重化した電光変換部により光信号に変換し、現用系とした前記電光変換部からの光信号を光セレクタにより選択して前記光伝送路に送信し、前記光伝送路を介して受信した光信号を現用系と待機系との二重化した光電変換部により電気信号に変換し、現用系とした前記光電変換部からの電気信号をセレクタにより選択して受信処理する光通信システムであって、伝送フォーマットの中の予め設定した位置の単一又は複数のビットにより前記二重化した電光変換部の現用系と待機系とを識別する送信識別情報を送信する手段と、前記伝送フォーマットの中の前記送信識別情報と異なる位置の単一又は複数のビットにより、前記送信識別情報の識別結果を示す受信識別情報を送信する手段と、前記送信識別情報の設定制御と、該送信識別情報と受信した前記受信識別情報との対応関係をチェックして正常か否かの判定処理とを行う制御部とを備えている。

又前記光通信装置間の前記伝送フォーマットとして、ＳＤＨ方式のＳＴＭフレーム構成を適用し、前記送信識別情報を、ＳＴＭフレームのセクションオーバヘッドのＤ１バイト、前記受信識別情報をＤ４バイトのそれぞれ単一又は複数のビットとして送受信する構成を備えている。

二重化した電光変換部の何れを現用系として光信号を送信しているかを、送信識別情報により光伝送路を介して対向接続された光通信装置に送信し、受信した送信識別情報を示す受信識別情報を返送するから、送信識別情報と受信識別情報とを対比することにより、光セレクタにより選択した現用系の電光変換部が１系と０系との何れかを確認することができ、又送信識別情報に対応する受信識別情報でない場合は、伝送系の何れかに異常が発生しているので、障害探索等を迅速に開始することができる。

本発明の光通信システムは、図１を参照すると、一方と他方との光通信装置１，２０を光伝送路１４，１５により接続し、送信信号を現用系と待機系との二重化した電光変換部５，６により光信号に変換し、現用系とした電光変換部からの光信号を光セレクタ７により選択して光伝送路１４に送信し、光伝送路１５を介して受信した光信号を現用系と待機系との二重化した光電変換部９，１０により電気信号に変換し、現用系とした光電変換部からの電気信号をセレクタ１１により選択して受信処理する光通信システムであって、伝送フォーマットの中の予め設定した位置の単一又は複数のビットにより、二重化した電光変換部５，６の現用系と待機系とを識別する送信識別情報を送信する為の挿入部３，４等の手段と、伝送フォーマットの中の送信識別情報と異なる位置の単一又は複数のビットにより、送信識別情報の識別結果を示す受信識別情報を送信する挿入部２３等の手段と、送信識別情報の設定制御と、この送信識別情報と受信した受信識別情報との対応関係をチェックして正常か否かの判定処理とを行う制御部１３，２１とを備えている。

図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１，２０は光通信装置、２は分配器、３，４は挿入部、５，６は１系と０系との電光変換部（Ｅ／Ｏ（１），Ｅ／Ｏ（０））、７は光セレクタ、８は光分配器、９，１０は１系と０系との光電変換部（Ｏ／Ｅ（１），（Ｏ／Ｅ（０））、１１はセレクタ、１２は抽出部、１３は制御部、１４，１５は光伝送路、２１は制御部、２２は抽出部、２３は挿入部を示す。光通信装置２０は要部のみを示すが、光通信装置１と略同一構成を有し、一方の光通信装置１と他方の光通信装置２０とは、光ファイバによって構成された光伝送路１４，１５により接続される。

又光通信装置１の図示を省略した送信処理部からの電気信号を分配器２により２分岐し、それぞれ挿入部３，４を介して電光変換部５，６に入力し、光信号に変換して光セレクタ７に入力し、この光セレクタ７により選択された光信号を現用系の光信号として伝送路１４に送信する。又光通信装置２０から光伝送路１５を介して受信した光信号を、光分配器８により２分岐し、光電変換部９，１０により電気信号に変換し、セレクタ１１により選択された受信信号を、図示を省略した受信処理部へ抽出部１２を介して転送する。挿入部３，４は、制御部１３から指示された現用系か待機系かを示す情報を、伝送フレームの予め定めた位置に、送信識別情報として挿入するものであり、例えば、送信データフレームの所定ビット位置に、現用系については“０”、待機系については“１”を挿入することができる。

