JP7180297B2 - 光伝送システム及び非使用経路確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、宛先ノードまでの到達経路が複数ある冗長ネットワークの非使用経路を適正に確認する光伝送システム及び非使用経路確認方法に関する。

従来、光伝送システムの冗長ネットワークでは、一般的な光通信方式が適用された長距離通信を行っており、光信号に重畳される実データの伝送の有無に関わらず、同光信号に重畳されるＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance：保守監視機能）信号が一定周期で伝送されている。光信号は、実データやＯＡＭ信号等の各種のデータ伝送を担うものである。

このような冗長ネットワークを、図６に示す構成の冗長ネットワーク１０Ａを参照して説明する。冗長ネットワーク１０Ａは、データの送信元ノード１１と、そのデータの宛先ノード１２とが、各ノード１１，１２側に配備されたルータ１３ａ，１３ｂを介して第１経路１４と第２経路１５で接続されている。第１及び第２経路１４，１５は、光ファイバケーブル（光ファイバともいう）を用いて構成されている。送信元ノード１１とルータ１３ａ間並びに、ルータ１３ｂと宛先ノード１２間は光ファイバで接続されている。送信元ノード１１と宛先ノード１２は、光信号の送受信を行う光トランシーバである。

各ノード１１，１２間の第１経路１４には、送信元ノード１１から光信号に重畳されて送信された実データ信号Ｄ１が伝送されており、この実データ信号Ｄ１が伝送される経路（第１経路１４）を使用経路という。実データ信号Ｄ１が伝送されない経路（第２経路１５）を非使用経路という。使用経路及び非使用経路の双方には、ＯＡＭ信号が一定周期で伝送されている。

このような通信状態において、現在使用中の第１経路１４に、図７に破線枠で示すように、トランスポンダやルータ等のノード１６を追加する必要性が生じた場合、現在、非使用経路となっている第２経路１５（図６）を使用経路に切り替えて実データ信号Ｄ１を伝送する。この後、使用経路であった第１経路１４を非使用経路に切り替える。この切替後の使用経路及び非使用経路の双方には上記同様にＯＡＭ信号が伝送される。

次に、非使用経路となった第１経路１４にノード１６を追加する作業を行う。この際、第１経路１４は導通状態であるため、第１経路１４のコネクタをルータ１３ｂから抜く必要がある。しかし、ルータ１３ｂには、コネクタを介して経路としての多数の光ファイバが接続されている。

このため、図８に×印で示すように、作業者が誤って使用経路である第２経路１５のコネクタを抜いてしまうと、第２経路１５が未導通の停止状態となってしまう。この過ちを防止するため、光ファイバケーブルにタグを付けたり、ケーブルの色で識別を行う等の対策を取っているが、それでもヒューマンエラーが生じてしまう。

そこで、非特許文献１に記載の光ファイバ識別機を使用して非使用経路を誤りなく適正に検知する技術がある。これは、光ファイバ心線対照技術と呼ばれ、作業対象の非使用経路の光ファイバに、上記光信号とは別波長で且つ低速変調（後述）を掛けた対照光を光送信機から送信する。この光信号が伝送する光ファイバケーブルを光ファイバ識別機で挟んで光ファイバケーブルを湾曲させ、この湾曲により発生する漏れ光を光ファイバ識別機で検出することにより対照光を検知する。この対照光の検知により非使用経路を検知可能となっている。

なお、対照光は、光送信機に次のような機能を設けて送信されている。即ち、光送信機は、光信号への実データの重畳による実データ伝送が行われていない状態、言い換えれば空データ状態であるアイドル状態を検知した際に、対照光を発信する機能を備えている。

また、上述の漏れ光は、低パワー（例えば、最小が－８０ｄＢｍ）であるため、ノイズと区別する必要があり、このため、対照光に低速なオン／オフ変調による低速変調を付与することが一般的である。光ファイバ識別機は、光ファイバケーブルの曲げ部と、対照光の検出部とで構成されている。その曲げ部による光ファイバケーブルの曲げ量は、光信号に信号ロス等の悪影響を与えない範囲で設計されている。対照光は、曲げによる漏れ光量を多くするため、光信号よりも長波長側の波長を用いている。

古河電工"光ファイバ識別機"，［online］，2018，［平成３０年１０月２７日検索］，インターネット〈URL: https://www.furukawa.co.jp/common/images/l_footer/logo_group.svg〉

しかし、上記非特許文献１に記載の光ファイバ識別機を用いる光ファイバ心線対照技術においては、次のような問題があった。光信号は、通常、最も光損失が少ない波長付近の波長で送信される。この他に、光信号よりも長波長側の波長の光信号である対照光を導入するので、光信号がＣ帯（１５３０ｎｍ～１５６５ｎｍ）であるのに対して、対照光はＬ帯（１５６５ｎｍ～１６２５ｎｍ）を使用する。

この異なる２波長の光信号を伝送するため、光ファイバへの中継アンプの使用が不可能となる。中継アンプが使用できないと短距離通信しか行えないので、長距離の光伝送システムでは、上記光ファイバ心線対照技術を用いることができない。また、光信号用と対照光用との２台の光送信機が必要となるため、コスト高となってしまう。

