(57)【要約】【課題】１つの光伝送路を複数の区間に分割し、区間毎に無線伝送路で救済する構成において、消費電力を低減する。【解決手段】光入力ポート及び光出力ポートを有する受信装置は、アンテナと、アンテナで受信した無線信号を電気信号に変換し、電気信号で変調した光信号を出力する無線受信手段と、光入力ポートで受信した光信号のレベルを検出する検出手段と、光入力ポートで受信した光信号及び無線受信手段が出力する光信号から１つを選択し、選択した光信号を光出力ポートに向けて出力する選択手段と、アンテナ経由で無線制御信号を送受信する制御手段と、オン状態で制御手段に電力供給し、オフ状態で制御手段に電力供給しない継電手段と、を備えており、継電手段がオフ状態であるときには無線送信手段には電力が供給されず、検出手段は、光入力ポートで受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態から閾値以下になると、継電手段をオン状態にする。【選択図】図６
2015056754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力ポート及び光出力ポートを有する受信装置であって、
アンテナで受信した無線信号を電気信号に変換し、前記電気信号で変調した光信号を出力する無線受信手段と、
前記光入力ポートで受信した光信号のレベルを検出する検出手段と、
前記光入力ポートで受信した光信号及び前記無線受信手段が出力する光信号から１つを選択し、選択した光信号を前記光出力ポートに向けて出力する選択手段と、
前記アンテナ経由で無線制御信号を送受信する制御手段と、
オン状態で前記制御手段に電力供給し、オフ状態で前記制御手段に電力供給しない継電手段と、
を備えており、
前記継電手段がオフ状態であるときには前記無線受信手段には電力が供給されず、
前記検出手段は、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態から前記閾値以下になると、前記継電手段をオン状態にすることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、電力供給されると、対向する装置に第１制御信号を１回以上送信し、前記第１制御信号の応答を前記対向する装置から受信しない場合、前記対向する装置に第２制御信号を送信し、前記無線受信手段に電力が供給される様に制御し、かつ、前記選択手段が前記光出力ポートに向けて出力する光信号が、前記無線受信手段が出力する光信号となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記継電手段は前記オン状態で前記無線受信手段に電力供給することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、電力供給されると、対向する装置に第１制御信号を１回以上送信し、前記第１の制御信号の応答を前記対向する装置から受信しない場合、前記対向する装置に第２制御信号を送信し、前記選択手段が前記光出力ポートに向けて出力する光信号が、前記無線受信手段が出力する光信号となるように制御することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記第２制御信号は、前記制御手段と通信する前記対向する装置の通信機能に電力を供給するための信号であることを特徴とする請求項２又は４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルが前記閾値より大きい状態では、前記継電手段をオフ状態にすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
光入力ポート及び光出力ポートを有する送信装置であって、
光信号を電気信号に変換し、前記電気信号を無線信号に変換してアンテナ経由で送信する無線送信手段と、
前記光入力ポートで受信した光信号のレベルを検出する検出手段と、
前記無線送信手段及び前記光出力ポートを含む出力先から１つを選択し、選択した出力先に向けて前記光入力ポートで受信した光信号を出力する選択手段と、
前記アンテナ経由で無線制御信号を送受信する制御手段と、
オン状態で前記制御手段に電力供給し、オフ状態で前記制御手段に電力供給しない継電手段と、
を備えており、
前記継電手段がオフ状態であるときには前記無線送信手段には電力が供給されず、
前記検出手段は、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態から前記閾値以下になると、前記継電手段をオン状態にすることを特徴とする送信装置。
【請求項８】
