JPH04354443A - ディジタル通信伝送監視方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信におけ
る伝送エラーを監視する伝送監視方式に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル光通信において伝送路
の監視を行う方式としては、受信側で平均受光パワーを
検出して一定レベル以下になると警告を発する方式や、
送信側でエンコードされたデータが受光側で有効なデー
タパターンにデコードできないときにエラーとしてカウ
ントする方式などが一般的である。また、ＦＤＭ（ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘ：周波数分割多重）通信などでは回線ごとに監視信号
を重畳させ、その監視信号を他端局側で検知することに
よって伝送路の障害を監視する方式が用いられている。 さらに、２つの異なる監視信号を用いて相手側の監視信
号受信状態を監視する方式が従来例として開示されてい
る（特開昭　６０−１５７３４９）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常のディ
ジタル光通信における伝送路は、ビットエラーレートが
例えば１０−９以下というような小さな値に設定されて
いるので、たとえ伝送エラーが発生してもその検出は困
難であった。また、双方向の伝送路や複数の中継を備え
た伝送路で伝送エラーが検出された場合に、どの区間の
伝送路に問題があるかを判断するのも困難であった。例
えば、前述した従来例（特開昭　６０−１５７３４９）
では、親局側に監視信号が戻らなかった場合には子局か
ら親局側の伝送路に問題が生じたという判断はできるが
、親局から子局への伝送路に関する情報が失われてしま
う。

【０００４】本発明は、こうしたディジタル通信におけ
る伝送路監視の問題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディジタル通信伝送監視方式は、所定の監
視パターンを重畳させた伝送データを送信局から受信局
に伝送し、受信局では伝送された伝送データから検出し
た監視パターンを一定時間積算し、積算した監視パター
ンと記憶装置に格納された比較用パターンとを比較する
ことによって伝送エラーを判定する。

【０００６】

【作用】本発明のディジタル通信伝送監視方式によれば
、伝送データに重畳させた監視パターンを検出して、こ
のパターンデータを一定時間積算することによって、伝
送エラーの検出感度を高めている。そして、積算された
監視パターンと記憶装置に格納された比較用パターンと
を比較することによって、伝送路におけるわずかな伝送
エラーを判定することができる。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面の図１から図４を参照して、
本発明の実施例を説明する。

