(57)【要約】【課題】各ポートに対する監視の精度を維持しつつ、監視迄の待ち時間を短縮することである。【解決手段】ＯＣＭ１０は、光信号を入力する複数のＳＷポートＰ１〜ＰＮを切り替えて監視する。ＯＣＭ１０は、ＰＤ１２と制御回路１５と演算回路１７とを有する。ＰＤ１２は、上記監視の対象となるＳＷポートＰ１〜ＰＮ毎に、所定の光波長間隔で光パワーレベルを検出する。制御回路１５は、ＰＤ１２により検出された光パワーレベルの変化の有無に応じて、該光パワーレベルから推定される波形を用いた演算処理を実行するか否かを、上記ＳＷポートＰ１〜ＰＮ毎に決定する。演算回路１７は、制御回路１５により上記演算処理の実行が決定された場合、上記波形を用いて、上記演算処理を実行する。【選択図】図１
2014209691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を入力する複数のポートを切り替えて監視するポート監視装置であって、
前記監視の対象となるポート毎に、所定の光波長間隔で光パワーレベルを検出する検出部と、
前記検出部により検出された光パワーレベルの変化の有無に応じて、該光パワーレベルから推定される波形を用いた演算処理を実行するか否かを、前記ポート毎に決定する決定部と、
前記決定部により前記演算処理の実行が決定された場合、前記波形を用いて、前記演算処理を実行する演算部と
を有することを特徴とするポート監視装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記検出部により検出された光パワーレベルの変化量が所定の閾値を超えた場合に、前記演算処理の実行を決定することを特徴とする請求項１に記載のポート監視装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記決定部により前記演算処理の実行が決定された場合、前記波形の中心波長、または、前記波形から得られる光パワーを算出することを特徴とする請求項１に記載のポート監視装置。
【請求項４】
前記決定部は、前記ポートにおける光信号の伝送速度に応じて、前記閾値を変更することを特徴とする請求項２に記載のポート監視装置。
【請求項５】
光信号を入力する複数のポートを切り替えて監視するポート監視装置が、
前記監視の対象となるポート毎に、所定の光波長間隔で光パワーレベルを検出し、
検出された光パワーレベルの変化の有無に応じて、該光パワーレベルから推定される波形を用いた演算処理を実行するか否かを、前記ポート毎に決定し、
前記演算処理の実行が決定された場合、前記波形を用いて、前記演算処理を実行する
ことを特徴とするポート監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポート監視装置、及びポート監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光伝送システムは、ネットワークの複雑化に伴い、光信号の送信元に拘らず、任意の波長で任意の経路に光信号を送信することのできる機能（ＣＤＣ：Color-less  Direction-less  Contention-less機能）の実現が求められている。光伝送システムは、かかる機能を実現する際、安定した伝送品質を確保するため、ＯＣＭ（Optical  Channel  Monitor）を用いて、全ての経路のパフォーマンス（例えば、光パワーレベル、波長数、波長状態等）を監視する。従来の光伝送システムは、監視に際し、各経路毎に異なる複数のＯＣＭを搭載していた。しかしながら、監視対象の経路が増加するに連れて、全ての経路にＯＣＭを搭載することは、コストが増加するため、困難となる。そこで、最近では、１つのＯＣＭが、光スイッチによりポートを順次切り替えて、複数の経路を監視する技術が利用されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０５２２２号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＯＣＭは、ＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplexing）における各種信号の有無を監視し、中心波長、光パワーレベル等を演算することから、全ての使用波長帯域（チャネル）を対象として演算を完了するには、通常、２５０ｍｓ程度の時間を要する。このため、上述した監視対象の経路（ポート）数の増加に伴い、各ポートにおける監視開始迄の待ち時間（モニタポーリング時間）が長くなる。従って、この待ち時間の間に、何らかのイベント（例えば、波長数の変化、経路の切替え、信号断等）が発生した場合でも、ＯＣＭは、該イベントを直ちに検出することはできない。その結果、次の制御処理に移行する迄に時間が掛かってしまい、場合によっては、光信号の伝送品質の劣化を招いてしまうことがある。
