JP5804804B2 - 配電系の通信経路制御装置及び通信経路制御システム - Google Patents

Description

本発明は、配電系の通信経路制御装置及び通信経路制御システムに関し、特に、光通信網に異常が発生した場合に通信経路を自動的に再設定することが可能な通信経路制御装置及び通信経路制御システムに関する。

従来、ＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式が実用化されている。例えば、本方式のネットワーク構成は、リング状ネットワ−クであり、冗長化は、高速に復旧を図るために、親局側送受信機ＳＷ−ＨＵＢ（スイッチングハブ）を用いて行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
このようなネットワーク構成では、ＳＴＰ（スパニングツリープロトコル）機能を用いることにより、通常時、データがループし、永久に循環することなしに通信経路の二重化が可能になるので問題はないが、リング状ネットワ−クから分岐された位置にある子局は、分岐された通信経路に障害が発生した場合には孤立してしまい、通信ができなくなるという問題があった。
この問題を解消するべく、同一リング状ネットワーク上の異なる２点から分岐した通信線同士を接続するか、または他のリング状ネットワークに接続し、メッシュ状のネットワークを構築し、各子局までの通信経路を多重化する構成が提案されている。本構成によれば、分岐された子局に接続された通信経路の１つに障害が生じた場合でも通信を行うことが可能となる。

特開２００５−２１０８１８号公報 特開平７−３１０８２号公報

上記のような配電線遠方監視制御通信方式では、ファイバリソースの観点から、二心よりも一心の光ファイバ通信線を使用することが望まれている。また、ネットワークでは２０年を超える長期間での運用が想定されているため、保守性の点を考慮すると子局の装置品種を極力少なくしたいという要望がある。

また、通常、ネットワークの構成変更がある程度の頻度で行われるところ、送受信波長固定のポートを有する子局が使用されている場合、ネットワークの構成変更のたびに波長整合を行わなければならず、その作業が煩雑であるという問題がある。

本発明の目的は、装置品種を少なくすることができると共にネットワークの構成変更を容易に行うことができる配電系の通信経路制御装置及び通信経路制御システムを提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明に係る配電系の通信経路制御装置は、一心光ファイバ通信線を介して外部と接続され、相異なる２つの波長の光を用いて配電系の監視制御を行うための通信経路を制御する配電系の通信経路制御装置であって、外部から光が入力される第１ポートと、前記第１ポートが出力する光の波長を決定する波長整合処理を開始してからランダムに設定された時間の後に、前記第１ポートに入力された光の波長を検出する波長検出部と、前記波長検出部によって検出された波長とは異なる他方の波長を選択し、当該他方の波長の光を前記第１ポートから出力するよう設定する送信信号選択部とを備えることを特徴とする。

また、前記送信信号選択部は、前記第１ポートに入力された光の波長とは異なる他方の波長の光を前記第１ポートから出力し、前記第１ポートから出力した光の波長と同一波長の光を前記第１ポートから受信しなかったときに、前記第１ポートから出力した光の波長を、前記第１ポートから出力すべき光の波長として設定する。

前記波長検出部は、前記第１ポートに入力された光を分岐する光分岐部と、前記光分岐部によって分岐された一方の光をフィルタリングして、第１の波長の光を受信する第１光トランシーバと、前記光分岐部によって分岐された他方の光をフィルタリングして、第２の波長の光を受信する第２光トランシーバとを備える。

また、前記送信信号選択部は、前記第１光トランシーバが前記第１の波長の光を受信したときに、前記第１ポートから前記第２の波長の光を送信するよう設定する。

また、前記送信信号選択部は、前記第２光トランシーバが前記第２の波長の光を検出したときに、前記第１ポートから前記第１の波長の光を送信するよう設定する。

また、本発明の通信経路制御システムは、前記第１光トランシーバと通信する第３光トランシーバと、第３光トランシーバに接続され、前記第２の波長の光が出力されると共に前記第１の波長の光が入力される第２ポートと、前記第２光トランシーバと通信する第４光トランシーバと、前記第４トランシーバに接続され、前記第１の波長の光が出力されると共に前記第２の波長の光が入力される第３ポートとを更に備える。

