JP2675892B2 - 光レピータ方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二重化されたリング型のローカルエリアネッ
トワーク（LAN）などの二重化されたリング型ネットワ
ークにおいて、伝送路の延長に用いられる光レピータ
（中継器）を用いた光レピータ方式に関する。

［従来の技術］ 第２図は本発明が適用される１例としての二重化され
たリング型のLANの構成を示す。第２図において、複数
の局Ａ〜Ｎがメインループ１を構成するケーブル１−１
〜１−８によってリング状に接続されている。サブルー
プ２はメインループ１や局Ａ〜Ｎに障害が発生した時の
バックアップ用に設けられているものである。

第３図はサブループ２を用いてループバック構成をと
ることを示す図である。第３図において、メインループ
１のケーブルのうちＣ局とＤ局との間のケーブル１−３
が断線した場合、局Ｃ及び局Ｄのそれぞれの局の内部で
メインループ１のケーブル１−２とサブループ２、およ
びケーブル１−４とサブループ２が接続され、障害地点
を迂回して新たなループが形成されている状態、すなわ
ち、ループバック状態になっていることを示している。
なお、この様なリング型LANの二重化方式はすでに公知
であるから詳細な説明を省略する。

この様な二重化されたリング型LANにおいて、伝送路
の延長のため光レピータを用いる場合がある。第２図の
例では局Ｄと局Ｅとの間の距離が長いため、その間に長
距離伝送に優れた光ファイバ3,4を用い、さらに、光フ
ァイバ3,4の両端に光レピータ５、６を接続している。
メインループ１の信号は局Ｄおよびメインループ１のケ
ーブル１−４を経由して光レピータ５に入る。ここで電
気信号が光信号に変換され、光ファイバ３を通って光レ
ピータ６に入る。この光レピータ６において再び元の電
気信号に変換されてメインループ１のケーブル１−５に
送出される。サブループ２の信号も同様に光レピータ６
で電気信号から光信号に変換され、光信号が光ファイバ
４上に伝送され、光レピータ５で再び電気信号に変換さ
れ、この電気信号がサブループ２を伝送されていく。

第４図は光レピータ５、６の構成を示す図である。メ
インループ１のケーブル１−４から光レピータ５へ入力
された信号はレシーバ５−１で受信され、更に光信号ド
ライバ５−２で光信号に変換され、光ファイバ３に送出
される。光レピータ６では光ファイバ３を経由して入力
された光信号が光信号レシーバ６−３で受信されて電気
信号に変換され、この電気信号が更にドライバ６−４を
経由してメインループ１−５に送出される。サブループ
２においても同様に、光信号レシーバ６−１および光信
号ドライバ６−２、光ファイバ４、および光レピータ５
内の光信号レシーバ５−３、およびドライバ５−４の順
に信号変換されて送信される。なお、第４図では省略し
てあるが、光レピータ５内のレシーバ５−１、５−３、
および、光レピータ６内のレシーバ６−１、６−３にお
いて、受信信号のタイミングの取り直し等のひずみの整
形を行うのが一般的である。この波形整形処理は第２図
に示すリング上の局Ａ〜Ｎにおいても行われるのが一般
的であるが、その技術は公知であるので説明を省略す
る。

さて、この様な光レピータを用いた光レピータ方式に
おいて、光ファイバ３、４が断線した場合、それを検出
して光レピータ５、６においてループバックを行うこと
が知られている。

従来のループバック方式を第５図に示す。第５図はメ
インループ１の光ファイバ３が断線した場合を示す図で
あり、次の手順でループバックが行われる。

手順1:光ファイバ３が断線した場合、受信側の光レピー
タ６の光信号レシーバ６−３にて光信号レベルの異常低
下、すなわち、信号喪失を検出する。

手順2:この異常検出により光レピータ６はループバック
を行う。すなわち、光レピータ６内のスイッチング回路
を駆動して、光信号レシーバ６−３の出力を光信号ドラ
イバ６−２へ、またレシーバ６−１の出力をドライバ６
−４へ折り返す。

