JP2002076524A - 光モジュール性能監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調整が不要であり、回路規模も小さい、光モ
ジュール性能監視回路を提供する。 【解決手段】 受信光モジュール１１０より出力される
性能監視信号ＯＰＲ１１３を線形増幅するリニアアンプ
部２０５と、リニアアンプ部２０５の出力をデジタルデ
ータに変換するＡＤ変換器２０７と、ＡＤ変換器２０７
の出力データに応じて、リニアアンプ部２０５のダイナ
ミックレンジを切替えるレンジ切り替え制御部２０８と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システムに
関し、特に、光伝送システムの光モジュール性能監視方
式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光伝送の長距離化に伴い、長距離
伝送対応の光モジュールの需要が増加している。そのた
め、これらのモジュールに対応した、より広範囲な送光
・受光レベルを監視するための光デバイスモニタが必要
とされている。

【０００３】例えば、ＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical
Network)における光デバイスモニタ機能として、光パ
フォーマンスモニタ機能がBellcore規格（BellcoreGR25
3-CORE 6.2.2.2章「Physical Layer PM(Performance M
onitor)」）に規定されている。

【０００４】本機能は、光モジュールの性能劣化を早期
検出することを目的としており、対象とする性能監視
は、レーザーダイオードバイアス電流監視（Laser-Bi
as-Current(LBC) monitor［mA］）、送光パワー監視
（Optical Power Transmitted (OPT) monitor［dB
m］）、光受信モジュールの受光パワー監視（Optical
PowerReceived (OPR) monitor［dBm］）の３つであ
る。

【０００５】そして、まず、出荷前の初期値ＬＢＣ0，
ＯＰＴ0，ＯＰＲ0を事前に測定しておき、システム運用
中は、常時、ＮＥ(Network element)ソフトにて、初期
値に対する変動量を監視し、変動量が正常範囲を超える
とき、警告を発出する。また、正常範囲内に戻ったとき
警告を解除する。

【０００６】以上が、Bellcore規格に規定されている光
パフォーマンスモニタの概要であるが、Bellcore規格に
は、光パフォーマンスモニタを実現するための具体的構
成に関して記載はない。

【０００７】このような光パフォーマンスモニタの実現
方法の一例としては、広範囲なダイナミックレンジが必
要な場合に採用されるＬＯＧアンプを用いた構成が考え
られる。

【０００８】ＬＯＧアンプは、入力に対して対数変換を
行うため、リニアアンプに比較してダイナミックレンジ
が広いという特徴があり、ＳＯＮＥＴの広範囲なダイナ
ミックレンジに適する。

【０００９】また、ＯＰＴ、ＯＰＲのように電力表示[d
Bm]する場合、対数計算されるため、ＬＯＧアンプを利
用すると都合が良い。

【００１０】図１２は、ＯＰＴ、ＯＰＲに関してＬＯＧ
アンプを使用した光パフォーマンスモニタの回路構成を
示す図である。

【００１１】同図に示す光パフォーマンスモニタは、送
信光モジュール１０９及び受信光モジュール１１０から
出力される性能アラーム信号（ＬＢＣ１１１、ＯＰＴ１
１２、ＯＰＲ１１３）を監視するものである。

【００１２】同図に示すように、光パフォーマンスモニ
タは、リニアアンプ部１０２と、ＬＯＧアンプ部１０
３，１０４と、セレクタ１０５と、ＡＤ変換部１０６
と、演算処理部１０７と、メモリ部１０８とを備える。

【００１３】リニアアンプ部１０２は、送信光モジュー
ル１０９から出力されるＬＢＣ１１１を増幅して、セレ
クタ１０５に出力する。ＬＯＧアンプ部１０３は、送信
光モジュール１０９から出力されるＯＰＴ１１２を増幅
して、セレクタ１０５へ出力する。ＬＯＧアンプ部１０
４は、受信光モジュール１１０から出力されるＯＰＲ１
１３を増幅して、セレクタ１０５へ出力する。

【００１４】セレクタ１０５は、アンプ１０２〜１０４
の出力のいずれかを選択して、ＡＤ変換部１０６に出力
する。ＡＤ変換部１０６は、セレクタ１０５によって選
択されたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換して、演算処理部
１０７に出力する。演算処理部１０７は、ＡＤ変換部１
０６のバイナリデータ出力結果のデータ加工等をする。
メモリ部１０８は、演算処理部１０７によって利用され
る性能アラーム信号の初期値等を格納しておくための記
憶部である。

【００１５】次に、上述したような構成を有する光パフ
ォーマンスモニタの動作について説明する。

【００１６】送信光モジュール１０９より、送信モジュ
ールに関する性能監視信号であるＬＢＣ１１１及びＯＰ
Ｔ１１２が出力され、受信光モジュール１１０より、受
信モジュールに関する性能監視信号であるＯＰＲ１１３
が出力されると、これら３つの性能監視信号は、ＬＢＣ
１１１がリニアアンプ部１０２で、ＯＰＴ１１２がＬＯ
Ｇアンプ部１０３で、ＯＰＲ１１３がＬＯＧアンプ部１
０４で、それぞれ個別に増幅される。

