(57)【要約】【課題】  構成が簡単な光通信システムを提供する。【解決手段】  この送電線保守監視システムでは、親局２は、プレストークスイッチ２４がオンされている期間に、光複合架空地線５を介して全基地局６に音声情報を含む光信号を送信し、プレストークスイッチ２４がオフされている期間に、各基地局６から光複合架空地線５を介して与えられた音声情報を含む光信号を受信する。したがって、簡単な構成で低コストで双方向の光通信を行なうことができる。【選択図】        図３
2005175789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向の光伝送路で結合された親局装置および複数の基地局装置を備えた光通信システムであって、
前記親局装置は、
前記親局の送話時にオンされ、前記親局の受話時にオフされるプレストークスイッチ、
前記プレストークスイッチがオンされている期間に、前記光伝送路を介して全基地局装置に第１の光信号を出力する信号発生手段、
前記プレストークスイッチがオンされている期間に、前記光伝送路を介して全基地局装置に音声情報を含む第２の光信号を送信する親局送信手段、および
前記プレストークスイッチがオフされている期間に活性化され、各基地局装置から前記光伝送路を介して与えられた音声情報を含む第３の光信号を受信する親局受信手段を備え、
前記基地局装置は、
前記信号発生手段からの前記第１の光信号に応答して活性化され、前記親局送信手段からの前記第２の光信号に応じた無線信号を無線通信圏内に存在する無線端末に送信する無線送信手段、および
前記信号発生手段から前記第１の光信号が出力されていない期間に活性化され、前記無線通信圏内に存在する無線端末からの無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた第３の光信号を前記光伝送路を介して前記親局受信手段に送信する基地局送信手段を備える、光通信システム。
【請求項２】
前記複数の基地局装置は、複数の系統に分割されていて、
前記親局装置は、さらに、前記複数の系統のうちの選択された系統の基地局の無線送信手段を非活性化状態にし、複数の無線送信手段から送信される複数の無線信号によって発生する干渉を防止するための干渉防止手段を備える、請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記複数の基地局は送電線に沿って設けられ、
前記光伝送路は光複合架空地線であり、
前記光通信システムは前記送電線の保守監視に使用される、請求項１または請求項２に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光通信システムに関し、特に、双方向の光伝送路で結合された親局装置および複数の基地局装置を備えた光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電力系統には、光複合架空地線（ＯＰＧＷ：optical-fiber composite overhead ground wire）を用いた送電線保守監視システムが設けられている。従来の送電線保守監視システムでは、親局は、各基地局と無線通信が可能な端末局の在圏状態に基づいて、各基地局の上下回線を制御する制御信号を生成し、その信号を各基地局に送信する。制御信号を受信した基地局は、データ信号と制御信号を分波器によって分波し、制御信号は電源制御部に入力される。電源制御部は、制御信号に従って、下り回線の電力増幅部、上り回線の低雑音増幅部および電気・光変換器を制御する（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１２０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の送電線保守監視システムでは、各基地局と無線通信が可能な端末局の在圏状態に基づいて、各基地局の上下回線を制御する制御信号を生成していたので、構成が複雑になるという問題があった。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構成の光通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る光通信システムは、双方向の光伝送路で結合された親局装置および複数の基地局装置を備えた光通信システムである。