JP4554101B2

JP4554101B2 - ローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータおよび障害警報信号伝送方式

Info

Publication number: JP4554101B2
Application number: JP2001055957A
Authority: JP
Inventors: 直山田; 史夫矢島; 義春宇波; 克幸荒井; 靖中村; 昭二吉野
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: EP1246406A3; US7170859B2; EP1246406A2; JP2002261789A; KR100463783B1; KR20020070807A; US20020118413A1; DE60223960D1; EP1246406B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、データ信号の通信周波数帯域外の周波数を用い、または、送信エラー信号の送出を制御して、対向するメディアコンバータとローカル情報の伝送を行うことができるローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータおよび障害警報信号伝送方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メディアコンバータは、ツイストペアケーブルを用いるＩＥＥＥ８０２．３規格である１０ＢＡＳＥ−Ｔや１００ＢＡＳＥ−ＴＸ方式のイーサネット信号を光ファイバを用いた１００ＢＡＳＥ−ＦＸ方式のイーサネットに対応した信号に変換する。このメディアコンバータは、局舎側と加入者側に設置され、ローカルエリアネットワーク（以下ＬＡＮという）を介して対向で用いられる場合が多い。この場合、局舎側のメディアコンバータによって加入者側メディアコンバータの稼動状況、例えば、リンクの状況、電源のＯＮ／ＯＦＦなどが監視される。加入者側のメディアコンバータの稼働状況をも監視しようとする場合には、加入者側メディアコンバータにネットワーク管理に用いられるＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）ユニットを搭載し、局舎側に設置されたＳＮＭＰ管理装置が、ＬＡＮを介してこの加入者側メディアコンバータの監視を直接的に行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のＳＮＭＰユニットを用いて加入者側のメディアコンバータの稼動状況を監視するシステムでは、伝送するローカル情報が少ない場合においても加入者側にＳＮＭＰユニットを必要とするため、機器構成が複雑化し、構成を簡単にすることが難しいという問題があった。また、ＳＮＭＰユニットを搭載する全ての加入者側メディアコンバータにＩＰアドレスを割り当てなければならず、管理が煩雑になるという問題があった。
【０００４】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、データ信号の通信帯域外の周波数を用い、あるいは、送信エラー信号の送出を制御することにより、簡易な構成で各メディアコンバータに関するローカル情報を伝送できるローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータおよび障害警報信号通信方式を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力データの符号変換および符号化を行い１００ＢＡＳＥ−ＴＸのローカルエリアネットワークに送出する送信部と前記ローカルエリアネットワークから受信した信号を復号化し、符号変換する受信部を有する第１のＰＨＹ部と、入力データの符号変換および符号化を行う送信部と１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークを介して受信された信号を復号化し、符号変換する受信部を有する第２のＰＨＹ部と、前記第１のＰＨＹ部と第２のＰＨＹ部を相互に接続し、データのインタフェース、およびエラー信号などの送信を行うメディア独立インタフェース部と、前記第２のＰＨＹ部の送信部から出力された信号により、光信号を変調し、１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークに光信号を送出する電気／光変換部と、前記１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークから受信した光信号を復調し、生成したデータを前記第２のＰＨＹ部の受信部に供給する光／電気変換部と、前記メディア独立インタフェース部を制御する制御部とを具備するメディアコンバータであって、前記制御部は、前記メディア独立インタフェース部から送出されるアイドル信号および送信エラー信号の送出タイミングを制御し、これらの信号を組み合わせて送ることによって、前記１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークを介して対向するメディアコンバータとローカル情報の送信および受信を行うことを特徴とするローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータにおいて、前記メディア独立インタフェース部によって送出されるローカル情報は時分割多重化された障害情報、ステイタス情報、制御信号などからなることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、送信側で、ＶＡＬＩＤ符号とＩＮＶＡＬＩＤ符号を交互に送り、受信側で、正常データ受信状態とエラー受信状態と交互に発生させ、この状態の変化の仕方でローカル情報の伝達を行うことを特徴とするローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータである。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、加入者側に設置される第１のメディアコンバータは、当該メディアコンバータに供給される電源電圧の低下を検出する電源断検出部と、該電源断検出部から入力された電源異常信号に基づき制御信号を出力する制御部と、該制御部からの制御信号を受けてレイヤ１信号を生成するレイヤ１信号生成部と、該レイヤ１信号生成部の出力と符号化された送信データを多重化する多重化部とを備え、１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークを介し、前記第１のメディアコンバータに対向して局側に設置される第２のメディアコンバータは、前記受信されたデータ信号からレイヤ１信号を検出するレイヤ１信号検出部を備え、前記第１のメディアコンバータは、前記電源断検出部によって電源電圧の低下が検出されたとき、通常のデータ送信を中止して、前記レイヤ１信号生成部から電源断通知信号を出力し、前記第２のメディアコンバータは、前記レイヤ１信号検出部において、受信されたデータ信号から前記電源断通知信号を検出し、障害警報信号を出力することを特徴とする障害警報信号伝送方式である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照してこの発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、同実施形態によるローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータの構成を示す図である。同図において、１０は、加入者側に設置されたメディアコンバータである。１１は、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ規格に準拠した送信部（Ｔｘ）と受信部（Ｒｘ）から成り、物理層レベルのプロトコルで信号処理する送受信処理部（ＰＨＹ）である。ここで、送信部は、“０”および“１”が適度な発生頻度になるように入力データに対して４Ｂ／５Ｂ符号変換を行い、ＮＲＺＩ（Non Return to Zero Invert on ones）方式により信号を生成する。さらに、この符号化された信号にスクランブル操作を行った後、ＭＬＴ−３（Multi-Level Transmission-3）の３値信号に変換し、コネクタ２１を介して１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮ・１００に出力する。また、受信部は、ＬＡＮ・１００から受信した信号をデスクランブルし、復号化してデータを生成する。
【００１３】
１５は、１００ＢＡＳＥ-ＴＸ規格に準拠した送信部（Ｔｘ）と受信部（Ｒｘ）から成る送受信処理部（ＰＨＹ）であり、物理層レベルのプロトコルで信号処理するものである。ここで、送信部は、入力データを４Ｂ／５Ｂ符号変換し、ＮＲＺＩ方式により信号を生成して出力する。また、受信部は、受信した信号を復号化し、符号変換してデータを生成する。１２は、送受信処理部１１と送受信処理部１５を接続し、データのインタフェース、およびＴＸ＿ＥＲ（送信エラー信号）やＲＸ＿ＥＲ（受信エラー信号）などの信号の送受信を行うメディア独立インタフェース部（ＭＩＩ）である。メディア独立インタフェース部１２は、データ信号の通信周波数帯域外の複数の周波数をローカル情報伝送のために送出する機能、および通信周波数帯域外の周波数を検出する機能を有する。４Ｂ／５Ｂ符号変換方式を使用する１００ＢＡＳＥ−ＴＸ規格および１００ＢＡＳＥ−ＦＸ規格に準拠した通信では、データ信号の最高周波数は６２．５ＭＨｚであり、最低周波数は１２．５ＭＨｚである。従って、ローカル情報伝送のために、この周波数帯域外で、データ信号の通信周波数にできるだけ干渉しない周波数が選択される。
【００１４】