【００１７】個別に増幅器を持たせる理由は、各入力
が、それぞれ入力レンジが異なる（例えば、ＯＣ−１２
ＳＲ[Short Reach]の場合、ＯＰＴ：−１５〜０［ｄＢ
ｍ］，ＯＰＲ：−２３〜０［ｄＢｍ］のように異なるレ
ンジとなる）ため、各入力レンジに応じて、Ａ／Ｄ変換
の精度が最大となるよう、それぞれ増幅率を設定可能と
するためである。

【００１８】各アンプ１０２〜１０４で増幅されたアナ
ログ信号は、演算処理部１０７からの監視種別（ＬＢＣ
／ＯＰＴ／ＯＰＲ）指定に基づいて、セレクタ１０５で
選択される。選択されたアナログ信号は、ＡＤ変換部１
０６によりＡ／Ｄ変換され、ディジタルデータ化され
る。

【００１９】なお、ＬＢＣについては、演算処理部１０
７にて、以下の式（１）に従って、電流[Ａ]換算され
る。

【００２０】

【数１】 ＬＢＣ = ＬＢＣdata*Ｖmaxlbc/2^(Bit)/Ａlbc/Ｒlbc・・・（１） ここで、ＬＢＣdataは、ＬＢＣのＡ／Ｄ変換結果の１０
進数値データであり、Ｖmaxlbc は、リニアアンプ部１
０２の最大出力電圧［Ｖ］であり、Ａlbcは、リニアア
ンプ部１０２の増幅率であり、Bitは、ＡＤ変換部１０
６の最大ビット幅であり、Ｒlbcは、ＬＢＣモニタＩ／
Ｆの抵抗値［Ω］である。

【００２１】そして、メモリ部１０８に格納されている
出荷時の初期値ディジタルデータ(ＯＰＴ0［dBm］，Ｌ
ＢＣ0［mA］，ＯＰＲ0［dBm］)を使って、監視処理が行
われる。

【００２２】なお、ＬＯＧアンプを使用するには、各増
幅部ごとに、Ｉrefの個別調整等が必要になる。そのた
め、図１２に示した光パフォーマンスモニタでは、ＬＯ
Ｇアンプ部１０３及びＬＯＧアンプ部１０４に対して、
Ｉref個別調整信号１１４、１１５を、それぞれに入力
し、調整可能な構成としている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ＬＯＧアンプを用いた
構成は、広範囲なダイナミックレンジを確保することが
可能であるという利点があるが、レファレンス電流
等、個々のアンプごとに、個別調整が必要であり、対
数演算を行うため部品規模が大きくなってしまう、とい
った欠点がある。

【００２４】本発明の目的は、調整が不要であり、回路
規模も削減可能な光モジュール性能監視方式を提供する
ことにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光モジュー
ル性能監視回路は、光モジュールから出力される性能監
視信号を線形増幅するリニアアンプ部と、前記リニアア
ンプ部の出力をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器
と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力データに応じて、前記リニ
アアンプ部のダイナミックレンジを切り替えるレンジ切
り替え制御部とを備えたことを特徴とする。

【００２６】この場合において、前記リニアアンプ部の
増幅率を可変とし、前記レンジ切り替え制御部は、前記
リニアアンプ部の増幅率を変更することにより、前記リ
ニアアンプ部のダイナミックレンジを切り替えるように
してもよい。

【００２７】また、本発明に係る光モジュールは、外部
から入力される電気信号を光信号に変換して光出力する
送信部と、外部より入力される光入力を電気信号に変換
して出力する受信部と、前記送信部又は受信部から出力
される性能監視信号が入力される前記光モジュール性能
監視回路とを備えたことを特徴とする。

【００２８】この場合において、予め算出された前記性
能監視信号の初期値及び換算係数を格納するメモリ部を
更に備えるようにしてもよい。

【００２９】また、本発明に係る光モジュール性能監視
システムは、前記光モジュールと、前記Ａ／Ｄ変換器の
出力データ及び予め算出された前記性能監視信号の初期
値及び換算係数を用いて、前記性能監視信号の監視を行
う監視制御部とを備えたことを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施の形態について詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明による光パフォーマンスモ
ニタの構成を示す図である。

【００３２】同図に示した光パフォーマンスモニタは、
送信光モジュール１０９及び受信光モジュール１１０よ
り出力される性能アラーム信号（ＬＢＣ１１１、ＯＰＴ
１１２、ＯＰＲ１１３）を監視するものである。

【００３３】同図に示すように、光パフォーマンスモニ
タは、３つのリニアアンプ部２０３，２０４，２０５
と、セレクタ２０６と、ＡＤ変換部２０７と、レンジ切
り替え制御部２０８と、データ処理部２０９と、メモリ
部２１０とを備える。

