JP5311494B2 - データ中継用光通信システム、およびその試験方法 - Google Patents

Description

本発明はデータ中継用光通信システムに関し、特に該システムで通信品質の確保のために行う試験に関する。

一方と他方のコンピュータネットワーク相互間でデータを中継するデータ中継には、中継されるデータの容量が加速度的に増大していることに伴って、光回線を利用した光通信システムが適用されることが多くなっている。そのような光通信システムは、既に重要な社会的インフラの一つであると言えるので、光回線の断線や通信機器の故障に伴う通信品質の低下は、できるだけ回避されねばならない。

図１１は、一般的なデータ中継用光通信システム９０１の構成を示す説明図である。データ中継システム９０１は、一方のＬＡＮ（Local Area Network）９１３に接続されたセンタ装置９１１と、他方のＬＡＮ９１４に接続されたリモート装置９１２との間が光回線９１０で結ばれることによって、センタ装置９１１とリモート装置９１２とが光信号を交換し、これによって一方のＬＡＮ９１３と他方のＬＡＮ９１４との間で相互にデータの交換を行うことが可能となっているという構成である。

これに関連して、次のような技術文献がある。特許文献１には、光線路上に複数個のメディアコンバータを含む光リンクで、トリガパケットに対する返信によって障害発生箇所を特定するという障害検出システムが記載されている。特許文献２には、伝送装置に監視フレーム検査部を設け、ここで検出された異常の頻度が閾値を超えた場合に警報を発するという回線品質監視システムが記載されている。

特開２００２−３５３９８１号公報 特開２００５−２６０７３４号公報

しかしながら、このような光通信システムで通信品質を低下させる通信エラーが発生した場合、その原因および発生箇所の特定は困難であった。

たとえば、図１１に示したデータ中継用光通信システム９０１で通信エラーが発生した場合、同じ通信エラーであっても、その原因がセンタ装置９１１およびリモート装置９１２の電気系統と、これらの間を結ぶ光系統（光回線９１０）のうちのいずれに存在するかを特定するには、この光通信システム９０１全体の動作を手動で停止して、その上で各装置および回線に対して試験を手動で実施する必要がある。

さらに、その障害の発生箇所を特定できても、その内容および原因を具体的に把握するために、その発生箇所である回線もしくは装置に対して、より詳細な試験を手動で実施する必要がある。以上の作業には、長時間の通信停止を必要とし、また作業に掛かる労力も膨大であり、さらに自動化も困難である。

特許文献１に記載の発明では、トリガパケットに対する返信によって、光線路上の複数個のメディアコンバータのうちのいずれに障害が発生したかを特定することはできる。しかしながら、障害の発生した箇所の特定はできても、その障害の発生原因の特定については、その発生箇所である回線もしくは装置に対して、やはり長時間の通信停止を必要とする煩雑な作業をしなければならない。これに特許文献２に記載の技術を組み合わせても、この問題は解決されない。

本発明の目的は、長時間の通信停止を必要とせず、かつ少ない労力で通信エラーの原因および発生箇所を特定することを可能とするデータ中継用光通信システム、およびその試験方法と試験プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るデータ中継用光通信システムは、一方のＬＡＮ（Local Area Network）から受信したユーザデータを光回線経由で送信するセンタ装置と、光回線を経由して受信したユーザデータを他方のＬＡＮに送信するリモート装置とからなるデータ中継用光通信システムであって、センタ装置が、光回線を経由して送信された試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を測定する第１のエラー検出機能と、第１のエラー検出機能で検出されたフレーム誤り率が予め決められた閾値を超えた場合にリモート装置に対してテストモードへの移行を指令する試験制御信号を生成し出力する第１の試験制御信号出力機能とを有する第１の制御部を備え、リモート装置が、他方のＬＡＮとの間でユーザデータを送受信するＬＡＮ側インタフェースと、光回線との間で送受信する光信号とユーザデータとを相互に変換するＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段と、リモート装置に対してビット誤り率を検出するための第１の試験データを生成し送出する第２の制御部と、第１の試験データをＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を通さずに制御部に入力させるループ経路と、第１の試験データをループ経路とＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段のいずれに通すかを切り替えるスイッチとを備え、第２の制御部が、センタ装置からの試験制御信号を受信する試験制御信号検出機能と、試験制御信号に反応してスイッチを第１の試験データがループ経路を通り得るように切り替えるループ制御信号出力機能と、試験制御信号に反応して誤り検出符号を含む第１の試験データを生成し送出する試験データ出力機能と、誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を検出する第２のエラー検出機能と、を有すると共に、リモート装置でループ制御信号出力機能がビット誤り率をセンタ装置に返信した後で、試験制御信号検出機能が、光回線に対してビット誤り率を検出するための第２の試験データを生成してＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を介してセンタ装置に返信させることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るデータ中継用光通信システムの試験方法は、一方のＬＡＮ（Local Area Network）から受信したユーザデータを光回線経由で送信するセンタ装置と、光回線を経由して受信したユーザデータを他方のＬＡＮに送信するリモート装置とからなるデータ中継用光通信システムにあって、光回線を経由して送信された試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率をセンタ装置の第１のエラー検出機能が測定し、第１のエラー検出機能で検出されたフレーム誤り率が予め決められた閾値を超えた場合にリモート装置に対してテストモードへの移行を指令する試験制御信号をセンタ装置の第１の試験制御信号出力機能が生成して出力し、センタ装置から受信した試験制御信号に反応してリモート装置に対してビット誤り率を検出するための第１の試験データをリモート装置の試験データ出力機能が送出し、試験制御信号に反応して第１の試験データが予め備えられたＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を通らず予め備えられたループ経路を通り得るように予め備えられたスイッチをリモート装置のループ制御信号出力機能が切り替えを行い、第１の試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率をリモート装置の第２のエラー検出機能が検出し、検出されたビット誤り率をＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段に出力し得るようにスイッチをリモート装置のループ制御信号出力機能が切り替えを行い、第１の試験データに対するビット誤り率をリモート装置の第２の試験制御信号出力機能が出力してセンタ装置に返信させ、光回線に対してビット誤り率を検出するための第２の試験データをリモート装置の試験制御信号検出機能が生成し、生成された第２の試験データをリモート装置の試験制御信号検出機能がＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を介してセンタ装置に返信させ、光回線を経由して送信された第２の試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用してセンタ装置の第１のエラー検出機能が当該データのビット誤り率を測定することを特徴とする。

