JPH0787021A - 光ファイバ通信の障害検出方法および装置 - Google Patents

光ファイバ通信の障害検出方法および装置

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JPH0787021A
JPH0787021A JP5253798A JP25379893A JPH0787021A JP H0787021 A JPH0787021 A JP H0787021A JP 5253798 A JP5253798 A JP 5253798A JP 25379893 A JP25379893 A JP 25379893A JP H0787021 A JPH0787021 A JP H0787021A
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JP
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station
optical
alarm
signal
transmission
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JP5253798A
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Yasuko Ohara
康子 大原
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】単一ファイバにより双方向伝送を行う光ファイ
バ通信において、障害点での反射による戻り光成分の切
り分けを行うことで、障害箇所の切り分けを含む正しい
障害検出を可能にする。 【構成】光受信信号を監視してアラーム検出するアラー
ム検出手段13と、対向局に自局光送信停止通知を行う
通知手段14と、送信停止手段15と、通知受信手段1
6と、制御手段17とを備え、制御手段17は、アラー
ム検出手段13がアラームを検出したら通知手段14に
より対向局に自局光送信停止通知を行ってその後に光送
信信号を停止してその自局光送信信号の停止中に行った
光受信信号のアラーム検出に基づいてアラームの内容を
確定し、一方、通知受信手段16が対向局からの自局光
送信停止通知を受け取ったらそれが解除されるまで光受
信信号のアラームをマスクする制御を行うように構成さ
れたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は単一ファイバを用いて双
方向伝送を行う光ファイバ通信システムにおいて伝送路
障害等を検出する光ファイバ通信における障害検出方法
および装置に関するものである。
【0002】近年、通信の多様化に伴い、通信の一層の
高速化、大容量化が求められている。光ファイバ通信に
おいても、従来のように送受信を単一の光ファイバで片
方向ずつ行うだけでなく、単一の光ファイバで双方向伝
送を行ったり波長多重によって送り/受けをまとめたり
して、1本の光ファイバにのせる情報量を増やす方法が
考えられている。
【0003】しかし、1本の光ファイバに上り/下りの
信号を一緒に通すと、光ファイバの切断などの障害時に
障害点で信号の反射が起こり、それに起因して障害検出
の誤動作を起こす可能性がある。このため、これまでの
単一ファイバ片方向伝送の場合とは異なる観点から障害
検出方法を見直す必要がある。
【0004】
【従来の技術】上り/下りの通信をそれぞれ単一の光フ
ァイバで片方向ずつ伝送する単一ファイバ片方向伝送の
光通信システムの場合、障害検出方法としては、対向す
る局の各々において、光ファイバ伝送路を通し受信する
光信号のレベルをそれぞれ監視して、この光信号にレベ
ル断または低下がある場合に相手局の送信装置または光
ファイバ伝送路に何らかの障害が発生したものと見な
し、アラームを発するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、1本の光フ
ァイバを用いて双方向伝送を行う単一ファイバ双方向伝
送の光通信システムでは、例えば光ファイバ伝送路に光
ファイバの切断等の障害が発生した場合、その障害点で
光信号の反射が生じえ、そのため一の局から送信した光
信号がその障害点で反射し、戻り光となって自局に戻り
受信される可能性がある。つまり光ファイバ伝送路の切