一方、使用経路では、実データ信号Ｄ１がアイドル状態を挟んで断続的に流れる場合がある。この場合に、アイドル状態の部分が比較的長いと、このアイドル状態を検知して対照光を発信するので、使用経路であるにも関わらず、光ファイバ識別機で非使用経路と検知してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長距離の冗長ネットワークにおいて実データが伝送されない非使用経路を適正に検知できると共に、この機能を低コストで実現できる光伝送システム及び非使用経路確認方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、光信号の送信部及び受信部を有する光トランシーバ間を接続し、保守監視用のＯＡＭ信号が光信号に重畳されて伝送される複数の光伝送路の内、前記光トランシーバに接続された通信端末機からの実データ信号が光信号に重畳されて伝送され、且つ断続的な実データ信号間に介在された空データ状態のアイドル信号が光信号に重畳されて伝送される使用経路と、前記実データ信号が未伝送で且つ前記アイドル信号が伝送される非使用経路とを有する光伝送システムであって、前記光トランシーバの送信部は、前記光信号となるレーザ光を出射するレーザと、当該レーザのレーザ光による光信号の光レベルを変える制御を行う光強度制御部とを備え、前記光トランシーバは、前記アイドル信号、前記ＯＡＭ信号及び前記実データ信号の各信号を、通信媒体の違いを吸収するためのインタフェース信号に重畳して前記光信号の送信部へ出力する制御部と、前記送信部へ出力される前記各信号の固有情報を判定し、この判定による判定結果信号を出力する信号判定部とを備え、前記光強度制御部は、前記判定結果信号に示される信号毎の判定状態に応じて、この判定状態の信号が重畳された前記光信号の光レベルを、信号毎で異なるレベルに変える制御を行うことを特徴とする光伝送システムである。

請求項４に係る発明は、光信号の送信部及び受信部を有する光トランシーバ間を接続し、保守監視用のＯＡＭ信号が光信号に重畳されて伝送される複数の光伝送路の内、前記光トランシーバに接続された通信端末機からの実データ信号が光信号に重畳されて伝送され、且つ断続的な実データ信号間に介在された空データ状態のアイドル信号が光信号に重畳されて伝送される使用経路と、前記実データ信号が未伝送で且つ前記アイドル信号が伝送される非使用経路とを有する光伝送システムの非使用経路確認方法であって、前記光伝送システムは、前記非使用経路であると検知する検知器を備え、前記光トランシーバの送信部は、前記光信号となるレーザ光を出射するレーザと、当該レーザのレーザ光による光信号の光レベルを変える制御を行う光強度制御部とを備え、前記光トランシーバは、前記アイドル信号、前記ＯＡＭ信号及び前記実データ信号の各信号を、通信媒体の違いを吸収するためのインタフェース信号に重畳して前記光信号の送信部へ出力するステップと、前記送信部へ出力される前記各信号の固有情報を判定し、この判定による判定結果信号を出力するステップとを実行し、前記光強度制御部は、前記判定結果信号に示される信号毎の判定状態に応じて、この判定状態の信号が重畳された前記光信号の光レベルを、信号毎で異なるレベルに変える制御を行うステップを実行し、前記検知器は、前記光伝送路に伝送される前記アイドル信号が重畳された光信号の光レベルを検出して当該アイドル信号を検知し、この検知時間が、予め定められたアイドル判定時間以上であれば、前記非使用経路であると検知するステップを実行することを特徴とする非使用経路確認方法である。

請求項１の構成及び請求項４の方法によれば、光伝送路を伝送する光信号に重畳されるアイドル信号、ＯＡＭ信号及び実データ信号の各信号の光レベルを、信号毎で異なるレベルに変えるようにした。この各光レベルを、光伝送路の外部から検出可能な検知器で検出すれば、各信号を適正に検知できるので、光伝送路が使用経路又は非使用経路であることを適正に検知できる。

上記信号毎で異なる光レベルに変えることを可能とする光トランシーバは、一般的な光トランシーバのマイクロプロセッサを信号判定部として利用すれば構成でき、また、レーザ及び光強度制御部を備える送信部は一般的な光トランシーバに搭載されている。このため、光トランシーバへの追加回路や追加装置等が不要であり、また、敷設済みの光ファイバに全く手を加えないため、再敷設や再配線が不要である。従って、本発明の非使用経路の検知構成を低コストで実現できる。

また、従来のように非使用経路検知のために異なる２波長の光信号を伝送させることも無く、本発明では１波長の光信号で済む。このため、中継アンプが使用可能となって長距離の光伝送路でも非使用経路を検知可能となる。従って、長距離の冗長光伝送路（冗長ネットワーク）において実データ信号が伝送されない非使用経路を検知する機能を低コストで実現できる。

従って、長距離の冗長ネットワークにおいて実データが伝送されない非使用経路を適正に検知できると共に、この機能を低コストで実現できる。

請求項２に係る発明は、前記光伝送路に伝送される前記アイドル信号が重畳された光信号の光レベルを検出して当該アイドル信号を検知し、この検知時間が、予め定められたアイドル判定時間以上であれば、前記非使用経路であると検知する検知器を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システムである。

この構成によれば、光伝送路が非使用経路であることを適正に検知できる。

請求項３に係る発明は、前記検知器は、前記アイドル信号の検知時間が、前記アイドル判定時間未満であれば、前記使用経路であると検知することを特徴とする請求項２に記載の光伝送システムである。

この構成によれば、次のような作用効果がある。まず、検知器が上記請求項２のように非使用経路のみの検知機能しか備えていない場合に、使用経路の検知測定を行ってしまったと想定する。この場合、非使用経路の検知が長時間に亘って不可能なときに、ようやく測定者が使用経路であることを判断できる。しかし、本請求項３では、アイドル信号の検知時間がアイドル判定時間未満であれば使用経路と検知できるので、測定者が短時間で使用経路であることを判断でき、作業の効率を向上させることができる。つまり、光伝送路が使用経路か非使用経路かが不明の場合に、使用経路については短時間で使用経路であることが判断できる。

