JPH01253332A - 通信システムの異常検出方式 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は通信システムの異常検出方式に関し、特に光
ファイバを用いた通信システムにおいて、従来の端末を
用いてパケットデータの送受信を行うことができ、かつ
該パケットデータの送信に異常があった時には、これを
検出できるようにした通信システムの異常検出方式に関
する。

（従来の技術） 周知のように、ｌＥＥＥ８０２．３／イーサネツト（Ｅ
ｔｈａｒｎｃｔ）標準に従うトランシーパインタフェイ
スでネットワークとつながる端末は、パケットデータを
、該トランシーバを介して該ネットワークと送受信する
ように構成されている。

従来のネットワークの伝送媒体として同軸ケーブルを使
用した通信システムにおいては、端末からパケットデー
タの送信が行われると、該パケットデータはケーブルを
通ってトランシーバに送られ、前記ネットワークを介し
て他の端末に送られる。また、これと並行して該パケッ
トデータは再びケーブルを通って送り返され、該端末が
これを確認することによって、パケットデータがネット
ワークに正常に送信されたと確認する。

すなわち、該端末は、端末内の処理時間と、前記ケーブ
ルの往復の伝搬遅延時間と、トランシーバ内の処理時間
を合計した時間に所定の余裕時間を加えた時間Ｔ（以下
、キャリアセンス信号検出時間と呼ぶ）の間に、送信パ
ケットデータが返って来ないと、換言すればキャリアセ
ンス信号が検出されないと、パケットデータの送信に異
常があったものと判断している。

さて、前記トランシーバが接続されるネットワークにお
いて、伝送媒体として光ファイバを用いた通信システム
が提案されている。該光ファイバを用いた通信システム
の一例を第５図を参照して説明する。

図において、ｌは端末であり、前記の説明の通り、パケ
ットデータを送信したり、他の端末からのデータを受信
したりする。２は送信線、３は受信線であり、４は該送
信線２、受信線３を介して接続されたトランシーバであ
る。また、５，６は光ファイバ、７はネットワーク側装
置であり、該トランシーバ４は該光ファイバ５，６を介
して該ネットワーク側装置７と接続されている。周知の
ように、上記構成の通信システムにおいて、長距離伝送
する場合には、前記光ファイバ５．６は該長距離伝送に
必要な長さに延ばされる。

ここで、前記トランシーバ４は端末１がらパケットデー
タが送信されていない時には、アイドル信号生成部１３
から出力されたアイドル信号を選択し、該送信パケット
データがある時は該パケットデータを選択して光送信部
１５に送り、該光送信部１５にて電気信号を光信号に変
換して光ファイバ５に出力する作用をする。また、ネッ
トワーク側装置７は光ファイバ５から受けたパケットデ
ータまたはアイドル信号を光受信部２１で電気信号に変
換して他の端末に伝送すると共に、折返し線ｙを介して
該パケットデータまたはアイドル信号を、トランシーバ
４、端末１に送り返す作用をする。なお、該トランシー
バ４およびネットワーク側装置７の詳細な動作は、後で
説明する実施例の説明を参照すれば明らかになるので、
ここでは詳しい説明を省略する。

上記の構成を有する光ファイバを用いた通信システムに
おいて、端末１からパケットデータが出力されると、該
パケットデータは送信線２を通ってトランシーバ４に入
力し、送信信号選択部１４を通って光送信部１５に入力
する。該光送信部１５はこれを光信号に変換し、光ファ
イバ５を介してネットワーク側装置７に送る。該ネット
ワーク側装置７の光受信部２１はこれを電気信号に変換
して他の端末へ送信すると共に、折返し線ｙを介して送
信信号選択部２３に入力する。該送信信号選択部２３は
該パケットデータを選択し、光送信部２４に送り、これ
を光信号に変換する。該光信号は光ファイバ６を通って
トランシーバ４の光受信部１Ｇで受信され、電気信号に
変換される。