また、この状態では、光信号レシーバ６−３及び光信
号ドライバ６−２を介して光信号を喪失された光ファイ
バ３の状態がそのまま中継されるため、光ファイバ４も
光ファイバ３と同様に光信号が存在しない状態になる。

手順3:光レピータ５の光信号レシーバ５−３にて光ファ
イバ４からの光信号レベルの異常低下を検出する。

手順4:この異常検出により光レピータ５は手順２と同様
にループバックを行う。すなわち、光レピータ５内のス
イッチング回路を駆動して、光信号レシーバ５−３の出
力を光信号ドライバ５−２へ、またレシーバ５−１の出
力をドライバ５−４へ折り返す。

以上、メインループ１用の光ファイバ３が断線した場
合を説明したが、サブループ用光ファイバ４が断線して
も上記と同様であり、また両ファイバが同時に断線して
も同様となる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、以上説明した従来のループバック方法
では、光ファイバの断線の復旧を行っても自動復旧でき
ないという問題がある。すなわち、２つの光レピータ
５、６がともに光信号が存在しないみかけ上のループ構
成、即ち、光信号レシーバ６−３、光信号ドライバ６−
２、光ファイバ４、光信号レシーバ５−３、光信号ドラ
イバ５−２、光ファイバ３からなる閉ループを構成、す
なわち光ファイバ側もループバックを構成するため、光
レピータ５、６間の光ファイバ３が修理されても正常な
ループ構成が形成されていないから、光レピータ６はそ
の復旧を認識することができない。

従って、従来方式では光ファイバを修理した後、人手
により光レピータを初期化してループバック状態から正
常のループへ戻す必要があるという欠点を有していた。

本発明の目的は、光ファイバが障害から復旧した後
に、光レピータを手動によって初期化しなければならな
いという上述した従来技術の問題点を解消し、光ファイ
バの復旧により自動的に光レピータがループバック状態
から正常ループ状態へ復旧できる光レピータ方式を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するため、本発明は、メインループ側
光ファイバとサブループ側光ファイバの両端に対向して
接続されたマスタ光レピータおよびスレーブ光レピータ
を前記光ファイバへの接続部と対向する側でのみループ
バックするように構成し、マスタ光レピータにはサブル
ープ側光ファイバに第１および第２の復旧確認信号を送
出する手段を設け、スレーブ光レピータにはメインルー
プ側光ファイバに第３の復旧確認信号を送出する手段を
設ける。

すなわち、マスタ光レピータとスレーブ光レピータと
の間ではメインループ側光ファイバとサブループ側光フ
ァイバとの閉ループを構成しないようにし、これら光フ
ァイバには上記復旧確認信号を検出できるように構成す
る。さらに、マスタ光レピータとスレーブ光レピータが
復旧確認信号を検出できるように構成する。

［作用］ 第１の復旧確認信号送出手段はメインループ側光ファ
イバの信号が喪失したとき付勢され、第１の復旧確認信
号をスレーブ光レピータに送出する。第３の復旧確認信
号送出手段はサブループ側光ファイバの信号が喪失した
とき付勢され、第３の復旧確認信号をマスタ光レピータ
に送出する。また第２の復旧確認信号送出手段は、第３
の復旧確認信号手段からの第３の復旧確認信号が受信さ
れたとき付勢され、第２の復旧確認信号をスレーブ光レ
ピータに送出する。

マスタ光レピータは、正常信号を受信したときそのル
ープバックを解除する。また、スレーブ光レピータは、
第２の復旧確認信号または正常信号を受信したときその
ループバックを解除する。

以上により、光ファイバの復旧が検出でき、ループバ
ック状態から正常状態に自動的に復旧できる。

［実施例］ 第１図は、本発明の実施例としてのスレーブ光レピー
タ７とマスタ光レピータ８の構成を示す図である。また
第６図は、第１図における正常状態の信号伝送経路を示
す図である。

光ファイバ３、４が正常な状態を示す第６図におい
て、メインループ１のケーブル１−４上の信号はスレー
ブ光レピータ７の受信回路７−１、スイッチSW1、光信
号送信回路７−２を経由して、光ファイバ３へ送られ、
更に、マスタ光レピータ８の光信号受信回路８−３、ス
イッチSW3、送信回路８−４を経由してメインループ１
−５へ送出される。サブループ２の信号はマスタ光レピ
ータ８の受信回路８−１、スイッチSW4、スイッチSW5、
光信号送信回路８−２、光ファイバ４、スレーブ光レピ
ータ７の光信号受信回路７−３、スイッチSW2、送信回
路７−４の順に伝送される。

