JPH0879315A - 光信号劣化検出回路 - Google Patents

光信号劣化検出回路

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JPH0879315A
JPH0879315A JP20561194A JP20561194A JPH0879315A JP H0879315 A JPH0879315 A JP H0879315A JP 20561194 A JP20561194 A JP 20561194A JP 20561194 A JP20561194 A JP 20561194A JP H0879315 A JPH0879315 A JP H0879315A
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JP
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clock pulse
transmission path
optical signal
signal
reference clock
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JP20561194A
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Inventor
Shigehisa Sugiyama
成央 杉山
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光信号の劣化発生初期に生じるクロック抜け
や周波数変動を検出することで、光信号劣化警報の転送
を早め、後段回路への不要信号の伝送と警報波及を抑止
する。 【構成】 入力した光信号11は受光素子12によって
電気信号に変換され、バンドパスフィルタ17、リミッ
タ増幅器31を通過して伝送路クロック信号32が抽出
される。抽出された伝送路クロック32は位相比較回路
34によって一定周期の基準クロック信号33と位相を
比較される。この位相比較結果により光信号の劣化を検
出する。すなわち、伝送路クロック信号32と基準クロ
ック信号33の位相のずれの変化量を比較することによ
り伝送路クロック信号の出力異常を直接監視する。した
がって、光信号の劣化発生初期において生じる伝送路ク
ロック信号32のクロック抜けやクロック周波数の変動
を直接監視できるので、光劣化状態を早期に検出でき、
警報転送を早めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光信号の劣化を監視する
光信号劣化検出回路に係わり、例えば光入力断に至る過
渡期に生じる光信号の劣化を検出して警報を出力する光
信号劣化検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル伝送方式による光通信では、
送信側はデータをその同期用のクロック信号とともに光
信号に変換して送信することが一般に行われている。受
信器では、その光信号を電気信号に変換してからクロッ
ク信号を抽出し、伝送されてきたデータをこのクロック
信号に同期させて再生するようになっている。伝送路を
通過したクロック信号はデータの識別再生のためのタイ
ミング信号として用いられる他、光受信部より後段に配
置された回路の信号処理のタイミングを取るためにも用
いられる。したがって、光信号に劣化、例えば、光信号
の断が生じてクロック信号が正常に抽出されなくなる
と、送信されたデータが正常に再生されないばかりか、
後段に配置される回路の動作が停止する等の障害を発生
させる場合がある。そこで、光受信器や光中継器の光受
信部には、抽出したクロック信号を監視して光信号の劣
化を検出するための光信号劣化検出回路が設けられてい
る。
【0003】このような光信号劣化検出回路は、光信号
の劣化を検出すると警報を出力するようになっている。
警報の発生は光通信システム内に配置されている警報監
視装置により監視されている。警報が検出されると、予
備の回線への切り換えの処置が取られる。あるいは、特
開平3−238939号公報に記載されているように、
光信号の劣化の検出と同時に伝送路から抽出されたクロ
ック信号に代えて内部クロック信号を出力する処理が取
られ、後段の回路での障害発生を回避させる。このよう
に光信号劣化検出回路によって、光受信部より後段に配
置される回路はその障害の波及から保護されるようにな
っている。。
【0004】図9は、従来の光信号劣化検出回路の構成
を表わしたものである。伝送路を通過してきた光信号1
1は受光素子12に入力する。等価増幅回路13は、受
光素子12の検出出力14を入力し、これを増幅する。
自動利得制御回路15は、受光素子12に印加する電圧
を制御して等価増幅回路13の出力信号16の出力レベ
ルを一定にするためのものである。等価増幅回路13の
出力信号16は分岐され、図示しない識別再生回路に供
