JPH10209971A - データ中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光信号の周波数を電気信号の周波数より高くし
て光モジュールの寿命を延ばし、メンテナンスを容易と
し、光信号の伝送品質を一定に維持する。 【解決手段】送受信部１ａ、３ａが電気系伝送路４、５
上の電気信号の第１伝送フレームの送受信を行い、光モ
ジュール１ｂ、３ｂが光系伝送路２ａ、２ｂ上の光信号
の第２伝送フレームの送受信を行い、中継回路１ｃと１
ｄ、３ｃと３ｄが前記送受信部と前記光モジュールとの
間に介在し、受信した第１伝送フレームを第２伝送フレ
ームに変換して送信し、或いは受信した第２伝送フレー
ムを第１伝送フレームに変換して送信し、前記電気信号
と前記光信号との間で信号の変換を行い、前記光信号の
周波数を前記電気信号の周波数より高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用各種制御設
備間のデータ伝送システムに用いられるデータ中継装置
に係り、特に２つの電気系伝送路間を光系伝送路で結合
するためのデータ中継装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼製造プラント等の大規模な産業設備
や公共設備では多数の制御機器を協調動作させる情報交
換のためにデータ伝送システムが用いられる。また、デ
ータ伝送システムは同軸ケーブル（電気系伝送路）を用
いてデータ伝送を行う場合が多いが、制御設備グループ
毎にＬＡＮ（Local Area Network）を構成し、比較的に
隔離（数Ｋｍ）された設備間を光ファイバー（光系伝送
路）で結合し耐ノイズ特性を良くすることが行われてい
る。このような場合に、図８に示すような、電気系伝送
路と光系伝送路との間に介在するデータ中継装置（以
下、光リピータとする）が用いられる。

【０００３】図８はＬＡＮを構成する２つの電気系伝送
路４、５の間に介在し、光系伝送路２ａ、２ｂを介して
データを授受する場合を示したもので、光リピータ１、
３はそれぞれ電気系伝送路４、５に接続されると共に光
系伝送路２ａ、２ｂに接続され、電気系伝送路４と５の
間で情報の授受を可能にしている。

【０００４】光リピータ１、３は、電気系伝送路４、５
に接続され電気信号の授受を行うトランシーバ１ａ、３
ａと、光系伝送路２ａ、２ｂに接続され光信号の授受を
行う光モジュール１ｂ、３ｂと、トランシーバと光モジ
ュールとの間に介在して電気信号と光信号との間を取り
持つ中継回路１ｃ、３ｃを備えて構成される。

【０００５】電気系伝送路４、５上に送出された電気信
号はトランシーバ１ａ、３ａで受信され波形整形等が行
われ、中継回路１ｃ、３ｃで復調されて伝送フレームが
再生され、ＦＩＦＯ（First-In First-Out ）メモリを
介して出力された伝送フレームが変調され、光モジュー
ル１ｂ、３ｂで光信号に変換されてそれぞれの光系伝送
路２ａ、２ｂに送出され、相手の光モジュール３ｂ、１
ｂに入力される。

【０００６】光モジュール３ｂ、１ｂは、光系伝送路２
ａ、２ｂから光信号が入力されると、光電変換して波形
整形等が行われ、中継回路３ｃ、１ｃで復調されて伝送
フレームが再生され、ＦＩＦＯメモリを介して出力され
た伝送フレームが変調され、トランシーバ３ａ、１ａで
電気信号に変換され、電気系伝送路５、４に送出され
る。このようなデータ伝送システムでは、リアルタイム
制御性が失われないようにトークンパッシング方式が用
いられ、電気系伝送路４、５上で送信データ（伝送フレ
ーム）が衝突しないように制御されている。

【０００７】このように、中継回路１ｃ、３ｃは、伝送
の波形歪みにより生じる受信クロック信号と送信クロッ
ク信号のタイミング誤差を吸収するためＦＩＦＯメモリ
を必要とし、受信した信号を復調・変調し、電気信号と
光信号との間で変換を行う場合に、リタイミング、エラ
ー検出等を行い、電気信号と光信号の周波数を一致させ
るようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のデータ中継装置では、ＦＩＦＯメモリのオーバーフロ
ーやアンダーフローによって中継データのビット落ち等
のエラーを検出する回路が必要であり複雑な構成とな
る。また、光モジュールの発光素子の寿命が累積発光時
間で規定され、光モジュールの交換の時期を決定するた
めのメンテナンスが面倒である。また、光系伝送路（光
ファイバ、光コネクタ等）の取扱いは非常にデリケート
で、光信号の伝送品質を一定に維持することが難しく、
故障発生時にその故障箇所を特定することが困難であ
る。また、近年の発光素子は数十〜数百Ｍｂｐｓの高周
波用が市販され容易に入手でき、数Ｍｂｐｓの低周波用
が逆に入手困難で高価になっている等の問題がある。

