(57)【要約】【課題】波長多重数を検出する機能を必要とせず、波長多重光伝送システムにおける伝送路を単独で監視することが可能な伝送路監視装置を提供する。【解決手段】伝送路監視装置１１は、伝送路から入力された波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力する光検出器２１と、第１の信号の信号レベルを、ある時間間隔で複数回抽出し、抽出された複数の信号レベルを示す第２の信号を出力するレベル検出部２２と、それらの複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出する処理部２３と、それらの複数の変化値に基づいて、伝送路に関する通知信号の出力の要否を判定する判定部２４と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路から入力された波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力する光検出器と、
前記第１の信号の信号レベルを、ある時間間隔で複数回抽出し、抽出された複数の信号レベルを示す第２の信号を出力するレベル検出部と、
前記複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出する処理部と、
前記複数の変化値に基づいて、前記伝送路に関する通知信号の出力の要否を判定する判定部と、
を有することを特徴とする伝送路監視装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記複数の変化値が負の第１の値以下の値及び正の第２の値以上の値を含む第１条件を満たす場合、前記複数の信号レベルに基づき前記伝送路による損失量を算出し、
算出された前記損失量が第１の閾値以上である場合に、前記通知信号として前記伝送路の異常を示す異常通知信号の出力が必要であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送路監視装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記損失量を、基準信号レベルから前記複数の信号レベルのうちの最も新しい前記第１の信号の信号レベルを減算することによって得られた算出値に基づき算出することを特徴とする請求項２に記載の伝送路監視装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記第１条件を満たさない場合、前記基準信号レベルとして前記最も新しい前記第１の信号の信号レベルを用いて、前記算出値を算出することを特徴とする請求項３に記載の伝送路監視装置。
【請求項５】
前記判定部は、
前記複数の信号レベルに基づき前記算出値を算出する処理を複数回実行し、
前記損失量を、複数の前記算出値を加算することで算出する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の伝送路監視装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記複数の信号レベルのうちの前記最も新しい前記第１の信号の信号レベルが前記基準信号レベル未満である場合に、前記算出値を算出する処理を実行することを特徴とする請求項５に記載の伝送路監視装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記第１条件を満たさない場合、判定に用いる前記複数の変化値に含まれる変化値の個数を増加させることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項８】
ユーザ操作により前記第１の閾値を入力する第１の操作部をさらに有することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項９】
ユーザ操作により前記第１の値及び前記第２の値を入力する第２の操作部をさらに有することを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項１０】
励起光を前記伝送路に出力する励起光源と、
前記励起光の強度に対応する第３の信号を出力する他の光検出器と、
前記励起光の出力レベルを制御する光源制御部と、
をさらに有し、
前記光検出器は、前記励起光源から前記励起光を出力した場合、前記波長多重光として、前記励起光によりラマン増幅された光を入力し、
前記レベル検出部は、前記他の光検出器で検出された前記第３の信号の信号レベルを、前記ある時間間隔で複数回抽出し、抽出された複数の信号レベルを示す第４の信号を出力し、
前記処理部は、前記第４の信号によって示される前記複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出し、
前記判定部は、前記第２の信号から算出された前記複数の変化値に基づいて、前記通知信号として前記伝送路の異常を示す異常通知信号の出力の要否を判定した結果、前記異常通知信号の出力が必要であると判定された場合、前記第４の信号から算出された前記複数の変化値に基づいて、前記伝送路の異常の発生地点を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記第２の信号によって示される前記複数の信号レベルのうちの少なくとも１つの信号レベルが第２の閾値以下である場合、前記通知信号として前記伝送路の異常を示す異常通知信号の出力が必要であると判定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項１２】
ユーザ操作により前記第２の閾値を入力する第３の操作部をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の伝送路監視装置。
【請求項１３】
ユーザ操作により、前記複数の変化値に含まれる変化値の個数、前記複数の変化値に対応する時間間隔、及び前記ある時間間隔の少なくとも１つを入力する第４の操作部を、さらに有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項１４】
前記判定部は、前記複数の変化値に基づいて、前記ある時間間隔の長さを変更することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項１５】
前記判定部により前記通知信号の出力が必要であると判定された場合、前記通知信号を発出する通知部をさらに有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の伝送路監視装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の伝送路監視装置を備えた光通信装置。
【請求項１７】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の伝送路監視装置と、
伝送路と、
を備え、
前記伝送路監視装置は、前記伝送路の受信側に配置され、前記伝送路を監視する
ことを特徴とする波長多重光伝送システム。
【請求項１８】
伝送路の受信側に配置された伝送路監視装置により、前記伝送路を監視する伝送路監視方法であって、
前記伝送路から入力された波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力し、
前記第１の信号の信号レベルを、ある時間間隔で複数回抽出し、
抽出された複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出し、
前記複数の変化値に基づいて、前記伝送路に関する通知信号の出力の要否を判定する
ことを特徴とする伝送路監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重光伝送システムにおける伝送路を監視する伝送路監視装置、光通信装置、その波長多重光伝送システム、及び伝送路監視方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの光伝送装置は、伝送路として光ファイバなどを用いた有線通信を行っている。光信号を伝送するには、光ファイバの損失が適切に管理される必要がある。この損失が不適切に大きい場合は、光信号の強度（光レベル）又は電気レベルにおいて、信号対雑音比が劣化し、伝送した情報に誤りが発生する。
【０００３】
一般的に、基幹網に導入されている波長多重光伝送システムでは、より長距離の伝送を可能にするため、伝送路の両端に光増幅器を配備している。光増幅器は、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）及びラマン増幅器に代表される光増幅方式が用いられ、入力された光信号に光増幅器内の励起用光源のエネルギーを遷移させ、光のまま信号強度を増幅させることができる。また、光増幅器における光増幅制御は、励起用光源の電流一定制御（ＡＣＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、励起用光源の光出力一定制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、光増幅器の光レベル一定制御（ＡＬＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、及び光増幅器の利得一定制御（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）などにより実行される。特に波長多重光伝送システムでは、利得一定制御方式がよく用いられている。利得一定制御のメリットとしては、波長多重数（以下、波長数とも称す）が変化した場合に、１波長単位の光レベルの変化が小さいことが挙げられる。これにより、波長増減設対象以外の信号光に対して光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の劣化を抑制でき、伝送品質への影響を抑制することができる。
【０００４】
また、光増幅器では、光増幅時に自然放出（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光が発生するため、光雑音が重畳される。特に光増幅器への入力信号レベルが低い場合、入力信号レベルが高い場合に比べ光雑音の影響を受けやすいため、光信号対雑音比の劣化が大きくなる。中継局を多段に配置した長距離光伝送システムでは、光信号対雑音比の劣化が伝送性能に大きく影響を与えることから、波長多重光伝送システムの受信側ノードでは、伝送路からの光入力レベル（以下、受信レベルとも称す）が監視され、受信レベルが適切になるよう管理されている。このような受信レベルの監視は、波長毎の光レベルの監視ではなく、全波長一括の監視となる。
【０００５】
このような全波長一括での監視を行う場合、前述の利得一定制御方式の光増幅器では、１波長単位での受信レベルの妥当性が判断できず、受信側ノードで光入力断を検出する前に、後段ノードでの信号断が発生する場合がある。そのため、近年では、より詳細に伝送路の状態を検知する機能が求められている。伝送路に異常があり、将来の障害予兆を事前に捉えることで、実際の障害が発生する前に計画的に伝送路を是正することができるようになるため、運用中のサービスへの影響を最小限にする波長多重光伝送システムを構築できるようになる。
【０００６】
この目的を果たすために、波長数情報を用いて受信レベルから１波長単位の光レベルを求めて監視し、この光レベルが閾値以下になった場合に警報を発出する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、送信側ノード又は受信側ノードにて波長数情報を得て、受信レベルから１波長単位の光レベルを求め、その変化を監視することで伝送路の劣化状態を監視する技術を開示している。この技術は、伝送路ファイバ断によって運用中のサービスに影響を与えない波長多重光伝送システムの提供を可能としている。
【０００７】
