JP2018007058A - ネットワーク制御装置、光伝送システムおよび障害判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光伝送システムの障害の発生を事前に予測する。【解決手段】ノードを制御するネットワーク制御装置１１０は、信号品質取得部２３２と、伝送特性取得部２３３と、信号品質補正部２３４と、信号品質変動検出部２３５とを備える。信号品質取得部２３２は、ノードが接続される光伝送路で伝送される信号品質を取得する。伝送特性取得部２３３は、ノード又は光伝送路の伝送特性を取得する。信号品質補正部２３４は、信号品質取得部２３２で取得された信号品質を伝送特性取得部２３３で取得した伝送特性に基づいて補正する。信号品質変動検出部２３５は、信号品質補正部により補正された信号品質の変動を検出する。【選択図】図１

Description

開示は、ネットワーク制御装置、光伝送システムおよび障害判定方法に関する。

光伝送装置を用いる光伝送システムは、通信トラフィックの増加に伴う伝送の大容量化および長距離化を実現するために、光増幅器を用いた多中継の波長多重伝送方式が使用されている。光伝送装置の送受信器の伝送速度は、１０ギガビット毎秒から４０ギガビット毎秒への高速化を経て、１００ギガビット毎秒が一般的となりつつある。また、さらに高速な４００ギガビット毎秒が商用段階になりつつある。

１００ギガビット毎秒以上の高速な伝送を実現する技術としては、偏波多重方式、デジタルコヒーレント方式および多値変調方式の少なくとも一つが採用されている。

特開２０１５−１１５８６３号公報 特開２００４−２８９７０７号公報

送受信機の伝送速度の高速化に伴って、光ファイバ一本あたりの伝送容量は増加している。このため、今まで以上に光ネットワークの高信頼化が重要となってきている。一方、従来の光伝送システムでは、信号断などの障害が実際に検出されてから保守作業を実施しており、障害からの復旧に時間がかかる場合がある。

以上に鑑み、光伝送システムの障害の発生を事前に予測することを含む開示を行なう。

ノードを制御するネットワーク制御装置は、信号品質取得部と、伝送特性取得部と、信号品質補正部と、信号品質変動検出部とを備える。信号品質取得部は、ノードが接続される光伝送路で伝送される信号品質を取得する。伝送特性取得部は、ノード又は光伝送路の伝送特性を取得する。信号品質補正部は、信号品質取得部で取得された信号品質を伝送特性取得部で取得した伝送特性に基づいて補正する。信号品質変動検出部は、信号品質補正部により補正された信号品質の変動を検出する。

一側面によれば、光伝送システムの障害の発生を事前に予測することができる。

実施形態に係る光伝送システムの構成および機能を説明するための図である。 監視パスデータベースに格納されるデータの一例を示す図である。 実施形態に係る光伝送システムの制御装置における信号品質の補正の一例を示す図である。 実施形態に係る光伝送システムの制御装置による正常状態における信号品質の変動と許容範囲外の信号品質の変動との一例を示す図である。 実施形態に係る光伝送システムの制御装置の処理のフローチャートである。 実施形態に係る光伝送システムの制御装置の処理のフローチャートである。 実施形態に係る光伝送システムの制御装置がＢＥＲ値の変動原因を解析する処理を説明するための図である。 実施形態に係る光伝送システムの制御装置がＢＥＲ値の変動原因を解析する処理を説明するための図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。

図１は、実施形態に係る光伝送システム１００の構成および機能を説明するための図である。光伝送システム１００は、本例では、ノードＡ（１０１）、ノードＢ（１０２）、ノードＣ（１０３）、ノードＤ（１０４）および制御装置１１０を備えて構成される。

ノードＡ（１０１）、Ｂ（１０２）、Ｃ（１０３）およびＤ（１０４）のそれぞれは、光伝送装置を備える光ノードである。図１を参照すると、ノードＡ（１０１）とノードＢ（１０２）、ノードＢ（１０２）とノードＣ（１０３）、およびノードＣ（１０３）とノードＤ（１０４）のそれぞれが光伝送路（例えば、光ファイバ）により接続される。したがって、波長パスの設定により、例えばノードＡ（１０１）の光伝送装置に接続された送信機としてのトランスポンダに電気信号が入力されると、ノードＢ（１０２）の光伝送装置に接続された受信機としてのトランスポンダから電気信号が出力されるようにできる。送信機にて電気信号より変換された光信号はノードＡ（１０１）の光伝送装置から光伝送路を経由してノードＢ（１０２）の光伝送装置に伝送され、受信機にて電気信号に変換される。

