JPH0629954A - エラー検出 - Google Patents

エラー検出

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JPH0629954A
JPH0629954A JP5014988A JP1498893A JPH0629954A JP H0629954 A JPH0629954 A JP H0629954A JP 5014988 A JP5014988 A JP 5014988A JP 1498893 A JP1498893 A JP 1498893A JP H0629954 A JPH0629954 A JP H0629954A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は、送信信号を期間をおいて変化させ
て送信された信号がｎＢＩＰの形態であり直前の期間に
おけるデジタル信号事象のパリティを反映するデジタル
値の特別な信号を送信する送信機を備えたデジタル伝送
ラインシステムでしドリフト率の低いｄｃ増幅器を使用
する必要がなく、高いエラー率のばあいにも確実にエラ
ー検出ができるエラー検出装置を提供することを目的と
する。 【構成】 特別な信号は送信された信号の一定の累積さ
れたディスパリティ全体を維持する値を有し、それを受
信したトグル装置4 の出力はフィルタ5 を介してエンベ
ロープ検出器6 で検出され送信された信号中の予め定め
られたデジタル信号事象がその出力10でカウントされ、
さらにラインデジット周波数をｆｏとしてｆｏ／２（ｎ
＋１）またはｆｏ／（ｎ＋１）におけるラインスペクト
ル中の変化をローパスフィルタ7 で決定することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル伝送システム用
のエラー検出、特に隠蔽された中継器管理システムにお
けるエラー検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】英国特許第 1536337号明細書（ここにお
いてその内容が参照されており、米国特許第 4121195号
明細書に対応する）において、特に中継器におけるライ
ンエラーを検出する簡単なパリティ妨害検出器が記載さ
れている。
【０００３】英国特許第 1536337号明細書の請求項１に
よると、送信用の信号を期間を区切って変更し、それに
よって送信された信号が特別な信号を含む送信機手段に
おいて、信号自身が直前の期間において予め定められた
デジタル信号事象のパリティを反映するデジタル値と、
送信された信号の全体的な累積されたディスパリティを
維持する値を有する特別な信号自身を使用し、送信され
た信号中の予め定められたデジタル信号事象をシステム
中の後続した点でカウントする手段と、カウント手段出
力のｄｃ内容の変化を決定する手段とを含む一定に累積
されたディスパリティ信号が伝送されるデジタル伝送ラ
インシステム用のエラー検出装置が記載されている。
【０００４】同じ検出器はまた管理のために意図的に妨
害するパリティによって伝送された情報を受信するため
に使用されてよい。既知の検出器の特定の場合におい
て、予備のビットはｎ個の連続したスクランブルしたデ
ータビットに続いて１パリティビットが存在しているよ
うにデジタル多重化によってスクランブルされたデータ
流に付加される。典型的に、これは24ＢＩＰ（ｎＢＩ
Ｐ）ラインコードを含む。すなわち、ラインに伝送され
る24の２進データビットごとに25番目のビットワードが
偶数マークパリティを有する。パリティビットは各（ｎ
＋１）ビットクロックのパリティを制御するために使用
される。図１に示された既知の検出器において、ゼロに
戻らない（ＮＲＺ）データ１およびクロック２はゼロに
戻る（ＲＺ）パルスを生成するように３において合計さ
れ、２のカウンタ４（トグル装置）による分割はそれぞ
れ受信されたマーク（或はその代りとしてそれぞれ受信
された間隔）上でトグルを生成される。（ｎ＋１）ビッ
トクロックが偶数マークパリティを有するようにコード
化された場合、エラーがない場合にはカウンタ４の出力
は各パリティビットの直後に同じ状態である。ブロック
