JPH0398327A - 二重化光信号受信装置 - 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】 ［概要１ 光通信ネットワークにおける二重化構成により高信頼化
を図った二重化光信号受信装置に関し、 光信号受信回路を二重化構成とすることで装置コストの
増大を最小限に抑えつつ、一方の回路が故障した場合で
もその故障回路を検出して正常動作している側の回路の
出力信号を後段に伝えることで一層の高信頼化を図るこ
とを目的とし、光通信ネットワークから光信号を受信す
る二重化された第１、第２の光信号受信回路であって各
個が受信信号からタイミングクロックを抽出する機能を
備えたものと、第１、第２の光信号受信回路からの抽出
クロックが入力されてこれらの抽出クロックが正常か否
かを検査する抽出クロック検査回路と、抽出クロック検
査回路による検査結果に応じて抽出クロックが正常と判
定された側の光信号受信回路からの信号を選択して出力
するセレクタとを具備してなる。

［産業上の利用分野］ 本発明は光通信ネットワークにおける二重化構成により
高信頼化を図った二重化光信号受信装置に関する。

光通信ネットワークアクセス装置を構成する部品の中で
故障頻度が最も高い部品は光信号受信回路であるとされ
ており、ネットワークアクセス装置の信頼性を向上させ
る土において、この光信号受信回路の信頼性を向上させ
、光信号受信回路の故障がシステム故障へと波及するこ
とを防止できることが必要とされる。

［従来の技術］ 従来、故障頻度の高いモジュールの障害を装置全体に波
及させない手法として、そのモジュールを複数個並設し
て使用する多重化・多数決方式が知られている。

第６図には、光信号受信回路を二重化した二重化比較方
式の構成例が示される。このものは、光信号受信回路を
２個設けて並列的に動作させ、この２個を光信号受信回
路２、３の出力信号を比較回路７により比較し、両者の
出力信号が等しい時のみ両方の光信号受信回路２、３が
共に正常に動作しているとみなして、比較回路７からの
正常動作信号を“Ｈ″′にして光信号受信回路２、３が
正常であることを後段回路に伝え、後段回路ではこれら
光信号受信回路２、３のうちの一方の出力信号を正常な
信号とみなして使用するものである。

一方、両方の出力信号が異なった時には、光信号受信回
路２、３の少なくとも一方が故障したものとみなすこと
ができ、この場合、正常動作信号な゜゛Ｌ”にして後段
回路に光信号受信回路に障害が起きたことを伝える。こ
れにより後段回路は光信号受信回路からの出力信号を異
常なものとして取り扱うことになる。

第７図には光信号受信装置を多数決方式により構成した
例が示される。このものは、少なくとも３個以上の光信
号受信回路を用意してこれらを並列的に動作させ、全て
の光信号受信回路ｌ２■〜１２■の出力信号を多数決回
路１３に入力させてこれらを比較し、これらの出力信号
について多数を占めた信号値を正常な信号として後段回
路に伝えるものである。この場合、光信号受信回路の数
をｎとする時、ｎ　／　２を超えない最大の整数の個数
の光信号受信回路に障害が起こった場合でも、装置は全
体として正しい動作をすることができる。

となるため、装置コストが高くなるという問題がある。

したがって本発明の目的は、光信号受信回路を二重化構
成とすることで装置コストの増加を最小限に抑えつつ、
一方の回路が故障した場合でもその故障回路を検出して
正常動作している側の回路の出力信号を後段に伝えるこ
とで一層の高信頼化を図ることにある。

［発明が解決しようとする課題］ 前者の二重化構成による光信号受信装置は、障害検出は
可能になるものの、二つの光信号受信回路のどちら側に
障害が発生したかは判定できず、したがって二つ′の光
信号受信回路の一方だけが故障した場合でも装置全体が
正常動作できなくなり、このため、単一の光信号受信回
路の場合と比較して故障頻度そのものはむしろ高くなる
という問題がある。

