JP5236179B2 - Line quality confirmation device for optical signal transmission system - Google Patents
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本発明は、光通信システム、特に光ケーブル区間の光回線品質を確認する光信号伝送システムの回線品質確認装置に関するものである。 The present invention relates to an optical communication system, and more particularly to a line quality confirmation device for an optical signal transmission system for confirming optical line quality in an optical cable section.
移動体通信において、移動端末装置に向けて電波を送信したり、または、移動端末装置からの電波を受信したりするために、無線信号(RF信号)の増幅器を含む無線信号増幅装置を用いている。しかし、トンネル、地下街、ビルの中など電波が届きにくい不感エリアでは、基本的には無線通信を行うことが出来ないため、無線通信の不感地対策として、光ファイバケーブルと光変換型無線信号中継増幅装置で構成される光信号伝送システムが用いられている。この光信号伝送システムは、変復調装置などからの電気信号を光変換型無線信号中継増幅装置で光信号に変換した後、光ファイバで伝送し、不感エリア内にある光変換型無線信号中継増幅装置で光信号から電気信号に変換して移動端末装置に無線送信するものである。 In mobile communication, a radio signal amplifying apparatus including a radio signal (RF signal) amplifier is used to transmit radio waves to a mobile terminal apparatus or receive radio waves from a mobile terminal apparatus. Yes. However, in insensitive areas where radio waves are difficult to reach, such as in tunnels, underground malls, and buildings, wireless communication is basically not possible. Therefore, optical fiber cables and optical conversion type radio signal relays are used as countermeasures for insensitive areas for wireless communication. An optical signal transmission system composed of an amplifier is used. In this optical signal transmission system, an electrical signal from a modulation / demodulation device is converted into an optical signal by an optical conversion type radio signal relay amplification device, and then transmitted by an optical fiber, and the optical conversion type radio signal relay amplification device in a dead area Thus, an optical signal is converted into an electric signal and wirelessly transmitted to the mobile terminal device.
このような光信号伝送システムとしては、一般的な概略構成を図3に示すように変復調装置と信号の送受信を行う光変換型無線中継増幅装置の親局装置15と、電波の不感地で移動端末装置と信号の送受信を行う光変換型無線中継増幅装置の子局装置16とが光ファイバケーブル1,2により接続されている。親局装置15は、下り信号に対して対象としている周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタ3と、信号を増幅する増幅器4と、電気信号を光信号に変換する電気−光変換器(E/O)5と、上り信号に対して光信号を電気信号に変換する光−電気変換器(O/E)8と、信号を増幅する増幅器7と、レベル調整を行うアッテネータ13と、対象としている周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタ6とから構成されている。一方、子局装置16内は、下り信号に対して光信号を電気信号に変換する光−電気変換器(O/E)9と、信号を増幅する増幅器10と、レベル調整を行うアッテネータ13と、対象としている周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタ11と、上り信号に対して対象としている周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタ14と、信号を増幅する増幅器10と、電気信号を光信号に変換する電気−光変換器(E/O)12とから構成されている。
As shown in FIG. 3, a general schematic configuration of such an optical signal transmission system is as follows: a
今、変復調装置からの下り信号がケーブル等により親局装置15に入力されると、入力された信号は帯域通過フィルタ3でその装置が対象としている周波数帯域のみが通過され、増幅器4で増幅され、電気−光変換器(E/O)5によって光信号に変換されて光ファイバケーブル1により伝送される。その後、光信号は子局装置16内の光−電気変換器(O/E)9によって電気信号に変換された後、増幅器10により増幅され、アッテネータ13により電気信号のレベルを調整し帯域通過フィルタ11を通してアンテナ等へ出力される。上り信号も同様にして、アンテナ等からの電気信号が帯域通過フィルタ14を通過した後、増幅器13により増幅され、電気−光変換器(E/O)12により光信号に変換されて光ファイバケーブル2により伝送される。この光信号は、親局装置15にて光−電気変換器(O/E)8により電気信号に変換した後、増幅器7で増幅され、アッテネータ13により電気信号のレベルを調整し帯域通過フィルタ6を通過させた後、ケーブル等により変復調器に出力される。このような光信号伝送システムでは、一般的に親局装置15内部に光分配器を設け、複数の子局装置16が接続できるようになっており、不感エリアをカバーすることが可能である。
