JP6205945B2 - 伝送装置、伝送装置の制御方法、および伝送装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本件は、伝送装置、伝送装置の制御方法、および伝送装置の制御プログラムに関する。

光モジュールを実装可能な複数のポートを備え、光モジュールが実装された状態で通信サービスを提供する伝送装置が知られている。例えば、特許文献１は、半導体レーザの温度の目標値とのずれを測定し、当該ずれの累積値に基づいて、半導体レーザの劣化を予測する技術を開示している。

特開２００３−８１３６号公報

しかしながら、光モジュールを交換しても、既に別ポートで当該光モジュールが使用されていれば、当該光モジュールは、当該別ポートでの劣化が使用時間分だけ進んでいることになる。すなわち、使用に応じた劣化スピードの変化が考慮されないことになる。

１つの側面では、本件は、光モジュールの故障劣化具合を高い精度で予想することができる、伝送装置、伝送装置の制御方法、および伝送装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

１つの態様では、伝送装置は、メモリを備える光モジュールが実装されるポートと、前記光モジュールの実装時に、前記光モジュールの稼働時間および劣化ポイント累積値を所定時間間隔で前記メモリに記録する記録部と、前記光モジュールがいずれかのポートに再実装された後、前記メモリに記録された前記稼働時間および前記劣化ポイント累積値の増加度合に基づいて、前記光モジュールの劣化度を予想する予想部と、を備える。

光モジュールの故障劣化具合を高い精度で予想することができる。

（ａ）は実施例１に係る伝送装置の模式図であり、（ｂ）〜（ｄ）はＬＩＵ部の１例である。 伝送装置の全体構成を表すブロック図である。 劣化加算ポイントの例について説明する図である。 運用情報収集テーブルの例を表す図である。 運用情報収集テーブルの例を表す図である。 運用情報収集テーブルの例を表す図である。 累積稼働時間と劣化ポイント累積値との関係を表す図である。 累積稼働時間と劣化ポイント累積値との関係を表す図である。 累積稼働時間と劣化ポイント累積値との関係を表す図である。 運用情報収集テーブルの更新の際に実行されるフローチャートの一例を表す図である。 光プラガブルモジュールの劣化監視が開始されてからの運用情報の収集及び運用情報収集テーブルの更新の詳細を表すフローチャートの一例である。 光プラガブルモジュールの劣化監視が開始されてからの運用情報の収集及び運用情報収集テーブルの更新の詳細を表すフローチャートの一例である。 プログラムによって各部を実現するためのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る伝送装置１００の模式図である。図１（ａ）を参照して、伝送装置１００は、ＬＩＵ部１０、ＳＷＵ部２０、ＭＣＵ部３０、ＦＡＮ部４０などを備える。ＬＩＵ部１０は、Ｌｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｕｎｉｔであり、伝送装置１００のスロットに実装され、光プラガブルモジュールが実装されるポートを備え、実装される光プラガブルモジュールに応じたサービスを提供する。ＬＩＵ部１０は、提供するサービスのサポート機能に応じて、複数設けられていてもよい。ＳＷＵ部２０は、ＳＷｉｔｃｈ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔであり、各ＬＩＵ部１０からの信号または各ＬＩＵ部１０への信号を切り替えて出力する。ＭＣＵ部３０は、Ｍａｉｎ Ｃｏｎｒｔｏｌ Ｕｎｉｔであり、光プラガブルモジュールの動作監視などを行う。ＦＡＮ部４０は、冷却用ファンを備え、ＬＩＵ部１０、ＳＷＵ部２０、ＭＣＵ部３０などの冷却を行う。

ＬＩＵ部１０として、種々のユニットを用いることができる。図１（ｂ）は、ＬＩＵ部１０の１例であるSONET/SDH service: 8 port SFPを表している。図１（ｃ）は、ＬＩＵ部１０の１例であるEthernet （登録商標） Packet service: 20 port SFPを表している。図１（ｄ）は、ＬＩＵ部１０の１例である10G transponder service: 2 port XFPまたは10G Ether service: 2 port XFPを表している。ＳＦＰおよびＸＦＰは、光プラガブルモジュールの一例である。ＳＦＰおよびＸＦＰは、ＭＳＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｓｏｕｒｃｅ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）規格に従った構成を有している。