本発明によれば、長距離の冗長ネットワークにおいて実データが伝送されない非使用経路を適正に検知できると共に、この機能を低コストで実現する光伝送システム及び非使用経路確認方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の光伝送システムにおける光トランシーバの構成の具体例を示す図である。 本実施形態の光伝送システムにおける（ａ）アイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各種送信信号、（ｂ）判定信号、（ｃ）判定結果信号、（ｄ）光信号の３段階の各タイミングを示すタイミングチャートである。 本実施形態の光伝送システムにおける（ａ）アイドル信号Ａ１及び実データ信号Ｄ１の各種送信信号、（ｂ）判定信号、（ｃ）判定結果信号、（ｄ）光信号の２段階の光レベルの各タイミングを示すタイミングチャートである。 本実施形態の光伝送システムにおける（ａ）アイドル信号Ａ１及びＯＡＭ信号Ｏ１の各種送信信号、（ｂ）判定信号、（ｃ）判定結果信号、（ｄ）光信号の２段階の光レベルの各タイミングを示すタイミングチャートである。 従来の光伝送システムにおける冗長ネットワークの第１経路が使用経路、第２経路が非使用経路である場合の構成を示す図である。 従来の光伝送システムにおける冗長ネットワークの第１経路が非使用経路、第２経路が使用経路である場合の構成を示す図である。 従来の光伝送システムにおける冗長ネットワークの第１経路が非使用経路、第２経路が使用経路である場合に、使用経路のコネクタが抜かれた場合の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書の全図において機能が対応する構成部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。
図１に示す光伝送システム２０は、遠隔地に離間して配置された両側の光トランシーバ２１ａ，２１ｂと、これらの光トランシーバ２１ａ，２１ｂを接続する光ファイバケーブル２２（光ファイバ２２ともいう）と、両側の光トランシーバ２１ａ，２１ｂに各々接続されたパーソナルコンピュータ等の通信端末機２４ａ，２４ｂとを備えて構成されている。更に、光信号Ｐ１に個別に重畳されて光ファイバ２２で伝送されるアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１、実データ信号Ｄ１を個別に検知する信号検知器（検知器）２３を備える。

但し、光トランシーバ２１ａ，２１ｂ間の光ファイバ２２は、図１には１本しか記載していないが、前述の図６に示したように、冗長ネットワーク構成となっているものとする。冗長ネットワークは、ノード１対１のネットワーク接続を含むＰｔｏＰ（Peer to Peer）ネットワークであることが好ましい。

一方の光トランシーバ２１ａと通信端末機２４ａ間は、イーサネット（登録商標）ケーブル２６で接続され、イーサネットフレーム信号２６ａを遣り取りする。他方の光トランシーバ２１ｂと通信端末機２４ｂ間も、同様にイーサネットケーブル２６で接続されている。

光トランシーバ２１ａ，２１ｂは、制御部３１と、信号判定部３２と、光信号送信部（送信部ともいう）３３と、光信号受信部（受信部ともいう）３４とを備えて構成されている。

制御部３１は、アイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号を後述のＸＧＭＩＩ信号３１ｓ（図２参照）に個別に重畳する制御を行う。

実データ信号Ｄ１は、通信端末機２４ａ，２４ｂから受信したイーサネットフレーム信号２６ａを含む信号であり、ＸＧＭＩＩ信号３１ｓ（後述）への重畳後に、送信部３３から光ファイバ２２の前述した使用経路（図６参照）に伝送される。

アイドル信号Ａ１は、実データの無い空データの信号であり、実データ信号Ｄ１が伝送されていない非使用経路（図６参照）に伝送される。また、実データ信号Ｄ１は、使用経路において断続的に伝送される実データ信号Ｄ１間に介在されて伝送される。

信号判定部３２は、ＸＧＭＩＩ信号３１ｓ（後述）に重畳されて送信部３３へ出力されるアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号の固有情報を判定し、この判定結果を示す判定結果信号３２ｓ（図２参照）を送信部３３へ出力する。

送信部３３は、光信号Ｐ１を判定結果信号３２ｓに応じた光レベルとし、この光レベルの光信号Ｐ１を光ファイバ２２へ送信する。

次に、光トランシーバ２１ａ，２１ｂの具体例を、図２に光トランシーバ２１ａを代表して示し、その説明を行う。図２に示す光トランシーバ２１ａは、一般的なＳＦＰ（Small Form-Factor Pluggable）トランシーバを基に構成されており、上述した制御部３１の機能を有するプロトコルＩＣ（Integrated Circuit）部３１と、信号判定部３２と、シリアル／パラレル変換部（ＳＰ変換部３６ともいう）３６と、上述した送信部３３及び受信部３４とを備える。

プロトコルＩＣ部３１は、ＭＡＣ（Media Access Control）副層部３１ａと、ＰＨＹ（physical layer：物理層）部３１ｂとを備える。

ＭＡＣ副層部３１ａは、送信元と宛先とを有するＭＡＣアドレスを使用して、イーサネット対応機器である通信端末機２４ａ，２４ｂ間の送受信を制御する。

ＭＡＣ副層部３１ａは、ＰＨＹ部３１ｂとのデータの交換を処理し、物理層以下の通信媒体の違いを吸収する処理を行う。このＭＡＣ副層部３１ａは、ＩＥＥＥ８０２．３ｚで規定されたＸＧＭＩＩ(10 Gigabit Media Independent Interface)といったインタフェースでＰＨＹ部３１ｂに接続されており、ＰＨＹ部３１ｂ並びに、ＳＰ変換部３６、送信部３３及び受信部３４を介してネットワークである光ファイバ２２に接続可能となっている。