【０００５】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、各ポートに対する監視の精度を維持しつつ、監視迄の待ち時間を短縮することのできるポート監視装置、及びポート監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示するポート監視装置は、一つの態様において、光信号を入力する複数のポートを切り替えて監視する。前記ポート監視装置は、検出部と決定部と演算部とを有する。前記検出部は、前記監視の対象となるポート毎に、所定の光波長間隔で光パワーレベルを検出する。前記決定部は、前記検出部により検出された光パワーレベルの変化の有無に応じて、該光パワーレベルから推定される波形を用いた演算処理を実行するか否かを、前記ポート毎に決定する。前記演算部は、前記決定部により前記演算処理の実行が決定された場合、前記波形を用いて、前記演算処理を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示するポート監視装置の一つの態様によれば、各ポートに対する監視の精度を維持しつつ、監視迄の待ち時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ＯＣＭの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、ＯＣＭの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、起動時及び光パワーレベル変化時におけるモニタ方法を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、通常運用時におけるモニタ方法を説明するための図である。
【図４】図４は、通常運用時及び光パワーレベル変化時におけるモニタポーリング時間を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、光パワーレベルに変化の無い場合における各波長での光パワーレベルを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、中心波長に変化が生じた場合における各波長での光パワーレベルを示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、光パワーに変化が生じた場合における各波長での光パワーレベルを示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、長波長側への中心波長の変化時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、短波長側への中心波長の変化時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、長波長側への中心波長の変化時における光波形の変化を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、短波長側への中心波長の変化時における光波形の変化を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、光パワーの増加時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、光パワーの減少時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、光パワーの増加時における光波形の変化を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、光パワーの減少時における光波形の変化を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、中心波長が長波長側へ０．０１ｎｍ変化した場合における光波形の変化を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、光パワーレベルが−５０ｄＢｍ以上の領域における光波形の変化を示す部分拡大図である。
