(57)【要約】【課題】  伝送距離が変わっても常に最適な受信レベルが確保され、経年的な伝送路劣化のように伝送路損失が徐々に増大して行くような過程が生じた場合でも、発光素子に負荷を掛けずに、また、伝送路劣化を早期に発見できる光通信システム。【解決手段】  光送信側１０１と光受信側１０２間の特定パターンの信号の折り返し伝送遅延量を測定することによって、光減衰量を算出し、算出した光減衰量から光送信出力を調整することによって、伝送線路長が切り替わっても運用中にデータ通信を妨げることなく光送信パワーを最適化でき、また特定パターンの信号の有無によって伝送路の障害発生を早期に予知することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムであって、
前記第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を前記第１の伝送路を通して送信して、前記第２の送受信装置が受信し、
前記第２の送受信装置が、前記第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第２の送信信号を前記第２の伝送路を通して送信して、前記第１の送受信装置が受信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムであって、
前記第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を前記第１の伝送路を通して送信して、前記第２の送受信装置が受信し、
前記第２の送受信装置が、前記第１の特定の符号配列の信号を受信した時、前記第１の特定の符号配列の信号または第２の特定の符号配列の信号のどちらかをデータ信号に多重した第２の送信信号を前記第２の伝送路を通して送信して、前記第１の送受信装置が受信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記第１の送受信装置は、特定の符号配列信号の送信から受信までに要した時間から、前記第１の伝送路の線路長を算出し、線路長から前記第１の伝送路の減衰量を算出し、減衰量から前記第１の送受信装置の送信レベルを調節する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の送受信装置は、前記通信システム運用中に、自装置の送信レベルに前記第２の送受信装置の受信レベルマージン以下の減衰量を与えて前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信信号中の前記特定の符号配列の信号の有無を検知して、前記第１の伝送路の損失の増加を検知する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の送受信装置は、前記通信システム運用中に、自装置の送信レベルを変えて前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信信号中の前記特定の符号配列の信号の有無を検知して、前記第１の伝送路の損失の増加量を検出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項６】
第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける送受信装置であって、
第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した受信信号を前記第１の伝送路を通して受信する手段と、
前記第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した送信信号を第２の伝送路を通して送信する手段、
を備えることを特徴とする送受信装置。
【請求項７】
第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける送受信装置であって、
第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した送信信号を第１の伝送路を通して送信する手段と、
第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した受信信号を第２の伝送路を通して受信する手段と、
前記第１の特定の符号配列の信号として、自装置が発生する特定の符号配列の信号か、または前記第２の特定の符号配列の信号のどちらかを選択する選択手段、
を備えることを特徴とする送受信装置。
【請求項８】
前記送受信装置は、さらに前記第１の符号配列信号の送信タイミングと前記第２の特定の符号配列信号の受信タイミングとの時間差から、前記送受信装置の送信レベルを調節する手段、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の送受信装置
【請求項９】
前記送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルに前記第２の送受信装置の受信レベルマージン以下の減衰量を与えて前記送信信号を送信し、前記受信信号を受信した時、前記第２の特定の符号配列の信号の有無を検知して、送信伝送路の損失の増加を検知する、
