JPWO2006051616A1 - 双方向光通信システム - Google Patents

Abstract

現用線と予備線を用いる通信システムにおいて、現用線と予備線との切り換えがスムーズに行なわれるようにするために、マスター装置とスレーブ装置とのいずれか一方側が、現用線と予備線とを切り換える光スイッチを有し、他方側は、現用線と予備線とを集約する光カプラを有することとする。光スイッチを有する側が現用線の通信状態が悪化したことが検出すると、その側の光スイッチを切り換えて予備線を使用する双方向光通信システムを提供する。

Description

本発明は、現用線と予備線とを用いて通信の信頼性を上げる通信システムに関する。

大容量の情報を伝送するために、例えば、光通信を用いた通信システムが使用されている。大容量の情報の例としては映像情報などがあり、テレビ放送の中継などのためにそのような通信システムが使用されている。テレビ放送などでは、映像が途切れてしまう放送事故を避ける必要性が高い。そのために、通信システムの通信ケーブルを多重化し、例えば、現用線と予備線とが用いて通信が行なわれる（例えば、特許文献１参照。）。

図１は、光通信のために使用される現用線と予備線とを用いた従来の通信システムの一例を示す。通信システムはマスター装置１０１とスレーブ装置１０２とからなる。マスター装置１０１は、第一送受信部１０３と第一光スイッチ部１０４とを有する。スレーブ装置１０２は、第二送受信部１０５と第二光スイッチ部１０６とを有する。

第一光スイッチ部１０４は端子１０９、１１０、１１１を有している。端子１０９は第一送受信部１０３に接続され、端子１１０は現用線１０７に接続され、端子１１１は予備線１０８に接続されている。第一光スイッチ部１０４は、端子１０９を端子１１０または端子１１１に接続することができる。同様に、第二光スイッチ部１０６は端子１１２、１１３、１１４を有している。端子１１２は第二送受信部１０５に接続され、端子１１３は現用線１０７に接続され、端子１１４は予備線１０８に接続されている。第二光スイッチ部１０６は、端子１１２を端子１１３または端子１１４に接続することができる。

図１のように、第一光スイッチ部１０４において端子１０９と端子１１０とを接続し、また、第二光スイッチ部１０６において端子１１２と端子１１３とを接続することにより、現用線１０７を用いた通信が行なわれる。もし、現用線１０７に障害が発生すれば、第一光スイッチ部１０４において端子１０９と端子１１１との接続に切り換え、また、第二光スイッチ部１０６において端子１１２と端子１１４との接続に切り換えることにより、予備線１０８を用いた通信が行なわれる。

なお、図２は第一光スイッチ部１０４、第二光スイッチ部１０６に使用される光スイッチの構造の一例を示す。光スイッチは、入出力端子２０１、２０２、２０３を有し、また、ミラー２０４を有している。ミラー２０４が挿入された状態では、入出力端子２０２と入出力端子２０３との間で光の送受信が可能となる。また、ミラー２０４を抜いた状態では、入出力端子２０１と入出力端子２０３との間で光の送受信が可能となる。したがって、例えば、入出力端子２０２を端子１１０に、入出力端子２０１を端子１１１に、入出力端子２０３を端子１０９に対応付けることにより、第一光スイッチ部１０４を構成することができる。第二光スイッチ部１０６についても同様である。

図２では、２対１の光の入出力の選択が可能であったが、２対２の入出力の選択も可能である。

図３は、２対２の入出力の選択を可能とする光スイッチの構造の一例を示す。図３に例示される光スイッチは、入出力端子２０１、２０２、２０３、２０５を有している。ミラー２０４が挿入された状態では、入出力端子２０１と入出力端子２０５、入出力端子２０２と入出力端子２０３、の間で光の入出力が可能となる。一方、ミラー２０４を抜いた状態では、入出力端子２０１と入出力端子２０３、入出力端子２０２と入出力端子２０５、の間で光の入出力が可能となる。
特開平８−２９３８５４号公報

