JP2015171060A - 光通信装置および光通信装置の制御方法 - Google Patents

光通信装置および光通信装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 装置の故障で信号断を示す情報が出力されない場合を検出する。【解決手段】 光通信装置は、一芯双方向の光伝送路に接続される波長分割多重部と、波長分割多重部を介して光伝送路に信号光を送信する送信部と、波長分割多重部を介して光伝送路から信号光を受信し、受信した信号光に応じた電気信号を出力する受信部と、受信部が光伝送路から信号光を受信していないときに、信号断を示す情報を出力する信号断検出部と、信号断を示す情報を受けたときに、受信部から受けた電気信号の出力をブロックするブロック部と、ブロック部から出力される電気信号のうち、エラー信号をカウントするカウンタ部と、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、信号断検出部の異常を示す異常情報を出力する制御部と、を有する。【選択図】 図2

Description

本発明は、光通信装置および光通信装置の制御方法に関する。
従来から、光伝送路の送信信号と受信信号を光カプラで分岐する光通信装置が知られている。この種の光通信装置において、光カプラでの送信信号の反射によって誤データが発生することを抑制するために、例えば、送信信号の送信期間に光減衰器で送信信号の反射光を減衰させることも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−154340号公報
この種の光通信装置では、光信号を検知できないときに信号断を示すLOS(Loss Of Signal)アラームが受信部から出力され、LOSアラームの出力時には受信部から出力される信号をブロックする制御が行われる。
ところで、装置の故障でLOSアラームが出力されない場合、送信信号の反射光を受けて受信部が出力した信号がブロックされずに出力される。送信信号の反射光による信号は大部分がエラー信号となるが、送信信号の反射光による信号の一部は正常な信号として外部に出力されうるので、外部から光通信装置が受けた信号がそのまま外部に返されて信号のループが発生する場合がある。このような信号のループは、光通信装置が接続されたネットワーク上での通信障害の原因となる。
また、装置の故障でLOSアラームが出力されない場合、対向装置や伝送路から受けるノイズ信号も、送信信号の反射光による信号と同様にブロックされずに出力される。このようなノイズ信号も、一部は正常な信号として外部に出力されうるので、光通信装置が接続されたネットワーク上での通信障害の原因となる。
本件開示の光通信装置および光通信装置の制御方法は、装置の故障で信号断を示す情報が出力されない場合を検出するための技術を提供することを目的とする。
一つの観点による光通信装置は、一芯双方向の光伝送路に接続される波長分割多重部と、波長分割多重部を介して光伝送路に信号光を送信する送信部と、波長分割多重部を介して光伝送路から信号光を受信し、受信した信号光に応じた電気信号を出力する受信部と、受信部が光伝送路から信号光を受信していないときに、信号断を示す情報を出力する信号断検出部と、信号断を示す情報を受けたときに、受信部から受けた電気信号の出力をブロックするブロック部と、ブロック部から出力される電気信号のうち、エラー信号をカウントするカウンタ部と、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、信号断検出部の異常を示す異常情報を出力する制御部と、を有する。
別の観点は、一芯双方向の光伝送路に接続される波長分割多重部と、波長分割多重部を介して光伝送路に信号光を送信する送信部と、波長分割多重部を介して光伝送路から信号光を受信し、受信した信号光に応じた電気信号を出力する受信部と、受信部が光伝送路から信号光を受信していないときに、信号断を示す情報を出力する信号断検出部と、信号断を示す情報を受けたときに、受信部から受けた電気信号の出力をブロックするブロック部と、を有する光通信装置の制御方法であって、ブロック部から出力される電気信号のうち、エラー信号をカウントし、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、信号断検出部の異常を示す異常情報を出力する。
本件開示の光通信装置および光通信装置の制御方法は、装置の故障で信号断を示す情報が出力されない場合を検出できる。