制御部１９は、入力されたローカル情報、例えば、ツイストペア線異常、電源異常などの信号に基づいて、各警報信号に割り当てられた周波数を送出するようにメディア独立インタフェース部１２に制御信号を送る。なお、各警報信号に割り当てる周波数は、１周波数に限るものではなく、複数の周波数を組み合わせて送ることによって送信する情報を増やすことができる。１６は、送受信処理部１５の送信部から出力されたデータによって光信号を変調し、変調された光信号を１００ＢＡＳＥ−ＦＸの光ファイバ１１０に出力する電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）である。１７は、光ファイバ１１０から入力された光信号を復調してデータを生成する光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）である。電源変換部２０は、ＡＣアダプタ５０から供給された電源を各部の所要電圧に変換して供給する。
【００１５】
３０は、局側に設置されたメディアコンバータである。３１は、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ規格に準拠した送信部（Ｔｘ）と受信部（Ｒｘ）から成る送受信処理部部である。ここで、送信部は、入力データを４Ｂ／５Ｂ符号変換し、ＮＲＺＩ方式により符号化する。さらに、この符号化された信号にスクランブル操作を行い、ＭＬＴ−３の３値信号に変換し、コネクタ３８を介して１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮ・１２０に出力する。また、受信部は、コネクタ３８を介してＬＡＮ・１２０から受信した信号をデスクランブルし、復号化と符号変換を行いデータを生成する。３３は、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ規格に準拠した送信部（Ｔｘ）と受信部（Ｒｘ）から成る送受信処理部である。送信部は、入力データを４Ｂ／５Ｂ符号変換し、ＮＲＺＩ方式により符号化して出力する。また、受信部は、受信された信号の復号化と符号変換を行いデータを生成する。３２は、送受信処理部３１と送受信処理部３３を接続し、データのインタフェース、ＴＸ＿ＥＲやＲＸ＿ＥＲなどの信号の送受信およびローカル情報を送る周波数を出力するメディア独立インタフェース部である。
【００１６】
３４は、送受信処理部３３の送信部から出力されたデータによって光信号を変調し、変調された光信号を１００ＢＡＳＥ−ＦＸの光ファイバ１１０に出力する電気／光変換部である。３５は、光ファイバ１１０から入力された光信号を復調してデータを生成する光／電気変換部である。制御部３７は、メディア独立インタフェース部３２の警報信号出力の制御、その他各部の制御を行う。また、ネットワーク管理マネージャ６０とネットワーク管理情報の送信および受信を行うＳＮＭＰユニットへ情報を供給する。
【００１７】
次に、上記構成によるローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータのローカル情報を伝送する動作を説明する。ここで、ローカル情報としてツイストペア線異常の警報信号を加入者側メディアコンバータから局側メディアコンバータへ送るものとする。先ず、ツイストペア線異常が検出されると、検出信号が、制御部１９に供給される。制御部１９は、入力された信号を判断し、信号毎に予め割り当てられている送信周波数、例えば、通信周波数帯域外の周波数１ＭＨｚを送出するように制御信号を出力する。メディア独立インタフェース部１２は、この制御信号を受けて指定された周波数を送出する。局側メディアコンバータは、メディア独立インタフェース部３２において、受信した信号から通信周波数帯域外の周波数を検出し、出力する。制御部３７は、メディア独立インタフェース部３２によって検出された信号に基づきツイストペア線異常の警報信号を生成し、ＳＮＭＰを搭載する装置（図示略）へ出力する。
【００１８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態では、第１の実施の形態で述べた図１を援用するものとする。なお、ここでの、制御部１９は、メディア独立インタフェース部１２のＴＸ＿ＥＮとＴＸ＿ＥＲを制御し、ＰＨＹ部１５からＩＤＬＥ信号とＨＡＬＴ信号の送信タイミングを制御し、制御部３７は、メディア独立インタフェース部３２のＴＸ＿ＥＮとＴＸ＿ＥＲを制御し、ＰＨＹ部３３からＩＤＬＥ信号とＨＡＬＴ信号の送信タイミングを制御する。ＴＸ＿ＥＲとＩＤＬＥ信号の送信に用いられるコードグループは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ／ＦＸを規定するＩＥＥＥ規格８０２．３の条項２４の表２４−１に規定されている。ＴＸ＿ＥＲは、送信側の異常を伝える制御入力信号であり、ＴＸ＿ＥＮは、データの送信を行う制御信号である。ここで、ＴＸ＿ＥＲ＝１、ＴＸ＿ＥＮ＝１とすると、ＩＮＶＡＬＩＤ（無効）コードグループの「Ｈ」（ＨＡＬＴ信号）”００１００”が送信される。また、ＴＸ＿ＥＲを“ＬＯＷ”レベルにするか、あるいは、ＴＸ＿ＥＮを”ＬＯＷ”にすると、ＶＡＬＩＤ（有効）コードグループの「Ｉ」（ＩＤＬＥ信号）”１１１１１”が送信される。ＩＤＬＥ信号の周波数は、６２．５ＭＨｚであり、ＨＡＬＴ信号の周波数は、１２．５ＭＨｚである。ＲＸ＿ＥＲは、受信したデータのエラーを示す信号であり、前記コードグループ「Ｈ」を受信した場合、この出力がアサートされ、前記コードグループ「Ｉ」を受信した場合、デアサートされる。