また後者の多数決方式による光信号受信装置は、少なく
とも３個以上の光信号受信回路が必要［課題を解決する
ための手段］ 第１図は本発明に係る原理説明図である。図中、２１は
分光器、２２、２３は光信号受信回路、２４は抽出クロ
ック検査回路、２５はセレクタである。

本発明に係る二重化光信号受信装置は、光通信ネットワ
ークから光信号を受信する二重化された第１、第２の光
信号受信回路２２、２３であって各個が受信信号からタ
イミングクロックを抽出する機能を備えたものと、第１
、第２の光信号受信回路２２、２３からの抽出クロック
が入力されてこれらの抽出クロックが正常か否かを検査
する抽出クロック検査回路２４と、抽出クロック検査回
路２４による検査結果に応じて抽出クロックが正常と判
定された側の光信号受信回路からの信号を選択して出力
するセレクタとを具備してなる。

［作用］ 光伝送路からの光信号は分光器２１で２分岐されて光信
号受信回路２２、２３にそれぞれ人力される。光信号受
信回路２２、２３ではこの光信号に基づいてタイミング
クロックを抽出し、この抽出クロックを抽出クロック検
査回路２４に送る。

抽出クロック検査回路２４では、入力されたクロックが
正常か否かを、それらが周期的であるか否か等により検
査し、その検査結果をセレクタ２５に伝える。セレクタ
は、光信号受信回路２２、２３の一方が故障した場合で
も、抽出クロック検査回路２４の検査結果に基づき、そ
の故障を起こした側の光信号受信回路を識別して正常に
動作している側の光信号受信回路の出力信号を後段に伝
える。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第２図には本発明の一実施例としての二重化光信号受信
装置が示される。図において、分光器ｌは光通信ネット
ワークの光伝送路からの光信号を２分岐するものであり
、分岐された光信号はそれぞれ光信号受信回路２、３に
入力される。

光信号受信回路２、３は入力された光信号を電気信号に
変換してデータ信号として出力すると共に、光信号から
タイミング用のクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ３を抽出
して出力する機能をそれぞれ備えている。これら光信号
受信回路２、３からのデータ信号ＤＴ２、ＤＴ３および
抽出クロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３はセレクタ５に人力さ
れると共に、両クロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３は抽出クロ
ック検査回路４に入力されるようになっている。

抽出クロック検査回路４は各光信号受信回路２、３から
入力された抽出クロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３が正常か否
かを検査する回路であり、その検査結果信号ＣＲ２、Ｃ
Ｒ３はセレクタ５に選択切替制御用の信号として送出さ
れると共に、故障表示回路６にも送出されるようになっ
ている。

抽出クロック検査回路４の構成例が第３図に示される。

このものは二つのＤ形フリップフロップ４１、４２、３
状態回路４３、発振器４４等で構成されている。Ｄ形フ
リップフロップ４１、４２のクロック入力端子にはそれ
ぞれ光信号受信回路２、３からの抽出クロックＣＬＫ２
、ＣＬＫ３が入力されており、それらのデータ入力端子
Ｄはそれぞれ論理値゛Ｈ”に維持され、各リセット入力
端子Ｈには３状態回路４３からのリセット信号ＲＳＴが
入力される。またＤ形フリップフロップ４１、４２の各
出力信号Ｑ４１、Ｑ４２は３状態回路４３に入力されて
いる。

発振器４′４は光信号の伝送速度と同じ周波数のクロヅ
クＣＬＫ４４を出力する回路である。３状態回路４３は
発振器４４からの入カクロツクで決まるタイミングで、
各Ｄ形フリツブフロツプ４１、４２へのリセット信号Ｒ
ＳＴの送出と各Ｄ形フリップフロップ４１、４２の出力
信号Ｑ４１、Ｑ４２のレベル判定を行う回路であり、こ
のレベル判定の結果は検査結果ＣＲ２、ＣＲ３としてセ
レクタ５に出力されるものである。

