JP2014165751A - Optical channel monitor and optical channel monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光信号のスペクトルあるいはパワーを測定する光チャネルモニタ及び光チャネルモニタ方法に関する。 The present invention relates to an optical channel monitor and an optical channel monitoring method for measuring the spectrum or power of an optical signal.
光通信で使用される光信号の周波数は、ITU−Tで標準化されるグリッドで規定されている。これまでの高密度波長分割多重では50GHzから100GHz間隔である(例えば、非特許文献1参照)。 The frequency of the optical signal used in the optical communication is defined by a grid standardized by ITU-T. In conventional high-density wavelength division multiplexing, the interval is 50 GHz to 100 GHz (for example, see Non-Patent Document 1).
一方、2012年2月に規定されたITU−T G694.1 Edition2.0では、公称の中心周波数グループ(周波数グリッド)、公称中心周波数を中心とした周波数幅である周波数スロットが定義されている(例えば、非特許文献2参照)。これをフレキシブルグリッドと呼ぶ。 On the other hand, ITU-T G694.1 Edition 2.0 defined in February 2012 defines a nominal center frequency group (frequency grid) and a frequency slot having a frequency width centered on the nominal center frequency ( For example, refer nonpatent literature 2). This is called a flexible grid.
光信号の周波数配置は、任意の位置を設定でき、かつ周波数間隔も任意に設定できるため、これに応じた光チャネルモニタが必要となる。図15は、従来技術による光チャネルモニタの機能を示す図である。図15において、横軸は周波数(f)である。ITU−T G671の規定により、図15に示すように、光信号周波数は予め決められた周波数グリッド上にある。また、周波数位置は既知、帯域幅(分解能)も固定である。そのため、モニタが備えるフィルタ等による周波数弁別手段についても固定の周波数グリッドに合わせていた。 The frequency arrangement of the optical signal can be set at an arbitrary position, and the frequency interval can also be set arbitrarily, so that an optical channel monitor corresponding to this can be required. FIG. 15 is a diagram illustrating functions of an optical channel monitor according to the conventional technique. In FIG. 15, the horizontal axis represents the frequency (f). According to the ITU-T G671, the optical signal frequency is on a predetermined frequency grid as shown in FIG. Further, the frequency position is known, and the bandwidth (resolution) is also fixed. For this reason, the frequency discriminating means such as a filter provided in the monitor is also adapted to the fixed frequency grid.
図16は、従来技術による光チャネルモニタの機能を示す図である。信号周波数位置、帯域幅が任意である場合に、従来の光チャネルモニタでは、正確に信号パワーを測定できなくなる。例えば、信号位置が帯域幅の半分だけ左にずれた位置になった場合、図16に示す信号S1をフィルタF1の帯域幅で検出することになるため、光チャネルモニタによっては測定できるパワー値がおよそ半分になってしまう。また、信号S2をフィルタF2の帯域幅で検出すると、フィルタF2の帯域幅内に信号S2の帯域が全て含まれていないため、信号S2の全てがフィルタF2を通過せずに、正確にパワー値を測定することができない。さらに、信号S3は、フィルタF3の帯域幅より広い帯域幅であるため、測定できるパワー値を超えてしまい、同様に正確にパワー値を測定することができない。 FIG. 16 is a diagram illustrating functions of an optical channel monitor according to the conventional technique. When the signal frequency position and bandwidth are arbitrary, the conventional optical channel monitor cannot measure the signal power accurately. For example, when the signal position is shifted to the left by half of the bandwidth, the signal S1 shown in FIG. 16 is detected with the bandwidth of the filter F1, so that the power value that can be measured depending on the optical channel monitor is It will be about half. Further, when the signal S2 is detected by the bandwidth of the filter F2, since the entire bandwidth of the signal S2 is not included in the bandwidth of the filter F2, all of the signal S2 does not pass through the filter F2, and the power value is accurately obtained. Can not be measured. Furthermore, since the signal S3 has a wider bandwidth than that of the filter F3, the signal S3 exceeds the measurable power value, and similarly, the power value cannot be measured accurately.