ことを特徴とする請求項７に記載の送受信装置。
【請求項１０】
前記送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルを変えて送信信号を送信し、前記受信信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号の有無を検知して、送信伝送路の損失の増加量を検出する、
ことを特徴とする請求項７に記載の送受信装置。
【請求項１１】
第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける伝送路の監視方法であって、
前記第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を前記第１の伝送路を通して送信して、前記第２の送受信装置が受信し、
前記第２の送受信装置が、前記第２の送受信装置が、前記第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第２の送信信号を前記第２の伝送路を通して送信して、前記第１の送受信装置が受信し、
前記第１の送受信装置は、前記特定の符号配列の信号の送信から受信までに要した時間から、前記第１の伝送路の線路長を算出し、
前記線路長から第１の伝送路の減衰量を算出する、
ことを特徴とする伝送路の監視方法。
【請求項１２】
第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける伝送路の監視方法であって、
前記第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を前記第１の伝送路を通して送信して、前記第２の送受信装置が受信し、
前記第２の送受信装置が、前記第１の特定の符号配列の信号を受信した時、前記第１の特定の符号配列の信号または第２の特定の符号配列の信号のどちらかをデータ信号に多重した第２の送信信号を前記第２の伝送路を通して送信して、前記第１の送受信装置が受信し、
前記第１の送受信装置は、前記特定の符号配列の信号の送信から受信までに要した時間から、前記第１の伝送路の線路長を算出し、
前記線路長から第１の伝送路の減衰量を算出する、
ことを特徴とする伝送路の監視方法。
【請求項１３】
前記第１の送受信装置は、算出した減衰量に基づいて第１の送受信装置の送信レベルを調節する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の伝送路の監視方法。
【請求項１４】
前記第１の送受信装置は、さらに通信システム運用中に、自装置の送信レベルに第２の送受信装置の受信レベルマージン以下の減衰量を与えて前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信信号中の特定の符号配列の信号の有無を検知して、第１の伝送路の損失の増加を検知する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の伝送路の監視方法。
【請求項１５】
前記第１の送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルを変えて第１の信号を送信し、前記第２の送信信号中の特定の符号配列の信号の有無を検知して、前記第１の伝送路の損失の増加量を検出する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の伝送路の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに係わり、とくに伝送距離に応じて送信レベルを最適化し、さらに、伝送路障害の発生予知を可能にする伝送路監視機能を備えた通信システム及び送受信装置並びに伝送路監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムとりわけ光通信システムでは、光ネットワークの発達に伴って、伝送距離が固定された局間の通信だけではなく、光多重分離挿入装置（ＯＡＤＭ）や光クロスコネクト装置（ＯＸＣ）等のノードを経由した通信が行われるようになって来ている。このような通信網では、情報の種別に応じて伝送経路が変わり、同時に伝送距離が変化する。従来の固定局間の光通信システムでは、敷設された伝送路の伝送損失に基づいて光送信レベルが設定されている。伝送距離が変わる通信の場合には、伝送損失の大きい最長距離の伝送にとって最適になるように光送信レベルが設定されている。経路が変わって伝送距離の短いノードへ通信が行われる場合には、送信レベルが過剰となり、必ずしも最適な受信ができていないことも起こっている。このことは、また通信用発光デバイスである半導体レーザや駆動回路に必要以上に過大な負担を掛けていることになり、部品の劣化や省電力の観点からは改善が望まれる。
