JP4899098B2 - 光ロス検出装置 - Google Patents

Description

本発明は光ロス検出装置に関し、特に光ロス（ＬＯＬ：Loss Of Light）の検出処理を行う光ロス検出装置に関する。

近年、光コアネットワークとして、ＩＴＵ−Ｔ勧告のＯＴＮ（Optical Transport Network）と呼ばれる規格が、光伝送の基本アーキテクチャとして利用されており開発が進んでいる。ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）の光伝送を基礎としたＯＴＮでは、電話サービスだけでなく、ＩＰ（Internet Protocol）やイーサネット（登録商標）系サービスの信号なども統一的に扱えるようにしている。

図１６は一般的なＷＤＭ装置の構成を示す図である。ＷＤＭ装置５０は、送信側にトランスポンダ部５１とＷＤＭ部５２を有し、受信側にＷＤＭ部５３とトランスポンダ部５４を有する。

トランスポンダ部５１は、ｎチャネル分のトランスポンダ５１−１〜５１−ｎから構成され、ＷＤＭ部５２は、合波器５２ａとＷＤＭポストアンプ５２ｂから構成される。ＷＤＭ部５３は、分波器５３ａとＷＤＭプリアンプ５３ｂから構成され、トランスポンダ部５４は、ｎチャネル分のトランスポンダ５４−１〜５４−ｎから構成される。なお、合分波器には、通常、ＡＷＧ（Arrayed Wave-guide Grating：回折格子型導波路）が使用され、アンプには、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）が使用される。

トランスポンダ５１−１〜５１−ｎは、クライアント側から送信された複数の光信号のそれぞれを受信すると、ＷＤＭに適した波長帯域にそれぞれ変換し（広帯域→狭帯域へ波長変換）、合波器５２ａは、波長変換後の複数波長を合波してＷＤＭ信号を生成する。ＷＤＭポストアンプ５２ｂは、ＷＤＭ信号を増幅して光ファイバ伝送路Ｆを介し、ネットワーク５へ送出する。

ＷＤＭプリアンプ５３ｂは、ネットワーク５から光ファイバ伝送路Ｆを介して流れてきたＷＤＭ信号を受信すると増幅し、分波器５３ａは、波長フィルタリングを行って、増幅後のＷＤＭ信号を波長毎の光信号に分波して出力する。トランスポンダ５４−１〜５４−ｎは、各波長の光信号を受信すると、元の波長帯域に変換し（狭帯域→広帯域へ波長変換）、クライアント側へ出力する。

なお、トランスポンダ５４−１〜５４−ｎは、機器内部に光アンプや分散補償器を有しており（図示せず）、分波器５３ａから分波された光信号は、光アンプによって増幅され、分散補償器によって、光ファイバ伝送路Ｆ上で生じた波長分散の補償が施されて、分散補償後に波長変換が行われる。

また、トランスポンダ５４−１〜５４−ｎは、入力光信号のパワーにもとづき、光ロス（ＬＯＬ）検出を行い、光ロスが生じている場合には、光アンプに対してシャットダウン（Shutdown）制御を行ったり、例えば可変分散補償器を使用している場合、分散補償動作を停止させるなどの制御を行う。

従来の光伝送制御として、増幅された光信号から自然放出光を除去する光フィルタの波長を光信号の波長に合わせて、受信感度の劣化、アラームの誤発出を防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、各チャネルの光信号を合波する場合に、同一波長の光信号のコヒーレントクロストークノイズの影響を低減した技術が提案されている（例えば、特許文献２）。
特開平１１−３１７７０９号公報（段落番号〔００２６〕〜〔００３５〕、第１図） 特開２００４−２４７７８０号公報（段落番号〔００７４〕〜〔００８０〕、第１図）

図１７は光信号のスペクトルの様子を示す図で、図の左側が短波長側、右側が長波長側である。光ファイバ伝送路Ｆを通過する光信号のスペクトルの様子と、分波器５３ａによって分波されてトランスポンダ部５４に入力される光信号の様子を示している。光ファイバ伝送路Ｆを流れる光信号は、ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光により光信号の光レベルが持ち上げられている。また、ＡＳＥ光は、一般的には波長依存性があり、図に示すように、ＥＤＦＡの波長増幅領域（L-bandでは1560nm〜1630nm）で同じレベルではなく、右肩下がりの傾き、すなわち、長波長側で減少する特性を持っている。

このため、送信側のトランスポンダ５１−１〜５１−ｎの光信号出力が一定であっても、伝送路上のＥＤＦＡによって増幅された光信号のＡＳＥ光のパワーは波長に対して一定ではないため、各チャネルの光主信号成分のパワーが同一であったとしても、分波器５３ａの通過後にトランスポンダ５４−１〜５４−ｎに入力される光信号の入力パワーは波長に対して一定にはならない。

図１８はトランスポンダの光受信耐力の概念図である。トランスポンダの光受信耐力は、光信号の入力パワーと光信号対雑音比：ＯＳＮＲ（Optical Signal Noise Ratio）とで規定される。ＯＳＮＲは、光信号のレベルとＡＳＥ光のレベルとの比率である。

チャネルＣＨ２は、光入力パワーも十分にあり、ＯＳＮＲも規格を満足するため（光主信号成分（データ成分）がＡＳＥ光成分よりも規格を満足する程度に十分大きい）、トランスポンダはチャネルＣＨ２の受信が可能である（チャネルＣＨ２のデータ認識可能）。チャネルＣＨ１は、光入力パワーは十分にあるが、ＡＳＥ光のノイズ成分が光主信号成分よりもはるかに大きく、ＯＳＮＲの規格を満足しないためトランスポンダはチャネルＣＨ１を受信できない（チャネルＣＨ１のデータ認識不可）。チャネルＣＨ３は、チャネルＣＨ２、チャネルＣＨ１よりも光入力パワーは低いが、ＯＳＮＲの規格を満足するため受信処理可能である。

ここで、ＯＳＮＲは、光信号の周波数、装置の変調方式及び受信性能等によって決定されるが、１０Ｇｂｐｓの光信号にてＯＯＢ−ＦＥＣ（Out Of Band−Forward Error Correction：帯域外誤り訂正機能）を使用してＮＲＺ（Non Return to Zero）で変調した場合、一般にＯＳＮＲ耐力は１５ｄＢ程度になる。また、１０Ｇｂｐｓ伝送から４０Ｇｂｐｓ伝送へ伝送ビットレートが４倍になると、ＯＳＮＲ規定は約６ｄＢアップする。

トランスポンダでは、上記のように、到達した光信号が光入力パワーとＯＳＮＲとの条件を満たしているならば、その光信号を受信処理することが可能ではあるが、従来のトランスポンダが有する光ロス検出機能では、光入力パワーのみで光信号を受信しているか否かを判断しているため、チャネルＣＨ１のように、光ロスが生じている場合でも正常に光ロス検出を行えず、光信号が正常に受信できるものと誤認識をしてしまう場合があった。

