(57)【要約】【課題】光線路中の故障の存在及び故障位置の特定を容易また短期間で実行することが可能な故障位置特定装置及び故障位置特定方法を提供する。【解決手段】通信対象であるデータを第１波長の光信号で送信する伝送部２と、データを受信する受信部３とを接続する光線路４に接続され、光線路４中の故障位置を特定する故障位置特定装置１であって、データの反射光強度から光線路４中に異常が存在すると判定されると、第２波長の試験光を光線路４に送信するとともに試験光の反射光によって光線路４における複数の位置の試験光の損失量を測定し、光線路４中の故障位置を特定する処理部１６を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象であるデータを第１波長の光信号で送信する伝送部と、前記データを受信する受信部とを接続する光線路に接続され、前記光線路中の故障位置を特定する故障位置特定装置であって、
前記データの反射光強度から前記光線路中に異常が存在すると判定されると、第２波長の試験光を前記光線路に送信するとともに前記試験光の反射光によって前記光線路における複数の位置の試験光の損失量を測定し、前記光線路中の故障位置を特定する処理部を備えることを特徴とする故障位置特定装置。
【請求項２】
前記処理部は、
入力した前記データの反射光強度が閾値以上の場合に前記光線路中に異常が存在すると判定する判定手段と、
前記光線路中に異常が存在すると判定されたとき、前記試験光を送信する送信手段と、
前記試験光の反射光のパルス波形から前記光線路中の第１位置の損失量を抽出するとともに、前記パルス波形から前記第１位置よりも前記故障位置特定装置からの距離が長い位置にある第２位置の損失量を抽出する抽出手段と、
前記第２位置の損失量から前記第１位置の損失量を除算した除算値が上限値以上であるとき又は前記除算値が下限値以下であるとき、前記第２位置を故障位置と特定する特定手段と、
を有することを特徴とする故障位置特定装置。
【請求項３】
前記処理部によって特定された故障位置を処理結果として表示装置に表示させる表示制御部を有することを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１記載の故障位置特定装置。
【請求項４】
通信対象であるデータを第１波長の光信号で送信する伝送部と、前記データを受信する受信部とを接続する光線路に接続され、前記光線路中の故障位置を特定する故障位置特定方法であって、
前記データの反射光強度から前記光線路中に異常が存在すると判定されると、第２波長の試験光を前記光線路に送信するとともに前記試験光の反射光によって前記光線路における複数の位置の試験光の損失量を測定し、前記光線路中の故障位置を特定するステップを備えることを特徴とする故障位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送部と受信部を接続する光線路中の故障を確認し、故障位置を特定する故障位置特定装置及び故障位置特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、光ファイバ中の故障を確認し、その故障位置を特定するために、折り返し試験やパルス試験機が利用されていた。
【０００３】
例えば、ユーザから光ファイバを利用した通信環境の不具合の連絡を受けた場合等、作業者の操作に基づいて、折り返し試験が開始される。折り返し試験では、まず伝送部２は、図４に示すように、波長λaで下りの通信光を送信する。下りの通信光を受信したメディアコンバータ３は、波長λb（λa≠λb）で上りの通信光を送信する。ここで、伝送部２で、送信した下りの通信光に対してメディアコンバータ３から送信された上りの通信光を受信した場合、光ファイバ４には故障はないという折り返し試験の結果を得ることができる。一方、伝送部２で、送信した下りの通信光に対する上りの通信光を受信できない場合、光ファイバ４には故障があるという折り返し試験の結果を得ることになる。
【０００４】
