JP3585553B2 - 光送受信モジュール - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバ等の伝送路を用いて装置間で光送受信を行う光送受信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４、図５は、従来例を示した図であり、図中、同じものは同じ符号で示してある。以下、従来例を、図面に基づいて説明する。
【０００３】
§１：光送受信の説明
図４（ａ）は、従来の光送受信の説明であり、例えば、ファイル装置等のＩ／Ｏ装置である装置Ａとコンピュータ等である装置Ｂが光ファイバで接続されている。各装置Ａ、Ｂにはそれぞれ回路板２０上に光信号の送受信を行う光送受信モジュール１が設けられている。
【０００４】
§２：伝送路のチェックの説明
従来の光送受信モジュールは、光受信部への光信号の入射あり／無しの検証はできるが、入射する光信号のビット列が正常であるかどうかの検証を行う機能は備えていない。
【０００５】
そのため、受信データに何らかのエラーコードが発生した場合に、何処で異常が発生しているかを解析するにあたり、伝送路（光ファイバ）のチェックや相手局の光伝送部のチェックが必要になる。それらのチェックの実施には、光ファイバの接続条件を変えて、光測定器等を接続しなければならない。
【０００６】
しかしながら、このような異常の発生した時点での伝送条件を一度崩すことは、伝送条件が変化するため障害解析上好ましくない。
図４（ｂ）は、従来の伝送路のチェックの説明であり、装置Ｂ側で光ファイバの接続条件を変えて光ファイバを光測定器２１に接続し、自局である装置Ａの光送受信モジュール１から相手局である装置Ｂの光送受信モジュール１への伝送路（光ファイバ）の確認（チェック）を行った場合の例を示している。
【０００７】
§３：光送受信モジュールの説明
図５は、従来の光送受信モジュールの説明図であり、受信の場合、光送受信モジュール１は、光ファイバより受信したシリアルの光信号を多ビットのパラレルデータバイトとバイトクロックに変換して、装置本体側の回路に出力するものである。また、送信の場合、光送受信モジュール１は、装置本体側からのパラレルデータバイトとバイトクロックをシリアルの光信号に変換して送信するものである。
【０００８】
（１）受信部の説明
光ファイバより伝送された光信号は、コネクタレセプタクル２から受光素子５１に入力され、受光素子５１は、光信号を電気信号に変換し、増幅回路５２に出力する。増幅回路５２は、受光素子５１の信号を増幅して、識別回路５３とピーク検出回路１３に出力する。
【０００９】
識別回路５３は、増幅回路５２からの出力波形を波形整形し、クロック抽出回路１２に出力する。クロック抽出回路１２は、識別回路５３からのデータ信号からクロック信号を抽出し、そのクロック信号にてデータ信号をリタイミングして、データ信号とクロック信号をシリアル／パラレル変換回路９に出力する。
【００１０】
シリアル／パラレル変換回路９は、クロック抽出回路１２からのデータ信号とクロック信号より、多ビットのパラレルデータバイトとバイトクロックに変換するものであった。
【００１１】
また、ピーク検出回路１３は、増幅回路５２の出力波形の、一定値以上のピークを検出し、識別回路１４に出力するものである。識別回路１４は、ピーク検出回路１３からの出力により光信号が受信（光検出）中であるかどうかを識別して、光検出信号を出力するものである。
【００１２】
（２）送信部の説明
装置本体側からのデータバイトとバイトクロックは、パラレル／シリアル変換回路１０に入力され、このパラレル／シリアル変換回路１０は、データバイトとバイトクロックより、シリアルのデータ信号に変換し、駆動回路６２に出力する。
【００１３】
駆動回路６２は、パラレル／シリアル変換回路１０からのデータ信号により発光素子６１を駆動する。発光素子６１は、コネクタレセプタクル３から光信号を光ファイバにより送信するものであった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものにおいては次のような課題があった。
（１）自局装置の光送受信モジュールから相手局の光送受信モジュール間において、伝送路の確認と、相手局の光送受信モジュールの機能確認を、伝送路のファイバの接続状態を変更することなく行えず、また、異常発生ポイントを検出することができなかった。
【００１５】
（２）相手局の装置を直接制御することなく、自局装置からのリモート操作により相手局の調査を行うことができなかった。