親局装置は、親局の送話時にオンされ、親局の受話時にオフされるプレストークスイッチと、プレストークスイッチがオンされている期間に、光伝送路を介して全基地局装置に第１の光信号を出力する信号発生手段と、プレストークスイッチがオンされている期間に、光伝送路を介して全基地局装置に音声情報を含む第２の光信号を送信する親局送信手段と、プレストークスイッチがオフされている期間に活性化され、各基地局装置から光伝送路を介して与えられた音声情報を含む第３の光信号を受信する親局受信手段とを備える。基地局装置は、信号発生手段からの第１の光信号に応答して活性化され、親局送信手段からの第２の光信号に応じた無線信号を無線通信圏内に存在する無線端末に送信する無線送信手段と、信号発生手段から第１の光信号が出力されていない期間に活性化され、無線通信圏内に存在する無線端末からの無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた第３の光信号を光伝送路を介して親局受信手段に送信する基地局送信手段とを備える。
【０００６】
好ましくは、複数の基地局装置は、複数の系統に分割されていて、親局装置は、さらに、複数の系統のうちの選択された系統の基地局の無線送信手段を非活性化状態にし、複数の無線送信手段から送信される複数の無線信号によって発生する干渉を防止するための干渉防止手段を備える。
【０００７】
また好ましくは、複数の基地局は送電線に沿って設けられ、光伝送路は光複合架空地線であり、光通信システムは送電線の保守監視に使用される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る光通信システムでは、親局装置は、プレストークスイッチがオンされている期間に、光伝送路を介して全基地局装置に制御用の第１の光信号と音声情報を含む第２の光信号とを送信し、プレストークスイッチがオフされている期間に、各基地局装置から光伝送路を介して与えられた音声情報を含む第３の光信号を受信する。したがって、簡単な構成で双方向の光通信を行なうことができる。
【０００９】
また、基地局装置は、信号発生手段からの第１の光信号に応答して活性化され、親局送信手段からの第２の光信号に応じた無線信号を無線通信圏内に存在する無線端末に送信する無線送信手段と、信号発生手段から第１の光信号が出力されていない期間に活性化され、無線通信圏内に存在する無線端末からの無線信号を受信し、受信した無線信号に応じた第３の光信号を光伝送路を介して親局受信手段に送信する基地局送信手段とを備える。したがって、プレストークスイッチがオンされている期間は基地局送信手段を非活性化させるので、親局装置から基地局装置に与えられた第２の光信号が無線端末および基地局装置を介して親局装置に戻るという不都合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１による送電線保守監視システムの構成を示す図である。図１において、この送電線保守監視システムは、電力所１に設けられた親局２と、親局２から電気所３を介し複数の送電線鉄塔４に張り渡された光複合架空地線５と、光複合架空地線５に沿って所定の間隔（１．５〜３ｋｍ）で設けられた複数の基地局６と、基地局６と無線通信をする複数の子局（無線端末）７とを備える。光複合架空地線５は、送電線（図示せず）の上方に張り渡され、送電線を落雷から保護する接地線と、接地線の内部に設けられた光ファイバとを含む。各基地局６は、近傍の送電線鉄塔４に設けられる。子局７は、送電線の保守監視者に保持される。各保守監視者は子局７、基地局６、光複合架空地線５および親局２を介して管理者に送電線の保守監視情報を伝達し、管理者は親局２、光複合架空地線５、基地局６および子局７を介して全保守管理者に指示する。
【００１１】
図２は、図１に示した送電線保守監視システムをより詳細に示すブロック図である。図２において、光複合架空地線５は、下り回線を構成する光ファイバ１１と、上り回線を構成する光ファイバ１２と、各基地局６に対応して設けられた光カプラ（ＰＣ）１３，１４とを含む。各基地局６は、光カプラ１３，１４を介して光ファイバ１１，１２と結合される。基地局６はアンテナ６ａを含み、子局７はアンテナ７ａを含む。基地局６と子局７は、アンテナ６ａ，７ａを介して無線通信を行なう。
