JPS63242035A - 光フアイバ通信回線の通信状態識別方法 - 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 本発明は、光ファイバ線路内において、通信に与える影
響を可能な限り小さくして光ファイバ通信回線の通信・
非通信状態の識別を行う方法に関するものである。

従来の技術 情報化社会の進展に伴い、光ファイバケーブルを伝送媒
体に用いた光ファイバ通信サービスの需要が年々増加し
てきている。光ファイバケーブルを用いた通信サービス
は、メタルケーブルを用いた通信サービスと比較し、そ
の多大な情報伝送能力及び高付加価値を持つがために、
回線の信頼性・安全性に対しては厳しい要求が課される
。一方、外部環境に着目すると、ケーブル敷設の場であ
る地下及び電柱等の架空においては、通信設備を含めた
各種設備の過密化及び物理的なスペースの行き詰まりに
より、設備の柔軟な移転が要求されるようになってきて
いる。

このように、設備の永久設置が困難になってきている現
状においては、光ファイバケーブルもその例外ではなく
、サービス開始後の光ファイバケーブルの移転という事
態も十分予想される。しかも、光ファイバケーブルの移
転に際しては、メタルケーブルのようなマルチ接続が不
可能であるため、回線断は避けられない。

前述したように、光ファイバケーブルを用いた通信サー
ビスは高付加価値であるがために、回線断による影響は
メタルケーブルを用いた通信サービスの比ではない。そ
こで、回線未使用時すなわち非通信状態において光ファ
イバケーブルの移転工事を行うという発想が生まれ、こ
のためには、通信状態の識別を行う何らかの方法が必要
となってくる。

発明が解決しようとする問題点 現在、光ファイバ通信回線の通信状態を識別する方法と
しては、伝送信号中に含まれるステータス情報を加入者
端局装置において検出するという手法を用いている。こ
のため、加入者端局装置が設置されていない地点、例え
ばマンホール等では通信状態に関する情報を入手するた
めには、加入者端局装置にアクセスしなければならず、
アクセスに時間を要しタイムリーな情報が得られない。

その理由は、加入者端局装置にアクセスした時点で仮に
非通信状態という情報が得られたとしても、回線の使用
率が高いために次の瞬間には通信状態に転じている可能
性が大であるからである。

以上の諸問題を解決するためには、光ファイバ通信回線
の任意の箇所で通信状態を識別するための新しい概念の
導入が必要である。

そこで、本発明の目的は、加入者端局装置、加入者回線
＃端装置、端末装置等の伝送装置を介さず、かつ通信に
与える影響を可能な限り小さくして光ファイバ通信回線
を構成する光ファイバ線路の任意の箇所で、当該回線が
通信状態にあるのか、非通信状態にあるのかをタイムリ
ーに識別する方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明の第１の特徴によるならは、光ファイバ通信回線
の通信、非通信状態を、光ファイバ線路内にて識別する
方法において、光ファイバ線路内の光ファイバ心線に光
検出器を光学的に結合して光信号の一部を取り出して光
検出器により電気信号に変換し、伝送信号の立ち上がり
及び立ち下がりの少なくとも一方を所定の時間幅でカウ
ントし、既知である非通信時の前記所定時間幅での数と
比較し、一致した場合は非通信状態、不一致の場合は通
信状態にあると判定する。

本発明の第２の特徴によるならば、光ファイバ通信回線
の通信、非通信状態を、光ファイバ線路内にて識別する
方法において、光ファイバ線路内の光ファイバ心線に光
検出器を光学的に結合して光信号の一部を取り出して光
検出器により電気信号に変換し、伝送信号の立ち上がり
及び立ち下がりの少なくとも一方を第１の所定の時間幅
でカウントして第１のカウント値を得、前記カウントに
よりカウントする伝送信号の立ち上がり及び立ち下がり
の一方または両方を、前記第１の所定の時間幅と同時間
幅で位相がことなる第２の所定の時間幅でカウントして
第２のカウント値を得、それら第１及び第２のカウント
値を比較してその差が時間的変動の有無を検出し、その
時間的変動がない場合は非通信状態、変動がある場合は
通信状態にあると判定する。

更に、本発明の第３の特徴によるならば、光ファイバ通
信回線の通信・非通信状態を、光ファイバ線路内にて識
別する方法において、 光ファイバ線路内の光ファイバ心線に光検出器を光学的
に結合して光信号の一部を取り出して光検出器により電
気信号に変換し、伝送信号の立ち上がり及び立ち下がり
の少なくとも一方を、予め設定されたクロック及びゲー
トより、まず、最初のクロックによりゲートが開いてい
る間にアブブダウンカウンタにアップモードで取り込み
、次のクロックによりゲートが開いている間アップダウ
ンカウンタにダウンモードで取り込み、該カウンタのカ
ウント値に基づいて一定時間当りの信号の立ち上がりま
たは立ち下がりまたはその両方の数の時間的変動を検出
し、時間的変動無しの場合は非通信状態、時間的変動有
りの場合は通信状態にあると判定する。