Now, when the downstream signal from the modem is input to the
ところで、このような光信号伝送システムにおいて、光ファイバケーブル1,2を敷設した光ケーブル区間の回線品質確認は、OTDR(0ptical Time Domain Renectmeters)等を用いて光ファイバケーブル1,2の損失を試験する方法が一般的である。このOTDRによる試験方法は、単方向からの測定により光ファイバケーブル中の異なる箇所から後方散乱する光パワーを光ファイバケーブルの全長にわたり測定するものであり、光ケーブル区間の途中での融着部分やコネクタ接続部分などでは、その箇所で光反射が発生しており、その反射点などを計測している。また、別の回線品質確認方法として、ビットエラートレートを測定するものがある。例えば、親局装置と子局装置間の情報交換手段としては、図4に示すようにモデム21を使用したものがあり、ここでは親局装置側から子局装置側にデータを伝送する場合の情報交換手段について説明する。まず、子局装置16側に対して予め伝送したいデータを親局装置15側のRAM19に蓄積しておく。次にROM18に記憶されたプログラムによってCPU17からRAM19内のデータを読み取り、回線コントローラ20に対してデータを渡す。回線コントローラ20の内部ではパラレルデータで入力されたデータをシリアル変換して決められた転送レートで時系列にモデム21へシリアル転送する。モデム21に入力されたデータはアナログ変調され、帯域通過フィルタ3および増幅器4を経由して電気−光変換器(E/O)5に入力される。光変換されたデータは光ファイバケーブル1を経由して子局装置16側に伝送される。子局装置16側に受信された光信号は光−電気変換器(O/E)9により、電気信号に変換され増幅器10で信号増幅され、帯域通過フィルタ11を通してモデム用信号を抽出してモデム21に入力される。モデム21に入力されたデータはアナログデータからデジタル復調され、回線コントローラ20に入力される。この入力されたデータはROM18内のプログラムおよびCPU17の命令によりRAM19にデータを蓄積される。この蓄積されたデータは子局装置16内への必要情報として利用される。このようにして親局装置15側から子局装置16側にデータ伝送されるが、子局装置16側から親局装置15側へも同様な手順でデータ伝送が行われる(例えば、特許文献1を参照)。
By the way, in such an optical signal transmission system, the line quality confirmation in the optical cable section in which the
しかしながら、従来の光信号伝送システムの回線品質確認装置におけるビットエラーレートの測定方法では、光ファイバケーブルを敷設した場所に出向き、ビットエラーレート測定器を持ち込み、親局装置15側および子局装置16側にそれぞれ回線コントローラ20とモデム21の間にこれを接続し、親局装置15側および子局装置16側の収納ケースの扉を開けて操作する必要があるため、安易に測定できず現地における作業時間と手間を多く費やしてしまう。
However, in the conventional method for measuring the bit error rate in the line quality confirmation device of the optical signal transmission system, the bit error rate measuring device is headed to the place where the optical fiber cable is laid, and the
本発明の目的は、光ファイバケーブルを敷設した場所にビットエラーレート測定用の機材を持ち込むことがなく、簡易な方法で回線品質を測定することができるようにした光信号伝送システムの回線品質確認装置を提供することにある。 An object of the present invention is to confirm the line quality of an optical signal transmission system in which a line quality can be measured by a simple method without bringing a bit error rate measuring equipment to a place where an optical fiber cable is laid. To provide an apparatus.
本発明は、上記目的を達成するために電気信号を光信号に変換して送信する親局装置と、光信号を受信し電気信号に変換する子局装置との間を光ファイバケーブルを介して接続して構成され、この光ファイバケーブルの回線の品質確認を行う光信号伝送システムの回線品質確認装置において、前記親局装置に光ファイバケーブル回線を通常通信モードからビットエラーレート測定モードに切り替えてビットエラーレートの測定を行う指令を与える保守端末装置を常時接続し、この保守端末装置から出力したビットエラーレート測定結果に基づいて回線品質確認を行うようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an optical fiber cable between a master station device that converts an electrical signal into an optical signal and transmits it and a slave station device that receives the optical signal and converts it into an electrical signal. In the line quality confirmation device of the optical signal transmission system configured to connect and confirm the line quality of the optical fiber cable, the optical fiber cable line is switched to the bit error rate measurement mode from the normal communication mode to the master station apparatus. A maintenance terminal device that gives an instruction to measure the bit error rate is always connected, and the line quality is confirmed based on the bit error rate measurement result output from the maintenance terminal device.