前述したように、ITU−T G694.1の規定により、フレキシブルグリッドの光チャネルモニタ測定対象の光信号は、周波数位置・帯域幅とも任意であるが、従来の光チャネルモニタの周波数弁別は、固定グリッドにおいて行われるため、任意の周波数位置・帯域幅の光信号を測定することができないという問題がある。また、チャネル間隔が密に詰まることが想定されるため、従来のフィルタでは分解能が不足し各チャネルを独立に弁別できなくなるという問題もある。 As described above, according to the provisions of ITU-T G694.1, the optical signal of the measurement target of the optical grid monitor of the flexible grid is arbitrary in both frequency position and bandwidth, but the frequency discrimination of the conventional optical channel monitor is fixed. Since it is performed in the grid, there is a problem that an optical signal having an arbitrary frequency position / bandwidth cannot be measured. In addition, since it is assumed that the channel interval is closely packed, the conventional filter has a problem that the resolution is insufficient and each channel cannot be discriminated independently.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、測定対象の光信号が周波数位置・帯域幅とも任意であっても従来と同等以上の測定精度で各チャネル毎のパワーと周波数を測定することができる光チャネルモニタ及び光チャネルモニタリング方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and measures the power and frequency for each channel with a measurement accuracy equal to or higher than that in the past even if the optical signal to be measured has any frequency position and bandwidth. It is an object of the present invention to provide an optical channel monitor and an optical channel monitoring method that can be performed.
本発明は、測定対象の光信号を分岐させる分岐手段と、分岐させた前記光信号の光周波数を所望の分解能で弁別する周波数弁別手段と、前記光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、前記電気信号を信号処理して、チャネル検出を行うチャネル検出手段と、前記チャネル検出の結果に基づいて、サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを求める演算手段と前記サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention includes a branching unit that branches an optical signal to be measured, a frequency discriminating unit that discriminates the optical frequency of the branched optical signal with a desired resolution, and a photoelectric conversion unit that converts the optical signal into an electrical signal. Channel detection means for performing signal detection on the electrical signal, calculation means for obtaining power value and frequency information for each subcarrier based on the result of the channel detection, and power value for each subcarrier And output means for outputting frequency information.
本発明は、前記周波数弁別手段は、スキャニングフィルタで構成し、前記光電変換手段は、単一のフォトダイオードで構成することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the frequency discrimination means is constituted by a scanning filter, and the photoelectric conversion means is constituted by a single photodiode.
本発明は、前記周波数弁別手段は、回折格子で構成し、前記光電変換手段は、フォトダイオードアレイで構成することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the frequency discriminating means is constituted by a diffraction grating, and the photoelectric conversion means is constituted by a photodiode array.
本発明は、前記周波数弁別手段は、前記分解能をサブキャリア帯域幅の半分以下とすること特徴とする。 The present invention is characterized in that the frequency discriminating means sets the resolution to not more than half of the subcarrier bandwidth.
本発明は、前記チャネル検出手段は、測定対象波長域を前記分解能と同じ幅を有するモニタ小成分に分割し、前記モニタ小成分毎のパワー値を閾値判定することによりチャネル端を探索して前記チャネル検出を行うことを特徴とする。 In the present invention, the channel detection unit divides a measurement target wavelength region into monitor small components having the same width as the resolution, searches for a channel end by determining a threshold value of a power value for each monitor small component, and Channel detection is performed.
本発明は、前記演算手段は、前記閾値を超えた前記モニタ小成分のパワー値と、前記サブキャリア帯域幅と、前記分解能とから前記サブキャリアのパワー値を求め、前記閾値を超えた前記モニタ小成分の周波数範囲から前記サブキャリアの周波数情報を求めることを特徴とする。 In the present invention, the calculation means obtains the power value of the subcarrier from the power value of the monitor small component exceeding the threshold, the subcarrier bandwidth, and the resolution, and the monitor exceeding the threshold The frequency information of the subcarrier is obtained from the frequency range of the small component.