この抽出クロック検査回路４の動作が第４図を参照して
以下に説明される。第４図は抽出クロツク検査回路４の
各部の信号波形を示すタイムチャートであり、図中、（
１）は発振器４４の出力クロックＣＬＫ４４、（２）は
３状態回路４３の状態、（３）は３状態回路４３からの
リセット信号ＲＳＴ、（４）は光信号受信回路２からの
抽出クロックＣＬＫ２、（５）はＤ形フリツプフロップ
４ｌからの出力信号Ｑ４１、（６）は光信号受信回路３
からの抽出クロックＣＬＫ３、（７）はＤ形フリップフ
ロップ４２からの出力信号Ｑ４２、（８）および（９）
は３状態回路４３からの検査結果信号ＣＲ２、ＣＲ３を
それぞれ示９ １　０ す。

３状態回路４３は発振器４４からのクロック人カタイン
ミングで「リセット」、「待機」、「検査」の３状態を
順番に繰り返しており、「リセット」状態の時にはリセ
ット信号ＲＳＴを゛Ｈ”にしてＤ形フリップフロップ４
１、４２を共にリセットする。また「検査」状態から「
リセット」状態に遷移する時にＤ形フリップフロップ４
ｌ、４２からの出力信号Ｑ４１％Ｑ４２のレベルをラッ
チし、これを検査結果信号ＣＲ２、ＣＲ３としてセレク
タ５および故障表示回路６に与える。

二つのＤ形フリップフロップ４１、４２にはデータ入力
端子Ｄに固定的に論理値”　Ｈ　”が入力されているの
で、これらＤ形フリップフロップ４１、４２は、正常時
には、「リセット」状態で゛Ｈ”のリセット信号ＲＳＴ
が人力されることで出力信号Ｑ４１，Ｑ４２が゜゜Ｌ”
にリセットされ、次の「待機」状態でクロックＣＬＫ２
、ＣＬＫ３が人力されることで出力信号Ｑ４１、Ｑ４２
が゜゛Ｈ”になり、次のサイクルの「リセット」状態直
前までその状態を維持することになる。

ここでクロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３が一定周期で正常に
人力されている場合にはリセットＲＳＴが゛Ｌ”になっ
てから少なくとも１クロック期間の間は出力信号Ｑ４１
．Ｑ４２は゜゜Ｈ゛゜を出力するが、第４図の（６）、
（７）に示すように、抽出クロックＣＬＫ３が途中で断
となった場合にはＤ形フリップフロップ４２のリセット
後にその出力信号Ｑ４２が゛゜Ｈ゜゜とされることがな
くなる。

よって各サイクルにおいて「検査」から次サイクルの「
リセット」に遷移するタイミングでＤ形フリップフロッ
プ４ｌ、４２の出力信号Ｑ４１、Ｑ４２のレベルを調べ
れば、抽出クロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３が正常か否かを
判定でき、各出力信号Ｑ４１、Ｑ４２のレベルをそのま
まラッチして検査結果ＣＲ２、ＣＲ３として用いること
ができる。したがって検査結果ＣＲ２、ＣＲ３は゜゜Ｈ
”で正常、“Ｌ”で異常をあらわす。

セレクタ５の詳細な構成例が第５図に示されｌ１ ｌ２ る。このものはインバータ５１、５２、ＲＳ形フリップ
フロップ５３、ＡＮＤ回路５４〜５７、ＯＲ回路５８、
５９等で構成されており、ＲＳ形フリヅブフロップ５３
のセット入力端子Ｓには検査結果信号ＣＲ２がインバー
タ５１を介して入力され、リセット人力端子Ｒには検査
結果信号ＣＲ３がインバータ５２を介して入力される。

ＡＮＤ回路５４、５５には光信号受信回路２からのデー
タ信号ＤＴ２と抽出クロックＣＬＫ２がそれぞれ入力さ
れており、これらＡＮＤ回路５４、５５はＲＳ形フリッ
プフロップ５３の出力信号Ｑで開閉制御される。またＡ
ＮＤ回路５６、５７には光信号受信回路３からのデータ
信号ＤＴ３と抽出クロックＣＬＫ３がそれぞれ入力され
ており、これらＡＮＩ）回路５６、５７はＲＳ形フリッ
プフロップ５３の反転出力信号＊Ｑにより開閉制御され
るようになっている。