【００３４】リニアアンプ部２０３は、送信光モジュー
ル１０９から出力されるＬＢＣ１１１を増幅して、セレ
クタ２０６に出力する。リニアアンプ部２０４は、送信
光モジュール１０９から出力されるＯＰＴ１１２を増幅
して、セレクタ２０６へ出力する。リニアアンプ部２０
５は、受信光モジュール１１０から出力されるＯＰＲ１
１３を増幅して、セレクタ２０６へ出力する。

【００３５】セレクタ２０６は、アンプ２０３〜２０５
の出力のいずれかを選択して、ＡＤ変換部２０７に出力
する。ＡＤ変換部２０７は、セレクタ２０６によって選
択されたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換して、レンジ切り
替え制御部２０８に出力する。

【００３６】レンジ切り替え制御部２０８は、ＡＤ変換
部２０７の出力に基づいて、リニアアンプ部２０５に対
してレンジ切替え指示を行う。

【００３７】データ処理部２０９は、ＡＤ変換部２０７
のバイナリデータ出力結果に基づいて、ＬＢＣの初期値
及びＯＰＴ、ＯＰＲ換算係数の算出処理や、算出された
換算係数を使った換算処理等を行う。

【００３８】メモリ部２１０は、データ処理部２０９に
よって利用される性能アラーム信号の初期値や換算係数
等を格納しておくための記憶部である。

【００３９】ここで、リニアアンプ部２０３〜２０５、
セレクタ２０６、ＡＤ変換部２０７、レンジ切り替え制
御部２０８は、ハードウェアで構成され（性能監視ハー
ド処理部２０１）、データ処理部２０９は、ソフトウェ
アで構成される（性能監視ソフト処理部２０２）。

【００４０】次に、上述したような構成を有する光パフ
ォーマンスモニタの動作について説明する。

【００４１】送信光モジュール１０９より、送信モジュ
ールに関する性能監視信号であるＬＢＣ１１１及びＯＰ
Ｔ１１２が出力され、受信光モジュール１１０より、受
信モジュールに関する性能監視信号であるＯＰＲ１１３
が出力されると、これら３つの性能監視信号は、ＬＢＣ
１１１がリニアアンプ部２０３で、ＯＰＴ１１２がリニ
アアンプ部２０４で、ＯＰＲ１１３がリニアアンプ部２
０５で、それぞれ個別に線形増幅される。

【００４２】各アンプ２０３〜２０５で増幅されたアナ
ログ信号は、データ処理部２０９からの監視種別（ＬＢ
Ｃ／ＯＰＴ／ＯＰＲ）指定に基づいて、セレクタ２０６
で選択される。選択されたアナログ信号は、ＡＤ変換部
２０７によりＡ／Ｄ変換され、ディジタルデータ化され
る。

【００４３】図１の構成では、リニアアンプを使用する
ため、ＬＯＧアンプで必要であったＩrefの個別調整信
号が不要となる。また、リニアアンプは、部品規模もＬ
ＯＧアンプに比較して小さいため、回路規模が削減され
る。

【００４４】一方、リニアアンプを使用した場合、ダイ
ナミックレンジに関しては、ＬＯＧアンプに劣るため、
性能監視に必要なダイナミックレンジについて確保する
必要がある。

【００４５】ＯＰＴ及びＬＢＣについては送信モジュー
ルに関する性能監視であるため、一般に、広範囲なダイ
ナミックレンジは要求されないが、ＯＰＲについては受
信モジュールに関する性能監視であり、システム構成
（例えば、伝送距離）により、さまざまなダイナミック
レンジに対応する必要があることから、広範囲なダイナ
ミックレンジが要求される。

【００４６】そこで、本実施形態においては、ＯＰＲの
ダイナミックレンジ確保のために、ＯＰＲ用のリニアア
ンプ部２０５にレンジ切替え器を設けて、増幅率を２段
階に設定できるようにする。

【００４７】図２は、レンジ切替え器を設けたＯＰＲ用
のリニアアンプ部２０５の構成を示す図である。

【００４８】同図に示すように、リニアアンプ部２０５
は、初段アンプ３０２及び２段目アンプ３０３の２段の
アンプから構成されている。

【００４９】そして、２段目アンプ３０３は、２段目の
アンプ３０３の増幅率を決める抵抗常数を切替え可能に
するためレンジ切替え器（スイッチ）３０１を備えてい
る。なお、図２の例では、２段目アンプ３０３にレンジ
切替え器を設けているが、初段アンプ３０２にレンジ切
替え器を設けるようにしてもよい。

【００５０】レンジ切替え器３０１が開放時及び結線時
のとき、リニアアンプ部２０５の増幅率はそれぞれ以下
の値となる。

【００５１】

【数２】 開放時：(-A1)×(-A2) = A1×(R2+R3)/R1・・・（２−１） 結線時：(-A1)×(-A2) = A1× R2/R1 ・・・（２−２） ここで(-A1)及び(-A2)は、それぞれ、初段アンプ３０２
及び２段目アンプ３０３の増幅率で、R1〜R3は２段目ア
ンプ３０３の増幅率を決める抵抗である。