マスター装置とスレーブ装置とが光スイッチを有する構成では、マスター装置の第一光スイッチ部とスレーブ装置の第二光スイッチ部における切り換えを同時に行なう必要がある。しかし、この同時に切り換えることには困難が伴なう。例えば、何らかの理由により、現用線の瞬断等の一時的な障害の発生をマスター装置のみが検出し、スレーブ装置が障害の発生を検出しなかったために、マスター装置の側で第一光スイッチ部のみの切り換えを行なってしまうと、マスター装置とスレーブ装置との通信が不可能となってしまう。また、マスター装置側とスレーブ装置側とでそれぞれ光スイッチの切り換えを行なうにしても、切り換えのタイミングが合わない間は通信ができない。

そこで、本発明は、現用線と予備線を用いる通信システムにおいて、現用線と予備線との切り換えがスムーズに行なわれるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明においては、マスター装置とスレーブ装置とのいずれか一方が、現用線と予備線とを切り換える光スイッチを有し、他方は、現用線と予備線とを集約する光カプラを有し、光スイッチを有する方で現用線の通信状態が悪化したことが検出されると、光スイッチを切り換えて予備線を使用する通信システムを提供する。

光スイッチがマスター装置またはスレーブ装置の一方にしかないので、現用線と予備線とのスムーズな切り換えが可能となり、課題が解決される。

また、光スイッチを有する方は、予備線を介して送信される信号のレベルを監視し、予備線の信号が所定のレベル以下、あるいは検出不能となった場合には、光スイッチの接続を維持するようになっていてもよい。

このような構成により、光スイッチを有さない方がメンテナンスなど何らかの理由で信号を送信することができなくなっても、現用線を使用し続けるので、光スイッチの無駄な切り換えにより信号が途切れることを避けることができる。

また、予備線を使用している場合に、光スイッチを有する方が、現用線の使用へ復帰するための許可信号を取得可能となっていてもよい。

このような構成により、現用線に障害が発生した後に復旧した場合に、適切なタイミングを見計らって現用線の使用へ戻すことができる。

本発明により、障害が発生した場合における現用線と予備線との切り換えをスムーズに行なうことが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。なお、本発明はこれら実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。

（実施形態１）
本発明の実施形態１として、マスター装置とスレーブ装置とのいずれか一方が、現用線と予備線とを切り換えるスイッチを有し、他方は、現用線と予備線とを集約するカプラを有し、スイッチを有する方で現用線の通信状態が悪化したことが検出されると、スイッチを切り換えて予備線を使用する通信システムについて説明する。なお、以下では、このような通信システムの一例として光信号が通るケーブルあるいはファイバを双方向に通信する双方向光通信システムを用いて説明する。

（実施形態１：構成）
図４は、本発明の実施形態１に係る双方向光通信システムの機能ブロック図を例示する。双方向光通信システムは、マスター装置４０１とスレーブ装置４０２とからなる。

マスター装置４０１は、第一送受信部４０３と、光スイッチ部４０４と、光スイッチ駆動部４０５と、を有する。また、スレーブ装置４０２は、光カプラ部４０６と、第二送受信部４０７と、を有する。

マスター装置４０１とスレーブ装置４０２とは、現用線４０８と予備線４０９とを用いて双方向に通信が可能である。なお、現用線４０８と予備線４０９とは、光ケーブルあるいは光ファイバーにより構成される。

「第一送受信部」４０３は、光信号を送受信する。すなわち、光信号を送信する手段と光信号を受信する手段とを有する。

図５は、第一送受信部４０３の構成を例示する。第一送受信部４０３は、送信手段５０１、５０２、５０３、…を有し、この手段が光信号を送信する。また、少なくも一つの受信手段５０４を有し、この手段が光信号を受信する。送信手段５０１、５０２、５０３、受信手段５０４が光信号を送受信するために用いる通信路は、最終的に一つにまとめられ、第一送受信部４０３の外部に引きだされる。なお、送信手段５０１、５０２、５０３が送信する信号を受信側で区別できるように、例えば各送信手段が送信する光信号の波長が異なっていることが望ましい。すなわち、複数の波長の光が多重化され送受信がされるようになっているのが望ましい。

例えば、誘電体多層膜フィルタ（ＴＦＦ）は、任意の１波長の光信号のみを透過させ他の波長の光信号を全反射し、また、任意の１波長の光信号を誘電体多層膜フィルタの一方の側から照射して他方の側から波長多重された光信号を照射すると、波長多重された光信号が全反射しつつ一方の側から照射された任意の１波長の光信号が挿入される。この性質を用いて、送信手段５０１、５０２、５０３、…、受信手段５０４を数珠繋ぎのようにＴＦＦを介して接続することにより、複数の波長の光が多重化され送受信が可能となる。

