JPH03153143A

JPH03153143A - 伝送路監視方法

Info

Publication number: JPH03153143A
Application number: JP29131789A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hashimoto; 陽一橋本
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1991-07-01

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）本発明は、ＣＭＩ符号を用いた光デイジタル通信におけ
る伝送路の監視を符号則誤り検出により行なう伝送路監
視方法に関する。

（従来の技術及び解決すべき課題）光伝送方式においてもディジタル伝送とアナログ伝送と
の二つの信号伝送形式があり、ディジタル伝送では、音
声、データ、画像等の情報を符号化した後、伝送路の容
量に合わせてこれらのディジタル信号を時分割多重して
いる。電気・光変換器では時分割多重されたディジタル
信号により光を強度変調し、パルス状の光信号列を得、
これを適当な光学結合系により光フアイバ伝送路に結合
する。

送信側から伝送された光信号は受信側で光・電気変換器
により光信号から電気信号に再変換される。この電気信
号は従来の伝送方式と同様に増幅、等化、識別された後
、多重分離され、その後複合されて元の音声、データ、
画像等のアナログ信号となる。

光フアイバ伝送では、伝送路が１・分に広帯域なこと並
びに半導体光源の電流−光出力特性に非直線性が存在す
ること等から、ディジタル変調が用いられることが多い
。ディジタル変調の形式には２値変調と多値変調との２
種があり、通常は２値変調が用いられている。

２値変調は、従来のデインタル伝送方式と同様に２値符
号の「１」と１０」とを光のｒ　ＯＮ　Ｊとｒ　ＯＦ　
Ｆ　Ｊとの状態に対応させて信号伝送を行なう方法であ
り、第５図ｔａ＋〜ｆｃｌに示すように、原符号（情報
）が「しのときには「ハイｌノベル」で表現し、「０」
のときには「ロウ１ノベル」で表現するＮＲＺ　（Ｎｏ
ｒ＋−Ｒｅｔｅｒｎ　ｔｏ　２ｅｒｏ）符号則の他に、
１つの情報を２一つの符号（２ビツト）で表すＣＭｌ　
　（Ｃｏｄｅｄ　Ｍａｒｋ　Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号
則なとがある。

このＣＭ［符号則は、原符号の所要帯域幅の２倍の伝送
路帯域を必要とするが、タイミング情報の消失がない、
直流平衡がよい、伝送路運用中の誤り監視が可能である
等の特徴を有（−でいるために数＋Ｍｂ／ｓ程度までの
中小客玉ディジタル伝送方式に適ｊ７ており光通信によ
く用いられている。

そして、ＣＭＩ符号を用いた復号器は、ＣＭＩ／ＮＲＺ
符号変換の他に伝送品質の向にを図るために符号則誤り
検出を行っている。このＣＭ！符号におｉＪる符号則誤
りには、情報ｒｌ」に対してＮｌ＋と（００」及び情報
「０」に対（７て「０１ｊ又は「ｌＯ」の３つのモード
があるが、従来の方法ではこの３つのモードを全て単な
る符号則誤りとして分離せずに検出していた。このため
に伝送路中の符号則誤り発生が、何に起因するのかを把
握することができず、従って、故障が発生］７た際に打
効に対処することが出来ないという問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、光通信にお
ける伝送路監視において、符号則誤りの物理的な意味を
把握することが可能な伝送路監視方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明によれば、受信仕るＣ
ＭＩ符号に同期］７て発生させたクロックパルスの立上
りと立下かりとにより夫々前記ＣＭＩ符号の状態を検出
し、何れ＃）１１．１のとき（、は「ｌｌ」反転である
と判別（２、何れも［０，１θ）Ｃ＋−きには「００−
１反転であると判別（７でＮ　ｉ’＜　Ｚ　−ｊ”りｒ
ｉ」に対する符号則誤り１”ＩＩＪ反＜云と「００」反
転との２種類を分離【１１、これらの信号と前記クロッ
クパルスとにより最後にやって来た「１１信号を記憶す
ることにより前記ＣＭＩ符号が「１１」に固定される符
号則違反と、「００」に固定される符号則違反とを分離
検出し、前記クロックパルスの所定回の期間中に発生す
る前記各符号則違反を積算腰これらの積算結果により伝
送系の異常の内容を監視するように（７たものである。

