JP2005151479A - 光モジュール性能監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ハードウェアに大きな変更を加えずに、高速でＬＯＳ検出を行う光モジュール性能監視システムを提供する。
【解決手段】 受信光モジュール１０２からの出力信号ＯＰＲを増幅する第１のアンプ部１０５と、送信光モジュール１０１からの出力信号ＬＢＣ、ＯＰＴを増幅する第２のアンプ部１０３、１０４と、第１及び第２のアンプ部から出力される信号を多重信号に変換するセレクタ１０６と、セレクタから出力される信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１０７と、Ａ／Ｄ変換器からの出力信号を分離する変換器１０８と、光入力パワーの低下の許容値を記憶する記憶部１１２と、変換器から出力される信号のうち、受信光モジュールからの出力に対応する信号と、記憶部に記憶される許容値とを比較し、受信光モジュールからの出力に対応する信号が許容値より小さくなると警報を発する検知部１１３とを備えるシステム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光モジュール性能監視システムに関し、特に、光入力パワーのモニタ結果を利用した光モジュール性能監視システムに関する。

長距離伝送に対応した光モジュールの需要増加に伴い、これらの光モジュールの送光、受光レベルを監視するための光デバイスモニタが種々提案されている。例えば、図３は、特許文献１に記載されている従来の光モジュール性能監視システムを示し、以下、この光モジュール性能監視システムの構成及び動作について説明する。

受信光モジュール１０２は、光入力パワーに比例した電圧（ＯＰＲ：Optical Power Received）を出力する。このＯＰＲは、アンプ部１０５によって増幅された後、他の性能監視信号、すなわちレーザーダイオードバイアス電流値（ＬＢＣ：Laser-Bias-Current）監視信号、及び光出力パワー（ＯＰＴ：Optical Power Transmitted ）監視信号とともに３：１セレクタ１０６で多重され、ＡＤ変換部２０２に入力される。

ＡＤ変換部２０２内では、多重されたアナログ値の性能監視信号を、Ａ／Ｄ変換器１０７でデジタル値に変換し、１：３変換器１０８で再び個々の性能監視信号に分離する。そして、デジタル値に変換され、分離されたＯＰＲは、一度レジスタ１１１（ＲＥＧ３）に格納され、性能監視ソフト処理部２０３からＣＰＵバス３０３経由で読み出されるのを待つ。

メモリ１１５には、予め算出されている換算係数（アンプ部での増幅のキャンセルと、“ｍＶ”単位のＯＰＲのデジタル値を“ｄＢｍ”単位に変換するための定数）と、光入力パワー低下の許容値、すなわち、入力断（ＬＯＳ：Loss of Signal）警報の閾値が格納されており、性能監視ソフト処理部２０３は、本回路に電源が投入された立ち上げ時に、ＣＰＵバス３０３経由でこれらの値をメモリ１１５から読み出し、データ処理１１４内のメモリ空間に格納する。

本回路が立ち上がった後、性能監視ソフト処理部２０３は、ＣＰＵバス３０３上に接続されているレジスタ１０９（ＲＥＧ１）〜レジスタ１１１（ＲＥＧ３）を一定周期で順番に読み出し、各レジスタ１０９〜１１１内に格納されている値を、同じくデータ処理１１４内のメモリ空間に書き込む。

その結果、レジスタ１１１（ＲＥＧ３）に格納されたＯＰＲのデジタル値は、データ処理部１１４内に取り込まれ、そこで換算係数を使用してソフトウェアにより演算処理され、“ｄＢｍ”単位の値に変換され、ＯＰＲモニタとしてユーザーに通知される。データ処理部１１４では、それと同時に“ｄＢｍ”単位に変換されたＯＰＲの値と、メモリ１１５から読み出したＬＯＳ警報の閾値を比較し、ＯＰＲの値が閾値を下回るとＬＯＳ警報をユーザーに通知する。

