JP6328765B2 - 光ファイバ上で発生する障害のライフサイクル管理 - Google Patents

Description

本発明は、光ネットワークの分野に関する。より詳細には、パッシブ光ネットワークすなわちＰＯＮにおける光ファイバ上で発生する障害の監視、検出およびライフサイクル管理に関する。

パッシブ光ネットワークすなわちＰＯＮは、ツイストペア線または電話線および同軸ケーブルなど、従来の物理層解決策にますます取って換わっている。光ファイバは、これらの従来の解決策と比べて優れた帯域幅性能を提供する。ＰＯＮの段階的な統合は、ネットワークプロバイダからエンドユーザの宅内まで開始しており、それにより、ネットワークプロバイダのバックボーンを分配点に接続するために光ファイバが使用される。これらの分配点より後では、エンドユーザノードへのラストマイルの橋渡しのために従来の有線回線が使用される。そのような分配点の典型的な例は、複数のデジタル加入者線（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）すなわちＤＳＬをネットワークプロバイダのバックボーンにＰＯＮにより接続するデジタル加入者線アクセス多重化器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）すなわちＤＳＬＡＭである。人が密集した領域、または高帯域幅を要求する顧客がいる場所では、ネットワーク事業者は現在、ＰＯＮをさらにはエンドユーザの宅内に提供している。

しかしながら、光ファイバは物理的な欠陥、たとえば屈曲、接点の位置ずれ、およびコネクタの緩み、汚れまたは破損などが生じやすい。したがって、良いサービス品質すなわちＱｏＳを保証するためには、光ファイバの性能を監視して技術者が適時に介入できるようにすることが重要である。

ＰＯＮにおける不具合を評価する１つの方法は、潜在的な欠陥を識別可能にする技法である光時間領域反射測定（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）すなわちＯＴＤＲによるものである。しかしながら、正確な結果を与えるためには、非常に長い監視期間が必要であり、エンドユーザに長いダウンタイムをもたらす。

長い監視期間および故障期間を緩和するために、組み込みＯＴＤＲ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＯＴＤＲ）すなわちｅＯＴＤＲが導入されている。ｅＯＴＤＲにより、サービスは中断される必要がなく、それゆえ非侵入型診断技法と呼ばれる。さらに、非侵入型技法により、動作中に生じるために独立した監視周期では検出できない過渡現象、たとえばファイバの突然の劣化などを検出できるようになる。

しかしながら、ＯＴＤＲおよびｅＯＴＤＲは両方とも光の反射特性を利用するので、障害の場所を評価することが困難であるという固有の欠点がある。たとえば、障害がＰＯＮ内のスプリッタの後で生じた場合、スプリッタ後のどのファイバに障害が位置しているかを評価することが困難となる。

したがって、この問題に向き合うために、診断を行う他の方法が模索されている。解決策の１つのグループは、光ファイバの終端に接続された送受信機における物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）すなわちＰＨＹにより典型的に提供されるＰＯＮ動作パラメータをデータ分析することで監視および診断を行う。ＰＨＹ動作パラメータは動作中に交換されるので、これらの診断技法もまた非侵入型である。ｅＯＴＤＲおよびＯＴＤＲ上でＰＯＮ動作パラメータを用いる主な利点は、これらの動作パラメータが送受信機ごとに、したがってＰＯＮネットワーク全体に含まれる光リンクごとに利用可能であるということである。したがって、この技法により、障害をより正確に位置特定できるようになる。

１つのそのような解決策が図１に示されており、図に示されたような、好ましくは光ファイバの両側で測定された、時間変化に伴う光受信パワーすなわちＲｘＰｏｗｅｒに基づく。ここで、ファイバ上の障害の出現が、たとえば障害１の場合のように、ＲｘＰｏｗｅｒにおける大幅な過渡ステップにより検出される。そして、現在の光リンクについてのＲｘＰｏｗｅｒが、事前定義されたパワー閾値、すなわち光リンク正常閾値（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｈｅａｌｔｈｙ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を超えて回復したときに、障害が解消したとみなされる。したがって、この解決策により、光ファイバの大域的な正常状態を評価できるようになる。図１に、３つのそのような閾値を水平方向の破線により示し、そのうち中央の破線のみが正しく選択されている。