ＭＡＣ副層部３１ａとＰＨＹ部３１ｂ間で遣り取りされるＸＧＭＩＩ信号３１ｓは、上述したアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号を個別に重畳するものである。重畳された各信号は、送信部３３とＰＨＹ部３１ｂとの間に接続されたＳＰ変換部３６によってパラレル信号ＰＬからシリアル信号ＳＬに変換される。なお、ＸＧＭＩＩ信号３１ｓは、請求項記載の通信媒体の違いを吸収するためのインタフェース信号を構成する。

また、ＳＰ変換部３６は、送信部３３からのシリアル信号ＳＬをパラレル信号ＰＬに変換する。図２にはＳＰ変換部３６と送信部３３間のシリアル信号ＳＬを双方向矢印で示したが、この双方向矢印は、受信部３４で受信された光信号Ｐ１に係るシリアル信号ＳＬがＳＰ変換部３６へ出力されることも表現している。

ＰＨＹ（物理層）部３１ｂとは、ネットワークにおけるＯＳＩ（Open System Interconnection）参照モデルの最も物理的な位置に属するプロトコルの一種である。ＰＨＹ部３１ｂでは、インタフェースの形やデータ伝送方法等の物理的な内容が規定されている。例えば、コネクタの形や電気信号の変換に用いられる電圧や波長の方式などが規定されている。ＰＨＹには、電気的な信号の送受信を行うことやデータのスクランブルを行う機能も付属されている。

ＰＨＹ部３１ｂは、ＭＡＣ副層部３５ａからのＸＧＭＩＩ信号３１ｓに個別に重畳されたアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号を、ＳＰ変換部３６を介して送信部３３へ出力する。

但し、ＯＡＭ信号Ｏ１は、一般的に３．３ｍｓ、１０ｍｓ、１００ｍｓ、１０ｓ、１ｍ、１０ｍの何れか１つの周期（ＯＡＭ周期Ｔ１という）で送信される。なお、ＯＡＭ周期Ｔ１は、その列挙した以外の周期であることも可能である。

信号判定部３２は、一般的なＳＦＰトランシーバに装備されるマイクロプロセッサにより構成されており、次の本発明の特徴構成を有する。

第１の特徴構成として、マイクロプロセッサのＴＤ＿ｓｎｏｏｐ＿Ｐｉｎ（送信データ監視ピン）３２ａが、ＳＰ変換部３６と送信部３３間の信号線に接続されており、この信号線にシリアル信号ＳＬとして流れるアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号（各種送信信号Ａ１，Ｏ１，Ｄ１ともいう）が入力されるように構成してある。ＴＤ＿ｓｎｏｏｐ＿Ｐｉｎ３２ａを、ＴＤＰｉｎ３２ａとも称す。

第２の特徴構成として、信号判定部３２の信号出力用（ｏｕｔ）のＡＵＸ＿ｍｏｄ＿Ｐｉｎ（副変調信号ピン）３２ｂが、送信部３３に標準装備された信号入力用（ｉｎ）のＡＵＸ＿ｍｏｄ＿Ｐｉｎ３３ａに接続され、後述の判定結果信号３２ｓが流れるように構成してある。ＡＵＸ＿ｍｏｄ＿Ｐｉｎ３２ｂを出力Ｐｉｎ３２ｂとも称し、ＡＵＸ＿ｍｏｄ＿Ｐｉｎ３３ａを入力Ｐｉｎ３３ａとも称す。

送信部３３は、一般的に配備される光強度制御部３５及びレーザ３７を備える。レーザ３７は、光信号Ｐ１であるレーザ光を光ファイバ２２へ出射する。光強度制御部３５は、入力Ｐｉｎ３３ａに接続されており、後述の制御を行う。

信号判定部３２は、ＴＤＰＩＮ３２Ａから入力される図３（ａ）に示すアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号の固有情報を個別に判定し、この判定結果を示す判定結果信号３２ｓを、出力Ｐｉｎ３２ｂから入力Ｐｉｎ３３ａへ出力する。

信号判定部３２は、各信号の固有情報を判定する場合、図３（ｂ）に示す判定信号Ｊ１で行う。この判定信号Ｊ１は、信号判定部３２において信号判定のために一定周期（例えば、３．７ｍｓ周期）で発振されるストローブ信号である。判定信号Ｊ１は信号判定部３２の外部からの入力も可能である。

信号判定部３２は、判定信号Ｊ１で判定した結果を、図３（ｃ）に示すように、判定結果信号３２ｓに、ＯＦＦ（オフ）と、ＯＮ（オン）と、ＯＦＦとＯＮ間の中間レベルであるＯＡとの３種類の判定状態で表わす。

信号判定部３２がアイドル信号Ａ１と判定した場合は判定結果信号３２ｓがＯＮとなり、ＯＡＭ信号Ｏ１と判定した場合はＯＡとなり、実データ信号Ｄ１と判定した場合はＯＦＦとなる。これらの判定結果を示す判定結果信号３２ｓは、図２に示す出力Ｐｉｎ３２ｂから出力されて入力Ｐｉｎ３３ａに入力され、光強度制御部３５に供給される。