また、例えばノードＡ（１０１）からノードＣ（１０３）へ光信号を送信するには、ノードＢ（１０２）を経由して光信号が伝送される。別言すれば、まず、ノードＡ（１０１）から光信号が光伝送路を介してノードＢ（１０２）に伝送される。その後、ノードＢ（１０２）において光信号の増幅および方路の選択が行なわれ、ノードＢ（１０２）からノードＣ（１０３）へ光信号が光伝送路を介して伝送される。このとき、ノードＡ（１０１）からノードＢ（１０２）へ伝送される光信号の中心波長とノードＢ（１０２）からノードＣ（１０３）へ伝送される光信号の中心波長は等しくなる。ノード間で伝送される光信号の中心波長が等しくなることは、複数のノードを経由する場合も同様である。例えば、ノードＡ（１０１）からノードＤ（１０４）へ光信号がノードＢ（１０２）およびノードＣ（１０３）を経由して伝送されるときも、各ノード間で伝送される光信号の中心波長は等しい。

そこで、波長パスは、始点（換言すると、出発点）となるノードと、経由点のノードがあれば当該ノードと、終点となるノードと、光信号の中心波長との組として定義されてもよい。また、波長パスは、さらにスロット幅を含んでもよい。別言すれば、第２の定義による波長パスは、始点となるノードと、経由点のノードがあれば当該ノードと、終点となるノードと、光信号の中心波長と、スロット幅との組である。以下では、前者の定義を用いて説明するが、第２の定義を用いることもできる。

ノードＡ（１０１）は、波長パスの始点になるノードである。ノードＡ（１０１）は、ＷＳＳ２０１と、ポストアンプ２０２を備え、ＷＳＳ２０１には、光信号をアッドするためのトランスポンダ２０４〜２０６が接続されたマルチプレクサ２０３が接続される。なお、ＷＳＳは、Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈの略である。なお、ノードＡ内において、ＷＳＳを複数組み合わせることも可能である。ＷＳＳを複数組み合わせることができるのは他のノードにおいても同様である。

ノードＢ（１０２）は、波長パスの始点、終点および経由点のいずれにもなり得るノードである。ノードＢ（１０２）は、ノードＡ（１０１）から伝送される光信号をノードＣ（１０３）に伝送可能なノードである。ノードＢ（１０２）は、ノードＡ（１０１）からの光信号を増幅するプリアンプ２０８を有し、プリアンプ２０８の出力光信号は、ＷＳＳ２０７に入力される。ＷＳＳ２０７には、光信号をアッドしたりドロップしたりするためのトランスポンダ２１２が接続されたマルチプレクサ／デマルチプレクサ２１１が接続される。また、ＷＳＳ２０７には、ポストアンプ２１０が接続される。ポストアンプ２１０により増幅された光信号は、ノードＣ（１０３）に伝送される。

ノードＣ（１０３）は、波長パスの始点、終点および経由点のいずれにもなり得るノードである。ノードＣ（１０３）は、ノードＢ（１０２）から伝送される光信号をノードＤ（１０４）に伝送可能なノードである。ノードＣ（１０３）は、ノードＢ（１０２）からの光信号を増幅するプリアンプ２１４を有し、プリアンプ２１４の出力光信号は、ＷＳＳ２１３に入力される。ＷＳＳ２１３には、光信号をアッドしたりドロップしたりするためのトランスポンダ２１７〜２２０が接続されたマルチプレクサ／デマルチプレクサ２１６が接続される。また、ＷＳＳ２１３には、ポストアンプ２１５が接続される。ポストアンプ２１５により増幅された光信号は、ノードＤ（１０４）に伝送される。

ノードＤ（１０４）は波長パスの終点となるノードである。ノードＤ（１０４）は、ノードＣ（１０３）から伝送される光信号を増幅するプリアンプ２２２が、ＷＳＳ２２１に接続され、ＷＳＳ２２１は、光信号をドロップするためのトランスポンダ２２４〜２２６が接続されたデマルチプレクサ２２３に接続される。

また、ポストアンプ２０２、２１０、２１５およびプリアンプ２０８、２１４、２２２のそれぞれは、出力側に光特性モニタ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍｏｎｉｔｏｒ；ＯＰＭ）２５１〜２５６を備える。ＯＰＭ（２５１〜２５６）が複数備えられることにより、ノードＡ（１０１）からノードＤ（１０４）までに至るノードおよび光伝送路の伝送特性を監視することができる。

伝送特性は、信号品質に影響を及ぼすノードおよび光伝送路のパラメータ値により表わすことができる。伝送特性は、例えば、ＯＳＮＲ値、ＰＭＤ値、ＰＤＬ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の少なくとも１つの値により表される。ＯＳＮＲは、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏの略であり、光信号と雑音との比を意味する。ＰＭＤは、Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎの略であり、偏波モード分散を意味する。ＰＤＬは、Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓの略であり、偏波依存損失を意味する。ＣＤは、Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎの略であり、波長分散を意味する。したがって、ＯＰＭ（２５１〜２５６）は、ＯＳＮＲ値、ＰＭＤ値、ＰＤＬ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の少なくとも１つの値を測定する。

