(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号を監視する方法であって、
監視すべき周波数チャネルの各々について、最低周波数、最高周波数、最低振幅及び最高振幅によって定義される動作枠を含む有効マスクを初期設定する第一のステップと、
監視される複数の信号の各々が、その動作枠から外れたかどうかを判定する為に監視を行う第二のステップとを含み、
前記最低振幅が、前記監視すべき周波数チャネルの全てに対して同じではなく、
前記最高振幅が、前記監視すべき周波数チャネルの全てに対して同じではなく、
前記第二のステップが、前記信号が前記動作枠から外れた場合に警報を生成する第三のステップを含む、
ことを特徴とする信号を監視する方法。
【請求項２】
前記第一のステップにおいて、前記監視すべき周波数チャネルに対応する前記有効マスクが更に中心周波数、下限チャネル周波数、上限チャネル周波数及びパワー閾値を含むことを特徴とする請求項１に記載の信号を監視する方法。
【請求項３】
前記警報を生成する前記第三のステップにおいて、
チャネル情報、警報生成時刻、警報生成日、及び警報生成時の動作領域を示すエラーコードを記録するステップを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号を監視する方法。
【請求項４】
前記第一のステップにおいて、前記監視すべき周波数チャネル中における光Ｓ／Ｎを一定に維持するため、前記監視すべき周波数チャネルの各々に対して前記最低振幅と前記最高振幅が定義されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の信号を監視する方法。
【請求項５】
前記第一ステップにおいて、特定の周波数帯域にある前記有効マスクが、同一のチャネル間隔と異なる前記最低振幅とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記第一のステップにおいて、特定の周波数帯域にある前記有効マスクが、同一のチャネル間隔と同一の前記最低振幅を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の信号を監視する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は一般に信号解析に関するものであり、より具体的には波長分割多重（ＷＤＭ）伝送システムを監視する為のチャネルマスク定義に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長分割多重（ＷＤＭ）光ファイバ伝送システムでは情報の伝達に４〜５００ものレーザー信号が用いられる。各レーザー信号は特定の周波数チャネル内に存在する。チャネルはその中心周波数及び信号パワーによって定義される。ＷＤＭシステムの有する多数のチャネルにおいて、各レーザー信号の性能を監視することが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多波長計測（ＭＷＭ）システムにおいては、チャネル中のレーザー信号の性能は表（テキスト）形式で列記される。チャネルの監視作業はユーザー任せとなっており、これはユーザーの解析能力、即ちチャネル中心周波数、最低・最高パワー及び最低・最高周波数といった制約に対する個々のレーザー信号の性能を外部のコンピュータを用いて評価する能力にかかっている。測定を行う為にはユーザーが追加ソフトウエアを開発し、追加ハードウエアを使用しなければならない為、この方法は複雑なのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施例によれば、例えば波長分割多重（ＷＤＭ）伝送システムを監視する為の装置により、複数の信号が監視される。監視される周波数チャネルの各々に対して有効マスクが初期設定される。有効マスクは最低周波数、最高周波数、最低振幅及び最高振幅により定義されるオペレーティングウィンドウ（動作枠）を含む。信号が動作枠から外れてしまったかどうかを判定する為に各信号が監視される。信号が動作枠、即ち有効マスクの境界から外れると、警報が生成される。
【０００５】
本実施例においては、各周波数チャネル用の有効マスクは更に中心周波数、下限チャネル周波数、上限チャネル周波数及びパワー閾値を含む。
【０００６】
本実施例においては、警報が生成された場合に警報記録が作成される。各警報記録は、平均周波数、最低周波数、最高周波数、最低パワー、最高パワー、現在のパワー、現在の周波数等といったチャネル情報を表すものである。各警報記録は更に、警報が生成された時刻や日付、そして警報生成時における動作領域も示す。
【０００７】
ユーザーはマスクのパラメータを柔軟に選択することが出来る。例えば、最低周波数、最高周波数、最低振幅及び最高振幅等は全ての有効マスクの間で異なっていても良い。かわりに、所定周波数帯域にある有効マスクに同じチャネル間隔と異なる最低振幅を持たせても良い。また、所定周波数帯域にある有効マスクに同じチャネル間隔と同じ最高／最低振幅及び周波数を持たせることも出来る。
