JP3807197B2 - 光増幅中継器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は光伝送路が伝送する光信号を増幅する光増幅中継器に係わり、例えば、海中などに敷設した複数の光伝送路が伝送する光信号を増幅する複数の光増幅器をそれぞれ監視又は制御する複数の監視制御部に不具合が発生した場合の対策が可能な光増幅中継器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4は双方向に通信が可能な2系統の光伝送路を有する光通信システムに用いられる従来の光増幅中継器を示す概念図である。図において、10は光信号を伝送するケーブルであり、光伝送路である光ファイバ10a,10b及び給電線である給電路10cを有する。
【0003】
また、11は光増幅中継器であり、光ファイバ10a,10bが伝送する光信号を増幅する。なお、説明の都合上、光ファイバ10aは光信号を図中上方から下方に伝送し、光ファイバ10bは光信号を同下方から上方に伝送するものとする。
【0004】
また、12,13は光増幅中継器11に搭載した光増幅器であり、それぞれ光ファイバ10a,10bが伝送する光信号を増幅する。
【0005】
また、14,15は監視制御部であり、それぞれメモリ(不図示)に光増幅器12,13の監視、制御を行うためのソフトウェアプログラムである監視・制御プログラムを格納している。
【0006】
また、16は給電部であり、光増幅器12、監視制御部14に電力を供給する。17は給電部であり、光増幅器13、監視制御部15に電力を供給する。なお、給電部16,17は給電路10cに縦列に接続されており、給電部17は後段になるので、電位は給電部16の電位より低くなる。
【0007】
また、18はサブ回路部であり、光増幅器12、監視制御部14及び給電部16から構成されている。19はサブ回路部であり、光増幅器13、監視制御部15及び給電部17から構成されている。
【0008】
次に動作を図により説明する。図5は図4に示す光増幅器及び監視制御部のブロック説明図である。なお、サブ回路部18,19の動作はほぼ同一なので一方の動作、ここではサブ回路18の動作を中心に説明する。光ファイバ10aの端末に接続した光送信機(不図示)は伝送情報からなる主信号と特定の光増幅中継器に対する指令などからなる副信号とを重畳した信号を光信号に変換して光ファイバ10aに送出する。その光信号は光ファイバ10aにより伝送されて光増幅中継器11に入力する。
【0009】
次に、光増幅中継器11の光カプラ20は入力した光信号の大部分(光信号全体の90%以上)をエルビウム添加増幅用光ファイバ21(以下、光ファイバと称す。)側に、一部(光信号全体の数%)を光/電気変換器22側に分岐する。
【0010】
まず、光ファイバ21側に進んだ光信号に対する光増幅中継器11の動作を説明する。光カプラ23はその光信号に増幅用の励起光を合波する。
【0011】
なお、励起光はレーザーダイオードなどからなる励起光発生部24及びこれを駆動するレーザーダイオード駆動回路25(以下、LD駆動回路と称す。)により生成されるものである。26はフォトデテクタであり、励起光発生部24の光出力パワーをモニタする。
【0012】
次に、光ファイバ21は励起光が合波した光信号を増幅して出力する。次に、アイソレータ27は光ファイバ21からの光信号を光カプラ28側へのみ通過させる。
【0013】
次に、光カプラ28はアイソレータ27からの光信号の大部分(光信号全体の90%以上)を光ファイバ10a側に、一部(光信号全体の数%)を光/電気変換器29側に分岐する。なお、光/電気変換器29側に分岐した光は、光/電気変換器29により電気信号に変換されて副信号抽出部30に入力される。副信号抽出部30は副信号を抽出して監視制御部14の演算処理部14aに帰還制御用の信号を出力する。
【0014】
なお、光ファイバ10a側に分岐した光信号は光増幅中継器11により所定量増幅された信号であり、次の光増幅中継器(不図示)又は光受信機(不図示)に向けて送出される。
【0015】
