JPS6328377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルス再生中継伝送に関し、特に伝送
路の中間に設置された再生中継器が障害を起こし
た時にその中継器位置を探索するための障害探索
方式に関するものである。

パルス再生中継通信方式の伝送路では、マンホ
ール等に設置されている中継器が障害を起こした
時にはその中継器位置情報を局内にて検出し得る
手段が必要とされる。一般に、複数個の中継器が
縦続して配設されているうちから障害を起こした
中継器を抽出するには、障害探索用の特殊符号を
用いるのが通例であり、この時使用される符号は
通常通信時の符号則と異なつている場合が多い。
すなわち、障害発生時には通信回線を切離して通
信路を障害探索専用とする。これをオフラインで
の障害探索と称する。そしてオフラインでは、通
常通信（オンライン）時に4B3T等の符号を用い
ている伝送路も全く異つた符号形式の信号を送出
することも可能となる。従つてオフラインでの障
害探索では、局内から障害中継器位置情報を得る
ための特殊符号系列を伝送路に送り出し、各中継
器から発生する中継器動作状況を示す信号を信号
路ケーブルに並行している介在対等の補助伝送路
により局舎へ転送し、中継器動作の良否判定に利
用している場合が多い。

上記のような手段を取る（オフラインでの）障
害中継器位置探索方式をパルス再生中継伝送路に
適用する場合の一例として、中継器の復調用のフ
リツプフロツプ回路を内蔵し、介在対を媒体とし
て転送されてくる信号の波形の異常から被測定中
継器の障害を知る形式の再生中継器障害探索方式
がある。この種のもので位相の比較によつて障害
の有無を判定する位相差検出型障害探索方式もそ
の１つである。この種の方式は、あとから詳しく
説明するように、再生中継器の障害の有無の検知
に適しているものであるが、通常通信（オンライ
ン）時の伝送路符号として４Ｂ−３Ｔ，３Ｂ−２
Ｔなどのマーク率の高いもの（約70％に近い）を
使用している伝送路では、使用する障害探索用特
殊パターンのマーク率が低いと（たとえば37.5
％）、長い零符号連続が頻繁に発生して正常動作
が行なわれなくなる欠点があつた。すなわちこの
種の障害探索方式が効果的に適用できるのは、マ
ーク率条件がふつうの50％程度の伝送符号を持つ
伝送路に限定され、先述のようなマーク率の高い
ものには適用できなかつた。

したがつて本発明の目的は、マーク率の高い伝
送路符号で設計されている再生中継器に対しても
適用できる障害探索方式を得ようとするにある。

本発明の目的を更に具体的に述べれば、高いマ
ーク率の障害探索符号列を用いた障害探索方式を
得ようとするものである。

本発明においては上記の目的を達成するため
に、パルス再生を行う部分だけマーク率を高くし
た障害探索符号列を用いるようにしたものであ
る。

本発明によれば、擬似ランダムパターンの
“１”と“０”から成りマーク率が互いに異なる
符号列区間を選択した周期で交互に等間隔で繰り
返す変調された符号列を、この変調された符号列
より１タイムスロツト遅延させた遅延符号列と排
他的論理和回路で結合させて変換符号列を形成
し、この形成した変換符号列を伝送路に適合した
障害探索符号列に変え、これを伝送路に設置され
たパルス再生中継器の識別再生器に、該パルス再
生中継器が障害探索のためにオフライン状態にあ
つてもこれに適するレベルと極性のパルス波形に
して送出する障害探索符号列送信部と、前記識別
再生器から発生される前記送出された障害探索符
号列の再生出力を排他的論理和回路の一方の入力
とし、この排他的論理和回路の出力を１タイムス
ロツト遅延させた符号列を該排他的論理和回路の
他方の入力とすることによりこの排他的論理和回
路の出力に復調された符号列を形成する復調手段
と、この形成された復調符号列から前記選択した
周期と同じ周期の周波数成分を抽出して補助伝送
路に転送用信号として供給する選択周波数抽出部
と、前記供給された転送用信号を受信して前記再
生出力に誤りがあるかどうかを判定する障害判定
部とを有するオフライン方式の障害探索方式にお
いて、前記障害探索符号列送信部に前記形成した
変換符号列を論理否定してマーク率の高い障害探
索符号に変える論理否定回路を設け、前記識別再
生手段と前記復調手段の間に前記中継器再生出力
を論理否定して元のマーク率の符号列に変える論
理否定回路を設けて成ることを特徴とする再生中
継器障害探索方式が得られる。