【図１１】図１１は、中心波長の変化前後における光パワーレベル測定値の差分を波長間隔０．１ｎｍ毎に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本願の開示するポート監視装置、及びポート監視方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示するポート監視装置、及びポート監視方法が限定されるものではない。
【００１０】
まず、本願の開示する一実施例に係るＯＣＭの構成を説明する。図１は、ＯＣＭ１０の構成を示すブロック図である。図１に示す様に、ＯＣＭ１０は、ＴＢＰＦ（Tunable  Band  Pass  Filter）１１とＰＤ（Photo  Diode）１２とフィルタ駆動回路１３とＡＤ（Analog  to  Digital）変換回路１４と制御回路１５とメモリ１６と演算回路１７とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、図１の矢印の内、太線矢印は光信号を表し、細線矢印は電気信号を表す。
【００１１】
ＯＣＭ１０は、ＴＢＰＦ１１の中心波長を可変制御することで、ＴＢＰＦ１１を通過する波長を連続的に変化させ、その光パワーレベルを、ＰＤ１２により、一定波長毎に測定する。また、ＯＣＭ１０は、装置の起動時に、光パワーレベルの測定値を波長情報と共にメモリ１６に格納させる。ＯＣＭ１０は、装置の起動時や、光パワーレベルの変化検出時には、演算回路１７によるファーム演算を行うが、それ以外の時には、光パワーレベルの測定値の比較のみを行う。
【００１２】
ＴＢＰＦ１１は、熱制御やフィルタ回転角の制御により、狭帯域フィルタの透過波長をスイープするフィルタであり、入力されたＷＤＭの全波長の光信号の内、一部の波長の光信号を、ＰＤ１２に出力する。ＰＤ１２は、ＴＢＰＦ１１から入力された光信号を電流に変換し、電気信号としてＡＤ変換回路１４に出力する。フィルタ駆動回路１３は、ＴＢＰＦ１１における可変要素を制御する。フィルタ駆動回路１３は、例えば、ＴＢＰＦ１１に対する制御が熱制御である場合には、ヒータ駆動回路であり、例えば、回転角制御である場合には、モータ駆動回路である。ＡＤ変換回路１４は、ＰＤ１２から入力された電気信号（アナログ信号）を、演算回路１７で使用可能なデジタル信号に変換する。
【００１３】
制御回路１５は、ＡＤ変換回路１４から入力された値をメモリ１６に格納させると共に、メモリ１６から読み出す。また、制御回路１５は、演算回路１７との間で入出力される各データの比較、あるいは、フィルタ駆動回路１３の制御を行う。メモリ１６は、ＩＴＵ−Ｔ（International  Telecommunication  Union-Telecommunication）の波長情報、切替え制御対象の入力ポート数（後述のＳＷポート数）、各波長における光パワーレベルの測定値等を格納する。演算回路１７は、各波長における光パワーレベルの測定値を基に、光信号の波形推定、中心波長λｎの算出、あるいは、光パワーレベルの算出を行う。
【００１４】
ＳＷ（SWitch）制御回路２０は、１×Ｎスイッチ３０が、入力ポートとしてのＳＷポートＰ１〜ＰＮ（Ｎは２以上の整数）を切り替えるための電流駆動を行う。なお、ＳＷ制御回路２０は、ＯＣＭ１０とは別体として図示しているが、ＯＣＭ１０が内蔵するものとしてもよい。
【００１５】
１×Ｎスイッチ３０は、Ｎ個のＳＷポートＰ１〜ＰＮと、１つの出力ポートとを有する光スイッチである。
【００１６】
次に、動作を説明する。図２は、ＯＣＭ１０の動作を説明するためのフローチャートである。Ｓ１では、制御回路１５は、各波長に対するチャネルの割り当て方を示すＩＴＵ−Ｔの波長情報と、ＳＷポート数Ｎの最大値Ｎｍａｘ（例えば、４）とをメモリ１６から取得する。Ｓ２では、制御回路１５は、ＳＷポート番号の初期値として、Ｎ＝１を設定する。
【００１７】
Ｓ３では、１×Ｎスイッチ３０は、ＳＷポートＰＮへ光スイッチを切り替える。Ｓ４では、ＰＤ１２は、ＳＷポートＰＮを対象として、所定の波長間隔（例えば、２ｎｍ程度）毎に光パワーレベルを測定する。
【００１８】
Ｓ５では、制御回路１５は、現時点がＯＣＭ１０の装置起動時であるか否かを判定する。該判定の結果、装置起動時である場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）には、演算回路１７は、Ｓ４における光パワーレベルの測定結果（生データ）から、各チャネルでの波形を推定する（Ｓ６）。Ｓ７では、演算回路１７は、Ｓ６にて推定された波形を基に、各チャネルにおける中心波長λｎと光パワーとを算出する。Ｓ８では、制御回路１５は、Ｓ４における光パワーレベルの測定値（生データ）と、Ｓ６及びＳ７における算出結果（演算値）とを、メモリ１６に格納させる。