図１に示された上記の解決策の欠点は、光リンク正常閾値と障害の影響との間にバイアスが存在する場合に出現する。これにより、正常な状態であっても、すなわちファイバ上に障害が全くなくても、ＲｘＰｏｗｅｒが光リンク正常閾値を下回ることがある。また、その反対のことも起こる可能性があり、これは、光ファイバに生じた障害が存在していても、ＲｘＰｏｗｅｒが光リンク正常閾値を上回っている場合である。これら２つの場合が図１に、上側および下側の光リンク正常閾値により示されている。

この解決策の他の欠点は、障害を区別できないために、障害のそれぞれのライフサイクルの評価を提案しないことである。その代わりに、大域的な光リンクの正常性が、各障害状態に関する専用の情報なしで評価される。したがって、特定の障害の修復を検出できず、改善ステップをトラブルシューティング作業中に現場技術者へ提案することも誘導することもできず、これにより最後には、大域的な光リンクの正常性が回復する時刻まで現場技術者がいかなる改善も見通しよく判断できなくなる。

最後に、現在の既存の解決策は、障害の異なる性質を区別できず、したがって、たとえばファイバが曲がっているまたは汚れたコネクタによるものである場合などに生じる障害のタイプを区別できない。それゆえ、障害の回復に必要な、またはこれに関する情報が失われ、最後には現場技術者を誤りへと導く。

欧州特許出願公開第２５７９４８０Ａ１号において、受信信号に基づいて測定データを収集することにより光ネットワークで生じた障害のタイプを導出するための方法が開示されている。しかしながら、障害のライフサイクルを得る方法も、同じタイプの障害間を区別する方法も開示していない。

欧州特許出願公開第２５７９４８０号明細書

したがって本発明の目的は、上述の欠点を解決または緩和すること、および光ファイバ上の個々の障害のライフサイクルを追跡する方法を提供することである。

この目的は、第１の態様では、光ファイバで発生した障害のライフサイクルを追跡するための方法により実現される。この方法は、以下のステップを備える：
− この光ファイバ上での第１の障害の発生に関する第１の障害パラメータを、受信信号パワーから検出するステップ。これらの第１の障害パラメータは、受信信号パワーの劣化と、劣化の許容誤差（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）と、第１の障害のタイプとを含む。
− これらの第１の障害パラメータを格納するステップ。
− 光ファイバ上での第２の障害の回復に関する第２の障害パラメータを、受信信号パワーから検出するステップ。これらの第２の障害パラメータは、受信信号パワーの増加と、増加の許容誤差と、第２の障害のタイプとを含む。
− 第１の障害パラメータを含む格納された障害パラメータと第２の障害パラメータを比較するステップ。次いで、この比較により、第１の障害パラメータが第２の障害パラメータに最も近く一致する場合に第１の障害が解消したと決定される。

したがって、光ファイバ上の各障害発生または回復を、たとえばデータベースに格納することができる。このようにして、回線上で発生し、アクティブすなわち未解消である障害が、任意の時刻に認識される。障害が解消するとすぐに、解消済みとしてマークされる。したがって、個々の障害の全ライフサイクル、すなわちいつ出現したか、およびアクティブであるか解消したかを追跡できることが利点である。したがって、どのタイプの障害を探すべきか、および修復行為により障害が解消したかを、技術者により評価することができる。

格納されたアクティブな障害のうちの１つを用いた解消した障害の識別は、３つのパラメータの比較により行われる。障害のタイプは、格納された障害間の第１の差別化要因である。障害のタイプは、たとえばファイバの屈曲、接点の位置ずれ、または障害のあるコネクタとすることができる。同じタイプの障害間をさらに区別するために、障害の発生または解消の前後の受信信号パワーの差、すなわち受信パワーの実際の減少および増加が使用される。これを実現するために、実際の差、または受信パワーの開始値および終了値を格納することができる。受信パワー信号がノイズを含む信号でありドリフトしやすい場合があるので、検出された障害間を区別するために、検出された増加または減少の許容誤差も格納され使用される。したがって、これにより、同じタイプの障害間をさらに区別できるようになる。

受信信号パワーは、時変信号である。これはファイバの両端から、すなわち光ファイバの各端に接続された送受信機から得られることが好ましいが、送受信機の一方のみから得ることもできる。典型的には、そのような送受信機により、特定の時間間隔における受信信号パワーを取得できるようになる。受信信号パワーの時変性のため、障害パラメータの検出は、継続的な処理または追跡処理である。そして、実際の増加および減少は、特定の時間間隔にわたって測定された平均値（ａｖｅｒａｇｅｄ ｖａｌｕｅ）または算術平均値（ｍｅａｎ ｖａｌｕｅ）から得ることができる。同様に、許容誤差の計算は、特定の時間間隔にわたる受信信号パワーの追跡に基づくことができる。

