JP2796094B2 - 伝送路障害検出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 例えば、交換機内の光ケーブルの障害を検出するよう
にした伝送路障害検出方式に関し、 受信側で不定データを受信する前に障害を検出して不
定側の受信側での受信を無効にすることを目的とし、 データにタイミング情報を重畳している信号を伝送路
へ伝送するときの伝送路障害検出方式において、伝送路
に障害が発生したとき、前記信号のタイミング情報から
正常時のクロック信号より高周波の障害時クロック信号
を出力し、該障害時クロック信号に応答して前記障害の
発生で入力される信号が不定の信号となっている間、前
記障害時クロック信号の遷移時に前記不定の信号が符号
則上の誤りとなっていることを示すコードエラー信号
を、当該不定の信号に依存した無作為な繰り返しで、出
力し、前記障害時クロック信号の遷移で前記不定の信号
を変換して不定データの受信側での受信を阻止するのに
役立つコードエラー信号に応答して障害検出信号を出力
するようにして構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、伝送路障害検出方式に関し、例えば、交換
機内の光ケーブルの障害を検出するようにした伝送路障
害検出方式に関するものである。

〔従来の技術〕

最近のディジタル交換機においては、通信情報量の増
加及び通信の高速化に対処するために、交換機内の各装
置間を光ケーブルで接続している。

第５図に、交換機の構成を示す。複数の加入者用回線
を集線する複数の集線装置512とスイッチング部531は光
ケーブルで接続されている。また、交換機511と他の交
換機（対向局）との間でデータの送受信を行なう複数の
ディジタルトランク551とスイッチング部531は光ケーブ
ルで接続されている。

このような光ケーブルを介して信号のやりとりを行な
う場合、通信信号としてはデータにクロック信号等のタ
イミング信号を重畳させたCMI（Coded Mark Inversio
n）符号が汎用されている。

例えば、光ケーブルを介してスイッチング部531から
送られてくるCMI符号をディジタルトランク551で受け取
ると、ディジタルトランク551は受信したCMI符号からク
ロック信号を抽出し、更にCMI符号からこのクロック信
号に同期したデータの抽出を行なう。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来方式にあっては、光ケーブル
に切断等の障害が発生した場合、入力信号（CMI符号）
の状態を監視して光ケーブルの異常を検出するため、障
害検出に時間がかかるという問題点があった。

一般に、光ケーブルの受信端では、受け取った光情報
を電気信号に変換し、フィルタ等のアナログ回路を介す
ことによりクロック信号を抽出する。そして、クロック
信号抽出時の信号強度が所定値より小さくなったとき、
入力光が途絶えたことを検出する。このような障害検出
系において検出までの時間を短くしようとすると、通常
動作時に外乱でその障害検出系が誤動作する虞れが生じ
てしまうので、このような外乱による誤動作が生じない
ように障害検出系を構成する必要がある。そのように障
害検出系を構成すると、障害が発生してから、障害検出
系からアラーム信号が出力されるまでに500μｓ〜1ms程
度の時間が掛かってしまっていた。

光ケーブルに障害が発生してからアラーム信号が出力
されるまでは、受信端のCMI符号の復号化部から不定デ
ータが送出されるので、この不定データを受信した回路
において不都合を生じる場合がある。

例えば、音声情報（アナログ信号）を8KHzの周波数で
ディジタルデータにはサンプリングする場合、このディ
ジタルデータは125μｓ毎に更新されることになり、デ
ータの受信側では125μｓ毎に不定データを受け取るこ
とになる。

特に、スイッチング部531とディジタルトランク551と
を接続した光ケーブルに障害が発生した場合、ディジタ
ルトランク551を介して交換機間を接続する複数の回線
に不定データが送出され（ディジタルトランク間は時分
割多重化された伝送路で接続されており、１フレーム内
のどのチャネルで使用中であるかを表すためのタイムス
ロットとして不定データが送出される）、これら複数の
回線全部が混乱する場合を生じる。そのため、障害の検
出時間を短縮して不定データの送出を防止する方式が望
まれていた。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもの
であり、受信側で不定データを受信する前に障害を検出
して不定データの受信側での受信を無効にし得る伝送路
障害検出方式を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、請求項１及び請求項２記載の発明の原理ブ
ロック図である。

図において、データにタイミング情報を重畳した信号
を伝送路191へ伝送するときの伝送路障害検出方式にお
けるタイミング情報抽出手段111は、前記伝送路191を介
した信号の中からタイミング情報を抽出すると共に、前
記信号を監視して前記伝送路191の障害を検出したとき
に障害検出前のタイミング情報より短い時間間隔のタイ
ミング情報を出力する。

データ抽出手段121は、前記タイミング情報抽出手段1
11で出力したタイミング情報に基づいて、前記信号の中
からデータを抽出すると共に、抽出したデータの誤りを
検出したときにエラー信号を出力する。