また、本発明の通信経路制御システムは、前記通信経路の分岐路に設置されることが好ましい。

上記問題を解決するために、本発明に係る配電系の通信経路制御システムは、前記通信経路制御装置の複数と、前記複数の通信経路制御装置と一心光ファイバ通信線を介して接続された親局とで構成されることを特徴とする。

本発明によれば、前記第１ポートが出力する光の波長を決定する波長整合処理を開始してからランダムに設定された時間の後に、外部から第１ポートに入力された光の波長を検出し、該検出された波長とは異なる他方の波長を選択して、当該他方の波長の光を第１ポートから出力するよう設定する。これにより、一心の光ファイバ通信線を使用したネットワーク構成において、同一構成である複数の通信経路制御装置を使用しつつ、通信経路の波長整合を容易に行うことが可能となる。したがってネットワークで使用される装置品種を少なくすることができると共にネットワークの構成変更を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る配電系の通信経路制御システムの構成を概略的に示す図である。 図１における子局の構成を概略的に示す図である。 図２における光分岐部の構成を示す図である。 図３の光分岐部の変形例を示す図である。 図２の子局における制御部の構成を概略的に示す図である。 図５の子局で実行される波長整合方法を説明する概念図である。 図５の子局で実行される波長整合処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る通信経路制御システムにおける親局の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）はメイン子局故障時、（ｃ）はメイン子局交換時を示す。 図８の親局の変形例を概略的に示す図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）はメイン子局故障時、（ｃ）はメイン子局交換時を示す。 図８の親局の他の変形例を概略的に示す図である。 図８の親局の他の変形例を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る配電系の通信経路制御システムの構成を概略的に示す図である。

図１において、通信経路制御システムは、変電所等に設置される親局１０と、親局１０に通信線３０を介して接続された複数の子局２０ａ〜２０ｍ，４０（複数の通信経路制御装置）とで構成されている。通常、親局１０は変電所等の監視施設に設置され、子局２０は配電線に沿って配置されている開閉器に付随して設置される。各子局は対応する各開閉器の監視制御を行い、親局は各子局からの情報に基づいて配電系の広域的な監視制御を行う。本発明の通信線３０は、例えば一心光ファイバで構成されており、大容量の通信を実現可能としている。

複数の子局２０ａ〜２０ｍ，４０のうち、２つの子局２０ａ，２０ｊが親局１０に接続されており、子局２０ａには子局２０ｂ〜２０ｆが接続され、子局２０ｊには子局２０ｇ〜２０ｉ，２０ｋ〜２０ｍ，４０が接続されている。また、子局２０ｊと子局２０ｍとが接続されると共に、子局２０ｋと子局４０とが接続されており、これにより子局２０ｇ〜２０ｊ，４０は１つのループを形成している。

子局２０ｊには子局２０ｉ，２０ｍが接続されており、分岐路を形成している。また、子局４０には子局２０ｇ，２０ｋが接続されており、分岐路を形成している。

図２は、図１における子局４０の構成を概略的に示す図である。

図２に示すように、子局４０は、隣接する子局２０ｇ，２０ｆ，２０ｋにそれぞれ接続されたポート４１ａ，４１ｂ（第２ポート及び第３ポート），可変ポート４１ｃ（第１ポート）と、可変ポート４１ｃに接続された光分岐部６０と、ポート４１ａ，４１ｂに接続された光送受信部５０と、ポート４１ａ，４１ｂの接続を選択的に切り替え可能な光スイッチ５１とを備えている。

ポート４１ａ、４１ｂは、送信される光の波長及び受信される光の波長が予め設定されており、本実施の形態では、ポート４１ａから送信される光の波長λ１は例えば１３１０ｎｍ帯、受信される光の波長λ２は例えば１５５０ｎｍ帯である。このときポート４１ｂは、送信される光の波長λ２で例えば１５５０ｎｍ帯、受信される光の波長λ１は例えば１３１０ｎｍ帯である。すなわち、ポート４１ａとポート４１ｂで使用される波長はペアとなっており、ポート４１ａの送信波長がポート４１ｂの受信波長と同じであり、ポート４１ａの受信波長がポート４１ｂの送信波長と同じである。尚、送信される光の波長λ１の値及び受信される光の波長λ２の値は、ネットワークの種類、条件等に応じてそれぞれ変更することが可能である。

