JPH02270425A - 通信システムの障害診断方式 - 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障害診断方式に関し、特に光
ファイバを用いた通信システムにおいて、端末側から、
トランシーバ内の障害は勿論のこと、ネットワーク内の
障害をも診断することができる、ようにした通信システ
ムの障害診断方式に関する。

（従来の技術） 周知のように、ＩＥＥＥ８０２．３／イーサネツト（Ｅ
ｔｈｅｒｎｅｔ）　ａｔ準に従うトランシーバインタフ
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
トデータは該トランシーバから該ネットワークに送出さ
れると同時に、該パケットデータを送出した端末に送り
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、該端末、ト
ランシーバ間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゛−りに
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。しかしながら、該通信システムに
おいては、ネットワークが光ファイバで構成されている
ため、トランシーバからパケットデータがネットワーク
に送出される時、該パケットデータが端末側に送り返さ
れないので、該端末は前記キャリアセンス信号検出時間
Ｔ以内に該パケットデータを検出することができず、パ
ケットデータの送信が正常に行われたか否かの判断が出
来ないという問題があった。

そこで、本出願人はこれを解決する発明をし、特願昭６
３−８００３７号として出願した。

この発明は、トランシーバ内にパケットデータ・を折返
すスイッチを設けることにより、該トランシーバ内にお
いてループバックを行い、ネットワーク側装置ではルー
プバックを行わないようにすることにより、伝送媒体と
して同軸ケーブルを用いた場合と同様の時間で前記パケ
ットデータがループバックされるようにし、前記問題点
を解決したものである。

（発明が解決しようとする課題） 該光ファイバを用いた通信システムにおいては、該トラ
ンシーバ内においてループバックすることができるので
、前記端末は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、パケットデータが
正常に送信されたがあるいは送信されなかったかを検知
することができる。すなわち、該トランシーバ内の障害
を検知することができる。

しかしながら、前記ネットワーク側装置の障害の検知に
は配慮がなされていないという問題があった。

本発明の目的は、前記問題点を除去し、トランシーバ内
の障害は勿論のこと、ネットワーク内の障害をも検知す
ることのできる通信システムの障害診断方式を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段および作用）二の発明は、
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、デ
ータを端末側にループバックする第１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
して送られてきたデータをマスクするマスク手段と、該
第１のループバック手段およびマスク手段の有効、無効
を制御する制御手段とを設け、ネットワーク側装置内に
、前記端末から送出されたデータをループバックする第
２のループバック手段を設けた点に特徴がある。

本発明は、上記構成において、データの通信時には前記
第１のループバック手段が有効、マスク手段が少なくと
も該データの帰還時に有効にされかつ障害診断時には該
ループバック手段が無効、該マスク手段が無効にされる
。

、　この結果、各端末間のデータの通信は従来通りの方
法で行うことができ、また障害診断時には前記ネットワ
ーク側装置内で故障か起きたか否かを端末からの操作で
検知することができる。

（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。

図において、１は端末であり、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。

前記トランシーバ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１３と、送信信号選
択部１４と、光送信部１５と、光受信部１６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２Ｑと、ループバック切り替えス
イッチ２１と、受信データマスク部２２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３１と、デー
タ検出部３２と、送信信号選択部３３と、光送信部３４
と、アイドル信号生成部３５と、光パワー検出部３６と
、信号カット部３７、折返し線３８とから構成されてい
る。

ここで、前記トランシーバ４の送信信号選択部゛　１４
は、データ検出部１２からの信号により、端末１からパ
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に送る。ネットワーク側装置７の
送信信号選択部３３も該送信信号選択部１４と同様の作
用をする。

本実施例の特徴は、トランシーバ４内に、ルー、ブバッ
ク切り替えスイッチ２１と、受信データマスク部２２と
を設け、ネットワーク側装置７に折返し線３８を設けた
点である。該ループバック切り替えスイッチ２１は端末
１から制御線２３を経て送られてくる制御信号に基づい
て、オンまたはオフの二つの状態をとる。

該端末１は、パケットデータを他の端末に送る時、すな
わち通常の通信動作をしている時には、該ループバック
切り替えスイッチ２１をオフにする制御信号を出力する
。この結果、該ループバック切り替えスイッチ２１はオ
フになり、例えばＨレベルの信号を前記折返しスイッチ
１９および受信データマスク部２２に出力する。このた
め、該折返しスイッチ１９はオン状態になり、受信デー
タマスク部２２は前記データ検出部１２からの信号Ｃが
Ｈレベルの期間のみ光受信部１６からの信号をマスクす
る。

