JP2001217775A - Optical receiver, optical transmitter, optical amplifying repeater and optical signal monitoring system - Google Patents

Optical receiver, optical transmitter, optical amplifying repeater and optical signal monitoring system

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JP2001217775A
JP2001217775A JP2000022587A JP2000022587A JP2001217775A JP 2001217775 A JP2001217775 A JP 2001217775A JP 2000022587 A JP2000022587 A JP 2000022587A JP 2000022587 A JP2000022587 A JP 2000022587A JP 2001217775 A JP2001217775 A JP 2001217775A
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optical signal
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ratio coefficient
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秀彦 高良
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健太郎 内山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical signal monitoring system for monitoring a fault/quality without depending on a modulation system/signal format/signal bit rate when a fault occurs on an optical signal path on an optical network for handling multimedia services having various modulation systems/signal formats/signals bit rates. SOLUTION: An optical layer in an optical network system converts an electric signal to an optical signal of a suitable carrier wavelength and performs signal transmission by applying time division multiplexing to a plurality of optical signals with a single wavelength or applying wavelength division multiplexing to the optical signals of a plurality of carrier wavelengths. The optical layer does not depend on the modulation system, signal format or signal bit rate of a signal to be handled. Therefore, by performing the analog monitoring of the noise deterioration and waveform distortion of the optical signal on the optical layer, the fault/quality can be monitored without depending on the modulation system, signal format or signal bit rate of the signal. By using this method, the identification of a fault block and route switching are performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信における光
受信器,光送信器,光増幅中継器及び光信号監視システ
ムに関し、特に経済的かつ柔軟な光ネットワークを構築
することによって効率的にマルチメディアサービスを提
供するための、光レイヤを含む階層構造を備えた光ネッ
トワークシステムにおける光信号監視技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical receiver, an optical transmitter, an optical amplifying repeater, and an optical signal monitoring system in optical communication, and more particularly, to an efficient and flexible optical network by constructing an economical and flexible optical network. The present invention relates to an optical signal monitoring technique in an optical network system having a hierarchical structure including an optical layer for providing a media service.

【0002】[0002]

【従来の技術】光時分割多量(OTDM;Optical Time
Division Multiplexing)は一本の光ファイバ中に同一
キャリア光波長の複数の光信号を時間軸上に多重して伝
送する方法である。また、波長分割多重(WDM;Wave
length Division Multiplexing)は、一本の光ファイバ
中に異なるキャリア光波長を有する複数の光信号を多重
して伝送するものである。そして、OTDM,WDMと
もに伝送容量拡大に有用な技術である。
2. Description of the Related Art Optical time division large quantity (OTDM)
Division Multiplexing is a method of transmitting a plurality of optical signals of the same carrier light wavelength multiplexed on one optical fiber on a time axis. In addition, wavelength division multiplexing (WDM; Wave)
In length division multiplexing, a plurality of optical signals having different carrier light wavelengths are multiplexed and transmitted in one optical fiber. Both OTDM and WDM are useful technologies for expanding transmission capacity.

【0003】一方、これまでの地点間通信では、同期網
が提供するフレームに、時分割多重を用いて信号を束ね
る同期光通信網(SONET;Synchronous Optical Ne
twork)/同期デジタルハイアラキー(SDH;Synchro
nous Digital Hierarchy)伝送方式等が用いられてい
る。このSONET/SDH伝送方式では、効率的な信
号伝送を行うために、オーバーヘッドが定められてお
り、そのオーバーヘッドを用いてビット・インタリーブ
ド・パリティ(Bit Interleaved Parity)とよばれるパ
リティ検査を、中継器間や多重化端局相互間でそれぞれ
実施することで、故障区間の同定と、切替起動信号を得
ている。
On the other hand, in the conventional point-to-point communication, a synchronous optical communication network (SONET; Synchronous Optical Network) that bundles signals using time division multiplexing in a frame provided by the synchronous network.
twork) / Synchronous Digital Hierarchy (SDH; Synchro)
Nous Digital Hierarchy) transmission system and the like are used. In this SONET / SDH transmission method, overhead is determined in order to perform efficient signal transmission, and a parity check called Bit Interleaved Parity is performed using the overhead, and the repeater checks the parity. This is performed between the multiplexing terminal stations and between the multiplexing terminal stations to obtain a faulty section identification and a switching start signal.

【0004】他方、光信号を光の状態で監視する方法と
して、従来、光スペクトル測定による光信号対雑音比監
視がある。
On the other hand, as a method of monitoring an optical signal in the state of light, there is a method of monitoring an optical signal-to-noise ratio by measuring an optical spectrum.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年のマルチメディア
サービス需要が急速に高まり、個々のサービスの通信容
量を拡大する必要が生じてきた上に、映像、音声、デー
タ等、多様な信号ビットレート・信号形式に効率的に対
応するネットワークが切望されてきた。
In recent years, the demand for multimedia services has rapidly increased, and it has become necessary to increase the communication capacity of individual services. In addition, various signal bit rates for video, audio, data, etc. There is a long-felt need for a network that can efficiently handle signal formats.

【0006】ところが、上記のSONET/SDH伝送
方式などの信号品質監視系では、対象とする信号のビッ
トレートや信号形式や変調形式(NRZ(Non Return t
o Zero;非ゼロ復帰)またはRZ(Return to Zero;ゼ
ロ復帰)) に応じた受信系(クロック抽出回路、受信回
路、フレーム検出回路、パリティ検査回路または照合回
路からなる誤り検出回路)が必要となる。そのため、単
一の受信系では任意のビットレートや信号形式や変調形
式の信号には対応できないという点がある。また、この
従来の光信号監視系では、光信号を電気信号に置換した
後に電気信号処理を行う必要があったため、経済性を考
慮すると、光増幅中継系に適用することが難しく、例え
ばネットワーク障害が検知されたときに、光増幅中継系
間のどの区間で障害が発生したか、までを同定すること
ができない。
However, in the signal quality monitoring system such as the SONET / SDH transmission system described above, the bit rate, signal format, and modulation format (NRZ (Non Return t
o A reception system (clock detection circuit, reception circuit, frame detection circuit, parity detection circuit, or error detection circuit composed of a parity check circuit or an error detection circuit) corresponding to RZ (Return to Zero; return to zero) is required. Become. Therefore, there is a point that a single receiving system cannot cope with a signal of an arbitrary bit rate, a signal format, or a modulation format. Also, in this conventional optical signal monitoring system, it was necessary to perform electrical signal processing after replacing the optical signal with an electrical signal. Therefore, in consideration of economy, it is difficult to apply the optical signal to an optical amplification repeater system. When is detected, it is not possible to identify in which section between the optical amplification repeaters a failure has occurred.

【0007】さらに、光スペクトル測定を用いた従来の
監視法は、光ネットワークにおけるネットワーク障害と
して十分に考えられる波形歪みによる伝送劣化を検出で
きないという点がある。
Further, the conventional monitoring method using optical spectrum measurement has a point that transmission deterioration due to waveform distortion which is sufficiently considered as a network failure in an optical network cannot be detected.

【0008】以上のことから、サービスあたりの通信容
量が大きく、多様な信号形式、信号ビットレートに対応
した、経済的なサービス転送網を構築することが不可欠
である。ここで、光ネットワークは、光時分割多重や波
長分割多重を用いることにより、通信容量を拡大でき、
信号ビットレート、信号形式および変調形式に対して透
明性がある点において極めて有望である。しかし、その
ような光ネットワークに適した光信号監視システムは、
いまだ確立されていない。
[0008] From the above, it is essential to construct an economical service transfer network that has a large communication capacity per service and supports various signal formats and signal bit rates. Here, the optical network can expand the communication capacity by using optical time division multiplexing or wavelength division multiplexing,
It is very promising in that it is transparent to the signal bit rate, signal format and modulation format. However, optical signal monitoring systems suitable for such optical networks are:
Not yet established.

【0009】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、サービスあたりの通信容量が大きく、
多様な信号形式、信号ビットレートを有するマルチメデ
ィアサービスを収容できるような、経済的で信頼性の高
い光ネットワークシステムを実現するための光受信器,
光送信器,光増幅中継器及び光信号監視システムを提供
することにある。
[0009] The present invention has been made in view of the above points, and its object is to provide a large communication capacity per service.
An optical receiver for realizing an economical and reliable optical network system capable of accommodating multimedia services having various signal formats and signal bit rates,
An object of the present invention is to provide an optical transmitter, an optical amplifier repeater, and an optical signal monitoring system.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、光レイヤを含む階層構造を備え
た光ネットワークにおける光信号監視システムにおい
て、前記光ネットワークを構成する複数の光ノードは、
それぞれ1対または複数対の光信号送信端局及び光信号
受信端局を備え、前記光信号受信端局に配置されて、あ
る光ノードの前記光信号送信端局と他の光ノードの前記
光信号受信端局間の光信号経路を伝送した光信号の信号
対雑音比係数を測定する信号対雑音比係数測定部と、シ
ステム導入時にあらかじめ障害がない状態に前記信号対
雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数を記憶す
る初期状態記憶部と、システム運用時において一定の時
間間隔で前記信号対雑音比係数測定部で測定して得られ
る信号対雑音比係数の値を導入時に前記初期状態記憶部
に記憶した信号対雑音比係数の値と比較する光信号品質
評価部とを有し、光信号変調形式・フォーマット・ビッ
トレートに無依存なアナログ監視をする光信号監視部
と、前記光信号監視部の監視情報を前記光信号送信端局
へ伝送する制御チャネルと、前記光信号品質評価部の光
信号品質評価に基づいて、前記光信号経路における障害
などに起因する光信号劣化または光信号波形歪みにより
ネットワーク障害が発生したことを認識し、該認識した
情報を含む監視情報を前記制御チャネルを通じて前記光
信号送信端局の監視情報制御部へ送る、前記光信号受信
端局に配置された監視情報制御部と、前記光信号送信端
局の前記監視情報制御部からの監視情報に基づいて経路
切替を行う、前記光信号送信端局に配置された経路切替
部とを具備することを特徴とする。
To achieve the above object, according to the present invention, there is provided an optical signal monitoring system in an optical network having a hierarchical structure including an optical layer. The nodes are
A pair of optical signal transmitting terminals and a plurality of pairs of optical signal transmitting terminals and optical signal receiving terminals, wherein the optical signal transmitting terminals of one optical node and the optical signals of another optical node are arranged at the optical signal receiving terminals. A signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring a signal-to-noise ratio coefficient of an optical signal transmitted through an optical signal path between signal receiving end stations, and a signal-to-noise ratio coefficient measuring unit in a state where there is no obstacle beforehand when a system is introduced. An initial state storage unit that stores the measured signal-to-noise ratio coefficient, and a signal-to-noise ratio coefficient value obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at a certain time interval during system operation, when the signal-to-noise ratio coefficient value is introduced. An optical signal monitoring unit that has an optical signal quality evaluation unit that compares the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the initial state storage unit and performs analog monitoring independent of the optical signal modulation format, format, and bit rate; The optical signal monitoring A control channel for transmitting the monitoring information of the optical signal to the optical signal transmitting end station, and an optical signal deterioration or an optical signal waveform distortion caused by a failure in the optical signal path based on the optical signal quality evaluation of the optical signal quality evaluation unit. And sends monitoring information including the recognized information to the monitoring information control unit of the optical signal transmitting terminal through the control channel, wherein the monitoring information is located at the optical signal receiving terminal. A control unit, comprising: a path switching unit disposed in the optical signal transmission terminal station, which performs path switching based on monitoring information from the monitoring information control unit of the optical signal transmission terminal station. .

【0011】上記目的を達成するため、請求項2の発明
は、光レイヤを含む階層構造を備えた光ネットワークに
おける光信号監視システムにおいて、前記光ネットワー
クを構成する複数の光ノードは、それぞれ1対または複
数対の光信号送信端局及び光信号受信端局を備え、前記
光信号受信端局と光信号経路の途中にある前記光ノード
と前記光信号送信端局との間にそれぞれ接続した複数の
光増幅中継系の全部または一部に配置されて、光信号の
信号対雑音比係数を測定する信号対雑音比係数測定部
と、システム導入時にあらかじめ障害がない状態に前記
信号対雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数を
記憶する初期状態記憶部と、システム運用時において一
定の時間間隔で前記信号対雑音比係数測定部で測定して
得られる信号対雑音比係数の値を導入時に前記初期状態
記憶部に記憶した信号対雑音比係数の値と比較する光信
号品質評価部とを有し、光信号変調形式・フォーマット
・ビットレートに無依存なアナログ監視をする光信号監
視部と、前記光信号監視部の監視情報を前記光信号受信
端局へ伝送する制御チャネルと、前記光信号品質評価部
における光信号品質評価に基づいて、前記光信号経路に
おける障害などに起因する光信号劣化または光信号波形
歪みによりネットワーク障害が発生したことを認識し
て、該認識情報を含む監視情報を前記制御チャネルを用
いて前記光信号送信端局の検視情報制御部へ送る、前記
光増幅中継系に配置された監視情報制御部と、前記光信
号送信端局に配置されて、前記光信号送信端局の前記監
視情報制御部からの監視情報に基づいて前記ネットワー
ク障害が生じた光増幅中継区間を同定する障害区間同定
部とを具備することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical signal monitoring system in an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein each of a plurality of optical nodes constituting the optical network has a pair. Or a plurality of pairs comprising an optical signal transmitting terminal station and an optical signal receiving terminal station, each of which is connected between the optical signal receiving terminal station and the optical node in the middle of the optical signal path and the optical signal transmitting terminal station. A signal-to-noise ratio coefficient measuring unit that is arranged in all or a part of the optical amplification relay system and measures the signal-to-noise ratio coefficient of an optical signal, An initial state storage unit for storing the signal-to-noise ratio coefficient measured by the measurement unit; and a signal-to-noise obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at regular time intervals during system operation. An optical signal quality evaluation unit that compares the value of the coefficient with the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the initial state storage unit at the time of introduction, and performs analog monitoring independent of the optical signal modulation format, format, and bit rate. An optical signal monitoring unit, a control channel for transmitting monitoring information of the optical signal monitoring unit to the optical signal receiving terminal, and a failure in the optical signal path based on the optical signal quality evaluation by the optical signal quality evaluation unit. Recognize that a network failure has occurred due to optical signal deterioration or optical signal waveform distortion due to such, etc., and send monitoring information including the recognition information to the inspection information control unit of the optical signal transmitting terminal using the control channel. Sending, a monitoring information control unit disposed in the optical amplification relay system, and disposed in the optical signal transmission terminal station, based on the monitoring information from the monitoring information control unit of the optical signal transmission terminal station. Serial characterized by comprising a faulted segment identification unit network failure to identify an optical amplification repeater section caused.

【0012】ここで、前記光信号送信端局に配置され
て、前記障害区間同定部の他に、前記監視情報制御部か
らの監視情報に基づいて経路切替を行う経路切替部をも
備えることを特徴とすることができる。
Here, a path switching unit, which is arranged in the optical signal transmitting terminal and switches the path based on the monitoring information from the monitoring information control unit, is provided in addition to the faulty section identification unit. It can be a feature.

【0013】また、前記光レイヤは、SONET/SD
HフレームやATMセルやIPパケットなどの多様な変
調形式・フォーマット・ビットレートの電気信号を適当
なキャリア波長の光信号に変換することにより収容する
ことができ、ある光ノードの前記光信号送信端局と他の
光ノードの前記光信号受信端局との間で光信号が終端さ
れる構成であり、かつ前記光信号の終端毎に、変調形式
・フォーマット・ビットレートに無依存な光信号経路を
形成することを特徴とすることができる。
The optical layer is a SONET / SD.
The optical signal transmitting end of a certain optical node can be accommodated by converting electrical signals of various modulation formats, formats and bit rates such as H frames, ATM cells and IP packets into optical signals of an appropriate carrier wavelength. An optical signal is terminated between a station and the optical signal receiving terminal of another optical node, and an optical signal path independent of a modulation format, a format, and a bit rate is provided for each termination of the optical signal. Is formed.

【0014】また、前記信号対雑音比係数測定部は、ビ
ットレートf0(bit/s)を有する光信号を電気強
度変調信号に変換する光電変換手段と、クロック周波数
f1(Hz)(f1=(N/M)f0+a、N,Mは正
数、aはオフセット周波数)で前記電気強度変調信号の
強度をサンプリングすることによって、光信号の強度分
布を測定する光信号強度分布測定手段と、ある平均時間
内の前記光信号強度分布から得られる振幅ヒストグラム
を用いて信号対雑音比係数を評価する信号対雑音比係数
評価手段とを有することを特徴とすることができる。
The signal-to-noise ratio coefficient measuring unit includes a photoelectric conversion unit that converts an optical signal having a bit rate f0 (bit / s) into an electric intensity modulation signal, and a clock frequency f1 (Hz) (f1 = ( (N / M) f0 + a, where N and M are positive numbers, a is an offset frequency), and an optical signal intensity distribution measuring means for measuring the intensity distribution of the optical signal by sampling the intensity of the electric intensity modulation signal; Signal-to-noise ratio coefficient evaluation means for evaluating a signal-to-noise ratio coefficient using an amplitude histogram obtained from the optical signal intensity distribution in time.

【0015】また、前記信号対雑音比係数測定部は、ビ
ットレートf0(bit/s)を有する光信号と、繰り
返し周波数がf1(Hz)(f1=(N/M)f0+
a、N,Mは正数、aはオフセット周波数)で、パルス
幅が光信号のタイムスロットよりも十分に狭いサンプリ
ング光パルス列を用いて、これら2つの光と異なる光周
波数の相互相関光信号を発生させる相互相関光信号発生
手段と、前記相関光信号を電気信号に変換した後に電気
信号処理を行って光信号の強度分布を測定する光信号強
度分布測定手段と、ある平均時間内の前記光信号の強度
分布から得られる振幅ヒストグラムを用いて信号対雑音
比係数を評価する信号対雑音比係数評価手段とを有する
ことを特徴とすることができる。
The signal-to-noise-ratio coefficient measuring unit may determine whether an optical signal having a bit rate of f0 (bit / s) and a repetition frequency of f1 (Hz) (f1 = (N / M) f0 +
a, N, and M are positive numbers, a is an offset frequency), and a cross-correlation optical signal having an optical frequency different from these two lights is obtained by using a sampling optical pulse train whose pulse width is sufficiently narrower than the time slot of the optical signal. A cross-correlation optical signal generating means for generating, an optical signal intensity distribution measuring means for performing an electric signal processing after converting the correlated optical signal into an electric signal to measure an intensity distribution of the optical signal, and the light within a certain average time; Signal-to-noise ratio coefficient evaluation means for evaluating a signal-to-noise ratio coefficient using an amplitude histogram obtained from a signal intensity distribution.

【0016】また、前記信号対雑音比係数評価手段は、
ある平均時間内の前記光信号の強度分布から振幅ヒスト
グラムを求めるヒストグラム評価手段と、あらかじめ定
めた強度しきい値(A)よりも高い前記振幅ヒストグラ
ム部分から「レベル1」に相当する振幅ヒストグラム分
布関数g1を推定し、別途定めた強度しきい値(B)よ
りも低い前記振幅ヒストグラム部分から「レベル0」に
相当する振幅ヒストグラム分布関数g0を推定する分布
関数評価手段と、「レベル1」と「レベル0」のそれぞ
れの平均値強度と標準偏差値を前記振幅ヒストグラム分
布関数g1及びg0からそれぞれ求め、「レベル1」と
「レベル0」のそれぞれの平均値強度の差と、「レベル
1」と「レベル0」のそれぞれの標準偏差値の和の比と
して得られる信号対雑音比係数を評価する光信号品質評
価手段とを具備することを特徴とすることができる。
Further, the signal-to-noise ratio coefficient evaluation means includes:
Histogram evaluation means for obtaining an amplitude histogram from the intensity distribution of the optical signal within a certain average time; and an amplitude histogram distribution function corresponding to “level 1” from the amplitude histogram portion higher than a predetermined intensity threshold (A) distribution function evaluation means for estimating g1 and estimating an amplitude histogram distribution function g0 corresponding to “level 0” from the amplitude histogram portion lower than the separately determined intensity threshold (B); The average intensity and the standard deviation value of each of “level 0” are obtained from the amplitude histogram distribution functions g1 and g0, respectively, and the difference between the average intensity of each of “level 1” and “level 0” and “level 1” Optical signal quality evaluation means for evaluating a signal-to-noise ratio coefficient obtained as a ratio of the sum of respective standard deviation values of “level 0” It may be characterized in that.

【0017】また、前記分布関数評価手段は、被測定光
信号の強度分布から得られる前記振幅ヒストグラムから
2つの極大値を求め、振幅強度の高い方を前記強度しき
い値(A)とし、低い方を前記強度しきい値(B)とす
ることを特徴とすることができる。
The distribution function evaluation means obtains two local maximum values from the amplitude histogram obtained from the intensity distribution of the optical signal to be measured, and sets a higher amplitude intensity as the intensity threshold (A), Is set as the intensity threshold (B).

【0018】上記目的を達成するため、請求項9の発明
は、光レイヤを含む階層構造を備えた光ネットワークの
光送信器において、光受信器と光受信器の途中に接続す
る光増幅中継器および該光受信器からネットワーク障害
が発生したとの認識情報を含む監視情報を受けとる監視
情報制御部と、前記監視情報制御部からの前記監視情報
に基づいてネットワーク障害が生じた光増幅中継区間を
同定する障害区間同定部とを具備することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, an invention according to a ninth aspect of the present invention relates to an optical transmitter of an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the optical amplifier repeater is connected between the optical receiver and the optical receiver. And a monitoring information control unit that receives monitoring information including recognition information that a network failure has occurred from the optical receiver, and an optical amplification relay section in which a network failure has occurred based on the monitoring information from the monitoring information control unit. And a failure section identification unit for identification.

【0019】ここで、前記監視情報制御部からの監視情
報に基づいて伝送路の経路切替を行う経路切替部を更に
有することを特徴とすることができる。
Here, it is possible to further include a path switching unit for switching the path of the transmission path based on the monitoring information from the monitoring information control unit.

【0020】上記目的を達成するため、請求項11の発
明は、光レイヤを含む階層構造を備えた光ネットワーク
の光受信器において、光ネットワークを通じて伝送され
た光信号の一部を取り出す光分岐器と、該光分岐器で取
り出された光信号の信号対雑音比係数を測定する信号対
雑音比係数測定部と、システム導入時にあらかじめ障害
がない状態に前記信号対雑音比係数測定部で測定した信
号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶部と、システム
運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑音比係数
測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の値を導入
時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音比係数の
値と比較する光信号品質評価部とを備えた光信号監視部
と、前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づい
て、ネットワーク障害が発生したことを認識して、該認
識情報を含む監視情報を光送信器へ送る監視情報制御部
とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to an eleventh aspect of the present invention, in an optical receiver of an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, an optical splitter for extracting a part of an optical signal transmitted through the optical network. And a signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring the signal-to-noise ratio coefficient of the optical signal extracted by the optical splitter, and the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit measured beforehand when the system was installed without any obstacles. An initial state storage unit for storing a signal-to-noise ratio coefficient, and a signal-to-noise ratio coefficient value obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at regular time intervals during operation of the system; An optical signal monitoring unit including an optical signal quality evaluation unit that compares the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the storage unit; and a network fault based on the optical signal quality evaluation performed by the optical signal quality evaluation unit. There recognizes that has occurred, characterized by comprising a monitoring information control unit sends the monitoring information including the recognition information to the optical transmitter.

【0021】上記目的を達成するため、請求項12の発
明は、光レイヤを含む階層構造を備えた光ネットワーク
の光増幅中継器において、光ネットワークを通じて伝送
された光信号を増幅する光増幅器と、該光増幅器で増幅
された光信号の一部を取り出す光分岐器と、該光分岐器
で取り出された光信号の信号対雑音比係数を測定する信
号対雑音比係数測定部と、システム導入時にあらかじめ
障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定部で測定し
た信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶部と、シス
テム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑音比
係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の値を
導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音比係
数の値と比較する光信号品質評価部とを備えた光信号監
視部と、前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づ
いて、ネットワーク障害が発生したことを認識して、該
認識情報を含む監視情報を光送信器へ送る監視情報制御
部とを具備することを特徴とする。
To achieve the above object, an invention according to claim 12 is an optical amplifier repeater for an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the optical amplifier amplifies an optical signal transmitted through the optical network; An optical splitter for extracting a part of the optical signal amplified by the optical amplifier, a signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring a signal-to-noise ratio coefficient of the optical signal extracted by the optical splitter, An initial state storage unit for storing the signal-to-noise ratio coefficient measured by the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit in a state where there is no obstacle in advance, and measurement by the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at regular time intervals during system operation An optical signal monitoring unit comprising: an optical signal quality evaluation unit that compares the value of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by the comparison with the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the initial state storage unit at the time of introduction. Based on the optical signal quality evaluation of quality evaluation unit recognizes that the network failure, characterized by comprising a monitoring information control unit sends the monitoring information including the recognition information to the optical transmitter.

