JPH09130834A - 双方向多重伝送システムの予備系切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構成で無瞬断で予備系伝送線路
に切り替える装置を提供すること。 【解決手段】 ０系および１系伝送路１３Ａ，１３Ｂを
介して受信される上り信号の受信タイミングを測定する
距離測定部８と、この距離に基づき切り替え後の線路に
信号を送出する際の調整すべき送信位相量を算出する各
ポインタ計算部１０と、この計算値に基づき送信位相量
の調整された上り信号を送出させるＯＨ部３０と、同計
算値に基づき送信位相量の調整された下り信号を送出さ
せる下りフォーマット変換メモリ５と、まず上り信号を
切替後の伝送路に伝送させ、次いで下り信号を切替後の
伝送路に伝送させる二重化制御部１６とにより構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は双方向多重伝送シス
テムの予備系切替装置に関し、特に光ファイバによる双
方向多重伝送システムの予備系切替装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ケーブルを伝送媒体にした光加入者伝
送システムの中で、光スターカプラを用いてセンタ側装
置と複数の加入者側装置とを接続し、一芯双方向時分割
多重伝送を行う装置において、光ケーブル工事移転時、
伝送装置更新時等に予備系に切り替える構成を有する装
置は知られている。

【０００３】まず、従来の予備系切替機能を有しない双
方向多重伝送システムの一例について説明する。図４は
従来の予備系切替機能を有しない双方向多重伝送システ
ムの一例の構成図である。

【０００４】従来の光加入者システムは、複数の光加入
者装置５１からの複数の光ファイバケーブル５２を光ス
ターカプラ５３で結合し、この光スターカプラ５３とセ
ンタ装置５４間を１本の光ファイバケーブル５５で接続
することにより、経済的にサービスを提供することがで
きる。

【０００５】このシステムは、現在のメタリックワイヤ
によるサービスから、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔ
ｈｅ Ｈｏｍｅ）に代表される光ファイバケーブルによ
るサービスに移行していく上で重要なシステムといえ
る。

【０００６】次に、通信方式について図５を参照しなが
ら説明する。図５は従来の双方向多重伝送システムの１
伝送路フレームの構成図である。

【０００７】伝送レイヤの基本的な機能は、センタ側装
置５４と加入者側装置５１間の双方向多重伝送と複数の
加入者側装置５１からの光信号をパッシブ多重すること
である。双方向多重伝送は一芯の光ファイバケーブルを
利用して時間領域で多重するＴＣＭ（Ｔｉｍｅ Ｃｏｍ
ｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を採用
している。

【０００８】ＴＣＭでは、フレーム時間の約半分でセン
タ側装置５４から加入者側装置５１への下り信号（下り
データ）６１を送出し、残りの半分で加入者側装置５１
からセンタ側装置５４への上り信号（上りバースト信
号）６２を送出する。

【０００９】パッシブ多重方式には各加入者側装置５１
からの光信号の送出タイミングを調整して時間領域で多
重するＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅ Ａｃｅｓｓ）を採用している。ＴＤＭＡで
は夫々の加入者側装置５１からの上りバースト光信号が
重ならないようにするために、通信の開始時にセンタ側
装置５４と各加入者側装置５１間の距離（伝送遅延時
間）を測定し、各加入者側装置５１へ送出タイミングと
容量を個別に指示する。

【００１０】各加入者側装置５１は指示された送出タイ
ミングによりバースト光信号を送出し、光スターカプラ
５３でパッシブ多重され、センタ側装置５４受信点で各
加入者側装置５１からの光信号が伝送路フレーム上では
後ろ詰めで順に並ぶ。後ろ詰めで並べるのは、センタ側
装置５４と加入者側装置５１間の伝送距離を固定的に制
限しなくてもよいからである。

【００１１】下り信号は時分割されており、各加入者装
置５１の信号を下りフレーム上のＯＨ（Ｏｖｅｒ Ｈｅ
ａｄ）６３で情報先頭位相と容量を指定する。

【００１２】下りフレームのＯＨ６３の先頭にはユニー
クパターンが挿入されていて、これで加入者側装置が下
りフレームの先頭を認識し、バースト周期の同期保護を
とる。また、加入者側装置５１はこのユニークパターン
の受信位相を基準に装置全体が動作し、センタ側装置５
４から送られてくる受信位相に対する上り送出タイミン
グ情報により、上りのバースト信号が出力される。

