WO2020022303A1 - 通信システム - Google Patents
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- H04Q2209/823—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data where the data is sent when the measured values exceed a threshold, e.g. sending an alarm
Definitions
- the present invention relates to a communication system and a monitoring method, and more particularly, to a communication system and a monitoring method including a branch device capable of switching a power supply path according to an instruction of a terminal station.
- a branching unit (Branching Unit, BU) is installed on the sea floor.
- a power feeding device Power Feeding Equipment, PFE
- PFE Power Feeding Equipment
- a plurality of power supply paths are connected to the BU, and the BU has a function of switching the power supply path.
- the BU uses a switch included in the BU to switch the connection state of the power supply line inside the BU according to a control signal from a terminal station installed on land. Therefore, the BU can switch the power supply path so as to receive power supply from another terminal station or another power supply path.
- each power supply line between a terminal station and a BU is referred to as a power supply path, and the entire power supply current path to the BU including one or more power supply devices and one or more power supply paths is supplied.
- a route Call a route.
- Patent Document 1 describes a submarine cable system that maintains power supply to a BU by switching a power supply path when a failure occurs in the power supply path.
- a general BU does not have a function (response function) of notifying a terminal on land of a result of switching the power supply path. Therefore, when a command is transmitted from the terminal station to the BU for switching the power supply path, the terminal station cannot automatically know the result of switching the power supply path. Then, in order to confirm the switching result of the power supply path of the BU having no response function in the terminal station, it is necessary to confirm, for example, a transmission log of the switching signal to the BU recorded in the terminal station. However, for example, even when the BU cannot receive the switching signal and, as a result, the power supply path is not switched, the transmission log of the terminal station indicates that the switching has been completed. For this reason, there is a possibility that the result of switching the power supply path in the BU cannot be confirmed correctly only by referring to the transmission log of the terminal station.
- a communication system includes a plurality of terminal stations having a function of supplying power to a power supply path, a branch device for switching a power supply path including the power supply path, and one of the plurality of terminal stations supplying power to the branch device.
- the power supply voltage to the power supply path observed at each of the plurality of terminal stations is compared before and after the transmission of the switching signal, and the compared power supply voltage is compared.
- a monitoring device that determines a result of switching the power supply path in the branching device when the power supply voltage has changed by a value equal to or more than a first threshold value.
- a monitoring device is a monitoring device used in a communication system in which a plurality of terminal stations having a function of supplying power to a power supply path are connected to a branching device that switches a power supply path including the power supply path. Is connected to the plurality of terminal stations, and in response to any one of the plurality of terminal stations transmitting a switching signal designating a power supply path to the branching device, is monitored at each of the plurality of terminal stations. A power supply voltage to the power supply path is compared before and after the transmission of the switching signal, and a result of switching the power supply path in the branching device is determined based on the fact that the compared power supply voltage has changed by a first threshold or more.
- the monitoring method is a monitoring method for a communication system in which a plurality of terminal stations having a function of supplying power to a power supply path are connected to a branch device that switches a power supply path including the power supply path, wherein In response to any one of the stations transmitting a switching signal specifying a power supply path to the branch device, a power supply voltage to the power supply path observed at each of the plurality of terminal stations before and after the transmission of the switching signal. A comparison is made, and a result of switching the power supply path in the branch device is determined based on a fact that the compared power supply voltage fluctuates by a first threshold or more.
- the communication system, the monitoring device, and the monitoring method of the present invention make it possible to confirm the switching result of the power supply path from a remote place.
- FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a procedure for checking a result of switching a power supply path according to the first embodiment. It is a figure showing the example of composition of submarine cable system 100 of a 2nd embodiment.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal station 110. It is a figure explaining the example of switching of a feed route. It is a figure explaining the example of switching of a feed route. It is a figure which illustrates the supply voltage and supply current between the terminal station 110 and the terminal station 120. It is a figure which illustrates the supply voltage and supply current between the terminal station 110 and the terminal station 120.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal station 110. It is a figure explaining the example of switching of a feed route. It is a figure explaining the example of switching of a feed route. It is a figure which illustrates the supply voltage and supply current between the terminal station 110 and the terminal station 120. It is a figure which illustrates the supply voltage and
- FIG. 3 is a diagram illustrating a power supply voltage and a power supply current between a terminal station 110 and a terminal station 130. It is a flowchart which shows the example of the determination procedure of the switching result of a power supply path. It is a flowchart which shows the example of the determination procedure of the switching result of a power supply path.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a submarine cable system 100 according to a first embodiment of the present invention.
- the submarine cable system 100 includes terminal stations 110, 120, and 130, a branching unit (BU) 140, and a monitoring device 150.
- the terminal stations 110, 120, and 130 are devices installed on land having a function of supplying power to the BU 140.
- the terminal stations 110, 120, and 130 may be collectively referred to as "each terminal station”.
- Each terminal station transmits and receives an optical signal to and from the BU 140 and another terminal station via an optical transmission line (not shown) provided alongside the power supply lines 114, 124, and 134 and the BU 140 in addition to a power supply function to the BU 140.
- the feed path refers to an individual feed line between each terminal station and the BU 140, and the feed path refers to the entire path of the feed current.
- a power supply path of the terminal station 110, the power supply path 114, the BU 140, the power supply path 124, and the terminal station 120 may be configured.
- the BU 140 is a submarine branching device installed on the sea floor, and is supplied with power by a power supply line connected to each terminal station.
- the BU 140 has a switching function of switching connection of the power supply lines 114, 124, and 134, a monitoring control function in the BU 140, a relay of an optical signal transmitted between the terminal stations, and a switching function of an optical transmission path.
- the function of the BU 140 can be controlled from at least one of the monitoring device 150 and each terminal station. The supplied power is used to realize these functions.
- the monitoring device 150 acquires the voltage of the power supply line observed at each terminal station (hereinafter, referred to as “power supply voltage”) through the monitoring lines 117, 127, and 137.
- the monitoring device 150 also has a function of controlling each terminal station and the BU 140.
- the monitoring device 150 is, for example, a server that includes a control unit that controls each terminal station and the BU 140 and an interface with the monitoring lines 117, 127, and 137.
- the monitoring device 150 may include an arithmetic device and a fixed storage device, and the functions may be realized by causing the arithmetic device to execute a program stored in the storage device. Wired or wireless data lines may be used as the monitoring lines 117, 127, and 137.
- the monitoring device 150 determines the power supply line observed at each terminal. Compare the power supply voltage to
- the terminal stations 110, 120, and 130 transmits a power supply path switching signal to the BU 140.
- the switching signal includes information for specifying a new power supply path after switching.
- the switching signal may be transmitted as an optical signal to the BU 140 using an optical transmission line provided alongside the power supply lines 114, 124, and 134.
- the terminal station that has transmitted the switching signal notifies the monitoring device 150 that the switching signal has been transmitted.
- the BU 140 switches the power supply path as specified by the switching signal, thereby reducing the influence on the submarine cable system 100 due to the failure.
- the switching of the power supply path can be performed by switching the connection state between the power supply paths 114, 124, and 134 connected to the BU 140 using a switch (relay).
- the initial power supply path to the BU 140 is the terminal station 110, the power supply path 114, the BU 140, the power supply path 124, and the terminal station 120.
- the power supply path 134 is not connected to the original power supply path.
- the power supply line 124 is separated from the original power supply path by the switching signal, and the new power supply path is the terminal station 110, the power supply path 114, the BU 140, the power supply path 134, and the terminal station 130.
- each terminal measures the power supply voltage before and after the transmission of the switching signal, and sends the signal to the monitoring device 150.