また、波長数情報を用いずに受信レベルを監視することで異常を検知する方法として、特許文献２では、伝送路損失を監視して伝送路ファイバ断が検出される前に警報を発出する方法を開示している。この方法は、本来得られる受信レベルと現在の受信レベルから伝送路損失を求めることで伝送路の劣化状態を監視しており、光ファイバ断検出レベルより高いレベルの閾値を用いることで、警報を発出できるよう制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−９８８７３号公報
【特許文献２】特公平２−０２００４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
波長数情報を得る方法としては、監視制御光を用いることが一般的である。しかしながら、波長数情報を用いて光レベルを監視する場合、監視制御光を送受信する機能又はノードに何らかの障害が発生すると、正しく波長数情報の伝達ができず、伝送路の状態そのものを監視することができなくなる。また、監視制御光は伝送路を介して伝送されてくるため、伝送路に障害が発生した場合に監視制御光の送受信に影響を与えるリスクがある。
【００１０】
そのため、特許文献１に記載された監視制御光から波長数情報を得る方法では、伝送路の障害予兆を検知する目的を達成できないおそれがある。また、波長数情報を波長数情報から得ずＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信方式で得る場合にも、同様にＬＡＮケーブルに障害発生した場合には、波長数情報の検出ができなくなる。また、別の方法として、受信側ノードに光スペクトルアナライザを設置して波長数をカウントする方法も考えられるが、各ノードに光スペクトルアナライザを設置することは、システムの全体としての、コスト、消費電力、及び実装スペースなどの観点から望ましくない。
【００１１】
また、現在の波長多重光伝送システムは、リングネットワーク又はメッシュネットワークを採用しており、光信号は、ほとんどの場合、複数のノードを経由して目的地まで伝送される。そのため、あるノードで波長数の増減が生じると受信レベルの増減が生じる。よって、特許文献２に記載の方法では、波長数変化による受信レベル変化を伝送路異常による変化と誤検出するおそれがある。
【００１２】
本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、波長多重数を検出する機能を必要とせず、波長多重光伝送システムにおける伝送路を単独で監視することが可能な伝送路監視装置を提供すること、その伝送路監視装置を有する光通信装置及び波長多重光伝送システムを提供すること、並びにその伝送路を単独の装置で監視することが可能な伝送路監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために、本発明の一形態に係る伝送路監視装置は、伝送路から入力された波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力する光検出器と、前記第１の信号の信号レベルを、ある時間間隔で複数回抽出し、抽出された複数の信号レベルを示す第２の信号を出力するレベル検出部と、前記複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出する処理部と、前記複数の変化値に基づいて、前記伝送路に関する通知信号の出力の要否を判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一形態に係る光通信装置は、前記伝送路監視装置を備えたことを特徴とする。
本発明の一形態に係る波長多重光伝送システムは、前記伝送路監視装置と、伝送路と、を備え、前記伝送路監視装置は、前記伝送路の受信側に配置され、前記伝送路を監視することを特徴とする。
【００１５】
本発明の一形態に係る伝送路監視方法は、伝送路の受信側に配置された伝送路監視装置により、前記伝送路を監視する伝送路監視方法であって、前記伝送路から入力された波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力し、前記第１の信号の信号レベルを、ある時間間隔で複数回抽出し、抽出された複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出し、前記複数の変化値に基づいて、前記伝送路に関する通知信号の出力の要否を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、波長多重数を検出する機能を必要とせず、波長多重光伝送システムにおける伝送路を単独の装置で監視することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る伝送路監視装置を備えた受信側ノードの一構成例を示す図である。
【図２】（ａ）は、波長数が増加した場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の一例を示す図、（ｂ）は、波長数が減少した場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の一例を示す図、（ｃ）は、波長数の増減がない場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の一例を示す図である。
【図３】波長数の増減がない場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の他の例を示す図である。
【図４】図１に示される伝送路監視装置における処理の一例を示すフロー図である。
【図５】（ａ）は、波長数が増加した場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の他の例を示す図、（ｂ）は、波長数の増減がない場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の他の例を示す図である。
【図６】比較例における波長多重光伝送システムの構成を示す図である。
【図７】（ａ）は、伝送路損失変化が緩やかに生じた場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した値の変化の一例を示す図、（ｂ）は、波長数変化を検出するタイミングにずれが生じた場合に、図１に示される伝送路監視装置において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した値の変化の一例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る伝送路監視装置における処理の一例を示すフロー図である。
【図９】実施の形態３に係る伝送路監視装置を備えた受信側ノードの一構成例を示す図である。
【図１０】図９に示される伝送路監視装置における処理の一例を示すフロー図である。
【図１１】（ａ）は、伝送路損失が送信側で生じた場合に、図９に示される伝送路監視装置で抽出される励起光出力レベルの変化の一例を示す図、（ｂ）は、伝送路損失が受信側で生じた場合に、図９に示される伝送路監視装置で抽出される励起光出力レベルの変化の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１から３に係る伝送路監視装置の変形例の構成の一部を示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。実施の形態では、波長多重光伝送システム（光波長多重伝送システム）における伝送路を監視する伝送路監視装置、その伝送路監視装置を有する光通信装置及び光増幅装置、その波長多重光伝送システム、並びにその伝送路を監視する伝送路監視方法について説明する。
【００１９】
《１》実施の形態１
実施の形態１に係る伝送路監視装置について、図１から図５及び比較例としての図６を参照しながら説明する。図１は、実施の形態１に係る伝送路監視装置を備えた受信側ノードの一構成例を示す図である。
【００２０】
図１に示されるように、実施の形態１に係る伝送路監視装置１１は、受信側ノード１に備えられる。図１に示される受信側ノード１は、前段（図１の左側）にある送信側ノード（図示せず）から送信され伝送路Ｆ１を介して入力された信号光（光信号）を受信するノードである。受信側ノード１で受信する信号光は、波長多重信号光（波長多重光）である。伝送路監視装置１１は、この波長多重光に基づいて伝送路Ｆ１を監視する。伝送路Ｆ１、及び伝送路Ｆ１の受信側に配置されその伝送路Ｆ１を監視する伝送路監視装置１１は、波長多重光伝送システムを構成する。
【００２１】
図１に示される受信側ノード１は、伝送路監視装置１１及び光増幅器１２を有する光増幅部１０を備えた光増幅装置であり、波長多重光伝送システムにおける中継装置として機能させることができる。受信側ノード１は、受信側ノード１の全体を制御する制御部（図示せず）を備えることもできる。また、光増幅部１０は、光増幅部１０の全体を制御する制御部（図示せず）を備えることもできる。なお、図１に示される受信側ノード１では、光増幅部１０の内部に伝送路監視装置１１を有する構成としているが、これに限ったものではなく、伝送路監視装置１１は、光増幅部１０の外部に備えることもできる。
【００２２】
また、伝送路監視装置１１は、光増幅部を備えない受信側ノードに備えることもできる。例えば、この受信側ノードは、光増幅器１２を備えない伝送路監視装置１１そのものとして構成すること、又は伝送路監視装置１１を備えた光通信装置（光伝送装置）として構成することもできる。なお、受信側ノードを光通信装置とする場合、この光通信装置は、伝送路監視装置１１及び入力（受信）された信号光から情報を抽出する受信処理部を備え、情報を信号光に変換して他のノードに出力する送信処理部を備えることもできる。
【００２３】
実施の形態１に係る伝送路監視装置１１は、図１に示されるように、光増幅部１０に備えることができる。光増幅部１０の伝送路監視装置１１は、前段の送信側ノード（図示せず）と接続された伝送路Ｆ１を伝送路Ｆ２と伝送路Ｆ３に分岐する光カプラ２０を有する。光カプラ２０は、伝送路Ｆ１の監視に用いる信号光の信号レベル（受信光レベル）を取得するために、伝送路Ｆ１から信号光を分岐する。伝送路Ｆ１を流れる信号光の一部を分岐できれば、伝送路Ｆ１の監視のための信号光の取得が可能であるため、通常光カプラ２０の分岐比は１〜５％程度に設定されるが、この範囲に限ったものではない。
【００２４】
光増幅器１２は、光カプラ２０を通過した信号光の強度を増幅する受信側の光増幅器である。受信側ノード１へ到達した信号光は、光増幅部１０へ入力され、光カプラ２０で信号光の一部が分岐された後、受信側の光増幅器１２にて増幅される。光増幅器１２で増幅後の信号光は、伝送路Ｆ４を介して後段（図１の右側）に備えられた他の受信側ノード（図示せず）に伝送される。なお、光増幅部１０は、例えば、光増幅器１２の後段に波長合分波部及び受信処理部（いずれも図示せず）などを備えることができる。
【００２５】
受信側ノード１から送信側ノードへ信号光を伝送する方向（受信時の方向とは対向方向）についても同様である。つまり、図１に示されるように、光増幅部１０は、上記他の受信側ノードから伝送路Ｆ５を介して入力された信号光を増幅し、送信側ノードに伝送路Ｆ６を介して伝送する送信側の光増幅器１３を有することができる。光増幅器１２，１３は、例えばＥＤＦＡである。なお、伝送路Ｆ１〜Ｆ６は、光ファイバで構成することができ、信号光は図１に矢印で示される方向に流れている。但し、伝送路Ｆ１〜Ｆ６の１又は複数は、光ファイバ以外の光伝送路であってもよい。また、伝送路Ｆ１と伝送路Ｆ６は一つの光ファイバとして構成することができ、伝送路Ｆ４と伝送路Ｆ５も一つの光ファイバとして構成することができる。
【００２６】
そして、実施の形態１に係る伝送路監視装置１１は、ある時間間隔（任意の時間間隔）にて取得した受信光レベルに基づいて伝送路Ｆ１の異常を検出する。そのための構成として、伝送路監視装置１１は、図１に示されるように、光検出器２１、レベル検出部２２、処理部２３、及び判定部（判定機能部）２４を備える。レベル検出部２２、処理部２３、及び判定部２４はいずれも、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）で構成することができる。また、伝送路監視装置１１は、記憶部２５、通知部２６、及び操作部２７を備えることができる。また、伝送路監視装置１１は、伝送路監視装置１１の全体を制御する制御部（図示せず）を備えることもできる。