図１９は従来のトランスポンダの光ロス検出の問題点を説明する図である。光ロス検出しきい値は、トランスポンダにＯＳＮＲの規格を満足した信号がエラーフリー（BER=1.0e-12以下）になる光のパワーレベルを示している。

チャネルＣＨ１は光信号の入力がなく、トランスポンダに入力される光は、ＡＳＥ光のみとなっている。このような状態で、チャネルＣＨ１の光入力パワーが光ロス検出しきい値を超えてしまうと、従来の光ロス検出機能では、光入力レベルのみで判断しているため、チャネルＣＨ１では、光主信号成分が存在しないにもかかわらず、チャネルＣＨ１に光主信号が入力していると誤認識してしまい、光ロスが生じていることを検出できないといった問題があった。

従来のように、すべての波長チャネルに対して同じ光ロス検出しきい値が設定された光ロス検出制御では、特に短波長側に割り当てられた波長チャネルに光主信号成分が存在しない場合には、その波長チャネルのＡＳＥ光成分の光レベルだけで、光ロス検出しきい値を超えてしまうことがあるため、光主信号成分が存在しないにもかかわらず、光ロスを検出できないといった現象が生じ、光ロス検出精度の低下を引き起こしていた。

また、正常な光ロス検出ができないと、光アンプに対するシャットダウン制御や分散補償器に対する分散補償量の調整動作制御が意図したとおりにはできなくなる。
例えば、光アンプのシャットダウン制御ができないと、トランスポンダに入力される光レベルの急激な変化に対して、ＥＤＦＡの過渡応答により、分散補償器やその他の構成部に強い光が入力してしまい部品を壊すおそれがある。つまり、光ロスが生じている場合、すなわち、各波長の主信号成分の光レベルが所定の値以下となっている場合には光アンプをシャットダウンする制御を行い、光ロスが復旧して急激に光入力レベルが大となっても光アンプからの光出力レベルを抑圧して、光アンプの後段の構成部に強度の強い光が入射することを回避する、という制御ができなくなる。

さらに、分散補償器の一例として、分散補償器内部の導波路の長さを変更して分散補償量を機械的に調整する構成を有するものがある。このような分散補償器を使用しているときに、光ロス検出ができないと、ＡＳＥ光のみの入力で不要な機械的動作を長時間継続させてしまうことになり、分散補償器の機械的な可動部分を早期に劣化させてしまうことになる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光主信号成分がない場合に確実に光ロス検出を行って光伝送品質の向上を図った光ロス検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、分波器による分波後の光信号の光ロス検出装置が提供される。光ロス検出装置は、前記分波器に応じて決まる帯域幅を有するＡＳＥ光の光雑音レベルに対して光信号対雑音比を満足するために必要な光入力レベルである補正レベルを挿入損失分も含めて算出する補正レベル算出部と、前記補正レベルと、初期しきい値のレベルとを比較し、比較結果にもとづいて、前記光ロスを検出するための光ロス検出しきい値を設定する光ロス検出しきい値設定部と、運用時の光信号の入力レベルと、前記光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記光入力レベルが前記光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす光ロス検出部と、を有し、前記光ロス検出しきい値設定部は、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも大きい場合には、前記光ロス検出しきい値として前記補正レベルを設定し、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも小さい場合には、前記光ロス検出しきい値として前記初期しきい値を設定する。

確実に光ロス検出を行うことができ、光ロス検出の精度及び光伝送品質の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は光ロス検出装置の原理図である。第１の実施の形態の光ロス検出装置１０は、補正レベル算出部１１、光ロス検出しきい値設定部１２、光ロス検出部１３から構成される。

補正レベル算出部１１は、光雑音レベルが最大のときの光信号対雑音比（以下、ＯＳＮＲ）を満足するために必要な光入力レベルである補正レベルＰｃを算出する。この場合、光信号（主信号＋雑音）の光入力レベルから、設定値を減算して補正レベルＰｃを生成する。補正レベルＰｃの具体的な算出方法は後述する。

光ロス検出しきい値設定部１２は、補正レベルＰｃと、あらかじめ設定してある初期しきい値Ｔdefとを比較し、比較結果にもとづいて、光ロスを検出するための光ロス検出しきい値Ｔｈを設定する。

具体的には、補正レベルＰｃが初期しきい値Ｔdefよりも大きい場合には、光ロス検出しきい値Ｔｈとして補正レベルＰｃを設定する。また、補正レベルＰｃが初期しきい値Ｔdefよりも小さい場合には、光ロス検出しきい値Ｔｈとして初期しきい値Ｔdefを設定する。

光ロス検出部１３は、光信号の入力レベルと、光ロス検出しきい値設定部１２であらかじめ求めておいた光ロス検出しきい値Ｔｈのレベルとを比較して、入力レベルが光ロス検出しきい値Ｔｈより小さい場合は、光ロスの発生とみなし、アラームの発出やその他所定の制御を行う。

次に光ロス検出装置１０を適用したトランスポンダの構成について説明する。なお、以降では、光ロスをＬＯＬとも表記する。
図２はトランスポンダの構成を示す図である。トランスポンダ２は、例えば、ＷＤＭの光伝送を基礎とするＯＴＮ規格に適合した光伝送装置であり、図１６で上述したトランスポンダ５１−１〜５１−ｎ、５４−１〜５４−ｎに対して使用可能である。

トランスポンダ２は、ＷＢ Ｍｏｄ（Wide Band Module：広帯域光インタフェース部）２１、ＯＴＮ ＬＳＩ２２、ＮＢ Ｍｏｄ（Narrow Band Module：狭帯域光インタフェース部）２３、カプラＣ１、プリアンプ（ＥＤＦＡ）２４、２５、分散補償器２６、ＰＤ（Photo Diode）２７、ＡＤ（Analog/Digital）コンバータ２８、制御部２０から構成される。

クライアント側から入力された光信号に対し、ＷＢ Ｍｏｄ２１は、Ｏ／Ｅ変換を行い、ＯＴＮ ＬＳＩ２２は、Ｏ／Ｅ後の信号に対して、ディジタルラッパー（Digital Wrapper）機能によって、ＯＴＮのフォーマットに変換する（データの前後をＯＴＮヘッダとFECで包む（wrapping））。ＮＢ Ｍｏｄ２３は、ＯＴＮ ＬＳＩ２２からの出力信号にＥ／Ｏ変換を行い、ＷＤＭ用の狭帯域に波長変換してネットワーク側へ出力する（ＮＢ Ｍｏｄ２３から出力される光信号は、その後、図１６の合波器５２ａによって、他のトランスポンダで処理された光信号と共に合波されて、ネットワーク側へ出力される）。

ネットワーク側から入力された光信号に対し、カプラＣ１は、入力光信号（ネットワーク側から送信されて、図１６の分波器５３ａによって分波された入力光信号）を２分岐し、一方は主信号受信用としてプリアンプ２４へ出力し、他方はＬＯＬ検出用としてＰＤ２７へ出力する。

