JP4960199B2 - Optical circuit design support apparatus, optical circuit design support program, and optical circuit design support method - Google Patents
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Description
この発明は、光ファイバを介して伝送可能な距離を算出するなどの光回路設計を支援する光回路設計支援装置、光回路設計支援プログラムおよび光回路設計支援方法に関する。 The present invention relates to an optical circuit design support apparatus, an optical circuit design support program, and an optical circuit design support method that support optical circuit design such as calculating a distance that can be transmitted through an optical fiber.
光回路設計において、例えば光ファイバを介して伝送可能な距離を算出する場合、光源(発光素子)の波長分散による影響を考慮する必要がある。そして、光ファイバがSMF(Single Mode Fiber)で光源の波長幅が広い場合には、従来、発光スペクトル(スペクトラム)の半値幅を用いて、例えば次のような式によって伝送可能な距離を算出していた。ここで、発光スペクトルとは、波長による光の強度分布のことであり、半値幅とは、発光スペクトルのピーク値に対して半分の強度になる2つの波長の幅のことである。
第1式:L≦103/(4×ρ×δλ×B)
第2式:L≦310/(ρ×δλ×B)×1/0.7
≒(4.45×102)/(ρ×δλ×B)
L:伝送距離(km)
B:伝送速度(=周波数:Gb/s)
ρ:光源の光波長における分散値(ps/(nm・km))
δλ:スペクトル半値幅(nm)
また、設計経験者に頼ることなく、光通信回路の一連の設計作業をシステムと対話する形態で実行できるようにする情報処理システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
First formula: L ≦ 10 3 / (4 × ρ × δλ × B)
Second formula: L ≦ 310 / (ρ × δλ × B) × 1 / 0.7
≈ (4.45 × 10 2 ) / (ρ × δλ × B)
L: Transmission distance (km)
B: Transmission speed (= frequency: Gb / s)
ρ: dispersion value at light wavelength of light source (ps / (nm · km))
δλ: half width of spectrum (nm)
There is also known an information processing system that allows a series of design work of an optical communication circuit to be executed in a form of interacting with the system without depending on a person who has design experience (see, for example, Patent Document 1).
ところで、異なる発光スペクトル同士であっても、半値幅は一致する場合があり、このような場合、上記のように半値幅を用いた算出では、異なる発光スペクトルであっても伝送可能な距離が同一となってしまう。つまり、半値幅だけでは発光スペクトルの特性を厳密(正確)に表したことにはならず、上記のように半値幅を用いた算出では、発光スペクトルの特性に適合した正確な伝送可能距離を算出することができない。特に、伝送速度が高速になると、半値幅だけでは表せない発光スペクトルの微妙な特性の違いが伝送品質に影響を与えるため、半値幅を用いた算出では、発光スペクトルに適合した詳細な(適正な)設計を行うことができない。一方、このような問題を考慮して、半値幅を用いた算出結果に十分なマージン(安全性)を考慮した設計を行うと、高価で高品質の発光素子を使用したり、伝送距離を短くしたりする必要があり、非経済的な回路設計となってしまう。 By the way, even in the case of different emission spectra, the half-value widths may coincide, and in such a case, in the calculation using the half-value width as described above, the distance that can be transmitted is the same even for different emission spectra. End up. In other words, the emission spectrum characteristics are not expressed accurately (accurately) only with the half-value width, and the calculation using the half-value width as described above calculates the correct transmittable distance suitable for the emission spectrum characteristics. Can not do it. In particular, when the transmission speed is increased, subtle differences in the emission spectrum that cannot be expressed only by the half-value width affect the transmission quality. ) Cannot design. On the other hand, if a design that considers such a problem and considers a sufficient margin (safety) in the calculation result using the half width, an expensive and high-quality light-emitting element is used, or the transmission distance is shortened. It is necessary to do so, and the circuit design becomes uneconomical.