また、可変ポート４１ｃは、後述する光分岐部６０の動作により、入出力される光の波長が変更されるポートである。例えば、入力される光の波長がλ１（第１の波長）の場合、出力される光の波長は波長λ２となり、入力される光の波長がλ２（第２の波長）の場合、出力される光の波長はλ１となる。本実施形態では、可変ポート４１ｃに入力される光の波長λ２が１５５０ｎｍであり、同可変ポートから出力される光の波長λ１が１３１０ｎｍである。

光スイッチ５１は、通常、ポート４１ａとポート４１ｂを切り離しており、ネットワーク上の設置位置や故障発生時などの状況に応じてポート４１ａとポート４１ｂを接続するものである。なお、子局の構成を簡素化する場合には光スイッチ５１が設けられなくてもよい。

図３は、図２における光分岐部６０の構成を示す図である。

図３において、光分岐部６０は、可変ポート４１ｃで受信された光を分岐する光カプラ６１と、光カプラ６１に接続され、該光カプラにより分岐された光がそれぞれ入力される２つの光トランシーバ６２，６３を有する。

光カプラ６１は、可変ポート４１ｃで受信された光を所定の比率、例えば５０：５０で分岐して、分岐された一方の光を光トランシーバ６２に、他方の光を光トランシーバ６３に送信する。

光トランシーバ６２（第１光トランシーバ）は、光カプラ６１から出力された光を波長λ１とλ２の光に分離するＷＤＭフィルタ６２ａ（第１フィルタ）と、波長λ１の光を発光するレーザダイオード（ＬＤ）６２ｂと、ＷＤＭフィルタ６２ａから出力された波長λ２の光を受信するフォトダイオード（ＰＤ）６２ｃとを有している。すなわち、光トランシーバ６２は、送信波長及び受信波長がそれぞれ予め設定された構成となっており、本実施形態では、例えば光トランシーバ６２から送信される光の波長λ１は１３１０ｎｍ帯、受信される光の波長λ２は１５５０ｎｍ帯に設定されている。

光トランシーバ６３（第２光トランシーバ）は、光カプラ６１から出力された光を波長λ１とλ２の光に分離するＷＤＭフィルタ６３ａ（第２フィルタ）と、波長λ２の光を発光するレーザダイオード６３ｂと、ＷＤＭフィルタ６３ａから出力された波長λ１の光を受信するフォトダイオード６３ｃとを有している。すなわち、光トランシーバ６３は、光トランシーバ６２と同様、送信される光の波長及び受信される光の波長がそれぞれ予め設定された構成となっており、例えば、光トランシーバ６３から送信される光の波長λ２は１５５０ｎｍ帯、受信される光の波長λ１は１３１０ｎｍ帯に設定されている。

光送受信部５０は光トランシーバ６２，６３と通信する２つの光トランシーバ５２，５３（第３，第４光トランシーバ）を有しており、光トランシーバ５２はポート４１ａに、光トランシーバ５３はポート４１ｂにそれぞれ接続されている。光トランシーバ６２，６３及び光トランシーバ５２，５３は、基板Ａ上に実装されており（図２）、光トランシーバ６２と光トランシーバ５２、および光トランシーバ６３と光トランシーバ５３が基板Ａ上で電気的に接続されている。光トランシーバ５２の構成は光トランシーバ６２と基本的に同じであり、光トランシーバ５３の構成は光トランシーバ６３と基本的に同一であるので、それらの説明を省略する。

なお、光分岐部６０は、図４に示すように、光カプラ６１の代わりに光スイッチが配置される構成であってもよい。この場合、光スイッチ７１は、可変ポート４１ｃに接続されたポート７１ａと、光トランシーバ６２に接続されたポート７１ｂと、光トランシーバ６３に接続されたポート７１ｃとを有しており、ポート７１ａの接続先がポート７１ｂ，ポート７１ｃのいずれかに切り換えられる構成となっている。特に、後述する波長整合処理を行う場合において、所定波長の光を出力するときと外部からの光を入力するときとで、光スイッチ７１が切り替わるよう制御される。

