JP4129005B2 - 光信号品質劣化要因監視方法および装置 - Google Patents
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Description
前記光分岐工程により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定工程と、前記光信号振幅ヒストグラム測定工程によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価工程と、前記光信号・光雑音強度測定工程によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価工程と、前記波形劣化パラメータ評価工程によって得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価工程によって得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価工程であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価工程とを有し、前記光信号品質評価工程において、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする。
前記光分岐工程により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定工程と、前記光信号振幅ヒストグラム測定工程によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価工程と、前記光信号・光雑音強度測定工程によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価工程と、前記波形劣化パラメータ評価工程および前記光信号対雑音比パラメータ評価工程を利用して得られる、光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性を記憶媒体に記憶する初期状態記憶工程と、前記波形劣化パラメータ評価工程で得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価工程で得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値と、前記初期状態記憶工程で前記記憶媒体に記憶されている光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価工程であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価工程とを有し、前記光信号品質評価工程において、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする。
前記光分岐手段により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定手段と、前記光信号振幅ヒストグラム測定手段によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価手段と、前記光信号・光雑音強度測定手段によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価手段と、前記波形劣化パラメータ評価手段によって得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価手段によって得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価手段であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価手段とを有し、前記光信号品質評価手段は、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする。
前記光分岐手段により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定手段と、前記光信号振幅ヒストグラム測定手段によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価手段と、前記光信号・光雑音強度測定手段によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価手段と、前記波形劣化パラメータ評価手段および前記光信号対雑音比パラメータ評価手段を利用して得られる、光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性を記憶媒体に記憶する初期状態記憶手段と、前記波形劣化パラメータ評価手段で得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価手段で得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値と、前記初期状態記憶手段で前記記憶媒体に記憶されている光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価手段であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価手段とを有し、前記光信号品質評価手段は、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする。
(第1の実施形態)
図1の(A)、(B)に本発明の第1の実施形態における光信号品質劣化要因監視装置の構成を示す。本実施形態の光信号品質劣化要因監視装置101は、光信号振幅ヒストグラム測定部103と、平均Q値パラメータ評価部105と、波形劣化パラメータ評価部107と、初期状態記憶部109と、光信号品質評価部111とを有する。
