JP3949266B2 - 多分岐光線路試験方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を測定する多分岐光線路試験方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。この多分岐光線路試験装置は、１．３１／１．５５波長多重伝送システムに設けられた８分岐形光線路において、光線路の故障切分けの試験を行うものである。この図において、ＯＴＤＲ測定器１からの試験光（１．６μｍ帯）は、カプラ２を介して、光線路３に入射し、スターカプラ４によって分岐された後、光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８に分配される。
【０００３】
これらの各光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８のＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者ネットワーク装置）の手前の箇所には、フィルタ４１〜４８が各々設けられている。これらのフィルタ４１〜４８は、対応するＯＮＵに対する光信号のみを通過させ、上記試験光は反射する通過帯域特性を有している。
したがって、光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８を進んできた各試験光は、これらのフィルタ４１〜４８によって反射され、各フィルタからの反射光が光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８を逆戻りすることとなる。そして、これらの反射光は、スターカプラ４を通過することにより合波され、カプラ２を介して、応答光として、ＯＴＤＲ測定器１に戻される。このようにして戻された応答光が、ＯＴＤＲ測定器１によって解析される。
【０００４】
図１０は、このＯＴＤＲ測定器１によって観測される応答光の波形例を示すグラフである。この図に示す波形は、上記応答光の時系列的変化を示すものであるが、この図１０では、該応答光の伝播時間に光の伝送速度を乗じた値（すなわち、応答光が伝播してきた光ファイバの長さ）を横軸としている。
ここで、応答光は、各フィルタ４１〜４８からの反射光が合波されたものであるが、これらのフィルタ４１〜４８は、ＯＴＤＲ測定器１からの距離が異なった位置に設けられている。従って、ＯＴＤＲ測定器１によって観測される各フィルタ４１〜４８からの反射光は、時間軸（図１０の横軸）上において重ならず、各々分離して観測されることとなる。図１０では、最も左側に示されている反射ピークＲが、スターカプラ４からの反射光のものであり、これから右側に向かって順に、光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８を介してＯＴＤＲ測定器１に戻される反射光の反射ピークが表示されている。
【０００５】
図１１は、ＯＴＤＲ測定器１によって観測される反射光のうち、光ファイバｆｂ６〜ｆｂ８を介して戻ってきた各反射光の波形を拡大して示したものである。このうち、図１１（ａ）は、いずれの光ファイバにも障害が発生していない場合を示し、図１１（ｂ）は、光ファイバｆｂ７に３ｄＢの曲げ損失を付与して、障害を模擬した場合を示している。これらの図に示すように、光ファイバｆｂ７については、障害を模擬的に発生させたことにより、反射光の強度の低下が生じていることが分かる。
【０００６】
このように、図９に示す構成によれば、ＯＴＤＲ測定器１に戻ってくる応答光中の各反射光の強度を解析することにより、光線路（光ファイバ）に生じた障害を検出することができる。
なお、この技術については、１９９４年電子情報通信学会秋期大会における論文Ｂ−８４６「分岐形光線路の１．６μｍ帯故障切り分け試験技術」に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した多分岐光線路試験装置では、光線路の障害発生回線は検出できるが、障害発生点までの距離（障害発生位置）を検出できない、という課題があった。さらに、カプラからフィルタまでの間隔がそれぞれ異なるように各フィルタを設置しなければならないので、光ファイバ長が制限されてしまう、という課題があった。実際には、それぞれのフィルタを構成するシステムのコストを考えれば、実用がなかなか難しい。
【０００８】
この発明は、上述した問題点を解決するために、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を自動的に検出することができる多分岐光線路試験方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の光線路に分岐した多分岐光線路の分岐点に、光パルスを導入する第１の過程と、前記各光線路の各部で発生した前記光パルスの反射光が重なった応答光を受光する第２の過程と、前記各応答光を光電変換した電気信号の値を、対数波形データに対数変換すると共に、該応答光の波形を、該波形のフレネル反射点を分割点として分割する第３の過程と、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データを、Ｈｏｕｇｈ変換する第４の過程と、分割された各範囲について、Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、中央値フィルタ処理する第５の過程と、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データを、逆Ｈｏｕｇｈ変換する第６の過程と、分割された各範囲について、逆Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、リニア波形データに逆対数変換する第７の過程と、分割された各範囲について、前記リニア波形データに基づいて、減衰定数分離解析を行い、該各範囲の減衰定数を算出する第８の過程と、前記第１の過程から前記の第８の過程を繰り返し、該繰り返しにより得られた各減衰定数に基づいて、前記多分岐光線路の障害発生時刻、障害発生回線及び障害発生位置を判定する第９の過程とを具備することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の多分岐光線路試験方法において、前記第４の過程では、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データｙ（ｍ）を、次式に基づいて、Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｚ（ｍ）＝ｙ（ｍ）＋ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の多分岐光線路試験方法において、前記第５の過程では、分割された各範囲について、所定の中央値フィルタの個数ｎｆ（ｎｆは自然数）を決定し、Ｈｏｕｇｈ変換された第ｊ番目の対数波形データｚ（ｊ）から第（２・ｎｆ＋ｊ）番目の対数波形データｚ（２・ｎｆ＋ｊ）を小さい順にならべ、その中央値を、この（２・ｎｆ＋１）個の対数波形データの中央値とする処理を、該範囲内の全ての対数波形データについて行うことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多分岐光線路試験方法において、前記第６の過程では、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データｚ（ｍ）を、次式に基づいて、逆Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｙ（ｍ）＝ｚ（ｍ）−ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