これとは逆に、該端末１が通信システムの障害診断を行
う時には、該端末１は該ループバック切り替えスイッチ
２１をオンにする制御信号を出力する。この結果、該ル
ープバック切り替えスイッチ２１はオンになり、例えば
Ｌレベルの信号を前記折返しスイッチ１９および受信デ
ータマスク部２２に出力する。このため、該折返しスイ
ッチ１ｐはオフ状態になり、受信データマスク部２２は
光受信部１６からの信号をマスクせずに通過させる。

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ａが出力されると、
該パケットデータａは送信線２を通ってトランシーバ４
に入力する。該トランシーバ４内では、まず送信線レシ
ーバ１１がこれを受信し、次いで該パケットデータｂは
送信信号選択部１４に送られる。

該送信信号選択部１４は、データ検出部１２が端末１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１
９は光パワー検出部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３７は、
光パワー検出部３６が信号を検出している時にはオンに
なって入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。

まず、端末１がパケットデータを他の端末に送る動作、
すなわち通常の通信動作をしている時の本実施例の動作
を説明する。この時は、前述の通り、折返しスイッチ１
９はオン、受信データマスク部２２はデータ検出部１２
の出力信号ＣがＨレベルの時はマスク状態、Ｌレベルの
時には非マスク状態にある。

トランシーバ４内のアイドル信号生成部１３、ネットワ
ーク側装置７内のアイドル信号生成部３５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ｄ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Ｃ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ｄを
選択する。よって、該送信信号選択部１４からの出力信
号ｅは該アイドル信号ｄとなる。

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Ｃ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ｅは該パケットデータｂとなる。

時刻ｔ２以降は、該端末１からのパケットデータａの送
出は停止されるので、前記時刻ｔｌ以前と同じになる。

なお、該データ検出部１２はパケ、ットデータｂを検出
し終わった後も所定時間Ｈレベルの信号を出力するよう
に構成されている。

前記送信信号選択部１４で選択された信号ｅ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３１に受信される。該光受信部３１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ｆを他の
端末に送信する。

なお、前記パケットデータｂあるいはアイドル信号ｄと
、信号ｅ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３１・は、光パワー検出部３６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３１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３１から出力され
る信号ｇは基準レベルを越えており、光パワー検出部３
６の出力りは常にＨレベルになっている。このため、信
号カット部３７はオン状態にある。

また、前記信号ｆは折返し線３８を通ってデータ検出部
３２および送信信号選択部３３に入力する。該データ検
出部３２は前記端末１からのパケットデータあるいは他
端末から送られてきたパケットデータを検出している間
は前記送信信号選択部３３が前記折返し線３８上の信号
を選択し、それ以外はアイドル信号生成部３５から出力
されたアイドル信号を選択する作用をする。

いま、前記端末１から出力されたパケットデータが前記
折返し線３８上にあるとすると、該送信信号選択部３３
は折返し線３８上のパケットデータを選択する。該パケ
ットデータは信号カット部３７を通り、信号ｊとなり、
光送信部３４によって光信号に変換される。

一方、前記端末１および他端末からパケットデータがネ
ットワーク側装置７に入力していないとすると、送信信
号選択部３３はアイドル信号生成部３５から出力される
アイドル信号ｉを選択して出力する。該送信信号選択部
３３から出力されたアイドル信号は信号カット部３７を
通り、光送信、部３４に送られる。

前記光送信部３４から送られてきたパケットデータある
いは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１
６は受信データマスク部２２に対してはパケットデータ
あるいはアイドル信号の電気信号ｑを出力し、−刀先パ
ワー検出部１８に対しては、該パケットデータあるいは
アイドル信号を積分した信号を出力する。

該光パワー検出部１８は該光受信部１６からの信号のレ
ベルと基準レベルとを比較する。該光ファイバ６が正常
で前記パケットデータあるいはアイドル信号返ってきて
いるときは、該光パワー検出部１８の入力信号レベルは
該基準レベルを上回っているので、該光パワー検出部１
８の出力信号ｐ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を通り、該折返
しスイッチ１９を通つた信号ｒはオアゲート２０の一入
力端子に入力する。一方、前記受信データマスク部２２
はその入力信号をマスクしているので、前記信号ＣがＨ
レベルの期間、その出力はＬレベルとなる。

このため、オアゲート２０の出力信号Ｓ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ｒと、前
記受信データマスク部２２の出力信号ｑ−１すなわちＬ
レベルの信号とを論理和処理した信号となる。