図５は、図２の子局における制御部の構成を概略的に示す図である。

図５において、子局４０は、３つのポート４１ａ，４１ｂ、可変ポート４１ｃに接続された光トランシーバ部４２と、該光トランシーバ部に接続された送受信処理部４３と、送受信処理部４３に接続された通信制御部４４と、監視対象となる開閉器等の監視制御処理を実行する子局機能部４９とを備えている。なお、図７では、子局４０は１つの可変ポートを備えているが、可変ポートを複数有していてもよい。また、子局４０は３つのポート４１ａ，４１ｂ、可変ポート４１ｃを備えているが、ポートの数はこれに限るものではなく、４つ以上のポートを備えていてもよい。

通信制御部４４は、子局４０の通信経路が設定された通信経路表を記憶する経路記憶部４５ａを有している。この通信経路表では、目的局までの最初の中継局となる当該子局４０に隣接する親局１０または子局２０の情報（隣接局情報）と、目的局までの通信経路の通信コストとが、目的局ごとに設定されている。

また、通信制御部４４は、可変ポート４１ｃから入出力される光の波長λ１，λ２を予め記憶すると共に、後述する波長整合処理によって設定された光の波長λ１，λ２を記憶する波長設定記憶部４５ｂを有している。

子局４０は、隣接局までの通信経路が新たに設定された際に、可変ポート４１ｃから入出力される光の波長λ１，λ２を決定してネットワークの波長整合を行う波長整合処理手段を有している。この波長整合処理手段は、送信信号選択部４６、モード切替部４７及び波長検出部４８で構成されている。また、子局４０は、隣接局までの通信経路が通信経路表に設定されていない場合に、隣接局までの通信経路を自発的に設定又は更新する通信経路探索手段を有している。

波長整合処理手段による処理は、通信経路探索手段による処理の前に、通信経路表の有無や通信経路の設定とは無関係に予め行われる。波長整合処理を行わないと隣接局との通信ができないためである。

波長検出部４８は、所定のタイミングで可変ポート４１ｃから入力される光の有無を検出する。送信信号選択部４６は、検出された入力光と異なる他の波長の光を選択し、送受信処理部４３を介して当該他の波長の光を可変ポート４１ｃから出力する。また、モード切替部４７は、可変ポート４１ｃが経路記憶部に記憶された設定にしたがって光の入出力を行う通常運用モードと、可変ポート４１ｃから入出力される光の波長λ１，λ２を決定する波長整合モードとを切り替える。

図６は、図５の子局４０で実行される波長整合方法を説明する概念図である。

子局４０は、上述の通常運用モードと波長整合モードの２通りのモードを有しており、子局がネットワークに新たに接続された際に、自発的に通常運用モードあるいは波長整合モードを選択するよう構成されている。

先ず、起動時に波長設定記憶部４５ｂに初期設定があるか否かを判別し、初期設定がある場合には通常運用モードに移行する。そして通常運用モードにて、可変ポート４１ｃで入出力される光の波長を初期設定の入出力波長に設定し、初期設定の出力波長にて光を出力する。その後、可変ポート４１ｃから出力された光の波長と同一波長の光を可変ポート４１ｃで受信したときには、初期設定情報をクリアして、波長整合モードに移行する。

一方、初期設定が無い場合には波長整合モードに移行する。波長整合モードでは後述する波長整合処理を実行して、可変ポート４１ｃで入出力される光の波長を決定し、決定された出力波長にて光を出力する。その後、可変ポート４１ｃから出力された光の波長と同一波長の光を可変ポート４１ｃで受信しなければ、通常運用モードに移行する。

図７は、図５の子局４０で実行される波長整合処理を示すフローチャートである。

図７において、先ず、所定時間ウェイト状態（待ち状態）とした後（ステップＳ７１）、可変ポート４１ｃにおける受信信号の有無及び波長を確認する（ステップＳ７２）。このとき、可変ポート同士が新たに接続された場合には２つの子局が同一のタイミングで本波長整合処理を実行する可能性があるため、ウェイト時間がランダムに設定される。受信信号がある場合には、可変ポート４１ｃで受信していない波長の信号で発光する（ステップＳ７３）。受信信号が複数ある場合には発光する信号の波長を所定の順番もしくはランダムに決定する。また、所定時間内に受信信号がない場合には所定波長の信号で発光してもよい。

