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技術 光伝送システム

出願人 株式会社日立国際電気
発明者 池川淳平
出願日 2000年9月26日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 2000-291647
公開日 2002年4月5日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2002-101053
状態 特許登録済
技術分野 光伝送方式 デジタル伝送の保守管理 伝送一般の監視、試験 移動無線通信システム 光通信システム
主要キーワード 各受光レベル 送信口 各光電変換器 電光変換器 断線位置 断線事故 光復調器 工事担当者
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図面 (12)

課題

従来の光伝送システムは、断線したケーブルの特定に時間がかかるという問題点があったが、本発明は、中継伝送型の光伝送システムにおいて、光ファイバケーブル断線の検出、及び断線したケーブルの特定を、一括して効率よく行うことができる光伝送システムを提供する。

解決手段

中央局2及び各中継伝送局3が受信ライ受光レベル低下を検出し、中央局2が、定期的に要求データを各端末局4及び各中継伝送局3宛に順に送信し、各端末局4及び各中継伝送局3が応答データを返送し、受光レベル低下の検出結果と応答データの返送状況とから断線ラインを特定する光伝送システムである。

概要

背景

自動車電話携帯電話等の移動体通信システムでは、上位回線網公衆回線網等)に接続されている基地局と携帯電話機等の移動体通信機とを無線接続して、移動体通信機が公衆回線網を通して通信することを可能にしている。このような移動体通信システムでは、移動体通信機が屋外などの無線電波が届き易い場所に存するときには基地局と良好な無線通信を行うことができるが、移動体通信機が地下街内部などの無線電波の届き難い不感区域に存するときには基地局と良好な無線通信を行うことができない。このような問題に対して、従来より、基地局と良好に無線通信を行える場所にアンテナを設置するとともに不感区域にもアンテナを設置し、これら両アンテナ間中継増幅装置有線接続して配して、不感区域に存する移動体通信機と基地局との通信を中継増幅によって可能にする工夫や、公衆回線網に直接的に接続した無線変復調装置と不感区域に設置したアンテナとを有線接続して、不感区域に存する移動体通信機と公衆回線網との通信を可能にする工夫がなされている。

そして、更に、例えば携帯電話に用いられる800MHzや1.5GHz帯といった高周波信号を効率良く伝送する必要があることから、中継増幅装置や無線変復調装置とアンテナとの接続にメタルケーブルに代わって軽量、且つ柔軟で低損失光ファイバケーブルを用いる伝送システムがある。光ファイバケーブルを用いて伝送を行うシステムは、ネットワークトポロジーの観点からスター型や多分岐型等に分類することができる。

ここで、一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムの概略構成について、図8を用いて説明する。図8は、一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムの概略構成例を示すブロック図である。一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムは、回線網1と、回線網1に電気信号伝送ケーブルを介して接続されて、回線網1からの電気信号と光ファイバケーブルで伝送する光信号との変換を行う中央局2′と、中央局2′に光ファイバケーブルで接続されて中央局2′との光信号の分配及び合成を行う2つの中継伝送局3′と、各中継伝送局3′に光ファイバケーブルで接続されて移動体通信機(図示せず)との無線通信及び電気信号と光信号との変換を行う複数の端末局4′とから構成されている。

中央局2′は、図8に示すように、回線網周波数電気信号を無線周波数電気信号変調処理する送信機21aと、無線周波数電気信号を回線網周波数電気信号に復調処理する受信機21bとを具備する送受信器21と、無線周波数電気信号を光信号に変換する電光変換器22aと、光信号を無線周波数電気信号に変換する2つの光電変換器22bとを具備する変換器22と、光信号を分配する光分配器23と、2つの無線周波数電気信号を合成する合成器24とから構成されている。

そして、中央局2′では、回線網1からの下り方向の回線網周波数電気信号は、送信機21aで無線周波数電気信号に変調され、電光変換器22aで光信号に変換され、光分配器23で分配されて光ファイバケーブルを介して各中継伝送局3′に伝送される。また、各中継伝送局3′からの光ファイバケーブルを介して伝送された上り方向の光信号は、対応する各光電変換器22bで無線周波数電気信号に変換され、合成器24で合成されて、受信機21bで回線網周波数電気信号に復調処理されて回線網1に出力されるようになっている。

中継伝送局3′は、図8に示すように、光信号を分配する光分配器31と、光信号を無線周波数電気信号に変換する複数の光電変換器32と、複数の無線周波数電気信号を合成する合成器33と、無線周波数電気信号を光信号に変換する電光変換器34とから構成されている。

そして、中継伝送局3′では、中央局2′からの光ファイバケーブルを介して伝送された下り方向の光信号は、光分配器31で分配されて光ファイバケーブルを介して各端末局4′に伝送され、また、各端末局4′からの光ファイバケーブルを介して伝送された上り方向の光信号は、対応する各光電変換器32で無線周波数電気信号に変換され、合成器33で合成され、電光変換器34で光信号に変換されて、光ファイバケーブルを介して中央局2′に送信されるようになっている。尚、図8では中継伝送局3′を2個としたが、それに限定することなく複数の場合もあり、複数ある中継伝送局3′の構成及び動作は、全て同一である。

端末局4′は、図8に示すように、光信号を無線周波数電気信号に変換する光電変換器41と、無線周波数電気信号を増幅する増幅器42と、無線周波数電気信号を送出する送信アンテナ43と、無線周波数電気信号を受信する受信アンテナ44と、無線周波数電気信号を増幅する増幅器45と、無線周波数電気信号を光信号に変換する電光変換器46とから構成されている。

そして、端末局4′では、中継伝送局3′からの光ファイバケーブルを介して伝送された下り方向の光信号は、光電変換器41で無線周波数電気信号に変換され、増幅器42で増幅されて、送信アンテナ43から送出され、また、各移動体通信機からの上り方向の無線周波数電気信号は、受信アンテナ44で受信され、増幅器45で増幅されて、電光変換器46で光信号に変換されて、光ファイバケーブルを介して中継伝送局3′に送信されるようになっている。尚、複数ある端末局4′の構成及び動作は、全て同一である。

図8に示した伝送システムにおけるデータ送信の動作について、図9〜図11を用いて説明する。図9は、伝送システムにおける中央局2′から端末局4′へのデータ送信の様子を示す説明図であり、図10は、伝送システムにおける端末局4′から中継伝送局3′へのデータ送信の様子を示す説明図であり、図11は、伝送システムにおける中継伝送局3′から中央局2′へのデータ送信の様子を示す説明図である。

伝送システムにおいて、中央局2′から端末局4′への下り方向のデータ送信は、図9に示すように、中央局2′において光信号に変換されると、光信号のまま中継伝送局3′で分配されて各端末局4′に送信される。また、端末局4′から中央局2′への上り方向のデータ送信は、図10に示すように、端末局4′において光信号に変換されたものが中継伝送局3′で一旦電気信号に変換されて合成され、図11に示すように再度光信号に変換されて、中央局2′に伝送されるようになっている。

図8に示した構成では、中央局2′と中継伝送局3′の間の接続は多分岐型のように少ない本数の光ファイバケーブルで接続し、中継伝送局3′と複数の端末局4′との間はスター型のようにそれぞれ光ファイバケーブルで接続して独立性をもたせたシステムとなっている。上記構成の光伝送システムによれば、中央局2′を挟んで異なる方向に複数の中継伝送局3′を配置することで、中央局2′を中心として複数の端末局4′を設置することが光ファイバケーブルをあまり長くせずとも実現でき、入り組んだ構造の地下街などにおいて多数の端末局4′を広範囲分散配置することが容易に行える等の利点がある。(以下、前述のシステムを「中継伝送型光伝送システム」と呼ぶことにする)

