JPS6041828A - 双方向光中継器および障害点標定方式 - Google Patents

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】 本発明は双方向光中継器および障害点標定方式、特に一
方向の再生中継を行う光中継回路と逆方向の再生中継を
行う光中継回路との間で電気信号を折返し接続するため
の回路手段を設けた双方向光中継器、およびその双方向
光中継器を具備した双方向光伝送路の障害発生箇所を探
索・標定する静置点標定方式に関する。

中継伝送路における中継器の障害点標定には、標定時に
も主信号全伝送する中継伝送路をそのまま利用して各中
継器で折返し接続できるようにしたループバｌり方式と
、主信号伝送路とは別に転送伝送Ｎ５′ｔ−設は標定時
に主信号伝送路の信号に応答する転送信号を各中継器で
転送伝送路へ折返し接続できるようにした介在線方式と
がある。光中継伝送綺の場合、特に低損失の光ファイバ
を用い中継区間が長い場合には、介在線方式は不適当で
ある。すなわち、転送伝送路として金屈介在怨ヲ用いよ
うとすると、中継区間が長いため中継器で折返された転
送信号が金属介在線を伝送される間に減衰し−Ｃ端局で
は検出不可能になる。また、転送伝送路として低損失の
光ファイバを主信号伝送路とは別の介在光ファイバとし
て用いるのは、大容量の主信号伝送路として使用可能な
光ファイバを単なる転送伝送路に用いることになり、経
済的な機会損失を生じ実用上野１しくない。一方、ルー
プバック方式には、光信号を折返す方式と、電気信号を
折返す方式とがある。光信号を折返す方式は、一方向の
光中継回路（以下では、第１の中継回路と呼ぶ）金通り
再生された光信号を逆方向の光中継回路（以下では、第
２の中継回路と呼ぶ）へ入力させることによシ、光信号
を折返す方式である。この方式では、光信号を折返す回
路に光分岐器や光スィッチなどの光回路素子を用いるが
、これらの光回路素子は電気回路素子に比べると形が大
きく、中継器が大形化するという難点がちる。

電気信号を折返す方式は、第１および第２の中継回路で
それぞれ電気回路内の同一箇所を折返し箇所と定め、標
定時に両中継回路の折返し箇所を接続するようにして電
気信号を折返す方式である。

第１図は従来の双方向光中継器を示すブロック図であり
、上述の電気信号折返しのループバック方式に用いられ
る中継器を示す。第１および第２の中継回路は同一の構
成であシ、それぞれ光−電気変換部１１１等化増幅回路
１２．再生回路１３゜および電気−光変換部１４を備え
ている。第１の中継回路は、入力端Ｒ１’を介して受信
した光デイジタル信号を再生中継して出力端Ｓ１から送
出する。これと逆向きの第２の中継回路は、入力端Ｒ２
を介して受信した光デイジタル信号を再生中継して出力
端Ｓ２から送出する。光−電気変換部１１はアバランシ
ェ・フォト・ダイオード（ＡＰＤ）を備えており、受信
した光デイジタル信号を電気信号に変換ｌ〜て等化増幅
回路１２へ送る。等化増幅回路１２は、光−電気変換部
１１から送られてくる電気信号を増幅、直流再生および
波形等化して再生回路１３へ送るとともに、送出信号レ
ベルのピーク値を検出して、このピーク値が予め定めた
大きさになるよう光−電気変換部１１のＡＰＤの電流増
倍率と等化増幅回路１２の増幅利得とを制御する。再生
回路１３は、受信した電気信号に含まれているクロック
信号を抽出するタイミング抽出部と、クロック信号が示
すタイミングごとに受信信号のレベルの高低ｆｔ識別す
る識別部と、クロック信号および識別信号に応じて所定
の符号形式のディジタル信号を再生する再生部とから成
る。