給するほか、バンドパスフィルタ17に入力するように
なっている。バンドパスフィルタ17はコンデンサとコ
イルからなるLC共振回路であり、出力信号16から伝
送路クロック信号18を抽出する。伝送路クロック信号
は正弦波となっている。この伝送路クロック信号18は
2つに分岐される。1つは図示しないリミッタ増幅器を
介してデータを識別する図示しない識別再生回路に入力
されるようになっている。他は全波整流器19に入力さ
れる。全波整流器19は伝送路クロック信号18を直流
信号20に変換するものである。ローパスフィルタ21
は、この直流信号20を入力してその実効値を表わす信
号22を出力する。ローパスフィルタ21から出力され
る信号22の電位は、比較器23によって基準電位24
と比較される。比較器23は、入力信号が基準電位24
よりも小さい場合にハイレベルの信号25を出力するよ
うになっている。ハイレベルの信号25は光信号の劣化
警報を表わす。
【0005】このような光信号劣化検出回路の動作の概
要を説明する。受光素子12に入力されるディジタル光
信号11は電気信号14に変換される。等価増幅回路1
3でこの電気信号14を増幅することにより、ディジタ
ル光信号11に対応したディジタル信号16が得られ
る。自動利得制御回路15は、このディジタル信号16
の出力レベルが一定となるように、受光素子12に印加
する電圧を制御し、電気信号14の出力レベルを調整す
る。等価増幅回路13から出力された信号16はバンド
パスフィルタ17に入力され、伝送路クロック信号18
が正弦波として出力される。この伝送路クロック信号1
8は全波整流器14によって直流信号20に変換され、
ローパスフィルタ21によって伝送路クロック信号の実
効値を表わす信号が出力される。
【0006】光信号11が正常に受光素子12に入力さ
れている場合、自動利得制御回路15により、バンドパ
スフィルタ17に入力する信号16のレベルは一定とな
る。すなわち、抽出される伝送路クロック信号18は、
等しい振幅の正弦波となる。ローパスフィルタ21から
出力される信号22は、この正弦波の実効値を表わす一
定のレベルの信号が出力される。基準電位24は、この
場合の実効値信号より小さく設定している。したがっ
て、比較器23からはローレベルの信号が出力される。
【0007】一方、光信号の入力強度が低くなってこれ
が自動利得制御回路15の制御可能範囲を超えたとす
る。この場合、バンドパスフィルタ17に入力される信
号の出力レベルは小さくなる。したがって、抽出される
伝送路クロック信号の正弦波の振幅も小さくなり、ロー
パスフィルタ21から出力される伝送路クロック信号の
実効値は小さくなる。このようにして、この値が基準電
位よりも小さくなると、比較器23は光劣化警報を表わ
すハイレベルの信号25を出力する。
【0008】このように従来の光信号劣化検出回路で
は、抽出された伝送路クロック信号の実効値によって入
力光信号の劣化を検出している。
【0009】また、このような構成の光信号劣化検出回
路を改良したものが、特開平2−241236号公報と
実開平2−60351号公報に記載されている。
【0010】特開平2−241236号公報には、以下
に示す特定の場合に、自動利得制御回路の駆動状態によ
って光信号劣化警報の誤送出がされることを防止するよ
うになっている。すなわち、受光素子に入力される光信
号の強度が大きく、自動利得制御回路による制御が追随
できず等価波形が劣化した場合に、自動利得制御回路で
生じた障害を入力した光信号の劣化と誤判断されること
を防止している。
【0011】また、実開平2−60351号公報には、
伝送路クロック信号の位相が乱れた場合にも劣化警報を
出力できるようにした技術が開示されている。この提案
では抽出した伝送路クロック信号の位相の乱れを監視す
るジッタ検出回路を、図9に示した伝送路クロック信号
の実効値を検出するための全波整流器の前段に配置する
ようにしている。ジッタ検出回路は、抽出された伝送路
クロック信号の位相が乱れた場合に、乱れに対応して所
定のレベル信号よりも低いレベル信号を出力する。これ
により、入力する光信号の位相変動による劣化が、伝送
路クロック信号の出力レベルの低下に変換されて劣化警
報として出力される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】光信号の劣化は、通常
瞬時に発生する場合よりも、正常な状態と劣化の状態を
繰り返す過渡的な状態を経て、発生する場合が多い。例
えば、光ファイバの機械的な損傷による光入力断の場合
でも、光入力の断がクロック信号の繰り返し周期と比較
して瞬時に行われることは少なく、光入力が完全に断に
なるまでには、クロック抜けや周波数変動が断続的に発
生するのが通常である。したがって、光信号が定常的に
劣化した状態となる前に、光信号の劣化を早期に検出で
きれば、後段回路に発生する障害を最小限に留めること
ができる。
【0013】ところが、先に説明した従来の光信号劣化
