JPH0720128B2 - 光通信システムの障害検知・除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、複数のノードがスターカプラを有する光伝
送路によって接続される光通信システムの障害検知・除
去方法に関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来、複数のノードを、例えばパッシブスターカプラを
有する光伝送路によって接続し、ノード間でデータの交
換をするスター型光通信システムが知られている。第５
図は従来の光通信システムの全体構成を示し、複数のノ
ード1,2a〜2cがパッシブスターカプラ３を介し光伝送路
４で互いに接続されている。従来の光通信システムでは
これらの複数のノード1,2a〜2cの内、特定のノード１が
監視局となり、常時光伝送路４の信号状態を監視して故
障したノードの電源を遮断し、ネットワークから故障し
たノードを除去するようにしてシステム全体が通信不能
となる事態を回避している。より具体的には、監視局の
ノード１は、第６図に示すように、ノード１の固有の制
御を司る中央制御部10と、ノード間のデータ通信の制御
を司る通信制御部11と、光ファイバケーブルからなる光
伝送路４に接続され、該光伝送路から入力する光信号を
電気信号に変換する光・電気変換ブロック12a及び通信
制御部11からの電気信号を光信号に変換して他ノードへ
の伝送信号を前記光伝送路４に出力する電気・光変換ブ
ロック12bからなる光送受信部12と、電源13と、及び中
央制御部10により作動制御される電源スイッチ14とで構
成され、中央制御部10、通信制御部11及び光送受信部12
の光・電気変換ブロック12aは電源13から直接電線15を
介して給電され、光送受信部12の電気・光変換ブロック
12bは電源13から給電線16及び電源スイッチ14を介して
給電される。

一方、他のノード2a〜2cは、第７図に示すように、各ノ
ード2a（2b,2c）の固有の制御を司る中央制御部10′
と、ノード間のデータ通信の制御を司る通信制御部11′
と、前記光伝送路４に接続され、伝送信号の電気・光変
換及び光・電気変換を行う、第６図の光送受信部12と類
似の光送受信部12′と、電源13′と、及び電源スイッチ
14′とで構成され、中央制御部10′は電源13′から給電
線15′を介して直接給電され、通信制御部11′及び光送
受信部12′は電源スイッチ14′及び給電線16′を介して
給電される。そして、各ノード2a（2b,2c）の電源スイ
ッチ14′は電源スイッチ制御線5a（5b,5c）を介して監
視局ノード１の中央制御部10の出力側に夫々接続され、
監視局ノード１の中央制御部10により夫々作動制御され
る。

監視局ノード１の中央制御部10は、光送受信部12の光・
電気変換ブロック12a及び通信制御部11を介して入力す
る光伝送路４の信号状態を常に監視しており、光伝送路
４が連続光、同期のとれない不規則な発光等の異常信号
で充満され、ノード間の通信ができない状態にあると判
定した場合、中央制御部10は電源スイッチ制御線5a〜5c
及び18にスイッチ切換信号を順次出力し、監視局ノード
１以外のノード2a〜2cの各通信制御部11′及び光送受信
部12′の給電を一定時間に亘って順次遮断した後、自局
の光送受信部12の電気・光変換ブロック12bの給電も一
定時間に亘って遮断する。そして、この給電遮断した間
の光伝送路４の信号状態に異常がなくなれば、当該給電
を遮断したノードが障害ノードであると認定して、当該
ノードの給電を停止した状態に保持し、該故障ノードを
システムから除去して光伝送路４から異常信号を取り除
き、システムを再び通信可能状態に復帰させている。

斯かる従来の光通信システムでは各ノードに設けた電源
スイッチ14,14′の他の監視局ノードと他ノード間に夫
々電源スイッチ制御線5a〜5cを配線する必要があるとい
う問題がある。

第８図は、別の従来公知の光通信システムを示し、第８
図に示すノード構成は第７図のものと類似するが、各ノ
ードに異常検知回路18が備わっている点で第７図のもの
と異なる。即ち、第８図に示す光通信システムでは、電
源スイッチ14′の作動制御を各ノードに備えた異常検出
回路18が行い、該異常検出回路18は光送受信部12′の電
気・光変換ブロックに接続され、常に自局の電気・光変
換ブロックの連続発光等の異常を監視し、自局の電気・
光変換ブロックに異常が発生したなら、自局の電源スイ
ッチ14′を切り換え作動させて、自局の通信制御部11′
及び光送受信部12′の給電を停止させるようにして、各
々のノードがその異常時に自身で異常を検知しシステム
から離脱するものである。