そこでこの発明は、光源の発光スペクトルにより適合した光回路設計を行うことを支援する光回路設計支援装置、光回路設計支援プログラムおよび光回路設計支援方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical circuit design support apparatus, an optical circuit design support program, and an optical circuit design support method that support performing an optical circuit design more suitable for the emission spectrum of a light source.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、光源の発光スペクトルや伝送条件などを入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された発光スペクトルと、伝送距離、分散値および伝送速度を含む伝送条件とに基づいて、前記発光スペクトルの各波長の伝送後の信号レベルを時系列に解析し、その解析結果から伝送後のパルス値を時系列に算出する処理手段と、を備えることを特徴とする光回路設計支援装置である。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光回路設計支援装置において、前記処理手段は、算出した前記伝送後のパルス値を図形化することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical circuit design support apparatus according to the first aspect, the processing means graphs the calculated pulse value after transmission.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の光回路設計支援装置において、前記処理手段は、前記入力手段によって入力された許容パルス値と算出した前記伝送後のパルス値とに基づいて、前記許容パルス値外である前記伝送後のパルス値の割合を示す誤り率を算出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical circuit design support device according to the first aspect, the processing means is based on the allowable pulse value input by the input means and the calculated pulse value after transmission. An error rate indicating a ratio of the post-transmission pulse value that is outside the allowable pulse value is calculated.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の光回路設計支援装置において、前記処理手段は、算出した前記誤り率が前記入力手段によって入力された最大許容誤り率になる伝送距離である最大許容伝送距離を算出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical circuit design support apparatus according to the third aspect, the processing means is a transmission distance at which the calculated error rate becomes a maximum allowable error rate input by the input means. The maximum allowable transmission distance is calculated.
請求項5に記載の発明は、コンピュータに、入力された光源の発光スペクトルと、伝送距離、分散値および伝送速度を含む伝送条件とに基づいて、前記発光スペクトルの各波長の伝送後の信号レベルを時系列に解析する第1のステップと、前記第1のステップによる解析結果から伝送後のパルス値を時系列に算出する第2のステップと、を実行させるための光回路設計支援プログラムである。 The invention according to claim 5 is the signal level after transmission of each wavelength of the emission spectrum based on the emission spectrum of the light source input to the computer and the transmission conditions including the transmission distance, dispersion value and transmission speed. Is an optical circuit design support program for executing, in a time series, a first step of analyzing a time series of pulse values and a second step of calculating a pulse value after transmission in a time series from the analysis result of the first step. .
請求項6に記載の発明は、光源の発光スペクトルと、伝送距離、分散値および伝送速度を含む伝送条件とに基づいて、前記発光スペクトルの各波長の伝送後の信号レベルを時系列に解析する第1のステップと、前記第1のステップによる解析結果から伝送後のパルス値を時系列に算出する第2のステップと、を備えることを特徴とする光回路設計支援方法である。 The invention according to claim 6 analyzes the signal level after transmission of each wavelength of the emission spectrum in time series based on the emission spectrum of the light source and the transmission conditions including the transmission distance, dispersion value and transmission speed. An optical circuit design support method comprising: a first step; and a second step of calculating a post-transmission pulse value in time series from the analysis result of the first step.
請求項1、5および6に記載の発明によれば、光源の発光スペクトルと伝送条件とに基づいて、発光スペクトルの各波長の伝送後の信号レベルが時系列に解析され、その解析結果から伝送後のパルス値が時系列に算出される。つまり、発光スペクトルの半値幅ではなく、発光スペクトルそのものの特性に基づいて伝送後のパルス値が算出される。このため、この伝送後のパルス値に基づいて、光源の発光スペクトルにより適合した光回路設計を行うこと、例えば、より正確な伝送可能な距離を算出することなどが可能となる。 According to the first, fifth and sixth aspects of the invention, the signal level after transmission of each wavelength of the emission spectrum is analyzed in time series based on the emission spectrum of the light source and the transmission conditions, and the transmission is performed from the analysis result. Later pulse values are calculated in time series. That is, the post-transmission pulse value is calculated based on the characteristics of the emission spectrum itself, not the half width of the emission spectrum. For this reason, it is possible to design an optical circuit that is more suitable for the emission spectrum of the light source based on the pulse value after transmission, for example, to calculate a more accurate transmission distance.
