CN103703699B - 信号监视装置、信号收发装置、通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供容易取得诊断结果及信号值，进而实现取得诊断结果的高速化的信号监视装置、信号收发装置、通信装置。本发明涉及的信号监视装置（30），其特征在于：具备差分值计算部（12）和存储部（13），前者对于监视对象的信号按照时间顺序依次计算出该信号值和预先设定的阈值的差分值，后者遵照预先制定的规则，更新存储按照时间顺序依次计算出的差分值。

Description

信号监视装置、信号收发装置、通信装置

技术领域

本发明涉及对监视对象的信号进行监视的信号监视装置、具备信号监视装置的信号收发装置以及具备信号收发装置的通信装置。

背景技术

在光收发机等信号收发装置中，通常通过诊断信号的收发动作能否正常进行，来提高动作的可靠性。该诊断功能利用信号收发装置内部或外部具备的信号监视装置实现。

上述诊断手法，有的例如在光收发机等中将有关动作特性的参数或有关环境的参数即模拟信号转换成数字信号，定期监视该数字信号，超过规定的阈值时，生成规定的标志位（参照专利文献1）。标志位例如是遵照XFP标准规格的信息。在有来自外部的主机侧装置的请求时，报告有无该标志位，从而能够掌握诊断结果。

还有的例如在光收发机等中定期监视收发的信号，存储该信号值的最大值及最小值（参照专利文献2）。光收发机参照该最大值及最小值，进行和规定的阈值的比较处理，从而能够判断信号值是否超过该阈值。

专利文献1：日本特表2004－523958号公报；

专利文献2：日本特开2008－211735号公报。

发明内容

可是在专利文献1所述的手法中，虽然根据生成的标志位能够掌握信号值超过规定的阈值的情况，但是希望取得超过了阈值的该信号值本身时，必须参照被和标志位不同的存储区域存储的信号值后确认，存在着处理麻烦的问题。

另外，在专利文献2所述的手法中，必须使用存储的信号值的最大值及最小值，每次进行比较处理，判断该信号值是否超过该阈值。这时，存在着成为诊断对象的信号的种类越多，用于获得诊断结果的处理时间就越长的问题。

本发明就是为了解决上述问题而构思的，其目的在于提供容易取得诊断结果及信号值，进而实现取得诊断结果的高速化的信号监视装置、具备该信号监视装置的信号收发装置以及具备信号收发装置的通信装置。

本发明的一种样态涉及的信号监视装置，其特征在于，具备：差分值计算部，该差分值计算部对于监视对象的信号，按照时间顺序依次计算该信号值和预先设定的阈值的差分值；和存储部，该存储部遵照预先制定的规则，更新存储按照时间顺序依次计算的所述差分值，所述差分值是从所述信号值减去所述阈值后的值；所述阈值为下限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最小值的规则，所述阈值为上限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最大值的规则。

本发明的另一种样态涉及的信号监视装置，其特征在于，具备：差分值计算部，该差分值计算部对于监视对象的信号，按照时间顺序依次计算该信号值和预先设定的阈值的差分值；和存储部，该存储部遵照预先制定的规则，更新存储按照时间顺序依次计算的所述差分值，所述差分值是从所述信号值减去所述阈值后的值；所述阈值为下限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最大值的规则，所述阈值为上限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最小值的规则。

本发明的一种样态涉及的信号收发装置，其特征在于：具备上述信号监视装置和收发应该传输的信号的收发部；所述监视对象的信号，是表示所述收发部的动作状态的信号。

本发明的一种样态涉及的通信装置，其特征在于，具备：上述信号接收装置；和主机侧装置，该主机侧装置具备参照所述信号监视装置的所述存储部存储的所述差分值的参照部。

依据本发明的上述样态，由于具备遵照预先制定的规则更新存储按照时间顺序依次计算的所述差分值的存储部，所以能够根据该差分值的符号很容易地而且用较短的处理时间取得诊断结果。另外，根据差分值进行规定的运算后，能够很容易地取得信号值。