また、光ネットワークの構成要素である送信モジュール、光ケーブル、受信モジュールを含む広義の光伝送路にとっては、上記の過負荷や温度等の環境変化や経年変化等によるアライメントずれや光部品の変化による劣化が無視できず、通信障害を起こす一因ともなっている。
光通信装置には、運用中において伝送距離が切り替わった場合に、距離に応じて光送信レベルを変えて最適な送信レベルで通信を行う機能と、同時にこの機能を用いて、光部品の環境変化や経年劣化のような原因によって起こる伝送路の通信障害をいち早く検知する機能を併せ持った光伝送路監視手段を備えることが求められる。
【０００３】
光伝送路の線路長の切り換えに対応して光送信レベルを自動調整する回路を備えた光通信装置の技術が特許文献１に開示されている。この文献では、対向する２つの局が２芯双方向伝送路で結ばれ、相互に受信レベルを検出して受信レベル情報を相互に通知している。そして、対向装置間で通知された受信レベル情報に基づいて相手局への送信レベルを調整するフィードバックループを構成している。
また、特許文献２には、親局において、子局からの受信信号から、親局−子局間の伝送距離情報を作り、この伝送距離情報から親局における光受信レベルの期待値を算出し、算出した期待値と子局からの光受信レベルの計測値とを比較して、それらの差に応じて伝送路障害の警報を発出する１芯双方向のパッシブダブルスター（ＰＤＳ）方式における光伝送路監視装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−０９３１９９号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】特開平１１−１１２４２９号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の通信装置は、対向局へ自局の受信レベル情報を常時フィードバックして対向局の送信レベルを制御しているため、伝送距離が変わっても常に最適な受信レベルが確保される。しかしながら一方、経年的な伝送路劣化のように伝送路損失が徐々に増大して行くような過程が生じた場合には、自局の受信レベルを対向局の送信レベルの増大で補い続けて行くため、負担が対向局の発光素子へ増大の一途で掛かり続け、対向局の発光素子の劣化の進行を早める可能性が大きい。また、伝送路劣化を早いうちに発見できないという難点がある。
また、特許文献２に記載の光伝送路監視装置では、親局からの指令信号に基づいて各子局が予め定められたタイミングで信号を親局へ送信している。親局はそのタイミングを識別して、子局を同定し、予め記憶してあるテーブルから親局−子局間の伝送距離を割り出している。遅延計測に依らないこの伝送距離の算出方法は、ピンポン方式の通信の場合に限られ、また、親局−子局間の伝送路が固定している場合に限られる。このため、ＰＤＳ方式にしか適用できない。ピンポン方式という特定の方式以外の一般的な光通信方式で、かつ経路変更により伝送距離が頻繁に切り替わるような通信システムには適用できないという難点がある。
本発明はこのような従来技術がもつ課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、伝送距離が変わっても常に最適な受信レベルが確保され、経年的な伝送路劣化のように伝送路損失が徐々に増大して行くような過程が生じた場合でも、送信素子に負荷を掛けることなく、また、伝送路劣化を早期に発見可能な通信システム及び送受信装置並びに伝送路監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明の通信システムは、第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムであって、第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を第１の伝送路を通して送信して、第２の送受信装置が受信し、
第２の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第２の送信信号を第２の伝送路を通して送信して、第１の送受信装置が受信することを特徴とする。
また、本発明の光通信システムは、第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムであって、第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を第１の伝送路を通して送信して、第２の送受信装置が受信し、第２の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第１の特定の符号配列の信号または第２の特定の符号配列の信号のどちらかをデータ信号に多重した第２の送信信号を第２の伝送路を通して送信して、第１の送受信装置が受信することを特徴とする
第１の送受信装置は、特定の符号配列信号の送信から受信までに要した時間から、第１の伝送路の線路長を算出し、線路長から第１の伝送路の減衰量を算出し、減衰量から第１の送受信装置の送信レベルを調節してもよい。
