JPH04362836A - ディジタル通信伝送監視方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信におけ
る伝送エラーを監視する伝送監視方式に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル光通信において伝送路
の監視を行う方式としては、受信側で平均受光パワーを
検出して一定レベル以下になると警告を発する方式や、
送信側でエンコードされたデータが受光側で有効なデー
タパターンにデコードできないときにエラーとしてカウ
ントする方式などが一般的である。また、ＦＤＭ（ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｘ：周波数分割多重）通信などでは回線ごとに監視信号
を重畳させ、その監視信号を他端局側で検知することに
よって伝送路の障害を監視する方式が用いられている。 さらに、２つの異なる監視信号を用いて相手側の監視信
号受信状態を監視する方式が従来例として開示されてい
る（特開昭　６０−１５７３４９）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常のディ
ジタル光通信における伝送路は、ビットエラーレートが
例えば１０−９以下というような小さな値に設定されて
いるので、たとえ伝送エラーが発生してもその検出は困
難であった。また、双方向の伝送路や複数の中継を備え
た伝送路で伝送エラーが検出された場合に、どの区間の
伝送路に問題があるかを判断するのも困難であった。例
えば、前述した従来例（特開昭　６０−１５７３４９）
では、親局側に監視信号が戻らなかった場合には子局か
ら親局側の伝送路に問題が生じたという判断はできるが
、親局から子局への伝送路に関する情報が失われてしま
う。

【０００４】本発明は、こうしたディジタル通信におけ
る伝送路監視の問題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディジタル通信伝送監視方式は、所定の監
視パターンを重畳させた伝送データを送信局から受信局
に伝送し、受信局では伝送された伝送データから検出し
た監視パターンと記憶装置に格納された比較用パターン
とを逐次比較し、その結果を一定時間積算することによ
って伝送路品質を示すような低いレートの伝送エラーを
判定すると共に、判定結果により監視パターンを変え、
後続の受信局もしくは前記送信局に伝送する。

【０００６】

【作用】本発明のディジタル通信伝送監視方式によれば
、伝送データに重畳させた監視パターンを検出して、記
憶装置に格納された比較用パターンとを逐次比較し、そ
の結果を一定時間積算することによって伝送路における
わずかな伝送エラーを判定することができる。さらに、
その伝送区間固有である監視パターンデータ自体をも一
定時間積算することによって、記憶装置に格納された比
較用パターンとの比較・推論を可能とし、積算された監
視パターンデータを判定することにより、エラーの生じ
た伝送路の識別を可能にすることができる。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面の図１から図４を参照して、
本発明の実施例を説明する。

【０００８】図１は本発明の実施例に係るディジタル通
信伝送監視方式のブロック図である。まず親局１０では
、入力端子１１に与えられた送信信号Ｓ１と、監視パタ
ーン発生器１２で生成された所定の監視パターン（あら
かじめ１秒間に何回監視パターンを送るか決めておく）
とを、多重化装置１３で重畳して光信号送信器１４に転
送する。光信号送信器１４では、転送されてきた信号を
光パルス列に変換して光ファイバを用いた伝送路３０に
送出する。伝送路３０に送出された光パルス列は子局４
０の光信号受信器４１で受信され、ディジタル信号（電
気信号）に変換される。このディジタル信号は、次段に
備えられたデコーダ４２と監視パターン検出器４３の双
方に転送される。まずデコーダ４２では、転送されてき
たディジタル信号を受信信号Ｓ２に変換して、出力端子
４４から出力する。また監視パターン検出器４３では、
送られてきたディジタル信号から所定の監視パターンを
検出して、逐次比較器４５へ転送する。逐次比較器４５
では記憶装置４６より読み出された比較用パターン（エ
ラーの無いときに検出できるパターン）と逐次ビット毎
の比較を行い、一致しなかったビットを計数し、その結
果を積算器４７へ送り、それを一定時間積算していく。 本実施例で積算処理を行っているのは、伝送路のわずか
なエラーを確実に検出するためである。通常のディジタ
ル光通信における伝送路のビットエラーレートは、例え
ば１０−９以下というような非常に小さな値に設定され
ているため、短時間でのエラー検出が難しいからである
。この結果は制御装置４９へ送られ、伝送路の状態を判
定する。その結果を出力端子４８からアラーム信号とし
て出力する。さらに、記憶装置５０（記憶装置４６と同
一でもよい）にはこの判定結果が送られ、結果によって
異なった２種類の監視パターンを監視パターン発生器５
１から送出する。この２種類の監視パターンは多少の伝
送エラーによっても両者を容易に判別できるようにでき
るだけ形状の異なったパターンであることが望ましい。 もっとも望ましいのは、２種類の監視パターンが全ビッ
トが反転している場合である。図３（ａ）、（ｂ）にこ
の監視パターンの例を示す。図３（ａ）は受信信号Ｓ２
が正常状態の信号の場合のパターン例（’０１０１００
００１１１１００１’　）である。このパターン例に対
して、受信信号Ｓ２がエラー状態の信号の場合は、図３
（ｂ）に示すように、全ビットが反転したパターン（’
１０１０１１１１００００１１０’　）である。受信信
号Ｓ２が正常状態の信号か、エラー状態の信号かによっ
て、これらの監視パターンのどちらかと、入力端子５２
に与えられる送信信号Ｓ４とが多重化装置５３で重畳さ
れ、光信号送信器５４に転送される。光信号送信器５４
では送られてきた信号を光パルス列に変換して、伝送路
３１を介して親局１０に送出する。親局１０では、送ら
れてきた光パルス列を光信号受信器１５でディジタル信
号に変換して、デコーダ１６を介して、出力端子１７か
ら出力する。また、光信号受信器１５でディジタル信号
を監視パターン検出器１８に転送し、逐次比較器１９で
記憶装置２０より読み出された比較用パターン　　（エ
ラーのないときに検出できるパターン）と逐次ビット毎
の比較を行い、一致しなかったビットを計数し、その結
果を積算器２１へ送り、それを一定時間積算していく。 そして、その結果を制御装置２４へ送る。一方、監視パ
ターン積算器２２へは監視パターンデータ自体が逐次比
較と同じように一定時間積算されていき、図２に示すよ
うな伝送エラーが含まれた監視パターンの積算結果が得
られる。この結果と記憶装置２０より読み出された比較
用パターンとを比較器２３で比較し、その結果を制御装
置２４へ送る。制御装置２４は、この２つの結果より伝
送路の状況を判定し、判定結果をアラーム信号Ｓ６とし
て出力端子２５より出力する。