【００５２】式（２−１）及び（２−２）に示すよう
に、レンジ切替え器３０１の開放時の方が、リニアアン
プ部２０５の増幅率は大きくなる。

【００５３】次に、レンジ切替え器３０１の制御（開放
・結線）方法について説明する。このレンジ切替え器３
０１の制御は、ＡＤ変換器２０７の出力値に基づいて、
レンジ切り替え制御部２０８によって自動的に行われ
る。

【００５４】図３は、リニアアンプ部２０５の特性を示
す図である。同図では、横軸が、アンプの入力電流値
（モニタ端子出力電流）[A]を表し、縦軸が、アンプの
出力電圧値（ＡＤ変換部入力）[V]を表す。

【００５５】そして、４０１は、レンジ切替え器３０１
開放時のアンプの入出力特性を示し、４０２はレンジ切
替え器３０１結線時のアンプの入出力特性を示してい
る。

【００５６】アンプの入力が小さい区間では、レンジ切
り替え制御部２０８は、レンジ切替え器３０１を開放状
態にして、ＯＰＲ１１３が入出力特性４０１に従って増
幅されるようにする。一方、入力が大きい区間では、レ
ンジ切り替え制御部２０８は、レンジ切替え器３０１を
結線状態にし、ＯＰＲ１１３が入出力特性４０２に従っ
て増幅されるようにする。

【００５７】そして、切替えの区間には、ヒステリシス
特性を持たせ、入出力特性４０１に従って増幅されてい
るときに、入力がａ点まで達したときには、レンジ切り
替え器３０１を開放状態から結線状態に切り替え、アン
プ出力を、入出力特性４０２のｂ点に切替える。逆に入
出力特性４０２に従って増幅されているときに、入力が
ｃ点まで下がったときには、レンジ切り替え器３０１を
結線状態から開放状態に切り替え、アンプ出力を、入出
力特性４０１のｄ点に切替える。

【００５８】このようなヒステリシス動作により、切替
えレベル付近で切替えが多発し、出力がばたつくことを
抑えることができる。

【００５９】以上の切替え動作により、リニアアンプ部
２０５の入力レンジは、入出力特性４０１及び４０２の
二つのレンジを合わせたものとなり、ＳＯＮＥＴの各種
伝送速度のレンジをカバーするダイナミックレンジを確
保することが可能となる。

【００６０】一方、各モニタ数値は、ＬＢＣについて
は、電流[A]表示とし、ＯＰＴ及びＯＰＲについては、
ｄＢｍ表示で表すことが一般的である。

【００６１】ＯＰＴ及びＯＰＲにＬＯＧアンプを使用し
た場合、アンプ出力は対数換算結果となるが、本実施形
態においては、ＯＰＴ及びＯＰＲに関してもリニアアン
プを使用しているので、外部にて、ＯＰＴ及びＯＰＲの
リニアアンプ出力に対してｄＢｍ換算処理を行う必要が
ある。本実施形態では、性能監視ソフト処理部２０２に
よって、ｄＢｍ換算処理を行う。

【００６２】性能監視ソフト処理部２０２が行う処理
は、出荷時に行われる初期値及び換算係数の算出処理
と、システム運用時に行われる監視処理の２種類の処
理から構成される。

【００６３】まず、出荷時に行われる初期値及び換算係
数の算出処理について説明する。

【００６４】ここでは、具体的には、ＬＢＣの初期値、
ＯＰＴ換算係数及びＯＰＲ換算係数の算出が行われる。

【００６５】図４は、ＬＢＣの初期値算出処理の処理手
順を示したフローチャートである。

【００６６】同図に示すように、ＬＢＣ初期値算出処理
を開始すると（Ｓ５０１）、まず、性能監視ソフト処理
部２０２は、監視種別指定信号を制御して、セレクタ２
０６にＬＢＣを選択出力させる（Ｓ５０２）。

【００６７】次に、性能監視ソフト処理部２０２は、Ｌ
ＢＣの線形増幅・Ａ／Ｄ変換結果であるバイナリデータ
を、性能監視ハード処理部２０１から読み出し（Ｓ５０
３）、読み出した値を、以下の式（３）で電流値ＬＢＣ
0に換算する（Ｓ５０４）。

【００６８】

【数３】 ＬＢＣ0 = ＬＢＣdata0*Ｖmaxlbc/2^(Bit)/Ａlbc/Ｒlbc・・・（３） ここで、ＬＢＣdata0 は、ＬＢＣのＡ／Ｄ変換結果の１
０進数値データであり、Ｖmaxlbc は、リニアアンプ部
２０３の最大出力電圧［Ｖ］であり、Ａlbcは、リニア
アンプ部２０３の増幅率であり、Bitは、ＡＤ変換部２
０７の最大ビット幅であり、Ｒlbcは、ＬＢＣモニタＩ
／Ｆの抵抗値［Ω］である。