図２は、伝送装置１００の全体構成を表すブロック図である。図２を参照して、ＬＩＵ部１０は、光プラガブルモジュール５０が実装される複数のポート１１、信号処理回路１２などを備えている。図２の例では、複数の光プラガブルモジュール５０がポート１１に実装されている。ＳＷＵ部２０は、スイッチ部２１などを備えている。ＭＣＵ部３０は、動作監視部３１、ＤＤＭデータ収集／書き込み部３２、運用情報収集部３３、装置制御部３４、記憶部３５などを備えている。光プラガブルモジュール５０は、ポート１１に着脱可能であり、メモリおよび光素子を備える光モジュールであり、一例として、レシーバ５１、トランスミッタ５２、温度センサ５３、ＤＤＭ部５４などを備えている。

レシーバ５１は、伝送路から入力される光信号を受光素子で電気信号に光電変換し、得られた電気信号を信号処理回路１２に送信する。信号処理回路１２は、受信した信号に所定の処理を施して、スイッチ部２１に送信する。一方、信号処理回路１２は、スイッチ部２１からの信号に所定の信号処理を施して、トランスミッタ５２に送信する。トランスミッタ５２は、半導体レーザなどの発光素子を備え、受信した電気信号を光信号に変換して伝送路を介して外部に送信する。温度センサ５３は、光プラガブルモジュール５０の環境温度を検出する。

ＤＤＭ部５４は、ＤＤＭ（Digital Diagnostic Monitoring）機能を利用して自己診断し、光プラガブルモジュール５０のモニタ情報を記憶する。光プラガブルモジュール５０のモニタ情報には、温度センサ５３の検出温度、トランスミッタ５２の光出力パワー、トランスミッタ５２のバイアス電流値などが含まれる。また、ＤＤＭ部５４は、ユーザリライタブル領域を有しており、当該領域に光プラガブルモジュール５０の稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値を記憶している。なお、ＤＤＭ部５４は、光プラガブルモジュール５０の個体情報を記憶していてもよい。稼働時間、劣化ポイント累積値および個体情報の詳細については、後述する。

ここで、光プラガブルモジュール５０の劣化の態様について説明する。光プラガブルモジュール５０は、自己診断機能を持っている。そのため、トランスミッタ５２の発光素子周辺回路等が故障すると、自動的にシャットダウンする。この場合、正常な光通信が不能になり、一時的にでも信号断・サービス不能な状態になることが逃れられない。また、シャットダウンがいつ生じるかはわからない。したがって、故障前に、故障の時期や交換の時期を予想できることが好ましい。

光プラガブルモジュール５０の発光素子に故障が発生するまでの劣化モードには、動作電流が急速に増加する兆候や、光出力が急速に低下するなどの兆候で見られる急速な劣化モードがある。また、急速な劣化兆候が見られなくても、それぞれの動作電流の緩やかな増加及び光出力の緩やかな低下の兆候で見られるような、発光素子の自然な経年劣化である遅い劣化モードもある。また、ある程度の期間は正常に動作しているにも関わらず、突然劣化が発生する「頓死」モードもある。

これら、劣化モードの要因としては、伝送装置１００の運用形態、環境条件、運用時間などの、伝送装置１００の使用状態、伝送装置１００側から受ける環境温度などの影響を無視することはできない。言い換えれば、搭載される装置や運用条件など、環境や使用形態などの影響によって、個々の光プラガブルモジュール５０の寿命はまちまちとなるため、光プラガブルモジュール５０の交換時期の判断や正確な故障を予想する事は難しい。

発光素子の故障予測を自動的に行う手段として、故障予測の為に、電流の差分値を収集し、前回測定値よりの変化点で、急速な劣化兆候を検出して故障予測する方法が考えられる。しかしながら、故障の兆候が現れない限り、故障の時期を予想することは困難であり、また、経年劣化などにおける緩やかな劣化の傾向の検出が困難であるという課題がある。

また、光プラガブルモジュール５０は容易に交換できる利便性を有していることから、伝送装置１００では、使用中の光プラガブルモジュール５０の交換や過去に使用実績のある光プラガブルモジュール５０が再利用されるケースがある。この場合、再実装された光プラガブルモジュール５０の、それまでの運用環境や使用形態などの影響による経年劣化の具合がわからない。したがって、再稼動時の状態からの変化で故障時期を予想する方法では、経年劣化を加味した故障時期を判断することは困難である。これに対して、本実施例に係る伝送装置１００は、光プラガブルモジュール５０の故障劣化具合を高い精度で予想することができる構成を有している。