本発明は、このような従来の課題を解決し、自局装置の光送受信モジュールから相手局光送受信モジュールの電気信号入力インタフェース部分までの間の機能調査を容易に実現し、また、障害が発生した場合に、その障害発生ポイントを容易に発見できるようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明の原理説明図であり、図１中、図４、図５と同じものは、同じ符号で示してある。本発明の光送受信モジュール１には、光コネクタ２ａ、３ａ、選択手段４ａ、光／電気変換部５、電気／光変換部６、選択手段７ａ、コード認識回路８、シリアル／パラレル変換回路９、パラレル／シリアル変換回路１０、選択手段１１ａが設けてある。
【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するため、次のように構成した。
光信号入射口の光コネクタ２ａと、光信号を電気信号に変換する光／電気変換部５と、電気信号を光信号に変換する電気／光変換部６と、前記電気／光変換部６からの光信号を送信する光信号出射口の光コネクタ３ａと、前記光コネクタ２ａ、３ａと前記光／電気変換部５及び前記電気／光変換部６との間の第１の選択手段４ａと、前記電気／光変換部６の入力側に第２の選択手段７ａと、前記光／電気変換部５で変換された信号のコード認識回路８とを設け、前記第１の選択手段４ａは、前記光信号入射口の光コネクタ２ａの光信号を前記光信号出射口の光コネクタ３ａへ折り返される光信号経路と、前記光信号入射口の光コネクタ２ａから前記光／電気変換部５及び前記電気／光変換部６から前記光信号出射口の光コネクタ３ａへのデータ転送経路とを選択し、前記第２の選択手段７ａは、前記光／電気変換部５で変換された信号を前記電気／光変換部６へ折り返される経路と、通常のデータ転送経路とを選択し、前記コード認識回路８で決められたデータコードを認識した場合、前記第１と第２のいずれかの選択手段４ａ、７ａで、折り返し経路を選択する。
【００１９】
また、前記光／電気変換部５で変換された信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路９と、パラレルデータをシリアルデータに変換して前記電気／光変換部６に出力するパラレル／シリアル変換回路１０と、前記パラレル／シリアル変換回路１０の入力側に第３の選択手段１１ａとを備え、前記第３の選択手段１１ａは、前記シリアル／パラレル変換回路９からのパラレルデータを、前記パラレル／シリアル変換回路１０へ折り返される経路と、通常のデータ転送経路とを選択し、前記コード認識回路８で決められたデータコードを認識した場合、前記第１と第２と第３のいずれかの選択手段４ａ、７ａ、１１ａで、折り返し経路を選択する。
【００２１】
さらに、前記折り返し経路が形成された状態にあるのか、通常のデータ転送状態にあるのかを、光送受信モジュール１の外部に通知する出力信号を備える。
また、前記コード認識回路８に、決められたデータコードを検出しても、折り返し経路を形成しないように制御する入力信号を備える。
【００２２】
【作用】
上記構成に基づく本発明の作用を説明する。
光信号入射口の光コネクタ２ａに入射した受信光信号が送信部の出射口の光コネクタ３ａへ折り返される経路と、光コネクタ２ａから光／電気変換部５及び電気／光変換部６から光コネクタ３ａの通常のデータ転送経路を選択手段４ａにより自由に選択することができる。
【００２３】
また、選択手段７ａにより、受信部に入射した受信光信号が、電気信号に変換された後、送信部の電気／光変換部６へ折り返される経路と、通常のデータ転送経路とを自由に選択が可能となる。
【００２４】
さらに、選択手段１１ａにより、受信部に入射した受信光信号が、電気信号に変換され、シリアル／パラレル変換された後、このパラレルデータを、送信部のパラレル／シリアル変換回路１０へ折り返される経路と、通常のデータ転送経路とを自由に選択が可能となる。
【００２５】
また、コード認識回路８により、任意に決められたデータコード（ビットパターン）を認識した場合、データコードに対応した前記選択手段４ａ、７ａ、１１ａのいずれかの折り返し経路を有効とすることができる。
【００２６】
さらに、光送受信モジュール１が前記折り返し経路が形成された状態にあるのか、通常のデータ転送状態にあるのか、その状態を光送受信モジュール１の外部へ通知するための出力信号（テストステータス信号）を備えたので、相手局のリモート操作を容易に行うことができる。
【００２７】
また、コード認識回路８に、任意に決められたデータコードを検出しても、自動的に折り返しループを形成しないように制御するための入力信号（テストイネーブル信号）を備えたため、相手局のリモート操作を容易に行うことができる。
【００２８】