請求項５記載の発明は、複数の光線路に分岐した多分岐光線路の分岐点に、光パルスを導入する発光手段と、前記各光線路の各部で発生した前記光パルスの反射光が重なった応答光を受光する受光手段と、前記各応答光を光電変換した電気信号の値を、対数波形データに対数変換する対数変換手段と、前記応答光の波形を、該波形のフレネル反射点を分割点として分割する分割手段と、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データを、Ｈｏｕｇｈ変換するＨｏｕｇｈ変換手段と、分割された各範囲について、Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、中央値フィルタ処理する中央値フィルタ処理手段と、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データを、逆Ｈｏｕｇｈ変換する逆Ｈｏｕｇｈ変換手段と、分割された各範囲について、逆Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、リニア波形データに逆対数変換する逆対数変換手段と、分割された各範囲について、前記リニア波形データに基づいて、減衰定数分離解析を行い、該各範囲の減衰定数を算出する算出手段と、上記各手段の処理を繰り返し行わせる繰返手段と、前記繰返手段による各手段の処理の繰り返しにより得られた各減衰定数に基づいて、前記多分岐光線路の障害発生時刻、障害発生回線及び障害発生位置を判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の多分岐光線路試験装置において、前記Ｈｏｕｇｈ変換手段は、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データｙ（ｍ）を、次式に基づいて、Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｚ（ｍ）＝ｙ（ｍ）＋ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６のいずれかに記載の多分岐光線路試験装置において、前記中央値フィルタ処理手段は、分割された各範囲について、所定の中央値フィルタの個数ｎｆ（ｎｆは自然数）を決定し、Ｈｏｕｇｈ変換された第ｊ番目の対数波形データｚ（ｊ）から第（２・ｎｆ＋ｊ）番目の対数波形データｚ（２・ｎｆ＋ｊ）を小さい順にならべ、その中央値を、この（２・ｎｆ＋１）個の対数波形データの中央値とする処理を、該範囲内の全ての対数波形データについて行うことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の多分岐光線路試験装置において、前記逆Ｈｏｕｇｈ変換手段は、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データｚ（ｍ）を、次式に基づいて、逆Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｙ（ｍ）＝ｚ（ｍ）−ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態による多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。この図において、ＭＳ１は、ＯＴＤＲ測定器であり、ＳＷ１は、該ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１においてデータ解析を行う為のソフトウェアが格納されたメモリである。また、ＦＢ１〜ＦＢ４は、それぞれ分岐光ファイバであり、ＥＤ１〜ＥＤ４は、それぞれ各分岐光ファイバの終端器である。また、ＣＰ１は光カプラであり、ＣＮ１〜ＣＮ４は、該光カプラＣＰ１と分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４とを接続するコネクタであり、ＣＮ５は、該光カプラＣＰ１とＯＴＤＲ測定器ＭＳ１とを接続するコネクタである。
【００１１】
光カプラＣＰ１、分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４及び終端器ＥＤ１〜ＥＤ４は、本実施形態における試験対象を構成している。そして、この試験対象に対し、光カプラＣＰ１を介して接続されたＯＴＤＲ測定器ＭＳ１、及び、該ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１が実行するソフトウェアを格納したメモリＳＷ１が、本実施形態に係る多分岐光線路試験装置を構成している。
なお、図１に示されていないが、本試験装置は、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１の測定結果を記憶する大容量の測定結果記憶装置（ハードディスク等）を有している。
【００１２】
次に、上記構成による多分岐光線路試験装置の動作を説明する。
図２は、本試験装置によるＯＴＤＲ波形データの解析処理の一例を示すフローチャートである。
（１）ＯＴＤＲ波形データの取り込み
まず、ステップＳ１では、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１が光パルスを出射すると、該光パルスは、光カプラＣＰ１で分割され、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４に入射する。これにより、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の近端から終端までの各部において生じた後方散乱光が、光カプラＣＰ１で重なり、応答光としてＯＴＤＲ測定器ＭＳ１に戻る。この応答光は、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１内部で、そのレベルに応じた電気信号に変換される。変換された電気信号は、ＯＴＤＲ波形データ（デジタル信号データ）として測定結果記憶装置に保存される。
【００１３】
図３は、いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合におけるＯＴＤＲ波形データの一例を示すグラフである。この図において、横軸は距離を示し、該横軸上において各データを示す点（ポイント）は、１点が２ｍに対応している。すなわち、例えば、上記横軸上における２００００ポイントは、４０ｋｍ（＝２ｍ×２００００）に対応する。また、この図において、縦軸は、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の後方散乱光のレベル（光パワー）を示す。
なお、このＯＴＤＲ波形データは、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の後方散乱光が重なったものである。また、図３において、ＥＤ１〜ＥＤ４は、それぞれ、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の終端器ＥＤ１〜ＥＤ４における反射ピークの波形である。一方、ＣＰは、光カプラＣＰ１において、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４に接続するコネクタの反射ピークの波形である。