請求項2に記載の発明によれば、算出した伝送後のパルス値が図形化されるため、目視でかつ容易に伝送後のパルス(波形)を確認することができ、より適正な光回路設計を行うことを可能にする。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、許容パルス値外である伝送後のパルス値の割合を示す誤り率が算出されるため、この誤り率に基づいて光源の発光スペクトルにより適合した光回路設計を行うことが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the error rate indicating the ratio of the post-transmission pulse value that is outside the allowable pulse value is calculated. Based on this error rate, the optical circuit design adapted to the emission spectrum of the light source Can be performed.
請求項4に記載の発明によれば、誤り率が最大許容誤り率になる最大許容伝送距離が算出されるため、最大許容誤り率を所望値(最適値)に設定することで、光源の発光スペクトルにより適合し、かつ所望の設計許容値(設計思想)に適合した伝送可能な距離を取得することが可能となる。 According to the invention described in claim 4, since the maximum allowable transmission distance at which the error rate becomes the maximum allowable error rate is calculated, the light emission of the light source is performed by setting the maximum allowable error rate to a desired value (optimum value). It is possible to obtain a transmittable distance that is more suitable for the spectrum and that is suitable for a desired design tolerance (design concept).
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.
図1は、この実施の形態に係る光回路設計支援装置1の概略構成ブロック図である。この光回路設計支援装置1は、光ファイバを介して伝送可能な距離を算出するなどの光回路設計を支援する装置であり、主として、入力部(入力手段)11と、表示部12と、第1のタスク(処理手段)13と、第2のタスク(処理手段)14と、これらを制御などするCPU(Central Processing Unit)15とを備えている。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an optical circuit
入力部11は、光源(発光素子)の発光スペクトルや伝送条件などを入力するものであり、キーボードやマウスなどから構成されている。ここで、発光スペクトルとは、光源の波長による光の強度分布を示すものであり、図2に示すように、中心波長を原点(ゼロ)とし、その光出力レベルを「1」とした場合において、中心波長からの波長偏差(波長差)dλごとの光出力レベルSλを示す。この発光スペクトルの入力は、図2に示すような発光スペクトルグラフ(カーブ)を入力してもよいし、図3、4のG1欄に示すように、波長偏差dλごとのレベル値(スペクトル特性値)Sλを入力してもよい。ここで、図3、4は、後述する第1のタスク13による解析、算出結果などを示す表計算シートである。また、伝送条件としては、次のようなパラメータが入力される。
伝送距離L
分散値ρ
伝送速度f=周波数
最大信号レベルSmax
パルス識別レベルSc
ここで、最大信号レベルSmaxとは、信号レベルの最大値を定義(規定)した値であり、パルス識別レベルScとは、後述するように許容パルス値を規定するための値である。つまり、この実施の形態では、パルス識別レベルを入力することで許容パルス値を間接的に入力している。
The
Transmission distance L
Variance ρ
Transmission speed f = frequency Maximum signal level Smax
Pulse identification level Sc
Here, the maximum signal level Smax is a value defining (specifying) the maximum value of the signal level, and the pulse identification level Sc is a value for specifying an allowable pulse value as will be described later. That is, in this embodiment, the allowable pulse value is indirectly input by inputting the pulse identification level.
表示部12は、後述する第1のタスク13による解析、算出結果(表計算シート)や、伝送前・後のパルス波形などを表示するディスプレイである。 The display unit 12 is a display that displays analysis, calculation results (spreadsheet), pulse waveforms before and after transmission by a first task 13 described later.
