JP3221401B2 - 光信号監視方法及び装置 - Google Patents
光信号監視方法及び装置Info
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重及び光ネ
ットワークにおける障害監視方式及び装置に関し、特
に、光信号を１ビット毎に監視することにより伝送速度
に依存しない光信号品質の監視方法及び装置に関する。
ットワークにおける障害監視方式及び装置に関し、特
に、光信号を１ビット毎に監視することにより伝送速度
に依存しない光信号品質の監視方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】伝送信号の品質監視方法として、従来、
新同期網では、伝送フレーム内に標準化されたオーバー
ヘッド情報ビットを付加してパリティエラーチェックを
行うことにより符号誤り率を監視する方法が用いられて
いる。
新同期網では、伝送フレーム内に標準化されたオーバー
ヘッド情報ビットを付加してパリティエラーチェックを
行うことにより符号誤り率を監視する方法が用いられて
いる。
【０００３】また、近年の情報伝送容量の拡大により、
波長多重技術を利用した光ネットワークの導入が切望さ
れている。この波長多重技術を用いた光ネットワーク
は、伝送信号速度及びフォーマットに依存しない通信サ
ービスの提供が可能であり、伝送信号速度及びフォーマ
ットに対して透明であるという点で大きな注目を浴びて
いる。
波長多重技術を利用した光ネットワークの導入が切望さ
れている。この波長多重技術を用いた光ネットワーク
は、伝送信号速度及びフォーマットに依存しない通信サ
ービスの提供が可能であり、伝送信号速度及びフォーマ
ットに対して透明であるという点で大きな注目を浴びて
いる。
【０００４】この光ネットワークにおいても、伝送信号
の品質管理を行うためには、新同期網と同様に、伝送信
号の品質監視方法を光ネットワークに適した方法で実現
する必要がある。その実現方法の一つとして、例えば１
９９７年のInternational Conference on Communicatio
n（"Photonic Transport Network Architecture Employ
ing Optical Path Concept"、Kimio Oguchi and et.al.、
ICC'97 workshop、June8-12 1997）では、光ネットワー
クにおいて、新同期網と同様に、伝送フレーム内に標準
化されたオーバーヘッド情報ビットを付加して、パリテ
ィエラーチェックを行うことにより符号誤り率を監視す
る方法が提案されている。
の品質管理を行うためには、新同期網と同様に、伝送信
号の品質監視方法を光ネットワークに適した方法で実現
する必要がある。その実現方法の一つとして、例えば１
９９７年のInternational Conference on Communicatio
n（"Photonic Transport Network Architecture Employ
ing Optical Path Concept"、Kimio Oguchi and et.al.、
ICC'97 workshop、June8-12 1997）では、光ネットワー
クにおいて、新同期網と同様に、伝送フレーム内に標準
化されたオーバーヘッド情報ビットを付加して、パリテ
ィエラーチェックを行うことにより符号誤り率を監視す
る方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術においては、以下に記載するような問
題点がある。
たような従来技術においては、以下に記載するような問
題点がある。
【０００６】第１の問題点は、標準化されたオーバーヘ
ッド情報ビットを伝送信号に必ず付加する必要があり、
その結果、伝送信号フォーマットが制限されるために、
波長多重技術を用いた光ネットワークの透明性を十分活
かすことができない。
ッド情報ビットを伝送信号に必ず付加する必要があり、
その結果、伝送信号フォーマットが制限されるために、
波長多重技術を用いた光ネットワークの透明性を十分活
かすことができない。
【０００７】第２の問題点は、伝送光信号そのものを監
視するのではなく、オーバーヘッド情報ビットのパリテ
ィエラーチェックで代用するために、間接的な監視方法
となってしまうことである。
視するのではなく、オーバーヘッド情報ビットのパリテ
ィエラーチェックで代用するために、間接的な監視方法
となってしまうことである。
【０００８】本発明の目的は、上述したような従来技術
が有する問題点に鑑みてなされたものであって、高信頼
性の光信号送受信機能を波長多重及び光ネットワークに
提供するため、伝送光信号を伝送信号速度によらず１ビ
ット単位で監視可能とする手段を提供することにある。
が有する問題点に鑑みてなされたものであって、高信頼
性の光信号送受信機能を波長多重及び光ネットワークに
提供するため、伝送光信号を伝送信号速度によらず１ビ
ット単位で監視可能とする手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、波長多重及び
光ネットワークにおいて、ただ一つの波長の光信号のみ
を同時に受信する光受信機により、該光受信機により光
電気変換された電気信号から抽出された伝送信号クロッ
クと、該電気信号と該伝送信号クロックの位相を位相閾
値１として任意にずらして生成したクロックと該電気信
号に対して任意に設定した電圧振幅閾値１とに基づいて
伝送信号ビットを識別した識別出力１と、該光受信機に
より光電気変換された電気信号から抽出された伝送信号
クロックと、該電気信号と該伝送信号クロックの位相を
位相閾値２として任意にずらして生成したクロックと該
電気信号に対して任意に設定した電圧振幅閾値２とに基
づいて伝送信号ビットを識別した識別出力２と、該光受
信機により光電気変換された電気信号から抽出された伝
送信号クロックと、該電気信号と該伝送信号クロックの
位相を位相閾値Ｎとして任意にずらして生成したクロッ
クと該電気信号に対して任意に設定した電圧振幅閾値Ｎ
とに基づいて伝送信号ビットを識別した識別出力Ｎと、
