(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ同一内容の光信号を伝送する複数の伝送路の一つを切り替えて電気信号に変換する冗長系伝送路切替装置において、各伝送路の光信号をそれぞれ電気信号に変換する光電変換手段と、前記複数の伝送路に対応する光電変換手段のうち特定のもののみを動作させる制御手段と、を有することを特徴とする冗長系伝送路切替装置。
【請求項２】
それぞれ同一内容の光信号を伝送する複数の伝送路の一つを切り替えて電気信号に変換する冗長系伝送路切替装置において、各伝送路の光信号をそれぞれ電気信号に変換する光電変換手段と、前記伝送路のいずれかに障害が発生したことを検出する伝送路障害検出手段と、前記伝送路障害検出手段が障害を検出したときに障害のない特定の伝送路に対応する光電変換手段のみを動作させる制御手段と、を有することを特徴とする冗長系伝送路切替装置。
【請求項３】
それぞれ同一内容の光信号を伝送する複数の伝送路の一つを切り替えて電気信号に変換する冗長系伝送路切替装置において、各伝送路の光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光電変換手段と、前記光電変換手段のいずれかに障害が発生したことを検出する信号変換障害検出手段と、前記信号変換障害検出手段が障害を検出したときに障害のない特定の光電変換手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする冗長系伝送路切替装置。
【請求項４】
前記制御手段は、特定の前記光電変換手段を通電させる電源制御装置を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冗長系伝送路切替装置。
【請求項５】
前記光信号は、伝送される光信号の波長と異なる波長をもち、その強度が時間的に変化しないモニタ光が合波されていることを特徴とする請求項４記載の冗長系伝送路切替装置。
【請求項６】
それぞれ同一内容の光信号を常用系と予備系の光伝送路に伝送し、前記光伝送路の１つを切り替えて電気信号に変換する切替手段を備え、前記電気信号を出力する冗長系光伝送システムにおいて、前記切替手段が、請求項４または５の項記載の冗長系伝送路切替装置を含んで構成されることを特徴とする冗長系光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、常用系と予備系の光伝送路の障害を検出し、光伝送路を適宜切り替えながら光信号の送受信を行う冗長系光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一対の光送受信機を光伝送路を通じて接続して光信号の相互伝送を行う光伝送システムにおいて、光伝送路を常用系と予備系の２系統設け、いずれかの光伝送路に障害が発生したときに、健全な光伝送路に切り替えて光信号を伝送する、いわゆる冗長系光伝送システムが知られている。例えば、特開昭５９−１６９２３８号公報には、光ファイバが劣化するか、或は断線して、光信号伝送の際の損失が所定の基準を超えた場合に、予備系光伝送路に自動的に切り替えることにより光信号伝送が中断しないようにした技術が開示されている。
【０００３】
図９は、このような従来の冗長系光伝送システムの構成図である。
この冗長系光伝送システム９００は、信号入力端子１、モニタ信号入力端子２９、分配器２ａ，２ｂ、常用系光伝送路２２ａ、予備系光伝送路２２ｂ、冗長系光伝送路切替装置９０、および信号出力端子７を備えて構成される。
【０００４】
常用系光伝送路２２ａには、光送信機３ａ、モニタ用光送信機２５ａ、分光器３０ａ，３０ｂ、光ファイバケーブル４ａ、光受信機５ａ、モニタ用光受信機２８ａが接続れている。一方、予備系光伝送路２２ｂには、常用系光伝送路２２ａと同一の構成要素が接続されている。
【０００５】
冗長系光伝送路切替装置９０は、切替制御回路８、セレクタ１０、常用系光伝送路２２ａ用の信号断検出回路２４ａ、および予備系光伝送路２２ｂ用の信号断検出回路２４ｂを含んで構成される。
【０００６】
このようにして構成される冗長系光伝送システム９００の動作は、以下のとおりである。
伝送路から入力された信号は、信号入力端子１を通じて第１の分配器２ａに入力される。第２の分配器２ｂには、モニタ信号入力端子２９から入力された、伝送路の断線や劣化に起因する信号断を検出するモニタ信号が入力される。
分配器２ａは、入力された信号を同じレベルの２つの信号に分配し、一方の信号を常用系光伝送路２２ａの光送信機３ａ、他方の光信号を予備系光伝送路２２ｂの光送信機３ｂにそれぞれ送出する。分配器２ｂも同様に、入力されたモニタ信号を同じレベルの２つの信号に分配し、一方のモニタ信号を常用系光伝送路２２ａのモニタ用光送信機２５ａ、他方のモニタ信号を予備系光伝送路２２ｂのモニタ用光送信機２５ｂにそれぞれ出力する。
