(57)【要約】【課題】光伝送路の品質監視において、光信号レベルの劣化監視だけでなく同時に光信号の振幅の監視を、特に信号の送受信を停止させることなく通常使用状態にて実現することを目的とする。【解決手段】本発明は、光ファイバ等の光伝送路を介して送信された光信号を電気信号に変換し出力する光−電気変換器と、この光−電気変換器の出力を入力とし、その入力を整流平滑し、この整流平滑された結果が閾値電圧を下回った場合にアラーム信号を発出する振幅監視部とを備えたことを特徴とするものである。【選択図】図１
2010226571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを介して送信された光信号を電気信号に変換し出力する光−電気変換器と、
この光−電気変換器の出力を入力とし、その入力を整流平滑し、この整流平滑された結果が閾値電圧を下回った場合にアラーム信号を発出する振幅監視部と
を備えたことを特徴とする光伝送路監視装置。
【請求項２】
前記振幅監視部は、
前記光−電気変換器の出力を入力とし、その入力信号を整流平滑する振幅抽出部と、
この振幅抽出部の出力と前記閾値電圧とを比較するコンパレータと、
このコンパレータの出力を入力とし、アラーム信号を発出するアラーム発出回路と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の光伝送路監視装置。
【請求項３】
前記振幅抽出部は、
前記光−電気変換器の出力を入力とし、その入力の直流成分を除去した電圧を出力する直流カット回路部と、
この直流カット回路部の出力を入力とし、その正電圧成分のみを出力する整流回路部と、
この整流回路部の出力を入力とし、その入力を平滑した電圧を前記コンパレータへ出力する平滑回路部と
を備えたことを特徴とする請求項２記載の光伝送路監視装置。
【請求項４】
前記振幅抽出部の出力と前記閾値より大きい上限閾値電圧とを比較する上限コンパレータを設け、前記振幅抽出部の出力が上限閾値電圧を上回った場合に、前記アラーム発出回路が前記上限コンパレータの出力によりアラームを発出することを特徴とする請求項２または３記載の光伝送路監視装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送路監視装置において、光信号のハイレベルとローレベルを十分判断できる波形伝送が行われているかの監視が行える光伝送路監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバを用いた光伝送路の品質監視には、（１）試験パターンを用いて受信側でエラー検出器によりビットデータのエラーを監視する方法や、（２）受信側でアイパターン（受信波形をクロックパルスで同期を取りオシロスコープ等にモニタし描出した波形）を監視する方法なども挙げられる。しかしながら、これらの監視方法では、例えば（１）の方法では伝送路を敷設した時に、あるいは試験のため信号伝送を一旦停止させた時に、試験パターンを用いて測定する必要があるし、（２）の方法ではアイパターンをモニタするためのオシロスコープ機器等が必要なため装置規模が大きくなってしまう。
【０００３】
このため一般的に常時監視においては受信端で光レベルをモニタし、その光レベル低下を検出し監視する方法が用いられている。このような監視方法は、例えば下記特許文献１、２に示されている。
【０００４】
受信端で受光レベル低下を検出する例を、図５を用いて説明する。図５において、光伝送路１０は光信号を伝送する。光−電気変換器２０は光伝送路１０から光信号が入力される。平滑回路部３０は、光−電気変換器２０の出力を入力とする。コンパレータ４０は平滑回路部３０の出力を一方の入力とし、閾値電圧５０の出力を他方の入力とする。アラーム発出回路６０はコンパレータ４０からの出力を入力する。
【０００５】
電圧出力波形Ａは、光信号での２進数のデータ「１０１」が光−電気変換器２０によって電圧に変換された出力を、光−電気変換器２０と平滑回路部３０の間に位置する地点
Ｖinでモニタした例である。電圧出力波形Ｘは、平滑回路部３０の出力を平滑回路部３０とコンパレータ４０の間に位置する地点Ｖ３でモニタした例である。電圧出力波形ＹとＺは地点Ｖ３での電圧と閾値電圧５０の出力を比較した図である。
【０００６】
このような装置の動作を以下に説明する。光信号が光ファイバ伝送路１０から光−電気変換器２０に入力されると、その入力に応じた電圧が出力される（例えば電圧出力波形Ａ）。この電圧を平滑回路部３０が平滑し、電圧出力の平均値付近のレベル（例えば電圧出力波形Ｘ）を出力する。コンパレータ４０はこの平滑回路部３０からの出力を一方の入力、また、閾値電圧５０の出力を他方の入力とし、それら電圧を比較し、もし平滑回路部３０からの電圧レベルが、閾値電圧５０からの電圧レベル以上だった場合（例えば電圧出力波形Ｙ）にネゲート信号を出力し、逆に平滑回路部３０からの電圧レベルが、閾値電圧５０からの電圧レベルを下回った場合（例えば電圧出力波形Ｚ）にはアサート信号を出力する。アラーム発出回路６０は、コンパレータ４０からアサート信号が入力された場合にアラーム信号を発出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２６６１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２９６１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような装置だけでは、光信号の平均レベルを閾値と比較するという構成であるので、通常使用状態においての光信号のハイレベルとローレベルのレベル差、つまり振幅、を測定することは出来ない。