(57)【要約】      （修正有）【課題】回路規模を抑制した伝送速度監視装置を提供する。【解決手段】位相比較の制御頻度を変えた２つの位相比較器１１、１３を用いて、伝送信号から位相のずれた２つのクロック信号１０１、１０２を生成する。識別再生部２５、２６は、それぞれクロック信号１０１、１０２を用いて、伝送信号から識別再生信号１１１、１１２を再生する。受信監視部２７、２８は再生識別信号１１１、１１２のＣＲＣ誤りの有無を判定して正誤情報を受信監視信号１１７、１１８に付与して出力し、判定部３３は受信監視信号１１７と１１８のどちらか片方に誤りがあった場合に受信異常の情報を速度警報信号１１９に付与して出力する。伝送速度監視装置の既存の回路を利用できるので回路規模を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数を出力する発振器と、
伝送信号の第１の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、前記所定の周波数に基づいた第１信号の周波数に帰還し、前記第１信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第１情報を出力する受信処理部と、
前記第１の割合とは異なる第２の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、前記所定の周波数に基づいた第２信号の周波数に帰還し、前記第２信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第２情報と、前記第１情報とから前記伝送信号の速度の異常を判定する速度異常検出部と、
を備えた伝送速度監視装置。
【請求項２】
前記ビットは、前記伝送信号の上向きパルス、もしくは下向きパルスであり、前記位相差を、前記伝送信号の上向きパルスの立ち上がり、もしくは下向きパルスの立ち下がりにおいて検出する請求項１に記載の伝送速度監視装置。
【請求項３】
前記第１の割合のビットが前記伝送信号の全ての上向きパルス、および下向きパルスを含む請求項２に記載の伝送速度監視装置。
【請求項４】
前記第１信号の周波数の位相同期範囲が、前記第２信号の周波数の位相同期範囲とは異なる請求項１に記載の伝送速度監視装置。
【請求項５】
前記第１情報にビット誤りの情報を含まず、前記第２情報にビット誤りの情報を含む場合、前記伝送信号の速度に異常があると判定する請求項１に記載の伝送速度監視装置。
【請求項６】
前記第１情報および前記第２情報にビット誤りの情報を含む場合、前記伝送信号の情報に異常があると判定する請求項１に記載の伝送速度監視装置。
【請求項７】
前記受信処理部は、前記第１の割合のビットにおける前記位相差から第１制御情報を生成する位相比較器と、前記第１制御情報を前記第１信号の周波数へ帰還し、前記伝送信号の周波数に追従させる分周制御部と、前記第１情報を生成する第１監視部と、を備え、
前記速度異常検出部は、前記第２の割合のビットにおける位相差から第２制御情報を生成する位相比較器と、前記第２制御情報を前記第２信号の周波数へ帰還し、前記伝送信号の周波数に追従させる分周制御部と、前記第２情報を生成する第２監視部と、を備える請求項１に記載の伝送速度監視装置。
【請求項８】
前記第１信号および前記第２信号は、前記所定の周波数を分周した周波数を有する請求項１または請求項７に記載の伝送速度監視装置。
【請求項９】
前記信号を入力しＡＩＳ信号を出力する出力部と、前記第１情報を含む識別再生信号と前記ＡＩＳ信号とを切り替える切替部と、を更に備え、
前記速度異常検出部による前記伝送信号の速度の異常の判定により、前記第１情報を含む識別再生信号から前記ＡＩＳ信号へ切り替える請求項１から８の何れか一項に記載の伝送速度監視装置。
【請求項１０】
伝送信号の第１の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、第１信号の周波数に帰還し、前記第１信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第１情報を出力し、
前記第１の割合とは異なる第２の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、前記周波数と同じ第２信号の周波数に帰還し、前記第２信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第２情報と前記第１情報とから前記伝送信号の速度の異常を判定する伝送速度監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送速度監視装置および伝送速度監視方法に関し、特に、光ネットワークの伝送信号を対象とした伝送速度監視装置および伝送速度監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークは、複数のノードと、複数の光ファイバとで構成されており、ノード間を接続する光ファイバによって、伝送情報が送信元となるノードから送信先となるノードへ伝送される。光ファイバで伝送される情報の伝送速度（または、伝送される情報の転送レート）は、ノードと光ファイバのインターフェースの規格によって定められており、ノードは規格の許容範囲内の伝送速度を想定して設計、製造されている。また、ノードの受信回路は、規格の許容範囲を外れた伝送速度を有する伝送信号を受信できるよう、受信信号の伝送速度のマージン領域を有している。しかし、受信回路が許容範囲を超えた伝送速度を有する伝送信号を受信した場合、伝送速度が偏差しているため受信処理が正常に行われないこととなり、その結果、受信信号の処理に異常が発生する。この異常により、伝送路である光ファイバまたは送信元のノードの故障と判定される場合がある。