「光スイッチ部」４０４は、第一送受信部４０３に現用線４０８又は予備線４０９を接続するかの選択が可能なスイッチにより構成される。例えば、図２または図３に例示された構造の光スイッチにより構成される。なお、現用線４０８と予備線４０９との区別は相対的なものであってもよく、第一送受信部４０３が光スイッチ部４０４により現在接続されているものを現用線と呼び、そうでないほうを予備線と呼ぶようになっていてもよい。あるいは、現用線４０８と予備線４０９との区別は絶対的なものであってもよく、主に使用する方を現用線と呼んでもよい。

「光スイッチ駆動部」４０５は、光スイッチ部４０４を駆動するための部である。光スイッチ部４０４が、図２または図３に例示された構造の光スイッチにより構成される場合には、ミラー２０４の挿抜を制御することを行なう。例えば、アクチュエータを制御することにより、ミラー２０４の挿抜を行なう。

「光カプラ部」４０６は、現用線４０８及び予備線４０９を集約する。すなわち、現用線４０８及び予備線４０９を介してスレーブ装置４０２へ向けて送信される光信号を合成し、また、後に説明する第二送受信部４０７から送信される光信号を現用線４０８及び予備線４０９に分岐して出力する。

図７は、光カプラ部の構造の概念的な図である。光カプラ部４０６の内部には、端子７０１、７０２、７０３があり、端子７０１は第二送受信部４０７と接続され、端子７０２は現用線４０８に接続され、端子７０３は予備線４０９に接続されている。現用線４０８と予備線４０９とを介してスレーブ装置４０２へ送信される光信号は、端子７０１へ集約され、第二送受信部４０７へ出力される。逆に、第二送受信部４０７により端子７０１へ送信された光信号は、端子７０２と端子７０３とへ分岐され、現用線４０８と予備線４０９に出力される。

図８は、光カプラ部４０６を構成するための光カプラの構造を例示する。この例では、２本の光ファイバー８０１と８０２とを、部分８０３にて融着して光カプラとしている。このようにすることにより、端点８０４に入力された光信号は、端点８０５と端点８０６とに分岐して出力される。逆に、端点８０５と端点８０６とに入力された光信号は集約されて端点８０４へ出力される。したがって、端点８０４を端子７０１に対応づけ、端点８０５、８０６をそれぞれ端子７０２、７０３に対応付けることにより、光カプラ部４０６を構成することができる。

「第二送受信部」４０７は、光信号を送受信する。また、前述したように光カプラ部４０６と接続されている。第二送受信部４０７は、光信号を送信する手段と光信号を受信する手段とを有する。

図６は、第二送受信部４０７の構成を例示する。第二送受信部４０７は、受信手段６０１、６０２、６０３を有し、この手段が光信号を受信する。また、少なくとも一つの送信手段６０４を有し、この手段が光信号を送信する。受信手段６０１、６０２、６０３、送信手段６０４が光信号を送受信するために用いる通信路は、最終的に一つにまとめられ、第二送受信部４０７の外部に引き出される。なお、受信手段６０１、６０２、６０３が受信する信号は、異なる送信手段から送信される信号になるように、例えば、受信手段６０１、６０２、６０３が受信できる光の波長がそれぞれ異なるようになっているのが望ましい。例えば、上述したようにＴＦＦを用いて波長多重を行なう。例えば受信手段６０１は、送信手段５０１が送信する波長の光を受信し、受信手段６０２は、送信手段５０２が送信する波長の光を受信し、受信手段６０３は、送信手段５０３が送信する波長の光を受信するようになっているのが望ましい。

本実施形態において、マスター装置４０１の光スイッチ駆動部４０５による光スイッチ部４０４の駆動は次のように行われる。すなわち、通常の場合には、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続する。もし、第一送受信部４０３が受信する光信号により、現用線４０８の通信状態の悪化が検出された場合には、予備線４０９と第一送受信部４０３とを接続する。「通信状態の悪化」とは、例えば、スレーブ装置から送信される光信号のレベルが低下し通信が不可能あるいはそれに近い状態になること、あるいは、パリティなどのエラーの発生の頻度が増加すること、など、通信を行なうにあたっての障害が発生した状態に、あるいは、障害の発生が予見される状態になることをいう。この通信状態の悪化は、例えば、第一送受信部４０３の受信手段により検出される。あるいは、第一送受信部４０３の受信手段以外に現用線の通信状態を監視する部が備えられていてもよい。

