JP2022114070A - 光受信器及び光受信レベル判定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】信号断検出による障害は発生していないものの、光減衰量が大きく、いずれ異常になる可能性があることを検知することで、信号断などの障害を未然に防ぐ。【解決手段】光送信器から複数の光ファイバを経て光信号を受信する光受信器は、光受信部10と、保持部20と、判定部50とを備える。光受信部は、受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルを取得する。保持部は、予め定められた閾値と、予めシミュレーションにより算出された光ファイバごとの光受信レベルである予測光受信レベルとを保持する。判定部は、光受信レベルが閾値以上の場合に、光受信レベルが予測光受信レベル以上であるか否かを判定し、光受信レベルが予測光受信レベル以上の場合に正常と判定する。【選択図】図1

Description

この発明は、例えば、局舎間が複数の光ファイバで接続されて行われる光通信において受信光レベルの測定や判定に用いられる、光受信器及び光受信レベル判定方法に関する。
局舎間が複数の光ファイバで接続されて行われる光通信(以下、光ファイバ通信とも称する。)において、光受信時に信号断検出が行われる。
信号断検出方法として、光受信レベルを所定の閾値と比較し、光受信レベルが閾値よりも低い場合に信号断を検出する方法がある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に開示されている信号断検出方法では、複数のビットレートのうち、どのビットレートで通信しているかを判定し、そのビットレートについての閾値により信号断検出を実施している。
特開2012-262792号公報
しかしながら、上述の従来例では、光受信レベルが特定の閾値より低いかどうかで信号断判定している。このため、信号断にはならないが、光受信レベルが本来の正常値より低い値になっているなどの異常の予兆を発見することはできなかった。
この発明は、上述の状況に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、信号断検出による障害は発生していないものの、光減衰量が大きく、いずれ異常になる可能性があることを検知することで、信号断などの障害を未然に防ぐことが可能な、光受信器及び光受信光レベル判定方法を提供することにある。
上述した目的を達成するために、この発明の、光送信器から複数の光ファイバを経て光信号を受信する光受信器は、光受信部と、保持部と、判定部とを備えて構成される。
光受信部は、受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルを取得する。保持部は、予め定められた閾値と、予めシミュレーションにより算出された光ファイバごとの光受信レベルである予測光受信レベルとを保持する。判定部は、光受信レベルが閾値以上の場合に、光受信レベルが予測光受信レベル以上であるか否かを判定し、光受信レベルが予測光受信レベル以上の場合に正常と判定する。
この発明の光受信器の好適実施形態によれば、さらに、光送信器側における光ファイバごとの光送信レベルと、光受信レベルとの差として、減衰量を取得する減衰量取得部と、通知部とを備えて構成される。
保持部は、さらに、正常時に測定された光受信レベルである正常時光受信レベルを保持する。判定部は、選択された光ファイバにおける減衰量が、全ての光ファイバにおける減衰量の最小値近傍の値以下という第1条件を満たすか否かを判定し、及び、正常時光受信レベルと光受信レベルの差が所定の値以下という第2条件を満たすか否かを判定し、さら
に、第1条件及び第2条件の両者を満たさない場合は、故障の予兆があると判定する。通知部は、光受信レベルが閾値より低い場合は、信号断を外部に通知し、第1条件及び第2条件の両者を満たさない場合は、故障の予兆があると判定されるので、異常予兆を外部に通知し、第1条件及び第2条件の少なくとも一方を満たす場合は、注意喚起を外部に通知する。
また、この発明の、光送信器から複数の光ファイバを経て光信号を受信する光受信器で行われる光受信レベル判定方法は、以下の過程を備えて構成される。保持過程では、予め定められた閾値と、予めシミュレーションにより算出された光ファイバごとの光受信レベルである予測光受信レベルとを保持する。光受信過程では、光ファイバごとに光信号を受信し、受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルを取得する。判定過程では、光受信レベルが閾値以上の場合に、光受信レベルが予測光受信レベル以上であるか否かを判定し、光受信レベルが予測光受信レベル以上の場合に正常と判定する。