【0022】上記目的を達成するため、請求項13の発
明は、光レイヤを含む階層構造を備えた光ネットワーク
の光増幅中継器において、光ネットワークを通じて伝送
された光信号の一部を取り出す光分岐器と、該光分岐器
で取り出された光信号の信号対雑音比係数を測定する信
号対雑音比係数測定部と、システム導入時にあらかじめ
障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定部で測定し
た信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶部と、シス
テム運用時において一定の時間間隔で前記信号対雑音比
係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係数の値を
導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対雑音比係
数の値と比較する光信号品質評価部とを備えた光信号監
視部と、前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づ
いて、ネットワーク障害が発生したことを認識して、該
認識情報を含む監視情報を光送信器へ送る監視情報制御
部とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 13 is an optical amplifying repeater of an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein an optical branch for extracting a part of an optical signal transmitted through the optical network is provided. , A signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring the signal-to-noise ratio coefficient of the optical signal extracted by the optical splitter, and the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring the signal-to-noise ratio coefficient in a state where there is no obstacle before introducing the system An initial state storage unit for storing the obtained signal-to-noise ratio coefficient, and a signal-to-noise ratio coefficient value obtained by measurement by the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at a certain time interval during system operation. An optical signal monitoring unit including an optical signal quality evaluation unit that compares the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the state storage unit; and a network based on the optical signal quality evaluation performed by the optical signal quality evaluation unit. Recognizes that a failure has occurred, characterized by comprising a monitoring information control unit sends the monitoring information including the recognition information to the optical transmitter.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】(第1の実施形態)図1の(A)、(B)
は本発明の第1の実施形態の光ネットワークの構成を示
す。図1の(A)は予備回線を備えるリング構成の光ネ
ットワークであり、光ADMリングなどもこれに含まれ
る。また、図1の(B)はメッシュ構成の光ネットワー
クである。
(First Embodiment) FIGS. 1A and 1B
Shows the configuration of the optical network according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows an optical network having a ring configuration provided with a protection line, and includes an optical ADM ring and the like. FIG. 1B shows an optical network having a mesh configuration.

【0025】どちらの場合も、光ネットワークは、SO
NET/SDHフレームやATMセルやIPパケットな
どの多様な変調形式・フォーマット・ビットレートの電
気信号を適当なキャリア波長の光信号に変換することに
より収容することができる、光レイヤを含む階層構造を
備える。また、その光ネットワークを構成する各光ノー
ド102は、それぞれ1対または複数対の光信号送信端
局および光信号受信端局(送受信端局104)を含んで
おり、ある光ノードの光信号送信端局104と他の光ノ
ードの光信号受信端局104との間で光信号が終端され
る。また、光信号の終端毎に、変調形式・フォーマット
・ビットレートに無依存な光信号経路を形成する。ここ
で、光ノード102において光信号がスルーされる場合
も含まれる。また、光送受信端局104間で光増幅中継
を行う場合も含まれる。
In both cases, the optical network is SO
A hierarchical structure including an optical layer that can accommodate electrical signals of various modulation formats, formats, and bit rates such as NET / SDH frames, ATM cells, and IP packets by converting them into optical signals of an appropriate carrier wavelength. Prepare. Each of the optical nodes 102 constituting the optical network includes one or a plurality of pairs of optical signal transmitting terminal stations and optical signal receiving terminal stations (transmitting and receiving terminal stations 104). An optical signal is terminated between the terminal station 104 and the optical signal receiving terminal station 104 of another optical node. Also, an optical signal path independent of the modulation format, format, and bit rate is formed at each end of the optical signal. Here, a case where an optical signal is passed through the optical node 102 is also included. Further, a case where optical amplification relay is performed between the optical transmitting and receiving terminal stations 104 is also included.

【0026】本発明では、後述のように、光信号受信端
局において光信号監視を行い、光送受信端局間の制御チ
ャネルを利用して、監視情報を光信号送信端局に送り、
監視情報に基づいて適宜に光信号切替を行う。
In the present invention, as will be described later, the optical signal receiving terminal monitors the optical signal, and sends the monitoring information to the optical signal transmitting terminal by using the control channel between the optical transmitting and receiving terminals.
Optical signal switching is performed appropriately based on the monitoring information.

【0027】図2に本発明の第1の実施形態における光
送受信端局104内の構成例を示す。上位の光レイヤに
収容された信号は光信号送信端局202の光送信器20
4で受信され、経路切替部206を介して伝送路212
に送信される。光信号受信端局216において、入力し
た光信号の一部を光分岐器218により分岐し、分岐し
た光信号を利用して光信号監視部220により光信号監
視を行う。
FIG. 2 shows an example of the configuration inside the optical transmitting / receiving terminal 104 according to the first embodiment of the present invention. The signal accommodated in the upper optical layer is the optical transmitter 20 of the optical signal transmitting terminal 202.
4 via the path switching unit 206 and the transmission path 212
Sent to. In the optical signal receiving terminal station 216, a part of the input optical signal is split by the optical splitter 218, and the optical signal monitoring unit 220 monitors the optical signal using the split optical signal.

【0028】光信号監視部220は、信号対雑音比係数
測定部222と初期状態記憶部224と光信号品質評価
部226とで構成し、光信号変調形式・フォーマット・
ビットレートに無依存なアナログ監視をする。信号対雑
音比係数測定部222は、ある光ノードの光信号送信端
局202と他の光ノードの光信号受信端局216間の伝
送路212を伝送した光信号の信号対雑音比係数を測定
する。初期状態記憶部224は、システム導入時にあら
かじめ障害がない状態に信号対雑音比係数測定部222
で測定した信号対雑音比係数を記憶する。光信号品質評
価部226は、システム運用時において一定の時間間隔
で信号対雑音比係数測定部222で測定して得られる信
号対雑音比係数の値を、導入時に初期状態記憶部224
に記憶した信号対雑音比係数の値とを比較する。
The optical signal monitoring section 220 comprises a signal-to-noise ratio coefficient measuring section 222, an initial state storage section 224, and an optical signal quality evaluation section 226.
Performs analog monitoring independent of the bit rate. The signal-to-noise ratio coefficient measuring unit 222 measures the signal-to-noise ratio coefficient of the optical signal transmitted on the transmission line 212 between the optical signal transmitting terminal 202 of a certain optical node and the optical signal receiving terminal 216 of another optical node. I do. The initial state storage unit 224 stores the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit 222 in a state in which there is no obstacle before the system is introduced.
Is stored. The optical signal quality evaluation unit 226 stores the value of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit 222 at regular time intervals during system operation, at the time of introduction, into the initial state storage unit 224.
Is compared with the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in.

【0029】ある光ノードの光信号受信端局216と他
の光ノードの光信号送信端局202間には、伝送路21
2の他に、光信号監視部220の監視情報を光信号送信
端局202へ伝送するための制御チャネル214が設け
られ、また、光信号受信端局216と光信号送信端局2
02のそれぞれに、監視情報制御部228、210が設
けられる。監視情報制御部228、210は、光信号品
質評価部226における光信号品質評価に基づいて、伝
送路212における障害などに起因する光信号劣化また
は光信号波形歪みによりネットワーク障害が発生したこ
とを認識し、認識した情報を含む監視情報を制御チャネ
ル214を通じてやりとりする。
The transmission line 21 is connected between the optical signal receiving terminal 216 of one optical node and the optical signal transmitting terminal 202 of another optical node.
2, a control channel 214 for transmitting monitoring information of the optical signal monitoring unit 220 to the optical signal transmitting terminal 202 is provided, and an optical signal receiving terminal 216 and an optical signal transmitting terminal 2 are provided.
02, monitoring information control units 228 and 210 are provided. The monitoring information control units 228 and 210 recognize, based on the optical signal quality evaluation by the optical signal quality evaluation unit 226, that a network failure has occurred due to optical signal deterioration or optical signal waveform distortion due to a failure in the transmission path 212 or the like. Then, monitoring information including the recognized information is exchanged via the control channel 214.

【0030】光信号送信端局202に経路切替部206
が設けられる。監視情報制御部から210の監視情報に
基づいて、経路切替部206により伝送路212の経路
切替を行うことで、ネットワーク障害を回復する。
The optical signal transmitting terminal station 202 has a path switching unit 206
Is provided. Based on the monitoring information from the monitoring information control unit 210, the path switching unit 206 switches the path of the transmission path 212, thereby recovering the network failure.

【0031】図3は本発明の第1の実施形態の光信号監
視システムにおける経路制御の動作手順を示す。
FIG. 3 shows an operation procedure of path control in the optical signal monitoring system according to the first embodiment of the present invention.

【0032】ステップS1:障害がない状態のシステム
導入時に信号対雑音比係数測定部222において信号対
雑音比係数を測定する。
Step S1: The signal-to-noise-ratio measuring unit 222 measures the signal-to-noise-ratio coefficient when introducing the system in a state where there is no obstacle.

【0033】ステップS2:上記ステップS1で測定し
た信号対雑音比係数を初期状態記憶部224に記憶す
る。
Step S2: The signal-to-noise ratio coefficient measured in step S1 is stored in the initial state storage unit 224.

【0034】ステップS3:システム運用開始後は信号
対雑音比係数測定部222において一定の時間間隔で信
号対雑音比係数を測定する。
Step S3: After the system operation is started, the signal-to-noise ratio coefficient measuring section 222 measures the signal-to-noise ratio coefficient at regular time intervals.

【0035】ステップS4:信号対雑音比係数を測定す
るごとにその測定値を光信号品質評価部226において
初期状態記憶部224の値と比較する。
Step S4: Every time the signal-to-noise ratio coefficient is measured, the measured value is compared with the value in the initial state storage section 224 in the optical signal quality evaluation section 226.

【0036】ステップS5:光信号品質評価部226
は、初期状態からの信号対雑音比係数値の変化を監視情
報として監視情報制御部228に伝える。また、ここ
で、信号対雑音比係数値の変化の度合いから障害が発生
したことを認識した場合は、経路切替が必要な旨の警報
情報も監視情報として監視情報制御部228に伝える。
Step S5: Optical signal quality evaluation section 226
Transmits the change in the signal-to-noise ratio coefficient value from the initial state to the monitoring information control unit 228 as monitoring information. Here, when it is recognized that a failure has occurred from the degree of change of the signal-to-noise ratio coefficient value, alarm information indicating that path switching is necessary is also transmitted to the monitoring information control unit 228 as monitoring information.

【0037】ステップS6:監視情報制御部228は制
御チャネル214を用いて上記監視情報を光信号送信端
局202側の監視情報制御部210に伝える。
Step S6: The monitoring information control unit 228 transmits the monitoring information to the monitoring information control unit 210 of the optical signal transmitting terminal 202 using the control channel 214.

【0038】ステップS7:光信号送信端局202の監
視情報制御部210は受信した上記監視情報に基づいて
必要に応じて経路切替を行う旨を経路切替部206に伝
える。
Step S7: The monitoring information control section 210 of the optical signal transmitting terminal station 202 informs the path switching section 206 that the path switching is to be performed as necessary based on the received monitoring information.

【0039】ステップS8:経路切替部206は監視情
報制御部210の指示に従って伝送路212の経路切替
を行う。
Step S8: The route switching unit 206 switches the route of the transmission line 212 according to the instruction of the monitoring information control unit 210.

【0040】ここで、信号対雑音比係数測定部226に
は、例えば、参考文献[1]の光信号品質モニタなどを
用いることができる(参考文献[1]:特開平11−2
23575号公報)。これは、ビットレートや信号形式
や変調形式に応じた受信系(クロック抽出回路、受信回
路、フレーム検出回路、バリティ検査回路または照合回
路からなる誤り検出回路)が必要なく、単一の受信系で
任意のビットレートや信号形式や変調形式の信号に対応
できる。
Here, as the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit 226, for example, the optical signal quality monitor of Reference [1] can be used (Reference Document [1]: JP-A-11-2).
No. 23575). This eliminates the need for a reception system (clock extraction circuit, reception circuit, frame detection circuit, error detection circuit consisting of a parity check circuit or a verification circuit) according to the bit rate, signal format, and modulation format. It can handle signals of any bit rate, signal format and modulation format.

【0041】図4、図5は光信号品質モニタを利用した
信号対雑音比係数測定部222の構成例を示し、図4は
電気サンプリングオシロスコープ404を用いる場合、
図5は光サンプリングオシロスコープ414を用いる場
合を示す。
FIGS. 4 and 5 show an example of the configuration of the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit 222 using an optical signal quality monitor. FIG. 4 shows a case where the electric sampling oscilloscope 404 is used.
FIG. 5 shows a case where the optical sampling oscilloscope 414 is used.

【0042】図4の電気サンプリングオシロスコープ4
04を用いる場合は、所定のビットレートf0(bit
/s)を有する光強度変調信号を光電変換部402によ
り電気強度変調信号に変換し、電気サンプリングオシロ
スコープ404によって、所定のクロック周波数f1
(Hz)(f1=(N/M)f0+a,N,Mは整数、
aはオフセット周波数)で上記電気強度変調信号の強度
をサンプリングすることによって一定時間における信号
強度分布を得たのち、信号処理部406において信号対
雑音比係数評価を行う。信号処理部は406はヒストグ
ラム評価部408と信号対雑音比係数評価部とで構成す
る。ヒストグラム評価部408は、電気サンプリングオ
シロスコープ404で得られる信号強度分布から振幅ヒ
ストグラムを求める。信号対雑音比係数評価部410
は、その求めた振幅ヒストグラムから2値デジタル符号
の「レベル1」と「レベル0」の分布を求め、「レベル
1」と「レベル0」それぞれの平均値強度の差と、「レ
ベル1」と「レベル0」それぞれの標準偏差値の和の比
として得られる信号対雑音比係数を評価する。
The electric sampling oscilloscope 4 shown in FIG.
04 is used, a predetermined bit rate f0 (bit
/ S) is converted into an electric intensity modulation signal by the photoelectric conversion unit 402, and the electric sampling oscilloscope 404 converts the light intensity modulation signal into a predetermined clock frequency f1.
(Hz) (f1 = (N / M) f0 + a, N and M are integers,
(a is an offset frequency), the signal intensity distribution over a certain period of time is obtained by sampling the intensity of the electric intensity modulation signal, and the signal processing unit 406 evaluates the signal-to-noise ratio coefficient. The signal processing unit 406 includes a histogram evaluation unit 408 and a signal-to-noise ratio coefficient evaluation unit. The histogram evaluation unit 408 obtains an amplitude histogram from the signal intensity distribution obtained by the electric sampling oscilloscope 404. Signal to noise ratio coefficient evaluation section 410
Calculates the distribution of “level 1” and “level 0” of the binary digital code from the obtained amplitude histogram, calculates the difference between the average intensity of “level 1” and “level 0”, and “level 1” The signal-to-noise ratio coefficient obtained as the ratio of the sum of the standard deviation values of “level 0” is evaluated.