【０００８】図１は本発明の実施例に係るディジタル通
信伝送監視方式のブロック図である。まず親局１０では
、入力端子１１に与えられた送信信号Ｓ１と、監視パタ
ーン発生器１２で生成された所定の監視パターン（あら
かじめ１秒間に何回監視パターンを送るか決めておく）
とを、多重化装置１３で重畳して光信号送信器１４に転
送する。光信号送信器１４では、転送されてきた信号を
光パルス列に変換して光ファイバを用いた伝送路３０に
送出する。伝送路３０に送出された光パルス列は子局４
０の光信号受信器４１で受信され、ディジタル信号（電
気信号）に変換される。このディジタル信号は、次段に
備えられたデコーダ４２と監視パターン検出器４３の双
方に転送される。まずデコーダ４２では、転送されてき
たディジタル信号を受信信号Ｓ２に変換して、出力端子
４４から出力する。また監視パターン検出器４３では、
送られてきたディジタル信号から所定の監視パターンを
検出して、監視パターン積算器４５で図２に示すような
一定時間の積算を行う。図２は、伝送エラーが含まれた
監視パターンの積算結果が示されている。本実施例で積
算処理を行っているのは、伝送路のわずかなエラーを確
実に検出するためである。これは、通常のディジタル光
通信における伝送路のビットエラーレートが、例えば１
０−９以下というような非常に小さな値に設定されてお
り、エラーの検出が難しいからである。このように積算
されたパターンと、記憶装置４６から読み出された比較
用パターン（エラーのないときに検出できるパターン）
とを比較器４７で比較する。この比較の結果をアラーム
信号として出力端子４８から出力する。アラーム信号は
正常状態とエラー状態の２つの状態を判別できる信号で
ある。このアラーム信号は制御装置４９にも送られ、制
御装置４９では受信信号Ｓ２が正常状態の信号かエラー
状態の信号かを判定する。記憶装置５０（記憶装置４６
と同一でもよい）にはこの判定結果が送られ、結果によ
って異なった２種類の監視パターンを監視パターン発生
器５１から送出する。この２種類の監視パターンは多少
の伝送エラーによっても両者を容易に判別できるように
できるだけ形状の異なったパターンであることが望まし
い。もっとも望ましいのは、２種類の監視パターンが全
ビットが反転している場合である。図３（ａ）、（ｂ）
にこの監視パターンの例を示す。図３（ａ）は受信信号
Ｓ２が正常状態の信号の場合のパターン例（’０１０１
００００１１１１００１’　）である。このパターン例
に対して、受信信号Ｓ２がエラー状態の信号の場合は、
図３（ｂ）に示すように、全ビットが反転したパターン
（’１０１０１１１１００００１１０’　）である。受
信信号Ｓ２が正常状態の信号か、エラー状態の信号かに
よって、これらの監視パターンのどちらかと、入力端子
５２に与えられる送信信号Ｓ４とが多重化装置５３で重
畳され、光信号送信器５４に転送される。光信号送信器
５４では送られてきた信号を光パルス列に変換して、伝
送路３１を介して親局１０に送出する。親局１０では、
子局４０で行ったのと同じように、送られてきた光パル
ス列から監視パターンを検出・判定する。つまり、光パ
ルス列を光信号受信器１５でディジタル信号に変換して
、デコーダ１６を介して、出力端子１７から出力するの
である。また、光信号受信器１５で変換されたディジタ
ル信号を監視パターン検出器１８に転送し、監視パター
ン積算器１９で積算した上で、記憶装置２０に格納され
た比較用パターンと比較器２１で比較する。この判定結
果をアラーム信号Ｓ６として出力端子２２から出力する
のである。ところで、比較器２１で判定すべきパターン
には２種類のパターンがある。 これは上述したように、子局４０で送信信号Ｓ４に重畳
される監視パターンが受信信号Ｓ３の状態によって２種
類あるからである。この２種類の監視パターンに前述し
た全ビットが反転した正反対のパターンを用いれば、伝
送路３１における伝送エラーによって多少パターンが変
形した場合でも、どちらの監視パターンなのかを比較器
２１の推論機能を用いて容易に判定することができる。 この推論機能とは、所望の範囲内でパターンが異なって
いても同一パターンであるとして、経験則に基づいて行
う判定機能をいう。この判定によって、伝送路３０の伝
送中にエラーが発生したかどうかがわかる。さらに、比
較用パターンとの比較によって、伝送路３１の伝送中に
エラーが発生したかどうかがわかる。このように、子局
４０の制御装置４９が２種類の監視パターンのどちらか
一方を選択することによって、親局１０側で伝送路３０
および伝送路３１の両方の状態を監視することができる
。さらに、親局１０側でも子局４０からの監視パターン
の受信結果によって異なる監視パターンを送ることによ
って、双方で伝送路の監視をすることができる。また、
親局１０と子局４０との間に複数の中継局を設けられて
いる場合には、中継局の各々で異なる監視パターンを伝
送信号に付加することによって、どの中継局の伝送路で
エラーが発生したかを特定することができる。この場合
には、中継局が増えるに従って、必要な監視パターンの
個数も増える。つまり、１番目の中継局では、親局１０
との間での伝送エラーの有無に対応した２種類の監視パ
ターン（エラー有、エラー無）を用意すればよいが、２
番目の中継局では、親局１０と１番目の中継局との間の
伝送エラーとの有無、１番目の中継局と２番目の中継局
との間の伝送エラーの有無に対応した４種類の監視パタ
ーン（エラー無・無、エラー無・有、エラー有・無、エ
ラー有・有）が必要となる。さらに、３番目の中継局で
は８種類の監視パターン、４番目の中継局では１６種類
の監視パターンが必要となる。このようにＮ番目の中継
局では２Ｎ　種類の監視パターンが必要となる。

