JP3980422B2

JP3980422B2 - 光送信装置

Info

Publication number: JP3980422B2
Application number: JP2002188384A
Authority: JP
Inventors: 路長鈴木; 史郎小倉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004032541A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システム全体の通信不能を防止する光送受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の光送受信装置が適用されるＰＯＮシステムを示す構成図であり、図において、１は上位装置、２は上位装置１と接続されている局側の光送受信装置、３は光ファイバ、４は光ファイバ３を分岐するスターカプラや光スプリッタなどの分岐装置、５〜７は光ファイバ３の支線、８〜１０は光ファイバ３の支線５〜７と接続されている端末側の光送受信装置、１１〜１３は端末側の光送受信装置８〜１０と接続されているパーソナルコンピュータなどの端末である。なお、この例では、３台の光送受信装置８〜１０が接続されているが、端末側の光送受信装置が４台以上接続されていてもよい。
【０００３】
図６は端末側の光送受信装置８を示す構成図である。ただし、光送受信装置９，１０の構成は光送受信装置８と同一である。図において、２１は端末１１から出力されたデータを復号化して、そのデータをシリアル／パラレル変換する一方、ＰＯＮ制御回路２２から出力されたデータをパラレル／シリアル変換し、そのデータを符号化して端末１１に出力するデータインタフェース変換・制御回路、２２はデータインタフェース変換・制御回路２１から出力された連続しているデータを分割し、分割後の各データを断続的に光データインタフェース変換・制御回路２３に出力する一方、光データインタフェース変換・制御回路２３から出力された非連続のデータを結合して連続データをデータインタフェース変換・制御回路２１に出力するＰＯＮ制御回路である。
【０００４】
２３はＰＯＮ制御回路２２から出力されたデータのデータフォーマットを光信号に適する形式に変換してパラレル／シリアル変換する一方、光送受信器２５から出力されたデータをシリアル／パラレル変換して、そのデータのデータフォーマットを変換する光データインタフェース変換・制御回路、２４は光データインタフェース変換・制御回路２３から出力されたデータを光送受信器２５に適する電圧レベルの信号に変換するバッファ、２５はバッファ２４から出力されたデータを電気信号から光信号に変換し、その光信号を局側の光送受信装置２に送信する一方、局側の光送受信装置２から送信された光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換する光送受信器、２６は外部から供給された電源電圧を内部回路に適した電圧に変換して内部主電源を生成し、その内部主電源を光送受信装置の各要素に供給する電源回路である。
【０００５】
次に動作について説明する。
図７は端末側の光送受信装置８〜１０における光信号の送信タイミングを示す説明図であるが、端末側の光送受信装置８〜１０は、互いの光信号が重ならないように定められたタイミングで送信を行っている。即ち、端末側の光送受信装置８〜１０が同一時刻に光信号を送信することがないように、送信タイミングが定められている。
局側の光送受信装置２に接続されている光ファイバ３上には、端末側の光送受信装置８〜１０から出力された光信号がそれぞれ現われる。
このようにＰＯＮシステムでは、光ファイバ３を時分割でシェアしながら局側と端末側で光通信を行っている。
【０００６】