- the monitoring device 150 may have a function of setting the timing at which each terminal station acquires the power supply voltage of the power supply lines 114, 124, and 134 for each terminal station. For example, when the monitoring device 150 acquires the power supply voltage of each terminal at a predetermined timing, the monitoring device 150 notifies the monitoring device 150 that each terminal has transmitted the switching signal, and the monitoring device 150 receives the notification.
- the power supply voltage obtained from each terminal station before and after may be set as a comparison target. The power supply voltage may be measured or compared only at the terminal station included in the new power supply path after switching.
- the power supply load changes at the terminal stations (the terminal stations 110 and 130 in the above example) constituting the new power supply path.
- the BU 140 is supplied with a constant current
- the supply voltage of the terminal stations at both ends of the new supply path changes.
- the monitoring device 150 can determine whether or not the power supply path has been switched based on the result of the comparison of the power supply voltage.
- the monitoring device 150 may obtain the power supply voltage of each terminal station at a fixed cycle and store the value. Good.
- each terminal station may notify the monitoring device 150 of the immediately preceding power supply voltage.
- FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a procedure for confirming the result of switching the power supply path in the first embodiment.
- the monitoring device 150 acquires the power supply voltages before and after the transmission of the switching signal from each terminal station, and compares these voltages (S02). As a result of the comparison, if any of the terminal stations constituting the new power supply path specified by the switching signal confirms a voltage fluctuation equal to or greater than the predetermined threshold (S03: YES), the monitoring device 150 determines that the power supply path is It is determined that the switching has been performed (S04). If a voltage change equal to or more than a predetermined threshold is not confirmed in at least one of the terminal stations constituting the new power supply path (S03: NO), the monitoring device 150 determines that the power supply path has not been switched (S03: NO). S05).
- the monitoring device 150 may transmit an alarm signal indicating that the switching is abnormal to some or all of the terminal stations 110, 120, and 130.
- the monitoring device 150 and each terminal station may output an alarm that can be perceived by the operator to the outside.
- the output alarm is, for example, display of an alarm on a screen, lighting of an alarm lamp, or generation of sound.
- the event that triggers the switching of the power supply path is, for example, a failure of the submarine cable system 100. That is, a switching signal may be transmitted from any of the terminal stations to the BU 140 in response to the occurrence of a failure in the submarine cable system 100. In this case, the terminal station that has detected the failure may transmit a switching signal to the BU 140. Alternatively, the terminal station that has detected the failure notifies the monitoring device 150 of the occurrence of the failure, and based on the instruction to the terminal station 110, 120, or 130 by the monitoring device 150 that has received the notification, the terminal station that has received the instruction. May transmit a switching signal to the BU 140.
- the monitoring device 150 acquires the power supply voltage of each terminal periodically or irregularly at a predetermined frequency, and when the change of the power supply voltage is confirmed when the switching signal is not transmitted to the BU 140, Failure occurrence may be detected. Then, after the occurrence of the failure is detected, the monitoring device 150 may cause each terminal station to transmit a signal for switching the power supply path.
- the submarine cable system 100 of the present embodiment allows the monitoring device 150 at a remote location to confirm the result of switching the power supply path.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a more detailed configuration example of the submarine cable system 100 according to the second embodiment.
- FIG. 3 illustrates cables 116, 126, 136 and optical transmission paths 115, 125, 125.
- the cables 116, 126, and 136 are submarine communication cables including power supply lines 114, 124, and 134 and optical transmission lines 115, 125, and 135, respectively.
- the optical transmission lines 115, 125, and 135 are optical fiber transmission lines.
- Each terminal station and the BU 140 transmit optical signals between them via the optical transmission lines 115, 125, and 135.
- the optical transmission lines 115, 125, and 135 may include optical repeaters and other branching devices.
- the initial power supply path is the terminal station 110, the power supply path 114, the BU 140, the power supply path 124, and the terminal station 120.
- the power supply line 134 is grounded at the BU 140 (that is, connected to sea earth), and is not included in the original power supply path.
- FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the terminal station 110.
- the terminal stations 120 and 130 have the same configuration.
- the terminal station 110 includes a command transmission unit 111, a terminal station monitoring unit 112, and a power supply unit 113.
- a description of a transmission / reception function unit of a main signal (data signal) transmitted between the terminal stations is omitted.
- the command transmission unit 111 is an interface circuit that transmits the command notified from the terminal station monitoring unit 112 to the BU 140.
- the terminal station monitoring unit 112 transmits a power supply path switching signal to the BU 140 via the command transmission unit 111.
- the switching signal is transmitted to the BU 140 as an optical signal by the optical transmission line 115 included in the cable 116.
- An optical signal having a different wavelength from the main signal, which is assigned to the terminal station 110 for monitoring and control, may be used for transmitting the command.
- the method of transmitting a command from the terminal station 110 to the BU 140 is not limited.
- the command may be transmitted to the BU 140 via the power supply path 114 while being superimposed on the power supply current of the power supply unit 113.
- the power supply unit 113 is a power supply (PFE) that supplies electric energy to the BU 140.
- the output voltage (that is, the power supply voltage) and the output current of the power supply unit 113 can be monitored and set by operating the terminal station 110, and can also be monitored and set by the monitoring device 150 connected through the monitoring line 117.
- the power supply unit 113 is a constant current power supply.
- the terminal station monitoring unit 112 is an interface circuit between the command transmission unit 111 and the power supply unit 113, and the monitoring device 150.
- the terminal monitoring unit 112 notifies the monitoring device 150 of the information of the command transmission unit 111 and the power supply unit 113 via the monitoring line 117.
- the terminal station monitoring unit 112 notifies the command transmitting unit 111 and the power supply unit 113 of the command transmitted by the monitoring device 150 and the command input to the terminal station 110 by the operator according to the contents.
- the terminal stations 110, 120, and 130 notify the monitoring device 150 that the cables have a failure.
- the monitoring device 150 instructs the BU 140 to switch the power supply path based on the failure information notified from the terminal stations 110, 120, and 130.
- each terminal station detects a failure in the cables 116, 126, and 136 by detecting an abnormality in an optical signal transmitted through each cable.
- each terminal station may determine that the power supply path including the power supply path has an abnormality when the power supply voltage to the power supply path is abnormal.
- the monitoring device 150 may identify the failed power supply path based on the communication status between the respective terminal stations and the amount of fluctuation in the power supply voltage.
- FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating an example of switching the power supply path of the submarine cable system 100.
- FIG. FIG. 5 shows an example of a state immediately after a ground fault of the power supply line 124 occurs at a fault point of the cable 126 between the terminal station 120 and the BU 140.
- both the BU 140 side and the terminal station 120 side of the power supply line 124 are grounded due to the failure, and the optical transmission line 125 is disconnected. Since communication between the terminal station 120 and the BU 140 is abnormal, the terminal station 120 notifies the monitoring device 150 of the failure of the cable 126.
- the initial power supply path connecting the terminal stations 110 and 120 has not been switched.
- the monitoring device 150 detects the occurrence of a fault in the power supply path from the fault information notified from each terminal station.
- the monitoring device 150 since the terminal station 120 notifies the monitoring device 150 of the abnormality of the cable 126, the monitoring device 150 determines that the power supply path needs to be switched so that the power supply path 124 is not used. Then, monitoring apparatus 150 instructs terminal station 110 or 130 to switch the power supply path of BU 140.
- the terminal station 110 or 130 that has received the instruction transmits a switching signal to the BU 140.
- the switching signal includes an instruction to ground the power supply path 124 in the BU 140 and to connect the power supply path 114 and the power supply path 134.