動作監視部３１は、光プラガブルモジュール５０から外部に送出される状態信号を監視して、光プラガブルモジュール５０の状態（アラーム、故障等）を監視する。また、動作監視部３１は、光プラガブルモジュール５０の実装位置情報を取得し、運用情報収集部３３に送信する。ＤＤＭデータ収集／書き込み部３２は、各光プラガブルモジュール５０から、個体情報、稼働時間（累積値）、モニタ情報等を収集し、運用情報収集部３３に送信する。本実施例においては、モニタ情報は、一例として、温度センサ５３の検出温度、トランスミッタ５２の光出力パワー、およびトランスミッタ５２のバイアス電流値である。装置制御部３４は、運用情報収集部３３が収集した情報を記憶部３５に記憶させる。また、装置制御部３４は、稼働時間およびモニタ情報から劣化ポイントを算出し、記憶部３５に算出された劣化ポイントおよびその累積値を記憶させる。劣化ポイントとは、光プラガブルモジュール５０の劣化度を数値で表したものである。

なお、ＭＣＵ部３０は、装置制御コンソールと接続され、コンソールからの操作にしたがって、収集した運用情報を引き出し、外部サーバ装置への情報の転送をおこなう機能を有していてもよい。

ここで、劣化ポイントの累積について説明する。装置制御部３４は、光プラガブルモジュール５０の稼働時間が所定時間を超えた場合に劣化ポイントを付与してもよい。例えば、稼働時間として２４時間が経過した場合に、劣化ポイントが「１」として算出される。この場合、稼働時間が２４時間経過するごとに、劣化ポイント累積値に「１」が加算される。

また、装置制御部３４は、温度センサ５３の検出温度の所定時間の平均値が基準範囲から外れた場合に劣化ポイントを付与してもよい。例えば、温度センサ５３の検出温度の２４時間の平均値が基準範囲から外れた場合に、劣化ポイントが「１」として算出される。この場合、２４時間ごとの平均値が基準範囲から外れ続ける度に、劣化ポイント累積値に「１」が加算される。トランスミッタ５２の光出力パワーおよびトランスミッタ５２のバイアス電流値についても、同様に劣化ポイントが加算される。

装置制御部３４は、故障のリスクが高まるほど劣化ポイントが高くなるように重み付けを行ってもよい。装置制御部３４は、この重み付けされた値（以下、劣化加算ポイント）を劣化ポイントとして用いてもよい。以下の例では、劣化ポイントとして劣化加算ポイントを用いる例について説明する。ここで、図３を参照しつつ、劣化加算ポイントの例について説明する。一例として、稼働時間に基づく劣化加算ポイント、温度条件に基づく劣化加算ポイント、光出力パワーの変動に基づく劣化加算ポイント、およびバイアス変化に基づく劣化加算ポイントについて説明する。

（稼働時間に基づく劣化加算ポイント）
光プラガブルモジュール５０がポート１１に実装されて稼動している時間の経過で経年劣化していく様を仮想的に数値化し、連続稼動時間の増加を劣化加算ポイントとする。単純な稼働時間の積算ではなく、初期稼動時（ＢＬ）から寿命の修時（ＥＬ）までで、稼働時間が長くなるほど劣化傾向が高まり、故障のリスクが増すとして重み付けし、稼働日数／３６０で算出される数値を劣化ポイントとして累積する。

（温度条件に基づく劣化加算ポイント）
一般に、半導体レーザは、温度と稼動電流の上昇率の関係式から、室温付近では、１０℃の温度上昇に対し寿命はおよそ１／２に低下するとされている。そこで、観測時間中の環境温度と奨励稼動温度（平均的使用での故障ケースを算出する際の環境温度）との差分が大きいほど故障のリスクが高いとして、重み付けし、劣化ポイントとして累積する。

（光出力パワー（ＯＯＰ：Optical Output Power）の変動による劣化加算ポイント）
光プラガブルモジュール５０の初期稼動時の光出力パワーのモニタ値において、初期稼働時の出力パワーからの増減の変化に対して、出力のふらつき（パワーの増減）や出力パワーの低下状況を観測する。変化の傾向が大きいほど故障のリスクが高いとして、重み付けして劣化ポイントとして累積する。

（バイアス変化に基づく劣化加算ポイント）
半導体レーザは、光出力を一定に保つためのＡＰＣ（Automatic Power Control）制御における駆動電流が増加することが、経年劣化の傾向であるといえる。そこで、システムへの影響度を考えて、トランスミッタ５２のバイアス電流が初期値の１．５倍となった時を寿命と考え、初期値の１．５倍の電流値に近づくほど故障のリスクが高まるとして、重み付けして、劣化ポイントとして累積する。