ただし、例えば、端末側の光送受信装置１０が暴走を起こして、無効なデータを送り続けると、図８に示すように、その無効データに係る光信号によって正常な端末側の光送受信装置８，９から送信された光信号が光ファイバ３上で破壊され、ＰＯＮシステムの全体が通信不能に陥ることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光送受信装置は以上のように構成されているので、ＰＯＮシステムを構成する他の光送受信装置と光信号の送信タイミングが重ならないように、光ファイバ３を時分割シェアしているが、故障や暴走に伴う光信号の連続出力を検出する機能を備えていないため、故障や暴走に伴う光信号の連続出力が発生すると、ＰＯＮシステムの全体が通信不能に陥る課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、故障や暴走に伴う光信号の連続出力を検出して、ＰＯＮシステム全体の通信不能を回避することができる光送受信装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光送信装置は、設定変更手段がＰＯＮシステムを構成する他の装置の要求に応じてタイマのタイムアウト設定値を変更するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る光送信装置は、送信手段を構成する発光素子が発する光を受光するモニタ用受光素子の出力信号を監視して、送信手段から送信される光信号を検出するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る光送信装置は、送信手段を構成する発光素子の駆動電圧又は駆動電流、あるいは、発光素子に供給される電源電流、あるいは、送信手段に供給される電源電流を監視して、送信手段から送信される光信号を検出するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る光送信装置は、送信手段を構成する発光素子に供給される駆動信号又は電源、あるいは、送信手段に供給される電源、あるいは、電源回路の内部主電源を止めるようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る光送信装置は、光信号の送信を停止させると、異常発生を示す情報を表示するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る光送信装置は、送信停止手段から出力されたアラーム信号を保持するアラーム状態保持手段を設けたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による端末側の光送受信装置を示す構成図であり、図において、３１は端末から出力されたデータを復号化して、そのデータをシリアル／パラレル変換する一方、ＰＯＮ制御回路３２から出力されたデータをパラレル／シリアル変換し、そのデータを符号化して端末に出力するデータインタフェース変換・制御回路、３２はデータインタフェース変換・制御回路３１から出力された連続しているデータを分割し、分割後の各データを断続的に光データインタフェース変換・制御回路３３に出力する一方、光データインタフェース変換・制御回路３３から出力された非連続のデータを結合して連続データをデータインタフェース変換・制御回路３１に出力するＰＯＮ制御回路（データ出力手段）である。
【００１９】
３３はＰＯＮ制御回路３２から出力されたデータのデータフォーマットを光信号に適する形式に変換してパラレル／シリアル変換する一方、光送受信器３５から出力されたデータをシリアル／パラレル変換して、そのデータのデータフォーマットを変換する光データインタフェース変換・制御回路、３４は光データインタフェース変換・制御回路３３から出力されたデータを光送受信器３５に適する電圧レベルの信号に変換するバッファ、３５はバッファ３４から出力されたデータを電気信号から光信号に変換し、その光信号を局側の光送受信装置（局側装置）に送信する一方、局側の光送受信装置から送信された光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換する光送受信器（送信手段、受信手段）である。
【００２０】
３６は外部から供給された電源電圧を内部回路に適した電圧に変換して内部主電源を生成し、その内部主電源を光送受信装置の各要素に供給する電源回路、３７は光出力暴走防止回路３８のタイマ４３（図２を参照）のタイムアウト設定値の設定・変更を受け付けて、そのタイムアウト設定値を示すタイマ設定信号を出力するスイッチ（設定変更手段）、３８は光送受信器３５が予め設定された期間以上連続して光信号を送信すると、その光信号の送信を停止させる光出力暴走防止回路（暴走防止手段）、３９は光出力暴走防止回路３８からアラーム信号を受けると、異常発生を示す情報を表示するＬＥＤである。
【００２１】