次に、可変ポート４１ｃで送信信号と同一波長の信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ７４）、同一波長の信号を受信した場合には送信信号の発光を停止して（ステップＳ７５）、ステップＳ７１に戻る。ステップＳ７４において、例えば可変ポート４１ｃが他の子局のポートに未接続の場合には、光ファイバの端面で生じる光の反射により一方の光トランシーバから送信した信号を他方の光トランシーバで受信することになる。よって、一旦、自己が送信している送信信号をあるタイミングで所定期間停止して、その所定期間内に光を受信しない場合、自己が送信した信号でないことを確認する。その後に、可変ポート４１ｃで受信していない波長の信号で再度発光することも可能である。
この構成において、設定波長（λ１）と異なる波長（λ２）の光を受信している場合には通常運用モードで通常動作を行い、設定波長（λ１）と異なる波長（λ２）の光を受信しておらず且つ設定波長と同じ波長の光を受信した場合には、送信信号を一旦停止して、自己が送信した信号でないことを確認する。

なお、可変ポート４１ｃが他の子局のポートに未接続の場合における本処理の精度を高めるために、斜め研磨面（ＡＰＣ）を有するファイバが使用された可変ポートを採用するのが好ましい。

次に、可変ポート４１ｃで送信信号と同一波長でない信号を受信した場合には（ステップＳ７４でＮＯ）、可変ポート４１ｃから出力すべき光の送信波長を、ステップ７３で発光した信号波長に決定し、当該信号波長が決定された結果を可変ポート４１ｃの送信波長信号情報として設定する（ステップＳ７６）。その後通常運用モードに移行して（ステップＳ７７）、本処理を終了する。

上述したように、本実施形態によれば、外部から可変ポート４１ｃに入力された光の波長を検出し、該検出された波長とは異なる他方の波長を選択して、当該他方の波長の光を可変ポート４１ｃから出力するよう設定する。これにより、一心の光ファイバ通信線を使用したネットワーク構成において、同一構成である複数の子局を使用しつつ、通信経路の波長整合を容易に行うことが可能となる。したがって装置品種を１種類とすることができると共にネットワークの構成変更を容易に行うことができる。

また、可変ポート４１ｃに入力された光の波長とは異なる他方の波長の光を可変ポート４１ｃから出力し、可変ポート４１ｃから出力した光の波長と同一波長の光を可変ポート４１ｃから受信しなかったときに、可変ポート４１ｃから出力した光の波長を、可変ポート４１ｃから出力すべき光の波長として設定する。これにより通信経路の波長整合を容易に且つ確実に行うことができる。

なお本実施形態では、所定時間ウェイト状態とした後（ステップＳ７１）、可変ポート４１ｃにおける受信信号の有無及び波長を確認し（ステップＳ７２）、その後所定波長で発光するが（ステップＳ７３）、これに限るものではなく、ステップＳ７１〜Ｓ７３の処理を省略し、あらかじめ決定された所定波長でランダムに発光する処理（ステップＳ７３）を最初に実行してもよい。これにより波長整合処理を完了することができる。

また、可変ポートと波長が固定されたポートが新たに接続された場合には上述したような問題が発生することはないため、ステップＳ７１のウェイト時間を所定値で設定できるように構成されてもよい。

また、図３の光カプラ６１の代わりに光スイッチ７１が使用される場合には、ステップＳ７３の処理とステップＳ７４の処理を行う場合とで、光スイッチ７１を切り換えるように制御されるのが好ましい。これにより自己の送信信号と同一波長でない信号を受信したか否かを確実に判定することができる。
図８は、本実施形態に係る通信経路制御システムにおける親局の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）はメイン子局故障時、（ｃ）はメイン子局交換時を示す。図８に示す親局では、その内部に設置される２つの子局が直列に接続される構成となっている。