光通信装置を含む通信システムの一実施形態を示す図である。 図1に示した光通信装置を示す図である。 信号断検出部が故障していないときの光通信装置の動作例を示す図である。 信号断検出部が故障したときの光通信装置の動作例を示す図である。 図1に示した光通信装置の動作例を示す図である。
以下、図面を用いて実施形態を説明する。
図1は、光通信装置を含む通信システムの一実施形態を示す。一実施形態の通信システム100は、光通信装置10(1)、10(2)と、光ファイバ11と、監視サーバ12とを有する。以下の説明では、各々の光通信装置を区別して説明するときには、光通信装置10(1)、10(2)と表記し、光通信装置に共通の事項を説明するときには、光通信装置10と表記する。
光通信装置10(1)および光通信装置10(2)は1本の光ファイバ11で接続され、光通信装置10(1)と光通信装置10(2)との間でデータの送受信が行われる。なお、光ファイバ11は、一芯双方向の光伝送路の一例である。光通信装置10は、1本の光ファイバ11でデータを送受信する一芯双方向の光通信が可能な通信装置であればよい。例えば、光通信装置10は、ネットワークの光信号を中継する光中継装置や、コンピュータ端末やサーバに実装される光送受信回路であってもよい。また、例えば、光通信装置10は、PON(Passive Optical Network)システムのOLT(Optical Line Termination)やONU(Optical Network Unit)であってもよい。
なお、一実施形態において、光通信装置10(1)は、例えばネットワーク13に接続されている。また、光通信装置10(2)は、例えば有線または無線の通信回線14によりコンピュータ15に接続されている。
また、光通信装置10(1)、10(2)は、それぞれ監視サーバ12に接続されている。監視サーバ12は、例えば、通信システム100の管理者によって運用されるコンピュータである。監視サーバ12は、各々の光通信装置10から装置の動作異常を示す異常情報ABNを受け、通信システム100に含まれる光通信装置10の動作状況をそれぞれ監視する。なお、監視サーバ12は、光通信装置10から受けた異常情報ABNを保持する記憶部12aと、異常情報ABNに基づく光通信装置10の動作状況(例えば、光通信装置10の異常の有無)を表示する表示部12bとを有する。また、異常情報ABNは、例えば、syslog機能またTrap機能による光通信装置10から監視サーバ12へのイベント通知である。
図2は、図1に示した光通信装置10(1)を示す。なお、図1に示した光通信装置10(2)の構成は、光通信装置10(1)と同様である。そのため、一実施形態では光通信装置10(1)の構成を説明し、光通信装置10(2)との重複説明は省略する。
光通信装置10(1)は、WDM(Wavelength Division Multiplex)フィルタ21と、送信部22と、受信部23と、ブロック部24と、信号処理部25と、制御部26とを有する。ここで、送信部22、ブロック部24、制御部26は、信号処理部25とそれぞれ接続されている。
WDMフィルタ21は、波長分割多重部の一例であって、光ファイバ11と、送信部22および受信部23とに接続される。WDMフィルタ21は、送信部22から出力される第1波長の信号光と、受信部23が受信する第2波長の信号光とを多重化する。また、WDMフィルタ21は、多重化された信号光のうち、光ファイバ11から出力される第2波長の信号光を分離して受信部23に入射させる。第1波長および第2波長はそれぞれ異なる帯域である。第1波長は、例えば1.3マイクロメートル帯または1.5マイクロメートル帯のいずれか一方であり、第2波長は、例えば1.3マイクロメートル帯または1.5マイクロメートル帯のいずれか他方である。
送信部22は、例えばレーザダイオードなどの半導体発光素子を含み、信号処理部25から受けた送信データの電気信号を第1波長の光信号に変換する。送信部22から出力される光信号は、WDMフィルタ21および光ファイバ11を介して他の光通信装置(10(2))に送信される。また、送信部22は、光信号の送信停止を示す制御信号STPを制御部26から受けたとき、光信号の出力を停止する。
受信部23は、例えばフォトダイオードなどの半導体受光素子を含み、WDMフィルタ21からの入射光を受けて、受信した信号光に応じた受信データの電気信号を後段のブロック部24に出力する。