折り返し試験を数回繰り返した後も、ユーザから通信環境の不具合の連絡を受けた場合、光ファイバ中に接続されるパルス試験機（図示せず）によって測定されるパルス波形を利用して故障を判定することもある（例えば、特許文献１参照）。パルス波形は、図５に示すように、パルス試験機からの距離（横軸）に応じた損失量（縦軸）に関する波形であるが、パルス波形から故障の有無や故障位置を特定することは困難である。例えば、経験が長くスキルの高い作業者であれば、パルス試験機で測定したパルス波形から故障の有無や故障位置を推測することができる場合もあるが、経験の浅い作業者には困難であるという特徴があった。
【０００５】
また、折り返し試験やパルス波形によって故障が確認されないが、ユーザからの通信環境の不具合の連絡が続く場合、ユーザ側のメディアコンバータ３を交換することもあったが、これによっても不具合が改善されない場合もある。例えば、光ファイバ４中で発生する瞬間断線等は従来の折り返し試験では故障が確認されにくく、メディアコンバータ３の交換では改善されない。したがって、メディアコンバータ３の交換後も故障の特定を試みることが必要な場合もあった。
【０００６】
このように、従来は、故障の確認や故障位置の特定のために、折り返し試験やパルス波形を利用した作業者の判断等を複数回繰り返すこともあり、不具合の連絡があってから修理が完了するまでに長期間を要することもあった。また、折り返し試験やパルス波形を利用した故障位置の特定は困難であり、作業者の経験が修理が完了するまでの期間に影響することもあった。
【特許文献１】特開２００４−２１２３５０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来は、ユーザから不具合の連絡があってから修理が完了するまでに長期間を要したり、ユーザから不具合の連絡があってから修理が完了するまでの期間に作業者の経験が修理が影響することがあった。
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明は、光線路中の故障の存在確認及び故障位置の特定を、容易かつ短期間に行うことが可能な故障位置特定装置及び故障位置特定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】
【０００９】
本発明の特徴に係る故障位置特定装置は、通信対象であるデータを第１波長の光信号で送信する伝送部と、前記データを受信する受信部とを接続する光線路に接続され、前記光線路中の故障位置を特定する故障位置特定装置であって、前記データの反射光強度から前記光線路中に異常が存在すると判定されると、第２波長の試験光を前記光線路に送信するとともに前記試験光の反射光によって前記光線路における複数の位置の試験光の損失量を測定し、前記光線路中の故障位置を特定する処理部を備える。
【００１０】
本発明の特徴に係る故障位置特定方法は、通信対象であるデータを第１波長の光信号で送信する伝送部と、前記データを受信する受信部とを接続する光線路に接続され、前記光線路中の故障位置を特定する故障位置特定方法であって、前記データの反射光強度から前記光線路中に異常が存在すると判定されると、第２波長の試験光を前記光線路に送信するとともに前記試験光の反射光によって前記光線路における複数の位置の試験光の損失量を測定し、前記光線路中の故障位置を特定するステップを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、容易また短期間に光線路中の故障の存在確認及び故障位置の特定をすることが可能な故障位置特定装置及び故障位置特定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示す機能ブロック図を用いて、故障位置特定装置１と、故障位置特定装置１が接続される光ファイバ４について説明する。
【００１３】
故障位置特定装置１は、図１に示すように、伝送部２とメディアコンバータ３を接続する光ファイバ４間に接続されている。光ファイバ４には、光ファイバ同士を接続するコネクタ５、光ファイバ同士が融着された融着接続部６とともに、場合によっては故障箇所７が存在する。
【００１４】