- FIG. 6 shows, as an example, a state after the switching signal is transmitted from the terminal station 110 to the BU 140, so that the original power supply path is switched to the new power supply path.
- the BU 140 that has received the switching signal from the terminal station 110 grounds the power supply path 124 and connects the power supply path 114 and the power supply path 134. Switching of the power supply path in the BU 140 may be performed by a general switching circuit including a relay. As a result, the new power supply path becomes the terminal station 110, the power supply path 114, the BU 140, the power supply path 134, and the terminal station 130. In this way, power supply is continued between the terminal stations 110 and 130 via the BU 140 via the new power supply path.
- FIG. 7 is a diagram illustrating a power supply voltage and a power supply current between the terminal stations 110 and 120 before a failure of the cable 126 occurs.
- the horizontal direction in FIGS. 7 to 9 shows the magnitude of the power supply load, and the vertical direction shows the power supply voltage.
- a BU 140, a repeater (not shown), another BU, or the like may exist between the terminal station 110 and the terminal station 120. Therefore, the length of the horizontal axis (that is, the magnitude of the load) does not always correspond to the distance of the power supply path. 7 to 9, it is assumed that the load on the BU 140 is negligible compared to the load on the entire power supply path at the beginning, or is included in the load on any one of the power supply paths.
- the power supply state in FIG. 7 corresponds to the configuration diagram in FIG. In FIG. 7, the load on the power supply line 114 is R1, and the load on the power supply line 124 is R2.
- the power supply of the terminal station 110 is a positive voltage and the power supply voltage is V1 (V1> 0), and the power supply of the terminal station 120 is a negative voltage and the power supply voltage is V2 (V2 ⁇ 0).
- the power supply current I12 of the initial power supply path (the terminal station 110-the power supply path 114-the BU140-the power supply path 124-the terminal station 120) is represented by the slope of the oblique line in FIG. 7, that is, (V2-V1) / (R1 + R2). Is done.
- the power supply unit of the terminal station 130 has a negative voltage, and the power supply voltage is V3b (V3b ⁇ 0). As shown in FIG. 3, the power supply line 134 is connected to the BU 140, but the power supply line 134 is grounded at the BU 140.
- FIG. 8 is a diagram exemplifying a supply voltage and a supply current between the terminal station 110 and the terminal station 120 immediately after the failure of the cable 126 occurs.
- the power supply state in FIG. 8 corresponds to the configuration diagram in FIG. At this time, the switching signal has not been transmitted to the BU 140 yet.
- the supply voltage of the terminal stations 110 and 120 changes in order to maintain the supply current indicated by the slanted line in FIG. 8 at I12.
- the load from the terminal station 110 to the point of failure is R1b
- the load from the point of failure to the terminal station 120 is R2b.
- the monitoring apparatus 150 When instructing the terminal station 110 to transmit the switching signal, the monitoring apparatus 150 specifies the transmission timing (for example, time) of the switching signal, and notifies the terminal station 110 and the terminal station 130 of the timing. Good. Thereby, the terminal station 130 can also measure the power supply voltage before and after the transmission timing of the switching signal by the terminal station 110 and notify the monitoring device 150 of the measurement result.
- the transmission timing for example, time
- the terminal station 130 can also measure the power supply voltage before and after the transmission timing of the switching signal by the terminal station 110 and notify the monitoring device 150 of the measurement result.
- FIG. 9 is a diagram exemplifying a supply voltage and a supply current between the terminal station 110 and the terminal station 130 after the switching signal is transmitted to the BU 140 and the original power supply path is switched to the new power supply path.
- the power supply state in FIG. 9 corresponds to the configuration diagram in FIG. In the BU 140, as a result of the connection between the power supply path 114 and the power supply path 134, the power supply current I12 flows through the terminal station 110, the power supply path 114, the BU 140, the power supply path 134, and the terminal station 130, which are new power supply paths. Since the power is supplied by the constant current, the power supply current I12 in FIG. 9 does not change from that in FIG.
- the load of the power supply path at each terminal station generally changes. Therefore, in order to maintain the supply current at I12, the supply voltage of the terminal station 110 and the terminal station 130 further changes from the state of FIG. 8 as described above.
- the terminal station 110 and the terminal station 130 measure such a change in the supply voltage (V1b ⁇ V1a, V3b ⁇ V3a), and notifies the monitoring device 150 of the measurement. If these voltage changes are equal to or greater than a predetermined value, monitoring device 150 determines that the power supply path has been switched.
- the monitoring device 150 determines whether or not the following expressions (1) and (2) are satisfied, with Vth1 and Vth3 being predetermined voltage fluctuation amounts, respectively.
- Vth1 and Vth3 are threshold values for judging whether or not the fluctuation of the power supply voltage is due to the fluctuation of the load resulting from the switching of the power supply path. As Vth1 and Vth3 are both smaller, it can be determined that a smaller change in the load is the switching of the power supply path.
- ⁇ V1
- ⁇ V3
- the difference between the load of the initial power supply path and the load of the new power supply path at the terminal station configuring the new power supply path may be small.
- the fluctuation of the power supply voltage of each terminal station before and after the switching of the power supply path is small, and ⁇ V1 and ⁇ V3 in the equations (1) and (2) are also small.
- the monitoring apparatus 150 may determine that the power supply path is not normally switched. In such a case, the monitoring device 150 instructs to change the power supply current from I12 to I13 different from I12. This instruction may be issued to both the terminal stations 110 and 130.
- the change of the supply current is preferably performed within a range allowed by the submarine cable system 100.
- the monitoring device 150 checks whether the expressions (3) and (4) are satisfied.
- V11a and V31a are the supply voltages after the supply current is changed to I13
- the thresholds Vth11 and Vth31 are the thresholds Vth1 and Vth1 of the equations (1) and (2). It may be different from Vth3.
- FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing an example of a procedure for determining the result of switching the power supply path.
- FIG. 10 shows an example of a determination using only the expressions (1) and (2)
- FIG. 11 shows an example of a determination using the expressions (1) to (4).
- the terminal station 110 and the terminal station 130 measure the power supply voltage before and after the transmission of the switching signal (step S11 in FIG. 10).
- the monitoring device 150 notifies the terminal station 110 and the terminal station 130 of the transmission timing of the switching signal, so that the terminal station 130 can also measure the power supply voltage before and after the transmission timing of the switching signal by the terminal station 110. .
- the monitoring device 150 acquires the power supply voltage from the terminal station 110 and the terminal station 130.
- the supply voltages of the terminal stations 110 and 130 before the transmission of the switching signal to the BU 140 are V1b and V3b.
- the monitoring device 150 sets the supply voltages of the terminal stations 110 and 130 to V1a and V3a after transmitting the switching signal to the BU 140 (S12).
- the monitoring device 150 checks the change of the power supply voltage of the terminal stations 110 and 130 using the expressions (1) and (2) (S13). When the expressions (1) and (2) are satisfied (S13: YES), the monitoring device 150 determines that the switching of the power supply path has been performed normally (S14). If at least one of the expressions (1) and (2) is not satisfied (S13: NO), the monitoring device 150 determines that the power supply path has not been switched normally (S15).
- steps S16 and S17 for instructing the terminal station to change the power supply amount are included when a voltage fluctuation equal to or more than the predetermined threshold is not confirmed in step S13 of FIG. That is, when at least one of the expressions (1) and (2) is not satisfied (step S13 in FIG. 11: NO), the monitoring device 150 instructs the terminal stations 110 and 130 to change the power supply amount.
