JPS59153141A

JPS59153141A - 光中継器の監視方式

Info

Publication number: JPS59153141A
Application number: JP2633883A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Wakabayashi; 若林　博晴; Yasuhiko Niino; 新納　康彦; Hideharu Tokiwa; 常磐　英晴
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1984-09-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分前）本発明は光通信システムにおしする光中継器の監視方式
に係り、特に光中継器の入力電力と出力素子の状態監視
とを行うのに有効な光中継器の監視方式に係る。

低損失の光ファイバとディジタル光中継器とで構成され
ろ光海底ケーブル方式は、２０年以上の長期にわたり高
い信頼性が要求されろ。このため、光中継器を構成する
部品は極めて高い信頼性を有するものが使用されろ。し
かし、主要な部品である発光素子となろレーザダイオー
ド（Ｔ、Ｄ）は、単体で必要充分な信頼性を確保できろ
状況にない。

したがって、信頼度の高い光海底ケーブル方式を実現す
るには、光中継器に予備のＬＤを配置する冗長方式を採
用することが必要となる。このような冗長方式において
は、連用保持の観点から、いずれのＬＤが動作している
かを端局で監視できろことが望ましい。

一方、光中継器の動作状態、特に光中継器の入力電力を
すｊ６視することは、前段の光中継器のＬＤの出力電力
を知る意味で重要であり、これも端局から監視できるこ
とが望ましい。

従来から、上述の観点に立った中継器の監視方式が提案
されている。

図１は、信号伝送路に加えて、光中継器の監視制御のた
めの専用伝送路を設けた従来技術の概念図で、ｆ７：ｌ
ろ。図において１は信号伝送路、２は光中継器、３は光
中継器を監視制御するための信号を伝送する監視伝送路
である。４は受光素子、再生中継回路、発光素子が縦続
接続されてなる中継回路であり、特に発光素子は、ＬＤ
４個による冗長’ｌイアｉ成がとられている。５〜１１
は中継回路ｌｌの情報を監視伝送路３へ送出し端局に知
らせせしめろためのものであり、以下のごとく動作する
。まず、中継回路４０入力電力の大きさの情報として、
入力電力に対応する信号、例えば受光素子としてアバラ
ンシェダイオードが使用されている場合はこれのバイア
ス電圧や、回路中のＡＧＣアンプの制御電圧を信号５と
して取り出す。また、動作中のＬＤの識別をするために
各１」］〕のバイアス電圧を信号６Ｘ１〜６ｄとして取
出す。これらの１Ｂ号５および６Ｘ１〜６（１は、スイ
ッチ７に入力されろ。他方、中継回路４のいずれの情報
が知りたいかは、端局から監視伝送路３を介して送られ
てくる制御信号を、受信器１１で受信し、制御回路９で
解析される。この解析結果でスイッチ７を制御すること
で、スイッチ７の出力には入力の１つか選択され出力さ
れろ。この出力は符号化器８で符号化され、送信回路１
０により監視伝送路３を介して端局に伝送される。

以上のように従来技術においては、監視伝送路３という
特別の伝送路を必要とする他に、中継器１の構成も複雑
で、コストや信頼度の点で問題があった。

上記問題点を解決するための一方法として、本出願人は
先に、監視伝送路など特別な伝送路を８戟とせず、かつ
簡単な回路を光中継器内に追加することにより、端局か
ら光中継器の入力電力を端局から遠隔監式できろ方式を
提案した（特願昭５７−１．７７５７３）。これは、通
常の光中継器筐体には、上りおよび下り伝送路が収容さ
れること、また、入力電力は受光素子であるアバランシ
ェホトダイオードのバイアス電圧に対応し、かつ、バイ
アス電圧Ｌ圧ばこれを作成するＤＣ−１）Ｃコンバーク
内の発振周波数に対応することに着目し、この発振周波
数により、例えば上り伝送路上の伝送化刊にマーク率変
調を与え、これを下り伝送路に送出て−ろものである。

しかし、この方式ではＴＪＤを冗長構成した場合、いず
れのＬ　１’）か動作中であるか端局で知ることか出来
な℃・という欠点を有していた。

（発明の課題）本発明は上述の欠点を解決するものであり、端局におい
て光中継器の入力電力とＬｌ）の動作状態の監視を同時
に可能とする光中継器の監視方式を提供するものである
。