以上の回路構成において、光信号受信回路７−３、８
−３は光信号を受信して電気信号に変換する。また光信
号送信回路７−２、８−２は電気信号を光信号に変換す
る。

第１図において、マスタ光レピータ８及びスレーブ光
レピータ７内の第１の異常検出回路７−５及び８−５は
光信号受信回路７−３、８−３における受信光信号の有
無を監視して信号が喪失のとき光ファイバ４または３の
断線を検出するものであり、光ファイバが断線し、光信
号レベルが異常に低くなると第１の異常検出信号を送出
する。この第１の異常検出信号はマスタ光レピータ８で
は、スイッチSW5を制御し、さらにオアゲート８−６を
経由してスイッチSW3を制御する。スレーブ光レピータ
７では、マスタ光レピータ８と同様にスイッチSW1を制
御し、さらにオアゲート７−６を経由してスイッチSW2
を制御する。

マスタ光レピータ８内のスイッチSW5の一方は、固定
レベル信号、すなわち、直流信号に接続されており、第
１の異常検出信号の出力によりスイッチSW5が反転して
第６図の実線で示す状態とは逆になり光信号送信回路８
−２にはこの固定レベル信号が印加され、直流的な光信
号送信状態となる。スレーブ光レピータ７の第３の異常
検出回路７−９は、光ファイバ４、光信号受信回路７−
３を経由して印加されるこの直流的な光信号送信状態を
検出するものであり、その出力はオアゲート７−６を経
由してスイッチSW2を制御する。

スレーブ光レピータ７内のオシレータ（OSC1）７−７
とマスタ光レピータ８内のオシレータ（OSC2）８−７は
光レピータ７、８内での通常の信号伝送に用いられる周
波数とは異なる特有の周波数の信号を発振する回路であ
る。マスタ光レピータ８の第２の異常検出回路８−８は
このオシレータ（OSC1）７−７からの周波数信号を検出
する回路である。第２の異常検出回路８−８の出力は、
オア回路８−６を経由してスイッチSW3を制御すると共
にマスタ光レピータ８のスイッチSW4を制御する。

なお、10は第１の復旧確認信号送出手段であり、第１
の異常検出回路８−５、スイッチSW5、図示しない固定
レベル付与手段から構成される。20は第２の復旧確認信
号送出手段であり、第２の異常検出回路８−８、スイッ
チSW4、オシレータ（OSC2）８−７から構成される。30
は第３の復旧確認信号送出手段であり、第１の異常検出
回路７−５、スイッチSW1、オシレータ（OSC1）７−７
から構成される。

次に、光ファイバが断線したとき、及び、復旧した時
のマスタ光レピータ８およびスレーブ光レピータ７の動
作を説明する。

〔Ｉ〕メインループ用光ファイバ３の断線（第７図
（ａ）、（ｂ）、第１図） 動作1:光ファイバ３が断線する。

動作2:光信号受信回路８−３の光入力レベルが異常にな
り第１の異常検出回路８−５の出力がオン（「高」）レ
ベルとなる。

動作3:動作２により、スイッチSW3が反転し、サブルー
プ２の受信回路８−１の出力が送信回路８−４を経由し
てメインループ１のケーブル１−５へ送出される。すな
わち、マスタ光レピータ８がループバック状態となる
（以上第７図（ａ）参照）。

動作4:第１の異常検出回路８−５の出力により、スイッ
チSW5が図示実線の状態へ反転し、光信号送信回路８−
２は直流的に光信号（固定レベル信号）を送信する。

動作5:スレーブ光レピータ７では、光信号受信回路７−
３を経由した直流的な光信号の受信により第３の異常検
出回路７−９の出力がオン（「高」となる。

動作6:動作５により、スイッチSW2が図示実線の状態へ
反転しメインループ１のケーブル１−４上の信号は受信
回路７−１、スイッチSW2、送信回路７−４を経由して
サブループ２へと折り返される。すなわち、スレーブ光
レピータ７がループバック状態となる（以上第７図
（ｂ）参照）。