再生回路１３へ送られてくる制御信号は、この双方向光
中継器１に対する折返し動作の指示の有無を示す電気信
号でおる。制御信号が折返し動作指示無しを示している
ときには、第１（あるいは第２）の中継回路の再生回路
１３のタイミング抽出部および識別部はその再生回路１
３内の再生部だけにクロック信号および識別信号を送り
、双方向光中継器１は双方向中＃ｌｊ８動作を行う。制
御信号が折返し動作指示有１ｔ−示しているときには、
第１の中継回路の再生回路１３のタイミング抽出部およ
び識別部は第２の中継回路の再生回路１３内の再生部に
接続されＩクロック信号および識別信号を送り、双方向
光中継器１は折返し動作を行う。

電気−光変換部１４は、再生部で再生された電気ディジ
タル信号音光ディジタル信号に変換して送出する。

第２図は従来の障害点標定方式を示すブロック図であり
、前述の電気信号折返しのループバック方式を示す。第
１図に示した双方向光中継器１ｔ−途中に接続した２本
の光ファイバが双方向光伝送路を形成しておシ、端局に
おいて端局中継器４および５に接続している。隊害点標
定時には、端局中継器４および５に標定装置３を接続す
る。双方向光伝送路の複数の双方向光中継器１（第２図
にはそのうちの一つ、だけ図示した）のうちの所望の一
つを指定して折返し動作を行うことができるように、双
方向光中継器１にはそれぞれ相異なる指定周波数が予め
割当てられている。標定装置３の発振器３１は、クロッ
ク信号とこれを分周した中継器指定周波数の指定信号と
を発生する（いずれも電気信号である）。符号発生部３
２は、クロック信号に同期して所定パターンのパルス列
である試験パターン信号を発生し、更に指定信号で変換
して、これを探索信号として端局中継器４へ送る。

端局中継器４は電気信号である探索信号を光信号に変換
して送出する。双方向光中継器１の第１の中継回路の再
生回路１３が送出する信号は、後続の電気−光変換部１
４へ送られるとともに、制御回路２の検出回路２１へ送
られる（第１図ではこの接続の図示を省略しである）。

検出回路２１は、再生された探索信号に含まれている当
該中継器に割当てられた指定周波数成分だけ全抽出して
イ１」定回路２２へ送る。判定回路２２け、検出回路２
１から送られてくる指定周波成分の振幅が予め定めた閾
値より大きいか否かを判定し、その結果に応じて当該中
継器に対する折返し動作の指示の有無を示す制御信号を
発生して、これを第１図に示したごとく再生回路１３へ
送る。

発振器３１は、双方向光中継器１のうちの所望の一つ′
ｆ：、選んで指定できるように、指定周波数の選択手段
を備えており、この選択手段を用いて折返し動作させる
中継箇所全順次に指定する。折返し動作を指定された双
方向光中継器１で折返されてきた光探索信号は、端局中
継器５で電気信号に変換きれて、符号誤シ検出部３３へ
送られる。符号誤シ検出部３３は、折返し伝送されてき
た探索信号（あるいはこれに含まれている試験パターン
信号）の原信号に対する符号誤り率全測定して、折返し
伝送路が障害点を含むか否かを検出する。

こうして、折返し箇所ｆ、順次指定し各折返し伝送路が
静置点を含んでいるか否かを′検出することにより、障
害点標定を行うことができる。

以上に説明したような従来の双方向光中継器およびその
中継器を用いた障害点標定方式では、電気信号の折返し
回路を朽成するために要する回路素子数が多くなり回路
規模が増大して、中継器が大形化するという欠点がある
。まず、折返し用の信号線としてクロック信号および職
別信号を送るために２本の同軸ケーブルが必要である。

また、誤まった標定を防ぐために、第２の中継回路の再
生回路１３には折返し時にタイミング抽出部および識別
部と再生部との接続を切離すためのスイッチが２個必要
である。更に、特に遠距離の伝送方式で遠方給電を行う
場合には、第１および第２の中継回路声おのおの独立に
構成されそれぞれの給電系間に相当大きな電位差を生じ
るため、折返しする電気信号を一旦交流結合して直流分
を阻止してから直流再生を行わねばならず、交流結合回
路の他に直流再生回路が余分に要る。第１図には片側の
端局に折返す場合を例示したが、両側の端局に折返すよ
う構成する場合には、上述の欠点は更に顕著である。