（発明の構成および作用）図２は本発明の実施例を示す。図において１２は上り伝
送路、１；３は下り伝送路、１１１は上り伝送路用中継
器、１５は下り伝送路用中継器でル）る。下り伝送路用
中継器１５は上り伝送路用中継器１４と同じ＋１１１°
ｊ成である。上り伝送路用中継器１４において、１０は
受光素子であるアバランシェダイオード（ＡＰ［））、
〕７は受信回路、】８は変調回路、１９は発光素子であ
る現用レーザー（現用ＬＤ）、２ｏは予備レーザー（予
備ＬＤ）、２１は光スイッチ、２２はＡＰＤ１６にバイ
アス電圧を供給するだめのＤＣ−ＤＣコンバータ、２３
はアンド回路、２４は現用Ｌｌ）と予備Ｌ］）との切替
を光スィッチ２１を含めて制御する制御回路、部は端局
から監視信号が上り伝送路１２に送出された場合でそれ
が当該中継器に宛てられた際光スィッチ２１を制御する
監視信号識別回路、２６は光スィッチ２１を介して出力
信号を下り伝送路用中継器１５のアバランシェホトダイ
オードに結合するためのループバック回路、２７は下り
伝送路用中継器１５の出力を上り伝送路用中継器］４の
アバランシェホトダイオード１０に結合′１−ろための
ループバック回路である。これらのうち、アンド回路２
３と変調回路１８が本発明の実施のために追加されたも
のである。

次（て本実施例の動作を説明する。端局において、上り
伝送路用中継器］４の入力電力と動作中のレーザー（■
・１））を監視しようとする場合は、下り伝送路１３の
信号を止めた上で、上り伝送路１２へ当該中継器に固有
の監視信号を送出する。該監視イｉ、号か監視信号識別
回路２５によって検仕されろと、この監視信号識別回路
２５は予め定めた時間長、または監視信号を受信してい
る時間、もしくは、次の監視信号を検出するまで、光ス
イフチ２１を制御し、上り伝送路１２に送出していた信
号をループバック回路２６を介して下り伝送路】３へ結
合し端局へ返送するごとき監視ループを形成する。これ
と同時に監視信号識別回路２５は監視ループが作成され
ている間１アンド回路２３に対して゛１パを出力′１″
ろ。中継器の入力電力の大きさの情報は次の様に１〜て
抽出てろ。受信回路］７は、アバランシェホトダイオー
ド１６の出力かほぼ一定になるように、アバランシェホ
トダイオードのバイアス電圧を変化させ増幅度を制御す
るために、バイアス電圧の供給源であるＤＣ−１）Ｃコ
ンバータ２２内の発信゛周波数を制御している。′した
かつて、入力電力と１）Ｃ−ＤＣコンバータ２２内の発
信周波数とは一定の関係をもつことになり、中継器作成
時など事前に求められろ。したがって本実施例ではＩ’
）Ｃ−’Ｉ）Ｃコンバータ２２内の発信周波数を入力電
力の大きさの情報として採用している。一方、現用Ｌｌ
）、予備ＬＤの℃・ずれが動作しているかは、制御回路
２・１と現用ＬＤｉ９および予備ＬＤ２０とを結ぶ制御
線の論理レベルを監視すれば知ることができ、本実施例
では予備ＬＤ２０の制御線を監視することとしている。

今、予備Ｌ　Ｄ２０が動作しているものとする。したか
ってアンド回路２３の出力には、監視ループが作成され
て（・て、かつ予備Ｌ　Ｄが動作中であるときに、ＤＣ
−Ｔ）Ｃコンバータ２２の発振周波数と同じ繰返し周期
をもつ矩形波か発生することとなる。変調回路１８ばこ
の矩形波により、上り伝送路１２上に伝送されろ高速デ
ィジタル信号にマーク率変調を施こす。これにより、イ
４ｊられた変調波は予（ｉｉｉｉのＬ　Ｉ’）　２０に
より光信号に変換され、光スィッチ２１とループバンク
回路２６とを介し下り伝送路用中継器１５に結合され端
局へ送り返される。また、現用のＬＤ１９が動作中であ
る場合には、アンド回路２３の出力には“０”′となる
ので、高速ティジタル信号は変調器】８によるマーク率
変調は受けることな（、そのまま下り伝送路１３に送出
されて端局に送り返される。

以上のような動作を行う本実施例では、端局において、
ループバンクされた信号のマーク率変調の１によりいず
れのレーザー（ＬＤ）が動作しているかを知ることがで
きる。また、中継器１４内で予備ＬＤ２０が動作してい
れば、変調信号の周波数（周期）を測定するどとにより
、中継器１４への入力電力を知ることができる。

ず）によって、自動的に切替えられる機能に加えて、端
局から上り伝送路１２に予め定められた切替信号を送出
することにより、監視信号識別回路２５がこれを識別し
て制御回路２１１と光スィッチ２１を駆動し、現用ＬＤ
と予備ＬＤを切替えられる機能を有するのが通常である
。したがって、入力′ｒＥ力を遠隔測定したい場合には
、予め予備のＬ　Ｉ）　２０に切替えておけば、予備の
Ｌ　Ｄ　２０が動作していることの確認とともに入力電
力の測定が可能である。