一実施形態によれば、受信信号パワーは異なる周波数成分を含む。そして、方法は、異なる周波数成分を全受信信号パワーに集約することをさらに備える。そして、増加と、劣化と、劣化および増加の許容誤差とが、この全受信信号パワーから検出される。そして、第１の障害のタイプおよび第２の障害のタイプが、これらの異なる周波数成分から検出される。劣化、増加および許容誤差を検出するために、集約は、異なる周波数成分を単一の時変の全受信信号パワーにグループ化する。これは、たとえば、特定の時刻についての周波数帯域にわたる各パワーサンプルを単純に平均化して、特定の時刻における単一の受信信号パワーを得ることで行うことができる。他の可能性としては、最大の低下または増加のみが使用されるワーストケースの手法を取ることでもよい。

したがって、受信信号パワーが、光ファイバで使用されるスペクトルに応じて周波数帯域にわたって個別に規定される。これにより、周波数帯域の各々における受信信号パワーの劣化から、障害のタイプが導出される。

光ファイバの中で、送受信機は周波数帯域にわたって既に分離された信号を受信するので、信号パワーはすぐに周波数帯域ごとに利用可能となる。したがって、光ファイバネットワーク内ですぐに簡単に利用可能なデータから、障害のタイプが得られることが利点である。

さらに、異なる周波数成分は、光ファイバに接続された送受信機から受信信号強度表示すなわちＲＳＳＩパラメータとして受信することができる。

ＲＳＳＩパラメータはＰＨＹ層で広く用いられており、送受信機のチップセットから直接的に取得することができる。ＲＳＳＩパラメータもまた、送受信機間で伝達される。したがって、光ファイバの両端における送受信機から、それらの一方のみと通信しながら、受信信号パワーを受信できることが利点である。したがって、ＲＳＳＩパラメータを用いることで、上記の方法を既存のＰＯＮに、実際の送受信機に必要な変更なしで簡単に統合することができる。

一実施形態によれば、格納することは、第１の障害をアクティブとしてマークすることを備える。そして、方法は、比較により、第１の障害パラメータが第２の障害パラメータに最も近く一致する場合に第１の障害を解消済みとしてマークすることをさらに備える。

このマークすることにより、障害のライフサイクルを簡単に追跡することができ、また、解消した障害も追跡することができる。

一実施形態によれば、
− 第２の障害のタイプが第１の障害のタイプと等しい場合、および、
− 増加に増加の許容誤差を加算または減算したものが、減少に減少の許容誤差を加算または減算したものに最も近く一致する場合に
第１の障害パラメータが最も近く一致する。

受信信号パワーは正確な値ではないが、許容誤差により表される統計的な成分を有するので、この実施形態により、簡単に、すなわち単純な加算および減算によって、最も近い一致する障害を得ることができる。

一代替的実施形態によれば、
− 第２の障害のタイプが第１の障害のタイプと等しい場合、および、
− 劣化およびこの劣化の許容誤差から得られる第１のガウス過程が、格納された障害パラメータから得られるガウス過程と比べて、増加およびこの増加の許容誤差から得られる第２のガウス過程に統計的に最も近い場合に、
第１の障害パラメータが最も近く一致する。

統計的距離により表される統計的比較を用いることで、測定値の再現性の分散が考慮されて、受信信号パワーの類似した減少および増加を引き起こす障害をより良く区別できるようになる。

第２の態様では、本発明はさらに、光ファイバで発生した障害のライフサイクルを追跡するためのデバイスに関する。デバイスは以下を備える：
− 受信信号パワーの劣化と、劣化の許容誤差と、この第１の障害のタイプとを含む、この光ファイバ上での第１の障害の発生に関する第１の障害パラメータを受信信号パワーから検出するように構成された第１の検出器。
− 第１の障害パラメータを格納するように構成されたデータベース。
− 受信信号パワーの増加と、この増加の許容誤差と、この第２の障害のタイプとを含む、光ファイバ上での第２の障害の回復に関する第２の障害パラメータを受信信号パワーから検出するように構成された第２の検出器。
− 第１の障害パラメータを含む格納された障害パラメータと第２の障害パラメータを比較し、この比較により、第１の障害パラメータが第２の障害パラメータに最も近く一致する場合に第１の障害が解消したと決定するように構成された比較器。