図９は、光スイッチ駆動部４０５による光スイッチ部４０４の駆動の様子を示す。図９（ａ）は、通常の状態を示し、現用線４０８と第一送受信部４０３とが接続されている様子を示す。図３の光スイッチを用いて光スイッチ部４０４を構成する場合には、例えば、端子９０１、９０２、９０３、９０４をそれぞれ入出力端子２０１、２０３、２０２、２０５に対応させ、ミラー２０４を抜いた状態とする。図９（ｂ）は、現用線４０８の通信状態の悪化が検出された場合の接続の様子を示す。端子９０１と端子９０４とが接続され、予備線４０９と第一送受信部４０３とが接続される。このような状態は、図３の光スイッチにおいて、ミラー２０４を挿入した状態に対応する。

（実施形態１：処理の流れ）
図１０は、本実施形態におけるマスター装置での処理の流れを説明するフローチャートを例示する。ステップＳ１００１において、現用線と第一送受信部とを接続する（通常時接続ステップ）。これは通常の場合の接続である。そして、ステップＳ１００２において、現用線の通信状態の悪化が検出されるまで待つ。もし、現用線の通信状態の悪化が検出されれば、ステップＳ１００３へ処理を移行させ、予備線と第一送受信部とを接続する（異常時接続ステップ）。

なお、予備線と第一送受信部とを接続した後は、予備線と現用線との名称を入れ換えてもよい。すなわち、このような場合は、現用線と予備線との区別が相対的な場合であり、符号４０８が付された通信路を予備線と呼び、符合４０９が付された通信路を現用線と呼ぶようにしてもよい。このような場合には、ステップＳ１００３の処理が行なわれた後、予備線と現用線との名称を入れ換えがされた状態でステップＳ１００２へ処理を移行させることになる。

（実施形態１：主な効果）
本実施形態では、光スイッチ部がマスター装置にしかないので、現用線と予備線とのスムーズな切り換えが可能となる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２として、マスター装置が、予備線を介して送信される信号のレベルを監視し、予備線の信号が所定のレベル以下、あるいは検出不能となった場合には、光スイッチの接続を維持する双方向光通信システムについて説明する。

（実施形態２：構成）
図１１は、本発明の実施形態２に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図を例示する。マスター装置１１０１は、第一送受信部４０３と、光スイッチ部４０４と、光スイッチ駆動部４０５と、レベル監視部１１０２と、を有し、光スイッチ駆動部４０５は無検出時維持手段１１０３を有している。スレーブ装置の構成は実施形態１と同じである。したがって、本実施形態に係る双方向光通信システムは、実施形態１に係る双方向光通信システムのマスター装置がレベル監視部を有し、光スイッチ駆動部が無検出時維持手段を有する構成となっている。

「レベル監視部」１１０２は、スレーブ装置４０２から予備線４０９を介して送信される光信号を監視する。例えば、光信号のレベルの強弱を測定したり、光通信により表わされる情報のエラーの発生の程度を測定したりすることによりその監視を行なう。したがって、レベル監視部１１０２は、予備線に接続される。

図１２は、本実施形態における第一送受信部とレベル監視部との接続の様子を例示する。図１２（ａ）は通常の場合に対応しており、光スイッチ部４０４は、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続し、また、予備線４０９とレベル監視部１１０２とを接続する。図１２（ｂ）は、第一送受信部が受信する光信号により現用線の通信状態の悪化が検出された場合に対応しており、光スイッチ部４０４は、予備線４０９と第一送受信部４０３とを接続する。なお、現用線４０８とレベル監視部１１０２とを接続してもよい。例えば、現用線の通信状態の悪化により、現用線と予備線との名称を入れ換える場合には、符号４０８が付された通信線とレベル監視部１１０２とを接続する。

「無検出時維持手段」１１０３は、レベル監視部１１０２が前記光信号のレベルが所定のレベル未満になったことを検出した場合において、光スイッチ部４０４の接続を維持するための手段である。ここで、「前記光信号」とは、スレーブ装置４０２から予備線４０９を介して送信される光信号である。また、「光スイッチ部４０４の接続を維持する」とは、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続し続けることを意味する。