【００１４】
（２）波形解析
次に、ステップＳ２では、ＯＴＤＲ波形データ（リニア波形データ：図３の波形）を対数波形データへ変換する。本実施形態における対数波形データへの変換式は、下記の式（１）である。
ｙ（ｎ）＝５ｌｏｇ｛ｘ（ｎ）｝ ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ここで、ｘ（ｎ）は、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１によって受信される後方散乱光のレベル（光パワー）を示す。また、ｎは、図３に示すグラフの横軸上における各ポイント（ｎ＝１，２，３，・・・，２００００）を示す。
【００１５】
すなわち、ｘ（ｎ）において、ｘ（１）は、図３に示すグラフにおける２ｍ（＝２ｍ×１）地点からの後方散乱光のレベルを示し、ｘ（２００００）は、４０ｋｍ（＝２ｍ×２００００）地点からの後方散乱光のレベルを示している。
式（１）により、２００００個のリニア波形データｘ（ｎ）は、２００００個の対数波形データｙ（ｎ）に変換される。図４は、図３に示すＯＴＤＲ波形データ（リニア波形データ）を対数波形データに変換したグラフである。
【００１６】
次に、ステップＳ３では、フレネル反射点を分割点として、図３に示すＯＴＤＲ波形データを分割する。図３において、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、それぞれ分割された範囲である。
以下、各範囲をＬｉ（ｉ＝１，２，３，４）で表し、該範囲Ｌｉ内の対数波形データをｙi （ｍ）と表す。例えば、範囲Ｌ１の第１番目の対数波形データをｙ1 （１）と表し、範囲Ｌ４の第１００番目の対数波形データをｙ4 （１００）と表す。
【００１７】
この場合、ｍの取り得る値は、各範囲Ｌｉの範囲によって変化する。
例えば、範囲Ｌ１が８ｋｍ〜１０ｋｍである場合、（１０ｋｍ−８ｋｍ）／２ｍ＝１０００であるから、ｍは１〜１０００の範囲となる。そして、８ｋｍ＝２ｍ×４０００であるから、範囲Ｌ１の第１番目の対数波形データｙ1 （１）は、分割前の対数波形データｙ（４０００）を指している。
一方、例えば、範囲Ｌ１が９ｋｍ〜１５ｋｍである場合、（１５ｋｍ−９ｋｍ）／２ｍ＝３０００であるから、ｍは１〜３０００の範囲となる。そして、９ｋｍ＝２ｍ×４５００であるから、範囲Ｌ１の第１番目の対数波形データｙ1 （１）は、分割前の対数波形データｙ（４５００）を指している。
【００１８】
分割が終了すると、それぞれの範囲Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，４）に対して、以下に示すステップＳ４〜Ｓ７の処理を行う。
まず、ステップＳ４では、範囲Ｌｉについて、該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き（Ｈｏｕｇｈ変換角度）を求める。
次に、該範囲Ｌｉにおいて、該範囲Ｌｉ内の全てのデータｙi （ｍ）について、次の式でＨｏｕｇｈ変換を行う。
ｚi （ｍ）＝ｙi （ｍ）＋ｍ・ａ ・・・・・・・・・・・・・・・（２）
上式（２）において、ａは上記Ｈｏｕｇｈ変換角度である。
【００１９】
次に、ステップＳ５では、以下の手順で、中央値フィルタ処理を行う。
すなわち、まず始めに、中央値フィルタの処理個数ｎｆを決定する。ここでは、一例として、該処理個数ｎｆ＝１０とする。
処理個数ｎｆが決まると、範囲Ｌｉの第１番目のデータｚi （１）から第２１（＝２ｎｆ＋１＝２・１０＋１）番目のデータｚi （２１）を処理対象とする。そして、この２１個のデータｚi （１）〜ｚi （２１）を、小さい順に、ｗ（１）〜ｗ（２１）に代入する。最後に、ｗ（１）〜ｗ（２１）の中央値ｗ（１１）を、上記２１個のデータｚi （１）〜ｚi （２１）の中央値ｚi （１１）とする。
【００２０】
次に、処理対象の範囲を１つずらして、範囲Ｌｉの第２番目のデータｚi （２）から第２２（＝２ｎｆ＋２＝２・１０＋２）番目のデータｚi （２２）を処理対象とする。そして、この２１個のデータｚi （２）〜ｚi （２２）を、小さい順に、ｗ（１）〜ｗ（２１）に代入する。最後に、ｗ（１）〜ｗ（２１）の中央値ｗ（１１）を、上記２１個のデータｚi （２）〜ｚi （２２）の中央値ｚi （１２）とする。
以下、処理対象の範囲を１つずつずらしながら、範囲Ｌｉの全範囲について、同様の処理を行う。
【００２１】
次に、ステップＳ６では、逆Ｈｏｕｇｈ変換を行う。
この変換式は、式（２）に基づいて、以下に示す式（３）となる。
ｙi （ｍ）＝ｚi （ｍ）−ｍ・ａ ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
【００２２】
次に、ステップＳ７では、ステップＳ６で求めた対数波形データｙi （ｍ）を、リニア波形データに変換する。
この変換式は、式（１）に基づいて、以下に示す式（４）となる。
ｘi （ｍ）＝１０{yi(m)/5} ・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
最後に、減衰定数分離解析を行い、減衰定数を算出する。
以上の処理（ステップＳ４〜Ｓ７）を各範囲Ｌ１〜Ｌ４に対して行い、該各範囲Ｌ１〜Ｌ４の減衰定数を求める。
【００２３】
そして、各範囲Ｌ１〜Ｌ４の減衰定数に基づいて、各範囲の分割点がいずれの分岐光ファイバの終端点に対応するのかを判断する。
図５は、いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合における減衰定数とその判断の一例を示す表である。この図において、α１は分岐光ファイバＦＢ１の減衰定数であり、α２は分岐光ファイバＦＢ２の減衰定数であり、α３は分岐光ファイバＦＢ３の減衰定数であり、α４は分岐光ファイバＦＢ４の減衰定数である。従って、この図に示すように、例えば、範囲Ｌ１で算出され範囲Ｌ２で算出されない減衰定数はα１であるので、該減衰定数α１に対応する分岐光ファイバＦＢ１の終端点ＥＤ１が、範囲Ｌ１と範囲Ｌ２の分割点と判断される。他の範囲の分割点も同様に判断される。
【００２４】
（３）情報収集
本試験装置では、一定時間毎にステップＳ１〜Ｓ７の過程を繰り返し、減衰定数分離解析により算出された減衰定数を情報として記憶しておく（ステップＳ８）。
ここでは、この一定時間毎の各測定時刻をｔ1 ，ｔ2 ，・・・，ｔk ，ｔk+1 ，ｔk+2 ，・・・とする。そして、一例として、測定時刻ｔk と測定時刻ｔk+1 の間において、図６に×印で示す障害が、分岐光ファイバＦＢ３において発生した場合を考える。
【００２５】
この場合において、該障害発生前の時刻ｔk におけるＯＴＤＲ波形データを図３に示す。このときの分割範囲Ｌ１〜Ｌ４は、図３に示す通りである。また、各範囲Ｌ１〜Ｌ４の解析結果（減衰定数）は、図５に示す通りである。
一方、該障害発生後の時刻ｔk+1 におけるＯＴＤＲ波形データを図７に示す。このときの分割範囲Ｌ１’〜Ｌ４’は、図７に示す通りである。また、各範囲Ｌ１’〜Ｌ４’の解析結果（減衰定数）は、図８に示す通りである。
【００２６】
（４）障害回線の判定
次に、ステップＳ９では、各測定時刻において得られた解析結果（減衰定数）を比較することによって、障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を判断する。例えば、図６に示す障害の場合、測定時刻ｔ1 →ｔk においては、解析結果（減衰定数）に変化がないので、障害は発生していないと判定する。これに対して、図５と図８を比較すると、測定時刻ｔk →ｔk+1 において、解析結果（減衰定数）に変化が生じたので、障害が発生したと判定する。