また、受信部23は、光信号の信号断を検知する信号断検出部27を有している。信号断検出部27は、受信部23が受ける光の受光レベルを監視する。そして、信号断検出部27は、受光レベルが閾値TH以下のときには光ファイバ11からの信号断を示す制御信号LOS(LOSアラーム)をブロック部24に出力する。信号断検出部27の受光レベルの閾値THは、予め実験等で求められており、受信データの信号光の強度よりも低く、WDMフィルタ21の反射光やノイズ成分よりも高いレベルに設定されている。なお、制御信号LOSは、信号断を示す情報の一例である。
ブロック部24は、信号断検出部27から制御信号LOSを受けたときに、受信部23から出力される電気信号をブロックする。また、ブロック部24は、信号断検出部27から制御信号LOSを受けていないときに、受信部23から出力される受信データの電気信号を信号処理部25にそのままスルー出力する。
信号処理部25は、データ送受信のための信号処理を行うプロセッサである。信号処理部25は、送信データの電気信号を送信部22に出力し、ブロック部24から出力される受信データの電気信号を受けて各種の信号処理を行う。また、信号処理部25は、カウンタ部28を有している。カウンタ部28は、ブロック部24から出力される電気信号のうち、データに誤りがあるエラー信号を検出し、エラー信号の数をカウントする。
制御部26は、光通信装置10(1)の各部の動作を統括的に制御する。また、制御部26は、光通信装置10(1)の動作異常を示す異常情報ABNを、図1に示した監視サーバ12に出力する。例えば、制御部26は、カウンタ部28を参照して所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに、光通信装置10(1)の設定に応じて、信号断検出部27の異常を示す異常情報ABNを出力する。制御部26は、例えば、10分間に5回以上のエラー信号をカウントしたときに、信号断検出部27の異常を示す異常情報ABNを出力してもよい。
また、制御部26は、送信部22に制御信号STPを出力し、送信部22に光信号の出力を停止させる光送信停止の制御を行う。なお、制御部26は、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに、光通信装置10(1)の設定に応じて、光送信停止の制御を行ってもよい。
図3は、信号断検出部27が故障していないときの光通信装置10の動作例を示す。
光通信装置10が光ファイバ11を介して他の光通信装置にデータを送信するとき、信号処理部25は、送信データの電気信号を送信部22に出力する(図3の矢印(a))。送信部22は、送信データの電気信号を第1波長の信号光に変換して出力する(図3の矢印(b))。第1波長の信号光は、WDMフィルタ21および光ファイバ11を介して他の光通信装置に出力される。このとき、光通信装置10のWDMフィルタ21では、フィルタの特性により信号光の反射が生じ、送信部22から出力された信号光の成分が受信部23にも回り込む(図3の破線矢印(c))。受信部23は、送信部22から反射した信号光の場合も光電変換して後段に出力する(図3の破線矢印(d))。
また、受信部23の信号断検出部27は、受信部23が受ける光の受光レベルを監視し、受光レベルが閾値TH以下のときには制御信号LOSをブロック部24に出力する(図3の矢印(e))。そして、ブロック部24は、信号断検出部27から制御信号LOSを受けたときに、受信部23から出力される電気信号をブロックする。なお、図3では、ブロック部24によるブロック動作を「×」印で示す。
ここで、送信部22から反射した信号光を受けたときの受信部23の受光レベルは、受信データの受光レベルよりも低い。受信部23が受信データの信号光を受けずに送信部22から反射した信号光を受けているときには、受光部23の受光レベルが閾値TH以下となるので、信号断検出部27は制御信号LOSを出力する。これにより、送信部22から反射した信号光を受けて受信部23が出力する電気信号は、いずれもブロック部24でブロックされ、信号処理部25には出力されない。
また、光通信装置10の受信部23は、光ファイバ11や対向する他の光通信装置からノイズ成分の光を受ける(図3の破線矢印(f))。送信部22から反射した信号光の場合と同様に、ノイズ成分の光の受光レベルも、受信データの信号光の受光レベルよりも低い。受信部23が受信データの信号光を受けずにノイズ成分の光を受けているときには、受信部23の受光レベルが閾値TH以下となるので、信号断検出部27は制御信号LOSを出力する。これにより、ノイズ成分の光を受けて受信部23が出力する電気信号は、いずれもブロック部24でブロックされ、信号処理部25には出力されない。