光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓで示される各種送信信号Ａ１，Ｏ１，Ｄ１の判定状態に応じて、レーザ３７の注入電流を制御することにより、レーザ３７から出射されるレーザ光（光信号Ｐ１）の光強度（光レベル）を変える制御を行う。つまり、光強度制御部３５は、光信号Ｐ１の光レベルを変える制御を行う。

即ち、光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓがアイドル信号Ａ１を示すＯＮ状態の場合に、図３（ｄ）に示すように、光信号Ｐ１を光レベルＬ１とし、ＯＡＭ信号Ｏ１を示すＯＡ状態の場合に光レベルＬ１よりも高いレベルの光レベルＬ２とし、実データ信号Ｄ１を示すＯＦＦ状態の場合に光レベルＬ２よりも高いレベルの光レベルＬ３とする。各光レベルＬ１～Ｌ３は、光ファイバ２２での伝送に悪影響を与えない光強度としてある。

この光信号Ｐ１の強度変調制御は、レーザ３７の出力側に図示せぬＶＯＣ（Variable. Optical Attenuator：変光減衰器）を設け、判定結果信号３２ｓで示される各信号に応じて行ってもよい。

ここで、光ファイバ２２が集線ネットワークであるとすると、アイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号が、他経路の各信号と衝突する等の不具合が生じる。しかし、本実施形態では、光ファイバ２２が、ノード１対１のネットワーク接続を含むＰｔｏＰネットワークであるため、上記不具合が生じる恐れは無い。

次に、図１に示す信号検知器２３は、前述した光ファイバ識別機を基に構成されたものであり、曲げ部２３ａと、検出部２３ｂと、表示部２３ｃとを備えて構成されている。

曲げ部２３ａは、光ファイバケーブル２２を溝に挿入して湾曲させ、漏れ光を発生させるものである。その湾曲量は、光信号Ｐ１に信号ロス等の悪影響を与えない範囲で設計されている。

検出部２３ｂは、上述した光信号Ｐ１に重畳される各種送信信号Ａ１，Ｏ１，Ｄ１の光レベルＬ１～Ｌ３に応じた漏れ光を検出することにより、各種送信信号Ａ１，Ｏ１，Ｄ１を検知する。この際、検出部２３ｂは、アイドル信号Ａ１の漏れ光の検出により、アイドル信号Ａ１を予め定められた時間（アイドル判定時間という）以上検知した際に、光ファイバ２２が非使用経路であると検知する。また、検出部２３ｂは、アイドル判定時間未満の長さのアイドル信号Ａ１を検知した際に、光ファイバ２２が使用経路であると検知する。但し、使用経路には、アイドル判定時間以上のアイドル信号Ａ１が流れないことを前提条件とする。

表示部２３ｃは、各信号を検知したことを表示、並びに、検出部２３ｂによるアイドル判定時間以上の長さのアイドル信号Ａ１の検知時に非使用経路であることを表示し、アイドル判定時間未満の長さのアイドル信号Ａ１の検知時に使用経路であることを表示する。

ここで、１本の光ファイバ２２に、実データ信号Ｄ１が、アイドル信号Ａ１を介在して断続的に伝送される場合に、実データ信号Ｄ１及びアイドル信号Ａ１を信号検知器２３で個別に検知する場合を想定する。この検知動作を、図４を参照して説明する。

図４の（ａ）は、ＸＧＭＩＩ信号３５ｓに重畳されて送信される各種送信信号としてのアイドル信号Ａ１及び実データ信号Ｄ１を示す。（ｂ）は判定信号Ｊ１、（ｃ）は判定結果信号３２ｓを示す。（ｄ）は光信号Ｐ１の光レベルＬａと、この光レベルＬａよりも高い光強度の光レベルＬｂを表わす。光レベルＬａはアイドル信号Ａ１に応じたレベルであり、光レベルＬｂは実データ信号Ｄ１に応じたレベルである。

図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１～ｔ４においてアイドル信号Ａ１が送信され、信号判定部３２のＴＤＰｉｎ３２ａに入力されたとする。この場合、信号判定部３２は、図４（ｂ）に示すように、判定信号Ｊ１で入力信号を判定する。

この判定結果がアイドル信号Ａ１の場合、信号判定部３２は、図４（ｃ）に示すように、判定結果信号３２ｓをＯＮ状態とし、この判定結果信号３２ｓを出力Ｐｉｎ３２ｂから出力する。この出力された判定結果信号３２ｓは、送信部３３の入力Ｐｉｎ３３ａから入力され、光強度制御部３５に供給される。

光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓがアイドル信号Ａ１を示すＯＮなので、図４（ｄ）の時刻ｔ１～ｔ４間に示すように、レーザ３７から出射されるレーザ光による光信号Ｐ１を光レベルＬａとする。

次に、図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１１におけるアイドル信号Ａ１の入力後、実データ信号Ｄ１が時刻ｔ１１を経過途中から時刻ｔ１３の経過途中まで入力され、この後、時刻ｔ１３の経過途中にアイドル信号Ａ１が入力されたとする。

この場合、図４（ｂ）に示す判定信号Ｊ１による判定により、図４（ｃ）に示すように、判定結果信号３２ｓが、時刻ｔ１１とｔ１２間でアイドル信号Ａ１に係るＯＮ状態となる。更に、判定結果信号３２ｓが、時刻ｔ１２とｔ１４間で実データ信号Ｄ１に係るＯＦＦ状態、時刻ｔ１４でアイドル信号Ａ１に係るＯＮ状態となる。