【００１３】なお、上りバースト信号６２の先頭には上
り共通信号（基準バースト）６４が設けられている。

【００１４】次に、このシステムにおける二重化構成例
について説明する。図６は従来の予備系切替機能を有す
る双方向多重伝送システムの一例の構成図である。な
お、前述したシステムと同様の構成部分については同一
番号を付し、その説明を省略する。

【００１５】このシステムにおいてはセンタ側装置５４
と光スターカプラ５３間が二重化され、主光ファイバケ
ーブル５５とともに予備系光ファイバケーブル５６が並
列接続されている。

【００１６】また、この二重化構成におけるセンタ側装
置５４から両方の系５５，５６で光信号を送出すると光
スターカプラ５３で光信号が衝突するので、通常運用時
にはセンタ側装置５４は片系から光信号を送出する。ま
た、上り信号は両方の系で受信することができるが、そ
の後の系選択部で下りフレームを送出している系で受信
したデータを選択する。

【００１７】このシステムにおいて二重化切り替えを行
う場合、容易な方法として、通信中の系で一旦通信を停
止して、切り替え先の系で再び通信接続手順を行うこと
が挙げられる。通信接続手順とは、まずセンタ側装置５
４から加入者側装置５１に個体番号を下りフレーム上に
のせて、上り共通情報６４を要求する。加入者側装置５
１では、下りフレームを監視していて自個体番号を検出
すると、下りフレームを受信終了直後に共通情報６４を
送出する。

【００１８】センタ側装置５４からみると、この共通情
報６４は加入者側装置５１までの距離によって返送され
る位相が異なるので、これによって各加入者側装置まで
の距離を知ることができる。センタ側装置５４は、この
距離と各加入者側装置５１が使用する情報量から各ポイ
ンタを計算し、加入者側装置５１に通知して通信を開始
する。

【００１９】次に、もう一つの二重化切り替えを行う方
法について説明する。これは、上り／下り信号が別線の
二芯のファイバを使用して連続信号で通信する装置で二
重化構成を構築し、この二重化切り替えを無瞬断で行う
場合である。

【００２０】この場合は、受信側の装置において二重化
されたファイバの経路差による受信データの位相差を吸
収するためのメモリをもつことで、無瞬断切り替えを可
能としている。

【００２１】また、特開平５−２５２５４８号公報に、
交換機と光ファイバ主配線架に切り替え機能を配備する
ことで、信頼性を損なうことなく、局内伝送装置の予備
系の数を削減するようにした予備系切替方式が開示され
ている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の予備系
切替機能を有する双方向多重伝送システムでは、通信中
の系で一旦通信を停止して、切り替え先の系で再び通信
接続手順を行うとすると、当然ながら通信接続手順を行
うのに必要な時間だけ通信が途絶えることになる。

【００２３】また、二重化されたファイバの長さが異な
る場合、まず加入者側装置の受信部で同期保護をとって
いたユニークパターンの受信位相がずれるため、一旦同
期外れとなり、再び同期が確立するまでの間、データに
瞬断が発生するという問題があった。

【００２４】また、加入者側装置が再び同期確立して
も、以前とは異なる位相で受信しているため、加入者側
装置での基準点がずれることにより、上りバースト信号
の位相が伝送路フレームの周期を越えて次のセンタ側装
置からの下りフレームに衝突する可能性もあった。

【００２５】一方、従来の二芯ファイバを使用し受信側
での位相吸収メモリをもたせる場合は、まず下り方向は
片系でしか送信していないので、そのまま加入者装置で
は適用できない。次に考えられる方法として、切り替え
先のセンタ側装置が送信開始した場合に加入者側装置が
受信するであろう位相を予めセンタ側装置から加入者側
装置に通知しておき、切り替え先のセンタ側装置が通信
開始するフレームと同時に加入者側装置が同期保護をと
っていたユニークワードの受信位相を変更する方法も考
えられるが、切り替え手順が複雑になるという問題があ
る。