【００２７】
障害発生を検出すると、本試験装置は、以下の方法で、障害発生時刻を判定し、障害発生回線及び障害発生位置を判定・計算する。
すなわち、ファイバＦＢ３の終端点の位置が測定時刻ｔk と測定時刻ｔk+1 とで異なるので、障害発生時刻は、測定時刻ｔk と測定時刻ｔk+1 の間と判定される。また、分岐光ファイバＦＢ３の終端点の位置がＥＤ３からＥＤ３’に変化したので、障害発生回線は、該分岐ファイバＦＢ３と判定される。また、分岐光ファイバＦＢ３が障害発生回線と判定されると、障害発生位置は、測定時刻ｔk+1 における該分岐光ファイバＦＢ３の終端点の位置ＥＤ３’と判定される。
このように、本試験装置は、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を自動的に検出することができる。
【００２８】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
たとえば、上述した一実施形態において、試験対象となる多分岐光線路は４分岐形光線路であるが、当然のことながら、本発明は、他の分岐数の多分岐光線路の試験にも適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、波形データにおける雑音を除去するために中央値フィルタ処理を利用する。ここで、中央値フィルタ処理の効果は波形データの分布角度に依存するので、該中央値フィルタ処理を利用する場合には角度変換処理が必要となる。そこで、このフィルタ処理の効果を高めるために、該フィルタ処理の前段階に、座標変換としてＨｏｕｇｈ変換処理段階を導入した。従って、上記Ｈｏｕｇｈ変換処理および中央値フィルタ処理を通すことによって、波形データにおける高周波雑音を平滑することができる。また、雑音の平滑後、Ｈｏｕｇｈ変換処理する前の分布角度状態に戻すために、逆Ｈｏｕｇｈ変換処理を導入した。
以上の処理により、本発明の多分岐光線路試験方法及びその装置によれば、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を自動的に検出することができる。したがって、従来のように、障害回線を測定する際に、フィルタを回線（光線路）毎に異なる間隔で設置しなくとも、効率よくこれらの測定作業を行うことが可能である。
また、この多分岐光線路試験装置においては、該試験装置によって同一な計測動作が行われるので、人が計測を行う場合に比較し、客観性および信頼性のより高い計測を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態による多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態による多分岐光線路試験装置の解析処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】 いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合におけるＯＴＤＲ波形データの一例を示すグラフである。
【図４】 図３の波形を対数変換したグラフである。
【図５】 いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合における減衰定数とその判断の一例を示す図表である。
【図６】 障害発生の一例を示すブロック図である。
【図７】 図６に示す障害が発生した場合におけるＯＴＤＲ波形データの一例を示すグラフである。
【図８】 図６に示す障害が発生した場合における減衰定数とその判断の一例を示す図表である。
【図９】 従来の多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】 従来の多分岐光線路試験装置による測定波形の一例を示すグラフである。
【図１１】 図１０に示す波形の一部を拡大したグラフである。
【符号の説明】
ＭＳ１……ＯＴＤＲ測定器、 ＳＷ１……メモリ、
ＦＢ１〜ＦＢ４……分岐光ファイバ、 ＥＤ１〜ＥＤ４……終端器、
ＣＰ１……光カプラ、 ＣＮ１〜ＣＮ５……コネクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を測定する多分岐光線路試験方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。この多分岐光線路試験装置は、１．３１／１．５５波長多重伝送システムに設けられた８分岐形光線路において、光線路の故障切分けの試験を行うものである。この図において、ＯＴＤＲ測定器１からの試験光（１．６μｍ帯）は、カプラ２を介して、光線路３に入射し、スターカプラ４によって分岐された後、光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８に分配される。
【０００３】
これらの各光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８のＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者ネットワーク装置）の手前の箇所には、フィルタ４１〜４８が各々設けられている。これらのフィルタ４１〜４８は、対応するＯＮＵに対する光信号のみを通過させ、上記試験光は反射する通過帯域特性を有している。
したがって、光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８を進んできた各試験光は、これらのフィルタ４１〜４８によって反射され、各フィルタからの反射光が光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８を逆戻りすることとなる。そして、これらの反射光は、スターカプラ４を通過することにより合波され、カプラ２を介して、応答光として、ＯＴＤＲ測定器１に戻される。このようにして戻された応答光が、ＯＴＤＲ測定器１によって解析される。
【０００４】
図１０は、このＯＴＤＲ測定器１によって観測される応答光の波形例を示すグラフである。この図に示す波形は、上記応答光の時系列的変化を示すものであるが、この図１０では、該応答光の伝播時間に光の伝送速度を乗じた値（すなわち、応答光が伝播してきた光ファイバの長さ）を横軸としている。
ここで、応答光は、各フィルタ４１〜４８からの反射光が合波されたものであるが、これらのフィルタ４１〜４８は、ＯＴＤＲ測定器１からの距離が異なった位置に設けられている。従って、ＯＴＤＲ測定器１によって観測される各フィルタ４１〜４８からの反射光は、時間軸（図１０の横軸）上において重ならず、各々分離して観測されることとなる。図１０では、最も左側に示されている反射ピークＲが、スターカプラ４からの反射光のものであり、これから右側に向かって順に、光ファイバｆｂ１〜ｆｂ８を介してＯＴＤＲ測定器１に戻される反射光の反射ピークが表示されている。
【０００５】
図１１は、ＯＴＤＲ測定器１によって観測される反射光のうち、光ファイバｆｂ６〜ｆｂ８を介して戻ってきた各反射光の波形を拡大して示したものである。このうち、図１１（ａ）は、いずれの光ファイバにも障害が発生していない場合を示し、図１１（ｂ）は、光ファイバｆｂ７に３ｄＢの曲げ損失を付与して、障害を模擬した場合を示している。これらの図に示すように、光ファイバｆｂ７については、障害を模擬的に発生させたことにより、反射光の強度の低下が生じていることが分かる。
【０００６】