【０００７】
常用系光伝送路２２ａにおいて、光送信機３ａは、分配器２ａから入力された信号を光信号に変換し、これを、分光器３０ａ、光ファイバケーブル４ａ、分光器３０ｂを介して光受信機５ａに入力する。モニタ用光送信機２５ａも、分配器２ｂから入力されたモニタ信号を、光送信機３ａから出力される光信号と波長の異なるモニタ光信号に変換し、これを、分光器３０ａ、光ファイバケーブル４ａ、分光器３０ｂを介してモニタ用光受信機２８ａに入力する。
【０００８】
光受信機５ａは、光送信機３ａが出力する光の波長だけに反応するよう構成されており、入力された光信号を電気信号に変換してセレクタ１０に入力する。また、モニタ用光受信機２８ａは、モニタ用光送信機２５ａが出力する光の波長だけに反応するように構成されており、入力されたモニタ光信号を電気のモニタ信号に変換して信号断検出回路２４ａに入力する。
【０００９】
予備系光伝送路２２ｂも、常用系光伝送路２２ａと同様の構成要素を有し（サフィックスをｂとして表現している）、同様に動作する。
【００１０】
信号断検出回路２４ａは、モニタ用光受信機２８ａから入力されたモニタ信号から光ファイバケーブル４ａの劣化又は断線による信号断を検出したときに、異常検出信号を生成し、これを切替制御回路８に入力する。
【００１１】
切替制御回路８は、信号断検出回路２４ａと信号断検出回路２４ｂのいずれか一方から異常検出信号が入力されることにより、信号断が検出されていない光伝送路からの信号をセレクタ１０から出力するように、セレクタ１０の内部パスを切り替える切替信号をセレクタ１０に入力する。セレクタ１０は、入力された上記切替信号に基づいて、光受信機５ａと光受信機５ｂから入力された信号のうち、信号断が検出されていない系からの信号を信号出力端子７に出力する。
このようにして、従来の冗長系光伝送路切替装置９０は、常用系光伝送路２２ａと予備光伝送路２２ｂの障害を検出して光伝送路を適宜切り換えていた。
【００１２】
図１０は、光受信機５ａ、５ｂの構成概要図である。ここでは、光受信器を符号５１０で表す。この光受信機５１０において、受光素子１１ａは、陽極端子を接地するとともに、陰極端子をコイル１２ａを介して正電源１８ａに接続している。増幅器１５は、電源端子をコイル１２ｂを介して正電源１８ｃに接続し、ＧＮＤ端子を接地している。この光受信機５１０では、受光素子１１ａが光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を、受光素子１１ａの陰極端子からコンデンサ１４ａを介して増幅器１５に入力している。増幅器１５は、入力された電気信号を増幅した後、コンデンサ１４ｂを介して信号出力端子９より出力している。
【００１３】
図１１は、光受信機５ａ、５ｂの他の構成概要図である。ここでは、光受信機を符号５２０で表す。この光受信機５２０において、受光素子１１ｂは、陽極端子を増幅器１５の入力端子に接続するとともに、その陰極端子を抵抗器２１ａを介して正電源１８ａに接続している。増幅器１５は、電源端子を抵抗器２１ｂを介して正電源１８ｂに接続し、ＧＮＤ端子を接地している。この光受信機５２０では、受光素子１１ｂが光信号を電気信号に変換して増幅器１５に入力している。増幅器１５は、この入力された電気信号を増幅した後、コンデンサ１４ｂを介して光受信機５２０の信号出力端子９に出力していた。
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】
上述のように、冗長系光伝送路切替装置９０は、セレクタ１０が、常用系光伝送路２２ａの光受信機５ａから入力される電気信号と、予備系光伝送路２２ｂの光受信機５ｂから入力される電気信号のいずれか一方の信号を、切替制御回路８から入力される切替信号に基づいて選択し、信号出力端子７に出力していた。
【００１５】
しかしながら、従来の冗長系光伝送路切替装置９０では、セレクタ１０において信号出力端子７に出力されなかった電気信号が光受信機５ａ，５ｂに漏電するという問題点があった。その結果、冗長系光伝送システム９００の信号出力端子７から出力される信号の品質が劣化し、結果的に伝送速度を上げることができないという問題があった。
また、従来の冗長系光伝送路切替装置９０は、常用系の信号断検出回路２４ａがモニタ用光受信機２８ａから入力されるモニタ信号から光ファイバケーブル４ａの劣化又は断線による信号断を検出し、同様に、予備系の信号断検出回路２４ｂもモニタ用光受信機２８ｂから入力されるモニタ信号から光ファイバケーブル４ｂの劣化又は断線による信号断を検出していた。そのため、常用系光伝送路２２ａと予備系光伝送路２２ｂに、それぞれモニタ信号専用のモニタ用光送信機とモニタ用光受信機とが必要であった。また、冗長系光伝送システムを簡略化できないという問題点もあった。