作用 以上から明らかなように、本発明の方法によれば、光フ
ァイバ中を伝搬している信号の中に含まれるステータス
情報を検出することにより当該回線が通信状態にあるの
か非通信状態にあるのかを識別するのではなく、伝送信
号の一定時間当りの立ち上がりまたは立ち下がりまたは
その両方の数を識別光として当該回線が通信状態にある
のか非通信状態にあるのかを識別している。これは、伝
送信号の立ち上がりおよび立ち下がりの単位時間当たり
の数が、光ファイバが通信状態にあるかまたは非通信状
態にあるかにより、異なることに着目したものである。

そして、このように立ち上がりまたは立ち下がりのみに
基づく識別は、伝送信号との同期などを一切必要としな
いので、光ファイバ通信回線の途中において簡単に実施
できる。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明による光ファイバ通信
回線の通信状態識別方法の実施例を説明する。

実施例１ 第１図は、本発明による光ファイバ通信回線の通信状態
識別方法の第１実施例を説明する図である。第１図にお
いて、参照番号１１は光ファイバ心線を示す。その光フ
ァイバ１１に光検出器１２が結合され、その出力に波形
整形器１３が接続さている。

更に、波形整形器１３の出力は、ゲート１４を介してカ
ウンタ１６に入力されている。そのゲート１４は、光フ
ァイバ１１上を伝送される信号の速度と独立した広い周
期のクロックを発生するクロック発生器１５により制御
される。または、カウンタ１６の出力は、ラッチ１７に
接続され、そのラッチ１７は、演算回路１８の入力に接
続されている。更に、クロック発生器１５からのクロッ
クは、インバータ１９を介して微分回路２０に入力され
、その微分回路２０に更にインバータ２１が接続されて
いる。微分回路２０の出力２０ａは、ラッチ１７のラッ
チ制御入力にラッチパルスとして印加され、また、イン
バータ２１の出力２１ａは、カウンタ１６のリセット入
力にリセットパルスとして印加される。なお、演算回路
の出力２２は、識別出力である。

本実施例において、光ファイバ心線１１を半径２ｍｍ以
上、４ｍｍ以下の範囲で曲げて光ファイバ心線１１に光
検出器１２を結合する。この程度の曲げによる光ファイ
バの下流側の損失増加は１ｄＢ以下であり、伝送装置の
一般的な八〇Ｃ（自動利得制御）のカバー範囲を満足し
ているので、伝送品質への影響を与えない。また、光検
出器１２の受光パワーは、高速デジタル回線を例にとる
と、伝送路の最下流部でも、−３２，５ｄＢｍの光信号
が伝搬しているので、結合効率−１５ｄＢを含め、最悪
−４７，５ｄＢｍの光入力が得られる。

また、本発明は、一定時間当りの信号の立ち上がりエツ
ジまたは立ち下がりエツジまたはその両方のみを検出す
ればよく、原信号を忠実に再現する必要がないため、光
検出器１２の所要帯域幅は、加入者端局装置、加入者回
線終端装置等の伝送装置の光検出器の半分程度で十分で
ある。帯域幅を半分にすることにより、光検出器の受光
面積を２倍にすることが可能で感度は２倍になる。また
、帯域幅の逆数に比例するＳＮ比も２倍改善される。

以上の方法により光ファイバ心線１１中を伝搬している
光信号の一部を光検出器１２へ導く。光信号としては６
．３１２Ｍｂ／秒のＣＭＩ　（ＣｏｄｅｄＭａｒｋ　　
Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号を用いた。

光検出器１２に導かれた光信号は、光検出器１２により
、電気信号に変換する。次に、光検出器１２の出力を立
ち上がりエツジ及び立ち下がりエツジを明確化し、ノイ
ズを除去するため、ヒステリシス特性及び時定数を持っ
た波形整形器１３で波形整形する。本実施例で用いた波
形整形器は雑音余裕度が波形整形器１３のピーク電圧に
対し２４％、ライズタイムが約３００ｎ秒のものを用い
ている。

次に、波形整形器１３の出力の立ち上がりエツジを、ク
ロック発生器１５が発生した光ファイバ心線中を伝搬し
ている信号からは抽出せずかつ光ファイバ心線中を伝搬
している信号とは独立の周期及び位相を持ったクロック
によりゲート１４を開閉してカウンタ１６に取り込む。

なお、ゲート１４はクロックのハイレベル時またはロー
レベル時に波形整形器１３からの人力をカウンタ１６に
転送する機能を持ち、本実施例ではＴＴＬのＡＮＤゲー
トにより実現している。

立ち下がりエツジまたは立ち上がりエツジと立ち下がり
エツジの両方をカウントしても動作は基本的に同等なの
で、以下立ち上がりエツジのみについて述べる。

６．３１２Ｍｂ／秒のＣＭＩ符号は、第２図に示すよう
に、ラインビットレートは１２．６２４　Ｍ　ｂ　７秒
となる。また、ＣＭＩ符号の論理“１”は、第２図に示
すように、光ファイバ心線上の光レベルでは“１１”と
“００”の交番であり、論理“０”は、光ファイバ心線
上の光レベルでは“０１”である。