このようなＯＮ又はＯＦＦ状態の判定結果信号３２ｓに応じて、光強度制御部３５は、図４（ｄ）に示すように光信号Ｐ１を、時刻ｔ１１とｔ１２間で光レベルＬａとし、時刻ｔ１２とｔ１４間で光レベルＬｂとし、時刻ｔ１４で光レベルＬａとする。

信号検知器２３は、時刻ｔ１１～ｔ１４間において光信号Ｐ１の異なる光レベルＬａ，Ｌｂに応じた漏れ光を検出し、アイドル信号Ａ１及び実データ信号Ｄ１を検知する。

一方、信号判定部３２のＴＤＰｉｎ３２ａに、図５（ａ）の時刻ｔ１～ｔ４間に示すように、断続的なアイドル信号Ａ１間に介在された３．３ｍｓ周期のＯＡＭ信号Ｏ１が入力され、時刻ｔ１１とｔ１３の経過途中との間に示すように、１０ｍｓ周期のＯＡＭ信号Ｏ１が入力されて来たとする。

この場合、図５（ｂ）に示す時刻ｔ１～ｔ４間における判定信号Ｊ１での判定により、図５（ｃ）に示す判定結果信号３２ｓが、時刻ｔ１とｔ２間でＯＡＭ信号Ｏ１に係るＯＦＦ状態、時刻ｔ２とｔ４間でアイドル信号Ａ１に係るＯＮ状態となる。

この時刻ｔ１～ｔ４の判定結果に応じて、光強度制御部３５は、図５（ｄ）に示すように光信号Ｐ１を、時刻ｔ１とｔ２間で光レベルＬｂとし、時刻ｔ２とｔ４間で光レベルＬaとする。

また、時刻ｔ１１とｔ１３の経過途中との間、つまり、時刻ｔ１１から１０ｍｓ経過した間においては、図５（ｃ）に示すように、判定結果に応じて判定結果信号３２ｓが、時刻ｔ１１～ｔ１４間で１０ｍｓのＯＡＭ信号Ｏ１に係るＯＦＦ状態となる。このＯＦＦに応じて、光強度制御部３５は、図５（ｄ）に示すように光信号Ｐ１を、時刻ｔ１１～ｔ１４間で光レベルＬｂとする。

この図５に示す場合は、光レベルＬａでアイドル信号Ａ１を検知し、光レベルＬｂでＯＡＭ信号Ｏ１を検知する。このため、光レベルＬｂでのＯＡＭ信号Ｏ１の検知が、図４に示した光レベルＬｂでの実データ信号Ｄ１の検知と重なり、実データ信号Ｄ１かＯＡＭ信号Ｏ１かを判別できなくなる。

＜実施形態の動作＞
そこで、本実施形態では、図３（ｄ）に示したように、アイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号を個別に重畳する光信号Ｐ１を、３段階の光レベルＬ１～Ｌ３で表わして判別可能とした。この動作を図２及び図３を参照して説明する。

まず、図２に示すＭＡＣ副層部３１ａは、通信端末機２４ａから受信したイーサネットフレーム信号２６ａに応じて実データ信号Ｄ１を、ＸＧＭＩＩ信号３５ｓに重畳し、ＰＨＹ部３１ｂ及びＳＰ変換部３６を介して送信部３３へ送信する。この送信と異なるタイミングで、ＭＡＣ副層部３５ａは、アイドル信号Ａ１又はＯＡＭ信号Ｏ１をＸＧＭＩＩ信号３１ｓに重畳し、ＰＨＹ部３１ｂ及びＳＰ変換部３６を介して送信部３３へ送信する。

送信部３３へ送信されるアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号は、同時に、ＴＤＰｉｎ３２ａを介して信号判定部３２に入力される。即ち、図３（ａ）の時刻ｔ１～ｔ５間及びｔ１１～ｔ１５間に示すように、各種送信信号Ａ１，Ｏ１，Ｄ１が、信号判定部３２に入力される。

まず、時刻ｔ１～ｔ５間において、信号判定部３２は、図３（ｂ）に示す判定信号Ｊ１により各信号の固有情報を判定する。この判定結果が時刻ｔ１とｔ２間に示すアイドル信号Ａ１の場合、図３（ｃ）に示すように、判定結果信号３２ｓをＯＮ状態とする。時刻ｔ２とｔ５間に示す実データ信号Ｄ１の場合、判定結果信号３２ｓをＯＦＦ状態とする。これらの判定結果信号３２ｓは、信号判定部３２の出力Ｐｉｎ３２ｂから出力され、送信部３３の入力Ｐｉｎ３３ａを介して光強度制御部３５に供給される。

光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓがアイドル信号Ａ１を示すＯＮの場合に、図３（ｄ）の時刻ｔ１とｔ２間に示すように、レーザ３７から出射されるレーザ光による光信号Ｐ１を光レベルＬ１とする。光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓが実データ信号Ｄ１を示すＯＦＦの場合に、光信号Ｐ１を時刻ｔ２～ｔ５間に示す光レベルＬ３とする。

次に、時刻ｔ１１～ｔ１５間において、信号判定部３２は、図３（ｂ）に示す判定信号Ｊ１による各信号の判定結果が、時刻ｔ１１とｔ１２間に示すアイドル信号Ａ１の場合、図３（ｃ）に示すように、判定結果信号３２ｓをＯＮ状態とする。時刻ｔ１２～ｔ１５間に示すＯＡＭ信号Ｏ１の場合、判定結果信号３２ｓをＯＡ状態とする。これらの判定結果信号３２ｓは、信号判定部３２の出力Ｐｉｎ３２ｂから出力され、送信部３３の入力Ｐｉｎ３３ａを介して光強度制御部３５に供給される。