障害検出手段131は、前記データ抽出手段121から出力
されたエラー信号に応答して障害検出信号を出力する。

請求項１記載の発明は、タイミング情報抽出手段111
と、前記データ抽出手段121と、前記障害検出手段131と
から構成される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の伝送路障害検
出方式における前記タイミング情報抽出手段111が、前
記伝送路191の障害を検出したとき警報信号を出力し、
前記伝送路191の障害の復旧で前記警報信号の出力を停
止し、前記障害検出手段131は、前記停止された警報信
号に応答して障害検出信号の出力を停止するようにして
構成される。

〔作 用〕

請求項１記載の発明において、伝送路191を介してデ
ータとタイミング情報とを重畳した信号がタイミング情
報抽出手段111とデータ抽出手段121に導入される。

タイミング情報抽出手段111は、導入された信号の中
からタイミング情報を抽出し、データ抽出手段121はそ
のタイミング情報に基づいてデータの抽出を行う。

また、タイミング情報抽出手段111は、導入された信
号を監視しており、伝送路191に障害が発生したときに
障害発生前のタイミング情報より短い時間間隔のタイミ
ング情報を出力する。

そして、データ抽出手段121は、タイミング情報抽出
手段111から出力されたタイミング情報に基づいて、抽
出したデータの誤りを検出したときエラー信号を出力す
る。

障害検出手段131は、データ抽出手段121から出力され
たエラー信号に応答して障害検出信号を出力する。

従って、伝送路191に障害が発生したとき、受信側で
不定データを受信する前に障害を検出して不定データの
受信側での受信を無くすことができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明を構成す
るタイミング情報抽出手段111は、前記伝送路191の障害
を検出したとき警報信号を出力し、前記伝送路191の障
害の復旧で前記警報信号の出力を停止する。前記障害検
出手段131は、前記停止された警報信号に応答して障害
検出信号の出力を停止する。

従って、障害の発生時と、障害の復旧時とを障害検出
信号を受信する装置に認識させることができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて請求項１及び請求項２記載の発
明の実施例について詳細に説明する。

第２図は、請求項１及び請求項２記載の発明の伝送路
障害検出方式を適用した一実施例の構成を示す。

I.実施例と第１図の対応関係 ここで、請求項１及び請求項２記載の発明の実施例と
第１図との対応関係を示しておく。

タイミング情報抽出手段111は、光−電気変換回路21
0,クロック抽出回路211に相当する。

データ抽出手段121は、光−電気変換回路210,復号化
回路221に相当する。

障害検出手段131は、保護回路231に相当する。

伝送路191は、光ケーブル291に相当する。

警報信号は、クロック抽出回路211から出力されるア
ラーム信号に相当する。

エラー信号は、復号化回路221から出力されるコード
エラー信号に相当する。

障害検出信号は、保護回路231から出力されるケーブ
ル断信号に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下請求項
１及び請求項２記載の発明の実施例について説明する。

II.実施例の構成 第２図において、請求項１及び請求項２記載の発明の
伝送路障害検出方式を適用した実施例の障害検出回路
は、各光ケーブルの受信端に設けられている。

この障害検出回路は、光ケーブル291を介して受け取
った光情報を電気信号に変換する光−電気変換回路210
と、光−電気変換回路210で変換した信号（電気信号）
からクロック信号の抽出を行なうクロック抽出回路211
と、光−電気変換回路210で変換した信号からデータを
抽出する復号化回路221と、光ケーブル291の障害（例え
ば切断）に応じてケーブル断信号を出力する保護回路23
1とを備えている。

光ケーブル291を介した光情報は光−電気変換回路210
に供給される。光−電気変換回路210の出力端はクロッ
ク抽出回路211及び復号化回路221に接続されている。ク
ロック抽出回路211の出力端は復号化回路221及び保護回
路231に接続されている。復号化回路221の出力端は保護
回路231に接続されている。

また、この保護回路231は、データを保持するＲ−Ｓ
型フリップフロップ（RS−FF）239と，データの位相を
遅延する遅延回路233と、インバータ235,アンドゲート2
37とを備えている。

保護回路231において、クロック抽出回路211から導入
される信号（アラーム信号）は、遅延回路233を介して
アンドゲート237の一方の入力端に供給されると共に、
インバータ235を介してアンドゲート237の他方の入力端
に供給される。アンドゲート237の出力端はRS−FF239の
リセット入力端子Ｒに接続されている。また、復号化回
路221から導入される信号（コードエラー信号）は、RS
−FF239のセット入力端子Ｓに供給される。RS−FF239の
出力端子Ｑから出力される信号（ケーブル断信号）は、
障害検出回路から外部に出力される。