次に本実施例に採用して有効な変調回路１８の構成につ
いて述べる。

図３は変調回路１８の構成図であり、図４は図３中（ａ
）〜（ｅ）の符号を付した信号の波形を示している。

図３において、２８はオア回路、２９は１ビツトの遅延
時間を与えろための遅延回路、３０はアンド回路で゛、
他は図２と同じである。アンド回路２３の出力には前述
のように図４（ａ）で示すようなりＣ−ＤＣＣコンバー
タ２２発振周波数に応じた矩形波が出力される。この信
号（１）はアンド回路３０により、図４（ｂ）に示され
ろ上り伝送路１２上の＋Ｉ　１．　Ｑ　、　Ｏｎのパタ
ーンの繰返しからなる監視信号との論理積がとられ、結
果として図４（Ｃ）に示すよ５なバースト状の信号が出
力される。この信号（ｃ）は遅延回路２９により１ビツ
トの遅延を与えられ図４（ｄ）に示した信号（ｄ）とな
る。オア回路２８は信号（ａ）と信号（ｄ）を重畳合成
するものであり、”　１　、１　、　Ｏ“′パターンの
繰返し部分を有１−ろ、図４（ｅ）に示すような信号（
ｅ）を与える。この信号（ｅ）が結果として端局に送り
返される。したがって端局においては“’１，０．０”
パターンが１１１２．。

０′”パターンにマーク率変調された部分を検出丁れば
よい。このためには、受信信号系列（信号（ｅ）に相当
）から送信信号系列（信号（１））に相当）を引算すれ
ば信号（ｄ）に相当する信号が得られ、これより、マー
ク率変調の有無も、周期も容易に検出することかできろ
。また、現用ＬＤが動作１−ている時は、図３にお（・
てアンド回路２３の出力信号（ａ）は１０１“であるの
で、信号（１））がそのまま送り返されろ。

以上、図３に示した変調回路】８は、一般的なマーク率
変調回路が排他的論理和回路で構成され回路却、模が大
きくなるという欠点を有するのに対し、回路樒成か簡単
で、かつ本線系Ｋ　Ｊ「＋７人される回路がアンド回路
２８の一つだけであり、高−・信頼性−をイ面保するこ
とができる。

以上、一実施例について説明した。なオ６．１ンｊ２の
′−に施例は、中継器内で監視（Ｋ号を４）１つ返す例
である。これは、伝送路に障害が発生した場合、そこに
挿入されている隊数の中！ｌ＋１＊器のうちから１つを
標定１−ろのに有効であることと、［１）合−祝信刊を
送出１−ろ端局へ信号を折り返すことで、端局にオ６け
る測定の自由度が高くなるからである。しかし、本発明
の目的である入力電力の監視と動作ＬＤの判定の２項目
の測定に限れば、信号を折返すことは必須でなく、相手
側の端局において測定することは充分可能である。この
場合、図２の実施例において、監視信号識別回路２５の
出力によって光スィッチ２１を制御しないようにすれば
よい。また、測定時に下り伝送路１３の信号を止めろ必
要もない。

（発明の効果）シ、上詳細に説明したように、本発明によれば、簡単な
構成のマーク率変調器を採用したことにより、中経器の
信頼度を高（保ったまま、端局において、動作レーザー
の判別と入力電力の測定を容易に行うことかでき、中継
器を直接的に保守することか不可能な長距離光海底ケー
ブルシステムなどに採用して特に有効である。

【図面の簡単な説明】

図１は従来の光中継器監視方式を示す図、図２は本発明
の実施例を示す図、図３゛は図２における変調回路］８
の構成例、図４は図３における各部動作波形を示す図で
ある。図１図２図　３図　４゛　　　　　　　　　　　　　　　　土上口用Ｌ゛Ｏ１ □ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも現用及び予備の２台のレーザダイオードを選
択的に使用する光送信回路と、光信号を受光１−るアバ
ランシェホトダイオードによる受光素子と、受光素子の
出力を増幅して光送信回路に与える手段と、前記受光素
子の出力レベルがほば一定となろご、とく受光素子のバ
イアス電圧を制御するためのブロッキング発振回路をふ
くむ１）Ｃ−’ｌ）Ｃコンバータとを有する光中継器に
おいて、１″ｌｌ’ｌ　＝ａ１）Ｃ−ＤＣコンバータの
発振信号により中継されろティジタル信号にマーク密度
の粗密の変調をかけてレーザダイオードにより光送信回
路から透化し、該信号を受信する局で粗密変調波の解析
により動作中のレーザの棟側、及び入射電力な測定する
ことを特徴とする光中継器の監視方式。