【００１９】
Ｓ９では、演算回路１７は、Ｓ８でメモリ１６に格納された波長演算値から、ＩＴＵ−Ｔ波長を減算することで、ＩＴＵ−Ｔ波長からの演算波長のずれ量を算出する。Ｓ１０では、制御回路１５は、ＳＷポート番号Ｎに１を加算する。該加算の結果、ＳＷポート番号Ｎが、その最大値Ｎｍａｘ＋１となった場合には、制御回路１５は、ＳＷポート番号Ｎに再びＮ＝１を設定する（Ｓ１１）。なお、Ｎ＝Ｎｍａｘ＋１でない場合には、Ｓ１１の処理は省略される。
【００２０】
Ｓ１１の処理終了後は、Ｓ３に戻り、Ｓ３以降の処理が再び実行される。
【００２１】
上記Ｓ５における判定の結果、装置起動時でない場合（Ｓ５；Ｎｏ）には、演算回路１７は、Ｓ４における光パワーレベルの今回の測定値（生データ）と、既にメモリ１６に格納されている前回の測定値（生データの格納値）とのずれ量を算出する（Ｓ１２）。該算出の結果、ずれ量が有る場合には、制御回路１５は、各波長の光パワーレベルに変化が生じたものと判定し（Ｓ１３；Ｙｅｓ）、上述したＳ６以降の処理を継続して実行する。一方、上記算出の結果、ずれ量が無い場合には、制御回路１５は、各波長の光パワーレベルに変化が生じていないものと判定し（Ｓ１３；Ｎｏ）、Ｓ６〜Ｓ９の一連の処理を省略して、上述したＳ１０以降の処理を実行する。
【００２２】
なお、Ｓ１３における、Ｓ６以降の処理を実行するか否かの判定基準は、各波長の光パワーレベルの変化の有無に限らず、該変化の量が所定の閾値に到達したか否かであってもよい。これにより、必ずしも調整する必要の無い微小な光パワーレベルの変化が発生した場合にまで、演算回路１７が中心波長λｎと光パワーとを算出する処理が実行されることが未然に回避される。その結果、より効率的なずれ量の算出が可能となる。
【００２３】
上述したＳ１〜Ｓ１３の処理の内、Ｓ６〜Ｓ９以外の処理は、所要時間の短いハードウェア制御（例えば、１０ｍｓ程度）であるのに対し、Ｓ６〜Ｓ９の処理は、所要時間の長いファーム演算（例えば、２００ｍｓ程度）により実行される。このため、ＯＣＭ１０が、Ｓ６〜Ｓ９の処理を実行する場合を、起動時と光パワーレベル測定値の変化発生時とに限定することで、ファームウェアによる処理は大幅に減少する。その結果、モニタポーリング時間の短縮が可能となる。
【００２４】
図３Ａは、起動時及び光パワーレベル変化時におけるモニタリング方法を説明するための図である。図３Ａに示す様に、ＯＣＭ１０は、従来と同様の方法によりモニタリングを行う。すなわち、制御回路１５は、ＴＢＰＦ１１を光波長λの正方向にスイープして、所定の波長間隔毎に各波長の光パワーレベル（生データとしてのパワー成分）を読み取り、その値をメモリ１６に格納させる。該読取り値は、後述する通常運用時に取得された光パワーレベルの値が、初期値または前回の読取り値から変化したか否かを判定するために使用される。一方、演算回路１７は、光パワーレベルの読取り値を基に、図３Ａの波形を推定し、その波形の中心波長λｎと光パワー（パワー成分の積分値の演算結果）とを算出する。算出された値も、上記光パワーレベルの読取り値と併せて、メモリ１６に格納される。該算出された値は、中心波長λｎの変動量の算出、及び光パワーの変動量の算出に使用される。
【００２５】
図３Ｂは、通常運用時におけるモニタリング方法を説明するための図である。図３Ｂに示す様に、ＯＣＭ１０は、従来とは異なる方法によりモニタリングを行う。すなわち、制御回路１５は、ＴＢＰＦ１１を光波長λの正方向にスイープして、所定の波長間隔毎に各波長の光パワーレベル（生データとしてのパワー成分）を読み取り、その値をメモリ１６に格納させる。該読取り値は、該読取り値が、前述した起動時に取得された光パワーレベルの値（生データ）から変化したか否かを判定するために使用される。しかしながら、通常運用時には、演算回路１７による演算処理は実行されないため、総モニタリング時間の大部分を占める演算時間が“０”となる。これにより、モニタリング対象のＳＷポート数が増加しても、各ポートにおけるモニタポーリング時間の短縮が可能となる。
【００２６】