【００６９】次に、以上のようにして得られた換算結果
がモジュール仕様範囲内か否かを確認する（Ｓ５０
５）。その結果、問題なければ（Ｓ５０５：Ｙ）、換算
結果ＬＢＣ0をメモリ部２１０に格納し（Ｓ５０６）、
ＬＢＣ初期値算出処理を終了する（Ｓ５０７）。一方、
換算結果がモジュール仕様範囲外であれば（Ｓ５０５：
Ｎ）、異常終了とする（Ｓ５０８）。

【００７０】図５は、ＯＰＴ換算係数算出処理の処理手
順を示したフローチャートである。

【００７１】同図に示すように、ＯＰＴ換算係数算出処
理を開始すると（Ｓ６０１）、監視対象ソフト処理部２
０２は、まず、監視種別指定信号を制御して、セレクタ
２０６にＯＰＴを選択出力させる（Ｓ６０２）。そし
て、性能監視ハード処理部２０１から、ＯＰＴの線形増
幅・Ａ／Ｄ変換結果であるバイナリデータを読み出す
（Ｓ６０３）。

【００７２】次に、別途、パワーメータを使って送信光
モジュール１０９の送光パワーが実測され（Ｓ６０
４）、実測値Ｐopt[dBm]がモジュール仕様範囲内である
か否かが判別される（Ｓ６０５）。

【００７３】その結果、異常であると判別された場合は
（Ｓ６０５：Ｎ）、異常終了する（Ｓ６０９）。一方、
問題なければ（Ｓ６０５：Ｙ）、性能監視ソフト処理部
２０２に実測値Ｐoptが通知され、性能監視ソフト処理
部２０２は、実測値Ｐoptと性能監視ハード処理部２０
１から読み出したバイナリデータＯＰＴdata（１０進数
値）を用いて、以下の式（４）より、換算係数Ｋoptを
算出する（Ｓ６０６）。

【００７４】

【数４】 Ｋopt = 10^(Ｐopt/10)/ＯＰＴdata・・・（４） そして、以上のようにして得られた換算係数Ｋoptをメ
モリ部２１０に格納し（Ｓ６０７）、ＯＰＴ換算係数算
出処理を終了する（Ｓ６０８）。

【００７５】図６は、ＯＰＲ換算係数算出処理の処理手
順を示したフローチャートである。

【００７６】同図に示すように、ＯＰＲ換算係数算出処
理を開始すると（Ｓ７０１）、性能監視ソフト処理部２
０２は、監視種別指定信号を制御して、セレクタ２０６
にＯＰＲを選択出力させる（Ｓ７０２）。そして、性能
監視ハード処理部２０１から、ＯＰＲの線形増幅・Ａ／
Ｄ変換結果であるバイナリデータを読み出す（Ｓ７０
３）。

【００７７】次に、別途、パワーメータを使って受光パ
ワーが実測され（Ｓ７０４）、実測値Ｐopr［dBm］が性
能監視ソフト処理部２０２に通知される。性能監視ソフ
ト処理部２０２は、実測値Ｐoprと性能監視ハード処理
部２０１から読み出したバイナリデータＯＰＲdata（１
０進数値）を用いて、以下の式（５）より、換算係数Ｋ
oprを算出する（Ｓ７０５）。

【００７８】

【数５】 Ｋopr = 10^(Ｐopr/10)/ＯＰＲdata・・・（５） 次に、ＯＰＲの換算の確認を行うため、受光パワーを変
化させて、変化させた受光パワーを実測し、その実測値
Ｐtest[dBm]と、そのときの換算結果との比較を行う。

【００７９】そのため、まず、得られた換算係数Ｋopr
を用いて、以下の式（６）により、ｄＢｍ換算を行う
（Ｓ７０６）。

【００８０】

【数６】 ＯＰＲ_1 = 10*log(Ｋopr*ＯＰＲdata_1)・・・（６） ここで、ＯＰＲdata_1は、Ｐoprと異なる受光レベルＰt
est受光時に性能監視ハード処理部２０１から読み出し
たバイナリデータ（１０進数値）であり、ＯＰＲ_1は、
換算結果である。

【００８１】そして、実測値Ｐtestと換算結果ＯＰＲ_1
とを比較する（Ｓ７０７）。その結果、実測値Ｐtestと
換算結果ＯＰＲ_1が一致し、問題なければ（Ｓ７０７：
Ｙ）、換算係数Ｋoprをメモリ部２１０に格納し（Ｓ７
０８）、ＯＰＲ換算係数算出処理を終了する（Ｓ７０
９）。一方、実測値Ｐtestと換算結果ＯＰＲ_1が一致し
なければ（Ｓ７０７：Ｎ）、異常終了とする（Ｓ７１
０）。

【００８２】以上のようにして、出荷時において、ＬＢ
Ｃ初期値及びＯＰＴ／ＯＰＲ換算係数が計算され、メモ
リ部２１０に格納される。

【００８３】次に、メモリ部２１０の構成について説明
する。メモリ部２１０は、例えば、不揮発性メモリで構
成される。

【００８４】図７は、メモリ部２１０の構成を示す図で
ある。同図に示すように、メモリ部２１０は、設備管理
情報格納部８０１を備え、設備管理情報格納部８０１に
は、性能監視換算用データ格納部８０２が設けられてい
る。