上述したように本発明は、リモート装置内部の電気系統にループを生成してビット誤り率の試験が可能なように構成したので、通信エラーの原因が電気系統と光系統のうちのいずれに存在するかを特定することが容易にでき、これによって、長時間の通信停止を必要とせず、かつ少ない労力で通信エラーの原因および発生箇所を特定することが可能であるという優れた特徴を持つデータ中継用光通信システム、およびその試験方法と試験プログラムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るデータ中継システムの構成を示す説明図である。 図１で示したセンタ装置のより詳しい構成を示す説明図である。 図１で示したリモート装置のより詳しい構成を示す説明図である。 図１〜３で示したセンタ装置およびリモート装置の試験制御信号出力機能が送信する試験制御信号の種類を示す表である。 図１〜３で示したセンタ装置およびリモート装置の試験データ出力機能が送信する試験データの種類を示す表である。 図１〜３で示したデータ中継システムで、後述する試験モードに移行する前にあらかじめ行われる初期設定の動作を示すフローチャートである。 図１〜３で示したデータ中継システムで、センタ装置の側で試験移行閾値を超えるエラーが検出されて試験モードに移行して試験を行う際の動作を示すフローチャートである。 図７の続きである。 図１〜３で示したデータ中継システムで、リモート装置の側で試験移行閾値を超えるエラーが検出されて試験モードに移行して試験を行う際の動作を示すフローチャートである。 図９の続きである。 一般的なデータ中継用光通信システムの構成を示す説明図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の構成について添付図１〜３に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係るデータ中継用光通信システム（データ中継システム１）は、一方のＬＡＮ（Local Area Network）１３から受信したユーザデータを光回線１０経由で送信するセンタ装置１１と、光回線を経由して受信したユーザデータを他方のＬＡＮ１４に送信するリモート装置１２とからなるデータ中継用光通信システムである。このシステムで、センタ装置１１が、リモート装置から受信した信号に含まれる誤り検出符号を利用して当該信号のフレーム誤り率を測定する第１のエラー検出機能１０５と、第１のエラー検出機能で測定されたフレーム誤り率が予め決められた閾値を超えた場合にリモート装置に対してテストモードへの移行を指令する試験制御信号を生成して出力する第１の試験制御信号出力機能１０３と持つ第１の制御部２４ｃを備える。そしてリモート装置１２が、他方のＬＡＮ１４にユーザデータを送信するＬＡＮ側インタフェース３１と、センタ装置から受信した光信号をユーザデータに変換してＬＡＮ側インタフェースに送信すると共に他方のＬＡＮから送り込まれる送信データを光信号に変換してセンタ装置に送信するＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３と、リモート装置に対してビット誤り率を検出するための第１の試験データを生成し送出する第２の制御部３４ｃと、第１の試験データをＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を通さずに制御部に入力させるループ経路３２ｃと、第１の試験データをループ経路とＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段のいずれに通すかを切り替えるスイッチ３２ａ〜ｂとを備える。この第２の制御部３４ｃは、センタ装置からの試験制御信号を受信する試験制御信号検出機能２０４と、試験制御信号に反応して作動しスイッチを第１の試験データがループ経路を通り得るように切り替えるループ制御信号出力機能２０２と、試験制御信号に反応して作動し第１の試験データを生成し送出する試験データ出力機能２０１と、第１の試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を検出する第２のエラー検出機能２０５と、ビット誤り率をＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段に出力し得るようにループ制御信号出力機能にスイッチを切り替えさせると共に、ビット誤り率を送信データとしてＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を介してセンタ装置に返信させる第２の試験制御信号出力機能２０３とを備える。

また、リモート装置１２でループ制御信号出力機能２０２がビット誤り率をセンタ装置に返信させた後で、試験制御信号検出機能２０３が第２の試験データを生成し、センタ装置１１の第１のエラー検出機能２０５が、光回線を経由して送信された試験データに含まれる誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を測定する。

さらにリモート装置１２が、試験制御信号および試験データを他方のＬＡＮに送出する前に破棄する試験データ破棄部３４ｄを有する。また、第２の試験データ出力機能２０１は、複数のデータ長および複数のデータパターンを持つ試験データを生成する。

そしてリモート装置１２が、試験データに対するビット誤り率を測定する動作を行っている間に他方のＬＡＮからリモート装置に送信されたユーザデータを一時的に保存するバッファ３４ａを有する。また、センタ装置１１が、第２の試験制御信号出力機能２０３から受信したビット誤り率を表示するユーザインタフェース２５を有する。