【０００８】
本発明は、ユーザーが作成した、又は自動的に作成されたマスクにより複数のレーザー信号を監視する際の手順を簡素化するものである。装置は各レーザー信号が事前定義の周波数範囲及びパワー範囲にあるかどうかを検証する為にマスクを用いる。本発明は更に、ＷＤＭシステムにおいてはノイズパワーのフロアが波長に依存するという事実、例えば全てのレーザー線／チャネルに一様な光ＳＮ比が得られるように各レーザーが固有のパワーレベルに設定されるという事実を考慮したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はチャネルアナライザの処理を説明する概略ブロック図である。マイケルソン干渉計１１はＡ／Ｄ変換器１２へと送られるアナログ信号を生成する受信ダイオードを含む。プロセッサ１３はアナログデータを受けてバッファへ入力する。バッファは例えば２５６ｋのデータワードを格納するメモリである。このデータは時間領域にある。プロセッサは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使って周波数領域のデータを生成する。例えば、メモリを使用して１２８Ｋの周波数領域データのダブルワードを格納する。各ダブルワードは複素（ｒ＋ｊｉ）形式の値を含む。フィルタ機能を実施した後、振幅計算を実施して１２８のダブル／リアル要素を生成する。この結果得られたデータは補正ブロック１４へと送られる。
【００１０】
補正ブロック１４は補正表を用いて受信ダイオードにおける非直線性の補正を行い、１２８Ｋの補正されたダブル／実要素を生成する為に必要に応じてダイオード利得を調節して利得を下げる。これらの要素からはアナライザブロック１５への入力配列が得られる。アナライザブロック１５は、この入力配列から各チャネルのデータを見つけ出し、そのチャネル用のデータをチャネルリポジトリ中に記憶する。チャネルはＧＵＩの一部としてディスプレイ１６により表示される。アナライザブロック１４は更に、以下に説明する各チャネル用のマスクの生成も行う。
【００１１】
本発明の実施例は、チャネル又はチャネル群の各々に対して１つのマスクを指定することにより複数のレーザー信号の監視処理を簡略化するものである。チャネルアナライザは、マスクを用いて各レーザー信号が事前定義の周波数及びパワー範囲にあるかどうかを検証する。別々のチャネル又はチャネル群に対して異なる周波数帯域及びパワーをユーザーが設定する（又は装置に自動的に設定させる）ことが出来る。これによりユーザー（又は装置）は、ＷＤＭシステムにおいてはノイズパワーが波長依存性を持っているという事実を考慮し得るように、異なるマスク定義を設定することが出来る。これは特定の光ＳＮ比を得る為に各レーザーのパワーが固有のレベルに設定されるという事実を考慮するものである。
【００１２】
チャネルアナライザは、ユーザーが設定した周波数及び振幅値によって定義されるマスクを各チャネルに適用して各レーザー信号がユーザー指定の周波数及び振幅範囲にあるかどうかを検証する。チャネルアナライザは各レーザー信号を監視し、これを適正なチャネルマスクと比較してレーザー信号が所望の動作枠から外れた場合を記録する。
【００１３】
図２はＷＤＭシステムにおいて伝送される多数のレーザー信号のうち、１つを監視する為に使用されるマスクを説明したものである。ユーザーは全てのチャネルに適用する１つのマスクを作成するのか、或いは対象波長範囲の領域に適用する複数のマスクを作成するのかを選択することが出来る。マスクは、中心周波数（波長）６１、最低動作周波数５８、最高動作周波数５９、最低パワー５５、及び最高パワー５４から構成される。ユーザーは、上述の周波数値及びパワー値を設定することにより所望の動作枠を指定する。マスクは更に周波数範囲４３も含むが、これは下限チャネル周波数５７から上限チャネル周波数６０までのチャネル周波数範囲である。パワー閾値５６は信号を検出する為に必要なパワー閾値を示す。
【００１４】
マスク中には幾つかの動作領域が画定されている。領域４５はマスクの動作枠である。領域４７はレーザー信号が最高パワー５４を超える振幅を持つ領域である。領域５２はレーザー信号が最低パワー５５を下回る振幅を持つ領域である。領域４９はレーザー信号が最低動作周波数５８を下回る周波数を持つ領域である。領域５０はレーザー信号が最高動作周波数５９を上回る周波数を持つ領域である。領域４６はレーザー信号が最高パワー５４を上回る振幅と最低動作周波数５８を下回る周波数を持つ領域である。領域４８はレーザー信号が最高パワー５４を上回る振幅と最高動作周波数５９を上回る周波数を持つ領域である。領域５１はレーザー信号が最低パワー５５を下回る振幅と最低動作周波数５８を下回る周波数を持つ領域である。領域５３はレーザー信号が最低パワー５５を下回る振幅と最高動作周波数５９を上回る周波数を持つ領域である。
【００１５】