【００１６】
そこで本発明の課題は、セレクタ１０による漏電を防ぎ、またモニタ信号専用の光受信機を不要とし、且つ光ファイバケーブル４ａ，４ｂの劣化や断線による信号断を検出できる冗長系光伝送路切替装置その他の冗長系光伝送システム構成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の冗長系伝送路切替装置は、それぞれ同一内容の第１信号を伝送する複数の伝送路の一つを切り替えて第２信号に変換する冗長系伝送路切替装置において、各伝送路の第１信号をそれぞれ第２信号に変換する信号変換手段と、前記複数の伝送路に対応する信号変換手段のうち特定のもののみを動作させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の他の冗長系伝送路切替装置は、前記信号変換手段と、前記伝送路のいずれかに障害が発生したことを検出する伝送路障害検出手段と、前記伝送路障害検出手段が障害を検出したときに障害のない特定の伝送路に対応する信号変換手段のみを動作させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の他の冗長系伝送路切替装置は、複数の前記信号変換手段と、前記信号変換手段のいずれかに障害が発生したことを検出する信号変換障害検出手段と、前記信号変換障害検出手段が障害を検出したときに障害のない特定の信号変換手段を動作させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
前記信号変換手段は、例えば、通電時に第１信号を第２信号に変換する半導体素子、例えば光電変換素子を含んで構成される。また、前記制御手段は、特定の前記受光素子を通電させる電源制御装置を含んで構成される。
【００２１】
また、本発明は、それぞれ同一内容の光信号を常用系と予備系の光伝送路に伝送し、前記光伝送路の１つを切り替えて電気信号に変換する切替手段を備え、前記電気信号を出力する冗長系光伝送システムにおいて、前記切替手段が上述の冗長系伝送路切替装置を含んで構成されることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した冗長系光伝送システムの構成図であり、図９に示した従来型システムと同一機能の要素については同一符号を付してある。
本実施形態の冗長系光伝送システム１１０は、信号入力端子１、分配器２、常用系光伝送路２２ａにおける光送信機３ａ、光ファイバケーブル４ａ、予備系光伝送路２２ｂにおける光送信機３ｂ、光ファイバケーブル４ｂ、冗長系光伝送路切替装置１００、信号出力端子７を備えて構成される。
【００２３】
冗長系光伝送路切替装置１００は、合波器６、常用系光伝送路２２ａ用の光受信機５０ａ、受光レベル検出回路２３ａ、信号断検出回路２４ａ、予備系光伝送路系２２ｂ用の光受信機５０ｂ、受光レベル検出回路２３ｂ、信号断検出回路２４ｂを有している。
【００２４】
このような要素からなる冗長系光伝送システム１１０において、異なる周波数で、常にレベルが一定のモニタ信号が合波された電気信号が信号入力端子１に入力されたとする。すると、分配器２は、信号入力端子１に入力された電気信号を同じレベルの二信号に分配し、一方の電気信号を常用系光伝送路２２ａの光送信機３ａに、他方の電気信号を予備系光伝送路２２ｂの光送信機３ｂに、それぞれ入力する。
【００２５】
常用系光伝送路２２ａの光送信機３ａは、分配器２から入力された電気信号を光信号に変換した後、光ファイバケーブル４ａを介して冗長系光伝送路切替装置１００の光受信機５０ａに入力する。また、予備系光伝送路２２ｂにおける光送信機３ｂは、分配器２から入力された電気信号を光信号に変換して光ファイバケーブル４ｂを介して冗長系光伝送路切替装置１００における光受信機５０ｂに入力する。
【００２６】
冗長系光伝送路切替装置１００では、常用系光伝送路２２ａ用の受光レベル検出回路２３ａが、光受信機５０ａから入力される光信号の受光レベルを監視しており、光ファイバケーブル４ａに障害が発生して光信号が正常に伝送できない場合には、異常検出信号を生成してこれを切替制御回路８に入力する。
また、信号断検出回路２４ａは、光受信機５０ａから合波器６に入力される電気信号のレベル変化を監視しており、光受信機５０ａが電気信号から変換した光信号の異常を検出した場合、異常検出信号を生成してこれを切替制御回路８に入力する。
【００２７】
予備系光伝送路２２ｂ用の受光レベル検出回路２３ｂと信号断検出回路２４ｂも同様にして、光ファイバケーブル４ｂと光受信機５０ａが電気信号から変換した光信号との異常を検出した場合は異常検出信号を生成してこれを切替制御回路８に入力する。
【００２８】