該識別出力１、該識別出力２、．．．該識別出力Ｎの論
理演算式から光信号品質監視を行うことを特徴とする。
光ネットワークにおいて、ただ一つの波長の光信号のみ
を同時に受信する光受信機により、該光受信機により光
電気変換された電気信号から抽出された伝送信号クロッ
クと、該電気信号と該伝送信号クロックの位相を位相閾
値１として任意にずらして生成したクロックと該電気信
号に対して任意に設定した電圧振幅閾値１とに基づいて
伝送信号ビットを識別した識別出力１と、該光受信機に
より光電気変換された電気信号から抽出された伝送信号
クロックと、該電気信号と該伝送信号クロックの位相を
位相閾値２として任意にずらして生成したクロックと該
電気信号に対して任意に設定した電圧振幅閾値２とに基
づいて伝送信号ビットを識別した識別出力２と、該光受
信機により光電気変換された電気信号から抽出された伝
送信号クロックと、該電気信号と該伝送信号クロックの
位相を位相閾値Ｎとして任意にずらして生成したクロッ
クと該電気信号に対して任意に設定した電圧振幅閾値Ｎ
とに基づいて伝送信号ビットを識別した識別出力Ｎと、
該識別出力１、該識別出力２、．．．該識別出力Ｎの論
理演算式から光信号品質監視を行うことを特徴とする。
【００１０】前記識別出力の数を例えば２とし、論理演
算式として排他的論理和を用いることができる。また、
該排他的論理和演算結果を１ビット毎に積算し該積算結
果があらかじめ定められた閾値を越えた際に外部に対し
て障害警報として通知することにより光信号品質監視を
行うことができる。
算式として排他的論理和を用いることができる。また、
該排他的論理和演算結果を１ビット毎に積算し該積算結
果があらかじめ定められた閾値を越えた際に外部に対し
て障害警報として通知することにより光信号品質監視を
行うことができる。
【００１１】また、この光信号監視手段を、運用系及び
予備系を備えた光伝送装置に適用し、光信号監視手段か
らの障害警報を運用系から予備系への切替信号として用
いることができる。
予備系を備えた光伝送装置に適用し、光信号監視手段か
らの障害警報を運用系から予備系への切替信号として用
いることができる。
【００１２】つまり、本発明においては、所望の光信号
を、光電気変換してあらかじめ電圧振幅閾値と位相閾値
がそれぞれ定められた２組のビット判定回路に入力し、
ＡＧＣ（Automatic Gain Control）されたその２組のビ
ット判定回路出力の排他的論理和を１ビット毎に算出す
ることにより、伝送信号フォーマットに依存することな
く、光伝送信号波形劣化と光信号強度劣化に起因する光
伝送信号品質が監視される。
を、光電気変換してあらかじめ電圧振幅閾値と位相閾値
がそれぞれ定められた２組のビット判定回路に入力し、
ＡＧＣ（Automatic Gain Control）されたその２組のビ
ット判定回路出力の排他的論理和を１ビット毎に算出す
ることにより、伝送信号フォーマットに依存することな
く、光伝送信号波形劣化と光信号強度劣化に起因する光
伝送信号品質が監視される。
【００１３】この場合、２組のビット判定回路に設定さ
れる電圧振幅閾値と位相閾値は、任意に設定することが
可能である。さらに、この２組のビット判定回路には、
位相基準となるクロックがこの光品質監視装置に入力さ
れる光信号からクロック抽出回路により抽出されて入力
されるため、この光信号品質監視装置に入力される光信
号の伝送速度に依存しないで動作可能である。
れる電圧振幅閾値と位相閾値は、任意に設定することが
可能である。さらに、この２組のビット判定回路には、
位相基準となるクロックがこの光品質監視装置に入力さ
れる光信号からクロック抽出回路により抽出されて入力
されるため、この光信号品質監視装置に入力される光信
号の伝送速度に依存しないで動作可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施の形態を示
すブロック図である。図２において、光信号品質監視装
置２０３には、光ファイバ２０１を介して所望の光信号
が入力され、光受信機２０２により電気信号に変換され
る。
すブロック図である。図２において、光信号品質監視装
置２０３には、光ファイバ２０１を介して所望の光信号
が入力され、光受信機２０２により電気信号に変換され
る。
【００１５】光信号品質監視装置２０３は、電圧振幅閾
値と位相閾値を設定することにより入力電気信号ビット
がハイレベルであるかローレベルであるかを判定するビ
ット判定回路２０４と２０５を備えている。すなわち、
光受信機２０２により光電気変換された電気信号は、２
分岐されてこのビット判定回路２０４、２０５に入力さ
れると、ビット判定回路２０４と２０５はその設定閾値
よりも入力電気信号ビットがハイレベルであるかローレ
ベルであるかを判定し、その結果を出力する。
値と位相閾値を設定することにより入力電気信号ビット
がハイレベルであるかローレベルであるかを判定するビ
ット判定回路２０４と２０５を備えている。すなわち、
光受信機２０２により光電気変換された電気信号は、２
分岐されてこのビット判定回路２０４、２０５に入力さ
れると、ビット判定回路２０４と２０５はその設定閾値
よりも入力電気信号ビットがハイレベルであるかローレ
ベルであるかを判定し、その結果を出力する。
【００１６】この出力は、ＡＧＣされて光受信機２０２
への入力光強度に依存しないで一定の電圧振幅を出力す
る。このビット判定回路２０４と２０５の出力が出力排
他的論理和回路２０６で排他的論理和され、誤り数積算
回路２０７であらかじめ定められた時間内の誤り数が積
算される。
への入力光強度に依存しないで一定の電圧振幅を出力す
る。このビット判定回路２０４と２０５の出力が出力排
他的論理和回路２０６で排他的論理和され、誤り数積算
回路２０７であらかじめ定められた時間内の誤り数が積
算される。
【００１７】この場合、誤り判定点はビット判定回路２
０４、２０５によって定められる２点であるが、判定点
は２点に限らず３点以上定めることも可能である。この
ように誤り判定点は、設定閾値が互いに異なるビット判
定回路の数だけ設けることができる。３点以上判定点を
設けた場合は、例えば判定点１と判定点２の論理和と判
