WO2025224802A1 - 光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法 - Google Patents

光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法

Info

Publication number
WO2025224802A1
WO2025224802A1 PCT/JP2024/015780 JP2024015780W WO2025224802A1 WO 2025224802 A1 WO2025224802 A1 WO 2025224802A1 JP 2024015780 W JP2024015780 W JP 2024015780W WO 2025224802 A1 WO2025224802 A1 WO 2025224802A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
optical signal
signal quality
optical network
networks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/015780
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
春香 巳波
剛志 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to PCT/JP2024/015780 priority Critical patent/WO2025224802A1/ja
Publication of WO2025224802A1 publication Critical patent/WO2025224802A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for determining the extent of a fault in an optical network.
  • multiple independent optical networks 11, 12, and 13 may be interconnected to transmit information in the form of optical signals.
  • a typical example would be the interconnection of optical networks 11, 12, and 13 operated by multiple different operating companies A, B, and C, as shown in Figure 1.
  • optical transmission path 14A which is composed of optical fiber.
  • optical transmission path 14B various information is transmitted in the form of optical signals using optical transmission path 14B.
  • optical transmission path 14C various information is transmitted in the form of optical signals using optical transmission path 14C.
  • transponders 15A and 15B are connected to one input end and the other output end of optical network 11, respectively.
  • transponders 15C and 15D are connected to one input end and the other output end of optical network 12, respectively.
  • Transponders 15E and 15F are connected to one input end and the other output end of optical network 13, respectively.
  • Each transponder 15A, 15C, and 15E on the input side of the optical network has the function of generating an optical signal modulated by an electrical signal containing the information to be transmitted and sending it to the optical fiber of the transmission path.
  • Each transponder 15B, 15D, and 15F on the output side of the optical network converts the optical signal input from the optical fiber of the transmission path into an electrical signal, and demodulates this electrical signal to obtain the received information. Additionally, each transponder 15B, 15D, and 15F on the output side has the function of detecting errors in the transmitted information from the demodulated electrical signal.
  • the optical signal output from the optical network 11 is converted into an electrical signal by transponder 15B and input to transponder 15C in the form of an electrical signal through the inter-network connection unit 16.
  • transponder 15B on the optical network 11 side can pass information about errors that have occurred on the optical network 11 side to the downstream transponder 15C.
  • the optical signal output from the optical network 12 is converted into an electrical signal by transponder 15D and input to transponder 15E in the form of an electrical signal through the inter-network connection unit 17.
  • Transponder 15D on the optical network 12 side can pass information about errors that have occurred on the optical network 12 side to the downstream transponder 15E.
  • the technological concept of the All-Photonics Network aims to eliminate the optical-electrical-optical conversion required between networks in order to provide a low-latency, low-power-consumption end-to-end optical direct path between user terminals.
  • Figure 2 shows an example configuration of an optical network system 10B configured as an all-photonics network.
  • the optical signal output from optical transmission path 14A of optical network 11 passes through the inter-network connection unit 16 as an optical signal and is passed on to optical transmission path 14B of the next optical network 12.
  • the optical signal output from optical transmission path 14A of optical network 12 passes through the inter-network connection unit 17 as an optical signal and is passed on to optical transmission path 14C of the next optical network 13.
  • Non-Patent Document 1 discloses technology related to a tool (GNPy) that estimates optical signal quality (GSNR: generalized signal-to-noise ratio) in optical networks.
  • each transponder 15B, 15C, 15D, 15E, and 15F is transmitted to the downstream optical network, so each optical network 11, 12, and 13 can determine whether or not an abnormality has occurred by comparing the error count at the input with the error count at the output.
  • each operating company A, B, and C cannot easily determine whether the location of the abnormality belongs to an optical network managed by its own company or an optical network managed by another company.
  • the present invention was made in consideration of the above situation, and aims to provide a system and method for identifying the extent of a fault in an optical network that makes it easy to identify the location of a fault when multiple optical networks are directly connected by optical signals without the need for an optical-electrical-optical signal conversion mechanism.
  • the optical network fault locating system of the present invention is a fault locating system for diagnosing an optical network system in which a plurality of optical networks, each transmitting information in the form of an optical signal, are connected to one another and signals are exchanged at connection points between the plurality of optical networks while maintaining the form of the optical signals, an error information transmission unit that transmits information about an error detected at a transmission destination to each of the plurality of optical networks; an optical signal quality measurement unit that measures optical signal quality at an input point of each of the plurality of optical networks or at a boundary point of the plurality of optical networks; an abnormality identification unit that identifies the presence or absence of an abnormality for each of the plurality of optical networks based on a first optical signal quality measured at an input and a second optical signal quality measured or estimated at an output;
  • the present invention is characterized by comprising:
  • a fault range locating method for an optical network is a fault range locating method for diagnosing an optical network system in which a plurality of optical networks, each transmitting information in the form of an optical signal, are connected to one another and signals are exchanged at connection points between the plurality of optical networks while maintaining the form of the optical signals, transmitting information about errors detected at the transmission destination to each of the plurality of optical networks; measuring optical signal quality at an input point of each of the plurality of optical networks or at a boundary point of each of the plurality of optical networks; When an error is detected at the transmission destination, a first optical signal quality measured at an input and a second optical signal quality measured or estimated at an output are acquired for each of the plurality of optical networks, and the presence or absence of an abnormality in each optical network is identified based on the first optical signal quality and the second optical signal quality. It is characterized by:
  • optical network fault range identification system and fault range identification method of the present invention make it easy to identify the location of a fault when multiple optical networks are directly connected by optical signals without the need for an optical-electrical-optical signal conversion mechanism.
  • optical signal quality actually measured for each optical network can be obtained, it is possible to identify the presence or absence of an abnormality for each optical network based on the obtained optical signal quality, making it easy to identify the fault range within the entire network.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of a general optical network system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an optical network system configured as an APN.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a fault state in the optical network system of FIG. 1 .
  • 3 is a schematic diagram illustrating an example of a fault state in the optical network system of FIG. 2.
  • 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an optical network system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing characteristic functions included in the optical network system of FIG. 5. 6 is a flowchart showing a characteristic operation in the optical network system of FIG. 5 .
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an optical network system according to Modification 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of a general optical network system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an optical network system configured as an APN.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an optical network system according to Modification 2.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an optical network system according to Modification 3.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an optical network system according to Modification 4.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first example of a connection between an optical transmission line and an optical signal measuring instrument in an optical network system.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a second example of a connection between an optical transmission line and an optical signal measuring instrument in an optical network system.
  • 10 is a graph showing an example of pre-acquired data used when acquiring a GSNR value.
  • 10 is a flowchart showing a specific processing example 1 for identifying an abnormality location.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a second specific processing example for identifying an abnormality location.
  • 10 is a flowchart showing a specific processing example 3 for identifying an abnormality location.
  • 10 is a time chart showing an example of a change in the Q value;
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an optical network system according to Modification 5.
  • FIG. 5 shows an example of the configuration of an optical network system 100 including a fault range identification system according to an embodiment of the present invention.
  • the optical network system 100 shown in Figure 5 comprises multiple independent optical networks 11, 12, and 13. These optical networks 11, 12, and 13 are managed and operated by multiple, mutually distinct operating companies A, B, and C, respectively.
  • optical network system 100 information can be transmitted across multiple optical networks 11, 12, and 13 managed by multiple operating companies A, B, and C.
  • the output of optical network 11 is connected to the input of optical network 12 by an inter-network connection unit 16
  • the output of optical network 12 is connected to the input of optical network 13 by an inter-network connection unit 17.
  • the optical network system 100 is configured as an all-photonics network. In other words, no optical-electrical-optical signal conversion is performed within each of the optical networks 11, 12, and 13, or at each of the inter-network connection sections 16 and 17. All transmission paths are directly connected while maintaining the optical signal transmission format, enabling information to be transmitted as an optical signal from source to destination.
  • a source user terminal (not shown) is connected to transponder 15A.
  • Transponder 15A receives information input from the source user terminal in the form of an electrical signal, generates an optical signal modulated by this electrical signal, and provides the optical signal to the input end of optical network 11.
  • the optical signal input to optical network 11 is output from optical network 11 via internal optical transmission path 14A, and is input as an optical signal to downstream optical network 12 via inter-network connection unit 16.
  • Optical signals input to optical network 12 are output from optical network 12 via internal optical transmission path 14B, and are input as optical signals to downstream optical network 13 via inter-network connection unit 17.
  • Optical signals input to optical network 13 are output from optical network 13 via internal optical transmission path 14C and input to transponder 15F.
  • Transponder 15F converts the optical signal output from optical network 13 into an electrical signal, performs demodulation processing, and provides the received information in the form of an electrical signal to the destination user terminal. Furthermore, based on the results of the demodulation processing, transponder 15F can detect errors that have occurred in the information transmitted via optical networks 11, 12, and 13.
  • optical network 11 itself cannot detect information about an error that has occurred due to a fault on optical transmission path 14A, and cannot pass that error information to optical network 12.
  • optical network 12 itself cannot detect information about an error that has occurred due to a fault on optical transmission path 14A, and cannot pass that error information to optical network 13.
  • Optical network 11 is equipped with a control unit 25A to manage it.
  • Optical network 12 is equipped with a control unit 25B to manage it, and optical network 13 is equipped with a control unit 25C to manage it.
  • optical signal measuring devices 21A and 22A are connected to the input and output ends of optical network 11, respectively.
  • Each optical signal measuring device 21A, 22A has the function of measuring the optical signal quality, such as GSNR, of the optical signal at the point where it is connected.
  • optical signal measuring devices 21B and 22B are connected to the input and output terminals, respectively, of optical network 12. Furthermore, optical signal measuring devices 21C and 22C are connected to the input and output terminals, respectively, of optical network 13.
  • either the optical signal measuring device 22A at the output of optical network 11 or the optical signal measuring device 21B at the input of optical network 12 can be omitted.
  • either the optical signal measuring device 22B at the output of optical network 12 or the optical signal measuring device 21C at the input of optical network 13 can also be omitted.
  • the host control unit 30 is provided to manage the entire optical network system 100.
  • the host control unit 30 can communicate with the destination transponder 15F.
  • the host control unit 30 can also communicate with the control units 25A, 25B, and 25C of each optical network.
  • FIG. 6 shows characteristic functions included in the optical network system 100 of FIG. 6, the optical network system 100 includes an error information transmission unit 41 and optical signal quality measurement units 42A and 42B. Furthermore, an abnormality identification unit 43 is arranged in each of the control units 25A, 25B, and 25C.
  • the error information transmission unit 41 is located, for example, in the upper control unit 30 shown in Figure 5.