本発明は、前記チャネル検出手段は、前記フォトダイオードアレイから出力する電気信号を波長群毎に処理することにより、前記チャネル検出を行うことを特徴とする。 The present invention is characterized in that the channel detection means performs the channel detection by processing an electrical signal output from the photodiode array for each wavelength group.
本発明は、測定対象の光信号を分岐させる分岐手段と、分岐させた前記光信号の光周波数を所望の分解能で弁別する周波数弁別手段と、前記光信号を電気信号に変換する光電変換手段とを備える光チャネルモニタが行う光チャネルモニタリング方法であって、前記電気信号を信号処理して、チャネル検出を行うチャネル検出ステップと、前記チャネル検出の結果に基づいて、サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを求める演算ステップと前記サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを出力する出力ステップとを有することを特徴とする。 The present invention includes a branching unit that branches an optical signal to be measured, a frequency discriminating unit that discriminates the optical frequency of the branched optical signal with a desired resolution, and a photoelectric conversion unit that converts the optical signal into an electrical signal. An optical channel monitoring method performed by an optical channel monitor comprising: a channel detection step of performing signal detection on the electrical signal to perform channel detection; and a power value and a frequency for each subcarrier based on the channel detection result And an output step of outputting a power value and frequency information for each subcarrier.
本発明によれば、測定対象の光信号が周波数位置・帯域幅とも任意であっても従来と同等以上の測定精度で各チャネルのパワーと周波数を測定することができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to measure the power and frequency of each channel with a measurement accuracy equal to or higher than that in the past even if the optical signal to be measured has any frequency position and bandwidth.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による光チャネルモニタを説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号10は、モニタリング対象の光信号を分岐させて取り出す分岐部である。符号20は、分岐部10によって取り出した光信号を周波数帯域毎に弁別する周波数弁別部である。符号30は、光信号を受信して電気信号に変換する受光部である。符号40は、入力した電気信号に対して信号処理を施してチャネル情報を出力する信号処理部である。入力する既知情報としては、信号帯域、ガードバンド幅、サブキャリア帯域幅、サブキャリア数である。符号50は、信号処理に必要な既知情報を入力する既知情報入力部である。符号60は、信号処理部40から出力するチャネル情報をモニタリング結果として出力するチャネル情報出力部である。
Hereinafter, an optical channel monitor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure,
次に、図2を参照して、図1に示す光チャネルモニタの構成の具体例を挙げて説明する。図2は、図1に示す光チャネルモニタの構成の具体例を示すブロック図である。以下、図面を参照した説明において、他の図面に記載された構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図2において、符号11は、光信号を取り出す分岐部10として動作する光カプラである。符号21は、周波数弁別部20として動作するスキャニングフィルタである。符号31は、光信号を電気信号に変換する単一のPD(Photodiode:フォトダイオード)である。符号32は、PD31が出力電気信号をA/D変換して出力するA/D変換器である。PD31とA/D変換器32によって受光部30として動作する。符号41は、信号処理部として動作するディジタル信号処理回路であり、A/D変換器32が出力するディジタル信号の信号処理を行う。符号411は、入力したディジタル信号に対してFFT(高速フーリエ変換)を行うFFT処理部である。符号412は、既知情報入力部50によって入力した既知情報(信号帯域、ガードバンド幅、サブキャリア帯域幅、サブキャリア数)と、FFT処理結果に基づいて、光信号のチャネル情報を演算によって求める演算部である。
Next, a specific example of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. Hereinafter, in the description with reference to the drawings, the same reference numerals are given to the same components as those described in the other drawings, and the description thereof is omitted. In FIG. 2,
次に、図3を参照して、図1に示す光チャネルモニタの構成の他の具体例を説明する。図3は、図1に示す光チャネルモニタの構成の他の具体例を示すブロック図である。図3において、符号22は、周波数弁別部20として動作する回折格子であり、光カプラ11によって取り出した光信号の周波数弁別を行う。符号33は、受光部30として動作するPDアレイであり、周波数帯域毎に分けた光信号をそれぞれ電気信号に変換する。符号42は、信号処理部40として動作するアナログ信号処理回路である。符号421は、既知情報入力部50によって入力した既知情報に基づいて、PDアレイ33が出力する電気信号を演算処理することにより、光信号のチャネル情報を求める演算部である。この構成は、図2に示す構成に比べて装置構成は大きくなる場合があるが、全波長を一度に測定できるため、測定速度を速くすることができる。