III.実施例の動作 次に、上述した請求項１及び請求項２記載の発明の実
施例の伝送路障害検出方式の動作を説明する。

実施例において、データにクロック信号を重畳する符
号化方式として、CMI符号を用いるものとし、その概略
を第３図に示す。

図に示すように、例えばデータ“01011001"を符号化
すると、データ列の虫のビット“0"は１ビットのデータ
周期の途中でロー状態からハイ状態に変化する信号に変
換され、ビット“1"は周期内で変化しないロー状態ある
いはハイ状態の信号に変換される。そして、このビット
“1"に対応したロー状態及びハイ状態は、交互に現われ
るように配置される。

従って、復号化回路221では、光−電気変換回路210か
ら入力される信号を監視して、この符号則に反する信号
が供給されたときにコードエラー信号を出力する。上述
したように、CMI符号においては、周期の途中でハイ状
態からロー状態に変化する信号はエラーと認識され、ま
た、マークの極性（ビット“1"に対応した信号の状態）
に応じてエラーを認識することができる。これらのエラ
ー認識が行なわれると、復号化回路221からコードエラ
ー信号を出力する。

第４図に、実施例の動作タイミングを示す。図におい
て、「クロック信号」はクロック抽出回路211において
抽出されたクロック信号を、「データ」は復号化回路22
1において抽出されたデータを、「信号Ａ」は遅延回路2
33からアンドゲート237に供給される信号を、「信号
Ｂ」はインバータ235を介してアンドゲート237に供給さ
れる信号を、「信号Ｃ」はアンドゲート237から出力さ
れる信号をそれぞれ示している。

以下、第２図〜第４図を参照する。

光−電気変換回路210に光ケーブル291を介した光情報
が導入されると、光−電気変換回路210では光情報を電
気信号に変換して出力する。光−電気変換回路210から
出力される信号は、クロック抽出回路211及び復号化回
路221に供給される。

クロック抽出回路211は、導入された信号に応じてク
ロック信号を抽出する。復号化回路221は、光−電気変
換回路210から導入された信号から、クロック信号に同
期したデータを抽出する。

以上の通信動作中（データ抽出動作中）に光ケーブル
291に障害（例えばケーブル切断）が発生すると、先
ず、クロック抽出回路211から出力されるクロック信号
は発振状態に基づいたものになる。また、復号化回路22
1では、光−電気変換回路210から入力された信号（光ケ
ーブル291切断のため不定の信号）に応じて不定データ
を出力する。

尚、光ケーブル291の障害発生時にクロック抽出回路2
11からは、通常抽出するクロック信号の４〜５倍程度の
周波数のクロック信号（障害時クロック信号）が出力さ
れる。このように、クロック信号を発振させることによ
り、クロック抽出回路211における状態維持及び以後の
復旧処理が容易になる。

そして、復号化回路221は、光−電気変換回路210から
入力された不定の信号に符号則上の誤りがないかどうか
のチェックを行なう。復号化回路221で復号化したデー
タは不定データとなるので、符号則上の誤りは、不定デ
ータに依存した無作為的な繰り返しで検出され、復号化
回路221からは、符号則上の誤りを示すコードエラー信
号が入力された不定の信号に依存した無作為的な繰り返
しで出力される。

障害検出後、クロック抽出回路211のアラーム信号発
生回路部分が通常動作時に外乱で誤動作しないように設
定された所定時間（500μｓ〜1ms）後にクロック抽出回
路211からアラーム信号が出力される。

復号化回路221から出力されたコードエラー信号は、
保護回路231内のRS−FF239のセット入力端子Ｓに供給さ
れる。RS−FF239は、最初に供給されたコードエラー信
号に応じてセットされ、以後RS−FF239からはケーブル
断信号“1"が出力される。

このケーブル断信号は、ケーブル切断とほぼ同時（符
号則チェックによる遅延は生じる）に出力されるため、
符号化回路221から出力されるデータの受信側ではそれ
以後のデータを不定データとして認識して無効にするこ
とが可能となる。

次に、光ケーブル291の障害が復旧すると、復号化回
路221から断続的に出力されていたコードエラー信号の
出力が停止し、続いてクロック抽出回路211から出力さ
れていたアラーム信号の出力が停止する。保護回路231
内のアンドゲート237からは、アラーム信号の停止後遅
延回路233による遅延時間幅の論理“1"が出力される。
このアンドゲート237の出力“1"はRS−FF239のリセット
入力端子Ｒに供給され、RS−FF239のリセットが行なわ
れる。このリセット動作に応じて、RS−FF239（保護回
路231）から出力されていたケーブル断信号の出力が停
止する。