本発明の目的は、上記の欠点を除去し従来よりも使用す
る回路素子数が少なく従って回路規模が小さい小形な双
方向光中継器およびその中継器音用いた障害点標定方式
を提供することにある。

本発明の中継器は、光フアイバケーブルを介して受信し
た光信号を電気信号に変換する第１の変換部と、前記電
気信号を増幅し波形等化する等化増幅部と、該等化増幅
部を通した前記電気信号のレヘルを該電気信号に含まれ
ているクロック信号のタイミングごとに識別してディジ
タル信号を再生する再生部と、前記ディジタル信号を光
信号に変換して送出する第２の変換部とをそれぞれ有し
且つ双方向伝送を行うよう配設した第１および第２の中
継回路と、 折返し接続を指示する第１の制御信号を受信したときに
これに応答して前記第１の中継回路で再生した前記ディ
ジタル信号を前記第２の中継回路の前記等化増幅部の入
力端へ導く２８１の切換部および、折返し接続を指示す
る第２の制御信号を受信したときにこれに応答して前記
第２の中継回路で再生した前記ディジタル信号を前記第
１の中継回路の前記等化増幅部の入力端へ導く第２の切
換部の少なくともいずれか一方の切換部とを備えておシ
、 本発明の方式は、光信号を双方向に伝送するための光フ
アイバケーブルと、 折返し接続を行う中継箇所を示す指定信号および所定の
パターンのパルス列信号を含む探索信号を発生して前記
光フアイバケーブルに送出する送信部と前記中継箇所で
折返されてきた前記探索信号を受けて折返し伝送路の障
害の有無を検出する受信部とを有する標定手段と、 前記光フアイバケーブルを介して受信した光信号を電気
信号に変換し等化増幅部で増幅および等化を行い次いで
ディジタル信号を再生してこれを光信号に変換し送出す
る双方向中継回路と、該双方向中継回路の一方で再生し
たディジタル信号が前記指定信号を含んでいることを検
知したときに該ディジタル信号を前記双方向中継回路の
他の一方の前記等化増幅部の入力端へ導いて前記折返し
接続を行う切換手段とを有する双方向光中継器とを備え
ている。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。本実施例では、第１の中継回路の再生回路２３の送出
信号を切換回路１５１Ｃ介して第２の中継回路の等化増
幅回路１２０入力端へ導いて、入力端Ｒ１が受信した光
信号を双方向光中継器６内で電気信号として折返して出
力９８Ｓ２から送信するための折返し回路全惜成してい
る。更に入力端Ｒ２が受信した光信号を折返して出力端
Ｓ１から送信する折返し回路を付加する場合には、同図
中に破線で示したごとぐ、第２の中継回路の再生回路２
３の送出信号を、切換回路１５を介して第１の中継回路
の等化増幅回路１２の入力端へ導いておく。切換回路１
５のスイッチ回路１６は、制御信号が折返し動作指示無
しを示しているときには遮断状態になり、また制御信号
が折返し動作指示有りを示しているときには導通状態に
なる。交流結合回路１７は、スイッチ回路１６を通り送
られてくる信号の直流成分を阻止する必要がある場合に
挿入接続するが、その必要がない場合には除けばよい。

従って、制御信号が折返し動作指示無　′しを示してい
るときには、切換回路１５０入出力端間は遮断状態にな
り、双方向光中継器６は双方向中継動作を行う。また、
制御信号が折返し動作指示有りを示しているときには、
切換回路１５の入出力端間は少なくとも交流成分につい
て導通状態になり、双方向光中継器６は折返し動作を行
う。

