JP3793293B2

JP3793293B2 - Bit error rate degradation detection method and apparatus

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Publication number: JP3793293B2
Application number: JP27014296A
Authority: JP
Inventors: 昌輝大平; 賢浩芦; 隆生福島
Original assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: JPH10117181A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）で代表されるデジタル同期通信方式における伝送路ビット誤り率の監視方法とそれを基にした受信装置に関する。
【０００２】
なお、本発明は、同様のデジタル同期通信方式であるＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）方式に対しても適用可能であり、以下の説明では、ＳＤＨ方式の規格に基ずいたものについてであるが、これはＳＯＮＥＴ方式に対しても有効であり、ＳＯＮＥＴ方式に対しては、「ＳＤＨ方式」を「ＳＯＮＥＴ方式」に読み換えるだけで同様のことである。
【０００３】
【従来の技術】
デジタル同期通信方式では、伝送路品質の監視を目的として、ＢＩＰ（Bit Interleaved Parity）照合による不一致数を基にビット誤り率の劣化検出が行なわれる。ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union）勧告Ｇ７０７によると、中継セクションレイヤでは、Ｂ１バイトに基づくＢＩＰ照合（以下、Ｂ１照合という）により、また、多重セクションレイヤでは、Ｂ２バイトに基づくＢＩＰ照合（以下、Ｂ２照合という）により、さらに、パスレイヤでは、Ｂ３バイトに基づくＢＩＰ照合（以下、Ｂ３照合という）により、夫々ビット誤り数が計数される。
【０００４】
図１３は一般的な多重セクション終端用受信装置の機能の概略を示すものであって、Ｂ１照合，Ｂ２照合及びＢ３照合は夫々、Ｒ−ＳＯＨ終端部１２内の，Ｍ−ＳＯＨ終端部１３内，ＨＣＳ部１５内で行なわれる。
【０００５】
計数されたビット誤り数を伝送路ビット誤り率として評価する方法としては、例えば、NTT, R&D, vol.41, No.1, 1992, PP.65-76に詳細に記載されており、その概要は、伝送路ビット誤り率の設定閾値をε_thとし、順次のフレームをＮｓ個毎に区分して夫々の区分を監視フレーム区間として、監視フレーム区間中にＬ個以上のビット誤り数が検出される事象がＭ回連続したとき、伝送路ビット誤り率が設定閾値ε_thを越えたと判定するものである。
【０００６】
図１４はこの監視フレーム区間の移行の様子を示したものであって、横軸が時間経過によるフレーム数を、縦軸が伝送路ビット誤り数を夫々表わしている。
【０００７】
同図において、伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_thを越えたことの判定は、常に、Ｎｓフレームからなる監視フレーム区間毎に行なわれる。ここで、Ｂ１照合とＢ２照合とによる誤り率劣化検出での監視フレーム区間でのフレーム数Ｎｓ，監視フレーム区間でのビット誤り数の閾値Ｌ及び上記事象の連続回数の閾値（以下、保護段数という）Ｍは、伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_th及びデータ伝送速度STM-1，STM-4，STM-16，STM-64に依存するパラメータである。一方、Ｂ３照合による誤り率劣化検出でのこれらＮｓ，Ｌ，Ｍは、上記設定閾値ε_th及びヴァーチャル・コンテナ・サイズVC3，VC4，VC4-4c，VC4-16cに依存するパラメータである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＳＯＮＥＴ方式の詳細な規定である Bellcore GR-253-CORE Issue1では、Ｂ２照合に基づく劣化検出ＳＤ，ＳＦの規定として、実際の伝送路ビット誤り率εに応じた劣化検出時間が図１５に示すように定められている。ここで、図１５では、横軸が実際の伝送路ビット誤り率εを、縦軸がスイッチ・イニシエーション・タイムを夫々表わしており、後者は劣化検出時間によって決定される。
【０００９】
また、図１５において、パラメータであるOC-1，OC-3，OC-12，OC-48は夫々、ＳＤＨ方式での伝送速度レベルSTM-0，STM-1，STM-4，STM-16 に対応する。
【００１０】
この規定は、上記設定閾値ε_thに関わらず、実際の伝送路誤り率εが大きい程短い時間で劣化を検出すべきことを示している。これは、伝送路品質の劣化を素早く検知し、伝送路の切換えを速やかに行なうことにより、伝送路品質の劣化を極力避けるためである。
【００１１】
しかし、上記の従来の方法では、あるデータ伝送速度及びヴァーチャル・コンテナ・サイズＶＣに対して、実際の伝送路誤り率εに関わりなく、上記設定閾値ε_thで検出時間が決定され、その値はほぼＮｓ×Ｍ×125マイクロ秒である。このため、例えば、上記設定閾値ε_thを１０~⁹に設定した場合（これをケース１という）と１０~⁵に設定した場合（これをケース２という）との２つのケースについて、実際の伝送路誤り率εが１０~⁵を越えたときの各々の検出時間を比較すると、ケース１での検出時間はケース２でのそれの約１０⁴ 倍となる。
【００１２】
このように、実際の伝送路の誤り率εが上記設定閾値ε_thに対してかなり大きい場合の検出時間は、本来検出可能であるはずの時間よりもかなり長くなって、Bellcore規定を満足できず、その結果、伝送路の品質の劣化を一定時間放置することとなる。
【００１３】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_thの如何にかかわらず、伝送路の誤り率の劣化検出時間が実際の伝送路誤り率εの増加に対して減少するようにしたビット誤り率劣化の検出方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
従来の方法では、監視フレーム区間のフレーム数Ｎｓが実際の伝送路誤り率εに対して固定値であったが、本発明は、この実際の伝送路誤り率εに依存して監視フレーム区間を構成するフレーム数Ｎｓを可変として、上記目的を達成するものである。即ち、実際の伝送路誤り率εが増大するほど監視フレーム区間を構成するフレーム数Ｎｓを減少させ、これにより、伝送路の誤り率劣化の検出時間が短縮される。
【００１５】
以下、本発明の概要を説明する。
まず、伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_thに対して、監視フレーム区間の最大フレーム値Ｎmax，ビット誤り数の閾値Ｌ及び保護段数Ｍを予め定めておく。監視フレーム区間の最大フレーム値Ｎmaxは従来の監視フレーム区間Ｎｓと同様のものであり、各監視フレーム区間毎にフレーム数を計数し、そのフレーム数が最大フレーム値Ｎmax に達すると、強制的にその監視フレーム区間を終了し、次のフレームから新たな監視フレーム区間とする。
【００１６】
一方、監視フレーム区間内では、このようにフレーム数を計数しながら、フレーム毎にビット誤り数をＢＩＰ照合における不一致数として計数し、同じ監視フレーム区間では、各フレームの誤りビット数を順次積算していく。ここで、このビット誤り数の積算値をＬｐ、フレームの計数値をＮｐとする。
【００１７】
フレーム計数値Ｎｐが監視フレーム区間の最大フレーム値Ｎmax以下のときには、１フレームおきにＮｐフレーム内のビット誤り数の積算値Ｌｐがビット誤り数の閾値Ｌ以上であるか否かを判定しており、Ｌ個以上であれば、このときの監視フレーム区間では、劣化検出条件のうち１回分が成立したとして、この監視フレーム区間をこのときのフレーム数Ｎｐで終了し、かかるビット誤り数の積算値Ｌｐとフレーム計数値Ｎｐとをリセットして、次のフレームから新たな監視フレーム区間して同様の動作を開始する。そして、以上の事象がＭ回連続した場合には、即ち、連続するＭ個の監視フレーム区間で、フレーム計数値Ｌｐが最大フレーム数Ｎmaxとなる前に、ビット誤り数の積算値Ｌｐがビット誤り数の閾値Ｌ以上となると、誤り率劣化を検出したとする（劣化検出条件）。
【００１８】
もし、フレーム計数値Ｎｐが監視フレーム区間の最大フレーム数Ｎmaxに等しく、かつこのときのビット誤りの積算値Ｌｐがビット誤り数の閾値Ｌ未満であるたときには、このときの監視フレーム区間では、劣化検出条件は未成立とし、ビット誤りの積算値Ｌｐとフレーム計数値Ｎｐとをリセットし、次のフレームから新たな監視フレーム区間を開始する。
【００１９】
図２はかかる手法による監視フレーム区間の移行の様子を示すものであって、横軸が時間経過によるフレーム数を、上向きの縦軸がビット誤りの積算値Ｌｐを、下向きの縦軸がフレーム計数値Ｎｐを夫々表わしている。
【００２０】
同図において、フレーム数Ｎｓ₁，Ｎｓ₃，Ｎｓ₄のときには、劣化検出条件のうちの１回分が成立したとして、次の監視フレーム区間に移行する。これに対し、フレーム数Ｎｓ₂（Ｎｐ＝Ｎmax）のときには、劣化検出条件が未成立（Ｌｐ＜Ｌ）として次の監視フレーム区間を移行する。図示の△印は、各監視フレーム区間の終了時点を示すものであって、この時点毎に、過去Ｍ個の連続する監視フレーム区間に対して、劣化検出条件が成立するか否かの判定を行なう。
【００２１】
かかる手法による誤り率劣化の検出時間は、ビット誤り数の積算値ＬｐがＬ個以上となる時間で決まる。実際の伝送路誤り率εが劣化する程（即ち、増加する程）、検出される単位時間当たりビット誤り数も増加するので、所定のビット誤り数を検出する時間、即ち、誤り率劣化の検出時間が短くなる。このようにして、この手法によると、実際の伝送路誤り率εに応じた検出時間の短縮化が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。なお、以下に説明する実施形態は、図１３におけるＢ１及び誤り率劣化判定部５７，Ｂ２及び誤り率劣化判定部５８，Ｂ３及び誤り率劣化判定部５９のいずれかに相当するものである。
【００２３】
図１は本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第１の実施形態を示すブロック図であって、１はＢＩＰ照合部、２はビット誤りカウンタ、３はフレームカウンタ、４は劣化判定部、５は条件判定部、６は条件成立数カウンタ、７はカウント値判定部である。
【００２４】
同図において、フレームカウンタ３では、外部からのフレームパルスＢがカウントされ、これにより、監視フレーム区間でのフレーム数が計数されてフレーム計数値Ｎｐが得られる。あるいは、入力データ信号から直接フレーム数Ｎｐを計数するようにしてもよい。一方、ＢＩＰ照合部１では、入力データ信号からパリティの不一致数が得られ、これをビット誤りカウンタ２で積算することにより、監視フレーム区間内でのビット誤り数の積算値Ｌｐが得られる。これらフレームカウンタ３からのフレーム計数値Ｎｐとビット誤りカウンタ２からのビット誤り数の積算値Ｌｐは、劣化判定部４の条件判定部５に供給される。
【００２５】
図３はこの条件判定部５の一具体例を示すブロック図であって、９はオペレーティングシステム、１０，１１はレジスタ部、１０ａはＢＩＰ照合タイプ設定レジスタ、１０ｂはビット誤り閾値設定レジスタ、１０ｃは伝送速度設定レジスタ、１０ｄはＶＣサイズ設定レジスタ、１１ａはＮmax 格納レジスタ、１１ｂはＬ格納レジスタ、１１ｃはＭ格納レジスタ、１２は条件判定器である。
【００２６】
同図において、レジスタ部１０はＢＩＰ照合タイプ設定レジスタ１０ａ，ビット誤り率閾値設定レジスタ１０ｂ，伝送速度設定レジスタ１０ｃ及びＶＣサイズ設定レジスタ１０ｄからなり、ビット誤り閾値設定レジスタ１０ｂに伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_thが、伝送速度設定レジスタ１０ｃに伝送速度ＳＴＭの各レベルが、ＶＣサイズ設定レジスタ１０ｄにＶＣサイズの各パラメータが設定される。