【０００９】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、光信号の周波数を電気
信号の周波数と無関係に高い周波数にして光モジュール
の寿命を延ばすとともにメンテナンスを容易とし、光信
号の伝送品質を一定に維持することの可能なデータ中継
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ中継装置
は、電気系伝送路に接続され電気信号の第１伝送フレー
ムの送受信を行う送受信部と、光系伝送路に接続され光
信号の第２伝送フレームの送受信を行う光モジュール
と、前記送受信部と前記光モジュールとの間に介在し、
受信した第１伝送フレームを第２伝送フレームに変換し
て送信し、或いは受信した第２伝送フレームを第１伝送
フレームに変換して送信し、前記電気信号と前記光信号
との間で信号の変換を行う中継手段を備え、前記光信号
の周波数を前記電気信号の周波数より高くする。（請求
項１） 更に、前記中継手段は、前記第１伝送フレームを受信し
たとき、該第１伝送フレームの論理値に基づいて周波数
変調或いは位相変調を行い第２伝送フレームに変換し、
前記第２伝送フレームを受信したとき、該第２伝送フレ
ームを復調して前記論理値を再生し第１伝送フレームに
変換する信号変換手段を備えて構成する。（請求項２） 更に、前記中継手段は、前記電気系伝送路から受信した
低周波のクロック信号に同期した第１伝送フレームを一
時的に保持し、高周波のクロック信号に同期した第２伝
送フレームに変換し、前記光系伝送路から受信した高周
波のクロック信号に同期した第２伝送フレームを一時的
に保持し、低周波のクロック信号に同期した第１伝送フ
レームに変換する信号変換手段を備え、第２伝送フレー
ムを第１伝送フレームより短時間で構成する。（請求項
３） 更に、前記信号変換手段は、第１伝送フレームを第２伝
送フレームに変換する場合にチェックデータを生成して
該第２伝送フレームと共に光系伝送路へ送出すると共
に、相手側から送出された該第２伝送フレームとチェッ
クデータとに基づいてエラーの有無を判定する判定手段
を備え、エラーが検出されたとき異常表示する。（請求
項４） 更に、前記光系伝送路から受信した第２伝送フレームと
チェックデータとに基づいて前記判定手段がエラーを検
出した場合、再送要求フレームを生成して前記光系伝送
路側へ送出し、該再送要求フレームに応答して再送され
た第２伝送フレームとチェックデータが規定回数を越え
てエラー検出されたとき、異常表示する再送制御手段を
備え、光系伝送路側の伝送信頼性を向上させる。（請求
項５） また、光強度データに基づいて前記光モジュールから送
出する光信号の光強度を変化させる光強度調節手段と、
前記光モジュールから前記光系伝送路へ検査フレームを
送出させる検査フレーム送出手段とを備え、前記光強度
データを段階的に変化させて該光強度データを含む検査
フレームを送出させ、該検査フレームに応答して前記光
モジュールから通知フレームが受信されたとき、該通知
フレームに含まれる最小光強度データ基づいて前記光モ
ジュールの送出する光信号の強度を所定レベルに設定す
る。（請求項６） 更に、前記光モジュールが他から送出された前記検査フ
レームを受信したとき、光強度が段階的に変化する毎に
該検査フレームに含まれる光強度データを読み出して最
小光強度データを保持し、前記検査フレームに応答して
前記最小光強度データを含む通知フレームを送出させる
通知フレーム送出手段を備える。（請求項７） 更に、前記検査フレーム送出手段は、前記光強度データ
を段階的に減少させて検査フレームを送出させ、該検査
フレームに応答して通知フレームが受信されたとき、該
通知フレームに含まれる最小光強度データに所定値を加
えて前記光モジュールの送出する光信号の光強度を最適
な状態に設定する。（請求項８） 更に、段階的に光強度が減少する検査フレームが光系伝
送路に入力されたとき、前記光モジュールが認識可能な
最小光強度の検査フレームに含まれる光強度データを前
記最小光強度データとして保持し、該検査フレームに応
答して前記最小光強度データを含む通知フレームを送出
させ、光信号の光強度を最適な状態に設定する。（請求
項９） 更に、電気系伝送路上に中継伝送する電気信号が存在し
ない期間を判定する伝送フレーム監視手段を備え、電気
信号が存在しない期間に光系伝送路上で互いに検査フレ
ームを送出すると共に通知フレームを受信して光系伝送
路のリンク状態を最適な状態に設定する。（請求項１
０） 更に、前記中継回路から与えられる第２伝送フレームに
基づいて前記光モジュールから送出される光信号の一部
を監視信号として分岐させる光信号分岐手段と、前記監
視信号と前記第２伝送フレームとを比較して前記光信号
の良否を判定する光信号監視手段とを備え、前記光信号
監視手段が否と判定したとき光信号異常を表示する。
（請求項１１）