- the change of the power supply amount is, for example, an instruction to increase the power supply current from I12 to I13. After the execution of this instruction, the monitoring device 150 checks for a change in the power supply voltage of the terminal stations 110 and 130 using Expressions (3) and (4) (S17).
- the monitoring device 150 determines that the switching of the power supply path has been normally performed (S14). If at least one of the expressions (3) and (4) is not satisfied (S17: NO), the monitoring device 150 determines that the switching of the power supply path is not performed normally (S15).
- the submarine cable system 100 determines the switching result of the power supply path in the BU 140 based on the change in the power supply voltage of each terminal collected by the monitoring device 150. For this reason, even if the BU 140 does not have a function of notifying each terminal station of the result of switching the power supply path, the monitoring device 150 can determine the result of switching the power supply path in the BU 140. As a result, the need for the operator to collect information on each terminal station and operate the power supply unit when switching the power supply path is reduced, and effects such as improved operability, reduced operation time, and improved safety are obtained. .
- a monitoring device that compares before and after the transmission, and determines the switching result of the power supply path in the branch device by the compared power supply voltage fluctuated by a first threshold or more,
- a communication system comprising:
- the monitoring device When any of the compared voltages of the power supply path does not fluctuate by the first threshold or more, fluctuates the power supply amount of the specified power supply path; It is determined that the power supply path has been switched by that the voltage of the power supply path fluctuates by a second threshold or more in all of the terminal stations configuring the specified power supply path, A communication system according to any one of supplementary notes 1 to 3.
- the switching signal changes the power supply voltage to the power supply path observed at each of the plurality of terminal stations.
- the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the exemplary embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. For example, although the embodiments have been described with respect to a submarine cable system, the present invention is also applicable to a land-based communication system.
- Reference Signs List 100 Submarine cable system 110, 120, 130 Terminal station 111 Command transmitting unit 112 Terminal monitoring unit 113 Feeding unit 114, 124, 134 Feeding line 115, 125, 135 Optical transmission line 116, 126, 136 Cable 117, 127, 137 Monitoring Line 140 Branch unit (BU) 150 Monitoring device
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Abstract
給電経路の切り替え結果を遠隔地から確認可能とするために、通信システムは、給電路への給電機能を有する複数の端局と、給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と、複数の端局のいずれかが分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、複数の端局のそれぞれで観測される給電路への給電電圧を切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された給電電圧のそれぞれが第1の閾値以上変動したことをもって分岐装置における給電経路の切り替え結果を判断する監視装置と、を備える。
Description
本発明は通信システム及び監視方法に関し、特に、端局の指示による給電経路の切り替えが可能な分岐装置を含む通信システム及び監視方法に関する。
一般的な海底ケーブルシステムでは、海底に分岐装置(Branching Unit、BU)が設置される。陸上の端局に接地された給電装置(Power Feeding Equipment、PFE)は、給電路を介してBUに直流電流を給電する。BUには複数の給電路が接続されており、BUは給電経路を切り替える機能を有する。BUは、BUが備えるスイッチを用いて給電路の接続状態を、陸上に設置された端局からの制御信号に応じてBU内部で切り替える。従って、BUは、他の端局あるいは他の給電路によって給電を受けるように給電経路を切り替えることが可能である。なお、以下では、端局とBUとの間の個々の給電線を給電路と呼び、1台以上の給電装置及び1本以上の給電路で構成されたBUへの給電電流全体の経路を給電経路と呼ぶ。特許文献1には、給電路に障害が発生すると給電経路を切り替えることでBUへの給電を維持する海底ケーブルシステムが記載されている。
一般的なBUは、給電経路の切り替え結果を陸上の端局へ通知する機能(レスポンス機能)を有していない。このため、給電経路の切り替えのために端局からBUへコマンドを送信した場合に、端局は給電経路の切り替え結果を自動的に知ることができない。そして、レスポンス機能を備えないBUの給電経路の切り替え結果を端局において確認するためには、例えば、端局に記録された、切り替え信号のBUへの送信ログを確認する必要がある。しかし、例えば、BUが切り替え信号を受信できず、その結果、給電経路の切り替えが行われていない場合であっても、端局の送信ログは切り替えが完了していることを示す。このため、端局の送信ログを参照するだけではBUにおける給電経路の切り替え結果を正しく確認ができない恐れがあった。
このような場合、複数の端局のそれぞれにおいてオペレータが給電装置(PFE)を操作して給電経路が正常に切り替わっているかを確認する必要があった。しかし、このような作業はオペレータが行う必要があるために確認結果を得るまでに時間を要するとともに、高電圧回路を含む給電装置の操作が必要であるという課題があった。
(発明の目的)
本発明は、給電経路の切り替え結果を遠隔地から確認可能とする通信システムを提供することを目的とする。
本発明は、給電経路の切り替え結果を遠隔地から確認可能とする通信システムを提供することを目的とする。
本発明の通信システムは、給電路への給電機能を有する複数の端局と、前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と、前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する監視装置と、を備える。
本発明の監視装置は、給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムで用いられる監視装置であって、通信回線を介して前記複数の端局と接続され、前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する。