第1のタスク13は、入力部11で入力された発光スペクトルと伝送条件とに基づいて伝送前のパルスと伝送後のパルスとを解析、算出し、両者を比較、解析するタスク(光回路設計支援プログラム)であり、図5、6に示すフローチャートに基づいている。ここで、発光スペクトルとして、図3、4のG1欄に示す波長偏差dλおよびスペクトル特性値Sλ(図2の発光スペクトル)が入力され、伝送条件として次のようなパラメータ値が入力された場合を例にして説明する。また、パルス値算出周期(パルス解像度)δtを1bit/15(1/(伝送速度f×15)=667ps)とする。
伝送距離L=50km
分散値ρ=16.43ps/(nm・km)
伝送速度f=100Mb/s
最大信号レベルSmax=1
パルス識別レベルSc=50%
まず、伝送前のパルス値(送信パルス値)Psを時系列に算出する(ステップS1)。すなわち、伝送条件として入力された伝送速度fとパルス振幅(最大信号レベル)Smaxとに基づいて、「1」、「0」の値を繰り返すNRZ(Non Return to Zero)矩形波値をパルス値算出周期δtごとに算出する。具体的には、次式(第1の式)によって算出する。ここで、式中「t」は、経過時間とする。
Ps=Smax×(sin(πft)>0のとき「1」、
sin(πft)≦0のとき「0」)
このようにして算出したパルス値Psを経過時間tごとに図3のG3欄に入力する。また、図3のG2欄には経過時間tが入力される。
The first task 13 is a task (an optical circuit design) that analyzes and calculates a pulse before transmission and a pulse after transmission based on the emission spectrum and transmission conditions input by the
Transmission distance L = 50km
Dispersion value ρ = 16.43 ps / (nm · km)
Transmission speed f = 100 Mb / s
Maximum signal level Smax = 1
Pulse identification level Sc = 50%
First, a pulse value (transmission pulse value) Ps before transmission is calculated in time series (step S1). That is, based on the transmission speed f and the pulse amplitude (maximum signal level) Smax input as the transmission conditions, the pulse value calculation is performed for an NRZ (Non Return to Zero) rectangular wave value that repeats the values “1” and “0”. Calculated for each cycle δt. Specifically, it is calculated by the following equation (first equation). Here, “t” in the equation is an elapsed time.
“1” when Ps = Smax × (sin (πft)> 0,
“0” when sin (πft) ≦ 0)
The pulse value Ps calculated in this way is input to the G3 column in FIG. 3 for each elapsed time t. Further, the elapsed time t is entered in the G2 column of FIG.
次に、発光スペクトルの各成分波長の伝送後の信号レベルPrλを時系列に解析する(第1のステップ)。具体的には、まず、最初の成分波長(波長偏差)dλの光出力レベルSλを、入力された発光スペクトルから取得する(ステップS2)。ここでは、「−0.2」の波長偏差dλを最初の成分波長とし、その光出力レベルSλを「0.9877」として取得する。そして、各経過時間tにおける伝送後の信号レベルPrλを算出する(ステップS3)。具体的には、次式(第2の式)によって算出する。
Prλ=Sλ×(sin{2πf×(t+ρ×dλ×L)}>0のとき「1」、
sin{2πf×(t+ρ×dλ×L)}≦0のとき「0」)
この式によって、光出力レベルSλをパルス振幅とする矩形波値を算出しており、(ρ×dλ×L)は、中心波長からの遅延時間(パルスの広がり具合)を示す。このようにして算出した伝送後の信号レベルPrλを経過時間tごとに、図3、4のG4欄中の該当する波長偏差dλに入力する。
Next, the signal level Prλ after transmission of each component wavelength of the emission spectrum is analyzed in time series (first step). Specifically, first, the optical output level Sλ of the first component wavelength (wavelength deviation) dλ is acquired from the input emission spectrum (step S2). Here, the wavelength deviation dλ of “−0.2” is set as the first component wavelength, and the optical output level Sλ is acquired as “0.9877”. Then, the signal level Prλ after transmission at each elapsed time t is calculated (step S3). Specifically, it is calculated by the following equation (second equation).
“1” when Prλ = Sλ × (sin {2πf × (t + ρ × dλ × L)}>0;
sin {2πf × (t + ρ × dλ × L)} ≦ 0, “0”)
By this equation, a rectangular wave value having the light output level Sλ as a pulse amplitude is calculated, and (ρ × dλ × L) indicates a delay time from the center wavelength (a degree of spread of the pulse). The signal level Prλ after transmission calculated in this way is input to the corresponding wavelength deviation dλ in the G4 column of FIGS.