ステップ201:信号劣化がない状態のシステム導入時に、平均Q値パラメータと波形劣化パラメータの(a)・・・初期値のみ、または(b)・・・光信号対雑音比劣化依存性を評価する。
ステップ203:ステップ201の測定結果を初期状態記憶部109に記憶する。(以上、図1の(A))。
ステップ205:システム運用開始後は一定の時間間隔で平均Q値パラメータと波形劣化パラメータを評価する。
ステップ207:平均Q値パラメータと波形劣化パラメータを測定するごとに光信号品質評価部111においてそれら測定値と、初期状態記憶部109の初期値または光信号対雑音比劣化依存グラフと比較する。
ステップ209:初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
(a)・・・波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化以外であると判別する。
(b)・・・波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別する。(以上、図1の(B))。
f1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然数、aはオフセット周波数)
のサンプリングクロックでサンプリングする光ゲート部と、この光ゲート部から出力されるサンプリング光信号を受光してサンプリング電気信号に変換する光電変換部と、そのサンプリング電気信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価部とから構成できる。ここで、サンプリングクロック発生部には、シンセサイズド信号発生器+コムジェネレータによる電気短パルス発生などを用いることができる。また、必要に応じて、そのコムジェネレータの前段または後段に電気増幅器を用いることもできる。また、必要に応じて、そのコムジェネレータの後段にベースバンドクリッパを用いることもできる。上記光ゲート部には、電界吸収型光変調器によるゲート動作などを用いることができる。
(1): 光信号振幅ヒストグラム測定部103から得られる光信号振幅ヒストグラム(図6の(A))に対して、
(2): 振幅ヒストグラムのうち強度レベルの小さい方から調べたときの極大値をm0′と定める(図6の(B))。
(3): 次に、強度レベル最大のサンプリング点(m0′)から強度レベルが小さい方に向かってサンプリング点数を積分して、
N(middle)=N(total)×D×M
(但し、N(total)は全サンプリング点数、Dは光信号のデューティー比(パルス幅とタイムスロットの比)、Mはマーク率(ディジタル伝送におけるレベル1の発生確率))
で求まるサンプリング点数N(middle)と、積分値が等しくなったときの積分したサンプリング点の最小レベルをm(middle)とする(図6の(C))。
(4): m1′=2×{m(middle)−m0′}
で求まるm1′を定める(図6の(D))。
(5): m1′−alpha (m1′−m0′)
で求まる強度レベルをしきい値(a)
m0′+alpha (m1′−m0′)
で求まる強度レベルをしきい値(b)
(但し、alpha は0<alpha <0.5の実数)
と定め、強度レベルがしきい値(a)以上の分布をレベル1の分布g1、しきい値(b)以下の分布をレベル0の分布g0とし、それぞれの分布g1、g0において、平均値m1,m0と標準偏差s1,s0を求める(図6の(E))。
(6): (5)で求めた平均値と標準偏差から
Qavg=|m1−m0|/(s1+s0)
で求まるQ値を平均Q値パラメータとし、s1を波形劣化パラメータ(WD)とする。
(1): 光信号振幅ヒストグラム測定部103から得られる光信号振幅ヒストグラムに対して(図7の(A))、
(2): 振幅ヒストグラムのうち強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値をしきい値(b)と定める(図7の(B))。
(3): 強度レベル最大のサンプリング点から強度レベルが小さい方に向かってサンプリング点数を積分して、
N(middle)=N(total)×D×M
(但し、N(total)は全サンプリング点数、Dは光信号のデューティー比(パルス幅とタイムスロットの比)、Mはマーク率(ディジタル伝送におけるレベル1の発生確率))
で求まるサンプリング点数N(middle)と積分値が等しくなったときの、積分したサンプリング点の最小レベルをm(middle)とする(図7の(C))。
(4): しきい値(a)=2×{m(middle)−しきい値(b)}
でしきい値(a)を定める(図7の(D))。
(5): 振幅ヒストグラムのうち、強度レベルがしきい値(a)以上の部分を正規分布g1の一部と仮定し、しきい値(b)以下の部分を正規分布g0の一部と仮定し、最小二乗法などによりフィッテングしてレベル1、レベル0の平均値m1、m0と標準偏差s1、s0を求める(図7の(E))。
(6): (5)で求めた平均値と標準偏差から
Qavg=|m1−m0|/(s1+s0)
で求まるQ値を平均Q値パラメータとし、s1を波形劣化パラメータとする。分布関数g0,g1としてはカイ二乗分布を仮定することもできる(非特許文献3)。
(1): 光信号振幅ヒストグラム測定部103から得られる光信号振幅ヒストグラムに対して(図8の(A))、
(2): 振幅ヒストグラムのうち強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値をしきい値(b)と定める(図8の(B))。
(3): 振幅ヒストグラムのうち、強度レベルがしきい値(b)以下の部分を正規分布g0の一部と仮定し、最小二乗法などによりフィッテングしてレベル0の平均値m0と標準偏差s0をそれぞれ求める(図8の(C))。