本発明の監視方法は、給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムの監視方法であって、前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路へ給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する、ことを特徴とする。
本発明の通信システム、監視装置及び監視方法は、給電経路の切り替え結果を遠隔地から確認することを可能とする。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の海底ケーブルシステム100の構成例を示すブロック図である。海底ケーブルシステム100は、端局110、120、130と、分岐装置(BU)140と、監視装置150と、を備える。端局110、120、130は、BU140への給電機能を有する、陸上に設置された装置である。以降では、端局110、120、130を総称する場合に「各端局」と記載する場合がある。各端局は、BU140への給電機能に加えて、給電路114、124、134に併設された図示されない光伝送路及びBU140を介してBU140及び他の端局との間で光信号を送受信する機能と、BU140の監視制御機能とを備える。海底ケーブルシステム100のような通信システムにおける光信号の送受信機能は知られているので、以降の実施形態では主に給電路114、124、134及びこれらを含んで構成される給電経路について説明する。給電路は各端局とBU140との間の個々の給電線を指し、給電経路は給電電流の経路全体を指す。BU140への給電では、例えば、端局110-給電路114-BU140-給電路124-端局120という給電経路が構成されうる。
図1は、本発明の第1の実施形態の海底ケーブルシステム100の構成例を示すブロック図である。海底ケーブルシステム100は、端局110、120、130と、分岐装置(BU)140と、監視装置150と、を備える。端局110、120、130は、BU140への給電機能を有する、陸上に設置された装置である。以降では、端局110、120、130を総称する場合に「各端局」と記載する場合がある。各端局は、BU140への給電機能に加えて、給電路114、124、134に併設された図示されない光伝送路及びBU140を介してBU140及び他の端局との間で光信号を送受信する機能と、BU140の監視制御機能とを備える。海底ケーブルシステム100のような通信システムにおける光信号の送受信機能は知られているので、以降の実施形態では主に給電路114、124、134及びこれらを含んで構成される給電経路について説明する。給電路は各端局とBU140との間の個々の給電線を指し、給電経路は給電電流の経路全体を指す。BU140への給電では、例えば、端局110-給電路114-BU140-給電路124-端局120という給電経路が構成されうる。
BU140は、海底に設置された海底分岐装置であり、各端局と接続された給電路によって給電される。BU140は、給電路114、124、134の接続を切り替える切り替え機能、BU140内の監視制御機能、各端局間で伝送される光信号の中継及び光伝送路の切り替え機能などを備える。BU140の機能は、監視装置150及び各端局の少なくとも1つから制御されうる。給電された電力は、これらの機能を実現するために用いられる。
監視装置150は、各端局において観測された給電路の電圧(以下、「給電電圧」という。)を、監視回線117、127、137を通じて取得する。監視装置150は、各端局及びBU140を制御する機能も備える。監視装置150は、例えば、各端局及びBU140を制御する制御部及び監視回線117、127、137とのインタフェースを備えるサーバである。監視装置150は演算装置及び固定された記憶装置を備え、記憶装置に記憶されたプログラムを演算装置に実行させることでその機能を実現してもよい。有線あるいは無線によるデータ回線が監視回線117、127、137として用いられてもよい。海底ケーブルシステム100では、少なくとも1つの端局からBU140へ給電路114、124、134の切り替えのための信号が送信されたことに応じて、監視装置150は、各端局で観測される給電路への給電電圧を比較する。
海底ケーブルの障害などにより給電経路の切り替えが必要となった場合には、少なくとも1つの端局110、120、130がBU140に給電経路の切り替え信号を送信する。切り替え信号は、切り替え後の新しい給電経路を指定する情報を含む。切り替え信号は、給電路114、124、134に併設された光伝送路を用いて、BU140へ光信号として送信されてもよい。切り替え信号を送信した端局は、監視装置150に、切り替え信号を送信したことを通知する。BU140は、切り替え信号を受信すると、切り替え信号で指定されたように給電経路を切り替えることによって、障害による海底ケーブルシステム100に対する影響を低減させる。給電経路の切り替えは、BU140に接続された給電路114、124、134の間の接続状態を、スイッチ(リレー)によって切り替えることで行うことができる。
例えば、BU140への当初の給電経路が端局110-給電路114-BU140-給電路124-端局120であるとする。給電路134は、当初の給電経路には接続されていない。この場合、給電路124に障害が発生すると、切り替え信号によって当初の給電経路から給電路124が切り離され、新しい給電経路は端局110-給電路114-BU140-給電路134-端局130となる。
端局110、120、130のいずれかがBU140に給電経路の切り替え信号を送信する場合には、各端局は、当該切り替え信号が送信される前後の給電電圧を測定して、監視装置150に通知する。監視装置150は、各端局が給電路114、124、134の給電電圧を取得するタイミングを端局ごとに設定する機能を備えてもよい。例えば、監視装置150が各端局の給電電圧を所定のタイミングで取得する場合は、各端局が切り替え信号を送信したことを監視装置150に通知するようにし、監視装置150は当該通知を受け取る前後に各端局から取得した給電電圧を比較対象とするようにしてもよい。なお、切り替え後の新しい給電経路に含まれる端局においてのみ、給電電圧が測定あるいは比較されてもよい。
給電経路が切り替わると、新しい給電経路を構成する端局(上記の例では端局110、130)では給電の負荷が変化する。その結果、BU140が定電流で給電されている場合は新しい給電経路の両端の端局の給電電圧が変化する。例えば、給電経路の切り替えにより負荷が増加した端局では給電電圧が上がる。あるいは、給電経路の切り替えにより負荷が減少した端局では給電電圧が下がる。従って、監視装置150は、給電電圧の比較の結果に基づいて、給電経路が切り替えられたかどうかを判断できる。切り替え信号が送信される直前に観測された各端局の給電電圧を取得するために、監視装置150は、一定の周期で各端局の給電電圧を取得して、その値を記憶してもよい。あるいは、各端局は、切り替え信号をBU140に送信する際には、その直前の給電電圧を監視装置150に通知してもよい。
図2は、第1の実施形態における、給電経路の切り替え結果の確認手順の例を示すフローチャートである。給電路114、124、134のいずれかにおいて給電経路の切り替えのトリガとなるイベントが発生すると、端局110、120、130のいずれかがBU140に給電経路の切り替え信号を送信する(図2のステップS01)。端局110、120、130のいずれが切り替え信号を送信するかは、イベントにより異なる。
監視装置150は、BU140へ切り替え信号が送信されたことに応じて、各端局から切り替え信号の送信前後の給電電圧を取得し、これらを比較する(S02)。比較の結果、切り替え信号で指定された新しい給電経路を構成する端局のいずれにおいても所定の閾値以上の電圧変動が確認された場合には(S03:YES)、監視装置150は、給電経路が切り替えられたと判断する(S04)。当該新しい給電経路を構成する端局の少なくとも一方において所定の閾値以上の電圧変動が確認されなかった場合には(S03:NO)、監視装置150は、給電経路が切り替えられていないと判断する(S05)。ステップS05において、監視装置150は、端局110、120、130の一部又は全部に切り替えが異常である旨を示すアラーム信号を送信してもよい。また、ステップS05において、監視装置150及び各端局は、オペレータが知覚可能なアラームをそれぞれの外部に出力してもよい。この場合、出力されるアラームは、例えば、画面へのアラーム表示、アラームランプの点灯、あるいは音響の発生である。
ステップS01において、給電経路の切り替えのトリガとなるイベントは、例えば、海底ケーブルシステム100の障害である。すなわち、海底ケーブルシステム100における障害発生に応じて、いずれかの端局からBU140へ切り替え信号が送信されてもよい。この場合、障害発生を検出した端局がBU140へ切り替え信号を送信してもよい。あるいは、障害発生を検出した端局が障害発生を監視装置150に通知し、当該通知を受けた監視装置150による端局110、120又は130への指示に基づいて、当該指示を受けた端局がBU140へ切り替え信号を送信してもよい。
さらに、監視装置150は定期的あるいは不定期に所定の頻度で各端局の給電電圧を取得し、切り替え信号がBU140に送信されていない場合に給電電圧の変動が確認されたことに応じて、障害発生を検出してもよい。そして、障害発生が検出された後、監視装置150が各端局に給電経路の切り替え信号を送信させてもよい。
以上説明したように、本実施形態の海底ケーブルシステム100は、給電経路の切り替え結果を遠隔地にある監視装置150において確認することを可能とする。
以上説明したように、本実施形態の海底ケーブルシステム100は、給電経路の切り替え結果を遠隔地にある監視装置150において確認することを可能とする。
(第2の実施形態)
本発明の実施形態について、さらに詳細に説明する。図3は、第2の実施形態における海底ケーブルシステム100のより詳細な構成例を示す図である。図1と比較して、図3では、ケーブル116、126、136及び光伝送路115、125、125が記載されている。ケーブル116、126、136は、それぞれ、給電路114、124、134及び光伝送路115、125、135を含む海底通信ケーブルである。光伝送路115、125、135は光ファイバ伝送路である。各端局及びBU140は、それぞれの間で光伝送路115、125、135を介して光信号を伝送する。光伝送路115、125、135には、光中継器や他の分岐装置が含まれていてもよい。図3において、当初の給電経路は端局110-給電路114-BU140-給電路124-端局120である。図3では、給電路134はBU140において接地されており(すなわち、シーアースに接続されており)、当初の給電経路には含まれない。