このように、自局装置の光送受信モジュールから相手局の光送受信モジュール１のシリアル／パラレル変換回路９の出力及びパラレル／シリアル変換回路１０の入力部である電気信号入出力インタフェース部分までの間の機能調査を容易に実現することができ、また、障害が発生した場合に、その障害ポイントを容易に発見することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図２、図３は、本発明の実施例を示した図であり、図２、図３中、図１、図４、図５と同じものは、同じ符号で示してある。
【００３０】
§１：光送受信モジュールの説明・・・図２参照
図２は、実施例における機能ブロック図であり、光送受信モジュール１は相手局から、折り返しテストループの要求が発生した場合に、その要求事項を認識し、自動的に相手局からの要求通りの折り返しループを光モジュール内に形成する機能をもつものである。
【００３１】
（１）テストループ１の説明
コネクタレセプタクル２、３と発光素子６１、受光素子５１間に選択手段である光スイッチ４が設けられている。この光スイッチ４は、２つの光伝送経路を持っており、通常のデータ転送状態においては、発光素子６１と送信部のコネクタレセプタクル３へ通ずる経路、及び受信部のコネクタレセプタクル２と受光素子５１へ通ずる経路が有効となっている。
【００３２】
また、折り返しテストモード時には、光スイッチ４は、受信部のコネクタレセプタクル２から送信部のコネクタレセプタクル３へ通ずる経路（テストループ１）が有効となる。
【００３３】
これらの、光スイッチ４の経路の切り換えは、光スイッチ４へ外部から与えられる電気的信号であるセレクト信号▲１▼により行われる。
（２）テストループ２の説明
受信光信号は、コネクタレセプタクル２、光スイッチ４、受光素子５１、増幅回路５２、識別回路５３にてデータ信号に再生される。この識別回路は、データ信号の出力ドライバを２つ持ち、１つのデータ信号はクロック抽出回路１２へ入力され、もう１つは、発光素子６１の駆動回路６２の前段の選択手段であるセレクタ（セレクト回路）７へ折り返される（テストループ２）。
【００３４】
このセレクタ７では、コード認識回路８出力のセレクト信号▲２▼により発光素子の駆動回路６２に入力される信号の選択が制御される。
（３）テストループ３の説明
クロック抽出回路１２は、識別回路５３からのデータ信号よりクロック信号を抽出し、そのクロック信号にてデータ信号をリタイミングして出力する。このデータ信号とクロック信号は、コード認識回路８を通してシリアル／パラレル変換回路９に与えられる。
【００３５】
シリアル／パラレル変換回路９は、入力されたデータ信号とクロック信号を多ビットのパラレルデータバイトとバイトクロックに変換する。このシリアル／パラレル変換回路は、２系統のパラレルデータバイトとバイトクロックの出力ドライバを持つ。
【００３６】
この１系統のデータバイトとバイトクロックは、光送受信モジュール１の外部に出力され、また、もう１系統のデータバイトとバイトクロックは、送信部のパラレル／シリアル変換回路１０の前段の選択手段であるセレクタ（セレクト回路）１１へ折り返される（テストループ３）。
【００３７】
このセレクタ１１では、コード認識回路８出力のセレクト信号▲３▼により、パラレル／シリアル変換回路１０の入力に有効となるデータバイトとバイトクロック（本体装置側又は、テストループ３から）の選択が制御される。
【００３８】
（４）コード認識回路の説明
クロック抽出回路１２とシリアル／パラレル変換回路９間に設けられたコード認識回路８は、上記各折り返しテストループの形成を制御するものである。
【００３９】
このコード認識回路８は、受信データのビットパターンを常時チェックしており、予め決められたビットパターンが入力された時に、３つのセレクト信号▲１▼〜▲３▼のいずれかの出力ドライバをオン（ＯＮ）状態にするか、もしくは全てのセレクト信号▲１▼〜▲３▼をオフ（ＯＦＦ）状態にするものである。
【００４０】
各セレクト信号▲１▼〜▲３▼は、送信部での送信データの経路の切り換えを行う制御信号であり、通常のデータ転送経路と折り返しループ経路との切り換えを行うものである。
【００４１】
コード認識回路８の出力信号のテストステータス信号は、この光送受信モジュール１が通常のデータ転送状態にあるか、または、折り返しテスト状態にあるかを光送受信モジュール１の外部へ通知する状態信号である。
【００４２】
また、コード認識回路８にテストイネーブル信号が入力される。このテストイネーブル信号は、コード認識回路８の折り返しループ制御を有効／無効とする信号であり、相手局へ折り返しテストを要求する時に使用されるものである。
【００４３】
なお、図２では示されていないが、従来例の図５で説明したような光検出信号を出力する回路を設けることもできる。
§２：折り返しテストの動作説明
図３は、データビットパターンと光送受信モジュールの動作例の説明図であり、以下、図３に基づいて光送受信モジュール１の折り返しテストの動作説明をする。