また、ＣＭＩ符号を用いた通信回線では、第３図に示す
ように非通信時は論理が全て“１″、通信時は論理“１
”と論理“０”が混在する。従って、非通信時即ち論理
が全て“１”のときの立ち上がりエツジの数は、理論上
１２．６２４　Ｍ　ｂ　７秒の１／４倍即ち３．１５６
　Ｍ個／秒となる。これに対し、通信時即ち論理“１”
と論理“０”が混在するときには、論理が全て“０”の
ときの立ち上がりエツジの数が１２．６２４　Ｍ　ｂ　
７秒の１／２倍即ち６．３１２Ｍ個／秒であることを勘
案すると、立ち上がりエツジの数は３．１５６　Ｍ個／
秒と６Ｊ１２Ｍ個／秒の間の値となる。

非通信時を論理が全て“１”とし、通信時の論理を（２
′９−１＞ビットの周期を持つ疑似ランダムパターンと
してシュミレートし実験を行った結果、ゲートクイム（
ゲートの開いている時間）が１０ｍ秒では、非通信時の
立ち上がりエツジの数は、３１５４０〜３１５５０個で
、通信時の立ち上がりエツジの数は３８０００〜３９０
００個であった。また、ゲートタイム１００ｍ秒では、
非通信時の立ち上がりエツジの数は、３１５５１０〜３
１５５２０個で、通信時の立ち上がりエツジは、３９１
０００〜３９２０００個であった。さらに、ゲートタイ
ム１秒では、非通信時の立ち上がりエツジの数は、３１
５５２００〜３１５５２１０個で、通信時の立ち上がり
エツジの数は、３９１００００〜３９２００００個であ
った。

実験結果では非通信時のときの立ち上がりエツジの数が
理論と若干の差を有しているが、これは、ゲートを開閉
するクロックまたは被識別信号のクロックの周期誤差に
よるものである。

前述したように本実施例ではカウンタ１６で立ち上がり
エツジをカウントしているが、立ち下がりエツジまたは
立ち上がりエツジと立ち下がりエツジの両方をカウント
しても作用は同じである。

なお、本実施例では、クロック発生器１５、ラッチ１７
、インバータ１９、微分回路２０、インバータ２１及び
カウンタ１６のリセット機能を用いて、クロック発生器
１５が発生したクロックの周期の１／２の期間かつクロ
ック周期毎の繰り返しカウントを行っている。

第４図が各部のタイミング波形である。クロック発生器
１５が出力するクロックは、光信号の交番周期に比較し
て十分長い。カウンタ１６のリセット機能は、リセット
パルス入力２１Ｈの入力が７１イレベルでカウント、ロ
ーレベルでリセットを行う。

また、ラッチ１７はラッチパルス入力２０Ｈの入力がロ
ーレベルでホールド、ハイレベルでロードラ行う。

また、波形整形器１３の出力は、第５図に示すように、
理想的な再生波形に比べかなり歪んだ波形となり、加入
者端局装置、加入者回線終端装置等の伝送装置が行って
いる識別再生を行おうとすると誤り率が極端に悪化する
が、信号の立ち上がりエツジ及び立ち下がりエツジの数
は保存されるので、本発明の通信・非通信状態識別に十
分な情報を持っている。

以上述べたように、非通信時と通信時ではカウンタで一
定時間当りにカウントする立ち上がりエツジまたは立ち
下がりエツジまたはその両方の数が異なる。従って、カ
ウンタ１６の出力を演算回路１８により判別して、非通
信時の値であるか通信時の値であるかを判定し、当該回
線が通信状態にあるのか非通信状態にあるのかを識別す
る。

なお、本実施例では、演算回路としてはカウンタ出力の
最上位桁の次の桁のＢＣＤコードをデコードするデコー
ダを用い、ＢＣＤコードが’０００１　Ｊのとき非通信
状態、それ以外のときは通信状態とした。しかし、その
他にも、例えば、プリセットされた非通信時の論理コー
ドとカウンタの出力の論理差等を検出し、その結果をデ
コーダによりデコードするという演算回路を用いてもよ
い。

実施例２ 第６図は、本発明による光ファイバ通信回線の通信状態
識別方法の第２実施例を説明する図である。第６図にお
いて、参照番号３１は光ファイバ心線を示す。その光フ
ァイバ３１に光検出器３２が結合され、その出力に波形
整形器３３が接続さている。

更に、波形整形器３３の出力は、一対のゲー）３４ａ及
び３４ｂが接続されている。それら一対のゲート３４ａ
及び３４ｂは、互いに独立した位相で同一周期のクロッ
クを発生するクロック発生器３５ａ及び３５ｂからのク
ロックによりそれぞれ制御される。ゲート３４ａ及び３
４ｂの出力は、それぞれカウンタ３６ａ及び３６ｂに人
力されている。