この発明の光受信レベル判定方法の好適実施形態によれば、さらに、光送信器側における光ファイバごとの光送信レベルと、光受信レベルとの差として、減衰量を取得する減衰量取得過程と、通知過程とを備える。保持過程では、さらに、正常時に測定された光受信レベルである正常時光受信レベルを保持する。判定過程は、さらに、選択された光ファイバにおける減衰量が、全ての光ファイバにおける減衰量の最小値近傍の値以下という第1条件を満たすか否かを判定する第1判定過程と、正常時光受信レベルと光受信レベルの差が所定の値以下という第2条件を満たすか否かを判定する第2判定過程とを有する。通知過程は、光受信レベルが閾値より低い場合は、信号断を外部に通知し、第1条件及び第2条件の両者を満たさない場合は、故障の予兆があると判定して、異常予兆を外部に通知し、第1条件及び第2条件の少なくとも一方を満たす場合は、注意喚起を外部に通知する。
この発明の光受信器及び光受信レベル判定方法によれば、光受信レベルが閾値を超えていて信号断による障害は発生していない場合であっても、光受信レベルがシミュレーションにより算出された予測光受信レベルよりも低い場合に、正常と判定しない。このように、正常と判定されない場合には、いずれ異常になる可能性があることを判断できるので、その時点でレンズの清掃やポート収容カード交換などを実施することで、信号断などの障害を未然に防ぐことが可能になる。
この発明の光受信器の構成例を説明するための模式的なブロック図である。 光受信レベル判定方法を説明するための図であって、光受信器の処理フローを示す図である。
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
(構成)
図1を参照して、この発明の光受信器の構成例実施形態を説明する。図1は、この発明の光受信器の構成例を説明するための模式的なブロック図である。
光受信器100は、例えば、局舎間が複数の光ファイバ300で接続されて行われる光
通信に用いられる。ここでは、一方の局舎が光送信器200を備え、他方の局舎が光受信器100を備える例を説明する。また、複数の光ファイバ300として、単芯の光ファイバを複数本用いてもよいし、多芯の光ファイバを用いてもよいが、ここでは、n(nは2以上の整数)芯の光ファイバを用いるものとする。
光受信器100は、光受信部10、保持部20、減衰量取得部30、劣化量取得部40、判定部50及び通知部60を備えて構成される。
光受信部10は、光ファイバごとに光信号を受信し、受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルを取得する。例えば、多芯の光ファイバを用いる場合は、1つの光受信部の複数のポートに光ファイバがそれぞれ接続される構成にすることができる。一方、単芯の光ファイバを複数用いる場合は、光ファイバの本数に応じた光受信部を用意し、各光受信部に1本の光ファイバが接続される構成にすることができる。第1~第nの光ファイバに対してそれぞれ取得された第1~第nの光受信レベルRCV_L1~nは、減衰量取得部30、劣化量取得部40、及び、判定部50に送られる。
光受信部10は、任意好適な従来公知の技術を用いて構成される。保持部20、減衰量取得部30、劣化量取得部40、判定部50及び通知部60については、後述する機能を実現できればよく、当業者であれば任意好適な従来公知の技術を用いて構成できる。
保持部20は、必要に応じて、閾値MIN_Lと、予測光受信レベルSIM_L1~nと、正常時光受信レベルRVOK_L1~nを保持する。保持部20への格納は、光受信器100が備える任意好適な入力手段の操作により行われる構成にすることができる。
この閾値MIN_Lは、予め定められた、光受信部10の受信最低レベルを示す値である。この閾値MIN_Lは、従来公知の技術と同様に、信号断を判定するのに用いられる。なお、閾値MIN_Lには、光受信部10の受信最低レベルと一致していなくてもよく、マージンを持った値にしてもよい。また、ここでは、閾値MIN_Lを第1~第nの光ファイバが入力される各ポートに対して共通の値として説明するが、ポートごとに異なる閾値を用いてもよい。
予測光受信レベルSIM_L1~nは、予めシミュレーションにより算出された、光ファイバごとの光受信レベルである。このシミュレーションは、局舎間の距離、光ファイバの特性、局舎間を伝送する光信号が経由する経由装置などを考慮して行われ、実際の光受信レベルに近い値を算出する。このシミュレーションによる光受信レベルの予想自体は既存技術を用いて行うことができる。