断の障害が発生した場合にも、各局はそれぞれ自局の送
信した光信号が反射されて受信されることで、光受信信
号のレベル断が生じず、したがってアラームが発されな
いという障害検出の誤動作が生じる可能性がある。
【0006】このように、従来の障害検出方法をそのま
ま単一ファイバ双方向伝送の光ファイバ通信に適用しよ
うとすると、障害点での反射による戻り成分を切り分け
ることができないため、障害検出の誤動作を引き起こし
ていた。よって単一ファイバ双方向伝送の光ファイバ通
信では、これまでの単一ファイバ片方向伝送の場合とは
障害検出方法を変える必要がある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、単一ファイバによ
り双方向伝送を行う光ファイバ通信において、障害点で
の反射による戻り光成分の切り分けを行うことで、障害
箇所の切り分けを含む正しい障害検出を可能にすること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1および図2は本発明
に係る原理説明図である。上述の課題を解決するため
に、本発明においては、一つの形態として、単一ファイ
バ双方向伝送を行う光ファイバ通信において、光受信信
号を監視し、この光受信信号からアラームを検出した
ら、対向局に自局光送信信号停止通知を行った後に自局
光送信信号を停止し、その後に行った光受信信号のアラ
ーム検出に基づいてアラームの内容を確定し、一方、対
向局から自局光送信信号停止通知を受け取ったらそれが
解除されるまで光受信信号のアラームをマスクすること
を特徴とする光ファイバ通信の障害検出方法が提供され
る。
【0009】また本発明においては、他の形態として、
上記障害検出方法において、自局光送信信号を停止して
光受信信号のアラーム内容の確定を行う処理を両対向局
が時間的にずらして行うことで両対向局が同時に自局光
送信信号を停止しないようにしたことを特徴とする光フ
ァイバ通信の障害検出方法が提供される。
【0010】まだ本発明においては、図1に示されるよ
うに、他の形態として、単一ファイバ双方向伝送を行う
光ファイバ通信に用いられる障害検出装置であって、光
受信信号を監視してアラーム検出するアラーム検出手段
13と、対向局に自局光送信停止通知を行う通知手段1
4と、光送信信号を送信停止する送信停止手段15と、
対向局からの自局光送信停止通知を受信する通知受信手
段16と、制御手段17とを備え、制御手段17は、ア
ラーム検出手段13がアラームを検出したら通知手段1
4により対向局に自局光送信停止通知を行ってその後に
光送信信号を停止してその自局光送信信号の停止中に行
った光受信信号のアラーム検出に基づいてアラームの内
容を確定し、一方、通知受信手段16が対向局からの自
局光送信停止通知を受け取ったらそれが解除されるまで
光受信信号のアラームをマスクする制御を行うように構
成されたことを特徴とする光ファイバ通信の障害検出装
置が提供される。
【0011】また本発明においては、図2に示されるよ
うに、また他の形態として、上述の障害検出装置におい
て、自局光送信信号の停止期間と対向局が行う自局光送
信信号の停止期間とが時間的に重ならないように時間管
理を行う時間管理手段18をさらに備えたことを特徴と
する光ファイバ通信の障害検出装置が提供される。
【0012】
【作用】図1の障害検出装置では、光受信信号を監視
し、アラーム検出手段13によってこの光受信信号から
アラームを検出したら、通知手段14によって対向局に
自局光送信信号停止通知を行った後に、送信停止手段1
5によって自局光送信信号を停止し、その後に行った光
受信信号のアラーム検出に基づいてアラームの内容を確
定する。一方、通知受信手段16によって対向局から自
局光送信信号停止通知を受け取ったらそれが解除される
まで光受信信号のアラームをマスクする。
【0013】また図2の障害検出装置では、上記障害検
出装置において、自局光送信信号を停止して光受信信号
のアラーム内容の確定を行う処理を時間管理手段18に
よって両対向局が時間的にずれて行うにようにして両対
向局が同時に自局光送信信号を停止しないようにする。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例が説明
される。図3には本発明の一実施例としての光ファイバ