続いて、次の波長偏差dλの光出力レベルSλがある場合(ステップS4で「Y」の場合)には、その光出力レベルSλを取得し(ステップS5)、この波長偏差dλの各経過時間tにおける伝送後の信号レベルPrλを算出する(ステップS6)。具体的には、上記の第2の式によって信号レベルPrλを算出する。このようにして、すべての波長偏差dλの伝送後の信号レベルPrλを解析、算出する。 Subsequently, when there is an optical output level Sλ of the next wavelength deviation dλ (in the case of “Y” in step S4), the optical output level Sλ is acquired (step S5), and each elapsed time of this wavelength deviation dλ is obtained. The signal level Prλ after transmission at t is calculated (step S6). Specifically, the signal level Prλ is calculated by the above second equation. In this way, the signal level Prλ after transmission of all the wavelength deviations dλ is analyzed and calculated.
次に、第1のステップの解析結果に基づいて、伝送後のパルス値(受信パルス値)Prを時系列に算出する(第2のステップ)。まず、各経過時間tにおける合成パルス値ΣPrλを算出する(ステップS7)。具体的には、各経過時間tにおける各波長偏差dλの伝送後の信号レベルPrλを合算する。そして、算出した合成パルス値ΣPrλを経過時間tごとに図3のG5欄に入力する。続いて、各経過時間tにおける伝送後のパルス値Prを算出する(ステップS8)。この算出は、合成パルス値ΣPrλを0〜Smaxの値に換算することで行い、具体的には、次式(第3の式)によって算出する。
Pr=Smax/MAX(ΣPrλ)×ΣPrλ
ここで、MAX(ΣPrλ)は、ΣPrλの最大値(図3の例では「12.71」)を意味する。そして、算出した伝送後のパルス値Prを経過時間tごとに図3のG6欄に入力する。
Next, the post-transmission pulse value (reception pulse value) Pr is calculated in time series based on the analysis result of the first step (second step). First, a composite pulse value ΣPrλ at each elapsed time t is calculated (step S7). Specifically, the signal level Prλ after transmission of each wavelength deviation dλ at each elapsed time t is added up. Then, the calculated composite pulse value ΣPrλ is input to the G5 column in FIG. 3 for each elapsed time t. Subsequently, the pulse value Pr after transmission at each elapsed time t is calculated (step S8). This calculation is performed by converting the composite pulse value ΣPrλ to a value of 0 to Smax, and specifically, is calculated by the following equation (third equation).
Pr = Smax / MAX (ΣPrλ) × ΣPrλ
Here, MAX (ΣPrλ) means the maximum value of ΣPrλ (“12.71” in the example of FIG. 3). Then, the calculated post-transmission pulse value Pr is input in the G6 column of FIG. 3 for each elapsed time t.
次に、入力された許容パルス値(パルス識別レベルSc)と算出した伝送後のパルス値Prとに基づいて、許容パルス値外である伝送後のパルス値Prの割合を示すビット誤り率(誤り率)Eを算出する。ここで、許容パルス値とは、光回路設計上(回路品質上)許容される伝送後のパルス値Prの最大値または最小値を示し、伝送前のパルス値PsがSmax(=1)の場合には、Smax×Sc(=1×50%=0.5)が最小の許容パルス値となり、伝送前のパルス値Psがゼロの場合には、Smax×Sc(=0.5)が最大の許容パルス値となる。そして、まず、各経過時間tにおける伝送後のパルス値Prが許容パルス値外であるか否か(可否)を判定する(ステップS9)。すなわち、次のようにして判定する。
伝送前のパルス値PsがSmaxの場合、
Pr≧Smax×Scならば「可」
Pr<Smax×Scならば「否」
伝送前のパルス値Psがゼロの場合、
Pr≧Smax×Scならば「否」
Pr<Smax×Scならば「可」
そして、「否」と判定した場合には、図3のG7欄の該当する経過時間tに「Error」を入力する。
Next, based on the input allowable pulse value (pulse identification level Sc) and the calculated post-transmission pulse value Pr, a bit error rate (error) indicating the ratio of the post-transmission pulse value Pr that is outside the allowable pulse value Rate) E is calculated. Here, the allowable pulse value indicates the maximum value or the minimum value of the post-transmission pulse value Pr that is allowed in optical circuit design (in terms of circuit quality), and the pre-transmission pulse value Ps is Smax (= 1). Smax × Sc (= 1 × 50% = 0.5) is the minimum allowable pulse value, and when the pulse value Ps before transmission is zero, Smax × Sc (= 0.5) is the maximum. Allowable pulse value. First, it is determined whether or not the post-transmission pulse value Pr at each elapsed time t is outside the allowable pulse value (whether or not) (step S9). That is, the determination is made as follows.