本発明による光信号伝送システムの回線品質確認装置によれば、親局装置側に接続した保守端末装置からの指示によって光ファイバケーブルを経由して測定したBERと、実際のアナログ回線信号に要求される品質指数との対応関係からアナログ回線の品質を評価することができ、BERを測定する場合に、従来のように光ファイバケーブルを敷設した場所に出向いてBER測定用の大掛かりな機材を持ち込んで回線に接続するなどの繁雑な作業がなくなり、既に据付した保守端末装置、親局装置および光ファイバケーブルを使用して簡単にBERを測定して、品質の悪化したときの回線品質を容易に把握することができるようになる。 According to the line quality confirmation device of the optical signal transmission system according to the present invention, it is required for the BER measured via the optical fiber cable and the actual analog line signal in accordance with an instruction from the maintenance terminal device connected to the master station side. The quality of the analog line can be evaluated from the correspondence with the quality index, and when measuring BER, go to the place where the optical fiber cable was laid as before and bring in large equipment for BER measurement Eliminates complicated work such as connecting to the line, and easily measures the BER using the maintenance terminal device, master station device and optical fiber cable that have already been installed, and easily grasps the line quality when the quality deteriorates Will be able to.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態による光信号伝送システムの回線品質確認装置の概略構成を示すブロック構成図である。
親局装置15と子局装置16間を光ファイバケーブル1で接続された構成であり、親局装置15にはパソコン等のシリアル通信が可能なポートを設け、このポートに保守用端末装置22を接続している。この保守用端末装置22を用いて光ファイバケーブル1を経由したBER(Bit Error Rate)測定、つまり(間違えて受信されたビット数)÷(送信したデータのビット数)の測定を行う。BERと、実際のアナログ回線信号に要求される品質指数(S/N比など)との対応関係は論理計算またはシミュレーションにより行い、少なくとも良否判定の閾値を伝送レート毎に予め記憶しておき、この閾値と実際の測定BERとの比較からアナログ回線の回線品質確認を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a line quality confirmation apparatus for an optical signal transmission system according to an embodiment of the present invention.
The
このために保守用端末装置22は、例えば、親局装置15と子局装置16間で定期または非定期的に通常よりも短いBER測定用データを用いてより簡便なBER測定を行う簡便BER測定手段23と、この簡便BER測定手段23により測定したBERと予め設定した閾値とを比較しながら回線品質を監視する通常監視手段24と、この通常監視手段24により測定されたBERが閾値を上回ったとき通常通信モードを一旦終了して自動的にBER測定モードに移行させる移行手段25と、十分な長さのBER測定用データを用いてより正確なBER測定を行う詳細BER測定手段26と、この詳細BER測定手段26により測定したBERを回線品質閾値と共にその表示部に表示したり出力手段27などを有して構成する。
For this purpose, the
通常、親局装置15と子局装置16間は定期または非定期的にポーリングを行っており、それと同じ要領で保守用端末装置22は、簡便BER測定手段23を用いて通常よりも短いBER測定用データを用いてより簡便にBER測定を行い、通常監視手段24により閾値と比較しながら回線品質を監視する。しかし、この通常監視手段24により測定されたBERが閾値を上回ったとき、保守用端末装置22の移行手段25は、通常通信モードを一旦終了して自動的にBER測定モードに移行し、本来の移動通信用無線信号の中継動作を停止し親局装置15と子局装置16間で制御信号のみのやり取りをするテストモード状態に移行させ、詳細BER測定手段26により十分な長さのBER測定用データを用いてより正確なBER測定を行う。その結果はRAM19に記憶した後、出力手段27により上位の監視装置などに通知し、回線品質確認を可能な状態にする。また、その結果はRAM19に記憶した後、保守員が現地に出向いた時に親局装置15のにRAM19に蓄積しておいたデータを保守端末装置22側に吸い上げ、このときに出力手段27に表示した測定結果を黙視して回線状態が悪化した時のBERを把握するようにする。