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１〜５に係るデー
タ中継装置の実施例を図１に示す。この実施例はデータ
中継装置の要部構成を示したもので、光リピータ１、３
には新たに信号変換回路１ｄ、３ｄが付加されて構成さ
れる。信号変換回路１ｄ、３ｄは中継回路１ｃ、３ｃか
ら与えられる低周波（数Ｍｚ）のクロック信号でなる電
気信号の伝送フレームを高周波（数十Ｍｚ〜数百Ｍｚ）
のクロック信号でなる光信号の伝送フレームに変換して
光モジュール１ｂ、３ｂに転送すると共に、光モジュー
ル１ｂ、３ｂから与えられる高周波（数十Ｍｚ〜数百Ｍ
ｚ）のクロック信号でなる光信号の伝送フレームを低周
波（数Ｍｚ）のクロック信号でなる電気信号の伝送フレ
ームに変換して中継回路１ｃ、３ｃへ転送するものであ
る。

【００１２】他は従来と同じものを適用することができ
同一符号を付して説明は省略する。但し、光モジュール
１ｂ、３ｂの光学素子（発光素子と受光素子）は数十〜
数百Ｍｂｐｓの高周波用のものが使用される。

【００１３】上記構成において、電気系伝送路４上の低
周波（数Ｍｚ）のクロック信号でなる電気信号が光リピ
ータ１に入力されると、トランシーバ１ａは入力された
電気信号のクロック再生、波形整形を行い、中継回路１
ｃは復調を行って伝送フレームを再生しエラー検出、変
調、タイミング制御等を行って低周波（数Ｍｚ）のクロ
ック信号でなる信号Ｓ１を信号変換回路１ｄに転送す
る。信号変換回路１ｄは、転送された信号Ｓ１に基づい
て周波数変調された高周波（数十Ｍｚ〜数百Ｍｚ）のク
ロック信号でなる信号Ｓ２を生成し光モジュール１ｂへ
入力する。例えば、図２（ａ）に示すように、信号Ｓ１
の論理値の真偽（Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗ）に基づいて２種の
周波数（１００ＭＨｚ、５０ＭＨｚ）に変調された高周
波の信号Ｓ２に変換される。光モジュール１ｂは信号Ｓ
２に基づいて高周波（１００ＭＨｚ、５０ＭＨｚ）の光
信号に変換して光系伝送路２ａへ送出する。

【００１４】光系伝送路２ａを介して上述した高周波の
光信号が光リピータ３に入力されると、光モジュール３
ｂから周波数変調された高周波の信号Ｓ３が出力され、
信号変換回路３ｄは信号Ｓ３に基づいて低周波の信号Ｓ
４に変換する。例えば、図２（ｂ）に示すように、光モ
ジュール３ｂから１００ＭＨｚと５０ＭＨｚに周波数変
調された高周波の信号Ｓ３が出力されると、信号変換回
路３ｄにより１００ＭＨｚのときをＨｉｇｈ、５０ＭＨ
ｚのときをＬｏｗとして低周波数（数Ｍｚ）の信号Ｓ４
に変換される。中継回路３ｃは信号Ｓ４を復調して伝送
フレームを再生しエラー検出、変調、タイミング制御等
を行って、トランシーバ３ａを介して電気系伝送路５上
に元の低周波（数Ｍｚ）のクロック信号でなる電気信号
を送出し、電気系伝送路４上の電気信号が光レピータ
１、３を介して中継される。

【００１５】電気系伝送路５上に他から送出された電気
信号が存在するときも同様に光レピータ３、１を介して
電気系伝送路４上に中継送出され、光リピータ１と３と
の間では高周波の光信号の授受が行われる。