定点３の排他的論理和をとることにより誤り数積算回路
２０７であらかじめ定められた時間内の誤り数が積算さ
れる。
０４、２０５によって定められる２点であるが、判定点
は２点に限らず３点以上定めることも可能である。この
ように誤り判定点は、設定閾値が互いに異なるビット判
定回路の数だけ設けることができる。３点以上判定点を
設けた場合は、例えば判定点１と判定点２の論理和と判
定点３の排他的論理和をとることにより誤り数積算回路
２０７であらかじめ定められた時間内の誤り数が積算さ
れる。
【００１８】監視装置２０３に入力される光信号ビット
が光信号品質監視装置２０３に設定される電圧振幅閾値
と位相閾値により、光信号波形劣化を監視することがで
きる仕組みになっている。
が光信号品質監視装置２０３に設定される電圧振幅閾値
と位相閾値により、光信号波形劣化を監視することがで
きる仕組みになっている。
【００１９】さらに、伝送信号速度に関して見れば、ク
ロック抽出器２０４−２、２０５−２にＰＬＬ（Phase
Locked Loop）を用いたクロック抽出技術を用いること
で、一つの光信号品質回路を用いるだけで各種の伝送信
号速度に対応することができる。また、予め入力する伝
送信号速度（例えば、新同期網で用いられている６００
Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ
／ｓ等、予め決められた伝送信号速度）が決まっていれ
ば、これに対応した伝送信号速度に対応するように設計
しておくこともできる。
ロック抽出器２０４−２、２０５−２にＰＬＬ（Phase
Locked Loop）を用いたクロック抽出技術を用いること
で、一つの光信号品質回路を用いるだけで各種の伝送信
号速度に対応することができる。また、予め入力する伝
送信号速度（例えば、新同期網で用いられている６００
Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ
／ｓ等、予め決められた伝送信号速度）が決まっていれ
ば、これに対応した伝送信号速度に対応するように設計
しておくこともできる。
【００２０】次に、本発明の光信号品質監視装置の動作
について、図１及び図２を参照して説明する。
について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２１】通常、光通信においては、伝送後にデジタ
ル信号を再生する方法として、図１に示すように伝送さ
れる光信号に対して振幅閾値Ｐ０、位相閾値Ｔ０を設定
する。この位相閾値Ｔ０に対して、振幅が閾値を越えて
いるかいないかの２値判定をしている。本発明において
は、伝送される光信号に対して振幅閾値Ｐ０、位相閾値
Ｔ０を設定する。さらにＰ０、Ｔ０を中心にΔＰ、ΔＴ
の幅の判別閾値を設定する。
ル信号を再生する方法として、図１に示すように伝送さ
れる光信号に対して振幅閾値Ｐ０、位相閾値Ｔ０を設定
する。この位相閾値Ｔ０に対して、振幅が閾値を越えて
いるかいないかの２値判定をしている。本発明において
は、伝送される光信号に対して振幅閾値Ｐ０、位相閾値
Ｔ０を設定する。さらにＰ０、Ｔ０を中心にΔＰ、ΔＴ
の幅の判別閾値を設定する。
【００２２】通常の光信号伝送では伝送情報ビットが２
値で表されるため、光伝送の際に波形劣化等の伝送信号
品質劣化が生じなければΔＰ、ΔＴで表されるような領
域でビットが検出されることはない。従って、ΔＰ、Δ
Ｔでビットが検出された場合これを光伝送による伝送信
号品質劣化による伝送誤りと見なすことができる。
値で表されるため、光伝送の際に波形劣化等の伝送信号
品質劣化が生じなければΔＰ、ΔＴで表されるような領
域でビットが検出されることはない。従って、ΔＰ、Δ
Ｔでビットが検出された場合これを光伝送による伝送信
号品質劣化による伝送誤りと見なすことができる。
【００２３】このΔＰ、ΔＴで形成される四角形の領域
内に情報ビットが検出された場合、あるいは振幅方向の
み、すなわちΔＰ方向のみ、あるいは位相方向のみ、す
なわちΔＴ方向のみの範囲内に情報ビットが検出された
場合には、これを符号誤りと見なす。尚、得られた値と
しては、通常の光通信で得られる位相閾値Ｔ０に対し
て、振幅が閾値を越えているかいないかの２値判定を行
うこともできるし、得られた値から推定して訂正を加え
て識別値とすることもできる。
内に情報ビットが検出された場合、あるいは振幅方向の
み、すなわちΔＰ方向のみ、あるいは位相方向のみ、す
なわちΔＴ方向のみの範囲内に情報ビットが検出された
場合には、これを符号誤りと見なす。尚、得られた値と
しては、通常の光通信で得られる位相閾値Ｔ０に対し
て、振幅が閾値を越えているかいないかの２値判定を行
うこともできるし、得られた値から推定して訂正を加え
て識別値とすることもできる。
【００２４】図２においては、光強度振幅の代わりに光
信号を光受信機２０２で光電気変換された電圧振幅を用
いることにすると、ビット判定回路２０４におけるＰ０
はＶ１、Ｔ０はＴ１に対応する。同様にビット判定回路
２０５におけるＰ０はＶ２、Ｔ０はＴ２に対応すること
になる。
信号を光受信機２０２で光電気変換された電圧振幅を用
いることにすると、ビット判定回路２０４におけるＰ０
はＶ１、Ｔ０はＴ１に対応する。同様にビット判定回路
２０５におけるＰ０はＶ２、Ｔ０はＴ２に対応すること
になる。
【００２５】つまり、ΔＰ、ΔＴはそれぞれＶ２とＶ１
の差の絶対値│Ｖ２−Ｖ１│、Ｔ２とＴ１の差の絶対値
│Ｔ２−Ｔ１│に対応する。この電圧振幅閾値は、ビッ
ト識別器２０４−１、２０５−１に入力する電圧Ｖ１、
Ｖ２を調整することにより任意に設定することができ
る。位相閾値は、ビット識別器２０４−１、２０５−１
に入力するクロックの位相を位相シフタ２０４−３、２
０５−３を調整することにより任意に調整することがで
きる。
の差の絶対値│Ｖ２−Ｖ１│、Ｔ２とＴ１の差の絶対値
│Ｔ２−Ｔ１│に対応する。この電圧振幅閾値は、ビッ
ト識別器２０４−１、２０５−１に入力する電圧Ｖ１、
Ｖ２を調整することにより任意に設定することができ
る。位相閾値は、ビット識別器２０４−１、２０５−１
に入力するクロックの位相を位相シフタ２０４−３、２