【００１２】
図３は図２に示した送電線保守監視システムをさらに詳細に示す回路ブロック図、図４はその動作を示す図である。図３において、親局２は、情報表示操作部２１、マイクロプロセッサ２２、マイク２３、プレストークスイッチ２４、送信機２５、変調器２６、合波器２７、電気・光変換器２８、光・電気変換器２９、分波器３０、受信機３１、復調器３２、およびスピーカ３３を備える。
【００１３】
プレストークスイッチ２４は、管理者によって手動でオン／オフ操作される。プレストークスイッチ２４は、親局２の送話時にオンされ、親局２の受話時にオフされる。マイク２３は、管理者の声を電気信号に変換して送信機２５に与える。送信機２５は、プレストークスイッチ２４がオンされている期間に活性化され、１５０ＭＨｚの搬送波をマイク２３からの電気信号で変調して合波器２７に与える。マイクロプロセッサ２２は、プレストークスイッチ２４がオンされている期間は、親局２が送話中であることを示すＴ信号の出力をオンするとともに親局２が受話中であることを示すＲ信号の出力をオフし、プレストークスイッチ２４がオフされている期間は、Ｔ信号の出力をオフするとともにＲ信号の出力をオンする。変調器２６は、１０．８ＭＨｚの搬送波をマイクロプロセッサ２２から出力されたＴ信号またはＲ信号で変調して合波器２７に与える。合波器２７は、送信機２５の出力信号と変調器２６の出力信号とを合波して電気・光変換器２８に与える。電気・光変換器２８は、合波器２７からの電気信号を光信号に変換して下り回線である光ファイバ１１に出力する。
【００１４】
光・電気変換器２９は、上り回線である光ファイバ１２からの光信号を電気信号に変換して分波器３０に与える。分波器３０は、光・電気変換器２９からの電気信号を分波して受信機３１および復調器３２に与える。受信機３１は、プレストークスイッチ２４がオフされている期間に活性化され、分波器３０からの１５０ＭＨｚの電気信号から保守監視者の音声情報を含む電気信号を抽出してスピーカ３３に与える。スピーカ３３は、受信機からの電気信号を音声に変換して管理者に伝達する。復調器３２は、分波器３０からの１０．８ＭＨｚの電気信号から基地局６の監視情報を抽出してマイクロプロセッサ２２に与える。マイクロプロセッサ２２は、復調器３２からの信号に従って基地局２の監視情報を情報表示操作部２１の表示画面に表示するとともに、情報表示操作部２１からの指示に従って親局２全体を制御する。
【００１５】
基地局６は、アンテナ６ａ、情報監視制御部４０、切換スイッチ４１、マイクロプロセッサ４２、変調器４３、合波器４４、電気・光変換器４５、光・電気変換器４６、分波器４７、復調器４８、および送信アンプ４９を備える。
【００１６】
光・電気変換器４６は、親局２から光ファイバ１１および光カプラ１３を介して与えられた光信号を電気信号に変換して分波器４７に与える。分波器４７は、光・電気変換器４６からの電気信号を分波して復調器４８および送信アンプ４９に与える。復調器４８は、分波器４７からの１０．８ＭＨｚの電気信号からＴ信号またはＲ信号を抽出し、抽出したＴ信号またはＲ信号をマイクロプロセッサ４２に与える。マイクロプロセッサ４２は、復調器４８からの信号に従って送信アンプ４９の活性化／非活性化を制御するとともに切換スイッチ４１を制御する。送信アンプ４９は、マイクロプロセッサ４２によって制御され、復調器４８でＴ信号が抽出されている場合すなわちプレストークスイッチ２４がオンされている場合に活性化され、分波器４７からの１５０ＭＨｚの電気信号を増幅し、復調器４８でＲ信号が抽出されている場合すなわちプレストークスイッチ２４がオフされている場合は非活性化される。
【００１７】
切換スイッチ４１の共通端子４１ｃはアンテナ６ａに接続され、その一方切換端子４1ａは送信アンプ４９の出力ノードに接続され、その他方切換端子４１ｂは合波器４４に接続される。切換スイッチ４１はマイクロプロセッサ４２によって制御され、復調器４８でＴ信号が抽出されている場合すなわちプレストークスイッチ２４がオンされている場合は端子４１ａ，４１ｃ間が導通し、復調器４８でＲ信号が抽出されている場合すなわちプレストークスイッチ２４がオフされている場合は端子４１ｂ，４１ｃ間が導通する。
【００１８】
