(57)【要約】【課題】光信号のフレーム形態にかかわらず簡便、低費用、短時間で光信号の品質を監視することができる光信号監視装置を提供する。【解決手段】光信号品質監視装置は、光カプラ１００、光信号を電気変換する光検出部１２０、該電気信号からクロックを検出してデータを復元するクロック決定復元部１４０、及び監視部１６０を有する。監視部は、光信号を電気変換する光検出部１６２、該電気信号を所定レベル増幅すると共に反転させる反転増幅部１６４、該反転増幅信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を加算して信号間差値を算出する加算部１６６、該差値信号をろ波する帯域通過フィルタ１６７、ろ波後の信号から、光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力測定部１６８を有する。【選択図】  図２
2005020737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、
前記受信された光信号をカップリングする光カプラから出力された光信号を電気信号に変換して変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号と前記クロック決定復元部で復元されたデータ信号との間の差値を算出して、算出された差値信号を帯域通過フィルタリングして該フィルタリングされた信号から前記受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする光信号監視装置。
【請求項２】
監視部は、
光カプラから出力された光信号を電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、
前記反転増幅部で反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を加算して差値信号を得る加算部と、
前記加算部で算出された差値信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する帯域通過フィルターと、
前記帯域通過フィルターでフィルタリングされて出力された信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力検出部と、からなる請求項１記載の光信号監視装置。
【請求項３】
高周波電力検出器と交信し、エラー値を使用者に知らせるための表示スクリーンを具備するプロセッサをさらに備える請求項２記載の光信号監視装置。
【請求項４】
高周波電力検出器と交信し、エラー値をロギングするための保存手段を具備するプロセッサをさらに備える請求項２記載の光信号監視装置。
【請求項５】
高周波電力検出器と交信し、エラー値のソースを決定するプロセッサをさらに備える請求項２記載の光信号監視装置。
【請求項６】
受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、
前記光検出部で変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号と前記クロック決定復元部で復元されたデータ信号を合成して両信号間の差値を算出し、該算出された差値信号を帯域通過フィルタリングして該フィルタリングされた信号から前記受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする光信号監視装置。
【請求項７】
監視部は、
光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、
前記反転増幅部で反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を加算して両信号間の差値を算出する加算部と、
前記加算部で算出された差値信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する帯域通過フィルターと、
前記帯域通過フィルターでフィルタリングされて出力された信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力検出部と、からなる請求項６記載の光信号監視装置。
【請求項８】
高周波電力検出器と交信し、エラー値を使用者に知らせるための表示スクリーンを具備するプロセッサをさらに備える請求項７記載の光信号監視装置。
【請求項９】
高周波電力検出器と交信し、エラー値をロギングするための保存手段を具備するプロセッサをさらに備える請求項７記載の光信号監視装置。
【請求項１０】
高周波電力検出器と交信し、エラー値のソースを決定するプロセッサをさらに備える請求項７記載の光信号監視装置。
【請求項１１】
受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、
前記受信された光信号をカップリングする光カプラから出力された光信号を電気信号に変換して該変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号と前記クロック決定復元部で復元されたデータ信号をそれぞれ帯域通過フィルタリングし、該フィルタリングされた両信号を合成して両信号間の差値を算出して、該算出された差値信号から前記受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする光信号監視装置。
【請求項１２】
監視部は、
光カプラから出力された光信号を電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、