図２は光出力暴走防止回路３８の内部を示す構成図であり、図において、４１は光送受信器３５から光信号が送信されていることを示す光出力検出信号を入力すると、その光出力検出信号に含まれている高周波成分を除去するフィルタ、４２はフィルタ４１の出力信号の電圧と基準電圧を比較し、フィルタ４１の出力信号の電圧が基準電圧より高い場合、カウント指令信号をタイマ４３に出力する電圧比較回路、４３は電圧比較回路４２からカウント指令信号を受けるとカウントを開始する一方、そのカウント指令信号が途絶えるとカウント値をゼロリセットし、そのカウント値がタイムアウト設定値に到達するとタイムアウト信号をラッチ回路４４に出力するタイマ、４４はタイマ４３からタイムアウト信号を受けると、光信号の送信停止を指示するアラーム信号を出力するラッチ回路である。なお、ラッチ回路４４はアラーム信号を保持するアラーム状態保持手段を構成している。
【００２２】
図３は光送受信器３５の内部を示す構成図であり、図において、５１は電源回路３６より供給された光送受信器電源、５２はバッファ３４から出力されたデータにしたがって発光素子５４を駆動する発光素子駆動信号を出力する発光素子駆動回路、５３は発光素子５４に供給される発光素子電源、５４は発光素子駆動回路５２から出力される発光素子駆動信号に応じて発光する発光素子、５５は発光素子５４の光出力を光信号として光ファイバに出力する一方、光ファイバから光信号を入力して、その光信号を受光素子５６に出力する多重化部である。
【００２３】
５６は多重化部５５から出力された光信号を受光すると電気信号を出力する受光素子、５７は受光素子５６から出力された電気信号を増幅する増幅器、５８は増幅器５７から出力された電気信号からデータとクロックを抽出して光データインタフェース変換・制御回路３３に出力するデータ／クロック抽出回路、５９は発光素子５４が発する光を受光すると光出力検出信号を出力するモニタ用受光素子、６０はモニタ用受光素子５９から出力された光出力検出信号を増幅する増幅器である。
【００２４】
次に動作について説明する。
ＰＯＮシステムを構成する端末側の１台の光送受信装置が暴走を起こして、無効なデータを送り続けると、上述したように、その無効データに係る光信号によって正常な端末側の光送受信装置から送信された光信号が光ファイバ上で破壊されて、ＰＯＮシステムの全体が通信不能に陥る。
そこで、この実施の形態１では、端末側の光送受信装置が自己の暴走を検出して通信不能に陥る事態を回避するようにしている。
即ち、端末側の光送受信装置は、光出力暴走防止回路３８を搭載することにより、光送受信器３５が予め設定された期間以上連続して光信号を送信すると、その光信号の送信を停止させるようにして自己の暴走を防止している。具体的には次の通りである。
【００２５】
まず、データインタフェース変換・制御回路３１は、端末から局側の上位装置に送信するデータを受けると、そのデータを復号化して、そのデータをシリアル／パラレル変換する。なお、端末から出力されるデータは、バーストされていない連続データである。
ＰＯＮ制御回路３２は、データインタフェース変換・制御回路３１から連続データを受けると、その連続データを分割して、分割後の各データを断続的に光データインタフェース変換・制御回路３３に出力する。
【００２６】
光データインタフェース変換・制御回路３３は、ＰＯＮ制御回路３２から出力された分割後の各データのデータフォーマットを光信号に適する形式に変換し、形式変換後のデータをパラレル／シリアル変換してバッファ３４に出力する。
バッファ３４は光データインタフェース変換・制御回路３３から出力された断続的なデータの電圧レベル変換を実施したのち、光送受信器３５に出力する。
【００２７】
光送受信器３５の発光素子駆動回路５２は、バッファ３４から出力されたデータにしたがって発光素子５４を駆動する発光素子駆動信号を出力する。例えば、そのデータが“１”であれば、発光素子５４に対して発光を指示する発光素子駆動信号を出力し、そのデータが“０”であれば、発光素子５４に対して消光を指示する発光素子駆動信号を出力する。
【００２８】
光送受信器３５の発光素子５４は、発光素子駆動回路５２から出力された発光素子駆動信号が発光を指示しているとき発光し、その発光素子駆動信号が消光を指示しているとき消光する。
光送受信器３５の多重化部５５は、発光素子５４の光出力を光信号として光ファイバに出力する。これにより、光信号が局側の光送受信装置に到達し、その後、光送受信装置により光信号が電気的なデータに変換されて上位装置に伝達される。