図４〜図６は、記憶部３５に記憶されるデータのテーブル（以下、運用情報収集テーブル）の例を表す図である。図４〜図６の例では、いずれか１つの光プラガブルモジュール５０の運用情報収集テーブルが表されている。運用情報収集テーブルは、時間の経過に従って、所定の時間間隔（例えば、１時間、１日、１週間）で作成される。図４の例では、＃１〜＃６までの６回のタイムテーブルが表されている。図５の例では、＃１０００〜＃１００５までの６回のタイムテーブルが表されている。図６の例では、＃１８２５〜＃１８３１までの７回のタイムテーブルが表されている。

運用情報収集テーブルは、実装位置情報を含んでいる。実装位置情報には、ユニット実装スロット、ＬＩＵユニット種、およびポート番号が含まれる。ユニット実装スロットは、対象の光プラガブルモジュール５０が実装されているＬＩＵ部１０が伝送装置１００において実装されているスロット位置（番号）である。ＬＩＵユニット種は、当該ＬＩＵ部１０の種類である。ポート番号は、当該ＬＩＵ部１０において、対象の光プラガブルモジュール５０が実装されているポート番号である。個体情報には、対象の光プラガブルモジュール５０の機能種類（ＳＦＰ／ＸＦＰ種）、メーカ名、シリアルナンバー（Ｓ．Ｎ．）、稼働中のサービス、スペック値（出力パワー（ＯＯＰ値）の最大値、最小値、初期値）、トランスミッタ５２のバイアス電流のTypical値などが含まれる。

運用情報収集テーブルは、稼働時間を含んでいる。稼働時間は、光プラガブルモジュール５０の累積の使用時間のことである。光プラガブルモジュール５０がポート１１に実装されてからの経過時間としてもよく、光プラガブルモジュール５０がポート１１に実装された状態での起動後の動作時間としてもよい。また、運用情報収集テーブルは、ＤＤＭ部５４のモニタ情報を含んでいる。モニタ情報には、温度センサ５３の検出値（ＤＤＭ温度）、トランスミッタ５２の光出力パワー（ＤＤＭ光出力パワー）、トランスミッタ５２の半導体レーザのバイアス電流値（ＤＤＭＴｘ Ｂｉａｓ電流）、および故障記録が含まれる。また、運用情報収集テーブルは、劣化ポイント、劣化ポイント累積値、および稼働状態を含んでいる。

なお、ＤＤＭデータ収集／書き込み部３２は、運用情報収集テーブルの更新時に、劣化ポイント累積値および稼働時間（累積値）を、対象の光プラガブルモジュール５０のＤＤＭ部５４のユーザリライタブル領域に書き込む。それにより、各プラガブルモジュール５０は、ポート１１から抜かれたとしても、自身の稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値を保持する。

次に、劣化ポイント累積値に基づいて、光プラガブルモジュール５０の劣化度を予想することによって、正常性の試験の実施や早期交換の必要性を保守者に促がす仕組みについて説明する。光プラガブルモジュール５０の特性上の経年劣化は、推奨された環境条件で使用したとしても進む。そこで、装置制御部３４は、時間の経過にしたがって劣化状態が加算していく様を劣化ポイントとして数値的に表し、劣化ポイント累積値に加算していく。

図３で説明した劣化加算ポイントの算出において、劣化の著しい兆候が現れない状態で、一定時間で蓄積される劣化加算ポイント数は、経過時間と奨励稼動温度条件と最小劣化条件の加算ポイントの蓄積で計算できる。また、経年劣化モデルとする仮定条件は、劣化加算ポイントの加算条件を変更してシミュレーションして算出する事が可能であるので、顧客の要求する環境条件やリスク条件に合わせて変更が可能である。

例えば、２０年間の連続稼動で、劣化の著しい兆候が現れない状態を条件として、劣化ポイント累積値は１００８１０ポイントとなる。この劣化ポイント累積値を参考にして、１０００００ポイントを光モジュールの故障発生のリスクが経年劣化で高まった状態と定めて、上限値とする。

図７は、稼働時間（累積値）と劣化ポイント累積値との関係（監視例１）を表す図である。図７を参照して、太い一点鎖線は、前記仮定条件での劣化ポイント累積値（経年劣化モデル）を表す。図７の例では、故障発生のリスクが経年劣化で高まった状態を表す上限値が１０００００ポイントに設定されている。また、故障発生のリスクが経年劣化で高まる状態の一歩手前を表す中間領域が、９００００〜１０００００ポイントに設定されている。