【００１６】本実施例によれば、低周波の電気系伝送路
間を、高周波の光系伝送路で結合することができ、市販
の光学素子を用いることができ、ＦＩＦＯメモリを省略
することができ、ＦＩＦＯメモリに伴うオーバーフロ
ー、アンダーフロー等のエラー検出回路を省略でき、中
継回路の簡略化を図ることができ、安価で経済的なデー
タ中継装置とすることができる。（請求項２） 本実施例は、また、信号変換回路１ｄ、３ｄの内部に、
低周波の信号Ｓ１でなる第１伝送フレームと高周波の信
号Ｓ３でなる第２伝送フレームをそれぞれ保持するメモ
リ機能を付加し、パルス変調による信号変換を行い、光
信号の伝送フレームを電気信号の伝送フレームより短時
間で構成することができる。

【００１７】この場合、電気系伝送路４、５上の電気信
号がトランシーバ１ａ、３ａで受信され、中継回路１
ｃ、３ｃから低周波（数Ｍｚ）のクロック信号に同期し
た信号Ｓ１でなる第１伝送フレームが信号変換回路１
ｄ、３ｄに入力されると、信号変換回路１ｄ、３ｄは、
該第１伝送フレームをメモリに一時的に保持した後、図
３（ａ）に示すように、高周波（数十Ｍｚ〜数百Ｍｚ）
のクロック信号に同期した信号Ｓ２でなる第２伝送フレ
ームに変換し、光モジュール１ｂ、３ｂから光系伝送路
２ａ、２ｂへ短時間の光信号を送出する。

【００１８】また、光モジュール３ｂ、１ｂが上述の第
２伝送フレームの光信号を受信し、高周波（数十Ｍｚ〜
数百Ｍｚ）のクロック信号に同期した信号Ｓ３でなる第
２伝送フレームが信号変換回路３ｄ、１ｄに入力される
と、信号変換回路３ｄ、１ｄは、該第２伝送フレームを
メモリに一時的に保持した後、図３（ｂ）に示すよう
に、低周波（数Ｍｚ）のクロック信号に同期した信号Ｓ
４でなる第１伝送フレームに変換し、中継回路３ｃ、１
ｃとトランシーバ３ａ、１ａを介して電気系伝送路５、
４上に元の低周波（数Ｍｚ）のクロック信号でなる電気
信号を送出し、電気系伝送路４、５上の電気信号が光レ
ピータ１、３を介して中継される。

【００１９】本実施例によれば、光モジュールの発光素
子の発光時間を短くすることができ、発光素子の寿命が
長くなり、光モジュールの交換時期が長くなりメンテナ
ンスの負担を軽減することができる。（請求項３） 本実施例は、また、光信号の第２伝送フレームのチェッ
クのためのチェックデータを生成して第２伝送フレーム
と一緒に送信するチェックデータ生成回路と、相手側か
ら送信された光信号の第２伝送フレームとチェックデー
タに基づいてエラーの有無を判定する判定回路、及びエ
ラーが検出されたとき警報表示するＬＥＤ等の表示回路
を付加することができる。

【００２０】この場合、信号変換回路１ｄ、３ｄは、光
信号として送出する第２伝送フレームのチェックデータ
を生成し、第２伝送フレームに含めて信号Ｓ２として出
力し、図３（ａ）の信号Ｓ２に示すように光モジュール
１ｂ、３ｂから光信号を短時間で送出する。また、相手
側から送信された光信号のチェックデータを含む第２伝
送フレームを光モジュール１ｂ、３ｂで受信すると、信
号変換回路１ｄ、３ｄは、該チェックデータを含む第２
伝送フレームに基づいてエラーの有無をチェックし、受
信データ（該第２伝送フレーム）の異常を検出した場合
はアラーム用のＬＥＤを点灯して受信第２伝送フレーム
の異常を表示する。

【００２１】本実施例によれば、受信第２伝送フレーム
の異常を即座に判断することができ、光モジュール及び
光系伝送路の故障箇所の発見が容易になる。（請求項
４） 本実施例は、更に、受信した第２伝送フレームの異常を
検出したとき再送要求フレームを送信すると共に、相手
側から送信された再送要求フレームを受信したとき、前
述した第２伝送フレームとチェックデータを再送する再
送制御回路を付加することができる。