【０００３】
この問題を解決するために、伝送線路を伝送したデータ信号の異常情報をモニタする信号通信装置が特許文献１に記載されている。特許文献１では、送信側と受信側に配置された信号通信装置が４つの伝送経路で接続され、信号通信装置間でデータが伝送されている。送信側の信号通信装置は、デマルチプレクサ回路とそれぞれの後段に配置された出力バッファ回路とから構成されている。この構成により、１ビットシリアルデータ信号が４つの４ビットのデータ信号に振り分けられ、出力バッファ回路を介して別々の伝送経路へ出力される。
【０００４】
また、受信側の信号通信装置は、４つの入力バッファ回路、クロック信号再生およびデータ信号再生回路部、マルチプレクサ回路、データ信号モニタ回路、およびデータ信号ビット制御回路から構成されている。４つの入力バッファ回路は別々の伝送経路に接続しており、４つの４ビットのデータ信号は別々の入力バッファ回路に入力する。マルチプレクサ回路は、後述するマルチプレクサ制御信号に従って、入力バッファ回路からクロック信号再生およびデータ信号再生回路部を介して入力した４つの４ビットのデータ信号をまとめてシリアルデータ信号を出力する。また、データ信号モニタ回路は、マルチプレクサ回路へ入力する４つの４ビットのデータ信号をモニタし、データ信号の異常情報を検出する。具体的には、データ信号モニタ回路は、４つの４ビットのデータ信号の電圧レベル、ジッタ量などのデータ信号の通信品質に関する情報をモニタする。また、データ信号モニタ回路は、このモニタ結果をデータ信号異常通知信号としてデータ信号ビット制御回路へ出力し、データ信号ビット制御回路は、このデータ信号異常通知信号に基づいてマルチプレクサ制御信号をマルチプレクサ回路へ出力する。
【０００５】
また、伝送信号のエラー率を抑制する伝送特性調整装置が特許文献２に記載されている。特許文献２の伝送特性調整装置は、送信素子、受信素子および伝送路から構成されており、受信素子は、イコライザ、入力バッファを有するＭａｉｎ受信系およびＳｕｂ受信系と、経路切り替え回路とを備えている。さらに、Ｓｕｂ受信系は、多層クロック発生器、時間軸ウインドウ幅監視回路および回路要素調整回路を備えている。
【０００６】
受信素子は、伝送路を経て送信素子からのデータを受信する。分割された受信信号の１つがＳｕｂ受信系に入力する。多層クロック発生器、時間軸ウインドウ幅監視回路が、受信信号のクロックなどの基準値からのずれに応じた最適な周波数特性を検出し、この検出結果に基づいて、回路要素調整回路がエラー率の少ない受信素子の高周波成分の増幅量をイコライザに設定する。経路切り替え回路が、Ｍａｉｎ受信系、Ｓｕｂ受信系、Ｍａｉｎ受信系の順で切り替えることで、受信動作を中断することなく、Ｓｕｂ受信系の設定をＭａｉｎ受信系へ適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１９３７８８号公報
【特許文献２】特開２００９−１５９２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、特許文献１に記載のような受信側の信号通信装置を用いて、受信するデータ信号の異常情報として伝送速度を検出しようとすると、４つの伝送経路を伝送する各々のデータ信号に対して、伝送速度を検出する回路を追加する必要がある。これは、受信側の信号通信装置の回路規模、消費電力を増大させることとなる。
【０００９】
また、特許文献２に記載のような伝送特性調査装置は、受信信号の品質に応じて受信時の応答特性を可変とすることで受信信号のエラー率を抑制しているだけで、受信信号の速度を検出するためには、新たな回路を追加する必要が生じる。
【００１０】
以上のように、伝送信号の速度を検出するには、受信側の回路規模が大きくなる、という問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、上述した課題である、伝送信号の速度を検出するには、受信側の回路規模が大きくなる、という課題を解決する伝送速度監視装置および伝送速度監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の伝送速度監視装置は、所定の周波数を出力する発振器と、伝送信号の第１の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、前記所定の周波数に基づいた第１信号の周波数に帰還し、前記第１信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第１情報を出力する受信処理部と、前記第１の割合とは異なる第２の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、前記所定の周波数に基づいた第２信号の周波数に帰還し、前記第２信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第２情報と、前記第１情報とから前記伝送信号の速度の異常を判定する速度異常検出部と、を備える。