  • the error information transmission unit 41 has the function of transmitting information about errors detected in the destination transponder 15F to the control units 25A, 25B, and 25C of each optical network.
  • Optical signal quality measurement unit 42A is located, for example, in optical signal measurement device 21A shown in FIG. 5, and has the function of acquiring information about the optical signal quality measured at the input to optical network 11 and notifying the anomaly identification unit 43.
  • Optical signal quality measurement unit 42B is located, for example, in optical signal measurement device 22A shown in FIG. 5, and has the function of acquiring information about the optical signal quality measured at the output of optical network 11 and notifying the anomaly identification unit 43.
  • Optical networks 12 and 13 also have functions similar to those of optical signal quality measurement units 42A and 42B.
  • the abnormality identification unit 43 is located, for example, in the control unit 25A shown in FIG. 5, and has the function of identifying the presence or absence of an abnormality in the optical network 11 based on the optical signal quality information acquired by the optical signal quality measurement units 42A and 42B. Similarly, the control units 25B and 25C also have abnormality identification units 43 that identify the presence or absence of an abnormality in each of the optical networks 12 and 13.
  • transponder 15F at the transmission destination detects the error based on the results of demodulating the electrical signal obtained by converting the received optical signal.
  • the error detected by transponder 15F is notified to control units 25A, 25B, and 25C of each optical network via error information transmission unit 41.
  • the anomaly identification unit 43 identifies the presence or absence of an anomaly in optical network 11 based on the optical signal quality at the input and output of optical network 11 acquired by optical signal quality measurement units 42A and 42B. Similarly, the anomaly identification unit 43 can also identify the presence or absence of an anomaly in other optical networks 12 and 13. Therefore, it is possible to identify which of optical networks 11, 12, or 13 is causing the error detected in destination transponder 15F.
  • the error information transmission unit 41 of the upper control unit 30 communicates with the destination transponder 15F to ascertain the error occurrence status in the transponder 15F (step S11). Then, each control unit 25A, 25B, 25C determines whether or not an error has been detected (step S12). If an error occurrence in the transponder 15F is detected (Yes), the process proceeds to step S13. If an error occurrence in the transponder 15F is not detected (No), the process in Figure 7 is completed.
  • optical signal measuring devices 21A and 22A each measure the optical signal quality at the input and output of optical network 11. Furthermore, optical signal quality measuring units 42A and 42B acquire information on the optical signal quality at the input and output of optical network 11 and notify the anomaly identification unit 43.
  • optical signal measuring instruments 21B and 22B each measure the optical signal quality at the input and output of optical network 12.
  • Optical signal measuring instruments 21C and 22C each measure the optical signal quality at the input and output of optical network 13.
  • the abnormality identification units 43 of each optical network 12 and 13 acquire information on the optical signal quality at the input and output of the optical network.
  • the anomaly identification unit 43 estimates the output optical signal quality from the input optical signal quality measured for each optical network (step S14). For each optical network, the anomaly identification unit 43 compares the measured and estimated values of the output optical signal quality to identify the presence or absence of an anomaly (step S15).
  • the upper-level control unit 30 acquires the comparison results from the anomaly identification unit 43 of each optical network and identifies the location of the failure (step S16). For example, if the comparison results from the anomaly identification unit 43 are "no anomaly”, “anomaly present", and “no anomaly” for optical networks 11, 12, and 13, respectively, the upper-level control unit 30 recognizes that the location of the failure is within optical network 12. Then, when step S16 is completed, the processing of Figure 7 ends.
  • ⁇ Modification 1> The configuration of an optical network system 100A of Modification 1 is shown in Fig. 8. The configuration of the optical network system 100A of Fig. 8 will be described below.
  • Optical network system 100A comprises a control unit 51 that manages optical network 11, a control unit 52 that manages optical network 12, and a control unit 53 that manages optical network 13.
  • the control units 51, 52, and 53 of each optical network have the function of communicating data between each other and the function of the aforementioned abnormality identification unit 43.
  • control unit 53 has a built-in function equivalent to the aforementioned error information transmission unit 41.
  • the optical network system 100A shown in Figure 8 can operate in the same way as the optical network system 100 shown in Figures 5 and 6. That is, when the destination transponder 15F detects an error, the error information is notified to the abnormality identification unit 43 in each control unit 51, 52, 53 via the error information transmission unit 41 in the control unit 53. In addition, since the "abnormality" information detected by the abnormality identification unit 43 in each control unit 51, 52, 53 can be shared among the optical networks 11, 12, 13, it is possible to easily identify the location of the failure within the entire optical network.
  • ⁇ Modification 2> The configuration of an optical network system 100B of Modification 2 is shown in Fig. 9. The configuration of the optical network system 100B of Fig. 9 will be described below.
  • an optical return path 64 is formed along each of the optical transmission paths 14A, 14B, and 14C between the transponder 15F and the input of the optical network 11.
  • the optical return path 64 is a return path that returns the optical signal received by the transponder 15F at the destination transponder 15F to the source side, and is composed of a dedicated optical fiber or an optical fiber shared with the optical transmission paths 14A, 14B, and 14C.
  • the optical signal sent by transponder 15F to optical return path 64 is a newly generated optical signal that has been modulated to include error information obtained from the results of demodulating the optical signal received by transponder 15F.
  • Each optical signal measuring device 65A, 66A, 65B, 66B, 65C, and 66C connected to the input and output of each optical network 11, 12, and 13 receives the optical signal sent back via the optical return path 64, converts it into an electrical signal, and demodulates this electrical signal to determine the error information transmitted by transponder 15F.
  • the abnormality identification unit 43 within the control unit 61 that manages the optical network 11 obtains error information for the transponder 15F from the optical signal measuring device 65A, and identifies the presence or absence of an abnormality based on the optical signal quality measurements taken by the optical signal measuring devices 65A and 66A.
  • the anomaly identification unit 43 within the control unit 62 that manages the optical network 12 acquires error information for the transponder 15F from the optical signal measuring device 65B, and identifies the presence or absence of an anomaly based on the optical signal quality measurements from the optical signal measuring devices 65B and 66B.
  • the abnormality identification unit 43 within the control unit 63 that manages the optical network 13 acquires error information for the transponder 15F from the optical signal measuring device 65C, and identifies the presence or absence of an abnormality based on the optical signal quality measurements taken by the optical signal measuring devices 65C and 66C.
  • ⁇ Modification 3> The configuration of an optical network system 100C of Modification 3 is shown in Fig. 10. The configuration of the optical network system 100C of Fig. 10 will be described below.
  • optical signal measuring devices 21 are connected to the boundaries of multiple optical networks 11, 12, and 13, such as the aforementioned inter-network connecting units 16 and 17.
  • the abnormality identification unit 43 of the control unit 25A that manages the optical network 11 can obtain measured values of the optical signal quality at the input and output of the optical network 11 from the optical signal measuring devices 21 located on both the input and output sides of the optical network 11. Based on these measured values of optical signal quality, the abnormality identification unit 43 can then identify the presence or absence of an abnormality in the optical network 11.
  • the anomaly identification unit 43 of the control unit 25B that manages the optical network 12 can obtain measured values of the optical signal quality at the input and output of the optical network 12 from the optical signal measuring devices 21 located on both the input and output sides of the optical network 12. Based on these measured values of optical signal quality, the anomaly identification unit 43 can then identify the presence or absence of an anomaly in the optical network 12.
  • the abnormality identification unit 43 of the control unit 25C that manages the optical network 13 can obtain measured values of the optical signal quality at the input and output of the optical network 13 from the optical signal measuring devices 21 located on both the input and output sides of the optical network 13. Based on these measured values of optical signal quality, the abnormality identification unit 43 can then identify the presence or absence of an abnormality in the optical network 13.
  • ⁇ Modification 4> The configuration of an optical network system 100D of Modification 4 is shown in Fig. 11. The configuration of the optical network system 100D of Fig. 11 will be described below.
  • an optical signal measuring instrument 21 is connected to the input position of each of a plurality of optical networks 11, 12, and 13.
  • the abnormality identification unit 43 of the control unit 25A that manages the optical network 11 can obtain the measured value of the optical signal quality at the input to the optical network 11 from the optical signal measuring device 21 located on the input side of the optical network 11. Furthermore, the measured value of the optical signal quality at the output of the optical network 11 can be obtained via the control unit 25B from the optical signal measuring device 21 connected to the input side of the downstream optical network 12. Based on the measured value of the optical signal quality at the input and output of the optical network 11, the abnormality identification unit 43 in the control unit 25A can then identify the presence or absence of an abnormality in the optical network 11.
  • the anomaly identification unit 43 of the control unit 25B that manages the optical network 12 can obtain the measured value of the optical signal quality at the input to the optical network 12 from the optical signal measuring device 21 located on the input side of the optical network 12. Furthermore, the measured value of the optical signal quality at the output of the optical network 12 can be obtained via the control unit 25C from the optical signal measuring device 21 connected to the input side of the downstream optical network 13. Then, based on the measured value of the optical signal quality at the input and output of the optical network 12, the anomaly identification unit 43 in the control unit 25B can identify the presence or absence of an anomaly in the optical network 12.
  • the abnormality identification unit 43 of the control unit 25C that manages the optical network 13 can obtain the measured value of the optical signal quality at the input to the optical network 13 from the optical signal measuring instrument 21 located on the input side of the optical network 13. Furthermore, the measured value of the optical signal quality at the output of the optical network 13 can be obtained via the upper control unit 30 as the measured value of the optical signal quality detected by the downstream transponder 15F. Based on the measured value of the optical signal quality at the input and output of the optical network 13, the abnormality identification unit 43 in the control unit 25C can then identify the presence or absence of an abnormality in the optical network 13.
  • FIG. 12 shows an example 1 of the connection between the optical transmission line and the optical signal measuring instrument in the optical network system.
  • a coupler 71 is connected midway along the optical transmission line 14 connecting two transponders 15X and 15Y.
  • An optical signal measuring instrument 21 is connected to an optical fiber 72 of the optical transmission line branched by the coupler 71. Therefore, the optical signal quality of the branched optical signal can be measured by the optical signal measuring instrument 21 without significantly affecting the transmission of the optical signal passing through the optical transmission line 14 .
  • couplers 71 are placed at the entrance and exit of optical transmission path 14A, and that optical signal measuring devices 21A and 22A are connected to these couplers 71 via optical fibers 72.
  • couplers 71 are placed at the entrance and exit of optical transmission path 14B, and that optical signal measuring devices 21B and 22B are connected to these couplers 71 via optical fibers 72.