次に、ＳＷポート数が４ポートである場合を例に採り、本実施例におけるモニタポーリング時間について説明する。図４は、通常運用時及び光パワーレベル変化時におけるモニタポーリング時間を示す図である。図４では、Ｎ＝４の場合を例示するが、Ｎは２以上の整数であればよい。図４では、１ポート当たりのハードウェアによるモニタリング時間を“２０ｍｓ”とし、演算処理を含む総モニタリング時間を“２５０ｍｓ”とする。この場合、ＯＣＭ１０は、起動時の光パワーレベルに変化の無い場合には、ハードウェアによるモニタリングのみを行うため、図４に示す様に、４ポート分のモニタポーリング時間を合計しても８０ｍｓ（＝２０ｍｓ×４）となる。これに対して、起動時の光パワーレベルから変化が発生したポート（例えば、ポートＰ２）が有る場合には、ＯＣＭ１０は、該ポートを対象として、引き続き演算処理を実行する。例えば、演算処理が“２３０ｍｓ”を要する場合、４ポート分のモニタポーリング時間は、計３１０ｍｓ（＝２０ｍｓ×３＋２０ｍｓ＋２３０ｍｓ）となる。
【００２７】
更にポート数が多く、ＯＣＭ１０が１６ポートをモニタリングする場合、演算処理を省略しない従来の方法では、全ポートに対するモニタリングが完了するまでに４秒程度掛かる。これに対して、演算処理を省略する本実施例に係る方法では、３２０ｍｓ程度しか掛からないため、モニタポーリング時間の大幅な短縮が可能となる。
【００２８】
図５Ａは、光パワーレベルに変化の無い場合における各波長での光パワーレベルを示す図である。図５Ａに示す様に、黒点に示す光パワーレベルの各測定値は、初期値または前回の測定値と同一の値である。
【００２９】
図５Ｂは、中心波長λｎに変化が生じた場合における各波長での光パワーレベルを示す図である。図５Ｂに示す様に、中心波長λｎが中心波長λｎ’に変化した場合、該変化に起因して、白点に示す光パワーレベルの各測定値は、黒点に示す各測定値に変化する。ＯＣＭ１０の制御回路１５は、光パワーレベルが増加する波長と光パワーレベルが減少する波長とが併存していることから、中心波長λｎが変化したことを推定する。
【００３０】
図５Ｃは、光パワーに変化が生じた場合における各波長での光パワーレベルを示す図である。図５Ｃに示す様に、光パワーが変化（減少）した場合、該変化に起因して、白点に示す光パワーレベルの各測定値は、黒点に示す各測定値に変化する。ＯＣＭ１０の制御回路１５は、何れの波長においても光パワーレベルが減少または増加していることから、光パワーが変化したことを推定する。
【００３１】
上述した様に、ＯＣＭ１０が光パワーレベルを読み取る波長は毎回同じ波長である。このため、ＯＣＭ１０は、各波長における光パワーレベル値の比較、あるいは、ピークを示す波長における光パワーレベル値の比較により、波長シフトの有無やパワー変化の有無を精度良く予測することができる。換言すれば、ＯＣＭ１０は、各波長における光パワーレベル測定値の変化の仕方により、波形の変化が、中心波長λｎの変化と光パワーの変化との内、何れの変化に起因するものであるかを高精度に予測することができる。ＯＣＭ１０は、波長シフトやパワー変化が有ったと予測した場合、装置の起動時と同様に、演算処理までを行うことで、中心波長λｎの正確な変動量や光パワーの正確な変動量を把握する様に動作する。
【００３２】
図６Ａは、長波長側への中心波長λｎの変化時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。図６Ａに示す様に、光パワーレベルの測定値の増減は、波長に応じて異なるが、１５４８．５ｎｍ以下では減少し、１５４８．６ｎｍ以上では増加する傾向を示す。同様に、図６Ｂは、短波長側への中心波長λｎの変化時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。図６Ｂに示す様に、光パワーレベルの測定値の増減は、波長に応じて異なり、１５４８．４ｎｍ以下では増加し、１５４８．５ｎｍ以上では減少する傾向を示す。
【００３３】
図７Ａは、長波長側への中心波長λｎの変化時における光波形の変化を示す図である。図７Ａは、図６Ａに対応し、中心波長λｎが長波長方向に約０．１ｎｍシフトした場合における４０ＧのＤＰＳＫ（Differential  Phase  Shift  Keying）波形データの実測値を示す。図７Ａの破線は、初期波形（中心波長λｎが変化する前の波形）を示し、実線は、中心波長λｎが変化した後の波形を示す。同様に、図７Ｂは、短波長側への中心波長λｎの変化時における光波形の変化を示す図である。図７Ｂは、図６Ｂに対応し、中心波長λｎが短波長方向に約０．１ｎｍシフトした場合における４０ＧのＤＰＳＫ波形データの実測値を示す。図７Ｂの破線は、初期波形（中心波長λｎが変化する前の波形）を示し、実線は、中心波長λｎが変化した後の波形を示す。
【００３４】