通信における障害検出方法を行う局の構成例が示され
る。この実施例の通信システムでは二つの局が単一の光
ファイバを介して対向し同一波長を用いて双方向伝送を
行うものであるが、図3にはそのうちの一方の局のみが
示されている。
【0015】図3において、メッセージ挿入器4は障害
検出時に対向局に送信するメッセージを送信信号に挿入
する回路であり、この送信信号は光送信器2で電気信号
から光信号に変換されて光カップラ1を通り、光ファイ
バ伝送路に送出される。この光カップラ1は光送信信号
を光送信器2→光ファイバ伝送路に、一方、光受信信号
を光ファイバ伝送路→光受信器3にと送受信方向に分け
る回路である。
【0016】一方、光ファイバ伝送路から受信した光信
号は光カップラ1を通って光受信器3に入力され、ここ
で光信号から電気信号に変換される。メッセージ検出器
5はこの受信信号に含まれる対向局が載せたメッセージ
を検出して制御回路6に伝える。またアラーム検出器8
は受信信号からその入力信号レベル断あるいは信号同期
外れの発生を検出してアラームとして制御回路6に伝え
る。制御回路6は局内の全体的な制御を司る回路であ
り、受信した信号のアラーム情報(アラーム検出器8か
らの情報など)や対向局からの情報(メッセージ検出器
5からの情報など)を収集し、メッセージ挿入器4に対
して対向局側へ送信する信号にメッセージを付加するよ
うメッセージ送信の指令を与えたり、LD制御回路7に
対して光送信器2に実装されているレーザダイオード
(LD)をON/OFFする制御を指令したり、あるい
はアラーム検出器8a からのアラームをマスクしたりす
る。
【0017】上述の局装置を用いて障害検出をする方法
を以下に説明する。図4は上述の局装置により局間伝送
を行う光ファイバ通信システムを示す図であり、対向す
る局をそれぞれA局、B局とし、A局、B局の各回路は
それぞれ添字a、bを付すことで区別をするものとす
る。
【0018】この図4では、B局において光カップラ1
b と光送信器2b 間が切断された場合を例として障害検
出の仕方を説明する。
【0019】 いまB局において光カップラ1b と光
送信器2b 間が断となる障害が発生したものとする。こ
れによりB局からA局への光信号の送出は完全に停止さ
れることになる。
【0020】 A局では、B局からの光受信信号がな
くなることによりアラーム検出器8a がその入力信号レ
ベルの断によりアラーム検出して、それを制御回路6a
に通知する。この場合、A局自身が送信した光信号が光
カップラ1a 等で自局受信側に漏れ込むこともあり得る
が、その漏れ込み量が僅かであるならば、やはり入力信
号断と判定されてアラーム検出される。
【0021】 制御回路6a はアラーム検出器8a か
らアラーム検出の通知を受けると、メッセージ挿入器4
a に対してメッセージ送信を指令する。これによりメッ
セージ挿入器4a は「自局の光送信器を停止する」とい
う内容のメッセージをB局への送信信号に挿入し、光送
信器2a はこの送信信号をB局に送信する。
【0022】 B局はメッセージ検出器5b でこの受
信信号中から当該メッセージを検出すると、A局からの
光信号が入力断になってアラーム検出器8b がアラーム
検出してもそれに応じて自局光送信器停止をふくむ一連
のアラーム処理を行わないようにそのアラームをマスク
する。このようにアラームをマスクすることで、A局と
B局が共にアラーム検出により自局の光送信器2a 、2
b を停止させてしまい正しい障害検出ができなくなると
いう状態を回避できる。
【0023】 A局ではメッセージを送信後一定時間
が経過したら、制御回路6a はLD制御回路7a に対し
て指令を行って光送信器2a からの光信号の送出を停止
する。この一定時間は、A局が送信したメッセージが対
向のB局で受信、検出されてアラームマスクをするに要
する時間を考慮してそれよりも長めに設定される。
【0024】 A局は光信号の送信を停止しているた
め、自局の光送信信号が自局の光カップラ1a で受信側
に漏れ込んだり障害点で反射して自局に戻って来たりす
ることはない。これによりアラーム検出器8a は、自局
の漏れ光や反射光成分をB局からの光受信信号と切り分
けることができ、B局側からの受信信号が入力断になっ
ているか否かを正しく検出することができるようにな
る。よって、この状態で引き続き入力断を検出の場合に