Next, another specific example of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing another specific example of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. In FIG. 3,
次に、図4を参照して、図2に示す構成の変形例を説明する。図4は、図2に示す光チャネルモニタの構成の変形例を示すブロック図である。図4に示す光チャネルモニタの構成が図2に示す光チャネルモニタの構成と異なる点は、PD31の出力を演算部421を備えるアナログ信号処理回路42によって処理する点である。
Next, a modification of the configuration shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a modification of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. The configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 4 is different from the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 2 in that the output of the
次に、図5を参照して、図3に示す構成の変形例を説明する。図5は、図3に示す光チャネルモニタの構成の変形例を示すブロック図である。図5に示す光チャネルモニタの構成が図3に示す光チャネルモニタの構成と異なる点は、PDアレイ33の出力をA/D変換器32によってA/D変換し、その出力をFFT処理部411と演算部412を備えるディジタル信号処理回路41によって処理する点である。
Next, a modification of the configuration shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a modification of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. The configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 5 is different from the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 3 in that the output of the
次に、図6を参照して、既知情報について説明する。図6は、既知情報を示す説明図である。図6において、横軸は、周波数(f)である。信号の欄の縦軸は、信号強度である。信号帯域は、ガードバンド幅(GB;n、n+1は順番号)と、サブキャリア帯域幅(B)と、サブキャリア数(図6では3つ)とを足し合わせた帯域のことである。モニタの欄は、分解能ΔFで定義される周波数範囲(これをスライスと呼ぶ)を示している。図6の例では、分解能Δfの幅を有するスライスが19個ある場合を示している。分解能Δfは、Δf≦(B/2)であることが望ましい。信号×モニタの欄は、モニタの分解能Δfにおいて、信号を検出した場合の各スライスにおけるパワー(信号強度)を示している。 Next, the known information will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing known information. In FIG. 6, the horizontal axis represents the frequency (f). The vertical axis of the signal column is the signal strength. The signal band is a band obtained by adding the guard bandwidth (GB; n and n + 1 are sequential numbers), the subcarrier bandwidth (B), and the number of subcarriers (three in FIG. 6). The monitor column shows a frequency range (this is called a slice) defined by the resolution ΔF. The example of FIG. 6 shows a case where there are 19 slices having a width of resolution Δf. The resolution Δf is preferably Δf ≦ (B / 2). The column of signal × monitor indicates the power (signal intensity) in each slice when a signal is detected at the monitor resolution Δf.
次に、図7を参照して、スライスについて説明する。図7は、分解能ΔFで定義される周波数範囲(スライス)を示す説明図である。図7に示す有効スライスとは、モニタ後の各スライスのうち、無効スライス以外のスライスのことである。有効スライスは、サブキャリアパワー・周波数算出に組み入れるスライスである。また、無効スライスとは、モニタ後の各スライスのうち、パワーが所定の閾値未満のスライス、後述のチャネル端に相当するスライス、及び(1)式で計算されるスライスのことである。無効スライスは、サブキャリアパワー・周波数算出に組み入れないスライスである。 Next, the slice will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a frequency range (slice) defined by the resolution ΔF. The valid slice shown in FIG. 7 is a slice other than the invalid slice among the slices after monitoring. The effective slice is a slice to be incorporated in subcarrier power / frequency calculation. The invalid slice is a slice whose power is less than a predetermined threshold among slices after monitoring, a slice corresponding to a channel end described later, and a slice calculated by equation (1). The invalid slice is a slice that is not included in the subcarrier power / frequency calculation.