検出回路では、伝送路クロック信号の出力レベルの平均
値から光信号の劣化を検出しているため、劣化発生の過
渡期に断続的に生じる光信号の劣化を検出することが困
難であった。すなわち、入力した光信号の劣化をアナロ
グ処理により検出していたため、断続的な光信号の劣化
に対する追随性に劣り、光信号の劣化発生の初期状態の
検出ができなかった。したがって、光信号の劣化発生か
ら警報を送出するまでに時間的遅延が発生するという問
題が存在していた。
【0014】そこで本発明の目的は、光信号の劣化状態
の検出を早め、後段回路への障害の波及を抑止すること
のできる光信号劣化検出回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)伝送されてきた光信号を電気信号に変換する
光電気変換手段と、(ロ)光電気変換手段によって変換
された電気信号から伝送されてきた伝送路クロックパル
スを抽出する伝送路クロックパルス抽出手段と、(ハ)
予め定められた一定周期の基準クロックパルスを出力さ
せる基準クロックパルス出力手段と、(ニ)基準クロッ
クパルス出力手段から出力される基準クロックパルスと
伝送路クロックパルス抽出手段によって抽出された伝送
路クロックパルスとを入力してこれらの位相を比較し位
相のずれの変化量を検出する位相比較手段と、(ホ)位
相比較手段によって検出された位相のずれの変化量が所
定の基準値より大きいとき光信号の劣化を検出する光信
号劣化検出手段とを光信号劣化検出回路に具備させる。
【0016】すなわち請求項1記載の発明では、伝送さ
れる光信号を電気信号に変換後、伝送路クロックパルス
を抽出する。抽出した伝送路クロックパルスは、予め定
められた一定周期の基準クロックパルスと位相を比較さ
れる。この比較結果により位相のずれの変化量が大きい
とき光信号の劣化が発生していることが検出される。す
なわち、伝送路クロックパルスと基準クロックパルスの
位相を比較することにより伝送路クロックパルスの出力
の異常を直接監視するので、光劣化の検出を早めること
ができる。
【0017】請求項2記載の発明では、(イ)伝送され
てきた光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
(ロ)光電気変換手段によって変換された電気信号から
伝送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路
クロックパルス抽出手段と、(ハ)伝送路クロックパル
ス抽出手段によって抽出される伝送路クロックパルスを
計数する計数手段と、(ニ)伝送路クロックパルス抽出
手段によって抽出される伝送路クロックパルスの繰り返
し周期よりも長い予め定められた一定周期の基準クロッ
クパルスを出力させる基準クロックパルス出力手段と、
(ホ)基準クロックパルス出力手段から基準クロックパ
ルスが出力されるたびにその時点で計数手段の計数値を
初期化する初期化手段と、(へ)初期化手段によって初
期化されるまでの間に計数される伝送路クロックパルス
の数として予め定められた値と計数手段によって計数さ
れた値とを比較する比較手段と、(ト)比較手段によっ
て計数手段の計数値が予め定められた値よりも小さいこ
とが検出されたとき光劣化警報を出力する光劣化警報出
力手段とを光信号劣化検出回路に具備させる。
【0018】すなわち請求項2記載の発明では、計数手
段は伝送路クロックパルスを計数している。基準クロッ
クパルスが出力されるたびにその計数値は初期化され
る。この計数値を監視して所定の値より小さいときを検
出して、光劣化信号を出力する。したがって、伝送路ク
ロックパルスの出力の異常を直接監視するので、警報の
転送を早めることができる。
【0019】請求項3記載の発明では、(イ)伝送され
てきた光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
(ロ)光電気変換手段によって変換された電気信号から
伝送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路
クロックパルス抽出手段と、(ハ)伝送路クロックパル
ス抽出手段によって抽出される伝送路クロックパルスを
計数する計数手段と、(ニ)予め定めることができる一
定周期の基準クロックパルスを出力させる基準クロック
パルス出力手段と、(ホ)基準クロックパルス出力手段
から基準クロックパルスが出力されるたびにその時点で
計数手段の計数値を初期化する初期化手段と、(ヘ)初
期化手段によって初期化されるまでの間に計数される伝
送路クロックパルスの数として予め定められる値と計数
手段によって計数された値とを比較する比較手段と、
(ト)比較手段によって計数手段の計数値が予め定めら
れる値よりも小さいことが検出されたとき光劣化警報を
出力する光劣化警報出力手段とを光信号劣化検出回路に
具備させる。
【0020】すなわち請求項3記載の発明では、計数手
段は伝送路クロックパルスを計数しており、周波数を任
意に変更できる基準クロック信号のクロックパルスが到