【００２７】
また、レジスタ部１１は、Ｎmax格納レジスタ１１ａ，Ｌ格納レジスタ１１ｂ及びＭ格納レジスタ１１ｃからなり、Ｎmax格納レジスタ１１ａに監視フレーム区間の最大フレーム数Ｎmaxが、Ｌ格納レジスタ１１ｂにビット誤り数の閾値Ｌが、Ｍ格納レジスタ１１ｃに保護段数Ｍの値が夫々予め格納している。ここで、Ｎmax格納レジスタ１１ａ，Ｌ格納レジスタ１１ｂ及びＭ格納レジスタ１１ｃは全て、ＢＩＰ照合タイプと伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_th、伝送速度ＳＴＭレベル及びＶＣサイズをセットとして、複数のセットに応じた複数の値を格納する複数のレジスタからなっている。
【００２８】
外部のオペレーテングシステム９からレジスタ部１０に、上記のように、ＢＩＰ照合タイプや伝送路ビット誤り率の設定閾値ε_th，伝送速度ＳＴＭレベル，ＶＣサイズが設定されると、これら夫々に対応した最大フレーム数Ｎmax，ビット誤り数の閾値Ｌ，保護段数Ｍが夫々Ｎmax格納レジスタ１１ａ，Ｌ格納レジスタ１１ｂ，Ｍ格納レジスタ１１ｃが選択され、条件判定のパラメータ（Ｎmax，Ｌ，Ｍ）として設定される。
【００２９】
条件判定器１２では、かかるパラメータ（Ｎmax，Ｌ，Ｍ）を基にして、ビット誤りカウンタ２（図１）からのビット誤りの積算値Ｌｐとフレームカウンタ３（図１）からの監視フレーム区間のフレーム計数値Ｎｐとにより、劣化検出条件のうちの１回分の成立・不成立の判定を行ない、その判定結果を示す判定信号Ｃを出力する。
【００３０】
図１に戻って、カウンタ６では、条件判定部５からの判定信号Ｃに基づいて劣化検出条件のうちの１回分の成立回数を計数する。条件判定部５で劣化検出条件のうちの１回分の不成立の判定があると、カウンタ６はリセットされる。カウンタ値判定部７では、このカウンタ６の計数値とパラメータである保護段数Ｍとに基づいて劣化検出条件の成立・不成立を判定し、ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’が出力される。
【００３１】
そこで、図２に示したように、フレームカウンタ３の計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxに等しくなると（フレーム数Ｎｓ₂）、劣化検出条件が成立したとしてこのときの監視フレーム区間を終了し、次のフレームから新たな監視フレーム区間とし、フレームカウンタ３の計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxに等しくなる前に、ビット誤りカウンタ２からのビット誤りの積算値Ｌｐがビット誤り数の閾値Ｌ以上になると（フレーム数Ｎｓ₁，Ｎｓ₃，Ｎｓ₄ ）、次のフレームから新たな監視フレーム区間とする。
【００３２】
図４はこの第１の実施形態の上記劣化検出のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【００３３】
上記のように、劣化判定部４の条件判定部５において、上記のパラメータε_th，Ｍ，Ｌ，Ｎmaxが設定され（ステップ１００）、また、新たな監視フレーム区間の開始とともに、パラメータｉ，Ｌｐ，Ｎｐが０に設定される（ステップ１０１）。ここで、ｉ＝０の設定は、条件成立数カウンタ６を０にリセットするものであり、ビット誤りの積算値Ｌｐ＝０の設定はビット誤りカウンタ２を０にリセットすることであり、監視フレーム区間のフレーム計数値Ｎｐ＝０の設定は、フレームカウンタ３を０にリセットすることである。
【００３４】
そして、ＢＩＰ照合部１は監視フレーム区間の最初のフレームからＢＩＰ照合を実行し、ビット誤りカウンタ２がそこで検出されるビット誤り数、即ち、ＢＩＰ照合における不一致数をビット誤りの積算値Ｌｐ（最初のフレームでは、Ｌｐ＝０）に積算するとともに、フレームカウンタ３がフレーム計数値Ｎｐに１を加算する（ステップ１０２）。
【００３５】
条件判定部５は、このフレームでのフレーム計数値Ｎｐとビット誤りの積算値Ｌｐとから、Ｎｐ＜Ｎmaxで、かつＬｐ≧Ｌである（これを条件１という）か否かを判定する（ステップ１０３，１０４）。
【００３６】
条件１を満たす場合には、劣化検出条件のうち１回分が成立したとしてカウンタ６の値を１だけ増加させ（ｉ←ｉ＋１）、ビット誤りカウンタ２とフレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ１０６）、カウント値判定部７の判定により、ｉ＝Ｍでなければ（ステップ１０７）、次のフレームから再びステップ１０２からの同じ動作を開始する。
【００３７】
上記の条件１を満たさない場合には、フレーム計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmax と等しくなるまで、計数と判定（ステップ１０２，１０３，１０４の動作）を１フレーム毎に繰り返す。
【００３８】
フレーム計数値がＮｐが最大フレーム数Ｎmaxに等しくなっても（ステップ１０３，１０５）、条件１を満たさない場合には、信号劣化未検出としてカウンタ６，ビット誤りカウンタ２，フレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ１０１）、次のフレームから、新たな監視フレーム区間として、再びステップ１０２，１０３，１０４の動作を開始する。
【００３９】
これにより、ｉ＝Ｍとなる前に条件１を満たさないフレームがあると、ステップ１０１により、ｉは０に設定されることになるから、条件成立数カウンタ６のカウント値は０にリセットされる。
【００４０】
連続したＭ個の監視フレーム区間で条件１が満たされてカウンタ６の計数値がＭと等しくなると（ステップ１０７）、カウント値判定部７から伝送路ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’が出力され、カウンタ６，ビット誤りカウンタ２及びフレームカウンタ３が０にリセットされ、次のフレームから再び上記の計数を開始するが、これ以降では、劣化判定ではなく、劣化解除判定のためのアルゴリズム、即ち、劣化解除アルゴリズムが行なわれる。
【００４１】
解除判定方法としては、従来の固定監視フレームを用いたものでも、また、この手法による可変監視フレームを用いたものでもよい。
【００４２】
図５は固定監視フレームによる劣化解除アルゴリズムの一具体例を示すフローチャートである。
【００４３】
固定監視フレーム，可変監視フレームのいずれの場合でも、解除判定条件は『Ｎｃフレーム内のビット誤りの積算値Ｌｐが閾値Ｌｃ未満である事象がＭｃ回連続した場合』である。ここで、パラメータ（Ｎｃ，Ｌｃ，Ｍｃ）は、パラメータ（Ｎmax，Ｌ，Ｍ）と同様に、Ｂ１／Ｂ２／Ｂ３照合タイプ及び伝送誤り率の設定閾値ε_th，伝送速度ＳＴＭレベルまたはＶＣサイズにより定まる値である。
【００４４】
この劣化解除パラメータＭｃ，Ｌｃ，Ｎｃは、例えば、条件判定部５内に設けられたＭｃ格納レジスタ，Ｌｃ格納レジスタ，Ｎｃ格納レジスタ（いずれも図３には示していない）に夫々前記の諸条件（ＢＩＰ照合タイプや設定閾値ε_th，ＳＴＭレベル，ＶＣサイズ）毎に格納されており、オペレーティングシステム９からのこれら諸条件の設定により、夫々の値が選択される構造を有している。
【００４５】
この劣化解除パラメータＭｃ，Ｌｃ，Ｎｃの設定は、オペレーティングシステム９からの新規設定時に、劣化検出パラメータＭ，Ｌ，Ｎmaxの設定と一括して行なわれてもよいし、また、劣化解除アルゴリズムが開始される毎に行なわれてもよい。図４及び図５のアルゴリズムは後者の場合であり、劣化検出アルゴリズムが開始される毎に劣化検出パラメータが、劣化解除アルゴリズムが開始される毎に劣化解除パラメータが夫々設定される。
【００４６】
また、前記諸条件に対し、劣化検出パラメータＭ，Ｌ，Ｎmaxのセットと劣化解除パラメータＭｃ，Ｌｃ，Ｎｃのセットとは一対一に対応しており、一般に、両者は異なる値である。
【００４７】
また、劣化解除アルゴリズムでは、監視フレーム区間はＮｃフレーム固定であり、従って、Ｎｃフレーム毎に劣化解除判定が行なわれる。
【００４８】
次に、劣化解除アルゴリズムの概要を説明する。
【００４９】
劣化判定部４（図１）で誤り率劣化を検出すると（図４のステップ１０８）、条件判定部５（図１）で行なっていた劣化検出アルゴリズムを終了し、これに代りに、図５に示す劣化解除アルゴリズムを開始するとともに、ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’を生成する。
【００５０】
実際のビット誤り率が設定閾値に対して正常（つまり、小さい）と判断されるまで、この解除アルゴリズムを続行する。正常と判断されたときには、条件判定部５で劣化解除アルゴリズムの実行を終了した後、再び図４の劣化検出アルゴリズムを開始するとともに、ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’を解除する。
【００５１】
従って、条件判定部５において、劣化検出アルゴリズム実行期間中は、まだ、劣化を検出していない状態であり、それ故、ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’は出力されていない。一方、劣化解除アルゴリズム実行中の期間は劣化を検出したままの状態にあり、それ故、ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’は出力されたままとなる。
【００５２】
以下、解除アルゴリズムの詳細について説明する。
【００５３】
まず、劣化判定部４の条件判定部５において、パラメータε_th及び劣化解除パタメータＭｃ，Ｌｃ，Ｎｃが設定される（ステップ２００）。また、新たな監視フレーム区間の開始とともに、パラメータｉ，Ｌｐ，Ｎｐがゼロに設定される（ステップ２０１）。ここで、パラメータｉ，Ｌｐ，Ｎｐは図４の劣化検出アルゴリズムでのそれと同じである。
【００５４】
そして、ＢＩＰ照合部１は監視フレーム区間の最初のフレームからＢＩＰ照合を実行し、ビット誤りカウンタ２がそこで検出されるビッ誤り数、即ち、ＢＩＰ照合における不一致数をビット誤りの積算値Ｌｐ（最初のフレームでは、Ｌｐ＝０）に積算するとともに、フレームカウンタ３がフレーム計数値Ｎｐに１を加算する（ステップ２０２）。
【００５５】
条件判定部５は、このフレームでのフレーム計数値ＮｐがＮｃに等しいかどうか判定し（ステップ２０３）、等しくないときには、Ｎｃに等しくなるまで計数と判定（即ち、ステップ２０２，２０３の動作）を繰り返し、等しいときには、このフレームでのビット誤りの積算値Ｌｐが閾値Ｌｃ未満かどうか判定する（ステップ２０４）。
【００５６】
ビット誤りの積算値ＬｐがＬｃ以上のときには、解除判定条件が未成立として新たに最初から解除判定を行なうために、監視フレーム区間を終了して、次のフレームから新たな監視フレーム区間を開始し、再びステップ２０１からの同じ動作を繰り返す。
【００５７】
ビット誤りの積算値ＬｐがＬｃ未満のときには、監視フレーム区間を終了し、解除判定条件のうち１回分が成立したとしてカウンタ６の値を１だけ増加させ（ｉ←ｉ＋１）、ビット誤りカウンタ２とフレームカウンタ３とをゼロにリセットし（ステップ２０５）、カウント値判定部７でｉがＭｃに等しいかどうか判定する（ステップ２０６）。
【００５８】
もし、ｉがＭｃに等しくなければ、次のフレームから新たな監視フレーム区間を開始し、再びステップ２０２からの同じ動作を開始する。一方、ｉがＭｃに等しければ、実際のビット誤り率が正常値に戻ったと判断して誤り率劣化を解除し（ステップ２０７）、条件判定部５で劣化解除アルゴリズムの実行を終了して、再び劣化検出アルゴリズムを開始するとともに、ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’を解除する。
【００５９】
最大フレーム数Ｎmaxは、伝送路誤り率が設定閾値ε_thのときに許容される検出時間の上限値によって決まる。伝送路誤り率が設定閾値ε_thのときに許容される劣化検出時間の上限値（フレーム数での換算値として）をＮswとして、最大フレームＮmax は次の数１を満たすように決めればよい。
【００６０】
【数１】