このように、図９に示す構成によれば、ＯＴＤＲ測定器１に戻ってくる応答光中の各反射光の強度を解析することにより、光線路（光ファイバ）に生じた障害を検出することができる。
なお、この技術については、１９９４年電子情報通信学会秋期大会における論文Ｂ−８４６「分岐形光線路の１．６μｍ帯故障切り分け試験技術」に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した多分岐光線路試験装置では、光線路の障害発生回線は検出できるが、障害発生点までの距離（障害発生位置）を検出できない、という課題があった。さらに、カプラからフィルタまでの間隔がそれぞれ異なるように各フィルタを設置しなければならないので、光ファイバ長が制限されてしまう、という課題があった。実際には、それぞれのフィルタを構成するシステムのコストを考えれば、実用がなかなか難しい。
【０００８】
この発明は、上述した問題点を解決するために、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を自動的に検出することができる多分岐光線路試験方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の光線路に分岐した多分岐光線路の分岐点に、光パルスを導入する第１の過程と、前記各光線路の各部で発生した前記光パルスの反射光が重なった応答光を受光する第２の過程と、前記各応答光を光電変換した電気信号の値を、対数波形データに対数変換すると共に、該応答光の波形を、該波形のフレネル反射点を分割点として分割する第３の過程と、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データを、Ｈｏｕｇｈ変換する第４の過程と、分割された各範囲について、Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、中央値フィルタ処理する第５の過程と、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データを、逆Ｈｏｕｇｈ変換する第６の過程と、分割された各範囲について、逆Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、リニア波形データに逆対数変換する第７の過程と、分割された各範囲について、前記リニア波形データに基づいて、減衰定数分離解析を行い、該各範囲の減衰定数を算出する第８の過程と、前記第１の過程から前記の第８の過程を繰り返し、該繰り返しにより得られた各減衰定数に基づいて、前記多分岐光線路の障害発生時刻、障害発生回線及び障害発生位置を判定する第９の過程とを具備することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の多分岐光線路試験方法において、前記第４の過程では、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データｙ（ｍ）を、次式に基づいて、Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｚ（ｍ）＝ｙ（ｍ）＋ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の多分岐光線路試験方法において、前記第５の過程では、分割された各範囲について、所定の中央値フィルタの個数ｎｆ（ｎｆは自然数）を決定し、Ｈｏｕｇｈ変換された第ｊ番目の対数波形データｚ（ｊ）から第（２・ｎｆ＋ｊ）番目の対数波形データｚ（２・ｎｆ＋ｊ）を小さい順にならべ、その中央値を、この（２・ｎｆ＋１）個の対数波形データの中央値とする処理を、該範囲内の全ての対数波形データについて行うことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多分岐光線路試験方法において、前記第６の過程では、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データｚ（ｍ）を、次式に基づいて、逆Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｙ（ｍ）＝ｚ（ｍ）−ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
請求項５記載の発明は、複数の光線路に分岐した多分岐光線路の分岐点に、光パルスを導入する発光手段と、前記各光線路の各部で発生した前記光パルスの反射光が重なった応答光を受光する受光手段と、前記各応答光を光電変換した電気信号の値を、対数波形データに対数変換する対数変換手段と、前記応答光の波形を、該波形のフレネル反射点を分割点として分割する分割手段と、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データを、Ｈｏｕｇｈ変換するＨｏｕｇｈ変換手段と、分割された各範囲について、Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、中央値フィルタ処理する中央値フィルタ処理手段と、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データを、逆Ｈｏｕｇｈ変換する逆Ｈｏｕｇｈ変換手段と、分割された各範囲について、逆Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、リニア波形データに逆対数変換する逆対数変換手段と、分割された各範囲について、前記リニア波形データに基づいて、減衰定数分離解析を行い、該各範囲の減衰定数を算出する算出手段と、上記各手段の処理を繰り返し行わせる繰返手段と、前記繰返手段による各手段の処理の繰り返しにより得られた各減衰定数に基づいて、前記多分岐光線路の障害発生時刻、障害発生回線及び障害発生位置を判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の多分岐光線路試験装置において、前記Ｈｏｕｇｈ変換手段は、分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データｙ（ｍ）を、次式に基づいて、Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｚ（ｍ）＝ｙ（ｍ）＋ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６のいずれかに記載の多分岐光線路試験装置において、前記中央値フィルタ処理手段は、分割された各範囲について、所定の中央値フィルタの個数ｎｆ（ｎｆは自然数）を決定し、Ｈｏｕｇｈ変換された第ｊ番目の対数波形データｚ（ｊ）から第（２・ｎｆ＋ｊ）番目の対数波形データｚ（２・ｎｆ＋ｊ）を小さい順にならべ、その中央値を、この（２・ｎｆ＋１）個の対数波形データの中央値とする処理を、該範囲内の全ての対数波形データについて行うことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の多分岐光線路試験装置において、前記逆Ｈｏｕｇｈ変換手段は、分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データｚ（ｍ）を、次式に基づいて、逆Ｈｏｕｇｈ変換することを特徴とする。