来した時点でその計数値は初期化される。この計数値を
監視して任意に変更できる所定の値より小さいときを検
出して、光劣化信号を出力する。したがって、光信号の
劣化の判別条件を必要に応じて変更できるので、劣化の
発生状態に応じた監視ができ、劣化検出を早めることが
できる。
【0021】請求項4記載の発明では、(イ)伝送され
てきた光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
(ロ)光電気変換手段によって変換された電気信号から
伝送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路
クロックパルス抽出手段と、(ハ)伝送路クロックパル
ス抽出手段によって抽出される伝送路クロックパルスを
計数する複数の計数手段と、(ニ)伝送路クロックパル
ス抽出手段によって抽出される伝送路クロックパルスの
繰り返し周期よりも長い繰り返し周期をもつ基準クロッ
クパルスを出力させる基準クロックパルス出力手段と、
(ホ)基準クロックパルス出力手段から出力される基準
クロックパルスの位相を変化させて複数の計数手段にそ
れぞれ異なる位相の基準クロックパルスを入力させる位
相変換手段と、(ヘ)位相変換手段からクロック信号が
出力される時点で計数手段の計数値をそれぞれ初期化す
る初期化手段と、(ト)初期化手段によって初期化され
るまでの間に計数される伝送路クロックパルスの数とし
て予め定められた値と計数手段によって計数された値と
を比較する比較手段と、(チ)比較手段のいずれかによ
って前記計数手段の計数値が予め定められた値よりも小
さいことが検出されたとき光劣化警報を出力する光劣化
警報出力手段とを光信号劣化検出回路に具備させる。
【0022】すなわち請求項4記載の発明では、計数手
段を複数設け、基準クロックパルスの繰り返し周期間で
互いに補完的に伝送路クロックパルスを計数する。した
がって、さらに警報信号の転送を早く行うことができ
る。
【0023】請求項5記載の発明では、(イ)伝送され
てきた光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、
(ロ)光電気変換手段によって変換された電気信号から
伝送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路
クロックパルス抽出手段と、(ハ)予め定められた一定
周期の基準クロックパルスを出力する基準クロックパル
ス出力手段と、(ニ)の基準クロックパルス出力手段か
ら出力される基準クロックパルスと伝送路クロックパル
ス出力手段によって抽出された伝送路クロックパルスと
を入力して基準クロックパルスの繰り返し周期のうち特
定された一定の周期の間で伝送路クロックパルスが到来
しなかったとき光信号劣化警報を出力する光信号劣化警
報出力手段とを光信号劣化検出回路に具備させる。
【0024】すなわち請求項5記載の発明では、基準ク
ロックパルスの繰り返し周期の間に伝送路クロックパル
スが存在しているか否かを検出する。クロックの有無を
直接監視しているので、警報の転送を早めることができ
る。
【0025】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0026】図1は本発明の一実施例のおける光信号劣
化検出回路の構成を原理的に表わしたものである。図9
と同一の構成は同一の符号を付しており、これらの説明
を適宜省略する。図示しない伝送路を伝送されてきた光
信号11は受光素子12によって電気信号14に変換さ
れ、等価増幅回路13によって等価増幅された後、バン
ドパスフィルタ17に入力するようになっている。バン
ドパスフィルタ12によって抽出された伝送路クロック
信号18はリミッタ増幅器31により波形成形される。
波形成形された伝送路クロック信号32は2つに分岐さ
れ、1つは送信された信号を識別再生する図示しない識
別再生回路に入力される。他は基準クロック信号33と
位相を比較する位相比較回路34に入力される。基準ク
ロック信号33は、特定周期をもったクロック信号であ
る。これは、図示しない後段の回路の駆動のタイミング
に使用される装置固有の発振器から出力される信号を調
整したものである。位相比較回路34は位相比較35を
送出するようになっている。
【0027】図2は、本実施例の光信号劣化検出回路に
おける位相比較回路の回路構成を具体的に表わしたもの
である。伝送路クロック信号32は、カウンタ41に入
力するようになっている。カウンタ41は、伝送路クロ
ック信号32を計数するためのものである。カウンタ4
1にはロード信号として基準クロック信号33が入力さ
れるようになっている。カウンタ41は基準クロック信
号33が立ち上がるたびに、初期値として“0”をロー
ドされるようになっている。このカウンタ41は2の4
乗まで計数することができ、計数した値43をパラレル
な4ビットのディジタル信号としてラッチ回路44に出