０５−３を調整することにより任意に調整することがで
きる。
【００２６】ビット判定回路２０４、２０５の出力の排
他的論理和を算出することにより上述したΔＰ、ΔＴで
形成される四角形の領域内に情報ビットが検出されるか
否かの２値判定が可能である。また、この２値判定は情
報ビット１ビット単位で行われるため、新同期網で用い
られるようなフレーム構成を予め設定してパリティチェ
ックを行うように標準化されたオーバーヘッドビットを
品質監視のために必要とせず、伝送信号フォーマットに
依存しない光信号品質の監視が可能である。
他的論理和を算出することにより上述したΔＰ、ΔＴで
形成される四角形の領域内に情報ビットが検出されるか
否かの２値判定が可能である。また、この２値判定は情
報ビット１ビット単位で行われるため、新同期網で用い
られるようなフレーム構成を予め設定してパリティチェ
ックを行うように標準化されたオーバーヘッドビットを
品質監視のために必要とせず、伝送信号フォーマットに
依存しない光信号品質の監視が可能である。
【００２７】また、伝送信号速度に関して見れば、クロ
ック抽出器２０４−２、２０５−２にＰＬＬ（Phase Lo
cked Loop）を用いたクロック抽出技術を用いること
で、一つの光信号品質監視回路を用いるだけで各種の伝
送信号速度に対応することができる。また、予め入力す
る伝送信号速度が決まっていれば（例えば、新同期網で
用いられている６００Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．
５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ等、予め決められた伝送信号
速度）、これに対応した伝送信号速度に対応するように
動作することもできる。
ック抽出器２０４−２、２０５−２にＰＬＬ（Phase Lo
cked Loop）を用いたクロック抽出技術を用いること
で、一つの光信号品質監視回路を用いるだけで各種の伝
送信号速度に対応することができる。また、予め入力す
る伝送信号速度が決まっていれば（例えば、新同期網で
用いられている６００Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．
５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ等、予め決められた伝送信号
速度）、これに対応した伝送信号速度に対応するように
動作することもできる。
【００２８】図３は、ビット識別器をＤフリップフロッ
プによって構成した本発明光信号監視装置の一実施例で
ある。図３において、光信号品質監視装置３０３には、
光ファイバ３０１を介して所望の光信号が入力され、光
受信機３０２により電気信号に変換される。
プによって構成した本発明光信号監視装置の一実施例で
ある。図３において、光信号品質監視装置３０３には、
光ファイバ３０１を介して所望の光信号が入力され、光
受信機３０２により電気信号に変換される。
【００２９】光信号品質監視回路３０３は、電圧振幅閾
値と位相閾値を設定することにより入力電気信号ビット
がハイレベルであるかローレベルであるかを判定するビ
ット判定回路３０４と３０５を備えている。ビット判定
回路３０４と３０５では、それぞれビット識別器３０４
−１と３０５−１としてＤフリップフロップを用いてビ
ットの識別を行う。
値と位相閾値を設定することにより入力電気信号ビット
がハイレベルであるかローレベルであるかを判定するビ
ット判定回路３０４と３０５を備えている。ビット判定
回路３０４と３０５では、それぞれビット識別器３０４
−１と３０５−１としてＤフリップフロップを用いてビ
ットの識別を行う。
【００３０】光受信機３０２により光電気変換された電
気信号は、２分岐されてこのビット判定回路３０４、３
０５に入力される。ビット判定回路３０４と３０５は、
その設定閾値よりも入力電気信号ビットがハイレベルで
あるかローレベルであるかを判定し、その結果を出力す
る。
気信号は、２分岐されてこのビット判定回路３０４、３
０５に入力される。ビット判定回路３０４と３０５は、
その設定閾値よりも入力電気信号ビットがハイレベルで
あるかローレベルであるかを判定し、その結果を出力す
る。
【００３１】このビット判定回路３０４と３０５の出力
が出力排他的論理和回路３０６で排他的論理和され、誤
り数積算回路３０７であらかじめ定められた時間内の誤
り数が積算される。誤り数積算回路３０７は、あらかじ
め定められた誤り数に対する閾値を越えた場合、外部に
品質劣化障害警報を通知することができる。
が出力排他的論理和回路３０６で排他的論理和され、誤
り数積算回路３０７であらかじめ定められた時間内の誤
り数が積算される。誤り数積算回路３０７は、あらかじ
め定められた誤り数に対する閾値を越えた場合、外部に
品質劣化障害警報を通知することができる。
【００３２】すなわち、この光信号品質監視装置３０３
に入力される光信号ビットが光信号品質監視装置３０３
に設定される電圧振幅閾値と位相閾値により、光信号波
形劣化を監視することができる仕組みになっている。ま
た、伝送信号速度に関して見れば、クロック抽出器３０
４−２、３０５−２にＰＬＬ（Phase Locked Loop）を
用いたクロック抽出技術を用いることで、一つの光信号
品質回路を用いるだけで各種の伝送信号速度に対応する
ことができる。また、予め入力する伝送信号速度が決ま
っていれば（例えば、新同期網で用いられている６００
Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ
／ｓ等、予め決められた伝送信号速度）、これに対応し
た伝送信号速度に対応するように設計しておくこともで
きる。
に入力される光信号ビットが光信号品質監視装置３０３
に設定される電圧振幅閾値と位相閾値により、光信号波
形劣化を監視することができる仕組みになっている。ま
た、伝送信号速度に関して見れば、クロック抽出器３０
４−２、３０５−２にＰＬＬ（Phase Locked Loop）を
用いたクロック抽出技術を用いることで、一つの光信号
品質回路を用いるだけで各種の伝送信号速度に対応する