内における偶数パリティの妨害の場合、奇数個の発生し
たエラーか、またはブロックを形成するためにパリティ
ビットを意図的に使用するかのいずれかによって、パリ
ティビットの直後のカウンタ４の出力は前のパリティビ
ットの直後のものに対して逆の状態であり、カウンタ出
力はそれぞれ後続した偶数マークパリティブロックの後
でこの新しい状態を連続的に取る。
【０００５】２進カウンタ４の出力は３つの成分を有す
る。第１に、低周波数［＜ｆｏ／４、ここでｆｏはライ
ンデジット周波数（ビット率）］において実質的に平坦
なパワースペクトル密度を有するスクランブルされたデ
ータによるランダム成分、第２にパリティビットによる
ｄｃ成分、および第３にパリティビットによるラインス
ペクトルである。ラインエラーまたは低速度データチャ
ンネルであるパリティビット中の情報はローパスフィル
タ７およびバンドパスフィルタ５によってそれぞれ背景
雑音から分離されることができる。ラインエラーはｄｃ
レベル検出器７ａにおける変化によって検出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような構造におけ
る実際的な問題は、生成されたバイアスが小さく、小さ
いオフセットと、温度および経年変化に関する低いドリ
フト率を持つｄｃ増幅器を必要とすることである。別の
欠点は、高いエラー率ではバイアス変化が非常に速いた
めローパスフィルタを通過することができず、その結果
バイアスが生じないことである。存在している雑音レベ
ル（フィルタの帯域幅中のエネルギ）は小さく、非常に
小さいオフセットはカウンタのしきい値レベルを越える
ことをなくし、したがってその場合エラーは検出されな
い。したがって、高いＢＥＲ（ビットエラー率）におい
てエラー検出器はエラーが全く存在しないか否かを高い
信頼性をもって報告することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】低速データチャンネルを
形成する１つの方法は、固定周波数で偶数パリティを意
図的に妨害することである。したがって、低速の信号送
信チャンネルは周波数をオンおよびオフに切替え、周波
数に同調された適切なフィルタ、および例えば復調器
（エンベロープ検出器）によって中継器においてこれを
検出することによって生成される。換言すると、低速で
の周期的なパリティビット妨害は管理命令のために搬送
波として使用されることができる音調を生成する。
【０００８】高いＢＥＲ指示を改良するための修正は、
高いエラー率で三角波形がしきい値と交差を行い、一方
低いまたはゼロのＢＥＲでバイアスオフセットはしきい
値から離れて三角波形を保持するようにレベル検出器入
力に三角波形を重畳することである。使用される特定の
三角波形はバイアス変化の１／４である。しかしなが
ら、この修正はいくつかの再発生器として全てのＢＥＲ
状況下において機能することを保証されることができ
ず、説明されないオフセットは破損された光ファイバお
よび光信号の不存在によるような非常に高いＢＥＲにお
いて発生され、三角波形をしきい値と交差させず、した
がってエラー指示を生じさせない。
【０００９】本発明の１つの観点によると、送信用の信
号を期間をおいて変更し、それによって送信された信号
がｎＢＩＰの形態であり、直前の期間における予め定め
られたデジタル信号事象のパリティを反映するデジタル
値の特別な信号を生成する送信機手段を備え、この特別
な信号は送信された信号の一定の累積されたディスパリ
ティ全体を維持する値を有し、送信された信号中の予め
定められたデジタル信号事象をシステム中の後続した点
でカウントする手段と、カウント手段出力においてｆｏ
をラインデジット周波数としてｆｏ／２（ｎ＋１）また
はｆｏ／（ｎ＋１）におけるラインスペクトル中の変化
を決定する手段とを含んでいる一定の累積されたディス
パリティ信号が伝送されるデジタル伝送ラインシステム
用のエラー検出装置が提供される。
【００１０】本発明の別の観点によると、モジュロ２分
割によって生成されたラインスペクトルがエラー検出ま
たは信号有効化を行うために、或は中継ライン中に埋設
された光学中継器の信号チャンネルを設けるために使用
される動作中の光学中継装置の管理方法が提供される。