本発明においては、スレーブ装置の光カプラ部により第一送受信部から送信される光信号が分岐されるので、現用線４０８と予備線４０９とを介して、原則として同じ光信号がスレーブ装置４０２から送信される。もし、予備線４０９が断線するなどの障害が発生した場合には、予備線４０９と第一送受信部４０３とを接続することは無意味であるので、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続し続けることとした。また、第二送受信部４０７のメンテナンスなどのために、第二送受信部４０７の送信手段の一部又は全てを停止させてしまった場合には、現用線４０８に障害が発生していないにもかかわらず、第一送受信部４０３が受信する光信号のレベルが低下したり第一送受信部４０３が受信する光信号が存在しなくなったりするので、現用線の通信状態が悪化したとして障害などの検出が行なわれる可能性がある。しかし、実際には、現用線４０８に障害が発生していないので、現用線と予備線とを切り換える必要はなく、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続し続けることとした。

（実施形態２：処理の流れ）
図１３は、本実施形態におけるマスター装置での処理の流れを説明するフローチャートを例示する。ステップＳ１３０１において、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続する（通常時接続ステップ）。ステップＳ１３０２において、現用線の通信状態の悪化が検出されるまで待つ。もし、現用線の通信状態の悪化が検出されれば、ステップＳ１３０３に処理を移行させ、レベル監視部１１０２が光信号を検出しているかどうか、換言すれば、予備線４０９を介して送信される光信号が所定のレベル未満でないかどうか、を判断し、光信号が検出されていればステップＳ１３０４へ処理を移行させ、光信号が検出されていなければステップＳ１３０２へ処理を戻す。ステップＳ１３０４において、予備線４０９と第一送受信部４０３とを接続する（異常時接続ステップ）。

（実施形態２：主な効果）
本実施形態によれば、予備線が使用不能であったり、現用線に障害が発生していないのに障害が発生したように見えたりする場合に、現用線と予備線との無駄な切り換えが行なわれないようにすることができる。特に、現用線に障害が発生していないのに障害が発生したように見えたりする場合に現用線から予備線へ切り換える際に発生する通信の瞬断などを避けることができる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３として、予備線を使用している場合に、マスター装置が現用線を使用することに復帰するための許可信号を取得可能とする双方向光通信システムについて説明する。

（実施形態３：構成）
図１４は、本発明の実施形態３に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図を例示する。マスター装置１４０１は、第一送受信部４０３と、光スイッチ部４０４と、光スイッチ駆動部４０５と、現用線通信状態監視部１４０２と、を有し、光スイッチ駆動部４０５は、許可信号取得手段１４０３と、を有していてもよい。また、図１５に例示するように、マスター装置は、レベル監視部を有し、光スイッチ駆動部は無検出時維持手段を有していてもよい。スレーブ装置の構成は実施形態１または２と同じである。したがって、本実施形態に係る双方向光通信システムは、実施形態１または２に係る双方向光通信システムのマスター装置が現用線通信状態監視部を有し、光スイッチ駆動部が許可信号取得手段を有する構成となっている。

「現用線通信状態監視部」１４０２は、現用線４０８の通信状態を監視することが可能な部である。現用線通信状態監視部１４０２は、予備線４０９と第一送受信部４０３とが接続されても、現用線４０８の通信状態を監視することが可能である。このため、現用線通信状態監視部１４０２は、図１４又は図１５に例示されるように光スイッチ部４０４から現用線４０８の光信号を得る。あるいは、現用線４０８を介してスレーブ装置から送信される光信号を光カプラなどにより分岐し、光信号を得るようになっていてもよい。

「許可信号取得手段」１４０３は、マスター装置１４０１の光スイッチ部４０４の接続が、予備線４０９と第一送受信部４０３とを接続し、かつ、現用線通信状態監視部１４０２が現用線４０８の通信状態が良好になったことを検出した場合に、許可信号を取得するための手段である。「許可信号」とは、光スイッチ部４０４を、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続する状態に切り換えるための信号である。この信号は、例えば、マスター装置１４０１に接続された入力装置から入力され、許可信号取得手段１４０３により取得される。あるいは、現用線通信状態監視部１４０２が、現用線４０８の通信状態が悪化した後、現用線４０８の通信状態が良好になったことを検出したことを示す信号が許可信号となり、その許可信号が許可信号取得手段１４０３により取得されるようになっていてもよい。