ＯＣＭ１０は、ＤＰＳＫ波形の中心付近における各光パワーレベルの測定値がどの様に増減したかを確認することで、中心波長λｎの変化の要因である波長シフトの有無を検出することができる。このとき、ＯＣＭ１０は、高精度な予測を行う観点から、光パワーレベルの測定値がピーク値である約−４０ｄＢｍから２０ｄＢ程度低下する波長の範囲に絞って増減を確認する。かかる波長の範囲は、図６Ａ及び図６Ｂにおける波長１５４８．２〜１５４８．８ｎｍの範囲（網掛け部分）に相当する。
【００３５】
図７Ａに示す様に、光パワーレベルがピーク値を示す波長（中心波長λｎ）は、従前の約１５４８．５ｎｍから約１５４８．６ｎｍに変化している。反対に、図７Ｂでは、光パワーレベルがピーク値を示す波長（中心波長λｎ）は、従前の約１５４８．５ｎｍから約１５４８．４ｎｍに変化している。何れの場合も、波長がシフトした側では、光パワーレベルが増加し、逆側では低下する。図７Ａ及び図７Ｂに示す例は、０．１ｎｍの波長シフトが起きた例であるが、この程度の波長シフトであっても、光パワーレベルに約４ｄＢ（図７Ａ参照）の変化が生じている。従って、光パワーレベルの通常のモニタリング精度が０．２ｄＢ程度であることに鑑みると、ＯＣＭ１０は、波長シフトの有無を十分に検出可能であることが判る。
【００３６】
図８Ａは、光パワーの増加時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。図８Ａに示す様に、光パワーレベルの測定値の増減は、波長の短長に拘らず、全て増加する傾向を示す。同様に、図８Ｂは、光パワーの減少時における光パワーレベル測定値の増減を示す図である。図８Ｂに示す様に、光パワーレベルの測定値の増減は、波長の短長に拘らず、全て減少する傾向を示す。
【００３７】
図９Ａは、光パワーの増加時における光波形の変化を示す図である。図９Ａは、図８Ａに対応し、光パワーレベルのピーク値が約５ｄＢ上昇した場合における４０ＧのＤＰＳＫ波形データの実測値を示す。図９Ａの破線は、初期波形（光パワーが増加する前の波形）を示し、実線は、光パワーが増加した後の波形を示す。同様に、図９Ｂは、光パワーの減少時における光波形の変化を示す図である。図９Ｂは、図８Ｂに対応し、光パワーレベルのピーク値が約５ｄＢ下降した場合における４０ＧのＤＰＳＫ波形データの実測値を示す。図９Ｂの破線は、初期波形（光パワーが減少する前の波形）を示し、実線は、光パワーが減少した後の波形を示す。
【００３８】
ＯＣＭ１０は、ＤＰＳＫ波形の中心付近における各光パワーレベルの測定値が一律に増加または減少することを確認することで、光パワーの変化の有無を検出することができる。このとき、ＯＣＭ１０は、高精度な予測を行う観点から、光パワーレベルの測定値がピーク値である約−４０ｄＢｍから２０ｄＢ程度低下する波長の範囲に絞って増減を確認する。かかる波長の範囲は、図８Ａ及び図８Ｂにおける波長１５４８．２〜１５４８．８ｎｍの範囲（網掛け部分）に相当する。
【００３９】
図９Ａでは、中心波長λｎの変化は生じていないが、光パワーレベルのピーク値が、従前の約−４０ｄＢｍから約−３５ｄＢｍに増加している。反対に、図９Ｂでは、中心波長λｎの変化は生じていないが、光パワーレベルのピーク値が、従前の約−４０ｄＢｍから約−４５ｄＢｍに減少している。何れの場合も、ピーク値に限らず、全波長１５４８．０〜１５４９．０ｎｍを通して、光パワーレベルが増加または減少している。図９Ａ及び図９Ｂに示す例は、５ｄＢの変化が生じた例であるが、光パワーレベルの通常のモニタリング精度が０．２ｄＢ程度であることに鑑みると、ＯＣＭ１０は、光パワー変化の有無を十分に検出可能であることが判る。
【００４０】
ＯＣＭ１０は、各波長での光パワーレベルの測定値の変化をモニタリングすることで、中心波長λｎの変動量が０．０１ｎｍ程度であっても、中心波長λｎの変化を検出することができる。以下、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１を参照しながら、本実施例に係るＯＣＭ１０が、０．０１ｎｍ程度の波長のずれを検出可能であることを検証する。
【００４１】