(4): 振幅ヒストグラム全体から(3)で求めた関数g0を差し引いた分布g1xを求め、分布g1xのうち強度レベルの大きい方から調べたときの最初の極大値をしきい値(a)と定める。g1xは、レベル1の分布関数g1とクロスポイントの分布関数gxの重ね合わせと考えられる(図8の(D))。
(5): 分布g1xのうち強度レベルがしきい値(a)以上の部分を正規分布g1の一部と仮定し、最小二乗法などによりフィッテングしてレベル1の平均値m1と標準偏差s1をそれぞれ求める(図8の(E))。
(6): しきい値(a),(b)をそれぞれm1,m0とする(図8の(F))。
(7): (5)で求めた平均値と標準偏差から
Qavg=|m1−m0|/(s1+s0)
で求まるQ値を平均Q値パラメータとし、s1を波形劣化パラメータとする。分布関数g0,g1としてはカイ二乗分布を仮定することもできる(参照文献[4])。
(1): 光信号振幅ヒストグラム測定部103から得られる光信号振幅ヒストグラムに対して(図9の(A))、
(2): 振幅ヒストグラムのうち強度レベルの大きい方から調べたときの最初の極大値をしきい値(a)、振幅ヒストグラムのうち強度レベルの小さい方から調べたときの最初の極大値をしきい値(b)と定める(図9の(B))。
(3): 振幅ヒストグラムのうち、強度レベルがしきい値(a)以上の部分を正規分布g1と仮定し、
しきい値(b)以下の部分を正規分布g0と仮定し、最小二乗法などによりフィッテングして、
最小二乗法などによりフィッテングしてレベル1の平均値m1と標準偏差s1、レベル0の平均値m0と標準偏差s0を求める(図9の(C))。
(4): (3)で求めた平均値と標準偏差から
Qavg=|m1−m0|/(s1+s0)
で求まるQ値を平均Q値パラメータとし、s1を波形劣化パラメータとする。分布関数g0,g1としてはカイ二乗分布を仮定することもできる(参考文献[4])。
図12に本発明の第2の実施形態における光信号品質劣化要因監視装置の構成を示す。本実施形態の光信号品質劣化要因監視装置1201は、光分岐器1203と、光信号振幅ヒストグラム測定部1205と、光信号・光雑音強度測定部1207と、平均Q値パラメータ評価部1209と、光信号対雑音比パラメータ評価部1211と、初期状態記憶部1213と、光信号品質評価部1214とを有する。
ステップ1301: 信号劣化がない状態のシステム導入時に、平均Q値パラメータと光信号対雑音比パラメータの(a)・・・初期値のみ、または(b)・・・光信号対雑音比劣化依存性を評価する。
ステップ1303: その測定結果を初期状態記憶部1213に記憶する。(以上、図12の(A))。
ステップ1305: システム運用開始後は一定の時間間隔で平均Q値パラメータと光信号対雑音比パラメータを評価する。
ステップ1307: 平均Q値パラメータと光信号対雑音比パラメータを測定するごとに、光信号品質評価部1214において初期状態記憶部1213の初期値または光信号対雑音比劣化依存性グラフと比較する。
ステップ1309: 初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または平均Q値パラメータが初期状態記憶部1213の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
(a)・・・光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は光信号対雑音比劣化以外であると判別する。
(b)・・・光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別する。(以上、図12の(B))。
光信号対雑音比(OSNR)=10Log(光信号強度/光雑音強度)
で光信号対雑音比パラメータを評価できる。
図15に本発明の第3の実施形態における光信号品質劣化要因監視装置の構成を示す。なお、図15において、図12と同様な構成要素には同一符号を付してある。本実施形態の光信号品質劣化要因監視装置1501は、光分岐器1203と、光信号振幅ヒストグラム測定部1205と、光信号・光雑音強度測定部1207と、平均Q値パラメータ評価部1503と、波形劣化パラメータ評価部1505と、光信号対雑音比パラメータ評価部1211と、初期状態記憶部1213と、光信号品質評価部1214とを有する。
光信号・光雑音強度測定部1207は分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音の測定を行う。平均Q値パラメータ評価部1503は光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである平均Q値パラメータを得る。波形劣化パラメータ評価部1505は光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである波形劣化パラメータを得る。光信号対雑音比パラメータ評価部1211は光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである光信号対雑音比パラメータを得る。初期状態記憶部1213は光信号品質劣化がないシステム導入時の平均Q値パラメータと波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性を記憶媒体に記憶する。
ステップ1601: 信号劣化がない状態のシステム導入時に、平均Q値パラメータと波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの
(a)・・・初期値のみ、または(b)・・・光信号対雑音比劣化依存性を評価する。
ステップ1603: その測定結果を初期状態記憶部1213に記憶する。(以上、図15の(A))。
ステップ1605: システム運用開始後は一定の時間間隔で平均Q値パラメータと波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータを評価する。
