JP4516868B2 - 光増幅多段中継伝送路における障害点評定方法、装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、光増幅多段中継伝送路、好適には光増幅多段中継を行う光海底ケーブル、においてその伝送路（光海底ケーブル）の途中で生じた障害点を探索するための障害点評定方法、障害点評定装置および障害点評定システムに関する。なお以下では、光ファイバを信号伝送路とする光海底ケーブルを好適例として説明する。

周知のとおり、例えば大洋を横断する光海底ケーブルは、数１０００kmにも及ぶ超長距離光伝送に用いられる。このように超長距離に及ぶ光海底ケーブルには、種々の要因によって切断等の障害が生じる確率が高くなる。さらに加えて、その障害点を超長距離の中から探索すること、特に迅速に探索することが益々困難になる。しかし高品質の通信サービスを提供するためには、その障害探索のために例えば数時間等の長時間を要することは許されない。

このために、従来より種々の障害探索手法が提案されている。例えば、下記の〔特許文献１〕や〔特許文献２〕がある。一般に光増幅多段中継海底ケーブルは、光のまま信号光を多段中継増幅していく光信号系と、この光信号系に光増幅エネルギーを与えるための給電系とから構成される。ここに〔特許文献１〕はその給電系を媒介とする障害探索について新たな提案をするものであり、〔特許文献２〕はその光信号系を媒介とする障害探索について新たな提案をするものである。

特開平５−３２７６２１号公報 特開平７−２４０７１８号公報

上述した光信号系を媒介とする障害探索として典型的な従来例がある。これは、海底ケーブルの一端および他端にそれぞれ設けられる端局装置の少なくとも一方から、光海底ケーブルに挿入された多数の光増幅中継器に対し、近い方から順番に１つずつ光コマンドを送信し、その光レスポンスの有無を１つずつ確認していき、もし、その光レスポンスが返ってこなければ、そこで障害が発生しているものと推定するというものである。

このようなコマンド−レスポンス方式による障害探索は、いわばピンポイント式の探索であるからその探索精度は高い。しかしながら、その探索をソフトウェアの利用による自動探索としているにしても、光増幅中継器１台当たりのコマンド−レスポンス操作に数秒〜数１０秒を要し、ときには全体として数時間といった多大な時間を費やしてしまう、といった欠点があり、本発明が主眼とする「高速障害探索」には不向きである。

一方上述した給電系を媒介とする障害探索として典型的な従来例がある。これは、光海底ケーブルの一端および他端にそれぞれ前述した端局装置と併設される給電装置から両端給電または片端給電を行うシステムに採用される探索手法であり、光海底ケーブルの途中で障害が発生したとき、その障害の発生に伴って変化するその給電電位から、その障害点の位置を直流電流抵抗値測定法（ＤＣＲ（Direct Current Resistance）measurement method）により判定するというものである（後述の図１０参照）。

このＤＣＲ法は既述したようなソフトウェアを必要としない上に、障害探索に要する時間がきわめて短く、本発明の主眼とする「高速障害探索」に合致している。

しかしながら、上述した給電系を利用するＤＣＲ法では、（ｉ）そのＤＣＲ法の本質からして、光海底ケーブルの中間点付近で発生した障害についてはこれを検知し難い、とい問題と、（ii）光海底ケーブルのいずれで発生した障害であれ、その障害の状況、例えば光海底ケーブルの断線箇所の状況によって、上記の直流電流抵抗値が変動し、安定に障害点を特定することができない、という問題がある。すなわち、ＤＣＲ法は高速障害探索が可能であるものの、光海底ケーブルのいずれで発生した障害についても常に確実かつ安定な結果を得られるような高速障害探索が難しい。

したがって本発明は、上記問題点に鑑み、ＤＣＲ法と同程度に高速な障害探索が可能なことはもとより、ＤＣＲ法の上記問題点をも排除して、安定した障害探索と、中間点付近においても検知可能な障害探索とを実現することのできる、光増幅多段中継伝送路（海底ケーブル）における障害点評定方法、装置およびシステムを提供することを目的とするものである。

本発明においては、従来例の典型である上述した「コマンド−レスポンス方式による」ものでも、また上述した「ＤＣＲ法による」ものでもない、全く新規な障害探索法を提案する。すなわち「光雑音信号の光スペクトラムによる」障害探索法である。なお、この光スペクトラムに注目した障害探索の基本原理については後に詳述する（図４〜図７等参照）。