一方の光通信装置１と、光伝送路１４，１５を介して接続した他方の光通信装置２０は、抽出部２２（抽出部１２の機能と同一）により、１系と０系との何れが現用系かを示す伝送フレームの予め定めた位置に挿入した送信識別情報を抽出して制御部２１に転送する。制御部２１は、抽出部２２により抽出した送信識別情報が、送信側の１系が現用系であるか又は０系が現用系であるかを識別する。その識別結果を示す情報を、挿入部２３により、光通信装置１に送信する送信データフレームの所定ビット位置（但し、送信識別情報のビット位置と異なるビット位置）に、受信識別情報として挿入し、光信号に変換して伝送路１５に送信する。この光信号を受信した光通信装置１は、光分配器８により、光通信装置２０からの光信号を２分岐して、それぞれ電光変換部９，１０に入力し、電気信号に変換してセレクタ１１に入力し、このセレクタ１１により選択された側の電気信号を、抽出部１２を介して受信処理部へ転送する。この抽出部１２は、送信データフレームの所定ビット位置の受信識別情報を抽出して制御部１３へ転送する。

制御部１３は、抽出部１２により抽出した受信識別情報と、挿入部３，４に於いて挿入し、光セレクタ７により現用系として選択した側の送信識別情報とが対応している場合、部分二重化構成は正常に動作していると判定する。例えば、伝送フォーマットの中の予め設定した位置のビットをＫ，Ｊビットとして、送信識別情報は、挿入部３によりＫビット＝“０”、挿入部４によりＫビット＝“１”を挿入する。対向した光通信装置２０の制御部２１は、抽出部２２により抽出した送信識別情報がＫビット＝“０”の場合、即ち、光通信装置１の１系の電光変換部５を現用系とした場合、挿入部２３に於いて挿入する受信識別情報をＪビット＝“０”として挿入する。又送信識別情報がＫビット＝“１”の場合は、受信識別情報をＪビット＝“１”とする。

光通信装置１の制御部１３は、例えば、１系の電光変換部５を現用系として光セレクタ７により選択した光信号を送信する場合、送信識別情報はＫビット＝“０”として送信することになり、光通信装置２０の制御部２１は、Ｋビット＝“０”であるから、Ｊビット＝“０”とした受信識別情報を挿入部２３により挿入して送信する。それにより、光通信装置１の制御部１３は、抽出部１２により、Ｊビット＝“０”を抽出するから、光セレクタ７により１系の光電変換部５を現用系に選択した状態を確認することができる。この場合、セレクタ１１により、１系と０系との光電変換部９，１０の何れを選択しても、同一の受信識別情報であるから、電光変換部５，６の選択状態を確認することができる。

又伝送フォーマットとして、例えば、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）方式を適用し、ＳＴＭフレームのセクションオーバヘッドのデータ通信チャネルＤＣＣ（Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）のＤ１バイトとＤ４バイトとを利用することができる。図２は、ＳＤＨ方式のＳＴＭ−０フレームと、その中のバーチャルコンテナのＶＣ−３とを示す。９０バイト×９行のＳＴＭ−０フレームの先頭側に示す３バイト×９行は、セクションオーバヘッドであり、その中のＡ１，Ａ２はフレーム同期バイト、Ｊ０はＮ多重内の順位表示バイト、Ｂ１は符号誤り監視バイト、Ｅ１はオーダワイヤバイト、Ｆ１はユーザチャネルバイト、Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ１２はデータ通信チャネルＤＣＣ（Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）、Ｈ１〜Ｈ３はＡＵポインタ、Ｂ２は符号誤り監視バイト、Ｋ１，Ｋ２はＡＰＳバイト、Ｓ１，Ｍ１は予備バイト、Ｅ２はオーダワイヤバイトを示す。又ＶＣ−３は、１バイト×９行のパスオーバヘッドと８４バイト×９行のペイロードとからなり、パスオーバヘッドのＪ１はパストレースバイト、Ｂ３は誤り監視バイト、Ｃ２はＶＣ−３，ＶＣ−４の構成ビット、Ｇ１はパス状態表示バイト、Ｆ２はユーザチャネルバイト、Ｈ４は位置表示バイト、Ｆ３，Ｋ３，Ｎ１は予備バイトを示す。