プリアンプ２４は、入力光信号を増幅し、分散補償器２６は、伝送路上で生じた分散の分散補償を行い、プリアンプ２５は、分散補償後の光信号を再度増幅する。ＮＢ Ｍｏｄ２３は、増幅信号をＯ／Ｅ変換し、ＯＴＮ ＬＳＩ２２は、Ｏ／Ｅ後の電気信号のディジタルラッピングを終端する。ＷＢ Ｍｏｄ２１は、終端後の信号をＥ／Ｏ変換し、広帯域に波長変換してクライアント側へ出力する。

一方、ＰＤ２７は、カプラＣ１から分岐されたモニタ用の光信号の光入力パワー（光入力レベル）をアナログ電気信号に変換し、ＡＤコンバータ２８は、光入力パワーを示すアナログ信号をディジタル信号に変換して制御部２０へ通知する。制御部２０は、図１で示した補正レベル算出部１１、光ロス検出しきい値設定部１２及び光ロス検出部１３の機能を含み、ディジタル変換された光入力パワーをパフォーマンス・モニタ値として内部レジスタに格納し、システムソフトウェアにより、ＬＯＬ検出制御を行う。

制御部２０は、ＷＢ Ｍｏｄ２１、ＯＴＮ ＬＳＩ２２及びＮＢ Ｍｏｄ２３に対して、データ設定等を含む運用制御を行う。また、プリアンプ２４、２５に対しては、ＬＯＬを検出したときには、ＥＤＦＡの励起光の出力を止めるシャットダウン制御を行い、ＬＯＬが復旧したときには、励起光を出力させてシャットダウン解除制御を行う。さらに、分散補償器２６に対しては、ＬＯＬを検出したときには、分散補償の調整動作を停止する制御を行い、ＬＯＬが復旧したときには、分散補償の調整を開始する制御を行う。

次にトランスポンダ２における第１の実施の形態のＬＯＬ検出制御について詳しく説明する。
図３はＬＯＬ検出制御を説明するための光信号のスペクトルの様子を示す図である。図３において、横方向は波長を示し、左側が短波長、右側が長波長である。

ネットワーク側から受信した、チャネルＣＨ１は、チャネルＣＨ２に比べて、ネットワーク内のアンプ通過時にＡＳＥ光が多く付加されるチャネルであって、チャネルＣＨ１の光入力パワーをＰin１、チャネルＣＨ２の光入力パワーをＰin２とする。

制御部２０は、チャネルＣＨ１の入力パワーＰin１から、設定値Ｒ（例えば、１０ｄＢ）を減算して、ＡＳＥ光が最大のときのＯＳＮＲを満足するために必要な補正レベルＰｃ１を求める。そして、補正レベルＰｃ１と初期しきい値Ｔdefとを比較する。

チャネルＣＨ１において、Ｐｃ１＞Ｔdefである。このように補正レベルが初期しきい値よりも高い場合は、ＬＯＬ検出しきい値Ｔｈは補正レベルＰｃ１とし、制御部２０は、チャネルＣＨ１に対してのＬＯＬ検出には、補正レベルＰｃ１をしきい値として使用する。

同様に、制御部２０は、チャネルＣＨ２の入力パワーＰin２から設定値Ｒを減算して、補正レベルＰｃ２を求める。そして、補正レベルＰｃ２と初期しきい値Ｔdefとを比較する。

チャネルＣＨ２において、Ｐｃ２＜Ｔdefである。このように初期しきい値が補正レベルよりも高い場合は、ＬＯＬ検出しきい値Ｔｈは初期しきい値Ｔdefとし、制御部２０は、チャネルＣＨ２に対してのＬＯＬ検出には、初期しきい値Ｔdefをしきい値として使用する。

次に補正レベルＰｃの算出方法について説明する。本発明では、設定値Ｒを１０ｄＢとし、光信号の入力パワーから１０ｄＢ低いレベルを補正レベルＰｃと設定する。以下に１０ｄＢとした根拠を説明する。

ＯＳＮＲの規格は、以下の式（１）で定義される。なお、Ｐ_sigは、光信号のパワー[ｍＷ]、Ｐ_ASEはＡＳＥ光のパワー[ｍＷ]である。
ＯＳＮＲ[ｄＢ]＝１０×ｌｏｇ₁₀（Ｐ_sig／Ｐ_ASE） ・・・（１）
図４、図５はＡＳＥ光と光主信号を含むスペクトルを示す図である。図４は、ＯＳＮＲ規格の定義にもとづく、０．１ｎｍ帯域での光主信号パワーとＡＳＥ光パワーとを示している。図５は、トランスポンダ２の実際の入力のスペクトルであり、０．６ｎｍ帯域での光信号パワーとＡＳＥ光パワーとを示している。ここで、トランスポンダ２に入力されるＡＳＥ光の帯域幅は、分波器（ＡＷＧなど）の特性によって決まる。本実施例では０．６ｎｍとする。

このように、通常、ＯＳＮＲ規格の光主信号パワーとＡＳＥ光パワーの比と、トランスポンダ２に入力する光主信号パワーとＡＳＥ光パワーの比は一致しない。
ここで、０．１ｎｍの帯域幅でのＡＳＥ光パワーをｍＷ単位で表したＰ_ASE1をｄＢｍ単位に換算すると、以下の式（２）となる。

ＡＳＥ₁[ｄＢｍ]＝１０×ｌｏｇ₁₀（Ｐ_ASE1[ｍＷ]） ・・・（２）
また、０．６ｎｍの帯域幅でのＡＳＥ光パワーをｍＷ単位で表したＰ_ASE2をｄＢｍ単位に換算すると以下の式（３）となる。

ＡＳＥ₂[ｄＢｍ]＝１０×ｌｏｇ₁₀（Ｐ_ASE2[ｍＷ]） ・・・（３）
また、０．１ｎｍの帯域幅でのＡＳＥ光パワーと、０．６ｎｍの帯域幅でのＡＳＥ光パワーとの比は、図４、図５に示す斜線部の面積比に等しいので、以下の式（４）で表せる。

Ｐ_ASE2＝（０．６／０．１）×Ｐ_ASE1 ・・・（４）
式（４）の両辺の対数をとると以下の式（５）になる。
１０×ｌｏｇ₁₀Ｐ_ASE2＝１０×ｌｏｇ₁₀（（０．６／０．１）×Ｐ_ASE1）
＝１０×ｌｏｇ₁₀（０．６／０．１）
＋１０×ｌｏｇ₁₀Ｐ_ASE1 ・・・（５）
式（２）、（３）を用いて式（５）を変形すると式（６）となる。

ＡＳＥ₂＝１０×ｌｏｇ₁₀（０．６／０．１）＋ＡＳＥ₁ ・・・（６）
そして、１０×ｌｏｇ₁₀（０．６／０．１）をΔＡＳＥと置いて、以下の式（７）を得る。

ＡＳＥ₁＝ＡＳＥ₂−ΔＡＳＥ ・・・（７）
一方、式（７）を用いて、上述のＯＳＮＲ規格の式（１）を変形すると以下の式（８）となる。ただし、１０×ｌｏｇ₁₀Ｐ_sigをＳと置いた。