【００４４】
（前提条件）
初期状態でのコード認識回路８の出力（セレクト信号▲１▼〜▲３▼、テストステータス信号）は、全て低（Ｌｏｗ）“０”とする。テストイネーブル信号がＬｏｗ“０”にセットされている時、コード認識回路８は、図３の同じデータビットパターンを１０回以上連続で検出した時に、図３のようにセレクト信号及びテストステータス信号の出力を高（Ｈｉｇｈ）“１”の出力状態に変更するものとする。
【００４５】
また、テストイネーブル信号がＨｉｇｈ“１”にセットされている時、コード認識回路８は、前記と同じデータビットパターンを５回以上連続で検出した時に、出力を図３のＨｉｇｈ“１”の出力状態に変更するものとする。
【００４６】
なお、上記データビットパターンの検出回数は、検出の確実性等を考慮して適当に設定することができる。
（１）今ここで、自局装置は、伝送路及び相手局の光送受信モジュール１に異常が無いか調査するために、相手局にテストループ２の折り返しテストをリモート操作にて要求するものとする。
【００４７】
（２）自局装置は、テストイネーブル信号をＨｉｇｈ“１”にし、“００００００１１１０”と“１１１１１１０００１”のデータビットパターンを交互に連続して相手局に送信する。この２つのデータビットパターンを交互に送信する理由は、データのデューティー比を５０％に保つためであり、光伝送では一般的に扱われる伝送方式である。
【００４８】
（３）相手局の受信データのビット列に“００００００１１１０”と“１１１１１１０００１”のビットパターンが発生する。これにより、相手局光送受信モジュール１のコード認識回路８は、このビットパターンを１０回以上連続して検出し、テストループ２の折り返しテストの要求を認識する。
【００４９】
そして、このコード認識回路８は、セレクト信号▲２▼をＨｉｇｈ“１”にし、且つテストステータス信号をＨｉｇｈ“１”にする。このテストステータス信号がＨｉｇｈ状態になることにより、光送受信モジュール１の外部にて光送受信モジュール１と接続されている相手局の本体装置側（システム側）の回路は、その光送受信モジュール１が、折り返しテスト状態に入ったことを認識する。
【００５０】
このように、相手局の光送受信モジュール１の内部にて、セレクト信号▲２▼がＯＮ状態になると、セレクタ７は、発光素子の駆動回路６２の入力信号として、識別回路５３からの折り返しデータを有効とし、テストループ２が形成される。
【００５１】
このテストループ２が形成されると、受信データ“００００００１１１０”と“１１１１１１０００１”の繰り返しビットパターンが、折り返され、自局装置に送信されることになる。
【００５２】
（４）自局装置の光送受信モジュール１では、相手局で折り返された“００００００１１１０”と“１１１１１１０００１”の繰り返しビットパターンを受信する。自局装置のコード認識回路８は、“００００００１１１０”と“１１１１１１０００１”のビットパターンを５回以上連続して検出し、テストステータス信号をＨｉｇｈ“１”にする。
【００５３】
ただし、自局装置のテストイネーブル信号は、すでにＨｉｇｈにセットされているため、自局装置の光送受信モジュール１は折り返しループを形成しない。
ここで、この光送受信モジュール１と外部で接続されている自局装置のシステム側の回路は、相手局との折り返しテストループが成立したことを認識する。
【００５４】
（５）自局装置は、光送受信モジュール１に任意のデータパターンを与え、その送信データと相手局から折り返して戻ってきた受信データとを比較することにより、そのループ内での異常のあり、なしを検証することが可能となる。
【００５５】
この送信データと受信データとの比較は、光送受信モジュール１内部に比較回路を設けて検証してもよいし、光送受信モジュール１外部の回路で検証してもよい。
【００５６】
（６）次に、自局装置が折り返しテストを終了し、通常のデータ転送状態に戻したいとする場合は、自局装置から“００００００００１０”と“１１１１１１１１０１”のビットパターンを交互に連続して相手局に送信する。
【００５７】
（７）相手局のコード認識回路８は“００００００００１０”と“１１１１１１１１０１”のビットパターンを１０回以上連続して検出し、セレクト信号▲２▼とテストステータス信号をＬｏｗにする。
【００５８】
この相手局は、“００００００００１０”と“１１１１１１１１０１”のビットパターンを１０回までカウントするまでの間は、このビットパターンを自局装置側に折り返し送信する。
【００５９】
（８）自局装置のコード認識回路８は、“００００００００１０”と“１１１１１１１１０１”のビットパターンを５回以上連続して検出し、テストステータス信号をＬｏｗにする。
【００６０】