前記反転増幅部で反転増幅された信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第１帯域通過フィルターと、
クロック決定復元部で復元されたデータ信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第２帯域通過フィルターと、
前記第１帯域通過フィルター及び前記第２帯域通過フィルターでそれぞれフィルタリングされた両信号を合成してその差値を算出する加算部と、
前記加算部で算出された差値信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力増幅部と、からなる請求項１１記載の光信号監視装置。
【請求項１３】
高周波電力検出器と交信し、エラー値を使用者に知らせるための表示スクリーンを具備するプロセッサをさらに備える請求項１２記載の光信号監視装置。
【請求項１４】
高周波電力検出器と交信し、エラー値をロギングするための保存手段を具備するプロセッサをさらに備える請求項１２記載の光信号監視装置。
【請求項１５】
高周波電力検出器と交信し、エラー値のソースを決定するプロセッサをさらに備える請求項１２記載の光信号監視装置。
【請求項１６】
受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、
前記光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、
前記光検出部で変換された電気信号を所定レベルで反転増幅して該反転増幅された信号と前記クロック決定復元部で復元されたデータ信号をそれぞれ帯域通過フィルタリングし、該フィルタリングされた両信号を合成して両信号間の差値を算出し、該算出された差値信号から前記受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする光信号監視装置。
【請求項１７】
監視部は、
光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、
前記反転増幅部で反転増幅された信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第１帯域通過フィルターと、
クロック決定復元部で復元されたデータ信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第２帯域通過フィルターと、
前記第１帯域通過フィルター及び前記第２帯域通過フィルターでそれぞれフィルタリングされた両信号を合成してその差値を算出する加算部と、
前記加算部で算出された差値信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力検出部と、からなる請求項１６記載の光信号監視装置。
【請求項１８】
高周波電力検出器と交信し、エラー値を使用者に知らせるための表示スクリーンを具備するプロセッサをさらに備える請求項１７記載の光信号監視装置。
【請求項１９】
高周波電力検出器と交信し、エラー値をロギングするための保存手段を具備するプロセッサをさらに備える請求項１７記載の光信号監視装置。
【請求項２０】
高周波電力検出器と交信し、エラー値のソースを決定するプロセッサをさらに備える請求項１７記載の光信号監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに関し、特に、光通信システムで光ケーブルを通じて送信される光信号の品質を監視するための光信号品質監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムで光ケーブルなどの送信線路を通じて送信される光信号の品質監視方法は、光信号階層（optical layer）で遂行する方法と電気信号階層（electrical layer）で遂行する方法とに大きく区分することができる。
【０００３】
光信号階層で遂行する光信号品質監視方法は光信号の基本的な光学特性を測定して光信号の品質を測定する方法である。光信号品質監視方法は受信端だけでなく、光送信線路どこでも光信号の品質を監視するために光信号の電力、信号対雑音比、Q値（Q factor）などを測定するものである。光信号階層での光信号品質監視方法は光信号のフレーム（frame）情報をいちいち解読しないから比較的少ない費用で具現が可能である。
【０００４】
一方、電気信号階層での光信号品質を監視する方法は光信号を電気信号に変換した後、変換された電気信号のフレーム情報をいちいち解読して光信号の品質を監視する方法である。一般的に、電気信号階層での光信号品質を監視する方法はSONET／SDH（Synchronous Optical Network／Synchronous Digital Hierarchy）光伝送システムから送信される光信号のパリティコード（parity code）を計算する方法を使用する。光信号の品質は受信端のみで測定することができる。しかし、このような方法は直接的にフレーム情報をいちいち解読してエラーを監視するから光信号の品質を比較的正確に算出することができる。
【０００５】
図１は従来のSONET／SDH伝送システムでパリティコードを利用した光信号の品質監視に利用される光信号のフレーム構造を示した図である。
【０００６】