以下、図８から図１１において、白抜きで示されるポートでは出力波長１３１０ｎｍ、入力波長１５５０ｎｍであり、網掛け（ドット）で示されるポートでは、出力波長１５１０ｎｍ、入力波長１３１０ｎｍ、斜線で示されるポートでは、出力波長が１３１０／１５５０ｎｍの一方であり入力波長が他方である。

図８（ａ）に示すように、変電所内等に設置される親局１００は、該親局内に配されたメイン子局１０２ｍ及びサブ子局１０２ｓで構成される通信制御部１０２と、通信制御部１０２に接続された変電所子局制御ユニット１０１と、メイン子局１０２ｍの２つのポートに接続されたポート１０５，１０６と、サブ子局１０２ｓの２つのポートにそれぞれ接続されたポート１０３，１０４とを備えている。変電所子局制御ユニット１０１はメイン子局１０２ｍ及びサブ子局１０２ｓの双方に接続されており、各子局を制御している。また、図８では、メイン子局１０２ｍとサブ子局１０２ｓとの間は通信路で接続されているが、接続しないようにすることも可能である。

ポート１０３，１０６は、親局１００に隣接した子局２００ａの２つのポートに接続されており、ポート１０４，１０５は、親局１００に隣接した子局２００ｂの２つポートに接続されている。

メイン子局１０２ｍの可変ポートは、ポート１０６を介して子局２００ａの可変ポートに接続されている。また、サブ子局１０２ｓの可変ポートは、ポート１０４を介して子局２００ｂの可変ポートに接続されている。

上記構成において、メイン子局１０２ｍが故障した場合には（図８（ｂ））、サブ子局１０２ｓのポートから出力された光（λ１）は、ポート１０３を介して子局２００ａのポートに入力される。また、サブ子局１０２ｓの可変ポートから出力された光（λ２）は、ポート１０４を介して子局２００ｂの可変ポートに入力される。なお、メイン子局１０２ｍとサブ子局１０２ｓ同士を接続している状態であれば、サブ子局１０２ｓから出力された光（λ２）がポート１０５を介して子局２００ｂのポートに出力する経路を取ることも可能である。

また、メイン子局１０２ｍが交換される場合には（図８（ｃ））、図８（ｂ）と同様にして、サブ子局１０２ｓのポートから出力された光（λ２）は、ポート１０３を介して子局２００ａのポートに入力される。また、サブ子局１０２ｓの可変ポートから出力された光（λ２）は、ポート１０４を介して子局２００ｂの可変ポートに入力される。

親局１００の上記構成によれば、メイン子局１０２ｍの故障時であってもサブ子局１０２ｓを介した通信経路を維持することができ、また、メイン子局１０２ｍの交換時に停波する必要がない。よって、ネットワークトポロジーによらずに親局１００における通信経路の二重化を実現することができ、通信経路制御システムに冗長性を持たせることで信頼性を向上することが可能となる。特に、アドホックルーティング機能を有する通信経路システムの場合、基本的に耐障害性が高いことが挙げられるが、親局の耐障害性を向上することでシステムの耐障害性を更に向上することが可能となる。

図９は、図８の親局１００の変形例を概略的に示す図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）はメイン子局故障時、（ｃ）はメイン子局交換時を示す。図９に示す親局では、その内部に設置される２つの子局が並列に接続される構成となっている。

図９（ａ）において、親局１１０は、該親局内に配され、メイン子局１１２ｍ及びサブ子局１１２ｓで構成される通信制御部１１２と、通信制御部１１２に接続された変電所子局制御ユニット１１１とを備えている。メイン子局１１２ｍの２つのポートは、それぞれ接続部１１３，１１４を介してポート１０３，１０５に接続されており、サブ子局１１２ｓの２つのポートは、接続部１１３，１１４を介してポート１０３，１０４に接続されている。変電所子局制御ユニット１１１はメイン子局１１２ｍ及びサブ子局１１２ｓの双方に接続されており、各子局を個別に制御している。なお、接続部１１３，１１４は、光カプラや光スイッチで構成されてもよい。

ポート１０３，１０４は、親局１１０に隣接した子局２００ａの２つのポートに接続されており、ポート１０５，１０６は、親局１１０に隣接した子局１００ｂの２つポートに接続されている。