（作用）クロックパルスの立上りと立下がりとによりＣＭｌ符号
の状態を検出し、何れの場合にも「ｌ」であるときには
ｒｌｌ」反転であると判別し、何れの場合にも「０」で
ある場合には「００」反転であると判別する。これによ
り、ＮＲＺデータの「ｌ」に対する符号則誤りである「
１１」反転と１−０　（１，１反転３１：イ：分１千ｎ
”ｉＮ”ろ。次に１．てれらの分離１、た信号とクロツ
タパルスとによりＣＭＩ符号が「１１−１審、固定Ｊ′
ｑ′ｌ；！Ｉ衿号則違反と、［００］に固定Ｊｔ）る符
冒則；ｒ（、敗とを分離（７て各別に検出し、り「１ツ
クパルスの所定の発生回数の期間中に発生する各符号則
違反を積算する７、そして、これらの積算結果により伝
送系の異常を監視する。これにより異常の内容を把握す
ることができる。

（実施例）以下本発明の一実施例を添例図面に基づいて詳述する。

光伝送において、Ｎ１．＋の連続が増加するということ
は、次のような理由が考えられる。

（１）送信側発光部の光出力が高くなった。

（２）伝送路中で信号の衝突が起こった。

また、「００」の連続が増加するということは次のよう
な理由が考えられる。

（１１光ファイバが断線した。

（２）送信側発光部の光出力が低下した。

そこで、これらのことを利用して第１図に示すすような
光伝送系を構成する。図において、送信側のＣＭＩ符号
は、電気・光変換器ｌにより対応する光信号のパルス列
に変換され、光ファイバ２を介して伝送され、受信側の
光・電気変換器３により再び電気信号のパルス列のＣＭ
Ｉ符号に変換される。このＣＭＩ符号をクロックパルス
再生回路４に加えてクロックパルス（ＣＬ　Ｋ）を発生
させる。尚、ここでは、クロックパルスは、当該クロッ
クパルスの周波数が予め決まっているので、ＣＭ１波形
の立上り時が当該クロックパルスの周期の中間点となる
ように位相制御されて出力される。

クロック再生回路４から出力されたＣＭＩ符号及びクロ
ックパルスは誤り検出回路５に加えられる。この誤り検
出回路５は、ＣＭＩ符号が、「ノ１イレベル」に固定さ
れる符号則違反、又は「ロウレベル」に固定される符号
則違反を検出して信号を出力する。尚、ここでは、「ハ
イレベル」に固定される符号則違反を検出したときの出
力を例えば、ＨＡＬ　（Ｈｉｉｅｖｅｌ　Ａｌａｒｍ）
、「ロウレベル」に固定される符号則違反を検出したと
きの出力をＬＡＬ　（Ｌｏｗ−Ｌｅｖｅｌ　Ａｌａｒｍ
）と呼ぶことにする。

Ｃｌｌ符号では、ＮＲＺデータ「ｌ」に対して「１１Ｊ
と「００」の交番となる。そこで、本発明の誤り検出回
路５は、ＮＲＺデータ「ｌ」に対する符号誤りの２種の
モード即ち、「１１」の連続（ＨＡＬ）と、「００」の
連続（Ｌ　Ａ　Ｌ）とを分離出力するものである。カウ
ンタ回路６．７は、夫々誤り検出回路５から出力される
信号ＬＡＬ。

ＨＡＬをカウントし、これらのカウント値が伝送系によ
って決まる閾値を超えたときに信号を出力する。

カウンタ回路６及び７は、所定回のクロックパルス（Ｃ
Ｌ　Ｋ）が所定回例えば、１００回発生す′る期間中に
ＬＡＬやＨＡＬを積算し、これらの積算値が所定値例え
ば、２を超えたときに光出力の低下や光出力の上昇を検
出し、１０を超えた時に断線や衝突を検出する。

そして、これらのカウンタ回路６．７の出力を送信側の
電気・光変換器ｌにフードバックして当該電気・光変換
器１の光出力レベルを制御する。

このようにして、符号則誤りの原因を把握して復帰のた
めの処理を行なう。

第２図は誤り検出回路５の詳細を示し、誤り検出回路５
は、ＣＭＩ符号における情報「１」の、「００」反転と
「１１」反転を分離する検出回路ＩＯと、符号則違反（
ＣＲＶ）を検出するＣＲＶ分離回路１１１２とを備えて
いる。ＣＲＶ分離回路１１１２は、受信されたＣＭＩ信
号において、当該信号中に含まれる符号則違反を検出し
、フレーム先頭検出や、伝送エラー検出に用いるための
回路である。