図１は本発明に基づく障害点の評定方法を示すフローチャートである。本図に示す評定方法は、その前提として、複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路（光海底ケーブルシステム）における障害点の評定方法であって、図示する第１ステップＳ１１および第２ステップＳ１２を基本とする。

第１ステップＳ１１は、上記の障害点の下流側における一連の上記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを、上記の光ケーブルの受光端において監視するステップであり、
第２ステップＳ１２は、監視された上記の光雑音信号の光スペクトラムから上記の障害点の位置を判定するステップである。

上記第２ステップＳ１２をもう少し具体的に表現すると、この第２ステップＳ１２では、上述した一連の光増幅中継器の中継段数に依存して変化する光スペクトラムの変化度合いからその中継段数を推定し、障害点の位置を判定する。

本発明によれば、上述した「コマンド−レスポンス方式」にも「ＤＣＲ法」にも属しない、全く新規な「光スペクトラム法」と称すべき障害点探索方法が実現される。

図１３は本発明を適用可能な一般的な光増幅多段中継伝送路（光海底ケーブルシステム）を示す図である。本図において、参照番号１は光増幅多段中継伝送路を示し、実施例においては光海底ケーブルシステムである。

上記伝送路（光海底ケーブルシステム）１の伝送線路をなす光ケーブル２は、一対の下り側（down channel）光ケーブル２ｄと上り側（up channel）光ケーブル２ｕとからなり、それぞれには複数の光増幅中継器（Repeater）３が所定の間隔、例えば一定の間隔で挿入される。そしてこの光ケーブル２の一端および他端にはそれぞれ端局装置（ＳＬＴＥ：Submarine Line Terminal Equipment）４が、いわゆる陸揚局として設けられ、光ケーブル２を終端する。本図では、光ケーブル２の第１受光端５Ｉ側には第１の端局装置４Ｉが設けられ、光ケーブル２の第２受光端５II側には第２の端局装置４IIが設けられている。

図１４は図１３には表さなかった給電系の公知例を示す図である。ただし、簡単のために１つの光増幅中継器３のみを代表として示し、また下り側光ケーブル２ｄについてのみ示す（上り側光ケーブル２ｕについても同じである）。

光ケーブル２ｄは、その中心に配置される光ファイバ６と、この光ファイバ６を介在物を挟んで包囲する銅製の金属管７と、これらをさらに外側から保護するシース部８からなる。

今注目している給電系は、その金属管７と、その両端に設けられる定電流源９とを含んでなり、これらによって形成される給電線路には、各光増幅中継器（３）毎に、ツェナーダイオードＺＤが直列に挿入される。このツェナーダイオードＺＤにおいて生じる定電圧が、光増幅部ＡＭＰに対する電源となる。このＡＭＰは、希土類ドープファイバを用いた増幅部である。

さてここで図１３の光ケーブルに障害（fault）が発生したものとする。この障害は、過去の統計から見てその殆どが光ケーブル２の断線障害である。そしてその断線障害は、過去の統計から見てその殆どが短絡障害（short）である。この短絡障害は海水や海底への地絡を意味し、図１４を再び参照すると、光ファイバ６は上記の障害（×）によりＦ１にて完全に断線してしまっているものの、上記給電線路はＦ２にて海水や海底に接地され、結局給電は依然として維持される。つまり光増幅部ＡＭＰに入る光ファイバ６は切断されているものの、この光増幅部ＡＭＰへの給電は引き続き保たれている。本発明はこのような状況下で特に有効に機能する障害探索手法である。

図２は本発明に基づく障害点評定装置の基本構成図である。この障害点評定装置１０は、複数の光増幅中継器３が所定の間隔で光ケーブル６に挿入される光増幅多段中継伝送路１における障害点を評定するための障害点評定装置であって、図示する光スペクトラム監視手段１１と障害点判定手段１２とからなる。