【００８５】同図に示すように、設備管理情報格納部８
０１には、設備管理情報として、パッケージ（回路基
板）に関する管理情報（製品識別コード、製造年月日、
版数）が格納されている。

【００８６】また、性能監視換算用データ格納部８０２
には、前述した手順で算出された、（１）ＬＢＣ初期値
ＬＢＣ0、（２）ＯＰＴ換算係数Ｋopt、（３）ＯＰＲ換
算係数Ｋoprが格納される。

【００８７】このように、設備管理情報格納部８０１内
部に、性能監視換算用データも格納することによって、
パッケージ毎に管理情報を一元管理することが可能にな
る。

【００８８】次に、このＬＢＣ初期値・ＯＰＴ／ＯＰＲ
換算係数を使用したシステム運用時の監視処理について
説明する。

【００８９】図８は、システム運用時の監視処理の処理
手順を示したフローチャートである。

【００９０】まず、監視処理を開始する前に、ＯＰＴ初
期値ＯＰＴ0およびＯＰＲ初期値ＯＰＲ0の算出を行う
（Ｓ９０２〜Ｓ９０８）。監視処理に先立ち、受光・送
光レベル初期値を算出するのは、受光・送光レベルが、
装置の設置状況（対向の伝送装置のモジュール性能・距
離・ファイバ長等）に依存するためである。

【００９１】そのため、性能監視を開始すると、まず、
出荷時にあらかじめメモリ部２１０に格納しておいたＬ
ＢＣ初期値・ＯＰＴ／ＯＰＲ換算係数ＬＢＣ0、Ｋopt、
Ｋoprを読み出す（Ｓ９０２）。

【００９２】次に、監視制御ソフト処理部２０２は、セ
レクタ２０６でＯＰＴを選択し（Ｓ９０３）、性能監視
ハード処理部２０１からＯＰＴの線形増幅・Ａ／Ｄ変換
結果であるバイナリデータＯＰＴdata0を読み出す（Ｓ
９０４）。そして、読み出したＯＰＴdata0（１０進
値）と、換算係数Ｋoptより、以下の式（７）に従っ
て、ＯＰＴ初期値ＯＰＴ0を算出する（Ｓ９０５）。

【００９３】

【数７】 ＯＰＴ0 = 10*log(Ｋopt*ＯＰＴdata0)・・・（７） ＯＰＲについても同様に初期値ＯＰＲ0の算出を行う。
すなわち、性能監視ソフト処理部２０２は、セレクタ２
０６でＯＰＲを選択し（Ｓ９０６）、性能監視ハード処
理部２０１からＯＰＲの線形増幅・Ａ／Ｄ変換結果であ
るバイナリデータＯＰＲdata0（１０進数値）を読み出
し（Ｓ９０７）、ＯＰＲdata0と、換算係数Ｋoprより、
以下の式（８）に従って、ＯＰＲ初期値ＯＰＲ0を算出
する。

【００９４】

【数８】 ＯＰＲ0 = 10*log(Ｋopr*ＯＰＲdata0)・・・（８） 以上により、ＯＰＴ初期値ＯＰＴ0およびＯＰＲ初期値
ＯＰＲ0の算出が終わると、次に、ＬＢＣ監視、ＯＰＴ
監視、ＯＰＲ監視の処理ブロックに移行する（Ｓ９０９
〜Ｓ９１１）。

【００９５】図９は、ＬＢＣ監視、ＯＰＴ監視、ＯＰＲ
監視の各監視処理の詳細を示す図である。各監視処理
は、同様の処理なので、ここではＬＢＣ監視処理Ｓ９０
９についてのみ説明する。

【００９６】同図に示すように、ＬＢＣ監視を開始する
と（Ｓ９１２）、性能監視ソフト処理部２０２は、セレ
クタ２０６でＬＢＣを選択し（Ｓ９１３）、性能監視ハ
ード処理部２０１からＬＢＣの線形増幅・Ａ／Ｄ変換結
果であるバイナリデータＬＢＣdata（１０進数値）を読
み出し（Ｓ９１４）、以下の式（９）に従って、現時刻
でのＬＢＣを算出する（Ｓ９１５）。

【００９７】

【数９】 ＬＢＣ = ＬＢＣdata*Ｖmaxlbc/2^(Bit)/Ａlbc/Ｒlbc・・・（９） ここで、Ｖmaxlbc は、リニアアンプ部２０３の最大出
力電圧［Ｖ］であり、Ａlbc は、リニアアンプ部２０３
の増幅率であり、Bitは、ＡＤ変換部２０７の最大ビッ
ト幅であり、Ｒlbcは、ＬＢＣモニタＩ／Ｆの抵抗値
［Ω］である。