次に、図8を参照して、図1に示す光チャネルモニタがパワーを算出する動作を説明する。図8は、図1に示す信号処理部40の処理動作を示すフローチャートである。まず、信号処理部40は、光信号のモニタリングを行う度に図8に示す処理動作を繰り返す(図8に示す測定(時間軸)毎の繰り返し)。モニタリング処理を開始すると、信号処理部40は、既知情報入力部50から既知情報を取得する(ステップS1)。既知情報入力部50は、予め作業者が手入力した既知情報を内部に保持している。続いて、信号処理部40は、受光部30から出力する電気信号の情報を取得する(ステップS2)。
Next, the operation of the optical channel monitor shown in FIG. 1 calculating power will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the processing operation of the
次に、信号処理部40は、以下の処理(ステップS3〜S5)を周波数弁別した数だけ繰り返す(図8に示す周波数軸繰り返し)。まず、信号処理部40は、チャネル検出を行う(ステップS3)。チャネル検出(ステップS3)では、チャネルの端を検出する。モニタ後のパワーが閾値以下の値のスライスがあり、その隣に閾値以上のスライスがある場合、そのスライスがチャネル端となる。チャネル端は無効スライスに含む。チャネルの端から始まり、既知情報のチャネル帯域までの間が、チャネルとなる。
Next, the
次に、信号処理部40は、有効スライス番号を算出する(ステップS4)。各スライスには、モニタ可能な波長範囲で最短波長を1番とすると、そこからスライス1つにつき1つずつ増加するスライス番号が付与される。図7に示す例では、左端のスライスがスライス番号が1であり、右端のスライス番号が19である。信号処理部40は、全てのスライスのうち、有効スライスのスライス番号のみを算出する。
Next, the
次に、信号処理部40は、サブキャリア毎のパワーと周波数を算出する(ステップS5)。ここで、信号処理部40は、既知情報と、チャネルの端と、求めた有効スライスとからサブキャリア毎のパワーと周波数を算出する。信号処理部40は、ここで得られたサブキャリア毎のパワーと周波数とをチャネル情報としてチャネル情報出力部60へ出力する。チャネル情報出力部60は、このチャネル情報を内部に保持し、信号処理部40の処理が終了した時点で、内部に保持しておいたチャネル情報を表示装置等に出力する。
Next, the
次に、図9を参照して、図8に示す有効スライス番号を算出する処理動作(ステップS4)の詳細を説明する。図9は、図8に示す有効スライス番号を算出する処理動作(ステップS4)の詳細を示すフローチャートである。まず、信号処理部40は、下側(周波数が低い側)または上側(周波数が高い側)の周波数から見た無効スライス番号の算出を(1)式によって行う(ステップS11)。(1)式において、iはスライス番号、nは、整数であり、サブキャリア数、B、GBは既知情報入力部50から与えられ既知である。(1)式により無効スライス番号の算出を行うことにより、測定精度を向上できるとともに、計算のみによって処理を行うことができる。
次に、信号処理部40は、各サブキャリアに相当する有効スライス番号を算出する(ステップS12)。有効スライス番号の算出は、下側から上側周波数のうち、無効スライスを除き、この無効スライスに挟まれたスライスを有効スライスとする。このとき、図10に示すように、無効スライスには、チャネル端のスライスも含む。図10は、チャネル端の無効スライスを示す説明図である。
Next, the
次に、図11、図12を参照して、図8に示すサブキャリア毎のパワー・周波数を算出する処理動作(ステップS5)の詳細を説明する。図11は、図8に示すサブキャリア毎のパワー・周波数を算出する処理動作(ステップS5)の詳細を示すフローチャートである。図12は、サブキャリア毎のパワー・周波数を算出する処理動作を示す説明図である。まず、信号処理部40は、各サブキャリアパワーを算出する(ステップS21)。各サブキャリアパワーの算出は、「含まれる有効スライスの平均パワー」×「サブキャリア帯域幅(B)」÷「単一スライスの帯域幅(Δf)」によって求める(図12参照)。続いて、信号処理部40は、各サブキャリア周波数を算出する(ステップS22)。各サブキャリア周波数は、「含まれる有効スライスの周波数範囲の中央値」とする(図12参照)。この算出方法により、パワー値と周波数を簡便な演算処理のみで求めることができる。
Next, details of the processing operation (step S5) for calculating the power and frequency for each subcarrier shown in FIG. 8 will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing details of the processing operation (step S5) for calculating the power and frequency for each subcarrier shown in FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a processing operation for calculating the power and frequency for each subcarrier. First, the