光受信器100には、光送信器200における光送信レベルSND_L1~nが、光送信器200から通知される。光送信レベルSND_L1~nは、例えば、光送信器200の出力設定レベルで与えられる。あるいは、光送信器200で光送信レベルを測定している場合は、光送信器200が、光送信レベルとして測定値を、光受信器100に通知する構成にしてもよい。また、光受信器100への通知は、任意好適な通信回線を介して光送信器200から光受信器100に直接行ってもよいし、光受信器100が備える入力手段を操作して、光送信レベルSND_L1~nを入力する構成にしてもよい。
図1では、光送信レベルSND_L1~nが保持部20に格納され、保持部20から減衰量取得部30に送られる例を示しているが、これに限定されない。光送信器200が光送信レベルSND_L1~nを測定している場合など、光送信レベルSND_L1~nが保持部20を経ずに減衰量取得部30に直接送られる構成にしてもよい。
減衰量取得部30は、光ファイバごとに減衰量RCV_D1~nを取得する。減衰量RCV_D1~nは、それぞれ、光送信器200側における光ファイバごとの光送信レベルSND_L1~nと、光受信器100側における光ファイバごとの光受信レベルRCV_L1~nとの差で与えられる。
劣化量取得部40は、劣化量DIFF_L1~nを取得する。劣化量DIFF_L1~nは、正常時光受信レベルRVOK_L1~nと、現在の光受信レベルRCV_L1~nとの差で与えられる。正常時光受信レベルRVOK_L1~nは、正常時に光受信部10で測定された光受信レベルである。正常時光受信レベルRVOK_L1~nは、光通信ネットワークの構築時などに測定され、保持部に保持される。
劣化量DIFF_L1~nは、正常時に比べて減衰量が大きい場合に正の値を取るように設定される。すなわち、劣化量DIFF_Lk(kは1以上n以下の整数)は、RVOK_Lk-RCV_Lkで与えられる。
判定部50は、例えば、信号断判定手段52と、異常判定手段54と、異常予兆判定手段としての第1判定手段56及び第2判定手段とを備えて構成される。
信号断判定手段52は、光受信レベルRCV_L1~nが閾値MIN_L以下であるか否かを判定する。信号断判定手段52は、光受信レベルRCV_L1~nが閾値MIN_L以下であると判定された場合は、信号断と判定する。この場合、通知部60は、信号断通知を任意好適な出力手段を経てオペレータなど外部に通知する。この信号断判定手段52は、任意好適な従来公知の技術で構成される。
異常判定手段54は、信号断判定手段52において、光受信レベルRCV_L1~nが閾値MIN_Lより大きいと判定された場合に、異常の有無を判定する。
異常判定手段54は、光受信レベルRCV_L1~nが予測光受信レベルSIM_L1~n以上であるか否かを判定する。異常判定手段54は、光受信レベルRCV_L1~nが予測光受信レベルSIM_L1~n以上の場合に正常と判定する。この場合、通知部60は、必要に応じて、正常に受信できている旨、オペレータなど外部に通知する。なお、正常に設計されている場合、予測光受信レベルSIM_L1~nは、光受信部10が受信できる値になるので、予測光受信レベルSIM_L1~nは、閾値MIN_L以上の値になる。
ここで、光受信レベルRCV_L1~nが、閾値MIN_L以上であり、予測光受信レベルSIM_L1~nより低い場合、すなわち、MIN_L≦RCV_L1~n<SIM_L1~nを満たす場合は、従来は正常と判定されるが、異常の可能性がある。
そこで、異常予兆判定手段としての第1判定手段56及び第2判定手段58は、光受信レベルRCV_L1~nが予測光受信レベルSIM_L1~nより低い場合に、異常予兆の有無を判定する。
第1判定手段56は、選択された光ファイバにおける減衰量RCV_D1~nが、全ての光ファイバに対する減衰量の最小値近傍の値以下という第1条件を満たすか否かを判定する。ここで、全ての光ファイバに対する減衰量RCV_D1~nの最小値近傍の値は、全ての光ファイバに対する減衰量RCV_D1~nの最小値Min(RCV_D1~n)に、変動や誤差を考慮したマージンAを加えた値である。このマージンAは、全ての光ファイバに共通の値として設定してもよいし、光ファイバごとに設定してもよい。
例えば、減衰量RCV_D1~nの最小値が2dBであり、マージンAが3dBである場合、第kの光ファイバについての減衰量がRCV_Dkが、5dB以下の第1条件を満たさない場合は、他の光ファイバと比べて、減衰が大きいと判定される。
第2判定手段58は、劣化量DIFF_L1~nが所定の値B以下という第2条件を満たすか否かを判定する。この所定の値Bは、変動や誤差を考慮して設定される。この所定の値Bは、全ての光ファイバに共通の値として設定してもよいし、光ファイバごとに設定してもよい。