ここに、光スペクトラム監視手段１１は、光ケーブル６の受光端５Ｉにて、障害点の下流側における一連の光増幅中継器３（図３のＲ１，Ｒ２…Ｒｎ）を通して逐次増幅された光雑音信号ＡＳＥの光スペクトラムを監視するものであり、
障害点判定手段１２は、光スペクトラム監視手段１１による上記の光スペクトラムの監視データ（Ｄｍ（monitor））を入力として、障害点の位置ＦＬ（Faulty Location）を判定するものである。

図３は図１３のシステムに図２の障害点評定装置を導入した状態を示す図である。本図において、参照番号１０を付したブロックが、図２に示す障害点評定装置であり、第１および第２の端局装置４Ｉおよび４IIに付加された同装置１０をそれぞれ参照番号１０Ｉおよび１０IIにて示す。どちらの装置（１０Ｉ，１０II）も構成は全く同じであり、機能も両者全く同じである。したがって以下の説明は主として第１障害点評定装置１０Ｉを例にとって行う。

第１障害点評定装置４Ｉ側ではまず、第１受光端５Ｉからの光信号を一部分岐して入力とし、その光信号の光スペクトラムを監視する。この場合のその光信号は、図３の障害点（×）ＦＬより下流側（したがって入力信号は断となっている）における一連の光増幅中継器３（図中のＲ１，Ｒ２…Ｒｎ）を通して逐次増幅された光雑音信号、すなわちＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）である。

図４は図３の障害点評定装置１０Ｉにおいて監視した光スペクトラム特性を示す図であり、
図５は図３の障害点評定装置１０IIにおいて監視した光スペクトラム特性を示す図である。これら図４および図５に示す光スペクトラム特性を比較すると、両者のプロファイル間に顕著な差があることが分かる。

具体的には、図３において障害点（×）より下流側にある一連の光増幅中継器３の中継段数が多い下り側光ケーブル２ｄを経て逐次増幅された光雑音信号ＡＳＥが示す光スペクトル特性のプロファイルは増幅帯域の両端側で落ち込む山型をなし、図４に示すとおりとなる。

一方、図３の下段側（２ｕ）において障害点（×）より下流側にある上り側光ケーブル２ｕに沿った一連の光増幅中継器３の中継段数は少なく、少ない光増幅中継器３にて増幅された光雑音信号ＡＳＥが示す光スペクトル特性のプロファイルは増幅帯域の全域に亘って比較的平坦であり、図５に示すとおりとなる。つまり、端局装置４から障害点（×）までの距離の遠近に応じて、上記プロファイルが変化する。これを図で表すと次のとおりである。

図６は光スペクトラム特性が中継器段数に依存することを表す図である。本図の見方はは図４および図５と同じである。本図において、プロファイルＰ１は光雑音信号が逐次増幅される光増幅中継器３の中継段数が少ない場合を示し、一方、プロファイルＰ２はその中継段数が多い場合を示す。これらの中間の中継段数の場合のプロファイルは、これらプロファイルＰ１およびＰ２の中間に分布する。結局、中継段数が多い程、増幅帯域（λ）の両端側での光パワーの落ち込みが顕著になる。

かくして図２の光スペクトラム監視手段１１は、上記図６に表す光スペクトラムのプロファイルを監視し、その監視データＤｍを、図２の障害点判定手段１２に渡す。この障害点判定手段１２はその監視データＤｍに従って、プロファイル（Ｐ１〜Ｐ２）の変化度合いを特定し、この変化度合いをもとに中継器段数を判定する。つまり、その中継器段数分遡った点を、評定すべき障害点の発生位置であるものと判定する。

ここで上記図６に表すような光スペクトラムのプロファイルが得られる現象について分析する。図３の障害点（×）で光ケーブル２が断線し、前述した給電状態のまま、光ケーブル６から光増幅部（図１４のＡＭＰ）への光入力が断になると、既述の希土類ドープファイバからの励起光のみがこのＡＭＰに注入されることになる。そしてこの励起光のエネルギーがＡＳＥとなって次段のＡＭＰに送られ、ここでそのＡＳＥが再び増幅される、といった工程を受光端５Ｉに至るまで繰り返す。これを図に表して説明する。