力するようになっている。ラッチ回路44は、基準クロ
ック信号33が立ち上がる時点でカウンタ41の計数値
を保持するようになっている。ラッチ回路44の出力信
号45は比較回路46に入力される。比較回路46で
は、予め設定されている基準信号47とラッチ回路44
の出力信号45を比較する。そして、基準信号47の表
わす基準値よりも計数値が小さい場合は信号35をハイ
レベルに設定するようになっている。ハイレベルの信号
35は光劣化警報を表わすものである。信号35がロー
レベルのときは正常であることを示すものである。
【0028】まず、このような構成の光信号劣化検出回
路に正常な伝送路クロック信号が入力される場合の動作
について説明する。
【0029】図3は、伝送路クロック信号が正常に抽出
されている場合における位相比較回路の各部の波形を表
わしたものである。伝送路クロック信号32(同図a)
は一定周期でカウンタ41に入力される。基準クロック
信号33(同図b)も一定周期で入力される。本実施例
では、基準クロック信号33の周期を伝送路クロック信
号32の6倍程度に設定している。カウンタ41の計数
値43は基準クロック信号33の立ち上がった時点で
“0”にリセットされる。その後、カウンタ41の計数
値43は伝送路クロック信号34に従って“1”から順
次カウントアップしていく(同図c)。基準クロック信
号33が次に立ち上がった時点でカウンタ41の計数値
43はラッチ回路44に保持される。このときの計数値
は“6”である。カウンタ41はこの時再びリセットさ
れ、計数値は“0”に戻る。基準クロック信号の周期は
一定であるので、つぎの基準クロック信号が到来した時
点でカウンタ41の計数値も“6”になる。このように
ラッチ回路44は基準クロック信号33が立ち上がるた
びに次々と伝送路クロック信号32の計数値を保持す
る。
【0030】比較回路46は基準クロック信号が立ち上
がるたびにラッチ回路44が保持している計数値“6”
と予め定められた基準値“5”とを比較する。計数値が
基準値より大きいので、比較回路46から出力される信
号35はローレベルとなり、警報は転送されない。基準
値は正常時に計数することができる値からどの程度クロ
ック抜けや周波数変動が生じたときに劣化と判断するか
によって設定される。本実施例では、1〜2個のクロッ
ク抜けは劣化と見なさないこととして、正常時に計数さ
れる値“6”よりも1小さい値“5”に設定している。
【0031】つぎに、抽出された伝送路クロック信号が
劣化した場合における光信号劣化検出回路の動作を説明
する。
【0032】光信号が劣化する場合、劣化における過渡
状態において、抽出された伝送路クロック信号にはクロ
ック抜けやクロック周波数の変動の現象が発生する。
【0033】図4は、抽出された伝送路クロック信号が
劣化した場合における位相比較回路の各部の波形を表わ
したものである。時刻T11〜T12の間で伝送路クロック
信号の抜けが発生すると、カウンタはこの間カウントア
ップしない。時刻T12の次のクロック信号が入力される
まで計数値が保持される。このため、つぎに基準クロッ
ク信号が立ち上がってラッチ回路44が保持する値は正
常時よりも小さくなり、“3”となる(同図c)。
【0034】同様に、時刻T13以降でクロック周波数の
変動が発生した場合も、クロック周波数の変動に応じて
カウンタのカウントアップの間隔が変化する。したがっ
て、基準クロック信号のクロックパルスが再び到来する
までの間に計数される値は小さくなり、“4”となる。
【0035】このように、クロック抜けやクロック周波
数の変動が生じた場合に、比較回路に入力されるカウン
タの計数値を表わしたディジタル信号は、基準値“5”
よりも小さくなる。したがって、比較回路46の出力信
号35はハイレベルとなり、劣化警報が転送される。こ
のように伝送路クロック信号を計数することで、クロッ
ク抜けや周波数変動等の光信号の劣化を検出できる。
【0036】なお、先に説明した実施例ではカウンタの
出力は4ビットとしたが、これに限られるものではな
い。また、基準クロック信号の繰り返し周期は、伝送路
クロック信号のおよそ6倍としたが、これに限られるも
のではない。基準クロックの周期を任意に変更できると
すれば、光信号の劣化の判別条件を必要に応じて変える
ことができ、劣化の状態を個別にすばやく検出可能とな
る。その際、基準クロック信号と伝送路クロック信号は
非同期であるので、正常な状態でもラッチ回路の計数値
は多少変化するので、基準値の設定にはこのことを考慮
する必要がある。。
【0037】変形例
【0038】図5は本発明の変形例における位相比較回
路の回路構成を表わしたものである。位相比較回路の内
部には第1のカウンタ411 と第2のカウンタ412 の
2つカウンタを用意して伝送路クロック信号34の計数
を行うようにしている。第1のカウンタ411 は基準ク
ロック信号33が立ち上がった時点で初期化される。第
2のカウンタ412 には、反転回路51によって位相を