切替制御回路８は、通常時、光受信機５０ａ，５０ｂに切替信号を送出し、常用系光伝送路２２ａの光受信機５０ａに電気信号を出力させ、予備系光伝送路２２ｂの光受信機５０ｂに電気信号を出力させないよう制御する。よって、合波器６に入力される電気信号は、常用系光伝送路２２ａにより伝送される電気信号だけとなり、信号出力端子７から出力される。
【００２９】
しかし、切替制御回路８は、常用系光伝送路２２ａ用の受光レベル検出回路２３ａ又は信号断検出回路２４ａから異常検出信号が入力された場合には、予備系光伝送路２２ｂ用の光受信機５０ｂに光ファイバケーブル４ｂから入力された光信号を電気信号への変換を再開させ、さらに当該電気信号を増幅するように切替信号の内容を変更して光受信機５０ｂに送出する。
【００３０】
切替制御回路８は、また、常用系光伝送路２２ａ用の光受信機５０ａの光受信機５０ａに光ファイバケーブルから入力された光信号を電気信号への変換を中断させ、さらに当該電気信号を増幅させないように、切替信号を変更して光受信機５０ａに送出する。このとき、切替制御回路８は、光受信機５０ｂが光信号から電気信号への変換を再開した後当該電気信号を増幅して出力するまでの所要時間に、異常を検出しないよう種々の設定をしておく必要がある。
【００３１】
光受信機５０ａ，５０ｂは、切替制御回路８から入力される切替信号に基づいて、光信号から電気信号への変換と電気信号の増幅とを中断し、または再開する。光受信機５０ａ（又は光受信機５０ｂ）は、光信号を電気信号に変換して増幅した場合に、当該電気信号を信号断検出回路２４ａ（又は信号断検出回路２４ｂ）を介して合波器６に出力する。
【００３２】
合波器６は、光受信機５０ａから信号断検出回路２４ａを介して入力される、或は光受信機５０ｂから信号断検出回路２４ｂを介して入力される電気信号を合波し、これを信号出力端子７から外部に出力する。
【００３３】
図２は、本実施形態の冗長系光伝送路切替装置１００における光受信機５０ａ，５０ｂの概要構成図である。常用系光伝送路２２ａと予備系光伝送路２２ｂの光受信機は共に同一構成なので、光受信機５０ａの回路図のみを提示してある。
図２において、光受信機５０ａは、 受光素子１１ａ、コイル１２ａ，１２ｂ、電源用リレー１３ａ、コンデンサ１４ａ，１４ｂ、増幅器１５、正電源１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、抵抗器２１ａ、切替制御信号入力端子２６、受光レベル検出端子２７と光受信機の信号出力端子９を有している。
【００３４】
受光素子１１ａは、陽極端子が接地されており、陰極端子がコイル１２ａの一方の端子に接続されている。従って、この受光素子１１ａに正電源が供給されると、陽極端子と陰極端子との間に受光強度に応じて変化する受光電流が流れ、これによって光信号が電気信号に変換される。
【００３５】
コイル１２ａの他方の端子は、抵抗器２１ａを介して電源用リレー１３ａの一方の接点端子に接続されている。このコイル１２ａと抵抗器２１ａの接点に接続される受光レベル検出端子２７からは、受光素子１１ａに入力される光信号の強度に応じて変化する受光電流が電圧信号として出力されるようになっている。
【００３６】
電源用リレー１３ａは、他方の接点端子が正電源１８ａに接続されており、それぞれ２つの制御端子が切替制御信号入力端子２６と正電源１８ｂに接続されている。そのため、電源用リレー１３ａは、切替制御信号入力端子２６から切替信号が入力されると、その接点動作を制御して正電源１８ａの電源供給を中断又は再開させることができるようになっている。
【００３７】
増幅器１５は、入力端子が受光素子１１ａの陰極端子とコイル１２ａとの接点にコンデンサ１４ａを介して接続され、また、電源端子がコイル１２ｂを介して正電源１８ｃに接続され、ＧＮＤ端子が接地されている。この増幅器１５は、受光素子１１ａで変換された電気信号を増幅し、これをコンデンサ１４ｂを介して光受信機５０ａの信号出力端子９から出力する。
【００３８】
次に、光受信機５０ａ，５０ｂの回路動作について説明する。
切替制御信号入力端子２６に入力される切替信号により電源用リレー１３内の接点が導通されると、抵抗器２１ａとコイル１２ａを介して受光素子１１ａに正電源１８ａが供給される。
【００３９】
電源が供給された受光素子１１ａは、入力される光の強度に応じて受光電流を陰極と陽極の間に流す。受光電流は、入力される光信号によって変化する。
受光レベル検出端子２７は、受光電流による、抵抗器２１ａとコイル１２ａの接点の電圧を出力する。この受光レベル検出端子２７に接続される受光レベル検出回路２３ａは、抵抗器２１ａとコイル１２ａの接点の電圧を平滑して監視することで受光レベルの監視が容易に行えるようになる。
【００４０】