ＯＳＮＲ＝１０×ｌｏｇ₁₀（Ｐ_sig／Ｐ_ASE1）
＝１０×ｌｏｇ₁₀Ｐ_sig−１０×ｌｏｇ₁₀Ｐ_ASE1
＝Ｓ−ＡＳＥ₁＝Ｓ−ＡＳＥ₂＋ΔＡＳＥ ・・・（８）
ここで、トランスポンダ２に入力されるＡＳＥ光パワー（ＡＳＥ₂）は、システムで実際に測定し、最悪値として−１０．６ｄＢｍになることがわかっている。またＯＳＮＲの規格としては、ＯＳＮＲは２０．６ｄＢより大きいという規定がある。さらに、ΔＡＳＥ＝１０×ｌｏｇ₁₀（０．６／０．１）＝７．８ｄＢであるので、これらの値を式（８）に代入する。

ＯＳＮＲ＝Ｓ−ＡＳＥ₂＋ΔＡＳＥ＞２０．６ ・・・（９ａ）
Ｓ＞２０．６＋ＡＳＥ₂−ΔＡＳＥ＝２０．６＋（−１０．６）−７．８
＝２．２ ・・・（９ｂ）
式（９ｂ）から、ＯＳＮＲを満足するための光信号の最小入力パワーのレベルは＋２．２ｄＢｍであることがわかる。したがって、ＯＳＮＲの規格を満足する入力光において、光信号とＡＳＥ光との光パワーのレベル差（＋２．２−（−１０．６））の最低値は１２．８ｄＢとなる。

ただし、ここまでの計算は、コネクタの損失などを含んでいない計算であるため、実際の光信号の入力パワーは、コネクタ等の損失分低くなると考えられる。このため、本発明では、設定値Ｒを１２．８ｄＢとするのではなく、１０ｄＢと設定し、入力光信号に対して１０ｄＢ分低いレベルを補正レベルＰｃとして設定する。

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、波長チャネル毎の入力光信号からＬＯＬ検出しきい値Ｔｈを決めることにより、光主信号成分を持たないＡＳＥ光成分のみの波長チャネルに対して、光信号断であることを確実に検出することができ、また、ＬＯＬ検出時のプリアンプ２４、２５のシャットダウン制御や分散補償器２６の分散補償値調整制御を誤りなく実行することが可能になる。

次に第２の実施の形態の光ロス検出装置について説明する。第１の実施の形態では、初期状態（システム起動時）から光主信号が入力されている場合を想定し、光主信号に関するパラメータＰ_sigなどを計算に利用してＬＯＬ検出しきい値を求めた。しかし、システム起動時に、光主信号の入力が必ずあるとは限らず、ＡＳＥ光だけの光信号が最初から入力された場合には、ＬＯＬ検出しきい値を正しく決めることができない。したがって、第２の実施の形態では、システム起動時に光主信号の入力がない場合において、ＬＯＬ検出しきい値の設定制御を行うものである。

図６は光ロス検出装置の原理図である。第２の実施の形態の光ロス検出装置３０は、光入力検出部３１、光主信号判別部３２、補正しきい値生成部３３、光ロス検出しきい値設定部３４、光ロス検出部３５から構成される。

光入力検出部３１は、光信号の入力検出を行う。この場合、最初の光入力検出には、初期光入力検出しきい値Ｔ０を使用し、同一波長チャネルに対して２回目以降の光入力検出処理には、補正しきい値生成部３３で生成された補正しきい値Ｔｃを使用する。

光主信号判別部３２は、光信号の中に光主信号が含まれているか否かを判別する。補正しきい値生成部３３は、光信号の中に光主信号が含まれておらず、ＡＳＥ光のみ含まれている場合には、光入力検出部３１で光信号の入力検出に使用された初期光入力検出しきい値Ｔ０に一定値αを加算して補正しきい値Ｔｃを生成し、しきい値レベルを増加させる。

光ロス検出しきい値設定部３４は、ＡＳＥ光のレベルと、補正しきい値Ｔｃとにもとづいて、光ロスを検出するための光ロス検出しきい値Ｔｈを設定する。光ロス検出部３５は、光信号の入力レベルと、光ロス検出しきい値Ｔｈのレベルとを比較して、入力レベルが光ロス検出しきい値Ｔｈより小さい場合は、光ロスの発生とみなす。

ここで、補正しきい値生成部３３は、ＡＳＥ光のみを含む光信号のレベルが補正しきい値Ｔｃより低くなるまで、しきい値レベルを増加させる処理を繰り返し行い、光ロス検出しきい値設定部３４は、ＡＳＥ光のレベルを超えた補正しきい値Ｔｃを光ロス検出しきい値Ｔｃとして設定する。

例えば図では、ある波長チャネルにＡＳＥ光のみが入力されており、このＡＳＥ光に対して、光入力検出時に初期光入力検出しきい値Ｔ０のしきい値レベルを増加させる処理を行い、４回目の補正しきい値ＴｃがＡＳＥ光レベルを超えた時点で、４回目の補正しきい値Ｔｃを光ロス検出しきい値Ｔｈと設定している。

次に光ロス検出装置３０を適用したトランスポンダの動作について説明する。トランスポンダの構成については図２のトランスポンダ２と同じである。なお、図６の光入力検出部３１、補正しきい値生成部３３、光ロス検出しきい値設定部３４及び光ロス検出部３５の機能は、図２の制御部２０が有しており、図６の光主信号判別部３２の機能は、図２のＮＢ Ｍｏｄ２３に含まれる。

トランスポンダ２は、初期設定時のみＮＢ Ｍｏｄ２３のＲ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号を利用する。Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号は、ＮＢ Ｍｏｄ２３内部のＣＤＲ（Clock and Data Recovery）からの出力信号で、光信号が入力されてデータ（光主信号）が検出されると“Ｌ”が出力され、ＡＳＥ光のみの場合は、データの入力がないため“Ｈ”となる。したがって、Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号を用いて、初期状態で入力された光が、光主信号を含むかＡＳＥ光のみかを判断することができる。

このとき、ＮＢ Ｍｏｄ２３に入力光信号が到達するためには、プリアンプ２４、２５のシャットダウン解除を行わなければならない。そこで、タイマを制御部２０に設けることにより一定時間だけプリアンプ２４、２５のシャットダウンを解除し、ＮＢ Ｍｏｄ２３に入力光信号を到達させてデータが検出できるか否かを判断する。

光主信号（データ）がない場合は、タイマのタイムアウトが発生するので、タイムアウト発生時にプリアンプ２４、２５をシャットダウンさせ、初期光入力検出しきい値Ｔ０に、＋αｄＢｍ（例えば、＋３ｄＢｍ）分加算して補正しきい値Ｔｃを作成する。