  • couplers 71 are placed at the entrance and exit of optical transmission path 14C, and that optical signal measuring devices 21C and 22C are connected to these couplers 71 via optical fibers 72.
  • FIG. 13 shows a second example of a connection between an optical transmission line and an optical signal measuring instrument in an optical network system.
  • an all-optical wavelength converter 73 is connected midway along the optical transmission line 14 connecting the two transponders 15X and 15Y. Based on the input optical signal, the all-optical wavelength converter 73 can separate and output both the wavelength-converted optical signal and the original wavelength light having the same wavelength as before the wavelength conversion.
  • the optical component used for transmission is input to the transponder 15Y via the downstream optical transmission path 14. Furthermore, of the optical signals of the two wavelengths separated by the all-optical wavelength converter 73, the optical component not used for transmission is input to the optical signal measuring instrument 21 via an optical fiber 74 separate from that used for transmission.
  • the optical signal quality can be measured by the optical signal measuring device 21 using the optical signal output from the all-optical wavelength converter 73 without significantly affecting the transmission of the optical signal passing through the optical transmission path 14.
  • each of the optical signal measuring instruments 21A, 22A, 21B, 22B, 21C, and 22C shown in FIG. 5 is configured to be able to acquire at least one of PreFEC-BER, Q value, and GSNR as the optical signal quality.
  • PreFEC-BER is the bit error rate before error correction, and FEC stands for Forward Error Correction. PreFEC-BER can be measured using existing optical signal measuring equipment.
  • the Q (Quality factor) value can be defined from the difference between the magnitude of this spread (standard deviation) and the average amplitude.
  • the Q value of the optical signal quality can be obtained by conversion from the PreFEC-BER error rate (BER) based on the following equation (1).
  • the GSNR value of the optical signal quality can be calculated from the Q value using the pre-acquired data 81 shown in FIG. 14, for example.
  • the pre-acquired data 81 shown in FIG. 14 is data representing an OSNR (Optical Signal to Noise Ratio) vs. Q-factor characteristic 82 obtained by actually measuring the OSNR in advance on the optical transmission path of the optical network system 100.
  • OSNR Optical Signal to Noise Ratio
  • Q-factor characteristic 82 obtained by actually measuring the OSNR in advance on the optical transmission path of the optical network system 100.
  • FIG. 15 A specific processing example 1 for determining the location of an abnormality is shown in Fig. 15.
  • the processing shown in Fig. 15 corresponds to the detailed contents of steps S13 to S15 in Fig. 7.
  • the processing shown in Fig. 15 will be described below.
  • the abnormality identifying unit 43 shown in FIG. 6 acquires the measurement value Din of the optical signal quality at the input of the optical network 11 from the optical signal quality measuring unit 42A (step S21).
  • the anomaly identifying unit 43 acquires (step S22) an estimate D1 of the optical signal quality at the output of the optical network 11 based on the measured value Din of the optical signal quality acquired in step S21 and the transmission route of the optical signal from the input to the output of the optical network 11.
  • the estimate D1 of the optical signal quality representing the GSNR can be acquired.
  • the abnormality identifying unit 43 acquires the measurement value D2 of the optical signal quality at the output of the optical network 11 from the optical signal quality measuring unit 42B (step S23).
  • the anomaly identifying unit 43 compares the difference (D1-D2) between the estimated value D1 and the measured value D2 with a threshold value (step S24). Then, the anomaly identifying unit 43 determines whether the deterioration of the optical signal quality is significant based on the result of comparing the difference (D1-D2) with the threshold value (step S25). If the deterioration of the optical signal quality is significant (Yes), the anomaly identifying unit 43 detects an "abnormality" in the optical network 11 (step S26), and the processing of FIG. 7 ends. If the deterioration of the optical signal quality is small (No), the processing of FIG. 7 ends.
  • FIG. 16 A specific processing example 2 for determining the location of an abnormality is shown in Fig. 16. The processing shown in Fig. 16 will be explained below.
  • the optical signal quality measurement unit 42B of each of the optical networks 11 to 13 executes step S31.
  • the optical signal quality measurement unit 42B of each of the optical networks 11 to 13 actually measures the optical signal quality, for example, the Q factor, at the output of each of the optical networks 11 to 13, and registers and stores this as a normal optical signal quality value D20 for each optical network (step S31).
  • the transponder 15F at the transmission destination detects the occurrence of the error (step S32) and determines whether or not there is an error (step S33). If the destination transponder 15F detects an error in step S33 (Yes), the process proceeds to step S34.
  • the optical signal quality measurement unit 42B of each of the optical networks 11 to 13 actually measures the optical signal quality, for example, the Q factor, at the output of each of the optical networks 11 to 13, and sets this as the current optical signal quality measurement value D2.
  • the anomaly identification unit 43 compares the difference (D20 - D2) between the normal value D20 and the measured value D2 with a threshold value (step S35). The anomaly identification unit 43 then determines whether the deterioration in optical signal quality is significant based on the result of comparing the difference (D20 - D2) with the threshold value (step S36). If the deterioration in optical signal quality at the output of optical network 11 is significant (Yes), the anomaly identification unit 43 detects an "anomaly" in optical network 11 (step S37). If the deterioration in optical signal quality at the output of optical network 12 is significant (Yes), the anomaly identification unit 43 detects an "anomaly” in optical network 12 (step S37).
  • the anomaly identification unit 43 detects an "anomaly" in optical network 13 (step S37). Therefore, it is possible to identify which of the multiple optical networks 11-13 has experienced a failure.
  • FIG. 17 A specific processing example 3 for determining the location of an abnormality is shown in Fig. 17. The processing shown in Fig. 17 will be explained below.
  • the optical signal quality measurement unit 42B of each optical network 11-13 constantly and repeatedly acquires the latest optical signal quality measurement value (e.g., Q value) D1 at the output of each optical network 11-13 (step S41). The optical signal quality measurement unit 42B then determines whether an error has been detected (step S42).
  • the latest optical signal quality measurement value e.g., Q value
  • step S43 If the destination transponder 15F does not detect an error (No), processing proceeds to step S43, and the optical signal quality measurement unit 42B stores the most recent measurement value D1 as the normal optical signal quality Dref.
  • step S44 the anomaly identification unit 43 of each optical network 11-13 then compares the change in the measurement value between when the transponder 15F does not detect an error and when it does detect an error, i.e., the difference between the latest measurement value D1 and the normal optical signal quality Dref, with a threshold value (step S44).
  • step S45 the anomaly identification unit 43 determines whether the deterioration in optical signal quality is significant (step S45). If the deterioration in optical signal quality is significant (Yes), processing proceeds to step S46, where the anomaly identification unit 43 detects an "anomaly" in the corresponding optical network. If the deterioration in optical signal quality is small (No), the processing in Figure 17 ends.
  • Figure 18 shows an example of changes in the Q-factor, which represents optical signal quality. As shown in Figure 18, it is generally expected that the Q-factor of optical signal quality drops sharply at error occurrence time t0. Therefore, in the process shown in Figure 17, immediately after error occurrence time t0, transponder 15F detects the occurrence of an error, and the process proceeds from step S42 to S44. Because the variation in the measurement value (D1 - Dref) is large, the anomaly identification unit 43 detects "the presence of an anomaly" in step S46.
  • FIG. 19 The configuration of an optical network system 100E according to the fifth modification is shown in FIG. 19, it is assumed that multiple optical networks 11A, 12A, and 13A managed by a common operator are connected to one another. In this case, since the multiple optical networks 11A, 12A, and 13A are managed by the same operator, the multiple optical networks 11A to 13A can be managed as a whole by a single control unit 91.
  • This control unit 91 has the functions of the error information transmission unit 41 and the anomaly identification unit 43 for each optical network shown in FIG.
  • the optical signal measuring instrument 21 is connected to the input of each optical network 11A, 12A, and 13A, and to the output of optical network 13A. Therefore, if an error occurs in the destination transponder 15F, the control unit 91 can identify at which point in the multiple optical networks 11A to 13A the failure has occurred.
  • a fault range identification system for diagnosing an optical network system in which a plurality of optical networks (11 to 13), each transmitting information in the form of an optical signal, are connected to each other, and signals are exchanged while maintaining the form of the optical signal at connection points (inter-network connection units 16, 17) between the plurality of optical networks, an error information transmission unit (41) that transmits information about errors detected at the transmission destination to each of the plurality of optical networks; an optical signal quality measurement unit (42A, 42B) for measuring optical signal quality at an input point of each of the plurality of optical networks or at a boundary point of the plurality of optical networks; an abnormality identification unit (43) that identifies the presence or absence of an abnormality for each of the plurality of optical networks based on a first optical signal quality measured at an input and a second optical signal quality measured or estimated at an output; 1.
  • An optical network fault scoping system comprising:
  • the optical network fault range identification system configured as described above in [1] can identify the presence or absence of an abnormality in each of the multiple optical networks, making it easy to identify the location of the fault.
  • the anomaly identification unit (43) acquires the second optical signal quality (estimated value D1) of the output optical network estimated based on the transmission route from the input to the output of each optical network and the first optical signal quality (measured value Din) (step S22), and identifies the presence or absence of an anomaly for each optical network based on the difference between the second optical signal quality and the measured value (D2) of the optical signal quality detected at the same location (steps S24, S25).
  • the optical network fault range determination system according to [1] above.
  • the optical network fault range identification system configured as described in [2] above, even in situations where the transmission route from input to output of each optical network fluctuates, the correct optical signal quality estimated based on the most recent transmission route can be acquired as the second optical signal quality each time. Therefore, the presence or absence of an abnormality can be easily identified without having to store a large amount of data representing normal optical signal quality in advance.
  • the anomaly identification unit (43) measures the optical signal quality at the output of each optical network when communication is confirmed normally in advance and stores it as a normal value (step S31), acquires the latest measurement value of the optical signal quality at the output of each optical network after an error is detected at the transmission destination (step S34), and identifies the presence or absence of an anomaly for each optical network based on the difference between the measurement value and the normal value (steps S35 and S36),
  • the optical network fault range determination system according to [1] above.
  • optical network fault scope identification system configured as described above in [3] compares the latest measured value of optical signal quality with pre-stored normal values, making it easy to identify whether or not there is an abnormality in each optical network.
  • the anomaly identification unit (43) constantly repeats measurement of optical signal quality at the output of each optical network (step S41), monitors fluctuations in the measured value of the optical signal quality (step S44), and, when detecting a significant decrease in the measured value of the optical signal quality, detects the presence of an anomaly in the corresponding optical network (steps S45 and S46).
  • the optical network fault range determination system according to [1] above.