ここで、中継伝送型光伝送システムで必要とされる光ファイバケーブルの本数について考えてみる。中央局2′−中継伝送局3′、および中継伝送局3′−端末局4′間で、各々上り下り各1本の光ファイバケーブルを必要とするため、中央局2′がM台の中継伝送局3′を接続し、各中継伝送局3′が、それぞれN台の端末局4′を接続する場合、システムを構成する光ファイバケーブルの数は、(2×M+2×M×N)になる。例えば、中央局2′が、2台の中継伝送局3′を接続し、各中継伝送局3′が、4台づつ端末局4′を接続する場合は、計20本の光ファイバケーブルが必要となる。

中継伝送型光伝送システムは、移動体無線通信サービスを提供する目的で敷設されることになるが、光ファイバケーブルの断線事故が発生した場合、上記サービスがシステムの一部、または全体で停止してしまう事態に陥ってしまう。停止したサービスの復旧工事を行うためには、まず断線したケーブルがどれであるかを特定し、次に断線したケーブルの断線位置を特定する必要がある。断線位置の特定に関しては、断線位置を検出するための装置が既に存在しているため、それを使用することにより、問題は解決する。しかし、断線したケーブルの特定に関しては、それを検出する手段がないため、工事担当者が、障害発生状況解析して、前述のように多数存在する光ファイバケーブルの中から、断線したと思われる光ファイバケーブルの経路絞り込み、後は、その経路を構成する光ファイバケーブルを1本づつ断線していないか確認していくしか方法はない。

ここで、無線通信サービスは、通信インフラの1つであり、そのサービスは常時提供されるべきものである。事故等によるサービスの停止は、なるべく短時間で復旧されることが要求される。

尚、光ファイバ断線検出の従来技術としては、平成11年3月16日公開の特開平11−74912号「光バス伝送路の」(出願人:平河ヒュテック株式会社、発明者:宇梶 大他)がある。この従来技術は、バス型光伝送路に対して、光中継器の前後に断線検出装置を設け、送信信号とは異なる波長監視信号を送信信号と波長多重して光バス伝送路の送出し、監視信号の未検出によって断線を検出する断線検出方法及びその装置であり、これにより、正確に断線を検出し、データの損失ランダムコリジョンの発生を防止できるものである。

概要

従来の光伝送システムは、断線したケーブルの特定に時間がかかるという問題点があったが、本発明は、中継伝送型の光伝送システムにおいて、光ファイバケーブル断線の検出、及び断線したケーブルの特定を、一括して効率よく行うことができる光伝送システムを提供する。

中央局2及び各中継伝送局3が受信ライ受光レベル低下を検出し、中央局2が、定期的に要求データを各端末局4及び各中継伝送局3宛に順に送信し、各端末局4及び各中継伝送局3が応答データを返送し、受光レベル低下の検出結果と応答データの返送状況とから断線ラインを特定する光伝送システムである。

目的

本発明は、中継伝送型の光伝送システムにおいて、光ファイバケーブル断線の検出、及び断線したケーブルの特定を、一括して効率よく行うことができる光伝送システムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

回線網有線接続され、回線網で扱う電気信号光ファイバケーブル伝送する光信号との変換、及び光信号の分配/合成を行う中央局と、前記中央局に光ファイバケーブルで多分岐接続され、光信号の分配/合成を行う複数の中継伝送局と、前記各中継伝送局に光ファイバケーブルで多分岐接続され、光ファイバケーブルで伝送する光信号と電気信号との変換を行い、移動通信機との無線通信を行う複数の端末局とを有する光伝送システムであって、前記中央局が、定期的に各装置間の光ファイバケーブルの断線を検出するための要求データを下り方向の通信データと共に前記各端末局及び前記各中継伝送局宛に順に送信し、前記要求データに対する応答データの受信を監視する中央局であり、前記端末局が、自己宛の要求データを受信すると、応答データを作成して上り方向の通信データと共に前記中央局に返送し、自己宛ではない要求データを受信すると、当該要求データが、接続されている中継伝送局宛の場合に、前記要求データを上り方向の通信データと共に前記中継伝送局に転送する端末局であり、前記中継伝送局が、接続されている各端末局からの上り方向の光ファイバケーブルの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、前記各端末局を経由した自己宛の要求データを受信すると、前記受信レベル低下の検出結果を組み込んだ応答データを作成して中央局に返送する中継伝送局であり、前記中央局が、前記各中継伝送局からの上り方向の光ファイバケーブルの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、受信レベル低下の検出結果から前記各中継伝送局から中央局への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、任意の中継伝送局からの応答データに含まれる受信レベル低下の検出結果により、当該中継伝送局に接続された端末局から前記中継伝送局への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、任意の中継伝送局からの上りライン及び当該中継伝送局に接続された各端末局からの上りラインの受信レベルの低下が検出されない場合に、前記各端末局からの応答データ受信状況により、中央局から前記中継伝送局又は前記中継伝送局から前記各端末局への下り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定する中央局であることを特徴とする光伝送システム。

技術分野

0001

本発明は、アナログ光技術を用いて移動体通信高周波信号の集配を行う光伝送システム係り、特に一括して効率よく光ファイバケーブル断線を検出し、断線したケーブルを特定できる光伝送システムに関する。

背景技術

0002

自動車電話携帯電話等の移動体通信システムでは、上位回線網公衆回線網等)に接続されている基地局と携帯電話機等の移動体通信機とを無線接続して、移動体通信機が公衆回線網を通して通信することを可能にしている。このような移動体通信システムでは、移動体通信機が屋外などの無線電波が届き易い場所に存するときには基地局と良好な無線通信を行うことができるが、移動体通信機が地下街内部などの無線電波の届き難い不感区域に存するときには基地局と良好な無線通信を行うことができない。このような問題に対して、従来より、基地局と良好に無線通信を行える場所にアンテナを設置するとともに不感区域にもアンテナを設置し、これら両アンテナ間中継増幅装置有線接続して配して、不感区域に存する移動体通信機と基地局との通信を中継増幅によって可能にする工夫や、公衆回線網に直接的に接続した無線変復調装置と不感区域に設置したアンテナとを有線接続して、不感区域に存する移動体通信機と公衆回線網との通信を可能にする工夫がなされている。

0003

そして、更に、例えば携帯電話に用いられる800MHzや1.5GHz帯といった高周波信号を効率良く伝送する必要があることから、中継増幅装置や無線変復調装置とアンテナとの接続にメタルケーブルに代わって軽量、且つ柔軟で低損失な光ファイバケーブルを用いる伝送システムがある。光ファイバケーブルを用いて伝送を行うシステムは、ネットワークトポロジーの観点からスター型や多分岐型等に分類することができる。

0004

ここで、一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムの概略構成について、図8を用いて説明する。図8は、一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムの概略構成例を示すブロック図である。一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムは、回線網1と、回線網1に電気信号伝送ケーブルを介して接続されて、回線網1からの電気信号と光ファイバケーブルで伝送する光信号との変換を行う中央局2′と、中央局2′に光ファイバケーブルで接続されて中央局2′との光信号の分配及び合成を行う2つの中継伝送局3′と、各中継伝送局3′に光ファイバケーブルで接続されて移動体通信機(図示せず)との無線通信及び電気信号と光信号との変換を行う複数の端末局4′とから構成されている。

