JP5194775B2 - 光チャネルモニタのデータ収集方法およびプログラムならびに伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、波長多重光における各波長の信号光パワーをモニタする、波長多重伝送（ＷＤＭ）用の光チャネルモニタに関し、特に光チャネルモニタのデータ収集方法に関する。

波長多重伝送技術の適用拡大に伴い、伝送路ファイバ内の各波長の信号光を合分波せずに直接モニタリングする手段として，光チャネルモニタの需要が拡大している。

光チャネルモニタには大きく分けて２つの方式が存在する。１つは，内部に具備した光フィルタを波長掃引し，そのフィルタの出力をフォトディテクタで受光し，入射光の各波長における光レベルをモニタするモノクロメータ方式である。もう１つは，回折格子などの波長分波器の分波側に複数のフォトディテクタを配置し，各ディテクタの受光レベルを掃引することで，入射光の各波長における光レベルをモニタするポリクロメータ方式である。

たとえば、特許文献１は、波長多重伝送システムに適用される光増幅装置を開示している。入力端から出力端にかけて、第１、第２、および第３の光分岐器が順に取付けられ、第２の光分岐器の分岐路では全ての複数波長の信号光のパワーがモニタされ、第３の光分岐器の分岐路では光チャネルモニタが接続され、信号光のパワーを波長毎に測定することが記載されている。

どちらの方式も伝送路ファイバ内のすべての波長の信号光を同時にモニタすることは不可能である。そのため，掃引中に，伝送路の光レベルの変動などにより、光チャネルモニタに入射する光レベルが変化した場合，変動中に測定したデータの誤差が大きくなる問題があった。光チャネルモニタの収容されている伝送装置は，光チャネルモニタの検出結果を基にアラーム動作などを行っていることから、伝送装置が誤動作するという問題があった。また，上記誤動作を防止するためには、モニタ値をアベレージングするなどの処理が必要となり、その結果、光チャネルモニタの応答速度が犠牲となっていた。
特開２００６−２８６９１８号公報

本発明の目的は、伝送路の光レベルの変動中に測定したデータの誤差が大きくなった場合に、装置の誤動作を未然に防止する、光チャネルモニタのデータ収集方法およびプログラムならびに伝送装置を提供することにある。

本発明は、掃引中の光チャネルモニタへの全信号光の光パワーレベルを監視し、予め設定された閾値以上のレベル変動を検知した場合、前記光チャネルモニタから収集した、各チャネルの光パワー情報およびトータル光パワー情報を廃棄し、廃棄直前のトータル光パワー情報を保持するものである。

本発明は下記の効果がある。
(1)装置の誤動作を未然に防止することが可能である。その理由は，光チャネルモニタに入射する光レベルの変動が大きい場合に，収集データを廃棄し、装置を前値保持動作させるためである。
(2)装置のアラーム動作の向上が可能である。その理由は，アベレージング，保護などによる過渡変動に対する誤動作対策を実施する必要がないためである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図1を参照すると、本発明の第１の実施形態による伝送装置は、光カプラ１、２と、光チャネルモニタ３と、フォトディテクタ４と、Ｉ／変換器５と、Ａ／Ｄ変換器６と、レジスタ７と、比較器８と、処理装置９とを有する。

光カプラ１は，伝送路１０内の波長多重信号光を分岐し，その一部を光チャネルモニタ３に引き込むための光カプラである。一般的には，引き込み側が１０ｄＢから２０ｄＢのタップレシオの光カプラを用いる。光カプラ２は，引き込んだ波長多重信号光を，トータル光パワー検出および入力レベル変動検出用のフォトディテクタ４と光チャネルモニタ３に分岐させるための光カプラである。一般的には本光カプラのタップレシオは３から２０ｄＢである。光チャネルモニタ３は，波長多重信号光における各波長の信号光パワーをモニタリングする光デバイスである。フォトディテクタ４は，波長多重信号光のトータル光パワーをモニタする。なお，光カプラ２とフォトディテクタ４が一体化したモジュール(ＴＡＰ−ＰＤモジュール)も市販されており、本発明に適用可能である。Ｉ／Ｖ変換器５は，フォトディテクタ４のフォトカレントを電圧に変換する回路である。一般的には抵抗分圧やトランスインピーダンスアンプを用いる。Ａ／Ｄ変換器６はＩ／Ｖ変換器５の出力電圧を量子化する。レジスタ７は、基準光パワーおよびトータル光パワー情報を保持する。
比較器８は、逐次実行されるＡ／Ｄ変換の結果と、レジスタ７に保持されている基準光パワーの差分を所定の閾値と比較し、該閾値を越えていた場合、トータル光パワーの変動有無フラグをオンにする。処理装置９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのプロセッサである。処理装置９は、光チャネルモニタ３でモニタされた各チャネル情報の収集、レジスタ７に保持されているトータル光パワー情報の入力、比較器８への閾値の設定、変動有無フラグがオンの場合の光チャネルモニタ３からの収集データの廃棄などの制御を行う。