第３の態様では、本発明は、第１の態様による方法を実施するための命令の機械実行可能なプログラムを符号化した、デジタルデータ記憶媒体に関する。

最後の態様では、本発明は、第１の態様による方法を実施するように構成された、プロセッサに関する。

従来技術による、時間に応じた光ファイバ上の受信信号パワーと、障害の検出用の光リンク正常閾値の適用との図である。 本発明の一実施形態による、パッシブ光ファイバネットワークすなわちＰＯＮと、このＰＯＮ内の光ファイバ上の障害のライフサイクル管理のためのデバイスとの図である。 光ファイバにおける障害の検出およびライフサイクル管理のための障害検出デバイスの図である。 時間に応じた光ファイバに接続された送受信機からの受信信号パワーすなわちＲｘＰｏｗｅｒと、この光ファイバ上で発生した障害の発生および回復に起因するこの受信信号パワーの変化とを示す図である。 本発明の一実施形態による障害の回復を識別するための障害データから導出されたガウス曲線の図である。

図２に、サービスプロバイダの中央局にある光回線終端装置（ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）すなわちＯＬＴ４０と、エンドユーザ付近のいくつかの光ネットワーク端末（ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｒｍｉｎａｌ）すなわちＯＮＴ４１から４４とを光ファイバ４５により接続するパッシブ光ネットワークすなわちＰＯＮを示す。光ファイバ４５における障害のために、ＰＯＮの信号伝搬の劣化が生じ、帯域幅の減少、またはこれによりＰＯＮの全体のスループットの減少をもたらし得る。これらの障害の検出および追跡のために、本発明の一実施形態による障害追跡デバイス４６がＯＬＴ４０に接続される。

図３に、本発明の一実施形態による障害追跡デバイス４６のさらなる詳細を示す。入力として、デバイス４６は、ＰＯＮの送受信機における受信信号パワーの異なる周波数成分１４、１５および１６を受信する。この信号パワーは、ＯＬＴ４０により、またはＯＮＴ４１−４４のいずれかにより受信され得る。一例として、図３では、３つの周波数帯域、すなわち１３１０ｎｍ、１４９０ｎｍおよび１５５０ｎｍの波長を有する周波数における信号の受信パワーが監視される。特定の期間の間、送受信機４０−４４は、これらの周波数における受信パワーを測定し、これをデバイス４６へ、受信パワーサンプルすなわちＲｘＰｏｗｅｒサンプルとして提供する。１つのサンプルは、たとえば、１時間の平均値とすることができる。このように、障害追跡デバイス４６は、時間および周波数の両方で変化する受信信号パワー５を受信し、ゆえに図３における表記ＲｘＰｏｗｅｒ（ｔ，ｆ）となり、ここでｔは時間を表し、ｆは周波数を表す。

障害追跡デバイス４６の第１の集約器ブロック２０において、各周波数に対する受信信号パワーは、単一の全受信信号パワー１８に結合される。したがって、全受信信号パワー１８は、もはや周波数には依存せず、時間のみに依存する。集約は、特定の時刻における各サンプルを周波数成分にわたって平均化することで行うことができるが、他の方法も可能である。たとえば、算術平均値を用いることもでき、または周波数成分のうちのただ１つを全受信信号周波数１８として選択することもできる。

全受信信号パワー１８の一例が、図４に曲線６０により示されている。この図は、図３の実施形態のステップを説明するために、さらに用いられる。

異なる周波数成分１４、１５および１６に対する受信信号パワーは、全受信信号パワー１８と共に第１の検出器ブロック２１に提供される。このブロック２１は、信号パワー１８を継続的に追跡する。信号１８がノイズを含む場合があるので、ブロック２１は、信号１８がその付近で変動する、平均値および標準偏差の両方を追跡する。たとえば、図４において、信号すなわちＲｘＰｏｗｅｒ１８は、時間間隔０からＴ１の間に値Ｍ１を中心としてｔ１の偏差で変動する。特定の時刻に、検出器２１は、追跡されている平均値を中心とした通常の偏差よりも大きいＲｘＰｏｗｅｒの低下または劣化を検出する。これは、監視されている光ファイバで障害が発生したことを示す。障害の尺度を提供するために、検出器２１は、劣化が発生した後の、新たな平均値と、この新たな平均値を中心とした新たな偏差とを提供する。発生した障害を定量化するために、検出器２１は以下のパラメータを生成する：
・ｄ（ｎ）、すなわち、障害が発生する前の信号１８の平均値と、障害が発生した後の信号１８の平均値との差として表される、検出された障害により生じた受信信号１８の劣化。
・ｔ（ｎ）、すなわち、障害が発生する前の平均値を中心とした偏差。
・ｔ（ｎ＋１）、すなわち、障害が発生した後の新たな平均値を中心とした偏差。