前述の送信識別情報として、例えば、Ｄ１バイトの先頭ビットをＫビット、Ｄ４バイトの先頭ビットをＪビットとし、１系の電光変換部５を現用系、０系の電光変換部６を待機系とすると、制御部１３により光セレクタ７を制御して、１系の電光変換部５側を選択するように制御すると共に、挿入部３によりＤ１バイトのＫビットを“０”とし、挿入部４によりＤ１バイトのＫビットを“１”とするように制御する。この場合、光セレクタ７により選択出力されて光通信装置２０に光伝送路１４を介して伝送されるＳＴＭ−０フレームのセクションオーバヘッドのＤ１バイトのＫビットを、光通信装置２０の抽出部２２により抽出して制御部２１へ転送する。制御部２１は、Ｋビット＝“０”の場合は、Ｊビット＝“０”とし、Ｋビット＝“１”の場合は、Ｊビット＝“１”とした受信識別ビットを、挿入部２３により、ＳＴＭ−０フレームのセクションオーバヘッドのＤ４バイトのＪビット位置に挿入して、光通信装置１に送信する。

光通信装置１は、受信光信号を光分配器８により２分岐し、光電変換部９，１０により電気信号に変換し、セレクタ１１により１系、０系の光電変換部１，１０の何れか一方を選択し、選択された側の電気信号を、抽出部１２を介して、図示を省略した受信処理部へ転送する。抽出部１２は、セクションオーバヘッドのＤ４バイトのＪビットを抽出して制御部１３へ転送する。制御部１３は、送信ＳＴＭ−０のセクションオーバヘッドのＤ１バイトのＫビットを、例えば、“０”として、光電変換部５を現用系としたことを示す時に、受信したＤ４バイトのＪビットが“０”であれば、１系の光電変換部５と光セレクタ７とは正常であると判定する。又受信したＤ４バイトのＪビットが“１”の場合は、光セレクタ７により、待機系の電光変換部６の出力光信号を選択して送信したことを示すから、制御部１３により制御される光セレクタ７の異常発生と判定し、保守点検を行うことになる。又光セレクタ７も正常である場合は、対向装置の光通信装置２０側の異常と判定することになる。

伝送フレーム形式は既に各種実用化されているから、それぞれの伝送フレームの例えば未使用ビットを利用して、１系と０系との何れが現用系であるかを示す送信識別情報を付加し、対向装置側で、１系と０系との何れの光信号を受信したかを、受信識別情報により返信する機能手段を制御部１３，２１等に付加することにより、他の余分な構成を必要としないので、コストアップすることなく、信頼性を向上することができる。又送信識別情報と受信識別情報とは、ＫビットやＪビットとして示す１ビットの場合のみでなく、複数ビット構成とすることも可能である。

本発明の実施例１の説明図である。 ＳＤＨシステムのＳＴＭフレームの説明図である。 従来例の説明図である。 従来例の光スイッチ切替状態表示手段の説明図である。

符号の説明

１ 光通信装置
２ 分配器
３，４ 挿入部
５，６ 電光変換部（Ｅ／Ｏ（１），Ｅ／Ｏ（０））
７ 光セレクタ
８ 光分配器
９，１０ 光電変換部（Ｏ／Ｅ（１），Ｏ／Ｅ（０））
１１ セレクタ
１２ 抽出部
１３ 制御部
１４，１５ 光伝送路
２０ 光通信装置
２１ 制御部
２２ 抽出部
２３ 挿入部

Claims (2)

1. 一方と他方との光通信装置を光伝送路により接続し、送信信号を現用系と待機系との二重化した電光変換部により光信号に変換し、現用系とした前記電光変換部からの光信号を光セレクタにより選択して前記光伝送路に送信し、前記光伝送路を介して受信した光信号を現用系と待機系との二重化した光電変換部により電気信号に変換し、現用系とした前記光電変換部からの電気信号をセレクタにより選択して受信処理する光通信システムに於いて、
   伝送フォーマットの中の予め設定した位置の単一又は複数のビットにより前記二重化した電光変換部の現用系と待機系とを識別する送信識別情報を送信する手段と、
   前記伝送フォーマットの中の前記送信識別情報と異なる位置の単一又は複数のビットにより、前記送信識別情報の識別結果を示す受信識別情報を送信する手段と、
   前記送信識別情報の設定制御と、該送信識別情報と受信した前記受信識別情報との対応関係をチェックして正常か否かの判定処理とを行う制御部と
   を備えたことを特徴とする光通信システム。
2. 前記光通信装置間の前記伝送フォーマットとして、ＳＤＨ方式のＳＴＭフレーム構成を適用し、前記送信識別情報を、ＳＴＭフレームのセクションオーバヘッドのＤ１バイト、前記受信識別情報をＤ４バイトのそれぞれ単一又は複数のビットとして送受信する構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。

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