図７は光増幅中継器３にて順次中継増幅されていくＡＳＥ光スペクトラム特性のプロファイルを表す図である。まず障害点（×）の直後での光信号は、入力断となっているから光スペクトラム特性はＳＰ１のように何も現れない。しかし第１段の光増幅中継器（Ｒ１）３では、前述したように励起光のエネルギーがＡＳＥとして現れ、光スペクトラム特性はＳＰ２のようになる。各光増幅中継器３は予め定めた一定の光パワーが出力されるようにフィードバック制御されており、そのＳＰ２のごとくなる。また、通常光増幅中継器３の出力の光スペクトラムは山型になる傾向にあるので一般にイコライザを併用してこれをなるべく平坦になるようにしている。しかしＳＰ２においても山型の傾向が若干現れている。

光増幅中継器（Ｒ１）３で増幅された光雑音信号ＡＳＥは光ファイバ６を伝搬するときに伝送損失（Loss）を生じ、次段の光増幅中継器（Ｒ２）３の入力では、ＳＰ３に示すように光パワーは減衰する。しかしまたこのＲ２で増幅されて、ＡＳＥの光スペクトラム特性はＳＰ４のごとくなる。

また同様にＡＳＥは伝送損失を伴ってＲ３に至り（ＳＰ５）、このＲ３で再び光増幅され（ＳＰ６）、最終的にＳＰ７に示すようなＡＳＥ光スペクトラム特性となる。

このようにして、光スペクトラム特性は中継段数が増す毎に、増幅帯域中央の光パワーが増大し、その分該増幅帯域の両端側での光パワーが減少する。これは、増幅帯域全体での総光エネルギーは不変だからである。なお図７における各光スペクトラム特性（ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３〜ＳＰ６）は、それぞれのところに光スペクトラム監視手段（図２の１１）を設置したときに該手段１１により測定されるであろうプロファイルを表している。したがってもしＳＰ２のようなプロファイルが図３の評定装置１０Ｉにおいて観測されたならば、端局装置４Ｉに最も近いところで障害が発生していることが推定され、逆に、ＳＰ７のようなプロファイルがその評定装置１０Ｉにおいて観測されたならば、その端局装置４Ｉからかなり遠いところで障害が発生していることが推定される。この場合、障害点までの遠近で推定されるだけであり、実際にどの中継器３のところで障害が発生しているということまでは判定できない。そこでこの判定を障害点判定手段（図２の１２）にて行うことになる。この判定の具体的手法は後述するが、光スペクトラム監視手段１１においてモニタされる光雑音信号ＡＳＥの光パワーは中継器段数にかなり忠実に比例するので、この比例性によって相当正確な判定が可能となる。

上記の比例性について数式で表すと下記（１）式のごとくなる。
Ｐ_A（λ）＝[Ｐ_R（λ）−Ａｃ（λ）］×ｎ…（１）
ただし
Ｐ_A（λ）：監視手段１１でモニタされるＡＳＥの光受信パワー
Ｐ_R（λ）：中継器３の平均利得特性
Ａｃ(λ）：平均損失をＡ（λ）
ｎ ：中継器３の段数
である。また、Ｐ_A（λ）もＰ_R（λ）もＡｃ（λ）も全てｄＢ表示であり、単純な加算で表すことができる。なお、上記（１）式のように表すことができる経緯は、図７のＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４，ＳＰ５，ＳＰ６およびＳＰ７のそれぞれの直下に示す光パワーの式から明らかである。

上述のように変化する光スペクトラム変化の度合いが、図２の障害点判定手段１２において分析され、障害点の位置が具体的に判定される。この光スペクトラムの変化度合いは、
（ａ）予め定めた特定の波長における光パワーの変化度合い、
（ｂ）予め定めた特定の第１波長および第２波長のそれぞれにおける第１光パワーと第２光パワーとの差の変化度合い、
（ｃ）光スペクトラムにおける最大値と最小値の差の変化度合い、
から選択することができる。これを図を用いて具体的に説明する。

図８は光パワーの変化度合いを定義する３つのモードを説明するための図である。この３つのモードは上述の３つのモード（ａ），（ｂ）および（ｃ）である。なお、本図の光スペクトラムのプロファイルとしては、便宜上、図７に示す光スペクトラムＳＰ２，ＳＰ４，ＳＰ６およびＳＰ７を流用している。