【００２７】
次に、伝送路監視装置１１の各構成要素について説明する。
光検出器２１は、光カプラ２０で分岐された伝送路Ｆ３から入力された信号光の強度に対応する第１の信号を出力する。受信側ノード１を含む波長多重光伝送システムでは、上述したように、ノード間で信号光として波長多重光が伝送される。つまり、光検出器２１は、波長多重光を入力し、その波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力する。光検出器２１は、光カプラ２０で分岐された信号光を受光し、光電変換するものであり、第１の信号はこのように光電変換された電気信号である。
【００２８】
レベル検出部２２は、光検出器２１から出力された第１の信号の信号レベル（受信光ベル）を、ある時間間隔（任意の時間間隔（任意の時間単位）Δｔ１）で複数回抽出し、抽出された複数の受信光レベルを示す第２の信号を出力する。例えば、レベル検出部２２は、光検出器２１で得られた電流レベルをアナログ−デジタルコンバータにより時間間隔Δｔ１毎に電圧レベルに変換することで、時間間隔Δｔ１毎の受信光レベルを取得する。
【００２９】
処理部２３は、レベル検出部２２で抽出されたそれら複数の受信光レベルの変化を示す複数の変化値を算出する。例えば、処理部２３は、レベル検出部２２で任意の時間間隔（時間幅）Δｔ１で取得した複数の受信光レベルを微分演算することで、受信光レベルの複数の変化値を求める。この場合、処理部２３は、微分処理部として機能する。
【００３０】
判定部２４は、処理部２３で算出された複数の変化値に基づいて、伝送路Ｆ１に関する通知信号の出力の要否を判定する。この通知信号は、伝送路の異常を通知する異常通知信号とすることができるが、これに限ったものではない。
【００３１】
判定部２４は、例えば、レベル検出部２２で任意の時間間隔Δｔ２の間、時間間隔Δｔ１で取得した受信光レベルを微分処理して求めた、受信光レベルの複数の変化値から、受信光レベルの変化傾向を判定する。判定部２４は、受信光レベルの変化傾向が、受信光レベルの変化が波長多重数（波長数）の変化によるものか、伝送路Ｆ１の状態の変化（伝送路Ｆ１の損失の変化）によるものかを判定する。なお、ここでいう任意の時間はΔｔ１≦Δｔ２の関係にある。
【００３２】
ここで、判定部２４による伝送路状態変化（伝送路損失変化）と波長数変化との区別の方法について、図２（ａ）から図２（ｃ）を併せて参照しながら概略的に説明する。図２（ａ）は、波長数が増加した場合（つまり、前段の送信側ノード又はさらに前段のノードで波長数が増設された場合）に伝送路監視装置１１において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の一例を示す図、図２（ｂ）は、波長数が減少した場合（つまり波長数が減設された場合）の受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の一例を示す図である。また、図２（ｃ）は、波長数の増減がない場合の受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の例を示す図である。
【００３３】
判定部２４は、主に微分演算結果として得られる図２（ａ）から図２（ｃ）に示すような受信光レベルの複数の変化値に基づいて、受信光レベルの変化を波長数変化と伝送路損失変化とに分類する。図２（ａ）から図２（ｃ）は、上段において受信光レベルの時間変化を示し、中段においてその受信光レベルを微分して得られる微分演算結果を定性的に示し、下段においてその微分演算結果を積分して得られる積分演算結果を定性的に示している。なお、図２（ａ）から図２（ｃ）において、上段に示される受信光レベルについては、横軸が時間［ｓ］、縦軸が受信光レベル［ｄＢｍ］を表しており、中段に示される微分演算結果と下段に示される積分演算結果については、横軸が時間［ｓ］、縦軸が変化値［ｄＢ］を表している。なお、上記変化値は、変化量を表す絶対値ではなく、ゼロ又は正負の区別がある値である。
【００３４】
波長数が増加した場合には、受信光レベルは、時間間隔Δｔ１の間に増加するため、図２（ａ）の上段に示されるように推移する。波長数が減少した場合には、受信光レベルは、時間間隔Δｔ１の間に低下するため、図２（ｂ）の上段に示されるように推移する。これに対して、一時的な伝送路損失変化が生じた場合には、図２（ｃ）の上段に示されるように受信光レベルの変化が一定に落ち着かず、その微分演算結果の変化が、図２（ｃ）の中段に示されるように正負方向に継続する挙動となる。ここで、正負方向に継続する挙動とは、変化値Ｙが正の値となる変化に続き負の値となる変化があるような挙動又はその逆の順序の挙動を指す。従って、任意の時間間隔Δｔ２経過後の微分演算結果が示す受信光レベルの変化傾向から、波長数変化と伝送路損失変化とを区別することができる。
【００３５】
判定部２４は、受信光レベルの変化が伝送路の損失変化によるものと判定された場合、損失状態を示す損失量（伝送路損失レベルＬ）を記憶部２５に通知して、伝送路損失レベルＬを更新する。なお、伝送路損失レベルＬの値が大きい程、伝送路Ｆ１による損失が大きいことを示している。さらに、判定部２４は、その伝送路損失レベルＬが警報発出閾値（後述の相対値検出閾値Ｐｔｈ２）以上であるか否かにより、異常通知信号（警報通知信号）の出力が必要であるか否かを判定し、この出力が必要と判定された場合に通知部２６にその旨を通知する。
【００３６】
記憶部２５は、伝送路状態判定の基準となる基準光レベル（基準信号レベル）、判定部２４での判定結果、及び伝送路損失レベルＬで示される現在の損失状態などを保持する。この基準光レベルは、後述するように、レベル検出部２２から出力された受信光レベルの中から設定される。判定部２４での判定結果は、伝送路損失レベルＬについては時間間隔Δｔ２で更新され、基準光レベルについても時間間隔Δｔ２で更新される。
【００３７】
通知部２６は、判定部２４により通知信号の出力が必要であると判定された場合に、その判定結果を受けて、その通知信号を出力する。通知部２６は、判定部２４での判定結果が異常通知信号の出力が必要であることを示す場合（つまり、伝送路Ｆ１の異常が検出されたことを示す場合）、警報を発出する。この警報は、伝送路障害警報又は伝送路障害予兆警報とすることができる。このように、通知部２６は、警報を発出する警報通知部とすることができる。通知部２６は、警報を発出する際に、音により警報を発するように構成することができ、また音の代わりに又は音に加えて、警報画像を表示する又は警報ランプを点灯又は点滅させるように構成することもできる。警報画像は、例えば、操作部２７に図示しない表示部を具備していた場合には、その表示部に表示させるように構成することもできる。
【００３８】
操作部２７は、例えば、入力のためのハードウェアキー、又は図示しない表示部に表示させるソフトウェアキーにより構成することができる。この表示部は、液晶パネル等の表示パネルで構成することができ、受信側ノード１で用いる各種パラメータなどの情報を入力する入力欄などを含む画像をユーザに視認させるように提供する。このパラメータは、時間間隔Δｔ１、Δｔ２などを含むことができる。また、操作部２７としてソフトウェアキーを採用する場合、操作部２７は表示部とともにタッチパネルを構成する。このように、操作部２７及び表示部は、ユーザからの操作入力を受け付ける操作インターフェースに相当する。記憶部２５は、この操作インターフェースから入力された情報に基づき、各種パラメータなどの情報の追加、書き換え、及び削除を行う。
【００３９】
次に、上述のように構成された伝送路監視装置１１における伝送路Ｆ１の異常を検出する異常検出処理（つまり、伝送路Ｆ１に異常があるか否かを判定する判定処理）について、図３から図４を併せて参照しながら説明する。図３は、図２（ｃ）と同様に、波長数の増減がない場合の受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の他の例を示す図である。図４は、伝送路監視装置１１における処理の一例を示すフロー図である。なお、受信側ノード１は、図４に示される処理を常に実行する。但し、後述のステップＳ１における閾値設定の処理は、一度実行するだけでもよい。
【００４０】
受信側ノード１における伝送路の異常検出動作では、図４に示されるように、まず警報発出に用いる閾値を設定する（ステップＳ１）。ここで設定する閾値とは、絶対値検出閾値Ｐｔｈ１と相対値検出閾値Ｐｔｈ２である。絶対値検出閾値Ｐｔｈ１とは、レベルダイヤグラムから求められる１波長単位の下限レベルのことで、ユーザによって任意の値に設定することができる。なお、ステップＳ６及びステップＳ１３で後述するように、受信光レベルがこの絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以下となった場合、即座に警報発出となる。相対値検出閾値Ｐｔｈ２は、基準光レベルとの相対差であり、任意の値に設定できる。また、任意の時間間隔Δｔ１、Δｔ２も、閾値Ｐｔｈ１、Ｐｔｈ２の設定時に設定することができる。
【００４１】
なお、ステップＳ１で設定される情報は、上述したパラメータに含まれる。つまり、ステップＳ１における設定は、操作部２７から行うことができる。例えば、操作部２７から入力された絶対値検出閾値Ｐｔｈ１及び相対値検出閾値Ｐｔｈ２の値を、判定部２４から読み出し可能な状態で記憶部２５又は判定部２４の内部メモリ（図示せず）に記憶しておけばよい。また、時間間隔Δｔ１についても同様に、操作部２７から入力された時間間隔Δｔ１の値を、レベル検出部２２から読み出し可能な状態で記憶部２５又はレベル検出部２２の内部メモリ（図示せず）又は内部タイマ（図示せず）に記憶しておくか、又はレベル検出部２２の内部タイマの設定値として記憶しておけばよい。また、時間間隔Δｔ２についても同様に、操作部２７から入力された時間間隔Δｔ２の値を、判定部２４から読み出し可能な状態で記憶部２５又は判定部２４の内部メモリ又は内部タイマ（図示せず）に記憶しておけばよい。
【００４２】
このように、操作部２７は、様々なパラメータを入力可能な構成としておくことが好ましい。例えば、伝送路監視装置１１は、ユーザ操作により相対値検出閾値Ｐｔｈ２（第１の閾値とも称す）を入力する操作部（第１の操作部と称す）を有することが好ましい。また、伝送路監視装置１１は、ユーザ操作により絶対値検出閾値Ｐｔｈ１（第２の閾値とも称す）を入力する操作部（便宜上、第３の操作部と称す）を有することが好ましい。また、伝送路監視装置１１は、ユーザ操作により、時間間隔Δｔ１及び時間間隔Δｔ２の少なくとも１つを入力する操作部（第４の操作部と称す）を有することが好ましい。時間間隔Δｔ２は、後述する複数の変化値に対応する時間間隔であるため、この第４の操作部は、時間間隔Δｔ２の代わりに、上記複数の変化値に含まれる変化値の個数を入力するように構成することもできる。
【００４３】
ステップＳ１に続く処理として、レベル検出部２２は、基準光レベルとして受信光レベルＸ１を取得し（ステップＳ２）、この受信光レベルＸ１を基準光レベルとして記憶部２５に格納する（ステップＳ３）ことで、基準光レベルの設定を行う。また、レベル検出部２２は、取得した受信光レベルを処理部２３へ伝達する。なお、レベル検出部２２は、具体的には、受信光レベルそのものに限らず、受信光レベルを示す情報を記憶部２５及び処理部２３へ伝達できればよい（以下同様）。
【００４４】
次に、レベル検出部２２は、時間Δｔ１（Δｔ１で示される時間）だけ待機し（ステップＳ４）、時間Δｔ１が経過した時点で、再度受信光レベルを取得する（ステップＳ５）。ここで、レベル検出部２２は、取得された受信光レベル（受信光レベルＸ２）を処理部２３へ伝達する。
【００４５】
次いで、判定部２４は、記憶部２５に記憶された受信光レベル（この時点では、受信光レベルＸ１、Ｘ２）がいずれも絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６でＮＯの場合、異常通知信号の出力が必要であると判定部２４が判定しているため、判定部２４は、異常通知信号の出力が必要であることを示す情報を通知部２６に伝達し、通知部２６が警報を発出する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ６における判定処理は、ステップＳ５より後の処理又はステップＳ２より後の処理として実行できればよい。このように、判定部２４は、複数の受信光レベルのうちの少なくとも１つの受信光レベルが絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以下である場合、通知信号として伝送路Ｆ１の異常を示す異常通知信号の出力が必要であると判定することが好ましい。