または、カウンタ３６ａ及び３６ｂの出力は、ラッチ３
７ａ及び３７ｂにそれぞれ接続され、それらラッチ３７
ａ及び３７ｂは、演算回路３８０入力にそれぞれ接続さ
れている。更に、クロック発生器３５ａ及び３５ｂから
のぞれぞれのクロックは、インバータ３９ａ及び３９ｂ
をそれぞれ介して微分回路４０ａ及び４０ｂに入力され
、その微分回路４０ａ及び４０ｂには更にそれぞれにイ
ンバータ４１ａ及び４１ｂが接続されている。微分回路
４０ａの出力４０ｃは、ラッチ３７Ｈのラッチ制御人力
にラッチパルスとして印加され、また、インバータ４１
ａの出力４ＩＣは、カウンタ３６ａのリセット人力にリ
セットパルスとして印加される。また、微分回路４０ｂ
の出力４０ｄは、ラッチ３７ｂのラッチ制御入力にラッ
チパルスとして印加され、また、インバータ４１ｂの出
力４１ｄは、カウンタ３６ａのリセット入力にリセット
パルスとして印加される。なお、演算回路の出力４２は
、識別出力である。

第２実施例においても、光検出器３２と光ファイバ心線
３１との結合は、第１実施例と同様に、光ファイバ心線
３１を半径２ｍｍ以上４ｎｎｎ以下の範囲で曲げて結合
を行う。曲げすなわち屈曲による光ファイバ下部側の損
失増加は１ｄＢ以下で、伝送装置の一般的なＡＧＣ（６
動利得制御）のカバー範囲を満足しているので伝送品質
へ影響を与えない。

また、第１実施例と同様に、光検出器３２の受光パワー
は、高速ディジタル回線を例にとると、伝送路の最下位
でも、−３２，５ｄＢｍの光信号が伝搬しているので、
結合効率−１５ｄＢをを含め、最悪−４７，５ｄＢｍの
光入力が得られる。また、本実施例では一定時間当り信
号の立ち上がりエツジまたは立ち下がりエツジまたはそ
の両方のみを検出すればよく、原信号を忠実に再現する
必要がないため、光検出器３２の所要帯域幅は加入者端
局装置、加入者回線終端装置等の伝送装置の光検出器の
半分程度で十分である。帯域幅を半分にすることにより
、光検出器の受光面積を２倍にすることが可能で感度は
２倍になる。また、帯域幅の逆数に比例するＳＮ比も２
倍改善される。

以上の方法により光ファイバ心線３１中を伝搬している
光信号の一部を光検出器３２へ導く。光信号としては６
．３１２Ｍｂ／秒のＣＭＩ符号を用いた。

光検出器３２に導かれた光信号は、光検出器３２により
電気信号に変換する。次に、光検出器３２の出力を立ち
上がりエツジ及び立ち下がりエツジを明確化し、ノイズ
を除去するため、ヒステリシス特性及び時定数を持った
波形整形器３３で波形整形する。

本実施例で用いた波形整形器は、第１実施例と同様に、
雑音余裕度が波形整形器のピーク電圧に対し２４％、ラ
イズタイムが３００ｎ秒のものを用いている。

次に、波形整形器３３の出力の立ち上がりエツジは、ク
ロック発生器３５ａ、３５ｂがそれぞれ発生した光ファ
イバ心線中を伝搬している信号からは抽出せずかつ光フ
ァイバ心線中を伝搬している信号とは独立の周期及び位
相を持つ互いに位相差をもった同周期の２つのクロック
によって各々開閉されるゲー）３４ａ、３４ｂを介して
、各々対応するカウンタ３６ａ、３６ｂに取り込む。な
お、ゲート３４ａ、３４ｂはクロックのハイレベル時ま
たはローレベル時に波形整形器３３からの入力をそれぞ
れ対応するカウンタ３６ａ、３６ｂに転送する機能を持
ち、本実施例ではＴＴＬのＡＮＤゲートにより実現して
いる。

立ち下がりエツジまたは立ち上がりエツジと立ち下がり
エツジの両方でも基本的に動作は同等なので以下立ち上
がりエツジのみについて述べる。

６．３１２Ｍｂ／秒のＣＭＩ符号のラインビットレート
は、第２図を参照して前述したように、１２．６２４Ｍ
ｂ／秒となる。また、ＣＭＩ符号の論理“１”及び論理
“０”は、第３図を参照して既に説明した。それ故、同
様に既に説明したように、通信時と非通信時では、立ち
上がりエツジの単位時間当たりの出現回数が異なり、従
って、時間軸上の一定時間当りの立ち上がりエツジまた
は立ち下がりエツジまたはその両方の数の変動の有無に
より当該回線が非通信状態にあるのか通信状態にあるの
かを識別することが可能となる。

第７図に、通信時に光ファイバ心線中を伝搬する信号及
びクロック発生器３５ａ、３５ｂが発生したクロックの
タイムチャートの１例を示す。

第７図の例では、クロック発生器３５ａが発生したクロ
ックによりゲート３４ａが開いている間にカウンタ３６
ａに取り込まれる立ち上がりエツジの数は７、クロック
発生器３５ｂが発生したクロックによりゲート３４ｂが
開いている間にカウンタ３６ｂに取り込まれる立ち上が
りエツジの数は５となり、その差は２である。