Ａ〜Ｆを○で囲んだ点が、各光プラガブルモジュール５０の稼動時間経過時点における劣化ポイント累積値を表している。Ａ及びＢは、稼働時間に差が有るが、どちらも経年劣化モデルの累積値とほぼ同等に上昇しており、急激な劣化兆候はみられていない状況である。ＡおよびＢの現時点から、故障リスクが高まるポイントまでの推定増加は、近似直線を引く事で表され、上限値と交わる時間のＡｔおよびＢｔが導き出されるので、これが現時点における交換時期の予測に利用できる。

Ｃは、急激な劣化兆候による増加はみられないものの、劣化ポイントの増加率が同じ稼働時間のＡよりも多く加算されている傾向にある。したがって、現時点では故障の兆候は無いといえるが、近似直線が上限値に到達するまでの推定時間Ｃｔは、ＡｔやＢｔよりも早い時期と予測される。Ｄは、劣化ポイント累積値はＣと同じで有るが、ある時点より、劣化ポイント累積値が急速に増加する劣化兆候が見られ、劣化ポイントが多く加算されているケースである。よって、近似直線が上限値に到達するまでの推定時間Ｄｔは、Ｃｔより早い時期になることが予想される。装置制御部３４は、Ｄに関しては急速な劣化兆候がみられることを、警告で発出し、光プラガブルモジュール５０の正常性の確認試験の適用を促がす。例えば、装置制御部３４は、劣化ポイント累積値の増加度合（例えば微分値）が所定値以上である場合に、警告を発出してもよい。

Ｅについては、ある程度の時間は劣化ポイントが経年劣化レベルで加算されていたが、ある時点から急速に劣化の兆候がみられ中間領域に達している。装置制御部３４は、Ｅに関しては、経年劣化のリスクが高まったことを表す予備警告を発出し、光プラガブルモジュール５０の正常性の確認試験の適用や、光プラガブルモジュール５０の早期交換を促がしてもよい。

Ｆは、ある程度の時間、緩やかに劣化ポイントが経年劣化レベルで加算されていたが、中間領域に入ったあたりで、急速に劣化ポイントが増加して上限値に達している。装置制御部３４は、Ｆに関しては、故障発生のリスクが高まったことを表す警告を発出し、光プラガブルモジュールの早期交換を促がしてもよい。

次に、劣化が突然進んで急に故障が発生するような「頓死」の事態になった場合の原因究明の利用について説明する。ある程度の期間は正常に動作しているにも関わらず、光プラガブルモジュール５０に突然劣化が発生して「頓死」してしまった場合、その原因は様々であり、頓死に至るまでの原因を究明し、同じ障害を未然に防ぐ対策が必要である。しかしながら、「頓死」による障害は突然発生するため、その原因究明の調査を行うには、障害となったシステムの再稼動や、稼働中の他のシステムへの影響も有り、原因究明用の情報を収集するのは難しい場合がある。

これに対して、本実施例においては、劣化ポイント累積値と稼働時間との関係が記憶部３５にテーブルとして記録されるため、光プラガブルモジュール５０の運用初期状態から、頓死に至るまでの兆候の記録を、原因究明情報として利用する事が可能である。また、それらデータは、頓死発生のモデルケースとして保存し、劣化パターンで分類して、同じ条件で稼動している他の光プラガブルモジュール５０の劣化傾向・故障予測の判断に利用できる。

図８は、稼働時間（累積値）と劣化ポイント累積値との関係（監視例２）を表す図である。図８を参照して、Ｇの時点までの線は、頓死障害が発生したＧの劣化ポイント累積値の蓄積傾向である。これに対して、稼動開始時間がＧよりも遅く稼動したＨとＩの現時点までの線は、同じ光プラガブルモジュール５０であるが、運用環境からの影響の違いで、蓄積されている劣化ポイント累積値の傾向が違う。

同じ光プラガブルモジュール５０において、Ｉのように劣化ポイント累積値がまだ緩やかに上昇している場合よりも、劣化ポイント累積値の増加傾向が似ているＨの方が、同じ頓死になる劣化影響を受けていると考えられる。したがって、Ｈの時点からの近似直線でＧが頓死した劣化ポイント累積値になった時点で、頓死が発生する可能性を持っていると判断される。このような劣化ポイント累積値のデータを、劣化パターンで分類することで、頓死の原因究明や障害の未然防止に利用する事が可能である。

次に、光プラガブルモジュール５０がポートから抜かれ、いずれかのポートに再実装された場合に、継続的に光プラガブルモジュール５０の劣化を監視する仕組みについて説明する。光プラガブルモジュール５０は、その部分のみを容易に交換できる利便性がある。その一方で、交換や再実装されたモジュール個体の経年劣化状態を継続的に監視するには、それらデータ（運用状態における経年劣化の兆候や劣化の蓄積度）を個々に関連付けて保存することが好ましい。