図２（同様に図３、図４及び図５）において、周波数軸４２は周波数を示し、デシベル（ｄＢｍ）軸４１は指定周波数における信号振幅を示す。
【００１６】
チャネルアナライザはマスクと比較しながらレーザー信号の監視を行い、チャネル情報を更新する。これには平均パワー、平均周波数、最高周波数、最低周波数、最低パワー及び最高パワーといったパラメータの更新が含まれる。有効マスク違反が生じた場合、警報が生成される。
【００１７】
表１は、あるチャネルについてチャネルアナライザが更新する情報の具体例を示したものである。
【００１８】
【表１】
0003980894.tif 000002
【００１９】
“Ｒｅｇｉｏｎ”（領域）の列は図２に示したユーザー定義マスクにおける領域を指す。例えば、「４９／５０」は領域４９及び領域５０に適用される値の行を指している。以降の列は平均パワー（Ave Power）、平均周波数（Ave Freq）、最低周波数（Min Freq）、最高周波数（Max Freq）、最低パワー（Min Power）、最高パワー（Max Power）を表している。上記値見出しのついた列中の“ｙｅｓ”及び“ｎｏ”の記号は、レーザー信号が所定領域内にある場合にどの値が更新されるべきかを表している。“ｙｅｓ”は所定領域についてその所定値が更新されることを示している。“ｎｏ”は所定領域についてその所定値が更新されないことを示している。“Ａｌａｒｍ”列における“ｙｅｓ”は、最初に違反が発生した場合にその所定領域内にある信号によって警報が生じる結果となることを示している。“Ａｌａｒｍ”列における“ｎｏ”は、その所定領域内にある信号によって警報が生じないことを示している。
【００２０】
レーザー信号が所望の動作枠から外れることによりマスク違反が生じると、チャネルアナライザは後に取り出せるように、チャネル情報、即ち平均パワー、平均周波数、最低周波数、最高周波数、最低パワー、最高パワー、現在のパワー及び現在の周波数を記録する。これらに加え、チャネルアナライザは違反の時刻、日付及び警報時の動作領域を示すエラーコードも記録する。
【００２１】
本発明の一実施例においては、ＷＤＭシステムのノイズ下限が波長依存性を持つという事実を考慮することが出来る。ノイズ下限は各レーザー信号のパワーが一定の光ＳＮ比（ＯＳＮＲ）を維持する為に個々に設定されている場合に波長依存性を持つことになる。異なるノイズ下限を考慮する為に、異なるマスクのパワーレベルパラメータは波長依存性を持つ。
【００２２】
例えば、図３は振幅限界が各マスクについて個々に調整可能であることを示している。波長９０はＷＤＭシステムにおけるノイズ下限を示す。有効マスク９１はチャネル７１中に示されている。有効マスク９２はチャネル７２中に示されている。有効マスク９３はチャネル７３中に示されている。有効マスク９４はチャネル７４中に示されている。有効マスク９５はチャネル７５中に示されている。有効マスク９６はチャネル７６中に示されている。有効マスク９７はチャネル７７中に示されている。有効マスク９８はチャネル７８中に示されている。有効マスク９９はチャネル７９中に示されている。有効マスク１００はチャネル８０中に示されている。有効マスク１０１はチャネル８１中に示されている。有効マスク９１〜１０１は、異なるノイズ下限と一定の光ＳＮ比を維持する必要性とによって異なるレーザー信号パワーを考慮するように作成されたものである。図３は更に、異なる信号帯域幅を考慮するようにマスクの周波数限界を変化させることが可能であることも示している。
【００２３】
一般的に、チャネル帯域幅及びチャネル中心周波数間隔はＷＤＭシステムの動作波長範囲全体にわたって均一である。しかしながら、ＷＤＭシステムメーカーの中には、均一ではないチャネル間隔を採用しているところもある。そして動作帯域に依存する間隔が採用されている場合、別個の帯域を持つシステムも存在する。図４は、これを考慮する為にどのようにマスク定義を変えることが出来るかを説明するものである。
【００２４】
図４において、波長１１０はＷＤＭシステムのノイズ下限を示す。図４では有効マスク１１１、１１２、１１３及び１１４は全て同じチャネル間隔であるが、異なるパワー閾値ラインを持っている。同様に、有効マスク１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０及び１２１も全て同じチャネル間隔を持つが、パワー閾値ラインは異なっている。従って、ユーザーは不均一なチャネル間隔と可変振幅閾値ラインを指定することが出来る。
【００２５】
代表的な例においては、振幅及び周波数限界ラインの設定は、特定の動作帯域において同一である。例えば、図５は異なるデータ速度と信号強度を持つデュアルバンドシステムを描いたものである。
【００２６】
具体的に説明すると、図５において、波長１３０はＷＤＭシステムのノイズ下限を示す。有効マスク１３１、１３２及び１３３は全て同じチャネル間隔及び同じパワー閾値ラインを持っている。同様に、有効マスク１３４、１３５、１３６、１３７、及び１３８も全て同じチャネル間隔及び同じパワー閾値ラインを持っている。従って、図５は１つ以上の帯域において全ての振幅閾値レベルが同じ値に設定されているという最も一般的なマスク例を描いたものである。図５においては、２つのＷＤＭ帯域があり、各々が一意のデータ速度を持ち、従って一意のチャネル間隔及び帯域幅を持っているのである。