また、光/電気変換器22側に分岐した光信号に対する光増幅中継器11の動作を説明する。光/電気変換器22は光信号を電気信号に変換して出力し、フィルタ及び復調回路(不図示)からなる副信号抽出部30がその電気信号から副信号部分を抽出する。
【0016】
次に、監視制御部14の演算処理部14aが監視・制御プログラムに基づきその副信号に含まれる動作指令を解読し、その指令に基づき光増幅器12を含む全体的な監視又は光増幅器12の制御を行う。
【0017】
なお、監視制御部14(15)による監視は、例えば、励起光発生部24の光出力強度、LD駆動回路25が励起光発生部24に供給する駆動電流、光増幅中継器11に入力する光信号の強度及び光増幅中継器11から出力する光信号の強度等などの測定及び測定結果の出力などがある。また、監視制御部14(15)の制御は、例えば、LD駆動回路25の駆動電流制御、監視情報を出力する際の変調度制御等などがある。
【0018】
次に、例えば、監視制御部14は光送信機(不図示)からの指令が監視情報の出力と解読した場合、監視情報を所定の変調度で変調してLD駆動回路25に出力する。
【0019】
次に、LD駆動回路25は監視制御部14からの変調した信号に基づき励起光発生部24を駆動して励起光を発生させる。この励起光は上述のとおり光カプラ23により光信号に合波される。
【0020】
次に、監視情報を含む励起光が合波した光信号は、光受信機(不図示)により受信されて、主信号と監視情報を含む励起光成分とに分けられ、それぞれ復調されて伝送情報及び監視情報に変換される。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光増幅中継器は以上のように構成されているので、監視制御部が正常動作しない場合、例えば、それらの演算処理部が定められた動作をするための監視・制御プログラムが何らかの影響で暴走した場合、光増幅器の監視又は制御ができなくなり、ひいてはその光増幅器を接続している光伝送路上の光増幅中継器の各監視制御部すべてが使用できなくなるという問題点がある。
この問題点は同一光増幅中継器に搭載された監視制御部のうち、暴走した一方の監視制御部を他方の正常な監視制御部が起動し直すことができるように、監視制御部間に配線とそのためのプログラムなどを設定することにより解消が可能である。しかし、それぞれの監視制御部に電力を供給する給電部はそれぞれ供給する電位が異なるので、監視制御部間の信号授受が難しいという問題点がある。
【0022】
この発明は以上の問題点を解消するためになされたもので、正常動作しなくなった一方の監視制御部を他方の正常な監視制御部により正常復帰させることができる光増幅中継器を得ること。また、監視制御部毎に供給される電力の電位が異なっていても、簡単な構成で監視制御部間の信号授受を行うことができる光増幅中継器を得ることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
この発明の光増幅中継器は、第1光伝送路が伝送する光信号を増幅する第1光増幅器、第2光伝送路が伝送する光信号を増幅する第2光増幅器、前記第1光増幅器を監視又は制御する第1監視制御部、前記第2光増幅器を監視又は制御する第2監視制御部、前記第1,第2監視制御部間の信号授受を行う制御部間信号接続部、外部からの給電路に接続して前記第1光増幅器及び前記第1監視制御部に電力を供給する第1給電部、この第1給電部に接続されて前記第2光増幅器及び前記第2監視制御部に前記第1給電部と異なる電位の電力を供給する第2給電部を備え、前記制御部間信号接続部は電気/光変換手段を有し、前記第1,第2監視制御部の一方からの電気的信号を光信号に変換し、更に電気的信号に変換して他方に出力し、前記第1,第2監視制御部は監視又は制御のための演算処理部を有すると共に外部からの指示により一方から他方の演算処理部を再起動可能に形成されているものである。
【0027】
この発明の光増幅中継器は、第1,第2監視制御部は外部からの指示に基づき演算処理部への電力供給を所定時間断つリセット回路を有するものである。
【0028】
この発明の光増幅中継器は、第1,第2監視制御部は演算処理部の再起動時に前記演算処理部が用いる所定のソフトウェアプログラムを初期化するものである。
【0029】