【0043】図4の構成は簡易であるが、適応可能な光
信号ビットレートが光電変換部402の帯域で制限され
る。
Although the configuration of FIG. 4 is simple, the adaptable optical signal bit rate is limited by the band of the photoelectric conversion unit 402.

【0044】一方、図5の光サンプリングオシロスコー
プ414を用いる場合は、光サンプリングオシロスコー
プ414によって一定時間における信号強度分布を得た
のち、信号処理部416において信号対雑音比係数評価
を行う。光サンプリングオシロスコープ414による光
信号強度分布測定には、参考文献[2]に記載の光サン
プリングなどを用いることができる。(参考文献
[2]:高良 他「和周波光発生を用いた光サンプリン
グによる超高速光波形測定法」,電子情報通信学会論文
誌,B−l,vol.J75−B−l,No.5,pp.372−3
80,1992年)。
On the other hand, when the optical sampling oscilloscope 414 of FIG. 5 is used, the signal sampling unit 416 obtains the signal intensity distribution for a certain period of time, and then the signal processing unit 416 evaluates the signal-to-noise ratio coefficient. For the optical signal intensity distribution measurement using the optical sampling oscilloscope 414, the optical sampling described in Reference [2] can be used. (Reference [2]: Takara et al. "Ultrafast Optical Waveform Measurement Method by Optical Sampling Using Sum-Frequency Light Generation", IEICE Transactions, B-1, vol. J75-B-1, No. 5 pp. 372-3
80, 1992).

【0045】この光サンプリングは相互相関信号を得る
ために、第2次高調波発生、和周波光発生、差周波光発
生、四光波混合光発生などを利用することが特徴であ
り、相互相関信号から信号強度分布を得る。
This optical sampling is characterized by using second harmonic generation, sum frequency light generation, difference frequency light generation, four-wave mixing light generation, etc., in order to obtain a cross-correlation signal. From the signal strength distribution.

【0046】例えば、光サンプリングオシロスコープ4
14は、所定のビットレートf0(bit/s)を有す
る光信号と、繰り返し周波数が所定のf1(Hz)(f
1=(N/M)f0+a、N,Mは正数、aはオフセッ
ト周波数)で、パルス幅が光信号のタイムスロットより
も十分に狭いサンプリング光パルス列を用いて、これら
2つの光と異なる光周波数の相互相関光信号を発生さ
せ、相互相関光信号を電気信号に変換し、相互相関光信
号を光電変換した後に、電気信号処理を行って光信号の
一定時間における強度分布を測定する。
For example, an optical sampling oscilloscope 4
Reference numeral 14 denotes an optical signal having a predetermined bit rate f0 (bit / s) and a repetition frequency f1 (Hz) (f
1 = (N / M) f0 + a, where N and M are positive numbers and a is an offset frequency), and using a sampling light pulse train whose pulse width is sufficiently narrower than the time slot of the optical signal, a light different from these two lights is used. A cross-correlation optical signal having a frequency is generated, the cross-correlation optical signal is converted into an electric signal, and after the cross-correlation optical signal is photoelectrically converted, electric signal processing is performed to measure the intensity distribution of the optical signal over a certain period of time.

【0047】信号処理部416は、ヒストグラム評価部
418と信号対雑音比係数評価部420とから構成す
る。ヒストグラム評価部418は、光サンプリングオシ
ロスコープ414で得られる信号強度分布から振幅ヒス
トグラムを求める。信号対雑音比係数評価部420は、
求めた上記振幅ヒストグラムから2値デジタル符号の
「レベル1」と「レベル0」の分布を求め、「レベル
1」と「レベル0」それぞれの平均値強度の差と、「レ
ベル1」と「レベル0」それぞれの標準偏差値の和の比
として得られる信号対雑音比係数を評価する。
The signal processing section 416 comprises a histogram evaluation section 418 and a signal-to-noise ratio coefficient evaluation section 420. The histogram evaluation unit 418 obtains an amplitude histogram from the signal intensity distribution obtained by the optical sampling oscilloscope 414. The signal-to-noise ratio coefficient evaluation unit 420
The distribution of the binary digital codes “level 1” and “level 0” is obtained from the obtained amplitude histogram, and the difference between the average intensity of “level 1” and “level 0”, and “level 1” and “level” Evaluate the signal-to-noise ratio coefficient obtained as the ratio of the sum of the standard deviation values of "0".

【0048】図5の構成は図4よりも高速の光信号に適
用できる。
The configuration of FIG. 5 can be applied to an optical signal having a higher speed than that of FIG.

【0049】次に、図6〜図9に、光信号品質モニタを
行う信号対雑音比係数測定部222における信号対雑音
比係数測定のアルゴリズムの一例を示す。
Next, FIGS. 6 to 9 show an example of an algorithm for measuring the signal-to-noise ratio coefficient in the signal-to-noise ratio coefficient measuring section 222 for monitoring the optical signal quality.

【0050】図6の(A):光サンプリングオシロスコ
ープ414による光サンプリング、または電気サンプリ
ングオシロスコープ404による電気サンプリングによ
り、ある平均時間内の強度分布を求める。
FIG. 6A: An intensity distribution within a certain average time is obtained by optical sampling by the optical sampling oscilloscope 414 or electric sampling by the electric sampling oscilloscope 404.

【0051】図6の(B):得られた上記強度分布から
振幅ヒストグラムを求める。
FIG. 6B: An amplitude histogram is obtained from the obtained intensity distribution.

【0052】図7の(A):振幅ヒストグラムのうち強
度レベルの小さい方から調べたときの極大値をm0′と
定める。
FIG. 7A: The maximum value when the intensity level of the amplitude histogram is checked from the lower one is defined as m0 '.

【0053】図7の(B):強度レベル最大のサンプリ
ング点から強度レベルが小さい方に向かってサンプリン
グ点数を積分して、
FIG. 7B: Integrating the number of sampling points from the sampling point with the highest intensity level to the one with the smaller intensity level,

【0054】[0054]

【数1】 N(middle)=N(total) ×D×M …(1) (但し、N(total) は全サンプリング点数、Dは光信号
のデューティー比(パルス幅とタイムスロットの比)、
Mはマーク率(ディジタル伝送におけるレベル1の発生
確率))で求まるサンプリング点数N(middle)と積分値
が等しくなったときの、積分したサンプリング点の最小
レベルをm(middle)とする。
N (middle) = N (total) × D × M (1) (where N (total) is the total number of sampling points, D is the duty ratio of the optical signal (ratio of pulse width to time slot),
M is the minimum level of the integrated sampling points when the integration value is equal to the number of sampling points N (middle) obtained from the mark rate (probability of occurrence of level 1 in digital transmission).

【0055】図8の(A):FIG. 8A:

【0056】[0056]

【数2】 m1′=2×{m(middle)−m0′} …(2) で求まるm1′を定める。M1 ′ = 2 × {m (middle) −m0 ′} (1) m1 ′ is determined.

【0057】図8の(B):FIG. 8B:

【0058】[0058]

【数3】 A=m1′−alpha(m1′−m0′) …(3) で求まる強度レベルをしきい値AA = m1′−alpha (m1′−m0 ′)... (3)

【0059】[0059]

【数4】 B=m0′+alpha(m1′−m0′) …(4) で求まる強度レベルをしきい値B(但し、alpha は0<
alpha <0.5の実数)と定め、強度レベルがしきい値
A以上の分布をレベル1の分布、しきい値B以下の分布
をレベル0の分布とする。
[Mathematical formula-see original document] B = m0 '+ alpha (m1'-m0') (4) When the intensity level obtained by
alpha <0.5 real number), and a distribution whose intensity level is equal to or higher than the threshold value A is defined as a level 1 distribution, and a distribution whose intensity level is equal to or less than the threshold value B is defined as a level 0 distribution.

【0060】図9の(A):図8の(B)で定めたレベ
ル1およびレベル0の分布において、それぞれ平均値m
1,m0と標準偏差s1,s0を求める。
FIG. 9A: In the distribution of level 1 and level 0 determined in FIG.
1, m0 and standard deviations s1, s0.

【0061】図9の(B):図9の(A)で求めた平均
値と標準偏差から
FIG. 9B: From the average value and the standard deviation obtained in FIG.

【0062】[0062]

【数5】 Q=|m1−m0|/(s1+s0) …(5) で求まるQ値を信号対雑音比係数として品質評価パラメ
ータとする。
Q = | m1-m0 | / (s1 + s0) (5) The Q value obtained as follows is used as a quality evaluation parameter as a signal-to-noise ratio coefficient.

【0063】図10は図6〜図9に示すような手順で得
られた信号対雑音比係数の実験データ例を示す。一例と
して、10Gbit/sのNRZ信号を用い、電気サン
プリングを用いた。alphaの値は0.3とした。横
軸が測定したビット誤り率(BER)から換算したQ値
であり、雑音による実際の光信号品質変化を表してい
る。縦軸が図6〜図9のアルゴリズムで求めた信号対雑
音比係数である。
FIG. 10 shows an example of the experimental data of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by the procedure as shown in FIGS. As an example, a 10 Gbit / s NRZ signal was used and electrical sampling was used. The value of alpha was 0.3. The horizontal axis represents the Q value converted from the measured bit error rate (BER), and represents the actual optical signal quality change due to noise. The vertical axis is the signal-to-noise ratio coefficient obtained by the algorithm of FIGS.

【0064】図10は、図4および図6〜図9で述べた
光信号品質モニタを利用した信号対雑音比係数が雑音劣
化を知るためのパラメータとして利用できることを示し
ており、経路切替を行う上での監視情報として利用でき
ることを示している。
FIG. 10 shows that the signal-to-noise ratio coefficient using the optical signal quality monitor described in FIG. 4 and FIGS. 6 to 9 can be used as a parameter for knowing the noise deterioration, and the path is switched. It can be used as the monitoring information above.

【0065】図11は波長分散の影響がある場合の実験
データ例を示す。上記図10の場合と同様に、10Gb
it/sのNRZ信号を用い、電気サンプリングを用い
た。alphaの値は0.3とした。横軸が測定したビ
ット誤り率(BER)から換算したQ値であり、雑音に
よる実際の光信号品質変化を表している。縦軸が図6〜
図9のアルゴリズムで求めた信号対雑音比係数である。
図11中の三角のプロットは光信号の受ける波長分散値
が0ps/nmの場合を示しており、円のプロットは光
信号の受ける波長分散値が1400ps/nmの場合を
示している。
FIG. 11 shows an example of experimental data when there is an influence of chromatic dispersion. As in the case of FIG.
Electrical sampling was used using an NRZ signal at it / s. The value of alpha was 0.3. The horizontal axis represents the Q value converted from the measured bit error rate (BER), and represents the actual optical signal quality change due to noise. The vertical axis is from FIG.
It is a signal-to-noise ratio coefficient obtained by the algorithm of FIG.
The triangular plot in FIG. 11 shows the case where the chromatic dispersion value received by the optical signal is 0 ps / nm, and the circle plot shows the case where the chromatic dispersion value received by the optical signal is 1400 ps / nm.

【0066】図11は、光信号品質モニタを利用した信
号対雑音比係数が、波長分散による波形歪みに対しても
感度があること、および波長分散による波形歪みがある
状態での雑音劣化に対しても感度があることを示してい
る。
FIG. 11 shows that the signal-to-noise ratio coefficient using the optical signal quality monitor is sensitive to waveform distortion due to chromatic dispersion, and to noise degradation in the presence of waveform distortion due to chromatic dispersion. It shows that there is also sensitivity.

【0067】(第2の実施形態)図12の(A),
(B)は本発明の第2の実施形態の光ネットワークの構
成を示す。特に、本実施形態では、光送受信端局間で光
増幅中継を行う場合に障害区間を光増幅中継区間単位で
同定する例を示す。図12の(A)は予備回線510を
備えるリング構成の光ネットワークであり、光ADMリ
ングなどもこれに含まれる。また、図12の(B)はメ
ッシュ構成の光ネットワークである。
(Second Embodiment) FIGS.
(B) shows the configuration of the optical network according to the second embodiment of the present invention. In particular, the present embodiment shows an example in which a faulty section is identified for each optical amplification relay section when optical amplification relay is performed between the optical transmitting and receiving terminal stations. FIG. 12A shows an optical network having a ring configuration provided with a protection line 510, and includes an optical ADM ring and the like. FIG. 12B shows an optical network having a mesh configuration.