なお、図１においては、ポストアンプ２０２、２１０、２１５およびプリアンプ２０８、２１４、２２２のそれぞれにＯＰＭ（２５１〜２５６）が備えられているが、一部のアンプにはＯＰＭが備えられていなくてもよい。

波長パスに複数のＯＰＭ（２５１〜２５６）が備えられていることにより、通常とは異なる伝送特性を測定するＯＰＭがある場合、当該ＯＰＭに隣接するＯＰＭが通常の伝送特性を測定していると、２つのＯＰＭ間の光伝送路に異常が生じていることが推定できる。

制御装置１１０は、監視パスデータベース２３１と、信号品質取得部２３２と、伝送特性取得部２３３と、信号品質補正部２３４と、信号品質変動検出部２３５とを有する。また、制御装置１１０は、変動原因解析部２３６を有することもできる。

監視パスデータベース２３１は、監視対象の波長パスに関する情報を格納するデータベースである。監視対象の波長パスに関する情報は、光信号の中心波長、始点のノードの識別情報、必要な経由点のノードの識別情報および終点のノードの識別情報を含む。

図２は、監視パスデータベース２３１に格納される情報の一例を示す図である。「パス番号」は、波長パスを一意に識別するための識別情報を格納する列の名前であり、「波長」は、波長パスの光信号の中心波長の識別情報を格納する列の名前である。また、「パスおよび受信機」は、波長パスの始点のノードの識別情報、必要な経由点のノードの識別情報、終点のノードの識別情報および波長パスに伝送される光信号が受信される受信機の識別情報を格納する列の名前である。

図２を参照すると、パス番号の列に「１」という識別情報が格納される波長パスが監視対象の波長パスとなっており、光信号の中心波長の列に格納されている識別情報は「３」である。また、当該波長パスは、Ａ（１０１）を始点とし、経由点をＢ（１０２）およびＣ（１０３）とし、Ｄ（１０４）を終点とする。また、受信機の識別情報は２２４である。なお、本例においては、受信機の識別情報は、図１に示す符号としている。

信号品質取得部２３２は、監視対象の波長パスに伝送される光信号の信号品質を取得する。当該光信号の信号品質は、受信機２２４に設置された信号品質測定器２６１により測定され、信号品質取得部２３２は、測定された信号品質を取得する。信号品質は、例えば、光信号を電気信号に変換し復号などするときのＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）値により測定することができる。ＢＥＲ値が、訂正が可能なビット誤り率の上限であるビット訂正限界より小さければ小さいほど、信号品質は良好である。逆に、ＢＥＲ値が上昇しビット訂正限界に近づくと、信号品質が劣化し、光ネットワークの障害の発生が予測される場合がある。

信号品質取得部２３２により取得された信号品質は、取得した時刻に関連づけられて制御装置１１０が備える記憶装置に記憶され得る。

なお、信号品質の劣化には、種々の原因があるので、信号品質が劣化したからといって、障害が発生するとは限らない。以下に説明するように、本開示においては、制御装置１１０は、伝送特性に基づいて信号品質を補正し、補正された信号品質の変動に基づいて、障害の発生を予測する。

なお、信号品質取得部２３２は、監視パスデータベース２３１の「パスおよび受信機」の列に格納されている受信機の識別情報を取得して受信機を特定する。

伝送特性取得部２３３は、伝送特性の値を取得する。伝送特性の値は、ノードＡ（１０１）、Ｂ（１０２）、Ｃ（１０３）およびＤ（１０４）に設置された複数のＯＰＭ（２５１〜２５６）から取得される。

伝送特性取得部２３３により取得された伝送特性は、ＯＰＭ（２５１〜２５６）および伝送特性ごとに、取得した時刻に関連づけられて制御装置１１０が備える記憶装置に記憶され得る。

信号品質補正部２３４は、信号品質取得部２３２が取得した信号品質を、伝送特性取得部２３３が取得した伝送特性に基づいて補正する。

図３は、伝送特性に基づく信号品質の補正の一例を説明する図である。図３に示す例においては、受信機２２４に設置された信号品質測定器２６１から、信号品質取得部２３２により、図３のグラフ４０１により示されるＢＥＲ値の時間変動が得られている。グラフ４０１に示すようにＢＥＲ値は時刻の経過とともに変動しており、一時的にＢＥＲ値は上昇したが、その後、低下に転じ、現在は再び上昇傾向にあることを以下において想定する。