前記継電手段は、前記アンテナ経由で受信する所定の制御信号によりオン状態になるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、対向する装置と前記無線制御信号により通信した結果に応じて、前記無線送信手段に電力が供給される様に制御し、前記光入力ポートで受信した光信号を前記無線送信手段に向けて出力する様に前記選択手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記継電手段は前記オン状態で前記無線送信手段に電力供給することを特徴とする請求項７又は８に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、対向する装置と前記無線制御信号により通信した結果に応じて、前記光入力ポートで受信した光信号を前記無線送信手段に向けて出力する様に前記選択手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態では、前記継電手段をオフ状態にすることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項１３】
第１ファイバから光信号を入力し、第２ファイバから光信号を出力する送信装置と、前記第２ファイバから光信号を入力し、第３ファイバから光信号を出力する受信装置と、を含む通信システムであって、
前記送信装置は、
前記第１ファイバから受信した光信号を無線信号に変換して前記受信装置に送信する無線送信手段と、
前記受信装置と無線制御信号を送受信する第１制御手段と、を備え、
前記第１ファイバから受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態では、前記第１ファイバから受信した光信号を前記第２ファイバに出力し、前記第１ファイバから受信した光信号のレベルが前記閾値より大きい状態から前記閾値以下になると、前記第１制御手段に電力を供給し、
前記受信装置は、
前記送信装置から受信する無線信号を光信号に変換して前記第３ファイバに出力する無線受信手段と、
前記送信装置と無線制御信号を送受信する第２制御手段と、
前記第２ファイバから受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態では、前記第２ファイバから受信した光信号を前記第３光ファイバに出力し、前記第２ファイバから受信した光信号のレベルが前記閾値より大きい状態から前記閾値以下になると、前記第２制御手段に電力を供給し、
前記第１制御手段に電力が供給されていない間、前記無線送信手段には電力が供給されず、
前記第２制御手段に電力が供給されていない間、前記無線受信手段には電力が供給されないことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光伝送路の障害時に無線伝送路で救済する通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量の伝送が可能であり、通信品質の安定している光ファイバが通信媒体として、コア・ネットワーク及びアクセス・ネットワークにおいて広く使用されている。しかしながら、光ファイバが断線すると、その復旧には、まず保守者が断線箇所に駆けつけ、断線部分を含む区間の再接続を行う必要があり、復旧までに時間がかかる。したがって、特許文献１は、光ファイバによる光伝送路に対して無線による予備伝送路を設け、光伝送路の障害時、無線による予備伝送路に切り替えて通信を継続させる構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７８６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成は、パッシブ光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）において、局側光終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と加入者側光終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）との間のいずれの箇所で断線したとしても同じ１つの無線伝送路で救済するというものである。
【０００５】
しかしながら、光伝送路での伝送容量が高くなると、その救済のためには、数十ＧＨｚの周波数帯域の無線伝送路を使用しなければならない。数十ＧＨｚの周波数帯域では見通し内通信となり、かつ、使用する周波数が高くなる程、その伝送距離は短くなる。つまり、光伝送路での伝送容量が高くなると、アクセス区間の光伝送路を１つの無線伝送路で救済することはできず、光伝送路を複数の区間に分割し、各区間に対して無線装置で予備伝送路を構成して区間毎に救済することが必要となる。
【０００６】
この様に、１つの光伝送路を複数の区間に分割し、区間毎に救済する構成においては、消費電力の削減のため、障害が発生していない場合には、各無線通信を行う機能部への電力供給を停止し、障害が発生した場合、障害区間の救済を行うのに必要な機能部のみに給電を行うように制御する必要がある。
【０００７】