【０００９】ところで逐次比較器１９と比較器２３で判
定すべきパターンは２種類ある。これは上述したように
、子局４０で送信信号Ｓ４に重畳される監視パターンが
受信信号Ｓ３の状態によって２種類あるからである。 この２種類の監視パターンに前述した全ビットが反転し
た正反対のパターンを用いれば、逐次比較器１９では１
つのパターンとの比較、例えば伝送路３０において伝送
エラーがない時に送信されるパターンと比較すると、仮
に伝送路３１でエラーがなければ、子局４０から伝送路
３０において伝送エラーがない時に送信される監視パタ
ーンとは完全に一致することになるし、伝送路３０にお
いて伝送エラーがある時に送信される監視パターンとは
全く一致しない。ここで、２つのパターンの各ビットが
一致したときを“１”、一致しないときを“０”とすれ
ば、伝送路３１でエラーが付加されたときには本来全て
のビットが“１”もしくは“０”となるところが、“１
”または“０”のビットが混在する。そこで、監視パタ
ーン内の全てのビットのうちで数の少ないものをエラー
ビットとして計数すればよい。即ち、監視パターンが１
０ビット長だったとして、そのうち８ビットが“１”で
２ビットが“０”のときは、エラービットの数を２とす
る。なぜなら、ここで考える伝送路のエラーレートは小
さいものであるし、仮にまとまったエラーが発生しても
一定時間積算することで平均化されるからである。こう
すれば、逐次比較器１９では１つのパターンとの比較で
判定が可能である。一方、比較器２３でも上述の理由よ
り、伝送路３１における伝送エラーによって多少パター
ンが変形しても、監視パターン積算器２２に蓄積される
監視パターンは図２に示すようになり、どちらの監視パ
ターンなのかを比較器２３の推論機能を用いて容易に判
定することができる。この推論機能とは、所望の範囲内
でパターンが異なっていても同一パターンであるとして
、経験則に基づいて行う判定機能をいう。この判定によ
り、伝送路３０の伝送中にエラーが発生したかどうかが
分かる。なお、ここでは逐次比較器１９と比較器２３の
２つを用いたが、監視パターン積算器２２の分解能、即
ち図２における頻度方向の計数が十分あり、比較器２３
の推論判定機能が高度（例えば、一つのパターンが伝送
されてくるだけでなく、複数のパターンが受信されたこ
とを前提に推論する。）であれば、逐次比較器１９と積
算器２１は省くことも可能である。このように、子局４
０の制御装置４９が２種類の監視パターンのどちらか一
方を選択することによって、親局１０側で伝送路３０お
よび伝送路３１の両方の状態を監視することができる。 さらに、子局４０側にも親局１０と同様の監視パターン
検出・判定回路を設け、親局１０側でも子局４０からの
監視パターンの受信結果によって、異なる監視パターン
を送ることにより、双方で伝送路の監視をすることがで
きる。また、親局１０と子局４０の間に複数の中継局が
設けられている場合には、中継局の各々で異なる監視パ
ターンを伝送信号に付加することによって、どの中継局
間の伝送路でエラーが発生したかを特定できる。この場
合には、中継局が増えるに従って必要となる監視パター
ンの個数も２倍ずつ増えるため、多数の中継局を設ける
のはあまり実用的ではない。したがって経済的なレベル
でそれまでのアラーム情報を伝送データの一部として取
り込む工夫が必要になる。