When the pulse value Ps before transmission is Smax,
If Pr ≧ Smax × Sc, “Yes”
“No” if Pr <Smax × Sc
When the pulse value Ps before transmission is zero,
“No” if Pr ≧ Smax × Sc
“Possible” if Pr <Smax × Sc
If it is determined as “No”, “Error” is input at the corresponding elapsed time t in the G7 column of FIG.
続いて、パルス値(Ps、Pr)の総個数に対する「Error」の個数の割合をビット誤り率Eとして算出する(ステップS10)。そして、ステップS1で算出した伝送前のパルス値Psおよび、ステップS8で算出した伝送後のパルス値Prを図形化(グラフ化)する(ステップS11)。すなわち、図7に示すように、各経過時間tにおける伝送前のパルス値Psを示すパルス波形と、伝送後のパルス値Prを示すパルス波形とを重ねて図示するものである。 Subsequently, the ratio of the number of “Error” to the total number of pulse values (Ps, Pr) is calculated as the bit error rate E (step S10). Then, the pre-transmission pulse value Ps calculated in step S1 and the post-transmission pulse value Pr calculated in step S8 are graphed (graphed) (step S11). That is, as shown in FIG. 7, the pulse waveform indicating the pulse value Ps before transmission at each elapsed time t and the pulse waveform indicating the pulse value Pr after transmission are superimposed.
第2のタスク14は、上記のようにして算出したビット誤り率Eが入力部11で入力された最大許容誤り率ESになる伝送距離である最大許容伝送距離Lmaxを算出するタスクであり、図8に示すフローチャートに基づいている。ここで、最大許容誤り率ESとは、必要な回線品質を考慮して許容されるビット誤り率Eの最大値であり、光ファイバケーブルの回線重要度や、回線を利用するシステムの許容値などに基づいて定められる。
The
まず、第1のタスク13におけるステップS1〜S10を実行し(ステップS21)、入力された発光スペクトルと伝送条件に従ったビット誤り率Eを算出する。次に、算出したビット誤り率Eが最大許容誤り率ESであるか否かを判断する(ステップS22)。そして、最大許容誤り率ESでなく、最大許容誤り率ESより大きい場合(ステップS23で「Y」の場合)には、伝送距離Lを所定距離だけ短縮し(ステップS24)、ステップS21に戻ってビット誤り率Eを再算出する。この際、第1のタスク13におけるステップS1、つまり伝送前のパルス値Psの算出は、伝送距離Lに影響されないため、実行しなくてもよい。 First, steps S1 to S10 in the first task 13 are executed (step S21), and a bit error rate E according to the input emission spectrum and transmission conditions is calculated. Next, it is determined whether or not the calculated bit error rate E is the maximum allowable error rate ES (step S22). If the maximum allowable error rate ES is not the maximum allowable error rate ES ("Y" in step S23), the transmission distance L is shortened by a predetermined distance (step S24), and the process returns to step S21. The bit error rate E is recalculated. At this time, step S1 in the first task 13, that is, calculation of the pulse value Ps before transmission, is not affected by the transmission distance L, and therefore may not be executed.
一方、算出したビット誤り率Eが最大許容誤り率ESより小さい場合(ステップS23で「N」の場合)には、伝送距離Lを所定距離だけ延長し(ステップS25)、ステップS21に戻ってビット誤り率Eを再算出する。このような処理を繰り返し、算出したビット誤り率Eが最大許容誤り率ESになった場合(ステップS22で「Y」の場合)には、その時点での伝送距離Lを最大許容伝送距離Lmaxとする(ステップS26)ものである。 On the other hand, when the calculated bit error rate E is smaller than the maximum allowable error rate ES (in the case of “N” in step S23), the transmission distance L is extended by a predetermined distance (step S25), and the process returns to step S21 to return the bit. The error rate E is recalculated. When such a process is repeated and the calculated bit error rate E reaches the maximum allowable error rate ES (in the case of “Y” in step S22), the transmission distance L at that time is set as the maximum allowable transmission distance Lmax. (Step S26).