動作7:光ファイバ３が復旧する。

動作8:マスタ光レピータ８の光信号受信回路８−３が正
常となり、第１の異常検出回路８−５の出力はオフ
（「低」）レベルとなる。

動作9:動作８により、スイッチSW3は第６図に図示実線
の如く反転し、第７図（ａ）に示したループバックが解
除される。

動作10:動作８によりスイッチSW5も第６図に図示実線の
如く反転し、それによりスレーブ光レピータ７での第３
の異常検出回路７−９の出力がオフ（「低」）となり、
スレーブ光レピータ７も第７図（ｂ）に示したループバ
ックが解除される（以上第６図参照）。

〔II〕サブループ用光ファイバ４の断線（第８図
（ａ）、（ｂ）、第１図） 動作1:光ファイバ４が断線する。

動作2:光信号受信回路７−３の光入力レベルが異常とな
り第１の異常検出回路７−５の出力がオン（「高」）レ
ベルとなる。

動作3:動作２により、スイッチSW2が図示実線の状態へ
反転し、スレーブ光レピータ７はループバック状態とな
る。

動作4:動作２によりスイッチSW1も図示実線の状態へ反
転し、オシレータ（OSC1）７−７の信号が送出される
（以上第８図（ａ）参照）。

動作5:動作４によりマスタ光レピータ８の第２の異常検
出回路８−８の出力がオン（「高」）レベルとなる。

動作6:動作５により、スイッチSW3が図示実線の状態へ
反転し、マスタ光レピータ８はループバック状態とな
る。

動作7:動作５によりスイッチSW4が図示実線の状態へ反
転し、オシレータ（OSC2）８−７の周波数信号が送出さ
れる。

動作8:光ファイバ４が復旧する。

動作9:スレーブ光レピータ７はマスタ光レピータ８内の
オシレータ（OSC2）８−７の周波数信号を受信する。こ
の受信信号は光信号の喪失状態ではないので第１の異常
検出回路７−５の出力はオフ（「低」）レベルとなる。
また、この受信信号は単なる直流レベルではないので、
第３の異常検出回路７−９の出力もオフレベルである
（以上第８図（ｂ）参照）。

動作10:これによりスレーブ光レピータ７はスイッチSW2
を第６図に図示実線の状態に復帰してループバックを解
除する。

動作11:更にスイッチSW1が第６図に図示の状態に反転さ
れることによりオシレータ（OSC1）７−７からの周波数
信号の送出が停止する。

動作12:マスタ光レピータ８では動作11により第２の異
常検出回路８−８の出力がオフレベルとなりループバッ
ク状態が解除される（以上、第６図）。

［III］メインループ及びサブループの両ファイバ3,4の
断線（第９図） 今までの説明で分かるように、両レピータ7,8とも第
１の異常検出回路７−5,8−５により同時にループバッ
ク状態となる（第９図）。

また、復旧については、いずれか一方の断線が復旧し
た時点で［Ｉ］，［II］で説明した状態となり、両ファ
イバの復旧によりループバック状態が解除される（第６
図参照）。

以上、部分的に光ファイバを用いたリング型LANにつ
いて例示したが本発明は二重化LANに限定されず、一般
的なリング型二重化ネットワークに適用でき、また、部
分的に光ファイバを用いた二重化ネットワークに限定さ
れず全体が光ファイバで接続されたリング型二重化ネッ
トワークに適用できることはいうまでもない。