この光通信システムは第５図乃至第７図に示すシステム
のような監視局ノードと他ノード間に配線される電源ス
イッチ制御線が不要であるが、各々のノードに自局の電
気・光変換ブロックを作動状態を常に監視し、光伝送路
内の異常信号を検出して自局の電源をオフにする異常検
知回路が必要になり、各々のノードにこのような異常検
知回路を設けるとシステムが高価なものになってしまう
という問題がある。

本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもの
で、複数のノードがパッシブスターカプラを有する光伝
送路で接続される光通信システムにおいて、電気・光変
換ブロックの連続発光、同期の取れない不規則な発光等
の異常信号により、システム全体が通信不能となること
を安価且つ確実に回避し得る光通信システムの障害検知
・除去方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明に依れば、論理上バ
スを構成する光伝送路に接続される複数のノードの各ノ
ードが、当該ノードに固有の制御を司る中央制御部と、
ノード間のデータ通信の制御を司る通信制御部と、前記
光伝送路から入力する光信号を電気信号に変換する光・
電気変換ブロック及び電気信号を光信号に変換して他ノ
ードへの伝送信号を光伝送路に出力する電気・光変換ブ
ロックからなる光送受信部とから構成される光通信シス
テムの障害検知・除去方法において、各ノードに前記光
・電気変換ブロックに給電する第１の給電経路と、前記
電気・光変換ブロックに給電する第２の給電経路と、該
第２の給電経路途中に前記中央制御部及び通信制御部の
いずれか一方の制御部により切り換え制御されるスイッ
チ手段とを夫々設け、各ノードの前記一方の制御部は、
前記光伝送路中に異常信号が第１の所定時間継続して発
生したことを検知したとき、前記スイッチ手段に切り換
え作動させて前記電気・光変換ブロックへの給電当該ノ
ードに固有に第２の所定時間だけ停止した後、当該ノー
ドの光・電気変換ブロックを介して前記光伝送路の信号
状態を監視しながら、且つ伝送信号出力を無信号に保持
して前記電気・光変換ブロックへの給電を再開し、該給
電の再開直後に前記光伝送路中の異常信号の発生の有無
を判別して当該ノードの障害検知を実行し、当該ノード
の障害が検知されない場合は伝送信号出力を無信号に保
持したまま他の総てのノードの障害検知が完了するに充
分な第３の所定時間の経過を待った後、伝送信号の出力
を再開し、当該ノードの障害が検知された場合には前記
電気・光変換ブロックへの給電を再度停止して以後当該
電気・光変換ブロックの給電停止状態を保持することを
特徴とする光通信システムの障害検知・除去方法が提供
される。

（作用） 各ノードの中央制御部及び通信制御部のいずれか一方の
制御部により、光送受信部の光・電気変換ブロックを介
して光伝送路から入力する光信号状態を常に監視し、光
伝送路中に連続光、同期の取れない不規則な発光等の異
常信号が第１の所定時間継続して発生したことを検知し
たとき、各ノード毎に異なる値に予め設定されている固
有の第２の所定時間だけ電気・光変換ブロックへの給電
を停止し、その後に自局ノードの障害検知を実施するこ
とにより、又、総てのノードの障害検知が終了する第３
の所定時間が経過するまではいずれのノードも伝送信号
出力を無信号に保持することにより、自局ノードが異常
であるか否かの判別を誤診することなく確実に実行出来
ることを可能にし、自局ノードの異常が検知された場合
には自局の光送受信部の光・電気変換ブロックへの給電
停止状態を保持してシステムから離脱し、このように前
記一方の制御部で実行される障害検知・除去プログラム
によってソフト的にシステムの障害を検知し、これを除
去することにより、特別な異常検知回路を別途設けるこ
となく、システム全体の通信不能事態を安価且つ確実に
回避することを可能にする。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図乃至第４図を参照して説
明する。