反転させられた反転基準クロック信号52が入力するよ
うになっている。したがって、第2のカウンタ412 は
第1のカウンタ411 よりも基準クロック信号33の半
周期分遅れて初期化される。第1のカウンタと第2のカ
ウンタで計数された値はそれぞれ基準クロック信号36
および反転基準クロック信号52が立ち上がった時点で
第1のラッチ回路441 と第2のラッチ回路442 によ
って保持される。これらの値は第1の比較回路461 と
第2の比較回路462 にそれぞれ入力され、基準値47
1、472 と比較される。第1、第2の比較回路4
61 、462 では、基準値よりも計数値が小さい場合に
信号481 、482 をハイレベルにして出力するように
なっている。これらの信号はオア回路53に入力され
る。第1の比較回路461または第2の比較回路462
のいずれかでハイレベルの信号が出力された時点で、オ
ア回路53の出力信号35はハイレベルとなり、警報情
報が転送される。
【0039】このような構成を採ることにより、光信号
の劣化判断の基準を変更せずに基準クロック信号の繰り
返し周期の2分の1の間隔で早期に劣化を検出すること
ができる。
【0040】第2の実施例
【0041】先の実施例においてはカウンタによって伝
送路クロック信号のクロック数を監視することによって
光信号の劣化を監視し警報を出力していた。クロック抜
けの劣化については一定の周期内に伝送路クロック信号
が含まれるか否かによって判断することもできる。
【0042】図6は、第2の実施例における光信号劣化
検出回路の位相比較回路の構成を表わしたものである。
第1〜第3のフリップフロップ回路61〜63が縦続的
に接続されている。図1のリミッタ増幅器31から出力
した伝送路クロック信号32は第1〜第3のフリップフ
ロップ回路61〜63のリセット端子からそれぞれ入力
するようになっている。基準クロック信号33は、第1
〜第3のフリップフロップ回路のクロック端子から入力
するようになっている。第1のフリップフロップ回路3
1の入力端子には信号64がハイレベルの状態で入力さ
れている。第1のフリップフロップ回路61の出力端子
は第2のフリップフロップ回路62の入力端子に接続さ
れ、第2のフリップフロップ回路62の出力端子は第3
のフリップフロップ回路63の入力端子に接続されてい
る。
【0043】まず、このような構成の光信号劣化検出回
路に正常な伝送路クロック信号が入力される場合の動作
について説明する。
【0044】図7は、伝送路クロック信号が正常に抽出
されている場合における光信号劣化検出回路に入力され
る波形を表わしたものである。伝送路クロック信号33
(同図a)は第1〜第3のフリップフロップ回路61〜
63のリセット端子から入力される。伝送路クロック信
号32がハイレベルの間は第1と第2のフリップフロッ
プ回路61、62の出力端子側の電位がリセットされ
る。基準クロック信号33(同図b)はその繰り返し周
期を伝送路クロック信号32の繰り返し周期よりも僅か
に大きくした。したがって、第1のフリップフロップ回
路61によって転送され、第1と第2のフリップフロッ
プ回路間の電位がハイレベルになっている場合でも、新
たに基準クロック信号33が立ち上がる前に第1のフリ
ップフロップ回路61によって必ずリセットされ、ロー
レベルとなる。そのため、第1のフリップフロップ回路
61に入力されるハイレベルの信号64は第2のフリッ
プフロップ回路62の出力側に転送されず、第3のフリ
ップフロップ回路63の出力信号がハイレベルとなるこ
とはない。
【0045】つぎに、伝送路クロック信号が劣化した場
合の動作について説明する。
【0046】図8は、伝送路クロック信号が正常に抽出
されていない場合における光信号劣化検出回路に入力さ
れる信号波形を表わしたものである。伝送路抽出クロッ
ク信号32(同図a)は、時刻T21から時刻T22までの
間でクロック抜けが発生したものとする。この場合、時
刻T23で第1のフリップフロップ回路61の入力端子か
ら入力されるハイレベルの信号64は出力端子側へ転送
される。第1と第2のフリップフロップ回路間の電位は
次に基準クロック信号が立ち上がる時刻T24までの間、
伝送路クロック信号32によってリセットされることが
ないため、ハイレベルのまま保持される。そして、基準
クロック信号が次に立ち上がる時刻T24には、このハイ
レベルの電位は第2のフリップフロップ回路62によっ
て第3のフリップフロップ回路63の入力側に出力され
る。同様に、第2と第3のフリップフロップ回路間の電
位も、時刻T24から時刻T25の間に伝送路クロック信号
の立ち上がりがなく第2のフリップフロップ回路62に
よってリセットされないのでハイレベルのまま保持され
る。そして、次に基準クロック信号が立ち上がった時点
で第3のフリップフロップ回路63の出力はハイレベル
となる。このように正常時には送出されることのないハ
イレベルの信号が送出され、光劣化が生じたことを示す
警報となる。
【0047】第2の実施例では、このように基準クロッ