第１の送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルに第２の送受信装置の受信レベルマージン以下の減衰量を与えて第１の送信信号を送信し、第２の送信信号中の特定の符号配列の信号の有無を検知して、第１の伝送路の損失の増加を検知してもよい。
第１の送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルを変えて第１の送信信号を送信し、第２の送信信号中の特定の符号配列の信号の有無を検知して、第１の伝送路の損失の増加量を検出してもよい。
【０００７】
また、本発明の送受信装置は、第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける送受信装置であって、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した受信信号を第１の伝送路を通して受信する手段と、第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した送信信号を第２の伝送路を通して送信する手段を備えることを特徴とする。
また、本発明の送受信装置は、第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける送受信装置であって、
第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した送信信号を第１の伝送路を通して送信する手段と、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した受信信号を第２の伝送路を通して受信する手段と、第１の特定の符号配列の信号として、自装置が発生する特定の符号配列の信号か、または第２の特定の符号配列の信号のどちらかを選択する選択手段を備えることを特徴とする。
送受信装置は、さらに第１の符号配列信号の送信タイミングと第２の特定の符号配列信号の受信タイミングとの時間差から、送受信装置の送信レベルを調節する手段を備えていてもよい。
送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルに第２の送受信装置の受信レベルマージン以下の減衰量を与えて送信信号を送信し、受信信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号の有無を検知して、送信伝送路の損失の増加を検知してもよい。
送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルを変えて送信信号を送信し、受信信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号の有無を検知して、送信伝送路の損失の増加量を検出してもよい。
【０００８】
また本発明の伝送路の監視方法は、第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける伝送路の監視方法であって、第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を第１の伝送路を通して送信して、第２の送受信装置が受信し、第２の送受信装置が、第２の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第２の送信信号を第２の伝送路を通して送信して、第１の送受信装置が受信し、第１の送受信装置は、特定の符号配列の信号の送信から受信までに要した時間から、第１の伝送路の線路長を算出し、線路長から第１の伝送路の減衰量を算出することを特徴とする。
また本発明の伝送路の監視方法は、第１および第２の伝送路を通して第１の送受信装置と第２の送受信装置の間で信号の送受信を行う通信システムにおける伝送路の監視方法であって、第１の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重した第１の送信信号を第１の伝送路を通して送信して、第２の送受信装置が受信し、
第２の送受信装置が、第１の特定の符号配列の信号を受信した時、第１の特定の符号配列の信号または第２の特定の符号配列の信号のどちらかをデータ信号に多重した第２の送信信号を第２の伝送路を通して送信して、第１の送受信装置が受信し、第１の送受信装置は、特定の符号配列の信号の送信から受信までに要した時間から、第１の伝送路の線路長を算出し、線路長から第１の伝送路の減衰量を算出することを特徴とする。
第１の送受信装置は、算出した減衰量に基づいて第１の送受信装置の送信レベルを調節してもよい。
第１の送受信装置は、さらに通信システム運用中に、自装置の送信レベルに第２の送受信装置の受信レベルマージン以下の減衰量を与えて第１の送信信号を送信し、第２の送信信号中の特定の符号配列の信号の有無を検知して、第１の伝送路の損失の増加を検知してもよい。