【００１９】
図３は、ＴＸ＿ＥＲ、ＴＸ＿ＥＮおよびＲＸ＿ＥＲの波形を示す図である。同図を参照して第２の実施の形態の動作を説明する。ここで、ローカル情報は、加入者側メディアコンバータ１０から光ファイバ１１０を介して局側メディアコンバータ３０に送られるものとする。制御部１９は、入力されたローカル情報に基づいて、図３（Ａ）に示すように“１”または“０”のＴＸ＿ＥＲを出力する。ＴＸ＿ＥＲの“１”または“０”を送るタイミングは、入力されたローカル情報によって変えられるものとする。メディア独立インタフェース部１２は、制御部１９からＴＸ＿ＥＲ信号を受けてコードグループ「Ｈ」またはコードグループ「Ｉ」を組み合わせて送出する。
【００２０】
図３（Ｂ）は、伝送路上の４Ｂ５Ｂデータを示している。この例では、周波数６２．５ＭＨｚのＩＤＬＥ信号および周波数１２．５ＭＨｚのＨＡＬＴ信号を交互に送信している。送信されたＩＤＬＥ信号とＨＡＬＴ信号は、光ファイバ１１０を介して局側メディアコンバータ３０によって受信され、メディア独立インタフェース部３２において検出される。そして、図３（Ｃ）に示すように、送信側入力と同じ波形のＲＸ＿ＥＲ信号が出力される。このように、ＴＸ＿ＥＲの“１”または“０”を送るタイミングを変えることによってデータを送信し、また、ＲＸ＿ＥＲを監視してデータを受信するため、あたかもＦＭ変調された信号を得ることができ、これによりメディアコンバータ間で通信することが可能となる。
【００２１】
即ち、ＩＤＬＥ信号は６２．５ＭＨｚで１／０を繰り返す信号であり、ＨＡＬＴ信号は１２．５ＭＨｚで１／０を繰り返す信号であるから、例えばＩＤＬＥ信号およびＨＡＬＴ信号をそれぞれローカル情報の１および０に対応付ければ、これらの信号の組み合わせを周波数の組み合わせにより表現することができる。ここで、ＩＤＬＥ信号とＨＡＬＴ信号はＴＸ＿ＥＮにより任意に発生させることができるから、実際にＦＭ変調器を準備することなく、ＴＸ＿ＥＮを制御することによりあたかもＦＭ変調された信号を得ることができる。従って、この実施の形態２によれば、ＴＸ＿ＥＲのオン・オフのタイミングを操作することにより、任意にローカル情報を生成することができ、しかも特別な回路を付加することなく、あたかもＦＭ変調を用いた情報の伝送が可能になる。
【００２２】
また、この実施の形態２によれば、ローカル情報のキャリアとして実際に送信される信号は、通常の通信で使用されるＩＤＬＥ信号とＨＡＬＴ信号であるから、前述の実施の形態１のように、ローカル情報を送信するための周波数帯域を制限する必要もない。従って、伝送路や電気回路の帯域制限を解消することができる。即ち、キャリア周波数より充分遅い信号ならば、いかなるパルス幅の信号であっても伝送可能となるため、伝送可能な情報量を増やすことができ、かつ受信側での判別が容易になるという利点がある。
【００２３】
（第３の実施の形態）
次に、図面を参照してこの発明の第３の実施の形態について説明する。図２は、同実施形態によるローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータの構成を示すブロック図である。なお、同図において、メディアコンバータ１０，３０の構成を示す図１と同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。７０は、加入者側のメディアコンバータであり、８０は、局側のメディアコンバータである。１８は、電圧変換部２０の入力電圧および出力電圧を監視し、電源電圧が予め定めた警報レベル以下に低下したとき、異常を検出して障害警報信号を出力する電源断検出部である。１３は、障害警報信号に基づいて制御部１９から出力された制御信号により、電源断通知信号を生成するレイヤ１信号生成部である。１４は、送受信処理部１５の送信部の出力とレイヤ１信号生成部１３の出力を多重化する多重化部（ＭＵＸ）である。３６は、光／電気変換部３５によって復調されたデータ信号から電源断通知信号を検出するレイヤ１信号検出部である。
【００２４】
次に、以上のように構成した同実施の形態の動作を説明する。先ず、加入者側メディアコンバータ７０では、電源断検出部１８は、電圧変換部２０の入力および出力電圧と所定の電圧を比較し、電源電圧が所定の電圧以下に低下したとき、障害警報信号を制御部１９に出力する。制御部１９は、この障害警報信号を受けて、通常のデータ送信を中止するように制御信号をメディア独立インタフェース部１２に供給する。そして、レイヤ１信号生成部１３へ制御信号を送り、電源断通知信号を送出させる。多重化部１４は、レイヤ１信号生成部１３の出力と送受信処理部部１５の送信部の出力を多重化した信号を生成する。電気／光変換部１６は、レイヤ１信号生成部１３の出力によって変調された光信号を送出する。局側のメディアコンバータ８０では、光ファイバ１１０を介して受信された信号を光／電気変換部３５で、データ信号に変換する。信号レイヤ１信号検出部３６は、このデータ信号から電源断通知信号を検出して制御部３７に出力する。