なお上記の方式を４Ｂ−３Ｔ符号や３Ｂ−２Ｔ
符号のように一定の規則に基いてはいるがパルス
極性分布がランダム的になる３値符号を用いる伝
送系に適用すると、従来の方式では目立たなかつ
た伝送系使用符号と障害探索符号列の間のデイジ
タルサムバリエーシヨン（DSV）特性や同符号
連続特性などの非類似性による精度の低下が目立
つようになつてきた。よつてこれを解決するため
になされたのが次の発明である。

すなわち、先に述べたような変換符号列を伝送
路に適合した障害探索符号に変える手段を有する
障害探索符号列送信部と、復調手段と、選択周波
数抽出部と、判定部とを有する障害探索方式にお
いて、前記符号を変える手段と前記復調手段にお
のおの論理否定回路を設けるほかに、更に前記の
符号を変える手段に設けた論理否定回路の出力の
“１”を、極性制御用擬似ランダムパターンの
“１”と“０”に対応させて３値符号の“＋１”
および“−１”レベルに変換する手段を設けたこ
とを特徴とする再生中継器障害探索方式が得られ
る。

次に図面を参照して詳細に説明する。

第１図は従来のパルス再生中継器障害探索方式
の構成の一例を示すブロツク図である。この方式
における障害探索符号列送信部１は、“１レベル”
平均発生確率（マーク率）50％の擬似ランダムパ
ターン発生器２および３と、論理積回路４と、排
他的論理和回路５および６と、１タイムスロツト
遅延器７と、変調信号発生器８と、その出力を伝
送路に適合した障害探索符号列に変えて送出する
伝送路送出回路９とから構成されている。そして
第２の排他的論理和回路６と１タイムスロツト遅
延器７はプリコーダ１０を形成している。又この
方式における伝送路は、パルス再生中継器１１
と、ケーブル１２と、帯域通過フイルタ１３と、
補助伝送路である介在対１４から構成されてい
る。またパルス再生中継器１１の内部には識別再
生器１５と、排他的論理和回路１６と、１タイム
スロツト遅延器１７が内蔵されている。後の２つ
はフリツプフロツプ回路である復調部を形成して
いる。判定器１９は介在対１４からの信号を受信
して障害の有無を判定する。

第２図は第１図の障害探索方式の動作のうち中
継器に障害がない場合の動作を説明するためのタ
イムチヤートをあらわした図である。図の左に記
したａ，ｂ，ｃ，…などのアルフアベツトは、以
下に説明する第１図にアルフアベツトで示した各
信号の波形を示したものである。以下第１図およ
び第２図を併用して第１図の方式の動作を説明す
ると、障害探索符号列送信部１において、マーク
率50％の擬似ランダムパターン発生器２と３のそ
れぞれの出力ａとｂは論理積回路４でマーク率25
％の符号列ｃとなり、排他的論理和回路５の変調
器によつて周波数_jの変調信号ｄで変調され、マ
ーク率25％とマーク率75％の符号列区間が周波数
_jで交互に繰り返す符号列ｅとなる。なお第２図
の各信号ａ，ｂ，ｃなどの波形のところに示した
％の数値はそれら信号のマーク率をあらわしてい
る。以下の信号についても同様である。