0005

中央局2′は、図8に示すように、回線網周波数電気信号を無線周波数電気信号変調処理する送信機21aと、無線周波数電気信号を回線網周波数電気信号に復調処理する受信機21bとを具備する送受信器21と、無線周波数電気信号を光信号に変換する電光変換器22aと、光信号を無線周波数電気信号に変換する2つの光電変換器22bとを具備する変換器22と、光信号を分配する光分配器23と、2つの無線周波数電気信号を合成する合成器24とから構成されている。

0006

そして、中央局2′では、回線網1からの下り方向の回線網周波数電気信号は、送信機21aで無線周波数電気信号に変調され、電光変換器22aで光信号に変換され、光分配器23で分配されて光ファイバケーブルを介して各中継伝送局3′に伝送される。また、各中継伝送局3′からの光ファイバケーブルを介して伝送された上り方向の光信号は、対応する各光電変換器22bで無線周波数電気信号に変換され、合成器24で合成されて、受信機21bで回線網周波数電気信号に復調処理されて回線網1に出力されるようになっている。

0007

中継伝送局3′は、図8に示すように、光信号を分配する光分配器31と、光信号を無線周波数電気信号に変換する複数の光電変換器32と、複数の無線周波数電気信号を合成する合成器33と、無線周波数電気信号を光信号に変換する電光変換器34とから構成されている。

0008

そして、中継伝送局3′では、中央局2′からの光ファイバケーブルを介して伝送された下り方向の光信号は、光分配器31で分配されて光ファイバケーブルを介して各端末局4′に伝送され、また、各端末局4′からの光ファイバケーブルを介して伝送された上り方向の光信号は、対応する各光電変換器32で無線周波数電気信号に変換され、合成器33で合成され、電光変換器34で光信号に変換されて、光ファイバケーブルを介して中央局2′に送信されるようになっている。尚、図8では中継伝送局3′を2個としたが、それに限定することなく複数の場合もあり、複数ある中継伝送局3′の構成及び動作は、全て同一である。

0009

端末局4′は、図8に示すように、光信号を無線周波数電気信号に変換する光電変換器41と、無線周波数電気信号を増幅する増幅器42と、無線周波数電気信号を送出する送信アンテナ43と、無線周波数電気信号を受信する受信アンテナ44と、無線周波数電気信号を増幅する増幅器45と、無線周波数電気信号を光信号に変換する電光変換器46とから構成されている。

0010

そして、端末局4′では、中継伝送局3′からの光ファイバケーブルを介して伝送された下り方向の光信号は、光電変換器41で無線周波数電気信号に変換され、増幅器42で増幅されて、送信アンテナ43から送出され、また、各移動体通信機からの上り方向の無線周波数電気信号は、受信アンテナ44で受信され、増幅器45で増幅されて、電光変換器46で光信号に変換されて、光ファイバケーブルを介して中継伝送局3′に送信されるようになっている。尚、複数ある端末局4′の構成及び動作は、全て同一である。

0011

図8に示した伝送システムにおけるデータ送信の動作について、図9図11を用いて説明する。図9は、伝送システムにおける中央局2′から端末局4′へのデータ送信の様子を示す説明図であり、図10は、伝送システムにおける端末局4′から中継伝送局3′へのデータ送信の様子を示す説明図であり、図11は、伝送システムにおける中継伝送局3′から中央局2′へのデータ送信の様子を示す説明図である。

0012

伝送システムにおいて、中央局2′から端末局4′への下り方向のデータ送信は、図9に示すように、中央局2′において光信号に変換されると、光信号のまま中継伝送局3′で分配されて各端末局4′に送信される。また、端末局4′から中央局2′への上り方向のデータ送信は、図10に示すように、端末局4′において光信号に変換されたものが中継伝送局3′で一旦電気信号に変換されて合成され、図11に示すように再度光信号に変換されて、中央局2′に伝送されるようになっている。

0013

図8に示した構成では、中央局2′と中継伝送局3′の間の接続は多分岐型のように少ない本数の光ファイバケーブルで接続し、中継伝送局3′と複数の端末局4′との間はスター型のようにそれぞれ光ファイバケーブルで接続して独立性をもたせたシステムとなっている。上記構成の光伝送システムによれば、中央局2′を挟んで異なる方向に複数の中継伝送局3′を配置することで、中央局2′を中心として複数の端末局4′を設置することが光ファイバケーブルをあまり長くせずとも実現でき、入り組んだ構造の地下街などにおいて多数の端末局4′を広範囲分散配置することが容易に行える等の利点がある。(以下、前述のシステムを「中継伝送型光伝送システム」と呼ぶことにする)

0014

ここで、中継伝送型光伝送システムで必要とされる光ファイバケーブルの本数について考えてみる。中央局2′−中継伝送局3′、および中継伝送局3′−端末局4′間で、各々上り下り各1本の光ファイバケーブルを必要とするため、中央局2′がM台の中継伝送局3′を接続し、各中継伝送局3′が、それぞれN台の端末局4′を接続する場合、システムを構成する光ファイバケーブルの数は、(2×M+2×M×N)になる。例えば、中央局2′が、2台の中継伝送局3′を接続し、各中継伝送局3′が、4台づつ端末局4′を接続する場合は、計20本の光ファイバケーブルが必要となる。

0015

中継伝送型光伝送システムは、移動体無線通信サービスを提供する目的で敷設されることになるが、光ファイバケーブルの断線事故が発生した場合、上記サービスがシステムの一部、または全体で停止してしまう事態に陥ってしまう。停止したサービスの復旧工事を行うためには、まず断線したケーブルがどれであるかを特定し、次に断線したケーブルの断線位置を特定する必要がある。断線位置の特定に関しては、断線位置を検出するための装置が既に存在しているため、それを使用することにより、問題は解決する。しかし、断線したケーブルの特定に関しては、それを検出する手段がないため、工事担当者が、障害発生状況解析して、前述のように多数存在する光ファイバケーブルの中から、断線したと思われる光ファイバケーブルの経路絞り込み、後は、その経路を構成する光ファイバケーブルを1本づつ断線していないか確認していくしか方法はない。

0016

ここで、無線通信サービスは、通信インフラの1つであり、そのサービスは常時提供されるべきものである。事故等によるサービスの停止は、なるべく短時間で復旧されることが要求される。

0017

尚、光ファイバ断線検出の従来技術としては、平成11年3月16日公開の特開平11−74912号「光バス伝送路の」(出願人:平河ヒュテック株式会社、発明者:宇梶 大他)がある。この従来技術は、バス型光伝送路に対して、光中継器の前後に断線検出装置を設け、送信信号とは異なる波長監視信号を送信信号と波長多重して光バス伝送路の送出し、監視信号の未検出によって断線を検出する断線検出方法及びその装置であり、これにより、正確に断線を検出し、データの損失ランダムコリジョンの発生を防止できるものである。

発明が解決しようとする課題

0018

しかしながら、上記のような従来の断線検出方法を採る場合、断線箇所の特定のためだけでも、互いに数Km程離れて設置された各装置まで実際に作業員が足を運ぶ必要があり、多くの人と時間を必要としてしまい、迅速な検出及び復旧が行えないという問題点があった。