また、ＯＰＭ（２５１〜２５６）のそれぞれから、例えばＰＤＬ値およびＯＳＮＲ値が伝送特性取得部２３３により取得される。グラフ４０２および４０３に示すように、ＯＰＭ（２５６）から取得されたＰＤＬ値およびＯＳＮＲ値のそれぞれが変動していることを想定する。別言すれば、プリアンプ２２２の出力側において、ＰＤＬ値は、一時的に上昇したが、その後、低下に転じ、現在は一時的な上昇の前の値に戻っている。また、ＯＳＮＲ値は、一定値を保っていたが、現在のところ、減少傾向にある。

信号品質補正部２３４は、伝送特性取得部２３３により取得された伝送特性に基づいて、信号品質取得部２３２が取得した信号品質を補正する。信号品質補正部２３４は、伝送特性として複数の特性の測定結果が得られている場合には、伝送特性のそれぞれの測定結果を用いて信号品質を補正する。あるいは、信号品質補正部２３４は、伝送特性の測定値を特定の伝送特性の値に変換し、変換された特定の伝送特性の値を用いて信号品質を補正する。

以下では、信号品質補正部２３４は、複数の伝送特性のそれぞれを特定の伝送特性の値に変換し、変換された特定の伝送特性の値を用いて信号品質を補正する例について、説明する。図３のように、伝送特性としてＰＤＬ値とＯＳＮＲ値とが取得されている場合には、信号品質補正部２３４は、例えばＰＤＬ値をＯＳＮＲ値に変換する。変換には、以下の数式を使用することができる。

ここに、「ＯＳＮＲ_ｎ（ｔ）」は、ノードｎにおける時刻ｔに関連付けられたＯＳＮＲ値であり、「ＰＤＬ_ｎ（ｔ）」は、ノードｎにおける時刻ｔでのＰＤＬ値であり、「ＯＳＮＲ（ｔ）」は、時刻ｔに関連付けられた信号品質の補正に使用されるＯＳＮＲ値である。また、「Σ」は、監視対象の波長パスの始点、経由点および終点のノードについての総和を表わす。

グラフ４０４は、上記の数式を用いて、グラフ４０２のように変動するＰＤＬ値とグラフ４０３のように変動するＯＳＮＲ値から受信機２２４の受信OSNR値の変動を示す。グラフ４０４に示すように、補正したＯＳＮＲ値は、一時的に上昇したが、現在は減少傾向にある。

次に、信号品質補正部２３４は、補正したＯＳＮＲ値の変動を信号品質の変動に変換した結果に基づいて、信号品質取得部２３２により取得された信号品質を補正する。なお、ＯＳＮＲ値の変動によるＢＥＲ値の変動は、光伝送装置の送信機および受信機ごとにより異なり得る。信号品質補正部２３４は、送信機および受信機のそれぞれについてＯＳＮＲ値の変動とＢＥＲ値の変動とを関連付けたテーブルを予め保持し、当該テーブルを参照してＯＳＮＲ値の変動をＢＥＲ値の変動に変換してよい。

例えば、信号品質補正部２３４は、補正したＯＳＮＲの変動を信号品質の変動に変換した結果を用いて信号品質を補正するために、信号品質取得部２３２により取得された信号品質から、補正したＯＳＮＲの変動を信号品質の変動に変換した結果を減算する。したがって、グラフ４０１に示されるＢＥＲ変動のモニタ値から、グラフ４０４のＢＥＲ変動が減算され、結果は、グラフ４０５に示すようになる。

グラフ４０５に示すように、補正されたＢＥＲ値は、ほぼ一定値を保った後、現在は増加傾向にあり、その増加の割合は、補正前のＢＥＲ値の増加の割合よりも大きく、また、補正後のＢＥＲ値は補正前のＢＥＲ値よりもビット訂正限界に近づいている。したがって、制御装置１１０は、補正前のＢＥＲ値の変動が正常範囲（換言すると、許容範囲）内であるとしても、ＢＥＲ値を伝送特性に基づいて補正することにより、ＢＥＲ値の変動が大きいことが検出される場合には、障害を予測することができる。

別言すれば、次のように言える。偏波多重信号（例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ））の場合、光信号の偏波の状態により信号品質が変動する。当該変動の速度や影響の大きさは、光ファイバの特性、敷設状態および光伝送装置のＰＤＬ値、ＯＳＮＲ値、送信機の機種および受信機の機種により異なる。そのため、単に終点ノードにて波長パスの合計ＰＤＬ値を監視するだけでは障害を予測することは容易ではない。一方、上述のように、各ノードにおいてＰＤＬ値とＯＳＮＲ値とをモニタし、偏波変動に伴うＰＤＬ値変動とＯＳＮＲ値変動とを特定し、さらに送受信機毎にＢＥＲ値に対する変動の影響を決定して補正することで、高い精度にて障害を予測できる。