ことができる。また、予め入力する伝送信号速度が決ま
っていれば（例えば、新同期網で用いられている６００
Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．５Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ
／ｓ等、予め決められた伝送信号速度）、これに対応し
た伝送信号速度に対応するように設計しておくこともで
きる。
【００３３】次に、ビット識別器をＤフリップフロップ
によって構成した本発明における実施例動作について、
図３を参照して説明する。
によって構成した本発明における実施例動作について、
図３を参照して説明する。
【００３４】まず、光ファイバ３０１を介して信号品質
監視を行いたい光信号を光受信機３０２に入力し、光受
信機３０２により光電気変換を行って光信号監視装置３
０３への電気入力信号を得る。この電気信号を、光信号
監視装置３０３に内蔵される２つのビット判定回路３０
４と３０５に２分岐して入力する。
監視を行いたい光信号を光受信機３０２に入力し、光受
信機３０２により光電気変換を行って光信号監視装置３
０３への電気入力信号を得る。この電気信号を、光信号
監視装置３０３に内蔵される２つのビット判定回路３０
４と３０５に２分岐して入力する。
【００３５】ビット判定回路３０４と３０５は回路的に
は同等であるが、異なる電圧振幅閾値Ｖ１とＶ２、位相
閾値Ｔ１とＴ２を設定することにより電圧振幅方向にΔ
Ｖ（＝│Ｖ２−Ｖ１│）、位相方向にΔＴ（＝│Ｔ２−
Ｔ１│）の幅をもつ四角形のビット判定領域を実現す
る。
は同等であるが、異なる電圧振幅閾値Ｖ１とＶ２、位相
閾値Ｔ１とＴ２を設定することにより電圧振幅方向にΔ
Ｖ（＝│Ｖ２−Ｖ１│）、位相方向にΔＴ（＝│Ｔ２−
Ｔ１│）の幅をもつ四角形のビット判定領域を実現す
る。
【００３６】すなわち、電圧振幅閾値がＶ１、位相閾値
（クロック立ち上がり検出）がＴ１に設定されたビット
判定回路３０４に電気信号が入力された場合、電圧振幅
値がＶ１以下のときビット判定回路３０４の出力はロー
レベルとなり、それ以外ではハイレベルとなる。電圧振
幅閾値がＶ２、位相閾値（クロック立ち上がり検出）が
Ｔ２に設定されたビット判定回路３０５についても同様
に、電圧振幅値がＶ２以上のときビット判定回路３０５
の出力がハイレベルとなり、それ以外でローレベルとな
る。
（クロック立ち上がり検出）がＴ１に設定されたビット
判定回路３０４に電気信号が入力された場合、電圧振幅
値がＶ１以下のときビット判定回路３０４の出力はロー
レベルとなり、それ以外ではハイレベルとなる。電圧振
幅閾値がＶ２、位相閾値（クロック立ち上がり検出）が
Ｔ２に設定されたビット判定回路３０５についても同様
に、電圧振幅値がＶ２以上のときビット判定回路３０５
の出力がハイレベルとなり、それ以外でローレベルとな
る。
【００３７】従って、ビット判定回路３０４と３０５の
出力の論理和を出力排他的論理和回路３０６で演算する
ことにより電圧振幅方向にΔＶ、位相方向にΔＴの領域
内に電気信号が含まれるか否かを判定することができる
仕組みになっている。つまり、ビット判定回路３０４と
３０５の出力の組み合わせが（ハイレベル、ローレベ
ル）または（ローレベル、ハイレベル）のとき出力排他
的論理和回路３０６の出力がハイレベルとなり、それ以
外ではローレベルとなる。
出力の論理和を出力排他的論理和回路３０６で演算する
ことにより電圧振幅方向にΔＶ、位相方向にΔＴの領域
内に電気信号が含まれるか否かを判定することができる
仕組みになっている。つまり、ビット判定回路３０４と
３０５の出力の組み合わせが（ハイレベル、ローレベ
ル）または（ローレベル、ハイレベル）のとき出力排他
的論理和回路３０６の出力がハイレベルとなり、それ以
外ではローレベルとなる。
【００３８】従って、出力排他的論理和回路３０６の出
力がハイレベルとなったビット数を誤り数積算回路３０
７で積算することにより、図３の光信号品質監視装置へ
入力された光信号が領域ΔＶ、ΔＴ内に入ったビット数
を監視することができる。
力がハイレベルとなったビット数を誤り数積算回路３０
７で積算することにより、図３の光信号品質監視装置へ
入力された光信号が領域ΔＶ、ΔＴ内に入ったビット数
を監視することができる。
【００３９】通常の光信号伝送では、伝送情報ビットが
２値で表されるため、光伝送の際に波形劣化等の伝送信
号品質劣化が生じなければΔＶ、ΔＴで表されるような
領域でビットが検出されることはない。従って、ΔＶ、
ΔＴでビットが検出された場合これを光伝送による伝送
信号品質劣化による伝送誤りと見なすことができる。図
３の光信号品質監視装置３０３は、光信号を１ビット単
位で監視することにより、伝送信号フォーマットに依存
することなくこの光信号品質劣化を監視できる仕組みに
なっている。さらに、誤り数積算回路３０７に最大誤り
許容閾値を設定することにより、外部に対して許容値以
上のビット誤りが生じた際のみ品質劣化障害を告知する
インターフェイスを備えることもできる。
２値で表されるため、光伝送の際に波形劣化等の伝送信
号品質劣化が生じなければΔＶ、ΔＴで表されるような
領域でビットが検出されることはない。従って、ΔＶ、
ΔＴでビットが検出された場合これを光伝送による伝送
信号品質劣化による伝送誤りと見なすことができる。図
３の光信号品質監視装置３０３は、光信号を１ビット単
位で監視することにより、伝送信号フォーマットに依存
することなくこの光信号品質劣化を監視できる仕組みに
なっている。さらに、誤り数積算回路３０７に最大誤り
許容閾値を設定することにより、外部に対して許容値以
上のビット誤りが生じた際のみ品質劣化障害を告知する
インターフェイスを備えることもできる。
【００４０】図４は、本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図であり、光伝送信号の動的消光比を算出する装
置として構成したものである。
ロック図であり、光伝送信号の動的消光比を算出する装
置として構成したものである。
【００４１】図４において、光信号品質監視装置４０３
には、所望の光信号を光受信機４０２により光電気変換