一方、図4は、信号断検出部27が故障したときの光通信装置10の動作例を示す。なお、図4に示す矢印(a)、(b)、(c)、(d)、(f)は、図3の場合と同様であるので重複説明を省略する。
光通信装置10の信号断検出部27が故障している場合、受信部23の受光レベルが閾値TH以下であっても制御信号LOSがブロック部24に出力されない。図4では、制御信号LOSが出力されない状態を「×」印で示す。したがって、送信部22から反射した信号光(破線矢印(c))やノイズ成分の光(破線矢印(f))を受けて受信部23が出力する電気信号は、いずれもブロック部23でブロックされずに信号処理部25に出力される(図4の破線矢印(g))。送信部22から反射した信号光やノイズ成分の光を受けて受信部23が出力する電気信号は、大半がエラー信号となるが、一部は正常な信号として信号処理部25で処理されうる。送信部22の反射光やノイズ成分の光に由来する電気信号が正常な信号として誤って外部に出力されると、ネットワーク上での通信障害の原因となる。例えば、外部から光通信装置10が受けた信号がそのまま外部に返された場合には、信号のループが発生する。
一実施形態での光通信装置10は、以下の手法により信号断検出部27の故障を検出する。信号断検出部27が故障した場合、送信部22の反射光やノイズ成分の光に由来する電気信号は大半がエラー信号となるので、信号断検出部27が故障していない場合と比べて、エラー信号の数が大幅に増加する。そこで、信号処理部25のカウンタ部28はエラー信号の数をカウントする(図4の矢印(h))。そして、制御部26は、カウンタ部28を参照して所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに、信号断検出部27の異常を示す異常情報ABNを出力する(図4の矢印(i))。
異常情報ABNを受けた監視サーバ12は、例えば、表示部12bに光通信装置10の信号断検出部27の故障を示す表示を行う。これにより、通信システム100の管理者は、監視サーバ12を介して信号断検出部27の故障による光通信装置10の異常を察知できる。
ここで、一実施形態において、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに、異常情報ABNを出力するのは以下の理由による。
例えば、比較例として、エラー信号が検出されるごとに光通信装置が監視サーバに通知を行う場合を考える。比較例の場合には、監視サーバの通知を受ける頻度が上昇し、信号断検出部の故障を示す情報が多数の通知の中に埋もれてしまい、信号断検出部の故障を示す情報の発見が困難になる。一方、一実施形態の光通信装置10では、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに異常情報ABNを出力することで、比較例と比べて監視サーバへの通知の頻度が低くなる。そのため、一実施形態の場合には、比較例と比べて信号断検出部27の故障を管理者が見逃す可能性が低くなる。
また、例えば、光ファイバ11を挿抜した場合や、光ファイバ11を動かして一時的に負荷が加わった場合にもエラー信号が出力されることがあるが、光通信装置10に異常はないため監視サーバ12には通知を行わないことが好ましい。光ファイバ11の挿抜や光ファイバ11を動かした場合のエラー信号の出力は一時的なものであるので、所定時間でのエラー信号のカウント数をみると、信号断検出部27の故障の場合と比べてエラー信号のカウント数は少なくなる。そのため、所定時間でのエラー信号のカウント数をみることで、光ファイバ11の挿抜や光ファイバ11を動かした場合と、信号断検出部27の故障の場合とを区別できる。よって、一実施形態の光通信装置10は、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに異常情報ABNを出力することで、光ファイバ11の挿抜や光ファイバ11を動かした場合等での監視サーバ12への通知を省くことができる。
また、一実施形態の制御部26は、所定時間でのエラー信号のカウント数が閾値THを超えたときに、送信部22に制御信号STPを出力し、送信部22に光信号の出力を停止させる光送信強制停止の制御を行うことができる(図4の矢印(j))。すなわち、光通信装置10は、光送信強制停止の制御により、信号断検出部27の故障のときに、送信部22からの光が受信部23に入射すること自体を防止できる。