このように、ＡＳＥ光レベルと初期光入力検出しきい値Ｔ０との比較→１回目の補正しきい値Ｔｃの作成（ＡＳＥ光レベル＞初期光入力検出しきい値Ｔ０の場合）→ＡＳＥ光レベルと１回目の補正しきい値Ｔｃとの比較→２回目の補正しきい値Ｔｃの作成（ＡＳＥ光レベル＞１回目の補正しきい値Ｔｃの場合）→・・・といった制御を、段階的にレベル上昇した補正しきい値ＴｃがＡＳＥ光レベルを超えるところまで繰り返し行い、ＡＳＥ光レベルを超えた補正しきい値ＴｃをＬＯＬ検出しきい値Ｔｈと設定する。

図７はＬＯＬ検出しきい値Ｔｈの設定フローを示す図である。
〔Ｓ１〕制御部２０は、トランスポンダ２への入力光信号Ｐinと初期光入力検出しきい値Ｔ０を比較して、Ｐin＞Ｔ０ならばステップＳ２へいき、そうでなければステップＳ１の比較処理を繰り返す。

〔Ｓ２〕タイマをスタートする。
〔Ｓ３〕プリアンプ２４、２５のシャットダウンを解除する。
〔Ｓ４〕ＮＢ Ｍｏｄ２３から出力されるＲ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号が“Ｌ”ならば（光主信号の入力がある場合）、ステップＳ５へいき、“Ｈ”ならば（光主信号の入力がなくＡＳＥ光のみの場合）、ステップＳ６へいく。

〔Ｓ５〕光主信号が入力光信号内に含まれる場合は、第１の実施の形態で行ったＬＯＬ検出しきい値設定制御を実行する。
〔Ｓ６〕ＡＳＥ光のみが入力しており、タイマがタイムアウトを発生する。

〔Ｓ７〕制御部２０は、プリアンプ２４、２５をシャットダウンさせる。
〔Ｓ８〕制御部２０は、光入力検出しきい値Ｔ０を＋α（＋３ｄＢｍ）高い値に設定して補正しきい値Ｔｃを生成しステップＳ１へ戻る。ステップＳ１では、光入力検出しきい値Ｔ０を補正しきい値Ｔｃに変更して、以降の比較処理を補正しきい値Ｔｃを用いて行う。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、ＡＳＥ光レベルを超えるところまで段階的にレベル上昇した補正しきい値Ｔｃを生成し、ＡＳＥ光レベルを超えた補正しきい値ＴｃをＬＯＬ検出しきい値Ｔｈと設定し、このＬＯＬ検出しきい値Ｔｈを用いて光ロス検出を行う構成とした。これにより、ＡＳＥ光のみを入力とした場合であっても、ＬＯＬ検出を確実に行うことが可能になる。

次に参考までに実際に設計したトランスポンダ２の詳細な構成及び動作について以降説明する。図８は制御部２０の構成を示す図である。制御部２０（Ｃｏｎｔｒｏｌ ＦＰＧＡ）内部の機能ブロック図の一部を示している。ＬＯＬ ＡＬＭ検出しきい値は、外部のＥＥＰＲＯＭ（などの不揮発メモリ）に格納されており、Ｃｏｎｔｒｏｌ ＦＰＧＡがリセットから復旧時には、ＥＥＰＲＯＭからＬＯＬ ＡＬＭ検出しきい値が読み込まれて、内部レジスタ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａ）に格納される。入力光の光ＰＷＲは、Ａ／ＤコンバータにてＤｉｇｉｔａｌ変換された後、Ｃｏｎｔｒｏｌ ＦＰＧＡのＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｂ、ＬＯＬしきい値比較部、 ＬＯＬ検出判定部に格納される。ＬＯＬしきい値比較部では、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡのＬＯＬ検出しきい値と入力光のパワーからＬＯＬ検出しきい値を決定し、ＬＯＬ検出判定部に通知する。ＬＯＬ検出判定部は、ＬＯＬ検出しきい値と入力光のパワーを比較し、ＬＯＬ ＡＬＭを検出するとＰｒｅＡＭＰ、分散補償器制御部に通知するとともに、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＣのＬＯＬ検出ｂｉｔに“1”を書込み、ＬＯＬ検出フラグを立てる。

図９はＣｏｎｔｒｏｌ ＦＰＧＡのＬＯＬしきい値比較部とＬＯＬ検出判定部の詳細ブロック図である。ＬＯＬしきい値比較部は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡからＬＯＬしきい値情報の取込みと入力ＰＷＲによって決められたＬＯＬ検出しきい値をＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａに書込む機能部（Ｐ_TH）、入力ＰＷＲから−１０ｄＢｍのレベルを計算する機能部（−１０ｄＢｍ）、Ｐ_THに＋３ｄＢｍの光レベルを計算する機能部（Ｐ_TH+3）、ＬＯＬしきい値比較を行わない（ＳＥＬ出力なし）とＬＯＬしきい値選択をＰ_TH+3かＰ_IN-10で行うかを決定するｓｅｌｅｃｔｏｒ（ＳＥＬ）、Ｐ_THとＰ_TH+3またはＰ_TH-10を比較して高い光レベルを選択しＬＯＬ検出判定部に通知する機能部（ＣＯＭＰ１）からなる。

ＬＯＬ検出判定部は、ＬＯＬしきい値比較部からのＬＯＬしきい値情報と入力ＰＷＲを比較する機能部（ＣＯＭＰ２）、入力ＰＷＲがＰ_THより高いＰＷＲになったときにスタートするタイマ（Ｔｉｍｅｒ１）、ＬＯＬ ＡＬＭ解除時にスタートするタイマ（Ｔｉｍｅｒ２）、ＮＢ ＭｏｄからＲ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号が“Ｌ”になったことをラッチする機能部（Ｌａｔｃｈ１）、ＬＯＬ ＡＬＭ解除をラッチする機能部（Ｌａｔｃｈ２）、Ｌａｔｃｈ１とＣＯＭＰ２の情報によりＬＯＬ ＡＬＭを宣言したり、ＬＯＬ検出用にＰｒｅＡＭＰ、分散補償器を制御させる信号を送信する機能部（ＬＯＬ ＣＯＮＴ）から構成される。NB Modは、ＰｒｅＡＭＰや分散補償器の後段にあるため、Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号を利用するためにはＰｒｅＡＭＰや分散補償器を動作させる必要がある。

図１０はＰｏｗｅｒ ｏｎ ｒｅｓｅｔ（ＰＯＲＳＴ）からＰ_{TH DEF}以下のレベルの信号が入力、または入力光がない場合の処理の流れを示している。ＰＯＲＳＴ解除後、Ｐ_{TH DEF}がＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡからＬＯＬしきい値比較部に読み込まれ、ＬＯＬ検出しきい値部に通知される。このときＬＯＬしきい値比較部のＳＥＬは出力を停止し、Ｐ_{TH DEF}がＬＯＬ検出判定部に通知される。ＬＯＬ検出判定部はＰ_INとＰ_{TH DEF}を比較し、Ｐ_IN＜Ｐ_{TH DEF}なのでＬＯＬ ＡＬＭを宣言する。