特别是依据本发明的一种样态涉及的信号收发装置，由于具备上述信号监视装置和收发应该传输的信号的收发部，所述监视对象的信号是表示所述收发部的动作状态的信号，所以能够根据表示收发部的动作状态的信号值的差分值，很容易地而且用较短的处理时间取得诊断结果。另外，根据差分值进行规定的运算后，能够很容易地取得信号值。

特别是依据本发明的一种样态涉及的通信装置，由于具备上述信号收发装置和主机侧装置，该主机侧装置具有参照所述信号监视装置的所述存储部存储的所述差分值的参照部，所以能够在主机侧装置的参照部中参照差分值，易于根据差分值用较短的处理时间取得诊断结果。另外，根据差分值进行规定的运算后，能够很容易地取得信号值。

本发明的目的、特征、构造及优点，可以通过以下的详细讲述和附图更加清晰。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的具备光收发机及主机侧装置的通信装置的结构的图；

图2是示意性地表示本发明的实施方式涉及的通信装置的结构的图；

图3是表示本发明的实施方式涉及的通信装置中的光收发机的动作的流程图；

图4是表示信号值及阈值（下限）和来自主机侧装置的请求时间的关系的图；

图5是以2的补码表达为例表示差分值的位图案的图；

图6是表示本发明的实施方式涉及的通信装置中的光收发机的动作的流程图；

图7是示意性地表示本发明的实施方式涉及的通信装置的变形例的结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图，讲述本发明的实施方式。

〈实施方式〉

〈结构〉

图1是表示具备光收发机40及主机侧装置20的通信装置100的结构的图。此外，光收发机40是信号收发装置的一个例子，在信号收发装置中收发的信号不局限于本实施方式所示的这种包含光信号的情况。

如图1所示，光收发机40具备：产生激光的半导体激光装置1；向半导体激光装置1发送电信号的发送IC（Integrated Circuit）2；接收光信号的光接收器4；接收从光接收器4输出的信号的接收IC5；测量光收发机40内部（包含半导体激光装置1、发送IC2、光接收器4、接收IC5）或测量其周边的温度的温度计7；将输入的模拟信号转换成数字信号的ADC（Analog－to－Digital Converter：模数转换器）3、ADC6及ADC 8；以及使用从ADC3、ADC6及ADC 8输出的数字信号进行运算等动作的MCU（Micro Controller Unit：微控制单元）11。作为输入MCU11的数字信号，例如是表示在温度计7中测量的温度的信号、表示发送偏置电流值的信号、表示发送光输出功率的信号、表示接收光输入功率的信号、表示电源电压值的信号等。

半导体激光装置1是根据输入的电信号，产生规定的激光的装置。

光接收器4是接收光信号还将该光信号转换成电信号的设备。

MCU11具备进行运算的ALU（Arithmetic and Logic Unit：算术与逻辑单元）9和存储运算结果等的存储器10。

在ALU9中，能够将由各ADC输入的信号值，具体地说将经由ADC3输入的表示发送IC2的动作状态的信号值（电流值、电压值等）、经由ADC6输入的表示接收IC5的动作状态的信号值（电流值、电压值等）、经由ADC8输入的表示用温度计7测量的温度的信号值和按照各信号值的种类预先设定的阈值的差分，作为差分值计算。

存储器10还包含其符号地存储ALU9计算的差分值。另外，还能够存储按照各信号值的种类预先设定的阈值。

这样，MCU11具有监视光收发机40中的信号值的功能。

主机侧装置20能够访问光收发机40的MCU11，从而参照存储器10存储的信号，按照需要根据取得的信息进行运算。

图2是示意性地表示图1所示的通信装置100的结构的图。

光收发机40具备收发包含光信号在内的应该传输的信号的收发部17，和对作为监视对象的该信号值进行监视的信号监视装置30。此外，信号监视装置30也可以是作为信号收发装置的光收发机40的外部具备的部件。收发部17例如是与图1中的半导体激光装置1、发送IC2、光接收器4、接收IC5对应的功能部。另外，信号监视装置30例如是与图1中的MCU11对应的功能部。