したがって、偏差ｔ（ｎ）およびｔ（ｎ＋１）は、劣化値ｄ（ｎ）自体の許容誤差に関連し、したがってこの劣化値が現実の値と実際に異なり得る程度を示す。

図４の例に戻って参照すると、第１の障害が光ファイバにおいて時点Ｔ１に発生し、検出器２１によって、平均値Ｍ１から平均値Ｍ２へのＲｘＰｏｗｅｒの低下により検出される。したがって、劣化ｄ（ｎ）はＭ２とＭ１との差ｄ１である。許容誤差ｔ（ｎ）はここではｔ１であり、許容誤差ｔ（ｎ＋１）はここではｔ２である。

障害が検出器２１により検出された場合、信号５により提供される異なる周波数についての受信パワーの劣化を評価することで、障害のタイプ４も導出する。これは、欧州特許出願公開第２５７９４８０Ａ１号において与えられているように、障害の原因またはタイプを：
Ｂｅｎｄ：Ｌｏｓｓ_ｄｓ＞Ｌｏｓｓ_ｕｓ
Ｃｏｎｔａｃｔ ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ：Ｌｏｓｓ_ｄｓ＜Ｌｏｓｓ_ｕｓ
Ｆａｕｌｔｙ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ：Ｌｏｓｓ_ｄｓ＝Ｌｏｓｓ_ｕｓ
として導出することで行うことができる。

ここで：
Ｌｏｓｓ_ｄｓは下り周波数帯域の損失または劣化であり、
Ｌｏｓｓ_ｕｓは上り周波数帯域の損失または劣化であり、
Ｂｅｎｄは光ファイバの屈曲に関する障害のタイプであり、
Ｃｏｎｔａｃｔ ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔは光ファイバのセクション間の接点の位置ずれに関する障害のタイプであり、
Ｆａｕｌｔｙ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒは、たとえば緩み、損傷または汚れなどが原因の、光ファイバ上の障害のあるコネクタに関する障害のタイプである。

したがって、障害が光ファイバで生じた場合に、検出器２１は、劣化２すなわちｄ（ｎ）と、劣化の許容誤差３すなわちｔ（ｎ）およびｔ（ｎ＋１）と、劣化のタイプ４すなわちｔｙｐｅ（ｎ）とを提供する。そして、障害を特徴付けるこれら全てのパラメータ７は、データベース２３に格納６され、その中で障害がアクティブと表示される。

検出処理１は継続的な処理であり、障害が検出されるたびに、データベース２３に格納される。図４の例を参照すると、２つの障害が互いの後に、時刻Ｔ１に１つ、時刻Ｔ２に１つ発生している。したがって、新たな２つのエントリがデータベースに作成されることになり、１つのエントリは（ｄ１，ｔ１，ｔ２）およびこの第１の障害のタイプについてのものであり、１つのエントリは（ｄ２，ｔ２，ｔ３）およびこの第２の障害のタイプについてのものである。

第２の検出器ブロック２２は、第１の検出器ブロック２１と同じ検出動作２６を行うが、反対の効果、すなわち障害が回復したときを検出する点が異なる。検出２６が動作する方法は、第１の検出器１と完全に同一であり、ここで、全受信信号パワー１８の劣化の代わりに、全受信信号パワー１８の増加が検出される。異なる周波数成分１４、１５および１６についての受信信号パワーもまた、全受信信号パワー１８と共にこの第２の検出器ブロック２２に提供される。このブロック２２は、信号パワー１８を継続的に追跡する。たとえば、図４において、信号すなわちＲｘＰｏｗｅｒ１８は、時間間隔Ｔ２からＴ３の間に値Ｍ３を中心としてｔ３の偏差で変動する。特定の時刻Ｔ３において、検出器２２は、追跡されている平均値Ｍ３を中心とした通常の偏差ｔ３よりも大きいＲｘＰｏｗｅｒ１８の増加を検出する。これは、監視されている光ファイバで障害が回復したことを示す。回復の尺度を提供するために、検出器２２は、障害が回復した後の、新たな平均値Ｍ４と、この新たな平均値を中心とした新たな偏差ｔ４とを提供する。発生した障害を定量化するために、検出器２２は以下のパラメータを生成する：
・ｉ（ｍ）、すなわち、障害が回復する前の信号１８の平均値と、障害が回復した後の信号１８の平均値との差として表される、検出された障害により生じた受信信号１８の増加。
・ｔ（ｍ）、すなわち、障害が回復する前の平均値を中心とした偏差。
・ｔ（ｍ＋１）、すなわち、障害が回復した後の新たな平均値を中心とした偏差。