【００２２】この場合、再送制御回路は、チェックデー
タを含む第２伝送フレームを光信号として送出し、これ
に応答して相手側から送信された再送要求フレームが受
信されたとき、再度チェックデータを含む第２伝送フレ
ームを送出し、また、相手側から送信されたチェックデ
ータを含む第２伝送フレームを受信し、受信データ（該
第２伝送フレーム）のエラーを検出した場合、再送要求
フレームを生成して送信し、相手側からチェックデータ
を含む第２伝送フレームを再送させる。更に、規定回数
を越えてエラーが検出された場合、再送要求を送信せ
ず、アラーム用のＬＥＤを点灯して受信第２伝送フレー
ムの異常を表示する。

【００２３】本実施例によれば、光伝送系のエラーに対
してリトライすることが可能となり、正常伝送確率が向
上し光伝送系の伝送信頼性を向上させることが可能とな
る。また、リトライ回数を計数して、定期的に診断をお
こなうことにより、光モジュールの劣化などの予防保全
を行うことが可能となる。（請求項５） 次に、本発明の請求項６〜１０に係るデータ中継装置の
実施例を図４に示す。図４はこの実施例の要部構成を示
したもので、光リピータ１、３には光系伝送路のリンク
状態を監視して光信号の光強度を最適な状態に自動設定
するためのリンク状態監視回路１ｅ、３ｅが新たに付加
されて構成される。

【００２４】通常の伝送フレームを送受信（中継）する
場合、電気系伝送路４上の電気信号は、光リピータ１の
トランシーバ１ａで受信されて波形整形等が行われ、中
継回路１ｃで復調／変調されてリタイミング、エラー検
出等が行われ、リンク状態監視回路１ｅをバイパスして
通り、光モジユール１ｂで電気信号から光信号に変換さ
れて光系伝送路２ａに送出される。送出された光信号
は、光リピータ３の光モジュール３ｂで受信されて電気
信号に変換され、リンク状態監視回路３ｅをバイパスし
て通り、中継回路３ｃに渡され、中継回路３ｃで受信信
号を復調／変調してリタイミング、エラー検出等が行わ
れ、トランシーバ３ａから電気系伝送路５上に送出され
る。

【００２５】電気系伝送路５から電気系伝送路４に伝送
信号を中継する場合も上述と同様に、トランシーバ３ａ
→中継回路３ｃ→リンク状態監視回路３ｅ→光モジュー
ル３ｂ→光伝送路２ｂ→光モジュール１ｂ→リンク状態
監視回路１ｅ→中継回路１ｃ→トランシーバ１ａの順で
中継伝送される。

【００２６】このように通常の伝送フレームを中継する
場合、リンク状態監視回路１ｅ、３ｅは特別な作用を行
わず信号がバイパスして通過する。次に、光系伝送路の
リンク状態を監視して光信号の光強度を最適な状態に自
動設定する動作について説明する。図５はリンク状態監
視回路１ｅ、３ｅの詳細構成を示したもので、検査フレ
ーム送信回路１e1、３e1と、検査フレーム受信回路１e
2、３e2と、リンク状態判定回路１e3、３e3と、光レベ
ル調整回路１e4、３e4と、伝送フレーム監視回路１e5、
３e5を備えて構成している。

【００２７】伝送フレーム監視回路１e5、３e5は中継回
路１ｃ、３ｃから渡される送信データを監視して、送信
データが一定時間無い状態を判定して、検査フレームの
送信指令を出力する。検査フレーム送信回路１e1、３e1
は、上記送信指令に基づいて検査フレームを生成して光
モジュール１ｂ、３ｂから光信号の検査フレームを送出
させる。この場合、光レベル調整回路１e4、３e4に光強
度データが与えられ、光レベル調整回路１e4、３e4は光
強度データに基づいて光モジュール１ｂ、３ｂ内の発光
素子から出力される光信号の強度を変化させる。また、
光強度データを段階的に変化させ、該光強度データを含
む検査フレームを送出させる。光強度の変化段数はそれ
程細かく変化させる必要がないので検査フレームは通常
の伝送フレームに比較して短時間で構成することができ
る。

【００２８】図６は光レピータ１の伝送フレーム監視回
路１e5が伝送フレームＤＦＲ１の送出を確認した後次の
伝送フレームＤＦＲ２を送出するまでの期間を判定して
検査フレームの送信指令を出力し、検査フレーム送信回
路１e1が光強度データを段階的に減少させて検査フレー
ムＣＦＲ１を送出させた例を示したものである。信号波
形の振幅は光強度を示し、検査フレームＣＦＲ１は光強
度データが段階的に減少するのに応じて光強度が減少す
ることを示している。