伝送部２は、光ファイバ４を介し、通信対象であるデータを光信号（通信光）でメディアコンバータ３に送信する。伝送部２が送信する通信光の波長は、第１波長λ1である。メディアコンバータ３は、受信した通信光を光信号から電気信号に変換する。また、メディアコンバータ３は、光ファイバ４を介し、通信対象であるデータを光信号で伝送部２に送信することもある。メディアコンバータ３が送信する通信光の波長は、第３波長λ3（λ3≠λ1）である。このように、伝送部２から送信する光信号の波長（λ1）とメディアコンバータ３から送信する光信号の波長（λ3）を異なる波長とすることで、互いの光信号に影響を与えることなく各光信号を伝送することができる。
【００１５】
故障位置特定装置１は、図1に示すように、第１光カプラ１１、第２光カプラ１２及び第３光カプラ１３を備えている。第１光カプラ１１は、光ファイバ４を伝送されるλ1の光信号の反射光強度とλ２の光信号の反射光を取得するフィルタを有し、取得した反射光強度及び反射光を第２光カプラ１２に出力する。第２光カプラ１２は、第１光カプラ１１から入力する第１波長λ1の通信光の反射光強度を通信光受光部１４に出力するフィルタと、試験光の反射光を第３光カプラ１３に出力するフィルタを有している。第３光カプラ１３は、パルス試験機１５から入力する試験光を第２光カプラ１２及び第１光カプラ１１を介し光ファイバ４に送信するとともに、第２光カプラ１２から入力する試験光の反射光をパルス試験機１５に出力する。試験光の波長は、第２波長λ2（λ2≠λ1≠λ3）であり、試験光の波長を伝送部２が送信する光信号の波長及びメディアコンバータ３が送信する光信号の波長を異なる波長とすることで、互いの光信号に影響を与えることを防いでいる。
【００１６】
また、故障位置特定装置１は、図１に示すように、通信光受光部１４、パルス試験機１５、処理部１６、処理部１６における処理結果を故障位置特定装置１に接続される表示装置（図示せず）に表示する表示制御部１７、処理部１６における処理結果等を記憶する記憶装置１８及びメモリ１９を備えている。
【００１７】
通信光受光部１４は、第２光カプラ１２から入力した通信光の反射光強度を光信号から電気信号である測定信号に変換して、処理部１６に出力する。パルス試験機１５は、処理部１６から制御信号を入力すると、試験光である第２波長λ2の光信号を光ファイバ４に送信するとともに試験光の反射光を入力し、試験光及び試験光の反射光に基づいてパルス波形を生成し、処理部１６に出力する。
【００１８】
処理部１６は、通信光の反射光強度によって光ファイバ４中の異常を確認するとともに、パルス試験機１５から入力したパルス波形によって光ファイバ４中の故障箇所７が存在する故障位置を特定するため、図１に示すように、第１記憶処理手段１６ａ、第１算出手段１６ｂ、第１判定手段１６ｃ、起動手段１６ｄ、第２記憶処理手段１６ｅ、抽出手段１６ｆ、第２算出手段１６ｇ、第２判定手段１６ｈ及び特定手段１６ｉを有している。
【００１９】
第１記憶処理手段１６ａは、測定が開始され、通信光受光部１４から測定信号を入力すると、入力した測定信号を記憶装置１８に蓄積して記憶する。ここで、測定開始時の通信光の反射光強度である測定信号をＰ（０）としたとき、ｔ時間後の測定信号をＰ（ｔ）とする。
【００２０】
第１算出手段１６ｂは、所定のタイミングで記憶装置１８から測定信号を読み出し、所定の式に従って通信光の反射光強度の変動量を算出し、算出した変動量をメモリ１９に記憶する。例えば、第１算出手段は、測定開始時からｔ時間後の変動量を、式（１）によって求める。第１算出手段１６ｂが記憶装置１８から測定信号を読み出すタイミングは、測定が開始されて一定時間が経過したタイミングや、定期的なタイミングである。
【００２１】
Ｌ（ｔ）＝Ｐ（０）−Ｐ（ｔ）・・・（１）
すなわち、測定開始時の測定信号からｔ時間経過後の測定信号を除算した値が変動量となる。
【００２２】
第１判定手段１６ｃは、メモリ１９に記憶される変動量を閾値Ｍと比較し、光ファイバ４中に異常が存在するか否かを判定する。閾値Ｍは、光ファイバ４中に異常（故障がある可能性）があることを検出するために予め定められた値であり、記憶装置１８に記憶されている。
【００２３】
起動手段１６ｄは、第１判定手段１６ｃにおいて異常が存在すると判定された場合、制御信号を生成するとともに、生成した制御信号をパルス試験機１５に出力する。制御信号は、パルス試験機１５を起動するための信号である。
【００２４】