は、制御回路6a は先のアラーム検出をアラーム確定に
し、そのアラーム状態を保持する。
【0025】以上により、A局は対向するB局の送信側
回路等に障害が発生したと推測できるようになる。A局
でのアラーム確定の後、通常状態への復旧は次のように
して行う。
【0026】まず、アラーム確定後に、制御回路6a か
らLD制御回路7a を介して光送信器2a にレーザ光出
力をONさせる制御を行う。この時、A局からB局に通
知するアラーム情報は先に確定した「アラーム有り」の
情報とする。一方、A局はアラーム確定後も、実際に受
信した信号を引き続き監視してそのアラーム検出を行い
続けるが、その監視結果によってアラーム確定の内容を
変えないようにそれを無視する。これは後述するよう
に、例えば障害の種類によっては自局からの光送信信号
が障害点で反射して戻ったため見かけ上対向局からの入
力信号が断となっていないように見える場合などもある
からである。
【0027】ただし、実際に受信している信号がレベル
変化するなどアラーム検出状態に変化があった場合に
は、対向局の修復等により障害状態に変化が生じたこと
も考えられるので、先の〜の処理を再び繰り返し
て、障害復旧の有無を確認する。これにより障害の復旧
が確認された場合、あるいは対向局からのアラーム通知
が解除された場合には、制御回路6a で保持しているア
ラーム確定の内容をリセットし、通常状態に復帰する。
【0028】図5には障害検出の他の例が示される。こ
の例は図4同様にB局において光カップラ1b と光送信
器2b 間が切断された場合ではあるが、この場合は図4
の場合と相違して、A局から受信した光信号の一部が光
カップラ1b で光送信器2b側に漏れ込み、この漏れ込
み光が障害点の断面で反射して光カップラ1b を通して
再びA局に戻ったものとし、この漏れ込み反射光の光レ
ベルは入力断と判定するほど小さくはないが、「同期外
れ」を起こす程度のものであったとする。このような場
合、この「同期外れ」の事実だけではそれが自局反射光
の影響によるものなのか、あるいは相手局送信回路障害
や光ファイバ伝送路の伝搬障害によるものか等その障害
内容の特定が難しい。
【0029】この場合の障害検出動作は前述の例の処理
〜とほぼ同じであるが、処理においてA局のアラ
ーム検出器8a が「同期外れ」を検出してそれを制御回
路6a に通知する点が異なる。この通知を受けると、制
御回路6a の制御下に、対向するB局側に「自局の光送
信器2a を停止する」旨のメッセージを送り、一定時間
経過後に光送信器2の光出力を止める(処理、処理
)。この一定時間は前述同様に送信したメッセージが
対向局で受信、検出、アラームマスクされるのに要する
時間である。このようにすると、B局の光カップラ1b
と光送信器2b 間が断しているためB局からの光信号の
入力はなく、且つ自局の反射信号もないので、A局のア
ラーム検出器8a は今度は確実にB局からの入力信号断
を検出でき、これで対向局の送信回路に障害があると推
測する内容のアラームを確定できる(処理)。
【0030】図6には障害検出のまた他の例が示され
る。この例ではA局−B局間の光ファイバ伝送路が切断
され、その障害点でA局側では自局信号の反射、B局側
では信号断が生じたものとする。この結果、A局側では
自局送信信号の反射によりアラーム検出器8a で「同期
外れ」が検出され(処理)、一方、B局側ではアラー
ム検出器8b で「入力信号断」が検出される(処理
)。A局、B局ではこの検出に伴って対向局側にそれ
ぞれ「自局の光送信器2を停止する」旨のメッセージを
送り(処理)、それぞれ一定時間経過後に光送信器2
の光出力を停止する(処理)。前述同様に、この一定
時間も送信したメッセージが対向局で受信、検出、アラ
ームマスクされるのに要する時間である。A局−B局間
が断しているため、対向局から光信号が入力されること
はないので、A局、B局ではそれぞれアラーム検出器8
が「入力信号断」のアラームを検出し、それによりアラ
ームが確定する(処理)。
【0031】なお、図5、図6のそれぞれの場合におい
て、アラーム確定状態から通常状態への復旧動作は前述
の図4の場合と同じである。
【0032】図7には本発明の他の実施例が示される。
前述の実施例では、対向するA局とB局がそれぞれ同時
にアラームを検出して自局の光送信器2の出力を同時に