以上の構成を備えることにより、このデータ中継用光通信システムは、長時間の通信停止を必要とせず、かつ少ない労力で通信エラーの原因および発生箇所を特定することが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るデータ中継システム１の構成を示す説明図である。データ中継システム１は、一方のＬＡＮ（Local Area Network）１３に接続されたセンタ装置１１と、他方のＬＡＮ１４に接続されたリモート装置１２との間が光回線１０で結ばれることによって、センタ装置１１とリモート装置１２とが光信号を交換し、これによって一方のＬＡＮ１３と他方のＬＡＮ１４との間で相互にデータの交換を行うことが可能となっているという構成である。以後、センタ装置１１から見たリモート装置１２、またはリモート装置１２から見たセンタ装置１１のことを対向装置という。

図２は、図１で示したセンタ装置１１のより詳しい構成を示す説明図である。センタ装置１１は、一方のＬＡＮ１３に接続してデータの送受信を行うＬＡＮ側インタフェース２１と、後述する光側インタフェース２２と、電気信号と光信号とを相互に変換して光回線１０を介して対向装置に光信号を送受信するＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３と、これらＬＡＮ側インタフェース２１および光側インタフェース２２の動作を制御するマイクロコンピュータを備えた第１の第１の変換制御手段２４と、ユーザに対して処理状態などを提示し、かつユーザからの操作入力を受け付けるユーザインタフェース２５とで構成される。

光側インタフェース２２は、スイッチ２２ａおよび２２ｂと、ループ経路２２ｃとを備える。スイッチ２２ａおよび２２ｂは「ｃ」端子が第１の変換制御手段２４に、「ｔ」端子がループ経路２２ｃ側に、「ｎ」端子がＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３に接続されている。そして、これらのスイッチは、第１の変換制御手段２４からのループ制御信号で「ｃ端子とｎ端子の接続」と「ｃ端子とｔ端子の接続」という２つの状態を切り替えることができる。

即ち、スイッチ２２ａおよび２２ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態とすれば、ＬＡＮ側インタフェース２１および第１の変換制御手段２４からの電気信号が、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３を介して光信号として光回線１０内に送出され、また光回線１０からの光信号をＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３を介して第１の変換制御手段２４およびＬＡＮ側インタフェース２１が受けることができる。スイッチ２２ａおよび２２ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態とすれば、ＬＡＮ側インタフェース２１および第１の変換制御手段２４からの電気信号がＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３には送出されず、ループ経路２２ｃを介して第１の変換制御手段２４およびＬＡＮ側インタフェース２１に返される。スイッチ２２ａおよび２２ｂの初期値は「ｃ端子とｎ端子の接続」状態である。

第１の変換制御手段２４は、対向装置に送信されるべき送信データを一時保存するメモリであるバッファ２４ａと、後述するスイッチ２４ｂと、コンピュータプログラムを実行する主体である制御部２４ｃと、対向装置から送られてきた後述する試験データおよび試験制御信号のデータをＬＡＮ側インタフェース２１に送出される前に破棄する試験データ破棄部２４ｄと、後述の試験移行閾値などの設定値を記憶するメモリである設定記憶部２４ｅとを備える。

スイッチ２４ｂは、「ｃ」端子がＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３に、「ｔ」端子が制御部２４ｃに、「ｎ」端子がバッファ２４ａに接続されている。スイッチ２４ｂは、制御部２４ｃからのループ制御信号で「ｃ端子とｎ端子の接続」と「ｃ端子とｔ端子の接続」という２つの状態を切り替えることができる。スイッチ２４ｂの初期値も「ｃ端子とｎ端子の接続」状態である。

即ち、スイッチ２４ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態とすれば、バッファ２４ａからの電気信号が光側インタフェース２２に送出され、即ちＬＡＮ側インタフェース２１から受け取った送信データが光側インタフェース２２に送出される。スイッチ２４ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態とすれば、制御部２４ｃで生成された信号が光側インタフェース２２に送出される。

制御部２４ｃでは、第１の試験データ出力機能１０１と、第１のループ制御信号出力機能１０２と、第１の試験制御信号出力部１０３と、第１の試験制御信号検出機能１０４と、第１のエラー検出機能１０５と、試験結果表示機能１０６とが、各々コンピュータプログラムとして実行される。これらの各部は、コンピュータプログラムとして実行されるものとしてもよいし、また電気回路によってハードウェア的に実現されるものとしてもよい。

試験データ出力機能１０１は、後述する試験データを光側インタフェース２２に向けて送出する。ループ制御信号出力機能１０２は、光側インタフェース２２のスイッチ２２ａおよび２２ｂ、そして第１の変換制御手段２４のスイッチ２４ｂを切り替えさせるループ制御信号を送出する。ループ制御信号出力機能１０２は、スイッチ２２ａ・２２ｂとスイッチ２４ｂとを、それぞれ別個に切り替えさせることができる。試験制御信号出力部１０３は、対向装置に対して後述する試験制御信号を出力する。

試験制御信号検出機能１０４は、対向装置から送られてきた試験制御信号を検出する。エラー検出機能１０５は、対向装置から送られてきた試験データのビット誤り率を、この試験データに含まれる公知のパリティビット、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）などのような誤り検出符号を利用して検出する。またエラー検出機能１０５は、対向装置から送られてきた試験データ以外のデータのフレーム誤り率を検出することもできる。そして試験結果表示機能１０６は、エラー検出機能１０５が検出したビット誤り率をユーザインタフェース２５に表示する。