本発明の実施形態について、さらに詳細に説明する。図3は、第2の実施形態における海底ケーブルシステム100のより詳細な構成例を示す図である。図1と比較して、図3では、ケーブル116、126、136及び光伝送路115、125、125が記載されている。ケーブル116、126、136は、それぞれ、給電路114、124、134及び光伝送路115、125、135を含む海底通信ケーブルである。光伝送路115、125、135は光ファイバ伝送路である。各端局及びBU140は、それぞれの間で光伝送路115、125、135を介して光信号を伝送する。光伝送路115、125、135には、光中継器や他の分岐装置が含まれていてもよい。図3において、当初の給電経路は端局110-給電路114-BU140-給電路124-端局120である。図3では、給電路134はBU140において接地されており(すなわち、シーアースに接続されており)、当初の給電経路には含まれない。
図4は、端局110の構成例を示すブロック図である。端局120及び130も同様の構成を備える。端局110は、コマンド送信部111、端局監視部112、給電部113を備える。図4では、各端局間で伝送される主信号(データ信号)の送受信機能部の記載は省略されている。コマンド送信部111は、端局監視部112から通知されたコマンドをBU140に送信する、インタフェース回路である。例えば、端局監視部112は給電経路の切り替え信号を、コマンド送信部111を介してBU140へ送信する。切り替え信号は、ケーブル116に含まれる光伝送路115によって光信号としてBU140へ送信される。監視制御のために端局110に割り当てられた、主信号とは異なる波長の光信号がコマンドの送信に用いられてもよい。ただし、端局110からBU140へのコマンドの送信方法は限定されない。コマンドは、給電部113の給電電流に重畳されて給電路114を介してBU140へ送信されてもよい。
給電部113は、BU140に電気エネルギーを供給する電源(PFE)である。給電部113の出力電圧(すなわち給電電圧)及び出力電流は、端局110の操作によって監視及び設定が可能であるとともに、監視回線117を通じて接続される監視装置150によっても監視及び設定が可能である。給電部113は、定電流電源である。
端局監視部112は、コマンド送信部111及び給電部113と、監視装置150とのインタフェース回路である。端局監視部112は、コマンド送信部111及び給電部113の情報を、監視回線117を介して監視装置150に通知する。また、端局監視部112は、監視装置150が送信したコマンド及びオペレータが端局110に入力したコマンドを、その内容に応じてコマンド送信部111及び給電部113に通知する。
図3を参照すると、端局110、120、130は、それぞれ、ケーブル116、126、136の異常を検知すると、当該ケーブルに障害がある旨を監視装置150に通知する。監視装置150は、端局110、120、130から通知される障害の情報に基づいて、BU140に給電経路の切り替えを指示する。例えば、各端局は、各ケーブルを伝送される光信号の異常を検出することによってケーブル116、126、136の障害を検知する。また、各端局は、給電路への給電電圧に異常が生じた場合には当該給電路を含む給電経路に異常があると判断してもよい。監視装置150は、各端局相互間の通信状況及び給電電圧の変動量に基づいて、障害が発生した給電路を特定してもよい。
図5及び図6は、海底ケーブルシステム100の給電経路の切り替え例を説明する図である。図5は、端局120とBU140との間のケーブル126の障害点において給電路124の接地障害が発生した直後の状態の例を示す。図5では、障害点において給電路124はBU140側及び端局120側のいずれもが障害によって接地されており、光伝送路125は切断されている。端局120とBU140との間の通信が異常であるため、端局120はケーブル126の障害を監視装置150に通知する。障害発生の直後は、端局110と端局120とを結ぶ当初の給電経路は切り替えられていない。
監視装置150は、各端局から通知される障害の情報から、給電経路における障害の発生を検知する。図5の場合では、端局120から監視装置150へケーブル126の異常が通知されるため、監視装置150は給電路124を使用しないように給電経路を切り替える必要があると判断する。そして、監視装置150は、端局110又は130に、BU140の給電経路の切り替えを指示する。当該指示を受けた端局110又は130は、BU140に切り替え信号を送信する。この場合、切り替え信号は、BU140において給電路124を接地するとともに、給電路114と給電路134とを接続する指示を含む。
図6は、例として、端局110からBU140へ切り替え信号が送信されることで、当初の給電経路が新しい給電経路へ切り替わった後の状態を示す。端局110から切り替え信号を受信したBU140は、給電路124を接地するとともに、給電路114と給電路134とを接続する。BU140における給電経路の切り替えは、リレーを備える一般的な切り替え回路により実行されてもよい。これにより、新しい給電経路は、端局110-給電路114-BU140-給電路134-端局130となる。このようにして、新しい給電経路によりBU140を介した端局110と端局130との間で給電が継続される。
図7-図9を用いて、給電経路の切り替え結果の検出について説明する。図7は、ケーブル126の障害が発生する前の、端局110と端局120との間の給電電圧及び給電電流を例示する図である。図7-図9の横方向は給電の負荷の大きさを示し、縦方向は給電電圧を示す。端局110と端局120との間にはBU140や図示されない中継器、他のBU等が存在する場合がある。このため、横軸の長さ(すなわち、負荷の大きさ)は給電路の距離とは必ずしも対応しない。また、図7-図9において、BU140の負荷は当初の給電経路全体の負荷と比べて無視できるか、いずれかの給電路の負荷に含まれるとする。
図7の給電状態は、図3の構成図に対応する。図7において、給電路114の負荷をR1、給電路124の負荷をR2とする。また、端局110の給電部は正電圧であり給電電圧をV1(V1>0)とし、端局120の給電部は負電圧であり給電電圧をV2(V2<0)とする。この場合、当初の給電経路(端局110-給電路114-BU140-給電路124-端局120)の給電電流I12は図7の斜線の傾き、すなわち(V2-V1)/(R1+R2)で表される。V1及びV2を制御することにより、一定の電流I12による給電が行われる。端局130の給電部は負電圧であり給電電圧はV3b(V3b<0)である。図3に示すように、給電路134はBU140に接続されているが給電路134はBU140で接地されている。
図8は、ケーブル126の障害が発生した直後の、端局110と端局120との間の給電電圧及び給電電流を例示する図である。図8の給電状態は、図5の構成図に対応する。この時点では、BU140には切り替え信号はまだ送信されていない。障害により給電路124が障害点において強制的に接地された結果、図8の斜線の傾きで示される給電電流をI12に維持するために端局110及び端局120の給電電圧が変化する。図8において、端局110から障害点までの負荷はR1b、障害点から端局120までの負荷はR2bである。障害発生後端局110が切り替え信号を送信する前の時点では、端局110の給電電圧はV1b(V1b>0)、端局120の給電電圧はV2b(V2b<0)である。障害点は接地されているので、障害点における給電路の電圧はゼロである。端局110及び120は定電流源であるので、端局110から障害点へ流れる電流及び障害点から端局120へ流れる電流はいずれもI12である。すなわち、障害の発生直後はI12=-V1b/R1b=V2b/R2bを満たすように、V1b及びV2bが制御される。図5に示されるように、端局130の給電路134はBU140で接地されている。この時点では、給電路134は給電経路にまだ含まれていない。
なお、監視装置150は、端局110に切り替え信号の送信を指示する場合には、切り替え信号の送信タイミング(例えば時刻)を指定し、そのタイミングを端局110及び端局130に通知してもよい。これにより、端局130も、端局110による切り替え信号の送信タイミングの前後で給電電圧を測定し、測定結果を監視装置150に通知できる。
図9は、BU140に切り替え信号が送信され、当初の給電経路が新しい給電経路へ切り替わった後の端局110と端局130との間の給電電圧及び給電電流を例示する図である。図9の給電状態は、図6の構成図に対応する。BU140において、給電路114と給電路134とが接続された結果、給電電流I12は、新しい給電経路である端局110-給電路114-BU140-給電路134-端局130を流れる。定電流による給電であるので、図9においても給電電流I12は図8から変化しないため、斜線(実線)の傾きで示される給電電流をI12に維持するために端局110及び端局130の給電電圧が変化する。本実施形態では、端局110の給電電圧がV1bからV1aに変化し、端局130の給電電圧がV3bからV3aに変化したことを示す。すなわち、図9においては、I12=(V3a-V1a)/(R1+R3)である。図9の状態では給電路124はBU140において接地される。その結果、端局120から給電路124への給電を停止することで障害点にはBU140及び端局120のいずれからも給電されなくなり、障害点の安全な修理が可能となる。
BU140において切り替え信号が正常に処理された結果、新しい給電経路が構成されると、一般的には各端局における給電経路の負荷が変化する。このため、給電電流をI12に維持するために、上述のように端局110及び端局130の給電電圧は図8の状態からさらに変化する。このような給電電圧の変化(V1b→V1a、V3b→V3a)を端局110及び端局130が測定して監視装置150に通知する。監視装置150は、これらの電圧変化が所定の値以上であれば給電経路の切り替えが行われたと判断する。ここで、監視装置150は、Vth1及びVth3をそれぞれ所定の電圧変動量として、以下の(1)式及び(2)式が満たされるかどうかを判断する。Vth1及びVth3は、給電電圧の変動が給電経路の切り替えに起因する負荷の変動によるものかどうかを判断するための閾値である。Vth1及びVth3は、いずれも、小さいほど、負荷のより小さい変動を給電経路の切り替えと判断できる。