該信号Ｓ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、該
端末１はトランシーバ４の異常を検知することができる
。

また、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。

つぎに、端末１が通信システムの障害診断を行う時の動
作を説明する。この時には、前述の通り、折返しスイッ
チ１９はオフになっており、受信データマスク部２２は
マスクの動作を解除する。

このため、第２図（ｂ）に示されているように、前記光
受信部１６から出力された信号ｑは受信データマスク部
２２を通って信号ｑ゛とじてその出力に現れ、オアゲー
ト２０を通って受信線ドライバ１７に送られる。該受信
線ドライバ１７は該信号ｑ″を受信線３を介して端末１
に送られる。該端末１は前記パケットデータを表す信号
ｑ′を受取ると、該通信システムのネットワーク側装置
は正常であると判断する。一方、該端末１は前記パケッ
トデータを表す信号ｑ−を受取らないと、該通信システ
ムのネットワーク側装置は異常であると判断する。

このように、本実施例によれば、端末１が送出したパケ
ットデータをネットワーク側装置でループバックするこ
とができるので、ネットワーク側装置の異常を検知する
ことができる。

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３６と信号カット部３７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３１からなる光リンク部に故障あるいは異常があると
、該信号カット部３７がオフになる。このため、該信号
カット部３７の出力信号ｉは無信号になり、トランシー
バ４の光ハワー検出部１８の出力ｐ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
の異常が起きた時にも１、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。

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、１４ｃ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Ｃ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ＣがＬレベルの時にはアイドル信号ｄ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Ａ　
Ｔ　Ｃ（Ａｕｔｏ　ＴｈｒｅｓｈｏｌｄＣｏｎｔｒｏｒ
））回路と、比較器１６ｆとから構成されている。該Ａ
ＴＣ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
の入力端子にはユ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。

また、受信データマスク部２２はアンドゲート２２ａと
ゲート２２ｂ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３１は第３図の光受信部１６と同じ構成である
。パワー検出部３６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３２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３３、アイドル信号生成部
３５および光送信部３４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３
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、トランシーバおよびネットワーク側装
置にパケットデータを折返す手段を設け、かつ該トラン
シーバ内に該折返されたパケットデータを選択する手段
を設けたので、下記のような種々の効果を期待すること
ができる。

（１）通信システムの敷設時あるいは障害時に、該通信
システムのネットワークの診断を端末側から行うことが
できるという効果がある。

（２）また、該診断時に障害が発見されたような場合に
、該障害がトランシーバ内で発生したのか、あるいはネ
ットワーク側装置内で発生したのかの識別を容易に行う
ことができる。

（３）該ネットワーク側装置は、通常端末に対して遠距
離に設置されていることが多いが、本発明によれば作業
者がわざわざ該ネットワーク側装置の設置場所に行かな
くても、その診断を行うことができる。

（４）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プルを用いた時
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プ・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。

（５）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興体例を示す回路図、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
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、１９・・・折返しスイッチ、２０・
・・オアゲート、２１・・・ループバック切り替えスイ
ッチ、２２・・・受信データマスク部、２３・・・制御
線、３６・・・光パワー検出部、３７・・・信号カット
部、３８・・・折返し線 代理人　弁理士　平木通人　外１名

Claims (3)

【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、端末から送信されてきたデータを他
   の端末に送信するようにした通信システムの障害診断方
   式において、該トランシーバ内に、該端末から送出され
   たデータを該端末にループバックする第１のループバッ
   ク手段と、前記ネットワーク側装置から送られてきたデ
   ータを該端末に伝送する通路に設けられた該データをマ
   スクするマスク手段と、データ通信時には該ループバッ
   ク手段を有効にしてデータをループバックさせ、該マス
   ク手段を少なくとも該データの帰還時に有効にしてデー
   タをマスクし、かつ障害診断時には該ループバック手段
   を無効にしてデータのループバックを阻止し、該マスク
   手段を無効にしてデータをマスクしないようにする制御
   手段とを設け、前記ネットワーク側装置内に少なくとも
   第２のループバック手段を設けたことを特徴とする通信
   システムの障害診断方式。
2. （２）前記トランシーバ内に、さらに前記ネットワーク
   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、前記第１の
   ループバック手段のオン、オフを制御する手段を設けた
   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
   システムの障害診断方式。
3. （３）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、前
   記第２のループバック手段からのデータを含む該ネット
   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障害診断方式。