第２記憶処理手段１６ｅは、パルス試験機１５が起動され、パルス試験機１５からパルス波形を入力すると、入力したパルス波形を記憶装置１８に記憶する。図２（ａ）に一例を示すように記憶装置１８に記憶されるパルス波形は、横軸を故障位置特定装置１からの距離Ｘnとし、縦軸を損失量ｆ（Ｘn）として描かれた波形である。
【００２５】
抽出手段１６ｆは、記憶装置１８からパルス波形を読み出すとともに、パルス波形から所定の位置（故障位置特定装置から距離Ｘnの位置）の試験光の損失量ｆ（Ｘn）を抽出する。また、抽出手段１６ｆは、距離Ｘnと抽出した損失量ｆ（Ｘn）とを関連付けて、記憶装置１８に記憶する。例えば、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示すパルス波形から各距離Ｘnと抽出した損失量ｆ（Ｘn）を関連付けて記憶する。
【００２６】
第２算出手段１６ｇは、記憶装置１８から損失量ｆ（Ｘn）を読み出すとともに、所定の式に従って、隣合う第１位置Ｐ1及び第２位置Ｐ2の損失量ｆ（Ｘn）の差分Δｆｋを算出し、算出した差分Δｆｋをメモリ１９に記憶する。例えば、第２算出手段１６ｇは、式（２）によって、隣合う第１位置Ｐ1及び第２位置Ｐ2の損失量の差分Δｆｋ、すなわち、第２位置Ｐ2の損失量から第１位置Ｐ1の損失量を除算した除算値を算出する。
【００２７】
Δｆｋ＝ｆ（Ｘn）−ｆ（Ｘn+1）・・・（２）
ここで、故障位置特定装置１からは、第１位置Ｐ1よりも第２位置Ｐ2が遠いとする。例えば、図２（ｂ）に示す例の場合、故障位置特定装置１からの距離Ｘ0とＸ1、距離Ｘ1とＸ2、距離Ｘ2とＸ3、距離Ｘ3とＸ4および距離Ｘ4とＸ5にある位置が隣合う。また、例えば、第１位置Ｐ1が故障位置特定装置１からの距離がＸ0にあるとき、第２位置Ｐ2は、故障位置特定装置１からの距離がＸ1にあり、差分Δｆ1は、ｆ（Ｘ0）−ｆ（Ｘ1）によって算出される。また、第１位置Ｐ1が故障位置特定装置１からの距離がＸ2にあるとき、第２位置Ｐ2は、故障位置特定装置１からの距離がＸ3にあり、差分Δｆ3は、ｆ（Ｘ2）−ｆ（Ｘ3）によって算出される。
【００２８】
第２判定手段１６ｈは、第２算出手段１６ｇで算出された差分を予め定められる上限値Ｂ1及び下限値Ｂ2と比較する。具体的には、第２判定手段１６ｈは、下限値Ｂ2≦Δｆｋ≦上限値Ｂ1であるか否かを判定することによって、光ファイバ４中に故障が存在するか否かを判定する。
【００２９】
特定手段１６ｉは、差分が上限値Ｂ1及び下限値Ｂ2で定められる範囲に含まれない場合、すなわち、差分＞上限値Ｂ1又は、差分＜下限値Ｂ2である場合、第２位置Ｐ2を故障位置として特定し、表示制御部１７に出力する。また、記憶装置１８に記憶される損失量から算出された全ての差分について差分＞上限値Ｂ1及び差分＜下限値Ｂ2でない場合、特定手段１６ｉは、故障箇所がない旨を表示制御部１７に出力する。ここで、経験上、上限値Ｂ1には＋６を用い、下限値Ｂ2には−３を用いた場合、故障位置を特定することが可能である。
【００３０】
表示制御部１７は、特定手段１６ｉから入力した第２位置Ｐ2が故障位置である旨の処理結果を接続される表示装置に出力する。又は、表示制御部１７は、特定手段１６ｉから入力した故障箇所がない旨の処理結果を接続される表示装置に出力する。オペレータは、表示装置に表示される第２位置を故障位置として、ネットワークの復旧作業に取り掛かることができる。
【００３１】
図３に示すフローチャートを用いて、故障位置特定装置１における故障位置特定の処理について説明する。
【００３２】
故障位置特定装置１において、第１波長λ1の通信光の反射光強度の測定が開始されると、第１記憶処理手段１６ａは、通信光受光部１４から入力した測定信号を記憶装置１８に記憶する（Ｓ１）。その後、第１算出手段１６ｂは、記憶装置１８に記憶される測定信号から、測定開始からｔ時間後の反射光強度の変動量を算出する（Ｓ２）。ステップＳ２において第１算出手段１６ｂが変動量Ｌ（ｔ）を算出すると、第１判定手段１６ｃは、変動量Ｌ（ｔ）＞閾値Ｍであるか否かを判定する（Ｓ３）。
【００３３】
第１判定手段１６ｃにおいて変動量Ｌ（ｔ）＞閾値Ｍであると判定された場合（Ｓ３でＹＥＳ）、起動手段１６ｄは、パルス試験機１５に制御信号を出力してパルス試験機１５を起動させる（Ｓ４）。その後、処理部１６は、パルス試験機１５からのパルス波形の入力を待機する（Ｓ５）。