伝送装置１００に複数実装される光プラガブルモジュール５０の経年劣化の兆候を監視する数値情報すべてを記録して残すには、膨大のメモリ容量が必要となる。膨大なメモリ量を搭載できるユニットや、データをサーバに送出して保存する事で可能となるが、個々の光プラガブルモジュール５０は、限られたメモリ容量を有しているため、すべての情報を光プラガブルモジュール５０に保存することは困難である。

上述した劣化ポイント累積値は、劣化ポイントとして加算されたポイント数のみの数バイトの情報となる。また、稼働時間（累積値）も数バイトの情報となる。光プラガブルモジュール５０のユーザリライタブル領域にそれらの数値を所定の時間間隔で上書きすることで、保存することが可能となる。したがって、光プラガブルモジュール５０の一時的な抜き差しや構成変更などで、他のポートまたは別の伝送装置に搭載した場合においても、劣化ポイント累積値および稼働時間（累積値）を用いることができる。この場合、稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値を参照して、継続的に劣化ポイントを蓄積させ、経年劣化の監視に利用することが可能となる。

図９は、稼働時間（累積値）と劣化ポイント累積値との関係（監視例３）を表す図である。図９の例では、他の伝送装置で稼動していた光プラガブルモジュール５０を再利用した場合の劣化ポイント累積値の蓄積例が表されている。Ｊ´の線は、再実装された光プラガブルモジュール５０の劣化ポイントを０から加算させた線である。Ｊ´の蓄積傾向は、急激な劣化傾向を示す傾向と見られ、近似直線が上限値と交わるＪ´ｔは、かなり早い時期と予測される。しかしながら、装置制御部３４は、Ｊの光プラガブルモジュール５０を稼動させる前に、ＤＤＭ部５４から劣化ポイント累積値Ｊｓと稼働時間の記録Ｊｔｓを読み出して、以降の劣化ポイント累積値に対する加算をその値から開始することが出来る。したがって、劣化ポイント累積値の蓄積傾向は、再稼動以前の蓄積傾向を加味した傾向となるため、経年劣化レベルで加算されている状況と判断できる。

以下、図１０を参照しつつ、光プラガブルモジュール実装時の運用情報収集テーブルの更新の際に実行されるフローチャートの一例について説明する。装置制御部３４は、光プラガブルモジュール５０が実装された場合または再実装された場合に、光プラガブルモジュール５０の個体情報を収集する（ステップＳ１）。次に、装置制御部３４は、ステップＳ１で収集した個体情報から、記憶部３５の既記憶情報内に同じ光プラガブルモジュール５０の運用情報収集テーブルを検索する（ステップＳ２）。次に、装置制御部３４は、記憶部３５に同じ光プラガブルモジュール５０の運用情報収集テーブルが有るか否かを判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、既に記憶されている運用情報収集テーブルを継続使用する（ステップＳ４）。ステップＳ３で「Ｎｏ」と判定された場合、運用情報収集テーブルを新規に作成する（ステップＳ５）。ステップＳ４またはステップＳ５の実行後、装置制御部３４は、光プラガブルモジュール５０に保存されている稼働時間および劣化ポイントの記録を読み出す（ステップＳ６）。次に、装置制御部３４は、読み出された光プラガブルモジュール５０の稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値を記憶部３５の運用情報収集テーブルに書き込む（ステップＳ７）。これにより、運用情報収集テーブルの情報と新たに実装された光プラガブルモジュールの情報とが同期し、光プラガブルモジュールの劣化監視が開始される。

図１１および図１２は、光プラガブルモジュールの劣化監視が開始されてからの運用情報の収集および運用情報収集テーブルの更新の詳細を表すフローチャートの一例である。図１１および図１２を参照して、装置制御部３４は、周期収集時間、待機する（ステップＳ１１）。次に、装置制御部３４は、温度センサ５３の検出温度を、ＤＤＭ部５４から読み出して記憶部３５に記録する（ステップＳ１２）。次に、装置制御部３４は、ＯＯＰ値をＤＤＭ部５４から読み出して記憶部３５に記録する（ステップＳ１３）。次に、装置制御部３４は、トランスミッタ５２のバイアス値をＤＤＭ部５４から読み出して記憶部３５に記録する（ステップＳ１４）。