受光素子１１ａにより光信号から電気信号に変換された信号は、コイル１２ａの高周波抵抗成分によりコンデンサ１４ａを介して効率よく増幅器１５に入力される。また、コンデンサ１４ａを介することで受光子１１ａの陰極端子の電圧に影響されることなく、信号成分だけを増幅器１５に出力できるようになる。
【００４１】
増幅器１５は、電源雑音成分に影響されないようにするため、コイル１２ｂを介して正電源１８ｃに接続されており、入力された信号を増幅して出力する。この増幅器１５から出力された信号は、コンデンサ１４ｂを介して光受信機の信号出力端子９から信号成分だけが出力される。
【００４２】
切替制御信号入力端子２６に入力される切替信号により電源用リレー１３ａ内の接点が遮断されると、受光素子１１ａの陰極端子がコイル１２ａと抵抗器２１ａを介して正電源１８ａに接続されない。電源が供給されない受光素子１１ａは、光を受光しても受光電波をほとんど流さないため、光信号は電気信号に変換されない。このとき、受光レベル検出端子２７から出力される電圧は、ほぼ正電源１８ａと同電位になる。そのため、受光レベル検出回路２３が異常検出信号を切替制御回路８に入力する可能性があるので、切替制御回路８は、この異常検出信号を感知しないように考慮する必要がある。
【００４３】
増幅器１５は、入力信号がないときには信号を出力しないが、光受信機５０が切替信号により電源用リレー１３の接点が接続された場合に電気信号を増幅して出力する。
【００４４】
このように、本実施形態の冗長系光伝送路切替装置１００における光受信機５０ａは、電源用リレー１３ａを受光素子１１ａと正電源１８ｂとの間に設けることにより、光受信機５０から信号を出力しない場合には受光素子１１ａに光信号を電気信号に変換させない。よって、常用系光伝送路２２ａの光受信機５０ａからと、予備系光伝送路２２ｂの光受信機５０からの、電気信号の出力の有無の切替を、切替制御信号入力端子２６に入力される切替信号により制御される電源用リレー１３で行う。したがって、光受信機５０ａを備えた冗長系光伝送路切替装置１００は、従来セレクタ１０により生じていた一方の光受信機５０ａと他方の光受信機５０ｂへの電気信号の回り込みによる伝送信号の劣化という問題点が解消される。また、冗長系光伝送システム１１０における伝送速度は、セレクタ１０による光伝送の劣化に起因することなく、受光素子１１ａや増幅器１５の特性に応じて高速化することもできる。
【００４５】
図３は、光受信機５０ａの概要構成図である。ここでは、符号５１を用いる。この光受信機５１は、受光素子と増幅器に電源が供給されないようにするための回路例であり、常用系光伝送路２２ａ用と予備系光伝送路２２ｂ用のそれぞれに同一構成のものを設ける。図３を参照すると、光受信機５１は、正電源１８ａとコイル２１ａとの間に電源用リレー１３ａを設けている。電源用リレー１３ａは、一方の接点端子が正電源１８ａに接続されており、それぞれ切替制御信号入力端子２６と正電源１８ｃとがその制御端子に接続されている。
【００４６】
さらに、正電源１８ｂとコイル１２ｂとの間に、電源用リレー１３ｂを設けている。この電源用リレー１３ｂは、一方の接点端子が正電源１８ａに接続されており、それぞれ正電源１８ｃと切替制御信号入力端子２６が制御端子に接続されている。そのため、電源用リレー１３ａは、切替制御信号入力端子２６に入力される切替信号によって電源用リレー１３ａ内の接点が導通されると、抵抗器２１ａとコイル１２ａとを介して受光素子１１ａに正電源１８ａを供給する。同様に、電源用リレー１３ｂは、切替制御信号入力端子２６に入力される切替信号によって電源用リレー１３ｂ内の接点が導通されると、コイル１２ｂを介して増幅器１５に正電源１８ｂを供給する。
【００４７】
光受信機５１から信号を出力しない場合には、受光素子１１ａは、正電源１８ａより遮断される。これにより、増幅器１５が正電源１８ｂから切断されるので、電源が供給されない受光素子１１ａは、光を受光しても光信号を電気信号に変換しない。増幅器１５も電気信号を増幅しない。よって、光受信機５１は、光受信機５０の効果に加えてさらに低消費電力化という特有の効果も奏する。
【００４８】
図４は、光受信機５０ａの他の概要構成図である。ここでは、符号５２で光受信機を表す。この光受信機５２は、フォトＭＯＳリレーによって受光素子１１ａおよび増幅器１５に電源を供給しないようにするものである。
この光受信機５２は、フォトＭＯＳリレー１９ａの一方の制御端子が抵抗器１７ａと定電圧ダイオード１６ａを介して正電源１８ｃに接続されており、他方の制御端子が、切替信号入力端子２６に接続されている。また、フォトＭＯＳリレー１９ｂは、一方の制御端子が切替信号入力端子２６に接続され、他方の制御端子が抵抗器１７ｂと定電圧ダイオード１６ｂを介して正電源１８ｂに接続されている。よって、この光受信機５２と切替制御信号入力端子２６との間に電気的な絶縁性を確保し、フォトＭＯＳリレー１９ａ，１９ｂの誤動作を防止している。
【００４９】