図5は、図1に示した光通信装置10の動作例を示す。図5は、光通信装置10の制御方法の一例である。図5に示す動作は、例えば、光通信装置10の制御部26がプログラムを実行することで実現される。なお、図5に示す動作は、光通信装置10のハードウェアによって実行されてもよい。
ステップS101において、制御部26は、光通信装置10の通信ポートの設定が有効であるか否かを判定する。通信ポートの設定が有効である場合(YES)、ステップS102に処理が移行する。一方、通信ポートの設定が無効である場合(NO)、図5の処理が終了する。なお、通信ポートの設定が無効である場合、光通信装置10がデータの送受信を行うことはない。
ステップS102において、制御部26は、カウンタ部28を起動させてエラー信号のカウントを準備させる。
ステップS103において、ブロック部24は、信号断検出部27から制御信号LOSを受信したか否かを判定する。制御信号LOSを受信した場合(YES)、ステップS104に処理が移行する。一方、制御信号LOSを受信していない場合(NO)、ステップS105に処理が移行する。なお、制御信号LOSを受信していない場合(NO)には、受信部23から出力される受信データの電気信号は、ブロック部24を通過して信号処理部25に出力される。
ステップS104において、ブロック部24は、受信部23から出力される受信データの電気信号をブロックし、ブロックされた受信データを廃棄する。ステップS104の後、図5の処理が終了する。
ステップS105において、カウンタ部28は、受信データの電気信号がエラー信号であるか否かを判定する。受信データの電気信号がエラー信号である場合(YES)、ステップS107に処理が移行する。一方、受信データの電気信号がエラー信号でない場合(NO)、ステップS106に処理が移行する。
ステップS106において、信号処理部25は、正常な受信データに所定の信号処理を施して出力する。このとき、カウンタ部28は、正常に受信された受信データの数をカウントしてもよい。ステップS106の後、図5の処理が終了する。
ステップS107において、カウンタ部28は、エラー信号のカウンタをインクリメントする。
ステップS108において、制御部26は、所定期間(例えば10分)が経過したか否かを判定する。ここで、所定期間の起算は、例えば、カウンタ部28を起動させた時点からでもよく、最初にエラー信号をカウントしたときからでもよい。所定期間が経過した場合(YES)、ステップS109に処理が移行する。一方、所定期間が経過していない場合(NO)、ステップS103に処理が戻る。
ステップS109において、制御部26は、カウンタ部28を参照し、所定期間内のエラー信号のカウント数が閾値THを超えたか否か(エラー信号のカウント数>TH)を判定する。所定期間内のエラー信号のカウント数が閾値THを超えた場合(YES)、ステップS110に処理が移行する。一方、所定期間内のエラー信号のカウント数が閾値TH以下の場合(NO)、図5の処理が終了する。
ステップS110において、制御部26は、光送信停止の制御が現在行われている状態(光送信停止状態)か否かを判定する。光送信停止状態の場合(YES)、ステップS111に処理が移行する。一方、光送信停止状態ではない場合(NO)、ステップS113に処理が移行する。
ステップS111において、制御部26は、監視サーバ12への異常情報ABNの通知設定が有効であるか否かを判定する。異常情報ABNの通知設定が有効である場合(YES)、ステップS112に処理が移行する。一方、異常情報ABNの通知設定が無効である場合(NO)、図5の処理が終了する。
ステップS112において、制御部26は、監視サーバ12へ異常情報ABNを通知する。ステップS112の後、図5の処理が終了する。
ステップS113において、制御部26は、監視サーバ12への異常情報ABNの通知設定が有効であるか否かを判定する。異常情報ABNの通知設定が有効である場合(YES)、ステップS114に処理が移行する。一方、異常情報ABNの通知設定が無効である場合(NO)、ステップS116に処理が移行する。
ステップS114において、制御部26は、信号断検出部27の故障時の光送信強制停止の制御を行う設定が有効であるか否かを判定する。光送信強制停止の設定が有効である場合(YES)、ステップS115に処理が移行する。一方、光送信強制停止の設定が無効である場合(NO)、ステップS112に処理が移行する。