図１１、図１２はＰＯＲＳＴからＰ_{TH DEF}以上のＰＷＲのＡＳＥ光が入力された場合の処理の流れを示している。Ｐ_IN＞Ｐ_{TH DEF}の場合、ＬＯＬ検出判定部のＣＯＭＰ２は光入力正常状態になり、ＬＯＬ検出判定部にあるＴｉｍｅｒ１をスタートさせる。またＬＯＬ ＣＯＮＴはＣｏｎｔｒｏｌ部にＰｒｅＡＭＰ、分散補償器の制御を行うＣｏｎｔｒｏｌ部に制御開始の信号を通知し、Ｃｏｎｔｒｏｌ部はＰｒｅＡＭＰのｓｈｕｔｄｏｗｎ解除、分散補償器の調整動作を開始する。

この信号は、Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号が“Ｈ”でかつＣＯＭＰ２の出力が正常であるときのみアサートされる。ＰｒｅＡＭＰや分散補償器が動作開始しても、ＡＳＥ光が入力されているのでＲ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号は“Ｈ”のままである。したがってＬＯＬ ＣＯＮＴは、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｃに対してはＬＯＬ ＡＬＭを宣言したままである。Ｔｉｍｅｒ１は、ある一定時間後にｔｉｍｅｏｕｔを発生させる。

このｔｉｍｅｏｕｔが発生したことはＬＯＬしきい値比較部のＳＥＬに通知されると同時にＬＯＬ ＣＯＮＴはＣｏｎｔｒｏｌ部に対してＰｒｅＡＭＰのｓｈｕｔｄｏｗｎ制御や分散補償器の調整停止を指示する。ＬＯＬしきい値比較部のＳＥＬはＰ_TH+3を選択して、ＣＯＭＰ１に通知する。ＣＯＭＰ１はＰ_TH+3はＰ_THより＋３ｄＢｍ高いレベルなのでＬＯＬ検出しきい値としてＰ_TH+3がＰ_THとしてＬＯＬ検出判定部に通知され、ＣＯＭＰ２はＰ_INとＰ_THを比較する。

このときＬＯＬしきい値比較部のＰ_THには、Ｐ_TH+3が新たにＰ_THとして書込まれる。これらの処理は、Ｐ_IN＜Ｐ_THになる、または光信号が入力されるまで繰り返される。Ｔｉｍｅｒ１のｔｉｍｅｏｕｔ発生までの時間は、ＮＢ ＭｏｄのＣＤＲがＰＯＲＳＴからデータを正常に検出できるまでの最長時間から決定することができる。

本発明ではＤＰＱＳＫ変調方式を採用しているためＮＢ Ｍｏｄ内部に符号干渉計を含んでいる。このため、ＮＢ Ｍｏｄ内部のＣＤＲがデータを検出するまでの最長時間は１２０ｓｅｃ程度になる。

図１３、図１４は光信号が入力された場合の処理の流れを示している。光信号が入力されるとＬＯＬしきい値比較部の−１０ｄＢｍは、Ｐ_IN-10を計算する。同時にＬＯＬ検出判定部のＣＯＭＰ２は、ＰＩ_NとＰ_THを比較する。正常な光信号が入力された場合、Ｐ_IN＞Ｐ_{TH DEF}なのでＴｉｍｅｒ１がスタートする。

また、ＮＢ ＭｏｄからのＲ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号が“Ｌ”になりＬａｔｃｈ１ でラッチされる。ＣＯＭＰ２、Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号も正常状態なのでＬＯＬ ＡＬＭが解除される。ＬＯＬ検出判定部はＬＯＬ ＡＬＭが解除されると、ＬＯＬ検出判定部のｔｉｍｅｒ１を停止し、ｔｉｍｅｒ２をスタートさせる。

ＬＯＬ検出判定部外部のＰｒｅＡＭＰや分散補償器制御部にもＬＯＬ ＡＬＭ解除が通知される。また、Ｌａｔｃｈ１でラッチされた信号はＬＯＬしきい値比較部に通知され、ＳＥＬはＣＯＭＰ１に通知される比較対象のＴＨ値としてＰ_IN-10を選択する。このとき、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡからＰ_{TH DEF}を読込みＰ_TH＝Ｐ_{TH DEF}に設定する。ＣＯＭＰ１は、Ｐ_{TH DEF}とＰ_IN-10比較し、ＬＯＬ検出しきい値をＬＯＬ検出判定部に通知する。ＬＯＬ ＡＬＭ解除時にスタートしたｔｉｍｅｒ２は、ｔｉｍｅｒ１と同様にある一定時間経過後にｔｉｍｅｏｕｔを発生させるが、このｔｉｍｅｏｕｔ発生時にＬＯＬ ＡＬＭ解除状態の信号をＬａｔｃｈ２でラッチする。

ラッチされたＬＯＬ ＡＬＭ解除状態の信号は、ＬＯＬしきい値比較部に通知され、ＣＯＭＰ１の動作を停止させる。これは、伝送路や対向側のトランスポンダの出力低下によってＬＯＬしきい値が変動することを防ぐためである。ＣＯＭＰ１はラッチされたＬＯＬ解除信号が入力されたときの値を保持し、さらにＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡにＬＯＬ検出しきい値を書込む。

図１５はＬＯＬ検出復旧時の動作の流れを示している。トランスポンダへの光入力がなくなるとＣＯＭＰ２ではＰ_IN<Ｐ_THとなるため、ＬＯＬ ＣＯＮＴはＲｅｇｉｓｔｅｒ ＣにＬＯＬ ＡＬＭを宣言し、ＣＯＮＴＲＯＬ部はＰｒｅＡＭＰ、分散補償器の動作停止の制御を行う。Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ信号は、入力がなくなるため“Ｈ”になるがＬａｔｃｈ１が“Ｌ”にラッチしているため、Ｒ＿ＩＮ＿ＡＬＭ号による制御が行われない。

またＬａｔｃｈ２でラッチした信号も保持されるためＬＯＬしきい値比較部のＣＯＭＰ１が保持している値は、ＬＯＬ検出時に変化しない。光入力が復旧した場合は、ＣＯＭＰ２でＰ_IN>Ｐ_THとあればＬＯＬ ＣＯＮＴがＲｅｇｉｓｔｅｒ ＣにＬＯＬ ＡＬＭ解除を通知し、Ｃｏｎｔｒｏｌ部はＰｒｅＡＭＰのｓｈｕｔｄｏｗｎ解除や分散補償器の分散補償値の調整を開始させる。

ＬＯＬしきい値比較部とＬＯＬ検出判定部は外部から初期化設定できる機能部を有する。初期化機能は、伝送路の変更などによりASE光の分布が大きく変化し、トランスポンダへの入力ＰＷＲが変動する場合に手動で行われる。