次に、装置制御部３４は、運用情報収集テーブルの更新時間に達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。更新時間として、運用情報収集テーブルの更新周期を用いる。ステップＳ１５で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１１が再度実行される。ステップＳ１５で「Ｙｅｓ」と判定された場合、装置制御部３４は、稼働時間から劣化ポイントを算出し、運用情報収集テーブルに記録する（ステップＳ１６）。次に、装置制御部３４は、周期収集時間間隔で得られた温度センサ５３の検出温度の平均値を算出する（ステップＳ１７）。次に、装置制御部３４は、周期収集時間間隔で得られたＯＯＰ値の平均値を算出する（ステップＳ１８）。次に、装置制御部３４は、周期収集時間間隔で得られたトランスミッタ５２のバイアス値の平均値を算出する（ステップＳ１９）。次に、装置制御部３４は、ステップＳ１７〜Ｓ１９で算出した各平均値から劣化ポイントを算出し、運用情報収集テーブルに記録する（ステップＳ２０）。

次に、装置制御部３４は、劣化ポイント累積値と、経年劣化モデルのポイント数（上限値、中間領域の下限値など）とを比較する（ステップＳ２１）。次に、装置制御部３４は、劣化ポイント累積値が第１しきい値（例えば１００００）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、装置制御部３４は、光プラガブルモジュール５０の交換を促す警告を出力する（ステップＳ２３）。ステップＳ２１で「Ｎｏ」と判定された場合、装置制御部３４は、劣化ポイント累積値が第２しきい値（例えば９０００）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４で「Ｙｅｓ」と判定された場合、光プラガブルモジュール５０の交換時期が近付いたことを知らせる予備警告を出力する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２３もしくはステップＳ２５の実行後、またはステップＳ２４で「Ｎｏ」と判定された場合、装置制御部３４は、前回の運用情報収集テーブルに更新値があるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、装置制御部３４は、劣化ポイントの増加数と、前回の劣化ポイントの増加数とを比較する（ステップＳ２７）。次に、装置制御部３４は、劣化ポイントの増加数が前回の２倍以上であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８で「Ｙｅｓ」と判定された場合、プラガブルモジュールの正常性確認試験の適用を促す警告を出力する（ステップＳ２９）。ステップＳ２６で「Ｎｏ」と判定された場合、またはステップＳ２９の実行後、装置制御部３４は、運用情報収集テーブルにおいて稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値の記録の更新を行う（ステップＳ３０）。この際に、ＤＤＭデータ収集／書き込み部３２は、稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値をＤＤＭ部５４に書き込む。その後、装置制御部３４は、運用情報収集テーブルが更新されたことのレポートを出力する（ステップＳ３１）。また、ステップＳ１１から再度実行される。

本実施例によれば、光プラガブルモジュール５０のＤＤＭ部５４に、稼働時間（累積値）および劣化ポイント累積値が記録される。この構成によれば、光プラガブルモジュール５０がポートから一度抜かれて再実装されても、記録された稼働時間および劣化ポイント累積値を読み出すことによって、継続して劣化傾向を監視することができる。すなわち、光プラガブルモジュール５０を交換した場合に、既に別ポートで使用されていた場合であっても、当該使用に応じて劣化スピードの変化を考慮することができる。その結果、高い精度での故障劣化具合を予想することができる。例えば、再実装後に、稼働時間に基づく劣化加算ポイントを劣化ポイント累積値に加算することで、高い精度での故障劣化具合を予想することができる。

また、伝送装置１００において光プラガブルモジュール５０の稼働時間と劣化ポイント累積値との関係をテーブルとして記録することによって、あらかじめ得られた経年劣化モデルの劣化ポイントの蓄積傾向と比べることが可能となる。また、光プラガブルモジュール５０の劣化ポイント累積値がどのような変化をし、どのような状態で有るかを判断し、光プラガブルモジュール５０の正常性の試験の実施や、早期交換の必要性を保守者に促がすことが可能となる。

故障リスクが高まるほど高くなるように重み付けされた劣化加算ポイントを用いることで、急激な劣化現象の発生時のみならず、自然な経年劣化による緩やかな劣化現象において故障のリスクが高まってきていることを判断できる。したがって、故障のリスクが高まった光プラガブルモジュール５０の交換時期や、正常性試験の実施時期などを保守者に示す事が可能である。

また、劣化ポイント累積値は、光プラガブルモジュール５０が正常に稼動している初期段階から常に蓄積監視される。したがって、光プラガブルモジュール５０が正常に稼動している初期段階でも、将来の故障発生リスクが高まる時期を算出できる。また、装置保全の事前保護策として、交換モジュールの準備や試験時期の設定情報として利用することが可能である。

さらに、運用情報収集テーブルに光プラガブルモジュール５０の稼働時間と劣化ポイント累積値との関係が記録されることから、頓死に関して、劣化ポイントの蓄積情報を原因究明に役立てることができる。また、劣化パターンを参照して、同じ条件下での障害の発生を未然に防ぐ事が可能である。