一方、非通信時では、第３図からも明かなように、りｑ
ツク発生器３５ａ及びゲート３４ａによりカウンタ３６
ａに取り込まれる立ち上がりエツジの数と、クロック発
生器３５ｂ及びゲート３４ｂによりカウンタ３６ｂに取
り込まれる立ち上がりエツジの数の差は、クロック発生
器３５ａ、３５ｂが発生するクロックの周期が光ファイ
バ心線３１中を伝搬する信号の最小繰り返し周期の偶数
倍のとき０である。

非通信時を論理が全て“ｌ”、通信時の論理を（２”−
１）ビットの周期を持つ疑似ランダムパターンとしてシ
ニミレートし実験を行った結果、クロック発生器３５ａ
、３５ｂのクロック周期を１．５μ秒に設定したとき、
通信時ではカウンタ３６ａに取り込まれる立ち上がりエ
ツジの数とカウンタ３６ｂに取り込まれる立ち上がりエ
ツジの数の差は０〜３、一方、非通信時ではＯ〜１であ
り、立ち上がりエツジの数の差２及び３は通信時特有の
ものであった。

ここで、非通信時にカウンタ３６ａに取り込まれる立ち
上がりエツジの数とカウンタ３６ｂに取り込まれる立ち
上がりエツジの数に差が生じた原因は、クロックの周期
を非通信時の最小繰り返し周期の偶数倍に正確に一致さ
せなかったためである。したがって、カウンタ３６ａに
取り込まれる立ち上がりエツジの数とカウンタ３６ｂに
取り込まれる立ち上がりエツジの数の差を０にするため
には、クロックの周期を非通信時の最小繰り返し周期の
偶数倍に正確に一致させなければならない。

クロックの周期を１．５　μ秒に設定した理由は、立ち
上がりエツジの全カウント数に対する立ち上がりエツジ
の数の変動の比を上げ、測定精度を向上させること及び
識別時間に要する時間の短縮を狙いとしている。その理
由は、非通信時といえども論理“１”と論理“０”は長
期的には等しい確率で出現するので、クロック周期を長
くするにつれカウンタ３６ｂに取り込まれる立ち上がり
エツジの数の差は０に近づいていくからである。

また、識別に要する時間は、クロック周期に比例するの
で、識別精度及びクロック周期の精度が確保できれば、
クロック周期は短い方が好ましい。

クロック周期の精度が確保できない場合は、非通信時の
最小繰り返し周期の数倍程度に設定するよりも数十倍程
度に設定した方が安全である。前述したように、本実施
例では、カウンタ３６　ａ　、　３６　ｂで立ち上がり
エツジをカウントしているが、立ち下がりエツジまたは
立ち上がりエツジと立ち下がりエツジの両方をカウント
しても作用は同じである。

なお、本実施例では、クロック発生器３５ａ、３５ｂ。

ラッチ３７ａ、３７ｂ、インバータ３９ａ、３９ｂＳｍ
分回路４０ａ、４０ｂ、インバータ４１ａ、４１ｂ及び
カウンタ３６　ａ　、　３６　ｂのリセット機能を用い
て、クロック発生器３５ａ、３５ｂが発生したクロック
周期の２の期間かつクロック周期毎の繰り返しカウント
を行っている。

第８図は、各部のタイミング波形である。カウンタ３６
ａ、３６ｂのリセット機能はリセットパルス人力４１ｃ
、４１ｄの入力がハイレベルでカウント、ローレベルで
リセットを行う。また、ラッチ３７ａ、３７ｂはラッチ
パルス人力４０ｃ、４０ａの入力がローレベルでホール
ド、ハイレベルでロードラ行つ。

また、本実施例の場合も、波形整形器３３の出力は、第
５図を参照して第１実施例に関連して説明したように、
理想的きな再生波形に比べ、かなり歪んだ波形となるも
のでもよい。その理由は、再生波形が歪むと、加入者端
局装置、加入者回線終端局装置等の伝送装置が行ってい
る識別再生を行おうとする場合には誤り率が極端に悪化
するが、信号の立ち上がりエツジ及び立ち下がりエツジ
の数は保存されるので、本発明の通信・非通信状態識別
には十分な情報を持っている。

以上述べたように、非通信時と通信時ではカウンタ３６
ａとカウンタ３６ｂでカウントする立ち上がりエツジの
数の差が異なり、各々のカウンタのカウント状態を演算
回路３８によりその差分を取ることにより、その結果が
非通信時の値であるか通信時の値であるかを判定し、当
該回線が通信状態にあるのか非通信状態にあるのかを識
別する。

なお、本実施例では演算回路としてはマイクロプロセッ
サを用い、ラッチ３７ａの出力とラッチ３７ｂの出力の
減算処理を行って、その結果が０〜１のときは非通信状
態、それ以外の場合は通信状態としている。