この発明の光増幅中継器は、第1,第2監視制御部の少なくとも一方は演算処理部が再起動したことを示す応答信号を出力するものである。
【0030】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明による光増幅中継器の一実施の形態を説明する。図1は実施の形態1による光増幅中継器を示す説明図である。図2は図1に示す監視制御部のブロック説明図、図3は図1に示す制御部間信号接続部のブロック説明図である。図において、図4又は図5と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。図において、1は光増幅中継器であり、給電路10cから直流電源の供給を受け、光ファイバ10a,10bが伝送する光信号を増幅する。2,3は監視制御部であり、それぞれ光増幅器12,13の監視及び制御を行うためのソフトウェアプログラムである監視・制御プログラムをメモリ(不図示)に格納している。なお、監視制御部2,3は図4に示す監視制御部14,15と同等の監視・制御機能を有している。
【0031】
また、4,5は制御部間信号接続部であり、電気/光変換手段であるフォトカプラを有して監視制御部2,3間の信号授受を行う。18aはサブ回路部であり、監視制御部2、制御部間信号接続部4,5の一部、光増幅器12及び給電部16を含む。19aはサブ回路部であり、監視制御部3、制御部間信号接続部4,5の一部、光増幅器13及び給電部17を含む。なお、サブ回路18aは給電部16から電力を供給され、サブ回路19aは給電部17から電力を供給されている。
【0032】
なお、光増幅中継器1は符号2〜5を付した構成及び符号12、13、16、17、18a及び19aを付した構成を含む。
【0033】
図2において、2a,3aは演算処理部であり、メモリ(不図示)に記憶した監視又は制御するための所定のソフトウェアプログラムにより、光増幅器12,13の監視動作又は制御動作を行う。2b,3bはリセット回路であり、制御部間信号接続部4(5)からのリセット信号を受け、演算処理部2a,3aを再起動する。
【0034】
図3において、4a,5aは発光ダイオードであり、監視制御部2,3(図1に示す)からの電気信号に基づき発光する。4b,5bはフォトダイオードであり、発光ダイオード4a,5aからの光を検出して電気的な検出信号を出力する。発光ダイオード4a,5a及びフォトダイオード4b,5bよりそれぞれ電気/光変換手段であるフォトカプラを形成する。4c,5cは増幅器であり、フォトダイオード4b,5bからの検出信号を増幅してリセット回路2b,3b(図2に示す)に出力する。
【0035】
なお、発光ダイオード4a、フォトダイオード5b、増幅器5cは給電部16から電力を供給され、発光ダイオード5a、フォトダイオード4b、増幅器4cは給電部17から電力を供給されている。
【0036】
次に動作を図により説明する。サブ回路18a,19a(図1に示す)は同等であるので、サブ回路18aの動作を中心に説明する。第1光伝送路である光ファイバ10a(図1に示す)の端末に接続した光送信機(不図示)は、伝送情報からなる主信号と特定の光増幅中継器1に対する指令などからなる副信号とを重畳した信号を光信号に変換して光ファイバ10aに送出する。その光信号は光ファイバ10aにより伝送されて光増幅中継器1(図1に示す)に入力する。
【0037】
なお、副信号には光増幅中継器1ごとに設定されたアドレスコードが含まれており、そのアドレスコードに一致する光増幅中継器1のみが指令内容を解読して実行する。
【0038】
次に、光増幅中継器1の光増幅器12(図1に示す)の光カプラ20(図5に示す)は入力した光信号の大部分(光信号全体の90%以上)を光ファイバ21(図5に示す)側に、一部(光信号全体の数%)を光/電気変換器22(図5に示す)側に分岐する。
なお、光ファイバ21側に進行した光信号に対する光増幅器12の動作は図5に示すものと同等であるので説明を省略する。
【0039】
次に、光/電気変換器22は光信号を電気信号に変換して出力し、フィルタ(不図示)及び復調回路(不図示)からなる副信号抽出部30(図2に示す)がその電気信号から副信号部分を抽出する。