先ず、第２図は本発明方法を実施する光通信システムの
各ノードの接続関係を示し、第１のノードN1から第ｎの
ノードNnまでｎ個のノードがパッシブスターカプラ３を
介して放射状に光伝送路４により接続されている。そし
て、本発明方法を実施する光通信システムは特定のノー
ドを監視局ノードとすることなく、各ノードは基本的に
は第３図に示すように構成される。第３図に示すノード
構成は前述した第６図のノード構成に類似し、中央制御
部10の出力側からの電源スイッチ制御部18が自局の電源
スイッチ14にのみに接続される点だけが異なるだけであ
って、他は第６図の構成と同じように構成されるので、
第６図に対応するものには同じ符号を付して詳細な説明
を省略する。

次に、第１図及び第４図を参照して各ノードN1〜Nnが実
施する障害検知及び除去手順を説明する。各ノードN1〜
Nnの中央制御部10は光送受信部12の光・電気変換ブロッ
ク12a及び通信制御部11を介して光伝送路４の信号状態
を監視しており、光伝送路４中に連続光、同期の取れな
い不規則な発光等の異常信号が発生し、この異常信号が
光伝送路４を占有してノード間の通信を不能にする障害
が発生したか否かを判別する（ステップ20）。光通信シ
ステムを構成するノードの一つ（例えば、ノードN2が故
障したものと想定する）が故障して例えば光伝送路４に
連続光を出力する事態が発生した場合、各ノードは異常
信号である連続光が第１の所定時間To以上継続したか否
かに基づいて光伝送路４に障害が発生したか否かを判別
する。ステップ20の判別が肯定（Yes）の場合、即ち、
光伝送路４中に連続光が第１の所定時間To以上継続して
発生した場合、中央制御部10は他ノード間との通信を中
断、即ち、伝送信号出力を無信号にすると共に、電源ス
イッチ制御線18を介して電源スイッチ14に切換信号を出
力して該電源スイッチ14にオフ作動させ光送受信部12の
電気・光変換ブロック12bへの給電を停止する（ステッ
プ21）。

各ノードN1〜Nnは夫々第１図のフローチャートの手順に
従って障害検知を実行しているので、光伝送路４に障害
が生じた場合には各々のノードN1〜Nnが障害を検知して
夫々自局の電気・光変換ブロックへの給電を停止するの
で、プログラムの実行タイミングの違い等を考慮すれ
ば、異常信号の発生時点（第４図中p1時点）から前記所
定時間To経過後少なくとも所定時間t0以内（第４図のp2
時点以内）に、総てのノードN1〜Nnは電気・光変換ブロ
ックへの給電の停止を完了させることになり、遅くとも
p2時点には光伝送路４中は光信号の無い、無信号状態に
なる（第４図参照）。

次いで、自局の給電を停止した時点から自局に予め割当
てられている固有の時間（第２の所定時間）τｉが経過
したか否かを判別し（ステップ22）、経過していなけれ
ば経過するまで繰り返しステップ22を実行して所定時間
τｉの経過を待つ。ここに、τｉは第ｉ番目のノードNi
に固有の所定時間であり、その値は次式で設定される。

τｉ＝ｉ×（t1＋t3＋t5） そして、t1は前記所定時間t0より大きい適宜な所定値
（t1＞t0）であり、t3,t5も後述する所定時間t2,t4より
夫々大きい適宜な所定値（t3＞t2、t5＞t4）に設定され
る。

ステップ22における判別結果が肯定の場合、即ち自局に
固有の所定時間τｉが経過すると、中央制御部10は伝送
信号出力を無信号にしたまま電源スイッチ制御線18に切
換信号を出力して電源スイッチ14にオン作動させ、電気
・光変換ブロック12bへの給電を再開させる。（ステッ
プ23）。そして、光・電気変換ブロック12aにより所定
時間t2に亘って光伝送路４の信号状態を監視し、続く所
定時間t4内で光伝送路４に異常信号が発生したか否かを
判別する（ステップ24）。所定時間t2及びt4は、ノイズ
等の信号と区別して光伝送路４に異常信号が発生したか
否かを誤診することなく確実に判別できるに充分な値に
設定される。