【００１３】
また、本発明の伝送速度監視方法は、伝送信号の第１の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、第１信号の周波数に帰還し、前記第１信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第１情報を出力し、前記第１の割合とは異なる第２の割合のビットにおいて検出した位相差に基づく制御情報を、前記周波数と同じ第２信号の周波数に帰還し、前記第２信号に基づいた前記伝送信号の識別再生信号のビット誤り情報を含む第２情報と前記第１情報とから前記伝送信号の速度の異常を判定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の伝送速度監視装置および伝送速度監視方法によれば、伝送信号の速度を検出する受信側の回路規模の増加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る伝送速度監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る伝送速度装置の各種信号のタイミングチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る伝送速度監視装置の伝送信号の速度偏差の判定を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る伝送速度監視装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る伝送速度監視装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る伝送速度監視装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る伝送速度監視装置の構成を示すブロック図である。図１を参照して、本発明の第１の実施形態の伝送速度監視装置１の構成を説明する。なお、伝送信号はＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）信号であり、伝送信号の変化点がある場合を論理“１”の信号と定義し、伝送信号の変化点がなく、信号レベルが中心電位となる場合を論理“０”の信号と定義する。また、伝送信号は、伝送制御情報、コンテンツ（伝送情報）、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ（ＣＲＣ）などを有する信号である。そして、伝送信号の速度の偏差は、送信元の装置の速度異常によるものとする。この速度異常は、送信元の発振器に依存し、この発振器は、経年変化によって出力する周波数の特性が劣化する。本発明の伝送速度監視装置１は、このような伝送信号の速度の偏差を監視する装置である。
【００１８】
本発明の伝送速度監視装置１は、位相比較器１１、１３、分周制御部１２、１４、発振部２４、識別再生部２５、２６、受信監視部２７、２８および判定部３３から構成されている。
【００１９】
位相比較器１１、分周制御部１２および発振部２４は、伝送信号に追従するクロック信号１０１を生成する回路である。同様に、位相比較器１３、分周制御部１４および発振部２４は、伝送信号に追従するクロック信号１０２を生成する回路である。また、識別再生部２５はクロック信号１０１を用いて伝送信号の識別再生を行い、識別再生部２６はクロック信号１０２を用いて伝送信号の識別再生を行う。そして、識別再生部２５、２６からの識別再生信号１１１、１１２を受信監視部２７、２８で監視し、判定部３３は、この監視結果に基づいて速度異常を判定する。以下にその詳細を説明する。なお、以下の説明では、伝送信号の速度は数十ｋｂｐｓであり、発振部２４の固定周波数は数ＭＨｚとするが、これに限るものではない。伝送信号の速度および発振器の固定周波数は上記以外の値であってもよい。また、上述の構成は、１つの発振部とロジック回路で構成されている。このロジック回路は、伝送速度監視装置１を含めた受信側の装置に使用しているＦｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）回路の一部で作製されており、伝送信号の速度の偏差を検出するために新たに回路を追加する必要はない。
【００２０】
続いて、各構成要素を詳細に説明する。なお、以降の説明において括弧付の符号（例えば、位相比較器１１（１３））は、括弧手前の符号を置換する場合を意味している。
【００２１】
位相比較器１１（１３）はデジタル制御されており、電気信号である伝送信号と分周制御部１２（１４）からのクロック信号１０１（１０２）との位相を比較し、伝送信号に対するクロック信号１０１（１０２）の位相ずれを検出する。そして、位相比較器１１（１３）は、この位相ずれに応じて、クロック信号１０１（１０２）を加速制御または減速制御する情報を生成し、その情報を付与した追従信号１０３（１０４）を分周制御部１２（１４）へ出力する。また、伝送信号の速度に偏差が生じた場合にも、位相比較器１１（１３）は、その偏差に応じたクロック信号１０１（１０２）の位相ずれを検出し、クロック信号１０１（１０２）の加速、減速情報を付与した追従信号１０３（１０４）を出力する。なお、伝送信号に対するクロック信号１０１（１０２）の位相ずれは、伝送信号の論理“１”の立ち上がりまたは立ち下がりと、クロック信号１０１（１０２）の立ち上がりとの位相ずれを意味している。また、位相比較の結果に基づいたクロック信号１０１（１０２）の加速制御または減速制御の情報を生成する処理を制御情報生成処理と記載する。