【００１１】以下、添付図面の図２および図３を参照し
て本発明の実施例を説明する。
【００１２】
【実施例】以下、図２のエラー検出器を説明する。上述
されたようにカウンタ４の出力においてビット率／（ｎ
＋１）では常に同じ状態であるｎ＋１ビットによる周波
数成分がなければならず、その場合エラーは存在しない
と考える。この周波数はバンドパスフィルタ５によって
ランダムデータ流のランダム雑音から取出され、安定し
たｄｃ信号を提供するためにエンベロープ検出器６によ
って整流されることができる。
【００１３】単一のエラーが存在している場合、（ｎ＋
１）番目のビットの状態は反転され（180 °の位相シフ
トに等しい）、続く（ｎ＋１）ビットは反転された状態
である。フィルタ５のメモリのために、出力信号はゼロ
に低下し、その後復帰しなければならず、帯域幅に応じ
て時間が取られる。したがって、それぞれ分離されたエ
ラーはフィルタ５からの信号における中断を生じさせ
る。エンベロープ検出器６を使用することによって、こ
れらの中断はカウンタ（示されていない）によってエラ
ーカウントするために10において出力された誤信号（パ
ルス）に形成されることができる。奇数マークパリティ
を使用したとき（反転されたライン信号または奇数マー
クパリティの符号化されたライン信号を使用したと
き）、２進カウンタからの周波数は、交互の（ｎ＋１）
ビットが反転されるため半分にされる。偶数マークパリ
ティ検出器に対する類似した方法において、エラーの後
に続く（ｎ＋１）ビットはエラーの前のそれらの状態に
関して反転される。バンドパスフィルタ５は偶数マーク
パリティに対してｆｏ／（ｎ＋１）に、また奇数マーク
パリティに対してｆｏ／２（ｎ＋１）に中心を定める。
【００１４】ＢＥＲが増加すると、中断の周波数は増加
する。これらの中断（180 °のシフト）は、ビット率周
波数／ｎ＋１から信号のエネルギを再分配し、これは搬
送波をランダムに180 °位相変調することに等しい。し
たがって、フィルタ５からの信号レベルはパワーが搬送
波からサイドバンドに転送されたときに下降し、フィル
タはこれらのサイドバンドを排除する。ＢＥＲがさらに
上昇すると、エンベロープ検出器６からのパルスは連続
して結合し、ランダムビット流の整流された残留雑音だ
けが残されるまで平均ｄｃ信号が下降する。
【００１５】したがって、エンベロープ検出器６の出力
はａｃおよびｄｃ成分を有する。これらの成分は多数の
方法で使用されることができる。10において一緒に出力
されたａｃおよびｄｃ成分出力はカウンタに供給された
ときに、ライン信号中のエラーがカウントされることを
可能にするパルスのソースを供給する。ローパスフィル
タ７に続く11におけるｄｃ成分は平均ＢＥＲによって支
配され、ＢＥＲのアナログ信号を供給する。比較器（し
きい値装置）９において基準ｄｃ電圧８とこのｄｃ成分
を比較することによって、注入によって、またはしきい
値率Ｘと交差するのに不十分なエラー（例えば、ＢＥＲ
＜Ｘにおける“１”またはＢＥＲ＞Ｘにおける“０”）
によって切替えられることができる信号が12において出
力される。これは、図３を参照して以降説明されている
ように信号するチャンネルを設ける手段または信号有効
化装置として使用されることができる。しきい値装置
は、信号するために使用されることができるエラーなし
［またはＢＥＲ＜１×10-6の低いＢＥＲ］または高いエ
ラー率［疑似エラーＢＥＲ＞１×10-3］に対応した例え
ば２進出力を供給する。カウンタが偶数および奇数マー
クパリティ間で送信機において符号化するパリティを変
化することによってシステムの送信機の端部からオフに
切替えられることができることに注意すべきである。カ
ウンタが奇数マークパリティをカウントするように設定
された場合、偶数マークパリティへの切替えはカウンタ
をオフに切替え、その逆の場合は反対である。
【００１６】ｓｎｒ（信号対雑音比）を劣化しないため
のエンベロープ検出器に対して、入力ｓｎｒは20ｄＢよ
り大きくなければならず、そのときそれは同期検出器に
類似した特性を有する。検出器の帯域幅は検出器の出力
が平滑化されないようにフィルタの帯域幅よりかなり大
きくなければならないことに留意すべきである。以下、