【００１０】次に、本実施例での伝送路の監視をより詳
細に行うための監視パターンと監視パターン検出器４３
の実施例を、図４を用いて説明する。通常、伝送データ
はあるビット長にエンコードされていて、このビット長
ごとにデコーダ４２で解読される。したがって監視パタ
ーン検出器４３にもこのビット長ごとにデータがロード
されてくる形が望ましい。しかし、一般にこのビット長
はあまり長くなく５ビットとかせいぜい１０ビット以下
である。こうした場合、監視パターンのような特殊目的
に割り当てられる符号は限られた数になるし、検出にお
いても、ある一定のサイクル毎に監視パターンがくると
決まっていればよいが、そうでないときは、伝送路のエ
ラーによる監視パターンの変形を判断するのが難しくな
る。

【００１１】図４の実施例の特徴は、上述したような問
題を解消できるように工夫した点である。具体的には、
監視パターンを３つのブロック（このブロックはエンコ
ードされたビット長に構成されている）より構成してお
く。監視パターン検出器４３の中に、各ブロックごとに
記憶装置６１の比較用パターンとコンパレータ６２を準
備しておき、受信データはブロック毎にシフトレジスタ
６３にロードされる。そこで各ブロック毎に比較する。 そして、１つないし２つ以上のブロックが一致した場合
に、監視パターンが受信されたと判断して、後続の逐次
比較器４５へ転送する。または、ここで逐次比較器４５
を兼用して、その結果を積算器４７へ転送してもよい。 このように監視パターンを複数のブロック（本説明では
便宜上３つとした）で構成し、そのうちの一部のブロッ
クの一致でもって監視パターンを検出することで、監視
パターンの符号長を長くし、監視パターンに割り当てら
れる符号を増やすことができる。また、監視パターンの
検出精度を向上できる。なお、上記説明は子局４０側に
ついて行ったが、親局１０側の監視パターン検出器１８
についても同様である。

【００１２】次に、本発明の応用例について、図５（ａ
）、（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は親局１１０
から子局１３０に伝送する光信号と、子局１３０から親
局１１０に伝送する光信号の波長を変えることによって
、１本の光ファイバで双方向の伝送を可能にした応用例
である。この応用例は、上述した図１の実施例の伝送路
３０、３１に工夫を加えたものである。したがって、図
５（ａ）、（ｂ）は、図１の構成と異なる構成要素だけ
を記載し、重複する構成要素は省略してある。この応用
例の特徴は次の通りである。まず、親局１１０に備えら
れた半導体レーザの光信号送信器１１１が波長λ１　の
光信号を発生させる。この光信号は波長λ２　の光信号
を遮断するフィルタ１１２を通過して、光合波分波器１
１５で子局１３０からの光信号と重畳される。そして、
重畳された光信号は伝送路１２０に与えられ、光合波分
波器１３１で２波に分配される。この内、光信号送信器
１３２側に分岐した光信号は、波長λ１　の光信号を遮
断するフィルタ１３３によって遮断される。フォトダイ
オードを用いた光信号受信器１３４側に分岐した光信号
は、波長λ２　の光信号を遮断するフィルタ１３５をそ
のまま通過して、光信号受信器１３４によって受信され
る。同様に、半導体レーザの光信号送信器１３２から送
出された波長λ２の光信号は、波長λ１　の光信号を遮
断するフィルタ１１３をそのまま通過して、光信号受信
器１１４によって受信される。このように、本応用例で
は１本の光ファイバで複数の異なる波長の光信号を伝送
することができる。また、図５（ｂ）は自由空間を伝送
路とした応用例である。この例では、親局１５０、子局
１６０とも光信号送信器１５１、１６１に大出力の半導
体レーザを用い、光信号受信器１５２、１６２にアバラ
ンシェフォトダイオードを用いている。そして、光信号
送信器１５１から送出された光信号は、自由空間を通っ
て光信号受信器１６２で受信される。同様に、光信号送
信器１６１から送出された光信号も、自由空間を通って
光信号受信器１５２で受信される。