  • the optical network fault range identification system configured as described above in [4] monitors changes in the measured optical signal quality over time, making it easy to identify whether a fault has occurred for each optical network in the event of a sudden drop in optical signal quality due to a fault.
  • the anomaly identification unit (43) acquires and stores characteristic data (pre-acquired data 81) representing a correspondence relationship between an OSNR value and a Q value of the optical signal quality in advance, and calculates a GSNR value of the optical signal quality using the characteristic data based on the Q value of the optical signal quality measured by the optical signal quality measurement unit.
  • characteristic data pre-acquired data 81
  • the optical network fault range determination system according to [1] above.
  • optical network fault range identification system configured as described above in [5] makes it easy to identify whether or not an abnormality exists for each optical network based on the GSNR value of optical signal quality converted from the measured value.
  • Each of the optical signal quality measurement units (42A, 42B) measures the quality of the extracted optical signal using a coupler (71) or an all-optical wavelength converter (73) arranged in the middle of the optical transmission path through which the optical signal to be transmitted passes.
  • the optical network fault range determination system according to [1] above.
  • optical network fault range detection system configured as described above in [6] makes it possible to easily measure the optical signal quality along the optical transmission path without significantly affecting the transmitted optical signal, such as by attenuation.
  • the optical transmission paths of the plurality of optical networks have an optical return path (64) that returns an optical signal that has arrived at an information transmission destination to the opposite side and delivers it to the position of each of the optical signal quality measurement units (42A, 42B).
  • the optical network fault range determination system according to [1] above.
  • optical network fault range identification system configured as described above in [7] allows the control unit of each optical network to identify errors that have occurred elsewhere on the network, without the need for special data communication lines connecting the control units of the multiple optical networks.
  • Fault scoping method for optical networks are used to inspecting information about the optical signal at connection points between the plurality of optical networks.
  • optical network fault range identification method [8] above makes it possible to identify the presence or absence of an abnormality in each of the multiple optical networks, making it easy to identify the location of the fault.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

光－電気－光の信号変換機構を介在することなく複数の光ネットワークを光信号により直結している場合に、故障が発生した箇所の特定を容易にする。伝送先のトランスポンダで検知されたエラーの情報を複数の光ネットワークのそれぞれに伝達するエラー情報伝達部と、少なくとも、前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質を測定する光信号品質測定部と、前記複数の光ネットワークのそれぞれについて、入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とに基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する異常識別部とを備える。光信号品質の推定値を正常値として測定値と比較する。光信号品質の正常時の測定値とエラー発生時の測定値とを比較する。光信号品質の経時変化を閾値と比較する。

Description

光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法
　本発明は、光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法に関する。
　例えば図１に示した光ネットワークシステム１０Ａのように、互いに独立した複数の光ネットワーク１１，１２，１３を相互に接続して光信号の形態で情報を伝送する場合がある。代表例としては、図１のように互いに異なる複数の事業会社Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ運営する光ネットワーク１１，１２，１３を相互接続する場合が想定される。
　図１に示した例では、光ネットワーク１１内では、光ファイバで構成される光伝送路１４Ａを用いて光信号の形態で様々な情報を伝送する。同様に光ネットワーク１２内では光伝送路１４Ｂを用いて光信号の形態で様々な情報を伝送する。光ネットワーク１３内では光伝送路１４Ｃを用いて光信号の形態で様々な情報を伝送する。
　図１の光ネットワークシステム１０Ａにおいては、光ネットワーク１１の入力側の一端および出力側の他端に、それぞれトランスポンダ１５Ａおよび１５Ｂが接続されている。同様に、光ネットワーク１２の入力側の一端および出力側の他端に、それぞれトランスポンダ１５Ｃおよび１５Ｄが接続されている。光ネットワーク１３の入力側の一端および出力側の他端に、それぞれトランスポンダ１５Ｅおよび１５Ｆが接続されている。
　光ネットワーク入力側の各トランスポンダ１５Ａ，１５Ｃ，１５Ｅは、送信する情報を含む電気信号により変調した光信号を生成して伝送路の光ファイバに送出する機能を有している。光ネットワーク出力側の各トランスポンダ１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｆは、伝送路の光ファイバから入力される光信号を電気信号に変換し、この電気信号を復調して受信した情報を取得する。また、出力側の各トランスポンダ１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｆは、復調した電気信号から伝送された情報のエラーを検出する機能を有している。
　図１の光ネットワークシステム１０Ａにおいて、光ネットワーク１１から出力される光信号は、トランスポンダ１５Ｂで電気信号に変換され、電気信号の形態で網間接続部１６を通ってトランスポンダ１５Ｃに入力される。ここで、光ネットワーク１１側のトランスポンダ１５Ｂは、光ネットワーク１１側で発生したエラーの情報を下流側のトランスポンダ１５Ｃに渡すことができる。また、光ネットワーク１２から出力される光信号は、トランスポンダ１５Ｄで電気信号に変換され、電気信号の形態で網間接続部１７を通ってトランスポンダ１５Ｅに入力される。光ネットワーク１２側のトランスポンダ１５Ｄは、光ネットワーク１２側で発生したエラーの情報を下流側のトランスポンダ１５Ｅに渡すことができる。
　一方、オールフォトニクス・ネットワーク(APN)の技術思想では、ユーザ端末間に低遅延かつ低消費電力なEnd-to-End光直結パスを提供するために、ネットワーク間に設けていた光-電気-光変換を不要化することを目指している。
　オールフォトニクス・ネットワークとして構成した光ネットワークシステム１０Ｂの構成例を図２に示す。図２の光ネットワークシステム１０Ｂにおいては、光ネットワーク１１の光伝送路１４Ａから出力される光信号は、光信号のままで網間接続部１６を通り、次の光ネットワーク１２の光伝送路１４Ｂに受け渡される。同様に、光ネットワーク１２の光伝送路１４Ａから出力される光信号は、光信号のままで網間接続部１７を通り、次の光ネットワーク１３の光伝送路１４Ｃに受け渡される。
　一方、非特許文献１は、光ネットワークにおける光信号品質(GSNR：generalized signal-to-noise ratio)を推定するツール（ＧＮＰｙ）に関する技術を開示している。
A. Ferrari, et al., "GNPy: an open source application for physical layer aware open optical networks", Journal of Optical Communications and Networking, Vol. 12, No. 6, June 2020.
　ところで、事業会社が光ネットワークシステムを保守運用する際には、故障が発生した場合に、故障箇所の特定を容易にする必要がある。
　例えば、図１に示した光ネットワークシステム１０Ａを利用し、ユーザが光ネットワーク１１の入力のトランスポンダ１５Ａを経由して送信した情報を光ネットワーク１３の出力のトランスポンダ１５Ｆの下流側の端末に届ける場合に、図３に示したような状況が生じる可能性がある。
　図３の例では、光ネットワーク１２の故障箇所１８で故障が発生した場合を想定している。また、故障発生の影響でトランスポンダ１５Ｆの位置でエラーカウント１５Ｆｅとして「２」が検出される。すなわち、トランスポンダ１５Ｆは、受信した光信号を電気信号に変換して復調した結果に基づき、エラーを把握できる。同時に、他の各トランスポンダ１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅの位置のエラーカウント１５Ｂｅ，１５Ｃｅ，１５Ｄｅ，１５Ｅｅとして「０」、「０」、「１」、「１」がそれぞれ検出される。この場合は、２つのエラーカウント１５Ｃｅ，１５Ｄｅの間に違いがあるため、光ネットワーク１２の内部で故障が発生し、他の光ネットワーク１１，１３には、異常が無いことを特定できる。実際には、各トランスポンダ１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆが検出したエラーカウントの情報が下流側の光ネットワークに伝達されるので、各光ネットワーク１１，１２，１３は、入力におけるエラーカウントと出力におけるエラーカウントとを比較して異常の有無を把握できる。