【００２９】光レピータ３の光モジュール３ｂが検査フ
レームＣＦＲ１を受信すると、検査フレーム受信回路３
e2は受信した検査フレームＣＦＲ１に含まれた段階的に
減少する光強度データを順次読み出して保持する。光モ
ジュール３ｂが光信号を正常に受信できないレベルまで
光強度が減少すると、検査フレーム受信回路３e2は受信
可能な最小光強度データを確認し、該最小光強度データ
を含む通知フレームＡＦＲ１を生成して光モジュール３
ｂから光伝送路２ｂへ光信号を送出させる。

【００３０】光レピータ１の光モジュール１ｂが通知フ
レームＡＦＲ１を受信すると、リンク状態判定回路１e3
は通知フレームＡＦＲ１に含まれた最小光強度データを
読み出し、所定の光強度余裕を加えて光モジュール１ｂ
が送出する光信号の光強度を設定するための光強度設定
データを生成して光レベル調整回路１e4に与え、光モジ
ュール１ｂの光強度を最適な状態に設定する。

【００３１】光レピータ３が通知フレームＡＦＲ１を送
出した後、伝送フレーム監視回路３e5は伝送フレームの
有無を確認して検査フレームの送信指令の出力を決定
し、伝送フレームＤＦＲ２が確認されると検査フレーム
の送信指令は出力されず通常の中継伝送が行われる。そ
の後、前述と同様に光レピータ１側から検査フレームＣ
ＦＲ２が送出され、光レピータ３側から通知フレームＡ
ＦＲ２が送出され、光レピータ１側の光強度が設定され
る。

【００３２】その後、光レピータ３の伝送フレーム監視
回路３e5が伝送フレームの無いことを確認すると検査フ
レームの送信指令が出力され、検査フレーム送信回路３
e1が動作して光モジュール３ｂから前述と同様の検査フ
レームＣＦＲ３が送出され、これに応答して光レピータ
１側から前述と同様の通知フレームＡＦＲ３が送出さ
れ、光レピータ３の光モジュール３ｂの光強度が前述と
同様にして最適な状態に設定される。

【００３３】このように、伝送フレームが無い期間は光
レピータ１と３の間で交互に検査フレームを送出し、光
モジュール１ｂ、３ｂの光強度が最適な状態に維持され
る。また、検査フレームを送信した後、規定時間内に通
知フレームが受信されない場合、中継回路に通知フレー
ム異常を通知して表示を行う。また、通常伝送フレーム
を受信した後、規定時間内に検査フレームが受信されな
い場合、中継回路に検査フレーム異常を通知して表示を
行う。この場合、規定時間内に伝送フレームが受信され
たときは検査フレーム異常を通知しない。

【００３４】また、伝送システムの全体を統括制御する
マスタ局からの指令に基づいて伝送フレーム監視回路１
e5、３e5から検査フレームの送信指令を出力させ、通知
フレームを受信して光強度の設定が完了したとき、リン
ク状態判定回路１e3、３e3から設定完了信号を出力して
マスタ局宛てに送出させるように構成することができ
る。

【００３５】なお、図６は検査フレームの光強度を段階
的に減少する例で説明したが、逆に段階的に増加するよ
うにして実施することもできる。本実施例によれば、光
モジュール、光フアイバ、光コネクタ等を含む光伝送系
ルートをチェックすることができ、常に最適なリンク状
態を維持して光伝送系の伝送信頼性を向上させることが
可能となる。

【００３６】次に、本発明の請求項１１に係るデータ中
継装置の実施例を図７に示す。図７はこの実施例の要部
構成を示したもので、光モジュール１ｂ、３ｂから送出
される光信号を光伝送路２ａ、２ｂに送出すると共に該
光信号の一部を監視信号として分岐させる光分岐モジュ
ール１ｆ、３ｆと、該監視信号と第２伝送フレームとを
比較して光信号の良否を判定する送信フレーム監視回路
（光信号監視回路）１ｇ、３ｇとを備え、前述した実施
例に付加して用いることができる。

【００３７】図７の構成において、光リピータ１のトラ
ンシーバ１ｃが電気系伝送路４上の電気信号を受信し、
中継回路１ａが復調／変調して送信する伝送フレームを
生成して光モジュール１ｂから光信号に変換して光分岐
モジュール１ｆを介して光伝送路２ａに送出すると共に
該伝送フレームを送信フレーム監視回路１ｇのメモリに
一時的に保持し、送信フレーム監視回路１ｇは光分岐モ
ジュール１ｅから分岐された光信号を電気信号に変換す
ると共にメモリに保持した伝送フレームと比較して一致
するか否かをチェックし、不一致の場合に中継回路にエ
ラーを通知して、アラームを出し送信異常を表示する。