第３図および第４図はプリコーダ１０の行う論
理操作を示した図であつて、上記のようにして得
られた符号列ｅはこのプリコーダ１０によりマー
ク率37.5％の一様なマーク率の符号ｆへと変換さ
れ、伝送路送出回路９において伝送路に適合した
障害探索符号列に変えられ伝送路へ送出される。
一方プリコーダ１０による変調動作は中継器１１
内のフリツプフロツプすなわちデコーダ１８によ
り論理レベルでは完全に打ち消されるので、伝送
路中の識別再生器１５の再生出力ｇに誤りが無け
れば、プリコーダ１０へ入力される符号列ｅと全
く同じ符号列ｈがデコーダ１８の出力として得ら
れる。なお符号列ｈに階段状に示した線はマーク
率を平均直流成分としてあらわしたものである。
信号パルスの繰り返し周波数（₀）と変調周波数
_jの関係を_j≪₀にすれば、デコーダ１８の出力
符号列ｈから周波数_jで繰り返すパルス生起確率
の異なる符号列区分の交互繰り返しにより発生す
る平均直流成分（前記説明済み）の遷移を、周波
数_jの成分として帯域通過フイルタ１３で抽出す
ることができる。抽出したレベルは変調信号ｄの
周波数_jと帯域フイルタ１３の通過周波数とが一
致している中継器のみ介在対１４へ転送用の信号
ｉとして供給される。この信号ｉは介在対１４を
媒体として転送されその媒体の特性に応じた位相
変化を受け信号ｊとして判定器１９で受信され
る。判定器１９はこの受信信号ｊをそれより１周
期あとの信号と比較するが、この場合中継器の再
生出力に誤りがないので２つの信号は完全に一致
し図にはその区別をあらわすことはできない。

第５図は第１図の障害探索方式の動作のうち中
継器に障害が生じたときの動作を説明するための
タイムチヤートである。但しこの場合はじめのう
ちは第２図と同じであるから、符号列ｅからあと
だけを示してある。いま識別再生器１５に障害が
あつて再生出力ｇに図に示すような１ビツト誤り
が生じたとすると、符号列ｈ以下の信号はその誤
りビツトに対応する位置からあとは第２図の場合
と全く異つた様相を示し、転送用信号ｉには図に
示すような位相の乱れが発生する。したがつて判
定器１９が受信する信号ｊ（実線）は、この次の
周期の信号（破線）とはその位相の乱れ発生個所
より左側では互いに反転している状態になり、こ
れによつて誤りの再生パルスの存在することすな
わち中継器の障害を検出することができる。そし
て中継器の再生出力に誤りが起るごとにその位相
の乱れを検出すれば、誤りパルスの個数をも知る
ことができる。したがつて障害中継器の位置およ
びその障害の程度に関する誤り情報を得ることが
できる。なお障害探索符号列送信部１と判定器１
９はふつう並べて使用するか或いは少なくとも同
一局内で使用されるものである。

以上でこの従来方式はその障害探索動作を遂行
するように思われるが、実際には大きな問題が残
されている。すなわち一般に伝送路送出回路９で
はプリコーダ１０の出力符号で37.5％のマーク率
の符号を中継器に適応した極性に制御してケーブ
ル１２へ送出している。自己タイミング抽出のよ
うに入力信号符号列よりタイミング情報を抽出す
るような中継器では、長い零符号連続が頻繁に発
生するとタイミング情報が消失し中継器が正常に
動作しなくなる。従つて伝送路符号として４Ｂ−
３Ｔ，３Ｂ−２Ｔ等の符号変換を施して伝送路符
号を構成しているような中継系では、零符号連続
を避けるために符号変換規則において“１レベ
ル”発生の確率すなわちマーク率を大きくしてい
るのが通例であるが、このような高いマーク率の
条件の下に設計された中継系に上記マーク率37.5
％のようなマーク率の低い障害位置探索用符号列
を送出すると、長い零符号連続が頻繁に発生して
正常に動作しなくなる場合がある。すなわち先に
も述べたように、通常の伝送路符号と障害位置探
索用符号のマーク率の極端な相違により、通常の
伝送路符号では正常であるにもかかわらず障害位
置探索用符号では障害中継器として検出される欠
点が従来の探索符号にはある。