（実施形態３：処理の流れ）
図１６は、本実施形態におけるマスター装置の処理の流れを説明するフローチャートを例示する。ステップＳ１６０１において、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続する（通常時接続ステップ）。ステップＳ１６０２において、現用線の通信状態の悪化が検出されるまで待つ。もし、現用線の通信状態の悪化が検出されれば、ステップＳ１６０３へ処理を移行させ、予備線４０９と第一送受信部４０３とを接続する。その後、ステップＳ１６０４において、現用線４０８の通信状態が良好となったことが現用線通信状態監視部１４０２により検出されるまで待つ。現用線４０８の通信状態が良好となったことが検出されると、ステップＳ１６０５に処理を移行させ、許可信号取得手段１４０３により、許可信号が取得されるまで待つ。許可信号が取得されれば、ステップＳ１６０５へ処理を移行させ、現用線４０８と第一送受信部４０３とを接続する。

なお、実施形態２におけるようにマスター装置がレベル監視部を有し、光スイッチ部が無検出時維持手段を有する場合には、ステップＳ１６０２とステップＳ１６０３との間に、レベル監視部が光信号を検出しているかどうかを判断するステップが加わる。もし、光信号が検出されていなければ、ステップＳ１６０２へ処理を戻すことが行なわれ、光信号が検出されていれば、ステップＳ１６０３へ処理を移行させる。

（実施形態３：主な効果）
本実施形態により、現用線に障害が発生した後に復旧した場合に、適切なタイミングを見計らって現用線の使用へ戻すことができる。

（実施形態４）
本発明の実施形態４として、実施形態２における「所定のレベル」が保持される双方向光通信システムについて説明する。

（実施形態４：構成）
図１７は、本発明の実施形態４に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図を例示する。マスター装置１７０１は、第一送受信部４０３と、光スイッチ部４０４と、光スイッチ駆動部４０５と、を有し、光スイッチ駆動部４０５は無検出時維持手段１１０３と有し、レベル監視部１１０２は、所定レベル保持手段１７０２を有する。スレーブ装置は、実施形態２に係るものと同じである。したがって、本実施形態に係る双方向光通信システムは、実施形態２に係る双方向光通信システムのマスター装置のレベル監視部が所定レベル保持手段を有する構成となっている。

「所定レベル保持手段」１７０２は、所定のレベルを保持する。例えば、レベル監視部１１０２を含む部分をマイクロコンピュータなどにより実現する場合には、フラッシュメモリを用いて所定レベル保持手段を構成し、そのフラッシュメモリに所定のレベルを記憶させる。なお、フラッシュメモリのように永続的に記憶をさせるものを使用する必要はなく、通常の半導体メモリを用いて所定レベル保持手段を構成してもよい。したがって、本実施形態においては、レベル監視部１１０２は、必要に応じて所定レベル保持手段１７０２から所定のレベルを読出して、その読み出されたレベルとスレーブ装置から予備線を介して送信される光信号のレベルとを比較する。「必要に応じて」とは、例えば、マスター装置の電源が投入されたりリセットが行なわれたりした後に、レベル監視部１１０２が動作可能な状態となった場合、一定時間あるいは所定の時間の経過が検出された場合、所定レベル保持手段に保持された所定のレベルが変更された場合、などを意味する。

（実施形態４：主な効果）
本実施形態により、レベル監視部１１０２の所定のレベルをマスター装置の電源投入等ごとに設定したりする煩わしさの発生を防止できたり、次に説明するように、所定のレベルを変更することが可能となる。

（実施形態５）
本発明の実施形態５として、実施形態２における「所定のレベル」が変更可能な双方向光通信システムについて説明する。

（実施形態５：構成）
図１８は、本発明の実施形態５に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図を例示する。マスター装置１８０１は、第一送受信部４０３と、光スイッチ部４０４と、光スイッチ駆動部４０５と、を有し、光スイッチ駆動部４０５は無検出時維持手段１１０３と有し、レベル監視部１１０２は、所定レベル保持手段１７０２と、所定レベル取得手段１８０２と、所定レベル変更手段１８０３と、を有する。スレーブ装置は、実施形態４に係るものと同じである。したがって、本実施形態に係る双方向光通信システムは、実施形態４に係る双方向光通信システムのマスター装置のレベル監視部が所定レベル取得手段と所定レベル変更手段とを有する構成となっている。