【００６１】
パラメータ（Ｎmax，Ｌ，Ｍ）の選定方法としては、上記数１を前提とし、設定閾値ε_th以上での検出確率とε_th／ｚ₁での誤検出平均時間間隔で定める方法（方法１）、ε_th／ｚ₂での誤検出平均時間間隔とｚ₃×ε_thでの未検出平均時間間隔で定める方法（方法２）とがある。但し、ｚ₁，ｚ₂，ｚ₃は全て１より大きな値であり、Ｎmax ，Ｌ，Ｍの値は全て１以上の整数である。
【００６２】
パラメータ（Ｎｃ，Ｌｃ，Ｍｃ）の選定方法として、ε_th／ｚ₄未満での解除確率と２×ε_th／ｚ₄での誤解除平均時間間隔で定める方法（方法３）、ε_th／ｚ₂での未解除平均時間間隔とｚ₃×ε_th後解除平均時間間隔で定める方法（方法４）とがある。但し、ｚ₂，ｚ₃，ｚ₄ は全て１より大きな値であり、Ｎｃ，Ｌｃ，Ｍｃの値は全て１以上の整数である。
【００６３】
以上のように、この第１の実施形態により、実際の伝送路誤り率εに応じた速度での劣化検出が可能となる。
【００６４】
次に、本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実施形態も、その構成は図１と同様であるが、新たに検出パラメータＮmin を導入したものである。
【００６５】
図６はこの第２の実施形態の監視フレーム区間の移行の様子を示す図であって、新たに検出パラメータＮmin を導入している以外、図２と同様である。
【００６６】
同図において、△印で示す過去Ｍ個の監視フレーム区間で劣化検出条件の成立，不成立の判定を行なうとき、フレーム数Ｎｓ₁，Ｎｓ₃，Ｎｓ₄のときには、劣化検出条件が１回分成立したとして、次の監視フレーム区間に移行するものとしている。また、フレーム数Ｎｓ₂（Ｎｐ＝Ｎmax ）のときには、劣化検出条件が未成立（Ｌｐ＜Ｌ）であるとして、次の監視フレーム区間を移行するものとしている。
【００６７】
図７にこの第２の実施形態での図３における条件判定部５の一具体例を示すブロック図であって、１１ｄはＮmin 格納レジスタであり、図３に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００６８】
同図において、レジスタ部１１には、Ｎmax格納レジスタ１１ａ，Ｌ格納レジスタ１１ｂ及びＭ格納レジスタ１１ｃに加え、監視フレーム区間の最小フレーム数Ｎminを格納するためのＮmin格納レジスタ１１ｄが設けられている。
【００６９】
このＮmin格納レジスタ１１ｄは、これらＮmax格納レジスタ１１ａ，Ｌ格納レジスタ１１ｂ及びＭ格納レジスタ１１ｃと同様、複数のＢＩＰ照合タイプやビット誤り率の設定閾値ε_th，伝送速度ＳＴＭレベル，ＶＣサイズのセットに応じた複数の値を格納する複数のレジスタであり、また、これらＮmax格納レジスタ１１ａ，Ｌ格納レジスタ１１ｂ及びＭ格納レジスタ１１ｃと同様、外部のオペレーテングシステム９からＢＩＰ照合タイプやビット誤り率のしきい値ε_th，伝送速度ＳＴＭレベル、ＶＣサイズを設定することにより、それに対応した値のＮmin格納レジスタ１１ｄが選択されて、最小フレーム数Ｎmin が設定される。
【００７０】
図８にこの第２の実施形態の劣化検出アルゴリズムを示すフローチャートである。
【００７１】
図７及び図８において、ステップ３００〜３０２の動作は図４でのステップ１００〜１０２と同様である。そして、条件判定部１２において、このときのフレームまでのフレーム数Ｎｐが最小フレーム数Ｎmin以上（ステップ３０３），最大フレーム数Ｎmax以下（ステップ３０４）であって、このときのフレームまでの監視フレーム区間のビット誤りの積算値Ｌｐがビット誤り数の閾値Ｌ以上（ステップ３０５）である（これを条件１という）か否かを判定する。
【００７２】
フレーム数Ｎｐが最小フレーム数Ｎmin未満のときには（ステップ３０３）、劣化判定部４は条件１の判定を行なわず、ビット誤りカウンタ２（図１）及びフレームカウンタ３（図１）の計数動作を継続させる。
【００７３】
また、上記条件１を満たす場合には、劣化検出条件のうち１回分が成立したとして、カウンタ６（図１）の値を１だけ増加させ（ｉ←ｉ＋１）、ビット誤りカウンタ２とフレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ３０７）、ｉ＝Ｍでなければ（ステップ３０８）、次のフレームから新たな監視フレーム区間として再びステップ３０２からの計数動作を開始させる。
【００７４】
さらに、フレーム数Ｎｐが最小フレーム数Ｎminとなっても、フレーム数Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxに達せず（ステップ３０４）、条件１を満たさない場合には（ステップ３０５）、フレーム数Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxと等しくなるまでステップ３０２〜３０５の計数，判定動作を１フレーム毎に繰り返し、その後、フレーム計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxに等しくなって（ステップ３０４）、条件１を満たさない場合には（ステップ３０６）、信号劣化未検出と判定して、カウンタ６やビット誤りカウンタ２，フレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ３０１）、次のフレームから再び計数，判定動作を開始する。
【００７５】
条件１を満たしてカウンタ６の計数値が保護段数Ｍに等しくなると、伝送路ビット誤り率劣化検出信号Ｃ’を出力し、カウンタ６，ビット誤りカウンタ２及びフレームカウンタ３を０にリセットして、次のフレームから新たな監視フレームとして再び計数，判定を開始するが、これ以降は劣化判定ではなく、劣化解除判定を行なう。
【００７６】
なお、劣化解除判定方法については、先の第１の実施形態１と同様である。
【００７７】
ここで、最大フレーム数Ｎmaxは、上記第１の実施形態と同様に、上記の数１を満たすように決めればよい。
【００７８】
最小フレーム数Ｎminは、バースト誤りを許容するフレーム数の上限値及び伝送路誤り率が最悪のときの検出時間の許容値の上限とによって決まる。最大バースト誤り許容数（フレーム数での換算値）をＮb、実際の伝送路誤り率が最大のときに許容される劣化検出時間の最大値（フレーム数での換算値）をＮavとして、最小フレーム数Ｎmin は、次の数２を満たすように決めればよい。
【００７９】
【数２】

【００８０】
数２の条件下では、局所的に、Ｎｂフレーム期間内でバースト誤りが発生しても、直ちに伝送路誤り率劣化検出信号Ｃを発することはない。また、実際の伝送路誤り率εが最悪のときでも、検出時間はフレーム数換算でＮavのＭ倍以下であることが保証される。
【００８１】
なお、最小フレーム数Ｎminを最大フレーム数Ｎmaxと等しく設定すれば、この実施例の手法は、従来の固定型監視フレーム方式と同等になることは明らかである。
【００８２】
パラメータ（Ｎmax，Ｎmin，Ｌ，Ｍ）の選定は、上記数１，数２を前提とし、伝送路誤り率の設定値ε_th以上での検出確率とε_th／ｚ₁での誤検出平均時間間隔で定める方法（方法１）、ε_th／ｚ₂での誤検出平均時間間隔とｚ₃×ε_thでの未検出平均時間間隔で定める方法（方法２）とがある。ここで、ｚ₁，ｚ₂，ｚ₃は全て１より大きな値であり、Ｎmax，Ｎmin，Ｌ，Ｍの値は全て１以上の整数である。
【００８３】
パラメータＮｃ，Ｌｃ，Ｍｃの選定も、先の第１の実施形態１と同様であり、ε_th／ｚ₄未満での解除確率と２×ε_th／ｚ₄での誤解除平均時間間隔で定める方法（方法３）、ε_th／ｚ₂での未解除平均時間間隔とｚ₃×ε_thでの後解除平均時間間隔で定める方法（方法４）とがある。ここで、ｚ₂，ｚ₃，ｚ₄ は全て１より大きな値であり、Ｎｃ，Ｌｃ，Ｍｃの値は全て１以上の整数である。
【００８４】
Ｂ２照合を用いた場合での、上記方法１により定めた検出パラメータ例と上記方法３により定めた解除パラメータ例を、３種類の伝送速度STM-4，STM-1６，STM-64に対して、夫々表１、表２、表３として示す。
【００８５】
【表１】