第６図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。第１図の方式の構成要素と同じ機能
および位置を有するものには第１図における参照
数字に20を加えた参照数字を付してある。但し信
号については同じ性質の信号には同じ記号を付し
てある。この第６図を第１図と比較すればすぐ分
るように、本実施例の構成が従来方式の構成と異
るのは、本実施例において２つの論理否定回路４
１と４２がプリコーダ３０と識別再生器３５の各
出力部にそれぞれ配置されていることである。

第７図は第６図の実施例の方式の動作を説明す
るためのタイムチヤートである。本実施例におい
てはその構成から分るように、符号列ｅがプリコ
ード３０により、37.5％のマーク率を有する一様
な信号列ｆに変換されるまでは従来の場合と全く
同じであるので、信号ｅより前の信号ａ〜ｄは省
略してある。ここで符号列ｆは論理否定回路４１
によりマーク率62.5％の一様な符号列ｍに変換さ
れる。符号列ｍは伝送路送出器２９において伝送
系に適合したマーク率62.5％の障害探索符号列と
なるようにパルス波形とパルス極性を変えられ、
中継器３１における識別再生器３５に送出され
る。このため伝送路送出器２９はふつう波形成形
部とパルス極性制御部とで構成される。

識別再生器３５は受信したパルス列の波形歪を
等化するとともに受信パルス列より抽出したタイ
ミング情報に基づいて受信パルス列を識別再生し
てマーク率62.5％の再生出力ｎを出力する。この
ため識別再生器３５は、等化器とタイミング抽出
部と識別再生部より構成されるのが通例である。
再生出力ｎは論理否定回路４２によつて元のマー
ク率37.5％の符号列ｇに変えられる。この符号列
ｇは第１図の従来方式における符号列ｇと実質的
には全く同じである。したがつて以後の動作にお
ける信号ｈ〜ｊの形は第２図の場合と全く同じで
ある。又識別再生器３５に障害があつて再生出力
ｎの43で示した位置に誤りが発生したときは、そ
の誤りは次の符号列ｇの４４で示した位置に誤り
が移ることになる。したがつてそれ以後は第５図
の場合と全く同じ動作が行なわれる。

以上の動作において、識別再生器３５の再生す
る障害探索符号列は62.5％の高いマーク率を持つ
ているので、伝送路が４Ｂ−３Ｔ，３Ｂ−２Ｔな
どのように高いマーク率の伝送路符号を使用する
ものであつても、タイミング情報が消失するとい
つたような問題は避けられ、伝送路から適格に障
害情報を得ることができる。

以上のようにして１つの中継器の障害探索が終
了したら、変調信号発生器２８の周波数を次に検
出すべき中継器に付属している帯域通過フイルタ
すなわち選択周波数抽出部の持つ周波数に合わせ
れば、その中継器の障害探索が可能となり、かく
して障害を起した中継器の位置とその障害の程度
を知ることができる。

以上説明したように、第６図の実施例によれば
伝送路３２にこの伝送系に適合したマーク率の高
い障害探索符号列を送り出すことによつて中継器
の障害探索を効果的に行うことができる。

しかし乍ら上記の障害探索の効果は伝送路に使
用する符号の性質によつて差が生じる。すなわち
第６図の実施例においては、変換符号列を伝送路
に適合した障害探索符号列に変える手段として従
来の方式に用いられていた回路をそのまま用いて
いる。このため、本方式を３値符号の１つであり
一定の切替法によつているAMI符号を用いた伝
送系に適用する場合には、従来方式におけると同
じで、伝送路送出回路２９内にユニポーラ→バイ
ポーラ変換機能を、識別再生器３５内にバイポー
ラ→ユニポーラ変換機能をそれぞれ付加すること
により高い精度で探索できるが、本方式を４Ｂ−
３Ｔ符号又は３Ｂ−５Ｔ符号を用いた伝送系に適
用するときは、はじめにも述べたように、これら
の符号列と障害探索符号列の間にDSB特性や符
号の連続特性の非類似が生じて精度が低下する。
なおこの問題は従来の方式においても存在はした
が、障害探索符号列のマーク率が小さいためによ
つて生じる精度の低下にかくれてあまり特に問題
にはなつていなかつたものである。そこで本発明
においてはこの特性の非類似性によつて生じる精
度の低下を次のようにして解決した。