ステップ24の判別結果が否定（No）の場合には自局ノー
ドの電気・光変換ブロック12b等に異常がないことを意
味し、光伝送路４の障害原因が自局ノードにないと判定
し、自局ノードの電気・光変換ブロック12bに給電した
まま後述するステップ25以降のステップを実行する。こ
の場合、光伝送路４は無信号状態に保持されることにな
る。

一方、故障ノードN2が前記ステップ23を実行すると光伝
送路４に異常信号S2が再び現れ（第４図(a)のp3時
点）、前記ステップ24の判別結果が肯定となる。この場
合ノードN2の中央制御部10は前記所定時間t2に続く所定
時間t4内に電源スイッチ14にオフ作動させて再び電気・
光変換ブロック12bへの給電を停止し、この状態を固定
することにより、自局をシステムから離脱させる。故障
ノードN2の電気・光変換ブロック12bへの給電が停止さ
れると光伝送路４から障害信号が排除され（第４図(a)
のp4時点）、光伝送路４は再び無信号状態になる。

異常の無い他ノードは前記ステップ24の判別をした後、
自局により光伝送路４の障害信号の発生を検知した時点
から第３の所定時間T1が経過したか否かを判別し（ステ
ップ25）、所定時間T1の経過を待って（第４図(a)のp5
時点）、他ノード間との通信を再開する（ステップ2
6）。総てのノードの障害検知は遅くとも時間（ｎ＋
１）×（t1＋t3＋t5）が経過する迄に終わっている筈で
あり、前記所定時間T1はこの時間（ｎ＋１）×（t1＋t3
＋t5）より大きい適宜な所定値に設定される。尚、t3及
びt5は前記ステップ24及び27において説明した所定時間
t2及びt4より大きい適宜な所定値に設定されるので、各
ノードが前記式によって与えられる各ノード固有の所定
時間τｉの経過後に実施する障害検知において、２以上
のノードが同時に前記ステップ23を実行して各電気・光
変換ブロック12bに給電を開始するという事態が回避さ
れ、これにより各ノードが第１のノードN1から順番に自
局ノードの障害検知を、他ノードの障害検知と競合する
ことなく確実に実行することが出来ることになる。

尚、上述の実施例では電源スイッチ14を中央制御部10に
接続し、該中央制御部10により電源スイッチ14の作動制
御を行うものについて説明したが、本発明はこれに限定
されず、中央制御部10に変えて信号制御部11により第１
図のフローチャートに示す障害検知及び除去に必要な制
御プログラムを実行するようにして、信号制御部11によ
り電源スイッチ14の作動制御を行うようにしても良い。

又、上述の実施例では光送受信部12の電気・光交換ブロ
ック12bだけが電源スイッチ14によりオン・オフ制御さ
れたが、光・電気交換ブロック12aも電源スイッチ14を
介して給電するようにして、電気・光交換ブロック12b
及び光・電気交換ブロック12aの給電を同時にオン・オ
フ制御するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明の光通信システムの障害検知
・除去方法に依れば、各ノードに光・電気変換ブロック
に給電する第１の給電経路と、電気・光変換ブロックに
給電する第２の給電経路と、該第２の給電経路途中に中
央制御部及び通信制御部のいずれか一方の制御部により
切り換え制御されるスイッチ手段とを夫々設け、各ノー
ドの前記一方の制御部は、光伝送路中に異常信号が第１
の所定時間継続して発生したことを検知したとき、スイ
ッチ手段に切り換え作動させて電気・光変換ブロックへ
の給電を当該ノードに固有の第２の所定時間だけ停止し
た後、当該ノードの光・電気変換ブロックを介して光伝
送路の信号状態を監視しながら、且つ伝送信号出力を無
信号に保持して電気・光変換ブロックへの給電を再開
し、該給電の再開直後に光伝送路中の異常信号の発生の
有無を判別して当該ノードの障害検知を実行し、当該ノ
ードの障害が検地されない場合には伝送信号出力を無信
号に保持したまま他の総てのノードの障害検知が完了す
るに充分な第３の所定時間の経過を待った後、伝送信号
の出力を再開し、当該ノードの障害が検地された場合に
は電気・光変換ブロックへの給電を再度停止して以後当
該電気・光変換ブロックの給電停止状態を保持するする
ようにしたので、光信号システムの光伝送路を特定の監
視局ノードにより監視する場合の監視局と他のノード間
に配線する電源スイッチ制御線が不要となる他、前記一
方の制御部による異常検知及び除去プログラムの実行に
よってソフト的にシステムの障害を検知し、これを除去
するので異常検知回路を特別に設ける必要もなく、故障
したノードによりシステム全体が通信不能となる事態を
確実且つ安価に回避することがきるという優れた効果を
奏する。