実施例３ 第９図は、本発明による光ファイバ通信回線の通信状態
識別方法の第３実施例を説明する図である。第９図にお
いて、参照番号５１は光ファイバ心線を示す。その光フ
ァイバ５１に光検出器５２が結合され、その出力に波形
整形器５３が接続さている。

更に、波形整形器５３の出力は、ゲート５４を介してア
ップダウンカウンタ５６に人力されている。そのゲート
５４は、伝送信号の周期に比較して十分に長い周期のク
ロックを発生するクロック発生器５５からのクロックに
より制御される。または、アップダウンカウンタ５６の
出力は、ラッチ５７に接続され、そのラッチ５７は、演
算回路５８０入力に接続されている。

更に、クロック発生器５５からのクロックは、２分周器
５９に入力されている。そのＡ分周器５９の出力は、カ
ウンタ５６のアップダウンモード切り換え入力に接続さ
れると共に、インバータ６０を介して微分回路６１に人
力され、その微分回路６１に更にインバータ６２が接続
されている。微分回路６１の出力６１ａは、ラッチ５７
のラッチ制御入力にラッチパルスとして印加され、また
、インバータ６２の出力６２ａは、アップダウンカウン
タ５６のリセット入力にリセットパルスとして印加され
る。なお、演算回路の出力６３は、識別出力である。

本実施例においても、光ファイバ心線５１を半径２ｍｍ
以上、４　ｍｍ以下の範囲で曲げて光ファイバ心線５１
に光検出器５２を結合する。この程度の曲げによる光フ
ァイバ下部側の損失増加は１ｄＢ以下であり、伝送装置
の一般的なＡＧＣ（自動利得制御）のカバー範囲を満足
しているので、伝送品質への影響を与えない。また、光
検出器３２の受光パワーは高速ディジタル回線を例にと
ると、伝送路の最下流部でも、−３２，５ｄＢｍの光信
号が伝搬しているので、結合効率−１５ｄＢを含め、最
悪−４７，５ｄＢｍの光入力が得られる。

更に、第３実施例においても、第１実施例と同様に、一
定時間当りの信号の立ち上がりエツジまたは立ち下がり
エツジまたはその両方のみを検出すればよく、原信号を
忠実に再現する必要がないため、光検出器５２の所要帯
域幅は、加入者端局装置、加入者回線終端装置等の伝送
装置の光検出器の半分程度で十分である。帯域幅を半分
にすることにより、光検出器の受光面積を２倍にするこ
とが可能で感度は２倍になる。また、帯域幅の逆数に比
例するＳＮ比も２倍改善される。

以上の方法により光ファイバ心線５１中を伝搬している
光信号の一部を光検出器５２へ導く。光信号としては６
．３１２Ｍｂ／秒のＣＭＩ符号を用いた。

光検出器５２に導かれた光信号は、光検出器５２により
電気信号に変換する。次に、光検出器５２の出力を立ち
上がりエツジ及び立ち下がりエツジを明確化し、ノイズ
を除去するため、ヒステリシス特性及び時定数を持った
波形整形器５３で波形整形する。

本実施例で用いた波形整形器は、第１実施例と同様に雑
音余裕度が波形整形器のピーク電圧に対し２４％、ライ
ズタイムが３００ｎ秒のものを用いている。

６．３１２Ｍｂ／秒のＣＭＩ符号のラインビットレート
は、第２図を参照して既に説明したように、１２、６２
４　Ｍ　ｂ　／秒となる。また、ＣＭＩ符号の論理“１
”及び論理゛０”は、第３図を参照して既に説明した。

それ故、同様に既に説明したように、通信時と非通信時
では、立ち上がりエツジの単位時間当たりの出現回数が
異なり、従って、時間軸上の一定時間当りの立ち上がり
エツジまたは立ち下がりエツジまたはその両方の数の変
動の有無により当該回線が非通信状態にあるのか通信状
態にあるのかを識別することが可能となる。

第１０図に、通信時に光ファイバ心線中を伝搬する信号
及びクロック発生器５５が発生したクロックのタイムチ
ャートの１例を示す。

第１０図に示す例では、クロック発生器５５が発生した
第１番目のクロックパルスによりゲート５４が開いてい
る間に、アップダウンカウンタ５６にアップモードで取
り込まれる立ち上がりエツジの数は７であり、クロック
発生器５５が発生した第２番目のクロックによりゲート
５４が開いている間にアップダウンカウンタ５６にダウ
ンモードで取り込まれる立ち上がりエツジの数は５とな
り、その差は２である。

一方、非通信時では、第１実施例に関連して第３図を参
照した説明から明らかなように、クロック発生器５５が
発生した第１番目のクロックパルス及びゲート５４によ
りアップダウンカウンタ５６に取り込まれる立ち上がり
エツジの数と、クロック発生器５５が発生した第２番目
のクロックパルスおよびゲート５４によりアップダウン
カウンタ５６に取り込まれる立ち上がりエツジの数の差
は、クロック発生器５飄が発生するクロックの周期が光
ファイバ心線５１中を伝搬する信号の最小繰り返し周期
の偶数倍のとき０である。