【００２２】
さらに、位相比較器１１、１３は、予め定められた頻度で制御情報生成処理を行う。具体的には、位相比較器１１は、伝送信号の論理“１”が発生する毎に、制御情報生成処理を行う。一方、位相比較器１３は、伝送信号の論理“１”がＭ（Ｍ：１より大きい整数）回発生する毎に、制御情報生成処理を行う。なお、これを実現するため、位相比較器１１、１３が、論理“１”の発生回数を計測し、制御情報生成処理が行われる毎に論理“１”の発生回数をリセットする機能を備えている。
【００２３】
分周制御部１２、１４は、ロジック回路で組まれたカウンタ回路を備えており、発振部２４からの固定周波数を入力し、分周比「Ｎ」で分周されたクロック信号を出力する。また、分周制御部１２、１４は、「Ｎ」を中心となる分周比とし、位相比較器１１（１３）からの追従信号１０３（１０４）に含まれる加速制御または減速制御の情報に応じて、中心分周比「Ｎ」を＋１クロック、または−１クロック変化させるとする。つまり、分周制御部１２、１４は、分周比の制御範囲を「Ｎ」を中心として±１クロック分と設定し、所定の速度である伝送信号に対してクロック信号を追従させる。なお、伝送信号とクロック信号１０１、１０２との位相ずれが所定の範囲内に収まるように、分周比が制御されればよい。また、以降の説明では、分周比をカウント値と記載する。
【００２４】
識別再生部２５（２６）は、伝送信号と、分周制御部１２（１４）から出力したクロック信号１０１（１０２）とを入力し、クロック信号１０１（１０２）によりＣＲＣを含めた伝送信号を識別再生する。具体的には、位相信号にクロック信号１０１（１０２）が追従し、伝送信号の論理“１”に対するクロック信号１０１（１０２）の位相ずれが所定の範囲Ｂに収まれば、後述するビット誤りのない識別再生信号１１１（１１２）を生成する。一方、位相信号にクロック信号１０１（１０２）が追従しているものの、伝送信号の論理“１”に対するクロック信号１０１（１０２）の位相ずれが所定の範囲Ｂを超える場合、ビット誤りのある識別再生信号１１１（１１２）を生成する。
【００２５】
受信監視部２７（２８）は、識別再生部２５（２６）からの識別再生信号１１１（１１２）と、分周制御部１２（１４）のクロック信号１０１（１０２）とを入力する。そして、受信監視部２７（２８）は、識別再生信号のフレーム同期の監視やＣＲＣによる論理的な誤りの監視を行い、その監視結果を出力する。具体的には、識別再生信号にビット誤りが含まれる場合、ＣＲＣの誤りが発生するので、受信監視部は、この誤りを検出し、ＣＲＣの正誤情報を受信警報信号１１７（１１８）に含んで出力する。
【００２６】
判定部３３は、受信監視部２７（２８）からの受信警報信号１１７（１１８）を入力し、識別再生信号１１１（１１２）のＣＲＣの正誤情報から伝送信号の速度の異常を判定し、その判定結果を速度警報信号１１９に含めて出力する。
【００２７】
続いて、伝送信号に対するクロック信号、識別再生信号の生成を上述の構成要素を用いて詳細に説明する。
【００２８】
図２は、第１の実施形態に係る伝送速度装置１の伝送信号、クロック信号および識別再生信号のタイミングチャートである。なお、図２に示す伝送信号はＲＺ信号であり、バイポーラ方式の信号である。そして、図２のクロック信号は、クロック信号１０１、１０２である。また、図２（ａ）は伝送信号の速度に偏差がない場合であり、図２（ｂ）は伝送信号の速度が速い場合である。なお、伝送信号がバイポーラ方式の信号である場合、上向きのパルス（以降、上パルスと記載）および下向きのパルス（以降、下パルスと記載）のいずれも論理“１”とする。また、伝送信号の変化点の有無は、伝送信号が所定のレベル以上となる場合、または所定のレベル以下となることで判別してもよいし、伝送信号の立ち上がりまたは立ち下がりで判別してもよい。
【００２９】
図２（ａ）を参照して、伝送信号の速度に偏差がない場合の伝送信号に対するクロック信号、識別再生信号の生成を説明する。まず、位相比較器１１（１３）は、伝送信号とクロック信号との位相比較を行い、追従信号を出力する。
【００３０】
具体的には、位相比較器は、伝送信号の論理“１”となる上パルスまたは下パルスの中心線（図２（ａ）の縦一点鎖線）とクロック信号の上向き矢印で示した立ち上がり（図２（ａ）の縦点線）の位相を比較する（図２（ａ）の実線両矢印）。中心線と立ち上がりが一致していれば位相ずれはなく、中心線と立ち上がりが一致していなければ位相ずれが生じていることとなる。ここで、伝送信号に対してクロック信号の位相が遅れている場合（図２（ａ）の右側の上パルスの論理“１”の中心線に対してクロック信号の立ち上がりが右側に位置する場合）、位相比較器が出力する加速情報を含んだ追従信号に基づいて、分周制御部はカウント値をＮ−１クロックとする。これにより、クロック信号が加速する（クロック信号の周波数が上がる）。一方、伝送信号に対してクロック信号の位相が進んでいる場合（図２（ａ）の左側の上パルスの論理“１”の中心線に対してクロック信号の立ち上がりが左側に位置する場合）、位相比較器が出力する減速情報を含んだ追従信号に基づいて、分周制御部はカウント値をＮ＋１クロックとする。これにより、クロック信号が減速する（クロック信号の周波数が下がる）。