Normally, polling is performed periodically or irregularly between the
詳細BER測定手段26による正確なBER測定は、保守端末装置22の移行手段25によって親局装置15に対してBER測定開始用コマンドを発行して行う。このコマンドを受信した親局装置15は、テストモード状態に移行させ、その後、図4に示した回線コントローラ20にデータを渡し、モデム21、電気−光変換器(E/O)5および光ファイバケーブル1を経由して子局装置16側にループコマンドを送信する。子局装置16では、光−電気変換器(O/E)9、モデム21および回線コントローラ20を経由して、これをRAM19に記憶する。記憶されたデータはROM18内のプログラムによって解析され、子局装置16は子局装置16側の回線コントローラ20をループモードに設定すると共に、親局装置15に対して子局装置16側をループ状態にしたことをコマンド送信する。
Accurate BER measurement by the detailed BER measurement unit 26 is performed by issuing a BER measurement start command to the
次に、実際にBER測定を行うために、保守用端末装置22の詳細BER測定手段26は、BER測定用データとしてPN9段(511)擬似ランダムパターン等を使用し、親局装置15側に送る。親局装置15から出力されたデータは、光ファイバケーブル1を経由して子局装置16に入り、回線コントローラ20がループモードになっているため折り返され、再び、親局装置15側にデータが戻される。このデータは、親局装置15から保守用端末装置22に入力され、保守用端末装置22の詳細BER測定手段26では、戻されたデータと、送信した測定用データであるPN9段(511)擬似ランダムパターン等と比較し、データ化けがないかどうかを確認する。この操作を繰り返してBER測定を継続する。
Next, in order to actually perform the BER measurement, the detailed BER measurement means 26 of the
BER測定を終了する場合、保守用端末装置22からBER終了コマンドを親局装置15経由で子局装置16側に送り、子局装置16側の回線コントローラ20のループモードをオフにして通常通信モードに戻す。これと同時に、保守用端末装置22の出力手段27では、送信した総出力ビット数と、受信したエラービット総数を算出し、BERを計算し、その表示画面等に伝送レート毎に予め記憶しておいた良否判定の閾値と、今回の測定結果のBERとを表示したりして、両者の比較からアナログ回線の回線品質確認を可能な状態にする。
When the BER measurement is terminated, a BER termination command is sent from the
BER測定開始用コマンドのような親局装置15と子局装置16間でやり取りされるコマンドは、誤り検出または再送等をしなくても確実に送受信できるように最低の伝送レート、例えばITU−T勧告のV.21 FSK 300bpsを用いるが、このような伝送レートでは高品質の回線では十分な精度でBER測定を行うのに多くの時間がかかるので、エラーが少ないときは徐々にBER測定用データの伝送レートを上げて行き、例えばV.33 64QAM 14400bpsとするのが良い。
A command exchanged between the
また、ここではBER測定開始用コマンドを保守用端末装置22から与えるようにしたが、その他の方法として、親局装置15内に予めBER測定開始用コマンドを用意しておく方法もある。この場合、保守用端末装置22はBER測定開始モードへの移行およびBER結果の表示を行い、その他の機能は親局装置15側に持たせることになる。
In addition, although the BER measurement start command is given from the
図2は、上述したBER測定時の処理動作を示したフローチャートである。
ステップS1で親局装置15が保守用端末側装置22からBER測定開始用コマンドを受信すると、親局装置15は、ステップS2で上述したように子局装置16に対してループコマンドを発行する。これを受信した子局装置16は、ステップS3で自局側の回線コントローラ20を通常通信モードからループモードに変更する。その後、ステップS4で親局装置15はROM18内部に予め記憶しておいたPN9段(511)擬似ランダムパターン等を子局装置16に対してデータ送信する。光ファイバケーブル1を経由して子局装置16で受信されたこのデータは、ステップS5で子局装置16側の回線コントローラ20の部分で折り返され、再び、親局装置15側に戻される。親局装置15側では、ステップS6で送信データとのコンベアチェックを行い、データが異なっている場合には、ステップS8でエラー数のカウントアップを行う。
FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation at the time of the above-described BER measurement.