第１の送受信装置は、通信システム運用中に、自装置の送信レベルを変えて第１の信号を送信し、第２の送信信号中の特定の符号配列の信号の有無を検知して、第１の伝送路の損失の増加量を検出してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の通信システムは、特定の符号配列の信号をデータ信号に多重して双方向通信を行うため、また、本発明の送受信装置は、特定の符号配列の信号をデータ信号に多重して双方向通信を行い、かつ特定の符号配列の信号を受信した時、第２の特定の符号配列の信号をデータ信号に多重して送信する手段を備えるため、運用中においても伝送路の監視を実行することが可能である。
また本発明の光伝送路の監視方法は、特定の符号配列の信号をデータ信号に多重して双方向通信を行い、特定の符号配列信号の送信から受信までに要した時間から、伝送路の線路長を算出し、線路長から伝送路の減衰量を算出するため、運用中においても伝送路の監視を実行することが可能であり、また、受信側において受信パワーを測定する必要が無く、回路の増大やコストの増大を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に関して光通信システムの場合について図面を参照して説明する。
［構成］
図１を参照すると、本発明の一実施形態としての光通信システム全体が示されている。図１において、光通信装置Ａ１０１と光通信装置Ｂ１０２は光ファイバ３０と４０を介して接続され、双方向通信を行っており、ここでは、２芯双方向通信の形態を取っている。また、光ファイバ３０と光ファイバ４０は同一ケーブル内に収容されていることを想定している。
図１の光通信システムでは、一方の光通信装置Ａ１０１から対向する光通信装置Ｂ１０２に送信する下り信号中に特定の配列パターンの計測監視信号を挿入する。信号を受信した光通信装置Ｂは、信号中から特定の配列パターンの計測監視信号を抽出し、それを上り信号中に挿入し、光通信装置Ａへ折り返して返送する。この特定の配列パターンの計測監視信号の遣り取りによって光伝送路の監視を行っている。
図２に光通信装置の内部構成を示す。光通信装置Ａ１０１と光通信装置Ｂ１０２は、同一構成である。光通信装置１０１（１０２）は、内部回路１０（２０）と光送受信部１１（２１）から構成される。内部回路１０（２０）は、送受信データの通信処理と光送受信部１１（２１）の通信制御を行う。光送受信部１１は、送信部、受信部と計測監視信号処理部からなる。
送信部では、パターン挿入部１５が、内部回路１０からの送信データａに特定パターンの計測監視信号ｂを挿入して送信信号ｃを生成し、光出力部１２に出力する。光出力部１２は、送信信号を電光変換して下り伝送路である光ファイバ３０に送出する。光出力制御部１９は、光出力部１２の光送信レベルを制御する。
受信部では、光入力部１３が、上り伝送路である光ファイバ４０からの光信号を光電変換し、符号識別を行って受信信号ｄを出力する。また、パターン抽出部１６が、受信信号ｄ中に含まれる特定パターンの計測監視信号ｅを抽出し、抽出後の受信データｆを内部回路に出力する。抽出した計測監視信号ｅは、計測監視信号処理部を構成するパターン切換部１７とパターン処理部１８に出力される。
計測監視信号処理部では、パターン発生部１４が、光通信装置Ａ固有のパターンの計測監視信号ｇを発生し、パターン切換部１７とパターン処理部１８へ出力する。パターン処理部１８は、パターン抽出部１６から入力した計測監視信号ｅとパターン発生部１４が発生した光通信装置Ａ固有パターンの計測制御信号ｇとを時間軸上で比較して、両信号間の遅延時間を検出する。そして、遅延時間から光通信装置Ａ１０１とＢ１０２間の光伝送路である光ファイバ３０の敷設距離と両装置間の光減衰量を算出する。更に、算出した光減衰量から予め記憶してある光入力部２３を構成する受光素子の最適受光レベルを与える光出力部１２の光送信レベルに関する光出力制御情報ｈを読み出し、光出力制御部１９に出力する。光出力制御部１９は、パターン処理部１８から受けた光出力制御情報ｈに基づき、光出力部１２へ光送信レベルを制御する信号を出力する。パターン切換部１７は、送信データａに挿入する計測監視信号ｂのパターンをパターン発生部１４からのパターンｇとするか、またはパターン抽出部１６からのパターンｅとするか、のどちらかの選択を、内部回路１０からの選択信号ｊに基づいて行う。
前述の如く、光通信装置Ａ１０１と光通信装置Ｂ１０２は、同一構成である。したがって、光通信装置Ｂ１０２を構成する内部回路２０、光送受信部２１、光出力部２２、光入力部２３、パターン発生部２４、パターン挿入部２５、パターン抽出部２６、パターン処理部２８、光出力制御部２９は、光通信装置Ａ１０１の対応する各要素と同一の動作を行う。
【００１１】
次に、図１における光通信システムの動作を説明する。
［光送信レベル制御動作］
まず、光通信装置間の光線路長の計測とこれに基づく光送信レベルの制御について、図２−４を参照して説明する。
図３を参照すると、光線路長を測定するために、図２の光通信装置Ａ１０１の内部回路１０は、光通信装置Ｂ１０２の内部回路を介して光通信装置Ｂ１０２を折り返しモードに設定する（ステップ３０１）。すなわち光通信装置Ｂ１０２のパターン切換部２７の切換状態がＢとなるように指令する。同時に、内部回路１０は、自装置の光送受信部１１のパターン切換部１７に切換スイッチをＡに接続するように選択信号ｊによって指示する。