0019

また、特開平11−74912号で提案された技術では、断線を監視する中継装置間に2台の断線検出装置を設けなければならず、図8のような構成においては、多大な費用がかかり、且つ1ヶ所で伝送システム全体の状況を把握することができないという問題点があった。

0020

本発明は、中継伝送型の光伝送システムにおいて、光ファイバケーブル断線の検出、及び断線したケーブルの特定を、一括して効率よく行うことができる光伝送システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0021

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、回線網に有線接続され、回線網で扱う電気信号と光ファイバケーブルで伝送する光信号との変換、及び光信号の分配/合成を行う中央局と、前記中央局に光ファイバケーブルで多分岐接続され、光信号の分配/合成を行う複数の中継伝送局と、前記各中継伝送局に光ファイバケーブルで多分岐接続され、光ファイバケーブルで伝送する光信号と電気信号との変換を行い、移動通信機との無線通信を行う複数の端末局とを有する光伝送システムであって、前記中央局が、定期的に各装置間の光ファイバケーブルの断線を検出するための要求データを下り方向の通信データと共に前記各端末局及び前記各中継伝送局宛に順に送信し、前記要求データに対する応答データの受信を監視する中央局であり、前記端末局が、自己宛の要求データを受信すると、応答データを作成して上り方向の通信データと共に前記中央局に返送し、自己宛ではない要求データを受信すると、当該要求データが、接続されている中継伝送局宛の場合に、前記要求データを上り方向の通信データと共に前記中継伝送局に転送する端末局であり、前記中継伝送局が、接続されている各端末局からの上りライン受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、前記各端末局を経由した自己宛の要求データを受信すると、前記受信レベル低下の検出結果を組み込んだ応答データを作成して中央局に返送する中継伝送局であり、前記中央局が、前記各中継伝送局からの上り方向の光ファイバケーブルの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、前記受信レベル低下の検出結果から、前記各中継伝送局から中央局への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、任意の中継伝送局からの応答データに含まれる受信レベル低下の検出結果により、当該中継伝送局に接続された端末局から前記中継伝送局への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、各端末局からの上りライン及び各中継伝送局からの上りラインの受信レベルの低下が検出されない場合に、前記各端末局からの応答データ受信状況により、中央局から前記中継伝送局又は前記中継伝送局から前記各端末局への下り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定する中央局である光伝送システムとしているので、中央局で一括して効率よく光ファイバケーブル断線の検出、及び断線したケーブルの特定を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0022

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。

0023

本発明の光伝送システムは、中央局が、定期的に各装置間の光ファイバケーブルの断線を検出するための要求データを下り方向の通信データと共に各端末局及び各中継伝送局宛に順に送信し、要求データに対する応答データの受信を監視し、端末局が、自己宛の要求データを受信すると、応答データを作成して上り方向の通信データと共に中央局に返送し、自己宛ではない要求データを受信すると、当該要求データが、接続されている中継伝送局宛の場合に、要求データを上り方向の通信データと共に中継伝送局に転送し、中継伝送局が、接続されている各端末局からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、各端末局を経由した自己宛の要求データを受信すると、受信レベル低下の検出結果を組み込んだ応答データを作成して中央局に返送し、中央局が、各中継伝送局からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、受信レベル低下の検出結果から、各中継伝送局から中央局への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、任意の中継伝送局からの応答データに含まれる受信レベル低下の検出結果により、当該中継伝送局に接続された端末局からの上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、各端末局からの上りライン及び各中継伝送局からの上りラインの受信レベルの低下が検出されない場合に、各端末局からの応答データ受信状況により、中央局から中継伝送局又は中継伝送局から各端末局への下り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定するものなので、中央局で一括して効率よく光ファイバケーブルの断線の検出、及び断線したケーブルの特定を行うことができるものである。

0024

まず、本発明に係る光伝送システムの概略の構成について図1を使って説明する。図1は、本発明に係る光伝送システムの概略構成及び概略動作を示す説明図である。本発明の光伝送システムは、図8に示した従来の光伝送システムと同様に大きく回線網1(図示せず)と、中央局2と、中継伝送局3と、端末局4とから構成されているが、従来の回線網1と移動体通信機との間のデータ伝送を行う為の機能に加えて、断線を検出するための各手段として、中央局2に断線検出制御手段20を設け、中継伝送局3に断線検出中継手段30を設け、端末局4に断線検出応答手段40を新たに設けられている点が従来と異なっている。

0025

ここで、全ての中継伝送局3、および端末局4は、ユニークな装置番号割り当てられており、各装置は、自分の装置番号を認識している。尚、装置番号は、各装置が備えているディップスイッチロータリスイッチ等により他の装置と重複しないように機械的に設定しても構わないし、または不揮発性メモリ等にソフト的に設定しても構わない。また、全ての端末局4は、自分が接続している中継伝送局3の装置番号を認識している。尚、自分が接続している中継伝送局3の装置番号を設定するためにディップスイッチやロータリスイッチを設けても構わないし、あるいは、中継伝送局3の装置番号と、それに繋がる端末局4の装置番号の割り当てに規則を持たせて、端末局4で自分の装置番号から、自分に繋がる中継伝送局3の装置番号を認識できるようにしても構わない。例えば、中継伝送局3の装置番号を1、2、3、・・・、Nと割り振り、中継伝送局Nの配下の端末局4には、N1、N2、N3、・・・と割り振ることにすれば、端末局4は、自分の装置番号の上部桁が接続されている中継伝送局3の装置番号であると認識できることになる。

0026

中央局2の断線検出制御手段20は、配下の各装置に対して順番に要求データを送信し、これを受けた装置が、中央局に対して応答データを返すという方式、いわゆるポーリング方式で、断線検出のための要求データを送信し、それに対する応答データの返送を監視して、関連各所の断線を検出し、断線している光ファイバケーブルを特定する手段である。

0027

断線検出制御手段20は、細かく分けると、各装置間の光ファイバケーブルの断線を検出するための要求データを下り方向の通信データと共に各端末局及び各中継伝送局宛に順に送信し、各装置からの応答データ受信を監視し、応答データ受信状況を管理する応答状況管理手段と、各中継伝送局からの上りラインの受光レベルを監視して受光レベル低下を検出する受光レベル低下検出手段と、応答データ受信状況と受光レベル低下の検出結果から断線を検出して断線ラインを特定する断線判定手段とを有している。

0028

具体的に中央局2の断線検出制御手段20では、応答状況管理手段の動作として、接続されている全ての中継伝送局3、および端末局4に割り当てられた装置番号を管理しており、断線監視のための要求データを作成して順番に全ての中継伝送局3及び端末局4に送信する。ここで、中央局2から送信される要求データの具体的フォーマットについて、図2を使って説明する。図2は、本発明の光伝送システムにおいて、断線検出のために送受信される要求データ及び応答データのフォーマット例を示す説明図である。中央局2から送信される要求データは、どの装置に対する要求データであるのかを示すために「宛先」として中継伝送局3又は端末局4の装置番号を有し、更に、中継伝送局3宛ての要求データの場合、どの端末局4を経由していくかによって複数経路が存在するため、「経路」として経由する端末局4の装置番号を有している。

0029

そして、中央局2では、各装置に対して順番に、かつ周期的に要求データを送信し、光ファイバケーブルの断線が無ければ、要求データの宛先装置から応答データが戻ってくるはずであので、適切に設定された一定の待ち時間を設け、この待ち時間を超過しても応答データが返って来ない場合には、無応答であると判断して記憶し、次の装置への要求データを送信する。