図１０Ａは、中心波長λｎが長波長側へ０．０１ｎｍ変化した場合における光波形の変化を示す図である。また、図１０Ｂは、光パワーレベルが−５０ｄＢｍ以上の領域Ｒにおける光波形の変化を示す部分拡大図である。図１０Ａ及び図１０Ｂでは、オリジナルの４０Ｇ  ＤＰＳＫ波形（初期波形）を破線で示し、該波形を０．０１ｎｍ分右側（長波長側）にずらした波形を実線で示す。ＯＣＭ１０が、ＴＢＰＦ１１により、１５４７．０〜１５５０．０ｎｍの波長をスイープする際、光パワーレベルの測定が行われる波長の間隔は、一定（０．１ｎｍ）である。図１１は、中心波長λｎの変化前後における光パワーレベル測定値の差分を波長間隔０．１ｎｍ毎に示す図である。図１１に示す様に、中心波長λｎが０．０１ｎｍ変化しただけであっても、該波長の変化が、中心波長λｎ（約１５４８．５ｎｍ）から０．１ｎｍ離れた波長（約１５４８．４ｎｍ、及び約１５４８．６ｎｍ）において、約０．３ｄＢの光パワーレベルの差分となって現れている。更に、中心波長λｎが０．０１ｎｍ変化しただけであっても、該波長の変化が、中心波長λｎ（約１５４８．５ｎｍ）から０．２ｎｍ離れた波長（約１５４８．３ｎｍ、及び約１５４８．７ｎｍ）において、０．５ｄＢ以上の光パワーレベルの差分となって現れている。上記光パワーレベルの差分は、本実施例に係るＯＣＭ１０がレベル差として十分に検出可能な量である。
【００４２】
これらのことから、演算処理を行うこと無く光パワーレベルの測定値のモニタリングを行う本実施例のポート監視方法が、中心波長λｎの変化の有無、あるいは、光パワーの変化の有無を推定する上で有効な手段であることが確認される。
【００４３】
以上説明した様に、ＯＣＭ１０は、光信号を入力する複数のＳＷポートＰ１〜ＰＮを切り替えて監視する。ＯＣＭ１０は、ＰＤ１２と制御回路１５と演算回路１７とを有する。ＰＤ１２は、上記監視の対象となるＳＷポートＰ１〜ＰＮ毎に、所定の光波長間隔で光パワーレベルを検出する。制御回路１５は、ＰＤ１２により検出された光パワーレベルの変化の有無に応じて、該光パワーレベルから推定される波形を用いた演算処理を実行するか否かを、上記ＳＷポートＰ１〜ＰＮ毎に決定する。演算回路１７は、制御回路１５により上記演算処理の実行が決定された場合、上記波形を用いて、上記演算処理を実行する。
【００４４】
ＯＣＭ１０において、制御回路１５は、ＰＤ１２により検出された光パワーレベルの変化量が所定の閾値を超えた場合に、上記演算処理の実行を決定するものとしてもよい。また、ＯＣＭ１０において、演算回路１７は、制御回路１５により上記演算処理の実行が決定された場合、上記波形の中心波長、または、上記波形から得られる光パワーを算出するものとしてもよい。
【００４５】
通常、ＯＣＭは、ＷＤＭの全チャネルをスイープして演算を完了する迄に２５０ｍｓ程度の時間を要する。このため、１つのＯＣＭが、多数のＳＷポートをモニタリングする場合、１つのＳＷポートをモニタリングする周期（モニタポーリング時間）は数秒程度となり、各ポートは、数秒に１回しかモニタリングされないこととなる。そこで、本実施例に係るＯＣＭ１０は、装置起動時に、演算の元となるハードウェア読取り値（生データ）を、初期値としてメモリ１６に格納しておき、通常のモニタリング時は、ハードウェア読取り値のみを用いて数値比較を行う。換言すれば、ＯＣＭ１０は、時間の掛かる波形推定や演算処理を省略して、上記モニタポーリング時間の短縮を図る。これにより、ＯＣＭ１０は、イベント（例えば、波長数の変化、経路の切替え、信号断、伝送路の異常等）を早期に検出して、次の装置制御に移行することができる。
【００４６】
そして、上記イベントの発生に伴い、ハードウェア読取り値に変化が見られた場合には、ＯＣＭ１０は、該当するＳＷポートに対してのみ、通常モードの詳細なモニタリング（例えば、ハードウェアのスキャン、ファームでの演算等）を実行する。これにより、ＯＣＭ１０は、イベントの発生したＳＷポートの中心波長λｎと、光パワーレベルとを得ることができる。その結果、ＯＣＭ１０は、１ポートのみをモニタリングする場合と比較しても、同等のモニタリング精度を維持することができる。
【００４７】
（変形例１）
ＯＣＭ１０の制御回路１５は、光パワーレベルの測定値の変化の有無を判定する際（図２のＳ１３）、該判定の基準となる閾値に対し、推定波形のビットレートに応じた重み付けを付与するものとしてもよい。すなわち、制御回路１５は、各ＳＷポートＰ１〜ＰＮにおける光信号の伝送速度（ビットレート）に応じて、適宜、上記閾値を変更するものとしてもよい。
【００４８】