信号品質変動検出部２３５は、信号品質補正部２３４によって補正された信号品質の変動を検出する。別言すれば、信号品質変動検出部２３５は、信号品質補正部２３４による補正後の信号品質の変動の大きさが、障害の発生に至らない変動であるか、許容範囲外の大きさであり障害の発生に至る変動であるかを判断する。例えば、信号品質変動検出部２３５は、図３のグラフ４０５に示すように、補正された信号品質が劣化し続けており、訂正限界から所定の値以内になる場合に障害の発生に至る変動であることを検出する。

また、信号品質変動検出部２３５は、信号品質補正部２３４によって補正された信号品質の単位時間あたりの変化量が所定値より大きい場合にも、許容範囲外の変動であることを検出してもよい。光伝送システム１００の通常の運用であれば、信号品質補正部２３４によって補正された信号品質が急激に変動することはないためである。

なお、波長パスが新たに増設された場合、信号品質補正部２３４によって補正された信号品質が急激に変動し得る。この場合、当該変動が許容範囲外の変動であったとしても、信号品質変動検出部２３５は、許容範囲外の変動の例外とし、障害の発生に至る変動ではないと判断することが好ましい。新たな波長パスが増設されると、増設された波長パスの波長と監視対象の波長パスの波長とが隣接すること、または、相互位相変調、イントラチャネル四光波混合および誘導ラマン散乱などの非線形効果により、監視対象の波長パスの信号品質が劣化し得る。当該劣化による変動は、障害の発生に至る変動ではない。そこで、信号品質変動検出部２３５は、例えば光伝送システム１００の波長パスの増設を記録するログなどを参照し、信号品質の変動が波長パスの増設によるものであるかどうかを検出する。

信号品質変動検出部２３５は、例えば、図４に示すように時刻６０１〜６０３において、ＢＥＲ値の変動が検出された場合には、波長パスの増設を記録するログなどを参照し、波長パスの増設が行なわれたか否かを判断する。例えば、時刻６０１および時刻６０２に波長パスの増設が行なわれていれば、当該ＢＥＲ値の変動が許容範囲外の変動であったとしても、信号品質変動検出部２３５は、障害の発生に至らない変動であると検出する。また、時刻６０３に波長パスの増設が行なわれていなければ、信号品質変動検出部２３５は、許容範囲外の変動として検出する。

変動原因解析部２３６は、信号品質変動検出部２３５により信号品質の許容範囲外の変動が検出された場合に、当該変動の原因を解析する。変動原因解析部２３６の解析の処理については、図６以降を参照して行なう。

図５は、制御装置１１０による障害の発生の予測処理のフローチャートである。ステップＳ３０１において、信号品質取得部２３２が信号品質の取得を行なう。ステップＳ３０２において、伝送特性取得部２３３が伝送特性の取得を行なう。

なお、ステップＳ３０１の実行とステップＳ３０２の実行とは、逆の順序で行なわれてもよいし、並列して行なわれてもよい。

ステップＳ３０３において、信号品質補正部２３４が信号品質の補正を行なう。

ステップＳ３０４において、信号品質変動検出部２３５が、補正された信号品質が許容範囲外の変動を示すかどうかを判定する。補正された信号品質が許容範囲内の変動を示す場合には、制御装置１１０は、ステップＳ３０１に処理を戻す。また、制御装置１１０は、補正された信号品質が許容範囲外の変動（換言すると、許容範囲を超える変動）を示す場合には、制御装置１１０は、ステップＳ３０５に処理を移す。

ステップＳ３０５において、信号品質取得部２３２が変動原因の解析を行なう。変動原因の解析は、次に説明するように行なわれる。

図６は、変動原因解析部２３６による変動原因の解析処理のフローチャートを示す。ステップＳ５０１において、変動原因の解析は、終点ノード（本例では、Ｄ（１０４））でＯＳＮＲ値が変動しているかどうかを判定する。当該変動は、伝送特性取得部２３３や上述の記憶装置に変動原因解析部２３６が問合せることにより判定することができる。変動原因解析部２３６は、終点ノード（Ｄ（１０４））でＯＳＮＲ値が変動していないときには、ステップＳ５０２に処理を移行させ、終点ノード（Ｄ（１０４））でＯＳＮＲ値が変動しているときには、ステップＳ５０５に処理を移行させる。