【００２９】
一方、光送受信器３５のモニタ用受光素子５９は、発光素子５４が光を発する毎に、その光を受光して光出力検出信号を出力し、増幅器６０が当該光出力検出信号を増幅して出力する。なお、増幅器６０による増幅後の光出力検出信号の電圧は、後述する光出力暴走防止回路３８の電圧比較回路４２に入力される基準電圧より高い電圧になる。
【００３０】
光出力暴走防止回路３８のフィルタ４１は、光送受信器３５の増幅器６０から光出力検出信号を入力すると、その光出力検出信号に含まれている高周波成分を除去する。
光出力暴走防止回路３８の電圧比較回路４２は、フィルタ４１の出力信号の電圧と基準電圧を比較し、フィルタ４１の出力信号の電圧が基準電圧より高い場合、カウント指令信号をタイマ４３に出力する。即ち、発光素子５４が発光している状態ではタイマ４３のカウントアップを指令する。
一方、フィルタ４１の出力信号の電圧が基準電圧より高くない場合には、タイマ４３に対するカウント指令信号の出力を停止する。即ち、発光素子５４が連続的に消光している状態では、タイマ４３のカウント値を初期状態に戻すようにする。
【００３１】
光出力暴走防止回路３８のタイマ４３は、電圧比較回路４２からカウント指令信号を受けるとカウントを開始する一方、そのカウント指令信号が途絶えるとカウント値をゼロリセットし、そのカウント値がタイムアウト設定値に到達するとタイムアウト信号をラッチ回路４４に出力する。なお、この例では、タイムアウト設定値はスイッチ３７によって設定・変更されるものとする。
光出力暴走防止回路３８のラッチ回路４４は、タイマ４３からタイムアウト信号を受けると、光信号の送信停止を指示するアラーム信号を光送受信器３５に出力する。
【００３２】
光送受信器３５の発光素子駆動回路５２は、光出力暴走防止回路３８のラッチ回路４４からアラーム信号を受けると、発光素子５４に対して消光を指示する発光素子駆動信号を出力する。これにより、発光素子５４が予め設定された期間以上連続して発光する不具合を回避することができる。
ここで、図４は端末側の光送受信装置（Ｃ）に障害が発生した例を示している。この実施の形態１では、上述したように、発光素子５４における予め設定された期間以上の連続発光を回避することができるので、端末側の光送受信装置（Ａ）から出力された光信号Ａ１については破壊されるが、その後は、端末側の光送受信装置（Ｃ）がＰＯＮシステムから切り離されるため、端末側の光送受信装置（Ａ），（Ｂ）の通信を継続することができる。
【００３３】
なお、光出力暴走防止回路３８のラッチ回路４４からＬＥＤ３９にもアラーム信号が出力され、ＬＥＤ３９はアラーム信号を受けると、異常発生を示す情報を表示する。
これにより、端末側の光送受信装置のユーザは、異常が発生している旨を認識することができる。
【００３４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、光送受信器３５が予め設定された期間以上連続して光信号を送信すると、その光信号の送信を停止させる光出力暴走防止回路３８を設けるように構成したので、故障や暴走に伴う光信号の連続出力を検出して、ＰＯＮシステム全体の通信不能を回避することができる効果を奏する。
【００３５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、スイッチ３７がタイムアウト設定値の設定や変更を受け付けるものについて示したが、ＰＯＮ制御回路３２がＰＯＮシステムを構成する他の装置（例えば、端末、局側の光送受信装置）からタイムアウト設定値に関する要求信号を受信したとき、タイマ４３のタイムアウト設定値の設定や変更を行うようにしてもよい。この場合、ＰＯＮ制御回路３２が設定変更手段を構成する。
これにより、タイマ４３のタイムアウト設定値の設定や変更を容易に行うことができる効果を奏する。
【００３６】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、光送受信器３５のモニタ用受光素子５９が発光素子５４が発する光を受光すると光出力検出信号を出力するものについて示したが、これに限るものではなく、発光素子５４の発光状態を間接的に検出して、光出力検出信号を出力するようにしてもよい。例えば、発光素子駆動回路５２から出力される発光素子駆動信号の電圧や電流のレベルに応じて光出力検出信号を出力するようにしてもよい。発光素子駆動信号の電流変化を検出する場合、発光素子駆動回路５２と発光素子５４を接続する信号線に直列に抵抗器を挿入し、その抵抗器の両端電圧を検出するものとする。あるいは、その信号線から電磁誘導作用を利用して得られる電圧を検出するものとする。