ΔV1=|V1a-V1b|≧Vth1・・・(1)
ΔV3=|V3a-V3b|≧Vth3・・・(2)
(1)式及び(2)式が満たされる場合には、新しい給電経路への切り替えにより給電経路の負荷が変化したと推定できるため、監視装置150は、切り替え信号の送信により給電経路の切り替えが正常に行われたと判断する。一方、(1)式及び(2)式の少なくとも一方が満たされない場合には、新しい給電経路が構成されていない可能性があることから、BU140における給電経路の切り替えが正常に行われていないと判断してもよい。例えば、給電経路の切り替え失敗により給電路114が障害点で接地されたままであると、V1a=V1bであるため、(1)式が満たされない。あるいは、給電経路の切り替え失敗により給電路134がBU140で接地されたままであると、V3a=V3bであるため、(2)式が満たされない。
ΔV3=|V3a-V3b|≧Vth3・・・(2)
(1)式及び(2)式が満たされる場合には、新しい給電経路への切り替えにより給電経路の負荷が変化したと推定できるため、監視装置150は、切り替え信号の送信により給電経路の切り替えが正常に行われたと判断する。一方、(1)式及び(2)式の少なくとも一方が満たされない場合には、新しい給電経路が構成されていない可能性があることから、BU140における給電経路の切り替えが正常に行われていないと判断してもよい。例えば、給電経路の切り替え失敗により給電路114が障害点で接地されたままであると、V1a=V1bであるため、(1)式が満たされない。あるいは、給電経路の切り替え失敗により給電路134がBU140で接地されたままであると、V3a=V3bであるため、(2)式が満たされない。
給電経路の距離及び構成によっては、新しい給電経路を構成する端局における、当初の給電経路の負荷と新しい給電経路の負荷との差が小さい場合もある。このような場合には給電経路の切り替えの前後でそれぞれの端局の給電電圧の変動が小さく、(1)式及び(2)式のΔV1及びΔV3も小さい。その結果、新しい給電経路への切り替えが正常に行われていても、監視装置150は給電経路の切り替えが正常に行われていないと判断する恐れがある。このような場合には、監視装置150は、給電電流をI12から、I12とは異なるI13に変化させるように指示する。この指示は、端局110及び130の双方に行われてもよい。給電電流の変化は、海底ケーブルシステム100で許容された範囲内で行われることが好ましい。給電電流を変化させた後、監視装置150は(3)式及び(4)式が満たされるかどうかを調べる。(3)式及び(4)式において、V11a及びV31aは、給電電流をI13に変化させた後の給電電圧であり、閾値Vth11及びVth31は、(1)式及び(2)式の閾値Vth1及びVth3とは異なっていてもよい。
ΔV11=|V11a-V1b|≧Vth11・・・(3)
ΔV31=|V31a-V3b|≧Vth31・・・(4)
(3)式及び(4)式が満たされる場合には、切り替え後の給電電流に応じて給電電圧が変動したと考えられるため、監視装置150は、新しい給電経路への切り替えが正常に行われたと判断してもよい。
ΔV31=|V31a-V3b|≧Vth31・・・(4)
(3)式及び(4)式が満たされる場合には、切り替え後の給電電流に応じて給電電圧が変動したと考えられるため、監視装置150は、新しい給電経路への切り替えが正常に行われたと判断してもよい。
図10及び図11は、給電経路の切り替え結果の判断手順の例を示すフローチャートである。図10は、(1)式及び(2)式のみを用いる判断の例を示し、図11は(1)式から(4)式を用いる判断の例を示す。
図10の手順では、まず、端局110及び端局130が、切り替え信号の送信前及び送信後の給電電圧を測定する(図10のステップS11)。上述のように、監視装置150が切り替え信号の送信タイミングを端局110及び端局130に通知することで、端局130も、端局110による切り替え信号の送信タイミングの前後で給電電圧を測定できる。
監視装置150は端局110及び端局130から給電電圧を取得する。BU140への切り替え信号の送信前の端局110及び端局130のそれぞれの給電電圧をV1b、V3bとする。また、監視装置150は、BU140への切り替え信号の送信後の端局110及び端局130のそれぞれの給電電圧をV1a、V3aとする(S12)。続いて、監視装置150は、(1)式及び(2)式を用いて端局110及び130の給電電圧の変化を調べる(S13)。(1)式及び(2)式が満たされた場合には(S13:YES)、監視装置150は、給電経路の切り替えが正常に行われたと判断する(S14)。(1)式及び(2)式の少なくとも一方が満たされなかった場合には(S13:NO)、監視装置150は、給電経路の切り替えが正常に行われていないと判断する(S15)。
図11の手順は、図10のステップS13において所定の閾値以上の電圧変動が確認されなかった場合に、端局に給電量の変更を指示するステップS16及びS17が含まれる点で相違する。すなわち、(1)式及び(2)式の少なくとも一方が満たされなかった場合には(図11のステップS13:NO)、監視装置150は、端局110及び130に給電量の変更を指示する(S16)。給電量の変更は、例えば、給電電流をI12からI13に増加させる指示である。監視装置150は、この指示の実行後に(3)式及び(4)式を用いて端局110及び130の給電電圧の変化を調べる(S17)。(3)式及び(4)式が満たされた場合には(S17:YES)、監視装置150は、給電経路の切り替えが正常に行われたと判断する(S14)。(3)式及び(4)式の少なくとも一方が満たされなかった場合には(S17:NO)、監視装置150は、給電経路の切り替えが正常に行われていないと判断する(S15)。
以上説明したように、第2の実施形態の海底ケーブルシステム100は、監視装置150が収集した各端局の給電電圧の変化に基づいてBU140における給電経路の切り替え結果を判断する。このため、BU140が給電経路の切り替え結果を各端局に通知する機能を有していなくとも、監視装置150はBU140における給電経路の切り替え結果を判断できる。その結果、給電経路の切り替えに際してオペレータが各端局の情報を収集したり給電部を操作したりする必要が低減し、操作性の向上、操作時間の短縮、安全性の向上といった効果が得られる。
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
(付記1)
給電路への給電機能を有する複数の端局と、
前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する監視装置と、
を備える通信システム。
給電路への給電機能を有する複数の端局と、
前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する監視装置と、
を備える通信システム。
(付記2)
前記監視装置は、前記複数の端局のうち前記切り替え信号で指定された給電経路を構成する端局の前記給電路の電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較する、付記1に記載された通信システム。
前記監視装置は、前記複数の端局のうち前記切り替え信号で指定された給電経路を構成する端局の前記給電路の電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較する、付記1に記載された通信システム。
(付記3)
前記第1の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記1又は2に記載された通信システム。
前記第1の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記1又は2に記載された通信システム。
(付記4)
前記監視装置は、
比較された前記給電路の電圧のいずれかが前記第1の閾値以上変動しない場合に、前記指定された給電経路の給電量を変動させ、
前記指定された給電経路を構成する端局の全てにおいて前記給電路の電圧が第2の閾値以上変動することをもって、前記給電経路が切り替えられたと判断する、
付記1乃至3のいずれかに記載された通信システム。
前記監視装置は、
比較された前記給電路の電圧のいずれかが前記第1の閾値以上変動しない場合に、前記指定された給電経路の給電量を変動させ、
前記指定された給電経路を構成する端局の全てにおいて前記給電路の電圧が第2の閾値以上変動することをもって、前記給電経路が切り替えられたと判断する、
付記1乃至3のいずれかに記載された通信システム。
(付記5)
前記第2の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記4に記載された通信システム。
前記第2の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記4に記載された通信システム。
(付記6)
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合にアラームを出力する、付記1乃至5のいずれかに記載された通信システム。
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合にアラームを出力する、付記1乃至5のいずれかに記載された通信システム。
(付記7)
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合に前記複数の端局の少なくとも1つにアラーム信号を送信し、前記アラーム信号を受信した端局は、前記アラーム信号に対応するアラームを外部に出力する、付記1乃至6のいずれかに記載された通信システム。
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合に前記複数の端局の少なくとも1つにアラーム信号を送信し、前記アラーム信号を受信した端局は、前記アラーム信号に対応するアラームを外部に出力する、付記1乃至6のいずれかに記載された通信システム。
(付記8)
給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムで用いられる監視装置であって、