【００２６】また、特開平５−２５２５４８号公報の予
備系切替方式においては、無瞬断で予備系に切り替える
技術は開示されていない。

【００２７】そこで本発明の目的は、比較的簡単な構成
で無瞬断で予備系伝送線路に切り替えることができ、ま
た主線路と予備系線路の長さが異なる場合でも上り信号
と下り信号が衝突するのを防止することができる双方向
多重伝送システムの予備系切替装置を提供することにあ
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、複数の加入者装置からの伝送線路を信号結
合器で結合し、この信号結合器とセンタ装置間を主双方
向伝送線路および予備系双方向伝送線路の２本の線路で
並列接続し、所定の場合に線路を前記主双方向伝送線路
から前記予備系双方向伝送線路に切り替えるようにした
双方向多重伝送ステムの予備系切替装置であって、前記
予備系双方向伝送線路に切り替えた場合の伝送線路の長
さの差を、前記センタ装置側からの下り信号の送信位相
調整により吸収させる手段を含むことを特徴とする。

【００２９】また、前記主双方向伝送線路より前記各加
入者装置に送信される下り情報に対し前記各加入者装置
より返送される上り情報を前記主双方向伝送線路および
前記予備系双方向伝送線路を介して同時受信する同時受
信手段と、この同時受信手段で受信された２つの受信タ
イミングに基づき前記予備系双方向伝送線路の前記主双
方向伝送線路に対する線路長差を算出する線路長差算出
手段と、この線路長差算出手段で算出された線路長差に
基づき前記予備系双方向伝送線路を介しての前記上り情
報の送信タイミングを制御する上り送信制御手段と、こ
の上り送信制御手段で送信タイミングが制御された前記
上り情報を前記予備系双方向伝送線路を介して前記セン
タ装置に入力させる第１の切替手段と、この第１の切替
手段で線路切り替えを行った後に、前記下り情報を前記
予備系双方向伝送線路を介して送信させる第２の切替手
段とを含むことを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明によれば、センタ装置から
送信される下り信号に対する上り信号が加入者装置から
返送されるタイミングを切替装置で調べ、そのタイミン
グを主線路および予備系線路の各々について調べること
により、予備系線路と主線路との長さの差が求められ
る。

【００３１】次に、センタ装置から送信される下り信号
に、この長さの差に相当する時間だけ上り信号の送信タ
イミングをずらすための情報を含ませて加入者装置に送
信する。

【００３２】次に、切替装置は、上り信号の受信線路を
予備系線路に切り替えて加入者装置からの送信タイミン
グがずらされた上り信号を受信する。

【００３３】その後、切替装置は、下り信号の送信線路
を予備系線路に切り替えて下り信号を送信する。

【００３４】以下、本発明の実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図１は本発明に係る双方向多重
伝送システムの予備系切替装置の構成図である。

【００３５】本発明に係る双方向多重伝送システムの予
備系切替装置は、０系センタ側装置１と、１系センタ側
装置２と、受信側系切替部１１と、二重化制御部１６と
からなる。

【００３６】また、０系センタ側装置１は、下り信号を
電気信号から光信号に変換する電気／光変換部３と、下
り信号の送信開始および停止を制御する下り信号送信開
始／停止制御部４と、連続信号から伝送路フレーム周期
の下りバースト信号にフォーマット変換する下りフォー
マット変換メモリ５と、このメモリ５の読み出し位相を
任意に設定することにより下りフレームの送信位相を変
更するメモリ読み出し制御部６と、上り信号を光信号か
ら電気信号に変換する光／電気変換部７と、通信手順に
必要な距離測定を行う距離測定部８と、０系センタ側装
置１で受信した上り信号をバースト信号から連続信号に
フォーマット変換する上りフォーマット変換メモリ９
と、センタ側装置１，２の各系間の距離差から切り替え
先のセンタ装置１が送信すべき位相と加入者側装置（不
図示）が送信すべき上りバースト信号を出力する位相を
計算する各ポインタ計算部１０と、この各ポインタ計算
部１０で計算されたポインタから、各加入者側装置に対
し、少なくとも上り信号の送信タイミングを制御する情
報を下り信号のＯＨ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ）に含ませる
ＯＨ部３０と、光信号を分岐させる光分岐部１２とから
なる。