ステップS115において、制御部26は、監視サーバ12へ異常情報ABNを通知する。また、制御部26は、送信部22に制御信号STPを出力し、送信部22に光信号の出力を停止させる光送信強制停止の制御を行う。ステップS115の後、図5の処理が終了する。
ステップS116において、制御部26は、光送信強制停止の設定が有効であるか否かを判定する。光送信強制停止の設定が有効である場合(YES)、ステップS117に処理が移行する。一方、光送信強制停止の設定が無効である場合(NO)、図5の処理が終了する。
ステップS117において、制御部26は、送信部22に制御信号STPを出力し、送信部22に光信号の出力を停止させる光送信強制停止の制御を行う。以上で、図5の説明を終了する。
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
100…通信システム、10…光通信装置、11…光ファイバ、12…監視サーバ、12a…記憶部、12b…表示部、13…ネットワーク、14…通信回線、15…コンピュータ、21…WDMフィルタ、22…送信部、23…受信部、24…ブロック部、25…信号処理部、26…制御部、27…信号断検出部、28…カウンタ部

Claims (4)

  1. 一芯双方向の光伝送路に接続される波長分割多重部と、
    前記波長分割多重部を介して前記光伝送路に信号光を送信する送信部と、
    前記波長分割多重部を介して前記光伝送路から信号光を受信し、受信した信号光に応じた電気信号を出力する受信部と、
    前記受信部が前記光伝送路から前記信号光を受信していないときに、信号断を示す情報を出力する信号断検出部と、
    前記信号断を示す情報を受けたときに、前記受信部から受けた前記電気信号の出力をブロックするブロック部と、
    前記ブロック部から出力される電気信号のうち、エラー信号をカウントするカウンタ部と、
    所定時間での前記エラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、前記信号断検出部の異常を示す異常情報を出力する制御部と、
    を備えることを特徴とする光通信装置。
  2. 請求項1に記載の光通信装置において、
    前記制御部は、前記所定時間での前記エラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、前記送信部に前記信号光の送信を停止させることを特徴とする光通信装置。
  3. 一芯双方向の光伝送路に接続される波長分割多重部と、
    前記波長分割多重部を介して前記光伝送路に信号光を送信する送信部と、
    前記波長分割多重部を介して前記光伝送路から信号光を受信し、受信した信号光に応じた電気信号を出力する受信部と、
    前記受信部が前記光伝送路から前記信号光を受信していないときに、信号断を示す情報を出力する信号断検出部と、
    前記信号断を示す情報を受けたときに、前記受信部から受けた前記電気信号の出力をブロックするブロック部と、を備える光通信装置の制御方法であって、
    前記ブロック部から出力される電気信号のうち、エラー信号をカウントし、
    所定時間での前記エラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、前記信号断検出部の異常を示す異常情報を出力することを特徴とする光通信装置の制御方法。
  4. 請求項3に記載の光通信装置の制御方法において、
    前記所定時間での前記エラー信号のカウント数が閾値を超えたときに、前記送信部に前記信号光の送信を停止させることを特徴とする光通信装置の制御方法。
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CN115276787A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 中国移动通信集团设计院有限公司 光缆中断故障定位方法、系统、设备及介质

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CN115276787A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 中国移动通信集团设计院有限公司 光缆中断故障定位方法、系统、设备及介质
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