ステップＳ５０２（終点ノード（Ｄ（１０４））でＯＳＮＲ値が変動していないとき）において、変動原因解析部２３６は、終点ノードでＢＥＲ値が変動している原因を特定する。例えば、変動原因解析部２３６は、ＯＳＮＲ以外の変動している伝送特性を特定する。

次のステップＳ５０３において、特定された伝送特性が変動している区間を特定する。本例では、当該区間は、隣接している２つのＯＰＭの間の区間であり、一方のＯＰＭによる伝送特性は変動しておらず、他方のＯＰＭによる伝送特性が変動している区間である。当該特定は、監視対象の波長パスの光信号の伝送方向とは逆方向に、ＯＰＭの測定結果を調査して行ない得る。例えば、ノードＢのプリアンプ２０８において測定される伝送特性が正常でなく、ノードＢの上流のノードであるノードＡのポストアンプ２０２において測定される伝送特性が正常であれば、ノードＡとノードＢとの間の区間が特定される。

ステップＳ５０４において、変動原因解析部２３６は、ステップＳ５０３にて特定された区間について変動箇所を特定する。

図７は、ステップＳ５０１からステップＳ５０４までの処理の一例を示す図である。グラフ７０１に示すように、ＢＥＲ値の変動が、許容範囲を越えるものであり、グラフ７０２に示すように、ＯＳＮＲ値が変動しなかった場合を想定する。この場合、ステップＳ５０２において、ノードＤ（１０４）のＯＰＭ２５６が測定する他の伝送特性のうち変動している伝送特性を特定する。グラフ７０３、７０５および７０６に示すように非線形位相雑音、ＰＤＬ値およびＣＤ値には変動がなく、グラフ７０４に示すように、ＰＭＤ値が変動していることが特定される。

ＰＭＤ値の変動が特定されると、変動原因解析部２３６は、ＰＭＤ値が変動している区間を特定する。グラフ７０７によれば、ＯＰＭ２５１はＰＭＤ値の変動を検出していないが、ＯＰＭ２５２およびその下流のＯＰＭ２５３〜２５５は、ＰＭＤ値の変動を検出している。したがって、ＯＰＭ２５１とＯＰＭ２５２との間の区間がステップＳ５０３において特定される。したがって、ステップＳ５０４において、変動箇所が、ノードＡ（１０１）とノードＢ（１０２）との間の区間であることが特定され得る。

そこで、変動原因解析部２３６は、ノードＡ（１０１）とノードＢ（１０２）との間の光伝送路の予備の光伝送路を確保する指示を出すことができる。あるいは、制御装置１１０は、光伝送路を形成する経路を表す情報を格納する経路データベースなどを参照し、ノードＡ（１０１）からノードＢ（１０２）へ至る別の経路が存在すれば、その経路を用いて迂回する指示を出すことができる。

次にステップＳ５０１において、終点ノード（本例では、Ｄ（１０４））でＯＳＮＲ値が変動している場合について説明する。例えば、図８のグラフ８０１およびグラフ８０２に示すように、ノードＤ（１０４）において、ＢＥＲ値およびＯＳＮＲ値の変動が変動していることを想定する。

ステップＳ５０５において、ＯＳＮＲ値の変動が検出されるＯＰＭとＯＳＮＲ値の変動が検出されない隣接するＯＰＭとの間の区間を特定する。例えば、グラフ８０３は、ＯＰＭ（２５１〜２５６）のそれぞれにおけるＯＳＮＲ値の測定結果を示す。グラフ８０３によれば、ＯＰＭ（２５１）においてＯＳＮＲ値の変動は検出されていないがＯＰＭ（２５２）においてＯＳＮＲの変動が検出されている。したがって、ＯＰＭ（２５１）とＯＰＭ（２５２）との間の区間が特定される。

ステップＳ５０６において、変動原因解析部２３６は、ステップＳ５０５で特定された区間内のアンプの入出力レベルが変動しているかどうかを判定する。図８の場合には、変動原因解析部２３６は、ＯＰＭ（２５１）とＯＰＭ（２５２）とが備えられたアンプ２０２および２０８の入出力レベルの変動をそれぞれ判定する。

アンプ入出力レベルが変動していれば、変動原因解析部２３６は、ステップＳ５０８へ処理を移行させ、上流側のレベル変動または光伝送路の損失変動が推定される。

グラフ８０４に示すように、アンプ２０２の出力レベルは変動していないが、アンプ２０８の入力レベルが変動していると判定されれば、ノードＡ（１０１）は始点ノードであり上流のノードは存在しないので、光伝送路の損失変動が推定される。

ステップＳ５０６においてアンプ入出力レベルが変動していなければ、ステップＳ５０７へ処理を移行させ、アンプのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）が変動していることを推定する。