信号监视装置30进而具备计算成为监视对象的信号的信号值和规定的阈值的差分值的差分值计算部12，和至少存储差分值的存储部13。差分值计算部12例如是与图1中的ALU9对应的功能部。另外，存储部13例如是与图1中的存储器10对应的功能部。

在图2中，作为信号监视装置30具备的功能部示出存储部13，但是从理论上说，只要被信号监视装置30具备即可，也可以是在信号监视装置30中利用外部的服务器等的存储区域的部件。另外，存储部13还可以在存储差分值的基础上，存储对各信号值预先设定的阈值。

主机侧装置20具备参照部16、信号值计算部14和显示部15。参照部16至少能够参照在信号监视装置30的存储部13中存储的差分值，进而还能够参照阈值。信号值计算部14在参照部16中取得差分值及阈值时，根据该差分值及阈值，计算（逆运算）对应的原来的信号值。显示部15显示基于在参照部16中取得的诊断结果的报警画面等，进而显示在信号值计算部14中计算的信号值。

在这里，信号值计算部14也可以是信号监视装置30具备的功能部。这时，参照部16能够直接参照、取得在信号值计算部14中计算的信号值。

〈动作〉

接着，参照图3，讲述本发明的本实施方式涉及的通信装置100中的光收发机40的信号值的诊断动作。图3是表示通信装置100中的光收发机40的诊断动作的流程图。

首先，在光收发机40中，差分值计算部12从收发部17取得在收发部17中收发的信号的信号值，进而取得被存储部13或其它的存储区域存储的与取得的该信号值对应的规定的阈值（步骤S1）。然后，差分值计算部12计算信号值和阈值的差分值（步骤S2）。在这里，差分值是从信号值减去阈值后获得的值，或者是从阈值减去信号值后获得的值，是包含着正负符号的值。

在本实施方式中的信号值的诊断动作中，利用该差分值的符号。就是说，根据该符号的正负掌握信号值“超过了”阈值的情况。

在这里，所谓“信号值‘超过了’阈值的情况”，是取得了小于下限的阈值的信号值的情况，以及取得了大于上限的阈值的信号值的情况。无论哪种情况，只要预先掌握差分值的符号成为正负中的哪一个，就能够确切地进行上述诊断动作。

在本实施方式中，对掌握是否“超过了”下限的阈值（即是否取得了小于下限的阈值的信号值）时的动作进行讲述。差分值是从信号值减去阈值后获得的值，差分值的符号如果是负，就可以视为信号值“超过了”下限的阈值。

图4是表示信号值及阈值（下限）和来自主机侧装置20的请求时间的关系的图。在图4中，纵轴表示信号值，横轴表示时间。由图4可知：依据上述定义的差分值，伴随着时间的经过，由正变为负，进而变为正地变化。

在差分值计算部12中，沿着时间轴依次计算的差分值，在存储部13中被与已经在存储部13存储的差分值加以比较（步骤S3）。第一次的比较动作，是与代入预先设定的值后获得的初始值加以比较。

然后，在存储部13中，如果是上限的阈值涉及的差分值，就判断取得的差分值是否大于已经在存储部13存储的差分值，如果是下限的阈值涉及的差分值，就判断取得的差分值是否小于已经在存储部13存储的差分值。就是说，判断取得的差分值是不是从更大地“超过了”上限的阈值的信号值计算后的差分值，是不是从更大地“超过了”下限的阈值的信号值计算后的差分值。

因为本实施方式所述的差分值是下限的阈值涉及的差分值，所以判断取得的差分值是否小于已经在存储部13存储的差分值（步骤S4）。取得的差分值小于已经在存储部13存储的差分值时（是），取代在存储部13中取得的差分值地更新存储（步骤S5）。取得的差分值大于已经在存储部13存储的差分值时（否），取消取得的差分值，返回步骤S1。

这样，在下限的阈值涉及的差分值被更新存储下去时，在存储部13中只存储取得的差分值（伴随着时间的经过，由正变为负，进而变为正地变化）中的最小值（图4中的m值），直到来自主机侧装置20的请求为止。