制御部３７は、障害警報信号を生成してＳＮＭＰユニットを搭載した装置（図示略）へ通知する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機器構成が複雑になるＳＮＭＰユニットを用いずにローカル情報や制御信号の通信回線を構成できるため、メディアコンバータの構成を簡略化することができ、装置コストを低減できるという効果が得られる。また、局側のメディアコンバータから加入者側のメディアコンバータを制御することが可能になり、加入者側メディアコンバータのツイストペアケーブルを用いたＬＡＮとのインタフェースの通信速度や通信モードを局側から設定できるようになり、ネットワークの運用が容易になる。さらに、電源異常などの重要な警報信号を送る回線をＰＨＹ部やメディア独立インタフェース部を通さずに構成できるので、障害の診断が簡単になり回線保守がし易くなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１および第２の実施の形態によるメディアコンバータの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の第３の実施の形態によるメディアコンバータの構成を示すブロック図である。
【図３】ローカル情報を伝送する波形を示す図である。
【符号の説明】
１０，７０…加入者側メディアコンバータ、１１，３１…送受信処理部部、１２，３２…メデイア独立インタフェース部、１３…レイヤ１信号生成部、１４…多重化部、１５，３３…送受信処理部部、１６，３４…電気／光変換部、１７，３５…光／電気変換部、１８…電源断検出部、１９，３７…制御部、２０…電圧変換部、２１，３８…コネクタ、３０，８０…局側メディアコンバー、３６…レイヤ１信号検出部。

Claims

入力データの符号変換および符号化を行い１００ＢＡＳＥ−ＴＸのローカルエリアネットワークに送出する送信部と前記ローカルエリアネットワークから受信した信号を復号化し、符号変換する受信部を有する第１のＰＨＹ部と、
入力データの符号変換および符号化を行う送信部と１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークを介して受信された信号を復号化し、符号変換する受信部を有する第２のＰＨＹ部と、
前記第１のＰＨＹ部と第２のＰＨＹ部を相互に接続し、データのインタフェース、およびエラー信号の送信を行うメディア独立インタフェース部と、
前記第２のＰＨＹ部の送信部から出力された信号により、光信号を変調し、１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークに光信号を送出する電気／光変換部と、
前記１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークから受信した光信号を復調し、生成したデータを前記第２のＰＨＹ部の受信部に供給する光／電気変換部と、前記メディア独立インタフェース部を制御する制御部とを具備するメディアコンバータであって、
前記制御部は、前記メディア独立インタフェース部から送出されるアイドル信号および送信エラー信号の送出タイミングを制御し、これらの信号を組み合わせて送ることによって、前記１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークを介して対向するメディアコンバータとローカル情報の送信および受信を行うことを特徴とするローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータ。
前記メディア独立インタフェース部によって送出されるローカル情報は、障害情報、ステイタス情報、制御信号などからなることを特徴とする請求項１に記載のローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータ。
送信側で、ＶＡＬＩＤ符号とＩＮＶＡＬＩＤ符号を交互に送り、受信側で、正常データ受信状態とエラー受信状態と交互に発生させ、この状態の変化の仕方でローカル情報の伝達を行うことを特徴とするローカル情報伝送機能内蔵メディアコンバータ。
加入者側に設置される第１のメディアコンバータは、
当該メディアコンバータに供給される電源電圧の低下を検出する電源断検出部と、
該電源断検出部から入力された電源異常信号に基づき制御信号を出力する制御部と、該制御部からの制御信号を受けてレイヤ１信号を生成するレイヤ１信号生成部と、
該レイヤ１信号生成部の出力と符号化された送信データを多重化する多重化部とを備え、
１００ＢＡＳＥ−ＦＸのローカルエリアネットワークを介し、前記第１のメディアコンバータに対向して局側に設置される第２のメディアコンバータは、
受信されたデータ信号からレイヤ１信号を検出するレイヤ１信号検出部を備え、
前記第１のメディアコンバータは、前記電源断検出部によって電源電圧の低下が検出されたとき、通常のデータ送信を中止して、前記レイヤ１信号生成部から電源断通知信号を出力し、前記第２のメディアコンバータは、前記レイヤ１信号検出部において、受信されたデータ信号から前記電源断通知信号を検出し、障害警報信号を出力することを特徴とする障害警報信号伝送方式。