第１のモード（ａ）においては、予め定めた特定の波長λ１における光パワー（ＰＷ）の変化度合いＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ３およびＰＷ４を、手段１２にて分析し、
第２のモード（ｂ）においては、予め定めた特定の第１波長λ１および第２波長λ２のそれぞれにおける第１光パワー（ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ３，ＰＷ４）と第２光パワー（ＰＷ１′，ＰＷ２′，ＰＷ３′，ＰＷ４′）との差（ＰＷ１′−ＰＷ１，ＰＷ２′−ＰＷ２，ＰＷ３′−ＰＷ３，ＰＷ４′−ＰＷ４）を、手段１２にて分析し、
第３のモード（ｃ）においては、光スペクトラムにおける最大値と最小値の差（Δ１，Δ２，Δ３，Δ４）を、手段１２にて分析する。この手段１２の具体例を図に示しておく。

図９は図２に示す障害点判定手段１２の一具体例を示す図である。本図に示すとおり、該手段１２はまず記憶部２１を有する。この記憶部２１は、光ケーブル２に対して行った実験またはシミュレーションにより予め入手した光スペクトラムについての基準データＤｒを保持する。そしてさらに記録部２２と照合部２３とを有する。この記録部２２は光スペクトラム監視手段１２からの監視データＤｍを記録するものであり、照合部２３はこの記録部２２内の監視データＤｍを記憶部２１内の基準データＤｒと照合するものであって、その照合に基づいて障害点の位置ＦＬを判定するようにしたものである。

上記の障害点判定は下り側光ケーブル２ｄについてのみ着目して説明したが、図３に示すとおり上り側光ケーブル２ｕと下り側光ケーブル２ｄの対からなる光ケーブル２の各端部における第１受光端５Ｉおよび第２受光端５IIの双方においてそれぞれ、図１に示す第１ステップＳ１１および第２ステップＳ１２を実行することもできる。このように光ケーブル２の両端から障害点探索を行えば、その探索精度は一層向上する。

そしてその探索精度をより一層向上させるために既述したＤＣＲ法を併用することもできる。ＤＣＲ法は、既述した問題点（ｉ）および（ii）を有するものの、状況によってはきわめて精度の高い障害点判定を瞬時に提供するので、このＤＣＲ法との併用は本発明のＡＳＥ光スペクトラム法にとって有益である。

すなわち、再び図１を参照すると、光増幅多段中継伝送路１において光ケーブル２に両端給電または片端給電が行われる場合（図１４参照）、障害（×）の発生によって変化するその給電電位から当該障害点の位置ＦＬをＤＣＲ法（直流電流抵抗値測定法）により判定する第３ステップをさらに有することができる。そしてこの第３ステップおよび第２ステップＳ１２での各判定結果を総合して障害点の位置ＦＬを判定すれば、より精度の高い判定が高速に行える。ここでＤＣＲ法について図を用いて簡単に説明する。

図１０は直流電流抵抗値（ＤＣＲ）測定法を説明するための図である。本図において、左側の縦軸は一方の端局装置４II側での給電電位（＋Ｖ）を表し、右側の縦軸は他方の端局装置４Ｉ側での給電電位（−Ｖ）を表す。今何ら障害が発生していないとすると（上段の（Ａ）参照）、＋Ｖ側から−Ｖ側に向けて一定の電流ＩｍＡが流れる。この電流の傾きは給電線路（図１１の３７参照）の全抵抗値によって定まり、光ケーブル２のほぼ中間点で電位は０Ｖになる。

ここで障害（Fault）が発生したものとすると、その地絡点を０Ｖとするように、上記（Ａ）での傾きを保ったまま、電流の分布は（Ｂ）に示すごとく平行移動する（矢印Ｃ参照）。したがって端局装置４II側（左側）では＋Ｖ→＋Ｖ１と給電電位が変化し、一方、端局装置４Ｉ側（右側）では−Ｖ→−Ｖ２と給電電位が変化する。この電位変化の大きさに基づいて障害（Fault）位置を割り出すことができる。以下、このＤＣＲ法を併用した障害点評定システムについて説明する。

図１１は本発明に基づく障害点評定システムを示す図であり、本図において、参照番号３１はその障害点評定システムを表す。このシステム３１は、光型障害点評定装置３２Ｉおよび抵抗型障害点評定装置３３Ｉを含む障害点評定サブシステム３４Ｉと、総合判定センター３５とを備えてなる。