フォトＭＯＳリレー１９ａは、正電源１８ａとコイル２１ａとの間に設けられて正電源１８ａに接続されており、また抵抗器２１ａとコイル１２ａを介して受光素子１１ａの陰極端子に接続されている。このフォトＭＯＳリレー１９ａは、切替制御信号入力端子２６から切替信号が入力された場合に、フォトＭＯＳリレー１９ａ内の接点が導通し、抵抗器２１ａとコイル１２ａを介して受光素子１１ａに正電源１８ａが供給されるようになっている。
【００５０】
フォトＭＯＳリレー１９ｂも正電源１８ｄとコイル２１ｂとの間に設けられて正電源１８ｄに接続されており、また、コイル１２ｂを介して増幅器１５に接続されている。フォトＭＯＳリレー１９ｂに切替制御信号入力端子２６から切替信号が入力された場合は、上記フォトＭＯＳリレー１９ｂと同様にして、当該フォトＭＯＳリレー１９ｂ内の接点が導通する。これにより、コイル１２ｂを介して増幅器１５に正電源１８ｄが供給される。
【００５１】
光受信機５２が、入力された光信号を電気信号に変換しない場合には、受光素子１１ａは正電源１８ａから切断され、増幅器１５は正電源１８ｄから切断されるので、光受信機５１と同様の効果を奏する。
【００５２】
図５は、光受信機５０ａの他の概略構成図である。ここでは、符号５３を用いて光受信機を表す。この光受信機５３は、光受信機５２における増幅器１５自体、あるいは増幅器１５の終段の増幅回路にＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いたものである。具体的には、受光素子１１ａ、コイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、コンデンサ１４ａ，１４ｂ、定電圧ダイオード１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、抵抗器１７ａ，１７ｂ、１７ｃ、正電源１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ、負電源１８ｆ、フォトＭＯＳリレー１９ａ，１９ｂ、ＦＥＴ２０、抵抗器２１ａ、切替制御信号入力端子２６、受光レベル検出端子２７、信号出力端子９を図示のように接続して構成される。
【００５３】
ＦＥＴ２０のゲート端子は、コイル１２ｃと切替信号で制御されるフォトＭＯＳリレー１９ｃを介して負電源１８ｆに接続されている。フォトＭＯＳリレー１９ｂは、このＦＥＴ２０のドレイン端子に接続されており、上記ゲート端子に負電源１８ｆが接続された後に、ドレイン端子と正電源１８ｂをコイル１２ｂを介して接続する。ＦＥＴ２０は、光受信機５に負電源供給後に正電源を供給するので、光受信機５３はＦＥＴ２０を用いても正常に動作し、光受信機３２と同様の効果を奏する。
【００５４】
図６は、光受信機５０ａの他の概略構成図である。ここでは、符号５４を用いて光受信機を表す。この光受信機５４は、受光素子１１ｂの陽極端子が増幅器１５の入力端子に直接接続されたものである。光受信機５０ａの効果に加えて、デジタル信号の伝送が効率よく行えるようになる。
【００５５】
（第２実施形態）
図７は、本発明の他の実施形態に係るループパック式冗長系光伝送システムの構成図である。このループバック式冗長系光伝送システム１２０は、本局用光送受信機３３と複数の支局用光送受信機とを光ファイバケーブルで接続し、本局用光送受信機３３が伝送する信号に複数の支局光送受信機３４ａ〜３４ｄ（特に断らない限り支局光送受信機を符号３４で表し、常用系のものについては符号３５、予備系のものについては３６で表す）からの信号を追加して再び本局用光送受信機３３に伝送する形態のシステムである。
【００５６】
このループバック式冗長系光伝送システム１２０において、支局用常用系光送受信機３４を介して伝送される光伝送路に障害が発生した場合に、支局用予備光伝送路３６を介して伝送する光伝送路を用いて信号の伝送を継続する。本局用光送受信機３３は、信号入力端子１、分配器２、光送信機３ａ，３ｂ、信号出力端子７、冗長系光伝送路切替装置１００を備えて構成される。
【００５７】
本局用光送受信機３３では、周波数の異なる信号とモニタ信号および制御監視信号が合波された電気信号が信号入力端子１に入力され、当該電気信号を分配器２に入力する。分配器２は、同じレベルの電気信号に２信号に分配して、一方の電気信号を光送信機３ａに入力し、他方の電気信号を光送信機３ｂに入力する。
【００５８】
光送信機３ａは、入力された電気信号を光信号に変換し、これを光ファイバケーブル４ａを介して常用系光送受信機３５ａに入力する。光送信機３ｂは、入力された電気信号を光信号に変換し、これを光ファイバケーブル４ｆを介して予備系光送受信機３６ｄに入力する。
【００５９】