特開２００２−７６５２４号公報

上記ＬＯＳ警報は、光インタフェースの入力信号が断になった時に、不安定なデータを下流に流さないようにするため、できるだけ速く警報であることを検出し、下流へのデータをマスクするアクションを起こす必要があり、光入力断からＬＯＳ警報検出まで高速であることが求められる。しかし、上記特許文献１に記載の技術等の従来の光モジュール性能監視システムでは、以下の理由によってＬＯＳ警報検出を高速で行うのが困難である。

従来の技術では、ソフトウェアによる演算処理を行い、“ｄＢｍ”単位に変換された数値と閾値とを比較している。通常、ＣＰＵ（図３の光モジュール性能監視システムの性能監視ソフト処理部２０３に相当する）は、本機能が搭載される各パッケージ上、または本パッケージが搭載される装置の代表パッケージに搭載される。

前者の場合には、１パッケージ内に複数存在する警報やモニタ類を、後者の場合には、左記の内容を装置内の全パッケージについて、１アイテムずつ順番に収集していく処理、すなわち、ポーリング処理を行う。そのため、あるパッケージの光入力パワーモニタ１つに着目すると、ＣＰＵによる収集は、総アイテム数に１回の割合でしか実施されないことになる。

例えば、ＣＰＵが収集すべきアイテムが光入力パワーモニタも含めて１０個存在し、１アイテム収集するのに１秒かかったとすると、光入力パワーモニタの値は、１０秒に１回だけ更新されることになる。そのため、タイミングによっては、例えば、光入力パワーが光入力パワーモニタ収集タイミングの直後に閾値より高い正常な値から、閾値より低いＬＯＳ警報を発出すべき値に変化したとすると、ＬＯＳ警報の発出が１０秒遅くなる。

この問題について、図４のタイミングチャートを中心に参照しながら、さらに詳細に説明する。尚、同図は、図３に示した特許文献１に記載の光モジュール性能監視システムのタイミングチャートである。

信号３０１は、受信光モジュール１０２から出力され、アンプ部１０５で増幅後のＯＰＲである。信号３０２は、３：１セレクタ１０６で上記信号３０１と、他の性能監視信号（ＬＢＣ、ＯＰＴ）を１本に多重したアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１０７でデジタル値に変換した信号である。信号１１１’は、上記信号３０２を１：３変換器１０８で、再度分離されたＯＰＲの値を格納するレジスタ１１１（ＲＥＧ３）の内容である。信号３０３は、性能監視ソフト処理部２０３による、ＣＰＵバス３０３経由の読み出しタイミング信号であり、クロック立ち上がりで各性能監視信号のレジスタ１０９〜１１１をはじめとする各種警報を読み出す。信号１１４’は、データ処理部１１４内のメモリのうち、ＣＰＵバス３０３経由で読み出されたＯＰＲの値である。信号３０４は、データ処理部１１４内でＯＰＲとＬＯＳ警報閾値を比較した結果のＬＯＳ警報信号である。

信号３０１が、正常値（“○”で示す）から、ＬＯＳ警報閾値を下回った異常値（“×”で示す）に変化したとすると、信号１１１’は、多重・分離・Ａ／Ｄ変換等の固定的な遅延の後、正常値から異常値に変化する（図４のタイミングＡ）。

ここで、上述のように、本システムで性能監視ソフト処理部２０３が収集すべき警報が１０個存在したとすると、タイミングによっては、信号３０３に上矢印で示したタイミング（タイミングＢ、Ｃ）がレジスタ１１１（ＲＥＧ３）の読み出しに使用される。

このように、ＯＰＲが正常値から異常値へ変化する直前にレジスタ１１１を読み出す（タイミングＢ）と、次にレジスタ１１１が読み出されるのは、１０クロック後（タイミングＣ）となり、このタイミングＣでデータ処理部１１４内に格納されているＯＰＲが正常値から異常値に更新される。その結果、ＬＯＳ警報が発出するのもタイミングＣとなり、実際のＯＰＲの変化（タイミングＡ）から、信号３０３で約１０クロックの遅れが出てしまう。