特に伝送される光信号が高速になると、光ファイバ伝送路特有のモード分散や波長分散などの影響で、信号のハイレベルとローレベルの値が判断できなくなるような歪んだ波形となりやすい。この場合光信号の平均レベルは変わらないので、従来のように光信号の平均レベルだけで監視するのは不十分で、光信号のハイレベルとローレベルを十分判断できる波形が伝送されているか否かを監視することも必要である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、光信号のハイレベルとローレベルを十分判断できる波形伝送が行われているかの監視が行える光伝送路監視装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
光ファイバを介して送信された光信号を電気信号に変換し出力する光−電気変換器と、
この光−電気変換器の出力を入力とし、その入力を整流平滑し、この整流平滑された結果が閾値電圧を下回った場合にアラーム信号を発出する振幅監視部と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、
前記振幅監視部は、
前記光−電気変換器の出力を入力とし、その入力信号を整流平滑する振幅抽出部と、
この振幅抽出部の出力と前記閾値電圧とを比較するコンパレータと、
このコンパレータの出力を入力とし、アラーム信号を発生するアラーム発出回路と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明であって、
前記振幅抽出部は、
前記光−電気変換器の出力を入力とし、その入力の直流成分を除去した電圧を出力する直流カット回路部と、
この直流カット回路部の出力を入力とし、その正電圧成分のみを出力する整流回路部と、
この整流回路部の出力を入力とし、その入力を平滑した電圧を前記コンパレータへ出力する平滑回路部と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明であって、
前記振幅抽出部の出力と、前記閾値より大きい上限閾値電圧とを比較する上限コンパレータを設け、前記振幅抽出部の出力が上限閾値電圧を上回った場合に、前記アラーム発出回路が前記上限コンパレータの出力によりアラームを発出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光−電気変換器によって光信号を電圧信号に変換し、振幅抽出部によってその電圧信号を整流平滑し、閾値電圧との比較を行い、閾値電圧を下回るときアラームを発出することにより、光信号のハイレベルとローレベルを十分判断できる波形伝送が行われているかの監視を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示した振幅抽出回路部４の実施例を示した構成図である。
【図３】図２に示した直流カット回路部４１、整流回路部４２、平滑回路部４３の具体的構成を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示した構成図である。
【図５】従来の光伝送路監視装置の実施例を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
【００１４】
図１において、光ファイバ等の光伝送路１は、光信号を伝送する。光−電気変換器２は光伝送路１から光信号を入力し電圧に変換し出力する。振幅監視部３はこの光−電気変換器２の出力を入力とする。この振幅監視部３は、振幅抽出回路部４とコンパレータ５とアラーム発出回路６を含み以下の構成である。まず振幅抽出回路部４が光−電気変換器２の出力を入力とする。コンパレータ５は振幅抽出回路部４の出力を一方の入力とし、また閾値電圧７を他方の入力とする。アラーム発出回路６はコンパレータ５の出力を入力とする。
【００１５】
次に図２は振幅抽出回路部４の一実施例を示した構成図である。
図２において、直流カット回路部４１は、光−電気変換器２の出力が入力される。整流回路部４２は、直流カット回路部４１の出力が入力される。平滑回路部４３は、整流回路部４２の出力が入力され、コンパレータ５の一方の入力端子に出力する。
電圧出力波形Ａは、光信号での２進数のデータ「１０１」が光−電気変換器２によって電圧に変換された出力を光−電気変換器２と直流カット回路部４１の間に位置する地点Ｖinでモニタした例である。電圧出力波形Ｂは、直流カット回路部４１の出力を直流カット回路部４１と整流回路部４２の間に位置する地点Ｖ１にてモニタした例である。電圧出力波形Ｃは、整流回路部４２の出力を整流回路部４２と平滑回路部４３の間に位置する地点Ｖ２にてモニタした例である。電圧出力波形Ｄは、平滑回路部４３の出力を出力直後に位置する地点Ｖoutでモニタした例である。電圧出力波形ＥおよびＦは電圧出力波形Ｄと閾値電圧７の出力との比較を示した図である。
【００１６】
次に図３は振幅抽出回路部４の具体例である。
図３において、直流カット回路部４１は例えば直流カットコンデンサＣ１を使用する。整流回路部４２は例えばダイオードＤを使用する。平滑回路部４３は例えば平滑コンデンサＣ２を使用する。
【００１７】