停止してしまった場合、相手局からの入力信号は常に断
となってしまうため障害の切り分けを正しく行えなくな
る。図7の実施例はこのような問題点を解決したもので
ある。
【0033】図7において、前述の実施例と同じ機能の
回路には同じ参照符号が付されている。相違点として、
各A、B局の制御回路6a 、6b がそれぞれ制御のタイ
ミングを司るタイマ9a 、9b を備えていることであ
る。このタイマ9a 、9b によって、「自局の光送信器
2を停止する」旨のメッセージを送信してから光送信器
2の光出力を止めてアラームを確定するまでの一連の時
間をA局とB局とでずらせるようにする。
【0034】すなわち、タイマ9a 、9b に持たせる時
間をそれぞれTa 、Tb とする。この時間Ta 、Tb は
各A、B局における同期外れ検出から相手局への「自局
の光送信器を停止する」旨のメッセージ送信までの経過
時間であり、 Ta <Tb 、 とし、また、(Tb −Ta )時間はA局が「自局の光送
信器を停止する」旨の通知を行ってからA局がアラーム
確定するまでに充分な時間となるように設定する。
【0035】いま、A局−B局間の光ファイバ伝送路に
光ファイバの接続の不良等の障害が発生したためその障
害点で通過信号の損失が起き、それにより各A、B局の
入力信号レベルが低下して各アラーム検出器8a 、8b
がそれぞれ「同期外れ」を検出したものとする(処理
)。
【0036】各A、B局で「同期外れ」が検出される
と、A、B局の制御回路6a 、6b はそれぞれTa 、T
b 時間経過後に「自局の光送信器を停止する」旨の通知
を行うという制御を決める(処理)。
【0037】まず、A局において、Ta 時間経過後にA
局から「自局光送信器2を停止する」旨のメッセージを
メッセージ挿入器4a により送信信号に挿入して対向の
B局に通知する(処理)。
【0038】B局では、制御回路6b は、A局からのメ
ッセージを受信後、アラーム検出器8b からのアラーム
をマスクする(処理)。このアラームのマスクは、A
局がアラームを確定しB局がアラーム確定の作業に入る
前に解除されるように、Tb時間後に解除されるように
設定する(処理)。
【0039】A局では、一定時間t経過後、光送信器2
a の出力を停止する(処理)。この一定時間tはB局
がメッセージを受信してアラームをマスクするまでに充
分な時間に選ぶ。この状態では、障害点で損失を受けた
B局からの光信号だけが入力されるので、A局のアラー
ム検出器8a では「同期外れ」を検出し、A局のアラー
ムが確定する(処理)。これによって、制御回路6a
がLD制御回路7a を介して光送信器2a の出力をON
するように制御し(処理)、同時に「自局の光送信器
2a を停止する」通知を解除する通知を対向のB局に行
う(処理)。
【0040】次いでTb 時間後に、B局においては、
「B局の光送信器2b を停止する」旨のメッセージをメ
ッセージ挿入器4b で送信信号に挿入して対向のA局側
に通知する。この時、先に述べたようにB局のアラーム
のマスクは解除されている(処理)。A局ではB局の
光送信器2b を停止する旨のメッセージを受信後、アラ
ームをマスクする(処理(10))。
【0041】B局では一定時間t(前述のA局と同様)
経過後、自局の光送信器2b を停止する(処理(11))。
これによりA局からの光入力信号だけがB局に受信され
るので、B局のアラーム検出器8b では「同期外れ」を
検出し、これでアラームが確定する(処理(12))。それ
に伴い、制御回路6b がLD制御回路7b を介して光送
信器2b の出力をONするように制御し(処理(13))、
同時にB局からA局に通知していた「自局光送信器停
止」のメッセージを解除する(処理(12))。
【0042】以降、各A、B局は自局装置で外部に出力
するアラームは先に確定し制御回路6に保持したアラー
ムとし、実際に受信した信号のアラームは監視するが無
視する。ただし、実際に受信している信号のアラームに
変化があった場合には、障害状態に変化があったと考え
られるため、先の処理〜(12)を繰り返す。またアラー
ムが解除された時は制御回路で保持しているアラーム内
容をリセットする。
【0043】以上は光ファイバ伝送路のファイバの接続
不良等による通過信号損失の障害が発生した場合の動作
であるが、もちろん光ファイバ伝送路が完全に切断され