検出器２１と同様に、検出器２２はまた、回復した障害のタイプ、すなわちｔｙｐｅ（ｍ）１１を提供する。したがって、光ファイバで障害が回復した場合、検出器２２は、受信信号パワーの増加９すなわちｄ（ｎ）と、増加の許容誤差１０すなわちｔ（ｍ）およびｔ（ｍ＋１）と、劣化のタイプ１１すなわちｔｙｐｅ（ｍ）とを提供する。これら全てのパラメータ１２は、回復した障害を特徴付ける。

障害の回復が検出された場合、データベース２３内の格納された障害パラメータ７と比較される。これは、許容誤差内で一致が存在するか、すなわちデータベース２３からの障害が、検出された回復した障害にリンクされ得るかを評価するために、格納された劣化を回復した増加の量と比較することで行われる。また、障害のタイプおよび回復の性質は一致する必要がある。言い換えれば、障害パラメータ１２は格納された障害パラメータ７と比較され、障害パラメータ１２に等しい場合に、特定の格納された障害が解消したと決定される。等しい代わりに、比較によって第２の障害パラメータ１２と最も近く一致する場合に、格納された障害が解消したと決定することもできる。

本発明の一実施形態によれば、この比較１３は、以下の式：
ｉ（ｍ）±ｔ（ｍ）±ｔ（ｍ＋１）＝ｄ（ｎ）±ｔ（ｎ）±ｔ（ｎ±１）
および
ｔｙｐｅ（ｍ）＝ｔｙｐｅ（ｎ）
が満たされるような格納されたパラメータ７を探索することで行われる。

これらの式と一致する格納された障害が発見された場合に、一致が発見され、データベース２３のエントリを更新することで、障害が回復したものとしてステップ１９においてマークされる。

１つの代替的な好ましい実施形態によれば、この比較１３は、障害パラメータを統計的に評価することで行われる。これは図５および以下に与えられた表に示されている。振幅値ならびに許容誤差は統計的に評価され、すなわちガウス過程とされ（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ）、したがって仮説検定が行われる。一例として、以下の表１は、既に検出されデータベース２３に格納された障害を含む。

Ｎ個の障害がデータベース２３に格納されており、各々、１列目にあるそれらのｉｄ、すなわち一意の番号により識別される。２列目は障害のタイプ４を示し、３列目は劣化２すなわちｄ（ｎ）を示し、４列目および５列目はそれぞれ、障害の発生前後の受信パワー１８の値を中心とした偏差、すなわちｔ（ｎ）およびｔ（ｎ＋１）を示す。

そして、検出された回復が、以下の表２に同様に与えられている。

表２の検出された障害回復と、表１の格納された検出された障害との最も近い一致を取り出すために、２つの表からのデータが統計的に評価される。図５に、このデータの表現をガウス曲線５０から５６として示し、ここで表１および表２の各行は１つのガウス曲線として表され、ガウス曲線は、ｄ（ｎ）またはｉ（ｍ）をｘ軸においてその曲線の中心とし、許容誤差ｔ（ｍ）およびｔ（ｍ＋１）またはｔ（ｎ）およびｔ（ｎ＋１）の総和をガウス曲線の幅を決定する分散とする。曲線５０から５５は表１のエントリを表し、曲線５６は表２のエントリを表す。

そして、距離Ｈ０は、同じタイプの劣化、すなわち汚れたコネクタにより生じた劣化の中で、表２のエントリ、したがってデータベース２３のエントリとのパワー変動振幅に関する一致が存在するかを記述する。これに関して記述するために、スチューデントのｔ検定が用いられる。したがってこれは、統計的距離、すなわち、現在のガウス過程、すなわち曲線５６により表される現在の報告された回復と、同じタイプの各他のガウス過程、すなわち曲線５４および５５により表される同じタイプの格納された劣化との差を検定する。そして、１つのエントリのガウス過程との統計的一致が存在する場合に、Ｈ０は真となる。一致が存在しない場合、Ｈ１が真と報告される。Ｈ２は、他のタイプの劣化に対して成立する（真と報告される）。