メイン子局１１２ｍの可変ポートは、ポート１０６を介して子局２００ｂの可変ポートに接続されている。また、サブ子局１０２ｓの可変ポートは、ポート１０４を介して子局２００ａの可変ポートに接続されている。

上記構成において、メイン子局１１２ｍが故障した場合には（図９（ｂ））、サブ子局１１２ｓのポートから出力された光（λ１）は、ポート１０３を介して子局２００ａのポートに入力される。また、サブ子局１１２ｓのポートから出力された光（λ２）は、ポート１０５を介して子局２００ｂのポートに入力される。サブ子局１０２ｓの可変ポートから出力された光（λ１）は、ポート１０４を介して子局２００ａの可変ポートに入力される。

また、メイン子局１０２ｍが交換される場合には（図９（ｃ））、図９（ｂ）と同様にして、サブ子局１０２ｓのポートから出力された光（λ２）は、ポート１０３を介して子局２００ａのポートに入力される。また、サブ子局１０２ｓの可変ポートから出力された光（λ１）は、ポート１０４を介して子局２００ｂの可変ポートに入力される。

親局１１０の上記構成によれば、メイン子局１１２ｍとサブ子局１０２ｓを並列に接続しているため、メイン子局１１２ｍの故障時や交換時にはサブ子局１０２ｓを介した通信経路を維持することができ、通信経路制御システムに冗長性を持たせることが可能となる。

図１０は、図８の親局１００の他の変形例を概略的に示す図である。

図１０に示すように、親局１２０は、該親局内に配され、メイン子局１２３ｍ及びサブ子局１２３ｓで構成される通信制御部１２３と、通信制御部１２３に接続された２つの変電所子局制御ユニット１２１，１２２と、メイン子局１２３ｍの２つのポートに接続されたポート１２６，１２７と、サブ子局１２３ｓの２つポートにそれぞれ接続されたポート１２４，１２５とを備えている。

２つの変電所子局制御ユニット１２１のうち一方はメイン子局１２３ｍに接続されており、他方はサブ子局１２３ｓに接続されている。すなわち親局１２０は、メイン子局１２３ｍ及びサブ子局１２３ｓの各々に対応する専用の変電所子局制御ユニットを有しており、２つの子局を独立して制御することが可能な構成となっている。

よって親局１２０の構成によれば、変電所子局制御ユニット１２１のいずれかが故障した時であってもサブ子局１２３ｓを介した通信経路を維持することができ、通信経路制御システムに更なる冗長性を持たせることが可能となる。

図１１は、図８の親局１００の他の変形例を概略的に示す図である。

変電所内等に設置される親局１３０は、該親局内に配されたメイン子局１３２ｍ及びサブ子局１３２ｓで構成される通信制御部１３２と、通信制御部１３２に接続された変電所子局制御ユニット１３１と、メイン子局１３２ｍの１つのポートに接続されたポート１３４と、サブ子局１３２ｓの１つのポートにそれぞれ接続されたポート１３３とを備えている。変電所子局制御ユニット１３１はメイン子局１３２ｍ及びサブ子局１３２ｓの双方に接続されており、各子局を個別に制御している。

メイン子局１３２ｍには不図示の光スイッチが内蔵されており、故障時には自己が有する２つのポートが子局内でバイパスされる構成となっている（図１１（ｂ））。本構成によれば、メイン子局１０２ｍの故障時であってもサブ子局１０２ｓを介した通信経路を維持することができ、親局１３０における通信経路の二重化を実現することができる。

尚、本実施形態では、通信回路制御システムで採用される光の波長はλ１＝１３１０ｎｍ帯、λ２＝１５１０ｎｍ帯であるが、これに限るものではない。ＰＯＮ用途で使用される波長であるλ１＝１３１０ｎｍ帯、λ２＝１４９０ｎｍ帯であってもよく、あるいは他の波長の組合せであってもよい。

また、本実施形態において、各光トランシーバはプラグアンドプレイを実現可能なプラガブル光トランシーバ、例えばＳＦＰ（Small Form factor Pluggable）で構成することができる。