【0040】
次に、演算処理部2a(図2に示す)が監視・制御プログラムに基づきその副信号に含まれるアドレスコードとメモリ(不図示)に記憶したアドレスコードとを比較し、両者が一致した場合に動作指令を解読し、その指令に基づき光増幅器12を含む全体的な監視及び光増幅器12の制御を行う。
【0041】
なお、監視制御部2(3)による監視は、図5に示す監視制御部14,15と同様に励起光発生部24の光出力強度、LD駆動回路25が励起光発生部24に供給する駆動電流、光増幅中継器1に入力する光信号の強度及び光増幅中継器1から出力する光信号の強度等などの測定及び測定結果の出力などがある。また同様に監視制御部2(3)の制御は、LD駆動回路25の駆動電流制御、監視情報を出力する際の変調度制御等などがある。
【0042】
次に、監視制御部2の演算処理部2aが監視・制御プログラムに基づき光送信機(不図示)からの指令を解読するが、ここで、例えば、何らかの影響により監視・制御プログラムが暴走して、演算処理部2aが機能しなくなった場合について説明する。演算処理部2aが機能しなくなった場合、光増幅中継器1は光送信機(不図示)からの指令に対して応答信号を出力できないので、光受信機(不図示)側で光増幅中継器1に何かしらの不具合が発生したことが確認される。
【0043】
次に、第2光伝送路である光ファイバ10b(図1に示す)に接続した光送信機(不図示)から不具合が生じた光増幅中継器1に対し、監視制御部2の演算処理部2aを再起動させるリセット指令を送出する。
【0044】
次に、光増幅中継器1の光増幅器13(図1に示す)の光カプラ20(図2に示す)は入力した光信号の大部分(光信号全体の90%以上)を光ファイバ21(図2に示す)側に、一部(光信号全体の数%)を光/電気変換器22(図2に示す)側に分岐する。
【0045】
次に、光/電気変換器22は光信号を電気信号に変換して出力し、フィルタ(不図示)及び復調回路(不図示)からなる副信号抽出部30(図2に示す)がその電気信号から副信号部分を抽出する。
【0046】
次に、演算処理部3a(図2に示す)がメモリ(不図示)に記憶した監視・制御プログラムに基づきその副信号に含まれるアドレスコードとメモリに記憶したアドレスコードとを比較し、両者が一致した場合に動作指令を解読する。この場合の動作指令は上述の通り監視制御部2の演算処理部2aを再起動する指令であるので、演算処理部3aは制御部間信号接続部5にリセット信号を出力する。
【0047】
次に、制御部間信号接続部5の発光ダイオード5aはリセット信号に基づき発光する。フォトダイオード5bはその光を検出して検出信号を出力する。増幅器5cはその検出信号を増幅してリセット回路2bに出力する。
【0048】
次に、リセット回路2bは制御部間信号接続部5からの検出信号、すなわちリセット信号を受けてリレー(不図示)を動作させ、給電部16からの演算処理部2aへの電力供給を所定時間断とする。
【0049】
次に、所定時間経過後、給電部16から演算処理部2aへの電力供給が再開すると、演算処理部2aはメモリ(不図示)に格納した起動プログラムにより自動的に再起動する。なお、この再起動時に演算処理部2a内部のパワーオンリセット回路(不図示)が所定のプログラムを初期化する。この実施の形態1では演算処理部2aは書き込み/読み取り可能なメモリ(不図示)から監視・制御プログラムを読み出して通常の監視動作・制御動作時に使用するメモリにコピーし、監視・制御プログラムを初期化する。
【0050】
次に、演算処理部2aは再起動すると、監視情報を収集し出力する。すなわち、演算処理部2aは励起光発生部24の光出力強度、LD駆動回路25が励起光発生部24に供給する駆動電流、光増幅中継器1に入力する光信号の強度及び光増幅中継器1から出力する光信号の強度等などを測定し、その測定結果を所定の変調度で変調して生成した変調信号をLD駆動部25に出力する。
【0051】
次に、LD駆動回路25は監視制御部2からの変調信号に基づき励起光発生部24を駆動して励起光を発生させる。この励起光は図5に示すものと同様に光カプラ23により光信号に合波され、光ファイバ10aにより光受信機(不図示)に受信される。
【0052】