された電気信号が入力される。光信号品質監視回路４０
３は、電圧振幅閾値と位相閾値を設定することにより入
力電気信号ビットがハイレベルであるかローレベルであ
るかを判定するビット判定回路４０４と４０５を備えて
いる。ビット判定回路４０４と４０５は、それぞれビッ
ト識別器４０４−１と４０５−１としてＤフリップフロ
ップを用いてビットの識別を行う。
には、所望の光信号を光受信機４０２により光電気変換
された電気信号が入力される。光信号品質監視回路４０
３は、電圧振幅閾値と位相閾値を設定することにより入
力電気信号ビットがハイレベルであるかローレベルであ
るかを判定するビット判定回路４０４と４０５を備えて
いる。ビット判定回路４０４と４０５は、それぞれビッ
ト識別器４０４−１と４０５−１としてＤフリップフロ
ップを用いてビットの識別を行う。
【００４２】光受信機４０２により光電気変換された電
気信号は、２分岐されてこのビット判定回路４０４、４
０５に入力されると、ビット判定回路４０４と４０５は
その設定閾値よりも入力電気信号ビットがハイレベルで
あるかローレベルであるかを判定し、その結果を出力す
る。このビット判定回路４０４と４０５の出力が出力排
他的論理和回路４０６で排他的論理和されて１ビット毎
に演算結果がハイレベルであるかローレベルであるか判
定される。
気信号は、２分岐されてこのビット判定回路４０４、４
０５に入力されると、ビット判定回路４０４と４０５は
その設定閾値よりも入力電気信号ビットがハイレベルで
あるかローレベルであるかを判定し、その結果を出力す
る。このビット判定回路４０４と４０５の出力が出力排
他的論理和回路４０６で排他的論理和されて１ビット毎
に演算結果がハイレベルであるかローレベルであるか判
定される。
【００４３】例えば、排他的論理和回路４０６の出力が
ハイレベルであるときをビット誤りであると定めた場
合、誤り数が誤り数積算回路４０７で積算されてその結
果が閾値調整回路４０９へ入力される。閾値調整回路
は、その誤り数積算結果が最小になるようにビット判定
回路４０４と４０５の電圧振幅閾値をフィードバック制
御する。
ハイレベルであるときをビット誤りであると定めた場
合、誤り数が誤り数積算回路４０７で積算されてその結
果が閾値調整回路４０９へ入力される。閾値調整回路
は、その誤り数積算結果が最小になるようにビット判定
回路４０４と４０５の電圧振幅閾値をフィードバック制
御する。
【００４４】その結果、ビット判定回路４０４と４０５
の電圧振幅閾値が光伝送信号のハイレベルとローレベル
に相当する電圧値に収束する。そのハイレベルとローレ
ベルに相当する電圧値を除算回路４０８で比をとること
により、光伝送信号の動的消光比を算出することができ
る。
の電圧振幅閾値が光伝送信号のハイレベルとローレベル
に相当する電圧値に収束する。そのハイレベルとローレ
ベルに相当する電圧値を除算回路４０８で比をとること
により、光伝送信号の動的消光比を算出することができ
る。
【００４５】図５は、図３に示した光信号品質監視装置
を内蔵し、その監視結果に基づいて光信号の経路切替を
行うことができる光ノード装置の一例を示すブロック図
である。本形態は、図５に示すようにＮ入力Ｎ出力の光
スイッチ５０３と、光スイッチ５０３のＮ個ある入力ポ
ート各々に接続された光信号品質監視装置５０４と、光
スイッチ制御装置５０２から構成される。
を内蔵し、その監視結果に基づいて光信号の経路切替を
行うことができる光ノード装置の一例を示すブロック図
である。本形態は、図５に示すようにＮ入力Ｎ出力の光
スイッチ５０３と、光スイッチ５０３のＮ個ある入力ポ
ート各々に接続された光信号品質監視装置５０４と、光
スイッチ制御装置５０２から構成される。
【００４６】光信号品質監視装置５０４は、光スイッチ
５０３に入力される光信号の品質を監視し、その結果を
光スイッチ制御装置５０２へ通知することができる。光
スイッチ制御装置５０２は、光スイッチ５０３の入出力
の接続状態を任意に設定することができる。
５０３に入力される光信号の品質を監視し、その結果を
光スイッチ制御装置５０２へ通知することができる。光
スイッチ制御装置５０２は、光スイッチ５０３の入出力
の接続状態を任意に設定することができる。
【００４７】今、光ノード装置５０１の入力ポートに接
続された光伝送路５０５−１が、光スイッチ５０３によ
り出力ポート５０５−３に接続されているとする。ま
た、光伝送路５０５−１が運用系、５０５−２が予備系
に割り当てられているとする。
続された光伝送路５０５−１が、光スイッチ５０３によ
り出力ポート５０５−３に接続されているとする。ま
た、光伝送路５０５−１が運用系、５０５−２が予備系
に割り当てられているとする。
【００４８】このような状況において、運用系光伝送路
５０５−１が光ファイバ切断等の不慮の事故により通信
サービスの提供が不可能になった場合、光信号品質監視
装置５０４により通信サービス切断が品質劣化障害警報
として光スイッチ制御装置５０２へ通知される。光スイ
ッチ制御回路５０２は、その障害警報を起点として光伝
送路５０５−３の接続先を運用系光伝送路５０５−１か
ら予備系光伝送路５０５−２へ切り替える。このことに
より、切断された通信サービスを自動的に回復すること
ができる。すなわち、光信号品質監視装置５０４を光ノ
ード５０１に内蔵することにより、光伝送路障害回復を
自動的に行うことを可能とし、高信頼な通信路を提供す
ることができる。
５０５−１が光ファイバ切断等の不慮の事故により通信
サービスの提供が不可能になった場合、光信号品質監視
装置５０４により通信サービス切断が品質劣化障害警報
として光スイッチ制御装置５０２へ通知される。光スイ
ッチ制御回路５０２は、その障害警報を起点として光伝
送路５０５−３の接続先を運用系光伝送路５０５−１か
ら予備系光伝送路５０５−２へ切り替える。このことに
より、切断された通信サービスを自動的に回復すること
ができる。すなわち、光信号品質監視装置５０４を光ノ
ード５０１に内蔵することにより、光伝送路障害回復を
自動的に行うことを可能とし、高信頼な通信路を提供す
ることができる。
【００４９】なお、複数のビット判定回路出力を演算す