「所定レベル取得手段」１８０２は、所定レベル保持手段で保持されるべきレベルを取得する。この取得は、例えば、入力装置がマスター装置１８０１に接続され、その入力装置に入力された値を取得することにより行なわれてもよい。その入力装置は、例えば、パーソナルコンピュータのようにキーボード、マウス、ディスプレイを備え、マスター装置の操作者が値を入力できるようになっていてもよい。

あるいは、所定レベル取得手段１８０２は、レベルを適切に生成するようになっていてもよい。例えば、予備線を流れる信号の増幅器の動作が時間の経過と共に変化する場合、時間の経過に従って異なるレベルを生成するようになっていてもよい。

「所定レベル変更手段」１８０３は、所定レベル保持手段１７０２に保持されている所定のレベルを、所定レベル取得手段１８０２で取得されたレベルに変更する。

したがって、本実施形態においては、所定レベル取得手段１８０２によりレベルが取得されると、所定レベル変更手段１８０３により、所定レベル保持手段１７０２に保持されている所定のレベルが、所定レベル取得手段１８０２により取得されたレベルに変更される処理が行なわれる。その後、必要に応じて、レベル監視部１１０２により、所定レベル保持手段に保持されている所定のレベルの読出しが行なわれ、スレーブ装置から予備線を介して送信される光信号のレベルとの比較が行なわれる。

（実施形態５：主な効果）
本実施形態により、無検出時維持手段が動作するべき光信号のレベルを変更することが可能となる。例えば、第二送信部の送信手段の数が変更された場合や予備線の増幅器の設定が変更された場合などに、適切なレベルを設定することができる。

（実施形態６）
本発明の実施形態６として、第二送受信部の送信手段の数を検出して、「所定のレベル」を変更する双方向光通信システムについて説明する。

（実施形態６：構成）
図１９は、本発明の実施形態６に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図を例示する。マスター装置１９０１は、第一送受信部４０３と、光スイッチ部４０４と、光スイッチ駆動部４０５と、を有し、光スイッチ駆動部４０５は無検出時維持手段１１０３と有し、レベル監視部１１０２は、所定レベル保持手段１７０２と、所定レベル取得手段１８０２と、所定レベル変更手段１８０３と、送信手段数検出手段１９０２を有する。スレーブ装置は、実施形態５に係るものと同じである。したがって、本実施形態に係る双方向光通信システムは、実施形態５に係る双方向光通信システムのマスター装置のレベル監視部が送信手段数検出手段１９０２を有する構成となっている。

「送信手段数検出手段」１９０２は、第二送受信部４０７の光信号を送信する送信手段の数を検出する。例えば、第二送受信部４０７の少なくとも一つの送信手段が、第二送受信部４０７のコンフィグレーションを示す情報を送信し、その情報の中に送信手段の数などが含まれるようにしておき、その送信された情報に基づいて、送信手段数検出手段１９０２が送信手段の数を検出する。あるいは、送信手段ごとに異なる波長が用いられて光信号の送信が行なわれる場合には、波長に対する光信号の強度を測定して、強度の極大点の数を調べることにより、送信手段の数を検出することができる。

図２０は、横軸２００１に波長をとり、縦軸２００２に光信号の強度をとった場合のグラフ２００３を示す。この例では、極大点が３つあるので、送信手段の数が３として検出される。

本実施形態においては、所定レベル取得手段１８０２は、送信手段数検出手段１９０２により検出された数に基づいてレベルを取得する。例えば、送信手段一つあたりの値をあらかじめ決めておき、その値に送信手段の数を乗じて得られる値をレベルとして生成する。

（実施形態６：主な効果）
本実施形態により、第二送受信部の送信手段の数に応じたレベルが所定のレベルとなるので、予備線に障害が発生していないかどうかを適切に判断することができる。