【０００９】次に、本実施例での伝送路の監視をより詳
細に行うための監視パターンと監視パターン検出器の実
施例を、図４を用いて説明する。通常、伝送データはあ
るビット長にエンコードされていて、このビット長ごと
にデコーダで解読される。したがって監視パターン検出
器もこのビット長ごとにデータがロードされてくる形が
望ましい。しかし、一般にこのビット長はあまり長くな
く５ビットとかせいぜい１０ビット以下である。こうし
た場合、監視パターンのような特殊目的に割り当てられ
る符号は限られた数になるし、検出においても、ある一
定のサイクル毎に監視パターンがくると決まっていれば
よいが、そうでないときは、伝送路のエラーによる監視
パターンの変形を判断するのが難しくなる。

【００１０】図４の実施例の特徴は、上述したような問
題を解消できるように工夫した点である。具体的には、
監視パターンを３つのブロック（このブロックはエンコ
ードされたビット長に構成されている）より構成してお
く。監視パターン検出器４３の中に、各ブロックごとに
記憶装置６１の比較用パターンとコンパレータ６２を準
備しておき、受信データはブロック毎にシフトレジスタ
６３にロードされる。そこで各ブロック毎に比較する。 そして、１つないし２つ以上のブロックが一致した場合
に、監視パターンが受信されたと判断して、後続の比較
器４５へ転送する。または、ここで逐次比較器を兼用し
て、その結果を積算器４７へ転送してもよい。このよう
に監視パターンを複数のブロック（本説明では便宜上３
つとした）で構成し、そのうちの一部のブロックの一致
でもって監視パターンを検出することで、監視パターン
の符号長を長くし、監視パターンに割り当てられる符号
を増やすことができる。また、監視パターンの検出精度
を向上できる。なお、上記説明は子局４０側について行
ったが、親局１０側の監視パターン検出器１８について
も同様である。

【００１１】次に、本発明の応用例について、図５（ａ
）、（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は親局１１０
から子局１３０に伝送する光信号と、子局１３０から親
局１１０に伝送する光信号の波長を変えることによって
、１本の光ファイバで双方向の伝送を可能にした応用例
である。この応用例は、上述した図１の実施例の伝送路
３０、３１に工夫を加えたものである。したがって、図
５（ａ）、（ｂ）は、図１の構成と異なる構成要素だけ
を記載し、重複する構成要素は省略してある。この応用
例の特徴は次の通りである。まず、親局１１０に備えら
れた半導体レーザの光信号送信器１１１が波長λ１　の
光信号を発生させる。この光信号は波長λ２　の光信号
を遮断するフィルタ１１２を通過して、光合波分波器１
１５で子局１３０からの光信号と重畳される。そして、
重畳された光信号は伝送路１２０に与えられ、光合波分
波器１３１で２波に分配される。この内、光信号送信器
１３２側に分岐した光信号は、波長λ１　の光信号を遮
断するフィルタ１３３によって遮断される。フォトダイ
オードを用いた光信号受信器１３４側に分岐した光信号
は、波長λ２　の光信号を遮断するフィルタ１３５をそ
のまま通過して、光信号受信器１３４によって受信され
る。同様に、半導体レーザの光信号送信器１３２から送
出された波長λ２の光信号は、波長λ１　の光信号を遮
断するフィルタ１１３をそのまま通過して、光信号受信
器１１４によって受信される。このように、本応用例で
は１本の光ファイバで複数の異なる波長の光信号を伝送
することができる。また、図５（ｂ）は自由空間を伝送
路とした応用例である。この例では、親局１５０、子局
１６０とも光信号送信器１５１、１６１に大出力の半導
体レーザを用い、光信号受信器１５２、１６２にアバラ
ンシェフォトダイオードを用いている。そして、光信号
送信器１５１から送出された光信号は、自由空間を通っ
て光信号受信器１６２で受信される。同様に、光信号送
信器１６１から送出された光信号も、自由空間を通って
光信号受信器１５２で受信される。

【００１２】なお、本実施例は、光ファイバを用いたデ
ィジタル光通信について説明したが、ペアケーブルや同
軸ケーブルを用いたディジタル通信でも、同様に本発明
が適用される。