次に、図13を参照して、図3に示す光チャネルモニタの構成の変形例を説明する。図13は、図3に示す光チャネルモニタの構成の変形例を示すブロック図である。図13に示す光チャネルモニタは、PDアレイ33で受けた全波長を、アナログ信号処理回路43において信号処理する際に複数の波長群に分割し、演算部431において、波長毎に個別に演算処理を行う。
Next, a modification of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram showing a modification of the configuration of the optical channel monitor shown in FIG. The optical channel monitor shown in FIG. 13 divides all wavelengths received by the
なお、図2、図4に示すスキャニングフィルタ21と、単一のPD31のフィルタ分解能、スキャン波長幅、スキャン速度、スキャン頻度は以下のような値とすればよい。(1)フィルタ分解能は、最適値である6.25GHz、または12.5GHzとする。また範囲は約3GHz〜約100GHzとする。
(2)スキャン波長幅は、範囲全体を測るため最適値はない。範囲は約1500nm〜約1600nm(C帯とL帯)とする。
(3)スキャン速度は、最適値は高速であればよい。範囲は約50ms〜約500msとする。
(4)スキャン頻度は、スキャン速度と同じとする。
It should be noted that the scanning resolution shown in FIGS. 2 and 4 and the filter resolution, scan wavelength width, scan speed, and scan frequency of a
(2) The scan wavelength width is not optimal because it measures the entire range. The range is about 1500 nm to about 1600 nm (C band and L band).
(3) As for the scan speed, the optimum value may be high. The range is about 50 ms to about 500 ms.
(4) The scan frequency is the same as the scan speed.
また、図3、図5に示す回折格子22と、PDアレイ33の回折格子の分解能、アレイの分解能は、以下のような値とすればよい。
(5)回折格子の分解能は、(1)フィルタ分解能と同じとする。
(6)PDアレイの分解能は、(1)フィルタ分解能と同じとする。
Further, the resolution of the
(5) The resolution of the diffraction grating is the same as (1) the filter resolution.
(6) The resolution of the PD array is the same as (1) the filter resolution.
また、測定(時間軸)毎繰り返し回数、周波数軸繰り返し範囲とその回数は、以下のように設定すればよい。
(7)時間軸は、1回の測定時間は(3)スキャン速度と同じとする。
(8)周波数軸は、1回の測定範囲は(2)スキャン波長幅と同じとする。
The number of repetitions per measurement (time axis), the frequency axis repetition range, and the number of repetitions may be set as follows.
(7) The time axis is the same as (3) scan speed for one measurement time.
(8) The frequency axis has the same measurement range as (2) scan wavelength width.
また、図7に示す閾値(有効スライスとするか否かの閾値)の最適値は、測定対象の信号やモニタ分解能に依存し、一概には決定できないが、取り得る範囲は、各モニタの測定下限パワー値から測定上限パワー値であり、約−40dBmから約−10dBmである。 Further, the optimum value of the threshold value (threshold value for determining whether or not to make an effective slice) shown in FIG. 7 depends on the signal to be measured and the monitor resolution and cannot be determined unconditionally, but the possible range is the measurement of each monitor. From the lower limit power value to the measurement upper limit power value, it is about −40 dBm to about −10 dBm.