【００３１】
分周制御部は、上述のような制御を行ったクロック信号を位相比較器へフィードバックする。なお、以上のような位相比較および位相調整は、論理“０”では行われず、その前に位置する論理“１”において生成したクロック信号を出力する。また、伝送信号に再び論理“１”が出現したら、分周制御部は上述のような位相ずれに応じた追従制御を行う。
【００３２】
伝送信号に対しクロック信号が追従し、伝送信号の上パルスまたは下パルス（論理“１”）が発生している時間（上述の範囲Ｂに相当）にクロック信号の立ち上がりが発生する場合、識別再生部は識別再生を正常に行う（図２（ａ）の「再生ＯＫ」）。この場合、伝送信号の論理“１”では識別再生信号が“１”となり、伝送信号の論理“０”では識別再生信号が“０”となるように、伝送信号と同じ情報が識別再生信号に生成される。識別再生信号の“１”または“０”は、識別再生信号に含まれる情報の１ビットに相当し、上述の場合、識別再生信号にビット誤りがないことを意味している。
【００３３】
一方、図２（ｂ）に示すように伝送信号の速度が早い場合、これに伴って伝送信号の周波数が高くなり、伝送信号の論理“１”となる上パルスまたは下パルスの中心線（図２（ｂ）の左側の縦一点鎖線）に対してクロック信号の立ち上がり（図２（ｂ）の左側の縦点線）の位相が遅れる。この場合、位相比較器が出力する加速情報を含んだ追従信号に基づいて、分周制御部はカウント値をＮ−１とし、クロック信号を加速する（クロック信号の周波数を上げる）。これにより、図２（ｂ）の左側の伝送信号とクロック信号のように、伝送信号の左側の下パルスの中心線とクロック信号の左から２番目の立ち上がりとの位相ずれが、伝送信号の左端の上パルスの中心線とクロック信号の左端の立ち上がりとの位相ずれより減少している。このように、伝送信号に対しクロック信号が追従し、伝送信号の上パルスまたは下パルス（論理“１”）が発生している時間（上述の範囲Ｂに相当）にクロック信号の立ち上がりが発生する場合（図２（ｂ）の実線両矢印）、図２（ａ）の場合と同様に、識別再生部は正常な識別再生を行い、伝送信号と同じ情報が識別再生信号に生成される。
【００３４】
しかし、図２（ｂ）の右側の伝送信号のように伝送信号の速度が増加する場合、伝送信号に対するクロック信号の位相ずれが増加する。この場合、分周制御部が伝送信号に対してクロック信号が追従しているものの、識別再生部が正常に識別再生できない場合がある。
【００３５】
具体的には、図２（ｂ）の右側の伝送信号とクロック信号のように、伝送信号の右側の上パルスおよび下パルスに対応するクロック信号が、上パルスおよび下パルスより右側へずれる。つまり、伝送信号の上パルスまたは下パルスが発生している時間（上述の範囲Ｂに相当）より遅れてクロック信号の立ち上がりが発生する。このような状態はスリップ状態と呼ばれる。クロック信号がスリップ状態となると、識別再生信号が“１”ではなく“０”となる。このため、識別再生信号は「再生誤り」となり、識別再生信号にビット誤りの情報が含まれることとなる。なお、伝送信号の速度が増加し、伝送信号に論理“０”の発生が続く場合、伝送信号に対するクロック信号の位相ずれが更に大きくなる。
【００３６】
また、図示していない伝送信号の速度が遅い場合、これに伴って伝送信号の周波数の偏差が生じ、伝送信号の論理“１”となる上パルスまたは下パルスの中心線に対してクロック信号の立ち上がりの位相が進む。この場合、位相比較器が出力する減速情報を含んだ追従信号に基づいて、分周制御部がカウント値をＮ＋１とし、クロック信号が減速する（クロック信号の周波数が下がる）。このように、分周制御部が伝送信号に追従したクロック信号を生成する。しかし、伝送信号の速度が減少する場合、伝送信号に対してクロック信号が追従するものの、クロック信号がスリップ状態となる場合が発生する。この場合、識別再生信号にビット誤りが含まれることとなる。
【００３７】
続いて、位相比較器と分周制御部における追従制御について説明する。
【００３８】
上述したように、位相比較器１１の制御情報生成処理の頻度が位相比較器１３の制御情報生成処理の頻度と異なるように設定する。具体的には、位相比較器１１は伝送信号の論理“１”が発生する毎に制御情報生成処理を行う。これを毎回制御とよび、制御頻度を「１／伝送信号の論理“１”の発生回数」と定義すると、毎回制御は「１」となる。一方、位相比較器１３は、例えば、伝送信号の論理“１”の発生が２回発生する毎に制御情報生成処理を行う。この場合、制御頻度が「０．５」となる。
【００３９】
以上のように位相比較器毎に制御情報生成処理の頻度が変わることで、速度の偏差が生じた伝送信号に対する位相比較器と分周制御部のブロックのクロック信号の追従の素早さ（追従特性）が変わる。位相比較器と分周制御部のブロックの追従特性が変わると、伝送信号に対するクロック信号１０１、１０２の同期が取れる範囲が変わることとなる。
【００４０】
ここで、伝送信号に対する位相比較器と分周制御部のブロックの位相の同期が取れる範囲を以下のように設定する。
【００４１】
位相同期範囲＝［Ａ−ΔＡ，Ａ＋ΔＡ］
なお、Ａ［ｂｐｓ］は伝送信号の速度であり、ΔＡは『Ａ±（Ａ÷Ｆ×マーク率×制御頻度×１００００００）［ｐｐｍ］』とする。Ｆ［Ｈｚ］は発振部２４の固定周波数、マーク率は所定時間内に占める伝送信号の論理“１”の占める割合である。
【００４２】