例えば、所定の値Bを2dBとして設定した場合、劣化量DIFF_L1~nが2dB以下の第2条件を満たさない場合は、当初の正常時よりも、減衰が大きくなっていると判定される。
このように、第1条件及び第2条件をいずれも満たさない場合は、他の光ファイバよりも信号の減衰が大きく、かつ、以前の状態よりも悪くなっていることを示す。この場合、通知部60は、故障の予兆があるとして異常予兆のアラームを、オペレータなど外部に通知する。この予兆される故障の原因として、例えば、ファイバレンズの汚れなどによる減衰の増大が考えられる。
この異常予兆のアラームが通知された場合は、いずれ異常になる可能性があることを判断できる。したがって、異常予兆のアラームが通知された時点でレンズの清掃やポート収容カード交換などを実施することで、信号断などの障害を未然に防ぐことが可能になる。
なお、第1条件及び第2条件の少なくとも一方を満たす場合は、通知部60から注意喚起の通知を行う構成にしてもよい。
(動作)
図2を参照して、光受信レベル判定方法を説明する。図2は、光受信レベル判定方法を説明するための図であって、光受信器の処理フローを示す図である。
先ず、ステップ10(以下、ステップをSと表記する。)の保持過程において、初期条件を設定する。S10では、予め算出された予測光受信レベルSIM_L1~n、予め定められた、閾値MIN_L、マージンA及び所定の値B、正常時光受信レベルRVOK_L1~n、並びに、光送信レベルSND_L1~nが取得され、保持部20等に保持される。
次に、光受信過程S20において、光ファイバごとに光信号を受信し、受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルRCV_L1~nを取得する。
次に、S30の判定過程において、光受信レベルの判定を行う。ここでは、第1の光ファイバに対する光受信レベルRCV_L1を用いた判定について説明する。第2~nの光ファイバについての判定は、第1の光ファイバについての判定と同様に行うことができるので、説明を省略する。
S30の判定過程における判定の結果は、通知過程S40において通知される。
判定過程S30は、さらに、信号断判定過程S31、異常判定過程S32、第1判定過程S33及び第2判定過程S34を含んでいる。
判定過程S30では、先ず、信号断判定過程S31が行われる。信号断判定過程S31
は、第1の光ファイバに対する光受信レベルRCV_L1が、閾値MIN_L以下であるか否か、すなわち、RCV_L1≦MIN_Lを満たすか否かを判定する。
信号断判定過程S31での判定の結果、光受信レベルRCV_L1が、閾値MIN_L以下である場合(Yesの場合)、信号断と判定される。信号断と判定された場合は、通知過程S40aにおいて、信号断が通知される。
信号断判定過程S31での判定の結果、光受信レベルRCV_L1が、閾値MIN_Lより大きい場合(Noの場合)、続いて、異常判定過程S32が行われる。
異常判定過程S32では、光受信レベルRCV_L1が予測光受信レベルSIM_L1以上であるか否か、すなわち、RCV_L1≧SIM_L1を満たすか否かを判定する。
異常判定過程S32での判定の結果、光受信レベルRCV_L1が予測光受信レベルSIM_L1以上である場合(Yesの場合)、正常と判定される。正常と判定された場合は、必要に応じて、通知過程S40bにおいて、正常である旨、通知される。
異常判定過程S32での判定の結果、光受信レベルRCV_L1が予測光受信レベルSIM_L1より低い場合(Noの場合)、続いて、第1判定過程S33が行われる。
第1判定過程S33では、減衰量取得部30で、第1~第nの減衰量RCV_D1~n(=SND_L1~n-RCV_L1~n)を取得し、減衰量RCV_D1が、全ての光ファイバに対する減衰量の最小値近傍の値以下、すなわち、RCV_D1≦Min(RCV_D1~n)+Aという第1条件を満たすか否かを判定する。
第1判定過程S33での判定の結果、第1条件を満たさない場合(No)は、続いて、第2判定過程S34が行われる。
第2判定過程S34では、劣化量取得部40で、劣化量DIFF_L1(=RVOK_L1-RCV_L1)を取得し、劣化量DIFF_L1が、所定の値B以下、すなわち、DIFF_L1≦Bという第2条件を満たすか否かを判定する。
第2判定過程S34での判定の結果、第2条件を満たさない場合(No)は、故障の予兆があると判定される。故障の予兆があると判定された場合は、通知過程S40cにおいて、故障予兆のアラームを通知する。
一方、第1判定過程S33で第1条件を満たすと判定された場合(Yesの場合)及び第2判定過程S34で第2条件を満たすと判定された場合(Yesの場合)は、必要に応じて、通知過程S40dにおいて、注意喚起の通知が行われる。
