JP2002296110A - 光レベルモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバを用いたアナログ光伝送装置で
は、光ファイバ経由で受信した光信号のレベルを詳しく
モニタできるようにする。 【解決手段】 光−電気変換部３３の出力を増幅部３４
で増幅し、この出力をＡ／Ｄ変換器４０でディジタル信
号に変換する。制御部３９は、ディジタル信号の値に対
応した光信号レベルを格納した変換テーブル３９を用い
て、受信した光信号レベルを求め、制御部３７はこのレ
ベルを表示部３８へ表示する。これにより、光コネクタ
の勘合不具合や光ファイバ端の汚れによる光信号レベル
の小さい低下も検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ケーブルを介し
て受信した光信号のレベルのモニタするための光レベル
モニタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】副搬送波アナログ光伝送方式は、光ファ
イバを用いているので広帯域・低損失であること、無線
周波数信号を直接変調して伝送することができるなどの
利点を持ち、携帯電話やＣＡＴＶ等の中継増幅装置の伝
送方式として用いられている。図２に携帯電話方式に適
用した場合を示す。携帯電話では、ビル内、地下鉄の
駅、トンネル内など無線基地局の電波が届かないところ
がある。そのような場所でサービスを可能とするため
に、図２に示すように親局と子局を設け、携帯電話のサ
ービスエリア内の不感地帯（屋内又は屋外）へ子局を配
置する。無線基地局からの高周波無線信号（電気信号）
は親局にて光信号に変換され、光ファイバ経由で子局に
伝送される。子局では受信した光信号を光−電気変換し
てもとの高周波無線信号を得、不感地帯であるサービス
エリアへ電波として送出する。また逆に子局では、サー
ビスエリアからの電波を受信し、高周波無線信号を電気
−光変換し、その光信号を光フアイバで親局に伝送して
いる。

【０００３】このようなシステムでは、受信側の光ファ
イバを親局または子局へ最初に接続する場合、受信側の
光フアイバ端の光出力を確認し、光ファイバの品質を確
認後に、親局または子局の装置へ接続するが、稼働後
に、なんらかのトラブルによる光ファイバの切断等で装
置の光入力レベルが低下する場合を考え、常時光レベル
を監視する光レベルモニタ装置も設けている。従来の光
レベルモニタ装置の構成を図３に示す。図３の光レベル
モニタ装置は、親局でも子局でも同じ構成である。接続
されている相手の局からの光信号は光ファイバ１１を経
由して受信されている。光ファイバ１１の出力は光コネ
クタ１２を経て光−電気変換部１３に接続される。光レ
ベルモニタ装置は、この光−電気変換部１３の出力をモ
ニターする。すなわち、親局または子局の光−電気変換
部１３の出力は演算増幅器等で構成された増幅部１４で
増幅され、比較部１５であらかじめ設定した基準電圧と
比較され、判定部１６で受信光信号レベルが正常か異常
かを判断できる信号として制御部１７に送られる。制御
部１７では、正常／異常の受信光信号レベルの状態を保
守、初期設定等に使用する表示部１８へ表示している。
この光レベルモニタ装置では、比較部１５に入力する基
準電圧の値を変更することで、受信光信号レベルの正常
／異常のしきい値を設定でき、光ファイバの未接続や光
ファイバの切断等の異常で著しく受信光信号レベルが低
下したことの判定に用いられている

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この光
伝送装置を運用していると、光ファイバと装置を接続し
ている光コネクタ１２の接続不良や光ファイバ端の汚れ
等で光−電気変換部１３に入力される光信号レベルが低
下してくることがある。図２に示す光レベルモニタ装置
では、著しく光信号レベルが低下すれば検出できるが、
コネクタの接続不良、汚れ等によりレベル低下が生じて
も、そのレベル低下が異常と判断される閾値よりも小さ
ければ、正常と見なされ、汚れなどにより生じたレベル
低下は検出することができない。しかし、この光信号レ
ベルが低下した状態は、光−電気変換部１３の出力であ
る電気信号の電圧が低下するのみにとどまらず、反射等
によるノイズの増加、歪の発生などの原因ともなる。こ
のため、運用状態で、受信光信号レベルが正常か異常か
の判断結果のみを表示部１８に表示するだけでなく、受
信信号レベルそのものの値を検出して表示する光レベル
モニタ装置が望まれていた。