本発明は、１つの光伝送路を複数の区間に分割し、区間毎に無線伝送路で救済する構成において、消費電力を低減できる受信装置及び送信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によると、受信装置は、光入力ポート及び光出力ポートを有する受信装置であって、アンテナで受信した無線信号を電気信号に変換し、前記電気信号で変調した光信号を出力する無線受信手段と、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルを検出する検出手段と、前記光入力ポートで受信した光信号及び前記無線受信手段が出力する光信号から１つを選択し、選択した光信号を前記光出力ポートに向けて出力する選択手段と、前記アンテナ経由で無線制御信号を送受信する制御手段と、オン状態で前記制御手段に電力供給し、オフ状態で前記制御手段に電力供給しない継電手段と、を備えており、前記継電手段がオフ状態であるときには前記無線受信手段には電力が供給されず、前記検出手段は、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態から前記閾値以下になると、前記継電手段をオン状態にすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一側面によると、送信装置は、光入力ポート及び光出力ポートを有する送信装置であって、光信号を電気信号に変換し、前記電気信号を無線信号に変換してアンテナ経由で送信する無線送信手段と、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルを検出する検出手段と、前記無線送信手段及び前記光出力ポートを含む出力先から１つを選択し、選択した出力先に向けて前記光入力ポートで受信した光信号を出力する選択手段と、前記アンテナ経由で無線制御信号を送受信する制御手段と、オン状態で前記制御手段に電力供給し、オフ状態で前記制御手段に電力供給しない継電手段と、を備えており、前記継電手段がオフ状態であるときには前記無線送信手段には電力が供給されず、前記検出手段は、前記光入力ポートで受信した光信号のレベルが閾値より大きい状態から前記閾値以下になると、前記継電手段をオン状態にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
１つの光伝送路を複数の区間に分割し、区間毎に無線伝送路で救済する構成において、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態によるシステム構成図。
【図２】区間＃２及び＃４で障害が発生した場合の状態の説明図。
【図３】一実施形態による無線伝送路への切り替えの説明図。
【図４】一実施形態による無線伝送路への切り替えの説明図。
【図５】一実施形態による無線伝送路への切り替えの説明図。
【図６】一実施形態による受信装置の構成図。
【図７】一実施形態による送信装置の構成図。
【図８】一実施形態によるトリガ信号受信部の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明を実施形態の内容に限定するものではない。
【００１３】
図１は、一実施形態による通信システムの構成図である。図１において、局側光終端装置（ＯＬＴ）３は、加入者側光終端装置（ＯＮＵ）４と通信する。図１の例においては、ＯＬＴ３とＯＮＵ４とを接続する光伝送路を４つの区間（区間＃１〜＃４）に分割し、各区間の光伝送路の障害時に、障害区間を無線伝送路で復旧させるための送信装置（ＴＸ）１と受信装置（ＲＸ）２が各区間に設けられている。なお、本例では区間数は４であるが、任意の区間数を使用できる。以下では、ＯＬＴ３からＯＮＵ４方向、つまり、下り方向について、障害発生時、どの様に区間の救済を行うかについて説明するが、上り方向についても同様である。また、以下の説明において、区間＃ｋ（ｋ＝１〜４の整数）の送信装置１及び受信装置２を、それぞれ、ＴＸ＃ｋ及びＲＸ＃ｋと表記する。
【００１４】
まず、正常時、つまり、障害が発生していない場合、ＯＬＴ３が送信する光信号は、単に、各送信装置１及び各受信装置２を通過してＯＮＵ４が受信する。その後、図１の区間＃２及び＃４で同時に障害が発生したものとする。本実施形態において、送信装置１及び受信装置２は、入力される光信号のレベルを監視しており、このレベルが閾値以下となると、無線通信に必要な機能ブロックと、対向装置と制御信号を送受して無線伝送路への切り替え制御を行う制御部に電力供給を行う。図２は、区間＃２及び＃４で同時に障害が発生した場合の各送信装置１及び各受信装置２の光信号の検出状況を示している。図２に示す様に、区間＃２での障害により、ＲＸ＃２、ＴＸ＃３、ＲＸ＃３、ＴＸ＃４、ＲＸ＃４の５つの装置が光断を検出する。
【００１５】