在存储部13存储的差分值，与设定了阈值的各种信号值对应，按照同种的差分值进行上述更新存储。

此外，上限的阈值涉及的差分值被用和本实施方式相同定义（从信号值减去阈值）的差分值更新存储下去时，只存储取得的差分值中的最大值，直到来自主机侧装置20的请求为止。

在这里，讲述差分值的存储位图案。图5是以2的补码表达为例表示差分值的位图案的图。此外，该图是一个例示，表达的数值并非必须在该范围内，另外也可以是包含少数值的值。

如图5所示，在表示差分值的位图案中，最左端的位为0时表示正值，该位为1时表示负值。这样，由于表示差分值的正负的位（符号位）存在于规定的位置，所以参照该符号位后能够很容易地掌握差分值的正负。而且，掌握差分值的正负后，还能够掌握信号值是否“超过了”阈值。

再接着，参照图6，讲述主机侧装置20请求存储部13参照差分值时的通信装置100中的光收发机40的动作。图6是表示通信装置100中的光收发机40的动作的流程图。

首先，对于光收发机40，特别是对于信号监视装置30，有来自主机侧装置20的参照差分值的请求（步骤S11）时（是），信号监视装置30从存储部13向参照部16发送差分值涉及的信息（步骤S12）。没有来自主机侧装置20的参照差分值的请求时（否），返回步骤S11，直到有该请求为止。

在这里，来自参照部16的请求只是涉及信号值是否“超过了”阈值的请求时，作为差分值涉及的信息，只发送表示各种差分值的正负的位图案（符号位。在图5所示的例子中，各位图案的最初的位）就足够了。对多种信号值进行诊断时，可以生成、发送只由符号位构成的位串。

可是，来自参照部16的请求例如是还包含在主机侧装置20具备的信号值计算部14中计算信号值的请求时，作为差分值涉及的信息，需要发送表示包含各种符号位在内的差分值其本身的位图案（差分值位）。

在接收了符号位的参照部16中，根据符号位所示的正负，掌握信号值是否“超过了”阈值（步骤S13）。在本实施方式中，假设符号位为负时，信号值“超过了”阈值。而且例如还在显示部15上显示表示信号值异常等的报警画面。

在参照部16中接收了差分值位时，能够如图6所示的流程图那样，进而在信号值计算部14中计算（逆运算）信号值（步骤S14）。该运算根据差分值、阈值、信号值各自的关系进行。就是说，在本实施方式中，由于能够从差分值位读取的差分值是从信号值减去阈值后获得的值，所以信号值成为将差分值和阈值相加后的值。计算出的信号值，例如在显示部15上显示。

此外，可以根据算出的信号值“超过了”阈值的程度，变更使显示部15显示信号值的方法。例如可以考虑强调报警的详情地变更显示方法，进而考虑变更成为伴随着声音等的显示方法。

接着，发送差分值的至少一部分位图案后，使差分值的值在存储部13中被初始化,（步骤S15）。该初始化能够采用代入预先设定的值的方法进行，也可以将不是能够掌握为信号值“超过了”阈值的符号的符号的值（例如在差分值为负时掌握为信号值“超过了”阈值的情况下，为正值）作为初始值设定。

〈变形例〉

图7是示意性地表示通信装置100的变形例的通信装置101的结构的图。图7所示的通信装置101，在图2所示的通信装置100的基础上，在信号监视装置31中具备初始值设定部18。

初始值设定部18是将存储部13存储的差分值的初始值设定为0的功能部。

通信装置101的光收发机41特别是信号监视装置31，在图6所示的流程图的步骤S15中，将差分值初始化之际，作为差分值，使代入的值为0。

如在上述实施方式已经讲述的那样，该初始化能够采用代入规定的值的方法进行，但是例如要代入某个正值时，需要进行读出存储着该值的存储区域（未图示）等的处理。可是，像本变形例所示的那样，采用初始值设定部18直接代入0的方法，就不需要这种读出处理。在图1所示的MCU11中，为了进行将存储区域的值设定为0的处理，一般准备特别的指令，就是说由于预先具备与初始值设定部18对应的功能部，所以利用该指令很有效率。