第８図は本発明による障害探索方式を４Ｂ−３
Ｔや３Ｂ−２Ｔなどの３値符号を用いる伝送系に
適用する場合の変換符号列を障害探索符号列に変
える手段の一実施例の構成を示した図である。

極性制御用擬似ランダムパルス発生回路５１
は、伝送路のクロツク周波数に同期した任意のマ
ーク率の極性制御用擬似ランダムパルスを出力す
る。これによつてパルス分配器５２は、２値の障
害探索符号列（ｍは第６図と同一箇所を示す。）
の“１”レベルの分配を行う。この第８図に示す
構成では、２値障害探索符号列をＡ、極性制御用
擬似ランダムパルス列をＢとするとＡ・Ｂ＝“１”
のとき３値符号の“＋１”に相当する陽極性パル
ス波形が３値符号送出回路５３より出力され、
Ａ・＝１のとき３値符号の“−１”に相当する
陰極性パルス波形が３値送出回路５３より出力さ
れる。またＡ＝０のときには３値送出回路５３か
らはパルス波形は何も出力されない。このように
３値送出回路５３は２値障害探索符号列Ａをパル
ス波形の極性を制御されたパルス例へと変換す
る。ところで２値障害探索符号列Ａも擬似ランダ
ムパルス列であるから、第８図に示す構成の３値
符号発生手段を第６図の伝送路送出回路２９に設
ければ、３値符号の“＋１”，“−１”，“０”がラ
ンダム的に発生することになる。

ここで、極性制御用擬似ランダムパルス発生回
路５１のマーク率を50％とすれば、３値符号は直
流偏位を有さない。マーク率を50％以外の任意の
値に設定すると、３値符号出力は“＋１”と“−
１”レベルの出現確率が異つたものとなり、直流
偏位を与えることができる。この直流偏位量を適
当に与えるように極性制御用擬似ランダムパルス
のマーク率を可変して中継器の動作余裕度の測定
を行うこともできる。また、パルス分配器５２を
３値符号出力のDSVが或る一定の値となるよう
に構成することも可能である。あるいは、３値符
号の“＋１”または“−１”が或る個数以上連続
しないように構成することもできる。

このように発生された３値障害探索符号は、３
値符号の“＋１”および“−１”が２値符号の
“１”レベルに対応するということではAMI符号
と同一である。従つて、中継器内で３値符号を２
値符号に逆変換する手段には従来のAMI符号の
伝送系に用いられていた手段と同じものを用いる
ことができる。