【００３８】また、送信フレーム監視回路１ｇは送出す
る伝送フレームのＣＲＣエラーチェックを同時に行い、
ＣＲＣエラーが検出されたときも送信異常を表示するこ
とができる。

【００３９】電気系伝送路５から電気系伝送路４に伝送
信号を中継する場合も前述と同様に光レピータ３側で送
出する光信号の監視が行われる。本実施例によれば、光
リピータ１、３間で伝送エラーが発生した場合、送信側
の光レピータが送信異常を表示するので、どちらの光リ
ピータが原因であるかを特定するのが容易となる。ま
た、どちらの光リピータもアラームを表示していない場
合は光伝送路に問題があることがわかり、異常箇所の発
見が容易となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明のデータ中継装置によれば、電気
系伝送路の電気信号の周波数と無関係に該周波数より高
い周波数の光信号で伝送することが可能となるので、光
モジュールを構成する光学素子に市販の光学素子を採用
することが可能となり、入手が容易で安価で経済性を向
上させることができる。（請求項１） また、ＦＩＦＯメモリを省略することができ、ＦＩＦＯ
メモリに伴うオーバーフロー、アンダーフロー等のエラ
ー検出回路を省略することができ、装置の簡略化を図る
ことができる。（請求項２） また、光信号の発光時間を短縮することができ、光モジ
ュールの寿命を長くすることができ、光モジュール交換
等のメンテナンスを改善することができる。（請求項
３） また、光信号にチェックデータを含めて送出し、リトラ
イ機能が付加すことができるので、光伝送系の伝送信頼
性が向上し、光伝送系の異常時に容易に故障個所を特定
することができる。（請求項４、５） また、光モジュールの送出する光信号の強度を最適な状
態に自動設定することができ、光伝送系のリンク状態を
最適な状態に維持することができ、光伝送系の伝送信頼
性を向上させることができる。（請求項６〜１０） また、光信号を送出する側で送出する光信号の伝送フレ
ームの異常を検出したとき異常表示することができるの
で、容易に故障個所を発見することができる。（請求項
１１）