また、本実施形態において、上記波長整合処理によって４つの光トランシーバのいずれかが使用されないこととなった場合には、使用されない光トランシーバを停止状態にしてもよい。これにより子局における消費電力を低減することができる。本実施例では、波長整合が完了した後、可変ポートに接続されている光トランシーバの一方のみしか使用しなくなるため、他方の光トランシーバを停止することで、消費電力を低減することができる。また、他方の光トランシーバのレーザダイオードのみ停止させ、フォトダイオードは電源を入れておくことも可能である。この場合、障害等により、可変ポートに接続されている対向側の子局の設定波長が変更がなった場合であっても、波長が変更になったことを、直ぐに検出することができるため、波長整合の再設定を迅速に行なうことが可能となる。

また上記実施形態は、本発明に係る通信経路制御装置及び通信経路制御システムの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施形態における子局及び通信経路制御システムの細部構成に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 通信経路制御システム
１０ 親局
２０ 子局
３０ 通信線
４０ 子局
４１ａ，４１ｂ ポート
４１ｃ 可変ポート
４２ 光トランシーバ部
４３ 送受信処理部
４４ 通信制御部
４５ａ 経路記憶部
４５ｂ 波長設定記憶部
４６ 送信信号選択部
４７ モード切替部
４８ 波長検出部
５０ 光送受信部
５１ 光スイッチ
６０ 光分岐部
６１ 光カプラ
６２，６３ 光トランシーバ
６２ａ，６３ａ ＷＤＭフィルタ
６２ｂ，６３ｂ レーザダイオード
６２ｃ，６３ｃ フォトダイオード

Claims (8)

1. 一心光ファイバ通信線を介して外部と接続され、相異なる２つの波長の光を用いて配電系の監視制御を行うための通信経路を制御する配電系の通信経路制御装置であって、
   外部から光が入力される第１ポートと、
   前記第１ポートが出力する光の波長を決定する波長整合処理を開始してからランダムに設定された時間の後に、前記第１ポートに入力された光の波長を検出する波長検出部と、
   前記波長検出部によって検出された波長とは異なる他方の波長を選択し、当該他方の波長の光を前記第１ポートから出力するよう設定する送信信号選択部と、を備えることを特徴とする配電系の通信経路制御装置。
2. 前記送信信号選択部は、
   前記第１ポートに入力された光の波長とは異なる他方の波長の光を前記第１ポートから出力し、
   前記第１ポートから出力した光の波長と同一波長の光を前記第１ポートから受信しなかったときに、前記第１ポートから出力した光の波長を、前記第１ポートから出力すべき光の波長として設定することを特徴とする請求項１記載の通信経路制御装置。
3. 前記波長検出部は、
   前記第１ポートに入力された光を分岐する光分岐部と、
   前記光分岐部によって分岐された一方の光をフィルタリングして、第１の波長の光を受信する第１光トランシーバと、
   前記光分岐部によって分岐された他方の光をフィルタリングして、第２の波長の光を受信する第２光トランシーバと、を備えることを特徴とする請求項１記載の通信経路制御装置。
4. 前記送信信号選択部は、前記第１光トランシーバが前記第１の波長の光を受信したときに、前記第１ポートから前記第２の波長の光を送信するよう設定することを特徴とする請求項３記載の通信経路制御装置。
5. 前記送信信号選択部は、前記第２光トランシーバが前記第２の波長の光を検出したときに、前記第１ポートから前記第１の波長の光を送信するよう設定することを特徴とする請求項３記載の通信経路制御装置。
6. 前記第１光トランシーバと通信する第３光トランシーバと、
   第３光トランシーバに接続され、前記第２の波長の光が出力されると共に前記第１の波長の光が入力される第２ポートと、
   前記第２光トランシーバと通信する第４光トランシーバと、
   前記第４トランシーバに接続され、前記第１の波長の光が出力されると共に前記第２の波長の光が入力される第３ポートとを更に備えることを特徴とする請求項３記載の通信経路制御装置。
7. 前記通信経路の分岐路に設置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の通信経路制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の通信経路制御装置の複数と、前記複数の通信経路制御装置と一心光ファイバ通信線を介して接続された親局とで構成される配電系の通信経路制御システム。

Images