位相比較器１１と分周制御部１２のブロック、および位相比較器１３と分周制御部１４のブロックは、同じ伝送信号をクロック信号１０１、１０２の追従対象としている。したがって、Ａおよびマーク率が同じであるので、制御頻度を変えることで位相同期範囲が変わる。つまり、位相比較器１１に対し位相比較器１３の制御頻度を小さくするように設定することは、位相比較器１１と分周制御部１２のブロックの位相同期範囲が位相比較器１３と分周制御部１４のブロックの位相同期範囲より狭くなる。
【００４３】
このように設定すると、位相比較器１１と分周制御部１２のブロック、および位相比較器１３と分周制御部１４のブロックが共に位相同期が取れる範囲において、クロック信号１０１、１０２は伝送信号に追従している。しかし、伝送信号とクロック信号１０２との位相ずれは、伝送信号とクロック信号１０１との位相ずれより広くなり、識別再生で再生誤りを発生する場合がある。伝送信号に速度の偏差がある場合、伝送信号とクロック信号１０２との位相ずれに対する、伝送信号とクロック信号１０１との位相ずれの幅は一層広くなる。この場合、識別再生部２６の識別再生において、再生誤りがより多く発生する。
【００４４】
続いて、識別再生結果に基づく伝送信号の速度の偏差の判定について説明する。
【００４５】
図３は第１の実施形態に係る伝送速度監視装置１の伝送信号の速度偏差の判定を説明するための図である。図には受信監視部２７（２８）が出力した受信監視信号１１７（１１８）に含まれるＣＲＣの誤りの有無を示しており、「○」は、受信監視部の監視結果にＣＲＣの誤りが無いことを意味し、「×」は、受信監視部の監視結果にＣＲＣの誤りがあることを意味している。
【００４６】
上述したように位相比較器１１と分周制御部１２が、制御頻度「１」で、伝送信号に対してクロック信号１０１を追従制御させ、位相比較器１３と分周制御部１４が、制御頻度「０．５」で、伝送信号に対してクロック信号１０２を追従制御させる。伝送信号の速度に偏差が無い場合、識別再生信号１１１（１１２）に基づく受信監視信号１１７（１１８）にＣＲＣの誤りは含まれていない。したがって、図３の上段に示すように、受信監視部２７、２８の監視結果は、いずれも「○」である。この場合、判定部３３は伝送信号の速度に偏差が無く正常であると判定し、その判定結果を速度警報信号１１９に付与して出力する。
【００４７】
また、伝送信号の速度に偏差が発生した場合、位相比較器１１と分周制御部１２では、伝送信号の速度の偏差に伴う周波数の偏差に追従したクロック信号１０１が生成され、識別再生信号１１１にビット誤りが発生しない。しかし、位相比較器１３と分周制御部１４では、伝送信号の速度の偏差に伴う周波数の偏差にクロック信号１０２が追従できず、識別再生信号１１１にビット誤りが発生する。これにより、受信監視信号１１７にはＣＲＣの誤りが含まれず、受信監視信号１１８にはＣＲＣの誤りが含まれることとなり、図３の中段に示すように、受信監視部２７の監視結果が「○」、受信監視部２８の監視結果が「×」となる。この場合、判定部３３は伝送信号の速度に偏差がある、つまり、速度異常と判定し、その判定結果を速度警報信号１１９に付与して出力する。
【００４８】
また、伝送路上の環境的な問題により伝送信号に含まれる情報が不良である場合、識別再生信号１１１、１１２のいずれにもビット誤りが発生する。この場合、受信監視信号１１７、１１８のいずれにもＣＲＣの誤りが含まれることになり、図３の下段に示すように、判定部３３は受信異常と判定し、その判定結果を速度警報信号１１９に付与して出力する。
【００４９】
なお、伝送信号に過度の速度の偏差が発生する場合でも、受信監視部２７の監視結果が「×」、受信監視部２８の監視結果が「×」となる。伝送信号の過度の速度偏差は、送信元装置の発振器の偶発的な故障が原因である。このような場合、送信元が出力断となり、受信側が入力断となる。したがって、上述の判定部３３の受信異常と判定される前に、伝送信号が受信できない状況となる。
【００５０】
次に、図４を参照して、本発明の第１の実施形態の伝送速度監視装置の動作について説明する。なお、伝送信号は、伝送信号の規格（例えば、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ（ＩＴＵ−Ｔ）によって定められた光通信の国際規格であり、１０ＧＢＡＳＥ−ＳＲ（ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，  Ｉｎｃ．）８０２．３ａｅ）、１０ＧＢＡＳＥ−ＺＲなど）に準拠するものと想定する。さらに、伝送信号の速度が規格で定められた値より若干ずれているものの、受信装置の受信速度のマージン領域にあるとする。
【００５１】
図４より、初期設定として、位相比較器１１、１３は、制御情報生成処理の頻度を設定する（ステップＳ１）。ここで、位相比較器１１は制御頻度を「１」、つまり、伝送信号の論理“１”が生じるごとに制御情報生成処理が実行されるとした場合、位相比較器１３は制御頻度を「１」よりも小さい値と設定する。具体的には、位相比較器１３は制御頻度を１／２、１／３、・・・１／Ｍと設定する。つまり、論理“１”の連続して発生する回数が２、３・・・Ｍ回ごとに制御情報生成処理を実行するように設定する。
【００５２】