非通信時の論理が全て“１”とし、通信時の論理を（２
′９−１）ビットの周期を持つ疑似ランダムパターンと
してシニミレートし実験を行った結果、クロック周期を
１．５μ秒に設定したとき、通信時ではアップダウンカ
ウンタ５６にアップモードとダウンモードで取り込まれ
る立ち上がりエツジの数の差は０〜３、一方、非通信時
では０〜１であり、立ち上がりエツジの数の差２及び３
は通信時特有のものであった。

ここで、非通信時にアップモードとダウンモードでアッ
プダウンカウンタ５４に取り込まれる立ち上がりエツジ
の数に差が生じた原因は、クロックの周期を非通信時の
最小繰り返し周期の偶数倍に正確に一致させなかったた
めである。

アップモードとダウンモードでそれぞれアップダウンカ
ウンタ５６に取り込まれる立ち上がりエツジの数の差を
０にするためには、クロックの周期を非通信時の最小繰
り返し周期の偶数倍に正確に一致させなければならない
。

クロツタの周期を１．５μ秒に設定した理由は、立ち上
がりエツジの全カウント数に対する立ち上がりエツジの
数の変動の比を上げ、測定精度を向上させること及び識
別時間に要する時間の短縮を狙いとしている。その理由
は、既に前述したように、非通信時といえども論理“１
”論□理“０”は長期的には等しい確率で出現するので
クロック周期を長くするにつれアップモードとダウンモ
ードでアップダウンカウンタ５６に取り込まれる立ち上
がりエツジの数の差は０に近づいていくからである。

また、識別に要する時間はクロック周期に比例するので
、識別精度及びクロック周期の精度が確保できればクロ
ック周期は短い方が好ましい。クロック周期の精度が確
保できない場合は、非通信時の最小繰り返し周期の数倍
程度に設定するよりも数十倍程度に設定した方が安全で
ある。

前述したように本実験ではアップダウンカウンタ５６で
立ち上がりエツジをカウントしているが、立ち下がりエ
ツジまたは立ち上がりエツジと立ち下がりエツジの両方
をカウントしても作用は同じである。

なお、本実施例ではクロック発生器５５、ラッチ５７．
２分周器５９、インバータ６０、微分回路６１、インバ
ークロ２及びアップダウンカウンタ５６のリセット機能
及びアップモード、ダウンモード切換機能を用いてクロ
ック発生器５５が発生したクロック周期の２倍毎の繰り
返しカウントを行っている。第１１図が各部のタイミン
グ波形である。アップダウンカウンタ５６のリセット機
能はリセットパルス人力６２ａの人力がハイレベルでカ
ウント、ローレベルでリセットを行い、アップモード、
ダウンモード切換機能はアップダウンモード切換人力５
９ａの入力がローレベルのときアップモード、ハイレベ
ルのときダウンモードを設定する。また、ラッチ５７は
ラッチパルス人力６１ａの入力がローレベルでホールド
、ハイレベルでロードを行う。