SONET／SDH光信号フレームは大きくヘッド（Head）とペイロード（Payload）で構成される。ヘッドはセクションオーバーヘッド（Section Overhead）、ラインオーバーヘッド（Line Overhead）、及びパスオーバーヘッド（Path Overhead）で構成される。ここで、セクションオーバーヘッドに設けられたＢ１はセクションパリティバイト（Section Parity byte）であり、ラインオーバーヘッドに設けられたＢ２はラインパリティバイト（Line Parity byte）であり、パスオーバーヘッドに設けられたＢ３はパスパリティバイト（Path Parity byte）である。
【０００７】
Ｂ１バイトは先に送ったSONET／SDH STS−Nフレーム部分を８−bit BIP（bit interleaved parity）コードを発生させて生成される。したがって、Ｂ１バイトで最大８ビット誤りまで検出することができる。Ｂ１バイトに誤りが発生する原因としては、光ファイバコネクタの汚れ、光ファイバの急な撓み（sharp bending）、非常に小さな受信電力、送受信端の誤りなどを例にすることができる。
【０００８】
Ｂ２バイトはラインオーバーヘッドとペイロード部分を８−bit BIPコードを発生させて生成される。Ｂ２バイトの誤り発生原因はＢ１バイトの誤り発生原因の他に再生機（regenerator）の誤りがある。
【０００９】
Ｂ３バイトはスクランブル（scrambling）前のペイロード部分を８−bit BIPコードを発生させて生成される。Ｂ３バイトに誤りが発生する原因は前のＢ１、Ｂ２バイトの誤り発生原因の他に経路終端装置（path terminating equipment）の誤りがある。
【００１０】
SONET／SDH受信端は受信したフレームを解釈してＢ１、Ｂ２、Ｂ３バイトを計算し、受信したＢ１、Ｂ２、Ｂ３バイトと後に受信したフレームのＢ１'、Ｂ２'、Ｂ３'バイトを比べて受信フレームのエラー可否を監視する。
【００１１】
ところが、既存の電気的階層に基づいて光信号品質を監視する方法はSONET／SDHフレームの規格によって生成された光信号の場合のみに測定が可能である。従って、SONET／SDHフレーム規格が採用されない光信号は品質を測定することができない問題点がある。
【００１２】
また、従来の光信号品質監視方法は光信号のフレーム別にパリティの誤り率を直接計算する方法を利用するから、１０−１２のように低いビット誤り率（bit error rate；BER）が発生する光信号の品質測定時に低いビット誤り率を捜すためには長い測定時間を要する問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記背景に鑑みて、本発明第１の目的は、光信号のフレーム形態にかかわらず、より簡便に光信号の品質を監視することができる光信号品質監視装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の第２の目的は、光受信端で光信号のフレーム形態にかかわらず、低費用で光信号の品質を監視することができる光信号品質監視装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の第３の目的は、光信号の品質を測定するための所要時間を減らすことができる光信号品質監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、光信号入力のためのカップリングを遂行する光カプラ、受信される光信号を電気信号に変換する光検出部（Photo Detector：PD）、光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックを基礎にデータを復元するクロック決定復元部、及び監視部を有する光信号監視装置によって上記目的が達成される。ここで監視部は、受信された光信号をカップリングする光カプラから出力された光信号を電気信号に変換して変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を合成して両信号間の差値を算出し、該算出された差値信号を帯域通過フィルタリングしてフィルタリングされた信号から受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する。
【００１７】
本発明の一つの態様では、シングル光検出部が２個の光検出器の機能を遂行する。また他の態様では、お互いに異なる二つの信号はシングル光検出器または二つの光検出器を備えた両方の場合において、該当のフィルターによってフィルタリングされて帯域通過される。
【００１８】
具体的に本発明の光信号監視装置は、受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、該光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、受信された光信号をカップリングする光カプラから出力された光信号を電気信号に変換して変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号との間の差値を算出して、算出された差値信号を帯域通過フィルタリングして該フィルタリングされた信号から、受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする。このときの監視部は、光カプラから出力された光信号を電気信号に変換する光検出部と、該光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、該反転増幅部で反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を加算して差値信号を得る加算部と、該加算部で算出された差値信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する帯域通過フィルターと、該帯域通過フィルターでフィルタリングされて出力された信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力検出部と、からなるものとする。