続いて、位相比較器１１（１３）と分周制御部１２（１４）とがクロック信号１０１（１０２）を生成する（ステップＳ２）。上述のように、位相比較器１１の制御頻度を「１」、位相比較器１３の制御頻度を「１／２（０．５）」と設定し、伝送速度に偏差がある場合、クロック信号１０２がスリップ状態となっても、クロック信号１０１がスリップ状態とならない場合が生じる。
【００５３】
続いて、識別再生部２５（２６）は、伝送信号とクロック信号１０１（１０２）とに基づいて識別再生を行う（ステップＳ３）。具体的には、識別再生部２５は、制御頻度「１」で追従制御したクロック信号１０１に基づいて伝送信号の識別再生を行う。一方、識別再生部２６は、制御頻度「１／２（０．５）」で追従制御したクロック信号１０２に基づいて伝送信号の識別再生を行う。これにより、識別再生信号１１１または識別再生信号１１２の少なくとも一方にビット誤りが含まれる場合が生じる。
【００５４】
続いて、受信監視部２７（２８）は、クロック信号１０１（１０２）に基づいて識別再生信号１１１（１１２）を監視する（ステップＳ４）。具体的には、識別再生信号にビット誤りがある場合、識別再生部信号にＣＲＣの誤りが発生する。そこで、受信監視部２７（２８）は、識別再生信号１１１（１１２）のフレーム同期とＣＲＣの誤りを監視し、ＣＲＣの誤りの有無である正誤情報を受信監視信号１１７（１１８）に付与して出力する。
【００５５】
続いて、判定部３３は、受信監視部２７（２８）からの受信警報信号１１７（１１８）に基づいて伝送信号の速度異常を判定する（ステップＳ５）。具体的には、受信警報信号１１７、１１８のいずれか一方の正誤情報にＣＲＣの誤り情報があるか否かを判定する。伝送信号の速度に偏差がある場合、クロック信号１０２のスリップ状態となった時刻において識別再生信号１１２にビット誤りが発生し、その結果、受信警報信号１１８にＣＲＣの誤り情報が含まれることとなる。また、クロック信号１０１にはスリップ状態がなく、識別再生信号１１１にビット誤りがなく、受信警報信号１１７にＣＲＣの誤り情報はない。このような場合、図３の中段に示すとおり、判定部３３は伝送信号の速度に異常があると判定する（ステップＳ５：Ｙｅｓ）。そして、判定部３３は、その判定結果である伝送信号の速度異常の情報を速度警報信号１１９に付与して出力する（ステップＳ６）。なお、受信警報情報信号１１７、１１８のいずれの正誤情報にもＣＲＣの誤り情報を含む場合、図３の下段に示すとおり、判定部３３は受信異常と判定する。この場合、判定部３３は、その判定結果である受信異常の情報を速度警報信号１１９に付与して出力する。
【００５６】
一方、受信警報情報１１７、１１８のいずれの正誤情報にもＣＲＣの誤り情報が含まれない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ５の前段に戻って、受信警報信号１１７（１１８）に基づく伝送信号の速度異常の判定を継続する。
【００５７】
以上のように、本実施形態の伝送速度監視装置は、クロック信号の追従性能を異なるように設定し、識別再生信号のビット誤りに基づくＣＲＣの誤り情報（正誤情報）から伝送信号の速度の偏差を検出する機能を備えている。これにより、伝送信号の速度、あるいは伝送信号のクロック周波数を検出する回路を設ける必要が無く、受信側の回路規模の増加を抑制することができる。また、上述の機能を１つの発振部とロジック回路（ＦＰＧＡ回路）で構成することで、製造コストを抑えることができ、各構成要素の特性ばらつきを抑制することができる。また、伝送信号の速度の偏差を検出すれば、伝送信号を介してユーザに提供しているサービスが途切れる前に、計画的にメンテナンスすることができる。また、速度異常と受信異常を判定できるため、判定結果より、伝送信号の異常を送信元の装置に起因するものか、伝送経路に起因するものかを区別することができる。また、伝送速度監視装置が判定部からの速度警報信号を送信装置やネットワーク管理部へ転送する機能を設けると、異常な速度の伝送信号を速やかに遮断したり、修正したりすることができる。
【００５８】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図５は本発明の第２の実施形態に係る伝送速度監視装置の構成を説明するためのブロック図である。第２の実施形態に係る伝送速度監視装置は、伝送信号中継装置に適用したものである。なお、第１の実施形態と同じ構成要素は同じ符号で示している。図５を参照して、本発明の第２の実施形態の伝送速度監視装置２を説明する。
【００５９】
伝送速度監視装置２は、受信処理部４０、速度異常検出部４１、Ａｌａｒｍ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ（ＡＩＳ）出力部４２、判定部３３および切替部４３から構成されている。また、受信処理部４０は、位相比較器１１、分周制御部１２、識別再生部２５および受信監視部２７から構成されており、位相比較器１１の制御情報生成処理の制御頻度を「１」とする。そして、受信処理部４０は、位相比較器１１と分周制御部１２によって伝送信号から生成されるクロック信号１０１と、識別再生部２５による識別再生信号１１１とから、識別再生信号１１１の監視結果を含んだ受信警報信号１１７を出力する。
【００６０】