【００８６】
【表２】

【００８７】
【表３】

【００８８】
この場合の検出条件は、検出確率＝95％以上、誤検出平均時間間隔＝10000秒以上、ｚ₁＝2である。解除条件は、解除確率＝95％以上、誤解除平均時間間隔＝10000秒以上、ｚ₄＝10である。
【００８９】
なお、確率計算時には、伝送路誤りの事象がポワソン分布（ Powisson's distribution）に従うとした。
【００９０】
この実施形態２によると、時間軸で局所的にバースト誤りが発生したときに生じる誤検出を抑制し、かつ実際の伝送路誤り率εに応じた速度での劣化検出が可能となる。
【００９１】
図９は本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第３の実施形態を示すブロック図であって、１３は監視フレーム区間終了数カウンタであり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００９２】
先の第１の実施形態では、各監視フレーム区間の終了時に劣化検出条件の成立，未成立を判定するようにしたが、この第３の実施形態は、ある定まった間隔で劣化判定を行なうものであり、このために、図９に示すように、新たに監視フレーム区間終了数カウンタ１３を付加したものである。
【００９３】
この監視フレーム区間終了数カウンタ１３は、単に監視フレーム区間の終了数を計数するものである。カウンタ値判定部７では、この監視フレーム区間終了数カウンタ１３の計数値と条件成立数カウンタ６の計数値と保護段数Ｍに基づいて劣化検出条件の成立・不成立を判定する。条件判定部５は、図３または図７に示した具体例と同様である。
【００９４】
図１０にＭ＝２の場合のこの第３の実施形態での監視フレーム区間の移行の様子を示す。
【００９５】
同図において、フレーム数Ｎｓ₁，Ｎｓ₃，Ｎｓ₄のときに、劣化検出条件の１回分が成立したとして、次の監視フレーム区間を移行する。フレーム数Ｎｓ₂（Ｎｐ＝Ｎmax）のときには、劣化検出条件が未成立（Ｌｐ＜Ｌ）として、次の監視フレーム区間を移行する。図中△印で示す監視フレーム区間の終了時（１フレームおき）に、過去Ｍ個の連続する監視フレーム区間に対して劣化検出条件の成立，未成立を判定する。
【００９６】
図１１はこの第３の実施形態の劣化検出アルゴリズムを示すフローチャートである。
【００９７】
図９及び図１１において、まず、先の実施形態と同様、条件判定部５で伝送路誤り率の設定閾値ε_th，保護段数Ｍ，ビット誤り数の閾値Ｌ及び最大フレーム数Ｎmaxが設定され（ステップ４００）、新たな監視フレーム区間の開始とともに、夫々のカウンタ６，１３，２，３が０のリセットされることにより、ｉ，ｊ，Ｌｐ，Ｎｐが０に設定される（ステップ４０１）。
【００９８】
そして、ＢＩＰ照合部１はそのときのフレームのＢＩＰ照合を実行し、ビット誤りカウンタ２がそこで検出されるビット誤り数、即ち、ＢＩＰ照合における不一致数を計数してビット誤りの積算値Ｌｐとし、フレームカウンタ３がフレーム計数値Ｎｐに１を加算する（ステップ４０２）。
【００９９】
条件判定部５は、フレーム毎に、フレーム計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmax未満で（ステップ４０３）、ビット誤りの積算値Ｌｐがビット誤り数の閾値Ｌ以上（ステップ４０４）である（条件１）か否かを判定する。
【０１００】
条件１を満たす場合には、劣化検出条件のうち１回分が成立したとして、条件成立数カウンタ６と監視フレーム区間終了数カウンタ１３との計数値を１だけ増加させ、ビット誤りカウンタ２とフレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ４０６，４０７）、監視フレーム区間終了数カウンタ１３の計数値ｊ＝Ｍでなければ（ステップ４０８）、次のフレームから新たな監視フレーム区間として再び上記の計数，判定を開始する。
【０１０１】
条件１を満たさない場合には、フレーム計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxと等しくなるまで、ステップ４０２，４０３，４０４の計数，判定動作を１フレーム毎に繰り返す。
【０１０２】
そして、その後、フレーム計数値Ｎｐが最大フレーム数Ｎmaxに等しくなるが（ステップ４０３）、条件１を満たさない場合には（ステップ４０５）、監視フレーム区間終了数カウンタ１３の計数値ｊを１だけ増加させ、かつビット誤りカウンタ２とフレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ４０７）、また、条件１を満たした場合には、条件成立数カウンタ６の計数値ｉを１だけ増加させ（ステップ４０６）、監視フレーム区間終了数カウンタ１３の計数値ｊを１だけ増加させてビット誤りカウンタ２とフレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ４０７）、次のフレームから新たな監視フレーム区間として再び計数，判定を開始する。
【０１０３】
このような動作が繰り返されて、監視フレーム区間終了数カウンタ１３の計数値ｊが保護段数Ｍと等しいとき（ステップ４０８）に限り、条件成立数カウンタ６の計数値ｉが保護段数Ｍと等しいかを判定する（条件２，ステップ４０９）。
【０１０４】
この条件２が成立する場合には、カウント値判定部７は伝送路ビット誤り率劣化検出信号Ｃを出力し、条件成立数カウンタ６，監視フレーム区間終了数カウンタ１３，ビット誤りカウンタ２及びフレームカウンタ３を０にリセットし、次のフレームから新たな監視フレーム区間として再び計数，判定を開始するが、これ以降は、劣化判定ではなく、劣化解除判定を行なう。
【０１０５】
条件２が未成立の場合には、条件成立数カウンタ６，監視フレーム区間終了数カウンタ１３，ビット誤りカウンタ２及びフレームカウンタ３を０にリセットし（ステップ４０１）、次のフレームから新たな監視フレーム区間として再び計数と劣化検出判定を開始する。
【０１０６】
劣化解除判定方法及びパラメータＮmax ，Ｌ，Ｍ及びパラメータＮｃ，Ｌｃ，Ｍｃについては、先の第１の実施形態と同様である。
【０１０７】
先の第１の実施形態による判定タイミングが、１個の監視フレーム区間が終了する毎のスタガ型であるのに対し、この第３の実施形態は、Ｍ個の監視フレーム区間が終了する毎のブロック型である。一般に、誤検出平均時間間隔の点では、ブロック型の方が有利である。
【０１０８】
この実施形態３によると、誤検出平均時間間隔を改善し、かつ実際の伝送路誤り率εに応じた速度での劣化検出が可能となる。
【０１０９】
図１２は本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第４の実施形態を示すブロック図であって、１４は現用光伝送路、１５は予備光伝送路、１６は現用インターフェース、１７は予備インターフェース、１８ａ，１８ｂは光／電気変換器、１９ａ，１９ｂは多重分離化装置、２０ａ，２０ｂは受信器、２１ａ，２１ｂは送信器、２２ａ，２２ｂは多重化装置、２３ａ，２３ｂは電気／光変換器、２４は伝送路切換部、２５は受信信号スイッチ、２６は送信信号スイッチ、２７は制御部である。
【０１１０】
同図において、受信器２０ａ，２０ｂは図１３に示した受信器であり、図１３におけるＢ１及び誤り率劣化判定部５７，Ｂ２及び誤り率劣化判定部５８，Ｂ３及び誤り率劣化判定部５９のうちの少なくとも１つが、先の第１の実施形態または第２の実施形態または第３の実施形態の要部として説明した誤り率劣化検出器によって構成されている。
【０１１１】
通常、現用光伝送路１４，現用インターフェース１６が使用されており、現用光伝送路１４を伝送されてきた光入力データ信号は現用インターフェース１６に供給される。予備インターフェース１７も現用インターフェース１６と同様の構成をなしており、現用光伝送路１４に障害があると、伝送路切換部２４によって予備インターフェース１７が使用されるようになり、予備光伝送路１５を介してデータ信号の伝送を可能とする。
【０１１２】
この現用インターフェース１６では、供給された光入力データ信号が光／電気変換器１８ａによって電気信号に変換され、多重分離化装置１９ａでビットレートの低いデータ信号に分離された後、受信器２０ａを介して伝送路切換部２４の受信信号スイッチ２５に供給される。現用光伝送路１４に障害がない場合には、このデータ信号がそのまま受信データ信号Ｄとして出力される。
【０１１３】
また、現用光伝送路１４に障害がない場合には、伝送路切換部２４の送信信号スイッチ２６に入力された送信データ信号Ｅは、現用インターフェース１６において、送信データ信号Ｉとして送信器２１ａで処理された後、多重化装置２２ａでビットレートの高いデータ信号に多重化され、電気／光変換器２３ａで光データ信号に変換されて現用光伝送路１４に出力される。
【０１１４】
制御部２７では、受信器２０ａ，２０ｂからの伝送路劣化検出信号Ｋａ，Ｋｂに基づいて、スイッチ制御信号Ｆを生成出力する。伝送路劣化検出信号Ｋａ，Ｋｂとしては、先の各実施形態で形成されるビット誤り率劣化検出信号Ｃ’の他に、例えば、光入力信号断警報（ＬＯＳ）やフレーム同期はずれ警報（ＬＯＦ），伝送路切換制御信号などが含まれる。
【０１１５】
この光入力信号断警報は、光／電気変換器１８ａ，１８ｂで検出されるものであり、このフレーム同期はずれ警報は、受信器２０ａ，２０ｂ内のフレーム同期部５１（図１３）において、受信フレーム内のフレーム同期制御バイトであるＡ１，Ａ２バイトに基づいて検出される。また、伝送路切換制御信号は、受信器２０ａ，２０ｂ内の多重セクションオーバヘッド終端部５４（図１３）において、受信フレーム内の伝送路切換制御バイトであるＫ１，Ｋ２バイトに基づいて検出される。ここで、上記Ａ１，Ａ２，Ｋ１，Ｋ２バイトは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ７０７またはＡＮＳＩ勧告Ｔ１．１０５で規定されている。
【０１１６】
伝送路切換部２４での受信信号スイッチ２５と送信信号スイッチ２６とは、制御部２７からのスイッチ制御信号Ｆに応じて切換制御される。スイッチ制御信号Ｆは、これら受信信号スイッチ２５と送信信号スイッチ２６に対して、一括していずれかの伝送路を選択させるのが普通である。
【０１１７】
例えば、現用光伝送路１４に障害が発生した場合には、制御部２７は、受信器２０ａからの伝送路劣化検出信号Ｋａに基づいてスイッチ制御信号Ｆを生成出力し、これにより、受信信号スイッチ２５を受信器２０ａの出力信号Ｇから受信器２０ｂの出力信号Ｈを選択切り換えるように制御するともに、送信信号スイッチ２６を、入力データ信号Ｅがデータ信号Ｉとして送信器２１ａに供給されていたのをデータ信号Ｊとして送信器２１ｂに供給するように切換え制御する。
【０１１８】
この結果、現用インターフェース１６から切り放されて予備インタフェース１７に接続され、予備光伝送路１５がデータ信号の伝送に使用される。
【０１１９】
また、予備光伝送路１５を介してデータ信号の伝送を行なっているとき、障害が発生し、しかも、現用光伝送路１４の障害が取り除かれたときには、制御部２７は、受信器２０ｂからの伝送路劣化検出信号Ｋｂに基づいてスイッチ制御信号Ｆを生成出力し、これにより、受信信号スイッチ２５と送信信号スイッチ２６とを現用インターフェース１６側に切り換える。
【０１２０】
このようにして、この第４の実施形態では、伝送路に障害が発生したとき、実際の伝送路誤り率εに応じた速度で伝送路の切換えが可能となる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、受信信号の誤り率が大きい場合には、誤り率を監視する監視フレーム区間を短くすることができるため、実際の伝送路誤り率が大きいほど、誤り率の劣化検出に要する時間が短くなり、実際の伝送路誤り率に応じた速度での劣化検出が可能となって、伝送路に障害が生じた場合の伝送路の切換えを速やかに行なうことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の手法による監視フレーム区間の移行例を示す図である。
【図３】図１における条件判定部の一具体例を示すブロック図である。
【図４】図１に示す第１の実施形態の劣化検出アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図５】図１に示す第１の実施形態の解除アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図６】本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第２の実施形態での監視フレーム区間の移行例を示す図である。
【図７】本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第２の実施形態での条件判定部の一具体例を示すブロック図である。
【図８】本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第２の実施形態での劣化検出アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した第３の実施形態での監視フレーム区間の移行例を示す図である。
【図１１】図９に示した第３の実施形態での劣化検出アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１２】本発明によるビット誤り率劣化の検出方法及び装置の第４の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】一般的な多重セクション終端用受信器の一例を示すブロック図である。
【図１４】従来の手法による監視フレーム区間の移行の例を示す図である。
【図１５】 Bellcore規定における劣化検出時間を示す図である。
【符号の説明】
１ＢＩＰ照合部
２ビット誤り数カウンタ
３フレーム数カウンタ
４劣化判定部
５条件判定部
６条件成立数カウンタ
７カウント値判定部
９オペレーティングシステム
１０，１１レジスタ部
１０ａＢＩＰ照合タイプ設定レジスタ
１０ｂビット誤り率閾値設定レジスタ
１０ｃ伝送速度設定レジスタ
１０ｄＶＣサイズ設定レジスタ
１１ａＮmax格納レジスタ
１１ｂＬ格納レジスタ
１１ｃＭ格納レジスタ
１１ｄＮmin格納レジスタ
１２条件判定器
１３監視区間終了数カウンタ
１４現用光伝送路
１５予備光伝送路
１６現用インタフェース
１７予備インタフェース
１８ａ，１８ｂ光/電気変換器
１９ａ，１９ｂ多重分離化装置
２０ａ，２０ｂ受信器
２１ａ，２１ｂ送信器
２２ａ，２２ｂ多重化装置
２３ａ，２３ｂ電気/光変換器
２４伝送路切換部
２７制御部
２５受信信号スイッチ
２６送信信号スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for monitoring a transmission channel bit error rate in a digital synchronous communication system represented by SDH (Synchronous Digital Hierarchy), and a receiving apparatus based on the method.
[0002]
The present invention can also be applied to a SONET (Synchronous Optical Network) system which is a similar digital synchronous communication system. In the following description, the present invention is based on the SDH standard. Is also effective for the SONET system, and the same applies to the SONET system by simply replacing the “SDH system” with the “SONET system”.
[0003]
[Prior art]
In the digital synchronous communication system, for the purpose of monitoring transmission path quality, bit error rate deterioration detection is performed based on the number of mismatches by BIP (Bit Interleaved Parity) verification. According to ITU-T (International Telecommunication Union) recommendation G707, the BIP collation based on the B1 byte (hereinafter referred to as B1 collation) in the relay section layer and the BIP collation based on the B2 byte (hereinafter referred to as B2 in the multiple section layer). In the path layer, the number of bit errors is counted by BIP verification based on the B3 byte (hereinafter referred to as B3 verification).
[0004]
FIG. 13 shows an outline of functions of a general multi-section termination receiver. B1 verification, B2 verification, and B3 verification are performed in the R-SOH termination unit 12 and in the M-SOH termination unit 13, respectively. , In the HCS unit 15.
[0005]
A method for evaluating the counted number of bit errors as a transmission path bit error rate is described in detail in, for example, NTT, R & D, vol. 41, No. 1, 1992, PP. 65-76, and its outline Sets the transmission bit error rate threshold to ε _th When sequential events are divided every Ns and each division is set as a monitoring frame period, and an event in which the number of bit errors of L or more is detected in the monitoring frame period continues M times, a transmission line bit error occurs. Rate is set threshold ε _th It is judged that it exceeded.
[0006]
FIG. 14 shows the transition of the monitoring frame section, where the horizontal axis represents the number of frames over time and the vertical axis represents the number of transmission channel bit errors.
[0007]
In the figure, transmission channel bit error rate setting threshold ε _th It is always determined for every monitoring frame section composed of Ns frames. Here, the number of frames Ns in the monitoring frame section in the error rate deterioration detection by B1 verification and B2 verification, the threshold L of the number of bit errors in the monitoring frame section, and the threshold of the number of consecutive events (hereinafter referred to as the number of protection stages). ) M is a transmission channel bit error rate setting threshold ε _th And parameters depending on the data transmission rates STM-1, STM-4, STM-16, and STM-64. On the other hand, these Ns, L, and M in the error rate degradation detection by B3 verification are the set threshold value ε _th And parameters depending on the virtual container sizes VC3, VC4, VC4-4c, and VC4-16c.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In Bellcore GR-253-CORE Issue1, which is a detailed definition of the SONET method, the deterioration detection time corresponding to the actual transmission channel bit error rate ε is shown in FIG. 15 as the specification of the deterioration detection SD and SF based on B2 verification. It is stipulated in. Here, in FIG. 15, the horizontal axis represents the actual transmission channel bit error rate ε, and the vertical axis represents the switch initiation time. The latter is determined by the deterioration detection time.
[0009]
In FIG. 15, the parameters OC-1, OC-3, OC-12, and OC-48 are respectively set to the transmission speed levels STM-0, STM-1, STM-4, and STM-16 in the SDH system. Correspond.
[0010]
This regulation is based on the set threshold value ε _th Regardless of this, it is shown that deterioration should be detected in a shorter time as the actual transmission channel error rate ε is larger. This is to prevent deterioration of transmission line quality as much as possible by quickly detecting deterioration of transmission line quality and switching the transmission line quickly.
[0011]
However, in the above-described conventional method, the set threshold value ε for a certain data transmission rate and virtual container size VC regardless of the actual transmission line error rate ε. _th And the detection time is determined, and its value is approximately Ns × M × 125 microseconds. For this reason, for example, the set threshold value ε _th 10 ~ ⁹ When this is set (this is called Case 1) and 10 ~ ^Five For the two cases (which is called case 2), the actual transmission channel error rate ε is 10 ~ ^Five When the respective detection times when exceeding the above are compared, the detection time in case 1 is about 10 times that in case 2 ^Four Doubled.
[0012]
Thus, the error rate ε of the actual transmission path is equal to the set threshold value ε _th In contrast, the detection time is considerably longer than the time that should be detectable, and the Bellcore specification cannot be satisfied. As a result, the degradation of the transmission line quality is left for a certain period of time. .
[0013]