図３は、図１で示したリモート装置１２のより詳しい構成を示す説明図である。リモート装置１２もセンタ装置１１と同様に、他方のＬＡＮ１４に接続してデータの送受信を行うＬＡＮ側インタフェース３１と、後述する光側インタフェース３２と、電気信号と光信号とを相互に変換して光回線１０を介して対向装置に光信号を送受信するＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３と、これらＬＡＮ側インタフェース３１および光側インタフェース３２の動作を制御する第２の変換制御手段３４とで構成される。ただし、ユーザインタフェースはセンタ装置１１のみに備えられており、リモート装置１２には無い。

光側インタフェース３２は、スイッチ３２ａおよび３２ｂと、ループ経路３２ｃとを備える。また、第２の変換制御手段３４は、対向装置に送信されるべき送信データを一時保存するメモリであるバッファ３４ａと、スイッチ３４ｂ、およびコンピュータプログラムを実行する主体である制御部３４ｃと、試験データ破棄部３４ｄと、設定記憶部３４ｅとを備える。これらは、センタ装置１１側の同名の動作部と同一の動作をする。

制御部３４ｃでは、センタ装置１１と同様に、第２の試験データ出力機能２０１と、第２のループ制御信号出力機能２０２と、第２の試験制御信号出力部２０３と、第２の試験制御信号検出機能２０４と、第２のエラー検出機能２０５とが、各々コンピュータプログラムとして実行される。これらの各機能部の機能は、センタ装置１１の同名の機能部とそれぞれ同一である。ただし、試験結果表示機能１０６はセンタ装置１１のみで動作し、リモート装置１２には無い。

以後、センタ装置１１とリモート装置１２のいずれで動作するかが明確である場合に、これらの装置もしくは機能の名称の冒頭の「第１の」もしくは「第２の」を省略する場合がある。

図４は、図１〜３で示したセンタ装置１１およびリモート装置１２の試験制御信号出力部１０３が送信する試験制御信号の種類を示す表である。試験制御信号には、大きく分けて対向装置に対する要求である「要求信号」と、対向装置からの要求信号に対する応答である「応答信号」とに分かれる。

「要求信号」には、センタ装置１１がリモート装置１２に対して後述の試験移行閾値の初期設定を要求する「試験移行閾値設定」、対向装置に試験モードでの動作への移行を要求する「試験開始要求」、対向装置に試験モードでの動作の終了を要求する「試験終了要求」の３種類がある。このうち「試験移行閾値設定」はセンタ装置１１のみが発信できる。他の２種類はセンタ装置１１とリモート装置１２の両方が発信できる。

「応答信号」には、リモート装置１２がセンタ装置１１に試験移行閾値の初期設定が完了したことを通知する「試験移行閾値設定応答」、試験開始要求に反応して試験モードでの動作への移行が完了したことを対向装置に通知する「試験開始応答」、試験終了要求に反応して試験モードでの動作が終了したことを対向装置に通知する「試験終了応答」、および試験モードでの動作の結果として検出されたビット誤り率を対向装置に通知する「試験結果通知」の４種類がある。このうち「試験移行閾値設定応答」はリモート装置１２のみが発信できる。他の３種類はセンタ装置１１とリモート装置１２の両方が発信できる。

これらの試験制御信号は、通常のＭＡＣフレームと比べて信号長を他の信号と比べて短くしているので、試験データ破棄部２４ｄおよび３４ｄではこれを識別して破棄することができる。従って、これらの試験制御信号が一方のＬＡＮ１３および他方のＬＡＮ１４に送出されて通信に影響を与えることは無い。

図５は、図１〜３で示したセンタ装置１１およびリモート装置１２の試験データ出力機能１０１が送信する試験データの種類を示す表である。ここでは、試験データのデータ長として、通信規格で規定されている範囲で最長を示す「Ｌ」、最短を示す「Ｓ」、およびＬおよびＳの中間値である「Ｍ」という３種類の値を用意している。また、その内容のパターンとして、「全て０」「全て１」「１と０との交番」「１と０とがランダムに出現」の４パターンを用意している。もちろん実際の実施形態では、この例の通りには限定されない。

センタ装置１１およびリモート装置１２では、エラーがデータの長さや内容に依存して、特定のデータ長もしくはデータパターンに対してのみエラーが発生するという場合がある。従って、試験データのデータ長およびデータパターンを複数種類準備しておくことにより、より有効にビット誤り率を測定し、その発生原因を特定することが可能となる。

また、これらの試験データは、通常のユーザデータと識別可能なようになっている。たとえば、フレーム末尾のＦＣＳを反転させるようにしてもよい。また、試験データ破棄部２４ｄおよび３４ｄとしてＬ２スイッチを利用し、試験制御信号および試験データを通常のＭＡＣフレーム（Media Access Control frame）とは異なるデータ形式としてもよい。これらのようにすれば、試験データは試験データ破棄部２４ｄおよび３４ｄで識別されて破棄されるので、一方のＬＡＮ１３や他方のＬＡＮ１４に送出されて通信に影響を与えることは無い。

（初期設定）
図６は、図１〜３で示したデータ中継システム１で、後述する試験モードに移行する前にあらかじめ行われる初期設定の動作を示すフローチャートである。データ中継システム１の管理者であるユーザは、センタ装置１１でユーザインタフェース２５を操作して「初期設定開始」のコマンドと、センタ装置１１とリモート装置１２に実際に設定する試験移行閾値とを入力する（ステップＳ２０１）。