該パケットデータの電気信号は受信線ドライバ１７を経
て受信線３に送り出され、端末１に返送される。

このようにして、端末１がパケットデータが返送されて
きたことを確認すると、該端末１は該パケットデータが
正常に送信されたものと判断する。

（発明が解決しようとする課ＷｒＪ） 前記した光ファイバを用いた通信システムにおいては、
端末工のキャリアセンス信号検出時間Ｔが、伝送媒体と
して同軸ケーブルを使用している場合を想定した長さに
定められている。このため、光通信の長所である長距離
伝送をする場合等には、前記光ファイバ５，６が長くな
り、伝搬遅延時間が大きくなる。したがって、該キャリ
アセンス信号検出時間Ｔ内にキャリアセンス信号を検出
することができず、端末１は送信異常と判断してしまう
という問題があった。

本発明の目的は、前記した光ファイバを用いた通信シス
テムの問題点を除去し、光ファイバを長くして長距離伝
送した場合にも前記キャリアセンス信号検出時間Ｔ内に
キャリアセンス信号を検出でき、かつ該光ファイバ及び
その両端に接続される光送信部、光受信部からなる光リ
ンク部に故障”があってパケットデータを正常に送信で
きない場合にはこれを検出できるようにした通信システ
ムの異常検出方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段および作用）この発明は、
前記目的を達成するために、伝送媒体として光ファイバ
を用いた通信システムにおいて、トランシーバ内に、ス
イッチ手段を含むデータのループバック手段と、前記ネ
ットワーク側装置から前記光ファイバを介して該トラン
シーバに入力してくる光信号のパワーレベルに応じて、
該スイッチ手段のオン、オフを制御する手段とを備えた
点に特徴がある。

本発明は、上記構成において、前記光ファイバが正常で
あれば前記スイッチ手段はオンになり、ループバックが
構成されるので、端末から出力されたパケットデータは
所定のキャリアセンス信号検出時間Ｔ内に該端末に戻る
ことになる。これにより、端末は該パケットデータが正
常に送出されたと認識できる。一方、前記光ファイバに
何らかの異状があると、前記スイッチはオフになってル
ープバックが構成されないことになる。このため、端末
から送出されたパケットデータは前記キャリアセンス信
号検出時間Ｔ内に検出されず、端末はパケットデータの
送出失敗を認識できる。

この結果、伝送媒体として同軸ケーブルを使用した通信
システムに使用されていた端末を、伝送媒体として光フ
ァイバを使用した通信システムの端末として使用できる
。また、該光ファイバを含む光リンク部の異状を検出で
きる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第
１図は本発明の一実施例のブロック図を示す。

本実施例においては、トランシーバ４は、送信線レシー
バ１１と、データ検出部１２と、アイドル信号生成部１
３と、送信信号選択部１４と、光送信部１５と、光受信
部１Ｇと、受信線ドライバ１７と、光パワー検出部１８
と、折返しスイッチ１９と、オアゲート２０とから構成
されている。

また、ネットワーク側装置７は、光受信部２１と、デー
タ検出部２２と、送信信号選択部２３と、光送信部２４
と、アイドル信号生成部２５と、光パワー検出部２６と
、信号カット部２７とから構成されている。

本実施例の特徴は、第１図と第５図とを比べれば明らか
なように、トランシーバ４内の送信線レシーバ１１の出
力ラインに折返しスイッチ１９を接続し、その出力側を
オアゲート２０の入力端に接続した点、該折返しスイッ
チ１９のオン、オフを制御する光パワー検出部を設けた
点、およびネットワーク側装置７内に、光受信部２１の
出力を入力とする光パワー検出部２６と、該光パワー検
出部２６が光パワーの検出をしなかった時に、送信信号
選択部２３から光送信部２４への信号の伝達を阻止する
信号カット部を設けた点に特徴を有している。なお、第
１図において、前記第５図と同符号は第５図のものと同
一または同等物を示す。