【００４６】
一方、ステップＳ６でＹＥＳの場合、処理部２３は、演算処理を実行する（ステップＳ７）。なお、図２（ａ）から図２（ｃ）で示される例は、いずれもステップＳ６においてＹＥＳと判定される例である。ステップＳ７では、処理部２３が、レベル検出部２２から伝達された受信光レベルＸ１、Ｘ２を用いて微積分演算を実行する。つまり、この例における処理部２３は、微積分処理部として機能する。処理部２３は、まず微分演算より得られる変化値（微分値又は微分変化値とも称す）Ｙ２を求め、次に変化値Ｙ２を積分演算し、積分値（変化値Ｙの積算値）Ｚを求める。変化値Ｙ２は、受信光レベルＸ２から受信光レベルＸ１を差し引いた値を時間Δｔ１で割った値であり、変化の傾きを示している。なお、この時点での積分値Ｚは変化値Ｙ２となる。
【００４７】
ここでは、受信光レベルについての複数の変化値を微分演算により算出した例を挙げている。変化値として単に受信光レベルＸ２から受信光レベルＸ１を差し引いた値を用いる場合に比べ、微分演算を用いることで、図２（ｃ）に示される例のように、伝送路損失変化が発生して受信光レベルが正方向の変化と負方向に変化とを繰り返すような場合であっても、変化量を大きな値として取得することができ、変化の検出が容易になる。
【００４８】
次いで、処理部２３は、この時点で、時間Δｔ２が経過しているか否かを判定し（ステップＳ８）、経過していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ３に戻り、得られた変化値Ｙ２及び積分値Ｚを記憶部２５へ格納する。
【００４９】
そして、伝送路監視装置１１は、上述のようなステップＳ３〜ステップＳ７の処理をΔｔ２で示される時間が経過するまで行う。処理部２３は、その間の演算結果として、Ｘ２とＸ３からＹ３を、Ｘ３とＸ４からＹ４を、Ｘ４とＸ５からＹ５をそれぞれ求め、各変化値Ｙ２〜Ｙ５の総和として積分値Ｚを求める。Ｎを１以上の整数として、時間Δｔ２を（Ｎ−１）Δｔ１とする場合、処理部２３は、受信光レベルＸ１〜ＸＮから求めた変化値Ｙ２〜ＹＮ及び積分値Ｚを記憶部２５へ格納する。そして、時間Δｔ２経過後、処理部２３は、演算結果である変化値Ｙ２〜ＹＮ及び積分値Ｚを判定部２４へ伝達する。
【００５０】
次に、判定部２４は、伝達された変化値Ｙ２〜Ｙ５を用いて、受信光レベルＸ１〜Ｘ５の変化傾向を判定する（ステップＳ９）。変化傾向の判定は、変化値Ｙ２〜Ｙ５を基準として行う。例えば、判定部２４は、変化値Ｙ２〜Ｙ５の各々が正の値（つまり受信光レベルの正方向の変化有り）、ゼロ（つまり受信光レベルの変化なし）、負の値（つまり受信光レベルの負方向の変化有り）の３段階のいずれに該当するかを判定することで、変化値Ｙ２〜Ｙ５を３段階に分類する。ここで、変化なしと判定する条件にはマージンαを設ける。すなわち、変化値Ｙ２〜Ｙ５のうち任意の変化値をＹで表わすと、判定部２４は、変化値Ｙが±α［ｄＢ］以内であれば変化なしと判定する。同様に、判定部２４は、変化値Ｙが＋α以上であれば正方向の変化、変化値Ｙが−α以下であれば負方向の変化と判定する。なお、図２（ａ）〜図２（ｃ）では、負方向のマージンをα１、正方向のマージンをα２として図示している。
【００５１】
図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）の中段の微分演算結果を例に分類すると、Ｙ２／Ｙ３／Ｙ４／Ｙ５について、以下のように分類できる。
図２（ａ）：変化なし／正方向の変化（正の値）／変化なし／変化なし
図２（ｂ）：変化なし／負方向の変化（負の値）／変化なし／変化なし
図２（ｃ）：変化なし／負方向の変化（負の値）／正方向の変化（正の値）／変化なし
【００５２】
次に、判定部２４は、分類の結果から、受信光レベルの変化傾向が伝送路損失変化によるものであるか否か（波長数変化によるものであるのか）の判定を行う（ステップＳ１０）。つまり、ステップＳ１０では、受信光レベルの変化傾向から変化の要因を判定する。例えば、判定部２４は、変化値Ｙ２〜Ｙ５の分類結果が、正の値と負の値の双方発生したことを示しているのか否かを、伝送路損失変化であるのか否かの判定基準とすることができる。図２（ａ）から図２（ｃ）を参照しながら、このような判定基準の一例について説明する。
【００５３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）で示される例では、図２（ａ）及び図２（ｂ）における上段及び中段で示されるように、時間Δｔ２の間に正方向の変化（変化値Ｙが正の値）又は負方向の変化（変化値Ｙが負の値）が一度発生しているが、それに継続する逆方向の変化が見られない。従って、判定部２４は、図２（ａ）及び図２（ｂ）で示されるように正の値又は負の値のいずれか一方が含まれない場合（いずれか一方のみを含む場合）、受信光レベルＸ１〜Ｘ５の変化が波長数の変化に起因するものであると判定する（ステップＳ１０でＮＯ）。ステップＳ１０でＮＯの場合、処理部２３は、時間Δｔ２を初期化する（ステップＳ１５）。
【００５４】
なお、図４では、受信光レベルＸに変化がないような場合、つまり変化値Ｙが正の値と負の値のいずれも含まない場合について省略しているが、このような場合、判定部２４は、ステップＳ１０でＮＯと判定するとよい。また、ステップＳ１０において、判定部２４は、時間Δｔ２の間に受信光レベルＸについての正方向の変化又は負方向の変化が一度発生した場合でも、その後の情報が得られない場合（つまり、時間Δｔ２の最近の変化値Ｙ５ではじめて正の値又は負の値が発生した場合）には、単にＮＯとの判定結果を出すだけではなく、変化の要因が波長数の変化とは断定できず判定不能とした判定結果を出すこともできる。
【００５５】
レベル検出部２２は、ステップＳ１５に続く処理として、ステップＳ２に戻り、受信光レベルＸ１に設定されている基準光レベルを波長数変化後の受信光レベルＸ５に変更する。これにより、基準光レベルが変更されずに（波長数の変化が基準光レベルに反映されずに）、伝送路損失レベルＬが誤判断されることを防ぐことができる。
【００５６】
一方で、図２（ｃ）の中段に示される例では、時間Δｔ２間に、変化値Ｙが負の値の後に正の値が継続しており（継続的に正負に変化しており）、変化値Ｙが正の値又は負の値の一方に偏っていないことが分かる。また、正の値の後に負の値が継続している場合にも、変化値Ｙの変化が一方に偏っていないと言える。従って、判定部２４は、図２（ｃ）で示されるような正方向の変化及び負方向の変化の双方が含まれていた場合、変化の要因が伝送路損失変化であると判定する（ステップＳ１０でＹＥＳ）。なお、判定部２４は、例えば、変化値Ｙが正の値、正の値、負の値の順で変化する場合など、連続して同じ方向の変化が生じた場合にも、逆方向の変化も含まれ、偏りがなければ、変化の要因が伝送路損失変化であると判定することができる。
【００５７】
このように、ステップＳ９，Ｓ１０では、判定部２４は、処理部２３で算出された複数の変化値（変化値Ｙ２〜Ｙ５）が正の値と負の値の双方を含むといった条件（第１条件）を満たすか否かにより、伝送路Ｆ１の損失変化有無（つまり、波長数変化の有無）を判定している。
【００５８】
また、マージンαは、任意の値に設定できるが、光検出器２１の測定誤差及びわずかな伝送路損失変化に判定結果が影響されることを防ぐため、ある程度大きい値に設定することが好ましい。
【００５９】
また、このマージンαは、正方向及び負方向で異なる値を用いることもできる。すなわち、判定部２４は、上記第１条件として、処理部２３で算出された複数の変化値が負の第１の値（α１：α１＜０）以下の値及び正の第２の値（α２：α２＞０）以上の値を含む、といった条件を満たすか否かにより、伝送路Ｆ１の損失変化有無（つまり、波長数変化の有無）を判定する。特に、上記第１条件は、複数の変化値がα１以下の値とα２以上の値とを同じ個数含む（又は両者の個数の差がある閾値より小さい）といった追加の条件を含むことが、正方向の変化と負方向の変化との偏りが少なく波長数変化とは言えないことを意味するため、好ましい。なお、正方向及び負方向で同じ値のマージンαを用いた例は、第１の値が−α、第２の値が＋αである場合の例となる。
【００６０】
また、伝送路監視装置１１は、ユーザ操作により第１の値α１及び第２の値α２を入力する操作部（第２の操作部と称す）を有することが好ましい。第２の操作部は、操作部２７で例示することができる。伝送路監視装置１１が第２の操作部を有する形態においては、ステップＳ１で他のパラメータの入力の際にα１及びα２の入力も受け付けて設定を行えばよい。
【００６１】
そして、判定部２４は、伝送路損失変化があったと判定された場合に（ステップＳ１０でＹＥＳの場合）、レベル検出部２２から出力された複数の受信光レベルに基づき、伝送路Ｆ１による伝送路損失レベルＬを算出する（ステップＳ１１）。なお、判定部２４は、レベル検出部２２から時間Δｔ２の間に時間Δｔ１毎に取得された全ての受信光レベルＸ１〜Ｘ５を使用して、時間Δｔ１毎に伝送路損失レベルＬを算出することもできる。但し、図４に示される処理例では、ステップＳ２，Ｓ３で説明したように伝送路損失レベルＬの算出の基準となる受信光レベルＸ１を基準光レベルとして、記憶部２５に格納しておき、判定部２４は、時間Δｔ２の経過直前の受信光レベルＸ５とその基準光レベルとの差により、伝送路損失レベルＬを求める。
【００６２】
具体的に説明すると、判定部２４は、ステップＳ１１において、記憶部２５から基準光レベルＸ１と時間Δｔ２経過直前に取得した受信光レベルＸ５を読み出し、伝送路損失レベルＬを、式Ｌ＝Ｘ１（基準光レベル）−Ｘ５にて算出する。この式で表わされるＬは、時間Δｔ２の間の受信光レベルの変化の総量に該当する。このように、判定部２４は、基準光レベルから、時間Δｔ２の間の複数の受信光レベルＸ１〜Ｘ５のうちの最も新しい第１の信号の受信光レベル（受信光レベルＸ５）を減算することによって得られた算出値に基づき、伝送路損失レベルＬを算出することができる。つまり、判定部２４は、このようにして算出された算出値を伝送路損失レベルＬとすることができる。
【００６３】
ここで、基準光レベルは、時間Δｔ２の間の複数の信号レベルのうち、最も古い第１の信号の受信光レベルＸ１とすることができる。但し、判定部２４は、ステップＳ１０でＮＯの場合のステップＳ１５に続くステップＳ２の処理として説明したように、第１条件を満たさない場合（波長数変化があった場合など）には、基準光レベルとして最も新しい第１の信号の受信光レベル（以下、単に「最も新しい受信光レベル」と称す）Ｘ５を用いて、算出値を算出する。
【００６４】
判定部２４は、ステップＳ１１の処理において毎回（つまり、変化要因が伝送路損失変化である場合に毎回）、伝送路損失レベルＬを算出し、ステップＳ１４の処理として後述するように、記憶部２５に伝送路損失レベルＬｂｅｆｏｒｅとして格納する。そして、初回以降に実行されるステップＳ１１では、以下のように前回の算出値との和で伝送路損失レベルＬを更新する。
Ｌ＝Ｌｂｅｆｏｒｅ＋（Ｘ１−Ｘ５）            （１）
【００６５】
このように、判定部２４は、複数の信号レベルに基づき算出値を算出する処理を複数回実行し、時間Δｔ２毎（つまり複数の受信光レベル毎）に算出された算出値を加算することで、伝送路損失レベルＬを算出してもよい。特に、例示したように、判定部２４は、このような複数の算出値を加算した結果の値を、伝送路損失レベルＬとするとよい。これにより、伝送路損失レベルＬの増加が多く発生した場合について、算出される伝送路損失レベルＬの値を増加させ、警報を通知させやすくすることができる。
【００６６】