上述の例のように１クロックが１秒かかるとすると、ＬＯＳ警報も実際の光入力パワーの変化から約１０秒遅延することになる。

このような従来技術で光入力パワーモニタを利用したＬＯＳの検出に速度を求めようとすると、例えば、全体の収集周期を速くするため、１クロックの時間を短くするには、ＣＰＵの動作速度を速くする必要があり、また、総アイテム数を少なくして１つのアイテムに対する収集周期を速くするには、レジスタ１１１が読み出される周期を短くする必要があり、例えば、光入力パワーモニタ収集専用にＣＰＵを備える等、ハードウェアに大きな変更を加える必要があるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の光モジュール性能監視システムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、ハードウェアに大きな変更を加えることなく、高速でＬＯＳ検出を行うことのできる光モジュール性能監視システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、光モジュール性能監視システムであって、受信光モジュールから出力される信号を増幅するアンプ部と、該アンプ部から出力される信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、光入力パワーの低下の許容値を記憶する記憶部と、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力と、前記記憶部に記憶される許容値とを比較し、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力が前記許容値より小さくなった場合に警報を発する検知部とを備えることを特徴とする。

そして、本発明によれば、受信光モジュールの出力を増幅した後、デジタル化された信号を、記憶部に記憶された光入力パワーの低下の許容値とを比較して警報を発するため、従来のような性能監視ソフト処理部のＣＰＵバスの定期収集による遅延を避けることができ、ハードウェアに大きな変更を加えることなく、高速でＬＯＳ検出を行うことのできる光モジュール性能監視システムを提供することができる。

また、本発明は、光モジュール性能監視システムであって、受信光モジュールから出力される信号を増幅する第１のアンプ部と、送信光モジュールから出力される信号を増幅する第２のアンプ部と、該第１及び第２のアンプ部から出力される信号を多重信号に変換するセレクタと、該セレクタから出力される信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力される信号を２つの信号に分離する変換器と、光入力パワーの低下の許容値を記憶する記憶部と、該変換器から出力される信号のうち、前記受信光モジュールからの出力に対応する信号と、前記記憶部に記憶される許容値とを比較し、該受信光モジュールからの出力に対応する信号が前記許容値より小さくなった場合に警報を発する検知部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、Ａ／Ｄ変換器及び変換器を介して、受信光モジュールの出力を増幅した後、デジタル化された信号を、記憶部に記憶された光入力パワーの低下の許容値とを比較して警報を発するため、従来のような性能監視ソフト処理部のＣＰＵバスの定期収集による遅延を避けることができ、ハードウェアに大きな変更を加えることなく、高速でＬＯＳ検出を行うことのできる光モジュール性能監視システムを提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ハードウェアに大きな変更を加えることなく、高速でＬＯＳ検出を行うことのできる光モジュール性能監視システムを提供することができる。

次に、本発明の実施の形態について図１及び図２を参照しながら説明する。

図１は、本発明にかかる光モジュール性能監視システムの全体構成を示し、この光モジュール性能監視システムで取り扱われる性能監視信号は、図３に示した従来の光モジュール性能監視システムと同様、レーザーダイオードバイアス電流値（ＬＢＣ）監視信号、光出力パワー（ＯＰＴ）監視信号、光入力パワー（ＯＰＲ）監視信号の３種類である。

光モジュールは、上記３つの監視対象に比例した電圧（アナログ値）を出力する。ＬＢＣ、ＯＰＴは、送信光モジュール１０１から出力される。また、ＯＰＲは受信光モジュール１０２から出力される。

これら３つの性能監視信号は、アンプ部１０３〜１０５によって各々増幅される。これは、各光モジュールから出力される性能監視信号は、微小な電圧であるため、その後のＡ／Ｄ変換での精度を上げるために実施する。

各々増幅された３つの性能監視信号は、３：１セレクタ１０６で１本に多重され、ＡＤ変換部２０２に入力される。

ＡＤ変換部２０２内では、１本に多重されたアナログ値の性能監視信号を、Ａ／Ｄ変換器１０７でデジタル値に変換し、１：３変換器１０８で再び個々の性能監視信号に分離する。