　一方、図２の光ネットワークシステム１０Ｂにおいて故障が発生した場合には、図４に示すような状況が想定される。図４の例では、光ネットワーク１２の故障箇所１８で故障が発生した場合を想定している。また、故障発生の影響でトランスポンダ１５Ｆの位置でエラーカウント１５Ｆｅとして「１」が検出されるため、故障が生じている状況を確認できる。しかしながら、複数の光ネットワーク１１，１２，１３の間を接続している箇所には、トランスポンダが存在しないので、トランスポンダ１５Ｆが検出したエラーカウント１５Ｆｅが、複数の光ネットワーク１１，１２，１３上のいずれの区間における故障の影響で生じているのかを特定することは困難である。したがって、故障箇所１８を含まない各光ネットワーク１１，１３についても異常の有無を調査しなければならず、故障箇所１８の特定に時間および労力を要する。
　特に、複数の光ネットワーク１１，１２，１３をそれぞれ異なる事業会社Ａ，Ｂ，Ｃが管理しているような状況にて、それぞれの事業会社Ａ，Ｂ，Ｃは、異常の発生箇所が自社の管理している光ネットワークと他社が管理している光ネットワークとのどちらに属しているのかを容易に把握できない。
　本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、光－電気－光の信号変換機構を介在することなく複数の光ネットワークを光信号により直結している場合に、故障が発生した箇所の特定が容易な光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法を提供することを目的とする。
（１）本発明の光ネットワークの故障範囲特定システムは、それぞれが光信号の形態で情報を伝送する複数の光ネットワークが互いに接続され、前記複数の光ネットワークの間の接続箇所で光信号の形態を維持したままで信号の受け渡しを実施する光ネットワークシステムを診断対象とする故障範囲特定システムであって、
　伝送先で検知されたエラーの情報を前記複数の光ネットワークのそれぞれに伝達するエラー情報伝達部と、
　前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質を測定する光信号品質測定部と、
　前記複数の光ネットワークのそれぞれについて、入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とに基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する異常識別部と、
　を備えることを特徴とする。
（２）本発明の光ネットワークの故障範囲特定方法は、それぞれが光信号の形態で情報を伝送する複数の光ネットワークが互いに接続され、前記複数の光ネットワークの間の接続箇所で光信号の形態を維持したままで信号の受け渡しを実施する光ネットワークシステムを診断対象とする故障範囲特定方法であって、
　伝送先で検知されたエラーの情報を前記複数の光ネットワークのそれぞれに伝達し、
　前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質をそれぞれ測定し、
　前記伝送先でエラーが検知された際に、前記複数の光ネットワークのそれぞれについて入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とを取得し、前記第１の光信号品質および前記第２の光信号品質に基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する、
　ことを特徴とする。
　本発明の光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法によれば、光－電気－光の信号変換機構を介在することなく複数の光ネットワークを光信号により直結している場合に、故障が発生した箇所の特定が容易になる。すなわち、光ネットワーク毎に実際に測定した光信号品質を取得できるので、取得した光信号品質に基づいて異常の発生の有無を光ネットワーク毎に識別可能であり、ネットワーク全体の中における故障範囲の特定が容易になる。
一般的な光ネットワークシステムの構成例を示す模式図である。 ＡＰＮとして構成した光ネットワークシステムの例を示す模式図である。 図１の光ネットワークシステムにおける故障状態の例を示す模式図である。 図２の光ネットワークシステムにおける故障状態の例を示す模式図である。 本発明の実施形態における光ネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。 図５の光ネットワークシステムに含まれる特徴的な機能を示すブロック図である。 図５の光ネットワークシステムにおける特徴的な動作を示すフローチャートである。 変形例－１の光ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 変形例－２の光ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 変形例－３の光ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 変形例－４の光ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 光ネットワークシステムの光伝送路と光信号測定器の接続例－１を示すブロック図である。 光ネットワークシステムの光伝送路と光信号測定器の接続例－２を示すブロック図である。 ＧＳＮＲの値を取得する際に利用する事前取得データの例を示すグラフである。 異常箇所を把握するための具体的な処理例－１を示すフローチャートである。 異常箇所を把握するための具体的な処理例－２を示すフローチャートである。 異常箇所を把握するための具体的な処理例－３を示すフローチャートである。 Ｑ値の変化例を示すタイムチャートである。 変形例－５の光ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
　本発明の実施形態について各図を参照しながら以下に説明する。
＜光ネットワークシステムの構成＞
　本発明の実施形態における故障範囲特定システムを含む光ネットワークシステム１００の構成例を図５に示す。
　図５に示した光ネットワークシステム１００は、互いに独立した複数の光ネットワーク１１，１２，１３を備えている。これらの光ネットワーク１１，１２，１３は、互いに異なる複数の事業会社Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ管理し運営している。
　図５の光ネットワークシステム１００においては、複数の事業会社Ａ，Ｂ，Ｃが管理している複数の光ネットワーク１１，１２，１３の間を跨いで情報を伝送できる。それを可能にするために、光ネットワーク１１の出力と光ネットワーク１２の入力との間が網間接続部１６で接続され、光ネットワーク１２の出力と光ネットワーク１３の入力との間が網間接続部１７で接続されている。
　また、光ネットワークシステム１００はオールフォトニクス・ネットワークとして構成してある。すなわち、各光ネットワーク１１，１２，１３の内部、及び各網間接続部１６、１７において光信号－電気信号－光信号の変換は行わず、光信号の伝送形態を維持したままで全ての伝送路を直結し、送信元から伝送先まで光信号のままで情報の伝送を可能にする。
　図示しない送信元のユーザ端末は、トランスポンダ１５Ａと接続される。トランスポンダ１５Ａは、送信元のユーザ端末から入力される情報を電気信号の形態で受け取り、この電気信号により変調した光信号を生成し、光信号を光ネットワーク１１の入力端に与える。光ネットワーク１１に入力された光信号は、内部の光伝送路１４Ａを経由して光ネットワーク１１から出力され、光信号のままで網間接続部１６を通り下流側の光ネットワーク１２に入力される。
　光ネットワーク１２に入力された光信号は、内部の光伝送路１４Ｂを経由して光ネットワーク１２から出力され、光信号のままで網間接続部１７を通り下流側の光ネットワーク１３に入力される。光ネットワーク１３に入力された光信号は、内部の光伝送路１４Ｃを経由して光ネットワーク１３から出力されトランスポンダ１５Ｆに入力される。
　トランスポンダ１５Ｆは、光ネットワーク１３から出力された光信号を電気信号に変換して復調処理を行い、受信した情報を電気信号の形態で伝送先のユーザ端末に与える。また、トランスポンダ１５Ｆは復調処理の結果に基づき、光ネットワーク１１，１２，１３を経由して伝送した情報に発生したエラーを検知できる。
　一方、光伝送路１４Ａの出力と光伝送路１４Ｂの入力が網間接続部１６において光ファイバで直結されているため、光ネットワーク１１自身は光伝送路１４Ａ上の故障に起因して発生したエラーの情報を検出することができず、そのエラーの情報を光ネットワーク１２側に渡すことができない。同様に、光伝送路１４Ｂの出力と光伝送路１４Ｃの入力が網間接続部１７において光ファイバで直結されているため、光ネットワーク１２自身は光伝送路１４Ａ上の故障に起因して発生したエラーの情報を検出することができず、そのエラーの情報を光ネットワーク１３側に渡すことができない。
　光ネットワーク１１は、これを管理するために制御部２５Ａを備えている。また、光ネットワーク１２はこれを管理するために制御部２５Ｂを備え、光ネットワーク１３はこれを管理するために制御部２５Ｃを備えている。
　また、図５に示した例では光ネットワーク１１の入力端および出力端に、それぞれ光信号測定器２１Ａおよび２２Ａが接続されている。各光信号測定器２１Ａ，２２Ａは、これらを接続した箇所の光信号に関するGSNRなどの光信号品質を測定する機能を有している。
　上記と同様に、光ネットワーク１２の入力端および出力端に、それぞれ光信号測定器２１Ｂおよび２２Ｂが接続されている。更に、光ネットワーク１３の入力端および出力端に、それぞれ光信号測定器２１Ｃおよび２２Ｃが接続されている。
　なお、本発明において光ネットワーク１１の出力の光信号測定器２２Ａと、光ネットワーク１２の入力の光信号測定器２１Ｂのいずれか一方は省略可能である。また、光ネットワーク１２の出力の光信号測定器２２Ｂと、光ネットワーク１３の入力の光信号測定器２１Ｃのいずれか一方も省略可能である。
　上位制御部３０は、光ネットワークシステム１００の全体を管理するために設けられている。上位制御部３０は、伝送先のトランスポンダ１５Ｆとの間で通信できる。また、上位制御部３０は各光ネットワークの制御部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃとの間でそれぞれ通信できる。
＜特徴的な機能＞
　図５の光ネットワークシステム１００に含まれる特徴的な機能を図６に示す。
　図６に示すように、光ネットワークシステム１００は、エラー情報伝達部４１、光信号品質測定部４２Ａ、４２Ｂを備えている。更に制御部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、異常識別部４３が配置されている。
　エラー情報伝達部４１は、例えば図５中に示した上位制御部３０に配置される。エラー情報伝達部４１は、伝送先のトランスポンダ１５Ｆで検出されたエラーの情報を各光ネットワークの制御部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに伝達する機能を有している。
　光信号品質測定部４２Ａは、例えば図５中に示した光信号測定器２１Ａに配置され、光ネットワーク１１の入力で測定した光信号品質の情報を取得し、異常識別部４３に通知する機能を有する。また、光信号品質測定部４２Ｂは、例えば図５中に示した光信号測定器２２Ａに配置され、光ネットワーク１１の出力で測定した光信号品質の情報を取得し、異常識別部４３に通知する機能を有する。また、上記光信号品質測定部４２Ａ、４２Ｂと同様の機能が、光ネットワーク１２，１３のそれぞれにも備わっている。
　異常識別部４３は、例えば図５中に示した制御部２５Ａに配置され、光信号品質測定部４２Ａ，４２Ｂが取得した光信号品質の情報に基づいて、光ネットワーク１１における異常の有無を識別する機能を有する。同様に、制御部２５Ｂ、２５Ｃにも、各光ネットワーク１２，１３における異常の有無を識別する異常識別部４３が配置されている。
　光ネットワークシステム１００において、光ネットワーク１１，１２，１３のいずれかの箇所で光伝送路等の故障が発生すると、伝送先のトランスポンダ１５Ｆは受信した光信号を変換して得た電気信号を復調した結果に基づきエラーを検知する。トランスポンダ１５Ｆが検知したエラーは、エラー情報伝達部４１を介して各光ネットワークの制御部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに通知される。
　この場合、光ネットワーク１１においては、光信号品質測定部４２Ａ，４２Ｂが取得した光ネットワーク１１の入出力における光信号品質に基づいて、異常識別部４３が光ネットワーク１１の異常の有無を識別する。同様に、他の光ネットワーク１２，１３についても異常識別部４３が異常の有無を識別できる。したがって、伝送先のトランスポンダ１５Ｆで検知されたエラーの原因が光ネットワーク１１，１２，１３のいずれに起因するのかを特定できる。
＜特徴的な動作＞
　図５、図６の光ネットワークシステム１００における特徴的な動作を図７に示す。図７に示した動作について以下に説明する。