クの繰り返し周期の2周期分の伝送路クロック信号のク
ロックパルスの抜けが発生した場合に、劣化警報信号3
5が送出されるように設定した。しかし、フリップフロ
ップ回路の段数あるいは基準クロックの繰り返し周期を
変更することにより、光劣化の判別条件が自由に変更で
きるものである。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、光信号劣化を伝送路クロック信号と基準クロ
ック信号の位相を比較することにより伝送路クロック信
号の出力異常を直接監視しているので、光劣化の検出を
早めることができる。の過渡状態において発生するクロ
ック抜けやクロック周波数変動を位相比較回路により検
出して光信号劣化警報として出力する。したがって、後
段の回路では光信号劣化状態から警報検出までの時間が
従来よりも短縮できるため、不要信号の転送を抑えら
れ、障害の発生を抑止できる。
【0049】また、請求項2記載の発明によれば、特定
の周期ごとに伝送路クロック信号を計数することで光信
号の劣化を検出するので、劣化発生の初期に起こるクロ
ック抜けや周波数変動などの断続的な光信号劣化であっ
ても検出できる。
【0050】さらに、請求項3記載の発明によれば、光
信号の劣化を監視する周期を任意に変更できるので、光
信号の劣化の状態、例えば、クロック抜けが多い場合、
あるいは、周波数変動が多い場合に応じてそれぞれ早期
に光信号の劣化を検出することができる。
【0051】また、請求項4記載の発明によれば、複数
の計数手段により、それぞれ時間差を設けて伝送路クロ
ック信号の計数を行っているので、光信号の劣化の判別
条件を変更せずに、一層、光信号劣化検出の時間を短縮
できる。
【0052】さらに、請求項5記載の発明によれば、所
定の周期内に伝送路クロック信号のパルスの有無を監視
し、光信号の劣化を検出しているので、簡易な構成で、
光信号の劣化検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のおける光信号劣化検出回路
の構成を原理的に表わした回路図である。
【図2】本実施例の光信号劣化検出回路の要部の回路構
成を具体的に表わした回路図である。
【図3】本実施例で伝送路クロック信号が正常な状態に
おける光信号劣化検出回路の各部の信号波形を表わした
タイミング図である。
【図4】本実施例で伝送路クロック信号が劣化した状態
における光信号劣化検出回路の各部の信号の波形を表わ
したタイミング図である。
【図5】本発明の変形例における光信号劣化検出回路の
要部の回路構成を具体的に表わした回路図である。
【図6】第2の実施例における光信号劣化検出回路の位
相比較回路の構成を表わした回路図である。
【図7】第2の実施例におけて伝送路クロック信号が正
常な状態における光信号劣化検出回路の各部の信号波形
を表わした波形図である。
【図8】第2の実施例において伝送路クロック信号が劣
化した状態における光信号劣化検出回路の各部の信号の
波形を表わした波形図である。
【図9】従来の一般的な光信号監視回路を備えた光受信
回路の構成を表わした回路図である。
【符号の説明】
11 光信号 17 バンドパスフィルタ 31 リミッタ増幅器 32 伝送路クロック信号 33 基準クロックパルス 34 位相比較回路 35 光劣化警報 41 カウンタ 44 ラッチ回路 46 比較回路 53 オア回路 61〜63 フリップフロップ回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝送されてきた光信号を電気信号に変換
    する光電気変換手段と、 この光電気変換手段によって変換された電気信号から伝
    送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路ク
    ロックパルス抽出手段と、 予め定められた一定周期の基準クロックパルスを出力さ
    せる基準クロックパルス出力手段と、 この基準クロックパルス出力手段から出力される基準ク
    ロックパルスと前記伝送路クロックパルス出力手段によ
    って抽出された伝送路クロックパルスとを入力してこれ
    らの位相を比較し位相のずれの変化量を検出する位相比
    較手段と、 この位相比較手段によって検出された位相のずれの変化
    量が所定の基準値より大きいとき光信号の劣化を検出す
    る光信号劣化検出手段とを具備することを特徴とする光
    信号劣化検出回路。
  2. 【請求項2】 伝送されてきた光信号を電気信号に変換
    する光電気変換手段と、 この光電気変換手段によって変換された電気信号から伝
    送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路ク
    ロックパルス抽出手段と、 この伝送路クロックパルス抽出手段によって抽出される
    伝送路クロックパルスを計数する計数手段と、 前記伝送路クロックパルス抽出手段によって抽出される