したがって、ＲＸ＃２、ＴＸ＃３、ＲＸ＃３、ＴＸ＃４、ＲＸ＃４の制御部に電力が供給される。本実施形態において、受信装置２の制御部は、起動すると対向する送信装置１の制御部が起動しているかを問い合わせる問い合わせ信号を繰り返し無線で送信する。送信装置１の制御部は、起動すると対向する受信装置２からの問い合わせ信号を待ち、問い合わせ信号を受信すると、確認信号を無線で送信する。図３に示す様に、区間＃２及び＃４で同時に障害が発生した場合、ＴＸ＃３及びＲＸ＃３の組と、ＴＸ＃４及びＲＸ＃４の組は、図３の双方向の点線の矢印で示す様に、問い合わせ信号と確認信号の交換を行うことができる。一方、ＲＸ＃２は、ＴＸ＃２の制御部が起動していないため、図３の片方向の矢印で示す様に、問い合わせ信号に対する応答としての確認信号を受信しない。
【００１６】
本実施形態では複数の区間で同時に障害が発生した場合、上流側の区間から順次、無線伝送路への切り替えを行う。つまり、本例では区間＃２の無線伝送路への切り替えをまず行う。図３に示す様に、問い合わせ信号と確認信号の交換を行うことができたＴＸ＃３及びＲＸ＃３と、ＴＸ＃４及びＲＸ＃４は、それぞれ、無線伝送路への切り替えが必要ないと判断して待機する。一方、確認信号を受信できなかったＲＸ＃２は、自区間を無線伝送路に切り替える必要があると判断して、図４に示す様に、所定のトリガ信号をＴＸ＃２に無線で送信する。このトリガ信号については後述するが、送信装置１は、対向する受信装置２からトリガ信号を受信すると、無線通信に必要な機能ブロック及び制御部に電力供給を行う様に構成されている。
【００１７】
ＴＸ＃２の制御部は、トリガ信号により給電され、これによりＲＸ＃２の制御部と通信を開始する。ＲＸ＃２の制御部は、無線伝送路への切り替えが必要であることを認識しているため、その旨をＴＸ＃２の制御部に通知し、その後、ＴＸ＃２及びＲＸ＃２は、無線機能ブロックにより無線伝送路がアクティブになると、当該無線伝送路へと信号を切り替える。図５の実線の片方向の矢印は、区間＃２において無線伝送路への切り替えが完了したことを示している。切り替えによりＲＸ＃２は、ＴＸ＃３に向けて光信号を送信するため、光信号を受信しないのは、ＲＸ＃４のみとなる。ＴＸ＃３、ＲＸ＃３、ＴＸ＃４は、光信号のレベルが閾値以上となることから、無線通信に必要な機能ブロック及び制御部への給電が停止される。したがって、ＲＸ＃４は、確認信号を受信しなくなり、よって、連続して所定回数だけ確認信号を受信しないと、トリガ信号をＴＸ＃４に送信する。以後の処理は、区間＃２の切り替えと同様である。
【００１８】
以上の構成により光伝送路を複数の区間に分割して、区間毎の無線伝送路により救済を行い、かつ、無線通信に必要な機能ブロックや制御部等への電力供給を抑えることができる。
【００１９】
続いて、受信装置２の構成について図６を用いて説明する。光入力ポート２１には光ファイバが接続され対向する送信装置１からの光信号が入力される。入力された光信号は、光スプリッタ６で分岐されて検出部２４及び選択部２２に出力され、検出部２４において光信号レベルの監視を行う。なお、光スプリッタ６が光検出部２４に向けて出力する光信号のレベルは、入力光信号の監視を行える程度のもので良い。選択部２２は、通常時、入力される光信号を出力光ポート２３に向けて出力する。なお、出力光ポート２３には、光ファイバの一端が接続され、この光ファイバの他の一端は、１つ下流の送信装置１又はＯＮＵ４に接続される。
【００２０】
選択部２２は、入力された光信号ではなく、無線受信部２８が出力する光信号を出力光ポート２３に向けて出力することができる。なお、選択部２２は、ラッチ型であり、出力光ポート２３に出力する光信号を切り替えるときのみ電力供給を必要とする。無線への迂回時に、対向する送信装置１が送信した無線信号は、アンテナ２９により無線周波数帯の電気信号に変換され無線受信部２８に入力される。無線受信部２８の増幅部２８２は、電気信号を増幅し、光変調部２８１は、連続光を電気信号で変調して選択部２２に出力する。
【００２１】
電源部２５は、受信装置２の各部の動作電力を供給する。なお、制御部２７と、無線受信部２８と、選択部２２には、継電部２６を経由して電力供給を行う様に構成されている。継電部２６は、例えば、リレーであり、オン状態とオフ状態の２つの状態をとり得る。ここで、継電部２６がオン状態であると、電源部２５は、制御部２７、無線受信部２８及び選択部２２と接続され、これらに電力供給を行う。一方、継電部２６がオフ状態であると、電源部２５は、制御部２７、無線受信部２８及び選択部２２とは切り離され、これらに電力供給を行わない。なお、電源部２５と検出部２４は直接接続され、常時電力供給が行われる。検出部２４は、入力された光信号のレベルが所定の閾値以上であると継電部２６をオフ状態とし、入力された光信号のレベルが所定の閾値を下回ると、継電部２６をオン状態にする。これにより制御部２７は起動し、上述した様に、対向する送信装置１の制御部に問い合わせ信号の送信を開始し、確認信号を受信しないとトリガ信号を送信する。また、無線伝送路への切り替えが必要な場合には、その旨を示す無線信号を送信装置１に送信すると共に、選択部２２を無線受信部２８からの光信号を選択する様に制御する。