【００２７】
図６はアナライザ１５の機能を説明するブロック図である。図６の各ブロックはアナライザ１５の特定機能を実現するクラスを表している。
【００２８】
ユーザー設定値をアナライザ１５へと通信する機能は、設定値インターフェースブロック、警報インターフェースブロック、マスクインターフェースブロック及びチャネルインターフェースブロックを介して行われる。設定値インターフェースブロック２１は、アナライザの入力・設定機能の全てを提供するメソッドを含む。警報インターフェースブロック２２は、警報コンテナが利用可能なメソッドを含む。マスクインターフェースブロック２３は、マスクコンテナが利用可能なメソッドを含む。チャネルインターフェースブロック２４はチャネルコンテナが利用可能なメソッドを含む。要求を出す外部ソフトウエアは、殆どのＣ＋＋コンパイラでサポートされている標準テンプレートライブラリ（ＳＴＬ）イタレータの助けを借りてアナライザデータにアクセスすることが出来る。
【００２９】
アナライザブロック２０は、設定値インターフェースブロック２１のメソッドにより指定された入力配列を使用する解析メソッドを含む。アナライザブロック２０のメソッドは、その入力配列からの全てのチャネルを保持又は生成する。
【００３０】
掃引データブロック３０はチャネル更新に使用する全てのデータを取り扱う。データは主に入力配列から抽出される。掃引データリポジトリ２５は全ての掃引データを収容する。
【００３１】
チャネルブロック３１はチャネル用のクラスである。チャネルとは、主に周波数及びパワーで定義される入力スペクトル中にある信号である。チャネルは各々に有効マスクを有している。このマスク（有効マスクと呼ばれる）は、チャネルを認識する周波数範囲を定義するものである。有効マスクは最初の掃引時又は掃引毎に各チャネルに指定される。チャネルはチャネルブロック３１中のメソッドにより更新される。チャネルリポジトリ２６は全てのチャネルのコンテナを提供する。
【００３２】
マスクリポジトリ２７は周波数範囲全体のマスクを収容する。ユーザー（又は他のソフトウエアモジュール）がマスクインターフェースブロック２３を使って新しいマスクを追加することも出来る。チャネルが見つかると、有効マスク情報がそのチャネルの現在の周波数のマスクで更新される。この更新は各掃引時に生じるようにしても良いし、或いは最初の掃引時に生じるよういにしても良い（この場合、有効マスクはそのチャネル内で移動することになる）。チャネルにマスクが指定されると、チャネルは有効マスク周波数のその上下境界によって識別されるようになる。
【００３３】
マスクブロック３２はマスク用のクラスである。有効マスクブロック３４はチャネルに指定された周波数範囲である。この情報はマスクリポジトリ２７から生成されるが、これはマスクリポジトリ２７が全周波数範囲にわたるユーザー定義マスクを保持している為である。
【００３４】
警報ブロック３３は警報用のクラスである。警報リポジトリ２７は収集された全ての違反情報を提供するものである。
【００３５】
コンテナテンプレート２９はリポジトリ各々の基本クラスである。リポジトリの基本クラスはＳＴＬコンテナタイプに基づく。好適なコンテナとは、リスト又はベクタである。基本クラスは各リポジトリの基本メソッドを含んでいる。
【００３６】
上述の説明は、単に本発明の方法及び実施例の具体例を開示、記載したものにしか過ぎない。当業者には明らかなように、本発明はその精神及び基本的特性から離れることなく他の特定の形態で実現することも出来る。従って、本開示は本発明を説明する為に行ったものであり、請求項が定義する本発明の範囲を限定するものではない。以下に本発明の実施態様を例示して本発明の実施の参考に供する。
【００３７】
（実施態様１）
複数の信号を監視する方法であって；
（ａ）監視すべき周波数チャネル（７１〜８１）の各々について、最低周波数（５８）、最高周波数（５９）、最低振幅（５５）及び最高振幅（５４）によって定義される動作枠（４５）を含む有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）を初期設定するステップと；そして
（ｂ）監視される複数の信号の各々が、その動作枠（４５）から外れたかどうかを判定する為に監視を行うステップとを含む方法であり、前記ステップ（ｂ）が；
（ｂ．１）前記信号が前記動作枠（４５）から外れた場合に警報を生成するサブステップを含むことを特徴とする信号を監視する方法。
【００３８】
（実施態様２）
前記ステップ（ａ）において、前記監視すべき周波数チャネル（７１〜８１）に対応する前記有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）が更に中心周波数（６１）、下限チャネル周波数（５７）、上限チャネル周波数（６０）及びパワー閾値を含むことを特徴とする実施態様１に記載の信号を監視する方法。