また監視ノードを特別に設ける必要がなく、各多重ノー
ドが自立的に制御を行う方式であるため、監視ノードの
異常に対応できないという不都合も回避する事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本発明方法による光通信システムの障害検知・除去手順
を示すフローチャト、第２図は本発明方法を実施する、
複数のノードがスターカプラを有する光伝送路で接続さ
れる光通信システムの全体構成図、第３図は第２図に示
す各ノードの内部構成を示す回避図、第４図は光伝送路
の信号状態及び各ノードの電気・光変換ブロックのオン
・オフ状態の時間変化を示すタイミングチャート、第５
図乃至第８図は従来の光通信システムの説明図で、第５
図は従来のスター型光通信システムの全体構成図、第６
図は第５図の監視局ノード１の内部構成を示す回路図、
第７図は第５図の監視局ノード以外のノードの内部構成
を示す回路図、第８図は、各々ノードに異常検知回路を
備えた、従来の別の光通信システムの各ノードの内部構
成を示す回路図である。 ３……パッシブスターカプラ、４……光伝送路、10……
中央制御部、11……通信制御部、12……光送受信部、12
a……光・電気変換ブロック、12b……電気・光変換ブロ
ック、13……電源、14……電源スイッチ、15……給電線
（第１の給電経路）、16……給電線（第２の給電経
路）、18……電源スイッチ制御線、N1〜Nn……ノード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9372−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｋ (72)発明者 井上 圭 東京都品川区二葉２丁目９番15号 古河電 気工業株式会社中央研究所内 (72)発明者 原 昇司 東京都品川区二葉２丁目９番15号 古河電 気工業株式会社中央研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】論理上バスを構成する光伝送路に接続され
   る複数のノードの各ノードが、当該ノードに固有の制御
   を司る中央制御部と、ノード間のデータ通信の制御を司
   る通信制御部と、前記光伝送路から入力する光信号を電
   気信号に変換する光・電気変換ブロック及び電気信号を
   光信号に変換して他ノードへの伝送信号を光伝送路に出
   力する電気・光変換ブロックからなる光送受信部とから
   構成される光通信システムの障害検知・除去方法におい
   て、各ノードに前記光・電気変換ブロックに給電する第
   １の給電経路と、前記電気・光変換ブロックに給電する
   第２の給電経路と、該第２の給電経路途中に前記中央制
   御部及び通信制御部のいずれか一方の制御部により切り
   換え制御されるスイッチ手段とを夫々設け、各ノードの
   前記一方の制御部は、前記光伝送路中に異常信号が第１
   の所定時間継続して発生したことを検知したとき、前記
   スイッチ手段に切り換え作動させて前記電気・光変換ブ
   ロックへの給電を当該ノードに固有の第２の所定時間だ
   け停止した後、当該ノードの光・電気変換ブロックを介
   して前記光伝送路の信号状態を監視しながら、且つ伝送
   信号出力を無信号に保持して前記電気・光変換ブロック
   への給電を再開し、該給電の再開直後に前記光伝送路中
   の異常信号の発生の有無を判別して当該ノードの障害検
   知を実行し、当該ノードの障害が検知されない場合には
   伝送信号出力を無信号に保持したまま他の総てのノード
   の障害検知が完了するに充分な第３の所定時間の経過を
   待った後、伝送信号の出力を再開し、当該ノードの障害
   が検知された場合には前記電気・光変換ブロックへの給
   電を再度停止して以後当該電気・光変換ブロックの給電
   停止状態を保持することを特徴とする光通信システムの
   障害検知・除去方法。