An object of the present invention is to eliminate such a problem and to set a threshold value ε for a transmission channel bit error rate. _th It is an object of the present invention to provide a bit error rate deterioration detection method and apparatus that reduce the error rate deterioration detection time of a transmission line with respect to an actual increase in the transmission line error rate ε.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the conventional method, the number of frames Ns in the monitoring frame interval is a fixed value with respect to the actual transmission channel error rate ε. However, the present invention determines the monitoring frame interval depending on the actual transmission channel error rate ε. The above object is achieved by changing the number of frames Ns to be configured. That is, as the actual transmission line error rate ε increases, the number of frames Ns constituting the monitoring frame section is reduced, thereby shortening the detection time of transmission line error rate deterioration.
[0015]
The outline of the present invention will be described below.
First, the transmission bit error rate setting threshold ε _th On the other hand, the maximum frame value Nmax, the bit error count threshold L, and the protection stage number M in the monitoring frame section are determined in advance. The maximum frame value Nmax of the monitoring frame section is the same as that of the conventional monitoring frame section Ns. When the number of frames is counted for each monitoring frame section and the number of frames reaches the maximum frame value Nmax, the maximum frame value Nmax is forcibly set. The monitoring frame section is ended, and a new monitoring frame section starts from the next frame.
[0016]
On the other hand, while counting the number of frames in this way, the number of bit errors is counted as the number of mismatches in BIP verification for each frame, and the number of error bits in each frame is sequentially accumulated in the same monitoring frame period. To go. Here, the integrated value of the number of bit errors is Lp, and the frame count value is Np.
[0017]
When the frame count value Np is less than or equal to the maximum frame value Nmax of the monitoring frame section, it is determined whether or not the integrated value Lp of the number of bit errors in the Np frame is equal to or greater than the threshold L of the number of bit errors every other frame. If there are more than L, in the monitoring frame section at this time, assuming that one of the deterioration detection conditions is satisfied, this monitoring frame section ends with the number of frames Np at this time, and the integrated value of the number of bit errors Lp and the frame count value Np are reset, and the same operation is started in a new monitoring frame section from the next frame. When the above events are continued M times, that is, before the frame count value Lp reaches the maximum frame number Nmax in M consecutive monitoring frame intervals, the bit error count integrated value Lp becomes a bit error. It is assumed that the error rate degradation is detected when the number is equal to or greater than the threshold value L (degradation detection condition).
[0018]
If the frame count value Np is equal to the maximum number of frames Nmax in the monitoring frame section and the bit error integrated value Lp is less than the threshold L of the number of bit errors at this time, the deterioration in the monitoring frame section at this time The detection condition is not satisfied, the bit error integrated value Lp and the frame count value Np are reset, and a new monitoring frame section is started from the next frame.
[0019]
FIG. 2 shows the transition of the monitoring frame section according to such a method. The horizontal axis indicates the number of frames over time, the upward vertical axis indicates the bit error integrated value Lp, and the downward vertical axis indicates the frame meter. Numerical values Np are respectively shown.
[0020]
In the figure, the number of frames Ns ₁ , Ns _Three , Ns _Four In this case, it is determined that one of the deterioration detection conditions is satisfied, and the process proceeds to the next monitoring frame section. In contrast, the number of frames Ns ₂ When (Np = Nmax), the deterioration detection condition is not satisfied (Lp <L), and the next monitoring frame section is shifted. The Δ mark shown in the figure indicates the end point of each monitoring frame section, and at each time point, it is determined whether or not the deterioration detection condition is satisfied for the past M consecutive monitoring frame sections. Do.
[0021]
The detection time of the error rate deterioration by such a method is determined by the time when the integrated value Lp of the number of bit errors becomes L or more. As the actual transmission line error rate ε degrades (that is, increases), the number of detected bit errors per unit time also increases. Therefore, the time for detecting a predetermined number of bit errors, that is, detection of error rate deterioration is detected. Time is shortened. Thus, according to this method, it is possible to shorten the detection time according to the actual transmission path error rate ε.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment described below corresponds to any of B1 and error rate deterioration determination units 57 and B2, error rate deterioration determination units 58 and B3, and error rate deterioration determination unit 59 in FIG.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a detection method and apparatus for bit error rate deterioration according to the present invention, where 1 is a BIP verification unit, 2 is a bit error counter, 3 is a frame counter, and 4 is a deterioration determination. , 5 is a condition determination unit, 6 is a condition establishment number counter, and 7 is a count value determination unit.
[0024]
In the figure, the frame counter 3 counts the external frame pulse B, thereby counting the number of frames in the monitoring frame section and obtaining the frame count value Np. Alternatively, the frame number Np may be counted directly from the input data signal. On the other hand, in the BIP verification unit 1, the number of parity mismatches is obtained from the input data signal, and this is integrated by the bit error counter 2 to obtain an integrated value Lp of the number of bit errors in the monitoring frame interval. The frame count value Np from the frame counter 3 and the integrated value Lp of the number of bit errors from the bit error counter 2 are supplied to the condition determination unit 5 of the deterioration determination unit 4.
[0025]
FIG. 3 is a block diagram showing a specific example of the condition determination unit 5, wherein 9 is an operating system, 10 and 11 are register units, 10a is a BIP verification type setting register, 10b is a bit error threshold setting register, and 10c is A transmission speed setting register, 10d is a VC size setting register, 11a is an Nmax storage register, 11b is an L storage register, 11c is an M storage register, and 12 is a condition determination unit.
[0026]
In the figure, the register unit 10 comprises a BIP verification type setting register 10a, a bit error rate threshold setting register 10b, a transmission speed setting register 10c, and a VC size setting register 10d. The bit error threshold setting register 10b stores the bit error rate of the transmission path. Setting threshold ε _th However, each level of the transmission rate STM is set in the transmission rate setting register 10c, and each parameter of the VC size is set in the VC size setting register 10d.
[0027]
The register unit 11 includes an Nmax storage register 11a, an L storage register 11b, and an M storage register 11c. The Nmax storage register 11a stores the maximum number of frames Nmax in the monitoring frame section, and the L storage register 11b stores the threshold L of the number of bit errors. However, the value of the protection stage number M is previously stored in the M storage register 11c. Here, the Nmax storage register 11a, the L storage register 11b, and the M storage register 11c all have a BIP verification type and a transmission channel bit error rate setting threshold ε. _th The transmission rate STM level and the VC size are set as a set, and are composed of a plurality of registers for storing a plurality of values corresponding to the plurality of sets.
[0028]
From the external operating system 9 to the register unit 10, as described above, the BIP verification type and the transmission channel bit error rate setting threshold ε _th When the transmission speed STM level and the VC size are set, the maximum frame number Nmax, the bit error threshold L, and the protection stage number M corresponding to the Nmax storage register 11a, L storage register 11b, and M storage register 11c, respectively, are set. Is selected and set as a condition determination parameter (Nmax, L, M).
[0029]
Based on the parameters (Nmax, L, M), the condition determiner 12 determines the bit error integrated value Lp from the bit error counter 2 (FIG. 1) and the monitoring frame interval from the frame counter 3 (FIG. 1). Based on the frame count value Np, determination of establishment / non-establishment of one deterioration detection condition is performed, and a determination signal C indicating the determination result is output.
[0030]
Returning to FIG. 1, the counter 6 counts the number of times of establishment of the deterioration detection condition based on the determination signal C from the condition determination unit 5. If the condition determination unit 5 determines that one of the deterioration detection conditions is not satisfied, the counter 6 is reset. The counter value determination unit 7 determines whether or not the deterioration detection condition is satisfied based on the count value of the counter 6 and the protection stage number M as a parameter, and outputs a bit error rate deterioration detection signal C ′.
[0031]
Therefore, as shown in FIG. 2, when the count value Np of the frame counter 3 becomes equal to the maximum number of frames Nmax (the number of frames Ns ₂ ), The monitoring frame section at this time is terminated because the deterioration detection condition is satisfied, and a new monitoring frame section is started from the next frame, and before the count value Np of the frame counter 3 becomes equal to the maximum frame number Nmax, a bit error occurs. When the bit error integrated value Lp from the counter 2 is equal to or greater than the threshold L of the number of bit errors (the number of frames Ns ₁ , Ns _Three , Ns _Four ), A new monitoring frame section starts from the next frame.
[0032]
FIG. 4 is a flowchart showing the deterioration detection algorithm of the first embodiment.
[0033]
As described above, in the condition determination unit 5 of the deterioration determination unit 4, the above parameter ε _th , M, L, Nmax are set (step 100), and the parameters i, Lp, Np are set to 0 (step 101) with the start of a new monitoring frame interval. Here, setting i = 0 resets the condition establishment number counter 6 to 0, setting bit error integrated value Lp = 0 resets the bit error counter 2 to 0, and The setting of the frame count value Np = 0 in the section is to reset the frame counter 3 to 0.
[0034]
Then, the BIP verification unit 1 executes BIP verification from the first frame in the monitoring frame section, and the bit error counter 2 detects the number of bit errors detected there, that is, the number of mismatches in the BIP verification, as the bit error integrated value Lp (first In this frame, Lp = 0) and the frame counter 3 adds 1 to the frame count value Np (step 102).
[0035]
The condition determination unit 5 determines whether Np <Nmax and Lp ≧ L (this is referred to as condition 1) from the frame count value Np and the bit error integrated value Lp in this frame (step 1). 103, 104).
[0036]
If the condition 1 is satisfied, the value of the counter 6 is incremented by 1 (i ← i + 1) assuming that one deterioration detection condition is satisfied, and the bit error counter 2 and the frame counter 3 are reset to 0 (step 106). ) If the determination by the count value determination unit 7 is not i = M (step 107), the same operation from step 102 is started again from the next frame.
[0037]
When the above condition 1 is not satisfied, counting and determination (operations of