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１〜５に係るデータ中継装置の
実施例の構成図。

【図２】上記実施例（請求項２）の作用を説明するため
の波形図。

【図３】上記実施例（請求項３）の作用を説明するため
の波形図。

【図４】本発明の請求項６〜１０に係るデータ中継装置
の実施例の構成図。

【図５】上記実施例の要部詳細図。

【図６】上記実施例（請求項６）の作用を説明するため
の波形図。

【図７】本発明の請求項１１に係るデータ中継装置の実
施例の構成図。

【図８】従来のデータ中継装置の構成図。

【符号の説明】

１、３…データ中継装置（光リピータ） ２ａ、２ｂ…光系伝送路（光ファイバー） ４、５…電気系伝送路（同軸ケーブル） １ａ、３ａ…トランシーバ １ｂ、３ｂ…光モジュール １ｃ、３ｃ…中継回路 ｌｄ、３ｄ…信号変換回路 １ｅ、３ｅ…リンク状態監視回路 １ｅ１、３ｅ１…検査フレーム送信回路 １ｅ２、３ｅ２…検査フレーム受信回路 １ｅ３、３ｅ３…リンク状態判定回路 １ｅ４、３ｅ４…光レベル調整回路 １ｅ５、３ｅ５…伝送フレーム監視回路 １ｆ、３ｆ…光分岐モジュール １ｇ、３ｇ…送信フレーム監視回路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気系伝送路に接続され電気信号の第１伝
   送フレームの送受信を行う送受信部と、光系伝送路に接
   続され光信号の第２伝送フレームの送受信を行う光モジ
   ュールと、前記送受信部と前記光モジュールとの間に介
   在し、受信した第１伝送フレームを第２伝送フレームに
   変換して送信し、或いは受信した第２伝送フレームを第
   １伝送フレームに変換して送信し、前記電気信号と前記
   光信号との間で信号の変換を行う中継手段を備え、前記
   光信号の周波数を前記電気信号の周波数より高くするこ
   とを特徴とするデータ中継装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のデータ中継装置におい
   て、前記中継手段は、前記第１伝送フレームを受信した
   とき、該第１伝送フレームの論理値に基づいて周波数変
   調を行い第２伝送フレームに変換し、前記第２伝送フレ
   ームを受信したとき、該第２伝送フレームを復調して前
   記論理値を再生し第１伝送フレームに変換する信号変換
   手段を備えて構成することを特徴とするデータ中継装
   置。
3. 【請求項３】請求項１に記載のデータ中継装置におい
   て、前記中継手段は、前記電気系伝送路から受信した低
   周波のクロック信号に同期した第１伝送フレームを保持
   し、高周波のクロック信号に同期した第２伝送フレーム
   に変換し、前記光系伝送路から受信した高周波のクロッ
   ク信号に同期した第２伝送フレームを保持し、低周波の
   クロック信号に同期した第１伝送フレームに変換する信
   号変換手段を備え、第２伝送フレームを第１伝送フレー
   ムより短時間で構成することを特徴とするデータ中継装
   置。
4. 【請求項４】請求項３に記載のデータ中継装置におい
   て、前記信号変換手段は、第１伝送フレームを第２伝送
   フレームに変換する場合にチェックデータを生成して該
   第２伝送フレームと共に光系伝送路へ送出すると共に、
   相手側から送出された該第２伝送フレームとチェックデ
   ータとに基づいてエラーの有無を判定する判定手段を備
   え、エラーが検出されたとき異常表示することを特徴と
   するデータ中継装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載のデータ中継装置におい
   て、前記光系伝送路から受信した第２伝送フレームとチ
   ェックデータとに基づいて前記判定手段がエラーを検出
   した場合、再送要求フレームを生成して前記光系伝送路
   側へ送出し、該再送要求フレームに応答して再送された
   第２伝送フレームとチェックデータが規定回数を越えて
   エラー検出されたとき、異常表示する再送制御手段を備
   え、光系伝送路側の伝送信頼性を向上させることを特徴
   とするデータ中継装置。
6. 【請求項６】請求項１に記載のデータ中継装置におい
   て、光強度データに基づいて前記光モジュールから送出
   する光信号の光強度を変化させる光強度調節手段と、前
   記光モジュールから前記光系伝送路へ検査フレームを送
   出させる検査フレーム送出手段とを備え、前記光強度デ
   ータを段階的に変化させて該光強度データを含む検査フ
   レームを送出させ、該検査フレームに応答して前記光モ
   ジュールから通知フレームが受信されたとき、該通知フ
   レームに含まれる最小光強度データ基づいて前記光モジ
   ュールの送出する光信号の強度を所定レベルに設定する
   ことを特徴とするデータ中継装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載のデータ中継装置におい
   て、前記光モジュールが他から送出された前記検査フレ
   ームを受信したとき、光強度が段階的に変化する毎に該
   検査フレームに含まれる光強度データを読み出して最小
   光強度データを保持し、前記検査フレームに応答して前
   記最小光強度データを含む通知フレームを送出させる通
   知フレーム送出手段を備えることを特徴としたデータ中
   継装置。
8. 【請求項８】請求項６に記載のデータ中継装置におい
   て、前記検査フレーム送出手段は、前記光強度データを
   段階的に減少させて検査フレームを送出させ、該検査フ
   レームに応答して通知フレームが受信されたとき、該通
   知フレームに含まれる最小光強度データに所定値を加え
   て前記光モジュールの送出する光信号の光強度を最適な
   状態に設定することを特徴としたデータ中継装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載のデータ中継装置におい
   て、段階的に光強度が減少する検査フレームが光系伝送
   路に入力されたとき、前記光モジュールが認識可能な最
   小光強度の検査フレームに含まれる光強度データを前記
   最小光強度データとして保持し、該検査フレームに応答
   して前記最小光強度データを含む通知フレームを送出さ
   せ、光信号の光強度を最適な状態に設定することを特徴
   とするたデータ中継装置。
10. 【請求項１０】請求項６又は請求項８に記載のデータ中
    継装置において、電気系伝送路上に中継伝送する電気信
    号が存在しない期間を判定する伝送フレーム監視手段を
    備え、電気信号が存在しない期間に光系伝送路上で互い
    に検査フレームを送出すると共に通知フレームを受信し
    て光系伝送路のリンク状態を最適な状態に設定すること
    を特徴とするデータ中継装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
    載のデータ中継装置において、前記中継手段から与えら
    れる第２伝送フレームに基づいて前記光モジュールから
    送出される光信号の一部を監視信号として分岐させる光
    信号分岐手段と、前記監視信号と前記第２伝送フレーム
    とを比較して前記光信号の良否を判定する光信号監視手
    段とを備え、前記光信号監視手段が否と判定したとき光
    信号異常を表示することを特徴とするデータ中継装置。