次に、光受信機(不図示)側では再起動を指示した光増幅中継器1の監視制御部2からの再起動時の各監視対象の情報を含む応答を受けて、その監視制御部2が正常状態に復帰したことを確認すると共にその監視情報に基づいた対応をすることができる。
【0053】
なお、詳細な説明は省略するが、上述の監視制御部3の演算処理部3aはリセット信号を出力した後、リセット信号出力を示す応答コードを変調して生成した変調信号をLD駆動回路25に出力し、光受信機(不図示)側でリセット信号が出力されたことを確認できるようにしている。
【0054】
なお、監視制御部3の演算処理部3aが上述のような理由で機能しなくなった場合は、光送信機(不図示)から監視制御部2に対して演算処理部3aを再起動させるリセット指令を出力すれば良い。すると、監視制御部2がリセット信号を制御部間信号接続部4に出力し、制御部間信号接続部4は制御部間信号接続部5と同様に動作してリセット信号を光信号に変換し、さらにその光信号を検出した電気的な信号である検出信号をリセット回路3bに出力する。この検出信号に基づきリセット回路3bがリセット回路2bと同様に動作して演算処理部3aを再起動するので、演算処理部3aを正常状態に復帰させることができる。
【0055】
なお、運用上の保守作業などで特定の監視制御部を再起動させたい場合、光送信機(不図示)から監視制御部2,3に対してそれぞれの演算処理部2a,3aを再起動させるリセット指令を出力すれば良い。すると監視制御部2,3はそのリセット指令に基づきそれぞれの演算処理部2a,3aを再起動させ、再起動後、上述通りに監視情報を出力する。予め再起動時に出力する監視情報を設定することにより、所望の監視情報を一度に得ることができる。
【0056】
この実施の形態1による光増幅中継器1によれば、制御部間信号接続部4,5が監視制御部2,3の一方からの電気的な信号であるリセット信号を光信号に変換し、さらに電気的な信号である検出信号に変換して他方に出力するので、監視制御部2,3間の信号授受が可能であり、一方の監視制御部の演算処理部2a又は3aに監視・制御プログラムなどの暴走による不具合が発生しても他方の監視制御部からその不具合の発生した演算処理部2a又は3aを再起動させて正常状態に復帰させることができる。
【0057】
また、制御部間信号接続部4,5は監視制御部2に電気的に接続した発光ダイオード4a、フォトダイオード5bは給電部16から電力を供給され、監視制御部3に電気的に接続した発光ダイオード5a、フォトダイオード4bは給電部17から電力を供給されているので、給電部16,17の電位が異なっていても監視制御部2,3間の信号授受を簡単な構成で円滑に行うことができる。
【0058】
また、監視制御部2,3はそれぞれ外部からの指示に基づき演算処理部2a,3aを再起動するリセット回路2b,3bを有するので、演算処理部2a,3aの一方が機能しなくなった場合に、その一方側のリセット回路2b,3bにより再起動させて正常状態に復帰させることができる。
【0059】
また、演算処理部2a,3aを再起動時に監視・制御プログラムを初期化するので、プログラム的な不具合が再起動後の監視・制御動作に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【0060】
また、監視制御部2,3の少なくとも一方は演算処理部2a,3aの再起動を示す応答信号を出力するので、その後の光増幅中継器1に対する監視・制御を円滑に進めることができる。
【0061】
また、監視制御部2,3はそれぞれの演算処理部2a,3aの再起動時に所定の監視情報を出力するので、その後の光増幅中継器1に対する監視・制御を円滑に進めることができる。また、運用時の保守作業などで監視情報が必要な場合にも有効である。
【0062】
【発明の効果】