ここに光型障害点評定装置３２Ｉ（図３の１０Ｉに相当）は、複数の光増幅中継器３が所定の間隔で光ケーブル２に挿入される光増幅多段中継伝送路１に障害が発生したとき、その障害点（×）の下流側における一連の光増幅中継器３を通して逐次増幅された光雑音信号ＡＳＥの光スペクトラムを、光ケーブル２の受光端５Ｉにおいて監視する光スペクトラム監視手段１１と、この光スペクトラム監視手段１１による光スペクトラムの監視データＤｍを入力として障害点の位置（ＦＬ）を判定する障害点判定手段１２と、を備えるものである。

また抵抗型障害点評定装置３３Ｉは、光増幅多段中継伝送路１において光ケーブル２に両端給電または片端給電が行われる場合、給電線路３６での障害の発生によって変化するその給電電位から当該障害点の位置（ＦＬ）を直流電流抵抗値測定法（図１０）により判定するものである。

さらに総合判定センター３５は、障害点評定サブシステム３４Ｉにおける光型および抵抗型の障害点評定装置３２Ｉおよび３３Ｉのそれぞれからの光型障害点評定情報Ｉｐ１および抵抗型障害点評定情報Ｉｒ１を総合して障害点の位置ＦＬを判定する。

上記の説明は図１１の右端側（受光端５Ｉ）の障害点評定サブシステム３４Ｉについてのみ行ったが、既に述べたように、反対側の受光端５IIの側においても同時に障害点の評定を行えば、より一層信頼性の高いものとなる。

すなわち好ましくは上記の障害点評定サブシステムは、上り側光ケーブル２ｕと下り側光ケーブル２ｄの対からなる光ケーブル２の一方の端部における第１受光端５Ｉ側に設けられる第１の障害点評定サブシステム３４Ｉと、この光ケーブル２の他方の端部における第２受光端５II側に設けられる第２の障害点評定サブシステム３４IIと、から構築する。そして総合判定センター３５は、これら第１および第２の障害点評定サブシステム３４Ｉおよび３４IIのそれぞれからの前記光型障害点評定情報（Ｉｐ１，Ｉｐ２）および抵抗型障害点評定情報（Ｉｒ１，Ｉｒ２）を総合して障害点の位置ＦＬを判定するように構成する。

図１２は図１１の光型障害点評定装置３２Ｉの具体例を示す図であり、特に図２における障害点判定手段１２を主体にして示している。したがって図２の光スペクトラム監視手段１１は、図１２においては端局装置（ＳＬＴＥ）４Ｉの中に含まれているので、基本的には図９に示した構成と等価になる。

すなわち、図９に示す記憶部２１および記録部２２はそれぞれ、図１２における光スペクトラムデータベース（ＤＢ）４１およびＡＳＥ測定データメモリ４２にて示される。さらに図９に示す照合部２３は、図１２ではＣＰＵ４３として示されており、ソフトウェアによる照合を行って、求める「短絡障害評価結果」を得る。

以上詳述した本発明の実施態様は、以下のとおりである。
（付記１）
複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路における障害点の評定方法であって、
前記障害点の下流側における一連の前記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを、前記光ケーブルの受光端において監視する第１ステップと、
監視された前記光雑音信号の光スペクトラムから前記障害点の位置を判定する第２ステップと、
を有することを特徴とする光増幅多段中継伝送路における障害点評定方法。（１）
（付記２）
前記第２ステップにおいて、前記一連の光増幅中継器の中継段数に依存して変化する前記光スペクトラムの変化度合いから該中継段数を推定し、前記障害点の位置を判定することを特徴とする付記１に記載の障害点評定方法。

（付記３）
前記光スペクトラムの変化度合いは、
（ａ）予め定めた特定の波長における光パワーの変化度合い、
（ｂ）予め定めた特定の第１波長および第２波長のそれぞれにおける第１光パワーと第２光パワーとの差の変化度合い、
（ｃ）前記光スペクトラムにおける最大値と最小値の差の変化度合い、
の少なくとも１つであることを特徴とする付記２に記載の障害点評定方法。
（付記４）
上り側光ケーブルと下り側光ケーブルの対からなる前記光ケーブルの各端部における第１受光端および第２受光端の双方においてそれぞれ、前記第１ステップおよび第２ステップを実行することを特徴とする付記１に記載の障害点評定方法。
（付記５）
前記光増幅多段中継伝送路において前記光ケーブルに両端給電または片端給電が行われる場合、前記の障害の発生によって変化するその給電電位から当該障害点の位置を直流電流抵抗値測定法により判定する第３ステップを有し、該第３ステップおよび前記第２ステップでの各判定結果を総合して前記障害点の位置を判定することを特徴とする付記１に記載の障害点評定方法。