ここで、式（１）を用いる条件として、例えば、基準光レベルＸ１＞受信光レベルＸ５である条件（条件ａ）を採用することで、判定部２４は、伝送路Ｆ１の損失が増加した場合に伝送路損失レベルＬを更新するよう動作させることができる。つまり、判定部２４は、複数の受信光レベルのうちの最も新しい信号レベルＸ５が基準光レベル未満である場合に、算出された伝送路損失レベルＬに複数の受信光レベルについて算出された算出値を加算することで、伝送路損失レベルＬを更新する。また、条件ａに加えて又は条件ａの代わりに、判定部２４は、式（１）を用いる条件として、例えば、積分演算結果として得た積分値Ｚがゼロ以下である条件（条件ｂ）を採用することで、損失が積算されている場合に伝送路損失レベルＬを更新することができる。このような積分演算を用いることにより、伝送路損失変化により徐々に伝送路損失が増加するような場面であっても、長時間に渡る伝送路損失量の変化を追って、伝送路損失レベルＬを算出することが可能になる。
【００６７】
なお、条件ａ及び条件ｂの少なくとも一方で示される条件を満たさない場合、伝送路損失レベルＬは、次式（２）となり更新されない。
Ｌ＝Ｌｂｅｆｏｒｅ            （２）
【００６８】
ここで、式（１）を用いる条件として、条件ａ及び条件ｂの少なくとも一方で示される条件を適用することで、伝送路損失レベルＬが何らかの要因によって瞬間的に小さく見え、その瞬間が受信光レベルＸ５の取得タイミングと合致した場合に、伝送路損失レベルＬが前回測定値Ｌｂｅｆｏｒｅより小さい値に更新されることを防ぐことができる。これらの例のように、判定部２４は、受信光レベルの変化傾向に基づき、必要に応じて伝送路損失変化によるものと判定されても損失状態を示す伝送路損失レベルＬを更新しないようにすることもできる。
【００６９】
次に、判定部２４は、算出された伝送路損失レベルＬとステップＳ１にて設定された相対値検出閾値Ｐｔｈ２とを比較し、伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）ことで、その損失が伝送路の異常に該当する損失であるのか否か（異常通知信号の出力が必要であるか否か）を判定する。このように、判定部２４は、伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上である場合に、通知信号として伝送路Ｆ１の異常を示す異常通知信号の出力が必要であると判定する。なお、この相対値検出閾値Ｐｔｈ２は、許容できる損失量を指す。
【００７０】
伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上でない場合（ステップＳ１２でＮＯの場合）、判定部２４は、伝送路損失レベルＬをＬｂｅｆｏｒｅとして更新する（ステップＳ１４）。次いで、処理部２３は、Δｔ２を初期化して（ステップＳ１５）、ステップＳ２に戻り、レベル検出部２２が基準光レベルを更新する。例えば、図２（ｃ）で示される例において、伝送路損失レベルＬが受信光レベルＸ１に設定されている場合について考察する。この例では、受信光レベルＸ５が伝送路損失レベルＬと同等になっており、相対値検出閾値Ｐｔｈ２をある程度大きな値とした場合、伝送路損失レベルＬは、相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上とはならない。このような場合、ステップＳ１２でＮＯと判定され、通知部２６から警報は発出されない。
【００７１】
一方、伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上となった場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、判定部２４は、異常通知信号の出力が必要であることを示す情報を通知部２６に伝達し、通知部２６が警報を発出する（ステップＳ１３）。例えば、図３に示される例において、伝送路損失レベルＬが受信光レベルＸ１に設定されている場合について考察する。なお、図３では、マージンα１，α２等についての図示を省略している。この例では、受信光レベルＸ１に設定された伝送路損失レベルＬより受信光レベルＸ５が低く、その差が相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上となっている。このような場合、ステップＳ１２でＹＥＳと判定され、通知部２６から警報が発出される。
【００７２】
以上に説明したように、伝送路監視装置１１では、複数の受信光レベルを取得して、複数の変化値を算出し、受信光レベル変化が波長数変化によるものか伝送路損失変化によるものかを判定し、例えば、伝送路損失変化である場合にのみ伝送路損失レベルＬを更新し、その伝送路損失レベルＬが設定された相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上になった場合に警報発出することが可能となる。
【００７３】
なお、このように、伝送路損失レベルＬと相対値検出閾値Ｐｔｈ２との比較は時間Δｔ２経過後に行うが、ステップＳ６で例示したように、受信光レベルＸ（上述の例では、受信光レベルＸ１〜Ｘ５のうち、新たに記憶された受信光レベル）と絶対値検出閾値Ｐｔｈ１との比較は時間Δｔ１の経過毎に行う。判定部２４は、時間Δｔ１毎に記憶部２５から受信光レベルＸを読み出し、絶対値検出閾値Ｐｔｈ１と比較し、読み出した受信光レベルＸが絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以下となった場合、絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以下である旨を通知部２６へ伝達し、通知部２６が警報を発出する。
【００７４】
特に、ステップＳ６とステップＳ１２は、異なる種類の異常通知信号の出力の要否を判定することが好ましい。つまり、通知部２６は、ステップＳ６でＮＯの場合とステップＳ１２でＹＥＳの場合により通知が必要となった場合、異なる種類の警報を通知することが好ましい。特に、相対値検出閾値Ｐｔｈ２による判定は、絶対値検出閾値Ｐｔｈ１による判定より厳しい判定とはせずに、障害の予兆の判定とすることが好ましい。この場合、判定部２４は、絶対値検出閾値Ｐｔｈ１との比較により、伝送路障害警報を通知する伝送路障害警報通知信号の出力の要否を判定し、相対値検出閾値Ｐｔｈ２との比較により、伝送路障害予兆警報を通知する伝送路障害予兆警報通知信号の出力の要否を判定する。この場合、ステップＳ１２でＹＥＳの場合に続くステップＳ１３では、伝送路障害予兆警報が発出され、ステップＳ６でＮＯの場合に続くステップＳ１３では、伝送路障害警報が発出される。
【００７５】
また、ステップＳ９，Ｓ１０では、判定部２４は、複数の変化値が、負の第１の値α１以下の値及び正の第２の値α２以上の値のいずれか一方のみを含む場合には、通知信号として伝送路Ｆ１の異常を示す異常通知信号の出力が不要であると判定する。その場合、判定部２４は、通知信号として波長数の変化が生じたことを示す波長数変化通知信号の出力が必要であると判定することもできる。通知部２６は、この波長数変化通知信号の出力が必要であることを示す情報を受け取った場合、波長数変化を知らせる通知を発出するとよい。これにより、波長多重光伝送システム中で運用状態にある波長数の概算が可能となる。
【００７６】
また、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照しながら説明した分類（変化傾向を区別するための段階）はあくまで一例であり、３段階以上に分類すればよい。このような例について、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照しながら説明する。図５（ａ）は、図２（ａ）と同様に、波長数の増加がある場合の受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の他の例を示す図、図５（ｂ）は、図２（ｃ）と同様に、波長数の増減がない場合の受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した結果の値の変化の他の例を示す図である。
【００７７】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示される例では、４つの閾値ＰｔｈＡ，ＰｔｈＢ，ＰｔｈＣ，ＰｔｈＤにより５段階に分類している。このような分類を採用する場合、例えば、判定部２４では、段階毎に異なる値でカウントすることができる。なお、図５では、閾値Ｐｔｈ１についての図示を省略している。
【００７８】
例えば、判定部２４は、変化値ＹがＰｔｈＡ以下である場合、負の変化についてのカウント値を２だけ加算し、変化値ＹがＰｔｈＢ以下で且つＰｔｈＡより大きい場合、負の変化についてのカウント値を１だけ加算し、変化値ＹがＰｔｈＤ以上である場合、正の変化についてのカウント値を２だけ加算し、変化値ＹがＰｔｈＣ以上で且つＰｔｈＤより小さい場合、正の変化についてのカウント値を１だけ加算する。そして、判定部２４は、負の変化のカウント値と正の変化のカウント値との差（絶対値）が１未満であれば、変化の要因が波長数変化ではなく伝送路損失変化であると判定することができる。図５（ａ）に示される例では、負の変化のカウント値が１、正の変化のカウント値が２となり、その差が１となるため、判定部２４は、波長数変化があったとの判定を行う。一方、図５（ｂ）に示される例では、負の変化のカウント値が２、正の変化のカウント値が２となり、その差が０となるため、判定部２４は、伝送路損失変化があったとの判定を行う。
【００７９】
また、このような受信光レベルの変化の傾向の判断基準となる分類の方法に関するパラメータ（例えば段階数及び段階を区切る各閾値）も、操作部２７から入力可能にしておくことが好ましい。
【００８０】
また、他の処理例として、判定部２４は、上述した積算値Ｚに基づき、通知信号の出力の要否を判定することもできる。積算値Ｚの算出方法については、上述した通りであり、処理部２３が複数の変化値Ｙ２〜Ｙ５を積算することで積算値Ｚを算出すればよい。このような積分演算を用いることにより、伝送路損失変化により徐々に伝送路損失が増加するような場面であっても、長時間に渡る伝送路損失量の変化を追って、伝送路損失変化と波長数変化の判定を行うことが可能になる。
【００８１】
特に、判定部２４は、時間Δｔ２の間で得られた複数の変化値Ｙを積算した積算値Ｚが、ある程度小さい値である場合、つまり負の第１の値（区別のために第３の値と称す）β３以上で且つ正の第２の値（区別のために第４の値と称す）β４以下の値である第１条件（区別のために第２条件と称す）を満たす場合、波長数変化がなかったとして、伝送路損失レベルＬの判定を実行することが好ましい。なお、β３及びβ４については、図２（ａ）〜図２（ｃ）に例示している。つまり、判定部２４は、第２条件を満たす場合、ステップＳ１１，Ｓ１２で説明したように、複数の受信光レベルに基づき伝送路Ｆ１による伝送路損失レベルＬを算出し、それが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上である場合に、通知信号として異常通知信号の出力が必要であると判定すればよい。
【００８２】
また、判定部２４は、例えば、積算値Ｚが負の第３の値β３以下の値及び正の第４の値β４以上の値のいずれかであった場合、波長数変化があったため異常通知信号の出力が不要であると判定することもできる。また、通知信号として波長数変化通知信号の出力が必要であると判定することもできる。さらに、これら第３の値β３及び第４の値β４も、第１の値α１及び第２の値α２と同様に、操作部２７からユーザ操作により任意に設定できるようにしておくことが好ましい。
【００８３】
以上に説明したように、実施の形態１に係る伝送路監視装置１１は、伝送路Ｆ１から入力される波長多重光の信号レベル（受信光レベル）を常時監視（モニタリング）し、その受信光レベルの時間的変化を解析し、受信光レベルと処理部２３での演算結果とだけに基づき、波長数変化の有無と伝送路の異常の有無の双方を判定すること（つまり波長数変化の事象を取り除いて伝送路の異常の有無を判定すること）ができ、また、その伝送路の異常を通知するように構成することもできる。
【００８４】
また、伝送路監視装置１１は、受信光レベルの時間的変化を解析することで、波長数変化が生じた場合を誤って伝送路の異常が発生したと誤検知することなく、伝送路の異常状態を検出できるのに対し、図６に示される比較例に係る波長多重光伝送システムでは、波長数検出器が必要となる。
【００８５】