本実施例では、片側（あるいは両側）の端局に折返す場
合には、折返し用信号線として１本（あるいは２本）の
同軸ケーブルを用いるだけで済み、従来の場合と比べる
と半減できる。また、折返し時に再生回路２３から折返
されてくる信号のレベルは光−電気変換部１１から送ら
れてくる信号のレベルよりも相当高いから、折返し信号
を受信した等化増幅回路１２は光−電気変換部１１のＡ
ＰＤの電流増倍重音はぼ最低値まで低下するよう制御す
る。従って、その光−電気変換部１１の出力信号レベル
を折返し信号レベルに対し無視できる程度まで低下させ
ることができ、折返し時に光−電気変換部１１の出力信
号を遮断するためのスイッチは設けなくても済む。更に
、第１および第２の中継回路間の電位差などに起因する
直流成分を阻止するために交流結合回路１７を挿入接続
しても、等化増幅回路１２で直流再生が行われるから、
余分な直流再生回路を付加せずに済む。以上述べたよう
に、本実施例の中継器の使用回路素子数は従来と比べて
相当少なくすることができ、回路規模が小さく小形な中
継器が得られる。

第４図は本発明の第２の実施例金示すブロック図である
。本実施例の双方向光中継器７ば、第１の実施例（第３
図参照）における制御信号を制御回路２−ｔｉ＋および
２−（ｊｌで発生させるようにしたものである。制御回
路２−（ｉ）は、第２図に示した制御回路２と同じ構成
であり、入力端Ｒ１（［！ｔｌがらの標定のため割当て
られた中継器指定周波数Ｆｉの指定信号を検知したとき
だけ折返し動作指示有りを示し且つそれ以外のときには
折返し動作指示無しを示す制御信号を発生して、切換回
路１５へ送る。入力端Ｒ２側からの標定のための折返し
回路を付加する場合には、同図中に破線で示すごとく、
切換回路１５および制御回路２−（ｊ）を設ける。この
場合、入力端Ｒ２側からの標定のため割当てる中継器指
定周波数Ｆ　ｊ’ｃ　、周波数Ｆｉと異なるよう選定し
て、折返し動作時に二つの折返し回路を通る閉ループが
形成されるのを防ぐ。

第５図は本発明の第３の実施例を示すブロック図である
。本実施例の双方向光中継器８は、第２の実施例（第４
図参照）において二つの折返し回路を設は且つ中継器指
定周波数ＦｉおよびＦｊを同じに選定した場合に、折返
し動作時に閉ループが形成されるのを防ぐため、閉ルー
プ禁止手段を付加したものである。二つの折返し回路の
制御回路２−（ｉ＋はいずれも、中継器指定周波数Ｆｉ
の指定信号を検知したときだけ高（Ｉ−珍レベルになり
それ以外のときには低リレベルになる制御信号を発生し
、禁止ゲート１８の入力端へ送る。各禁止ゲート１８の
禁止入力端には、それぞれ他方の禁止ゲート１８の出力
端から送られてくる信号が印加されている。

各禁止ゲート１８は出力信号を切換回路１５へ送る。入
力端Ｒ１へこの中継器を指定する探索信号が送られてく
ると、これに応答して第１の折返し回路（第１の中継回
路の再生回路２３の出力信号を第２の中継回路の等化増
幅回路１２の入力端へ導く折返し回路）の制御回路ｚ−
（ｔ＋が発生する制御信号はＨレベルに立上る。このと
き、第２の折返し回路（第２の中継回路の再生回路２３
の出力信号を第１の中継回路の等化増幅回路１２の入力
端へ導く折返し回路）の禁止ゲート１８が送出する信号
はＬレベルである。従って、第１の折返し回路の禁止ゲ
ート１８の送出信号はＨレベルに立上り、これが第１の
折返し回路の切換回路１５と第２の折返し回路の禁止ゲ
ート１８とにそれぞれ送られる。これに応答して第１の
折返し回路の切換回路１５が導通状態になり、探索信号
が入力端Ｒ１から出力端Ｓ２へ折返される。このとき、
第２の折返し回路では、制御回路２−国が発生する制御
信号はＨレベルに立上るが、禁止ゲート１８の禁止入力
端にはＨレベルの信号が印加されているから、禁止ゲー
ト１８の送出信号はＬレベルを持続し、これに伴って切
換回路１５は遮断状態を持続する。従って、折返し動作
時に第１および第２の折返し回路を通る閉ループが形成
されることはなく、入力端Ｒ１およびＲ２のいずれの側
からの標定でも行うことができる。