この発明の光増幅中継器によれば、第1光伝送路が伝送する光信号を増幅する第1光増幅器、第2光伝送路が伝送する光信号を増幅する第2光増幅器、第1光増幅器を監視又は制御する第1監視制御部、第2光増幅器を監視又は制御する第2監視制御部、第1,第2監視制御部間の信号授受を行う制御部間信号接続部、外部からの給電路に接続して第1光増幅器及び第1監視制御部に電力を供給する第1給電部、この第1給電部に接続されて第2光増幅器及び第2監視制御部に第1給電部の電位と異なる電位の電力を供給する第2給電部を備え、制御部間信号接続部は電気/光変換手段を有し、第1,第2監視制御部の一方からの電気的信号を光信号に変換し、更に電気的信号に変換して他方に出力し、第1,第2監視制御部は監視又は制御のための演算処理部を有すると共に外部からの指示により一方から他方の演算処理部を再起動可能に形成されているので、例えば、演算処理部の何れか一つがプログラムの暴走などで機能しなくなっても正常動作可能な演算処理部からその機能しなくなった演算処理部を再起動させて正常状態に復帰させることができる。
【0066】
この発明の光増幅中継器によれば、第1,第2監視制御部は外部からの指示に基づき演算処理部への電力供給を所定時間断つリセット回路を有するので、簡単な構成で演算処理部を再起動させることができる。
【0067】
この発明の光増幅中継器によれば、第1,第2監視制御部は演算処理部の再起動時に演算処理部それぞれの所定のソフトウェアプログラムを初期化するので、例えば、プログラム的な不具合が再起動後の監視・制御動作に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【0068】
この発明の光増幅中継器によれば、第1,第2監視制御部の少なくとも一方は演算処理部が再起動したことを示す応答信号を出力するので、その後の光増幅中継器に対する監視・制御を円滑に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による光増幅中継器を示す説明図である。
【図2】 図1に示す監視制御部のブロック説明図である。
【図3】 図3は図1に示す制御部間信号接続部のブロック説明図である。
【図4】 従来の光増幅中継器を示す説明図である。
【図5】 図4に示す従来の光増幅中継器の光増幅器の説明図である。
【符号の説明】
1 光増幅中継器、 2,3 監視制御部、 2a,3a 演算処理部、 2b,3b リセット回路、 4,5 制御部間信号接続部、 4a,5a 発光ダイオード、 4b,5b フォトダイオード、 4c,5c 増幅器、 12,13 光増幅器、 16,17 給電部、 18a,19a サブ回路、 20 光カプラ、 21 エルビウム添加増幅用光ファイバ、 22 光/電気変換器、 23 波長分割多重カプラ、 24 励起光発光部、 25 レーザーダイオード駆動回路、 26 フォトデテクタ、 27 アイソレータ、 28光カプラ、 29 光/電気変換器、 30 副信号抽出部。
Claims (4)
- 第1光伝送路が伝送する光信号を増幅する第1光増幅器、第2光伝送路が伝送する光信号を増幅する第2光増幅器、前記第1光増幅器を監視又は制御する第1監視制御部、前記第2光増幅器を監視又は制御する第2監視制御部、前記第1,第2監視制御部間の信号授受を行う制御部間信号接続部、外部からの給電路に接続して前記第1光増幅器及び前記第1監視制御部に電力を供給する第1給電部、この第1給電部に接続されて前記第2光増幅器及び前記第2監視制御部に前記第1給電部と異なる電位の電力を供給する第2給電部を備え、
前記制御部間信号接続部は電気/光変換手段を有し、前記第1,第2監視制御部の一方からの電気的信号を光信号に変換し、更に電気的信号に変換して他方に出力し、
前記第1,第2監視制御部は監視又は制御のための演算処理部を有すると共に外部からの指示により一方から他方の演算処理部を再起動可能に形成されていることを特徴とする光増幅中継器。 - 第1,第2監視制御部は外部からの指示に基づき演算処理部への電力供給を所定時間断つリセット回路を有することを特徴とする請求項1に記載の光増幅中継器。
- 第1,第2監視制御部は演算処理部の再起動時に前記演算処理部が用いる所定のソフトウェアプログラムを初期化することを特徴とする請求項2に記載の光増幅中継器。
- 第1,第2監視制御部の少なくとも一方は演算処理部が再起動したことを示す応答信号を出力することを特徴とする請求項2または3に記載の光増幅中継器。
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