【００３７】一方、１系センタ側装置２も０系センタ側
装置１と同様の構成を有するため、同様の構成部分に同
一番号を付し、その説明を省略する。

【００３８】また、０系センタ側装置１の光分岐部１２
に接続されている伝送路は伝送路光ファイバ１３Ａを、
１系センタ側装置２の光分岐部１２に接続されている伝
送路は伝送路光ファイバ１３Ｂを、メモリ５に入力され
る信号は下り信号１４を、受信側系切替部１１より出力
される信号は上り信号１５を、二重化制御部１６より下
り信号送信開始／停止制御部４に出力される信号は下り
信号送信開始／停止制御信号１７を、同じく二重化制御
部１６より０系センタ側装置１および１系センタ側装置
２に出力されている信号は制御信号３１を、各ポインタ
計算部１０よりメモリ読み出し制御部６に出力される信
号はメモリ読み出し位相信号１８を、距離測定部８より
各ポインタ計算部１０に出力される信号は距離測定値１
９を、二重化制御部１６に入力される信号は保守監視部
（不図示）からの切り替え要求信号２０を夫々示す。

【００３９】また、本発明で使用する信号の通信方式は
従来例と同様の形式（図５参照）を用いる。

【００４０】この予備系切替装置において、送信部（不
図示）からの下り信号１４は下りフォーマット変換メモ
リ５に入力され、メモリ読み出し制御部６からのタイミ
ング信号により伝送路フレームフォーマットに変換して
読み出される。下り信号送信／停止制御部４では二重化
制御部１６からの下り信号送信開始／停止制御信号１７
によって、下りデータを通過または停止を行う。

【００４１】また、各加入者装置からの上り信号は、光
分岐部１２を経由して入力された光信号が、光／電気変
換部７で電気信号に変換され、距離測定部８と上りフォ
ーマット変換メモリ９に入力される。距離測定部８で
は、下りフレームを送出したタイミングに対する上り共
通情報の返送位相を監視して、各加入者側装置までの距
離測定値１９を測定する。上りフォーマット変換メモリ
９では各加入者側装置からの上りバーストデータを元の
連続信号に変換する。

【００４２】その後、受信側系切替部１１で二重化制御
部１６からの切り替え信号により受信伝送路を切り替え
て上り信号１５を受信部（不図示）に出力する。

【００４３】二重化制御部１６では、切り替え要求信号
２０に基づいて下り信号送信／停止制御信号１７と、受
信側系切替部１１に対して切り替え信号を生成する。

【００４４】距離測定値１９は各ポインタ計算部１０に
入力され、各加入者側装置までの距離、必要なデータ容
量等から各ポインタ、下りフォーマット変換のメモリ読
み出し位相信号１８等を算出する。

【００４５】メモリ読み出し制御部６では、算出された
メモリ読み出し位相信号１８から必要な読み出し位相タ
イミング信号を生成する。

【００４６】次に、動作について説明する。０系の伝送
路１３Ａの方が１系の伝送路１３Ｂより長い場合につい
て図２を参照しながら説明する。図２は１系の伝送路か
ら０系の伝送路へ切り替える場合の予備系切替装置の動
作を示すタイミングチャートである。

【００４７】初期状態においては、１系の伝送路１３Ｂ
を介してセンタ装置と加入者装置とがデータの送受信を
行っている（同図（Ａ）参照）。すなわち、１系の下り
信号送信開始／停止制御部４により１系の下り信号が送
信開始となっており、これに対し０系の下り信号送信開
始／停止制御部４により０系の下り信号は送信停止とな
っている。