第６図は第３の実施例（第５図参照）における閉ループ
禁止手段をもつ折返し回路の他の構成例を示すブロック
図である。第１および第２の折返し回路の切換回路１９
は、それぞれ制御回路２−（ｉｌから送られてくる制御
信号がＨレベルで且つ制御回路２Ｏ−１ｉ＋から送られ
てくる制御信号がＬレベルのときだけ導通状態になシ、
それ以外のときには遮断状態になる。また、制御回路２
０−（ｉｌの応答時間（中継器指定周波数Ｆｉの指定信
号を検知してから制御信号がＨレベルに立上るオでの時
間）を、制御回路２−１ｆｔの応答時間よシも短かく設
定しておく。第１の折返し回路の切換回路１９および制
御回路２−　ｔｉ＋へこの中継器を指定する探索信号が
送られてくると、これに応答して第１の折返し回路の制
御回路２−ｔｉ＋が発生する制御信号がＨレベルに立上
り、このとき第２の折返し回路に入力端を接続した制御
回路２Ｏ−（ｉｌが発生する制御信号はＬレベルである
から、第１の折返し回路の切換回路１９が導通状態にな
り、探索信号の折返し接続が行われる。これに応答して
第１の折返し回路に入力端を接続した制御回路２０−（
ｉ）が発生する制御信号はＨレベルに立上る。また、第
２の折返し回路では、制御回路２−（ｉｌが発生する制
御信号はＨレベルに立上るが、第１の折返し回路に入力
端を接続した制御回路２Ｏ−（ｉｌが発生する制御信号
はそれよりも早くＨレベルに立上っているから、切換回
路１９は遮断状態を持続する。

従って、折返し動作時に第１および第２の折返し回路を
通る閉ループが形成されることを防止できる。

第７図は本発明の第４の実施例を示すブロックデ 図であり、第夛図に示す中継器を用いた障害点標定方式
を示す。本実施例の方式は、第２図に示した従来の方式
における双方向光中継器１の代りに、ダ 第ｒ図に示す双方向光中継器８を用いたものである。双
方向光中継器８−（ｉｌおよび８−（ｉｌ１）には、そ
れぞれ中継器指定周波数ＦｉおよびＦｌ＋１が予め割当
てられている。標定装置３は、第２図の場合と同様に、
試験パターン信号を中継器指定周波数（例えばＦｉ）の
指定信号で変換した探索信号を発生し、端局中継器４を
介して光伝送路へ送出する。探索信号は、これに含まれ
ている指定信号により指定された中継器（例えば双方向
光中継器８−（ｉｌ）で折返されて、端局中継器５を通
シ標定装置３へ戻ってくる。標定装置３は、折返し伝送
されてきた探索信号（あるいはこれに含まれている試験
パターン信号）の原信号に対する符号誤り率を測定して
、折返し伝送路が障害点を含んでいるか否かを検出する
。折返し箇所ｔｌＦ次指定して、そのつど上述の動作を
行うことによって障害点標定を行うことができる。

本実施例の方式には、双方向光伝送路に挿入接続する中
継器が従来よりも回路規模が小さくて済み小形化できる
という・利点がある。なお第７図には第１の光伝送路（
入力端Ｒ１から出力端Ｓ１へ中継伝送する向きの伝送路
）から第２の光伝送路（入力端Ｒ２から出力端Ｓ２へ中
継伝送する向きいての説明から明らかなように、対向側
の端局にも標定装置を接続しく図示は省略）第２の光伝
送路から第１の伝送路へ折返して障害点標定を行うこと
もできる。