ここで、トランシーバ４内の送信信号選択部１４は、デ
ータ検出部１２が端末工から出力されたパケットデータ
を検出するとパケットデータｂを選択し、パケットデー
タが出力されていない時にはアイドル信号ｐを選択する
。また、折返しスイッチ１９は先パワー検出部１８が信
号を検出した時にオンになり、信号を検出しないときに
はオフになる。

また、ネットワーク側装置７内の信号カット部２７は、
光パワー検出部２６が信号を検出している時にはオンに
なって人力してくる信号を通し、信号を検出しない時に
はオフになって入力してくる信号をカットオフする。

次に、本実施例の動作を第・２図の波形図を参照して説
明する。なお、第２図の符号は第１図中の同符号の信号
の波形図を示す。また、この波形図は一例を示すに止ど
まり、これに限定されるものではない。

トランシーバ４内のアイドル信号生成部１３、ネットワ
ーク鋼装ｒｉｌ？内のアイドル信号生成部２５は、第２
図に示されているように、常に一定の周期のパルス列か
らなるアイドル信号ｐ、ｎを出力している。

端末１からパケットデータａが出力される時間ｔｌまで
は、データ検出部１２は該パケットデータを検出しない
ので、該データ検出部１２の出力信号ｒはＬレベルにあ
る。このため、送信信号選択部１４はアイドル信号ｐを
選択する。よって、該送信信号選択部１４からの出力信
号ｑは該アイドル信号ｐとなる。

該時間ｔｌ−ｔ２までは端末１はパケットデータａを送
出するので、該データ検出部１２は該パケットデータを
検出する。このため、該データ検出部１２の出力信号ｒ
はＨレベルになり、送信信号選択部１４はパケットデー
タｂを選択する。したがって、該送信信号選択部１４か
らの出力信号ｑは該パケットデータｂとなる。該時刻ｔ
２以降は、該端末１からのパケットデータａからの送出
は停止されるので、前記ｔ１以前と同じになる。

前記送信信号選択部１４で選択された信号ｑは光送信部
１５に入り、光信号に変換され、光ファイバ５を通って
光受信部２１に受信される。該光受信部２１は該光信号
を電気信号に変換し、その後波形整形した信号ｇを他の
端末に送信する。

なお、前記パケットデータａとｂとの間、信号Ｑ、ｆ、
ｇとの間の波形に示されている時間的なずれは、遅延時
間を表している。以下、他の波形においても同じである
。

前記光受信部２１は、光パワー検出部２６に対しては、
例えば入力信号を積分した信号を出力する。したがって
、前記光ファイバ５に断線等がなく正常である時は、前
記光受信部２１に常にアイドル信号またはパケットデー
タが入力しているので、該光受信部２１から出力される
信号Ｓは基準レベルを越えており、光パワー検出部２６
の出力ｍは常にＨレベルになっている。このため、信号
カット部２７はオン状態にある。

前記ネットワーク側装置７に他の端末からのデータが入
力していないとすると、該ネットワーク側装置７に他の
端末から入力してくる信号のレベルは零であるので、デ
ータ検出部２２の出力信号０のレベルはＬレベルになる
。この結果、送信信号選択部２３はアイドル信号生成部
２５から出力されるアイドル信号ｎを選択して出力する
。該送信信号選択部２３から出力されたアイドル信号ｔ
は信号カット部２７を通り、信号ｉとなり、先送ｆ＝部
２４によって光信号に変換される。

該アイドル信号の光信号は光ファイバ６を通って光受信
部１６に入り、電気信号に変換される。

該光受信部１６はオアゲート２０に対しては電気信号の
アイドル信号ｋを出力し、−力先パワー検出部１８に対
しては、例えば該アイドル信号を積分した信号！を出力
する。該信号！の波形は第２図に示されているようにな
る。該光パワー検出部１８は該入力信号！のレベルと基
準レベルとを比較する。該光ファイバ６が正常であると
きは、該光パワー検出部１８の人力信号レベルは該基準
レベルを上回っているので、該光パワー検出部１８の出
力信号ＣのレベルはＨレベルになり、前記折返しスイッ
チ１９はオンになる。