【００４８】また、受信側系切替部１１は１系の伝送路
１３Ｂからの上り信号を受信部に送出すべく１系側に切
り替えられている。

【００４９】しかし、加入者装置からの上り信号は０系
および１系の両光分岐部１２を介して受信側系切替部１
１の入力側まで常時入力し得るよう構成されている。し
たがって、０系および１系の距離測定部８により０系お
よび１系伝送路１３Ａ，１３Ｂの長さの測定は常時可能
である。そこで、この０系および１系の距離測定部８で
常時０系および１系伝送路１３Ａ，１３Ｂの長さの測定
が行われている。

【００５０】すなわち、１系でデータの送受信を行って
いる間でも０系より受信される上り信号の受信タイミン
グ、とくに上り共通情報６４Ａの受信タイミングを測定
することができる（同図（Ａ）参照）。

【００５１】そこで、０系の各ポインタ計算部１０は０
系および１系の距離測定部８で測定された距離に基づき
０系伝送路１３Ａと１系伝送路１３Ｂの長さの差を算出
し、さらにこの差に基づき、０系伝送路を介して加入者
装置から送信させる上り信号の送信を早めるべき時間を
算出し、その時間データをＯＨ部３０に格納する。この
０Ｈ部３０はこの時間データを次に送信する下りデータ
６１のＯＨ６３に含ませて加入者装置に送信する。

【００５２】この下りデータ６１を受信した加入者装置
は、ＯＨ６３に含まれる時間データに従い上り信号の送
信タイミングを所定時間だけ早める。そして、二重化制
御部１６を介して受信側系切替部１１により上り信号の
受信経路が０系側に切り替えられた後、加入者装置から
送信タイミングを所定時間だけ早められた上り信号が受
信部に送出される（同図（Ｂ）参照）。

【００５３】次に、このままではその上り信号と次に送
信する下り信号とが衝突する可能性があるため、０系の
メモリ読み出し制御部６は０系の各ポインタ計算部１０
で計算された送信を早める時間に従い、０系の下りフォ
ーマット変換メモリ５に格納されている下り信号の送信
タイミングを所定時間だけ早める。そして、次に二重化
制御部１６から０系の下り信号送信／停止制御部４に対
し、下り信号送信の指令が出されるのを待って、下り信
号が所定時間だけ早められて０系伝送路１３Ａを介して
加入者側装置に送信される（同図（Ｃ）参照）。また、
二重化制御部１６からはこの切り替え指令とほぼ時に１
系の下り信号送信／停止制御部４に対し、送信停止が指
令される。

【００５４】以上により、上り信号および下り信号の１
系伝送路１３Ｂから０系伝送路１３Ａへの切り替えが終
了する。

【００５５】次に、０系の伝送路１３Ａから１系の伝送
路１３Ｂに切り替える場合について図３を参照しながら
説明する。図３は０系の伝送路から１系の伝送路へ切り
替える場合の予備系切替装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【００５６】この場合、上り信号の送信タイミングを所
定時間だけ遅らせ（同図（Ｆ）参照）、次に下り信号の
送信タイミングを同じ時間だけ遅らせる（同図（Ｇ）参
照）という動作となり、当然ながら前述した動作とは逆
の動作となる。

【００５７】その結果、上り信号および下り信号とも１
系の伝送路１３Ｂに切り替わる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、予備系双方向伝送線路
に切り替えた場合の伝送線路の長さの差を、センタ装置
側からの下り信号の送信位相調整により吸収させる手段
を設けたため、加入者側装置での二重化切り替えのため
の機能は不要となる。すなわち、二芯ファイバを使用す
る場合のように、受信側の装置において二重化されたフ
ァイバの経路差による受信データの位相差を吸収するた
めのメモリを設ける必要をなくすことができる。したが
って、比較的簡単な構成で予備系切替装置を実現するこ
とができる。

【００５９】また、線路長差算出手段で算出された線路
差に基づき、予備系伝送路の長さに合わせて上り信号の
送信タイミングをずらせ、その調整後の送信タイミング
で予備系伝送路を介して上り信号を送信させ、次に下り
信号を予備系伝送路を介して送信させるよう構成したた
め、二重化された伝送線路の長さが異なる場合でも無瞬
断で予備系伝送線路に切り替えることができ、また上り
信号と下り信号が衝突するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る双方向多重伝送システムの予備系
切替装置の構成図である。