【００３７】
また、発光素子電源５３から発光素子５４に供給される電流のレベルに応じて光出力検出信号を出力するようにしてもよい。この場合、発光素子電源５３と発光素子５４を接続する電源線に直列に抵抗器を挿入し、その抵抗器の両端電圧を検出するものとする。あるいは、その電源線から電磁誘導作用を利用して得られる電圧を検出するものとする。
あるいは、光送受信器３５に供給される光送受信器電源５１の電流のレベルに応じて光出力検出信号を出力するようにしてもよい。この場合、光送受信器電源５１と光送受信器３５を接続する電源線に直列に抵抗器を挿入し、その抵抗器の両端電圧を検出するものとする。あるいは、その電源線から電磁誘導作用を利用して得られる電圧を検出するものとする。
この実施の形態３によれば、構成の複雑化を招くことなく、発光素子５４の発光状態を監視することができる効果を奏する。
【００３８】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、発光素子駆動回路５２が光出力暴走防止回路３８からアラーム信号を受けると、発光素子５４に対して消光を指示する発光素子駆動信号を出力するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、発光素子電源５３から発光素子５４に供給される電流を遮断するようにしてもよい。この電流遮断は、発光素子電源５３と発光素子５４を接続する電源線に直列に挿入されている図示せぬ開閉機器（例えば、スイッチ、リレー、ヒューズ）を開放するようにすればよい。
【００３９】
また、光送受信器電源５１から光送受信器３５に供給される電流を遮断するようにしてもよい。この電流遮断は、光送受信器電源５１と光送受信器３５を接続する電源線に直列に挿入されている図示せぬ開閉機器（例えば、スイッチ、リレー、ヒューズ）を開放するようにすればよい。
あるいは、光出力暴走防止回路３８がアラーム信号を電源回路３６に出力し、電源回路３６がアラーム信号を受けると、光送受信器３５に対する内部主電源の供給を停止するようにしてもよい。なお、光送受信器３５が内部主電源の生成を中止してもよいが、この場合、電源回路３６がスタンバイ電源を生成して、光出力暴走防止回路３８にはスタンバイ電源を供給するようにする。
この実施の形態４によれば、構成の複雑化を招くことなく、発光素子５４を消光させることができる効果を奏する。
【００４０】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、光出力暴走防止回路３８のラッチ回路４４がタイマ４３からタイムアウト信号を受けると、光信号の送信停止を指示するアラーム信号を光送受信器３５に出力するものについて示したが、ラッチ回路４４の代わりに不揮発性メモリを使用し、光送受信器３５が不揮発性メモリの記憶内容を参照して、光信号の送信停止を行うようにしてもよい。
また、ラッチ回路４４の代わりにブレーカやヒューズなどの機構部品を使用してもよい。
この実施の形態５によれば、上記実施の形態１と同様に、暴走と復帰の繰り返しを防止することができる効果を奏する。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送信手段が予め設定された期間以上連続して光信号を送信すると、その光信号の送信を停止させる送信停止手段を設けるように構成したので、故障や暴走に伴う光信号の連続出力を検出して、ＰＯＮシステム全体の通信不能を回避することができる効果がある。
また、設定変更手段がＰＯＮシステムを構成する他の装置の要求に応じてタイマのタイムアウト設定値を変更するように構成したので、簡単にタイムアウト設定値を変更することができる効果がある。
【００４５】
この発明によれば、送信手段を構成する発光素子が発する光を受光するモニタ用受光素子の出力信号を監視して、送信手段から送信される光信号を検出するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、発光素子の発光状態を監視することができる効果がある。