次に、前述した光チャネルモニタを計算機シミュレーションによって検証した結果について説明する。シミュレーションの条件は、ナイキスト化(ロールオフ係数α=0.05/0.1/0.2)4サブキャリア、B=32GHz、GB=2GHz、モニタ分解能△f=3.2/6.4/9.6/12.8/16.0GHzである。各サブキャリアが±1.0GHzで周波数揺らぎを持つと仮定し、α、GB、△fをパラメータとして測定パワー誤差を評価した。光チャネルモニタのスペクトル形状はファブリペロー型フィルタの透過特性であるローレンツ型透過率特性を使用し、その半値全幅を分解能△fと一致させている。また各スライスの測定パワー値自身の誤差はないものとして計算している。 Next, the result of verifying the above-described optical channel monitor by computer simulation will be described. The simulation conditions were Nyquist (roll-off coefficient α = 0.05 / 0.1 / 0.2) 4 subcarriers, B = 32 GHz, GB = 2 GHz, monitor resolution Δf = 3.2 / 6.4 / It is 9.6 / 12.8 / 16.0 GHz. Assuming that each subcarrier has a frequency fluctuation at ± 1.0 GHz, the measurement power error was evaluated using α, GB, and Δf as parameters. The spectral shape of the optical channel monitor uses the Lorentz-type transmittance characteristic which is the transmission characteristic of a Fabry-Perot filter, and its full width at half maximum matches the resolution Δf. The calculation is made on the assumption that there is no error in the measured power value of each slice.
図14は、シミュレーション結果を示す図である。図14において、横軸が分解能△f、縦軸が測定パワー誤差である。測定パワー誤差は、周波数揺らぎを考慮した4サブキャリア中の最大誤差である。同図ではロールオフ係数αを変えてプロットしているが、αにはあまり依存せず、誤差は分解能Δfに依存して増加する傾向が見られる。例えば分解能△f=10GHzでは誤差が約0.5dBとなり、誤差の中央値に閾値を設定すれば、±0.25dB程度の精度が実現可能である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a simulation result. In FIG. 14, the horizontal axis represents the resolution Δf, and the vertical axis represents the measurement power error. The measurement power error is the maximum error in 4 subcarriers considering frequency fluctuation. In the figure, the plot is made by changing the roll-off coefficient α, but it does not depend much on α, and the error tends to increase depending on the resolution Δf. For example, at a resolution Δf = 10 GHz, the error is about 0.5 dB. If a threshold is set for the median value of the error, an accuracy of about ± 0.25 dB can be realized.
このように、前述した光チャネルモニタによって、フレキシブルグリッドの光信号の測定を実現することができる。また、測定対象光信号の既知情報から必要な周波数分解能を決定することができる。また、電気スペクトラムアナライザや波長計のような高分解能(1GHz以下)を必要とせずとも、従来のパワー測定精度を達成することが可能になるため、コスト、装置規模の増大を避けることができる。 Thus, measurement of the optical signal of the flexible grid can be realized by the optical channel monitor described above. Further, the necessary frequency resolution can be determined from the known information of the measurement target optical signal. In addition, it is possible to achieve conventional power measurement accuracy without requiring high resolution (1 GHz or less) like an electric spectrum analyzer or a wavelength meter, so that an increase in cost and device scale can be avoided.
以上説明したように、モニタ分解能を上げて、任意の周波数位置・帯域幅の光信号を測定できるようにした。単にモニタしただけのパワー値であると、隣接信号のパワーも拾ってしまうので、既知情報を基に、必要なモニタ小成分(スライス)と不要なモニタ小成分を判断し、必要な小成分からパワー値を算出するようにした。特に、パワー計算をする際に、既知情報(例えば、信号帯域幅、サブキャリア数、サブキャリア帯域、ガードバンド幅)を参照するようにすることで、より簡便にパワー計算を行うことができるようになる。 As described above, the monitor resolution is increased so that an optical signal at an arbitrary frequency position / bandwidth can be measured. If the power value is simply monitored, the power of the adjacent signal is also picked up. Based on the known information, the necessary monitor small component (slice) and the unnecessary monitor small component are judged, and the necessary small component is used. The power value was calculated. In particular, when calculating power, it is possible to perform power calculation more easily by referring to known information (for example, signal bandwidth, number of subcarriers, subcarrier bandwidth, guard bandwidth). become.