使用这种方法进行初始化后，可以使初始化动作高速化。因此，即使用较短的时间间隔进行来自主机侧装置20的差分值请求时，也能够确切地进行初始化动作，发送正确的差分值。

〈效果〉

依据本发明涉及的实施方式，信号监视装置30（或信号监视装置31）具备差分值计算部12和存储部13。差分值计算部12对于监视对象的信号，按照时间顺序依次计算该信号值和预先设定的阈值的差分值；存储部13遵照预先规定的规则，更新存储按照时间顺序依次计算的差分值。

依据这种结构，预先存储沿着时间轴依次计算的差分值，就能够只使用该差分值的符号，判断信号值是否“超过了”阈值（即诊断结果）。另外，还能够只使用该差分值进行规定的运算，取得信号值。

这样，能够很容易地而且用较短的处理时间取得诊断结果。另外，还能够不必重新参照信号值地取得信号值。

另外，依据本发明涉及的实施方式，信号监视装置31具备将存储部13存储的差分值的初始值设定为0的初始值设定部18。

依据这种结构，能够用比读出作为初始值存储的特定的值时还短的处理时间进行存储部13的初始化。这样，即使用较短的时间间隔进行来自主机侧装置20的差分值请求时，也能够确切地进行初始化动作，发送正确的差分值。

另外，依据本发明涉及的实施方式，通信装置100（或通信装置101）具备作为信号收发装置的光收发机40（或光收发机41）和主机侧装置20，主机侧装置20具备参照信号监视装置30的存储部13存储的差分值的参照部16。

依据这种结构，能够根据参照的差分值的符号，判断作为监视对象的信号值是否“超过了”阈值，能够很容易地而且用较短的处理时间取得诊断结果。

另外，依据本发明涉及的实施方式，主机侧装置20具备显示部15，该显示部15根据参照部16中的参照结果，显示规定的报警画面。

依据这种结构，由于能够按照诊断结果及根据差分值计算的信号值在显示部15上显示报警画面，所以能够从显示的画面上了解诊断结果的内容，进而了解信号值“超过了”阈值的程度。

另外，依据本发明涉及的实施方式，存储部13进而存储阈值，参照部16从存储部13中参照差分值及阈值，通信装置具备信号值计算部14，该信号值计算部14在参照部16中根据参照的差分值及阈值，逆运算对应的信号值。

依据这种结构，由于能够根据差分值和阈值的关系计算出信号值，所以能够不必另行存储信号值，很容易地取得信号值。能够取得信号值本身后，就能够确认信号值“超过了”阈值多大的程度，能够确切地掌握不良的程度。

在本实施方式中，讲述了各构成要素的材质、材料、实施条件等，但它们都是例示，并不局限于所述的内容。

此外，本发明在发明的范围内可以对本实施方式中的任意的构成要素加以变形或省略。

以上详细地讲述了本发明，但是以上的讲述在所有的结构中都是例示。本发明并不局限于此。可以说没有例示的无数的变形例，均没有超出本发明的范围。

符号说明

1 半导体激光装置；2 发送IC；3、6、8 ADC；4 光接收器；5 接收IC；7 温度计；9 ALU；10 存储器；11 MCU；12 差分值计算部；13 存储部；14 信号值计算部；15 显示部；16 参照部；17 收发部；18 初始值设定部；20 主机侧装置；30、31 信号监视装置；40、41 光收发机；100、101 通信装置。

Claims (20)