【００１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の伝
送路監視方式であれば、伝送データに重畳させた監視パ
ターンを検出して、このパターンデータを一定時間積算
することによって、伝送エラーの検出感度を高めている
。そして、積算された監視パターンと記憶装置に格納さ
れた比較用パターンとを比較することによって、伝送路
におけるわずかな伝送エラーを判定することができる。 これにより、ディジタル通信における伝送路の符号誤り
の状態を、通常の運用状態のままで詳細に監視でき、伝
送路の復旧のための早期の対策を施すことが可能となる
。

【００１４】さらに、無人のリモート局や中継局を介す
る通信においては、伝送エラーの発生した伝送区間の特
定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディジタル通信伝送監視方式を実現す
るためのブロック図である。

【図２】監視パターンの積算処理を示す概念図である。

【図３】監視パターンの例を示す概念図である。

【図４】伝送路の詳細監視処理を示すブロック図である
。

【図５】本発明の応用例のディジタル通信のブロック図
である。

【符号の説明】

１０…親局 １２…監視パターン発生器 １３…多重化装置 １４…光信号送信器 ３０…伝送路 ３１…伝送路 ４０…子局 ４１…光信号受信器 ４２…デコーダ ４３…監視パターン検出器 ４５…監視パターン積算器 ４６…記憶装置 ４７…比較器 ４９…制御装置 ５０…記憶装置 ５１…監視パターン発生器 ５３…多重化装置 ５４…光信号送信器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　伝送路を介して送信局から受信局にデ
   ィジタル信号を伝送するディジタル通信伝送監視方式に
   おいて、前記送信局では、所定の監視パターンを重畳さ
   せた伝送データを前記受信局に伝送し、前記受信局では
   、伝送された伝送データから検出した監視パターンを一
   定時間積算し、積算した監視パターンと記憶装置に格納
   された比較用パターンを比較することによって伝送エラ
   ーを判定することを特徴とするディジタル通信伝送監視
   方式。
2. 【請求項２】　　前記送信局と前記受信局との間に１ま
   たは２以上の中継局を備え、当該中継局では、前段に備
   えられた前記送信局または他の中継局より伝送された伝
   送データから監視パターンを検出して、この監視パター
   ンを一定時間積算することによって伝送エラーを判定し
   、この判定結果に応じて異なる監視パターンを伝送デー
   タに重畳させて後段に備えられた前記受信局または他の
   中継局に送出することを特徴とする請求項１記載のディ
   ジタル通信伝送監視方式。
3. 【請求項３】　　伝送路を介して第１送受信局と第２送
   受信局との間でディジタル信号を双方向に伝送するディ
   ジタル通信伝送監視方式において、前記第１送受信局で
   は、所定の監視パターンを重畳させた第１伝送データを
   前記第２送受信局に送出し、前記第２送受信局では、送
   られてきた第１伝送データから検出した監視パターンを
   一定時間積算し、積算した監視パターンと第２記憶装置
   に格納された比較用パターンを比較することによって伝
   送エラーを判定し、この判定結果に応じて異なる監視パ
   ターンを第２伝送データに重畳させて第１送受信局に送
   出し、前記第１送受信局では、送られてきた第２伝送デ
   ータから検出した監視パターンを一定時間積算し、積算
   した監視パターンと第１記憶装置に格納された比較用パ
   ターンと比較することによって伝送エラーを判定するこ
   とを特徴とするディジタル通信伝送監視方式。
4. 【請求項４】　　前記伝送路は、同軸、ペアケーブル、
   光ファイバまたは自由空間であることを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載のディジタル通信伝送
   監視方式。
5. 【請求項５】　　前記受信局または前記中継局での伝送
   エラーの判定は、推論機能を用いて行うことを特徴とす
   る請求項１〜請求項３のいずれかに記載のディジタル通
   信伝送監視方式。
6. 【請求項６】　　前記受信局で伝送エラーが判定された
   ときに、アラーム信号を出力することを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載のディジタル通信伝送
   監視方式。