【００１９】
この他に本発明の光信号監視装置は、受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、該光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、その光検出部で変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を合成して両信号間の差値を算出し、該算出された差値信号を帯域通過フィルタリングして該フィルタリングされた信号から、受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする。このときの監視部は、光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、該反転増幅部で反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号を加算して両信号間の差値を算出する加算部と、該加算部で算出された差値信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する帯域通過フィルターと、該帯域通過フィルターでフィルタリングされて出力された信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力検出部と、からなるものとする。
【００２０】
この他に本発明の光信号監視装置は、受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、該光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、受信された光信号をカップリングする光カプラから出力された光信号を電気信号に変換して該変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、該反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号をそれぞれ帯域通過フィルタリングし、該フィルタリングされた両信号を合成して両信号間の差値を算出して、該算出された差値信号から、受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする。このときの監視部は、光カプラから出力された光信号を電気信号に変換する光検出部と、該光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、該反転増幅部で反転増幅された信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第１帯域通過フィルターと、クロック決定復元部で復元されたデータ信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第２帯域通過フィルターと、これら第１帯域通過フィルター及び第２帯域通過フィルターでそれぞれフィルタリングされた両信号を合成してその差値を算出する加算部と、該加算部で算出された差値信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力増幅部と、からなるものとする。
【００２１】
この他に本発明の光信号監視装置は、受信される光信号を電気信号に変換する光検出部と、該光検出部で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元するクロック決定復元部と、その光検出部で変換された電気信号を所定レベルで反転増幅して該反転増幅された信号とクロック決定復元部で復元されたデータ信号をそれぞれ帯域通過フィルタリングし、該フィルタリングされた両信号を合成して両信号間の差値を算出し、該算出された差値信号から、受信された光信号のエラー値である高周波電力を測定する監視部と、を備えてなることを特徴とする。このときの監視部は、光検出部で変換された電気信号を所定レベルで増幅すると共に反転させる反転増幅部と、該反転増幅部で反転増幅された信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第１帯域通過フィルターと、クロック決定復元部で復元されたデータ信号に対して所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する第２帯域通過フィルターと、これら第１帯域通過フィルター及び第２帯域通過フィルターでそれぞれフィルタリングされた両信号を合成してその差値を算出する加算部と、該加算部で算出された差値信号から、受信された光信号に対するエラー値である高周波電力を測定する高周波電力検出部と、からなるものとする。
【００２２】
以上のような光信号監視装置では、高周波電力検出器と交信し、エラー値を使用者に知らせるための表示スクリーンを具備し、また、エラー値をロギングするための保存手段を具備し、あるいは、エラー値のソースを決定するプロセッサをさらに備えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光信号を電気信号に変換してデータを復元する一方で当該電気信号を反転増幅し、これら復元されたデータ信号と反転増幅された信号を合成して差値を算出し、該算出された差値を帯域通過フィルタリングしてフィルタリングされた信号に対する電力を測定して光信号に対する品質を監視することにより、光信号のフレーム形態にかかわらず、より簡便でありながらも低費用で光信号の品質を監視することができる。