次に、このような構成の光回路設計支援装置1の作用および光回路設計支援装置1による光回路設計支援方法について、図9に基づいて説明する。
Next, the operation of the optical circuit
まず、入力部11から光源の発光スペクトルと伝送条件とを入力(ステップS31、S32)し、第1のタスク13の起動指令を入力すると、第1のタスク13が起動される(ステップS33)。そして、上記の図3、4に示すような表計算シートが表示部12に表示されるとともに、上記のようにして算出されたビット誤り率Eが表示部12に表示され(ステップS34)、さらに、上記のようにして図形化された伝送前・後のパルス値Ps、Pr(パルス波形)が表示部12に表示され(ステップS35)。ここで、図2〜4および図7はそれぞれ、ビット誤り率Eがゼロの場合の発光スペクトルグラフ(図2)、表計算シート(図3、4)およびパルス波形(図7)の一例を示し、図10〜13はそれぞれ、ビット誤り率Eが4%の場合の発光スペクトルグラフ(図10)、表計算シート(図11、12)およびパルス波形(図13)の一例を示す。そして、このように表示されビット誤り率Eやパルス波形に基づいて、必要とされる回線品質を満たすか否かを判定し(ステップS36)、満足しない場合には、発光スペクトルや伝送条件を変えて再度第1のタスク13を起動する。このようにして回線品質を満たすまで発光スペクトルや伝送条件を変更し、必要とされる回線品質を満たす発光スペクトルと伝送条件とを検討、取得するものである。 First, when the emission spectrum of the light source and the transmission conditions are input from the input unit 11 (steps S31 and S32) and the start command for the first task 13 is input, the first task 13 is started (step S33). 3 and 4 are displayed on the display unit 12, and the bit error rate E calculated as described above is displayed on the display unit 12 (step S34). The pulse values Ps and Pr (pulse waveform) before and after transmission, which are made into a graphic as described above, are displayed on the display unit 12 (step S35). Here, FIGS. 2 to 4 and FIG. 7 show examples of the emission spectrum graph (FIG. 2), spreadsheet (FIGS. 3 and 4), and pulse waveform (FIG. 7) when the bit error rate E is zero, respectively. FIGS. 10 to 13 respectively show an example of an emission spectrum graph (FIG. 10), a spreadsheet (FIGS. 11 and 12), and a pulse waveform (FIG. 13) when the bit error rate E is 4%. Then, based on the displayed bit error rate E and pulse waveform, it is determined whether or not the required line quality is satisfied (step S36). If not satisfied, the emission spectrum and transmission conditions are changed. Then, the first task 13 is activated again. In this way, the emission spectrum and transmission conditions are changed until the line quality is satisfied, and the emission spectrum and transmission conditions satisfying the required line quality are examined and acquired.
また、最大許容伝送距離Lmaxを取得するには、次のようにする。すなわち、図14に示すように、入力部11から光源の発光スペクトルと伝送条件とを入力(ステップS41、42)し、第2のタスク14の起動指令を入力すると、第2のタスク14が起動される(ステップS43)。そして、上記のようにして算出された最大許容伝送距離Lmaxが表示部12に表示される(ステップS44)ものである。
Further, the maximum allowable transmission distance Lmax is acquired as follows. That is, as shown in FIG. 14, when the emission spectrum of the light source and the transmission conditions are input from the input unit 11 (steps S41 and S42) and the start command for the
以上のように、この光回路設計支援装置1および光回路設計支援方法によれば、入力された発光スペクトルの半値幅ではなく、発光スペクトルそのものの特性に基づいて伝送後のパルス値Prが算出される。このため、この伝送後のパルス値Prに基づいて、半値幅では表せない発光スペクトル特性による波長分散の影響を詳細に検討することが可能となる。すなわち、光源の発光スペクトルに適合したより正確な伝送可能な距離を算出することや、より詳細な回路設計や検討が可能となり、経済的な設備構築が可能となる。
As described above, according to the optical circuit
しかも、図形化された伝送前・後のパルス値Ps、Prが表示部12に表示されるため、目視でかつ容易に(直感的に)伝送前・後のパルス波形を確認することができる。さらに、ビット誤り率Eが算出、表示される。これらの結果、より適正な回路設計を行うこと、例えば上記ステップS36における必要とされる回線品質を満たすか否かの判定をより適正に行うことが可能となる。また、第2のタスク14を起動することで、ビット誤り率Eが最大許容誤り率ESになる最大許容伝送距離Lmaxが算出されるため、最大許容誤り率ESを所望値(最適値)に設定することで、光源の発光スペクトルに適合し、かつ所望の設計許容値(設計思想)に適した伝送可能距離Lmaxを取得することが可能となる。
Moreover, since the pulse values Ps and Pr before and after the transmission are displayed on the display unit 12, the pulse waveforms before and after the transmission can be confirmed visually and easily (intuitively). Further, a bit error rate E is calculated and displayed. As a result, it is possible to perform more appropriate circuit design, for example, more appropriately determine whether or not the required line quality is satisfied in step S36. In addition, by starting the