【図２】１系の伝送路から０系の伝送路へ切り替える場
合の予備系切替装置の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図３】０系の伝送路から１系の伝送路へ切り替える場
合の予備系切替装置の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図４】従来の予備系切替機能を有しない双方向多重伝
送システムの一例の構成図である。

【図５】従来の双方向多重伝送システムの１伝送路フレ
ームの構成図である。

【図６】従来の予備系切替機能を有する双方向多重伝送
システムの一例の構成図である。

【符号の説明】

１ ０系センタ側装置 ２ １系センタ側装置 ４ 下り信号送信開始／停止制御部 ５ 下りフォーマット変換メモリ ６ メモリ読み出し制御部 ８ 距離測定部 １０ 各ポインタ計算部 １１ 受信側系切替部 １６ 二重化制御部 ３０ ＯＨ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加入者装置からの伝送線路を信号
   結合器で結合し、この信号結合器とセンタ装置間を主双
   方向伝送線路および予備系双方向伝送線路の２本の線路
   で並列接続し、所定の場合に線路を前記主双方向伝送線
   路から前記予備系双方向伝送線路に切り替えるようにし
   た双方向多重伝送ステムの予備系切替装置であって、 前記予備系双方向伝送線路に切り替えた場合の伝送線路
   の長さの差を、前記センタ装置側からの下り信号の送信
   位相調整により吸収させる手段を含むことを特徴とする
   双方向多重伝送ステムの予備系切替装置。
2. 【請求項２】 複数の加入者装置からの伝送線路を信号
   結合器で結合し、この信号結合器とセンタ装置間を主双
   方向伝送線路および予備系双方向伝送線路の２本の線路
   で並列接続し、所定の場合に線路を前記主双方向伝送線
   路から前記予備系双方向伝送線路に切り替えるようにし
   た双方向多重伝送ステムの予備系切替装置であって、 前記主双方向伝送線路より前記各加入者装置に送信され
   る下り信号に対し前記各加入者装置より返送される上り
   信号を前記主双方向伝送線路および前記予備系双方向伝
   送線路を介して同時受信する同時受信手段と、この同時
   受信手段で受信された信号の２つの受信タイミングに基
   づき前記予備系双方向伝送線路の前記主双方向伝送線路
   に対する線路長差を算出する線路長差算出手段と、この
   線路長差算出手段で算出された線路長差に基づき前記予
   備系双方向伝送線路を介しての前記上り信号の送信タイ
   ミングを制御する上り送信制御手段と、この上り送信制
   御手段で送信タイミングが制御された前記上り信号を前
   記予備系双方向伝送線路を介して前記センタ装置に入力
   させる第１の切替手段と、この第１の切替手段で線路切
   り替えを行った後に、前記下り信号を前記予備系双方向
   伝送線路を介して送信させる第２の切替手段とを含むこ
   とを特徴とする双方向多重伝送ステムの予備系切替装
   置。
3. 【請求項３】 前記上り送信制御手段は前記線路長差算
   出手段で前記予備系双方向伝送線路の方が前記主双方向
   伝送線路より長いと算出された場合、その長くなった分
   だけ前記上り信号の送信タイミングを早める手段である
   ことを特徴とする請求項２記載の双方向多重伝送システ
   ムの予備系切替装置。
4. 【請求項４】 前記線路長差算出手段で算出された線路
   長差に基づき前記予備系双方向伝送線路を介して送信さ
   れる下り信号の送信タイミングを制御する下り送信制御
   手段をさらに有することを特徴とする請求項２または３
   記載の双方向多重伝送システムの予備系切替装置。
5. 【請求項５】 前記下り送信制御手段は前記線路長差算
   出手段で前記予備系双方向伝送線路の方が前記主双方向
   伝送線路より長いと算出された場合、その長くなった分
   だけ前記下り信号の送信タイミングを早める手段である
   ことを特徴とする請求項４記載の双方向多重伝送システ
   ムの予備系切替装置。