このような装置の動作を以下に説明する。光ファイバ等を用いた光伝送路１から光信号が光−電気変換器２に入力される。光−電気変換器２は入力された光信号の強度に応じた電圧信号を出力する。光信号での２進数のデータ「１０１」であれば、電圧出力波形Ａのような波形となる。この出力を入力とする直流カット回路部４１は入力の直流成分をカットして出力する。光信号伝送で用いられる信号は、ＤＣバランスにすぐれた信号に変換（例えば８Ｂ１０Ｂ変換）されているものがほとんどで、光信号にて「１」値（ハイレベル）と「０」値（ローレベル）が伝送される確率は同一である。かつ、ハイレベルまたはローレベルが連続するクロック数もたとえば８Ｂ１０Ｂ変換では３クロック以下と、限定されている。そのため、直流カット回路部４１の出力は、光−電気変換器２の出力のハイレベルとローレベルの中間レベルつまり平均値分をオフセットした電圧信号を出力する（例えば電圧出力波形Ｂ）。この出力を入力とする整流回路部４２は信号を整流し、正電圧部のみを抽出し出力する（電圧出力波形Ｃ）。この出力を入力とする平滑回路部４３は、信号の脈動分を低減し出力する（電圧出力波形Ｄ）。この出力をコンパレータ５の一方の入力へ、また閾値電圧７の出力をコンパレータ５の他方の入力へ出力する。平滑回路部４３の出力値が閾値電圧７の出力値以上の場合（電圧出力波形Ｅ）にはコンパレータ５からの出力はネゲート信号のままで、光信号のハイレベルとローレベルの振幅が十分取れていると判断する。逆に、平滑回路部４３の出力値が閾値電圧７の出力値を下回った場合（電圧出力波形Ｆ）にはコンパレータ５からアラーム発出回路６にアサート信号が入力され、アラーム信号を発出し、光信号のハイレベルとローレベルの振幅が十分取れていないと判断される。
【００１８】
したがって本発明によれば、光−電気変換器２によって光信号を電圧信号に変換し、振幅抽出回路部４によって、結果的に振幅に相当する電圧を抽出し、抽出した電圧と閾値電圧７との比較を行い、振幅に相当する電圧が閾値電圧７を下回るときアラームを発出することにより、光信号のハイレベルとローレベルの信号判別が十分取れる波形伝送か否かの監視を行うことができる。
【００１９】
次に、第２の実施例を図４に示し説明する。ここで図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。図４において、上限コンパレータ５１はコンパレータ５の代わりに設けられ、振幅抽出回路部４の出力を一方の入力とし、同様に下限コンパレータ５２はコンパレータ５の代わりに設けられ、振幅抽出回路部４の出力を一方の入力とする。上下限アラーム発出回路６１はアラーム発出回路６の代わりに設けられ、上限コンパレータ５１の出力と下限コンパレータ５２の出力を入力とする。閾値電圧発生部７１は、複数組の上限閾値電圧、下限閾値電圧を選択し、それぞれ上限コンパレータ５１、下限コンパレータ５２の他方の入力に出力する。電圧出力波形Ｇは、振幅抽出回路部４の出力を振幅抽出回路部４直後に位置する地点Ｖoutでモニタした例である。
【００２０】
このような装置の動作を以下に説明する。上限コンパレータ５１および下限コンパレータ５２はそれぞれ振幅抽出回路部４の出力を一方の入力とする。閾値電圧発生部７１は、光信号が光−電気変換器２によって変換された出力電圧が正常信号として許容される振幅の上限閾値電圧と下限閾値電圧を発生し、それぞれ上限コンパレータ５１、下限コンパレータ５２へ出力する。上限コンパレータ５１は振幅抽出回路部４の出力と上限閾値電圧とを比較し、振幅抽出回路部４の電圧が上限閾値電圧を上回った場合にアサート信号を出力する。一方、下限コンパレータ５２は振幅抽出回路部４の出力と下限閾値電圧とを比較し振幅抽出回路部４の電圧が下限閾値電圧を下回った場合にアサート信号を出力する。上下限アラーム発出回路６１は、上限コンパレータ５１の出力もしくは下限コンパレータ５２の出力がアサートされた場合にアラーム信号を発出し、振幅抽出回路部４の出力が許容振幅範囲外であることを判断する。
【００２１】
通信では、光モジュール同士の送受信レベルの仕様を定めていて、例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）では、「１」値（ハイレベル）と「０」値（ローレベル）の平均パワーと消光比で送信器の光出力や受信器の受光感度を規定したり、１０ギガビットイーサネット（登録商標）では、「０」値と「１」値の光レベルの差分で規定（ＯＭＡと呼ばれている）されているように、送信・受信の光レベル振幅の範囲が決められている。したがって、各々の規格レベルの閾値を閾値電圧発生部７１が複数組用意し、光ファイバ断線や、受信モジュール側のＯＭＡ規格範囲外検出の判定などにも応用することができる。
【００２２】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、直流カット回路部４１を設ける構成を示したが、光−電気変換器２の出力が、直流カットされていれば、直流カット回路部４１を設けない構成でも良い。
また、整流回路４２は半波整流を行う構成を示したが、全波整流を行う構成でも良い。
【符号の説明】
【００２３】
１  光伝送路
２  光−電気変換器
３  振幅監視部
４  振幅抽出回路部
５  コンパレータ
６  アラーム発出回路
７  閾値電圧
４１  直流カット回路部
４２  整流回路部
４３  平滑回路部  
５１  上限コンパレータ
５２  下限コンパレータ
６１  上下限アラーム発出回路
７１  閾値電圧発生部
１０  光伝送路
２０  光−電気変換器
３０  平滑回路部
４０  コンパレータ
５０  閾値電圧
６０  アラーム発出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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