次に、本実施形態の動作を、図２を参照して説明する。

はじめに，光カプラ１、２、フォトディテクタ４を経、Ｉ／Ｖ変換器５から出力され
た、波長多重信号光のフォトカレントをＡ／Ｄ変換器６にてＡ／Ｄ変換し（ステップ１０１）、その変換結果を基準光パワーとしてレジスタ７に保持する（ステップ１０２）。

その後，光チャネルモニタ３は各波長のデータの収集を開始する（ステップ１０３）。同時にＡ／Ｄ変換器６にてトータル光パワーのＡ／Ｄ変換を行う（ステップ１０４）。Ａ／Ｄ変換されたトータル光パワーのデータは、変換の度に比較器８にてレジスタ７に保持されている基準光パワーと比較され（ステップ１０５）、その差分があらかじめ設定された閾値を超過した場合，変動検出フラグを発出（オンに）する（ステップ１０６）。閾値は伝送路の変動要因により適宜決定するが，一般的な伝送路のレベル変動要因は，伝送路ファイバへの物理的接触によるマイクロベンディングであることから０．５ｄＢから１０ｄＢ程度の範囲となる。比較後，処理装置９は光チャネルモニタ３が各波長（各チャネル）のデータの収集を完了したかを監視し（ステップ１０７）、完了していない場合は光チャネルモニタのデータ収集が完了するまで上記のＡ／Ｄ変換、比較を繰り返す。前述のとおり光チャネルモニタ３のデータ収集時間は０ではないので，収集の間(一般的には数ｍｓ〜数ｓｅｃ)、上記変換および比較を繰り返し実施する。Ａ／Ｄ変換の実施サイクルは短いほど望ましいが、サイクルとＡ／Ｄ変換精度はトレードオフのため、一般的には数ｕｓ〜数十ｍｓの間である。その後、処理装置９は、変動検出フラグの発出有無をモニタする（ステップ１１０）。発出していないことを確認した場合、処理装置９は、各波長の信号光パワーおよびトータル光パワーを取り込み、アラーム処理など必要な処理を実施する（ステップ１１１）。もし変動検出フラグが発出している場合は、処理装置９は、収集データを廃棄し、前値保持動作を行う（ステップ１１２）。

本実施形態は、光チャネルモニタ３に入射する光レベルの変動が大きい場合に，収集データを廃棄し、装置を前値保持動作させるため、装置の誤動作を未然に防止することが可能である。

［第２の実施形態］
本実施形態は第１の実施形態と基本的構成は同じであるが、基準光パワーの設定方法が第１の実施形態と異なる。すなわち、処理装置９は、今回のデータ収集周期の最後にＡ／Ｄ変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果を、次回のデータ収集周期の基準光パワーとしてレジスタ７に保持する（ステップ１０８、１０９’）。ステップ１０１、１０２の処理は最初のデータ収集周期のみ実行される。

［第３の実施形態］
本実施形態は第１の実施形態と基本的構成は同じであるが、基準光パワーの設定方法が第１の実施形態と異なる。すなわち、処理装置９は、今回のデータ収集周期の最後にＡ／Ｄ変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果と、過去１回以上のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果の平均値を算出し、次回のデータ収集周期の基準光パワーとしてレジスタ７に保持する（ステップ１１３）。ステップ１０１、１０２の処理は最初のデータ収集周期のみ実行される。

［第４の実施形態］
本実施形態は第１の実施形態と基本的構成は同じであるが、基準光パワーの設定方法が第１の実施形態と異なる。すなわち、Ａ／Ｄ変換結果を逐次、レジスタ７に保持し（ステップ１１４）、レジスタ７に保持されているＡ／Ｄ変換結果を次回のデータ収集周期の基準光パワーとして用いる。ステップ１０１、１０２の処理は最初のデータ収集周期のみ実行される。

［第５の実施形態］
なお、Ａ／Ｄ変換器６とレジスタ７と比較器８と処理装置９の部分は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバとなるコンピュータ内の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含む。

本発明の第１の実施形態の伝送装置のブロック図である。 第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光カプラ
２ 光カプラ
３ 光チャネルモニタ
４ フォトディテクタ
５ Ｉ／Ｖ変換器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ レジスタ
８ 比較器
９ 処理装置
１０ 伝送路
１０１〜１１４ ステップ