【0068】図12の(A),(B)のどちらの場合
も、光ネットワークを構成する各光ノード502は、そ
れぞれ1対または複数対の光信号送信端局および光信号
受信端局(送受信端局504)を含んでおり、ある光ノ
ードの光送受信端局104と他の光ノードの光送受信端
局104との間で光信号は終端される。また、光ノード
502において光信号がスルーされる場合も含まれる。
In both cases (A) and (B) of FIG. 12, each of the optical nodes 502 constituting the optical network includes one or more pairs of optical signal transmitting terminal stations and optical signal receiving terminal stations (transmission and reception). The optical signal is terminated between the optical transmitting / receiving terminal 104 of one optical node and the optical transmitting / receiving terminal 104 of another optical node. Also, a case where an optical signal is passed through the optical node 502 is included.

【0069】上述の第1の実施形態と同様に、光信号受
信端局において光信号監視を行い、光送受信端局間の制
御チャネルを利用して監視情報を光信号送信端局に送
り、障害区間の同定を行う。
In the same manner as in the first embodiment, the optical signal receiving terminal monitors the optical signal, sends monitoring information to the optical signal transmitting terminal by using the control channel between the optical transmitting and receiving terminals, Identify the section.

【0070】図13に、図12の光送受信端局504の
内部構成例を示す。ここで、図2の第1実施形態と同様
な機能を有する構成部分は同一符号を付すこととする。
ある光信号送信端局602の光送信器604において光
レイヤに収容された光信号は、経路切替部606を介し
て伝送路212に送信される。そして、光信号受信端局
216において入力した光信号の一部を利用して、光信
号監視部220において光信号監視を行う。光信号監視
部220は、信号対雑音比係数測定部222と初期状態
記憶部224と光信号品質評価部226とで構成され、
後述の図15に示すような手順で障害区間の同定を行
う。
FIG. 13 shows an example of the internal configuration of the optical transmitting / receiving terminal 504 of FIG. Here, components having the same functions as those in the first embodiment of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
The optical signal accommodated in the optical layer in the optical transmitter 604 of a certain optical signal transmitting terminal 602 is transmitted to the transmission path 212 via the path switching unit 606. Then, the optical signal monitoring unit 220 performs optical signal monitoring using a part of the optical signal input at the optical signal receiving terminal station 216. The optical signal monitoring unit 220 includes a signal-to-noise ratio coefficient measurement unit 222, an initial state storage unit 224, and an optical signal quality evaluation unit 226.
The fault section is identified by a procedure as shown in FIG.

【0071】図14は図13の光増幅中継系506の内
部構成例を示す。光増幅中継系506は、伝送路212
を伝送されてきた光信号を増幅する光増幅器716と、
増幅された光信号の一部を取り出す光分岐器718と、
分岐された光信号の監視を行う光信号監視部720と、
光信号監視部720からの監視情報を制御チャネル21
2を介して光信号送信端局602側へ送信する監視情報
制御部728とを有する。 光増幅後の光分岐器718
により分岐した光信号を光信号監視部720で処理する
ことにより監視情報を得る。ここで、光分岐器712は
光増幅器716の前段に用いても良い。
FIG. 14 shows an example of the internal configuration of the optical amplification repeater system 506 of FIG. The optical amplification relay system 506 is connected to the transmission path 212
An optical amplifier 716 for amplifying an optical signal transmitted through
An optical splitter 718 for extracting a part of the amplified optical signal,
An optical signal monitoring unit 720 that monitors the branched optical signal;
The monitoring information from the optical signal monitoring unit 720 is transmitted to the control channel 21.
And a monitoring information control unit 728 for transmitting the signal to the optical signal transmitting terminal station 602 via the communication terminal 2. Optical splitter 718 after optical amplification
The monitoring information is obtained by processing the optical signal branched by the optical signal monitoring unit 720. Here, the optical splitter 712 may be used in a stage preceding the optical amplifier 716.

【0072】光信号監視部720は、光信号受信端局2
16の光信号監視部720と同様に、信号対雑音比係数
測定部722と初期状態記憶部724と光信号品質評価
部726とで構成され、後述の図15に示すような手順
で障害区間の同定を行う。
The optical signal monitoring section 720 is an optical signal receiving terminal station 2.
Similarly to the optical signal monitoring unit 720 of FIG. 16, it is composed of a signal-to-noise ratio coefficient measurement unit 722, an initial state storage unit 724, and an optical signal quality evaluation unit 726. Perform identification.

【0073】次に、図15のフローチャートを参照し
て、本発明の第2の実施形態における動作手順を説明す
る。なお、図3の第1の実施形態におけると同様な内容
の手順に対しては、同一のステップ番号を付した。
Next, an operation procedure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart in FIG. Note that the same steps as those in the first embodiment of FIG. 3 are denoted by the same step numbers.

【0074】ステップS1:光信号受信端局216と光
増幅中継系506において、障害がない状態のシステム
導入時に信号対雑音比係数測定部222,722におい
て信号対雑音比係数を測定する。
Step S1: In the optical signal receiving terminal station 216 and the optical amplification repeater 506, the signal-to-noise ratio coefficients are measured by the signal-to-noise ratio coefficient measurement units 222 and 722 when the system is introduced without any failure.

【0075】ステップS2:ステップS1で測定した信
号対雑音比係数をそれぞれの初期状態記憶部224、7
24において記憶する。
Step S2: The signal-to-noise ratio coefficients measured in step S1 are stored in the respective initial state storage units 224, 7
Store at 24.

【0076】ステップS3:システム運用開始後は、光
信号受信端局216と光増幅中継系506において、信
号対雑音比係数測定部222、722において一定の時
間間隔で信号対雑音比係数を測定する。
Step S3: After the system operation starts, in the optical signal receiving terminal station 216 and the optical amplification relay system 506, the signal-to-noise ratio coefficients are measured at fixed time intervals by the signal-to-noise ratio coefficient measurement units 222 and 722. .

【0077】ステップS4:信号対雑音比係数を測定す
るごとに、それぞれの光信号品質評価部226、726
においてその信号対雑音比係数の値と初期状態記憶部2
24、724の値と比較する。
Step S4: Each time the signal-to-noise ratio coefficient is measured, the respective optical signal quality evaluation sections 226, 726
And the value of the signal to noise ratio coefficient and the initial state storage unit 2
24 and 724 are compared.

【0078】ステップS5:光信号品質評価部226、
726は、初期状態からの信号対雑音比係数値の変化を
監視情報としてそれぞれの監視情報制御部228、72
8に伝える。ここで、信号対雑音比係数値の変化の度合
いから障害が発生したことを認識した場合は、経路切替
が必要な旨の警報情報も監視情報として伝える。
Step S5: Optical signal quality evaluation section 226
726, the monitoring information control units 228 and 72 respectively use the change in the signal-to-noise ratio coefficient value from the initial state as monitoring information.
Tell 8 Here, when it is recognized from the degree of change in the signal-to-noise ratio coefficient value that a failure has occurred, alarm information indicating that path switching is necessary is also transmitted as monitoring information.

【0079】ステップS6:それぞれの監視情報制御部
228、728は制御チャネル214を用いて監視情報
を光信号送信端局602側の監視情報制御部610に伝
える。
Step S 6: The respective monitoring information control units 228 and 728 transmit the monitoring information to the monitoring information control unit 610 of the optical signal transmitting terminal 602 using the control channel 214.

【0080】ステップS71:光信号送信端局602の
監視情報制御部610は、光信号受信端局216や光増
幅中継系506の監視情報制御部228、728から送
られてくる監視情報を障害区間同定部612に伝える。
Step S71: The monitoring information control section 610 of the optical signal transmitting terminal station 602 converts the monitoring information sent from the optical signal receiving terminal station 216 and the monitoring information control sections 228 and 728 of the optical amplification relay system 506 into the fault section. The information is transmitted to the identification unit 612.

【0081】ステップS72:光信号送信端局602の
障害区間同定部612は各光増幅中継系506や光信号
受信端局216から送られてくる監視情報から、どの区
間で信号劣化が生じたかを認識する。
Step S72: The fault section identification unit 612 of the optical signal transmitting terminal station 602 uses the monitoring information sent from each optical amplifying repeater system 506 and the optical signal receiving terminal station 216 to determine in which section signal degradation has occurred. recognize.

【0082】なお、この場合も本発明の第1実施形態と
同様に経路切替を同時に行うこともできる。その場合
は、 ステップS73:光信号送信端局602の監視情報制御
部610は、各光増幅中継系506や光信号受信端局2
16から送られてくる監視情報に基づいて必要に応じて
経路切替を行う旨を経路切替部606に伝える。
In this case as well, the path switching can be performed simultaneously, as in the first embodiment of the present invention. In such a case, Step S73: The monitoring information control unit 610 of the optical signal transmitting terminal 602 determines whether each of the optical amplification relay systems 506 and the optical signal receiving terminal 2
The path switching unit 606 is notified that the path switching is to be performed as necessary based on the monitoring information sent from the path switching unit 16.

【0083】ステップS8:経路切替部606は監視情
報制御部610の指示に従って伝送路212の経路切替
を行う。
Step S8: The route switching unit 606 switches the route of the transmission line 212 according to the instruction of the monitoring information control unit 610.

【0084】図13、図14の信号対雑音比係数測定部
222、722には参考文献[1]の光信号品質モニタ
などを用いることができる。光信号品質モニタを利用し
た信号対雑音比係数部の構成や測定アルゴリズムなどは
本発明の第1の実施形態で図4〜図9を用いて示したと
おりである。
The signal-to-noise ratio coefficient measuring units 222 and 722 shown in FIGS. 13 and 14 can use the optical signal quality monitor described in Reference [1]. The configuration and measurement algorithm of the signal-to-noise ratio coefficient unit using the optical signal quality monitor are as shown in FIGS. 4 to 9 in the first embodiment of the present invention.

【0085】また、本発明の第2の実施形態のように、
光増幅中継系506にアナログ監視を用いる場合、分散
補償のされていない光信号を監視することになるため、
波長分散による波形歪みが大きい場合の雑音劣化を監視
する可能性があるが、図11のデータ例に示すように、
この場合にも光信号品質モニタによる信号対雑音比係数
は十分利用できることがわかる。よって、光信号品質モ
ニタによる信号対雑音比係数は障害区間の同定にも利用
できる。
Also, as in the second embodiment of the present invention,
When analog monitoring is used for the optical amplification relay system 506, an optical signal that has not been subjected to dispersion compensation is monitored.
There is a possibility of monitoring noise degradation when waveform distortion due to chromatic dispersion is large, but as shown in the data example of FIG.
Also in this case, it can be seen that the signal-to-noise ratio coefficient obtained by the optical signal quality monitor can be sufficiently used. Therefore, the signal-to-noise ratio coefficient obtained by the optical signal quality monitor can be used for identifying a faulty section.

【0086】(第3の実施形態)次に、図16〜図19
に、本発明の第3の実施形態として、光信号品質モニタ
を行う信号対雑音比係数測定部222、722における
信号対雑音比係数測定のアルゴリズムの他の例を示す。
(Third Embodiment) Next, FIGS.
Next, as a third embodiment of the present invention, another example of the signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm in the signal-to-noise ratio coefficient measurement units 222 and 722 for monitoring the optical signal quality will be described.

【0087】図16の(A):まず、図5のような構成
を用いた光サンプリングオシロスコープ414による光
サンプリング、または図4のような構成を用いた電気サ
ンプリングオシロスコープ404による電気サンプリン
グにより、ある平均時間内の強度分布を求める。
FIG. 16A: First, a certain average is obtained by optical sampling using the optical sampling oscilloscope 414 using the configuration shown in FIG. 5 or electrical sampling using the electrical sampling oscilloscope 404 using the configuration shown in FIG. Find the intensity distribution in time.

【0088】図16の(B):得られた強度分布から振
幅ヒストグラムを求める。
FIG. 16B: An amplitude histogram is obtained from the obtained intensity distribution.

【0089】図17の(A):振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの大きい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Aと定める。
FIG. 17 (A): The threshold value A is determined as the first maximum value when the amplitude level is checked from the higher intensity level.

【0090】図17の(B):振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Bと定める。
FIG. 17B: The threshold value B is determined as the first maximum value when the intensity histogram is examined from the smaller intensity level in the amplitude histogram.

【0091】図18の(A):振幅ヒストグラムのう
ち、強度レベルがしきい値A以上の部分を正規分布g1
と仮定し、最小二乗法などによりフィッテング(近似)
して、レベル1の平均値m1と標準偏差s1を求める。
FIG. 18 (A): In the amplitude histogram, a portion where the intensity level is equal to or higher than the threshold value A is represented by a normal distribution g1.
And fitting (approximately) using the least squares method
Then, the average value m1 of the level 1 and the standard deviation s1 are obtained.