通信回線を介して前記複数の端局と接続され、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、
比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する、
監視装置。
給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムで用いられる監視装置であって、
通信回線を介して前記複数の端局と接続され、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、
比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する、
監視装置。
(付記9)
給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムの監視方法であって、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、
比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する、
監視方法。
給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムの監視方法であって、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、
比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する、
監視方法。
(付記10)
前記複数の端局のうち前記切り替え信号で指定された給電経路を構成する端局の前記給電路の電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較する、付記9に記載された監視方法。
前記複数の端局のうち前記切り替え信号で指定された給電経路を構成する端局の前記給電路の電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較する、付記9に記載された監視方法。
(付記11)
前記第1の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記9又は10に記載された監視方法。
前記第1の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記9又は10に記載された監視方法。
(付記12)
比較された前記給電路の電圧のいずれかが前記第1の閾値以上変動しない場合に、前記指定された給電経路の給電量を変動させ、
前記指定された給電経路を構成する端局の全てにおいて前記給電路の電圧が第2の閾値以上変動することをもって、前記給電経路が切り替えられたと判断する、
付記9乃至11のいずれかに記載された監視方法。
比較された前記給電路の電圧のいずれかが前記第1の閾値以上変動しない場合に、前記指定された給電経路の給電量を変動させ、
前記指定された給電経路を構成する端局の全てにおいて前記給電路の電圧が第2の閾値以上変動することをもって、前記給電経路が切り替えられたと判断する、
付記9乃至11のいずれかに記載された監視方法。
(付記13)
前記第2の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記12に記載された監視方法。
前記第2の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、付記12に記載された監視方法。
(付記14)
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合にアラームを出力する、付記9乃至13のいずれかに記載された監視方法。
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合にアラームを出力する、付記9乃至13のいずれかに記載された監視方法。
(付記15)
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合に前記複数の端局の少なくとも1つにアラーム信号を送信し、前記アラーム信号を受信した端局は、前記アラーム信号に対応するアラームを外部に出力する、付記9乃至14のいずれかに記載された監視方法。
前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合に前記複数の端局の少なくとも1つにアラーム信号を送信し、前記アラーム信号を受信した端局は、前記アラーム信号に対応するアラームを外部に出力する、付記9乃至14のいずれかに記載された監視方法。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。例えば、各実施形態では海底ケーブルシステムに関して説明したが、本願発明は陸上の通信システムにも適用可能である。
また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。
この出願は、2018年7月24日に出願された日本出願特願2018-138136を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
この出願は、2018年7月24日に出願された日本出願特願2018-138136を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
100 海底ケーブルシステム
110、120、130 端局
111 コマンド送信部
112 端局監視部
113 給電部
114、124、134 給電路
115、125、135 光伝送路
116、126、136 ケーブル
117、127、137 監視回線
140 分岐装置(BU)
150 監視装置
110、120、130 端局
111 コマンド送信部
112 端局監視部
113 給電部
114、124、134 給電路
115、125、135 光伝送路
116、126、136 ケーブル
117、127、137 監視回線
140 分岐装置(BU)
150 監視装置
Claims (15)
- 給電路への給電機能を有する複数の端局と、
前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する監視装置と、
を備える通信システム。 - 前記監視装置は、前記複数の端局のうち前記切り替え信号で指定された給電経路を構成する端局の前記給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較する、請求項1に記載された通信システム。
- 前記第1の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、請求項1又は2に記載された通信システム。
- 前記監視装置は、
比較された前記給電電圧のいずれかが前記第1の閾値以上変動しない場合に、前記指定された給電経路の給電量を変動させ、
前記指定された給電経路を構成する端局の全てにおいて前記給電電圧が第2の閾値以上変動することをもって、前記給電経路が切り替えられたと判断する、
請求項1乃至3のいずれかに記載された通信システム。 - 前記第2の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、請求項4に記載された通信システム。
- 前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合にアラームを出力する、請求項1乃至5のいずれかに記載された通信システム。
- 前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合に前記複数の端局の少なくとも1つにアラーム信号を送信し、前記アラーム信号を受信した端局は、前記アラーム信号に対応するアラームを外部に出力する、請求項1乃至6のいずれかに記載された通信システム。
- 給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムで用いられる監視装置であって、
通信回線を介して前記複数の端局と接続されるインタフェースと、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する演算手段と、
を備える監視装置。 - 給電路への給電機能を有する複数の端局が前記給電路を含む給電経路の切り替えを行う分岐装置と接続された通信システムの監視方法であって、
前記複数の端局のいずれかが前記分岐装置に給電経路を指定する切り替え信号を送信したことに応じて、前記複数の端局のそれぞれで観測される前記給電路への給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較し、
比較された前記給電電圧が第1の閾値以上変動したことをもって前記分岐装置における前記給電経路の切り替え結果を判断する、
監視方法。 - 前記複数の端局のうち前記切り替え信号で指定された給電経路を構成する端局の前記給電電圧を前記切り替え信号の送信の前後において比較する、請求項9に記載された監視方法。
- 前記第1の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、請求項9又は10に記載された監視方法。
- 比較された前記給電電圧のいずれかが前記第1の閾値以上変動しない場合に、前記指定された給電経路の給電量を変動させ、
前記指定された給電経路を構成する端局の全てにおいて前記給電電圧が第2の閾値以上変動することをもって、前記給電経路が切り替えられたと判断する、
請求項9乃至11のいずれかに記載された監視方法。 - 前記第2の閾値は、前記指定された給電経路を構成する端局の給電路ごとに異なる、請求項12に記載された監視方法。
- 前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合にアラームを出力する、請求項9乃至13のいずれかに記載された監視方法。
- 前記監視装置は前記給電経路が切り替えられたと判断しない場合に前記複数の端局の少なくとも1つにアラーム信号を送信し、前記アラーム信号を受信した端局は、前記アラーム信号に対応するアラームを外部に出力する、請求項9乃至14のいずれかに記載された監視方法。
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