なお、図1に示す信号処理部40の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより光チャネルモニタリング処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
Note that a program for realizing the function of the
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Accordingly, additions, omissions, substitutions, and other changes of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
測定対象の光信号が周波数位置・帯域幅とも任意であっても従来と同等以上の測定精度で各チャネル毎のパワーと周波数を測定することが不可欠な用途に適用できる。 Even if the optical signal to be measured has any frequency position and bandwidth, it can be applied to an application in which it is indispensable to measure the power and frequency for each channel with a measurement accuracy equal to or higher than the conventional one.
10・・・分岐部、20・・・周波数弁別部、21・・・スキャニングフィルタ、22・・・回折格子、30・・・受光部、31・・・PD(フォトダイオード)、32・・・A/D変換器、33・・・PD(フォトダイオード)アレイ、40・・・信号処理部、41・・・ディジタル信号処理回路、411・・・FFT処理部、412・・・演算部、42・・・アナログ信号処理回路、421・・・演算部、43・・・アナログ信号処理回路、431・・・演算部、50・・・既知情報入力部、60・・・チャネル情報出力部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
分岐させた前記光信号の光周波数を所望の分解能で弁別する周波数弁別手段と、
前記光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記電気信号を信号処理して、チャネル検出を行うチャネル検出手段と、
前記チャネル検出の結果に基づいて、サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを求める演算手段と
前記サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする光チャネルモニタ。 Branching means for branching the optical signal to be measured;
Frequency discrimination means for discriminating the optical frequency of the branched optical signal with a desired resolution;
Photoelectric conversion means for converting the optical signal into an electrical signal;
Channel detection means for performing channel detection by processing the electrical signal; and
An optical device comprising: calculating means for obtaining a power value and frequency information for each subcarrier based on the channel detection result; and output means for outputting the power value and frequency information for each subcarrier. Channel monitor.
前記光電変換手段は、単一のフォトダイオードで構成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光チャネルモニタ。 The frequency discriminating means is constituted by a scanning filter,
The optical channel monitor according to claim 1, wherein the photoelectric conversion unit includes a single photodiode.
前記光電変換手段は、フォトダイオードアレイで構成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光チャネルモニタ。 The frequency discrimination means comprises a diffraction grating,
The optical channel monitor according to claim 1, wherein the photoelectric conversion unit includes a photodiode array.
前記閾値を超えた前記モニタ小成分のパワー値と、前記サブキャリア帯域幅と、前記分解能とから前記サブキャリアのパワー値を求め、
前記閾値を超えた前記モニタ小成分の周波数範囲から前記サブキャリアの周波数情報を求める
ことを特徴とする請求項5に記載の光チャネルモニタ。 The computing means is
Obtaining the power value of the subcarrier from the power value of the monitor small component exceeding the threshold, the subcarrier bandwidth, and the resolution,
The optical channel monitor according to claim 5, wherein frequency information of the subcarrier is obtained from a frequency range of the monitor small component exceeding the threshold.
前記電気信号を信号処理して、チャネル検出を行うチャネル検出ステップと、
前記チャネル検出の結果に基づいて、サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを求める演算ステップと
前記サブキャリア毎のパワー値と周波数情報とを出力する出力ステップと
を有することを特徴とする光チャネルモニタリング方法。 Optical channel comprising: branching means for branching an optical signal to be measured; frequency discriminating means for discriminating the optical frequency of the branched optical signal with a desired resolution; and photoelectric conversion means for converting the optical signal into an electrical signal. An optical channel monitoring method performed by a monitor,
A channel detection step for performing channel detection by performing signal processing on the electrical signal;
An optical channel comprising: a calculation step for obtaining a power value and frequency information for each subcarrier based on a result of the channel detection; and an output step for outputting the power value and frequency information for each subcarrier. Monitoring method.
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