ステップ1607: 平均Q値パラメータと波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータを測定するごとに、光信号品質評価部1214において初期状態記憶部1213の初期値または光信号対雑音比劣化依存性グラフと比較する。
ステップ1609: 初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または平均Q値パラメータが初期状態記憶部1213の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
(a)・・・波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別する。
(b)・・・光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別する。
(c)・・・波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別する。(以上、図15の(B))。
103 光信号振幅ヒストグラム測定部
105 平均Q値パラメータ評価部
107 波形状態記憶部
111 光信号品質評価部
303 光電変換部
305 電気サンプリングオシロスコープ
307 ヒストグラム評価部
405 光サンプリングオシロスコープ
1201 光信号品質劣化要因監視装置
1203 光分岐器
1205 光信号振幅ヒストグラム測定部
1207 光信号・光雑音強度測定部
1209 平均Q値パラメータ評価部
1211 信号対雑音比パラメータ評価部
1213 初期状態記憶部
1214 光信号品質評価部
1501 光信号品質劣化要因監視装置
1503 平均Q値パラメータ評価部
1505 波形劣化パラメータ評価部
1701 光信号品質監視部
1703 光信号振幅ヒストグラム測定部
1705 平均Q値パラメータ評価部
1707 光信号品質評価部
Claims (10)
- ある平均時間内の光信号強度分布から得られる振幅ヒストグラムのうち、あらかじめ定めた強度しきい値よりも高い振幅ヒストグラム部分から想定した「レベル1」に相当する振幅ヒストグラム分布関数をg1とし、該「レベル1」の振幅ヒストグラム分布関数g1の標準偏差s1を波形劣化パラメータとし、光信号強度と光雑音強度の比を光信号対雑音パラメータとして、
被測定光信号を分岐する光分岐工程と、
前記光分岐工程により分岐された一方の被測定光信号から光信号振幅ヒストグラムを得る光信号振幅ヒストグラム測定工程と、
前記光分岐工程により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定工程と、
前記光信号振幅ヒストグラム測定工程によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価工程と、
前記光信号・光雑音強度測定工程によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価工程と、
前記波形劣化パラメータ評価工程によって得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価工程によって得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価工程であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価工程とを有し、
前記光信号品質評価工程において、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、
前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、
前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする光信号品質劣化要因監視方法。 - ある平均時間内の光信号強度分布から得られる振幅ヒストグラムのうち、あらかじめ定めた強度しきい値よりも高い振幅ヒストグラム部分から想定した「レベル1」に相当する振幅ヒストグラム分布関数をg1とし、該「レベル1」の振幅ヒストグラム分布関数g1の標準偏差s1を波形劣化パラメータとし、光信号強度と光雑音強度の比を光信号対雑音パラメータとして、
被測定光信号を分岐する光分岐工程と、
前記光分岐工程により分岐された一方の被測定光信号から光信号振幅ヒストグラムを得る光信号振幅ヒストグラム測定工程と、
前記光分岐工程により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定工程と、
前記光信号振幅ヒストグラム測定工程によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価工程と、
前記光信号・光雑音強度測定工程によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価工程と、
前記波形劣化パラメータ評価工程および前記光信号対雑音比パラメータ評価工程を利用して得られる、光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性を記憶媒体に記憶する初期状態記憶工程と、
前記波形劣化パラメータ評価工程で得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価工程で得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値と、前記初期状態記憶工程で前記記憶媒体に記憶されている光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価工程であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価工程と