ｙ（ｍ）＝ｚ（ｍ）−ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態による多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。この図において、ＭＳ１は、ＯＴＤＲ測定器であり、ＳＷ１は、該ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１においてデータ解析を行う為のソフトウェアが格納されたメモリである。また、ＦＢ１〜ＦＢ４は、それぞれ分岐光ファイバであり、ＥＤ１〜ＥＤ４は、それぞれ各分岐光ファイバの終端器である。また、ＣＰ１は光カプラであり、ＣＮ１〜ＣＮ４は、該光カプラＣＰ１と分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４とを接続するコネクタであり、ＣＮ５は、該光カプラＣＰ１とＯＴＤＲ測定器ＭＳ１とを接続するコネクタである。
【００１１】
光カプラＣＰ１、分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４及び終端器ＥＤ１〜ＥＤ４は、本実施形態における試験対象を構成している。そして、この試験対象に対し、光カプラＣＰ１を介して接続されたＯＴＤＲ測定器ＭＳ１、及び、該ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１が実行するソフトウェアを格納したメモリＳＷ１が、本実施形態に係る多分岐光線路試験装置を構成している。
なお、図１に示されていないが、本試験装置は、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１の測定結果を記憶する大容量の測定結果記憶装置（ハードディスク等）を有している。
【００１２】
次に、上記構成による多分岐光線路試験装置の動作を説明する。
図２は、本試験装置によるＯＴＤＲ波形データの解析処理の一例を示すフローチャートである。
（１）ＯＴＤＲ波形データの取り込み
まず、ステップＳ１では、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１が光パルスを出射すると、該光パルスは、光カプラＣＰ１で分割され、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４に入射する。これにより、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の近端から終端までの各部において生じた後方散乱光が、光カプラＣＰ１で重なり、応答光としてＯＴＤＲ測定器ＭＳ１に戻る。この応答光は、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１内部で、そのレベルに応じた電気信号に変換される。変換された電気信号は、ＯＴＤＲ波形データ（デジタル信号データ）として測定結果記憶装置に保存される。
【００１３】
図３は、いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合におけるＯＴＤＲ波形データの一例を示すグラフである。この図において、横軸は距離を示し、該横軸上において各データを示す点（ポイント）は、１点が２ｍに対応している。すなわち、例えば、上記横軸上における２００００ポイントは、４０ｋｍ（＝２ｍ×２００００）に対応する。また、この図において、縦軸は、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の後方散乱光のレベル（光パワー）を示す。
なお、このＯＴＤＲ波形データは、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の後方散乱光が重なったものである。また、図３において、ＥＤ１〜ＥＤ４は、それぞれ、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４の終端器ＥＤ１〜ＥＤ４における反射ピークの波形である。一方、ＣＰは、光カプラＣＰ１において、各分岐光ファイバＦＢ１〜ＦＢ４に接続するコネクタの反射ピークの波形である。
【００１４】
（２）波形解析
次に、ステップＳ２では、ＯＴＤＲ波形データ（リニア波形データ：図３の波形）を対数波形データへ変換する。本実施形態における対数波形データへの変換式は、下記の式（１）である。
ｙ（ｎ）＝５ｌｏｇ｛ｘ（ｎ）｝ ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ここで、ｘ（ｎ）は、ＯＴＤＲ測定器ＭＳ１によって受信される後方散乱光のレベル（光パワー）を示す。また、ｎは、図３に示すグラフの横軸上における各ポイント（ｎ＝１，２，３，・・・，２００００）を示す。
【００１５】
すなわち、ｘ（ｎ）において、ｘ（１）は、図３に示すグラフにおける２ｍ（＝２ｍ×１）地点からの後方散乱光のレベルを示し、ｘ（２００００）は、４０ｋｍ（＝２ｍ×２００００）地点からの後方散乱光のレベルを示している。
式（１）により、２００００個のリニア波形データｘ（ｎ）は、２００００個の対数波形データｙ（ｎ）に変換される。図４は、図３に示すＯＴＤＲ波形データ（リニア波形データ）を対数波形データに変換したグラフである。
【００１６】
次に、ステップＳ３では、フレネル反射点を分割点として、図３に示すＯＴＤＲ波形データを分割する。図３において、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、それぞれ分割された範囲である。
以下、各範囲をＬｉ（ｉ＝１，２，３，４）で表し、該範囲Ｌｉ内の対数波形データをｙi （ｍ）と表す。例えば、範囲Ｌ１の第１番目の対数波形データをｙ1 （１）と表し、範囲Ｌ４の第１００番目の対数波形データをｙ4 （１００）と表す。
【００１７】
この場合、ｍの取り得る値は、各範囲Ｌｉの範囲によって変化する。
例えば、範囲Ｌ１が８ｋｍ〜１０ｋｍである場合、（１０ｋｍ−８ｋｍ）／２ｍ＝１０００であるから、ｍは１〜１０００の範囲となる。そして、８ｋｍ＝２ｍ×４０００であるから、範囲Ｌ１の第１番目の対数波形データｙ1 （１）は、分割前の対数波形データｙ（４０００）を指している。
一方、例えば、範囲Ｌ１が９ｋｍ〜１５ｋｍである場合、（１５ｋｍ−９ｋｍ）／２ｍ＝３０００であるから、ｍは１〜３０００の範囲となる。そして、９ｋｍ＝２ｍ×４５００であるから、範囲Ｌ１の第１番目の対数波形データｙ1 （１）は、分割前の対数波形データｙ（４５００）を指している。
【００１８】
分割が終了すると、それぞれの範囲Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，４）に対して、以下に示すステップＳ４〜Ｓ７の処理を行う。
まず、ステップＳ４では、範囲Ｌｉについて、該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き（Ｈｏｕｇｈ変換角度）を求める。
次に、該範囲Ｌｉにおいて、該範囲Ｌｉ内の全てのデータｙi （ｍ）について、次の式でＨｏｕｇｈ変換を行う。
ｚi （ｍ）＝ｙi （ｍ）＋ｍ・ａ ・・・・・・・・・・・・・・・（２）
上式（２）において、ａは上記Ｈｏｕｇｈ変換角度である。
【００１９】
次に、ステップＳ５では、以下の手順で、中央値フィルタ処理を行う。
すなわち、まず始めに、中央値フィルタの処理個数ｎｆを決定する。ここでは、一例として、該処理個数ｎｆ＝１０とする。
処理個数ｎｆが決まると、範囲Ｌｉの第１番目のデータｚi （１）から第２１（＝２ｎｆ＋１＝２・１０＋１）番目のデータｚi （２１）を処理対象とする。そして、この２１個のデータｚi （１）〜ｚi （２１）を、小さい順に、ｗ（１）〜ｗ（２１）に代入する。最後に、ｗ（１）〜ｗ（２１）の中央値ｗ（１１）を、上記２１個のデータｚi （１）〜ｚi （２１）の中央値ｚi （１１）とする。