以上の説明から明らかなように、本発明には従来よりも
使用回路素子数が少ない従って回路規模が小さく小形な
双方向光中継器およびその中継益金用いた障害点標定方
式全実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の双方向光中継器お
よび除害点標定方式を示すブロック図、第３図ないし第
７図はそれぞれ本発明の実施例を示すブロック図である
。 Ｌ　６＋　７＋　＆　８ｍ、８−　（ｉｌ１　）・・・
・・・双方向光中継器、１１・・・・・・光−電気変換
部、１２・・・・・・等化増幅回路、１３．２３・・・
・・再生回路、１４・・・・・・電気−光変換部、１５
．１９・・・・・・切換回路、１６・・・・・・スイッ
チ回路、１７・・・・・・交流結合回路、１８・・・・
・・禁止ゲート、ス２−（ｉ）　、　２−（ｊ）　、　
２０−（ｇ・・・・・・制御回路、２１・・・・・・検
出回路、２２・・・・・・判定回路、３・・・・・・標
定装置、３１・・・・・・発振器、３２・・・・・・符
号発生部、３３・・・・・・符号誤り検出部、４，５・
・・・・・端局中継器。 ７−ゝ 代理人　弁理士　内　原　、ｉ 警−１口 Ｖ、　２１２Ｉ ／１ ／　。 琴　Ｉ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光フアイバケーブルを介して受信した光信号を電
   気信号に変換する第１の変換部と、前記電気信号を増幅
   し波形等化する等化増幅部と、該等化増幅部を通した前
   記電気信号のレベルを該電気信号に含まれているクロッ
   ク信号のタイミングごとに識別してディジタル信号を再
   生する再生部と、前記ディジタル信号を光信号に変換し
   て送出する第２の変換部とをそれぞれ有し且つ双方向伝
   送を行うよう配設した第１および第２の中継回路と、 折返し接続を指示する第１の制御信号を受信したときに
   これに応答して前記第１の中継回路で再生した前記ディ
   ジタル信号を前記第２の中継回路の前記等化増幅部の入
   力端へ導く第１の切換部および、折返し接続を指示する
   第２の制御信号を受信したときにこれに応答して前記第
   ２の中継回路で再生した前記ディジタル信号を前記第１
   の中継回路の前記等化増幅部の入力端へ導く第２の切換
   部の少なくともいずれか一方の切換部とを備えたことを
   特徴とする双方向光中継器。
2. （２）前記等化増幅部は、これ全通した前記電気信号の
   レベルが予め定めた範囲内の大きさになるよう該等化増
   幅部の増幅利得および前記第１の変換部の変換利得を制
   御する制御手段を有する特許請求の範囲第（り項記載の
   双方向光中継器。
3. （３）前記第１および第２の切換部は、前記ディジタル
   信号の直流成分全阻止するための交流結合回路を有する
   特許請求の範囲第（１）項記載の双方向光中継器。
4. （４）前記第１および第２の切換部は、前記ディジタル
   信号が前記第１および第２の中継回路間での折返し接続
   を示す指定信号を含んでいることを検知したときにこれ
   に応答して前記第１およびｆｇ２の制御信号を発生する
   制御手段金有する特許請求の範囲第（１）項記載の双方
   向光中継器。
5. （５）前記第１および第２の切換部の両方を備えておシ
   、該第１および第２の切換部は、両者のうちのいずれか
   一方の切換部が最初に前記指定信号を含む前記ディジタ
   ル信号を受信したときにこれに応答して他の一方の切換
   部の動作を禁止するループ禁止手段を有する特許請求の
   範囲第（４）項記載の双方向光中継器。
6. （６）光信号全双方向に伝送するための光フアイバケー
   ブルと、 折返し接続を行う中継箇所を示す指定信号および所定の
   パターンのパルス列信号を含む探索信号を発生して前記
   光フアイバケーブルに送出する送信部と、前記中継箇所
   で折返されてきた前記探索信号を受けて折返し伝送路の
   障害の有無を検出する受＠部とを有する標定手段と、前
   記光フアイバケーブルを介して受信した光信号を電気信
   号に変換し等化増幅部で増幅および等化を行い次いでデ
   ィジタル信号全再生してこれを光信号に変換し送出する
   双方向中継回路と、該双方向中継回路の一方で再生した
   ディジタル信号が前記指定信号を含んでいることを検知
   したときに該ディジタル信号を前記双方向中継回路の他
   の一方の前記等化増幅部の入力端へ導いて前記折返し接
   続を行う切換手段と金有する双方向光中継器と金備えた
   ことをＩｒ′ｆ徴とする障害点標定方式。