る論理式に制限はなく、例えば論理和、論理積、排他的
論理和等であってもかまわない。
る論理式に制限はなく、例えば論理和、論理積、排他的
論理和等であってもかまわない。
【００５０】また、本光信号品質監視装置は、ビット誤
り監視だけでなく信号波形歪み監視の目的に用いること
もできる。
り監視だけでなく信号波形歪み監視の目的に用いること
もできる。
【００５１】また、監視する光信号の受信方法も、主信
号から光分岐器などにより分岐して主信号を終端するこ
となく光信号を受信する方法、あるいは分岐しないで主
信号を終端する方法等、任意の方法を採用することがで
きる。
号から光分岐器などにより分岐して主信号を終端するこ
となく光信号を受信する方法、あるいは分岐しないで主
信号を終端する方法等、任意の方法を採用することがで
きる。
【００５２】さらに、ビット判定回路を複数使用する場
合、ビット判定回路に入力する電気信号の分配方法につ
いても適宜の方法を採用することができ、例えばビット
判定回路を２つ用いる場合、光信号を２分岐してそれぞ
れを２つの光受信機をもちいて光電気変換して２つのビ
ット判定回路の入力としてもよいし、１つの光受信機を
用いて光電気変換し、それを電気的に２分岐して２つの
ビット判定回路の入力としてもよい。
合、ビット判定回路に入力する電気信号の分配方法につ
いても適宜の方法を採用することができ、例えばビット
判定回路を２つ用いる場合、光信号を２分岐してそれぞ
れを２つの光受信機をもちいて光電気変換して２つのビ
ット判定回路の入力としてもよいし、１つの光受信機を
用いて光電気変換し、それを電気的に２分岐して２つの
ビット判定回路の入力としてもよい。
【００５３】
【発明の効果】本発明は、所望の光信号を１ビット単位
で直接信号品質を監視しているので、新同期網で利用さ
れているような信号品質監視のための標準化されたオー
バーヘッド情報を必要とすることなく所望の信号波形の
品質監視を行うことができる。すなわち、伝送信号フォ
ーマットと無関係に伝送信号の品質監視を行うことがで
きる。
で直接信号品質を監視しているので、新同期網で利用さ
れているような信号品質監視のための標準化されたオー
バーヘッド情報を必要とすることなく所望の信号波形の
品質監視を行うことができる。すなわち、伝送信号フォ
ーマットと無関係に伝送信号の品質監視を行うことがで
きる。
【００５４】また、誤りを検出する最大の電圧振幅閾値
と、誤りを検出する最小の電圧振幅閾値の比を光信号の
動的消光比に対応づけることができるので、設定する電
圧振幅閾値を調節することにより、光信号の動的消光比
を求めることができる。
と、誤りを検出する最小の電圧振幅閾値の比を光信号の
動的消光比に対応づけることができるので、設定する電
圧振幅閾値を調節することにより、光信号の動的消光比
を求めることができる。
【００５５】また、本発明は、ＰＬＬを用いたクロック
抽出技術を用いることで監視する光信号からクロックを
抽出することができ、さらに予め入力する伝送信号速度
が決まっていれば（例えば、新同期網で用いられている
６００Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．５Ｇｂ／ｓ、１
０Ｇｂ／ｓ等、予め決められた伝送信号速度）、これに
対応した伝送信号速度に対応するように設計しておくこ
とができるので、一つの光信号品質回路を用いるだけで
各種の伝送信号速度に対応することができる。
抽出技術を用いることで監視する光信号からクロックを
抽出することができ、さらに予め入力する伝送信号速度
が決まっていれば（例えば、新同期網で用いられている
６００Ｍｂ／ｓ、１．２Ｇｂ／ｓ、２．５Ｇｂ／ｓ、１
０Ｇｂ／ｓ等、予め決められた伝送信号速度）、これに
対応した伝送信号速度に対応するように設計しておくこ
とができるので、一つの光信号品質回路を用いるだけで
各種の伝送信号速度に対応することができる。
【００５６】また、誤りを検出する電圧振幅閾値と位相
閾値を調整することにより情報ビットを表す波形のなま
り、ひずみを監視することができるので、伝送波形歪み
の影響をみることができる。
閾値を調整することにより情報ビットを表す波形のなま
り、ひずみを監視することができるので、伝送波形歪み
の影響をみることができる。
【図１】本発明による光信号監視方法を説明するための
波形図である。
波形図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１の実施の形態における一実施例を
示すブロック図である
示すブロック図である
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。
ある。
２０１ 光ファイバ ２０２ 光受信機 ２０３ 光信号品質監視装置 ２０４、２０５ ビット判定回路 ２０４−１、２０５−１ ビット識別器 ２０４−２、２０５−２ クロック抽出器 ２０４−３、２０５−３ 位相シフタ ２０６ 出力排他的論理和回路 ２０７ 誤り数積算回路 ３０１ 光ファイバ ３０２ 光受信機 ３０４、３０５ ビット判定回路 ３０４−１、３０５−１ Ｄフリップフロップ ３０４−２、３０５−２ クロック抽出器 ３０４−３、３０５−３ 位相シフタ ３０７ 誤り数積算回路 ４０２ 光受信機 ４０３ 光信号品質監視装置 ４０４−１、４０５−１ ビット識別器 ４０４−２、４０５−２ クロック抽出器 ４０４−３、４０５−３ 位相シフタ ４０６ 出力排他的論理和回路 ４０７ 閾値調整回路 ４０８ 除算回路 ４０９ 誤り数積算回路 ５０１ 光ノード装置 ５０２ 光スイッチ制御装置 ５０３ Ｎ入力Ｎ出力光スイッチ ５０４ 光信号品質監視装置 ５０５−１〜５０５−４ 光伝送路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/14 10/26 10/28 (72)発明者 逸見 直也 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−265375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−105905（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−315333（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−17432（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−154660（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 25/02 302 H04L 25/02 303 H04B 10/04 H04B 10/06 H04B 10/08 H04B 10/14 H04B 10/26 H04B 10/28