When the
続くステップS9で親局装置15は、保守用端末装置22側からのBER測定終了コマンドを受信しているか否かの判定を行い、その結果、BER測定終了コマンドを受信していない場合、ステップS4に戻って再びPN9段(511)擬似ランダムパターン等を送り計測を継続する。一方、判定の結果、保守用端末装置22側からBER測定終了コマンドを受信した場合は、BER測定モードから通常通信モードへ切り替えると共に、ステップS10で送信した総出力ビット数と、受信したエラー総数とを算出してBERを計算するなどし、ステップS11で保守端末装置22の表示画面に結果を出力する。
In subsequent step S9, the
このような光信号伝送システムによれば、親局装置15側に接続した保守端末装置22からの指示によって光ファイバケーブル1を経由して測定したBERと、実際のアナログ回線信号に要求される品質指数との対応関係からアナログ回線の品質を評価することができ、BERを測定する場合に、従来のように光ファイバケーブルを敷設した場所に出向いてBER測定用の大掛かりな機材を持ち込んで回線に接続するなどの繁雑な作業がなくなり、既に据付した保守端末装置22、親局装置15および光ファイバケーブル1を使用して簡単にBERを測定して、品質の悪化したときの回線品質を容易に把握することができるようになる。
According to such an optical signal transmission system, the BER measured via the
また本発明に実施に際して保守用端末装置22は、上述したように親局装置15と子局装置16間で定期または非定期的に通常よりも短いBER測定用データを用いてより簡便なBER測定を行う簡便BER測定手段23と、この簡便BER測定手段23により測定したBERと予め設定した閾値とを比較しながら回線品質を監視する通常監視手段24と、この通常監視手段24により測定されたBERが閾値を上回ったとき通常通信モードを一旦終了して自動的にBER測定モードに移行させる移行手段25と、十分な長さのBER測定用データを用いてより正確なBER測定を行う詳細BER測定手段26と、この詳細BER測定手段26によるBER測定結果を回線品質閾値と共にその表示部に表示したり出力手段27とを有して構成する。このような光信号伝送システムの回線品質確認装置によれば、簡便BER測定手段23によって通常通信モードのままで回線に悪影響を与えることなく簡便なBER測定を行うことができ、回線品質が所定状態よりも悪化した場合には、通常通信モードを一旦終了して詳細BER測定手段26を用いてより正確なBER測定を行うことができるので、一層、効率的なBER測定と回線品質確認を行うことができるようになる。
In carrying out the present invention, the
本発明による光信号伝送システムの回線品質確認装置は、図1に示した構成のものに限定することなく、他の構成のものにも適用することができる。 The line quality confirmation apparatus for an optical signal transmission system according to the present invention is not limited to the one shown in FIG. 1 but can be applied to other ones.
1,2 光ファイバケーブル
3,11 帯域通過フィルタ
4,10 増幅器
5 電気−光変換器(E/O)
9 光−電気変換器(O/E)
15 親局装置
16 子局装置
17 CPU
18 ROM
19 RAM1
20 回線コントローラ
22 保守用端末装置
DESCRIPTION OF
9 Opto-electric converter (O / E)
15
18 ROM
19 RAM1
20
Claims (1)
前記親局装置に常時接続した保守端末装置を設け、当該保守端末装置は、詳細BER測定用データを用いて詳細BER測定を行う詳細BER測定手段と、当該詳細BER測定データより短いBER測定用データを用いて簡便BER測定を行う簡便BER測定手段を有しており、A maintenance terminal device that is always connected to the master station device is provided. The maintenance terminal device includes detailed BER measurement means for performing detailed BER measurement using the detailed BER measurement data, and BER measurement data shorter than the detailed BER measurement data. Has a simple BER measurement means for performing simple BER measurement using
前記通信モード時に前記簡便BER測定手段が前記光ファィバケーブルを介した光信号伝送上での簡便BER測定を行い、The simple BER measurement means performs simple BER measurement on optical signal transmission via the optical fiber cable during the communication mode,
予め定めた基準用の閾値と前記簡便BER測定結果とを比較し、Compare the threshold value for a predetermined reference with the simple BER measurement result,
前記閾値よりも大きい簡便BER測定結果であるとき、回線品質の簡易な品質悪化との判定を行うと共に、前記通信モードを一時的に中断し、When the simple BER measurement result is larger than the threshold value, it is determined that the line quality is simply deteriorated, and the communication mode is temporarily interrupted.
前記通信モードが一時的に中断されている時に、前記詳細BER測定手段が前記親局装置と前記子局装置とを用いて前記光ファィバケーブルを介した光信号伝送上での詳細BER測定を行い、When the communication mode is temporarily interrupted, the detailed BER measurement means uses the master station device and the slave station device to measure the detailed BER on the optical signal transmission via the optical fiber cable. And
前記測定結果を記憶して前記通信モードに戻す、Storing the measurement results and returning to the communication mode;
ことを特徴とする光信号伝送システムの回線品質確認装置。An apparatus for confirming the line quality of an optical signal transmission system.
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