　上位制御部３０のエラー情報伝達部４１は、伝送先のトランスポンダ１５Ｆとの間で通信し、トランスポンダ１５Ｆにおけるエラーの発生状況を把握する（ステップＳ１１）。そして、各制御部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、エラー発生を検知したか否かを判定する（ステップＳ１２）。トランスポンダ１５Ｆのエラー発生を検知すると（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１３に進む。トランスポンダ１５Ｆのエラー発生を検知しないと（Ｎｏ）、図７の処理は修了する。
　ステップＳ１３で、光信号測定器２１Ａ，２２Ａは、それぞれ光ネットワーク１１の入出力における光信号品質を測定する。また、光信号品質測定部４２Ａ、４２Ｂが光ネットワーク１１の入出力における光信号品質の情報を取得して異常識別部４３に通知する。
　上記と同様に、光信号測定器２１Ｂ，２２Ｂはそれぞれ光ネットワーク１２の入出力における光信号品質を測定する。光信号測定器２１Ｃ，２２Ｃはそれぞれ光ネットワーク１３の入出力における光信号品質を測定する。各光ネットワーク１２，１３の異常識別部４３は、当該光ネットワークの入出力における光信号品質の情報を取得する。
　異常識別部４３は、光ネットワーク毎に測定した入力の光信号品質から出力の光信号品質を推定する（ステップＳ１４）。異常識別部４３は、光ネットワーク毎に、出力における光信号品質の測定値と推定値とを比較して異常の有無を識別する（ステップＳ１５）。
　上位制御部３０が、各光ネットワークの異常識別部４３における比較結果をそれぞれ取得して、故障箇所を特定する（ステップＳ１６）。例えば異常識別部４３の比較結果が、光ネットワーク１１，１２、及び１３のそれぞれについて「異常無し」、「異常有り」、及び「異常無し」であれば、上位制御部３０は、故障箇所が光ネットワーク１２内にある状況を認識する。そして、ステップＳ１６を終了すると、図７の処理は終了する。
＜変形例－１＞
　変形例－１の光ネットワークシステム１００Ａの構成を図８に示す。図８の光ネットワークシステム１００Ａの構成について以下に説明する。
　光ネットワークシステム１００Ａは、光ネットワーク１１を管理する制御部５１と、光ネットワーク１２を管理する制御部５２と、光ネットワーク１３を管理する制御部５３とを備えている。各光ネットワークの制御部５１，５２，５３は、お互いの間でデータ通信する機能および前述の異常識別部４３の機能を有している。また、制御部５３は、前述のエラー情報伝達部４１に相当する機能を内蔵している。
　したがって、図８に示した光ネットワークシステム１００Ａは図５、図６に示した光ネットワークシステム１００と同様に動作できる。すなわち、伝送先のトランスポンダ１５Ｆがエラーを検知すると、そのエラー情報が制御部５３内のエラー情報伝達部４１を経由して各制御部５１，５２，５３内の異常識別部４３に通知される。また、各制御部５１，５２，５３内の異常識別部４３が検知した「異常有り」の情報を各光ネットワーク１１，１２，１３がお互いに共有できるので、光ネットワーク全体の中で故障が発生している箇所を容易に特定できる。
＜変形例－２＞
　変形例－２の光ネットワークシステム１００Ｂの構成を図９に示す。図９の光ネットワークシステム１００Ｂの構成について以下に説明する。
　図９の光ネットワークシステム１００Ｂにおいては、トランスポンダ１５Ｆから光ネットワーク１１の入力までの間に、各光伝送路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに沿って光折り返し経路６４が形成されている。光折り返し経路６４は、伝送先のトランスポンダ１５Ｆの箇所で、トランスポンダ１５Ｆが受信した光信号を折り返して送信元側に戻すための復路であり、専用の光ファイバ、又は光伝送路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃと共通の光ファイバにより構成される。
　トランスポンダ１５Ｆが光折り返し経路６４に送り出す光信号は、トランスポンダ１５Ｆが受信した光信号を復調した結果から得られたエラー情報を含むように変調し、新たに生成した光信号である。
　各光ネットワーク１１，１２，１３の入出力に接続された各光信号測定器６５Ａ，６６Ａ，６５Ｂ，６６Ｂ，６５Ｃ，６６Ｃは、それぞれ光折り返し経路６４で送り返された光信号を受信して電気信号に変換し、この電気信号を復調することで、送信されたトランスポンダ１５Ｆのエラー情報を把握できる。
　光ネットワーク１１を管理する制御部６１内の異常識別部４３は、トランスポンダ１５Ｆのエラー情報を光信号測定器６５Ａから取得し、光信号測定器６５Ａ、６６Ａにおける光信号品質の測定値に基づいて、異常の有無を識別する。
　同様に、光ネットワーク１２を管理する制御部６２内の異常識別部４３は、トランスポンダ１５Ｆのエラー情報を光信号測定器６５Ｂから取得し、光信号測定器６５Ｂ、６６Ｂにおける光信号品質の測定値に基づいて、異常の有無を識別する。
　光ネットワーク１３を管理する制御部６３内の異常識別部４３は、トランスポンダ１５Ｆのエラー情報を光信号測定器６５Ｃから取得し、光信号測定器６５Ｃ、６６Ｃにおける光信号品質の測定値に基づいて、異常の有無を識別する。
＜変形例－３＞
　変形例－３の光ネットワークシステム１００Ｃの構成を図１０に示す。図１０の光ネットワークシステム１００Ｃの構成について以下に説明する。
　図１０の光ネットワークシステム１００Ｃにおいては、前述の網間接続部１６、１７など、複数の光ネットワーク１１，１２，１３の境界位置に光信号測定器２１がそれぞれ接続してある。
　したがって、光ネットワークシステム１００Ｃにおいても、光ネットワーク１１を管理する制御部２５Ａの異常識別部４３は、光ネットワーク１１の入力側と出力側のそれぞれに存在する光信号測定器２１から、光ネットワーク１１の入力および出力における光信号品質の測定値を取得できる。そして、これらの光信号品質の測定値に基づいて異常識別部４３は光ネットワーク１１における異常の有無を識別できる。
　同様に、光ネットワーク１２を管理する制御部２５Ｂの異常識別部４３は、光ネットワーク１２の入力側と出力側のそれぞれに存在する光信号測定器２１から、光ネットワーク１２の入力および出力における光信号品質の測定値を取得できる。そして、これらの光信号品質の測定値に基づいて異常識別部４３は光ネットワーク１２における異常の有無を識別できる。
　光ネットワーク１３を管理する制御部２５Ｃの異常識別部４３は、光ネットワーク１３の入力側と出力側のそれぞれに存在する光信号測定器２１から、光ネットワーク１３の入力および出力における光信号品質の測定値を取得できる。そして、これらの光信号品質の測定値に基づいて異常識別部４３は光ネットワーク１３における異常の有無を識別できる。
＜変形例－４＞
　変形例－４の光ネットワークシステム１００Ｄの構成を図１１に示す。図１１の光ネットワークシステム１００Ｄの構成について以下に説明する。
　図１１の光ネットワークシステム１００Ｄにおいては、複数の光ネットワーク１１，１２，１３のそれぞれの入力の位置に光信号測定器２１が接続してある。
　したがって、光ネットワークシステム１００Ｄにおいても、光ネットワーク１１を管理する制御部２５Ａの異常識別部４３は、光ネットワーク１１の入力側に存在する光信号測定器２１から、光ネットワーク１１の入力における光信号品質の測定値を取得できる。また、光ネットワーク１１の出力における光信号品質の測定値については、下流の光ネットワーク１２の入力側に接続された光信号測定器２１の測定値を、制御部２５Ｂを経由して取得することが可能である。そして、光ネットワーク１１の入出力における光信号品質の測定値に基づいて、制御部２５Ａ内の異常識別部４３は光ネットワーク１１における異常の有無を識別できる。
　同様に、光ネットワーク１２を管理する制御部２５Ｂの異常識別部４３は、光ネットワーク１２の入力側に存在する光信号測定器２１から、光ネットワーク１２の入力における光信号品質の測定値を取得できる。また、光ネットワーク１２の出力における光信号品質の測定値については、下流の光ネットワーク１３の入力側に接続された光信号測定器２１の測定値を、制御部２５Ｃを経由して取得することが可能である。そして、光ネットワーク１２の入出力における光信号品質の測定値に基づいて、制御部２５Ｂ内の異常識別部４３は光ネットワーク１２における異常の有無を識別できる。
　光ネットワーク１３を管理する制御部２５Ｃの異常識別部４３は、光ネットワーク１３の入力側に存在する光信号測定器２１から、光ネットワーク１３の入力における光信号品質の測定値を取得できる。また、光ネットワーク１３の出力における光信号品質の測定値については、下流のトランスポンダ１５Ｆが検出した光信号品質の測定値を、上位制御部３０を経由して取得することが可能である。そして、光ネットワーク１３の入出力における光信号品質の測定値に基づいて、制御部２５Ｃ内の異常識別部４３は光ネットワーク１３における異常の有無を識別できる。
＜光ネットワークシステムの光伝送路と光信号測定器の接続例＞
－＜接続例－１＞
　光ネットワークシステムの光伝送路と光信号測定器の接続例－１を図１２に示す。
　図１２に示した例では、２つのトランスポンダ１５Ｘ，１５Ｙを接続している光伝送路１４の途中にカプラ７１が接続してある。また、カプラ７１で分岐された光伝送路の光ファイバ７２に光信号測定器２１が接続してある。
　したがって、光伝送路１４を通過する光信号の伝送に大きな影響を及ぼすことなく、分岐された光信号について光信号品質を光信号測定器２１で測定できる。
　図１２に示した接続方法を例えば図５に示した光ネットワークシステム１００に適用する場合には、光伝送路１４Ａの入口および出口の箇所にそれぞれカプラ７１を配置して、これらのカプラ７１に光ファイバ７２を介して各光信号測定器２１Ａ，２２Ａを接続することが想定される。同様に、光伝送路１４Ｂの入口および出口の箇所にそれぞれカプラ７１を配置して、これらのカプラ７１に光ファイバ７２を介して各光信号測定器２１Ｂ，２２Ｂを接続することが想定される。更に、光伝送路１４Ｃの入口および出口の箇所にそれぞれカプラ７１を配置して、これらのカプラ７１に光ファイバ７２を介して各光信号測定器２１Ｃ，２２Ｃを接続することが想定される。
－＜接続例－２＞
　光ネットワークシステムの光伝送路と光信号測定器の接続例－２を図１３に示す。
　図１３に示した例では、２つのトランスポンダ１５Ｘ，１５Ｙを接続している光伝送路１４の途中に全光波長変換器７３が接続してある。全光波長変換器７３は、入力される光信号に基づいて、波長変換後の光信号と、波長変換前と同じ波長の元波長光の両方の光信号を互いに分離して出力できる。
　全光波長変換器７３が分離した２つの波長の光信号のうち、伝送に使用する光成分は下流側の光伝送路１４を経由してトランスポンダ１５Ｙに入力する。また、全光波長変換器７３が分離した２つの波長の光信号のうち、伝送に使用しない光成分は、伝送用とは別の光ファイバ７４を経由して光信号測定器２１に入力する。
　したがって、光伝送路１４を通過する光信号の伝送に大きな影響を及ぼすことなく、全光波長変換器７３から出力される光信号により光信号品質を光信号測定器２１で測定できる。
　図１３に示した接続方法を例えば図５に示した光ネットワークシステム１００に適用する場合には、光伝送路１４Ａの入口および出口の箇所にそれぞれ全光波長変換器７３を配置して、これらの全光波長変換器７３に光ファイバ７４を介して各光信号測定器２１Ａ，２２Ａを接続することが想定される。同様に、光伝送路１４Ｂの入口および出口の箇所にそれぞれ全光波長変換器７３を配置して、これらの全光波長変換器７３に光ファイバ７４を介して各光信号測定器２１Ｂ，２２Ｂを接続することが想定される。更に、光伝送路１４Ｃの入口および出口の箇所にそれぞれ全光波長変換器７３を配置して、これらの全光波長変換器７３に光ファイバ７４を介して各光信号測定器２１Ｃ，２２Ｃを接続することが想定される。
＜取得する光信号品質の具体例＞
　光ネットワークシステム１００が利用する光信号品質に関しては、光伝送路上の各経由地点における信号品質の変化を知る必要がある。したがって、光信号を復調した後で得られるエラーカウントよりも詳細に信号品質を把握可能なパラメータを利用する必要がある。
　そこで、例えば図５中に示した各光信号測定器２１Ａ，２２Ａ、２１Ｂ、２２Ｂ、２１Ｃ、２２Ｃは、光信号品質としてPreFEC-BER、Ｑ値、GSNRの少なくとも１つを取得できるように構成する。
　PreFEC-BERは、エラー訂正する前のビットエラーレート、FECは前方誤り訂正（Forward Error Correction）を意味する。既存の光信号測定器を利用することでPreFEC-BERを測定することが可能である。
　例えば雑音などの影響でバイナリ信号の「１」と「０」の振幅にばらつきが生じる。その広がりの大きさ（標準偏差）と平均振幅の差からＱ（Quality factor）値を定義することが可能である。
　光信号品質のＱ値は、次の式（１）に基づいて、PreFEC-BERのエラー値（ＢＥＲ）から換算し取得できる。
　光信号品質のGSNR値は、例えば図１４に示した事前取得データ８１を利用して、Ｑ値から換算して求めることができる。
　図１４に示した事前取得データ８１は、光ネットワークシステム１００の光伝送路上で事前に実際に測定して得たＯＳＮＲ（光信号対雑音比：Optical Signal to Noise Ratio）対Ｑ値特性８２を表すデータである。
　図１４の事前取得データ８１を利用する場合、測定したＱ値が20.3[dB]であれば、ＯＳＮＲ対Ｑ値特性８２に基づき、GSNR値として21.2[dB]が得られる。
＜光ネットワーク上の異常発生箇所を把握するための具体的な処理＞
－＜処理例－１＞
　異常発生箇所を把握するための具体的な処理例－１を図１５に示す。図１５に示した処理は、図７中の各ステップＳ１３～Ｓ１５の詳細な内容に相当する。図１５に示した処理について以下に説明する。