光通信装置Ａは、パターン挿入部１５が、送信信号ｃ中にパターン発生部１４の発生する自装置の固有パターンの計測監視信号ｇを挿入して光出力部１２を通じて対向側の光通信装置Ｂに光送信する。
【００１２】
光通信装置Ａからの送信信号を受信した光通信装置Ｂでは、光入力部２３が、下り伝送路である光ファイバ３０からの光信号を光電変換し、符号識別を行って受信信号ｐを出力する。また、パターン抽出部２６が、受信信号ｐ中に含まれる計測監視信号を抽出する。抽出後の受信データｒは、内部回路２０に出力される。抽出した計測監視信号ｑは、計測監視信号処理部を構成するパターン切換部２７に出力される。
パターン切換部２７の切換状態はＢとなっているため、パターン挿入部２５へは、光通信装置Ａの固有パターンの計測監視信号ｎが出力される。
光通信装置Ｂは、パターン挿入部２５が、送信信号ｏ中にパターン抽出部２６からの光通信装置Ａの固有パターンの計測監視信号ｎを挿入して光出力部２２を通じて対向側の光通信装置Ａに光送信する。
【００１３】
光通信装置Ａからの送信信号を受信した光通信装置Ａでは、光入力部１３が、上り伝送路である光ファイバ４０からの光信号を光電変換し、符号識別を行って受信信号ｄを出力する。また、パターン抽出部１６が、受信信号ｄ中に含まれる計測監視信号を抽出する。抽出後の受信データｆは、内部回路１０に出力する。抽出した計測監視信号ｅは、光通信装置Ａの固有パターンの計測監視信号である。
パターン処理部１８は、パターン抽出部１６から入力した計測監視信号ｅとパターン発生部１４が発生した光通信装置Ａ固有パターンの計測制御信号ｇとを比較して、両信号間の遅延時間を検出する。パターン処理部１８は送信信号ｃを送出した時点で、パターン処理部１８内の遅延カウンタをカウント開始する（ステップ３０２）。
計測制御信号ｇを検出した（ステップ３０３）時点にて、遅延カウンタをカウント停止し、カウンタ値を格納する（ステップ３０４）。
【００１４】
図４を参照すると、送信データ４０２に計測制御信号４０４を送信した時点より内部クロック４０１にて遅延カウンタ４０６をカウント開始させ、受信データ４０３に計測監視信号パターン４０４を検出した時点にて遅延カウンタ４０６を停止させ、その間の遅延カウンタ値４０６が光遅延量となる。例えば、クロックの一周期が１０ｎｓであり、カウンタ値が２００００カウントであった場合、遅延量は１０ｎｓ×２００００カウント＝２０００００ｎｓ＝２００μｓとなる。
【００１５】
次に、パターン処理部１８は、格納されたカウンタ値より光伝送路距離を算出する（ステップ３０５）。光ファイバの伝搬速度（群速度）は、伝搬モードの等価屈折率から算出できる。
パターン処理部１８は、算出した距離から伝送路における光減衰量を算出する（ステップ３０６）。光ファイバのＫｍ当たりの損失係数は光ファイバの仕様値を用いることができる。またコネクタ損失もシステム設計時に既に判明しており、損失の算出に組み入れることができる。
【００１６】
パターン処理部１８は、算出した光減衰量から予め記憶してある対向の光通信装置Ｂの光入力部２３の最適受光レベルを与える光出力部１２の光送信レベルに関する光出力制御情報ｈを読み出し、光出力制御部１９に出力する。光出力制御部１９は、パターン処理部１８から受けた光出力制御情報ｈに基づき、光出力部１２へ光送信レベルを制御する信号を出力する（ステップ３０７）。
【００１７】
以上説明した本発明の光通信システムの第１の動作実施例では、以下に示すような効果を奏する。
第１の効果は、物理的に計測した光遅延時間測定結果より光通信装置間の伝送路距離を算出し、さらに光減衰量を算出し、その上で光送信出力を最適化している。このため、送信受信の対向装置間の伝送距離が切り替わっても的確な送信レベルの設定が可能であり、また電力消費の低減が図れる。
第２の効果は、光通信運用中に光遅延測定を実行可能である為、運用を停止することなく光送信出力を最適化でき、保守性に優れていることである。
第３の効果は、対向装置間の距離が極めて短く、光受信部側の最大許容量を超えてしまう場合においても光送信出力の調整により、データ通信が安定して行える。
【００１８】
次に本発明の光通信システムの第２の動作実施例として、光通信システムの回線状態を監視する動作を説明する。
［光伝送路劣化監視動作］
光通信システムに光ファイバを接続する際、接続面を清掃してから接続するのが通例であるが、清掃にて取れなかった微小な物質や光ファイバを接続する瞬間に微小な物質が接続面に付着する可能性が考えられる。光ファイバのコア部は数μｍ径と非常に小さく、微小な塵埃の付着によって光回線状態に大きな影響を及ぼす。塵埃付着により光通信品質が極端に悪くなった場合は、即座に発見可能である。しかしながら、付着物質がごく微小である等の付着程度によっては、通信は可能な状態であるが、光送信／光受信レベルの低下に微小にではあるが影響を及ぼしている。このため、設置時には劣化が見分けられないが、システムを運用しているうちに、発受光素子やコネクタ等の光部品を含めた光伝送路の温度劣化や経年劣化によって、通常より早い段階で通信障害が発生する可能性がある。