【００３４】
制御信号を入力したパルス試験機１５は、光カプラ１１〜１３を介して第２波長λ2の試験光を光ファイバ４に送信するとともに、光カプラ１１〜１３を介して光ファイバ４から取得された試験光の反射光のパルス波形を処理部１６に出力する。パルス試験機１５に出力されたパルス波形を入力した第２記憶処理手段１６ｅは（Ｓ５でＹＥＳ）、入力したパルス波形を記憶装置１８に記憶する（Ｓ６）。その後、抽出手段１６ｆは、記憶装置１８に記憶されるパルス波形から所定の位置の損失量を抽出し、記憶装置１８に記憶する（Ｓ７）。続いて、第２算出手段１６ｇは、記憶装置１８に記憶される第１位置Ｐ1の損失量と第２位置Ｐ2の差分Δｆｋを算出する（Ｓ８）。
【００３５】
第２算出手段１６ｇが差分Δｆｋを算出すると、第２判定手段１６ｈは、差分Δｆｋ＞上限値Ｂ1であるか否かを判定する（Ｓ１０）。差分Δｆｋ＞上限値Ｂ1である場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、特定手段１６ｉは、第２位置Ｐ2が故障位置であると判定する（Ｓ１１）。
【００３６】
一方、差分Δｆｋ＞上限値Ｂ1ではない場合（Ｓ１０でＮＯ）、第２判定手段１６ｈは、差分Δｆｋ＜下限値Ｂ2であるか否かを判定する（Ｓ１２）。差分Δｆｋ＜Ｌ2である場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、特定手段１６ｉは、第２位置Ｐ2が故障位置であると判定する（Ｓ１３）。差分Δｆｋ＜Ｌ２でない場合（Ｓ１２でＮＯ）、特定手段１６ｉは、第２位置Ｐ2が故障位置でないと判定する（Ｓ１４）。メモリ１９に複数の差分が記憶されている場合、第２判定手段１６ｈ及び特定手段１６ｉにおけるステップＳ１０〜Ｓ１４の処理は、故障位置が特定されるまで、メモリ１９に記憶されている全ての差分について繰り返す。
【００３７】
その後、特定手段１６ｉは、表示制御部１７に特定結果を出力する（Ｓ１５）。表示制御部１７は、特定手段１６ｉから入力した判定結果に基づいて結果を表示する（Ｓ１６）。
【００３８】
上述したように、本発明の最良の実施形態に係る故障位置特定装置１及び故障位置測定方法では、通信光の反射光強度が閾値以上であるとして異常を検知すると、パルス試験機１５を起動する。また、本発明に係る故障位置特定装置１及び故障位置測定方法では、パルス試験機１５の起動によって得られたパルス波形に基づいて求めた光ファイバ４中の各位置の損失量の差分から、光ファイバ４の故障位置を特定している。従って、本発明の最良の実施形態に係る故障位置特定装置１及び故障位置特定方法では、通信光の反射光強度に異常が検出された際、パルス試験機１５を起動させて容易に光ファイバ中の故障位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る故障位置特定装置と、故障位置特定装置が接続される光線路について説明するブロック図である。
【図２】本発明の最良の実施形態に係る故障位置特定装置で測定したパルス波形の一例と、パルス波形により求められる光線路中の所定の位置における通信光の損失について説明する図である。
【図３】本発明の最良の実施形態に係る故障位置特定装置における故障位置特定の処理について説明するフローチャートである。
【図４】従来の折り返し試験について説明する図である。
【図５】従来のパルス試験機で測定した波形の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…故障位置特定装置
２…伝送部
３…メディアコンバータ（受信部）
４…光ファイバ（光線路）
５…コネクタ
６…融着接続部
７…故障箇所
１１〜１３…光カプラ
１４…通信光受光部
１５…パルス試験機
１６…処理部
１６ａ…第１記憶処理手段
１６ｂ…第１算出手段
１６ｃ…第１判定手段
１６ｄ…起動手段
１６ｅ…第２記憶処理手段
１６ｆ…抽出手段
１６ｇ…第２算出手段
１６ｈ…第２判定手段
１６ｉ…特定手段
１７…表示制御部
１８…記憶装置
１９…メモリ
【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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