この入力を受けたセンタ装置１１では、入力された試験移行閾値を設定記憶部２４ｅに記憶する（ステップＳ２０２）と同時に、試験制御信号出力部１０３がリモート装置１２に対して送信する閾値設定要求を生成して（ステップＳ２０３）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてリモート装置１２に送信する（ステップＳ２０４）。この閾値設定要求には、ステップＳ２０１で入力された試験移行閾値がデータとして含まれている。

閾値設定要求を受けたリモート装置１２では、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３が受けた光信号の中から、試験制御信号検出機能２０４がこの閾値設定要求を受信して（ステップＳ２０５）、そこに含まれる試験移行閾値を設定記憶部３４ｅに記憶し（ステップＳ２０６）。そして試験制御信号出力部２０３がセンタ装置１１に返信する閾値設定応答を生成して（ステップＳ２０７）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に返信する（ステップＳ２０８）。センタ装置１１がこれを受信して終了する（ステップＳ２０９）。

ここで、ステップＳ２０１ではセンタ装置１１とリモート装置１２の両方に対して試験移行閾値を入力する必要はなく、どちらか片方の装置だけでもよいし、また各々の装置に対して別々の数値を入力することもできる。ここでいう試験移行閾値とは、より具体的にはフレーム誤り率（単位時間あたりのエラーフレーム検出回数）についての閾値である。

（センタ装置側を契機とした動作）
図７〜８は、図１〜３で示したデータ中継システム１で、センタ装置１１の側で試験移行閾値を超えるエラーが検出されて試験モードに移行して試験を行う際の動作を示すフローチャートである。ここで、図６で示した初期設定が既になされていて、センタ装置１１の設定記憶部２４ｅとリモート装置１２の設定記憶部３４ｅのいずれにも試験移行閾値が設定されているものとする。

センタ装置１１のエラー検出機能１０５は、光回線１０を介した通信で発生するエラーを常時監視している（ステップＳ３０１）。これで監視されたフレーム誤り率が試験移行閾値としてあらかじめ初期設定された値を超えたか否かを判断して（ステップＳ３０２）、超えた場合に以下の処理に進む。

まずセンタ装置１１のループ制御信号出力機能１０２が、スイッチ２４ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態から「ｃ端子とｔ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ３０３）。そして試験制御信号出力部１０３が、リモート装置１２に送信する試験制御開始要求を生成して（ステップＳ３０４）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてリモート装置１２に送信する（ステップＳ３０５）。

この試験制御開始要求を受けたリモート装置１２では、試験制御信号検出機能２０４がこれを受信して（ステップＳ３０６）、スイッチ３４ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態から「ｃ端子とｔ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ３０７）。試験制御信号出力部２０３がセンタ装置１１に返信する試験制御開始応答を生成して（ステップＳ３０８）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信し（ステップＳ３０９）、センタ装置１１がこれを受信する（ステップＳ３１０）。

試験制御開始要求に反応したリモート装置１２のループ制御信号出力機能２０２は、自らの光側インタフェース３２のスイッチ３２ａおよび３２ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態から「ｃ端子とｔ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号、即ちループ制御信号を発信する（ステップＳ３１１）。

ステップＳ３１４で、リモート装置１２内部で試験用ループが形成された状態となる。そこで試験データ出力機能２０１が試験データを生成する（ステップＳ３１２）。この試験データはＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３には送出されず、ループ経路３２ｃを通ってエラー検出機能２０５に返される。エラー検出機能２０５は、受信した試験データに対してビット誤り率を検出する（ステップＳ３１３）。

これが終了したら、リモート装置１２のループ制御信号出力機能２０２が、自らの光側インタフェース３２のスイッチ３２ａおよび３２ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態から「ｃ端子とｎ端子の接続」状態へと切り替えさせる制御信号を発信して、試験用ループを解除する（ステップＳ３１４）。この段階では、第２の変換制御手段３４のスイッチ３４ｂは「ｃ端子とｔ端子の接続」状態のままである。

ここでリモート装置１２の試験制御信号出力部２０３は、ステップＳ３１３でエラー検出機能１０５で試験データについて検出したビット誤り率をセンタ装置１１に返信する試験結果通知を生成して（ステップＳ３１５）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信し（ステップＳ３１６）、センタ装置１１がこれを受信する（ステップＳ３１７）。

そしてリモート装置１２の試験データ出力機能２０１は、再び試験データを生成する（ステップＳ３２１）。Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信する（ステップＳ３２２）。センタ装置１１のエラー検出機能１０５は、光回線１０を介して受信したこの試験データにビット誤り率を検出する（ステップＳ３２３）。

これに反応して、今度はセンタ装置１１側でループ制御信号出力機能１０２が、自らの光側インタフェース２２のスイッチ２２ａおよび２２ｂ、および第１の変換制御手段２４のスイッチ２４ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態から「ｃ端子とｔ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号、即ちループ制御信号を発信する（ステップＳ３２４）。

そしてセンタ装置１１の試験データ出力機能１０１が、試験データを生成する（ステップＳ３２５）。この試験データはＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３には送出されず、ループ経路２２ｃを通ってエラー検出機能１０５に返される。エラー検出機能１０５は、受信した試験データにエラーが発生したか否かを検出する（ステップＳ３２６）。

これが終了したら、センタ装置１１のループ制御信号出力機能１０２が、自らの光側インタフェース２２のスイッチ２２ａおよび２２ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態から「ｃ端子とｎ端子の接続」状態へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ３２７）。この段階では、第１の変換制御手段２４のスイッチ２２ｂは「ｃ端子とｔ端子の接続」状態のままである。