1.一种信号监视装置，该信号监视装置具有供主机侧装置进行参照的存储部，其特征在于，具备：

差分值计算部，该差分值计算部对于监视对象的信号，按照时间顺序依次计算该信号值和预先设定的阈值的差分值；和

所述存储部，该存储部遵照预先制定的规则，更新存储按照时间顺序依次计算的所述差分值，

所述阈值为下限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最小值的规则，

所述阈值为上限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最大值的规则，

所述差分值是从所述信号值减去所述阈值后得到的包含正负符号的值，该正负符号被所述主机侧装置所参照，被用来掌握所述信号值是否超过了所述阈值的诊断结果。

2.如权利要求1所述的信号监视装置，其特征在于：

进而具备初始值设定部，该初始值设定部将在所述存储部中存储的所述差分值的初始值设定为0。

3.如权利要求1或2所述的信号监视装置，其特征在于：

所述监视对象的信号，是表示电流、电压、温度、光强度中的任一个的信号。

4.一种信号收发装置，其特征在于：

具备权利要求1或2所述的信号监视装置和收发应该传输的信号的收发部；

所述监视对象的信号，是表示所述收发部的动作状态的信号。

5.如权利要求4所述的信号收发装置，其特征在于：

所述信号收发装置，是光收发机。

6.一种通信装置，其特征在于：

具备权利要求4所述的信号收发装置和所述主机侧装置，该主机侧装置具备参照所述信号监视装置的所述存储部存储的所述差分值的参照部。

7.如权利要求6所述的通信装置，其特征在于：

通过由所述参照部只参照所述差分值的符号，所述主机侧装置掌握所述信号值是否超过了所述阈值的诊断结果。

8.如权利要求6所述的通信装置，其特征在于：

所述主机侧装置进而具备显示部，该显示部根据所述参照部中的参照结果，显示规定的报警画面。

9.如权利要求8所述的通信装置，其特征在于：

所述存储部还存储所述阈值；

所述参照部从所述存储部中参照所述差分值及所述阈值；

进而具备信号值计算部，该信号值计算部根据在所述参照部中参照的所述差分值及所述阈值，逆运算对应的所述信号值。

10.如权利要求9所述的通信装置，其特征在于：

所述显示部显示在所述信号值计算部中计算出的所述信号值。

11.一种信号监视装置，该信号监视装置具有供主机侧装置进行参照的存储部，其特征在于，具备：

差分值计算部，该差分值计算部对于监视对象的信号，按照时间顺序依次计算该信号值和预先设定的阈值的差分值；和

所述存储部，该存储部遵照预先制定的规则，更新存储按照时间顺序依次计算的所述差分值，

所述阈值为下限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最大值的规则，

所述阈值为上限值时的所述预先制定的规则，是所述存储部中的所述更新中只存储所述差分值的最小值的规则，

所述差分值是从所述阈值减去所述信号值后得到的包含正负符号的值，该正负符号被所述主机侧装置所参照，被用来掌握所述信号值是否超过了所述阈值的诊断结果。

12.如权利要求11所述的信号监视装置，其特征在于：

进而具备初始值设定部，该初始值设定部将在所述存储部中存储的所述差分值的初始值设定为0。

13.如权利要求11或12所述的信号监视装置，其特征在于：

所述监视对象的信号，是表示电流、电压、温度、光强度中的任一个的信号。

14.一种信号收发装置，其特征在于：

具备权利要求11或12所述的信号监视装置和收发应该传输的信号的收发部；

所述监视对象的信号，是表示所述收发部的动作状态的信号。

15.如权利要求14所述的信号收发装置，其特征在于：

所述信号收发装置，是光收发机。

16.一种通信装置，其特征在于：

具备权利要求14所述的信号收发装置和所述主机侧装置，该主机侧装置具备参照所述信号监视装置的所述存储部存储的所述差分值的参照部。

17.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于：

通过由所述参照部只参照所述差分值的符号，所述主机侧装置掌握所述信号值是否超过了所述阈值的诊断结果。

18.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于：

所述主机侧装置进而具备显示部，该显示部根据所述参照部中的参照结果，显示规定的报警画面。

19.如权利要求18所述的通信装置，其特征在于：

所述存储部还存储所述阈值；

所述参照部从所述存储部中参照所述差分值及所述阈值；

进而具备信号值计算部，该信号值计算部根据在所述参照部中参照的所述差分值及所述阈值，逆运算对应的所述信号值。

20.如权利要求19所述的通信装置，其特征在于：

所述显示部显示在所述信号值计算部中计算出的所述信号值。