（付記６）
複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路における障害点を評定するための障害点評定装置であって、
前記光ケーブルの受光端にて、前記障害点の下流側における一連の前記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを監視する光スペクトラム監視手段と、
前記光スペクトラム監視手段による前記光スペクトラムの監視データを入力として、前記障害点の位置を判定する障害点判定手段と、
を備えることを特徴とする障害点評定装置。（２）
（付記７）
前記光ケーブルに対して行った実験またはシミュレーションにより予め入手した前記光スペクトラムについての基準データを保持する記憶部を、前記障害点判定手段内に有することを特徴とする付記６に記載の障害点評定装置。（３）
（付記８）
前記光スペクトラム監視手段からの前記監視データを記録する記録部と、該記録部内の該監視データを前記記憶部内の前記基準データと照合する照合部とを、前記障害点判定手段内にさらに有し、その照合に基づいて前記障害点の位置を判定することを特徴とする付記７に記載の障害点評定装置。（４）

（付記９）
複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路に障害が発生したとき、その障害点の下流側における一連の前記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを、前記光ケーブルの受光端において監視する光スペクトラム監視手段と、該光スペクトラム監視手段による前記光スペクトラムの監視データを入力として前記障害点の位置を判定する障害点判定手段と、を備える光型障害点評定装置と、
前記光増幅多段中継伝送路において前記光ケーブルに両端給電または片端給電が行われる場合、前記障害の発生によって変化するその給電電位から当該障害点の位置を直流電流抵抗値測定法により判定する抵抗型障害点評定装置と、からなる障害点評定サブシステムと、
前記障害点評定サブシステムにおける前記光型および抵抗型の障害点評定装置のそれぞれからの光型障害点評定情報および抵抗型障害点評定情報を総合して前記障害点の位置を判定する総合判定センターと、からなることを特徴とする障害点評定システム。（５）
（付記１０）
前記障害点評定サブシステムは、
上り側光ケーブルと下り側光ケーブルの対からなる前記光ケーブルの一方の端部における第１受光端側に設けられる第１の障害点評定サブシステムと、該光ケーブルの他方の端部における第２受光端側に設けられる第２の障害点評定サブシステムと、からなると共に、
前記総合判定センターは、前記第１および第２の障害点評定サブシステムのそれぞれからの前記光型障害点評定情報および抵抗型障害点評定情報を総合して前記障害点の位置を判定することを特徴とする付記９に記載の障害点評定システム。

本発明に基づく障害点評定方法を示すフローチャートである。 本発明に基づく障害点評定装置の基本構成図である。 図１３のシステムに図２の障害点評定装置を導入した状態を示す図である。 図３の障害点評定装置１０Ｉにおいて監視した光スペクトラム特性を示す図である。 図３の障害点評定装置１０IIにおいて監視した光スペクトラム特性を示す図である。 光スペクトラム特性が中継器段数に依存することを表す図である。 光増幅中継器３にて順次中継増幅されていくＡＳＥ光スペクトラム特性のプロファイルを表す図である。 光パワーの変化度合いを定義する３つのモードを説明するための図である。 図２に示す障害点判定手段１２の一具体例を示す図である。 直流電流抵抗値（ＤＣＲ）測定法を説明するための図である。 本発明に基づく障害点評定システムを示す図である。 図１１の光型障害点評定装置３２Ｉの具体例を示す図である。 本発明を適用可能な周知の光増幅多段中継伝送路（海底ケーブル）を示す図である。 図１３には表さなかった給電系の公知例を示す図である。