【００９８】そして、初期値からの変動量ＬＢＣ／ＬＢ
Ｃ0が許容範囲内であるかどうか判定し（Ｓ９１６）、
許容範囲内であれば（Ｓ９１６：Ｙ）、アラーム発生中
の場合にはアラーム解除を行い、ＬＢＣ監視を終了する
（Ｓ９１７）。一方、許容範囲内になければ（Ｓ９１
６：Ｎ）、ＬＢＣアラームを発生し、システム運用者に
警告を発する（Ｓ９１８）。ＯＰＴ監視処理Ｓ９１０、
ＯＰＲ監視処理Ｓ９１１についても同様に監視を行い、
常時、３つの監視処理Ｓ９０９〜Ｓ９１１を繰り返す。

【００９９】次に、本発明による性能監視回路を内蔵し
た光モジュールについて説明する。

【０１００】本発明により、性能監視回路の回路規模が
削減され、また増幅部の調整が不要となるため、性能監
視回路の光モジュールへの搭載が可能になる。

【０１０１】図１０は、送受一体型の光モジュールの内
部に前述した性能監視ハード処理部２０１を内蔵させた
例を示す図である。

【０１０２】同図に示すように、光モジュール１００１
は、送信部１００２と、受信部１００３と、性能監視ハ
ード処理部２０１とから構成される。

【０１０３】送信部１００２は、光送信モジュールとし
ての機能ブロックであり、ＬＤモジュール１００４と、
ＬＤドライバ１００５と、ＡＰＣ（Auto Power Contro
l）１００６と、ＬＢＣＩ／Ｆ１００７と、ＯＰＴＩ／
Ｆ１００８とを備える。

【０１０４】受信部１００３は、光受信モジュールとし
ての機能ブロックであり、ＰＤ（Photo Diode）前処理
部１００９と、ポストアンプ１０１０と、光入力断アラ
ームＩ／Ｆ１０１１と、識別再生回路１０１２と、クロ
ックタイミング部１０１３と、ＯＰＲＩ／Ｆ１０１４と
を備える。

【０１０５】光モジュール１００１は、送信部１００２
により、外部から入力される電気信号（データ入力）を
光信号に変換後、光出力する。なお、外部からのシャッ
トダウン入力がある場合には、光出力を停止する。

【０１０６】また、光モジュール１００１は、受信部１
００３により、外部から入力される光入力を電気信号に
変換後、データおよび光信号より抽出したクロックを出
力する。なお、光入力断の場合には、光入力断アラーム
を出力する。

【０１０７】さらに上記の動作に加え、外部の性能監視
ソフト処理部２０２と連動することによって、性能監視
を行うことが可能になる。

【０１０８】性能監視ハード処理部２０１は、ＬＢＣＩ
／Ｆ１００７の出力ＬＢＣとＯＰＴＩ／Ｆ１００８の出
力ＯＰＴとＯＰＲＩ／Ｆ１０１４の出力ＯＰＲの３つの
性能アラーム信号を入力信号とし、線形増幅・Ａ／Ｄ変
換処理を行い、得られたバイナリデータを、光モジュー
ル１００１の外部にある性能監視ソフト処理部２０２に
渡す。性能監視ソフト処理部２０２は、前述した初期値
・ｄＢｍ換算係数の算出、ｄＢｍ換算処理を行うことに
よって性能監視を行う。

【０１０９】次に、本発明による光モジュール性能監視
方式を採用した光伝送装置（通信装置）について説明す
る。

【０１１０】図１１は、本発明による光モジュール性能
監視方式を採用した光伝送装置の構成を示す図である。
同図において、前述したものと同様の構成要素には、同
じ符号を付してある。

【０１１１】同図に示すように、光伝送装置１１００１
は、装置制御部１１００２と、低速光インタフェース部
１１００３と、スイッチ部１１００４と、高速光インタ
フェース部１１００５とから構成され、各部は、バス１
１０２０によって、接続されている。

【０１１２】光伝送装置１１００１は、伝送装置として
の主信号導通機能を有する。すなわち、受信した低速光
信号を、低速光インタフェース部１１００３にて光信号
から電気信号に変換し、スイッチ部１１００４を介し
て、高速光インタフェース部１１００５にて、再び電気
信号から光信号に変換し、高速光信号として送出する。
また、受信した高速光信号を、高速光インタフェース部
１１００５にて光信号から電気信号に変換し、スイッチ
部１１００４を介して、低速光インタフェース部１１０
０３にて、再び電気信号から光信号に変換し、低速光信
号として送出する。

【０１１３】装置制御部１１００２は、光伝送装置１１
００１全体の制御を行うもので、装置制御用のＮＥ（Ne
twork Element）ソフトウェアを実行するＮＥソフト処
理部１１００６と、バスインタフェース部１１００７と
を備える。

【０１１４】低速光インタフェース部１１００３は、送
信光モジュール１０９と、受信光モジュール１１０と、
性能監視ハード処理部２０１と、メモリ部２１０と、バ
スインタフェース部１１０１２とを備える。

【０１１５】スイッチ部１１００４は、バスインタフェ
ース部１１００８を備える。高速光インタフェース部１
１００５は、バスインタフェース部１１００９と、送信
光モジュール１１０１０と、受信光モジュール１１０１
１とを備える。