本発明に係る双方向光通信システムは、障害が発生した場合における現用線と予備線との切り換えをスムーズに行なうことが可能となるなどの効果を有し、産業上有用である。

従来の通信システムの一例図 光スイッチの構造の一例図 光スイッチの構造の一例図 本発明の実施形態１に係る双方向光通信システムの機能ブロック図 第一送受信部４０３の構成の一例図 第二送受信部４０７の構成の一例図 光カプラ部の構造の概念的な図 光カプラの構造の一例図 光スイッチ駆動部４０５による光スイッチ部４０４の駆動の様子を示す図 マスター装置での処理の流れを説明するフローチャート 本発明の実施形態２に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図 第一送受信部とレベル監視部との接続の様子を示す図 マスター装置での処理の流れを説明するフローチャート 本発明の実施形態３に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図 本発明の実施形態３に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図 マスター装置の処理の流れを説明するフローチャート 本発明の実施形態４に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図 本発明の実施形態５に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図 本発明の実施形態６に係る双方向光通信システムのマスター装置の機能ブロック図 横軸２００１に波長をとり、縦軸２００２に光信号のレベルをとった場合のグラフの一例図

符号の説明

４０１ マスター装置
４０２ スレーブ装置
４０３ 第一送受信部
４０４ 光スイッチ部
４０５ 光スイッチ駆動部
４０６ 光カプラ部
４０７ 第二送受信部

Claims (7)

1. 双方向光通信システムであって、
   光信号を送受信する第一送受信部と、第一送受信部に現用線又は予備線を接続するか選択が可能な光スイッチ部と、前記光スイッチ部を駆動する光スイッチ駆動部と、を有するマスター装置と、
   前記現用線及び予備線を集約する光カプラ部と、前記光カプラ部と接続された第二送受信部と、を有するスレーブ装置と、
   からなり、
   前記マスター装置の前記光スイッチ駆動部は、通常の場合には、現用線と第一送受信部とを接続し、前記第一送受信部が受信する光信号により現用線の通信状態の悪化が検出された場合には、予備線と第一送受信部とを接続するように光スイッチ部を駆動する双方向光通信システム。
2. 前記マスター装置は、前記スレーブ装置から前記予備線を介して送信される光信号を監視するレベル監視部を有し、
   前記光スイッチ駆動部は、前記レベル監視部が前記光信号のレベルが所定のレベル未満になったことを検出した場合において、前記光スイッチ部の接続を維持する無検出時維持手段を有する請求項１に記載の双方向光通信システム。
3. 前記マスター装置は、現用線の通信状態を監視することが可能な現用線通信状態監視部を有し、
   前記光スイッチ駆動部は、
   前記マスター装置の前記光スイッチ部の接続が、予備線と第一送受信部とを接続し、かつ、前記現用線通信状態監視部が現用線の通信状態が良好となったことを検出した場合に、前記光スイッチ部を、現用線と第一送受信部とを接続する状態に切り換えるための許可信号を取得するための許可信号取得手段を有する請求項１又は２に記載の双方向光通信システム。
4. 前記レベル監視部は、前記所定のレベルを保持する所定レベル保持手段を有する請求項２に記載の双方向光通信システム。
5. 前記レベル監視部は、
   前記所定レベル保持手段で保持されるべきレベルを取得する所定レベル取得手段と、
   前記所定レベル保持手段に保持されている所定のレベルを、前記所定レベル取得手段で取得されたレベルに変更する所定レベル変更手段と、
   を有する請求項４に記載の双方向光通信システム。
6. 前記レベル監視部は、
   第二送受信部の光信号を送信する送信手段の数を検出する送信手段数検出手段を有し、
   前記所定レベル取得手段は、前記送信手段数検出手段により検出された数に基づいてレベルを取得する請求項５に記載の双方向光通信システム。
7. 双方向光通信システムの動作方法であって、
   前記双方向光通信システムは、
   光信号を送受信する第一送受信部と、第一送受信部に現用線又は予備線を接続するか選択が可能な光スイッチ部と、を有するマスター装置と、
   前記現用線及び予備線を集約する光カプラと、前記光カプラと接続された第二送受信部と、を有するスレーブ装置と、
   からなり、
   通常の場合には、前記光スイッチ部に現用線と第一送受信部とを接続させる通常時接続ステップと、
   前記第一送受信部で受信する光信号により現用線の通信状態の悪化が検出された場合には、前記光スイッチ部に予備線と第一送受信部とを接続させる異常時接続ステップと、
   を含む双方向光通信システムの動作方法。

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