【0092】図18の(B):図18の(A)と同様
に、振幅ヒストグラムのうち、強度レベルがしきい値B
以下の部分を正規分布g0と仮定し、最小二乗法などに
よりフィッテングして、レベル0の平均値m0と標準偏
差s0を求める。
FIG. 18 (B): As in FIG. 18 (A), the intensity level of the amplitude histogram
The following portion is assumed to be a normal distribution g0, and fitting is performed by the least square method or the like, and an average value m0 of level 0 and a standard deviation s0 are obtained.

【0093】図19:図18の(A)と図18の(B)
で求めた平均値m1、m0と標準偏差s1、s0から
FIG. 19: FIGS. 18A and 18B
From the average values m1 and m0 and the standard deviations s1 and s0

【0094】[0094]

【数6】 Q=|m1−m0|/(s1+s0) …(6) で求まるQ値を信号対雑音係数として光信号品質評価パ
ラメータとする。
Q = | m1−m0 | / (s1 + s0) (6) The Q value obtained as follows is used as an optical signal quality evaluation parameter as a signal-to-noise coefficient.

【0095】上記の分布関数g0,g1としては、カイ
二乗分布を仮定することもできる(参考文献[3]:D.
Marcuse, "Derivation of Analytycal Expressions fo
r the Bit-Error Probability in Lightwave Systems w
ith Optical Amplifiers, "IEEE J. Lightwave Techno
l.,Vol.8, No.12, pp1816−1823, 1990)。
As the above distribution functions g0 and g1, a chi-square distribution can be assumed (reference document [3]: D.
Marcuse, "Derivation of Analytycal Expressions fo
r the Bit-Error Probability in Lightwave Systems w
ith Optical Amplifiers, "IEEE J. Lightwave Techno
l, Vol. 8, No. 12, pp 1816-1823, 1990).

【0096】(第4の実施形態)図20〜図23に、本
発明の第4の実施形態として、光信号品質モニタを行う
信号対雑音比係数測定部222、722における信号対
雑音比係数測定のアルゴリズムの更に他の例を示す。本
実施形態はアルゴリズムにおいて、しきい値A,Bを求
める部分が上述の本発明の第3の実施の形態と異なる。
(Fourth Embodiment) FIGS. 20 to 23 show, as a fourth embodiment of the present invention, the measurement of the signal-to-noise ratio coefficient in the signal-to-noise ratio coefficient measurement units 222 and 722 for monitoring the optical signal quality. The following shows another example of the algorithm. This embodiment is different from the above-described third embodiment of the present invention in that the threshold values A and B are obtained in the algorithm.

【0097】図20の(A):まず、図5のような構成
を用いた光サンプリングオシロスコープ414による光
サンプリング、または図4のような構成を用いた電気サ
ンプリングオシロスコープ404による電気サンプリン
グにより、ある平均時間内の強度分布を求める。
20A: First, a certain average is obtained by optical sampling by the optical sampling oscilloscope 414 using the configuration as shown in FIG. 5 or electrical sampling by the electric sampling oscilloscope 404 using the configuration as shown in FIG. Find the intensity distribution in time.

【0098】図20の(B):得られた強度分布から振
幅ヒストグラムを求める。
FIG. 20B: An amplitude histogram is obtained from the obtained intensity distribution.

【0099】図21の(A):振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Bと定める。
FIG. 21 (A): The threshold value B is determined as the first maximum value when the amplitude histogram is examined from the smaller intensity level.

【0100】図21の(B):強度レベル最大のサンプ
リング点から強度レベルが小さい方に向かってサンプリ
ング点数を積分して、
FIG. 21B: Integrating the number of sampling points from the sampling point with the highest intensity level to the one with the smaller intensity level,

【0101】[0101]

【数7】 N(middle)=N(total) ×D×M …(7) (但し、N(total) は全サンプリング点数、Dは光信号
のデューティ比(パルス幅とタイムスロットの比)、M
はマーク率(ディジタル伝送におけるレベル1の発生確
率))で求まるサンプリング点数N(middle)と積分値
が等しくなったときの、積分したサンプリング点の最小
レベルをm(middle)とする。
N (middle) = N (total) × D × M (7) (where N (total) is the total number of sampling points, D is the duty ratio of the optical signal (ratio between pulse width and time slot), M
Is the minimum level of the integrated sampling points when the integrated value is equal to the number of sampling points N (middle) obtained by the mark rate (probability of occurrence of level 1 in digital transmission).

【0102】図22の(A):FIG. 22A:

【0103】[0103]

【数8】 しきい値A=2×{m(middle)−しきい値B} …(8) でしきい値Aを求める。The threshold value A is calculated by the following formula: threshold value A = 2 × {m (middle) −threshold value B} (8)

【0104】図22の(B):振幅ヒストグラムのう
ち、強度レベルがしきい値A以上の部分を正規分布g1
の一部と仮定し、強度レベルがしきい値B以下の部分を
正規分布g0の一部と仮定し、最小二乗法などによりフ
ィッテングして、レベル1、レベル0の平均値m1,m
0と標準偏差s1,s0を求める。
FIG. 22B: In the amplitude histogram, a portion where the intensity level is equal to or higher than the threshold value A is represented by a normal distribution g1.
And a part where the intensity level is equal to or lower than the threshold value B is assumed to be a part of the normal distribution g0, and fitting is performed by a least square method or the like to obtain the average values m1 and m of the level 1 and the level 0.
0 and standard deviations s1 and s0 are obtained.

【0105】図23:図22の(B)で求めた平均値m
1,m0と標準偏差s1,s0から
FIG. 23: Average value m obtained in FIG.
From 1, m0 and standard deviation s1, s0

【0106】[0106]

【数9】 Q=|m1−m0|/(s1+s0) …(9) で求まるQ値を信号対雑音係数として光信号品質評価パ
ラメータとする。
Q = | m1−m0 | / (s1 + s0) (9) The Q value obtained as follows is used as an optical signal quality evaluation parameter as a signal-to-noise coefficient.

【0107】上記分布関数g0,g1としては、カイ二
乗分布を仮定することもできる(参考文献[3])。
As the distribution functions g0 and g1, a chi-square distribution can be assumed (reference document [3]).

【0108】前述した本発明の第3の実施形態は、最も
簡単な方法であるという利点があるが、適用の範囲がN
RZ信号に限られる。これに対し、本第4の実施形態
は、第3の実施形態よりも複雑であるが、NRZ信号だ
けでなく、RZ信号にも適用できるという利点がある。
但し、上式(7)に示すように、信号パルスのデューテ
ィ比Dとマーク率Mを予め知っておく必要がある。
The third embodiment of the present invention described above has the advantage that it is the simplest method, but its application range is N
Limited to RZ signal. On the other hand, the fourth embodiment is more complicated than the third embodiment, but has an advantage that it can be applied to not only the NRZ signal but also the RZ signal.
However, as shown in the above equation (7), it is necessary to know the duty ratio D and the mark rate M of the signal pulse in advance.

【0109】(第5の実施形態)図24〜図27に、本
発明の第5の実施形態として、光信号品質モニタを行う
信号対雑音比係数測定部222、722における信号対
雑音比係数測定のアルゴリズムの更に他の例を示す。本
実施形態はアルゴリズムにおいて、しきい値A,Bを求
める部分が上述の本発明の第3の実施形態および第4の
実施形態と異なる。
(Fifth Embodiment) FIGS. 24 to 27 show a fifth embodiment of the present invention, in which signal-to-noise ratio coefficient measurement units 222 and 722 for monitoring an optical signal quality monitor. The following shows another example of the algorithm. The present embodiment is different from the above-described third and fourth embodiments of the present invention in the portion for obtaining the thresholds A and B in the algorithm.

【0110】図24の(A):まず、図5のような構成
を用いた光サンプリングオシロスコープ414による光
サンプリング、または図4のような構成を用いた電気サ
ンプリングオシロスコープ404による電気サンプリン
グにより、ある平均時間内の強度分布を求める。
FIG. 24A: First, a certain average is obtained by optical sampling by the optical sampling oscilloscope 414 using the configuration as shown in FIG. 5 or electrical sampling by the electric sampling oscilloscope 404 using the configuration as shown in FIG. Find the intensity distribution in time.

【0111】図24の(B):得られた強度分布から振
幅ヒストグラムを求める。
FIG. 24B: An amplitude histogram is obtained from the obtained intensity distribution.

【0112】図25の(A):振幅ヒストグラムのうち
強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値を
しきい値Bと定める。
FIG. 25A: The threshold value B is determined as the first maximum value when the amplitude level is checked from the smaller intensity level.

【0113】図25の(B):振幅ヒストグラムのう
ち、強度レベルがしきい値B以下の部分を正規分布g0
の一部と仮定し、最小二乗法などによりフィッテングし
て、レベル0の平均値m0と標準偏差s0をそれぞれ求
める。
FIG. 25 (B): In the amplitude histogram, a portion whose intensity level is equal to or lower than the threshold value B is represented by a normal distribution g0.
, And fitting is performed by the least squares method or the like, and an average value m0 of level 0 and a standard deviation s0 are obtained.

【0114】図26の(A):振幅ヒストグラム全体か
ら図25の(B)で求めた関数g0を差し引いた分布g
1xを求め、分布g1xのうちで強度レベルの大きい方
から調べたときの最初の最大値をしきい値Aと定める。
g1xは、レベル1の分布関数g1とクロスポイントの
分布関数gxを重ね合わせと考えられる。
FIG. 26A: Distribution g obtained by subtracting the function g0 obtained in FIG. 25B from the entire amplitude histogram.
1x is obtained, and a first maximum value when the intensity level is checked from the larger intensity level in the distribution g1x is determined as the threshold value A.
g1x is considered to be a superposition of the distribution function g1 of the level 1 and the distribution function gx of the cross point.

【0115】図26の(B):分布g1xのうちで強度
レベルがしきい値A以上の部分を正規分布g1の一部と
仮定し、最小二乗法などによりフィッテングして、レベ
ル1の平均値m1と標準偏差s1をそれぞれ求める。
FIG. 26 (B): Assuming that a portion of the distribution g1x whose intensity level is equal to or higher than the threshold value A is a part of the normal distribution g1 and fitting by a least square method or the like, the average value of the level 1 is obtained. m1 and standard deviation s1 are obtained.

【0116】図27:図26の(B)と図25の(B)
で求めた平均値m1、m0と標準偏差s1、s0から
FIG. 27: FIG. 26 (B) and FIG. 25 (B)
From the average values m1 and m0 and the standard deviations s1 and s0

【0117】[0117]

【数10】 Q=|m1−m0|/(s1+s0) …(10) で求まるQ値を信号対雑音係数として光信号品質評価パ
ラメータとする。
Q = | m1−m0 | / (s1 + s0) (10) The Q value obtained as follows is used as a signal-to-noise coefficient as an optical signal quality evaluation parameter.

【0118】上記分布関数g0,g1としては、カイ二
乗分布を仮定することもできる(参考文献[3])。
As the distribution functions g0 and g1, a chi-square distribution can be assumed (reference document [3]).

【0119】本第5の実施形態は、前述の第4の実施形
態よりも複雑であるが、RZ信号にも適用でき、しかも
信号パルスのデューティ比とマーク率を予め知っておく
必要がないという利点がある。
Although the fifth embodiment is more complicated than the fourth embodiment, it can be applied to the RZ signal, and it is not necessary to know the duty ratio and the mark ratio of the signal pulse in advance. There are advantages.

【0120】(他の実施の形態)なお、本発明の目的
は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウエア
のプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあ
るいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコン
ピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納さ
れたプログラムコードを読み出し、実行することによっ
ても、達成されることは言うまでもない。この場合、記
憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述し
た実施の形態の機能を実現することになり、そのプログ
ラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成すること
になる。そのプログラムコードを記憶し、またテーブル
等の変数データを記憶する記憶媒体としては、例えばフ
ロッピディスク、ハードディスクなどを用いことができ
る。
(Other Embodiments) An object of the present invention is to provide a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide the system or apparatus with the storage medium. It is needless to say that the present invention is also achieved when the computer (or CPU or MPU) of the apparatus reads out and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. As a storage medium for storing the program code and for storing variable data such as a table, for example, a floppy disk, a hard disk, or the like can be used.

【0121】[0121]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
SONET/SDHフレームやATMセルやIPパケッ
トなどの多様な変調形式・フォーマット・ビットレート
の電気信号を適当なキャリア波長の光信号に変換するこ
とにより収容した光レイヤを含む光ネットワークにおい
て、信号の変調方式や信号フォーマットや信号ビットレ
ートに依存しないような障害・品質監視を可能とする。
さらに、本発明によれば、光レイヤにおける障害区間の
同定、経路切替を経済的に行うことができる。
As described above, according to the present invention,
Modulation of signals in an optical network including an optical layer that accommodates electrical signals of various modulation formats, formats and bit rates such as SONET / SDH frames, ATM cells and IP packets by converting them into optical signals of an appropriate carrier wavelength. It enables fault and quality monitoring independent of the system, signal format, and signal bit rate.
Further, according to the present invention, it is possible to economically identify a faulty section in the optical layer and switch the route.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の光ネットワークの構
成を示すブロック図で、(A)は予備回線を備えるリン
グ構成の光ネットワークであり、(B)はメッシュ構成
の光ネットワークである。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical network according to a first embodiment of the present invention, in which (A) is an optical network having a ring configuration including a protection line, and (B) is an optical network having a mesh configuration. .