ＣＭＩ符号信号（以下単にｒＣＭＩ符号」という）は検
出回路１０のフリップフロップ回路１５．１６の各り入
力端子に入力され。フリップフロ・ツブ回路１５の出力
端子Ｑ、Ｑはアンド回路１７．１８の各の一方の入力端
子に接続され、フリップフロップ回路１６の出力端子Ｑ
、Ｑはアンド回路１７．１８の各他方の入力端子に接続
されている。

アンド回路１８の出力端子はＣＲＶ分離回路１１のオア
回路２０、アンド回路２４の各一方の入力端子に接続さ
れると共にＣＲＶ分離回路Ｉ２のインバータ２７を介し
てアンド回路２８の一方の入力端子に接続されている。

また、アンド回路１７の出力端子はＣＲＶ分離回路１２
のオア回路２６、アンド回路３０の各一方の入力端子に
接続されると共にＣＲＶ分離回路１１のインバータ２１
を介してアンド回路２２の一方の入力端子に接続されて
いる。

アンド回路２２の出力端子はフリップフロップ回路２３
のＤ入力端子に接続され、当該フリップフロップ回路２
３の出力端子Ｑは、前記アンド回路２４の他方の入力端
子に接続されると共にオア回路２０の他方の入力端子に
接続され、当該オア回路２０の出力端子は前記アンド回
路２２の他方の入力端子に接続されている。そして、ア
ンド回路２４の出力端子はフリップフロップ回路２５の
Ｄ入力端子に接続されている。

また、アンド回路２８の出力端子はフリップフロップ回
路２９のＤ入力端子に接続され、当該フリップフロップ
回路２９の出力端子Ｑはアンド回路３０の他方の入力端
子に接続されると共にオア回路２６の他方の入力端子に
接続され、当該オア回路２Ｇの出力端子はアンド回路２
８の他方の入力端子に接続されている。このアンド回路
３０の出ツノ端子はフリップフロップ回路３１のＤ入力
端子に接続されている。そして、フリップフロップ回路
２５の出力はＬＡＬ、フリップフロップ回路３１の出力
はＨＡＬ信号とされる。

そして、クロックパルス（ＣＬＫ）は、フリップフロッ
プ回路１５、及びインバータ１９を介（７てフリップフ
ロップ回路１６に、及びフリップフロップ回路２３．２
５．２９．３１の各ＣＫ入力端子に入力される。また、
フリップフロップ回路１６はリセット信号が加えられる
とその出力がハイレベルとなる。

以下に第３図（ａｌ〜ｉ１１’）に示すタイミングチャ
ートを参照しつつ作用を説明する。尚、第２図の各部の
出力を■〜０で示す。

ＣＭＩ符号は第３図（ｂｌに示すように変化するものと
し、クロックパルスＣＬＫは第３図（ａ）に示すように
発生されるものとする。従って、フリップフロップ回路
１６に印加されるクロックパルスはインバータ１９によ
り反転されプリップフロップ回路１５に印加されるクロ
ックパルスに対して位相か反転される。

フリップフロップ回路１５の出力■は、クロックパルス
ＣＬＫの立上りにおいて、ＣＭＩ符号がハイレベルの時
にはハイレベル（Ｊａ”Ｆｒｌ」という、第３図（Ｃ）
）となる。すなわちＣＭＩ符号前半ビットの判定を行う
。フリップフロップ回路１６の出力■は、クロックパル
スＣＬＫの立下がりにおいて、ＣＭ！符号がｒｌ、＋の
時に「ｌ」　（第３図（ｄ））となる。すなわちＣＭＩ
符号の後半ビットの判定を行う。

アンド回路１７の出力■は、フリップフロップ回路１５
．１６の各出ツノ■、■がｒｌ」の時に「ｌ」（■・■
、第３図げ））となるので、これによってＣＭＩ符号の
「１１」の検出が可能となる。このアンド回路１７の出
力をり、で表すことにする。

従って、この出力り、はＣＭＩ符号のｒｉｌｌを表ず。

また、アンド回路１８の出力■は、フリップフロップ回
路１５．１６の各出力■、■が［し　（４′なわち■、
■が「０」）の時に「１」　（■・■、第３図（ｅ））
となるので、これによってＣＭＩｉｉ号の「００」の検
出が可能となる。このアンド回路１Ｂの出力をＤａで表
すことにする。従って、Ｄ、はＣＭＩ符号のｒｏｏ、＋
を表ず。これにより、検出回路ｌＯはＣＭＩ符号のｒｌ
　ＩＪと「００」とを分離して検出することができる。