なお、上記例における動作監視部３１、ＤＤＭデータ収集／書き込み部３２、運用情報収集部３３、装置制御部３４は、専用の回路などによって構成されていてもよいが、プログラムによって実現されてもよい。図１３は、プログラムによって各部を実現するためのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図１３を参照して、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ１０２、記憶装置１０３、インタフェース１０４などが備わっていてもよい。これらの各機器は、バスなどによって接続されている。

ＣＰＵ１０１は、中央演算処理装置であり、１以上のコアを含む。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する伝送装置の制御プログラム、ＣＰＵ１０１が処理するデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。記憶装置１０３は、不揮発性記憶装置であり、上記各実施例に係る伝送装置の制御プログラムを格納する。記憶装置１０３として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブに駆動されるハードディスクなどを用いることができる。インタフェース１０４は、外部機器との間で信号を送受信する装置である。ＣＰＵ１０１が伝送装置の制御プログラムを実行することによって、動作監視部３１、ＤＤＭデータ収集／書き込み部３２、運用情報収集部３３、装置制御部３４が実現されてもよい。

上記例において、光プラガブルモジュール５０が、メモリを備える光モジュールに対応する。装置制御部３４および記憶部３５が、光モジュールの実装時に、光モジュールの稼働時間および劣化ポイント累積値を所定時間間隔でメモリに記録する記録部に対応する。また、装置制御部３４が、光モジュールがいずれかのポートに再実装された後、メモリに記録された稼働時間および劣化ポイント累積値に基づいて、光モジュールの劣化度を予想する予想部に対応する。また、装置制御部３４が、劣化ポイント累積値が第１しきい値に達した場合に警告を出力し、第１しきい値よりも小さい第２しきい値に達した場合に予備警告を出力する出力部に対応する。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ ＬＩＵ部
１１ ポート
３０ ＭＣＵ部
３１ 動作監視部
３２ ＤＤＭデータ収集／書き込み部
３３ 運用情報収集部
３４ 装置制御部
３５ 記憶部
５０ 光プラガブルモジュール
５１ レシーバ
５２ トランスミッタ
５３ 温度センサ
５４ ＤＤＭ部
１００ 伝送装置

Claims (9)

1. メモリを備える光モジュールが実装されるポートと、
   前記光モジュールの実装時に、前記光モジュールの稼働時間および劣化ポイント累積値を所定時間間隔で前記メモリに記録する記録部と、
   前記光モジュールがいずれかのポートに再実装された後、前記メモリに記録された前記稼働時間および前記劣化ポイント累積値の増加度合に基づいて、前記光モジュールの劣化度を予想する予想部と、を備えることを特徴とする伝送装置。
2. 前記劣化ポイントは、前記光モジュールの稼働時間に基づくポイントを含むことを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
3. 前記劣化ポイントは、前記光モジュールの環境温度、光出力パワー、および半導体レーザのバイアス電流値の少なくとも１つに基づくポイントを含むことを特徴とする請求項１または２記載の伝送装置。
4. 前記記録部は、前記光モジュールの故障リスクに応じて重み付けしたポイントを前記劣化ポイントに累積することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の伝送装置。
5. 前記劣化ポイント累積値が第１しきい値に達した場合に警告を出力し、前記第１しきい値よりも小さい第２しきい値に達した場合に予備警告を出力する出力部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝送装置。
6. 前記劣化ポイント累積値と前記稼働時間との関係をテーブルとして記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝送装置。
7. 前記光モジュールは、ＭＳＡ規格のＳＦＰまたはＸＦＰであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の伝送装置。
8. メモリを備える光モジュールがポートに実装されているときに、所定時間間隔で求めた前記光モジュールの劣化ポイント累積値を前記メモリに記録し、
   前記光モジュールがいずれかのポートに再実装された後、前記メモリに記録された前記劣化ポイント累積値の増加度合に基づいて、前記光モジュールの劣化度を予想する、ことを特徴とする伝送装置の制御方法。
9. コンピュータに、
   メモリを備える光モジュールがポートに実装されているときに、所定時間間隔で求めた前記光モジュールの劣化ポイント累積値を前記メモリに記録するステップと、
   前記光モジュールがいずれかのポートに再実装された後、前記メモリに記録された前記光モジュールの劣化ポイント累積値の増加度合に基づいて、前記光モジュールの劣化度を予想するステップと、を実行させることを特徴とする伝送装置の制御プログラム。

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