情報監視制御部４０は、基地局６に関する情報、たとえば基地局６が正常に動作しているか否か、温度、振動などの情報をマイクロプロセッサ４２に与える。マイクロプロセッサ４２は、情報監視制御部４０からの情報をデータ信号に変換して変調器４３に与える。変調器４３は、１０．８ＭＨｚの搬送波をマイクロプロセッサ４２からのデータ信号で変調して合波器４４に与える。合波器４４は、アンテナ６ａから切換スイッチ４１を介して与えられた電気信号と変調器４３からの電気信号とを合波して電気・光変換器４５に与える。電気・光変換器４５は、合波器４４からの電気信号を光信号に変換して光カプラ１４および光ファイバ１２を介して親局２に伝達させる。
【００１９】
子局７は、アンテナ７ａおよび送受信機７ｂを含む。送受信機７ｂは、基地局６のアンテナ６ａから送信され、アンテナ７ａで受信された１５０ＭＨｚの無線信号から音声情報を含む電気信号を抽出し、抽出した電気信号を音声に変換して保守監視者に伝達する。また、送受信機７ｂは、保守監視者の音声を電気信号に変換し、その電気信号で１５０ＭＨｚの搬送波を変調し、変調された搬送波をアンテナ７ａを介して基地局６に送信する。
【００２０】
次に、この送電線保守監視システムの動作について説明する。親局２の送話時は、プレストークスイッチ２４がオンされる。これにより、変調器２６の１０．８ＭＨｚの搬送波がＴ信号で変調され、その搬送波が電気・光変換、光伝送および光・電気変換を経て基地局６の復調器４８で復調され、Ｔ信号がマイクロプロセッサ４２に検出され、送信アンプ４９が活性化されるとともに、送信アンプ４９の出力ノードがアンテナ６ａに結合される。親局２における管理者の音声は、マイク２３によって電気信号に変換され、送信機２５に与えられる。マイク２３の出力信号で変調された１５０ＭＨｚの搬送波は、電気・光変換、光伝送および光・電気変換を経て全基地局６の送信アンプ４９に与えられ、アンテナ６ａを介して子局７に送信される。子局７は、受信した無線信号を音声に変換して保守監視者に伝達する。
【００２１】
親局２の受話時は、プレストークスイッチ２４がオフされる。これにより、変調器２６の１０．８ＭＨｚの搬送波がＲ信号で変調され、その搬送波が電気・光変換、光伝送および光・電気変換を経て基地局６の復調器４８で復調され、Ｒ信号がマイクロプロセッサ４２に検出され、送信アンプ４９が非活性化されるとともに、アンテナ６ａが合波器４４に結合される。保守監視者の音声情報を含む無線信号は、アンテナ７ａ，６ａを介して基地局６に伝達され、電気・光変換、光伝送および光・電気変換を経て親局２の受信機３１に伝達され、受信機３１およびスピーカ３３で音声に変換されて管理者に伝達される。
【００２２】
この実施の形態１では、親局２は、プレストークスイッチ２４がオンされている期間に、光複合架空地線５を介して全基地局６に音声情報を含む光信号を送信し、プレストークスイッチがオフされている期間に、各基地局６から光複合架空地線５を介して与えられた音声情報を含む光信号を受信する。したがって、簡単な構成で低コストで双方向の光通信を行なうことができる。
【００２３】
また、プレストークスイッチ２４がオンされている期間は基地局６のアンテナ６ａと電気・光変換器４５を切り離すので、親局２から基地局６に与えられた光信号が子局７および基地局６を介して親局２に戻るという不都合を防止することができる。
[実施の形態２]
実施の形態１では、プレストークスイッチ２４をオンすると、親局２の出力信号が全基地局６を介して全子局７に送信される。このとき隣接する２つの基地局６の中間に位置する子局７には、２つの基地局６からの無線信号が到達し、２つの無線信号の干渉により通信障害が発生する可能性がある。この実施の形態２では、この問題の解決が図られる。
【００２４】
図５は、この発明の実施の形態２による送電線保守監視システムの要部を示す回路ブロック図であって、図３と比較される図である。図５を参照して、この送電線保守監視システムが図３の送電線保守監視システムと異なる点は、各基地局６にスイッチ５０が追加されている点である。スイッチ５０は、アンテナ６ａと切換スイッチ４１の共通端子４１ｃの間に接続され、マイクロプロセッサ４２によって制御される。
【００２５】
また、この送電線保守監視システムでは、各基地局６はＡ系統またはＢ系統に属する。親局２から見て奇数番の基地局６はＡ系統に属し、偶数番の基地局６はＢ系統に属する。