steps

102, 103, and 104) are repeated for each frame until the frame count value Np becomes equal to the maximum frame number Nmax.
[0038]
Even if the frame count value Np is equal to the maximum number of frames Nmax (steps 103 and 105), if the condition 1 is not satisfied, the counter 6, the bit error counter 2, and the frame counter 3 are set to 0 as no signal deterioration detected. The operation is reset (step 101), and the operations of

steps

102, 103, and 104 are started again as a new monitoring frame section from the next frame.
[0039]
Thus, if there is a frame that does not satisfy the condition 1 before i = M, i is set to 0 in step 101, so the count value of the condition establishment number counter 6 is reset to 0. .
[0040]
When condition 1 is satisfied in M consecutive monitoring frame intervals and the count value of the counter 6 becomes equal to M (step 107), a transmission channel bit error rate deterioration detection signal C ′ is output from the count value determination unit 7, The counter 6, the bit error counter 2 and the frame counter 3 are reset to 0, and the above-described counting is started again from the next frame. However, after this, an algorithm for determining deterioration cancellation, not deterioration, is used. A release algorithm is performed.
[0041]
As a cancellation determination method, a conventional fixed monitoring frame may be used, or a variable monitoring frame by this method may be used.
[0042]
FIG. 5 is a flowchart showing a specific example of the degradation cancellation algorithm using the fixed monitoring frame.
[0043]
In both cases of the fixed monitoring frame and the variable monitoring frame, the cancellation determination condition is “when an event in which the integrated value Lp of bit errors in the Nc frame is less than the threshold value Lc continues Mc times”. Here, the parameters (Nc, Lc, Mc) are set to the B1 / B2 / B3 collation type and the transmission error rate setting threshold ε as in the parameters (Nmax, L, M). _th , A value determined by the transmission speed STM level or VC size.
[0044]
The degradation cancellation parameters Mc, Lc, and Nc are stored in, for example, the above-mentioned various conditions in the Mc storage register, Lc storage register, and Nc storage register (all of which are not shown in FIG. 3) provided in the condition determination unit 5. (BIP verification type and setting threshold ε _th , STM level, VC size), and each value is selected by setting these conditions from the operating system 9.
[0045]
The degradation cancellation parameters Mc, Lc, and Nc may be set together with the degradation detection parameters M, L, and Nmax when new settings are made from the operating system 9, or the degradation cancellation algorithm is started. It may be done every time. The algorithm shown in FIGS. 4 and 5 is the latter case, and the degradation detection parameter is set every time the degradation detection algorithm is started, and the degradation cancellation parameter is set every time the degradation cancellation algorithm is started.
[0046]
In addition, the set of deterioration detection parameters M, L, and Nmax and the set of deterioration cancellation parameters Mc, Lc, and Nc have a one-to-one correspondence with the various conditions, and generally they are different values.
[0047]
In the degradation cancellation algorithm, the monitoring frame section is fixed to Nc frames, and therefore degradation cancellation determination is performed for each Nc frame.
[0048]
Next, an outline of the degradation cancellation algorithm will be described.
[0049]
When the error determination unit 4 (FIG. 1) detects error rate deterioration (step 108 in FIG. 4), the deterioration detection algorithm performed in the condition determination unit 5 (FIG. 1) is terminated, and instead of this, FIG. The degradation cancellation algorithm shown is started, and a bit error rate degradation detection signal C ′ is generated.
[0050]
This cancellation algorithm is continued until it is determined that the actual bit error rate is normal (that is, small) with respect to the set threshold value. When it is determined to be normal, the condition determination unit 5 ends the execution of the degradation cancellation algorithm, and then starts the degradation detection algorithm of FIG. 4 again and cancels the bit error rate degradation detection signal C ′.
[0051]
Therefore, the condition determination unit 5 is in a state in which no deterioration has been detected yet during the deterioration detection algorithm execution period, and therefore the bit error rate deterioration detection signal C ′ is not output. On the other hand, during the period during which the degradation cancellation algorithm is being executed, the degradation remains detected, and therefore the bit error rate degradation detection signal C ′ remains output.
[0052]
Details of the cancellation algorithm will be described below.
[0053]
First, in the condition determination unit 5 of the deterioration determination unit 4, the parameter ε _th And degradation cancellation parameters Mc, Lc, and Nc are set (step 200). Also, with the start of a new monitoring frame section, parameters i, Lp, and Np are set to zero (step 201). Here, the parameters i, Lp, and Np are the same as those in the deterioration detection algorithm of FIG.
[0054]
The BIP verification unit 1 executes BIP verification from the first frame of the monitoring frame section, and the bit error counter 2 detects the number of bit errors detected there, that is, the number of mismatches in the BIP verification. In this frame, Lp = 0) and the frame counter 3 adds 1 to the frame count value Np (step 202).
[0055]
The condition determination unit 5 determines whether or not the frame count value Np in this frame is equal to Nc (step 203). If not, the condition determination unit 5 determines that the frame count value Np is equal to Nc (ie, operations in steps 202 and 203). If it is repeated and equal, it is determined whether or not the bit error integrated value Lp in this frame is less than the threshold value Lc (step 204).
[0056]
When the bit error integrated value Lp is equal to or greater than Lc, the release determination condition is not satisfied, and in order to perform a new release determination from the beginning, the monitoring frame period is ended and a new monitoring frame period is started from the next frame. The same operation from step 201 is repeated again.
[0057]
When the bit error integrated value Lp is less than Lc, the monitoring frame section is ended, and the value of the counter 6 is increased by 1 (i ← i + 1), assuming that one of the cancellation determination conditions is satisfied, and the bit error counter 2 The frame counter 3 is reset to zero (step 205), and the count value determination unit 7 determines whether i is equal to Mc (step 206).
[0058]
If i is not equal to Mc, a new monitoring frame section is started from the next frame, and the same operation from step 202 is started again. On the other hand, if i is equal to Mc, it is determined that the actual bit error rate has returned to the normal value, the error rate deterioration is canceled (step 207), the condition determination unit 5 ends the execution of the deterioration cancellation algorithm, and again The deterioration detection algorithm is started and the bit error rate deterioration detection signal C ′ is canceled.
[0059]
The maximum number of frames Nmax is determined by the transmission channel error rate being a set threshold value ε _th It is determined by the upper limit value of the detection time allowed at this time. Transmission path error rate is set threshold ε _th The upper limit value of the degradation detection time allowed at the time (as a converted value in the number of frames) is Nsw, and the maximum frame Nmax may be determined so as to satisfy the following formula 1.
[0060]
[Expression 1]

[0061]
As a method for selecting the parameters (Nmax, L, M), the above equation 1 is assumed, and the set threshold value ε _th Detection probability and ε _th / Z ₁ Method (method 1) determined by the average false detection time interval at ε, ε _th / Z ₂ False detection average time interval and z _Three × ε _th There is a method (method 2) that is determined by the undetected average time interval at. Where z ₁ , Z ₂ , Z _Three Are all larger than 1, and the values of Nmax, L, and M are all integers of 1 or more.
[0062]
As a method for selecting parameters (Nc, Lc, Mc), ε _th / Z _Four Release probability and less than 2 × ε _th / Z _Four Method (method 3) determined by the average time interval of false cancellation at _th / Z ₂ Unreleased average time interval and z _Three × ε _th There is a method (method 4) defined by the post-release average time interval. Where z ₂ , Z _Three , Z _Four Are all larger than 1, and the values of Nc, Lc, and Mc are all integers of 1 or more.
[0063]
As described above, according to the first embodiment, it is possible to detect deterioration at a speed corresponding to the actual transmission path error rate ε.
[0064]
Next, a second embodiment of the bit error rate deterioration detection method and apparatus according to the present invention will be described. In the second embodiment, the configuration is the same as in FIG. 1, but a detection parameter Nmin is newly introduced.
[0065]
FIG. 6 is a diagram showing the transition of the monitoring frame section of the second embodiment, and is the same as FIG. 2 except that a detection parameter Nmin is newly introduced.
[0066]
In the same figure, when determining whether the deterioration detection condition is satisfied or not in the past M monitoring frame sections indicated by Δ, the number of frames Ns ₁ , Ns _Three , Ns _Four In this case, it is assumed that the deterioration detection condition is satisfied once and the next monitoring frame section is entered. The number of frames Ns ₂ When (Np = Nmax), it is assumed that the deterioration detection condition is not satisfied (Lp <L), and the next monitoring frame section is shifted.
[0067]
FIG. 7 is a block diagram showing a specific example of the condition determination unit 5 in FIG. 3 in the second embodiment, in which 11d is an Nmin storage register, and parts corresponding to those in FIG. Therefore, duplicate explanations are omitted.
[0068]
In the figure, the register unit 11 is provided with an Nmin storage register 11d for storing the minimum frame number Nmin in the monitoring frame section in addition to the Nmax storage register 11a, the L storage register 11b and the M storage register 11c.
[0069]
The Nmin storage register 11d, like the Nmax storage register 11a, L storage register 11b, and M storage register 11c, has a plurality of BIP verification types and bit error rate setting threshold values ε. _th , Transmission speed STM level, a plurality of registers for storing a plurality of values corresponding to the set of VC size, and, like these Nmax storage register 11a, L storage register 11b and M storage register 11c, an external operating system 9 to BIP verification type and bit error rate threshold ε _th , By setting the transmission speed STM level and VC size, the corresponding Nmin storage register 11d is selected and the minimum number of frames Nmin is set.
[0070]
FIG. 8 is a flowchart showing the deterioration detection algorithm of the second embodiment.
[0071]
7 and 8, the operations in steps 300 to 302 are the same as those in steps 100 to 102 in FIG. In the condition determining unit 12, the number of frames Np up to the current frame is not less than the minimum number of frames Nmin (step 303) and not more than the maximum number of frames Nmax (step 304), and the monitoring frame section up to the frame at this time It is determined whether or not the bit error integrated value Lp is equal to or greater than the threshold L of the number of bit errors (step 305) (this is referred to as condition 1).
[0072]
When the number of frames Np is less than the minimum number of frames Nmin (step 303), the deterioration determination unit 4 does not determine condition 1, and continues the counting operation of the bit error counter 2 (FIG. 1) and the frame counter 3 (FIG. 1). Let
[0073]
If the above condition 1 is satisfied, the counter 6 (FIG. 1) is incremented by 1 (i ← i + 1), assuming that one of the deterioration detection conditions is satisfied, and the bit error counter 2 and the frame counter 3 Is reset to 0 (step 307), and if i = M is not satisfied (step 308), the counting operation from step 302 is started again as a new monitoring frame section from the next frame.
[0074]
Further, even if the frame number Np becomes the minimum frame number Nmin, the frame number Np does not reach the maximum frame number Nmax (step 304), and if the condition 1 is not satisfied (step 305), the frame number Np is the maximum frame number. When the counting and determination operations in steps 302 to 305 are repeated for each frame until the number Nmax becomes equal to the number Nmax, the frame count value Np becomes equal to the maximum frame number Nmax (step 304), and the condition 1 is not satisfied. (Step 306), it is determined that signal deterioration has not been detected, the counter 6, the bit error counter 2, and the frame counter 3 are reset to 0 (step 301), and counting and determination operations are started again from the next frame.
[0075]
When Condition 1 is satisfied and the count value of the counter 6 becomes equal to the protection stage number M, the transmission path bit error rate deterioration detection signal C ′ is output, the counter 6, the bit error counter 2 and the frame counter 3 are reset to 0, Counting and determination are started again as a new monitoring frame from the next frame, but after this, deterioration cancellation determination is performed instead of deterioration determination.
[0076]
The degradation cancellation determination method is the same as that in the first embodiment.
[0077]
Here, the maximum number of frames Nmax may be determined so as to satisfy the number 1 as in the first embodiment.
[0078]
The minimum number of frames Nmin is determined by the upper limit value of the number of frames that allow burst errors and the upper limit value of the detection time when the transmission path error rate is worst. Nb is the maximum burst error allowable number (converted value in the number of frames), and Nav is the maximum degradation detection time (converted value in the number of frames) allowed when the actual transmission channel error rate is maximum. The number Nmin may be determined so as to satisfy the following equation 2.
[0079]
[Expression 2]