即ち、ステップＳ３２４〜３２７の処理は、ステップＳ３１１〜３１４でリモート装置１２内部で行われた処理と同一の動作を、今度はセンタ装置１１内部で行うということを意味する。

そしてセンタ装置１１の試験制御信号出力部１０３が、今度は試験モードを終了させる指示である試験終了要求を生成して（ステップＳ３３１）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてリモート装置１２に送信する（ステップＳ３３２）。

試験制御信号検出機能２０４がこの試験終了要求を受信したリモート装置１２では（ステップＳ３３３）、試験制御信号出力部２０３がこの試験終了要求に対する正常応答である試験制御応答を生成し（ステップＳ３３４）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信し（ステップＳ３３５）、センタ装置１１がこれを受信する（ステップＳ３３６）。そしてリモート装置１２では、ループ制御信号出力機能２０２が第２の変換制御手段３４のスイッチ３４ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態から「ｃ端子とｎ端子の接続」へ戻す制御信号を発信する（ステップＳ３３７）。

これを受けたセンタ装置１１でも、ループ制御信号出力機能１０２が第１の変換制御手段２４のスイッチ２４ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態から「ｃ端子とｎ端子の接続」へ戻す制御信号を発信して（ステップＳ３３８）、試験結果表示機能１０６がユーザインタフェース２５に以上の試験の結果を表示する（ステップＳ３３９）。これでセンタ装置１１とリモート装置１２の双方で、試験モードの動作が終了する。

以上で示した試験モードの動作をしている間に、一方のＬＡＮ１３からセンタ装置１１に送られた送信データは、バッファ２４ａに記憶される。同様に他方のＬＡＮ１４からリモート装置１２に送られた送信データは、バッファ３４ａに記憶される。これらのバッファ２４ａまたは３４ａに記憶された送信データは破棄されることはなく、試験モードの動作が終了すればそのまま対向装置に送信される。

また、双方の装置の試験制御信号出力部１０３（２０３）が送信した試験制御信号は、試験データ破棄部２４ｄ（３４ｅ）で破棄され、ＬＡＮ側インタフェース２１（３１）を介して一方のＬＡＮ１３（他方のＬＡＮ１４）に送信されることはない。

（リモート装置側を契機とした動作）
図９〜１０は、図１〜３で示したデータ中継システム１で、リモート装置１２の側で試験移行閾値を超えるエラーが検出されて試験モードに移行して試験を行う際の動作を示すフローチャートである。ここで、図６で示した初期設定が既になされていて、センタ装置１１の設定記憶部２４ｅとリモート装置１２の設定記憶部３４ｅのいずれにも試験移行閾値が設定されているものとする。

リモート装置１２のエラー検出機能２０５は、光回線１０を介した通信で発生するエラーを常時監視している（ステップＳ４０１）。これで監視されたフレーム誤り率が、試験移行閾値としてあらかじめ初期設定された値を超えたか否かを判断して（ステップＳ４０２）、超えた場合に以下の処理に進む。

まずリモート装置１２のループ制御信号出力機能２０２が、スイッチ３４ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態から「ｃ端子とｔ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ４０３）。そして試験制御信号出力部２０３が、センタ装置１１に返信する試験制御開始要求を生成して（ステップＳ４０４）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信する（ステップＳ４０５）。

この試験制御開始要求を受けたセンタ装置１１では、試験制御信号検出機能１０４がこれを受信して（ステップＳ４０６）、ループ制御信号出力機能１０２が、スイッチ２４ｂを「ｃ端子とｎ端子の接続」状態から「ｃ端子とｔ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ４０７）。試験制御信号出力部１０３がセンタ装置１１に返信する試験制御開始応答を生成して（ステップＳ４０８）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてリモート装置１２に送信し（ステップＳ４０９）、リモート装置１２がこれを受信する（ステップＳ４１０）。

試験制御開始要求に反応したセンタ装置１１では、図７〜８のステップＳ３２４〜３２７と同一の処理で、自らの中に試験用のループを生成して試験データを生成および送信し、それに対するビット誤り率を検出して試験用のループを解除する。これらの処理については、参照番号も図７〜８と同一とする。

ここまでの動作が終了したら、センタ装置１１の試験データ出力機能１０１は、再び試験データを生成する（ステップＳ４２１）。Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてリモート装置１２に送信する（ステップＳ４２２）。リモート装置１２のエラー検出機能２０５は、光回線１０を介して受信したこの試験データのビット誤り率を検出する（ステップＳ４２３）。

この動作の後、今度はリモート装置１２が図７〜８のステップＳ３１４〜３１７と同一の処理で、自らの中に試験用のループを生成して試験データを生成および送信し、それに対するビット誤り率を検出して試験用のループを解除する。これらの処理については、参照番号も図７〜８と同一とする。

ここまでの動作が終了したら、リモート装置１２の試験制御信号出力部２０３が、上記のステップＳ３１６の処理で検出されたビット誤り率を含む試験結果通知を生成して（ステップＳ４２５）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信する（ステップＳ４２６）。

引き続いてリモート装置１２の試験制御信号出力部２０３が、今度は試験モードを終了させる指示である試験終了要求を生成して（ステップＳ４３１）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段３３がこれを光信号としてセンタ装置１１に送信し（ステップＳ４３２）、センタ装置１１がこれを受信する（ステップＳ４３３）。