【００４６】
この発明によれば、送信手段を構成する発光素子の駆動電圧又は駆動電流、あるいは、発光素子に供給される電源電流、あるいは、送信手段に供給される電源電流を監視して、送信手段から送信される光信号を検出するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、発光素子の発光状態を監視することができる効果がある。
【００４７】
この発明によれば、送信手段を構成する発光素子に供給される駆動信号又は電源、あるいは、送信手段に供給される電源、あるいは、電源回路の内部主電源を止めるように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、発光素子を消光させることができる効果がある。
【００４８】
この発明によれば、光信号の送信を停止させると、異常発生を示す情報を表示するように構成したので、端末側の光送信装置のユーザが、異常が発生している旨を認識することができる効果がある。
【００４９】
この発明によれば、送信停止手段から出力されたアラーム信号を保持するアラーム状態保持手段を設けるように構成したので、暴走と復帰の繰り返しを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による端末側の光送受信装置を示す構成図である。
【図２】光出力暴走防止回路の内部を示す構成図である。
【図３】光送受信器の内部を示す構成図である。
【図４】端末側の光送受信装置（Ｃ）に障害が発生している例を示す説明図である。
【図５】従来の光送受信装置が適用されるＰＯＮシステムを示す構成図である。
【図６】端末側の光送受信装置を示す構成図である。
【図７】端末側の光送受信装置における光信号の送信タイミングを示す説明図である
【図８】端末側の光送受信装置（Ｃ）に障害が発生している例を示す説明図である。
【符号の説明】
３１データインタフェース変換・制御回路、３２ＰＯＮ制御回路（データ出力手段、設定変更手段）、３３光データインタフェース変換・制御回路、３４バッファ、３５光送受信器（送信手段、受信手段）、３６電源回路、３７スイッチ（設定変更手段）、３８光出力暴走防止回路（暴走防止手段）、３９ＬＥＤ、４１フィルタ、４２電圧比較回路、４３タイマ、４４ラッチ回路（アラーム状態保持手段）、５１光送受信器電源、５２発光素子駆動回路、５３発光素子電源、５４発光素子、５５多重化部、５６受光素子、５７増幅器、５８データ／クロック抽出回路、５９モニタ用受光素子、６０増幅器。

Claims

連続しているデータを分割し、分割後の各データを断続的に出力するデータ出力手段と、上記データ出力手段から出力されたデータを電気信号から光信号に変換し、その光信号を局側装置に送信する送信手段とを備えた光送信装置において、タイマのタイムアウト設定値の変更を受け付ける設定変更手段と、上記送信手段から送信される光信号を検出すると上記タイマを起動し、その光信号の検出が途絶える前に上記タイマがタイムアウトすると、その光信号の送信停止を指示するアラーム信号を出力する送信停止手段とを設け、上記設定変更手段がＰＯＮシステムを構成する他の装置の要求に応じてタイマのタイムアウト設定値を変更することを特徴とする光送信装置。
送信停止手段は、送信手段を構成する発光素子が発する光を受光するモニタ用受光素子の出力信号を監視して、上記送信手段から送信される光信号を検出することを特徴とする請求項１記載の光送信装置。
送信停止手段は、送信手段を構成する発光素子の駆動電圧又は駆動電流、あるいは、上記発光素子に供給される電源電流、あるいは、上記送信手段に供給される電源電流を監視して、上記送信手段から送信される光信号を検出することを特徴とする請求項１記載の光送信装置。
送信停止手段は、送信手段を構成する発光素子に供給される駆動信号又は電源、あるいは、上記送信手段に供給される電源、あるいは、電源回路の内部主電源を止めることを特徴とする請求項１記載の光送信装置。
送信停止手段は、光信号の送信を停止させると、異常発生を示す情報を表示することを特徴とする請求項１記載の光送信装置。
送信停止手段から出力されたアラーム信号を保持するアラーム状態保持手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の光送信装置。