【００２４】
また、光信号のフレームをいちいち分析せずに、アナログ形態の復元されたデータ信号と反転増幅された信号とを比べて光信号の品質を監視することにより、光信号の品質を測定する所要時間を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。
【００２６】
図２は本発明による光信号品質監視装置の第１実施例を示すブロック図である。示された光信号品質監視装置は、光検出部（photo detector；PD）１２０、クロック決定復元部（clock decision recovery；CDR）１４０、及び監視部１６０を有する。
【００２７】
光カプラ１００は光信号入力のためにカップリング動作を遂行する。光検出部１２０は受信された光信号を電気信号に変換する。クロック決定復元部１４０は電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元する。
【００２８】
監視部１６０は光検出部（Photo Detector；PD）１６２、反転増幅部（Inverting Amplifier）１６４、加算部（Adder）１６６、帯域通過フィルター１６７、及び高周波電力検出部１６８を有する。
【００２９】
高周波電力検出部１６８は望ましくはプロセッサ（図示せず）と交信するものとする。ここでプロセッサは表示スクリーン、エラー情報をロギング（logging）するための保存手段のようなお知らせ手段（notification means）及び／またはエラーのソースを決定して入力光信号を自動的に修正するための分析手段（analysis means）を言う。
【００３０】
光検出部１６２は光カプラ１００から出力された光信号が入力されれば、入力された光信号を電気信号に変換する。反転増幅部１６４は電気信号を所定のレベルで増幅すると共に該信号の波形を逆転させる。
【００３１】
加算部１６６は反転増幅部１６４で増幅及び逆転された信号とクロック決定復元部１４０で復元された信号を合成する。帯域通過フィルター１６７は加算部１６６から出力された信号の所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する。高周波電力検出部１６８は帯域通過フィルタリングされた信号から高周波電力を測定する。高周波電力検出部１６８は下記式１を基礎に高周波電力Eを測定する。
【００３２】
【数１】
2005020737.tif 000003
【００３３】
ここで、＊はコンボリューション（convolution）を、D（t）はクロック決定復元部１４０で復元されたデータ信号を、Gは反転増幅部１６４の増幅利得を意味する。また、r（t）は電気信号に変換された測定のための光信号を、H（t）は帯域通過フィルター１６７の伝達関数（transfer function）を、’はフーリエ変換（Fourier transform）を意味する。
【００３４】
上記式で反転増幅部１６４の利得増幅Gは高周波電力検出部１６８での測定電力（E）が最小になるように設定される。式１によれば、帯域通過フィルター１６７の周波数領域で光信号の強さ波形がクロック決定復元部１４０で復元されたデータ信号と類似であるほど高周波電力検出部１６８の電力測定値は小くなる。一般的に、クロック決定復元部１４０で復元されたデータ信号は信号対雑音比が大きいか、信号の歪曲が小さいほど、入力信号に及ぶ影響が小さい。従って、このような領域では光信号の品質が雑音や歪曲などによって劣化される場合、式１でD（t）とGr（t）との差が増加するので光信号品質の劣化を監視することができる。
【００３５】
復元されたデータ信号に対する信号対雑音比が低いか、信号の歪曲が大きい場合には、クロック決定復元部１４０で復元された信号のジッタ（jitter）が増加してエラーが増加し、送信端で送ったビットと相異なビットを決定（decision）して出力するようになる。このような場合にも決定されたD（t）信号は雑音及び歪曲に劣化された光信号の波形とは大きく相異であるために、これを利用して光信号の品質を監視することができる。
【００３６】
特に、帯域通過フィルター１６７は特定周波数帯域のみを通過させるのでクロック決定復元部１４０と反転増幅部１６４の帯域幅の伝達特性関数（transfer function）が大きく相異であっても、すぐれた監視性能を維持することができる。したがって、反転増幅部１６４は帯域通過フィルター１６７の通過帯域のみで動作する狭帯域反転増幅器として具現が可能である。
【００３７】
また、光信号品質は光信号のフレーム形態にかかわらず、低費用で簡便で便利に監視することができる。また、光信号の品質測定のために要求される時間は、光信号それぞれのフレーム情報を分析せずに、反転増幅された信号と復元されたアナログデータ信号との比較を通じて光信号品質を監視することにより減らすことができる。
【００３８】
図３は本発明による光信号品質監視装置の第２実施例を示すブロック図である。示された光信号品質監視装置は、光検出部２１０、クロック決定復元部２２０、反転増幅部２４２、加算部２４４、帯域通過フィルター２４６、及び高周波電力検出部２４８を有する。図３の光信号品質監視装置は図２と比べる時、一つの光検出部２１０が使用されていることが分かる。これによって、図２に比べて光検出部の数を減らすことにより、光信号品質監視装置をより経済的に具現することができる。