【図2】本発明の第1の実施形態における光送受信端局
104内の構成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example in an optical transmitting / receiving terminal station 104 according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態の光信号監視システム
における経路制御の動作手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation procedure of path control in the optical signal monitoring system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の各実施形態において、電気サンプリン
グオシロスコープを用いる場合の信号対雑音比係数測定
部の構成例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a signal-to-noise ratio coefficient measurement unit when an electric sampling oscilloscope is used in each embodiment of the present invention.

【図5】本発明の各実施形態において、光サンプリング
オシロスコープを用いる場合の信号対雑音比係数測定部
の構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a signal-to-noise ratio coefficient measurement unit when an optical sampling oscilloscope is used in each embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態における信号対雑音比
係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図であ
る。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an initial stage of a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the first embodiment of the present invention.

【図7】図6に続く本発明の第1の実施形態における信
号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm in the first embodiment of the present invention, following FIG. 6;

【図8】図7に続く本発明の第1の実施形態における信
号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm in the first embodiment of the present invention, following FIG. 7;

【図9】図8に続く本発明の第1の実施形態における信
号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm in the first embodiment of the present invention, following FIG. 8;

【図10】図6〜図9に示すような手順で得られた信号
対雑音比係数の実験データ例を示すグラフで、横軸が測
定したビット誤り率から換算したQ値であり、縦軸が図
6〜図9のアルゴリズムで求めた信号対雑音比係数であ
る。
FIG. 10 is a graph showing an example of experimental data of a signal-to-noise ratio coefficient obtained by the procedures shown in FIGS. 6 to 9, wherein the horizontal axis represents the Q value converted from the measured bit error rate, and the vertical axis represents the Q value. Is the signal-to-noise ratio coefficient obtained by the algorithm of FIGS.

【図11】波長分散の影響がある場合の実験データ例を
示すグラフで、横軸が測定したビット誤り率から換算し
たQ値であり、縦軸が図6〜図9のアルゴリズムで求め
た信号対雑音比係数である。
FIG. 11 is a graph showing an example of experimental data when there is an influence of chromatic dispersion; the horizontal axis represents a Q value converted from the measured bit error rate, and the vertical axis represents a signal obtained by the algorithm of FIGS. This is the noise ratio coefficient.

【図12】本発明の第2の実施形態の光ネットワークの
構成を示すブロック図で、(A)は予備回線を備えるリ
ング構成の光ネットワークであり、(B)はメッシュ構
成の光ネットワークである。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an optical network according to a second embodiment of the present invention, wherein (A) is an optical network having a ring configuration including a protection line, and (B) is an optical network having a mesh configuration. .

【図13】本発明の第2の実施形態における送受信端局
の内部構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an internal configuration of a transmitting / receiving terminal according to the second embodiment of the present invention.

【図14】図13の光増幅中継系の内部構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing an internal configuration of the optical amplification relay system of FIG.

【図15】本発明の第2の実施形態の光信号監視システ
ムにおける障害区間同定と経路制御の動作手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation procedure of fault section identification and path control in the optical signal monitoring system according to the second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第3の実施形態における信号対雑音
比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図であ
る。
FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating an initial stage of a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the third embodiment of the present invention.

【図17】図16に続く本発明の第3の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 17 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 16;

【図18】図17に続く本発明の第3の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 18 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 17;

【図19】図18に続く本発明の第3の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 19 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 18;

【図20】本発明の第4の実施形態における信号対雑音
比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図であ
る。
FIG. 20 is a conceptual diagram illustrating an initial stage of a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fourth embodiment of the present invention.

【図21】図20に続く本発明の第4の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 21 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fourth embodiment of the present invention, following FIG. 20;

【図22】図21に続く本発明の第4の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 22 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fourth embodiment of the present invention, following FIG. 21;

【図23】図22に続く本発明の第4の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 23 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fourth embodiment of the present invention, following FIG. 22;

【図24】本発明の第5の実施形態における信号対雑音
比係数測定アルゴリズムの最初の段階を示す概念図であ
る。
FIG. 24 is a conceptual diagram showing the first stage of the signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fifth embodiment of the present invention.

【図25】図24に続く本発明の第5の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 25 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fifth embodiment of the present invention, following FIG. 24;

【図26】図25に続く本発明の第5の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 26 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fifth embodiment of the present invention, following FIG. 25;

【図27】図26に続く本発明の第5の実施形態におけ
る信号対雑音比係数測定アルゴリズムを示す概念図であ
る。
FIG. 27 is a conceptual diagram showing a signal-to-noise ratio coefficient measurement algorithm according to the fifth embodiment of the present invention, following FIG. 26;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102、502 光ノード 104、504 光信号送受信端局 108、508 現用回線 110、510 予備回線 112、512 光信号 202、602 光信号送信端局 204、604 光送信器 206、606 経路切替部 208、608 スイッチ 210、610 監視情報制御部 212 伝送路 214 制御チャネル 216 光信号受信端局 218、718 光分岐器 220、720 光信号監視部 222、722 信号対雑音比係数測定部 224、724 初期状態記憶部 226、726 光信号品質評価部 228、728 監視情報制御部 230 光受信器 402 光電変換部 404 電気サンプリングオシロスコープ 406、416 信号処理部 408、418 ヒストグラム評価部 410、420 信号対雑音比係数評価部 414 光サンプリングオシロスコープ 506 光増幅中継系 612 障害区間同定部 716 光増幅器 102, 502 Optical node 104, 504 Optical signal transmitting / receiving terminal station 108, 508 Working line 110, 510 Protection line 112, 512 Optical signal 202, 602 Optical signal transmitting terminal station 204, 604 Optical transmitter 206, 606 Route switching unit 208, 608 Switch 210, 610 Monitoring information control unit 212 Transmission line 214 Control channel 216 Optical signal receiving terminal station 218, 718 Optical splitter 220, 720 Optical signal monitoring unit 222, 722 Signal to noise ratio coefficient measuring unit 224, 724 Initial state storage Units 226, 726 Optical signal quality evaluation unit 228, 728 Monitoring information control unit 230 Optical receiver 402 Photoelectric conversion unit 404 Electric sampling oscilloscope 406, 416 Signal processing unit 408, 418 Histogram evaluation unit 410, 420 Signal to noise ratio coefficient evaluation unit 414 Optical Sump Ring oscilloscope 506 optical amplifier repeater system 612 fault section identifying unit 716 optical amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 健太郎 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山林 由明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2G086 CC04 KK01 5K002 AA01 AA03 BA04 CA13 DA05 DA11 EA05 EA31 EA33 FA01 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Kentaro Uchiyama 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Yoshiaki Yamabayashi 2--3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2G086 CC04 KK01 5K002 AA01 AA03 BA04 CA13 DA05 DA11 EA05 EA31 EA33 FA01