を有し、
前記光信号品質評価工程において、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、
前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、
前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする光信号品質劣化要因監視方法。 - 前記光信号振幅ヒストグラム測定工程が、
ビットレートf0(bit/s)の被測定光信号を電気強度変調信号に変換する光電変換工程と、
前記光電変換工程によって得られる前記電気強度変調信号を、繰り返し周波数がf1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然数、aはオフセット周波数)のサンプ
リングクロックでサンプリングする電気サンプリング工程と、
前記電気サンプリング工程によって得られるサンプリング信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価工程と
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光信号品質劣化要因監視方法。 - 前記光信号振幅ヒストグラム測定工程が、
ビットレートf0(bit/s)の被測定光信号を、繰り返し周波数がf1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然数、aはオフセット周波数)でパルス幅がビットレートf0(bit/s)のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列と合波する光合波工程と、
前記光合波工程により合波された合波光を、前記被測定光信号と前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起するための非線形光学媒質に入射させることによって相互相関光信号を得る相互相関光信号発生工程と、
前記相互相関光信号発生工程により得られる前記相互相関光信号を前記被測定光信号および前記サンプリング光パルス列から分波する光分波工程と、
前記光分波工程により分波された前記相互相関光信号を電気強度変調信号に変換する光電変換工程と、
前記光電変換工程によって得られる前記電気強度変調信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価工程と
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光信号品質劣化要因監視方法。 - 前記光信号振幅ヒストグラム測定工程が、
ビットレートf0(bit/s)の被測定光信号を、サンプリングクロック発生工程から発生する繰り返し周波数が、f1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然
数、aはオフセット周波数)のサンプリングクロックでサンプリングする光ゲート工程と、
前記光ゲート工程によって得られるサンプリング光信号をサンプリング電気信号に変換する光電変換工程と、
前記光電変換工程によって得られる前記サンプリング電気信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価工程と
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光信号品質劣化要因監視方法。 - ある平均時間内の光信号強度分布から得られる振幅ヒストグラムのうち、あらかじめ定めた強度しきい値よりも高い振幅ヒストグラム部分から想定した「レベル1」に相当する振幅ヒストグラム分布関数をg1とし、該「レベル1」の振幅ヒストグラム分布関数g1の標準偏差s1を波形劣化パラメータとし、光信号強度と光雑音強度の比を光信号対雑音パラメータとして、
被測定光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段により分岐された一方の被測定光信号から光信号振幅ヒストグラムを得る光信号振幅ヒストグラム測定手段と、
前記光分岐手段により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定手段と、
前記光信号振幅ヒストグラム測定手段によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価手段と、
前記光信号・光雑音強度測定手段によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価手段と、
前記波形劣化パラメータ評価手段によって得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価手段によって得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価手段であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、
光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価手段と
を有し、
前記光信号品質評価手段は、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、
前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、