本局用光送受信機３３において、各支局用光送受信機３４の常用系光送受信機３５で信号が追加された光信号は、光ファイバケーブル４ｅを介して光受信機５０ｂに入力され、また、各支局用光送受信機３４の予備系光送受信機３６で信号が追加された光信号は、光ファイバケーブル４ｊを介して光受信機５０ａに入力される。
【００６０】
本局用光送受信機３３に備えられた冗長系光伝送路切替装置１００は、第１実施形態と同様に動作するので、説明を省略する。
【００６１】
ここで、図７に示す障害個所３７で常用系光伝送路と予備系光伝送路の光ファイバケーブルが同時に障害が発生した場合の、本局用光送受信機３３の動作について説明する。
この場合は、まず、予備系光送受信機３６ｂと常用系光送受信機３５ｃ内の擬似モニタ信号発生器から出力されるモニタ信号により、支局光送受信機３４の追加信号入力端子３１ａ〜３１ｄ（以下、特に断らない限り、３１で表す）に入力される信号がすべて本局用光送受信機３３に伝送される。
【００６２】
追加信号入力端子３１ａおよび３１ｂに入力される信号は、予備系光送受信機３６ａ，３６ｂを介して本局用光送受信機３３の光受信機５０ｂに伝送される。本局用光送受信機３３の切替制御回路８ａは、モニタ信号により光ファイバケーブル４ｅ，４ｊと、光受信機５０ａ，５０ｂの障害を検出して光受信機５０ａ，５０ｂの出力を制御する。
【００６３】
通常時に、本局用光送受信機３３から出力した制御監視信号が光伝送路を介して本局用光送受信機３３に帰らない場合は、現用の光伝送路に障害がある。そのため、切替制御を変更して光受信機５０ｂの出力を遮断し、光受信機５０ｂから信号を出力させる。切替信号の変更後も制御監視信号が本局用光送受信機３３で受信できない場合は、現用の光伝送路と予備の光伝送路とが同時に障害が発生している。そのため、光受信機５０ａ，５０ｂからともに入力される光信号を電気信号に変化し、これを増幅させて出力するように制御する。
【００６４】
このようにして、ループバック式冗長系光伝送システム１２０は、複数の支局用光送受信機３４から信号を追加して本局用光送受信機３３に伝送する際に、現用の光伝送路と予備の光伝送路に障害が発生した場合にも、支局用光送受信機３４から追加信号を本局用光送受信機３３に伝送することが可能となる。
【００６５】
各支局用光送受信機３４の詳細な構成例を図８に示す。
図８において、各支局用光送受信機３４は、通常時に入力された光信号を電気信号に変換して支局用追加信号入力端子３１から入力される電気信号を合波した後に再び光信号に変換して出力する常用系光送受信機３５と、障害時に同様な構成により入力される光信号に追加信号入力端子３１から入力される電気信号を合波して出力する予備系光送受信機３６を備え、さらに、分配器２ｂ、切替制御回路８ｂを備えて構成される。
【００６６】
常用系光送受信機３５と予備系光送受信機３６には、光信号が正常に入力されないときに本局用光送受信機３３の信号入力端子１に入力されるモニタ信号と同様の信号を出力する擬似モニタ信号発生器３２ａ，３２ｂが設けられる。さらに、常用系光送受信機３５は、光受信機５０ｃ、信号断検出回路２４ｃ、受光レベル検出回路２３ｃ、合波器６ｂ、光送信機３ｃと擬似モニタ信号発生器３２ａから構成され、予備系光送受信機３６は、光受信機５０ｄ、信号断検出回路２４ｆ、受光レベル検出回路２３ｄ、合波器６ｃ、光送信機３ｄと擬似モニタ信号発生器３２ｂを有している。
【００６７】
以下、図８を参照して、支局用光送受信機３４の動作について説明する。
まず、常用系光送受信機３５において、常用系光伝送路である光ファイバケーブル４ａから光受信機５０ｃに光信号が入力される。光受信機５０ｃは、光ファイバケーブル４ａから入力される光信号を電気信号に変換し、この電気信号を信号断検出回路２４ｃを介して合波器６ｂに入力する。合波器６ｂは、光受信機５０ｃから信号断検出回路２４ｃを介して入力された電気信号を追加信号入力端子３１から入力される電気信号と合波し、これを光送信機３ｃに出力する。光送信機３ｃは、入力された電気信号を光信号に変換し、この光信号を光ファイバケーブル４ｂに出力する。受光レベル検出回路２３ｃは、光受信機５０ｃに入力された光信号の受光レベルを監視しており、異常を検出したときは、切替制御回路８ｂに対して異常検出信号を出力する。
【００６８】
信号断検出回路２４ｃは、光受信機５０ｃから合波器６ｂに入力される信号のレベル変化を監視しており、異常を検出したときは、異常検出信号を切替制御回路８ｂに出力する。
上述の常用系光送受信機３５と同一構成の予備系光受信機３６も同様にして、光ファイバケーブル４ｃに入力される光信号を電気信号に変換し、当該電気信号を追加信号入力端子３１に入力される信号と合波し、光信号に再び変換して光ファイバケーブル４ｄに出力する。
【００６９】