光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓがアイドル信号Ａ１を示すＯＮの場合に、図４（ｄ）の時刻ｔ１１とｔ１２間に示すように、光信号Ｐ１を光レベルＬ１とする。光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓがＯＡＭ信号Ｏ１を示すＯＡの場合に、光信号Ｐ１を時刻ｔ１２とｔ１５間に示す光レベルＬ２とする。

このように時刻ｔ１～ｔ５間及びｔ１１～ｔ１５間において、３段階の光レベルＬ１～Ｌ３とすることにより、使用経路において、実データ信号Ｄ１がアイドル信号Ａ１を介在して断続的に伝送され、且つＯＡＭ信号Ｏ１が伝送される場合でも、各信号を個別に検知可能となる。

光ファイバ２２が使用経路である場合、断続的な実データ信号Ｄ１間に介在されて伝送されるアイドル信号Ａ１は、前述した前提条件のように、アイドル判定時間よりも短い時間しか伝送されない。このため、信号検知器２３は、アイドル判定時間よりも短いアイドル信号Ａ１を検知した際に、使用経路と検知する。

一方、非使用経路においては、実データ信号Ｄ１が伝送されず、アイドル信号Ａ１及びＯＡＭ信号Ｏ１のみが伝送される。このため、アイドル信号Ａ１がアイドル信号判定時間以上の長い時間伝送されるので、信号検知器２３がアイドル判定時間以上のアイドル信号Ａ１を検知した際に、非使用経路と検知する。

表示部２３ｃは、各信号を検知したことを表示するが、この際に、アイドル判定時間以上の長さのアイドル信号Ａ１の検知時に非使用経路であることを表示し、アイドル判定時間未満の長さのアイドル信号Ａ１の検知時に使用経路であることを表示する。

＜実施形態の効果＞
本実施形態に係る光伝送システム２０の効果について説明する。光伝送システム２０は、光信号Ｐ１の送信部３３及び受信部３４を有する光トランシーバ２１ａ，２１ｂ間を接続し、保守監視用のパルス状のＯＡＭ信号Ｏ１が光信号Ｐ１に重畳されて伝送される複数の光ファイバ２２を有する。これらの光ファイバ２２に、光トランシーバ２１ａ，２１ｂに接続された通信端末機２４ａ，２４ｂからの実データ信号Ｄ１が光信号Ｐ１に重畳されて伝送され、且つ断続的な実データ信号Ｄ１間に介在された空データ状態のアイドル信号Ａ１が光信号Ｐ１に重畳されて伝送される使用経路と、実データ信号Ｄ１が未伝送で且つアイドル信号Ａ１が伝送される非使用経路とを有する構成となっている。この光伝送システム２０を次の特徴構成とした。

（１）送信部３３は、光信号Ｐ１となるレーザ光を出射するレーザ３７と、当該レーザ３７のレーザ光による光信号の光レベルを変える制御を行う光強度制御部３５とを備える。光トランシーバは、アイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号を、通信媒体の違いを吸収するためのインタフェース信号に重畳して光信号Ｐ１の送信部３３へ出力する制御部３１と、送信部３３へ出力される各信号の固有情報を個別に判定し、この判定による判定結果信号３２ｓを出力する信号判定部３２とを備える。光強度制御部３５は、判定結果信号３２ｓに示される信号毎の判定状態に応じて、この判定状態の信号が重畳された光信号Ｐ１の光レベルを、信号毎で異なるレベル（光レベルＬ１～Ｌ３）に変える制御を行う構成とした。

この構成により、光ファイバ２２を伝送する光信号Ｐ１に重畳されるアイドル信号Ａ１、ＯＡＭ信号Ｏ１及び実データ信号Ｄ１の各信号の光レベルＬ１～Ｌ３を、信号毎で異なるレベルに変えるようにした。この各光レベルＬ１～Ｌ３を、光ファイバ２２の外部から検出可能な信号検知器２３で検出すれば、各信号を適正に検知できるので、光ファイバ２２が使用経路又は非使用経路であることを適正に検知できる。

上記信号毎で異なる光レベルＬ１～Ｌ３に変えることを可能とする光トランシーバ２１ａ，２１ｂは、一般的な光トランシーバのマイクロプロセッサを信号判定部３２として利用すれば構成できる。また、レーザ３７及び光強度制御部３５を備える送信部３３は一般的な光トランシーバに搭載されている。このため、光トランシーバ２１ａ，２１ｂへの追加回路や追加装置等が不要であり、また、敷設済みの光ファイバ２２に全く手を加えないため、再敷設や再配線が不要である。従って、本発明の非使用経路の検知構成を低コストで実現できる。

また、従来のように非使用経路検知のために異なる２波長の光信号を伝送させることも無く、本発明では１波長の光信号Ｐ１で済む。このため、中継アンプが使用可能となって長距離の光ファイバ２２でも非使用経路を検知可能となる。従って、長距離の冗長光ファイバ２２（冗長ネットワーク）において実データ信号Ｄ１が伝送されない非使用経路を検知する機能を低コストで実現できる。

従って、長距離の冗長ネットワークにおいて実データが伝送されない非使用経路を適正に検知できると共に、この機能を低コストで実現できる。

（２）光ファイバ２２に伝送されるアイドル信号Ａ１が重畳された光信号Ｐ１の光レベルＬ１～Ｌ３を検出して当該アイドル信号Ａ１を検知し、この検知時間が、予め定められたアイドル判定時間以上であれば、非使用経路であると検知する信号検知器２３を備える構成とした。