以上に述べた通り、極性制御用擬似ランダム信
号を用いて極性を分配することによつてランダム
的な３値符号が得られ、４Ｂ−３Ｔ符号や３Ｂ−
２Ｔ符号などを伝送する中継器を実際の伝送状態
に近似して動作させて障害状況を精度よく知るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルス再生中継器障害探索方式
の構成の１例を示すブロツク図、第２図は第１図
の従来の障害探索方式のうち中継器の誤りがない
場合の動作を説明するためのタイムチヤート、第
３図および第４図は第１図の方式におけるプリコ
ーダの論理操作を示した図、第５図は第１図の方
式の動作のうち中継器の誤りが生じたときの動作
を説明するためのタイムチヤート、第６図は本発
明の一実施例の構成を示すブロツク図、第７図は
第６図の実施例の方式の動作を説明するためのタ
イムチヤート、第８図は本発明による障害探索方
式を３値符号伝送系へ適用する場合の３値符号発
生手段の回路構成の一例をそれぞれあらわしてい
る。 記号の説明：２１は障害探索符号列送信部、２
２と２３はマーク率50％の擬似ランダムパターン
発生器、２４は論理積回路、２５と２６は排他的
論理和回路、２７は１タイムスロツト遅延器、２
８は変調信号発生器、２９は伝送路送出回路、３
０はプリコーダ、３１はパルス再生中継器、３２
はケーブル、３３は帯域通過フイルタ、３４は介
在対（副伝送路）、３５は識別再生器、３８は復
調部（フリツプフロツプ）、３９は判定器、４１
と４２は論理否定回路、５１は極性制御用擬似ラ
ンダムパターン発生器、５２はパルス分配器、５
３は３値符号送出回路をそれぞれあらわしてい
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 擬似ランダムパターンの“１”と“０”から
   成りマーク率が互いに異なる符号列区間を選択し
   た周期で交互に等間隔で繰り返す変調された符号
   列を、この変調された符号列より１タイムスロツ
   ト遅延させた遅延符号列と排他的論理和回路で結
   合させて変換符号列を形成し、この形成した変換
   符号列を伝送路に適合した障害探索符号列に変
   え、これを伝送路に設置されたパルス再生中継器
   の識別再生器に、該パルス再生中継器が障害探索
   のためにオフライン状態にあつてもこれに適する
   レベルと極性のパルス波形にして送出する障害探
   索符号列送信部と、前記識別再生器から発生され
   る前記送出された障害探索符号列の再生出力を排
   他的論理和回路の一方の入力とし、この排他的論
   理和回路の出力を１タイムスロツト遅延させた符
   号列を該排他的論理和回路の他方の入力とするこ
   とによりこの排他的論理和回路の出力に復調され
   た符号列を形成する復調手段と、この形成された
   復調符号列から前記選択した周期と同じ周期の周
   波数成分を抽出して補助伝送路に転送用信号とし
   て供給する選択周波数抽出部と、前記供給された
   転送用信号を受信して前記再生出力に誤りがある
   かどうかを判定する判定部とを有するオフライン
   での障害探索方式において、前記障害探索符号列
   送信部に前記形成した変換符号列を論理否定して
   マーク率の高い障害探索符号に変える論理否定回
   路を設け、前記識別再生手段と前記復調手段の間
   に前記中継器再生出力を論理否定して元のマーク
   率の符号列に変える論理否定回路を設けて成るこ
   とを特徴とする再生中継器障害探索方式。 ２ 擬似ランダムパターンの“１”と“０”から
   成りマーク率が互いに異なる符号列区間を選択し
   た周期で交互に等間隔で繰り返す変調された符号
   列を、この変調された符号列より１タイムスロツ
   ト遅延させた遅延符号列と排他的論理和回路で結
   合させて変換符号列を形成し、この形成した変換
   符号列を伝送路に適合した障害探索符号列に変
   え、これを伝送路に設置されたパルス再生中継器
   の識別再生器に、該パルス再生中継器障害が探索
   のためにオフライン状態にあつてもこれに適する
   レベルと極性のパルス波形にして送出する障害探
   索符号列送信部と、前記識別再生器から発生され
   る前記送出された障害探索符号列の再生出力を排
   他的論理和回路の一方の入力とし、この排他的論
   理和回路の出力を１タイムスロツト遅延させた符
   号列を該排他的論理和回路の他方の入力とするこ
   とによりこの排他的論理和回路の出力に復調され
   た符号列を形成する復調手段と、この形成された
   復調符号列から前記選択した周期と同じ周期の周
   波数成分を抽出して補助伝送路に転送用信号とし
   て供給する選択周波数抽出部と、前記供給された
   転送用信号を受信して前記再生出力に誤りがある
   かどうかを判定する判定部とを有するオフライン
   での障害探索方式において、前記障害探索符号列
   送信部に前記形成した変換符号列を論理否定して
   マーク率の高い障害探索符号に変える第１の論理
   否定回路と、この第１の論理否定回路の出力の
   “１”を極性制御用擬似ランダムパターンの“１”
   および“０”に対応させて３値符号の“＋１”お
   よび“−１”レベルに変換する手段とを設け、前
   記識別再生手段と前記復調手段の間に前記中継器
   再生出力を論理否定してもとのマーク率の符号列
   に変える第２の論理否定回路を設けたことを特徴
   とする再生中継器障害探索方式。