【００２０】
次に、処理対象の範囲を１つずらして、範囲Ｌｉの第２番目のデータｚi （２）から第２２（＝２ｎｆ＋２＝２・１０＋２）番目のデータｚi （２２）を処理対象とする。そして、この２１個のデータｚi （２）〜ｚi （２２）を、小さい順に、ｗ（１）〜ｗ（２１）に代入する。最後に、ｗ（１）〜ｗ（２１）の中央値ｗ（１１）を、上記２１個のデータｚi （２）〜ｚi （２２）の中央値ｚi （１２）とする。
以下、処理対象の範囲を１つずつずらしながら、範囲Ｌｉの全範囲について、同様の処理を行う。
【００２１】
次に、ステップＳ６では、逆Ｈｏｕｇｈ変換を行う。
この変換式は、式（２）に基づいて、以下に示す式（３）となる。
ｙi （ｍ）＝ｚi （ｍ）−ｍ・ａ ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
【００２２】
次に、ステップＳ７では、ステップＳ６で求めた対数波形データｙi （ｍ）を、リニア波形データに変換する。
この変換式は、式（１）に基づいて、以下に示す式（４）となる。
ｘi （ｍ）＝１０{yi(m)/5} ・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
最後に、減衰定数分離解析を行い、減衰定数を算出する。
以上の処理（ステップＳ４〜Ｓ７）を各範囲Ｌ１〜Ｌ４に対して行い、該各範囲Ｌ１〜Ｌ４の減衰定数を求める。
【００２３】
そして、各範囲Ｌ１〜Ｌ４の減衰定数に基づいて、各範囲の分割点がいずれの分岐光ファイバの終端点に対応するのかを判断する。
図５は、いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合における減衰定数とその判断の一例を示す表である。この図において、α１は分岐光ファイバＦＢ１の減衰定数であり、α２は分岐光ファイバＦＢ２の減衰定数であり、α３は分岐光ファイバＦＢ３の減衰定数であり、α４は分岐光ファイバＦＢ４の減衰定数である。従って、この図に示すように、例えば、範囲Ｌ１で算出され範囲Ｌ２で算出されない減衰定数はα１であるので、該減衰定数α１に対応する分岐光ファイバＦＢ１の終端点ＥＤ１が、範囲Ｌ１と範囲Ｌ２の分割点と判断される。他の範囲の分割点も同様に判断される。
【００２４】
（３）情報収集
本試験装置では、一定時間毎にステップＳ１〜Ｓ７の過程を繰り返し、減衰定数分離解析により算出された減衰定数を情報として記憶しておく（ステップＳ８）。
ここでは、この一定時間毎の各測定時刻をｔ1 ，ｔ2 ，・・・，ｔk ，ｔk+1 ，ｔk+2 ，・・・とする。そして、一例として、測定時刻ｔk と測定時刻ｔk+1 の間において、図６に×印で示す障害が、分岐光ファイバＦＢ３において発生した場合を考える。
【００２５】
この場合において、該障害発生前の時刻ｔk におけるＯＴＤＲ波形データを図３に示す。このときの分割範囲Ｌ１〜Ｌ４は、図３に示す通りである。また、各範囲Ｌ１〜Ｌ４の解析結果（減衰定数）は、図５に示す通りである。
一方、該障害発生後の時刻ｔk+1 におけるＯＴＤＲ波形データを図７に示す。このときの分割範囲Ｌ１’〜Ｌ４’は、図７に示す通りである。また、各範囲Ｌ１’〜Ｌ４’の解析結果（減衰定数）は、図８に示す通りである。
【００２６】
（４）障害回線の判定
次に、ステップＳ９では、各測定時刻において得られた解析結果（減衰定数）を比較することによって、障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を判断する。例えば、図６に示す障害の場合、測定時刻ｔ1 →ｔk においては、解析結果（減衰定数）に変化がないので、障害は発生していないと判定する。これに対して、図５と図８を比較すると、測定時刻ｔk →ｔk+1 において、解析結果（減衰定数）に変化が生じたので、障害が発生したと判定する。
【００２７】
障害発生を検出すると、本試験装置は、以下の方法で、障害発生時刻を判定し、障害発生回線及び障害発生位置を判定・計算する。
すなわち、ファイバＦＢ３の終端点の位置が測定時刻ｔk と測定時刻ｔk+1 とで異なるので、障害発生時刻は、測定時刻ｔk と測定時刻ｔk+1 の間と判定される。また、分岐光ファイバＦＢ３の終端点の位置がＥＤ３からＥＤ３’に変化したので、障害発生回線は、該分岐ファイバＦＢ３と判定される。また、分岐光ファイバＦＢ３が障害発生回線と判定されると、障害発生位置は、測定時刻ｔk+1 における該分岐光ファイバＦＢ３の終端点の位置ＥＤ３’と判定される。
このように、本試験装置は、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を自動的に検出することができる。
【００２８】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
たとえば、上述した一実施形態において、試験対象となる多分岐光線路は４分岐形光線路であるが、当然のことながら、本発明は、他の分岐数の多分岐光線路の試験にも適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、波形データにおける雑音を除去するために中央値フィルタ処理を利用する。ここで、中央値フィルタ処理の効果は波形データの分布角度に依存するので、該中央値フィルタ処理を利用する場合には角度変換処理が必要となる。そこで、このフィルタ処理の効果を高めるために、該フィルタ処理の前段階に、座標変換としてＨｏｕｇｈ変換処理段階を導入した。従って、上記Ｈｏｕｇｈ変換処理および中央値フィルタ処理を通すことによって、波形データにおける高周波雑音を平滑することができる。また、雑音の平滑後、Ｈｏｕｇｈ変換処理する前の分布角度状態に戻すために、逆Ｈｏｕｇｈ変換処理を導入した。
以上の処理により、本発明の多分岐光線路試験方法及びその装置によれば、多分岐光線路の障害発生時刻・障害発生回線及び障害発生位置を自動的に検出することができる。したがって、従来のように、障害回線を測定する際に、フィルタを回線（光線路）毎に異なる間隔で設置しなくとも、効率よくこれらの測定作業を行うことが可能である。
また、この多分岐光線路試験装置においては、該試験装置によって同一な計測動作が行われるので、人が計測を行う場合に比較し、客観性および信頼性のより高い計測を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態による多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態による多分岐光線路試験装置の解析処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】 いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合におけるＯＴＤＲ波形データの一例を示すグラフである。
【図４】 図３の波形を対数変換したグラフである。
【図５】 いずれの分岐光ファイバにも障害が発生していない場合における減衰定数とその判断の一例を示す図表である。
【図６】 障害発生の一例を示すブロック図である。
【図７】 図６に示す障害が発生した場合におけるＯＴＤＲ波形データの一例を示すグラフである。
【図８】 図６に示す障害が発生した場合における減衰定数とその判断の一例を示す図表である。
【図９】 従来の多分岐光線路試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】 従来の多分岐光線路試験装置による測定波形の一例を示すグラフである。