0030

また、断線検出制御手段20の受光レベル低下検出手段では、中央局2に接続されている各中継伝送局3からの上りの光ファイバの受光レベルを監視し、受光レベルの低下を検出すると受光レベル低下を検出した光ファイバを識別する情報を出力するようになっている。

0031

そして、全ての装置への要求データ送信及びそれに対する応答データの監視を終了した時点で、断線判定手段の動作で、全装置に対する応答結果および上り光ファイバの受光レベル監視結果から断線の有無及び断線している光ファイバケーブル(ライン)の特定を行うようになっている。尚、断線している光ファイバケーブルの特定方法の具体例については、後述する。

0032

端末局4の断線検出応答手段40は、中央局2からの要求データに対応する処理を行う手段で、具体的には、自分宛の要求データ受信時には、応答データを作成して移動通信機からの上り方向の通信データと共に中継伝送局3を介して中央局2宛に送信(返送)する。また、自分宛ではない要求データの場合で、自分が接続している中継伝送局3宛ての要求データの場合には、経路として自分が指定されている場合には、受信した要求データをそのまま中継伝送局3に送信し、それ以外、つまり自分が接続している中継伝送局3宛ての要求データであるが経路として自分が指定されていない場合、又は他の端末局4宛て、又は自分が接続していな中継伝送局3宛ての場合には、受信した要求データを破棄するようになっている。

0033

ここで、端末局4から送信される応答データの具体的フォーマットについて、図2を使って説明する。端末局4から送信される応答データは、「宛先」として中央局2の装置番号を有し、更に、どの装置からの「応答」であるのかを示すために自分の装置番号を送り元装置番号として組み込むようになっている。

0034

中継伝送局3の断線検出中継手段30は、中央局2からの要求データに対応する処理及び配下の端末局4からの応答データを転送する処理を行う手段で、細かく分けると、接続されている各端末局からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出する受光レベル低下検出手段と、各端末局を経由した自己宛の要求データを受信すると、応答データに前記受信レベル低下の検出結果を組み込んだ応答データを作成して中央局に返送する応答手段とを有している。

0035

具体的に断線検出中継手段30では、受光レベル低下検出手段の動作として、中継伝送局3に接続されている各端末局4からの上りの光ファイバの受光レベルを監視し、受光レベルの低下を検出すると、受光レベル低下を検出した光ファイバを識別する情報を出力するようになっている。そして、応答手段の動作として、自分宛の要求データ受信時は、応答データに受光レベル低下検出手段から出力される受光レベル低下を検出した光ファイバを識別する情報を光受信異常アラーム情報として応答データに組み込み、中央局2に送信するようになっている。一方、自分宛でないデータの場合には、受信データをそのまま中央局2に送信するようになっている。

0036

ここで、中継伝送局3から送信される応答データの具体的フォーマットについて、図2を使って説明する。中継伝送局3から送信される応答データは、「宛先」として中央局2の装置番号を有し、更に、どの装置からの「応答」であるのかを示すために自分の装置番号を送り元装置番号として組み込み、更に受光レベル低下が検出された光ファイバを示す情報を光受信異常アラーム情報として応答データに組み込むようになっている。

0037

次に、本発明の光伝送システムにおける断線検出のための動作について、図1を用いて具体的に説明する。本発明の光伝送システムにおける断線検出のための動作は、中央局2の断線検出制御手段20が、まず図1(a)に示すように、端末局4宛に要求データを送信し、要求データは中継伝送局3を経由して全ての端末局4で受信されるが、宛先として指定された端末局4の断線検出応答手段40で応答データが作成されて中央局2宛に送信される。応答データは、中継伝送局3の断線検出中継手段30を介してそのまま中央局2に転送され、中央局2の断線検出制御手段20によって受け取られて記憶される。

0038

この時例えば、中央局2と中継伝送局3とを繋ぐ下りの光ファイバ、又は中継伝送局3と端末局4とを繋ぐ下りの光ファイバが断線していると、中継伝送局3又はその先の端末局4には要求データが届かず、その結果応答データが作成されず中央局2に送信されないことになる。また、例えば、端末局4と中継伝送局3とを繋ぐ上りの光ファイバ、又は中継伝送局3と中央局2とを繋ぐ上りの光ファイバが断線していると、端末局4で作成された応答データが中央局2に送信されないことになる。

0039

上記動作で、中央局2の配下の全ての端末局4に順に要求データを送信し、応答データの受信を監視し終わったなら、次に図1(b)に示すように、中継伝送局3宛に要求データを送信する。この時中継伝送局3宛の要求データを経由する端末局4を順に切り替えるようにしても良いし、前記端末局4向けのチェックで、応答データが返った端末局4を選択して宛先とし、要求データを送信するようにしても構わない。例えば、図3に示すように、端末局4-1を経路とした場合には、要求データは中継伝送局3を経由して全ての端末局4で受信されるが、経路として指定された端末局4-1の断線検出応答手段40だけが要求データを中継伝送局3に転送する。また、例えば、図4に示すように、端末局4-3を経路とした場合には、要求データは中継伝送局3を経由して全ての端末局4で受信されるが、経路として指定された端末局4-3の断線検出応答手段40だけが要求データを中継伝送局3に転送する。図3図4は、中継伝送局3宛の要求データの経路指定の動作例を示す説明図である。

0040

そして、要求データを受信した中継伝送局3では、断線検出中継手段30で応答データが作成される。尚この時、中継伝送局3の配下の全ての端末局4からの上りの光ファイバの受光レベルが監視され、受光レベルの低下が検出されたなら、受光レベル低下が検出された光ファイバを示す情報を光受信異常アラーム情報として応答データに組み込む。そして、断線検出中継手段30で作成された光受信異常アラーム情報を含む応答データは、中央局2宛に送信され、中央局2の断線検出制御手段20によって受け取られて記憶される。

0041

次に、中央局2の断線検出制御手段20における断線した光ファイバケーブルを特定する方法について図5を用いて具体例で説明する。図5は、本発明の中央局2の断線検出制御手段20における断線した光ファイバケーブルを特定する方法を説明する説明図である。まず、中央局2から中継伝送局3に向かう下りの光ファイバケーブルaが断線した場合を例にとる。この場合は、中央局2が送信するデータの送信口が断たれることになるため、要求データは、全ての装置に対して届かないことになり、その結果、中央局2の断線検出制御手段20では、全ての装置からの応答データが受け取れないこと(無応答)になる。但し、全ての装置が無応答になるケースとして、光ファイバケーブルdが断線しているケースもあるが、この場合は、中央局2で光ファイバケーブルdに関する受光レベル低下が検出されるはずである。よって、中央局2の断線検出制御手段20では、全ての装置が無応答でり、且つ光ファイバケーブルdに関する受光レベル低下が検出されなかったときに、光ファイバケーブルaが断線していると判断することができる。

0042

次に、中継伝送局3から端末局4-1に向かう下りの光ファイバケーブルbが断線した場合を考える。この場合、端末局4-1宛ての要求データだけが届かずに応答データがないことになる。尚、中継伝送局3宛ての要求データの経路に端末局4-1が指定されている場合、中継伝送局3に届かないことになるが、中央局2では、経路を変更して再送することにより、中継伝送局3で要求データを届けることが可能である。また、端末局4-1だけが無応答になるケースとして、光ファイバケーブルcが断線しているケースもあるが、この場合は、中継伝送局3で光ファイバケーブルcに関する受光レベル低下が検出されて中央局2に通報されるはずである。よって、中央局2の断線検出制御手段20では、端末局4-1だけが無応答になり、中継伝送局3から光ファイバケーブルcに関する受光レベル低下の通報(光受信異常アラーム情報)がない場合に、光ファイバケーブルbが断線していると判断することができる。他の端末局4に向かう下りの光ファイバケーブルが断線した場合も、同様にして判断することができる。