図６に示される波長多重光伝送システムは、ノード１０１とノード１０２が伝送路により接続されている。図６に示されるように、ノード１０１は、監視制御部１１１、光増幅部１１２、光カプラ１１３、及び波長数検出器１１４を有する。ノード１０１における光増幅部１１２は、光増幅器１１２ａ，１１２ｅ、光カプラ１１２ｂ，１１２ｄ、光分波器１１２ｃ、光検出器１１２ｆ、及び演算処理部１１２ｇを有する。ノード１０２もノード１０１と同様に、監視制御部１２１、光増幅部１２２、光カプラ１２３、及び波長数検出器１２４を有する。ノード１０２における光増幅部１２２は、光分波器１２２ａ、光カプラ１２２ｂ，１２２ｇ、光増幅器１２２ｃ，１２２ｆ、光検出器１２２ｄ、及び演算処理部１２２ｅを有する。
【００８６】
ノード１０１において、光増幅器１１２ａは、前段のノード（図示せず）から入力された信号光を増幅し、光カプラ１１２ｂは、増幅された信号光と監視制御部１１１から入力された第１の制御用信号光（第１監視制御光）とを合波し、ノード１０２に出力する。前段のノードから入力された信号光は、波長多重光であり、前段のノードから送信された波長数情報又は警報通知情報などを含むこともできる。監視制御部１１１は、ノード１０１で警報通知が必要であった場合には第１監視制御光に警報通知情報を含ませ、ノード１０１で波長数を変化させた場合には第１監視制御光に変化後の波長数情報を含ませる。
【００８７】
一方で、光分波器１１２ｃは、ノード１０２から入力された波長多重光である信号光を入力する。この信号光は、ノード１０２のさらに後段のノードから送信された波長数情報又は警報通知情報などを含むことができ、また、第２の制御用信号光（第２監視制御光）を含むこともできる。第２監視制御光は、ノード１０２で警報通知が必要であった場合には警報通知情報を含み、ノード１０２で波長数を変化させた場合には変化後の波長数情報を含む。光分波器１１２ｃは、入力された信号光を分波し、警報通知情報を示す信号光を監視制御部１１１に出力し、他の信号光を光カプラ１１２ｄに出力する。監視制御部１１１は、受け取った第２監視制御光に従い、警報通知が必要であれば図示しない通知部により警報を通知する。
【００８８】
光カプラ１１２ｄは、入力された信号光を光増幅器１１２ｅと光検出器１１２ｆとに出力するように分岐する。光増幅器１１２ｅは、入力された信号光を増幅し、光カプラ１１３に出力し、光カプラ１１３は、増幅後の信号光を上記前段のノード（図示せず）と波長数検出器１１４とに出力するように分岐する。波長数検出器１１４は、入力された信号光から波長数情報を抽出することで、ノード１０２から送信された信号光の波長数を検出し、演算処理部１１２ｇにその波長数情報を渡す。光検出器１１２ｆは、入力された信号光の強度を示す受信光レベルを波長毎に検出し、その波長毎の受信光レベルを演算処理部１１２ｇに渡す。演算処理部１１２ｇは、入力された波長数情報に基づき波長数毎の閾値を選択して、選択された閾値とそれに対応する光検出器１１２ｆから入力された波長毎の受信光レベルとを比較する。演算処理部１１２ｇは、比較結果の情報として、波長毎に閾値以下であるか否かを示す情報（警報通知が必要であるか否かを示す情報）を、監視制御部１１１に出力する。監視制御部１１１は、比較結果の情報を受け取り、上述したように、警報通知が必要であった場合に、警報通知情報を含めた第１監視制御光を光カプラ１１２ｂに出力する。なお、ノード１０２の動作の説明を省略するが、ノード１０２の動作は基本的にノード１０１の動作と同様である。
【００８９】
このように、比較例に係るノードでは、波長数検出器で波長数を検出するが、監視制御光を送受信する機能又はノードに何らかの障害が発生すると、正しく波長数情報の伝達ができず、伝送路の状態そのものを監視することができなくなる。
【００９０】
これに対し、実施の形態１に係る伝送路監視装置１１では、送信側からの波長数を示す情報の受信及び波長数検出器等の波長数検出機能の追加のいずれも必要とせず、受信側ノードが単独で、波長数の変化も考慮した上での伝送路の異常状態を検出することができる。また、伝送路監視装置１１では、相対値検出閾値Ｐｔｈ２などのパラメータを調整することで、伝送路の異常を伝送路断が発生する前に検出することもでき、伝送路の異常を検出した場合にはユーザに伝送路障害予兆警報を通知することができる。つまり、実施の形態１によれば、伝送路監視装置１１に伝送路障害予兆検知機能を持たせることができる。また、伝送路監視装置１１は、入力される信号光が波長多重光のみの波長多重光伝送システムに限らず、波長多重光を含む信号光を伝送する光伝送システムにも適用でき、このような光伝送システムに伝送路障害予兆検知機能を持たせることができる。
【００９１】
また、図４を参照して説明したように、伝送路監視装置１１による伝送路監視方法では、伝送路Ｆ１の受信側に配置された伝送路監視装置１１により、伝送路Ｆ１を監視する。この伝送路監視方法は、伝送路Ｆ１から入力された波長多重光の強度に対応する第１の信号を出力し、上記第１の信号の信号レベルを、ある時間間隔で複数回抽出する。次いで、この伝送路監視方法は、抽出された複数の信号レベルの変化を示す複数の変化値を算出し、上記複数の変化値に基づいて、伝送路Ｆ１に関する通知信号の出力の要否を判定する。この伝送路監視方法の応用例については、伝送路監視装置１１について説明した通りである。
【００９２】
《２》実施の形態２
実施の形態２に係る伝送路監視装置は、実施の形態１に係る伝送路監視装置１１と同様の構成を有し、実施の形態１における判定部２４、処理部２３、及びレベル検出部２２の処理を異ならせたものである。実施の形態２について、図１に示される伝送路監視装置１１を例に挙げ、図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図８を併せて参照しながら、実施の形態１との相違点を中心に説明するが、実施の形態１で説明した様々な例が適用できる。
【００９３】
図７（ａ）は、伝送路損失変化が緩やかに生じた場合に、伝送路監視装置１１において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した値の変化の一例を示す図、図７（ｂ）は、波長数変化を検出するタイミングにずれが生じた場合に、伝送路監視装置１１において抽出される受信光レベルの変化とその受信光レベルに演算処理を施した値の変化の一例を示す図である。図８は、実施の形態２に係る伝送路監視装置１１における処理の一例を示すフロー図である。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）では、閾値Ｐｔｈ１、マージンα１，α２、及び積算値に関する値β３，β４についての図示を省略している。図８では、図４に示される同じ処理又は対応する処理については同じ符号を付し、図４に示される処理と異なる部分を中心に説明する。
【００９４】
実施の形態１では、例えば時間Δｔ２間で取得した微分演算結果又は微積分演算結果を用いることで、伝送路損失変化が発生したか否かを判定している。しかし、実施の形態１では、任意の時間Δｔ２が固定時間幅であり、図７（ａ）に示されるように伝送路損失変化が緩やかに発生する場合には伝送路損失変化が波長数変化として誤判定されるおそれがある。また、実施の形態１において、例えば、図７（ｂ）に示されるように波長数変化を検出するタイミングがずれている場合（波長数変化の事象が時間Δｔ２に収まっていない場合）には、判定不能となるおそれがある。
【００９５】
そこで、実施の形態２では、一般的に波長増減設が高頻度で実施されないことを考慮して、このような誤判定又は判定不能となるおそれを無くすような異常検出処理を採用する。実施の形態２に係る伝送路監視装置１１を備えた受信側ノード１は、図８に示されるような異常検出処理を行う。具体的に説明すると、この伝送路監視装置１１は、まず図４に示されるステップＳ１〜ステップＳ８と同様の処理を行う。
【００９６】
次に、判定部２４は、図４に示されるステップＳ９と同様に、受信光レベルＸの変化傾向が伝送路損失変化によるものであるか否かの判定を行う（ステップＳ１９）。判定はまず変化値Ｙ２〜Ｙ５を用いて行い、変化値Ｙ２〜Ｙ５が正の値と負の値の双方を含む（受信光レベルＸについて正方向への変化と負方向への変化の双方を含む）といった第１条件を満たすか否かにより行う。但し、後述するように、ステップＳ１９では、後述するステップＳ２１を経て変化値Ｙ５より後の変化値も用いる場合もある。
【００９７】
判定部２４は、ステップＳ１９に続き、図４に示されるステップＳ１０と同様に、変化の要因を判定する（ステップＳ２０）。例えば、図７（ａ）に示される例の場合、任意の時間Δｔ２間で変化値Ｙが１度だけ負の値（変化値Ｙ３）を含むが、その後、正の値とならず、逆方向への変化が継続していないため、判定部２４は、変化の要因が伝送路損失変化ではなく波長数変化であると判定する（ステップＳ２０でＮＯ）。そして、ステップＳ２０でＮＯの場合、判定部２４は、ステップＳ８にて既に任意の時間Δｔ２を経過しているとの結果を得ているが、記憶部２５へアクセスしてステップＳ１にて設定した任意の時間Δｔ２を時間間隔Δｔ３だけ拡大し（ステップＳ２１）、レベル検出部２２と処理部２３に受信光レベルの再取得と再計算の指令を出す。なお、ここでいう拡大された時間Δｔ２は、Δｔ１≦Δｔ２＜（拡大された時間Δｔ２）の関係にある。また、時間Δｔ２の拡大は、判定部２４が処理部２３に指示して実行させることもできる。
【００９８】
この指令により、伝送路監視装置１１では、ステップＳ３〜Ｓ８，Ｓ１９と同じ処理が実行される（ステップＳ２２）。このとき、ステップＳ８では、拡大後の時間Δｔ２が適用される。なお、時間間隔Δｔ３は、任意に設定しておくことができ、ステップＳ１において操作部２７からのユーザ操作により設定可能であることが好ましい。また、時間間隔Δｔ３は、ステップＳ２０の処理回数毎に小刻みに増加又は減少させることもできる。
【００９９】
ステップＳ２２に続き、判定部２４は、ステップＳ２０と同様に変化の要因が伝送路損失変化であるか否かの判定を行う（ステップＳ２３）。図７（ａ）に示される例の場合、時間Δｔ３だけ拡大された時間Δ２ｔの間に、変化値Ｙ１〜Ｙ７に正の値と負の値の双方の値を含む（受信光レベルＸについて正方向の変化と負方向への変化の双方の値を含む）ため、判定部２４は、変化の要因が伝送路損失変化であると判定できる（ステップＳ２３でＹＥＳ）。
【０１００】
ステップＳ２３でＹＥＳの場合、並びにステップＳ２０でＹＥＳの場合、伝送路監視装置１１は、実施の形態１と同様にステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を実行する。
【０１０１】
一方で、図７（ｂ）に示される例の場合、判定部２４は、ステップＳ１９，Ｓ２０において、時間Δｔ２の間に変化値Ｙ２〜Ｙ５が一度だけ負の値（変化値Ｙ５）となるが、その後の変化傾向が不明なため、変化の要因が伝送路損失変化とは判定できず、現在の判定条件では判定不能と判定する。よって、この場合、ステップＳ２０でＮＯとなり、判定部２４は、ステップＳ２１へ進み、時間Δｔ２を時間Δｔ３だけ拡大し、ステップＳ２２の処理を行う。図７（ｂ）に示される例における変化値Ｙ１〜Ｙ７は、負の値（受信光レベルＸの負方向の変化）となった後にゼロ（受信光レベルＸの変化なし）となっているため、判定部２４は、ステップＳ２３において変化の要因が波長数変化であると判定できる（ステップＳ２３でＮＯ）。ステップＳ２３でＮＯの場合、判定部２４は、ステップＳ１５の処理（時間Δｔ２の初期化）を行う。その後、ステップＳ２へ戻り、レベル検出部２２が、波長数変化後の受信光レベルＸ１を取得し、それを新たな基準光レベルとする。なお、ステップＳ２３でＹＥＳの場合には、上述したように、伝送路監視装置１１は、実施の形態１と同様にステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を実行する。
【０１０２】
図７（ａ）及び図７（ｂ）で示される例は、いずれも第１条件を満たさない場合（伝送路損失変化と判定できない場合）を示している。このように、実施の形態２における判定部２４は、第１の条件を満たさなかった場合、複数の変化値に含まれる変化値の個数を増加させる。また、判定部２４は、判定部２４において損失量の算出を行うトリガとなる判定（第１条件を満たすか否かの判定）の結果が得られなかった場合に、変化値の個数を増加させることもできる。