デジタル値に変換され分離された３つの性能監視信号は、一度レジスタ１０９（ＲＥＧ１）〜レジスタ１１１（ＲＥＧ３）に格納され、性能監視ソフト処理部２０３からＣＰＵバス３０３経由で読み出されるのを待つ。

メモリ１１５には、予め算出されている換算係数（アンプ部での増幅のキャンセルと、“ｍＶ”単位のＬＢＣ、ＯＰＴ、ＯＰＲのデジタル値を、ＬＢＣは“ｍＡ”、ＯＰＴとＯＰＲは、“ｄＢｍ”単位に各々変換するための定数）と、光入力パワー低下の許容値、すなわち、ＬＯＳ警報の閾値が格納されている。

性能監視ソフト処理部２０３は、本回路に電源が投入された立ち上げ時に、ＣＰＵバス３０３経由で換算係数をメモリ１１５から読み出し、データ処理部１１４内のメモリ空間に格納する。

本回路が立ち上がった後、性能監視ソフト処理部２０３は、ＣＰＵバス３０３上に接続されているレジスタ１０９（ＲＥＧ１）〜レジスタ１１１（ＲＥＧ３）を一定周期で順番に読み出し、各レジスタ内に格納されている値を、同じくデータ処理部１１４内のメモリ空間に書き込む。

その結果、レジスタ１０９〜１１１に格納されたＬＢＣ、ＯＰＴ、ＯＰＲの各デジタル値は、データ処理部１１４内に取り込まれ、そこで、換算係数を使用してソフトウェアにより演算処理され、単位変換される。これがＬＢＣモニタ、ＯＰＴモニタ、ＯＰＲモニタとしてユーザーに通知される。ここまでは、先行技術である特許文献１に記載の光モジュール性能監視システムと同じ構成である。

本発明では、以上に加えて、性能監視ハード処理部２０１内に、光入力パワー低下の許容値、すなわちＬＯＳ警報の閾値を格納するレジスタ１１２（ＲＥＧ４）と、１：３変換器１０８から出力されたデジタル値のＯＰＲとレジスタ１１２（ＲＥＧ４）に格納されたＬＯＳ警報の閾値とを入力し、両者の比較を行うことでＬＯＳ警報を検出するＬＯＳ検出器１１３を備える。

性能監視ソフト処理部２０３は、本回路に電源が投入された立ち上げ時に、ＣＰＵバス３０３経由で光入力パワー低下の許容値、すなわちＬＯＳ警報の閾値をメモリ１１５から読み出し、レジスタ１１２（ＲＥＧ４）に格納する。

ＬＯＳ検出器１１３は、上記レジスタ１１２（ＲＥＧ４）内のＬＯＳ警報閾値と、１：３変換器１０８から出力されるデジタル値のＯＰＲとを比較し、ＯＰＲが閾値を下回ったときにＬＯＳ警報を出力する。

次に、本発明にかかる光モジュール性能監視システムの動作について、図２のタイムチャートを中心に参照しながら説明する。

信号３０１は、受信光モジュール１０２から出力され、アンプ部１０５で増幅後のＯＰＲである。信号３０２は、３：１セレクタ１０６で上記信号３０１と、他の性能監視信号（ＬＢＣ、ＯＰＴ）を１本に多重したアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１０７でデジタル値に変換した信号である。信号１１１’は、上記信号３０２を１：３変換器１０８で、再度分離されたＯＰＲの値を格納するレジスタ１１１（ＲＥＧ３）の内容である。信号３０３は、性能監視ソフト処理部２０３による、ＣＰＵバス３０３経由の読み出しタイミング信号であり、クロック立ち上がりで各性能監視信号のレジスタ１０９〜１１１をはじめとする各種警報を読み出す。信号１１３’は、ＬＯＳ検出器１１３内に取り込まれたＯＰＲの値を示す信号である。信号１１４’は、データ処理部１１４内のメモリのうち、ＣＰＵバス３０３経由で読み出されたＯＰＲの値である。信号３０４は、データ処理部１１４内でＯＰＲとＬＯＳ警報閾値を比較した結果のＬＯＳ警報信号である。