また、上記の好ましい実施形態により障害が検出され識別された場合に、データベース２３はステップ１９において、障害が解消したことを指示することで更新される。

上述のデバイス４６は、光ファイバ上で発生した障害のライフサイクル管理を得るための様々なコンポーネント２０から２４およびそれらの間の相互作用と共に説明されている。これらのコンポーネント２０から２４は必ずしも物理的なコンポーネントではなく、ソフトウェアプログラムの論理的なコンポーネントであってもよい。そして、このソフトウェアプログラムは、コンポーネント２０から２４の機能およびこれらの相互作用を実現させるために必要なステップ１７、１、２６、６および１３を実装する。このソフトウェアプログラムはソフトウェアコードで記述し、デバイス４６に含まれるプロセッサ上で実行可能となるような機械実行可能コードにコンパイルすることができる。

デバイス４６は、ＯＬＴ４０またはＯＮＴ４１の一部として実装することができる。このようにして、物理層のパラメータ、たとえば受信信号パワー１４、１５および１６に簡単にアクセスすることができる。デバイス４６はまた、光ネットワークにリモートで接続することもでき、これにより受信光パワー１４、１５および１６がデバイス４６に転送される。１つの可能性が図２に示されており、ここでデバイス４６はＯＬＴ４０にリモートアクセスすることができる。このトポロジの利点は、デバイス４６を他の光ネットワークにさらに接続して異なる光ネットワーク全体にわたって生じた障害のライフサイクルを集中的に管理できるということである。

受信光パワー１４、１５および１６はさらに、物理層で一般的に使用され、受信信号の強度、したがってパワーを示す、ＲＳＳＩすなわち受信信号強度表示パラメータとすることができる。ＲＳＳＩパラメータはＯＮＴからＯＬＴへ伝達することができ、障害監視デバイスはＯＬＴに接続されているので、ＯＬＴならびにＯＮＴからＲＳＳＩパラメータを受信して、受信光パワーのより良い推定値を確保することができる。

本発明は特定の実施形態を参照して説明されているが、本発明が前述の例示的な実施形態の細部に限定されないこと、および本発明がその範囲から逸脱せずに様々な変更および修正と共に具現化できることは、当業者にとって明らかであろう。したがって本実施形態は全ての観点において例示的かつ非限定的なものとみなされるべきであり、前述の説明ではなく添付の特許請求の範囲により示される本発明の範囲、ならびに特許請求の範囲の均等物の意義および範囲に入る全ての変更は、これに包含されるものとする。言い換えれば、基本的な根本原理の範囲に入り、本質的な属性が本特許出願で特許請求されている、任意のおよび全ての修正、変形または均等物を含むことが企図されている。さらに、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語が他の要素またはステップを排除しないこと、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という単語が複数を排除しないこと、および単一の要素、たとえばコンピュータシステム、プロセッサ、または他の統合されたユニットが、特許請求の範囲に列挙されたいくつかの手段の機能を実現できることは本特許出願の読者には理解されよう。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、それぞれの関連する請求項を限定するものと解釈されないものとする。「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」、「第３（ｔｈｉｒｄ）」、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」などの用語は、説明または特許請求の範囲で用いられる場合、類似した要素またはステップ間を区別するために導入されており、必ずしも逐次的または時系列の順序を表していない。同様に、「上部（ｔｏｐ）」、「下部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上（ｏｖｅｒ）」、「下（ｕｎｄｅｒ）」などの用語は、説明の目的で導入されており、必ずしも相対的な位置を表すためではない。そのように使用された用語が適切な状況下で交換可能であり、本発明の実施形態が本発明により他の順序で、または上記で説明または例示されたものとは異なる配向で動作可能であることは理解されたい。

Claims (9)