切替制御回路８ｂは、上記切替信号が入力された場合に、光受信機５０ｃの信号出力と擬似モニタ信号発生器３２ａのモニタ信号出力を制御する。例えば、常用系光送受信機３５における光受信機５０ｃに障害が発生した場合や、光ファイバケーブ４ａに障害が発生した場合に、光受信機５０ｃの信号出力を中断し、擬似モニタ信号発生器３２ａのモニタ信号を出力させる。光送信機３ｃは、当該モニタ信号と支局用追加信号入力端子３１から入力される信号を光信号に変換して光ファイバケーブル４ｂに出力する。また、切替制御回路８ｂは、予備系光送受信機３６に、光ファイバケーブル４ｃに入力される光信号を電気信号に変換し、この電気信号を追加信号入力端子３１に入力される信号と合波し、光信号に再び変換して、光ファイバケーブル４ｄに出力させる。
【００７０】
このようにして、冗長系光伝送システム１２０では、第１実施の形態である冗長系光伝送システム１１０の効果に加えて、障害時にモニタ信号を複数の支局用光送受信機３４から追加して本局用光送受信機３３に伝送できるようになるという効果がある。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の冗長系光伝送路切替装置によれば、非選択伝送路から漏れる電気信号による伝送品質の劣化がなくなるという特有の効果を奏することができる。また、伝送対象信号に合波されるモニタ信号の信号レベルを監視することにより、モニタ用光受信機が不要となり、装置構成が簡略化されるという効果もある。
【００７２】
また、本発明の冗長系光伝送システムによれば、モニタ信号が伝送対象信号に合波されるので、波長の異なるモニタ信号用のモニタ用光送信機とモニタ用光受信機が不要となり、また上述の冗長系光伝送路切替装置を設けることにより、従来型システムのようなセレクタが不要となり、システム構成が簡略化されるという、特有の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冗長系光伝送システムの構成図である。
【図２】第１実施形態による冗長系光伝送路切替装置で用いられる光受信機の概略構成図である。
【図３】光受信機の他の概略構成図であり、電源用リレーにより光受信機から電気信号を出力しない場合に受光素子と増幅器とに電源を供給しないようにした光受信機の例である。
【図４】光受信機の他の概略構成図であり、電気信号を出力しない場合に受光素子と増幅器との間に電源を供給しないようにした光受信機の例である。
【図５】光受信機の他の概略構成図であり、増幅器に代えてＦＥＴを用いた光受信機の例である。
【図６】光受信機の他の概略構成図であり、受光素子の陽極端子が増幅器の入力端子に直接接続されている光受信機の例である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る冗長系光伝送システムの構成図である。
【図８】第２実施の形態による支局用光送受信機の概略構成図である。
【図９】従来の冗長系光伝送システムの構成図である。
【図１０】従来の冗長系光伝送システムにおける光受信機の概略構成図である。
【図１１】従来の光受信機の他の構成概要図である。
【符号の説明】
4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j光ファイバケーブル
5、5a、5b、50a、50b、50c、50d、51、52、53、54、510 520光受信機
6、6a、6b、6c合波器
8、8a、8b切替制御回路
９  光受信機の信号出力端子
１１ａ、１１ｂ  受光素子
１３ａ、１３ｂ  電源用リレー
１５  増幅器
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  フォトＭＯＳリレー
２０  ＦＥＴ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ  受光レベル検出回路
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｆ  信号断検出回路
２６  切替制御信号入力端子
２７  受光レベル検出端子
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ  分光器
31、31a、31b、31c、31d支局用追加信号入力端子
３２ａ、３２ｂ、擬似モニタ信号発生器
３３  本局用光送受信機
34 34a、34b、34c、34d支局用光送受信機
35a、35b、35c、35d常用系光送受信機
36a、36b、36c、36d予備系光送受信機
３７  光ファイバケーブル障害箇所
９０、１００  冗長系光伝送路切替装置
１１０、１２０、９００  冗長系光伝送システム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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