図２のバンドパスフィルタ５に対するｓｎｒの計算を示
す。
【００１７】ビット率よりかなり小さい周波数における
ランダム２進ＮＲＺ信号による雑音パワーは： 雑音パワー ：約ＢＷ［ｎ／（ｎ＋１）］2 ／（２
ｆ）ワット ピーク信号パワー：約１／（ｎ＋１）2 ワット ここで、ｆ ＝ビット率 ｎ ＝パリティビットを設定するビットの数 ＢＷ＝フィルタの帯域幅 ｓｎｒ＝ピーク信号／雑音＝29.4ｄＢ ｎ＝24、ｆ＝ 2.6ＧＨｚ、ＢＷ＝ 10400Ｈｚに対して奇
数マークパリティ検出は、１オームインピーダンスで１
ボルトのピーク対ピークパルスを仮定する。
【００１８】故障した伝送システムの場合、いくつかの
中継器はエラーのあるメッセージとして変換された疑似
的な低周波バーストパルスを発生し、その場合において
１つ以上のこのようなチャンネル（図３の18）がデータ
バス（図３の16）に接続され、疑似バーストは他のチャ
ンネルからの真のデータを損なう可能性がある。受信さ
れた信号が真のものであることを検査する（信号有効化
装置により）方法はそれがパリティ情報を含み、以下図
３を参照して説明する。パリティビット（存在するなら
ば）は規則的に発生し、したがって連続した偶数マーク
パリティが使用されるエラー検出モードにおいてｆｏ／
（ｎ＋１）においてカウンタ４の出力に周波数成分（ラ
インスペクトル成分）が存在し、ここにおいてｆｏはラ
インデジット周波数（ビット率）であり、12において論
理的に高い（“１”）状態を生成する。これは閉じた
“スルー”位置にスイッチ14を設定するその高い状態に
再トリガー可能な単安定装置13を維持する。ＢＥＲがし
きい値レベルより大きくなるか、或はパリティビットが
なくなった（光路が破壊された）場合、出力比較器９は
論理レベル“０”に変化し、その遅延期間後に再トリガ
ー可能な単安定装置13もまた論理レベル“０”にさせ、
したがってスイッチ14を開く。このようにして、信号は
そのチャンネル18を介してバス16に達することができな
い。同様に、奇数マークパリティが存在している場合、
ｆｏ／２（ｎ＋１）においてラインスペクトル成分が存
在し、回路は対応的に動作する。
【００１９】信号が２ｆｓの速度でパリティビット妨害
によって開始されたとき、ｆｓに同調されたバンドパス
フィルタ15はバス16上への伝送のためにスイッチ14に対
してトグル４によって発生されたこの周波数を通過す
る。パリティビット妨害はパリティビットによりフィル
タ５の停止帯域にパワーを移動し、したがって比較器９
の出力は論理レベル“０”に変化する。再トリガー可能
な単安定装置13の遅延期間後にその出力は状態を変化
し、スイッチ14は開かれるため、フィルタ15からの信号
はライン17上のバス16に到達しない。再トリガー可能な
単安定装置13の遅延は管理メッセージを伝送する時間よ
り少し大きく設定され、フィルタ５の停止帯域にパリテ
ィビットパワーを移動することができないように周波数
ｆｓが低い必要性をなくす。
【００２０】したがって、上記から明らかなように本発
明はパリティビットによって生成されたラインスペクト
ルに基づくエラー検出の方法を提供し、またエラー検
出、信号有効化を行い、中継されたラインに埋設された
光学中継器の信号チャンネルを設けるようにモジュロ２
分割後にパリティビットによって発生させられたライン
スペクトルを使用する動作中の光学中継器管理システム
を提供する。
【００２１】
【発明の効果】従来技術におけるようなｄｃ成分ではな
く、パリティビットによって生成されたラインスペクト
ルに基づく本発明のエラー検出方法は、従来の方法より
高いＢＥＲに対してエラー情報を提供することを可能に
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のエラー検出器の概略図。
【図２】図１に関して説明されたものに対する代わりの
形態のエラー検出器である第１の実施例の概略図。
【図３】本発明のエラー検出器の別の実施例の概略図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イアン・ジョンソン・ハースト イギリス国、エスイー18・エイチ14、ロン ドン、シューターズ・ヒル、クレイホルム ６