（付記１） 光ロスの検出処理を行う光ロス検出装置において、
光雑音レベルが最大のときの光信号対雑音比を満足するために必要な光入力レベルである補正レベルを算出する補正レベル算出部と、
前記補正レベルと、初期しきい値のレベルとを比較し、比較結果にもとづいて、光ロスを検出するための光ロス検出しきい値を設定する光ロス検出しきい値設定部と、
運用時の光信号の入力レベルと、前記光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記光入力レベルが前記光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす光ロス検出部と、
を有し、
前記光ロス検出しきい値設定部は、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも大きい場合には、前記光ロス検出しきい値として前記補正レベルを設定し、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも小さい場合には、前記光ロス検出しきい値として前記初期しきい値を設定する、
ことを特徴とする光ロス検出装置。

（付記２） 前記光ロス検出しきい値設定部は、波長チャネル毎に前記光ロス検出しきい値を設定し、前記光ロス検出部は、前記光ロス検出しきい値設定部で算出された前記光ロス検出しきい値を用いて、波長チャネル個別に光ロス検出を行うことを特徴とする付記１記載の光ロス検出装置。

（付記３） 前記補正レベル算出部は、前記光信号のパワーをＰ_sig、前記光雑音信号のパワーをＰ_ASEとしたときの前記光対雑音比であるＯＳＮＲを以下の式（１）で表し、
ＯＳＮＲ＝１０×ｌｏｇ₁₀（Ｐ_sig／Ｐ_ASE） ・・・（１）
前記光対雑音比の規格で設定された前記光雑音信号の帯域幅をＢ₁、装置に実際に入力する前記光雑音信号の帯域幅をＢ₂、前記帯域幅Ｂ₁の前記光雑音信号のデシベル値をＡＳＥ₁、前記帯域幅Ｂ₂の前記光雑音信号のデシベル値をＡＳＥ₂としたときの関係式を式（６ａ）で表し、
ＡＳＥ₂＝１０×ｌｏｇ（Ｂ₂／Ｂ₁）＋ＡＳＥ₁ ・・・（６ａ）
前記式（１）、（６ａ）にもとづいて、装置に入力する前記光雑音信号が最大のときに前記光対雑音比の規定を満たす前記光信号パワーＰ_sigの最小値を求め、さらに前記光雑音信号の最大値と前記光信号の最小値とのレベル差の概略最低値を求めて、前記光信号の入力レベルから前記概略最低値を減算した値を前記補正レベルとすることを特徴とする付記１記載の光ロス検出装置。

（付記４） 光ロスの検出処理を行う光ロス検出装置において、
光信号の入力検出を行う光入力検出部と、
前記光信号の中に光主信号が含まれているか否かを判別する光主信号判別部と、
前記光信号の中に前記光主信号が含まれておらず、光雑音信号のみ含まれている場合には、前記光信号の入力検出に使用されたしきい値に一定値を加算して補正しきい値を生成し、しきい値レベルを増加させる補正しきい値生成部と、
前記光雑音信号のレベルと、前記補正しきい値とにもとづいて、光ロスを検出するための光ロス検出しきい値を設定する光ロス検出しきい値設定部と、
前記光信号の入力レベルと、前記光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記入力レベルが前記光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす光ロス検出部と、
を有し、
前記補正しきい値生成部は、前記光雑音信号のレベルが前記補正しきい値より低くなるまで、しきい値レベルを増加させる処理を繰り返し行い、
前記光ロス検出しきい値設定部は、前記光雑音信号のレベルを超えた前記補正しきい値を前記光ロス検出しきい値として設定する、
ことを特徴とする光ロス検出装置。

（付記５） 前記光ロス検出しきい値設定部は、波長チャネル毎に前記光ロス検出しきい値を設定し、前記光ロス検出部は、前記光ロス検出しきい値設定部で算出された前記光ロス検出しきい値を用いて、波長チャネル個別に光ロス検出を行うことを特徴とする付記４記載の光ロス検出装置。

（付記６） 光ロスの検出処理を行う光ロス検出装置において、
光信号の入力検出を行う光入力検出部と、前記光信号の中に光主信号が含まれているか否かを判別する光主信号判別部と、前記光信号の中に前記光主信号が含まれておらず、光雑音信号のみ含まれている場合には、前記光信号の入力検出に使用されたしきい値に一定値を加算して補正しきい値を生成し、しきい値レベルを増加させる補正しきい値生成部と、前記光雑音信号のレベルと、前記補正しきい値とにもとづいて、光ロスを検出するための第１の光ロス検出しきい値を設定する第１の光ロス検出しきい値設定部と、前記光信号の入力レベルと、前記第１の光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記入力レベルが前記第１の光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす第１の光ロス検出部と、から構成される第１の光ロス検出制御部と、
前記光雑音信号が最大のときの光対雑音比を満足するために必要な補正レベルを算出する補正レベル算出部と、前記補正レベルと、初期しきい値のレベルとを比較し、比較結果にもとづいて、光ロスを検出するための第２の光ロス検出しきい値を設定する第２の光ロス検出しきい値設定部と、前記光信号の入力レベルと、前記第２の光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記入力レベルが前記第２の光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす第２の光ロス検出部と、から構成される第２の光ロス検出制御部と、
を有し、
システム起動時に入力した前記光信号の中に前記光主信号が含まれておらず、前記光雑音信号のみ含まれている場合には、
前記補正しきい値生成部は、前記光雑音信号のレベルが前記補正しきい値より低くなるまで、しきい値レベルを増加させる処理を繰り返し行い、
前記第１の光ロス検出しきい値設定部は、前記光雑音信号のレベルを超えた前記補正しきい値を前記第１の光ロス検出しきい値として設定し、
システム起動時に入力した前記光信号の中に前記光主信号が含まれている場合には、
前記第２の光ロス検出しきい値設定部は、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも大きい場合には、前記補正レベルを前記第２の光ロス検出しきい値と設定し、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも小さい場合には、前記初期しきい値を前記第２の光ロス検出しきい値と設定する、
ことを特徴とする光ロス検出装置。

（付記７） 前記補正レベル算出部は、前記光信号のパワーをＰ_sig、前記光雑音信号のパワーをＰ_ASEとしたときの前記光対雑音比であるＯＳＮＲを以下の式（１）で表し、
ＯＳＮＲ＝１０×ｌｏｇ₁₀（Ｐ_sig／Ｐ_ASE） ・・・（１）
前記光対雑音比の規格で設定された前記光雑音信号の帯域幅をＢ₁、装置に実際に入力する前記光雑音信号の帯域幅をＢ₂、前記帯域幅Ｂ₁の前記光雑音信号のデシベル値をＡＳＥ₁、前記帯域幅Ｂ₂の前記光雑音信号のデシベル値をＡＳＥ₂としたときの関係式を式（６ａ）で表し、
ＡＳＥ₂＝１０×ｌｏｇ（Ｂ₂／Ｂ₁）＋ＡＳＥ₁ ・・・（６ａ）
前記式（１）、（６ａ）にもとづいて、装置に入力する前記光雑音信号が最大のときに前記光対雑音比の規定を満たす前記光信号パワーＰ_sigの最小値を求め、さらに前記光雑音信号の最大値と前記光信号の最小値とのレベル差の概略最低値を求めて、前記光信号の入力レベルから前記概略最低値を減算した値を前記補正レベルとすることを特徴とする付記６記載の光ロス検出装置。