[0080]
Under the condition of Equation 2, even if a burst error occurs locally within the Nb frame period, the transmission path error rate deterioration detection signal C is not immediately issued. Further, even when the actual transmission channel error rate ε is worst, it is guaranteed that the detection time is M times Nav or less in terms of the number of frames.
[0081]
If the minimum frame number Nmin is set equal to the maximum frame number Nmax, it is clear that the method of this embodiment is equivalent to the conventional fixed monitoring frame method.
[0082]
Selection of the parameters (Nmax, Nmin, L, M) is based on the

above formulas

1 and 2 and the transmission channel error rate set value ε _th Detection probability and ε _th / Z ₁ Method (method 1) determined by the average false detection time interval at ε, ε _th / Z ₂ False detection average time interval and z _Three × ε _th There is a method (method 2) that is determined by the undetected average time interval at. Where z ₁ , Z ₂ , Z _Three Are all larger than 1, and the values of Nmax, Nmin, L, and M are all integers of 1 or more.
[0083]
The selection of the parameters Nc, Lc, Mc is the same as in the first embodiment, and ε _th / Z _Four Release probability and less than 2 × ε _th / Z _Four Method (method 3) determined by the average time interval of false cancellation at _th / Z ₂ Unreleased average time interval and z _Three × ε _th There is a method (method 4) defined by the average time interval after the release. Where z ₂ , Z _Three , Z _Four Are all larger than 1, and the values of Nc, Lc, and Mc are all integers of 1 or more.
[0084]
In the case of using B2 verification, the detection parameter example determined by the above method 1 and the release parameter example determined by the above method 3 for three types of transmission rates STM-4, STM-16, STM-64, These are shown as Table 1, Table 2, and Table 3, respectively.
[0085]
[Table 1]

[0086]
[Table 2]

[0087]
[Table 3]

[0088]
The detection conditions in this case are: detection probability = 95% or higher, false detection average time interval = 10000 seconds or higher, z ₁ = 2. Release conditions: release probability = 95% or more, false release average time interval = 10000 seconds or more, z _Four = 10.
[0089]
In the probability calculation, it is assumed that the transmission error event follows the Powisson's distribution.
[0090]
According to the second embodiment, it is possible to suppress erroneous detection that occurs when a burst error occurs locally on the time axis, and to detect deterioration at a speed according to the actual transmission path error rate ε.
[0091]
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the detection method and apparatus for bit error rate deterioration according to the present invention. Reference numeral 13 denotes a monitoring frame section end number counter, and parts corresponding to those in FIG. A duplicate description is omitted.
[0092]
In the first embodiment described above, whether or not the deterioration detection condition is satisfied is determined at the end of each monitoring frame section. However, in the third embodiment, deterioration determination is performed at a predetermined interval. For this reason, as shown in FIG. 9, a monitoring frame section end number counter 13 is newly added.
[0093]
This monitoring frame section end number counter 13 simply counts the number of monitoring frame section ends. The counter value determination unit 7 determines whether the deterioration detection condition is satisfied or not based on the count value of the monitoring frame section end number counter 13, the count value of the condition satisfaction number counter 6, and the protection stage number M. The condition determination unit 5 is the same as the specific example shown in FIG. 3 or FIG.
[0094]
FIG. 10 shows the transition of the monitoring frame section in the third embodiment when M = 2.
[0095]
In the figure, the number of frames Ns ₁ , Ns _Three , Ns _Four At this time, assuming that one deterioration detection condition is satisfied, the next monitoring frame section is shifted. Number of frames Ns ₂ When (Np = Nmax), the deterioration detection condition is not satisfied (Lp <L), and the next monitoring frame section is shifted. At the end of the monitoring frame section indicated by Δ in the figure (every other frame), it is determined whether or not the deterioration detection condition is satisfied for the past M consecutive monitoring frame sections.
[0096]
FIG. 11 is a flowchart showing the deterioration detection algorithm of the third embodiment.
[0097]
9 and 11, first, as in the previous embodiment, the condition determination unit 5 sets the transmission channel error rate threshold ε. _th , Protection stage number M, bit error threshold value L and maximum frame number Nmax are set (step 400), and each

counter

6, 13, 2, 3 is reset to 0 with the start of a new monitoring frame interval. Thus, i, j, Lp, and Np are set to 0 (step 401).
[0098]
Then, the BIP verification unit 1 performs BIP verification of the frame at that time, and the bit error counter 2 counts the number of bit errors detected there, that is, the number of mismatches in the BIP verification to obtain the bit error integrated value Lp, The frame counter 3 adds 1 to the frame count value Np (step 402).
[0099]
For each frame, the condition determination unit 5 has a frame count value Np less than the maximum number of frames Nmax (step 403), and the bit error integrated value Lp is equal to or greater than the bit error count threshold L (step 404) (condition 1). It is determined whether or not.
[0100]
When the condition 1 is satisfied, assuming that one of the deterioration detection conditions is satisfied, the count value of the condition satisfaction number counter 6 and the monitoring frame section end number counter 13 is increased by 1, and the bit error counter 2 and the frame counter 3 is reset to 0 (steps 406 and 407), and if the count value j of the monitoring frame section end counter 13 is not j = M (step 408), the above-mentioned counting and determination is performed again as a new monitoring frame section from the next frame. To start.
[0101]
If the condition 1 is not satisfied, the counting and determination operations in

steps

402, 403, and 404 are repeated for each frame until the frame count value Np becomes equal to the maximum frame number Nmax.
[0102]
After that, the frame count value Np becomes equal to the maximum frame number Nmax (step 403), but if the condition 1 is not satisfied (step 405), the count value j of the monitoring frame section end number counter 13 is increased by 1. The bit error counter 2 and the frame counter 3 are reset to 0 (step 407). If the condition 1 is satisfied, the count value i of the condition establishment number counter 6 is increased by 1 (step 406). Then, the count value j of the monitoring frame interval end number counter 13 is incremented by 1 to reset the bit error counter 2 and the frame counter 3 to 0 (step 407), and the next frame is counted again and determined as a new monitoring frame interval. To start.
[0103]
Whether or not the count value i of the condition establishment number counter 6 is equal to the protection stage number M only when such an operation is repeated and the count value j of the monitoring frame interval end number counter 13 is equal to the protection stage number M (step 408). (Condition 2, Step 409).
[0104]
When this condition 2 is satisfied, the count value determination unit 7 outputs a transmission channel bit error rate deterioration detection signal C, and the condition satisfaction number counter 6, the monitoring frame section end number counter 13, the bit error counter 2 and the frame counter 3 is reset to 0, and counting and determination are started again as a new monitoring frame section from the next frame, but after this, deterioration cancellation determination is performed instead of deterioration determination.
[0105]
When the condition 2 is not satisfied, the condition satisfaction number counter 6, the monitoring frame section end number counter 13, the bit error counter 2 and the frame counter 3 are reset to 0 (step 401), and a new monitoring frame is started from the next frame. Counting and deterioration detection determination are started again as a section.
[0106]
The degradation cancellation determination method, parameters Nmax, L, M and parameters Nc, Lc, Mc are the same as those in the first embodiment.
[0107]
The determination timing according to the first embodiment is a staggered type every time one monitoring frame section ends, whereas this third embodiment uses a stagger type every time one M monitoring frame section ends. Block type. In general, the block type is more advantageous in terms of the false detection average time interval.
[0108]
According to the third embodiment, it is possible to improve the error detection average time interval and detect the deterioration at a speed corresponding to the actual transmission path error rate ε.
[0109]
FIG. 12 is a block diagram showing a fourth embodiment of a bit error rate degradation detection method and apparatus according to the present invention, wherein 14 is a working optical transmission line, 15 is a backup optical transmission line, 16 is a working interface, and 17 is a working interface. Spare interfaces, 18a and 18b are optical / electrical converters, 19a and 19b are demultiplexers, 20a and 20b are receivers, 21a and 21b are transmitters, 22a and 22b are multiplexers, and 23a and 23b are electrical / electrical units. An optical converter, 24 is a transmission path switching unit, 25 is a reception signal switch, 26 is a transmission signal switch, and 27 is a control unit.
[0110]
In this figure, receivers 20a and 20b are the receivers shown in FIG. 13, and B1 and error rate deterioration determination units 57 and B2, error rate deterioration determination units 58 and B3, and error rate deterioration determination unit 59 in FIG. At least one of them is configured by the error rate deterioration detector described as the main part of the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment.
[0111]
Usually, the working optical transmission line 14 and the working interface 16 are used, and the optical input data signal transmitted through the working optical transmission line 14 is supplied to the working interface 16. The standby interface 17 has the same configuration as that of the working interface 16. If there is a failure in the working optical transmission line 14, the spare interface 17 is used by the transmission line switching unit 24. The transmission of data signals is made possible via
[0112]
In the working interface 16, the supplied optical input data signal is converted into an electrical signal by the optical / electrical converter 18a, separated into a data signal having a low bit rate by the demultiplexing device 19a, and then passed through the receiver 20a. To the reception signal switch 25 of the transmission path switching unit 24. When there is no failure in the working optical transmission line 14, this data signal is output as it is as the received data signal D.
[0113]
When there is no failure in the working optical transmission line 14, the transmission data signal E input to the transmission signal switch 26 of the transmission line switching unit 24 is processed by the transmitter 21 a as the transmission data signal I in the working interface 16. After that, the data is multiplexed into a data signal having a high bit rate by the multiplexer 22a, converted into an optical data signal by the electrical / optical converter 23a, and output to the working optical transmission line 14.
[0114]
The control unit 27 generates and outputs a switch control signal F based on the transmission path deterioration detection signals Ka and Kb from the receivers 20a and 20b. As the transmission line deterioration detection signals Ka and Kb, in addition to the bit error rate deterioration detection signal C ′ formed in each of the previous embodiments, for example, an optical input signal disconnection alarm (LOS) or a frame synchronization loss alarm (LOF) , Transmission path switching control signals and the like are included.
[0115]
This optical input signal disconnection alarm is detected by the optical / electrical converters 18a and 18b, and this out-of-frame synchronization alarm is received by the frame synchronization unit 51 (FIG. 13) in the receivers 20a and 20b. Are detected based on the A1 and A2 bytes which are the frame synchronization control bytes. Further, the transmission path switching control signal is detected based on the K1 and K2 bytes, which are transmission path switching control bytes in the received frame, in the multiplex section overhead termination unit 54 (FIG. 13) in the receivers 20a and 20b. Here, the A1, A2, K1, and K2 bytes are defined in ITU-T recommendation G707 or ANSI recommendation T1.105.
[0116]
The reception signal switch 25 and the transmission signal switch 26 in the transmission path switching unit 24 are controlled to be switched according to the switch control signal F from the control unit 27. The switch control signal F normally causes the reception signal switch 25 and the transmission signal switch 26 to select one of the transmission paths at a time.
[0117]
For example, when a failure occurs in the working optical transmission line 14, the control unit 27 generates and outputs a switch control signal F based on the transmission line deterioration detection signal Ka from the receiver 20a. 25 is controlled to selectively switch the output signal H of the receiver 20b from the output signal G of the receiver 20a, and the transmission signal switch 26 is supplied to the transmitter 21a as the input data signal E as the data signal I. Is controlled to be supplied as a data signal J to the transmitter 21b.
[0118]
As a result, the active interface 16 is disconnected and connected to the backup interface 17, and the backup optical transmission line 15 is used for data signal transmission.
[0119]
Further, when a data signal is transmitted via the backup optical transmission line 15, a failure occurs, and when the failure of the working optical transmission line 14 is removed, the control unit 27 receives the signal from the receiver 20b. Based on the transmission line deterioration detection signal Kb, the switch control signal F is generated and output, thereby switching the reception signal switch 25 and the transmission signal switch 26 to the working interface 16 side.
[0120]
Thus, in the fourth embodiment, when a failure occurs in the transmission line, the transmission line can be switched at a speed corresponding to the actual transmission line error rate ε.
[0121]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the error rate of the received signal is large, the monitoring frame period for monitoring the error rate can be shortened. Therefore, the error rate increases as the actual transmission channel error rate increases. The time required to detect the degradation of the network is shortened, the degradation can be detected at a speed corresponding to the actual transmission path error rate, and the transmission path can be switched quickly when a fault occurs in the transmission path. It becomes like this.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a bit error rate degradation detection method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a transition example of a monitoring frame section according to the technique of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a specific example of a condition determination unit in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a deterioration detection algorithm of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a cancellation algorithm of the first embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram illustrating a transition example of a monitoring frame section in the second embodiment of the bit error rate deterioration detection method and apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a specific example of a condition determination unit in the second embodiment of the bit error rate deterioration detection method and apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a degradation detection algorithm in the second embodiment of the bit error rate degradation detection method and apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of a detection method and apparatus for bit error rate degradation according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example of transition of a monitoring frame section in the third embodiment shown in FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing a deterioration detection algorithm in the third embodiment shown in FIG. 9;
FIG. 12 is a block diagram showing a fourth embodiment of a detection method and apparatus for bit error rate deterioration according to the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing an example of a general multi-section termination receiver.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of transition of a monitoring frame section according to a conventional method.
FIG. 15 is a diagram showing a degradation detection time according to Bellcore regulations.
[Explanation of symbols]
1 BIP verification part
2-bit error counter
3 Frame counter
4 Degradation judgment unit
5 Condition judgment part
6 Condition fulfilled number counter
7 Count value judgment part
9 Operating system
10,11 Register part
10a BIP verification type setting register
10b Bit error rate threshold setting register
10c Transmission rate setting register
10d VC size setting register
11a Nmax storage register
11b L storage register
11c M storage register
11d Nmin storage register
12 Condition determiner
13 Monitoring section end number counter
14 Working optical transmission line
15 Backup optical transmission line
16 Working interface
17 Spare interface
18a, 18b Optical / electrical converter
19a, 19b Demultiplexer
20a, 20b receiver
21a, 21b Transmitter
22a, 22b Multiplexer
23a, 23b Electric / optical converter
24 Transmission path switching unit
27 Control unit
25 Receive signal switch
26 Transmission signal switch