以上のように、開示によれば、光伝送システムに、伝送特性および信号品質をモニタする機能を具備させることで、通常運用内の信号品質の変動分を補正し、障害に至る変動を検出することで、障害の予測が可能となる。また、複数のＯＰＭを用いて伝送特性をモニタしているので、光伝送システムの許容範囲外の信号品質の変動の原因箇所を特定することが可能となる。これにより、障害発生に起因する装置アラームなどによるエラーの発出前に計画的な保守作業が実施可能となり、スタンバイ要員や交換用スペアユニットの削減が可能となる。

また、障害が発生したとしても、障害箇所を特定することができ、前もって復旧に必要な装置および部品を準備することができ、復旧に要する時間の短縮が可能となる。

以上の実施形態の各説明に関し、更に以下の付記を記載する。

（付記１）
ノードを制御するネットワーク制御装置において、
前記ノードが接続される光伝送路で伝送される光信号の信号品質を取得する信号品質取得部と、
前記ノード又は前記光伝送路の伝送特性を取得する伝送特性取得部と、
前記信号品質取得部で取得された前記信号品質を前記伝送特性取得部で取得された前記伝送特性に基づいて補正する信号品質補正部と、
前記信号品質補正部により補正された前記信号品質の変動を検出する信号品質変動検出部を
備える、ネットワーク制御装置。

（付記２）
前記信号品質取得部は、前記信号品質としてＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）値を取得する、付記１に記載のネットワーク制御装置。
（付記３）
前記伝送特性取得部は、前記伝送特性としてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）値、ＰＤＬ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ）値、ＰＭＤ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、ＣＤ（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、非線形位相雑音特性値の少なくとも１つを取得する、付記１または２に記載のネットワーク制御装置。

（付記４）
前記信号品質補正部は、前記伝送特性取得部が前記伝送特性としてＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の内の２種類以上の値を取得する場合、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の内のいずれかに変換する、付記３に記載のネットワーク制御装置。

（付記５）
前記信号品質補正部は、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値に変換する、付記４に記載のネットワーク制御装置。

（付記６）
前記信号品質変動検出部は、波長パスの増設による前記信号品質の変動を許容範囲内の変動として検出する、付記１から５のいずれか１項に記載のネットワーク制御装置。

（付記７）
前記信号品質変動検出部が前記信号品質の許容範囲外の変動を検出した場合、前記変動の原因を解析する変動原因解析部を有する、付記１から６のいずれか１項に記載のネットワーク制御装置。

（付記８）
前記変動原因解析部は、前記伝送特性の変動を検出する第１のモニタと、前記第１のモニタに隣接しかつ前記伝送特性の変動を検出しない第２のモニタと、の間の区間を障害が予測される区間として特定する、付記７に記載のネットワーク制御装置。

（付記９）
複数のノードと、前記複数のノードを制御するネットワーク制御装置と、を備える光伝送システムであって、
前記複数のノードは、光伝送路により接続され、前記光伝送路の伝送特性を監視するモニタを有し、
前記ネットワーク制御装置は、
前記光伝送路で伝送される光信号の信号品質を取得する信号品質取得部と、
前記ノード又は前記光伝送路の伝送特性を前記モニタから取得する伝送特性取得部と、
前記信号品質取得部で取得された前記信号品質を前記伝送特性取得部で取得した前記伝送特性に基づいて補正する信号品質補正部と、
前記信号品質補正部により補正された前記信号品質の変動を検出する信号品質変動検出部とを有する、光伝送システム。

（付記１０）
前記信号品質取得部は、前記信号品質としてＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）値を取得する、付記９に記載の光伝送システム。
（付記１１）
前記伝送特性取得部は、前記伝送特性としてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）値、ＰＤＬ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ）値、ＰＭＤ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、ＣＤ（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、非線形位相雑音特性値の少なくとも１つを取得する、付記９または１０に記載の光伝送システム。

（付記１２）
前記信号品質補正部は、前記伝送特性取得部が前記伝送特性としてＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の内の２種類以上の値を取得する場合、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の内のいずれかに変換する、付記１１に記載の光伝送システム。

（付記１３）
前記信号品質補正部は、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値に変換する、付記１２に記載の光伝送システム。

（付記１４）
前記信号品質変動検出部は、波長パスの増設による前記信号品質の変動を許容範囲内の変動として検出する、付記９から１３のいずれか１項に記載の光伝送システム。

（付記１５）
前記信号品質変動検出部が前記信号品質の許容範囲外の変動を検出した場合、前記変動の原因を解析する変動解析部を有する、付記９から１４のいずれか１項に記載の光伝送システム。

（付記１６）
前記変動解析部は、前記伝送特性の変動を検出する第１のモニタと、前記第１のモニタと隣接しかつ前記伝送特性の変動を検出しない第２のモニタとの間の区間を障害が予測される区間として特定する、付記１５に記載の光伝送システム。