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光レイヤを含む階層構造を備えた光ネッ
トワークにおける光信号監視システムにおいて、 前記光ネットワークを構成する複数の光ノードは、それ
ぞれ1対または複数対の光信号送信端局及び光信号受信
端局を備え、 前記光信号受信端局に配置されて、ある光ノードの前記
光信号送信端局と他の光ノードの前記光信号受信端局間
の光信号経路を伝送した光信号の信号対雑音比係数を測
定する信号対雑音比係数測定部と、システム導入時にあ
らかじめ障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定部
で測定した信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶部
と、システム運用時において一定の時間間隔で前記信号
対雑音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比係
数の値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号対
雑音比係数の値と比較する光信号品質評価部とを有し、
光信号変調形式・フォーマット・ビットレートに無依存
なアナログ監視をする光信号監視部と、 前記光信号監視部の監視情報を前記光信号送信端局へ伝
送する制御チャネルと、 前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づいて、前
記光信号経路における障害などに起因する光信号劣化ま
たは光信号波形歪みによりネットワーク障害が発生した
ことを認識し、該認識した情報を含む監視情報を前記制
御チャネルを通じて前記光信号送信端局の監視情報制御
部へ送る、前記光信号受信端局に配置された監視情報制
御部と、 前記光信号送信端局の前記監視情報制御部からの監視情
報に基づいて経路切替を行う、前記光信号送信端局に配
置された経路切替部とを具備することを特徴とする光信
号監視システム。
1. An optical signal monitoring system in an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the plurality of optical nodes constituting the optical network each include one or more pairs of an optical signal transmitting terminal station and an optical signal. A receiving terminal station, which is disposed at the optical signal receiving terminal station and transmits an optical signal path between the optical signal transmitting terminal station of a certain optical node and the optical signal receiving terminal station of another optical node. A signal-to-noise ratio coefficient measurement unit that measures a signal-to-noise ratio coefficient, and an initial state storage unit that stores the signal-to-noise ratio coefficient measured by the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit in a state where there is no obstacle at the time of system introduction. The signal-to-noise ratio coefficient stored in the initial state storage unit when the value of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at a certain time interval during system operation is introduced. And an optical signal quality evaluation section for comparing a value,
An optical signal monitoring unit that performs analog monitoring independent of an optical signal modulation format, format, and bit rate; a control channel that transmits monitoring information of the optical signal monitoring unit to the optical signal transmitting terminal; and the optical signal quality evaluation Based on the optical signal quality evaluation of the unit, recognizes that a network failure has occurred due to optical signal deterioration or optical signal waveform distortion caused by a failure in the optical signal path, and controls the monitoring information including the recognized information. A monitoring information control unit disposed at the optical signal receiving terminal station for sending to a monitoring information control unit of the optical signal transmitting terminal station via a channel, based on monitoring information from the monitoring information control unit of the optical signal transmitting terminal station; An optical signal monitoring system, comprising: a path switching unit disposed in the optical signal transmitting terminal station for performing a path switching by using a switch.
【請求項2】 光レイヤを含む階層構造を備えた光ネッ
トワークにおける光信号監視システムにおいて、 前記光ネットワークを構成する複数の光ノードは、それ
ぞれ1対または複数対の光信号送信端局及び光信号受信
端局を備え、 前記光信号受信端局と光信号経路の途中にある前記光ノ
ードと前記光信号送信端局との間にそれぞれ接続した複
数の光増幅中継系の全部または一部に配置されて、光信
号の信号対雑音比係数を測定する信号対雑音比係数測定
部と、システム導入時にあらかじめ障害がない状態に前
記信号対雑音比係数測定部で測定した信号対雑音比係数
を記憶する初期状態記憶部と、システム運用時において
一定の時間間隔で前記信号対雑音比係数測定部で測定し
て得られる信号対雑音比係数の値を導入時に前記初期状
態記憶部に記憶した信号対雑音比係数の値と比較する光
信号品質評価部とを有し、光信号変調形式・フォーマッ
ト・ビットレートに無依存なアナログ監視をする光信号
監視部と、 前記光信号監視部の監視情報を前記光信号受信端局へ伝
送する制御チャネルと、 前記光信号品質評価部における光信号品質評価に基づい
て、前記光信号経路における障害などに起因する光信号
劣化または光信号波形歪みによりネットワーク障害が発
生したことを認識して、該認識情報を含む監視情報を前
記制御チャネルを用いて前記光信号送信端局の検視情報
制御部へ送る、前記光増幅中継系に配置された監視情報
制御部と、 前記光信号送信端局に配置されて、前記光信号送信端局
の前記監視情報制御部からの監視情報に基づいて前記ネ
ットワーク障害が生じた光増幅中継区間を同定する障害
区間同定部とを具備することを特徴とする光信号監視シ
ステム。
2. An optical signal monitoring system in an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the plurality of optical nodes constituting the optical network each include one or more pairs of an optical signal transmitting terminal station and an optical signal. A receiving terminal station, and arranged in all or a part of a plurality of optical amplification relay systems respectively connected between the optical signal receiving terminal station and the optical node in the middle of the optical signal path and the optical signal transmitting terminal station. A signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring a signal-to-noise ratio coefficient of an optical signal, and a signal-to-noise ratio coefficient measured by the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit beforehand when the system is installed without any obstacles. The initial state storage unit, and the value of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at a certain time interval during system operation is introduced into the initial state storage unit. An optical signal monitoring unit that has an optical signal quality evaluation unit that compares the value of the stored signal-to-noise ratio coefficient and performs analog monitoring independent of the optical signal modulation format, format, and bit rate; and the optical signal monitoring unit. A control channel for transmitting monitoring information of the optical signal to the optical signal receiving terminal; and an optical signal deterioration or an optical signal waveform distortion caused by a failure in the optical signal path based on the optical signal quality evaluation by the optical signal quality evaluation unit. The monitoring is disposed in the optical amplification relay system, by recognizing that a network failure has occurred, and transmitting monitoring information including the recognition information to a monitoring information control unit of the optical signal transmitting terminal using the control channel. An information control unit, which is disposed in the optical signal transmitting terminal, and in which the optical amplifier relay in which the network failure has occurred based on monitoring information from the monitoring information control unit of the optical signal transmitting terminal. Optical signal monitoring system characterized by comprising a faulted segment identification unit for identifying between.
【請求項3】 前記光信号送信端局に配置されて、前記
障害区間同定部の他に、前記監視情報制御部からの監視
情報に基づいて経路切替を行う経路切替部をも備えるこ
とを特徴とする請求項2に記載の光信号監視システム。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising: a path switching unit disposed at said optical signal transmitting terminal, for switching a path based on monitoring information from said monitoring information control unit, in addition to said faulty section identification unit. The optical signal monitoring system according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記光レイヤは、SONET/SDHフ
レームやATMセルやIPパケットなどの多様な変調形
式・フォーマット・ビットレートの電気信号を適当なキ
ャリア波長の光信号に変換することにより収容すること
ができ、 ある光ノードの前記光信号送信端局と他の光ノードの前
記光信号受信端局との間で光信号が終端される構成であ
り、 かつ前記光信号の終端毎に、変調形式・フォーマット・
ビットレートに無依存な光信号経路を形成することを特
徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の光信号監
視システム。
4. The optical layer accommodates electrical signals of various modulation formats, formats and bit rates such as SONET / SDH frames, ATM cells and IP packets by converting them into optical signals of an appropriate carrier wavelength. Wherein an optical signal is terminated between the optical signal transmitting terminal of one optical node and the optical signal receiving terminal of another optical node, and at each termination of the optical signal, a modulation format ·format·
4. The optical signal monitoring system according to claim 1, wherein an optical signal path independent of a bit rate is formed.
【請求項5】 前記信号対雑音比係数測定部は、 ビットレートf0(bit/s)を有する光信号を電気
強度変調信号に変換する光電変換手段と、 クロック周波数f1(Hz)(f1=(N/M)f0+
a、N,Mは正数、aはオフセット周波数)で前記電気
強度変調信号の強度をサンプリングすることによって、
光信号の強度分布を測定する光信号強度分布測定手段
と、 ある平均時間内の前記光信号強度分布から得られる振幅
ヒストグラムを用いて信号対雑音比係数を評価する信号
対雑音比係数評価手段とを有することを特徴とする請求
項1ないし4のいずれかに記載の光信号監視システム。
5. The signal-to-noise ratio coefficient measuring unit includes: a photoelectric conversion unit that converts an optical signal having a bit rate f0 (bit / s) into an electric intensity modulation signal; and a clock frequency f1 (Hz) (f1 = ( N / M) f0 +
a, N and M are positive numbers and a is an offset frequency) by sampling the intensity of the electric intensity modulation signal.
Optical signal intensity distribution measuring means for measuring the intensity distribution of the optical signal; signal-to-noise ratio coefficient evaluating means for evaluating a signal-to-noise ratio coefficient using an amplitude histogram obtained from the optical signal intensity distribution within a certain average time; The optical signal monitoring system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
【請求項6】 前記信号対雑音比係数測定部は、 ビットレートf0(bit/s)を有する光信号と、繰
り返し周波数がf1(Hz)(f1=(N/M)f0+
a、N,Mは正数、aはオフセット周波数)で、パルス
幅が光信号のタイムスロットよりも十分に狭いサンプリ
ング光パルス列を用いて、これら2つの光と異なる光周
波数の相互相関光信号を発生させる相互相関光信号発生
手段と、 前記相関光信号を電気信号に変換した後に電気信号処理
を行って光信号の強度分布を測定する光信号強度分布測
定手段と、 ある平均時間内の前記光信号の強度分布から得られる振
幅ヒストグラムを用いて信号対雑音比係数を評価する信
号対雑音比係数評価手段とを有することを特徴とする請
求項1ないし4のいずれかに記載の光信号監視システ
ム。
6. The signal-to-noise ratio coefficient measuring unit, wherein an optical signal having a bit rate f0 (bit / s) and a repetition frequency f1 (Hz) (f1 = (N / M) f0 +
a, N, and M are positive numbers, a is an offset frequency), and a cross-correlation optical signal having an optical frequency different from these two lights is obtained by using a sampling optical pulse train whose pulse width is sufficiently narrower than the time slot of the optical signal. A cross-correlation optical signal generating means for generating, an optical signal intensity distribution measuring means for measuring the intensity distribution of the optical signal by converting the correlated optical signal into an electric signal and then performing an electric signal processing, and the light within a certain average time 5. An optical signal monitoring system according to claim 1, further comprising signal-to-noise ratio coefficient evaluation means for evaluating a signal-to-noise ratio coefficient using an amplitude histogram obtained from a signal intensity distribution. .
【請求項7】 前記信号対雑音比係数評価手段は、 ある平均時間内の前記光信号の強度分布から振幅ヒスト
グラムを求めるヒストグラム評価手段と、 あらかじめ定めた強度しきい値(A)よりも高い前記振
幅ヒストグラム部分から「レベル1」に相当する振幅ヒ
ストグラム分布関数g1を推定し、別途定めた強度しき
い値(B)よりも低い前記振幅ヒストグラム部分から
「レベル0」に相当する振幅ヒストグラム分布関数g0
を推定する分布関数評価手段と、 「レベル1」と「レベル0」のそれぞれの平均値強度と
標準偏差値を前記振幅ヒストグラム分布関数g1及びg
0からそれぞれ求め、「レベル1」と「レベル0」のそ
れぞれの平均値強度の差と、「レベル1」と「レベル
0」のそれぞれの標準偏差値の和の比として得られる信
号対雑音比係数を評価する光信号品質評価手段とを具備
することを特徴とする請求項5または6に記載の光信号
監視システム。
7. The signal-to-noise ratio coefficient estimating means includes: a histogram estimating means for obtaining an amplitude histogram from an intensity distribution of the optical signal within a certain average time; and a signal intensity higher than a predetermined intensity threshold (A). An amplitude histogram distribution function g1 corresponding to “level 1” is estimated from the amplitude histogram part, and an amplitude histogram distribution function g0 corresponding to “level 0” from the amplitude histogram part lower than the separately determined intensity threshold (B).
Distribution function evaluation means for estimating the amplitude histogram distribution functions g1 and g
0, and the signal-to-noise ratio obtained as the ratio of the difference between the average intensity of each of “Level 1” and “Level 0” and the standard deviation of “Level 1” and “Level 0”. The optical signal monitoring system according to claim 5, further comprising: an optical signal quality evaluation unit that evaluates a coefficient.
【請求項8】 前記分布関数評価手段は、被測定光信号
の強度分布から得られる前記振幅ヒストグラムから2つ
の極大値を求め、振幅強度の高い方を前記強度しきい値
(A)とし、低い方を前記強度しきい値(B)とするこ
とを特徴とする請求項7に記載の光信号監視システム。
8. The distribution function evaluation means obtains two maximum values from the amplitude histogram obtained from the intensity distribution of the optical signal to be measured, and sets a higher amplitude intensity as the intensity threshold (A), The optical signal monitoring system according to claim 7, wherein one is set as the intensity threshold (B).
【請求項9】 光レイヤを含む階層構造を備えた光ネッ
トワークの光送信器において、 光受信器と光受信器の途中に接続する光増幅中継器およ
び該光受信器からネットワーク障害が発生したとの認識
情報を含む監視情報を受けとる監視情報制御部と、 前記監視情報制御部からの前記監視情報に基づいてネッ
トワーク障害が生じた光増幅中継区間を同定する障害区
間同定部とを具備することを特徴とする光送信器。
9. An optical transmitter in an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein an optical receiver and an optical amplification repeater connected in the middle of the optical receiver and a network failure has occurred from the optical receiver. A monitoring information control unit that receives monitoring information including the recognition information of the above, and a failure section identification unit that identifies an optical amplification relay section in which a network failure has occurred based on the monitoring information from the monitoring information control unit. Features an optical transmitter.
【請求項10】 前記監視情報制御部からの監視情報に
基づいて伝送路の経路切替を行う経路切替部を更に有す
ることを特徴とする請求項9に記載の光送信器。
10. The optical transmitter according to claim 9, further comprising a path switching unit that switches a transmission path based on the monitoring information from the monitoring information control unit.
【請求項11】 光レイヤを含む階層構造を備えた光ネ
ットワークの光受信器において、 光ネットワークを通じて伝送された光信号の一部を取り
出す光分岐器と、 該光分岐器で取り出された光信号の信号対雑音比係数を
測定する信号対雑音比係数測定部と、システム導入時に
あらかじめ障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定
部で測定した信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶
部と、システム運用時において一定の時間間隔で前記信
号対雑音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比
係数の値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号
対雑音比係数の値と比較する光信号品質評価部とを備え
た光信号監視部と、 前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づいて、ネ
ットワーク障害が発生したことを認識して、該認識情報
を含む監視情報を光送信器へ送る監視情報制御部とを具
備することを特徴とする光受信器。
11. An optical receiver for an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the optical splitter extracts a part of an optical signal transmitted through the optical network, and the optical signal extracted by the optical splitter. A signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring the signal-to-noise ratio coefficient of the system, and an initial state storage unit for storing the signal-to-noise ratio coefficient measured by the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit in a state where there is no obstacle at the time of system introduction. And the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the initial state storage unit when introducing the value of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at regular time intervals during system operation. An optical signal monitoring unit having an optical signal quality evaluation unit for comparing with the optical signal quality evaluation unit, based on the optical signal quality evaluation of the optical signal quality evaluation unit, recognizes that a network failure has occurred, and A monitoring information control unit for sending monitoring information including the monitoring information to the optical transmitter.
【請求項12】 光レイヤを含む階層構造を備えた光ネ
ットワークの光増幅中継器において、 光ネットワークを通じて伝送された光信号を増幅する光
増幅器と、 該光増幅器で増幅された光信号の一部を取り出す光分岐
器と、 該光分岐器で取り出された光信号の信号対雑音比係数を
測定する信号対雑音比係数測定部と、システム導入時に
あらかじめ障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定
部で測定した信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶
部と、システム運用時において一定の時間間隔で前記信
号対雑音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比
係数の値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号
対雑音比係数の値と比較する光信号品質評価部とを備え
た光信号監視部と、 前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づいて、ネ
ットワーク障害が発生したことを認識して、該認識情報
を含む監視情報を光送信器へ送る監視情報制御部とを具
備することを特徴とする光増幅中継器。
12. An optical amplifier repeater for an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the optical amplifier amplifies an optical signal transmitted through the optical network, and a part of the optical signal amplified by the optical amplifier. An optical splitter for extracting a signal to noise, a signal to noise ratio coefficient measuring unit for measuring a signal to noise ratio coefficient of the optical signal extracted by the optical splitter, An initial state storage unit that stores the signal-to-noise ratio coefficient measured by the measurement unit, and a signal-to-noise ratio coefficient value obtained by measuring the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at a certain time interval during system operation. An optical signal monitoring unit including an optical signal quality evaluation unit that compares the value of the signal-to-noise ratio coefficient stored in the initial state storage unit at the time of introduction, and based on the optical signal quality evaluation of the optical signal quality evaluation unit. It recognizes that the network failure, the optical amplifier repeater, characterized by comprising a monitoring information control unit sends the monitoring information including the recognition information to the optical transmitter.
【請求項13】 光レイヤを含む階層構造を備えた光ネ
ットワークの光増幅中継器において、 光ネットワークを通じて伝送された光信号の一部を取り
出す光分岐器と、 該光分岐器で取り出された光信号の信号対雑音比係数を
測定する信号対雑音比係数測定部と、システム導入時に
あらかじめ障害がない状態に前記信号対雑音比係数測定
部で測定した信号対雑音比係数を記憶する初期状態記憶
部と、システム運用時において一定の時間間隔で前記信
号対雑音比係数測定部で測定して得られる信号対雑音比
係数の値を導入時に前記初期状態記憶部に記憶した信号
対雑音比係数の値と比較する光信号品質評価部とを備え
た光信号監視部と、 前記光信号品質評価部の光信号品質評価に基づいて、ネ
ットワーク障害が発生したことを認識して、該認識情報
を含む監視情報を光送信器へ送る監視情報制御部とを具
備することを特徴とする光増幅中継器。
13. An optical amplifying repeater of an optical network having a hierarchical structure including an optical layer, wherein the optical splitter extracts a part of an optical signal transmitted through the optical network, and the light extracted by the optical splitter. A signal-to-noise ratio coefficient measuring unit for measuring a signal-to-noise ratio coefficient of a signal, and an initial state storage for storing the signal-to-noise ratio coefficient measured by the signal-to-noise ratio coefficient measuring unit in a state where there is no obstacle at the time of system introduction. Unit, the value of the signal-to-noise ratio coefficient obtained by measuring the signal-to-noise-ratio coefficient measured by the signal-to-noise ratio coefficient measurement unit at regular time intervals during system operation, An optical signal monitoring unit having an optical signal quality evaluation unit for comparing the value with a value; and recognizing that a network failure has occurred based on the optical signal quality evaluation of the optical signal quality evaluation unit, and A monitoring information control unit for sending monitoring information including information to the optical transmitter.
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