　例えば図６中に示した異常識別部４３は、光ネットワーク１１の入力における光信号品質の測定値Ｄｉｎを光信号品質測定部４２Ａから取得する（ステップＳ２１）。
　異常識別部４３は、ステップＳ２１で取得した光信号品質の測定値Ｄｉｎと、光ネットワーク１１の入力から出力までの間の光信号の伝送ルートとに基づいて、光ネットワーク１１の出力における光信号品質の推定値Ｄ１を取得する（ステップＳ２２）。例えば非特許文献１に示された技術を利用したツールの入力に、測定値Ｄｉｎと伝送ルートの情報を与えることにより、GSNRを表す光信号品質の推定値Ｄ１を取得できる。
　次に異常識別部４３は、光ネットワーク１１の出力における光信号品質の測定値Ｄ２を光信号品質測定部４２Ｂから取得する（ステップＳ２３）。
　異常識別部４３は、推定値Ｄ１と測定値Ｄ２との差分（Ｄ１－Ｄ２）を閾値と比較する（ステップＳ２４）。そして異常識別部４３は、差分（Ｄ１－Ｄ２）を閾値と比較した結果から、光信号品質の劣化が大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。そして、光信号品質の劣化が大きい場合（Ｙｅｓ）、異常識別部４３が光ネットワーク１１における「異常有り」を検知すると（ステップＳ２６）、図７の処理は終了する。光信号品質の劣化が小さい場合（Ｎｏ）、図７の処理は終了する。
　他の光ネットワーク１２，１３の異常識別部４３においても、上記と同様の動作がそれぞれ実施される。したがって、複数の光ネットワーク１１～１３のいずれの内部で異常が発生しているのかを特定できる。
－＜処理例－２＞
　異常発生箇所を把握するための具体的な処理例－２を図１６に示す。図１６に示した処理について以下に説明する。
　光ネットワークシステム１００の通信サービスを実際に開始する前の疎通確認正常時に、各光ネットワーク１１～１３の光信号品質測定部４２Ｂは、ステップＳ３１を実行する。各光ネットワーク１１～１３の光信号品質測定部４２Ｂは、各光ネットワーク１１～１３の出力における光信号品質の例えばＱ値を実際に測定し、これを光信号品質の正常値Ｄ２０として光ネットワーク毎に登録し保持する（ステップＳ３１）。
　伝送先のトランスポンダ１５Ｆは、エラー発生を把握し（ステップＳ３２）、エラーが有るか否かを判定する（ステップＳ３３）。
　ステップＳ３３にて伝送先のトランスポンダ１５Ｆがエラー発生を検知した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、各光ネットワーク１１～１３の光信号品質測定部４２Ｂは、各光ネットワーク１１～１３の出力における光信号品質の例えばＱ値を実際に測定し、これを現在の光信号品質の測定値Ｄ２とする。
　異常識別部４３は、正常値Ｄ２０と測定値Ｄ２との差分（Ｄ２０－Ｄ２）を閾値と比較する（ステップＳ３５）。そして、異常識別部４３は、差分（Ｄ２０－Ｄ２）を閾値と比較した結果から、光信号品質の劣化が大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。そして、光ネットワーク１１の出力で光信号品質の劣化が大きい場合（Ｙｅｓ）、異常識別部４３は、光ネットワーク１１における「異常有り」を検知する（ステップＳ３７）。また、光ネットワーク１２の出力で光信号品質の劣化が大きい場合（Ｙｅｓ）、異常識別部４３は、光ネットワーク１２における「異常有り」を検知する（ステップＳ３７）。光ネットワーク１３の出力で光信号品質の劣化が大きい場合（Ｙｅｓ）、異常識別部４３は、光ネットワーク１３における「異常有り」を検知する（ステップＳ３７）。したがって、複数の光ネットワーク１１～１３のいずれの内部で故障が発生しているのかを特定できる。
－＜処理例－３＞
　異常発生箇所を把握するための具体的な処理例－３を図１７に示す。図１７に示した処理について以下に説明する。
　各光ネットワーク１１～１３の光信号品質測定部４２Ｂは、各光ネットワーク１１～１３の出力における最新の光信号品質の測定値（例えばＱ値）Ｄ１を常時繰り返し取得する（ステップＳ４１）。そして、光信号品質測定部４２Ｂは、エラー有りを検出したか否かを判定する（ステップＳ４２）。
　伝送先のトランスポンダ１５Ｆがエラーを検出しなかったとき（Ｎｏ）、処理はステップＳ４３に進み、光信号品質測定部４２Ｂは、最新の測定値Ｄ１を正常時の光信号品質Ｄｒｅｆとして保持する。
　一方、伝送先のトランスポンダ１５Ｆがエラーを検知すると（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４４に進む。そして、各光ネットワーク１１～１３の異常識別部４３は、トランスポンダ１５Ｆがエラーを検知していないときとエラーを検知したときの測定値の変化分、すなわち最新の測定値Ｄ１と正常時の光信号品質Ｄｒｅｆとの差分を閾値と比較する（ステップＳ４４）。
　ステップＳ４４における比較の結果、異常識別部４３は、光信号品質の劣化が大きいか否かを判定する（ステップＳ４５）。光信号品質の劣化が大きいならば（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４６の処理に進み、異常識別部４３は、該当する光ネットワークの「異常有り」を検知する。光信号品質の劣化が小さいならば（Ｎｏ）、図１７の処理は終了する。
　光信号品質を表すＱ値の変化例を図１８に示す。図１８に示したように、エラー発生時刻ｔ０で光信号品質のＱ値は急激に低下することが一般的に想定される。したがって、図１７に示した処理においては、エラー発生時刻ｔ０の直後にトランスポンダ１５Ｆがエラー発生を検知して処理がステップＳ４２からＳ４４に進み、測定値の変動分（Ｄ１－Ｄｒｅｆ）が大きいため、異常識別部４３がステップＳ４６で「異常有り」を検知する。
＜変形例－５＞
　変形例－５の光ネットワークシステム１００Ｅの構成を図１９に示す。
　図１９の光ネットワークシステム１００Ｅにおいては、共通の事業者が管理している複数の光ネットワーク１１Ａ，１２Ａ，１３Ａを互いに接続した状況を想定している。この場合は、複数の光ネットワーク１１Ａ，１２Ａ，１３Ａを同じ事業者が管理しているので、複数の光ネットワーク１１Ａ～１３Ａの全体を１つの制御部９１だけで管理できる。この制御部９１は、図６に示したエラー情報伝達部４１、及び光ネットワーク毎の異常識別部４３の機能を有している。
　図１９の例では、光信号測定器２１が各光ネットワーク１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの入力と、光ネットワーク１３Ａの出力に接続されている。したがって、制御部９１は伝送先のトランスポンダ１５Ｆでエラーが発生した場合に、複数の光ネットワーク１１Ａ～１３Ａのいずれの箇所で故障が発生しているのかを特定できる。
＜光ネットワークシステムの特徴＞
　本発明の光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法に関する特徴的な事項について、以下の［１］～［８］に列挙する。
［１］それぞれが光信号の形態で情報を伝送する複数の光ネットワーク（１１～１３）が互いに接続され、前記複数の光ネットワークの間の接続箇所（網間接続部１６，１７）で光信号の形態を維持したままで信号の受け渡しを実施する光ネットワークシステムを診断対象とする故障範囲特定システムであって、
　伝送先で検知されたエラーの情報を前記複数の光ネットワークのそれぞれに伝達するエラー情報伝達部（４１）と、
　前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質を測定する光信号品質測定部（４２Ａ，４２Ｂ）と、
　前記複数の光ネットワークのそれぞれについて、入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とに基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する異常識別部（４３）と、
　を備える光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［１］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、前記複数の光ネットワークのそれぞれについて異常の有無を識別できるので、故障が発生した箇所を容易に特定できる。
［２］前記異常識別部（４３）は、各光ネットワークの入力から出力までの伝送ルートと、前記第１の光信号品質（測定値Ｄｉｎ）とに基づいて推定した当該光ネットワークの出力の光信号品質を前記第２の光信号品質（推定値Ｄ１）として取得し（ステップＳ２２）、前記第２の光信号品質と、同じ箇所で検知した光信号品質の測定値（Ｄ２）との違いに基づき光ネットワーク毎の異常の有無を識別する（ステップＳ２４，Ｓ２５）、
　上記［１］に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［２］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、各光ネットワークの入力から出力までの伝送ルートが変動するような状況であっても、最新の伝送ルートに基づいて推定した正しい光信号品質を前記第２の光信号品質としてその都度取得できる。したがって、正常時の光信号品質を表す多数のデータを事前に保持しなくても、異常の有無を容易に識別できる。
［３］前記異常識別部（４３）は、各光ネットワークの出力における疎通確認正常時の光信号品質を事前に測定して正常値として保持し（ステップＳ３１）、伝送先でエラーが検知された後で各光ネットワークの出力における光信号品質の最新の測定値を取得し（ステップＳ３４）、前記測定値と前記正常値との違いに基づき光ネットワーク毎の異常の有無を識別する（ステップＳ３５，Ｓ３６）、
　上記［１］に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［３］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、光信号品質の最新の測定値と事前に保持している正常値とを比較するので、光ネットワーク毎に異常の有無を容易に識別できる。
［４］前記異常識別部（４３）は、各光ネットワークの出力における光信号品質の測定を常時繰り返し（ステップＳ４１）、前記光信号品質の測定値の変動を監視し（ステップＳ４４）、前記光信号品質の測定値が大きく低下したことを検知した場合に、該当する光ネットワークの異常有を検知する（ステップＳ４５，Ｓ４６）、
　上記［１］に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［４］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、光信号品質の測定値の経時変化を監視するので、故障発生により光信号品質が急激に低下したような場合に、故障発生有無を光ネットワーク毎に容易に識別できる。
［５］前記異常識別部（４３）は、光信号品質のＯＳＮＲ値とＱ値との対応関係を表す特性データ（事前取得データ８１）を事前に取得して保持し、前記光信号品質測定部で測定して得た光信号品質のＱ値に基づき、前記特性データを利用して光信号品質のＧＳＮＲ値を算出する、
　上記［１］に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［５］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、測定値から換算した光信号品質のＧＳＮＲ値に基づいて、光ネットワーク毎に異常の有無を容易に識別できる。
［６］前記各光信号品質測定部（４２Ａ，４２Ｂ）は、伝送する光信号が通過する光伝送路の途中に配置したカプラ（７１）、または全光波長変換器（７３）を利用して抽出した光信号の品質を測定する、
　上記［１］に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［６］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、伝送する光信号に減衰などの大きな影響を及ぼすことなく、光伝送路の途中における光信号品質を容易に測定できる。
［７］前記複数の光ネットワークの光伝送路は、情報の伝送先に届いた光信号を反対側に折り返して前記各光信号品質測定部（４２Ａ，４２Ｂ）の位置まで届ける光折り返し経路（６４）を有する、
　上記［１］に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
　上記［７］の構成の光ネットワークの故障範囲特定システムによれば、前記複数の光ネットワークの制御部同士の間を接続する特別なデータ通信回線を用意しなくても、各光ネットワークの制御部は、ネットワーク上の他の箇所で発生したエラーを把握できる。
［８］それぞれが光信号の形態で情報を伝送する複数の光ネットワークが互いに接続され、前記複数の光ネットワークの間の接続箇所で光信号の形態を維持したままで信号の受け渡しを実施する光ネットワークシステムを診断対象とする故障範囲特定方法であって、
　伝送先で検知されたエラーの情報を前記複数の光ネットワークのそれぞれに伝達し、
　前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質をそれぞれ測定し、
　前記伝送先でエラーが検知された際に、前記複数の光ネットワークのそれぞれについて入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とを取得し、前記第１の光信号品質および前記第２の光信号品質に基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する、