Claims (12)

1. 波長多重光における各波長の信号光パワーをモニタする、掃引中の光チャネルモニタへの全信号光の光パワーレベルを監視し、予め設定された閾値以上のレベル変動を検知した場合、前記光チャネルモニタから収集した、各チャネルの光パワー情報およびトータル光パワー情報を廃棄し、廃棄直前のトータル光パワー情報を保持する、光チャネルモニタのデータ収集方法。
2. 波長多重光における各波長の信号光パワーをモニタする、掃引中の光チャネルモニタへの全信号光の光パワーレベルをアナログ/ディジタル変換し、その変換結果を所定の基準光パワーと比較し、その差分が所定の閾値を越えているかどうか判定するステップと、
   前記差分が前記閾値を越えていた場合、前記光チャネルモニタから収集した、各チャネルの光パワー情報およびトータル光パワー情報を廃棄し、廃棄直前のトータル光パワー情報を保持するステップと
   を有する、光チャネルモニタのデータ収集方法。
3. 各データ収集周期の最初のアナログ/ディジタル変換結果を前記所定の基準光パワーとして保持するステップをさらに有する、請求項２に記載の光チャネルモニタのデータ収集方法。
4. 今回のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果を、次回のデータ収集周期の前記基準光パワーとして保持するステップをさらに有する、請求項２に記載の光チャネルモニタのデータ収集方法。
5. 今回のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果と、過去１回以上のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果の平均値を算出し、次回のデータ収集周期の基準光パワーとして保持するステップをさらに有する、請求項２に記載の光チャネルモニタのデータ収集方法。
6. 前記基準光パワーとして、直前にアナログ/ディジタル変換された結果を用いる、請求項２に記載の光チャネルモニタのデータ収集方法。
7. 伝送路内の波長多重光を分岐させる第１の光カプラと、
   フォトディテクタと、
   前記第１の光カプラにより分岐された波長多重光を、該波長多重光における各波長の信号光パワーをモニタする光チャネルモニタと、前記フォトディテクタに分岐させる第２の光カプラと、
   前記フォトディテクタのフォトカレントを電圧に変換するＩ／Ｖ変換器と、
   前記Ｉ/Ｖ変換器の出力電圧を量子化するＡ／Ｄ変換器と、
   所定の基準光パワーを保持するレジスタと、
   前記Ａ／Ｄ変換器によって逐次実行されたアナログ/ディジタル変換結果を前記レジスタに保持されている基準光パワーと比較し、その差分が、予め設定された閾値を超過したかどうか判定する比較器と、
   前記比較器に前記閾値を設定し、前記比較器から判定結果を入力し、該判定結果が、前記差分が前記閾値を超過していたことを示していた場合、前記光チャネルモニタから収集した、各チャネルの光パワー情報およびトータル光パワー情報を廃棄し、廃棄直前のトータル光パワー情報を保持する処理装置と
   を有する伝送装置。
8. 前記処理装置は、各データ収集周期の最初のアナログ/ディジタル変換結果を前記所定の基準光パワーとして前記レジスタに保持する、請求項７に記載の伝送装置。
9. 前記処理装置は、今回のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果を、次回のデータ収集周期の前記基準光パワーとして前記レジスタに保持する、請求項７に記載の伝送装置。
10. 前記処理装置は、今回のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果と、過去数回のデータ収集周期の最後にアナログ/ディジタル変換され、かつ閾値以上のレベル変動がない変換結果の平均値を算出し、次回のデータ収集周期の基準光パワーとして前記レジスタに保持する、請求項７に記載の伝送装置。
11. 前記レジスタは、前記Ａ／Ｄ変換器によって逐次実行されたアナログ/ディジタル変換結果を保持し、前記比較器は、前記基準光パワーとして、前記レジスタに保持されている、直前にアナログ/ディジタル変換された結果を用いる、請求項７に記載の伝送装置。
12. 波長多重光における各波長の信号光パワーをモニタする、掃引中の光チャネルモニタへの全信号光の光パワーレベルをアナログ/ディジタル変換する手順と、
    前記アナログ/ディジタル変換の結果を所定の基準光パワーと比較し、その差分が所定の閾値を越えているかどうか判定する手順と、
    前記光チャネルモニタから、各チャネルの光パワー情報およびトータル光パワー情報を収集する手順と、
    前記差分が前記閾値を越えていた場合、前記光チャネルモニタから収集した、各チャネルの光パワー情報およびトータル光パワー情報を廃棄し、廃棄直前のトータル光パワー情報を保持する手順と
    をコンピュータに実行させるための、光チャネルモニタのデータ収集プログラム。

Images