【０１０３】
このようにして、任意の時間Δｔ３を導入して時間幅を拡大して受信光レベルＸの変化傾向を再度確認することで、図７（ａ）に示されるように伝送路損失変化が緩やかであっても、判定部２４は、受信光レベル変化が波長数変化によるものか伝送路損失変化によるものであるのか否かを判定し、伝送路損失変化である場合に（好ましくは、伝送路損失変化である場合にのみ）伝送路損失レベルＬを更新することができる。そして、通知部２６は、この伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上である場合に警報を発出することが可能となる。また、図７（ｂ）に示されるように波長数変化を検出するタイミングにずれが生じた場合にも、判定部２４は、変化の要因が波長数変化であると判定することができる。
【０１０４】
また、以上に説明した例では、伝送路監視装置１１は、受信光レベルＸの取得タイミングを同一とし、判定に要する時間幅であるΔｔ２を拡大するよう制御している。他の制御方法として、伝送路監視装置１１は、受信光レベルＸの変化に基づいて（つまり複数の変化値Ｙに基づいて）、受信光レベルＸの取得間隔であるΔｔ１の長さを変更するように（取得タイミングを疎密に変更するように）制御することもできる。なお、時間Δｔ１の変更は、判定部２４がレベル検出部２２に指示して実行させることもできるし、判定部２４が記憶部２５へアクセスして直接行うこともできる。また、伝送路監視装置１１は、このような時間Δｔ１の変更及び時間Δｔ２の拡大の双方の処理を行うように構成することもできる。
【０１０５】
例えば、受信光レベルＸに一定以上の大きな変化が見られた場合、時間間隔Δｔ１の長さを短くする（受信光レベルの取得タイミングを密にする）こともできる。具体的には、レベル検出部２２又は判定部２４は、変化値Ｙの大きさ（変化値の絶対値）が第３の閾値以上であった場合、時間間隔Δｔ１を短くすることが好ましい。なお、レベル検出部２２又は判定部２４は、時間Δｔ２内の全ての変化値Ｙについて第３の閾値との判定を行えばよいが、第２の閾値以上になった変化値が存在した時点で、時間間隔Δｔ１を変更すればよい。伝送路監視装置１１は、このような処理を行うことで、受信光レベルＸに大きな変化が生じたことをトリガとして、最初に設定された時間間隔Δｔ１以下で発生する伝送路損失変化も監視することが可能となる。逆に、レベル検出部２２又は判定部２４は、時間Δｔ２間の全ての変化値Ｙの大きさが第４の閾値（第３の閾値より小さい閾値）以下であった場合、時間間隔Δｔ２を長くするようにしてもよい。
【０１０６】
また、判定部２４は、時間Δｔ２間における変化値Ｙのうち第５の閾値以上の大きさ（絶対値）をもつ変化値Ｙの個数が第６の閾値以上であった場合、例えば、時間Δｔ２間の変化値Ｙ２〜Ｙ５のうち第５の閾値以上の大きさをもつ変化値Ｙが３つ以上存在した場合、時間間隔Δｔ１を短くすることが好ましい。逆に、判定部２４は、第５の閾値以上の大きさをもつ変化値Ｙの個数が第６の閾値（例えば１つ）以下だけ存在した場合には、時間間隔Δｔ１を長くするようにすることもできる。このように、判定部２４は、受信光レベルの変化の頻度に基づき、必要に応じて受信光レベルＸの取得時間であるΔｔ１を疎密に制御してもよい。なお、伝送路監視装置１１は、ここで示した第３〜第６の閾値についても、操作部２７からのユーザ操作により入力できるように構成しておくことが好ましい。
【０１０７】
以上に説明したように、実施の形態２に係る伝送路監視装置１１では、実施の形態１による効果に加えて、伝送路損失変化が緩やかに生じた場合及び波長数変化を検出するタイミングにずれが生じた場合にも対応することができる。
【０１０８】
《３》実施の形態３
実施の形態３に係る伝送路監視装置について、図９から図１１を参照しながら説明する。図９は、実施の形態３に係る伝送路監視装置を備えた受信側ノードの一構成例を示す図である。実施の形態３について実施の形態１との相違点を中心に説明するが、実施の形態３では実施の形態１又は２で説明した様々な例が適用できる。また、図９において、図１に示される構成要素と同一又は対応する要素については、図１に示される符号と同一の符号を付している。
【０１０９】
実施の形態１及び２では、任意の時間に取得した微分演算結果又は微積分演算結果を用いることで、受信光レベルＸの変化の要因が伝送路損失変化であるか否かを判定して、必要に応じて警報を発出している。しかし、近年用いられるようになってきた光ファイバを増幅媒体とするラマン増幅技術が適用された波長多重光伝送システムの場合、受信光レベルＸは、波長数変化や伝送路損失変化だけでなく、ラマン増幅用励起光の出力レベルが変化することによるラマン散乱光レベル変化でも変化する。
【０１１０】
そこで、実施の形態３では、受信光レベルに加え励起光出力レベルを取得することで、おおよその伝送路障害発生予想点も判別できるようにする。図９に示されるように、実施の形態３に係る受信側ノード１ａは、光増幅部１０ａを含み、送信側ノード（図示しない）から送信された信号光を受信する。光増幅部１０ａは、光カプラ２０、受信側光増幅器１２、光検出器２１、レベル検出部２２ａ、処理部２３ａ、判定部２４ａ、記憶部２５ａ、通知部２６ａ、及び操作部２７に加え、ラマン増幅用に光カプラ３１，３２、光検出器３３、励起光源３４、及び光源制御部３５を備えている。なお、伝送路Ｆ１〜Ｆ６及び伝送路Ｆ７〜Ｆ９は、光ファイバで構成することができ、信号光は図９に矢印で示される方向に流れている。但し、伝送路Ｆ１〜Ｆ９の１又は複数は、光ファイバ以外の光伝送路であってもよい。
【０１１１】
励起光源３４は、ラマン励起光（ポンプ光とも称される）を伝送路Ｆ１に出力するための光源である。図９に示される例では、この励起光は、伝送路Ｆ７、光カプラ３２、伝送路Ｆ８、及び光カプラ３１を介して伝送路Ｆ１に出力される。励起光源３４は、駆動電流を制御することで、励起光として特定波長の光を任意レベルで出力するものである。なお、図９に示される光増幅部１０ａは、１つの励起光源３４を有するが、実際にはラマン散乱光と受信光レベルの差から求まるラマン増幅利得の信号帯域に渡る平坦性を確保するため、発振波長の異なる複数の励起光源を有するように構成されることが多い。
【０１１２】
光源制御部３５は、利得一定制御（ＡＧＣ）方式により、励起光源３４から出力される励起光の出力レベルを制御する。例えば、光源制御部３５は、ラマン増幅された信号光（波長多重光）の利得（ラマン増幅利得）が一定となるよう励起光源３４に与える駆動電流を制御することができる。また、光源制御部３５は、ラマン散乱光として励起光出力方向（伝送路Ｆ１を介して図示しない送信側ノードに向かう方向）とは逆方向に発生する雑音光レベルを一定とするように、励起光源３４に与える駆動電流を制御することで、励起光源３４の出力レベルを変化させることもできる。光源制御部３５は、光検出器２１から出力される第１の信号又はレベル検出部２２で抽出された信号レベルを示す第２の信号から、利得を算出することができる。図９においては、光源制御部３５は、判定部２４ａと接続され、判定部２４ａからこの第２の信号を受信する例を挙げている。但し、光増幅部１０ａは、光源制御部３５が利得を算出できる構成であればよい。
【０１１３】
光カプラ３２は、伝送路Ｆ７を伝送路Ｆ８と伝送路Ｆ９とに分岐するものである。光検出器３３は、伝送路Ｆ７及び光カプラ３２を介して伝送路Ｆ９から入力された励起光の強度に対応する第３の信号を出力する。この第３の信号は、励起光の出力レベルを示す信号である。光検出器３３は、光検出器２１と同様に、受信した光を光電変換する光検出器とすることができる。また、光検出器２１は、励起光源３４から励起光を出力した場合、波長多重光として、励起光によりラマン増幅された信号光（雑音光を含む）を入力し、その強度に対応する第１の信号を出力する。光カプラ３１は、信号光とは逆方向に励起光を伝送路へ出力するために、励起光源３４から出力され、伝送路Ｆ７、光カプラ３２、及び伝送路Ｆ８を経て入力された励起光を、信号光と合波する。なお、ここでは、励起光を信号光とは逆方向に伝送する後方励起ラマン増幅方式を例に挙げて説明しているが、この方式に限らず、前方励起ラマン増幅方式でも双方向励起ラマン増幅方式でもよい。
【０１１４】
レベル検出部２２ａは、図１に示されるレベル検出部２２と同様に光検出器２１で検出された第１の信号の信号レベル（受信光レベル）を、時間間隔Δｔ１で複数回抽出し、抽出された複数の受信光レベルＸを示す第２の信号を出力する。さらに、レベル検出部２２ａは、光検出器３３で検出された第３の信号の信号レベル（励起光の受信光レベルであり、励起光出力レベルと称す）を、時間間隔Δｔ１で複数回抽出し、抽出された複数の励起光出力レベルＲを示す第４の信号を出力する。処理部２３ａは、図１に示される処理部２３と同様に、複数の受信光レベルＸの変化を示す複数の変化値Ｙを算出する。さらに、処理部２３ａは、第４の信号によって示される複数の励起光出力レベルＲの変化を示す複数の変化値Ｄを算出する。変化値Ｄは、変化値Ｙと同様に微分値であることが望ましい。また、処理部２３ａは、時間Δｔ２間の変化値Ｙを積算した積算値Ｔを算出することもできる。
【０１１５】
判定部２４ａは、図１に示される判定部２４と同様に、複数の変化値Ｙに基づいて、通知信号として伝送路Ｆ１の異常を示す異常通知信号の出力の要否を判定する。さらに、判定部２４ａは、この判定の結果、異常通知信号の出力が必要であると判定された場合、第４の信号から算出された複数の変化値Ｄに基づいて情報を生成する。この情報は、伝送路Ｆ１の異常の発生地点を示す情報である。なお、この情報の生成例については、後述する。通知部２６ａは、異常通知信号と同時にこの情報を通知するか、又は異常通知信号の通知の前後にこの情報を通知する。
【０１１６】
記憶部２５ａは、図１に示される記憶部２５に格納される情報と同様の情報が記憶されるが、光検出器３３で検出されレベル検出部２２ａで抽出された励起光出力レベルＲから算出された変化値Ｄ又は変化値Ｄ及びその変化値Ｄを積算した積算値Ｔ、並びにそれらの値に基づく判定部２４ａによる判定結果を示す情報も記憶することができる。
【０１１７】
次に、上述のように構成された受信側ノード１ａによる異常検出処理について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、伝送路監視装置１１ａにおける処理の一例を示すフロー図である。図１１（ａ）は、伝送路損失が送信側で生じた場合に伝送路監視装置１１ａで抽出される励起光出力レベルの変化の一例を示す図、図１１（ｂ）は、伝送路損失が受信側で生じた場合に伝送路監視装置１１ａで抽出される励起光出力レベルの変化の一例を示す図である。なお、受信側ノード１ａは、図１０に示される処理を常に実行する。但し、後述のステップＳ３１における閾値設定の処理は、一度実行するだけでもよい。
【０１１８】
概略的にこの異常検出処理について説明すると、伝送路監視装置１１ａは、まず、図４に示されるステップＳ１〜ステップＳ１２と同様の処理を行う（ステップＳ３１〜Ｓ４２）。但し、これらの処理に加えて、ステップＳ３２，Ｓ３３では、レベル検出部２２ａが、基準光レベルだけでなく励起光出力レベル（励起光レベル）Ｒも取得し、記憶部２５ａに格納し、ステップＳ３７では、励起光出力レベルＲについても演算処理を行う。
【０１１９】
具体的には、レベル検出部２２ａは、光検出器２１から受信光レベルＸ１を取得し、光検出器３３から励起光出力レベルＲ１を取得し（ステップＳ３２）、受信光レベルＸ１を基準光レベルとして記憶部２５ａに格納する（ステップＳ３３）。また、レベル検出部２２ａは、取得した受信光レベル及び励起光出力レベルを処理部２３ａへ伝達する。
【０１２０】
次に、レベル検出部２２ａは、時間Δｔ１だけ待機し（ステップＳ３４）、時間Δｔ１が経過した時点で、再度受信光レベル及び励起光出力レベルを取得する（ステップＳ３５）。ここで、レベル検出部２２ａは、取得された受信光レベル（受信光レベルＸ２）及び励起光出力レベル（励起光出力レベルＲ２）を、処理部２３ａへ伝達する。
【０１２１】
次いで、判定部２４ａは、記憶部２５ａに記憶された受信光レベル（この時点では、受信光レベルＸ１、Ｘ２）がいずれも絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。
【０１２２】