1. 光ファイバで発生した障害のライフサイクルを追跡するためのデバイスであって、
   受信した信号パワー（５）から、前記受信信号パワーの劣化（２）と、前記劣化の許容誤差（３）と、前記光ファイバ上での第１の障害のタイプ（４）とを含む、前記光ファイバ上での第１の障害の発生に関する第１の障害パラメータ（７）を検出するように構成された第１の検出器（２１）と、
   前記第１の障害パラメータを格納（６）するように構成されたデータベース（２３）と、
   前記受信信号パワー（５）から、前記受信信号パワーの増加（９）と、前記増加の許容誤差（１０）と、前記光ファイバ上での第２の障害のタイプ（１１）とを含む、前記光ファイバ上での第２の障害の回復に関する第２の障害パラメータ（１２）を検出（２６）するように構成された第２の検出器（２２）と、
   前記第１の障害パラメータ（７）を含む格納された障害パラメータ（２５）と前記第２の障害パラメータ（１２）を比較（１３）し、前記比較により、前記第１の障害パラメータ（７）が前記第２の障害パラメータ（１２）に最も近く一致する場合に前記第１の障害が解消したと決定するように構成された比較器（２４）と
   を備え、
   前記受信信号パワー（５）が異なる周波数成分（１４、１５、１６）を含み、
   前記第１の障害の前記タイプ（４）および前記第２の障害の前記タイプ（１１）が、前記異なる周波数成分（１４、１５、１６）から検出される、デバイス。
2. 光ファイバで発生した障害のライフサイクルを追跡するための方法であって、
   受信した信号パワー（５）から、前記受信信号パワーの劣化（２）と、前記劣化の許容誤差（３）と、前記光ファイバ上での第１の障害のタイプ（４）とを含む、前記光ファイバ上での第１の障害の発生に関する第１の障害パラメータ（７）を検出（１）するステップと、
   前記第１の障害パラメータ（７）を格納（６）するステップと、
   前記受信信号パワー（５）から、前記受信信号パワーの増加（９）と、前記増加の許容誤差（１０）と、前記光ファイバ上での第２の障害のタイプ（１１）とを含む、前記光ファイバ上での第２の障害の回復に関する第２の障害パラメータ（１２）を検出（２６）するステップと、
   前記第１の障害パラメータ（７）を含む格納された障害パラメータと前記第２の障害パラメータ（１２）を比較（１３）し、前記比較（１３）により、前記第１の障害パラメータ（７）が前記第２の障害パラメータ（１２）に最も近く一致する場合に前記第１の障害が解消したと決定するステップと
   を備え、
   前記受信信号パワー（５）が異なる周波数成分（１４、１５、１６）を含み、
   前記第１の障害の前記タイプ（４）および前記第２の障害の前記タイプ（１１）が、前記異なる周波数成分（１４、１５、１６）から検出される、方法。
3. 前記方法が、
   前記異なる周波数成分（１４、１５、１６）を全受信信号パワー（１８）に集約（１７）すること
   をさらに備え、前記増加と、前記劣化と、前記劣化および前記増加の前記許容誤差とが、前記全受信信号パワー（１８）から検出される、請求項２に記載の方法。
4. 前記光ファイバに接続された送受信機から受信信号強度表示すなわちＲＳＳＩパラメータとして前記異なる周波数成分（１４、１５、１６）を受信すること
   をさらに備える、請求項２に記載の方法。
5. 前記格納することが、前記第１の障害をアクティブとしてマークすることを備え、前記方法が、
   前記比較（１３）により、前記第１の障害パラメータ（７）が前記第２の障害パラメータ（１２）に最も近く一致する場合に、前記第１の障害を解消済みとしてマーク（１９）すること
   をさらに備える、請求項２に記載の方法。
6. 前記第２の障害の前記タイプ（１１）が前記第１の障害の前記タイプ（４）と等しい場合、および、
   前記増加（９）に前記増加の前記許容誤差（１０）を加算または減算したものが、前記劣化（２）に前記劣化の前記許容誤差（３）を加算または減算したものに最も近く一致する場合に、
   前記第１の障害パラメータ（７）が最も近く一致する、請求項２に記載の方法。
7. 前記第２の障害の前記タイプ（１１）が前記第１の障害の前記タイプ（４）と等しい場合、および、
   前記劣化および前記劣化の前記許容誤差から得られる第１のガウス過程が、前記格納された障害パラメータから得られるガウス過程と比べて、前記増加および前記増加の前記許容誤差から得られる第２のガウス過程に統計的に最も近い場合に、
   前記第１の障害パラメータ（７）が最も近く一致する、請求項２に記載の方法。
8. 請求項２に記載の方法を実施するための命令の機械実行可能なプログラムを符号化した、デジタルデータ記憶媒体。
9. 請求項２に記載の方法を実施するように構成された、プロセッサ。

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