この構成によれば、光ファイバ２２が非使用経路であることを適正に検知できる。

（３）信号検知器２３は、アイドル信号Ａ１の検知時間が、アイドル判定時間未満であれば、使用経路であると検知する構成とした。

この構成によれば、次のような作用効果がある。まず、上記（２）のように、信号検知器２３が非使用経路のみの検知機能しか備えていない場合に、使用経路の検知測定を行ってしまったと想定する。この場合、非使用経路の検知が長時間に亘って不可能な場合に、ようやく測定者が使用経路であることを判断できる。しかし、（３）の信号検知器２３では、アイドル信号Ａ１の検知時間がアイドル判定時間未満であれば使用経路と検知できるので、測定者が短時間で使用経路であることを判断でき、作業効率を向上させることができる。つまり、光ファイバ２２が使用経路か非使用経路かが不明の場合に、短時間で使用経路であることが判断できる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

２０ 光伝送システム
２１ａ，２１ｂ 光トランシーバ
２２ 光ファイバケーブル
２３ 信号検知器
２３ａ 曲げ部
２３ｂ 検出部
２３ｃ 表示部
２４ａ，２４ｂ 通信端末機
３１ 制御部，プロトコルＩＣ部
３１ａ ＭＡＣ副層部
３１ｂ ＰＨＹ部
３１ｓ ＸＧＭＩＩ信号
３２ 信号判定部
３２ａ ＴＤ＿ｓｎｏｏｐ＿Ｐｉｎ
３２ｂ ＡＵＸ＿ｍｏｄ＿Ｐｉｎ（ｏｕｔ）
３２ｓ 判定結果信号
３３ 光信号送信部
３３ａ ＡＵＸ＿ｍｏｄ＿Ｐｉｎ（ｉｎ）
３４ 光信号受信部
３５ 光強度制御部
３６ シリアル／パラレル変換部
３７ レーザ
Ｐ１ 光信号
Ａ１ アイドル信号
Ｏ１ ＯＡＭ信号
Ｄ１ 実データ信号

Claims (4)

1. 光信号の送信部及び受信部を有する光トランシーバ間を接続し、保守監視用のＯＡＭ信号が光信号に重畳されて伝送される複数の光伝送路の内、前記光トランシーバに接続された通信端末機からの実データ信号が光信号に重畳されて伝送され、且つ断続的な実データ信号間に介在された空データ状態のアイドル信号が光信号に重畳されて伝送される使用経路と、前記実データ信号が未伝送で且つ前記アイドル信号が伝送される非使用経路とを有する光伝送システムであって、
   前記光トランシーバの送信部は、
   前記光信号となるレーザ光を出射するレーザと、当該レーザのレーザ光による光信号の光レベルを変える制御を行う光強度制御部とを備え、
   前記光トランシーバは、
   前記アイドル信号、前記ＯＡＭ信号及び前記実データ信号の各信号を、通信媒体の違いを吸収するためのインタフェース信号に重畳して前記光信号の送信部へ出力する制御部と、
   前記送信部へ出力される前記各信号の固有情報を判定し、この判定による判定結果信号を出力する信号判定部とを備え、
   前記光強度制御部は、前記判定結果信号に示される信号毎の判定状態に応じて、この判定状態の信号が重畳された前記光信号の光レベルを、信号毎で異なるレベルに変える制御を行う
   ことを特徴とする光伝送システム。
2. 前記光伝送路に伝送される前記アイドル信号が重畳された光信号の光レベルを検出して当該アイドル信号を検知し、この検知時間が、予め定められたアイドル判定時間以上であれば、前記非使用経路であると検知する検知器を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記検知器は、
   前記アイドル信号の検知時間が、前記アイドル判定時間未満であれば、前記使用経路であると検知する
   ことを特徴とする請求項２に記載の光伝送システム。
4. 光信号の送信部及び受信部を有する光トランシーバ間を接続し、保守監視用のＯＡＭ信号が光信号に重畳されて伝送される複数の光伝送路の内、前記光トランシーバに接続された通信端末機からの実データ信号が光信号に重畳されて伝送され、且つ断続的な実データ信号間に介在された空データ状態のアイドル信号が光信号に重畳されて伝送される使用経路と、前記実データ信号が未伝送で且つ前記アイドル信号が伝送される非使用経路とを有する光伝送システムの非使用経路確認方法であって、
   前記光伝送システムは、前記非使用経路であると検知する検知器を備え、
   前記光トランシーバの送信部は、前記光信号となるレーザ光を出射するレーザと、当該レーザのレーザ光による光信号の光レベルを変える制御を行う光強度制御部とを備え、
   前記光トランシーバは、
   前記アイドル信号、前記ＯＡＭ信号及び前記実データ信号の各信号を、通信媒体の違いを吸収するためのインタフェース信号に重畳して前記光信号の送信部へ出力するステップと、
   前記送信部へ出力される前記各信号の固有情報を判定し、この判定による判定結果信号を出力するステップとを実行し、
   前記光強度制御部は、
   前記判定結果信号に示される信号毎の判定状態に応じて、この判定状態の信号が重畳された前記光信号の光レベルを、信号毎で異なるレベルに変える制御を行うステップを実行し、
   前記検知器は、前記光伝送路に伝送される前記アイドル信号が重畳された光信号の光レベルを検出して当該アイドル信号を検知し、この検知時間が、予め定められたアイドル判定時間以上であれば、前記非使用経路であると検知するステップを実行する
   ことを特徴とする非使用経路確認方法。

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