次に、第４図ｔｅｌ、（ｆ）において、Ｄｏ、Ｄｌをク
ロックパルスＣＬＫの立上りで叩いてやると、ｌクロッ
ク遅れで「００Ｊ、「１１」を検出することができる（
図中↓印を施した点）。従って、これらの２つの信号を
用いてｒｌ」分離回路を構成する。例えば、「００」信
号について説明する。

先ず、最初にやって来た「ｏ　Ｏｉを記憶する状態変数
Ｍを、第１表に示す真理値表のように定義するー第１表Ｍの真理値表これは「００」即ち、Ｄａを検出すると「ｌ」になり、
Ｎ１．ｉを検出すると「０」となることによって、最後
にやって来たｒｌ」信号を記憶するものである。尚、Ｄ
、とＤｌとは同時に「ｌ」には成り得ないために表から
は省略しである。

これを論理式で表すと次の様になる。

Ｍ’　＝Ｄ＋（Ｄ＠＋Ｍ”−１）　　　・・・（１）そ
して、信号ｒ１．＋が交番しない時は、Ｍ”＝１の時に
Ｄｏ＝１となるからこれを論理式で表すと次の様になる
。

Ｑ　”　Ｄ　＠Ｍ　’　　　　　　　　　　・・・（２
）ここにＱは符号則違反（ＣＲＶ）出力を表す。

これを実際の回路で表したものが、第２図に示すＣＲＶ
分離回路１１である。Ｄ＋　　（ｒｉｌｌ）についても
同様である。

さて、アンド回路Ｉ８の出力■とフリップフロップ回路
２３の出力■とがオア回路２０に加えられ、当該オア回
路２０から信号■（■＋■、第３図（ｇ））が出力され
、アンド回路２２に加えられる。

一方、アンド回路１７の出力■がインバータ２１を介し
て面とされアンド回路２２に加えられる。アンド回路２
２は、信号■と■とにより信号■（■・■、第３図（ｈ
））を出力してフリップフロップ回路２３に加える。フ
リップフロップ回路２３はクロックパルスＣＫＬの立上
りで信号■を取り込み、信号■（第３図（１））を出力
する。このフリップフロップ回路２３の出力信号■は前
式（１）で表されるものである。アンド回路２４は、フ
リップフロップ回路２３の出力信号■とアンド回路１８
の出力信号■とにより信号■（■・■、第３図（ｊ））
を出力する。この信号■は前式（２）で表されるもので
ある。

このアンド回路２４の出力信号■はフリップフロップ回
路２５に加えられる。フリップフロップ回路２５は、ア
ンド回路２４から加えられる信号■をクロックパルスＣ
ＬＫの立ち上がりで取り込み信号■（第３図（ｋ））を
出力する。この信号■が、ＬＡＬ信号即ち、誤り検出回
路５においてＣＭＩ符号がロウレベルに固定される符号
則違反を検出したときの出力信号である。

ＣＲＶ分離回路１２も同様にしてＨＡＬ信号を出力する
。即ち、アンド回路１７の出力■とフリップフロップ回
路２９の出力０とがオア回路２６に加えられ、当該オア
回路２６から信号＠ｌ（■十＠）、第３図（１））が出
力され、アンド回路２日に加えられる。一方、アンド回
路１８の出力■がインバータ２７を介して■としてアン
ド回路２８に加えられる。アンド回路２８は、信号［相
］と■とにより信号０（［相］・■、第３図（ｍｌ）を
出力してフリップフロップ回路２９に加える。そして、
フリップフロップ回路２９は、クロックパルスＣＬＫの
立上りで信号■を取り込み信号０（第３図（ｎ））を出
力する。アンド回路３０は、フリップフロ・ツブ回路２
９の出力信号０とアンド回路１７の出力信号■とにより
信号［相］（■・＠、第３図（０））を出力する。

このアンド回路３０の出力信号０はフリップフロップ回
路３１に加えられる。フリップフロップ回路３１は、ア
ンド回路３０から加えられる信号［相］をクロックパル
スＣＬＫの立ち上がりで取り込み信号０（第３図（ｐ）
）を出力する。この信号■が、ＨＡＬ信号即ち、誤り検
出回路５においてＣＭＩ符号がハイレベルに固定される
符号則違反を検出したときの出力信号である。