ここで、自局装置の光送受信モジュール１と外部で接続されている自局装置のシステム側の回路は、相手局との折り返しテストループが閉じたことを認識する。これにより、自局装置は、テストイネーブル信号をＬｏｗにセットし、折り返しテストの一連の動作は終了する。
【００６１】
なお、上記例では、テストループ２を有効にする場合の説明をしたが、それぞれのビットパターンを相手局に送信することにより、テストループ１及びテストループ３を有効にすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような効果がある。
（１）自局装置の光送受信モジュールから相手局の光送受信モジュールの電気信号入出力インタフェース部分までの機能調査が容易に実現できる。
【００６３】
（２）障害が発生した場合、光スイッチ４、セレクタ７、セレクタ１１のいずれかのテストループを有効にすることにより、障害が発生したポイントを容易に発見することができる。
【００６４】
（３）自局装置からのリモート操作により、相手局の装置を直接操作することなく、相手局光送受信モジュールの電気信号入力インタフェース部分までの間の機能調査及び障害発生ポイントの発見を容易にすることができる。
【００６５】
（４）光送受信モジュールが通常のデータ転送状態にあるのか、折り返しテストループが形成された状態にあるのか、その状態を光送受信モジュールの外部へ通知するテストステータス信号と、折り返しテストループを形成しないようにコード認識回路を制御する入力信号であるテストイネーブル信号を設けたので、相手局のリモート操作を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】実施例における機能ブロック図である。
【図３】実施例におけるデータビットパターンと光送受信モジュールの動作例の説明図である。
【図４】従来例の説明図である。
【図５】従来の光送受信モジュールの説明図である。
【符号の説明】
１ 光送受信モジュール
２ａ 光コネクタ
３ａ 光コネクタ
４ａ 選択手段
５ 光／電気変換部
６ 電気／光変換部
７ａ 選択手段
８ コード認識回路
９ シリアル／パラレル変換回路
１０ パラレル／シリアル変換回路
１１ａ 選択手段

Claims (4)

1. 光信号入射口の光コネクタと、
   該光コネクタからの光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、
   電気信号を光信号に変換する電気／光変換部と、
   前記電気／光変換部からの光信号を送信する光信号出射口の光コネクタと、
   前記光コネクタと前記光／電気変換部及び前記電気／光変換部との間の第１の選択手段と、
   前記電気／光変換部の入力側に第２の選択手段と、
   前記光／電気変換部で変換された信号のコード認識回路とを設け、
   前記第１の選択手段は、前記光信号入射口の光コネクタの光信号を前記光信号出射口の光コネクタへ折り返される光信号経路と、前記光信号入射口の光コネクタから前記光／電気変換部及び前記電気／光変換部から前記光信号出射口の光コネクタへのデータ転送経路とを選択し、
   前記第２の選択手段は、前記光／電気変換部で変換された信号を前記電気／光変換部へ折り返される経路と、通常のデータ転送経路とを選択し、
   前記コード認識回路で決められたデータコードを認識した場合、前記第１と第２のいずれかの選択手段で、折り返し経路を選択することを特徴とした光送受信モジュール。
2. 前記光／電気変換部で変換された信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路と、
   パラレルデータをシリアルデータに変換して前記電気／光変換部に出力するパラレル／シリアル変換回路と、
   前記パラレル／シリアル変換回路の入力側に第３の選択手段とを備え、
   前記第３の選択手段は、前記シリアル／パラレル変換回路からのパラレルデータを、前記パラレル／シリアル変換回路へ折り返される経路と、通常のデータ転送経路とを選択し、
   前記コード認識回路で決められたデータコードを認識した場合、前記第１と第２と第３のいずれかの選択手段で、折り返し経路を選択することを特徴とした請求項１記載の光送受信モジュール。
3. 前記折り返し経路が形成された状態にあるのか、通常のデータ転送状態にあるのかを、前記光送受信モジュールの外部に通知する出力信号を備えることを特徴とした請求項１又は２記載の光送受信モジュール。
4. 前記コード認識回路に、決められたデータコードを検出しても、折り返し経路を形成しないように制御する入力信号を備えたことを特徴とした請求項１〜３のいずれかに記載の光送受信モジュール。

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