各基地局６がＡ系統およびＢ系統のうちのいずれの系統に属するかは、その基地局６のマイクロプロセッサ４２に記憶されている。親局２における管理者は、情報表示操作部２１の切換スイッチ（図示せず）を用いてＡ系統およびＢ系統のうちのいずれか一方の系統の基地局６のみ、またはＡ系統およびＢ系統の両方の基地局６を選択的に活性化させることができる。
【００２６】
すなわち、親局２のマイクロプロセッサ２２は、図６に示すように、情報表示操作部２１の切換スイッチによってＡ系統のみを活性化させることが指示された場合はＡ信号の出力をオンするとともにＢ信号の出力をオフし、Ａ，Ｂ両系統を活性化させることが指示された場合はＡ，Ｂ両信号の出力をオンし、Ｂ系統のみを活性化させることが指示された場合はＡ信号の出力をオフするとともにＢ信号の出力をオンする。マイクロプロセッサ４２の出力信号は、変調器２６に与えられる。変調器２６で生成された１０．８ＭＨｚの搬送波は、マイクロプロセッサ２２からの信号によって変調され、電気・光変換、光伝送、光・電気変換を経て全基地局６の復調器４８に与えられる。復調器４８では、１０．８ＭＨｚの搬送波からＡ信号および／またはＢ信号が抽出されてマイクロプロセッサ４２に与えられる。
【００２７】
Ａ系統の基地局６のマイクロプロセッサ４２は、Ａ信号が与えられた場合はスイッチ５０をオンさせ、Ａ信号が与えられていない場合はスイッチ５０をオフさせる。Ｂ系統の基地局６のマイクロプロセッサ４２は、Ｂ信号が与えられた場合はスイッチ５０をオンさせ、Ｂ信号が与えられていない場合はスイッチ５０をオフさせる。
【００２８】
管理者は、通信障害が発生していない場合は、情報表示操作部２１の切換スイッチを用いてＡ系統およびＢ系統の両方の基地局６を活性化させる。この場合は、全基地局６のスイッチ５０がオンされ、実施の形態１と同じ構成になる。また管理者は、通信障害が発生している場合は、図７に示すように、情報表示操作部２１の切換スイッチを用いてＡ系統およびＢ系統のうちのいずれか一方、たとえばＡ系統の基地局６のみを活性化させる。この場合は、Ａ系統の基地局６のスイッチ５０がオンされ、Ｂ系統の基地局６のスイッチ５０はオフされる。これにより、隣接する２つの基地局６の中間に位置する子局７には、２つの基地局６のうちの一方の基地局６からのみ無線信号が到達し、通信障害が発生することが無い。
【００２９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施の形態１による送電線保守監視システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した送電線保守監視システムをより詳細に示すブロック図である。
【図３】図２に示した送電線保守監視システムをさらに詳細に示す回路ブロック図である。
【図４】図1〜図３に示した送電線保守監視システムの動作を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２による送電線保守監視システムの構成を示す回路ブロック図である。
【図６】図５に示した送電線保守監視システムの動作を示す図である。
【図７】図５に示した送電線保守監視システムの動作を示す他の図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  電力所、２  親局、３  電気所、４  送電線鉄塔、５  光複合架空地線、６  基地局、６ａ，７ａ  アンテナ、７  子局、７ｂ  送受信機、１１，１２  光ファイバ、１３，１４  光カプラ、２１  情報表示操作部、２２，４２  マイクロプロセッサ、２３  マイク、２４  プレストークスイッチ、２５  送信機、２６，４３  変調器、２７，４４  合波器、２８，４５  電気・光変換器、２９，４６  光・電気変換器、３０，４７  分波器、３１  受信機、３２，４８  復調器、３３  スピーカ、４０  情報監視制御部、４１，５０  スイッチ、４９  送信アンプ。
【図１】
2005175789.tif 000003
【図２】
2005175789.tif 000004
【図３】
2005175789.tif 000005
【図４】
2005175789.tif 000006
【図５】
2005175789.tif 000007
【図６】
2005175789.tif 000008
【図７】
2005175789.tif 000009