符号の説明

１ 光増幅多段中継伝送路（光海底ケーブルシステム）
２ 光ケーブル
３ 光増幅中継器
４ 端局装置
５ 受光端
６ 光ファイバ
９ 定電流源
１０ 障害点評定装置
１１ 光スペクトラム監視手段
１２ 障害点判定手段
２１ 記憶部
２２ 記録部
２３ 照合部
３１ 障害点評定システム
３２Ｉ 光型障害点評定装置
３３Ｉ 抵抗型障害点評定装置
３４Ｉ 第１の障害点評定サブシステム
３５ 総合判定センター
３２II 光型障害点評定装置
３３II 抵抗型障害点評定装置
３４II 第２の障害点評定サブシステム

Claims (5)

1. 複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路における障害点の評定方法であって、
   前記障害点の下流側における一連の前記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを、前記光ケーブルの受光端において監視する第１ステップと、
   前記一連の光増幅中継器の中継段数に依存して変化する前記光スペクトラムの変化度合いから該中継段数を推定し、前記障害点の位置を判定する第２ステップと、
   を有し、
   前記光スペクトラムの変化度合いは、
   （ａ）予め定めた特定の波長における光パワーの変化度合い、
   （ｂ）予め定めた特定の第１波長および第２波長のそれぞれにおける第１光パワーと第２光パワーとの差の変化度合い、
   （ｃ）前記光スペクトラムにおける最大値と最小値の差の変化度合い、
   の少なくとも１つであることを特徴とする光増幅多段中継伝送路における障害点評定方法。
2. 複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路における障害点を評定するための障害点評定装置であって、
   前記光ケーブルの受光端にて、前記障害点の下流側における一連の前記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを監視する光スペクトラム監視手段と、
   前記光スペクトラム監視手段による前記光スペクトラムの監視データを入力として、前記一連の光増幅中継器の中継段数に依存して変化する前記光スペクトラムの変化度合いから該中継段数を推定し、前記障害点の位置を判定する障害点判定手段と、
   を備え、
   前記光スペクトラムの変化度合いは、
   （ａ）予め定めた特定の波長における光パワーの変化度合い、
   （ｂ）予め定めた特定の第１波長および第２波長のそれぞれにおける第１光パワーと第２光パワーとの差の変化度合い、
   （ｃ）前記光スペクトラムにおける最大値と最小値の差の変化度合い、
   の少なくとも１つであることを特徴とする障害点評定装置。
3. 前記光ケーブルに対して行った実験またはシミュレーションにより予め入手した前記光スペクトラムについての基準データを保持する記憶部を、前記障害点判定手段内に有することを特徴とする請求項２に記載の障害点評定装置。
4. 前記光スペクトラム監視手段からの前記監視データを記録する記録部と、該記録部内の該監視データを前記記憶部内の前記基準データと照合する照合部とを、前記障害点判定手段内にさらに有し、その照合に基づいて前記障害点の位置を判定することを特徴とする請求項３に記載の障害点評定装置。
5. 複数の光増幅中継器が所定の間隔で光ケーブルに挿入される光増幅多段中継伝送路に障害が発生したとき、その障害点の下流側における一連の前記光増幅中継器を通して逐次増幅された光雑音信号の光スペクトラムを、前記光ケーブルの受光端において監視する光スペクトラム監視手段と、該光スペクトラム監視手段による前記光スペクトラムの監視データを入力として前記一連の光増幅中継器の中継段数に依存して変化する前記光スペクトラムの変化度合いから該中継段数を推定し、前記障害点の位置を判定する障害点判定手段と、を備え、前記光スペクトラムの変化度合いは、（ａ）予め定めた特定の波長における光パワーの変化度合い、（ｂ）予め定めた特定の第１波長および第２波長のそれぞれにおける第１光パワーと第２光パワーとの差の変化度合い、（ｃ）前記光スペクトラムにおける最大値と最小値の差の変化度合いの少なくとも１つである光型障害点評定装置と、
   前記光増幅多段中継伝送路において前記光ケーブルに両端給電または片端給電が行われる場合、前記障害の発生によって変化するその給電電位から当該障害点の位置を直流電流抵抗値測定法により判定する抵抗型障害点評定装置と、からなる障害点評定サブシステムと、
   前記障害点評定サブシステムにおける前記光型および抵抗型の障害点評定装置のそれぞれからの光型障害点評定情報および抵抗型障害点評定情報を総合して前記障害点の位置を判定する総合判定センターと、からなることを特徴とする障害点評定システム。

Images