た障害の場合、あるいは図6のように一方の局に反射、
他方に局に完全切断されたような障害の場合にも上述の
処理を行うことによりA局とB局が同時に光送信器の光
出力を停止して障害検出を行ってしまうという不都合を
回避することができる。
【0044】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、単一ファイバでの双方向伝送において発生する障害
について自局送信信号の反射による戻り成分を切り分け
ることが可能となり、双方向伝送時の問題となっている
反射による障害検出の誤動作を防ぎ、対向する各局にお
いて障害箇所の切り分けを含む正しいアラームの認識が
できるという効果がある。これは、今後、高速化、大容
量化が求められている光通信の分野において益々双方向
伝送が必要とされるなか、単一ファイバでの双方向伝送
の信頼性および機能向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原理説明図である。
【図2】本発明に係る原理説明図である。
【図3】本発明の一実施例としての光ファイバ通信にお
ける障害検出方法を行う局構成を示す図である。
【図4】実施例システムでの障害検出の例を説明するた
めの図である。
【図5】実施例システムでの障害検出の他の例を説明す
るための図である。
【図6】実施例システムでの障害検出のまた他の例を説
明するための図である。
【図7】本発明のまた他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 光カップラ 2 光送信器 3 光受信器 4 メッセージ挿入器 5 メッセージ検出器 6 メッセージ検出器 7 LD制御回路 8 アラーム検出器 9 タイマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 6920−2K G02B 6/00 B

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単一ファイバ双方向伝送を行う光ファイ
    バ通信において、 光受信信号を監視し、該光受信信号からアラームを検出
    したら、対向局に自局光送信信号停止通知を行った後に
    自局光送信信号を停止し、その後に行った光受信信号の
    アラーム検出に基づいてアラームの内容を確定し、一
    方、対向局から自局光送信信号停止通知を受け取ったら
    それが解除されるまで光受信信号のアラームをマスクす
    ることを特徴とする光ファイバ通信の障害検出方法。
  2. 【請求項2】 自局光送信信号を停止して光受信信号の
    アラーム内容の確定を行う処理を両対向局が時間的にず
    らして行うことで両対向局が同時に自局光送信信号を停
    止しないようにしたことを特徴とする請求項1記載の光
    ファイバ通信の障害検出方法。
  3. 【請求項3】 単一ファイバ双方向伝送を行う光ファイ
    バ通信に用いられる障害検出装置であって、 光受信信号を監視してアラーム検出するアラーム検出手
    段(13)と、 対向局に自局光送信停止通知を行う通知手段(14)
    と、 光送信信号を送信停止する送信停止手段(15)と、 対向曲からの自局光送信停止通知を受信する通知受信手
    段(16)と、 制御手段(17)とを備え、 該制御手段は、該アラーム検出手段がアラームを検出し
    たら該通知手段により対向局に自局光送信停止通知を行
    ってその後に光送信信号を停止してその自局光送信信号
    の停止中に行った光受信信号のアラーム検出に基づいて
    アラームの内容を確定し、一方、通知受信手段が対向局
    からの自局光送信停止通知を受け取ったらそれが解除さ
    れるまで光受信信号のアラームをマスクする制御を行う
    ように構成されたことを特徴とする光ファイバ通信の障
    害検出装置。
  4. 【請求項4】 自局光送信信号の停止期間と対向局が行
    う自局光送信信号の停止期間とが時間的に重ならないよ
    うに時間管理を行う時間管理手段(18)をさらに備え
    たことを特徴とする請求項3記載の光ファイバ通信の障
    害検出装置。
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