【００１３】なお、本実施例は、ディジタル光通信につ
いて説明したが、ペアケーブルや同軸ケーブルを用いた
ディジタル通信でも、同様に本発明が適用される。

【００１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の伝
送路監視方式であれば、伝送データに重畳させた監視パ
ターンを検出して、記憶装置に格納された比較用パター
ンとを逐次比較し、その結果を一定時間積算することに
よって伝送路におけるわずかな伝送エラーを判定するこ
とができる。この判定によって、ディジタル通信におけ
る伝送路の符号誤りの状態を、通常の運用状態のままで
詳細に監視でき、伝送路の復旧のための早期の対策を施
すことが可能となる。

【００１５】さらに、無人のリモート局や中継局を介す
る通信においては、伝送エラーの発生した伝送区間の特
定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディジタル通信伝送監視方式を実現す
るためのブロック図である。

【図２】監視パターンの積算処理を示す概念図である。

【図３】監視パターンの例を示す概念図である。

【図４】伝送路の詳細監視処理を示すブロック図である
。

【図５】本発明の応用例のディジタル通信のブロック図
である。

【符号の説明】

１０…親局 １２、５１…監視パターン発生器 １３、５３…多重化装置 １４、５４…光信号送信器 １５、４１…光信号受信器 １６、４２…デコーダ １８、４３…監視パターン検出器 １９、４５…逐次比較器 ２０、４６、５０…記憶装置 ２１、４７…積算器 ２２…監視パターン積算器 ２３…比較器 ２４、４９…制御装置 ３０、３１…伝送路 ４０…子局

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　伝送路を介して送信局から受信局にデ
   ィジタル信号を伝送するディジタル通信伝送監視方式に
   おいて、前記送信局では、所定の監視パターンを重畳さ
   せた伝送データを前記受信局に伝送し、前記受信局では
   、伝送された伝送データから検出した監視パターンと記
   憶装置に格納された比較用パターンを逐次比較し、その
   結果を一定時間積算することによって、伝送路の品質を
   示す低いレートの伝送エラーを判定することを特徴とす
   るディジタル通信伝送監視方式。
2. 【請求項２】　　前記送信局と前記受信局との間に１ま
   たは２以上の中継局を備え、当該中継局では、前段に備
   えられた前記送信局または他の中継局より伝送された伝
   送データから監視パターンを検出して、この監視パター
   ンを一定時間逐次比較しその結果を積算することによっ
   て伝送エラーを判定し、この判定結果が所定のエラーレ
   ートに比べ大きいか小さいかに応じて異なる監視パター
   ンを伝送データに重畳させて後段に備えられた前記受信
   局または他の中継局に送出することを特徴とする請求項
   １記載のディジタル通信伝送監視方式。
3. 【請求項３】　　伝送路を介して第１送受信局と第２送
   受信局との間でディジタル信号を双方向に伝送するディ
   ジタル通信伝送監視方式において、前記第１送受信局で
   は、所定の監視パターンを重畳させた第１伝送データを
   前記第２送受信局に送出し、前記第２送受信局では、送
   られてきた第１伝送データから検出した監視パターンを
   一定時間第２送受信局内の記憶装置に格納された比較用
   パターンと逐次比較し、それを積算することによって伝
   送エラーを判定し、この判定結果に応じて異なる監視パ
   ターンを第２伝送データに重畳させて第１送受信局に送
   出し、前記第１送受信局では、送られてきた第２伝送デ
   ータから検出した監視パターンを一定時間第１送受信局
   内の記憶装置に格納された比較用パターンと逐次比較し
   、それを積算することによって伝送エラーを判定すると
   共に、監視パターン自体を積算し、このパターンデータ
   と第１送受信局内の記憶装置に格納された比較用パター
   ンを比較することで、前記第２送受信局より伝送されて
   きた監視結果も判定して、前記第１送受信局より前記第
   ２送受信局への伝送路の状態をも知ることができること
   を特徴とするディジタル通信伝送監視方式。
4. 【請求項４】　　前記伝送路は、同軸、ペアケーブル、
   光ファイバまたは自由空間であることを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載のディジタル通信伝送
   監視方式。
5. 【請求項５】　　前記受信局または前記中継局での監視
   パターンの判定は、推論機能を用いて行うことを特徴と
   する請求項１〜請求項３のいずれかに記載のディジタル
   通信伝送監視方式。
6. 【請求項６】　　前記受信局で伝送エラーが判定された
   ときに、アラーム信号を出力することを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載のディジタル通信伝送
   監視方式。