Claims (12)
- 【請求項１】 波長多重及び光ネットワークにおける光
信号監視方法であって、 受信した光信号を電気信号に変換するとともに、該変換
された電気信号から伝送信号クロックを抽出し、 前記抽出した伝送信号クロックから任意にずらした位相
閾値を有するＮ（Ｎ≧２）個のクロックをそれぞれ生成
し、 前記生成したＮ個のクロックと、振幅方向に所定幅（Δ
Ｐ）の判別閾値が設定されるように前記Ｎ個のクロック
に対応してそれぞれ設定された電圧振幅閾値に基づい
て、前記電気信号のビットを識別してＮ個のビット識別
信号をそれぞれ出力し、 前記出力されたＮ個のビット識別信号の論理演算を行う
ことにより、前記受信した光信号の品質評価を行うこと
を特徴とする光信号品質監視方法。 - 【請求項２】 前記Ｎ個のビット識別信号を出力するた
めに設定される前記各位相閾値及び電圧振幅閾値は、そ
れぞれあらかじめ定められていることを特徴とする請求
項１記載の光信号品質監視方法。 - 【請求項３】 前記ビット識別信号出力の数を２とし、
前記論理演算として排他的論理和を用いることを特徴と
する請求項１または２記載の光信号品質監視方法。 - 【請求項４】 前記論理演算の結果を１ビット毎に積算
し、該積算結果があらかじめ定められた閾値を越えた際
に外部に対して障害警報として通知することにより光信
号品質監視を行うことを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の光信号品質監視方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の光信号監視方法によって
通知される障害警報を、波長多重及び光ネットワークに
おける運用系から予備系への切替信号とすることを特徴
とする光伝送路障害回復方法。 - 【請求項６】 波長多重及び光ネットワークにおける光
信号の品質を監視する装置において、 入力された光信号を電気信号に変換する光受信機と、 前記光受信機により光電気変換された電気信号を入力し
て、その信号ビットを判定するＮ（Ｎ≧２）個のビット
判定回路と、 前記Ｎ個のビット判定回路出力の論理演算を行う論理演
算回路とを含み、 前記Ｎ個のビット判定回路の各々は、前記光受信機によ
り光電気変換された電気信号から伝送信号クロックを抽
出するクロック抽出回路と、前記クロック抽出回路によ
り抽出された伝送信号クロックの位相を位相閾値として
任意にずらすことができる位相シフタと、任意に設定し
た電圧振幅閾値を有し、前記入力された電気信号を前記
位相シフタから出力されるクロックのタイミングで２値
判定することにより伝送信号ビットを識別するビット識
別器とを備え、 前記Ｎ個のビット判定回路によって振幅方向に所定幅
（ΔＰ）の判別閾値が設定されるように構成されている
ことを特徴とする 光信号品質監視装置。 - 【請求項７】 前記Ｎ個のビット判定回路の各々に設定
される前記各位相閾値及び電圧振幅閾値は、それぞれあ
らかじめ定められていることを特徴とする請求項６記載
の光信号品質監視装置。 - 【請求項８】 前記ビット識別器は、Ｄフリップフロッ
プ回路によって構成されていることを特徴とする請求項
６または７記載の光信号品質監視装置。 - 【請求項９】 前記ビット判定回路の数Ｎを２とし、前
記論理演算回路として排他的論理和回路を用いることを
特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の光信号品質
監視装置。 - 【請求項１０】 前記排他的論理和回路出力がハイレベ
ルであるかローレベルであるかを１ビット毎に積算する
回路と、該積算結果があらかじめ定められた閾値を越え
た際に外部に対して障害警報として通知することのでき
るインターフェイスを含むことを特徴とする請求項９記
載の光信号品質監視装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の光信号品質監視装置
を備え、該光信号品質監視装置から通知される障害警報
を運用系から予備系への切替信号として用い、運用系光
伝送路から予備系光伝送路へ切替を行う手段を有する光
ノード装置。 - 【請求項１２】 入力された光信号を電気信号に変換す
る光受信機と、 それぞれが、前記光受信機により光電気
変換された電気信号から伝送信号クロックを抽出するク
ロック抽出回路と、前記クロック抽出回路により抽出さ
れた伝 送信号クロックの位相を位相閾値として任意にず
らすことができる位相シフタと、前記位相シフタから出
力されるクロックのタイミングで前記入力された電気信
号を設定された電圧振幅閾値と比較して２値判定するこ
とにより伝送信号ビットを識別するビット識別器とを備
え、前記光受信機により光電気変換された電気信号を入
力して、その信号ビットを判定する２組のビット判定回
路と、 前記２組のビット判定回路出力の排他的論理和演算を行
う排他的論理和回路と、 前記排他的論理和回路出力がハイレベルであるかローレ
ベルであるかを１ビット毎に積算する誤り数積算回路
と、 前記誤り数積算回路の積算結果が最小になるようにフィ
ードバック制御して前記各ビット識別器の電圧振幅閾値
をそれぞれ設定する閾値調整回路と、 前記設定された各電圧振幅閾値を入力して除算すること
により消光比を求める除算回路と、 を備えていることを特徴とする消光比判定装置。
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