0043

次に、端末局4-1から中継伝送局3に向かう上りの光ファイバケーブルcが断線した場合を考える。この場合、端末局4-1からの応答データが、中継伝送局3には届かず、中央局2に送信されないことになり、端末局4-1が無応答になる。同時に、中継伝送局3において、端末局4-1から入る上りの光ファイバの受光レベルが低下するため、中継伝送局3の断線検出中継手段30で端末局4-1に関する光受信異常アラーム情報が生成され、他の端末局4経由で受信した自分宛の要求データに対する応答データに光受信異常アラーム情報を組み込んで中央局2に送信する。よって、中央局2の断線検出制御手段20では、端末局4-1の無応答と光受信異常アラーム情報とを取得することにより、光ファイバケーブルcが断線していると判断することができる。なお、判定ロジックを簡単にするのであれば、光受信異常アラーム情報のみから光ファイバケーブルcの断線を判断しても構わない。他の端末局4から中継伝送局3に向かう上りの光ファイバケーブルが断線した場合も、同様にして判断することができる。

0044

次に、中継伝送局3から中央局2に向かう上りの光ファイバケーブルdが断線した場合を考える。この場合、この中継伝送局3経由で戻ってくる全ての応答データの戻り口が断たれることになるため、この系統の全ての装置が無応答になる。さらに中央局2で検出した中継伝送局3からの上りの光ファイバの受光レベルが下がる。中央局2の断線検出制御手段20では、全装置の無応答と中央局2で検出した受光レベル低下から、光ファイバケーブルdが断線していると判断することができる。

0045

上記説明した各光ファイバケーブル(ライン)における断線が発生したときの各種検出状況から、応答データ受信状況と受光レベル低下の検出結果から断線を検出して断線ラインを特定する断線判定手段における判定処理の例としては、中央局2における受信レベル低下の検出結果から、各中継伝送局から中央局への上り方向の光ファイバケーブルの断線ラインを特定し、任意の中継伝送局からの応答データに含まれる受信レベル低下の検出結果により、当該中継伝送局に接続された端末局からの上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、各端末局からの上りライン及び各中継伝送局からの上りラインの受信レベルの低下が検出されない場合に、各端末局からの応答データ受信状況により、中央局から中継伝送局又は中継伝送局から各端末局への下り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定するようになっている。

0046

また、別の処理例として、各端末局からの応答データ受信状況により、任意の中継伝送局3に接続された全ての端末局4が無応答であった場合に、当該中継伝送局3からの上りラインの受信レベル低下があるか判断し、受信レベル低下が有れば中継伝送局3からの上りラインの断線と判断し、受信レベル低下が無ければ中継伝送局3への下りラインの断線と判断する。また、一部の端末局4の無応答が検出された場合に、当該端末局4からの上りラインの受信レベル低下があるか判断し、受信レベル低下が有れば端末局4からの上りラインの断線と判断し、受信レベル低下が無ければ端末局4への下りラインの断線と判断するようにしても構わない。

0047

そして、中央局2では、上記例で示した方法で、光ファイバケーブルの断線を検出した場合、自装置が持つ情報表示装置に、断線状況を知らせる情報を表示する。また、中央局2内にある情報表示装置に限らず、例えば、中央局2と有線接続された情報表示装置であっても構わない。更に、中央局2を一般公衆回線と接続し、遠隔地に設置された端末データ通信を行うためのインタフェースを配することによって、遠隔地の情報表示装置に表示するようにしても構わない。

0048

次に、上記説明した中央局2における断線検出制御手段20を実現する具体的構成例について、図6を使って説明する。図6は、本発明の光伝送システムの中央局2における断線検出制御手段20を実現する部分の内部構成を示すブロック図である。本発明の光伝送システムの中央局2における断線検出制御手段20を実現する部分は、図6に示すように、デジタル変復調器51と、信号合成回路52と、光変調器53と、光復調器54と、信号分離回路55と、合成器56と、シリアルインタフェース装置57と、CPU58と、メモリ59と、受光レベル低下検出回路60と、インタフェース装置61と、表示装置インタフェース62と、表示装置63とから構成されている。

0049

本発明の中央局2の各部について説明する。デジタル変復調器51は、移動体通信機との無線通信で使用する無線周波数電気信号(図6では高周波信号)の周波数とは異なる周波数の搬送波を、デジタル信号によって変復調するものである。ここでいうデジタル信号とは、具体的には、要求データ及び応答データであり、要求データを変調してデジタル変調信号として下り信号として送信し、逆に上り信号として受信した応答データのデジタル変調信号を復調して応答データを取得するものである。

0050

信号合成回路52は、デジタル変復調器51によって変調された要求データのデジタル変調信号と、移動体通信との無線通信で使用する無線周波数電気信号(図6では高周波信号)とを合成して、合成信号を出力するものである。光変調器53は、電気信号を光信号に変換する電光変換器のことで、図8に示した電光変換器22aに相当し、下りの光ファイバに光信号を送出するものである。光復調器54は、光信号を無線周波数電気信号に変換する光電変換器のことで、図8に示した光電変換器22bに相当し、各中継伝送局3からの上りの光ファイバ毎に設けられて、各光ファイバからの光信号を受信するものである。信号分離回路55は、各光復調器54と対になるように設けられ、光復調器54により復調された信号から、移動体通信との無線通信で使用する無線周波数電気信号(図6では高周波信号)と、デジタル変復調器51によりデジタル変調された周波数の搬送波とに分離するための分離回路である。合成器56は、複数の信号分離回路55で分離された高周波信号を合成する合成器である。

0051

シリアルインタフェース装置57は、デジタル変復調器51に入力するデジタル信号(要求データ)を出力し、逆にデジタル変復調器51が復調したデジタル信号(応答データ)の取り込みを行うインタフェース装置である。CPU58は、断線検出のための各種制御を行うプログラムが実行されるCPUであり、具体的には、各端末局4および中継伝送局3への要求データの送信制御と、それに対する応答データの監視を行い、監視結果に従って断線のあった光ファイバの特定を行うものである。具体的な特定方法は、前述の通りである。

0052

メモリ59は、CPU58で実行されるのプログラム、およびCPU58が使用するデータ(応答データの監視結果など)を格納するための記憶部である。

0053

受光レベル低下検出回路60は、各光復調器54と対になるように設けられ、光ファイバケーブルから入力される光信号の受光レベルが、光ファイバケーブルの断線・損失異常によって極度に受光レベルが低下した場合、その状態を検出する回路であり、受光レベル低下を検出すると、光受信異常アラーム信号を出力するようになっている。インタフェース装置61は、各受光レベル低下検出回路60からの光受信異常アラーム信号を入力してCPU58に通知するためのインタフェースである。