【図１１】 図１０に示す波形の一部を拡大したグラフである。
【符号の説明】
ＭＳ１……ＯＴＤＲ測定器、 ＳＷ１……メモリ、
ＦＢ１〜ＦＢ４……分岐光ファイバ、 ＥＤ１〜ＥＤ４……終端器、
ＣＰ１……光カプラ、 ＣＮ１〜ＣＮ５……コネクタ
Claims (8)
- 複数の光線路に分岐した多分岐光線路の分岐点に、光パルスを導入する第１の過程と、
前記各光線路の各部で発生した前記光パルスの反射光が重なった応答光を受光する第２の過程と、
前記各応答光を光電変換した電気信号の値を、対数波形データに対数変換すると共に、該応答光の波形を、該波形のフレネル反射点を分割点として分割する第３の過程と、
分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データを、Ｈｏｕｇｈ変換する第４の過程と、
分割された各範囲について、Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、中央値フィルタ処理する第５の過程と、
分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データを、逆Ｈｏｕｇｈ変換する第６の過程と、
分割された各範囲について、逆Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、リニア波形データに逆対数変換する第７の過程と、
分割された各範囲について、前記リニア波形データに基づいて、減衰定数分離解析を行い、該各範囲の減衰定数を算出する第８の過程と、
前記第１の過程から前記の第８の過程を繰り返し、該繰り返しにより得られた各減衰定数に基づいて、前記多分岐光線路の障害発生時刻、障害発生回線及び障害発生位置を判定する第９の過程と
を具備することを特徴とする多分岐光線路試験方法。 - 請求項１記載の多分岐光線路試験方法において、
前記第４の過程では、
分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データｙ（ｍ）を、次式に基づいて、Ｈｏｕｇｈ変換する
ｚ（ｍ）＝ｙ（ｍ）＋ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
ことを特徴とする多分岐光線路試験方法。 - 請求項１または請求項２のいずれかに記載の多分岐光線路試験方法において、
前記第５の過程では、
分割された各範囲について、
所定の中央値フィルタの個数ｎｆ（ｎｆは自然数）を決定し、
Ｈｏｕｇｈ変換された第ｊ番目の対数波形データｚ（ｊ）から第（２・ｎｆ＋ｊ）番目の対数波形データｚ（２・ｎｆ＋ｊ）を小さい順にならべ、その中央値を、この（２・ｎｆ＋１）個の対数波形データの中央値とする処理を、該範囲内の全ての対数波形データについて行う
ことを特徴とする多分岐光線路試験方法。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多分岐光線路試験方法において、
前記第６の過程では、
分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データｚ（ｍ）を、次式に基づいて、逆Ｈｏｕｇｈ変換する
ｙ（ｍ）＝ｚ（ｍ）−ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
ことを特徴とする多分岐光線路試験方法。 - 複数の光線路に分岐した多分岐光線路の分岐点に、光パルスを導入する発光手段と、
前記各光線路の各部で発生した前記光パルスの反射光が重なった応答光を受光する受光手段と、
前記各応答光を光電変換した電気信号の値を、対数波形データに対数変換する対数変換手段と、
前記応答光の波形を、該波形のフレネル反射点を分割点として分割する分割手段と、
分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データを、Ｈｏｕｇｈ変換するＨｏｕｇｈ変換手段と、
分割された各範囲について、Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、中央値フィルタ処理する中央値フィルタ処理手段と、
分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データを、逆Ｈｏｕｇｈ変換する逆Ｈｏｕｇｈ変換手段と、
分割された各範囲について、逆Ｈｏｕｇｈ変換された各対数波形データを、リニア波形データに逆対数変換する逆対数変換手段と、
分割された各範囲について、前記リニア波形データに基づいて、減衰定数分離解析を行い、該各範囲の減衰定数を算出する算出手段と、
上記各手段の処理を繰り返し行わせる繰返手段と、
前記繰返手段による各手段の処理の繰り返しにより得られた各減衰定数に基づいて、前記多分岐光線路の障害発生時刻、障害発生回線及び障害発生位置を判定する判定手段と
を具備することを特徴とする多分岐光線路試験装置。 - 請求項５記載の多分岐光線路試験装置において、
前記Ｈｏｕｇｈ変換手段は、
分割された各範囲について、該範囲の各対数波形データｙ（ｍ）を、次式に基づいて、Ｈｏｕｇｈ変換する
ｚ（ｍ）＝ｙ（ｍ）＋ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
ことを特徴とする多分岐光線路試験装置。 - 請求項５または請求項６のいずれかに記載の多分岐光線路試験装置において、
前記中央値フィルタ処理手段は、
分割された各範囲について、
所定の中央値フィルタの個数ｎｆ（ｎｆは自然数）を決定し、
Ｈｏｕｇｈ変換された第ｊ番目の対数波形データｚ（ｊ）から第（２・ｎｆ＋ｊ）番目の対数波形データｚ（２・ｎｆ＋ｊ）を小さい順にならべ、その中央値を、この（２・ｎｆ＋１）個の対数波形データの中央値とする処理を、該範囲内の全ての対数波形データについて行う
ことを特徴とする多分岐光線路試験装置。 - 請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の多分岐光線路試験装置において、
前記逆Ｈｏｕｇｈ変換手段は、
分割された各範囲について、中央値フィルタ処理された各対数波形データｚ（ｍ）を、次式に基づいて、逆Ｈｏｕｇｈ変換する
ｙ（ｍ）＝ｚ（ｍ）−ｍ・ａ
ａ：該範囲に分割された波形の自乗近似直線の傾き
ｍ：該範囲内における該対数波形データの測定位置
ことを特徴とする多分岐光線路試験装置。
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| JP09043798A JP3949266B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 多分岐光線路試験方法及びその装置 |
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| JPH11289298A JPH11289298A (ja) | 1999-10-19 |
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- 1998-04-02 JP JP09043798A patent/JP3949266B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11289298A (ja) | 1999-10-19 |
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