センタ装置１１では、試験制御信号出力部１０３がこの試験終了要求に対する正常応答である試験制御応答を生成し（ステップＳ４３４）、Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段２３がこれを光信号としてリモート装置１２に送信し（ステップＳ４３５）、リモート装置１２がこれを受信する（ステップＳ４３６）。そして、センタ装置１１ではループ制御信号出力機能１０２が、スイッチ２４ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態から「ｃ端子とｎ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ４３７）。

リモート装置１２でも同様に、ループ制御信号出力機能２０２が、スイッチ３４ｂを「ｃ端子とｔ端子の接続」状態から「ｃ端子とｎ端子の接続」へと切り替えさせる制御信号を発信する（ステップＳ４３８）。

そしてセンタ装置１１の試験結果表示機能１０６がユーザインタフェース２５に以上の試験の結果を表示する（ステップＳ４３９）。これでセンタ装置１１とリモート装置１２の双方で、試験モードの動作が終了する。以上で示した動作は、図７〜８に示したセンタ装置の側で試験移行閾値を超えるエラーが検出された場合とほぼ同一であるが、ただユーザインタフェース２５と試験結果表示機能１０６はセンタ装置１１のみに備えられ、リモート装置１２には無いので、試験結果の表示の動作が行われるタイミングが図７〜８とは異なる。

以上で示した試験モードの動作をしている間に、一方のＬＡＮ１３からセンタ装置１１に送られた送信データは、バッファ２４ａに記憶される。同様に他方のＬＡＮ１４からリモート装置１２に送られた送信データは、バッファ３４ａに記憶される。これらのバッファ２４ａまたは３４ａに記憶された送信データは破棄されることはなく、試験モードの動作が終了すればそのまま対向装置に送信される。

また、双方の装置の試験制御信号出力部１０３（２０３）が送信した試験制御信号は、試験データ破棄部２４ｄ（３４ｅ）で破棄され、ＬＡＮ側インタフェース２１（３１）を介して一方のＬＡＮ１３（他方のＬＡＮ１４）に送信されることはない。

（第１の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。本実施形態に係るデータ中継用光通信システムの試験方法は、一方のＬＡＮ（Local Area Network）１３から受信したユーザデータを光回線１０経由で送信するセンタ装置１１と、光回線を経由して受信したユーザデータを他方のＬＡＮ１４に送信するリモート装置１２とからなるデータ中継用光通信システム１にあって、リモート装置から受信した信号に含まれる誤り検出符号を利用して当該信号のフレーム誤り率をセンタ装置の第１のエラー検出機能が検出し（図７：ステップＳ３０１）、測定されたフレーム誤り率が予め決められた閾値を超えた場合にリモート装置に対してテストモードへの移行を指令する試験制御信号をセンタ装置の第１の試験制御信号出力機能が送信し（図７：ステップＳ３０２〜３０５）、試験制御信号に反応してリモート装置の通信機能について試験を行うための試験データをリモート装置の試験データ出力機能が送出し（図７：ステップＳ３１２）、試験制御信号に反応して試験データが予め備えられたＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を通らず予め備えられたループ経路を通るように予め備えられたスイッチをリモート装置のループ制御信号出力機能が切り替え（図７：ステップＳ３１１）、試験データに含まれる誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率をリモート装置の第２のエラー検出機能が検出し（図７：ステップＳ３１３）、検出されたビット誤り率を含む試験制御信号がＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段に出力されるようスイッチをリモート装置のループ制御信号出力機能が切り替え（図７：ステップＳ３１４）、ビット誤り率を含む試験制御信号をリモート装置の第２の試験制御信号出力機能が出力してセンタ装置に返信させる（図７：ステップＳ３１６〜３１７）。

ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行するコンピュータであるセンタ装置１１の第１の変換制御手段２４およびリモート装置１２の第２の変換制御手段３４に実行させるようにしてもよい。
この構成および動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。

本実施形態によれば、センタ装置１１およびリモート装置１２内部の電気系統内部と、光回線１０を含む光系統でのビット誤り率の測定を、各々の装置に対する手動の操作を一切行わずして実行することが可能となる。これによって、生じたエラーの原因がセンタ装置１１もしくはリモート装置１２内部の電気系統にあるのか、それとも光系統上にあるのかを容易に特定することができる。

かつ、図５に示したような複数のデータ長さおよびデータパターンを使用してビット誤り率の測定を行うので、そのエラーの原因も容易に推定できる。また各々の装置に対する手動の操作が一切不要であるので、ビット誤り率が特定の閾値を超えた時点ですぐに試験モードの動作に入ることができる。従って、エラーの検出から少ないタイムラグで、エラーの発生原因の早期解析および早期対応が可能となる。

本実施形態の拡張として、たとえばセンタ装置１１およびリモート装置１２内部に各々温度センサを設け、各装置内部で測定された温度を試験結果通知に含めて対向装置に送信するようにしてもよい。各機器を構成する素子の温度変化による特性の変化もエラーの発生原因となりうるので、温度の変化とエラー発生とを関連づけて試験を行えるようにすることは有用である。温度以外の要素、たとえば湿度などについても、同じようにエラー発生と関連づけて試験を行えるようにすることも本発明の範囲として有効である。

これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。

本発明は光通信装置に適用することができる。

１ データ中継システム
１０ 光回線
１１ センタ装置
１２ リモート装置
１３ 一方のＬＡＮ
１４ 他方のＬＡＮ
２１、３１ ＬＡＮ側インタフェース
２２、３２ 光側インタフェース
２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ スイッチ
２２ｃ、３２ｃ ループ経路
２３、３３ Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段
２４、３４ 変換制御手段
２４ａ、３４ａ バッファ
２４ｂ、３４ｂ スイッチ
２４ｃ、３４ｃ 制御部
２４ｄ、３４ｄ 試験データ破棄部
２４ｅ、３４ｅ 設定記憶部
２５ ユーザインタフェース
１０１、２０１ 試験データ出力機能
１０２、２０２ ループ制御信号出力機能
１０３、２０３ 試験制御信号出力機能
１０４、２０４ 試験制御信号検出機能
１０５、２０５ エラー検出機能
１０６ 試験結果表示機能

Claims (6)

1. 一方のＬＡＮ（Local Area Network）から受信したユーザデータを光回線経由で送信するセンタ装置と、前記光回線を経由して受信した前記ユーザデータを他方のＬＡＮに送信するリモート装置とからなるデータ中継用光通信システムであって、
   前記センタ装置が、
   前記光回線を経由して送信されたユーザデータに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を測定する第１のエラー検出機能と、前記第１のエラー検出機能で検出されたフレーム誤り率が予め決められた閾値を超えた場合に前記リモート装置に対してテストモードへの移行を指令する試験制御信号を生成し出力する第１の試験制御信号出力機能とを有する第１の制御部を備え、
   前記リモート装置が、
   前記他方のＬＡＮとの間で前記ユーザデータを送受信するＬＡＮ側インタフェースと、前記光回線との間で送受信する光信号と前記ユーザデータとを相互に変換するＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段と、前記リモート装置に対してビット誤り率を検出するための第１の試験データを生成し送出する第２の制御部と、前記第１の試験データを前記Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を通さずに前記制御部に入力させるループ経路と、前記第１の試験データを前記ループ経路と前記Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段のいずれに通すかを切り替えるスイッチとを備え、
   前記第２の制御部が、
   前記センタ装置からの前記試験制御信号を受信する試験制御信号検出機能と、前記試験制御信号に反応して前記スイッチを前記第１の試験データが前記ループ経路を通り得るように切り替えるループ制御信号出力機能と、前記試験制御信号に反応して誤り検出符号を含む前記第１の試験データを生成し送出する試験データ出力機能と、前記誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を検出する第２のエラー検出機能と、
   を有すると共に、
   前記リモート装置で前記ループ制御信号出力機能が前記ビット誤り率を前記センタ装置に返信した後で、前記試験制御信号検出機能が、前記光回線に対してビット誤り率を検出するための第２の試験データを生成して前記Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を介して前記センタ装置に返信させる
   ことを特徴とするデータ中継用光通信システム。
2. 前記試験データ出力機能が、互いに異なるデータ長およびデータパターンを持つ前記第１及び第２の試験データを生成することを特徴とする、請求項１に記載のデータ中継用光通信システム。
3. 前記リモート装置が、前記試験制御信号および前記試験データを前記他方のＬＡＮに送出する前に破棄する試験データ破棄部を有することを特徴とする、請求項１に記載のデータ中継用光通信システム。
4. 前記リモート装置が、前記第１及び第２の試験データに対するビット誤り率を測定する動作を行っている間に前記他方のＬＡＮから前記リモート装置に送信された前記ユーザデータを一時的に保存するバッファを有することを特徴とする、請求項１に記載のデータ中継用光通信システム。
5. 前記センタ装置が、前記第２の試験制御信号出力部から受信したビット誤り率を表示するユーザインタフェースを有することを特徴とする、請求項１に記載のデータ中継用光通信システム。
6. 一方のＬＡＮ（Local Area Network）から受信したユーザデータを光回線経由で送信するセンタ装置と、前記光回線を経由して受信した前記ユーザデータを他方のＬＡＮに送信するリモート装置とからなるデータ中継用光通信システムにあって、
   前記光回線を経由して送信されたユーザデータに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を前記センタ装置の第１のエラー検出機能が測定し、
   前記第１のエラー検出機能で検出されたフレーム誤り率が予め決められた閾値を超えた場合に前記リモート装置に対してテストモードへの移行を指令する試験制御信号を前記センタ装置の第１の試験制御信号出力機能が生成して出力し、
   前記センタ装置から受信した前記試験制御信号に反応して前記リモート装置に対してビット誤り率を検出するための第１の試験データを前記リモート装置の試験データ出力機能が送出し、
   前記試験制御信号に反応して前記第１の試験データが予め備えられたＥ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を通らず予め備えられたループ経路を通り得るように予め備えられたスイッチを前記リモート装置のループ制御信号出力機能が切り替えを行い、
   前記第１の試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用して当該データのビット誤り率を前記リモート装置の第２のエラー検出機能が検出し、
   検出された前記ビット誤り率を前記Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段に出力し得るように前記スイッチを前記リモート装置の前記ループ制御信号出力機能が切り替えを行い、
   前記第１の試験データに対するビット誤り率を前記リモート装置の第２の試験制御信号出力機能が出力して前記センタ装置に返信させ、
   前記光回線に対してビット誤り率を検出するための第２の試験データを前記リモート装置の試験制御信号検出機能が生成し、
   生成された前記第２の試験データを前記リモート装置の試験制御信号検出機能が前記Ｅ／Ｏ・Ｏ／Ｅ変換手段を介して前記センタ装置に返信させ、
   前記光回線を経由して送信された前記第２の試験データに予め含まれている誤り検出符号を利用して前記センタ装置の第１のエラー検出機能が当該データのビット誤り率を測定する
   ことを特徴とするデータ中継用光通信システムの試験方法。

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