【００３９】
（実施態様３）
前記警報を生成する前記サブステップ（ｂ．１）において、チャネル情報、警報生成時刻、警報生成日、及び警報生成時の動作領域を示すエラーコードの記録が取られることを特徴とする実施態様１に記載の信号を監視する方法。
【００４０】
（実施態様４）
前記ステップ（ａ）において、前記最低周波数（５８）、最高周波数（５９）、最低振幅（５５）及び最高振幅（５４）のうちの少なくとも１つが、前記ステップ（ａ）で初期設定される前記有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）の間で異なることを特徴とする実施態様１に記載の信号を監視する方法。
【００４１】
（実施態様５）
前記ステップ（ａ）において、特定の周波数帯域にある有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）が、同一のチャネル間隔と、異なる最低振幅（５５）とを持つことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００４２】
（実施態様６）
前記ステップ（ａ）において、特定の周波数帯域にある有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）が、同一のチャネル間隔と同一の最低振幅（５５）を持つことを特徴とする実施態様１に記載の信号を監視する方法。
【００４３】
（実施態様７）
複数の信号を監視する装置であって、監視すべき周波数チャネル（７１〜８１）の各々について、最低周波数（５８）、最高周波数（５９）、最低振幅（５５）及び最高振幅（５４）により定義される動作枠（４５）を含む有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）を初期設定するインターフェース（２３）と、前記複数の信号の各々を監視することにより前記信号が前記動作枠（４５）から外れたかどうかを判定する監視機構（３３）とを含み、前記信号が前記動作枠から外れた場合、前記監視機構が警報を生成することを特徴とする信号を監視する装置。
【００４４】
（実施態様８）
前記監視すべき周波数チャネル（７１〜８１）の各々に対応する前記有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）が更に中心周波数（６１）、下限チャネル周波数（５７）、上限チャネル周波数（６０）及びパワー閾値を含むことを特徴とする実施態様７に記載の信号を監視する装置。
【００４５】
（実施態様９）
前記警報を生成するサブステップ（ｂ．１）において、チャネル情報、警報生成時刻、警報生成日、及び警報生成時の動作領域を示すエラーコードの記録が取られることを特徴とする実施態様７に記載の信号を監視する装置。
【００４６】
（実施態様１０）
前記最低周波数（５８）、最高周波数（５９）、最低振幅（５５）及び最高振幅（５４）が、前記有効マスク（９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８）間において異なることを特徴とする実施態様７に記載の信号を監視する装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】チャネルアナライザの処理を説明する概略ブロック図である。
【図２】波長分割多重（ＷＤＭ）伝送システムを監視する為に用いられる、本発明の一実施例に基づくチャネルマスクの一実施例の構成を示す図である。
【図３】異なるノイズ下限に起因するレーザー信号パワーのばらつきを考慮して作られる、本発明の一実施例に基づいたアクティブチャネルマスクを示す図である。
【図４】不均等なチャネル間隔と異なる振幅閾値ラインを持った、本発明の一実施例に基づくアクティブチャネルマスクを示す図である。
【図５】特定の動作帯域においては同じ振幅閾値と周波数限界ラインをもった、本発明の一実施例に基づくアクティブチャネルマスクを示す図である。
【図６】本発明の一実施例に基づいて信号解析及びチャネルマスク生成を実施するクラスの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
４５  動作枠
５４  最高振幅
５５  最低振幅
５７  下限チャネル周波数
５８  最低周波数
５９  最高周波数
６０  上限チャネル周波数
６１  中心周波数
７１〜８１  周波数チャネル
９１〜１０１、１１１〜１２１、１３１〜１３８  有効マスク
【図１】
0003980894.tif 000003
【図２】
0003980894.tif 000004
【図３】
0003980894.tif 000005
【図４】
0003980894.tif 000006
【図５】
0003980894.tif 000007
【図６】
0003980894.tif 000008