【００２２】
続いて、送信装置１の構成について図７を用いて説明する。光入力ポート１１には光ファイバが接続され、１つ上流の受信装置２又はＯＬＴ３からの光信号が入力される。入力された光信号は、光スプリッタ６で分岐されて検出部１４及び選択部１２に出力され、検出部１４において光信号レベルの監視を行う。なお、光スプリッタ６が光検出部１４に向けて出力する光信号のレベルは、入力光信号の監視を行える程度のもので良い。選択部１２は、通常時、入力される光信号を出力光ポート１３に向けて出力する。なお、出力光ポート１３には、光ファイバの一端が接続され、この光ファイバの他の一端は対向する受信装置２に接続される。
【００２３】
選択部１２は、出力光ポート１３ではなく、無線送信部１８に向けて入力された光信号を出力することができる。なお、選択部１２は、ラッチ型であり光信号の出力先を切り替えるときのみ電力供給を必要とする。無線への迂回時に、選択部１２は、無線送信部１８の変換部１８１に光信号を出力し、変換部１８１は光信号を電気変換して、無線周波数帯の電気信号に変換する。増幅部１８２は電気信号を増幅し、アンテナ１９から無線信号として出力する。
【００２４】
電源部１５は、送信装置１の各部の動作電力を供給する。なお、制御部１７と、無線送信部１８と、選択部１２には、継電部１６を経由して電力供給を行う様に構成されている。継電部１６は、例えば、リレーであり、オン状態とオフ状態の２つの状態をとり得る。ここで、継電部１６がオン状態であると、電源部１５は、制御部１７、無線送信部１８及び選択部１２と接続され、これらに電力供給を行う。一方、継電部１６がオフ状態であると、電源部１５は、制御部１７、無線送信部１８及び選択部１２とは切り離され、これらに電力供給を行わない。電源部１５と検出部１４は直接接続され、常時電力供給が行われる。検出部１４は、入力された光信号のレベルが所定の閾値以上であると継電部１６をオフ状態とし、入力された光信号のレベルが所定の閾値を下回ると、継電部１６をオン状態にする。これにより制御部１７は、上述した様に、対向する受信装置２の制御部からの問い合わせ信号に対して確認信号を送信する。
【００２５】
以下、トリガ信号について説明する。本実施形態において受信装置２の制御部２７は、例えば、無線受信部２８が対向する無線送信部１８との無線通信において使用する周波数及び制御部１７と制御部２７との通信で使用する周波数とは異なる所定周波数の無線信号をトリガ信号として送信する。送信装置１のフィルタ部７は、アンテナ１９が受信したこのトリガ信号を通過させる帯域通過フィルタであり、継電部１６は、このトリガ信号によりオン状態にされる。これにより、制御部１７は起動し、対向する受信装置２の制御部２７と通信を開始し、対向する受信装置２から無線伝送路への切り替えを指示されると、無線送信部１８に光信号を出力する様に選択部１２を制御する。例えば、トリガ信号は、無線通信において使用するのとは異なる周波数の正弦波とすることができる。
【００２６】
また、トリガ信号として、受信装置２の制御部２７は、制御部１７との通信に使用する周波数の無線信号であって、所定以上のレベルのものを送信できる。この場合、送信装置１のフィルタ部７は、図８のトリガ信号受信部８に置き換えられる。アンテナ１９で電気信号に変換されたトリガ信号は、整流部で整流され、フィルタ部で波形成形されてツェナーダイオードに入力される。波形成形後の信号レベルが所定値以上であると、ツェナーダイオードは電流を流し、これにより継電部１６をオン状態にする。なお、ツェナーダイオードの代わりにオペアンプを使用できる。なお、オペアンプを使用する場合には、トリガ信号受信部８にも常時電力供給を行う。
【００２７】
なお、上述した実施形態では、継電部２６をオン状態にすると、制御部２７、無線受信部２８及び選択部２２に電力供給を行っていた。しかしながら、継電部２６をオン状態にしたときには、制御部２７のみに電力供給を行い、無線伝送路への切り替えが必要な場合に、制御部２７が、別の継電部を制御して、無線受信部２８及び選択部２２に電力供給を行う構成であっても良い。また、同様に、継電部１６をオン状態にしたときには、制御部１７のみに電力供給を行い、無線伝送路への切り替えが必要な場合に、制御部１７が、別の継電部を制御して、無線送信部１８及び選択部１２に電力供給を行う構成であっても良い。
【図１】
2015056754.tif 000003
【図２】
2015056754.tif 000004
【図３】
2015056754.tif 000005
【図４】
2015056754.tif 000006
【図５】
2015056754.tif 000007
【図６】
2015056754.tif 000008
【図７】
2015056754.tif 000009
【図８】
2015056754.tif 000010