したがって、このセレクタ５は、現時点に最も近い時点
で゛Ｌ”となった検査結果信号ＣＲ２またはＣＲ３をＲ
Ｓ形フリップフロップ５３に記憶し、その記憶状態に応
じてＡＮＤ回路対５４、５４あるいはＡＮＤ回路対５６
、５７の一方を開いて他方を閉じるように動作する。そ
れにより検査結果信号が正常゜“Ｈ”である側の光信号
受信回路の出力信号をＡＮＤ回路５４〜５７およびＯＲ
回路５８、５９でセレクトして後段回路に伝える。

第２図の実施例装置の動作が以下に説明される。光伝送
回路からの光信号は分光器１で２分岐されて光信号受信
回路２、３にそれぞれ入力され、ここでデータ信号ＤＴ
２、ＤＴ３と抽出クロツクＣＬＫ２、ＣＬＫ３が得られ
、これらの信号はセレクタ５に入力されると共に、抽出
クロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３は抽出クロック検査回路４
に入力される。

抽出クロック検査回路４は光信号受信回路からの抽出ク
ロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３が一定周期で”Ｈ”と゛Ｌ”
を繰り返しているか否か、すなわち光信号受信回路２、
３が正常に動作してクロクＣＬＫ２、ＣＬＫ３を抽出し
ているか否かを前述ｌ　３ １　４ した動作により検査し、その検査結果をセレクタ５に伝
える。

セレクタ５はこの検査結果信号ＣＲ２、ＣＲ３に基づき
、光信号受信回路２、３のいずれか一方に故障が生じて
いた場合には、故障を生じていない側の出力信号を選択
するように切替え動作し、それにより後段回路に正しい
信号を伝えることができる。

また故障表示回路６は、故障発生時には検査結果信号Ｃ
Ｒ２、ＣＲ３によりそれを検知して故障発生を表示する
。

［発明の効果］ 本発明によれば、光信号受信回路を二重化構成とするこ
とで装置コストの増加を最小限に抑えつつ、一方の回路
が故障した場合でもその故障回路を検出して正常動作し
ている側の回路の出力信号を後段に伝えることで一層の
高信頼化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原理説明図、 第２図は本発明の一実施例としての二重化光信号受信装
置を示すブロック図、 第３図は実施例装置における抽出クロック検査回路の詳
細な構成例を示すブロック図、第４図は第３図の抽出ク
ロック検査回路の各部の信号波形を示すタイムチャート
、 第５図は実施例装置におけるセレクタの詳細な構成例を
示すブロック図、 第６図は従来の二重化方式による光信号受信装置を示す
ブロック図、および、 第７図は従来の多数決方式による光信号受信装置を示す
ブロック図である。 図において、 １、１１・・・分光器 ２、３、ｌ２■〜１２０・・・光信号受信回路４・・・
抽出クロック検査回路 ５・・・セレクタ ６・・・故障表示回路 １　５ １　６ ４１、４２・・・Ｄ形フリップフロツブ４３・・・３状
態回路 ４４・・・発振器 ５１、５２・・・インバータ ５３・・・ＲＳ形フリップフロツプ ５４〜５７・・・ＡＮＤ回路 ５８、５９・・・ＯＲ回路 １　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光通信ネットワークから光信号を受信する二重化された
   第１、第２の光信号受信回路（２２、２３）であって各
   個が受信信号からタイミングクロックを抽出する機能を
   備えたものと、 該第１、第２の光信号受信回路（２２、２３）からの抽
   出クロックが入力されてこれらの抽出クロックが正常か
   否かを検査する抽出クロック検査回路（２４）と、 該抽出クロック検査回路（２４）による検査結果に応じ
   て抽出クロックが正常と判定された側の光信号受信回路
   からの信号を選択して出力するセレクタ（２５）とを具
   備してなる二重化光信号受信装置。