そして、これまで説明したとおり、３種類の復旧確認
信号を活用することにより、システムの構築に柔軟性を
持たせているものである。実施例では、サブループは、
通常、テータの伝送に使用しないので、ループバックに
より切断されても影響が少なく、したがって、第１の復
旧確認信号には、オシレータよりも簡易で安定度が高
く、ノイズにも耐性のある固定レベルの信号を用い、第
２の復旧確認信号については、レピータが単なる中継機
能しかないと、端末が動作状態でかつループが正常であ
っても、サブループ側に正常信号が存在せず、動作が不
安定なシステムとなることもあるので、このような状態
であっても、オシレータOSC2の出力を用いることで、サ
ブループ側でループバック状態と正常状態とを識別可能
とし、メインループを切断するループバックを生ぜしめ
る第３の復旧確認信号には、オシレータOSC1の出力を用
いることとしている。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、この発明によれば、光
ファイバ側はループバックを構成せず、マスタ光レピー
タとスレーブ光レピータとの間で復旧確認信号を送出で
きるように構成しておくことにより、マスタ光レピータ
とスレーブ光レピータの間の光ファイバが復旧したと
き、自動的にループバックを解除することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としてのマスタ光レピータとス
レーブ光レピータの構成図、第２図は本発明が適用され
る一例としてのリング型二重化ローカルエリアネットワ
ークの構成図、第３図は第２図のネットワーク構成にお
いて光レピータ以外の局でループバックした場合の形態
図、第４図は従来の光レピータの構成図、第５図は第４
図の光レピータのループバック形態図、第６図は第１図
の構成において正常状態における信号伝送経路を示す
図、第７図（ａ），（ｂ）は本発明の実施例のメインル
ープ側の光ファイバ断の時のループバックを示す形態
図、第８図（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例のサブル
ープ側の光ファイバ断の時のループバックを示す形態
図、第９図は本発明の実施例のメインループ及びサブル
ープの両方の光ファイバ断とのきのループバックを示す
形態図である。 ３はメインループ側光ファイバ、４はサブループ側光フ
ァイバ、７はスレーブ光レピータ、８はマスタ光レピー
タ、７−1,8−１は受信回路、７−2,8−２は光信号送信
回路、７−3,8−３は光信号受信回路、７−4,8−４は送
信回路、７−5,8−５は第１の異常検出回路、７−7,8−
７はオシレータ、７−９は第３の異常検出回路、８−８
は第２の異常検出回路、10は８−5,SW5および固定レベ
ルからなる第１の復旧確認信号送出手段、20は８−8,SW
4,8−７からなる第２の復旧確認信号送出手段、30は７
−5,SW1,7−７からなる第３の復旧確認信号送出手段で
ある。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一部に、光ファイバを有するメ
   インループおよびサブループを用いて二重化され、これ
   ら光ファイバの両端にマスタ光レピータとスレーブ光レ
   ピータを設けてループバック可能に構成された光レピー
   タ方式であって、 マスタ光レピータおよびスレーブ光レピータは光ファイ
   バへの接続部と対向する側でのみループバックするよう
   に構成され、 マスタ光レピータはサブループ側光ファイバに第１およ
   び第２の復旧確認信号を送出する手段を有し、 スレーブ光レピータはメインループ側光ファイバに第３
   の復旧確認信号を送出する手段を有し、 マスタ光レピータは、メインループ側光ファイバの信号
   が喪失すると、ループバックの状態とするとともに第１
   の復旧確認信号を送出し、そしてメインループ側光ファ
   イバの正常信号を受信すると、ループバックを解除して
   復旧確認信号の送出を停止するとともに正常信号を中継
   し、また、サブループ側光ファイバの正常信号が喪失す
   ることによる第３の復旧確認信号を受信すると、ループ
   バックの状態とするとともに第２の復旧確認信号を送出
   し、 スレーブ光レピータは、サブループ側光ファイバの正常
   信号が喪失すると、ループバックの状態とするとともに
   第３の復旧確認信号を送出し、そして第２の復旧確認信
   号または正常信号を受信すると、ループバックを解除し
   て第３の復旧確認信号の送出を停止するとともに正常信
   号を中継し、また、メインループ側光ファイバの信号が
   喪失することによる第１の復旧確認信号を受信すると、
   ループバックの状態とするとともにメインループ側光フ
   ァイバに正常信号を中継することを特徴とする 光レピータ方式。
2. 【請求項２】第１の復旧確認信号送出手段は、直流レベ
   ルの信号を出力し、第２および第３の復旧確認信号送出
   手段は、それぞれ正常信号の周波数とは異なる周波数の
   信号を出力する請求項１記載の光レピータ方式。