この発明の光受信器及び光受信レベル判定方法によれば、光受信レベルが閾値を超えていて信号断による障害は発生していない場合であっても、光受信レベルがシミュレーションにより算出された予測光受信レベルよりも低い場合に、正常と判定しない。このように、正常と判定されない場合には、いずれ異常になる可能性があることを判断できるので、その時点でレンズの清掃やポート収容カード交換などを実施することで、信号断などの障害を未然に防ぐことが可能になる。
10 光受信部
20 保持部
30 減衰量取得部
40 劣化量取得部
50 判定部
52 信号断判定手段
54 異常判定手段
56 第1判定手段
58 第2判定手段
60 通知部
100 光受信器
200 光送信器
300 光ファイバ

Claims (4)

  1. 光送信器から複数の光ファイバを経て光信号を受信する光受信器であって、
    受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルを取得する光受信部と、
    予め定められた閾値と、予めシミュレーションにより算出された光ファイバごとの光受信レベルである予測光受信レベルとを保持する保持部と、
    光受信レベルが前記閾値以上の光ファイバについて、光受信レベルが予測光受信レベル以上であるか否かを判定し、光受信レベルが予測光受信レベル以上の場合に正常と判定する判定部と
    を備えることを特徴とする光受信器。
  2. さらに、
    前記光送信器側における光ファイバごとの光送信レベルと、前記光受信レベルとの差として、減衰量を取得する減衰量取得部と、
    通知部と
    を備え、
    前記保持部は、さらに、正常時に測定された光受信レベルである正常時光受信レベルを保持し、
    前記判定部は、
    選択された光ファイバにおける減衰量が、全ての光ファイバにおける減衰量の最小値近傍の値以下という第1条件を満たすか否か、及び、正常時光受信レベルと光受信レベルの差が所定の値以下という第2条件を満たすか否かを判定し、さらに、前記第1条件及び前記第2条件の両者を満たさない場合は、故障の予兆があると判定し、
    前記通知部は、光受信レベルが前記閾値より低い場合は、信号断を外部に通知し、前記第1条件及び前記第2条件の両者を満たさない場合は、異常予兆を外部に通知し、前記第1条件及び前記第2条件の少なくとも一方を満たす場合は、注意喚起を外部に通知する
    ことを特徴とする請求項1に記載の光受信器。
  3. 光送信器から複数の光ファイバを経て光信号を受信する光受信器で行われる光受信レベル判定方法であって、
    予め定められた閾値と、予めシミュレーションにより算出された光ファイバごとの光受信レベルである予測光受信レベルとを保持する保持過程と、
    光ファイバごとに光信号を受信し、受信した光信号から光ファイバごとの光受信レベルを取得する光受信過程と、
    光受信レベルが前記閾値以上の光ファイバについて、光受信レベルが予測光受信レベル以上であるか否かを判定し、光受信レベルが予測光受信レベル以上の場合に正常と判定する判定過程と
    を備えることを特徴とする光受信レベル判定方法。
  4. さらに、
    前記光送信器側における光ファイバごとの光送信レベルと、前記光受信レベルとの差として、減衰量を取得する減衰量取得過程と、
    通知過程と
    を備え、
    前記保持過程では、さらに、正常時に測定された光受信レベルである正常時光受信レベルを保持し、
    前記判定過程は、さらに、
    選択された光ファイバにおける減衰量が、全ての光ファイバにおける減衰量の最小値近傍の値以下という第1条件を満たすか否かを判定する第1判定過程と、
    正常時光受信レベルと光受信レベルの差が所定の値以下という第2条件を満たすか否か
    を判定する第2判定過程と
    を有し、
    前記通知過程は、光受信レベルが前記閾値より低い場合は、信号断を外部に通知し、前記第1条件及び前記第2条件の両者を満たさない場合は、故障の予兆があると判定して、異常予兆を外部に通知し、前記第1条件及び前記第2条件の少なくとも一方を満たす場合は、注意喚起を外部に通知する
    ことを特徴とする請求項3に記載の光受信レベル判定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024034082A1 (ja) * 2022-08-10 2024-02-15 日本電信電話株式会社 故障予測装置、故障予測方法、および、故障予測プログラム

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