以上述べたように、非通信時と通信時ではアップモード
とダウンモードでアップダウンカウンタ５６に取り込ま
れる立ち上がりエツジ数の差が異なるので、アップモー
ド、ダウンモードで立ち上がりエツジをアップダウンカ
ウンタに取り込んだ後、アップダウンカウンタのカウン
ト状態を演算回路５８により非通信時の値であるか通信
時の値であるかを判定し、当該回線が通信状態にあるの
か非通信状態にあるのかを識別する。なお、本実施例で
はアップダウンカウンタ５６のカウント値のＢＣＤコー
ドをデコーダによりデコードし、’００００　Ｊ及び’
０００１　Ｊの場合非通信状態、それ以外の場合を通信
状態としている。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、通信状態に関する情報入
手地点が限定されるという制約から解放され、光ファイ
バ通信回線を構成する光ファイバ線路の任意の箇所で通
信状態に関する情報が入手することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による本発明による光ファイバ通信回
線の通信状態識別方法の第１実施例を実施する装置のブ
ロック図、 第２図は、本発明の第１実施例に用いたＣＭＩ符号の信
号波形を説明する図、 第３図は、本発明の第１実施例に用いたＣＭＩ符号の非
通信時と通信時の信号波形の差を説明する図、 第４図は、本発明の第１実施例において繰り返し識別を
行うための各部のタンミングを説明する図、 第５図は、第１図の装置に使用される波形整形器の出力
を説明する図、 第６図は、本発明による本発明による光ファイバ通信回
線の通信状態識別方法の第２実施例を説明する図、 第７図は、第２実施例に用いた２個のクロック発生器の
タンミングを説明する図、 第８図は、本発明の第２実施例において繰り返し識別を
行うための各部のタイミングを説明する図、 第９図は、本発明による本発明による光ファイバ通信回
線の通信状態識別方法の第３実施例を説明する図、 第１０図は、第９図に示す実施例に用いたクロック発生
器のタイミングを説明する図、 第１１図は、本発明の第３実施例において繰り返し識別
を行うための各部のタイミングを説明する図である。 〔主な参照番号〕 １１．３１．５１・・光ファイバ心線 １２．３２．５２・・光検出器 １３．３３．５３・・波形整形器 １４．３４ａ、　３４ｂ、　５４−−ゲート１５．３５
ａ１３５ｂ１５５・・りＯ−）り発生器１６．３６ａ１
３６ｂ・・カウンタ １７．３７ａ、　３７ｂ、　５７　・・ラッチ１８．３
８．５８・・演算回路 １９．３９ａ、３９ｂ、６０−　・インバータ２０．４
０ａ、４０ｂ、６１・・微分回路２１．４１ａ、４１ｂ
、６２・・インバータ２０ａ、４０Ｃ１４０ｄ、６１ａ ・・ラッチパルス入力 ２１ａ、４１Ｃ，４１ｄ、６２ａ ・・リセットパルス人力 ２２．４２．６３・識別出力 ５６・・アップダウンカウンタ ５９・・２分周回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバ通信回線の通信、非通信状態を、光フ
   ァイバ線路内にて識別する方法において、光ファイバ線
   路内の光ファイバ心線に光検出器を光学的に結合して光
   信号の一部を取り出して光検出器により電気信号に変換
   し、伝送信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも
   一方を所定の時間幅でカウントし、既知である非通信時
   の前記所定時間幅での数と比較し、一致した場合は非通
   信状態、不一致の場合は通信状態にあると判定すること
   を特徴とする光ファイバ通信回線の通信状態識別方法。
2. （２）前記光ファイバ心線を破断することなく、該光フ
   ァイバを屈曲して前記光検出器に光信号の一部を結合す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光
   ファイバ通信回線の通信状態識別方法。
3. （３）前記光検出器からの電気信号を波形整形器により
   波形整形し、波形整形された電気信号を予め設定された
   クロック及びゲートにより前記所定時間カウンタに取り
   込んでカウントすることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項または第（２）項記載の光ファイバ通信回線の
   通信状態識別方法。
4. （４）光ファイバ通信回線の通信、非通信状態を、光フ
   ァイバ線路内にて識別する方法において、光ファイバ線
   路内の光ファイバ心線に光検出器を光学的に結合して光
   信号の一部を取り出して光検出器により電気信号に変換
   し、伝送信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも
   一方を第１の所定の時間幅でカウントして第１のカウン
   ト値を得、前記カウントによりカウントする伝送信号の
   立ち上がり及び立ち下がりの一方または両方を、前記第
   １の所定の時間幅と同時間幅で位相がことなる第２の所
   定の時間幅でカウントして第２のカウント値を得、それ
   ら第１及び第２のカウント値を比較してその差が時間的
   変動の有無を検出し、その時間的変動がない場合は非通
   信状態、変動がある場合は通信状態にあると判定するこ
   とを特徴とする光ファイバ通信回線の通信状態識別方法
   。
5. （５）前記光ファイバ心線を破断することなく、該光フ
   ァイバを屈曲して前記光検出器に光信号の一部を結合す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の光
   ファイバ通信回線の通信状態識別方法。
6. （６）前記光検出器からの電気信号を波形整形器により
   波形整形し、波形整形された電気信号を、予め設定され
   た位相差のある同周期のクロックによたり開閉される２
   個のゲートを介してそれぞれ対応する２個のカウンタに
   取り込み、それぞれカウンタにより電気信号の立ち上が
   りおよび立ち下がりの少なくとも一方をカウントし、各
   々のカウンタのカウントの値の差分を演算回路により検
   出し、一定時間あたりの信号の立ち上がりまたは立ち下
   がりまたはその両方の数の時間的変動の有無を検出し、
   時間的変動無しの場合は非通信状態、時間的変動有りの
   場合は通信状態にあると判定することを特徴とする特許
   請求の範囲第（４）項または第（５）項記載の光ファイ
   バ通信回線の通信状態識別方法。
7. （７）光ファイバ通信回線の通信・非通信状態を、光フ
   ァイバ線路内にて識別する方法において、光ファイバ線
   路内の光ファイバ心線に光検出器を光学的に結合して光
   信号の一部を取り出して光検出器により電気信号に変換
   し、伝送信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも
   一方を、予め設定されたクロック及びゲートより、クロ
   ックの第１の相によりゲートが開いている間にアップダ
   ウンカウンタにアップモードで取り込み、クロックの第
   ２の相によりゲートが開いている間アップダウンカウン
   タにダウンモードで取り込み、該カウンタのカウント値
   に基づいて一定時間当りの信号の立ち上がりまたは立ち
   下がりまたはその両方の数の時間的変動を検出し、時間
   的変動無しの場合は非通信状態、時間的変動有りの場合
   は通信状態にあると判定することを特徴とする光ファイ
   バ通信回線の通信状態識別方法。
8. （８）前記光ファイバ心線を破断することなく、該光フ
   ァイバを屈曲して前記光検出器に光信号の一部を結合す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の光
   ファイバ通信回線の通信状態識別方法。