    伝送路クロックパルスの繰り返し周期よりも長い予め定
    められた一定周期の基準クロックパルスを出力させる基
    準クロックパルス出力手段と、 この基準クロックパルス出力手段から基準クロックパル
    スが出力されるたびにその時点で前記計数手段の計数値
    を初期化する初期化手段と、 この初期化手段によって初期化されるまでの間に計数さ
    れる伝送路クロックパルスの数として予め定められた値
    と前記計数手段によって計数された値とを比較する比較
    手段と、 この比較手段によって前記計数手段の計数値が予め定め
    られた値よりも小さいことが検出されたとき光信号劣化
    警報を出力する光信号劣化警報出力手段とを具備するこ
    とを特徴とする光信号劣化検出回路。
  3. 【請求項3】 伝送されてきた光信号を電気信号に変換
    する光電気変換手段と、 この光電気変換手段によって変換された電気信号から伝
    送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路ク
    ロックパルス抽出手段と、 この伝送路クロックパルス抽出手段によって抽出される
    伝送路クロックパルスを計数する計数手段と、 予め定めることができる一定周期の基準クロックパルス
    を出力させる基準クロックパルス出力手段と、 この基準クロックパルス出力手段から基準クロックパル
    スが出力されるたびにその時点で前記計数手段の計数値
    を初期化する初期化手段と、 この初期化手段によって初期化されるまでの間に計数さ
    れる伝送路クロックパルスの数として予め定められる値
    と前記計数手段によって計数された値とを比較する比較
    手段と、 この比較手段によって前記計数手段の計数値が予め定め
    られる値よりも小さいことが検出されたとき光信号劣化
    警報を出力する光信号劣化警報出力手段とを具備するこ
    とを特徴とする光信号劣化検出回路。
  4. 【請求項4】 伝送されてきた光信号を電気信号に変換
    する光電気変換手段と、 この光電気変換手段によって変換された電気信号から伝
    送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路ク
    ロックパルス抽出手段と、 この伝送路クロックパルス抽出手段によって抽出される
    伝送路クロックパルスを計数する複数の計数手段と、 前記伝送路クロックパルス抽出手段によって抽出される
    伝送路クロックパルスの繰り返し周期よりも長い繰り返
    し周期をもつ基準クロックパルスを出力させる基準クロ
    ックパルス出力手段と、 この基準クロックパルス出力手段から出力される基準ク
    ロックパルスの位相を変化させて前記複数の計数手段に
    それぞれ異なる位相の基準クロックパルスを入力させる
    位相変換手段と、 この位相変換手段から基準クロックパルスが出力される
    たびに前記計数手段の計数値をそれぞれ初期化する初期
    化手段と、 この初期化手段によって初期化されるまでの間に計数さ
    れる伝送路クロックパルスの数として予め定められた値
    と前記計数手段によって計数された値とを比較する比較
    手段と、 この比較手段のいずれかによって前記計数手段の計数値
    が予め定められた値よりも小さいことが検出されたとき
    光信号劣化警報を出力する光信号劣化警報出力手段とを
    具備することを特徴とする光信号劣化検出回路。
  5. 【請求項5】 伝送されてきた光信号を電気信号に変換
    する光電気変換手段と、 この光電気変換手段によって変換された電気信号から伝
    送されてきた伝送路クロックパルスを抽出する伝送路ク
    ロック抽出手段と、 予め定められた一定周期の基準クロックパルスを出力す
    る基準クロックパルス出力手段と、 この基準クロックパルス出力手段から出力される基準ク
    ロックパルスと前記伝送路クロックパルス出力手段によ
    って抽出された伝送路クロックパルスとを入力して基準
    クロックパルスの繰り返し周期のうち特定された一定の
    周期の間で伝送路クロックパルスが到来しなかったとき
    光信号劣化警報を出力する光信号劣化警報出力手段とを
    具備することを特徴とする光信号劣化検出回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009023301A1 (de) 2008-06-18 2009-12-24 Fanuc Ltd. Steuervorrichtung mit einer Erkennungsschaltung für die Schädigung eines seriellen Datensignals

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