ステップＳ３６でＹＥＳの場合、処理部２３ａは、演算処理を実行する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７では、処理部２３ａが、レベル検出部２２ａから伝達された受信光レベルＸ１、Ｘ２を用いて微積分演算を実行し、同じく伝達された励起光出力レベルＲ１、Ｒ２を用いて微積分演算を実行する。処理部２３ａは、まず微分演算より得られる受信光レベルの変化値（微分値）Ｙ２と励起光出力レベルの変化値（微分値）Ｄ２を求め、次に変化値Ｙ２を積分演算し、積分値（変化値Ｙの積算値）Ｚを求め、変化値Ｄ２を積分演算し、積分値（変化値Ｄの積算値）Ｔを求める。
【０１２３】
次いで、処理部２３ａは、この時点で、時間Δｔ２が経過しているか否かを判定し（ステップＳ３８）、経過していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ３３に戻り、得られた変化値Ｙ２，Ｄ２及び積分値Ｚ，Ｔを記憶部２５ａへ格納する。
【０１２４】
そして、伝送路監視装置１１は、上述のようなステップＳ３３〜ステップＳ３７の処理をΔｔ２で示される時間が経過する（ステップＳ３８でＹＥＳとなる）まで行う。処理部２３ａは、その間の演算結果として、変化値Ｙ３〜Ｙ５及び積分値Ｚを求め、変化値Ｄ２〜Ｄ５及び積分値Ｔを求める。Ｎを１以上の整数として、時間Δｔ２を（Ｎ−１）Δｔ１とする場合、処理部２３ａは、受信光レベルＸ１〜ＸＮから求めた変化値Ｙ２〜ＹＮ及び積分値Ｚ、並びに励起光出力レベルＲ１〜ＲＮから求めた変化値Ｄ２〜ＤＮ及び積分値Ｔを記憶部２５ａへ格納する。そして、時間Δｔ２経過後、処理部２３ａは、演算結果である変化値Ｙ２〜ＹＮ，Ｄ２〜ＤＮ及び積分値Ｚ，Ｔを判定部２４ａへ伝達する。
【０１２５】
次に、判定部２４ａは、図４に示されるステップＳ９，Ｓ１０と同様に、伝達された変化値Ｙ２〜Ｙ５を用いて、受信光レベルＸ１〜Ｘ５の変化傾向を分類（判定）し（ステップＳ３９）、その分類の結果から、受信光レベルの変化傾向が伝送路損失変化によるものであるか否かの判定を行う（ステップＳ４０）。ステップＳ４０でＮＯの場合、処理部２３ａは、時間Δｔ２を初期化する（ステップＳ４８）。レベル検出部２２ａは、ステップＳ４８に続く処理として、ステップＳ３２に戻り、受信光レベルＸ１に設定されている基準光レベルを波長数変化後の受信光レベルＸ５に変更する。一方で、ステップＳ４０でＹＥＳの場合、判定部２４ａは、図４に示されるステップＳ１１，Ｓ１２と同様に、伝送路損失レベルＬを式Ｌ＝Ｘ１−Ｘ５にて算出し（ステップＳ４１）、伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２でＮＯの場合、判定部２４ａは、伝送路損失レベルＬをＬｂｅｆｏｒｅとして更新する（ステップＳ４７）。次いで、処理部２３ａは、Δｔ２を初期化して（ステップＳ４８）、ステップＳ３２に戻り、レベル検出部２２ａが基準光レベルを更新する。
【０１２６】
一方で、伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上となった場合（ステップＳ４２でＹＥＳの場合）、判定部２４ａは、変化値Ｄ２〜ＤＮから伝送路障害発生予想点を求める。具体的には、判定部２４ａは、記憶部２５ａへアクセスして励起光出力レベルＲ１〜ＲＮから算出した変化値Ｄ２〜ＤＮを読み出し、励起光出力レベルＲ１〜ＲＮに変化があったか否かを判定する（ステップＳ４３）。判定部２４ａは、励起光出力レベルＲ１〜ＲＮに変化があったか否かを、変化値Ｄ２〜Ｄ５の大きさがある閾値以上になったか否か、又は積算値Ｔの大きさがある他の閾値以上になったか否かにより判定する。例えば、前者の場合、積算値Ｔの算出は不要となる。
【０１２７】
より具体的な例を挙げて説明すると、ステップＳ４３では、判定部２４ａは、図２（ｃ）に示されるような伝送路損失変化が発生した場合、励起光出力レベルＲの変化を、図１１（ａ）に示されるパターンと図１１（ｂ）に示されるパターンとに大別し、励起光出力レベルＲの変化の有無を検出する。これらのパターンは、変化値Ｄ２〜ＤＮがマージンα１，α２で例示したような閾値の範囲（α１以上、α２以内）内に収まっているか否かで分類することができる。但し、この分類の閾値は、マージンα１，α２とは異なる値に設定することもできる。
【０１２８】
図１１（ａ）に示されるパターンの場合、励起光出力レベルＲに変化が見られないため（ステップＳ４３でＮＯ）、伝送路障害発生予想点が励起光によってラマン散乱光が発生する領域の外にあり、励起光出力レベルの変化が受信光レベルＸの変化に影響しないことを示している。従って、この場合、判定部２４ａは、伝送路障害発生予想点が受信側ノード１ａの前段にある送信側ノード（図示せず）の近くにあることを疑うことができ、よってそのような判定を行う（ステップＳ４６）。一方、図１１（ｂ）に示されるパターンの場合、励起光出力レベルＲに変化が見られるため（ステップＳ４３でＹＥＳ）、伝送路障害発生予想点が励起光によってラマン散乱光が発生する領域の中にあり、励起光出力レベルＲの変化が受信光レベルＸの変化に影響することを示している。従って、この場合、判定部２４ａは、伝送路障害発生予想点が受信側ノード１ａの近くにあることを疑うことができ、よってそのような判定を行う（ステップＳ４４）。
【０１２９】
このように、判定部２４ａは、伝送路障害発生予想点を励起光出力レベルＲの変化傾向から、受信側に損失がある（ステップＳ４４）のか、送信側に損失がある（ステップＳ４６）のかを判定することができる。以上の例では、光源制御部３５がＡＧＣ方式で励起光源３４を制御する例を挙げたが、これに限らず、例えばＡＣＣ方式又はＡＰＣ方式で制御することもでき、これらの方式の場合にも、励起光出力レベルＲの変化値Ｄに基づき、ステップＳ４３，Ｓ４４，Ｓ４６で説明したような判定を行うことができる。
【０１３０】
その後、判定部２４ａは、伝送路障害予兆警報通知信号の出力が必要であることを示す情報とともに、判定された伝送路障害発生予想点を示す情報を通知部２６ａに伝達し、通知部２６ａが、伝送路障害発生予想点を含めた伝送路障害予兆警報を発出する（ステップＳ４５）。
【０１３１】
また、ステップＳ３６でＮＯの場合、異常通知信号の出力が必要であると判定部２４が判定しているため、判定部２４は、異常通知信号の出力が必要であることを示す情報を通知部２６に伝達し、通知部２６が伝送路障害警報を発出する（ステップＳ４５）。また、図１０では図示しないが、ステップＳ３６でＮＯの場合、つまり記憶部２５から読み出した受信光レベルＸが絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以下となった場合についても、ステップＳ３７における励起光出力レベルに関する演算処理と同様の処理を行った後に、ステップＳ４３〜Ｓ４６の処理を行い、その伝送路障害発生点が受信側にあるのか送信側にあるのかを判定し、通知部２６ａが伝送路障害警報とともにその伝送路障害発生点を通知することが好ましい。
【０１３２】
また、ステップＳ３６でＮＯとなった段階で、判定部２４ａは、伝送路異常と判定したことを光源制御部３５へ通知し、光源制御部３５は、励起光源３４の出力を停止又は低減させるよう駆動電流レベルを制御することが好ましい。これにより、高出力な励起光を用いる上での安全性を確保することができる。また、ステップＳ４２でＹＥＳとなった場合は、判定部２４ａは、光源制御部３５に伝送路異常と判定したことを通知し、光源制御部３５は、必要に応じて励起光源３４の出力を停止又は低減させるよう駆動電流レベルを制御する。
【０１３３】
以上に説明したように、伝送路監視装置１１ａでは、受信光レベルＸと励起光出力レベルＲを取得して微分演算又は微積分演算などにより変化値Ｙ，Ｄを求めることで、受信光レベルＸの変化が波長数変化によるものか伝送路損失変化によるものかを判定し、伝送路損失変化である場合に伝送路損失レベルＬを更新し、伝送路損失レベルＬが相対値検出閾値Ｐｔｈ２以上となった場合に、その伝送路障害発生予想点を含めて警報を発出する。
【０１３４】
また、判定部２４ａは、励起光源３４から励起光を出力した場合に抽出された複数の励起光出力レベルＲのうちの少なくとも１つが、絶対値検出閾値Ｐｔｈ１以下である場合、通知信号として伝送路Ｆ１の異常を示す異常通知信号の出力が必要であると判定することもできる。但し、ここで用いる閾値は、受信光レベルＸに対して用いる絶対値検出閾値Ｐｔｈ１と異ならせてもよく、例えばＰｔｈ１より小さくしておくことが好ましい。
【０１３５】
以上に説明したように、実施の形態３に係る伝送路監視装置１１ａによれば、実施の形態１又は実施の形態２による効果に加え、伝送路の異常を検出した場合には、ユーザに伝送路障害警報又は伝送路障害予兆警報を通知することができるだけでなく、伝送路障害点又は伝送路障害発生予想点も通知することができる。また、この伝送路監視装置１１ａでは、伝送路の異常を検出した場合には、励起光の出力を低下又は停止させるように構成することができるため、信号光を増幅する励起光を、当該信号光が伝送される伝送路に出力する励起光源（励起光源想致）を備えた波長多重光伝送システム等に用いるのに適している。
【０１３６】
《４》変形例Ｉ
図１２は、上記実施の形態１から３に係る伝送路監視装置の変形例の構成の一部を示すハードウェア構成図である。図１に示される伝送路監視装置１１及び図９に示される伝送路監視装置１１ａはいずれも、ソフトウェアとしてのプログラム及び各種情報を格納する記憶装置としてのメモリ５１、メモリ５１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ５２、及び、光学機器５３を用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。なお、光学機器５３は、光伝送路に接続する光コネクタ及び光検出器などを有する。つまり、伝送路監視装置１１の光検出器２１は、光学機器５３の一部として構成することができ、伝送路監視装置１１ａの光検出器２１，３３及び励起光源３４は、光学機器５３の一部として構成することができる。また、記憶部２５及び記憶部２５ａは、メモリ５１（又は別途設けた記憶装置）によって実現できる。また、レベル検出部２２，２２ａ、処理部２３，２３ａ、判定部２４，２４ａ、及び光源制御部３５の一部又は全部は、プログラムを実行するプロセッサ５２によって実現することができる。また、通知部２６，２６ａ及び操作部２７は、図示しない表示部及び操作部等でなるユーザインターフェース及びプログラムを実行するプロセッサ５２によって実現することができる。また、このようなソフトウェアとしてのプログラムは非一時的な記録媒体に記憶させて頒布することで流通させること、或いはサーバ装置に格納しておきインターネットを介して流通させることができる。
【０１３７】
《５》変形例ＩＩ
上記実施の形態１から３及び変形例Ｉに係る伝送路監視装置、光通信装置、光増幅装置、及び波長多重光伝送システム、並びに伝送路監視方法は、本発明の一例を適用したに過ぎず、本発明は、これらの内容に限られるものではない。本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態１から３及び変形例Ｉの組み合わせ、又は各実施の形態１から３及び変形例Ｉの構成要素の変形、又は各実施の形態１から３及び変形例Ｉの構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１，１ａ  受信側ノード、  １０，１０ａ  光増幅部、  １１，１１ａ  伝送路監視装置、  １２，１３  光増幅器、  ２０，３１，３２  光カプラ、  ２１，３３  光検出器、  ２２，２２ａ  レベル検出部、  ２３，２３ａ  処理部、  ２４，２４ａ  判定部、  ２５，２５ａ  記憶部、  ２６，２６ａ  通知部、  ２７  操作部、  ３４  励起光源、  ３５  光源制御部、  ５１  メモリ、  ５２  プロセッサ、  ５３  光学機器、  Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９  伝送路。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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