ＣＲＶ分離回路１１から出力される信号ＬＡ、Ｌはカウ
ンタ回路６（第１図）に、ＣＲＶ分離回路１２から出力
される信号ＨＡＬはカウンタ７に入力される。カウンタ
回路６は、前述したようにクロックパルスＣＬＫが１０
０回の期間中に入力するＬＡＬ信号を積算し、当該積算
値が２を超えた時に送信側の電気・光変換器ｌの発光部
の光出力の低下を検出し、１０を超えた時に光ファイバ
２の断線を検出する。

カウンタ７は、クロックパルスＣＬＫが１００回の期間
中に入力するＨＡＬ信号を積算し、当該積算値が２を超
えた時に送信側の電気・光変換器ｌの発光部の光出力の
上昇を検出し、ｌＯを超えた時に伝送路中で信号の衝突
が起こったことを検出する。

これらのカウンタ６．７の各出力信号は、復帰のための
処理信号として送信側の電気・光変換器Ｉや、伝送系に
フィードバックされる。

また、第４図に示すように、前述したＣＭ！符号則誤り
検出回路５を、ＣＭＩ符号則誤りにおけるＮＲＺデータ
「０」に対する符号則（ｒｏ　１Ｊ又は「ＩＯ」）誤り
を検出する回路８と共に構成し、当該誤り検出回路５の
ＨＡＬ、ＬＡＬ信号と、「０」誤り検出回路８の出力信
号をオア回路９を介して取り出すようにしてもよい。こ
のように構成することによりＣＭＩ符号則誤り検出回路
を従来のＣＭＩ符号則誤り検出回路として機能させるこ
とができる。

（発明の効果）以」二説明したように本発明によれば、受信せるＣＭＩ
符号に同期して発生させたクロックパルスの立上りと立
下がりとにより夫々前記ＣＭＩ符号の状態を検出し、何
れも川」のときにはＮｌｒ反転であると判別し、何れの
場合も「０」のときには「００」反転であると判別して
ＮＲＺデータ「ｌ」に対する符号則誤り「１１」反転と
「００」反転との２種類を分離し、これらの信号と前記
クロックパルスとにより最後にやって来た「ｌ」信号を
記憶することにより前記ＣＭＴ符号がｒｌｌ」に固定さ
れる符号則違反と、ｒｏｏ」に固定される符号則違反と
を分離検出し、前記クロックパルスの所定回の期間中に
発生する前記各符号則違反を積算し、これらの積算結果
により伝送系の異常の内容を監視するように（７たので
、ＣＭＩ符号則誤り検出を、３種類のモード別に分離検
出することが可能となり、伝送系の異常の内容がより詳
細に把握可能となり、この結果、伝送系の異常に対して
有効な対策を施すことが可能となるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る伝送路監視方法を適用した光通信
の伝送系の一実施例を示すブロック図、第２図は第１図
の誤り検出回路の一実施例を示すブロック図、第３図は
第２図の各部の出力信号のタイミングチャートを示す図
、第４図は第１図の誤り検出回路にＮＲＺデータ「ｏ」
に対する符号則誤り検出回路を設けた場合の構成を示す
ブロック図、第５図は原符号に対するＮＲＺ及びＣＭＩ
符号則の２値変調を示す図である。 ■・・・電気・光変換器、２・・・光ファイバ、３・・
・光・電気変換器、４・・・クロック再生回路、５．８
・・・誤り検出回路、６．７・・・カウンタ回路、ｉｏ
・・・ｒ１１Ｊ／ｒ００Ｊ検出回路、１１Ｓ　１２・・
・ＣＲＶ分離回路。

Claims

【特許請求の範囲】

受信せるＣＭＩ符号に同期して発生させたクロックパル
スの立上りと立下がりとにより夫々前記ＣＭＩ符号の状
態を検出し、何れも「１」のときには「１１」反転であ
ると判別し、何れも「０」のときには「００」反転であ
ると判別してＮＲＺデータ「１」に対する符号則誤り「
１１」反転と「００」反転との２種類を分離し、これら
の信号と前記クロックパルスとにより最後にやって来た
「１」信号を記憶することにより前記ＣＭＩ符号が「１
１」に固定される符号則違反と、「００」に固定される
符号則違反とを分離検出し、前記クロックパルスの所定
回の期間中に発生する前記各符号則違反を積算し、これ
らの積算結果により伝送系の異常の内容を監視すること
を特徴とする伝送路監視方法。