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、この実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、伝送条件としてパルス識別レベルScを直接入力しているが、回線重要度などに応じて予めパルス識別レベルScを定め、伝送条件として回線重要度などを入力することでパルス識別レベルScを設定する(間接入力する)ようにしてもよい。これにより、パルス識別レベルScの数値の意味合いを意識せずに、回線重要度などを意識して入力するだけですみ、より容易かつ適正に光回路設計を行うことが可能となる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, the present invention is not limited to this embodiment. include. For example, in the above embodiment, the pulse identification level Sc is directly input as the transmission condition, but the pulse identification level Sc is determined in advance according to the line importance and the line importance is input as the transmission condition. The pulse identification level Sc may be set by (indirect input). As a result, it is possible to design an optical circuit more easily and appropriately by only considering the importance of the line without considering the meaning of the numerical value of the pulse identification level Sc.
1 光回路設計支援装置
11 入力部(入力手段)
12 表示部
13 第1のタスク(処理手段)
14 第2のタスク(処理手段)
15 CPU
Ps 伝送前のパルス値
Pr 伝送後のパルス値
Prλ 伝送後の信号レベル
DESCRIPTION OF
12 Display unit 13 First task (processing means)
14 Second task (processing means)
15 CPU
Ps Pulse value before transmission Pr Pulse value after transmission Prλ Signal level after transmission
Claims (6)
前記入力手段によって入力された発光スペクトルと、伝送距離、分散値および伝送速度を含む伝送条件とに基づいて、前記発光スペクトルの各波長の伝送後の信号レベルを時系列に解析し、その解析結果から伝送後のパルス値を時系列に算出する処理手段と、
を備えることを特徴とする光回路設計支援装置。 Input means for inputting the emission spectrum of the light source and transmission conditions;
Based on the emission spectrum input by the input means and the transmission conditions including transmission distance, dispersion value and transmission speed, the signal level after transmission of each wavelength of the emission spectrum is analyzed in time series, and the analysis result Processing means for calculating the pulse values after transmission from the time series,
An optical circuit design support device comprising:
入力された光源の発光スペクトルと、伝送距離、分散値および伝送速度を含む伝送条件とに基づいて、前記発光スペクトルの各波長の伝送後の信号レベルを時系列に解析する第1のステップと、
前記第1のステップによる解析結果から伝送後のパルス値を時系列に算出する第2のステップと、
を実行させるための光回路設計支援プログラム。 On the computer,
A first step of analyzing a signal level after transmission of each wavelength of the emission spectrum in time series based on an input emission spectrum of the light source and a transmission condition including a transmission distance, a dispersion value, and a transmission speed;
A second step of calculating a pulse value after transmission in a time series from the analysis result of the first step;
Optical circuit design support program for executing
前記第1のステップによる解析結果から伝送後のパルス値を時系列に算出する第2のステップと、
を備えることを特徴とする光回路設計支援方法。
A first step of analyzing a signal level after transmission of each wavelength of the emission spectrum in time series based on an emission spectrum of the light source and a transmission condition including a transmission distance, a dispersion value, and a transmission speed;
A second step of calculating a pulse value after transmission in a time series from the analysis result of the first step;
An optical circuit design support method comprising:
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