し、たがって、前記送信線レシーバ１１から出力された
パケットデータｂは該折返しスイッチ１９を通ってオア
ゲート２０の他の入力端子に入力する。このため、オア
ゲート２０の出力信号ｄは該折返しスイッチ１９を介し
て入力してくるパケットデータＵと、前記光受信部１６
を経て送られてくるアイドル信号にとを論理和処理した
信号ｄとなる。

該信号ｄは受信線ドライバ１７を介して受信線３に入り
、さらに端末１に送られる。該端末１は受信した信号ｅ
の中に自局が送出したパケットデータがあることを確認
すると、パケットデータの送出が成功したと認識する。

以上のように、本実施例によれば、端末１から送出され
たパケットデータは光ファイバ５．６を通らずにトラン
シーバ４内で折返されて再び端末１に戻されるので、前
記キャリアセンス信号検出時間Ｔは該光ファイバ５．６
の長さに無関係になる。このため、伝送媒体として光フ
ァイバを用いた通信システムに、従来の同軸ケーブルを
用いた通信システムで用いられていたのと同様の端末を
用いることができる。

また、本実施例によれば、ネットワーク側装置７内に光
パワー検出部２６と信号カット部２７とを設け、トラン
シーバ４内に光パワー検出部１８を設けているので、光
ファイバ５及びその両端に接続される光送信部１５、光
受信部２１からなる光リンク部に故障あるいは異状があ
ると、該信号カット部２７がオフになる。このため、該
信号カット部２７の出力信号ｉは無信号になり、トラン
シーバ４の光パワー検出部１８の出力ＣのレベルはＬレ
ベルになって折返しスイッチ１９はオフになる。この結
果、パケットデータｂは該スイッチ１９を通過できず、
端末１はキャリアセンス信号検出時間Ｔ内に該パケット
データを認識できないことになり、送信が失敗したと判
断する。光ファイバ６を含む光リンク部に何、らかの異
状が起きた時にも、上記と同様の動作により折返しスイ
ッチ１９がオフになり、送信失敗と判断される。

なお、本実施例において、光ファイバ５の異状の検知を
他の手段により行うようにすれば、該ネットワーク側装
置７内に、光パワー検出部２６と信号カット部２７とを
設ける必要はない。

次に、前記トランシーバ４の回路の一具体例を第３図に
示す。図中の第１図と同一の符号は同一または同等物を
示している。

第３図において、データ検出部１２は、バッファ１２ａ
と、該バッファ１２ａから出力されたパケットデータを
平滑するコンデンサ１２ｂおよび抵抗１２ｃと、比較器
１２ｄとから構成されている。なお、該比較器１２ｄの
一方の入力端子には基準レベルの電圧が印加されている
。

アイドル信号生成部１３は、水晶発振器１３ａと、遅延
回路１３ｂと、インバータ１３ｃと、前記水晶発振器１
３ａの出力と該インバータ１３ｃの出力とを入力とする
アンドゲート１３ｄとから構成されている。

送信信号選択部１４は、インバータ１４ａと、第１、第
２のアンドゲート１４ｂ、１４０と、オアゲート１４ｄ
とから構成されており、前記データ検出部１２からの出
力信号「がＨレベルの時にはパケットデータｂが選択さ
れ、該出力信号ｒがＬレベルの時にはアイドル信号ｐが
選択される。

光送信部１５は、バッファ１５ａと、光ダイオード１５
ｂと、駆動トランジスタ１５Ｃと、抵抗１５ｄとから構
成されており、入力信号は該光ダイオード１５ｂによっ
て光信号に変換される。