　光ネットワークの故障範囲特定方法。
　上記［８］の光ネットワークの故障範囲特定方法によれば、前記複数の光ネットワークのそれぞれについて異常の有無を識別できるので、故障が発生した箇所を容易に特定できる。
　１０Ａ，１０Ｂ　光ネットワークシステム
　１１，１２，１３　光ネットワーク
　１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ　光伝送路
　１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ　トランスポンダ
　１５Ｘ，１５Ｙ　トランスポンダ
　１６，１７　網間接続部
　１８　故障箇所
　２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ　光信号測定器
　２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ　光信号測定器
　２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ　制御部
　３０　上位制御部
　４１　エラー情報伝達部
　４２Ａ，４２Ｂ　光信号品質測定部
　４３　異常識別部
　５１，５２，５３　制御部
　６２，６２，６３　制御部
　６４　光折り返し経路
　６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ　光信号測定器
　６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ　光信号測定器
　７１　カプラ
　７２，７４　光ファイバ
　７３　全光波長変換器（ＡＯ－ＷＣ）
　８１　事前取得データ
　８２　ＯＳＮＲ対Ｑ値特性
　９１　制御部
　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ　光ネットワークシステム

Claims (8)

  1. 　それぞれが光信号の形態で情報を伝送する複数の光ネットワークが互いに接続され、前記複数の光ネットワークの間の接続箇所で光信号の形態を維持したままで信号の受け渡しを実施する光ネットワークシステムを診断対象とする故障範囲特定システムであって、
    　伝送先で検知されたエラーの情報を前記複数の光ネットワークのそれぞれに伝達するエラー情報伝達部と、
    　前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質を測定する光信号品質測定部と、
    　前記複数の光ネットワークのそれぞれについて、入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とに基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する異常識別部と、
    　を備える光ネットワークの故障範囲特定システム。
  2. 　前記異常識別部は、各光ネットワークの入力から出力までの伝送ルートと、前記第１の光信号品質とに基づいて推定した当該光ネットワークの出力の光信号品質を前記第２の光信号品質として取得し、前記第２の光信号品質と、同じ箇所で検知した光信号品質の測定値との違いに基づき光ネットワーク毎の異常の有無を識別する、
    　請求項１に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
  3. 　前記異常識別部は、各光ネットワークの出力における疎通確認正常時の光信号品質を事前に測定して正常値として保持し、伝送先でエラーが検知された後で各光ネットワークの出力における光信号品質の最新の測定値を取得し、前記測定値と前記正常値との違いに基づき光ネットワーク毎の異常の有無を識別する、
    　請求項１に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
  4. 　前記異常識別部は、各光ネットワークの出力における光信号品質の測定を常時繰り返し、前記光信号品質の測定値の変動を監視し、前記光信号品質の測定値が大きく低下したことを検知した場合に、該当する光ネットワークの異常有を検知する、
    　請求項１に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
  5. 　前記異常識別部は、光信号品質のＯＳＮＲ値とＱ値との対応関係を表す特性データを事前に取得して保持し、前記光信号品質測定部で測定して得た光信号品質のＱ値に基づき、前記特性データを利用して光信号品質のＧＳＮＲ値を算出する、
    　請求項１に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
  6. 　前記各光信号品質測定部は、伝送する光信号が通過する光伝送路の途中に配置したカプラ、または全光波長変換器を利用して抽出した光信号の品質を測定する、
    　請求項１に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
  7. 　前記複数の光ネットワークの光伝送路は、情報の伝送先に届いた光信号を反対側に折り返して前記各光信号品質測定部の位置まで届ける光折り返し経路を有する、
    　請求項１に記載の光ネットワークの故障範囲特定システム。
  8. 　それぞれが光信号の形態で情報を伝送する複数の光ネットワークが互いに接続され、前記複数の光ネットワークの間の接続箇所で光信号の形態を維持したままで信号の受け渡しを実施する光ネットワークシステムを診断対象とする故障範囲特定方法であって、
    　伝送先で検知されたエラーの情報を前記複数の光ネットワークのそれぞれに伝達し、
    　前記複数の光ネットワークのそれぞれの入力箇所、もしくは前記複数の光ネットワークの境界箇所で光信号品質をそれぞれ測定し、
    　前記伝送先でエラーが検知された際に、前記複数の光ネットワークのそれぞれについて入力で測定した第１の光信号品質と、出力で測定又は推定した第２の光信号品質とを取得し、前記第１の光信号品質および前記第２の光信号品質に基づいて光ネットワーク毎の異常の有無を識別する、
    　光ネットワークの故障範囲特定方法。
PCT/JP2024/015780 2024-04-22 2024-04-22 光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法 Pending WO2025224802A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2024/015780 WO2025224802A1 (ja) 2024-04-22 2024-04-22 光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2024/015780 WO2025224802A1 (ja) 2024-04-22 2024-04-22 光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025224802A1 true WO2025224802A1 (ja) 2025-10-30

Family

ID=97489585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2024/015780 Pending WO2025224802A1 (ja) 2024-04-22 2024-04-22 光ネットワークの故障範囲特定システム及び故障範囲特定方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025224802A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021082873A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 予兆監視装置、予兆監視方法およびプログラム
WO2023162187A1 (ja) * 2022-02-25 2023-08-31 日本電信電話株式会社 光伝送システムおよび故障箇所特定方法
WO2024034082A1 (ja) * 2022-08-10 2024-02-15 日本電信電話株式会社 故障予測装置、故障予測方法、および、故障予測プログラム
WO2024053016A1 (ja) * 2022-09-07 2024-03-14 日本電信電話株式会社 通信システム、および制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021082873A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 予兆監視装置、予兆監視方法およびプログラム
WO2023162187A1 (ja) * 2022-02-25 2023-08-31 日本電信電話株式会社 光伝送システムおよび故障箇所特定方法
WO2024034082A1 (ja) * 2022-08-10 2024-02-15 日本電信電話株式会社 故障予測装置、故障予測方法、および、故障予測プログラム
WO2024053016A1 (ja) * 2022-09-07 2024-03-14 日本電信電話株式会社 通信システム、および制御方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2163009B1 (en) Optical link quality monitoring in a computer network
US6215565B1 (en) Method of and system for diagnosing optical system failures
US7389045B2 (en) Apparatus and method for monitoring and compensating an optical signal
EP2467960B1 (en) Methods and node entities in optical networks
US20020129295A1 (en) Network node apparatus, network system using the same and fault location detecting method
US6907197B2 (en) Method and apparatus for measuring and estimating optical signal to noise ratio in photonic networks
US7310135B2 (en) System and method for monitoring an optical fiber
US20220021449A1 (en) Optical transmission system and failure diagnosis method for optical transmission system
US5793481A (en) System, method and device for monitoring a fiber optic cable
CN101809429A (zh) 在线路监控设备中使用差分环路增益进行故障标识的系统和方法
US9544050B2 (en) Optical supervisory channel
JP5994589B2 (ja) 光伝送システムおよびノード装置
JP2018007058A (ja) ネットワーク制御装置、光伝送システムおよび障害判定方法
CN114363740A (zh) 光模块、设备、前传链路系统及其性能检测方法
US7945160B2 (en) Method and system of monitoring a data transmission link, particularly an optical, bidirectional data transmission link
JP2008005340A (ja) 通信装置、回線診断方法、プログラム、記録媒体
CN100434894C (zh) 光传输线路的反射测试方法、光设备以及光发送和接收设备
CN1934807B (zh) 光通信网络及其组成部件
CN102183946A (zh) 诊断通信连接的方法、电子部件和系统
US11876669B2 (en) Communication line detection method, system therefor, and network control system
EP3177030A1 (en) Connection qualified link pass through applicable to media converters
CN102308504B (zh) 波长接入方法及设备
CA2433766A1 (en) A method for describing problems in a telecommunications network
US6627867B2 (en) Integrated fiber optic receiver power meter
KR102170181B1 (ko) 통신 품질 모니터링 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24937096

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1