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信用の信号を期間をおいて変更し、そ
    れによって送信された信号がｎＢＩＰの形態であり、直
    前の期間における予め定められたデジタル信号事象のパ
    リティを反映するデジタル値の特別な信号を送信する送
    信機手段を具備し、この特別な信号自体は、送信された
    信号の一定の累積されたディスパリティ全体を維持する
    値を有し、送信された信号中の予め定められたデジタル
    信号事象をシステム中の後続した点でカウントする手段
    と、カウント手段出力においてｆｏをラインデジット周
    波数としてｆｏ／２（ｎ＋１）またはｆｏ／（ｎ＋１）
    におけるラインスペクトル中の変化を決定する手段とを
    備えていることを特徴とする一定の累積されたディスパ
    リティ信号が伝送されるデジタル伝送ラインシステム用
    のエラー検出装置。
  2. 【請求項２】 前記決定手段は中心がｆｏ／２（ｎ＋
    １）またはｆｏ／（ｎ＋１）に位置するバンドパスフィ
    ルタを備え、それに後続してエンベロープ検出器が配置
    されており、エンベロープ検出器の出力波形は各エラー
    の各パルスを含み、このパルスは前記カウント手段によ
    ってカウントされることができる請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 エンベロープ検出器の出力波形はそれに
    よってエラー率のアナログ測定に対応した平均ｄｃ信号
    を得るようにローパスフィルタに供給される請求項２記
    載の装置。
  4. 【請求項４】 エンベロープ検出器の出力波形はそれに
    よって平均ｄｃ信号を得るようにローパスフィルタに供
    給され、この平均ｄｃ信号はビットエラー率ＢＥＲが予
    め定められたエラー率を越えたときに出力を有するしき
    い値装置に供給される請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 しきい値装置出力は信号するために使用
    されることができるエラーなし、または１×10-6より小
    さい低いビットエラー率と、１×10-3より大きい疑似エ
    ラービットエラー率とに対応した２進出力を供給する請
    求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 しきい値装置の出力は信号するための有
    効信号を供給するために使用され、その信号はカウント
    手段の出力の低い周波数内容を使用する請求項４記載の
    装置。
  7. 【請求項７】 カウント手段の出力は信号するために使
    用されたパリティビット妨害の周波数の１／２を中心に
    した第２のバンドパスフィルタに供給され、第２のバン
    ドパスフィルタの出力はしきい値装置出力によって制御
    されるスイッチに供給され、そのスイッチの出力は有効
    にされたときに信号用のスイッチを通して送信される請
    求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 しきい値検出器の出力はスイッチを制御
    するように機能する再トリガー可能な単安定装置に供給
    される請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 カウント手段は偶数および奇数マークパ
    リティ間において送信機手段において符号化するパリテ
    ィを変化することによって送信機手段からオフに切替え
    られる請求項２記載の装置。
  10. 【請求項１０】 モジュロ２分割によって生成されたラ
    インスペクトルがエラー検出または信号有効化を行うた
    めに、或は中継ライン中に埋設された光学中継器の信号
    チャンネルを設けるために使用される動作中の光学中継
    装置の管理方法。
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