【００３９】
図３の光信号品質監視装置をより詳細に説明すれば、次のようである。示された光信号品質監視装置は光検出部２１０、クロック決定復元部２２０、及び監視部２４０を有する。
【００４０】
光検出部２１０は受信された光信号を電気信号に変換する。クロック決定復元部２２０は光検出部２１０で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元する。監視部２４０は、光検出部２１０で変換された電気信号を所定レベルで反転増幅して、反転増幅された信号とクロック決定復元部２２０で復元された信号を合成し、算出された信号を帯域通過フィルタリングして、フィルタリングされた信号から高周波電力を測定する。ここで測定された高周波電力値は光信号に対するエラー情報を示す。
【００４１】
監視部２４０は反転増幅部２４２、加算部２４４、帯域通過フィルター２４６、及び高周波電力検出部２４８を有する。
【００４２】
反転増幅部２４２は光検出部２１０で変換された電気信号を所定のレベルで増幅すると共にさせて波形を逆転させる。加算部２４４は反転増幅部２４２で増幅及び逆転された信号とクロック決定復元部２２０で復元された信号とを合成する。帯域通過フィルター２４６は加算部２４４から出力された信号の所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する。高周波電力検出部２４８は帯域通過フィルタリングされた信号から高周波電力を測定する。
【００４３】
したがって、光信号を電気信号に変換してデータを復元する一方で当該電気信号を反転増幅し、復元されたデータ信号と反転増幅された信号を合成して差値を算出し、算出された差値を帯域通過フィルタリングしてフィルタリングされた信号に対する電力を測定して光信号に対する品質を監視することにより、光信号のフレーム形態にかかわらず、より簡便でありながらも低費用で光信号の品質を監視することができる。また、光信号のフレームをいちいち分析せずに、アナログ形態の復元されたデータ信号と反転増幅された信号を比べて光信号の品質を監視することにより、光信号の品質を測定する所要時間を減らすことができる。
【００４４】
図４は図２及び図３の各ブロックから出力される信号の波形図である。図４の（a）は受信された光信号が電気信号に変換されて反転増幅部１６４、２４２で反転増幅された信号aの波形である。図４の（b）は受信された光信号が電気信号に変換されてクロック決定復元部１４０、２２０で復元されたデータ信号bの波形である。図４の（c）は加算部１６６、２４４で復元された信号と反転増幅された信号が合成されて二つの信号の差値を示す波形である。
【００４５】
示されたように、雑音及び歪曲などによって光信号が劣化されることによって図４の（a）のように反転増幅部１６４、２４２から出力される光信号波形は大きく変化することが分かる。また、クロック決定復元部１４０、２２０で復元されたデータ信号は雑音及び歪曲などの劣化にも大きく変わらずに、図４の（b）のような波形を維持することが分かる。これによって、加算部１６６、２４４を通じて二つの信号が加算された信号の電力は光信号に含まれた雑音及び歪曲成分に比例するようになる。
【００４６】
図５は本発明による光信号品質監視装置の第３実施例を示すブロック図である。本実施例は第１実施例である図２の変形で二つの第１及び第２帯域通過フィルター３６４、３６５を利用して具現した場合を示している。
【００４７】
示されたように、光信号品質監視装置は、光検出部３２０、クロック決定復元部３４０、及び監視部３６０を有する。光検出部３２０は受信された光信号を電気信号に変換する。クロック決定復元部３４０は電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元する。監視部３６０は、受信された光信号をカップリングする光カプラ３００から出力された光信号を電気信号に変換して変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、反転増幅された信号とクロック決定復元部１４０で復元された信号を帯域通過フィルタリングし、フィルタリングされた両信号を合成して合成された信号から高周波電力を測定する。ここで測定された高周波電力値は光信号に対するエラー情報を示す。
【００４８】
監視部３６０は、光検出部３６２、反転増幅部３６３、第１及び第２帯域通過フィルター３６４、３６５、加算部３６７、及び高周波電力検出部３６９を有する。
【００４９】
光検出部３６２は光カプラ３００から出力された光信号が入力されれば、入力された光信号を電気信号に変換する。反転増幅部３６３は光検出部３６２で変換された電気信号を所定のレベルで増幅すると共に波形を逆転させる。反転増幅部３６３に連結された第１帯域通過フィルター３６４は反転増幅部３６３で反転増幅された信号の所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する。クロック決定復元部３４０に連結された第２帯域通過フィルター３６５はクロック決定復元部３４０で復元されたデータ信号の所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する。
【００５０】
加算部３６７は帯域通過フィルター３６４、３６５でそれぞれフィルタリングされて出力された信号a、bを合成して前記信号a、bの差値を算出する。高周波電力検出部３６９は加算部３６７で算出された信号a、bの差値信号cから高周波電力を測定する。ここで測定された高周波電力値は光信号に対するエラー情報を示す。
【００５１】