【０１１６】なお、ここでは、低速光インタフェース部
１１００３にのみ、性能監視ハード処理部２０１及びメ
モリ部２１０を設けているが、高速光インタフェース部
１１００５にも、性能監視ハード処理部２０１及びメモ
リ部２１０を設けるようにしてもよい。

【０１１７】装置制御部１１００２のＮＥソフト処理部
１１００６は、バス１１０２０を介して、低速光インタ
フェース部１１００３、スイッチ部１１００４及び高速
光インタフェース部１１００５と通信することが可能で
ある。

【０１１８】ＮＥソフトウェア処理部１１００６は、前
述した性能監視ソフト処理部２０２の機能を実現するも
のであり、メモリ部２１０に格納されている換算係数等
にアクセスして、前述したような性能監視処理を実行す
る。

【０１１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、レンジ切替え機能を具備する線形増幅器を利用す
ることにより、調整不要で回路規模を削減させた光モジ
ュール性能監視方式が実現可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光パフォーマンスモニタの構成
を示すブロック図である。

【図２】 レンジ切替え機能を備えたリニアアンプ部の
構成を示す図である。

【図３】 レンジ切替え器の制御方法を説明するための
図である。

【図４】 ＬＢＣの初期値算出処理のフローチャートで
ある。

【図５】 ＯＰＴ換算係数算出処理のフローチャートで
ある。

【図６】 ＯＰＲ換算係数算出処理のフローチャートで
ある。

【図７】 メモリ部２１０の構成を示す図である。

【図８】 システム運用時の性能監視処理のフローチャ
ートである。

【図９】 システム運用時の性能監視処理のフローチャ
ートである。

【図１０】 本発明による性能監視回路を内蔵した光モ
ジュールの構成を示すブロック図である。

【図１１】 本発明による性能監視方式を適用した光伝
送装置のブロック図である。

【図１２】 光パフォーマンスモニタの構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０２，２０３，２０４，２０５ リニアアンプ部 １０３，１０４ ＬＯＧアンプ部 １０５，２０６ セレクタ １０６，２０７ ＡＤ変換部 １０７ 演算処理部 １０８，２１０ メモリ部 １０９ 送信光モジュール １１０ 受信光モジュール １１１ ＬＢＣモニタ出力 １１２ ＯＰＴモニタ出力 １１３ ＯＰＲモニタ出力 １１４，１１５ Iref個別調整信号 ２０１ 性能監視ハード処理部 ２０２ 性能監視ソフト処理部 ２０８ レンジ切り替え制御部 ２０９ データ処理部 ３０１ レンジ切替え器 ３０２ 初段アンプ ３０３ ２段目アンプ ８０１ 設備管理情報格納部 ８０２ 性能監視換算用データ格納部 １００１ 性能監視回路内蔵光モジュール １００２ 送信部 １００３ 受信部 １００４ ＬＤモジュール １００５ ＬＤドライバ １００６ ＡＰＣ １００７ ＬＢＣＩ／Ｆ １００８ ＯＰＴＩ／Ｆ １００９ ＰＤ−Ｐｒｅ １０１０ ポストアンプ １０１１ 光入力断アラームＩ／Ｆ １０１２ 識別再生回路 １０１３ クロックタイミング １０１４ ＯＰＲモニタＩ／Ｆ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 俊彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町180番地 日 立通信システム株式会社内 (72)発明者 村上 裕美 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 竹内 順一 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 渡部 謙太郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 須佐 秀樹 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 岡本 亨 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 Ｆターム(参考） 5F073 BA01 EA27 FA01 GA02 GA12 GA15 GA35

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光モジュールから出力される性能監視信
   号を線形増幅するリニアアンプ部と、 前記リニアアンプ部の出力をデジタルデータに変換する
   Ａ／Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力データに応じて、前記リニアア
   ンプ部のダイナミックレンジを切り替えるレンジ切り替
   え制御部とを備えたことを特徴とする光モジュール性能
   監視回路。
2. 【請求項２】 前記リニアアンプ部は、増幅率が可変で
   あり、 前記レンジ切り替え制御部は、前記リニアアンプ部の増
   幅率を変更することにより、前記リニアアンプ部のダイ
   ナミックレンジを切り替えることを特徴とする請求項１
   に記載の光モジュール性能監視回路。
3. 【請求項３】 外部から入力される電気信号を光信号に
   変換して光出力する送信部と、 外部から入力される光入力を電気信号に変換して出力す
   る受信部と、 前記送信部又は受信部から出力される性能監視信号が入
   力される請求項１又は請求項２に記載の光モジュール性
   能監視回路とを備えたことを特徴とする光モジュール。
4. 【請求項４】 予め算出された前記性能監視信号の初期
   値及び換算係数を格納するメモリ部を更に備えたことを
   特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載の光モジュ
   ールと、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力データ及び予め算出された前記
   性能監視信号の初期値及び換算係数を用いて、前記性能
   監視信号の監視を行う監視制御部とを備えたことを特徴
   とする光モジュール性能監視システム。