速度異常検出部４１は、位相比較器１３、分周制御部１４、識別再生部２６、受信監視部２８および判定部３３から構成されており、位相比較器１３の制御情報生成処理の制御頻度を「１」より小さい値とする。そして、速度異常検出部４１は、位相比較器１３と分周制御部１４によって伝送信号から生成されるクロック信号１０２と、識別再生部２６による識別再生信号１１２とから、識別再生信号１１２の監視結果を含んだ受信警報信号１１８を生成する。また、速度異常検出部４１は、受信処理部４０から入力した受信警報信号１１７と受信警報信号１１８とから、判定部３３が判定した伝送信号の異常の有無の情報を速度警報信号１１９に付与して出力する。
【００６１】
なお、第１の実施形態と同様に、クロック信号１０１とクロック信号１０２は、発振部２４からの固定周波数、分周制御部１２、１４の分周比およびカウント値によって生成される。
【００６２】
また、発振部２４は、ＡＩＳ出力部４２へ固定周波数のクロック信号を入力する。
【００６３】
ＡＩＳ出力部４２は、固定周波数のクロック信号を入力し、そのクロック信号に基づいたＡＩＳ信号を出力する。
【００６４】
切替部４３は、受信処理部４０からの識別再生信号１１１と、ＡＩＳ出力部４２からのＡＩＳ信号と、速度異常検出部４１からの速度警報信号１１９とを入力する。ここで、速度警報信号１１９に伝送信号の速度異常の情報がない場合、切替部４３は識別再生信号１１１を信号Ａとして出力する。また、速度警報信号１１９に伝送信号の速度異常の情報がある場合、切替部４３は、識別再生信号１１１から切り替えて、ＡＩＳ信号を信号Ａとして出力する。このような制御を行うことで伝送信号中継装置からの速度が異常となった伝送信号の出力を遮断することができる。
【００６５】
以上のように、第２の実施形態の伝送速度監視装置２では、伝送信号中継装置から伝送信号受信装置へ速度異常となった信号が伝送されることがない。また、ＡＩＳ信号に伝送信号中継装置を示す情報を含めば、伝送信号中継装置において伝送信号の速度が異常となったことを、後段の伝送信号中継装置や受信装置が検知することができる。また、伝送信号中継装置に、速度異常検出部４１からの速度警報信号１１９を送信装置やネットワーク管理部などへ転送する機能を設けると、送信装置、ネットワーク管理部が、異常な速度の伝送信号を出力する伝送信号中継装置を速やかに把握することができる。
【００６６】
なお、上述した第１の実施形態から第３の実施形態では、伝送信号を光信号として説明したが、これに限るものではない。伝送信号が電気信号であってもよい。
【００６７】
［第３の実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図６は本発明の第３の実施形態に係る伝送速度監視装置の構成を説明するためのブロック図である。図６を参照して、本発明の第３の実施形態の伝送速度監視装置３を説明する。
【００６８】
伝送速度監視装置３は、発振部２４と、受信処理部４０と、速度異常検出部４１とから構成されている。
【００６９】
発振部２４は、上述したとおり、固定周波数のクロック信号を受信処理部４０、速度異常検出部４１へ出力する。
【００７０】
伝送信号は論理“１”に相当するビットを所定のマーク率で有している。受信処理部４０は、第１の割合のビットにおいて、発振部２４からのクロック信号に基づく信号（第１信号）と伝送信号との位相差から制御情報を導出し、その制御情報を第１信号に帰還する。また、受信処理部４０は、第１信号に基づいた伝送信号の識別再生を行い、識別再生した信号に含まれるビット誤りに基づく第１情報を出力する。
【００７１】
速度異常検出部４１は、第１の割合とは異なる第２の割合のビットにおいて、発振部２４からのクロック信号に基づく信号（第２信号）と伝送信号との位相差から制御情報を導出し、その制御情報を第２信号に帰還する。なお、速度異常検出部４１は、第２の割合を第１の割合より低く設定してもよい。また、速度異常検出部４１は、第２信号に基づいた伝送信号の識別再生を行い、識別再生した信号に含まれるビット誤りに基づく第２情報と第１正誤情報とから伝送信号の速度の異常を判定する。なお、受信処理部４０、速度異常検出部４１は、伝送速度監視装置１を含めた受信側の装置に既存しているＦｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）回路の一部で作製されており、伝送信号の速度を検出する新たな回路は追加されていない。
【００７２】
以上のように、本実施形態の伝送速度監視装置３では、既存のロジック回路の一部を流用することで、伝送信号の速度の偏差を検出し、伝送信号の速度異常を判定しているので、受信側の回路規模の増加を抑制することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１、２、３    伝送速度監視装置
１１、１３    位相比較器
１２、１４    分周制御部
２５、２６    識別再生部
２７、２８    受信監視部
２４    発振部
３３    判定部
４０    受信処理部
４１    速度異常検出部
４２    ＡＩＳ出力部
４３    切替部
１０１、１０２    クロック信号
１０３、１０４    追従信号
１１１、１１２    識別再生信号
１１７、１１８    受信監視信号
１１９    速度警報信号
【図１】
2016066977.tif 000003
【図２】
2016066977.tif 000004
【図３】
2016066977.tif 000005
【図４】
2016066977.tif 000006
【図５】
2016066977.tif 000007
【図６】
2016066977.tif 000008