IV.実施例のまとめ このように、光ケーブル291に障害が発生し、符号則
上の誤りを含んだ信号が供給されると、復号化回路221
からは断続的なコードエラー信号が出力され、続いてク
ロック抽出回路211からはアラーム信号が出力される。
復号化回路221から出力される最初のコードエラー信号
に応じて保護回路231内のRS−FF239がセットされ、保護
回路231からはケーブル断信号が出力される。以後、こ
のケーブル断信号を受け取った装置は、不定データを認
識することができる。

また、光ケーブル291の障害が復旧し、クロック抽出
回路211から出力されるアラーム信号が停止すると、そ
のアラーム信号停止に応じて保護回路231内のRS−FF239
がリセットされ、保護回路231から出力されるケーブル
断信号が停止する。

従って、符号則の誤りに応じたケーブル断信号によっ
て光ケーブル291のケーブル切断を検出することによ
り、障害検出に要する時間を短縮することができ、以後
に出力される不定データを認識することが可能となる。

例えば、第５図に示した交換機511のディジタルトラ
ンク551では、光ケーブルの切断を逸早く検出すること
により、ディジタルトランク551から対向局に不定デー
タを送出せずにすみ、多重化された全回線を混乱させる
こともなくなる。

V.発明の変形態様 なお、上述した請求項１及び請求項２記載の発明の実
施例にあっては、光ケーブル291を介してCMI符号化した
データを受信する場合を考えたが、データの誤りを検出
できる符号化方式（CMI符号化等）であれば何でもよ
く、また、光ケーブル291以外の多重化された伝送路
（同軸ケーブル等）に対しても本発明を適用することが
できる。

また、実施例では、コードエラー信号が一度でも出力
されると、それに応じてケーブル断信号が出力されてし
まうので、10^-7〜10^-9程度のエラー発生頻度の低い伝送
系に有効であるが、エラー発生頻度が高い（10^-3〜10^-6
程度）伝送系に対しても、例えば４ビット中に２つ以上
のエラーが生じたときにコードエラー信号を出力するよ
うにすることで、請求項１及び請求項２記載の発明を適
用することができる。

更に、「I.実施例と第１図との対応関係」において、
請求項１及び請求項２記載の発明と実施例との対応関係
を説明しておいたが、これに限られることはなく、本発
明には各種の変形態様があることは当業者であれば容易
に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、請求項１記載の発明によれば、伝送
路の障害発生時に発生される障害時クロック信号の遷移
時刻において、不定の信号に符号則上の誤りが生じてい
るか否かを判定して発生されたコードエラー信号のうち
の、不定の信号を変換した不定データの受信側での受信
を無効にし得るコードエラー信号を障害検出信号の発生
に用いるようにしたので、不定データの受信側での受信
を防ぐことができる。

また、請求項２記載の発明によれば、従来同様にして
発生される警報信号で請求項１記載の発明により発生さ
れている障害検出信号を解除させることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は請求項１及び請求項２記載の発明の伝送路障害
検出方式の原理ブロック図、 第２図は請求項１及び請求項２記載の発明の伝送路障害
検出方式を適用した一実施例の構成図、 第３図はCMI符号の説明図、 第４図は実施例の動作タイミング図、 第５図は交換機の構成図である。 図において、 111はタイミング情報抽出手段、 121はデータ抽出手段、 131は障害検出手段、 191は伝送路、 210は光−電気変換回路、 211はクロック抽出回路、 221は復号化回路、 231は保護回路、 233は遅延回路、 235はインバータ、 237はアンドゲート、 239はRS−FF、 291は光ケーブル、 511は交換機、 521は集線装置、 531はスイッチング部、 541は制御装置、 551はディジタルトランクである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−108623（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−209251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−49542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−92554（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 25/02 H04L 25/49 H04M 3/22,3/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データにタイミング情報を重畳した信号を
   伝送路へ伝送するときの伝送路障害検出方式において、 前記伝送路を介した信号の中からタイミング情報を抽出
   すると共に、前記信号を監視して前記伝送路の障害を検
   出したときに障害検出前のタイミング情報より短い時間
   間隔のタイミング情報を出力するタイミング情報抽出手
   段と、 前記タイミング情報抽出手段で出力したタイミング情報
   に基づいて、前記信号の中からデータを抽出すると共
   に、抽出したデータの誤りを検出したときにエラー信号
   を出力するデータ抽出手段と、 該データ抽出手段から出力されたエラー信号に応答して
   障害検出信号を出力する障害検出手段と、 を備えるように構成したことを特徴とする伝送路障害検
   出方式。
2. 【請求項２】請求項１記載の伝送路障害検出方式におい
   て、 前記タイミング情報抽出手段は、前記伝送路の障害を検
   出したとき警報信号を出力し、前記伝送路の障害の復旧
   で前記警報信号の出力を停止し、前記障害検出手段は、
   前記停止された警報信号に応答して障害検出信号の出力
   を停止することを特徴とする伝送路障害検出方式。