0054

表示装置63は、LCD等の一般的な情報表示装置である。表示装置インタフェース62は、表示装置63のインタフェース部である。

0055

本発明の光伝送システムの中央局2における断線検出制御手段20を実現する部分の動作は、CPU58上で、断線検出を制御するプログラムが実行され、予めメモリ59に記憶管理されている配下の中継伝送局3および端末局4の装置番号を宛先として、要求データが作成され、シリアルインタフェース装置57を介して出力されてデジタル変復調器51で変調され、信号合成回路52で移動体通信機との通信データと合成され、光変調器53で光信号に変換されて、下りの光ファイバで送信される。

0056

そして、要求データの宛先とした端末局4又は中継伝送局3からの応答データが、移動体通信機との通信データと共に下りの光ファイバで伝送され、光復調器54で電気信号に変換され、信号分離回路55で応答データと通信データとに分離され、応答データは、デジタル変復調器51で復調されて、シリアルインタフェース装置57を介してCPU58に取り込まれ、応答データの監視結果がメモリ59に記憶される。

0057

この時、各受光レベル低下検出回路60では、受光レベルが測定されて、受光レベルの低下が検出されると、光信号異常アラームが出力され、インタフェース装置61を介してCPU58に取り込まれるようになっている。CPU58では、各端末局4および各中継伝送局3への要求データに対する応答データの返送状況および中継伝送局3および中央局2における受光レベルの測定結果である光信号異常アラームをメモリ59に記憶し、全体的な状況を鑑みて断線の有無を判定し、断線がある場合には断線している光ファイバを特定して、表示装置インタフェース62を介して表示装置63に検出結果を表示するようになっている。

0058

次に、本発明の光伝送システムの中継伝送局3における断線検出中継手段30を実現する具体的構成例について説明するが、図6に示した中央局2の構成とほぼ同様であるので図6を使って中央局2との違いを中心に説明する。本発明の光伝送システムの中継伝送局3における断線検出中継手段30を実現する部分は、図6に示した中央局2における断線検出制御手段20を実現する部分とほぼ同様であるが、表示装置インタフェース62および表示装置63を有していない点と、信号合成回路52および光変調器53が下り光ファイバのための構成ではなく、上り光ファイバのための構成である点が異なっている。

0059

中継伝送局3の各部の説明は、中央局2と異なっている点だけを説明する。中継伝送局3のデジタル変復調器51は、機能としては、移動体通信機との無線通信で使用する無線周波数電気信号(図6では高周波信号)の周波数とは異なる周波数の搬送波を、デジタル信号によって変復調するものである。ここでいうデジタル信号とは、具体的には、要求データ及び応答データであり、上り光ファイバで受信した要求データのデジタル変調信号を復調してデジタル信号として取得し、逆にCPU58で作成した応答データを変調してデジタル変調信号として上り信号として送信するものである。

0060

中継伝送局3の信号合成回路52は、デジタル変復調器51によって変調された応答データのデジタル変調信号と、合成器56から出力される各上りデータを合成した無線周波数電気信号(図6では高周波信号)とを合成して、合成信号を出力するものである。中継伝送局3の光変調器53は、電気信号を光信号に変換する電光変換器のことで、図8に示した電光変換器34に相当し、上りの光ファイバに光信号を送出するものである。中継伝送局3の光復調器54は、光信号を無線周波数電気信号に変換する光電変換器のことで、図8に示した光電変換器32に相当し、各端末局4からの上りの光ファイバ毎に設けられて、各光ファイバからの光信号を受信するものである。中継伝送局3のシリアルインタフェース装置57は、デジタル変復調器51が復調したデジタル信号(要求データ)の取り込みを行うと共に、デジタル変復調器51に入力するデジタル信号(応答データ)を出力するインタフェース装置である。

0061

中継伝送局3のCPU58は、断線検出のための各種データの中継および作成を行うプログラムが実行されるCPUであり、具体的には、各端末局4から転送される要求データに対して応答データを作成し、中央局2へ送信する制御を行うものである。尚、中継伝送局3のCPU58の特徴として、応答データ作成の際に、各受光レベル低下検出回路60で検出された各端末局4からの上りの光ファイバの受光レベルの低下を示す光信号異常アラームを監視して応答データのその情報を組み込むようになっている。

0062

本発明の光伝送システムの中継伝送局3における断線検出中継手段30を実現する部分の動作は、CPU58上で、断線検出のための要求データの中継および応答データの作成を制御するプログラムが実行され、経路指定された端末局4からの上りの光ファイバで自己宛の要求データが伝送され、光復調器54で電気信号に変換され、信号分離回路55で要求データと通信データとに分離され、要求データは、デジタル変復調器51で復調されて、シリアルインタフェース装置57を介してCPU58に取り込まれる。

0063

この時、各受光レベル低下検出回路60では、上りの光ファイバの受光レベルが測定され、断線などによって受光レベルが低下している場合には、光信号異常アラームが出力され、インタフェース装置61を介してCPU58に取り込まれる。CPU58では、要求データに対する応答データに光信号異常アラームの情報を組み込んで、シリアルインタフェース装置57からデジタル変復調器51に出力され、デジタル変復調器51で変調され、信号合成回路52で合成器56から出力される移動体通信機との通信データの合成信号と合成され、光変調器53で光信号に変換されて、上りの光ファイバで中央局2に送信されるようになっている。

0064

次に、端末局4における断線検出応答手段40を実現する具体的構成例について、図7を使って説明する。図7は、本発明の光伝送システムの端末局4における断線検出応答手段40を実現する部分の内部構成を示すブロック図である。本発明の光伝送システムの端末局4における断線検出応答手段40を実現する部分は、図7に示すように、デジタル変復調器71と、信号合成回路72と、光変調器73と、光復調器74と、信号分離回路75と、シリアルインタフェース装置77と、CPU78と、メモリ79とから構成されている。

0065

本発明の端末局4の各部について説明する。デジタル変復調器71は、移動体通信機との無線通信で使用する無線周波数電気信号(図7では高周波信号)の周波数とは異なる周波数の搬送波を、デジタル信号によって変復調するものである。ここでいうデジタル信号とは、具体的には、要求データ及び応答データであり、下りの光ファイバで受信した要求データのデジタル変調信号を復調してデジタル信号として取得し、逆にCPU78で作成した応答データを変調してデジタル変調信号として上り信号として送信するものである。

0066

信号合成回路72は、デジタル変復調器71によって変調された応答データのデジタル変調信号と、移動体通信機からの上りデータの無線周波数電気信号(図7では高周波信号)とを合成して、合成信号を出力するものである。光変調器73は、電気信号を光信号に変換する電光変換器のことで、図8に示した電光変換器46に相当し、上りの光ファイバに光信号を送出するものである。光復調器74は、光信号を無線周波数電気信号に変換する光電変換器のことで、図8に示した光電変換器41に相当し、中継伝送局3からの下りの光ファイバからの光信号を受信するものである。シリアルインタフェース装置77は、デジタル変復調器71が復調したデジタル信号(要求データ)の取り込みを行うと共に、デジタル変復調器71に入力するデジタル信号(応答データ)を出力するインタフェース装置である。

0067

CPU78は、断線検出のための各種データの中継および作成を行うプログラムが実行されるCPUであり、具体的には、中央局2から中継伝送局3を介して転送される要求データに対して自己宛であれば応答データを作成し、中央局2へ送信する制御を行うものである。尚、CPU78の特徴として、要求データが自己宛であれば応答データを作成するが、自分宛ではない要求データの場合には、自分が接続している中継伝送局3宛ての要求データの場合には、経路として自分が指定されている場合には、受信した要求データをそのまま中継伝送局3に送信し、それ以外、つまり自分が接続している中継伝送局3宛ての要求データであるが経路として自分が指定されていない場合、又は他の端末局4宛て、又は自分が接続していな中継伝送局3宛ての場合には、受信データを破棄するようになっている。