このような現象を回避するため、本発明の光通信システムでは、運用状態のまま通信試験を実施することができ、回線品質を監視可能とし、ごく微小な塵埃のコア部付着等による回線劣化が障害に至る前に未然に防ぐことが可能である。
【００１９】
例えば、上り伝送路は正常で、下り伝送路に不具合が生じつつある場合を想定する。図５に示すように、正常運用時の光ファイバ３０を含めた光通信装置Ａと光通信装置Ｂ間のレベルダイヤが実線のようであるとする。すなわち、光通信装置Ａの出力レベルが−５ｄＢｍ、光線路損失が５ｄＢ、光通信装置Ｂの光入力レベルが−１０ｄＢｍで運用されており、光通信装置Ｂの最小受光レベルが−２０ｄＢｍであった場合、光通信装置Ｂのレベルマージンは１０ｄＢである。このシステムにおいて、システム設置時にコア部にごく微小な物質が付着してしまい、光通信装置Ｂの光入力部２３の光入力レベルが−１７ｄＢｍとなってしまった場合、設置時においては問題なく通信が可能な状態であるが、光送受信部や光ファイバの環境劣化によって、通常より早い段階で通信障害が発生する可能性が高くなる。
この様な問題を回避する為、光入力部２３のレベルマージンが１０ｄＢより多少小さい値の減衰量、例えば８ｄＢの減衰量を付加して光通信装置Ａから光通信試験を実施する。付着物が無い正常な運用時の場合は減衰後の光出力レベルは−１８ｄＢｍであり、光通信装置Ｂでの最小受光レベル−２０ｄＢｍを満足していて問題ない。しかし、付着物等による伝送路劣化が生じた場合には光入力レベルは−２５ｄＢｍとなり最小受光レベル−２０ｄＢｍを満足しないため、光通信装置Ｂでは、光通信装置Ａからの計測監視信号ｑを抽出することができない。したがって光通信装置Ｂのパターン挿入部２５は、光通信装置Ａからの計測監視信号を光通信装置Ａへ送信する送信信号中に挿入できなくなる。
光通信装置Ａでは、光通信装置Ａから発出した計測監視信号が光通信装置Ｂを折り返して戻って来ないことになり、これによって上りの光伝送路は障害が発生していることが検知される。
このように本発明の通信システムでは、伝送路を定期的に監視することによって、付着物や光部品の劣化等の伝送路の経年劣化による通信障害を発見することが可能である。また、受信側で光受信レベルを計測しそのレベルが最適になるように常に送信側にフィードバックする従来の構成と異なり、発光素子に過大な負荷を掛けることなく、早期の障害予知と復旧が可能となる。
さらに、劣化の程度を診断することもできる。光通信装置Ａは、例えば３ｄＢの減衰量を付加して第２の光通信試験を実施する。この場合には光通信装置Ｂの光受信レベルは最小受光レベルに等しい−２０ｄＢｍとなり、光通信装置Ｂは光通信装置Ａからの計測監視信号ｑを抽出することができ、光通信装置Ａに送り返すことができる。光通信装置Ａは、３ｄＢの減衰量を付加した光通信試験では、計測監視信号を折り返し受信できることから、８ｄＢの減衰量を付加した光通信試験とから、光伝送路の損失増加量を絞り込むことができる。
【００２０】
以上の説明では、光波の波長については言及しなかったが、送信波長の異なる光送受信部１０１、１０２を多数備え、送信波長の異なる光出力部１２または光出力部２２の出力光を合波する合波器と、光入力部１３または光入力部２３へ受信光を分波して出力する分波器を装備することによって、波長多重通信システムに拡張することは容易である。
【００２１】
尚、本発明の解決すべき課題は光通信システムのみならず、銅ケーブルを伝送路とした通信システムや電波伝搬経路を伝送路とした無線通信システムにおいても共通する課題である。そして、課題を解決するための手段もこれらの通信システムに対しても共通して有効である。したがって、本発明は、光を含む広く電気通信システムにおいても送信素子に過大な負荷を掛けることなく、伝送路の早期の障害予知と復旧とを可能にする有効な手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光通信システム全体図である。
【図２】本発明の光通信システムの内部構成を示す図である。
【図３】本発明の光通信システムの光線路長の計測と光送信レベルの制御動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の光通信システムの光線路長の計測と光送信レベルの制御動作における信号波形を示す図である。
【図５】本発明の光通信システムの光回線状態試験動作におけるレベルダイヤグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０、２０    内部回路
１１、２１    光送受信部
１２、２２    光出力部
１３、２３    光入力部
１４、２４    パターン発生部
１５、２５    パターン挿入部
１６、２６    パターン抽出部
１７、２７    パターン切換部
１８、２８    パターン処理部
１９、２９    光出力制御部
３０、４０    光ファイバ
１０１    光通信装置Ａ
１０２    光通信装置Ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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