【０００５】本発明の目的は、光ファイバの切断、光コ
ネクタ未接続など著しく受信光信号レベルが低下したこ
との検出にとどまらず、光コネクタの接続不良や汚れ等
によるわずかな受信光信号レベルの低下をも検出可能な
光レベルモニタ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、光ファイバを介して送信されてきた光
信号を光−電気変換手段により電気信号に変換したとき
の信号レベルを検出することにより、受信光レベルをモ
ニタする光レベルモニタ装置において、光−電気変換手
段の出力電圧があらかじめ定めた基準電圧以上であるか
否かを比較判定する比較判定手段と、この手段による判
定結果を表示部に表示する第１の表示手段と、光−電気
変換手段の出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換手段と、この手段からのディジタル信号の値から受
信光レベルを求めるレベル算出手段と、この手段により
求められた受信光レベルを表示部に表示する第２の表示
手段とを備えたことを特徴とする光レベルモニタ装置を
提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の光レベルモニタ装置
の構成図である。図１の光レベルモニタ装置は、図３と
同様、親局でも子局でも同じ構成である。接続されてい
る相手の局からの光信号は光ファイバ３１を経由して受
信されている。光ファイバ３１の出力は光コネクタ３２
を経て光−電気変換部３３に接続される。光レベルモニ
タ装置は、この光−電気変換部３３の出力をモニターす
る。すなわち、親局または子局の光−電気変換部３３の
出力を増幅部３４で取り出し、比較部３５で基準電圧と
比較し、その出力を判定部３６で判定し、制御部３７で
判定結果を表示部３８に表示している。また増幅部３４
の出力はＡ／Ｄ変換部４０でディジタル信号にする。制
御部３７はディジタル信号の値に対応する光信号レベル
の値を記述した変換テーブル３９を持ち、Ａ／Ｄ変換部
４０の出力のディジタル信号のデータ値から変換テーブ
ル３９を用いて光信号レベルを求め、表示部３８に表示
する。

【０００８】ここで、増幅部３４の出力電圧Ｖ１は次式
で与えられる。

【数１】 例えば、具体的な値として受信した光信号レベルが２ｍ
Ｗ、光−電気変換部３３の変換効率が９０％、負荷抵抗
が５００Ω、増幅部３４の利得を２とすると、増幅部３
４の出力電圧Ｖ１は、

【数２】 となる。比較部３５ではこの電圧を、基準電圧Ｖ２と比
較する。通常時の増幅器出力Ｖ１が（数２）で与えられ
る値１．８Ｖとし、この電圧から半分以下に低下したと
きに表示部３８に異常と表示しようと思えば、基準電圧
Ｖ２として０．９Ｖを用いればよい。基準電圧Ｖ２を変
更することで、異常表示のしきいちを変更することが出
来る。

【０００９】次に、変換テーブル３９について説明す
る。図４は変換テーブル３９の内容を示す図である。Ａ
／Ｄ変換部４０は２進データでＡ／Ｄ変換結果を制御部
３７に送出する。Ａ／Ｄ変換部４０として８ビットのＡ
／Ｄ変換器を用いると分解能は２５６で、Ａ／Ｄ変換器
に加える基準電圧を２．５Ｖとすると、１ビット当りの
電圧は、２．５／２５６＝０．００９７６Ｖとなる。図
４の最初の項は、２進（ＢＩＮ）Ａ／Ｄ変換データで、
２番目の項は、それを１６進（ＨＥＸ）で表示したもの
であり、３番目の項は１０進表示（ＤＥＣ）である。４
番目の項は、ディジタル値に対応するアナログ電圧であ
る。すなわち、２進で“１０１１１００１”（１６進で
は“Ｂ９”、１０進では“１８５”である）がＡ／Ｄ変
換部４０から出力され、制御部３７に入力されると、Ａ
／Ｄ変換部４０の入力にはＶ１＝１．８１０６４Ｖが加
わったことを示している。

【００１０】図４の５番目の項が受信光信号レベルの値
である。表示部３８にはこの値を表示するものとする。
Ａ／Ｄ変換部４０の入力電圧、すなわち増幅部３４の出
力電圧と光ファイバから受信した光信号レベルの関係は
（数１）で与えられるから、この式から受信した光信号
のレベルＰを求めることができる。具体的な値として増
幅部３４の出力電圧をＶ１とすれば、光−電気変換部３
３の変換効率が９０％、負荷抵抗が５００Ω、増幅部３
４の利得を２とすると、

【数３】 で求められる。図４でＡ／Ｄ変換部４０から“Ｂ９”
（ＨＥＸ）が制御部３７に入力されると、制御部３７は
変換テーブル３９にアクセスし、“Ｂ９”に対応する光
信号レベルの値として２．００７３ｍＷを読みだし、表
示部３８に表示する。表示する内容が光信号レベルだけ
でよければ、変換テーブル３９の内容は、図４に示した
データの全てを持つ必要はなく、２進ディジタルデータ
（ＤＩＮ）もしくは１６進値（ＨＥＸ）と対応する光信
号レベルの値のみでよく、１０進値、増幅部３４の出力
電圧はなくてもよい。

【００１１】次に本発明の動作例を説明する。Ａ／Ｄ変
換部４０は８ビットのＡ／Ｄ変換器を使用し、変換テー
ブル３９は図４に示すものとする。また比較部３５に与
えられる基準電圧Ｖ２は１Ｖとする。このとき、増幅部
３４の出力Ｖ１が１．８Ｖであったとすると、その電圧
は比較部３５に加わり、基準電圧１Ｖと比較される。比
較方法はＶ１とＶ２の差を求めるとものとすると、１．
８Ｖと１Ｖの差である０．８Ｖが判定部３６に加わる。
これは正の値であるので、判定部３６は正常な値と判定
し、それを制御部３７に伝える。制御部３７では判定部
３６からの指示に従い、表示部３８に「正常」の文字表
示を行う。また、増幅部３４の出力はＡ／Ｄ変換部４０
でディジタル信号に変換され、２進で“１０１１１００
１”（ＨＥＸで“Ｂ９”）となる。この値が制御部３７
に加わるので、制御部３７はこの値をもとに変換テーブ
ル３９にアクセスし、対応する光信号レベルとして２．
００７３ｍＷを読みだし、表示部３８に表示する。