光受信部１６は、光を電気信号に変えるダイオード１６
ａと、抵抗１６ｂとオペアンプ１６ｃからなる増幅器と
、オペアンプ１６ｄとコンデンサ１６ｅとからなるＡＴ
Ｃ（＾ｕｔｏ　ＴｈｒｅｓｈｏｌｄＣｏｎｔｒｏｌ）回
路と、比較器１６ｆとから構成されている。該ＡＴＣ回
路の出力は受信した光パワーに比例する大きさになる。

光パワー検出部１８は比較器から構成されており、一方
の入力端子には基準レベルの電圧が印加され、他方の入
力端子には前記ＡＴＣ回路の出力が入力する。また、折
返しスイッチ１９はアンドゲートから構成されている。

次に、前記ネットワーク側装置７の一具体例を第４図に
示す。図中の第１図と同一の符号は同一または同等物を
示している。

光受信部２１は第３図の光受信部１６と同じ構成である
。パワー検出部２６は第３図のパワー検出部１８と同様
に比較器から構成されている。

データ検出部２２は第３図のデータ検出部１２と同様の
構成であり、送信信号選択部２３、アイドル信号生成部
２５および光送信部２４は、それぞれ第３図の送信信号
選択部１４、アイドル信号生成部１３および光送信部１
５と同じ構成によって形成されている。信号カット部２
７はアンドゲートによって構成されている。

なお、前記の具体構成は一例に過ぎず、本発明の精神を
逸脱しない範囲において種々の変更が可能なことは勿論
であり、これらは本発明の範囲に入ることは明らかであ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、トランシーバ内にパケットデータを折
返すスイッチを設け、これをネットワーク側装置から送
られてくる信号の有無を検出する手段から出力される検
出信号により制御するようにしたので、下記のような種
々の効果を期待することができる。

（１）端末は、折返されてきたパケットデータ、すなわ
ちキャリアセンス信号を従来の同軸ケーブルを用いた時
のキャリアセンス信号検出時間内に検出できるので、伝
送媒体として光ファイバを用いた通信システムに、伝送
媒体として同軸ケーブルを用いた通信システムに使用し
ていた端末をそのまま使用できる。

（２）トランシーバとネットワーク側装置とを結ぶ光フ
ァイバ及びその両端に接続される光送信部、光受信部か
らなる光リンク部が故障した時には、キャリアセンス信
号の検出が行われないので、データパケットの送信失敗
を確実に検出できる。

（３）簡単な回路構成でかつ安価な手段を用いることに
より、実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は該第
１図の要部の信号のタイミングチャート、第３図は該第
１図のトランシーバの一具体例を示す回路図、第４図は
該第１図のネットワーク側装置の一具体例を示す回路図
、第５図は従来の伝送媒体として光ファイバを用いた通
信システムのブロック図である。 １・・・端末、２・・・送信線、３・・・受信線、４・
・・トランシーバ、５，６・・・光ファイバ、７・・・
ネットワーク装置、１８・・・光パワー検出部、１９・
・・折返しスイッチ、２０・・・オアゲート、２６・・
・光パワー検出部、２７・・・信号カット部 代理人　弁理士　平木通人　　外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランシーバとネットワーク側装置とを光ファイ
   バを用いて接続した通信システムの異常検出方式におい
   て、該トランシーバ内に、スイッチ手段を含むデータの
   ループバック手段と、前記ネットワーク側装置から前記
   光ファイバを介して該トランシーバに入力してくる光信
   号のパワーレベルに応じて、該スイッチ手段のオン、オ
   フを制御する手段とを備えたことを特徴とする通信シス
   テムの異常検出方式。
2. （２）前記ネットワーク側装置に、前記トランシーバか
   ら入力してきた光信号のパワーレベルを検出する手段と
   、該光信号のパワーレベルが所定レベル以下の時に該ネ
   ットワーク側装置から該トランシーバに送出する信号を
   カットする手段とを備えたことを特徴とする前記特許請
   求の範囲第１項記載の通信システムの異常検出方式。