例えば、光伝送システムでは、ビットレートの小さい１０ＧｂｐｓのＳＷポートと、ビットレートの大きい１００ＧｂｐｓのＳＷポートとが混在することがある。通常、ビットレートが小さい程、光波形は狭帯域となり、ビットレートが大きい程、光波形は広帯域となる。このため、ビットレートが小さい場合には、少しの中心波長λｎの変化であっても、光パワーレベルが過敏に大きく反応するのに対し、ビットレートが大きい場合には、中心波長λｎが多少変化しても、光パワーレベルの変化量はさほど大きい値とはならない。換言すれば、光パワーレベルの測定値に同一の変化量が観測された場合であっても、ビットレートによって、中心波長λｎの変化量は異なるものとなる。従って、制御回路１５が、ビットレートの大小に拘らず、常に同一の閾値を用いると、実際には中心波長λｎの変化が無視できる程小さい場合にまで、演算処理が実行されることとなり、非効率的である。反対に、実際には演算処理が必要な場合に、光パワーレベルの変化量が閾値を超えず、演算処理が実行されないといった事態も懸念される。
【００４９】
そこで、ＯＣＭ１０の制御回路１５は、起動時の演算処理により推定した波形から、ビットレートを推定する。制御回路１５は、該推定結果を基に、光パワーレベル測定値の変化の有無の判定に用いる閾値に重み付けを行う。例えば、上述した４０Ｇ  ＤＰＳＫ波形の場合、１０Ｇｂｐｓの波形は、ビットレートの高い１００Ｇｂｐｓの波形よりも狭帯域であるので、光パワーレベルの変化量が同一であったとしても、実際の中心波長λｎの変化量は小さい。従って、制御回路１５は、ビットレートが低い場合には、ビットレートが高い場合と比較して、大きい閾値を設定する重み付けを行う。一方、１００Ｇｂｐｓ等の高いビットレートでは、信号波形が広いため、中心波長λｎの変化が大きくても、光パワーレベルの変化量は、１０Ｇｂｐｓの場合と比較して小さくなる。従って、制御回路１５は、ビットレートが高い場合には、ビットレートが低い場合と比較して、小さい閾値を設定する重み付けを行う。これにより、制御回路１５は、ビットレートの相違に起因する、帯域幅に応じた光パワーレベルの変化量の相違を調整する。従って、ＯＣＭ１０は、各ＳＷポートＰ１〜ＰＮのビットレートに拘らず、各ＳＷポートＰ１〜ＰＮに対するモニタリングの精度を維持しつつ、各ＳＷポートＰ１〜ＰＮにおけるモニタリング迄の待ち時間を短縮（モニタリング時間を増加）することができる。
【００５０】
変形例１に係るＯＣＭ１０は、ＷＤＭの適用された光信号に、異なるビットレートの複数の信号が混在する場合に、特に有効である。
【００５１】
なお、上記実施例では、光パワーレベルの測定値の変化を契機として実行される演算処理は、波形の推定処理、中心波長λｎの算出処理、及び光パワーの算出処理とした。しかしながら、ＯＣＭ１０の演算回路１７は、必ずしも、これら全ての演算処理を実行しなくてもよく、上記各演算処理の内、少なくとも１つの処理を実行すればよい。
【００５２】
また、ＯＣＭ１０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、制御回路１５と演算回路１７、あるいは、ＡＤ変換回路１４と制御回路１５を、それぞれ１つの構成要素として統合してもよい。更に、１×Ｎスイッチ３０によるポート切替え機能をＯＣＭ１０にもたせてもよい。
【００５３】
反対に、制御回路１５に関し、フィルタ駆動回路１３を制御する部分と、光パワーレベルの測定値を比較する部分とに分散してもよい。また、演算回路１７に関し、光パワーレベルの波長毎の測定値から波形を推定する部分（波形推定演算）と、該推定波形から中心波長λｎを算出する部分（波長演算）と、該推定波形を積分して光パワーを算出する部分（パワー演算）とに分散してもよい。更に、各種データ（例えば、測定値、演算結果）の格納部としてのメモリ１６を、ＯＣＭ１０の外部装置や光伝送システムの外部装置として、ネットワークやケーブル経由で接続する様にしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＯＣＭ（Optical  Channel  Monitor）
１１  ＴＢＰＦ（Tunable  Band  Pass  Filter）
１２  ＰＤ（Photo  Diode）
１３  フィルタ駆動回路
１４  ＡＤ（Analog  to  Digital）変換回路
１５  制御回路
１６  メモリ
１７  演算回路
２０  ＳＷ（SWitch）制御回路
３０  １×Ｎスイッチ
Ｎ  ＳＷ（SWitch）ポート数
Ｎｍａｘ  ＳＷポート数の最大値
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・、ＰＮ  ＳＷ（SWitch）ポート
Ｒ  波形の拡大領域
ｔ  時間
λ  光波長
λｎ  中心波長
λｎ’  変化後の中心波長
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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