【００１２】もし増幅部３４の出力Ｖ１が１．３５７４
Ｖだとすると、比較部３５はこれと基準電圧１Ｖとの差
０．３５７４Ｖを算出し、判定部３６に送る。これは正
の値であるので、判定部３６は正常な値と判定し、それ
を制御部３７に伝える。制御部３７では判定部３６から
の指示に従い、表示部３８に「正常」の文字表示を行
う。また、増幅部３４の出力はＡ／Ｄ変換部４０でディ
ジタル信号に変換され、２進で“１０００１０１１”
（ＨＥＸで“８Ｂ”）となる。制御部３７はこの値をも
とに変換テーブル３９にアクセスし、対応する光信号レ
ベルとして１．５０８２ｍＷを読みだし、表示部３８に
表示する。保守者はこの値を見て、「正常」と表示され
ているので緊急状態ではないが、光信号のレベルは約
１．５ｍＷと通常の表示値である２ｍＷに比較し、大幅
に劣化していることを知り、コネクタの接続不良や光フ
ァイバ端が汚れてきたのではないかと判断することが出
来る。

【００１３】もし増幅部３４の出力Ｖ１が０．０２Ｖだ
とすると、比較部３５はこれと基準電圧１Ｖとの差−
０．９８Ｖを算出し、判定部３６に送る。これは負の値
であるので、判定部３６は異常な値と判定し、それを制
御部３７に伝える。制御部３７では判定部３６からの指
示に従い、表示部３８に「異常」の文字表示を行う。表
示だけでなく必要により警報を発生してもよい。また増
幅部３４の出力はＡ／Ｄ変換部４０でディジタル信号に
変換され２進で“００００００１０”（ＨＥＸで
“２”）となる。この値が制御部３７に加わるので、制
御部３７はこの値をもとに変換テーブル３９にアクセス
し、対応する光信号レベルとして０．０２１７ｍＷを読
みだし、表示部３８に表示する。保守者は、「異常」と
表示されているので緊急状態であることを知るととも
に、光信号レベルが約０．０２ｍＷと異常に少ないの
で、光ファイバの断線かコネクタが外れたかなどと考え
てその対策を至急にとることになる。

【００１４】以上の説明では、Ａ／Ｄ変換部４０の出力
のディジタル値から光信号レベルを求める方法として変
換テーブル３９を用いた。もし制御部３７で数値計算を
行うことができれば、変換テーブル３９を使用する必要
はない。図４の説明で用いた計算式、即ち（数２）を
（受信した光信号のレベル）について解いた（数３）の
ような数式を用いて、直接Ａ／Ｄ変換部４０の出力から
光信号のレベルを計算することができる。また、変換テ
ーブル３９の数値例は、原理を示すために小数点以下４
桁の値を示したが、実際の有効数字としては２桁ないし
３桁程度であるので、細かな変換テーブル３９は不要で
ある。

【００１５】

【発明の効果】本発明により、光レベルモニタ装置の表
示を「正常」「異常」の２値表示だけでなく、光ファイ
バからの受信光信号レベルを数値として表示できるの
で、光ファイバコネクタの接続不良、光ファイバ端の汚
れなどを、「正常」表示であっても光信号レベルが低下
していることで判断でき、異常表示になる前に点検保守
が可能となり、光伝送装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光レベルモニタ装置の構成例を示すブ
ロック図である。

【図２】アナログ光伝送を用いた中継システムの説明図
である。

【図３】従来の光レベルモニタ装置の構成図である。

【図４】変換テーブルの例を示す図である。

【符号の説明】

１１、３１ 光ファイバ １２、３２ 光コネクタ １３、３３ 光−電気変換部 １４、３４ 増幅部 １５、３５ 比較部 １６、３６ 判定部 １７、３７ 制御部 １８、３８ 表示部 ３９ 変換テーブル ４０ Ａ／Ｄ変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G065 AA04 BA01 BB02 BC03 BC10 BC14 BC28 BD06 CA29 CA30 DA05 DA13 5K002 AA03 DA04 EA05 FA01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを介して送信されてきた光信
   号を光−電気変換手段により電気信号に変換したときの
   信号レベルを検出することにより、受信光レベルをモニ
   タする光レベルモニタ装置において、 光−電気変換手段の出力電圧があらかじめ定めた基準電
   圧以上であるか否かを比較判定する比較判定手段と、こ
   の手段による判定結果を表示部に表示する第１の表示手
   段と、光−電気変換手段の出力信号をディジタル信号に
   変換するＡ／Ｄ変換手段と、この手段からのディジタル
   信号の値から受信光レベルを求めるレベル算出手段と、
   この手段により求められた受信光レベルを表示部に表示
   する第２の表示手段とを備えたことを特徴とする光レベ
   ルモニタ装置。