（付記１７）
ノードが接続される光伝送路で伝送される光信号の信号品質を取得し、
前記ノード又は前記光伝送路の伝送特性を取得し、
前記取得した前記信号品質を前記取得した前記伝送特性により補正し、
前記補正した前記信号品質の変動を検出する、障害判定方法。

（付記１８）
ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）値により前記信号品質を取得する、付記１７に記載の障害判定方法。
（付記１９）
前記伝送特性としてＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）値、ＰＤＬ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ）値、ＰＭＤ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、ＣＤ（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、非線形位相雑音特性値の少なくとも１つを取得する、付記１７または１８に記載の障害判定方法。

（付記２０）
前記伝送特性としてＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の内の２種類以上の値を取得する場合、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値のいずれかに変換する、付記１９に記載の障害判定方法。

１００ 光伝送システム
１１０ 制御装置
１０１〜１０４ ノード
２０１、２０７、２１３、２２１ ＷＳＳ
２０２、２１０、２１５ ポストアンプ
２０３ マルチプレクサ
２０４〜２０６、２１２、２１７〜２２０、２２４〜２２６ トランスポンダ
２０８、２１４、２２２ プリアンプ
２１１、２１６ マルチプレクサ／デマルチプレクサ
２２３ デマルチプレクサ
２５１〜２５６ ＯＰＭ
２３１ 監視パスデータベース
２３２ 信号品質取得部
２３３ 伝送特性取得部
２３４ 信号品質補正部
２３５ 信号品質変動検出部
２３６ 変動原因解析部

Claims (10)

1. ノードを制御するネットワーク制御装置において
   前記ノードが接続される光伝送路で伝送される光信号の信号品質を取得する信号品質取得部と、
   前記ノード又は前記光伝送路の伝送特性を取得する伝送特性取得部と、
   前記信号品質取得部で取得された前記信号品質を前記伝送特性取得部で取得された前記伝送特性に基づいて補正する信号品質補正部と、
   前記信号品質補正部により補正された前記信号品質の変動を検出する信号品質変動検出部とを
   備える、ネットワーク制御装置。
2. 前記信号品質取得部は、前記信号品質としてＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）値を取得する、請求項１に記載のネットワーク制御装置。
3. 前記伝送特性取得部は、前記伝送特性として、ＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）値、ＰＤＬ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ）値、ＰＭＤ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、ＣＤ（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）値、非線形位相雑音特性値の少なくとも１つを取得する、請求項１または２に記載のネットワーク制御装置。
4. 前記信号品質補正部は、前記伝送特性取得部が前記伝送特性をＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値の内の２種類以上の値により取得する場合、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値、ＰＤＬ値、ＰＭＤ値、ＣＤ値および非線形位相雑音特性値のいずれかに変換する、請求項３に記載のネットワーク制御装置。
5. 前記信号品質補正部は、前記２種類以上の値をＯＳＮＲ値に変換する、請求項４に記載のネットワーク制御装置。
6. 前記信号品質変動検出部は、波長パスの増設による前記信号品質の変動を許容範囲内の変動として検出する請求項１から５のいずれか１項に記載のネットワーク制御装置。
7. 前記信号品質変動検出部が前記信号品質の許容範囲外の変動を検出した場合、前記変動の原因を解析する変動原因解析部を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のネットワーク制御装置。
8. 前記変動原因解析部は、前記伝送特性の変動を検出する第１のモニタと、前記第１のモニタに隣接しかつ前記伝送特性の変動を検出しない第２のモニタとの間の区間を障害が予測される区間として特定する、請求項７に記載のネットワーク制御装置。
9. 複数のノードと、前記複数のノードを制御するネットワーク制御装置と、を備える光伝送システムであって、
   前記複数のノードは、光伝送路により接続され、前記光伝送路の伝送特性を監視するモニタを有し、
   前記ネットワーク制御装置は、
   前記光伝送路で伝送される光信号の信号品質を取得する信号品質取得部と、
   前記ノード又は前記光伝送路の伝送特性を前記モニタから取得する伝送特性取得部と、
   前記信号品質取得部で取得された前記信号品質を前記伝送特性取得部で取得した前記伝送特性に基づいて補正する信号品質補正部と、
   前記信号品質補正部により補正された前記信号品質の変動を検出する信号品質変動検出部とを
   有する、光伝送システム。
10. ノードが接続される光伝送路で伝送される光信号の信号品質を取得し、
    前記ノード又は前記光伝送路の伝送特性を取得し、
    前記取得した前記信号品質を前記取得した前記伝送特性により補正し、
    前記補正した前記信号品質の変動を検出する、障害判定方法。

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