光ロス検出装置の原理図である。 トランスポンダの構成を示す図である。 ＬＯＬ検出制御を説明するための光信号のスペクトルの様子を示す図である。 ＡＳＥ光と光主信号を含むスペクトルを示す図である。 ＡＳＥ光と光主信号を含むスペクトルを示す図である。 光ロス検出装置の原理図である。 ＬＯＬ検出しきい値の設定フローを示す図である。 制御部の構成を示す図である。 Ｃｏｎｔｒｏｌ ＦＰＧＡのＬＯＬしきい値比較部とＬＯＬ検出判定部の詳細ブロック図である。 Power on reset（PORST）からP_{TH DEF}以下のレベルの信号が入力、または入力光がない場合の処理の流れを示す図である。 PORSTからP_{TH DEF}以上のＰＷＲのASE光が入力された場合の処理の流れを示す図である。 PORSTからP_{TH DEF}以上のＰＷＲのASE光が入力された場合の処理の流れを示す図である。 光信号が入力された場合の処理の流れを示す図である。 光信号が入力された場合の処理の流れを示す図である。 ＬＯＬ検出復旧時の動作の流れを示す図である。 一般的なＷＤＭ装置の構成を示す図である。 光信号のスペクトルの様子を示す図である。 トランスポンダの光受信耐力の概念図である。 従来のトランスポンダの光ロス検出の問題点を説明する図である。

符号の説明

１０ 光ロス検出装置
１１ 補正レベル算出部
１２ 光ロス検出しきい値設定部
１３ 光ロス検出部
Ｐｃ 補正レベル
Ｔdef 初期しきい値
Ｔｈ 光ロス検出しきい値

Claims (5)

1. 分波器による分波後の光信号の光ロスの検出処理を行う光ロス検出装置において、
   前記分波器に応じて決まる帯域幅を有するＡＳＥ光の光雑音レベルに対して光信号対雑音比を満足するために必要な光入力レベルである補正レベルを挿入損失分も含めて算出する補正レベル算出部と、
   前記補正レベルと、初期しきい値のレベルとを比較し、比較結果にもとづいて、前記光ロスを検出するための光ロス検出しきい値を設定する光ロス検出しきい値設定部と、
   運用時の光信号の入力レベルと、前記光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記光入力レベルが前記光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす光ロス検出部と、
   を有し、
   前記光ロス検出しきい値設定部は、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも大きい場合には、前記光ロス検出しきい値として前記補正レベルを設定し、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも小さい場合には、前記光ロス検出しきい値として前記初期しきい値を設定する、
   ことを特徴とする光ロス検出装置。
2. 前記光ロス検出しきい値設定部は、波長チャネル毎に前記光ロス検出しきい値を設定し、前記光ロス検出部は、前記光ロス検出しきい値設定部で算出された前記光ロス検出しきい値を用いて、波長チャネル個別に光ロス検出を行うことを特徴とする請求項１記載の光ロス検出装置。
3. 光ロスの検出処理を行う光ロス検出装置において、
   光信号の入力検出を行う光入力検出部と、
   前記光信号の中に光雑音信号のみ含まれている場合には、前記光信号の入力検出に使用されたしきい値に一定値を加算して補正しきい値を生成し、しきい値レベルを増加させる補正しきい値生成部と、
   前記光雑音信号のレベルと、前記補正しきい値とにもとづいて、前記光ロスを検出するための光ロス検出しきい値を設定する光ロス検出しきい値設定部と、
   前記光信号の入力レベルと、前記光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記入力レベルが前記光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす光ロス検出部と、
   を有し、
   前記補正しきい値生成部は、前記光雑音信号のレベルが前記補正しきい値より低くなるまで、しきい値レベルを増加させる処理を繰り返し行い、
   前記光ロス検出しきい値設定部は、前記光雑音信号のレベルを超えた前記補正しきい値を前記光ロス検出しきい値として設定する、
   ことを特徴とする光ロス検出装置。
4. 前記光ロス検出しきい値設定部は、波長チャネル毎に前記光ロス検出しきい値を設定し、前記光ロス検出部は、前記光ロス検出しきい値設定部で算出された前記光ロス検出しきい値を用いて、波長チャネル個別に光ロス検出を行うことを特徴とする請求項３記載の光ロス検出装置。
5. 分波器による分波後の光信号の光ロスの検出処理を行う光ロス検出装置において、
   光信号の入力検出を行う光入力検出部と、前記光信号の中に光雑音信号のみ含まれている場合には、前記光信号の入力検出に使用されたしきい値に一定値を加算して補正しきい値を生成し、しきい値レベルを増加させる補正しきい値生成部と、前記光雑音信号のレベルと、前記補正しきい値とにもとづいて、光ロスを検出するための第１の光ロス検出しきい値を設定する第１の光ロス検出しきい値設定部と、前記光信号の入力レベルと、前記第１の光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記入力レベルが前記第１の光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす第１の光ロス検出部と、から構成される第１の光ロス検出制御部と、
   前記分波器に応じて決まる帯域幅を有するＡＳＥ光の前記光雑音信号に対して光対雑音比を満足するために必要な補正レベルを挿入損失分も含めて算出する補正レベル算出部と、前記補正レベルと、初期しきい値のレベルとを比較し、比較結果にもとづいて、前記光ロスを検出するための第２の光ロス検出しきい値を設定する第２の光ロス検出しきい値設定部と、前記光信号の入力レベルと、前記第２の光ロス検出しきい値のレベルとを比較して、前記入力レベルが前記第２の光ロス検出しきい値より小さい場合は、前記光ロスの発生とみなす第２の光ロス検出部と、から構成される第２の光ロス検出制御部と、
   を有し、
   システム起動時に入力した前記光信号の中に光主信号が含まれておらず、前記光雑音信号のみ含まれている場合には、
   前記補正しきい値生成部は、前記光雑音信号のレベルが前記補正しきい値より低くなるまで、しきい値レベルを増加させる処理を繰り返し行い、
   前記第１の光ロス検出しきい値設定部は、前記光雑音信号のレベルを超えた前記補正しきい値を前記第１の光ロス検出しきい値として設定し、
   システム起動時に入力した前記光信号の中に前記光主信号が含まれている場合には、
   前記第２の光ロス検出しきい値設定部は、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも大きい場合には、前記補正レベルを前記第２の光ロス検出しきい値と設定し、前記補正レベルが前記初期しきい値よりも小さい場合には、前記初期しきい値を前記第２の光ロス検出しきい値と設定する、
   ことを特徴とする光ロス検出装置。

Images