前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする光信号品質劣化要因監視装置。 - ある平均時間内の光信号強度分布から得られる振幅ヒストグラムのうち、あらかじめ定めた強度しきい値よりも高い振幅ヒストグラム部分から想定した「レベル1」に相当する振幅ヒストグラム分布関数をg1とし、該「レベル1」の振幅ヒストグラム分布関数g1の標準偏差s1を波形劣化パラメータとし、光信号強度と光雑音強度の比を光信号対雑音パラメータとして、
被測定光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段により分岐された一方の被測定光信号から光信号振幅ヒストグラムを得る光信号振幅ヒストグラム測定手段と、
前記光分岐手段により分岐された他方の被測定光信号から光信号・光雑音強度の測定を行う光信号・光雑音強度測定手段と、
前記光信号振幅ヒストグラム測定手段によって得られる前記光信号振幅ヒストグラムから光信号品質パラメータである前記波形劣化パラメータを得る波形劣化パラメータ評価手段と、
前記光信号・光雑音強度測定手段によって得られる前記光信号・光雑音強度から光信号品質パラメータである前記光信号対雑音比パラメータを得る光信号対雑音比パラメータ評価手段と、
前記波形劣化パラメータ評価手段および前記光信号対雑音比パラメータ評価手段を利用して得られる、光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性を記憶媒体に記憶する初期状態記憶手段と、
前記波形劣化パラメータ評価手段で得られた前記波形劣化パラメータの測定値と前記光信号対雑音比パラメータ評価手段で得られた前記光信号対雑音比パラメータの測定値と、
前記初期状態記憶手段で前記記憶媒体に記憶されている光信号品質劣化がないシステム導入時の該波形劣化パラメータと光信号対雑音比パラメータの初期値または初期特性とを利用して光信号品質劣化要因を評価する光信号品質評価手段であって、該波形劣化パラメータと該光信号対雑音比パラメータの両方を規定し評価することによって、光信号品質劣化の主要因が光信号対雑音比劣化なのか波形劣化なのかを判別する光信号品質評価手段と
を有し、
前記光信号品質評価手段は、初期値からの平均Q値パラメータの劣化を観測した場合、または該平均Q値パラメータが初期状態記憶部の光信号対雑音比劣化依存性グラフのあらかじめ決められたしきい値を下回った場合に、
前記波形劣化パラメータの変化がないか、もしくは小さく、かつ、前記光信号対雑音比パラメータの変化がないか、もしくは小さいときは、劣化要因は波形劣化と光信号対雑音比劣化以外であると判別し、
前記光信号対雑音比パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に光信号対雑音比劣化であると判別し、
前記波形劣化パラメータの変化が大きいときは、劣化要因は主に波形劣化であると判別することを特徴とする光信号品質劣化要因監視装置。 - 前記光信号振幅ヒストグラム測定手段が、
ビットレートf0(bit/s)の被測定光信号を電気強度変調信号に変換する光電変
換手段と、
前記光電変換手段によって得られる前記電気強度変調信号を、繰り返し周波数がf1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然数、aはオフセット周波数)のサンプリングクロックでサンプリングする電気サンプリング手段と、
前記電気サンプリング手段によって得られるサンプリング信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価手段と
を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の光信号品質劣化要因監視装置。 - 前記光信号振幅ヒストグラム測定手段が、
ビットレートf0(bit/s)の被測定光信号を、繰り返し周波数がf1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然数、aはオフセット周波数)でパルス幅がビットレートf0(bit/s)のタイムスロットよりも十分狭いサンプリング光パルス列と合波する光合波手段と、
前記光合波手段により合波された合波光を、前記被測定光信号と前記サンプリング光パルス列の非線形相互作用を誘起するための非線形光学媒質に入射させることによって相互相関光信号を得る相互相関光信号発生手段と、
前記相互相関光信号発生手段により得られる前記相互相関光信号を前記被測定光信号および前記サンプリング光パルス列から分波する光分波手段と、
前記光分波手段により分波された前記相互相関光信号を電気強度変調信号に変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって得られる前記電気強度変調信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価手段と
を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の光信号品質劣化要因監視装置。 - 前記光信号振幅ヒストグラム測定手段が、
ビットレートf0(bit/s)の被測定光信号を、サンプリングクロック発生手段から発生する繰り返し周波数が、f1(Hz)(f1=(n/m)f0+a:n,mは自然数、aはオフセット周波数)のサンプリングクロックでサンプリングする光ゲート手段と、
前記光ゲート手段から出力されるサンプリング光信号を受光してサンプリング電気信号に変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって得られる前記サンプリング電気信号から光信号強度分布を求め、ある平均時間内の光信号強度分布から光信号振幅ヒストグラムを得るヒストグラム評価手段と
を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の光信号品質劣化要因監視装置。
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