図６は本発明による光信号品質監視装置の第４実施例を示すブロック図である。本実施例は第２実施例である図３の変形で二つの第１及び第２帯域通過フィルター４４３、４４５を利用して具現した場合を示す。
【００５２】
示された光信号品質監視装置は光検出部４１０、クロック決定復元部４２０、及び監視部４４０を有する。この時、監視部４４０は、反転増幅部４４２、第１及び第２帯域通過フィルター４４３、４４５、加算部４４７、及び高周波電力検出部４４９を有する。示された光信号品質監視装置は図５と比べる時、一つの光検出部４１０を使用したものであることが分かる。これによって、図５に比べて光検出部の数を減らすことにより、光信号品質監視装置をより経済的に具現することができる。
【００５３】
図６の光信号品質監視装置をより詳細に説明する。光検出部４１０は受信された光信号を電気信号に変換する。クロック決定復元部４２０は光検出部４１０で変換された電気信号からクロックを検出して検出されたクロックに基づいてデータを復元する。監視部４４０は、光検出部４１０で変換された電気信号を所定レベルで反転増幅し、反転増幅された信号とクロック決定復元部４２０で復元された信号を帯域通過フィルタリングしてフィルタリングされたそれぞれの信号を合成して、合成された信号から高周波電力を測定する。ここで測定された高周波電力値は光信号に対するエラー情報を示す。
【００５４】
監視部２４０の動作をより詳しく説明すれば、反転増幅部４４２は光検出部４１０で変換された電気信号を所定のレベルで増幅すると共に波形を逆転させる。反転増幅部４４２に連結された第１帯域通過フィルター４４３は反転増幅部４４２で反転増幅された信号の所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する。クロック決定復元部４２０に連結された第２帯域通過フィルター４４５はクロック決定復元部４２０で復元されたデータ信号の所定帯域を通過させる帯域通過フィルタリングを遂行する。
【００５５】
加算部４４７は第１及び第２帯域通過フィルター４４３、４４５でそれぞれフィルタリングされて出力された信号a、bを合成して両信号a、b間の差値を算出する。高周波電力検出部４４９は加算部４４７で合成されて出力された信号a、b間の差値信号cから高周波電力を測定する。
【００５６】
したがって、光信号を電気信号に変換してデータを復元する一方で当該電気信号を反転増幅し、復元されたデータ信号と反転増幅された信号をそれぞれ帯域通過フィルタリングし、フィルタリングされた両信号を合成して差値を算出して算出された差値から高周波電力を測定して光信号に対する品質を監視することにより、光信号のフレーム形態にかかわらず、より簡便でありながらも低い費用で光信号の品質を監視することができる。また、光信号のフレームをいちいち分析せずに、アナログ形態の復元されたデータ信号と反転増幅された信号を比べて光信号の品質を監視することにより、光信号の品質を測定するのに所要される時間を減らすことができる。
【００５７】
図７は図５及び図６の各ブロックから出力される信号の波形図である。図７の（a）は受信された光信号が電気信号に変換されて反転増幅部３６３、４４２で反転増幅されて帯域通過フィルター３６４、４４３で帯域通過フィルタリングされた信号aの波形である。図７の（b）は受信された光信号が電気信号に変換されてクロック決定復元部３４０、４２０で復元されたデータ信号が帯域通過フィルター３６５、４４５で帯域通過フィルタリングされた信号bの波形である。図７の（c）は加算部３６７、４４７で帯域通過フィルタリングされた信号a、bを合成することによって算出された二つの信号a、bの差値信号cを示す波形である。
【００５８】
示されたように、雑音及び歪曲などによって光信号が劣化されることによって図７の（a）のように反転増幅されて帯域通過フィルター３６４、４４３で出力される光信号波形は大きく変化することが分かる。また、データが復元されて帯域通過フィルター３６５、４４５から出力されるデータ信号は雑音及び歪曲などの劣化にも大きく変わらずに、図７の（b）のような波形を維持することを分かる。これによって、加算部３６７、４４７を通じて二つの信号が加算された信号の電力は光信号に含まれた雑音及び歪曲成分に比例して変化する値を有するようになる。
【００５９】
以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限るものでなく、特許請求の範囲のみならず、その範囲と均等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来のSONET／SDH伝送システムでパリティコードを利用した光信号の品質監視に利用される光信号のフレーム構造を示す図。
【図２】本発明による光信号品質監視装置の第１実施例を示すブロック図。
【図３】本発明による光信号品質監視装置の第２実施例を示すブロック図。
【図４】図２及び図３の各ブロックで出力される信号の波形図。
【図５】本発明による光信号品質監視装置の第３実施例を示すブロック図。
【図６】本発明による光信号品質監視装置の第４実施例を示すブロック図。
【図７】図５及び図６の各ブロックから出力される信号の波形図。
【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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【図６】
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【図７】
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