0068

本発明の光伝送システムの端末局4における断線検出応答手段40を実現する部分の動作は、CPU78上で、断線検出のための要求データの中継および応答データの作成を制御するプログラムが実行され、中継伝送局3からの下りの光ファイバで要求データが伝送され、光復調器74で電気信号に変換され、信号分離回路75で要求データと通信データとに分離され、要求データは、デジタル変復調器71で復調されて、シリアルインタフェース装置77を介してCPU78に取り込まれる。

0069

CPU78では、受信した要求データが自己宛の要求データであった場合に、応答データが作成され、シリアルインタフェース装置77からデジタル変復調器71に出力され、デジタル変復調器71で変調され、信号合成回路72で移動体通信機からの上り通信データと合成され、光変調器73で光信号に変換されて、上りの光ファイバで中継伝送局3を介して中央局2に送信されるようになっている。

0070

上記説明では、中央局2および中継伝送局3および端末局4において、断線検出を行う為の各手段をCPUで実行されるプログラムという形でソフトウェアによって実現する例を示したが、同様の機能をハードウエア的に実現しても構わない。

0071

実際に、中央局2が、配下の各装置から情報を取得する方法としては、中継伝送局3や端末局4が、自発的に中央局2に対して通知を上げる方法も考えられるが、複数の端末局4が同時に通知を上げてしまった場合のデータの衝突を防ぐため、中央局2および中継伝送局3では、配下に接続する装置の台数分の通信ポートを持つ必要があり、これが装置のハードウェア的な回路構成や、ソフトウェア制御を複雑化してしまう欠点を持つ。そこで、光伝送システムのネットワークトポロジーが、図8に示すように、中央局2を中心としたスター型に近いことを考慮に入れると、中央局2が、配下の各装置に対して順番に要求データを送信し、これを受けた装置が、中央局2に対して応答データを返すという方式、いわゆるポーリング方式が、ハードウェア構成、およびソフトウェア制御をシンプルにできるという点で適切であると考えられる。

0072

本発明の実施の形態の光伝送システムによれば、まず、中央局2が、各中継伝送局3からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、受信レベル低下の検出結果から、各中継伝送局3から中央局2への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定する。そして、中央局2が、定期的に各装置間の光ファイバケーブルの断線を検出するための要求データを下り方向の通信データと共に各端末局4及び各中継伝送局3宛に順に送信し、中継伝送局3が、接続されている各端末局4からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、各端末局4を経由した自己宛の要求データを受信すると、受信レベル低下の検出結果を組み込んだ応答データを作成して中央局2に返送し、任意の中継伝送局3からの応答データに含まれる受信レベル低下の検出結果により、当該中継伝送局3に接続された端末局4からの上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定する。更に、端末局4が、自己宛の要求データを受信すると、応答データを作成して上り方向の通信データと共に中央局2に返送し、各端末局4からの上りライン及び各中継伝送局3からの上りラインの受信レベルの低下が検出されない場合に、各端末局4からの応答データ受信状況により、中央局2から中継伝送局3又は中継伝送局3から各端末局4への下り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定するので、中央局2で一括して効率よく光ファイバケーブルの断線の検出、及び断線したケーブルの特定を行うことができる効果がある。また、一ヶ所で効率よく断線箇所の特定ができるので、復旧にかかる時間を短絡することが可能となる効果がある。

0073

また、中央局2及び中継伝送局3及び端末局4における要求データ送信や応答データ送信の制御をCPUで実行されるプログラム(ソフトウェア)で実現すれば、構成をさほど増大させることなくこの機能を実現できる効果がある。

発明の効果

0074

本発明によれば、中央局が、定期的に各装置間の光ファイバケーブルの断線を検出するための要求データを下り方向の通信データと共に各端末局及び各中継伝送局宛に順に送信し、要求データに対する応答データの受信を監視し、端末局が、自己宛の要求データを受信すると、応答データを作成して上り方向の通信データと共に中央局に返送し、自己宛ではない要求データを受信すると、当該要求データが、接続されている中継伝送局宛の場合に、要求データを上り方向の通信データと共に中継伝送局に転送し、中継伝送局が、接続されている各端末局からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、各端末局を経由した自己宛の要求データを受信すると、受信レベル低下の検出結果を組み込んだ応答データを作成して中央局に返送し、中央局が、各中継伝送局からの上りラインの受光レベルを監視して受信レベルの低下を検出し、受信レベル低下の検出結果から、各中継伝送局から中央局への上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、任意の中継伝送局からの応答データに含まれる受信レベル低下の検出結果により、当該中継伝送局に接続された端末局からの上り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定し、各端末局からの上りライン及び各中継伝送局からの上りラインの受信レベルの低下が検出されない場合に、各端末局からの応答データ受信状況により、中央局から中継伝送局又は中継伝送局から各端末局への下り方向の光ファイバケーブルの断線を検出して断線ラインを特定する光伝送システムとしているので、中央局で一括して効率よく光ファイバケーブルの断線の検出、及び断線したケーブルの特定を行うことができる効果がある。

図面の簡単な説明

0075

図1本発明に係る光伝送システムの概略構成及び概略動作を示す説明図である。
図2本発明の光伝送システムにおいて、断線検出のために送受信される要求データ及び応答データのフォーマット例を示す説明図である。
図3中継伝送局宛の要求データの経路指定の動作例を示す説明図である。
図4中継伝送局宛の要求データの経路指定の動作例を示す説明図である。
図5本発明の中央局の断線検出制御手段における断線した光ファイバケーブルを特定する方法を説明する説明図である。
図6本発明の光伝送システムの中央局における断線検出制御手段を実現する部分の内部構成を示すブロック図である。
図7本発明の光伝送システムの端末局における断線検出応答手段を実現する部分の内部構成を示すブロック図である。
図8一般的な光ファイバケーブルを用いた伝送システムの概略構成例を示すブロック図である。
図9伝送システムにおける中央局から端末局へのデータ送信の様子を示す説明図である。
図10伝送システムにおける端末局から中継伝送局へのデータ送信の様子を示す説明図である。
図11伝送システムにおける中継伝送局から中央局へのデータ送信の様子を示す説明図である。

--

0076

1…回線網、 2,2′…中央局、 3,3′…中継伝送局、 4,4′…端末局、 20…断線検出制御手段、 21…送受信器、 22…変換器、 23…光分配器、 24…合成器、 30…断線検出中継手段、 31…光分配器、32…光電変換器、 33…合成器、 34…電光変換器、 40…断線検出応答手段、 41…光電変換器、 42…増幅器、 43…送信アンテナ、 44…受信アンテナ、 45…増幅器、 46…電光変換器、 51…デジタル変復調器、 52…信号合成回路、 53…光変調器、 54…光復調器、 55…信号分離回路、 56…合成器、 57…シリアルインタフェース装置、 58…CPU、 59…メモリ、 60…受光レベル低下検出回路、 61…インタフェース装置、 62…表示装置インタフェース、 63…表示装置、 71…デジタル変復調器、 72…信号合成回路、 73…光変調器、 74…光復調器、 75…信号分離回路、 77…シリアルインタフェース装置、 78…CPU、 79…メモリ

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