信号３０１が、正常値（“○”で示す）から、ＬＯＳ警報閾値を下回った異常値（“×”で示す）に変化したとすると、信号１１１’は、多重・分離・Ａ／Ｄ変換等の固定的な遅延の後、正常値から異常値に変化する（図２のタイミングＡ）。

ここで、上記発明が解決しようとする課題の欄で例として述べたように、本システムで性能監視ソフト処理部２０３が収集すべき警報が１０個存在したとすると、タイミングによっては、信号３０３に上矢印で示したタイミング（タイミングＢ、Ｃ）がレジスタ１１１（ＲＥＧ３）の読み出しに使用される。

このように、ＯＰＲが正常値から異常値へ変化する直前にレジスタ１１１を読み出す（タイミングＢ）と、次にレジスタ１１１が読み出されるのは、１０クロック後（タイミングＣ）となり、このタイミングＣでデータ処理部１１４内に格納されているＯＰＲが正常値から異常値に更新され、その結果、このタイミングＣでＯＰＲモニタ値が異常値に変化したことがユーザーに通知される。従って、実際のＯＰＲの変化（タイミングＡ）から、信号３０３で約１０クロックの遅れが出てしまう。そして、上述のように、１クロックが１秒かかるとすると、ＯＰＲモニタの変化も実際の光入力パワーの変化から約１０秒遅延することになる。

一方、本発明にかかる光モジュール性能監視システムにおいては、ＬＯＳ警報の検出を行っているＬＯＳ検出器１１３内のＯＰＲ値は、レジスタ１１１（ＲＥＧ３）と同じタイミング（タイミングＡ）で更新される。そのため、ＬＯＳ警報は上記ＯＰＲモニタのように、約１０秒遅延することなく、実際の光入力パワーの変化と同じタイミングで発出することが可能となる。

本発明にかかる光モジュール性能監視システムの一実施形態を示す構成図である。 図１の光モジュール性能監視システムの各部の動作を示すタイミングチャートである。 従来の光モジュール性能監視システムの一例を示す構成図である。 図３の光モジュール性能監視システムの各部の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０１ 送信光モジュール
１０２ 受信光モジュール
１０３〜１０５ アンプ部
１０６ ３：１セレクタ
１０７ Ａ／Ｄ変換器
１０８ １：３変換器
１０９ レジスタ（ＲＥＧ１）
１１０ レジスタ（ＲＥＧ２）
１１１ レジスタ（ＲＥＧ３）
１１２ レジスタ（ＲＥＧ４）
１１３ ＬＯＳ検出器
１１４ データ処理部
１１５ メモリ
２０１ 性能監視ハード処理部
２０２ ＡＤ変換部
２０３ 性能監視ソフト処理部
３０１ アンプ部で増幅された光入力パワー性能監視信号（ＯＰＲ）
３０２ 多重された３つの性能監視信号（デジタル値）
３０３ ＣＰＵバス
３０４ 光入力パワー低下（ＬＯＳ）警報

Claims (2)

1. 受信光モジュールから出力される信号を増幅するアンプ部と、
   該アンプ部から出力される信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
   光入力パワーの低下の許容値を記憶する記憶部と、
   前記Ａ／Ｄ変換器からの出力と、前記記憶部に記憶される許容値とを比較し、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力が前記許容値より小さくなった場合に警報を発する検知部とを備えることを特徴とする光モジュール性能監視システム。
2. 受信光モジュールから出力される信号を増幅する第１のアンプ部と、
   送信光モジュールから出力される信号を増幅する第２のアンプ部と、
   該第１及び第２のアンプ部から出力される信号を多重信号に変換するセレクタと、
   該セレクタから出力される信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
   該Ａ／Ｄ変換器から出力される信号を２つの信号に分離する変換器と、
   光入力パワーの低下の許容値を記憶する記憶部と、
   該変換器から出力される信号のうち、前記受信光モジュールからの出力に対応する信号と、前記記憶部に記憶される許容値とを比較し、該受信光モジュールからの出力に対応する信号が前記許容値より小さくなった場合に警報を発する検知部とを備えることを特徴とする光モジュール性能監視システム。

Images