Claims

A synchronous digital communication device that receives a synchronous digital signal having an error detection code in each frame and determines bit error rate deterioration of a transmission path,
A monitoring frame counter that counts the number of monitoring frames over a monitoring frame section as a section for monitoring the bit error rate;
A bit error counter for counting the number of bit errors detected based on the error detection code over the monitoring frame interval;
Deterioration determination for determining deterioration of the bit error rate based on the count value of the monitoring frame counter and the count value of the bit error counter, the preset error threshold and the maximum number of monitoring frames and the number of protection stages which are the upper limit of the monitoring frame section And comprising
The degradation determination unit is preset with a minimum number of monitoring frames smaller than the maximum number of monitoring frames, a count value of the monitoring frame counter is not less than the minimum number of monitoring frames and not more than the maximum number of monitoring frames, and When the count value of the bit error counter exceeds the bit error threshold, the monitoring frame period is terminated, the monitoring frame counter and the bit error counter are reset, and a new monitoring frame period is started from the next frame. A bit error rate deterioration detecting apparatus, wherein the bit error rate is determined to be deteriorated when the event to be performed continues for the number of times corresponding to the number of protection stages.

A synchronous digital communication device that receives a synchronous digital signal having an error detection code, a transmission path switching control byte, and a frame synchronization control byte in each frame, and performs transmission path switching,
A transmission path switching unit for switching the transmission path;
And at least two interface units that can be connected to an optical transmission line,
The interface unit
A light input break detection unit that detects and outputs that the light input signal is interrupted;
A frame out-of-sync detection unit that detects and outputs that the frame cannot be synchronized based on the frame synchronization control byte;
A switching control byte separation unit for separating and outputting the transmission path switching control byte;
A transmission channel error rate deterioration detection unit that detects and outputs a deterioration of the bit error rate of the transmission channel based on the error detection code, and
The transmission line switching unit includes a signal from the optical input break detection unit, a signal from the frame synchronization loss detection unit, a signal from the switching control byte separation unit, and a transmission line error rate deterioration detection unit. And determine and execute switching of the transmission line based on the signal,
The transmission path error rate deterioration detection unit
A monitoring frame counter that counts the number of monitoring frames over a monitoring frame section as a section for monitoring the bit error rate;
A bit error counter for counting the number of bit errors detected based on the error detection code over the monitoring frame interval;
Deterioration determination for determining deterioration of the bit error rate based on the count value of the monitoring frame counter and the count value of the bit error counter, and a preset error threshold and the maximum number of monitoring frames and the number of protection stages which are the upper limit of the monitoring frame section And comprising
The degradation determination unit, a minimum monitoring the number of frames less than the maximum monitoring the number of frames is set in advance, the count value of the monitoring frame counter said minimum monitoring the number of frames or more, equal to or less than the number of frames said maximum monitored and the When the count value of the bit error counter exceeds the bit error threshold, the monitoring frame period is ended, the monitoring frame counter and the bit error counter are reset, and a new monitoring frame period is started from the next frame. A bit error rate deterioration detection apparatus that determines that the bit error rate has deteriorated and outputs an error rate deterioration detection signal when the event to be performed continues for the number of times corresponding to the number of protection stages.

In claim 1 or 2 ,
The bit error rate deterioration detection apparatus, wherein the deterioration determination unit determines the bit error rate deterioration every time the monitoring frame section ends.

In claim 1, 2 or 3,
The bit error rate deterioration detection apparatus, wherein the deterioration determination unit performs the bit error rate deterioration determination every time the number of monitoring frame sections corresponding to the number of protection stages ends.

In claim 1, 2 or 3 ,
The bit error rate deterioration detecting device characterized in that the count value of the bit error counter is obtained by integrating the number of mismatches by BIP verification of SDH signals described in ITU-T recommendation G707.

In claim 1, 2, 3 or 4 ,
A bit error rate deterioration detecting device characterized in that the count value of the bit error counter is obtained by integrating the number of mismatches by BIP verification of SONET signals described in ANSI recommendation T1.105.

A method for detecting bit error rate deterioration of a received signal of a synchronous digital signal having an error detection code in each frame,
The first step in which the error threshold, the maximum number of monitoring frames and the number of protection stages are set, and the number of monitoring frames counted over the monitoring frame section as the section for monitoring the bit error rate, and the bit detected based on the error detection code A second step of counting the number of errors over the monitoring frame interval;
A third step of comparing the monitoring frame section and the maximum number of monitoring frames; a fourth step of comparing the number of bit errors and the error threshold;
A fifth step of ending the monitoring frame section when the number of bit errors exceeds the error threshold, and integrating a continuous number of times of ending the monitoring frame section due to exceeding the error threshold;
A sixth step of comparing the number of consecutive times of end of the monitoring frame section and the number of protection stages;
In time, the first step, the second step, the third step, the fourth step, the fifth step, and the sixth step are executed in this order.
In the first step, a minimum number of monitoring frames smaller than the maximum number of monitoring frames is set,
In the third step, when the monitoring frame interval is less than the maximum number of monitoring frames and in the fourth step, the number of bit errors is less than the error threshold, the second step is performed. Migrate,
In the third step, when the monitoring frame interval is equal to or greater than the maximum number of monitoring frames and in the fourth step, the number of bit errors is less than the error threshold, the monitoring frame interval Reset the number of bit errors and the number of consecutive end of the monitoring frame section, and move to the second step,
In the fourth step, when the number of bit errors is equal to or greater than the error threshold, the process proceeds to the fifth step.
Further, in the sixth step, when the number of consecutive monitoring frame section ends and the number of protection stages are equal, it is determined that the bit error rate has deteriorated, and the number of consecutive monitoring frame section ends and the number of protection stages Are not equal to each other, reset the monitoring frame period and the number of bit errors, and proceed to the second step .
Between said second step of step and the third, seventh step of comparing the said monitoring frame section and the number of said minimum supervisory frame is provided,
In the seventh step, when the monitoring frame interval is equal to or greater than the minimum number of monitoring frames, the process proceeds to the third step, and when the monitoring frame interval is less than the minimum monitoring frame number, 2. A method for detecting bit error rate deterioration, wherein the method proceeds to step 2 .

A method for detecting bit error rate deterioration of a received signal of a synchronous digital signal having an error detection code in each frame,
The first step in which the error threshold, the maximum number of monitoring frames and the number of protection stages are set, and the number of monitoring frames counted over the monitoring frame section as the section for monitoring the bit error rate, and the bit detected based on the error detection code A second step of counting the number of errors over the monitoring frame interval;
A third step of comparing the monitoring frame section and the maximum number of monitoring frames; a fourth step of comparing the number of bit errors and the error threshold;
A fifth step of ending the monitoring frame section when the number of bit errors exceeds the error threshold, and integrating a continuous number of times of ending the monitoring frame section due to exceeding the error threshold;
A sixth step of integrating the number of continuous continuations of the mere monitoring frame section;
A seventh step of comparing the number of continuous ending of the simple monitoring frame section with the number of protection stages;
An eighth step of comparing the number of times the monitoring frame section ends due to exceeding the error threshold and the number of protection stages;
In time, the first step, the second step, the third step, the fourth step, the fifth step, the sixth step, the seventh step, the eighth step Executed in order of steps,
In the first step, said maximum monitoring minimal monitoring the number of frames is smaller than the number of frames is set,
In the third step, when the monitoring frame interval is less than the maximum number of monitoring frames and in the fourth step, the number of bit errors is less than the error threshold, the second step is performed. Migrate,
In the third step, if the monitoring frame interval is equal to or greater than the maximum number of monitoring frames and the number of bit errors is less than the error threshold in the fourth step, the sixth step To
In the fourth step, when the number of bit errors is equal to or greater than the error threshold, the process proceeds to the fifth step.
Further, in the seventh step, when the continuous number of ending of the simple monitoring frame section is equal to the number of protection stages, the process proceeds to the eighth step, and the continuous number of ending of the simple monitoring frame section and the protection If the number of stages is not equal, move to the second step,
In the eighth step, if the number of consecutive monitoring frame section terminations due to exceeding the error threshold is equal to the number of protection stages, it is determined that the bit error rate has deteriorated, and the error threshold is exceeded. If the number of continuous monitoring frame section ends and the number of protection stages are not equal, the monitoring frame section, the number of bit errors, the number of continuous monitoring frame section ends, and the error threshold are exceeded. Reset the number of consecutive monitoring frame sections and go to the second step ,
Between the second step and the third step, a ninth step is provided for comparing the monitoring frame interval and the minimum number of monitoring frames,
In the ninth step, when the monitoring frame interval is equal to or greater than the minimum number of monitoring frames, the process proceeds to the third step, and when the monitoring frame interval is less than the minimum monitoring frame number, 2. A method for detecting bit error rate deterioration, wherein the method proceeds to step 2 .

In claim 7 or 8 ,
In the second step, the bit error rate deterioration detection method is characterized in that the number of bit errors in the monitoring frame section is obtained by integrating the number of mismatches by BIP verification of SDH signals described in ITU-T recommendation G707.

In claim 7 or 8 ,
In the second step, the bit error rate deterioration detection method is characterized in that the number of bit errors in the monitoring frame section is obtained by integrating the number of mismatches by BIP verification of SONET signals described in ANSI recommendation T1.105.